JPH0376990A - 四重管式コアチューブサンプラー及びそれを用いた試料採取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地層の乱されない試料（地盤を構成する種々
の試料）を採取するための装置に関し、更に詳しくは、
試料を伸縮スリーブで包み込んだ状態で採取するコアチ
ューブサンプラー及びそれを用いた試料採取方法の改良
に関するものである。

この技術は、特に限定されるものではないが、例えばよ
く締まった砂質土や硬質粘性上等のサンプリング、よく
締まった硬質土や破砕状の岩盤などの不均質な地層のサ
ンプリング、あるいは地表浅部における文化財や化石を
含む地層および産業廃棄物を対象とする大口径サンプリ
ング等において極めて有用なものである。

［従来の技術］ 地層から試料を乱さない状態で採取するために従来から
様々な構造の機器が開発され使用されている。その一つ
にコア採取管を用いた三重管式コアチューブサンプラー
がある。これは、先端部にメタルクラウンを有し後端部
でスイベルヘッドを介してドリルロッドに連結される外
管と、その内側に位置し先端部にシューが取り付けられ
後端部が前記スイベルヘッドに結合する内管と、その内
管の内側に設けた金属製あるいは硬質樹脂製のコア採取
管を具備している。

スイベルヘッドによって内管は外管に対して共回りしな
いように結合され、回転する外管によって地盤を掘削し
つつ内管内のコア採取管に試料を収容する。

しかしこのような硬質のコア採取管では、地層の状態に
よっては乱されない試料を採取することが困難となる。

そこで上記のような硬質のコア採取管に代えて、弾性ス
リーブを用いる装置もある１弾性スリーブはビニルチュ
ーブ等からなり、予め短く畳み込まれていて、一端が固
定され、他端が管軸に沿って移動可能なコアエレベータ
に取り付けられる。サンプリング時に、試料は弾性スリ
ーブで被覆されながらコアチューブ内を進行し収納され
る。

［発明が解決しようとする課１ｆｉｌ しかしながら従来の弾性スリーブ式三重管コアチューブ
サンプラーでは、試料を取り出す際に試料の乱れが生じ
ることが多かった。つまり試料を取り出す時に、どうし
ても試料の入った弾性スリーブに力が直接加わり、その
ため試料品質が不安定となり試験結果に悪影響を及ぼす
ことが多かった。また試料を取り出してから輸送用の箱
に収めたり、搬送などの際に試料が変形したり乱された
りすることもあった。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、コアチューブ内に収納した試料を簡単に且つそのまま
の状態で取り出すことができるサンプラー及びそれを用
いた試料採取方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記のような技術的課題を解決できる本発明は四重管式
コアチェーブサンブラーであって、（ａ）先端部にメタ
ルクラウンが取り付けられ、後端部でスイベルヘッドに
結合する外管と、（ｂｌｌ郊外管内側に位置し、先端部
にカンティングシューが取り付けられ、前記外管に対し
て共回りしないように後端部で前記スイベルヘッドに結
合されている内管と、 ＋Ｃ＋　該内管の内側に位置し、一端が固定され、他端
は管軸に沿って移動可能なコアエレベータに取り付けら
れている伸縮スリーブと、ｆｄ＋伸縮スリーブの伸長時
に、該伸縮スリーブと前記内管との間に位置するように
設けた二つ割構造の試料保護管と、 を具備している。

サンプリングにより伸縮スリーブ内に収容された試料は
、その外側の試料保護管ごと内管から取り出される。

［作用］ サンプリング時に、試料はコアエレベータを押し上げつ
つコアチューブ内に侵入し、伸縮スリーブによって包み
込まれる。従って試料は伸縮スリーブで被覆されながら
二つ割構造の試料保護管内に収納されることになる。

次いで試料取り出し時には、試料が収まっている伸縮ス
リーブを直接引き出すのではなく、その外側の試料保護
管ごと内管から取り出す。

この取り出しは、例えば水圧で試料保護管を内管から押
し出すことによりスムーズに行うことができる。内管と
試料保護管との間に余裕がある場合には、試料保護管の
先端に穴等を設けておき、その穴に工具類を引っ掛けて
引き出すようにしてもよい。

何れにしても試料は伸縮スリーブと試料保護管に囲まれ
た状態で取り出され、そのまま輸送用の箱に収納したり
搬送でき、また二つ割りできるため試料の観察や各種試
験のための供試体選定を簡単に行うことができる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る四重管式コアチューブサンプラー
の一実施例を示しており、特に締まった砂質土や硬質粘
性上等のサンプリングに適した装置である。このサンプ
ラーは、外側から順に外管１０、内管１２、試料保護管
１４、伸縮スリーブ１６の各部材から構成される。

外管１０は、その先端部にメタルクラウン１８が取り付
けられ、後端部にはスイベルヘッド・アッセンブリ２０
を介してドリルロンド（図示せず）が連結される。内管
１２の先端部にはカッティングシュー２２が設けられ、
その先端は前記メタルクラウン１８のトップフェイスよ
り先行する、所謂「先端突出型」になっている、内管１
２の後端は、前記スイベルヘッド・アッセンブリ２０に
結合し、外管１０に対して共回りしないように構成され
ている。伸縮スリーブ１６は、一端（下端）が内管１２
に固定され、他端（上端）は管軸に沿って上昇可能なコ
アエレベータ２４に取り付けられる。この伸縮スリーブ
１６はビニルチェーブ等であり、当初は短く畳み込まれ
て収縮した状態にある。サンプリング時に試料が導入さ
れるにつれてコアエレベータ２４が上昇し伸縮スリーブ
１６は引き出されて伸長する。

さて本発明の特徴は、このような伸縮スリーブ１６の伸
長時の位置と前記内管１２との間に二つ割構造の試料保
護管１４を設けた点にある。

試料保護管１４は、例えば塩化ビニル・パイプ等から構
成されている。

カッティングシュー２２は掘削対象となる地質に応じて
その長さを異なるものを使い分けるため、メタルクラウ
ン１８のトップフェイスからの突出長を加減できる他、
スイベルヘッド上部のロックナツトによっても微調整が
できる構造になっている。

サンプリングの手順は基本的には従来のこの種のコアチ
ューブサンプラーと同様である。外管１０を回転駆動し
先端のメタルクラウン１８によって地盤を掘削する。ス
イベルヘッド・アッセンブリ２０によって内管１２は外
管１０に対して共回りすることなく、先端のカッティン
グシュー２２で地盤を切り出す、内管１４が先端突出型
になっているため、掘削に使用する循環泥水による試料
の乱れを防止することができる。第２図に示すように、
サンプリング時に試料３０は、伸縮スリーブ１６に包み
込まれながらコアチェーブ内を上昇する。このようにし
て試料３０は伸縮スリーブ１６内に収まった状態となる
。

地表において試料３０を取り出すには、メタルクラウン
１８やカッティングシュー２２を取り外し、スイベルヘ
ッド・アッセンブリ２０を切り離した後、試料３０が収
まった伸縮スリーブＩ６をその外側の試料保護管１４ご
と水圧で内管１２からスムーズに押し出す、試料保護管
１４は簡単に二つ割りできる構造であるから、試料３０
の入った伸縮スリーブ■６には力が加わることはなく、
採取したままの状態で簡単にサンプラーから取り出すこ
とができる。

ところで緩い砂層のサンプリングの場合、途中で試料が
脱落することも多い。これを防止するためスプリング・
コアキャッチャ−を装着できる構造になっている。コア
キャッチャ−はカッティングシューと内側エクステンシ
ョン２６との中間に設置する。このコアキャッチャ−は
弾性が強すぎると試料を乱すことになるので材質は吟味
する必要があるが、試験の結果によれば試料を乱すこと
なくストッパーの役目を十分果たすことができた。また
本実施例ではメタルクラウン１８によるカフテングをス
ムーズにして試料の乱れを最小限にする（切れ味をよく
する）ため、植え込みチップ数を通常の約３倍にしであ
る。

第３図は試料をサンプラーから取り出し、試料保護管１
４を開いた状態を示している。サンプラーから取り出し
た時、試料３０は伸縮スリーブ１６で覆われ、更にその
外側は二つ割構造の試料保護管１４で取り囲まれている
。従ってこの状態で容易に輸送用の箱に収納でき、また
実験室等に搬送することができる。更に試料保護管１４
は簡単に二つ割りできるから、一方を外すことにより、
目視による検査等をそのまま行うこともできる。

以上本発明の好ましい一実施例について詳述したが、本
発明はこのような槽底のみに限定されるものではない。

本発明は締まった礫質上や破砕状軟岩などのような不均
質な地層の試料の採取にも有用である。また本発明は地
表浅部の文化財を含む地層や産業廃棄物を対象とした大
口径の乱されない試料のサンプリング用としても有用で
ある。実際に試料直径が５００−一もの超大口径のサン
プラーを製作し、文化財を含む不均質上を乱されない状
態で採取することができた。

［発明の効果］ 本発明は上記のように試料を包み込む伸縮スリーブの外
側に二つ割り構造の試料保護管が位置し、その試料保護
管ごと取り出す構造であるから、試料や伸縮スリーブに
は力が加わることがなく、採取したままの状態でサンプ
ラーから簡単に取り出すことが可能となる。従来のよう
な伸縮スリーブ式の三重管サンプラーでは試料取り出し
の際にとかく乱れが生じることが多かったが、本発明に
よればこれをほぼ１００％防止することができる。

また掘削現場で輸送用の箱に収納したり、掘削現場から
試験室への搬送も試料に直接触れることなく行えるため
、試料が乱れたり変形することはない。

特に大口径のサンプラーの場合には、試料の自重が大き
いから試料の変形が生じ易い。それを防止できる本発明
のような試料保護管の使用は極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る四重管式コアチューブサンプラー
の一実施例を示す説明図、第２図はその掘削時における
動作説明図、第３図は採取した時の試料の状態を示す説
明図である。 １０・・・外管、１２・・・内管、１４・・・試料保護
管、１６・・・伸縮スリーブ、１８・・・メタルクラウ
ン、２０・・・スイベルヘッド・アッセンブリ、２２・
・・カッティングシュー ２４・・・コアエレベータ、 ３０・・・試料。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）先端部にメタルクラウンが取り付けられ、後
   端部でスイベルヘッドに結合する外管と、 （ｂ）該外管の内側に位置し、先端部にカッティングシ
   ューが取り付けられ、前記外管に対して共回りしないよ
   うに後端部で前記スイベルヘッドに結合されている内管
   と、 （ｃ）該内管の内側に位置し、一端が固定され、他端は
   管軸に沿って移動可能なコアエレベータに取り付けられ
   ている伸縮スリーブと、 （ｄ）伸縮スリーブの伸長時に、該伸縮スリーブと前記
   内管との間に位置するように設けた二つ割構造の試料保
   護管と、 を具備している四重管式コアチューブサンプラー。 ２、請求項１記載のサンプラーを用い、サンプリングに
   より伸縮スリーブ内に収容した試料を、その外側の試料
   保護管ごと内管から取り出す試料採取方法。