JPH11117655A - 地質調査用掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な地質調査を容易に行うことのできる地
質調査用掘削装置を提供する。 【解決手段】 掘削パイプ１０内でエアハンマ３６の殴
打によって回転しながら掘削方向に進行するデバイス部
１２と、回転可能に配設された筒体であって、掘削側の
リング状端面に複数個の掘削用ビット１４、１４・・が
設けられていると共に、デバイス部１２に設けられた突
起部２４と係脱自在に凹凸係合される切欠部２６と掘削
パイプ１０との溶接部とがデバイス部１２側の端部に設
けられている筒状ビット部１６と、デバイス部１２と連
結部１８によって連結された筒状体であって、掘削側の
リング状端面の開口部を臨む筒状ビット部１６内の所定
位置に、先端開口部が位置するように、筒状ビット部１
６内に挿脱自在に挿入されるサンプル採取用の内筒２０
とが設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地質調査用掘削装置
に関し、更に詳細には地質調査用の土砂等のサンプルを
採取する地質調査用掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路、橋、ビルディング等の建築物を建
設する際には、予め建築予定地の地質調査が行われるこ
とが多い。かかる地質調査に用いる地質調査用掘削装置
として、先に、本発明者は、特願平２−２４３０６０号
明細書において、図４に示す地質調査用掘削装置を提案
した。図４に示す地質調査用掘削装置は、掘削パイプ１
００内にエアハンマ１０２を介して回転しながら掘削方
向に進行するデバイス部１０４と、リング状の掘削側端
面に複数個の掘削用ビット１０６が固定されていると共
に、掘削パイプ１００と接続されて回転可能に配設さ
れ、且つデバイス部１０４と係脱自在に係合されるリン
グビット部１０８と、掘削側端面に設けられた開口部の
周囲に複数個の掘削用ビット１０８が固定されていると
共に、掘削側と反対側の端部がデバイス部１０４に連結
される筒状部材１０９から成るインナービット部１１０
と、インナービット部１１０内に配設され、掘削側端面
に開口部が設けられたサンプル採取用の内筒１１２とか
ら成る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す地質調査用
掘削装置によれば、エアハンマ１０２でデバイス部１０
４を殴打することによって、デバイス部１０４は回転し
つつ下方に移動する。このため、デバイス部１０４に連
結しているインナービット部１１０は、掘削用ビット１
０８によって土砂等を掘削しながら下方に移動するた
め、所定深度の土砂等のサンプルはサンプル採取用の内
筒１１２内に進入する。同時に、デバイス部１０４に係
脱自在に係合されたリングビット部１０８も、掘削用ビ
ット１０６によって土砂等を掘削しつつ下方に進むこと
ができ、掘削パイプ１００もリングビット部１０８と共
に下方に移動できる。次いで、サンプル採取用の内筒１
１２がサンプルで一杯となる深度まで掘削したとき、エ
アハンマ１０２によるデバイス部１０４の殴打を停止
し、デバイス部１０４及びインナービット部１１０を引
き上げると、図５に示す様に、サンプル１１４が収納さ
れた内筒１１２を得ることができる。更に、この内筒１
１２をデバイス部１０４から取り外すことによって、コ
ア状のサンプル１１４を得ることができる。その後、再
度、サンプルを採取すべく、新しい内筒１１２をインナ
ービット部１１０に取り付け、デバイス部１０４とイン
ナービット部１１０とを、掘削パイプ１００内に挿入す
ることによって、インナービット部１１０をサンプル採
取した深度まで容易に送り込むことができる。

【０００４】しかしながら、図４及び図５に示す地質調
査用掘削装置においては、インナービット部１１０を引
き上げる際に、インナービット部１１０が掘削した掘削
穴１１６（図５）の内壁面が崩壊し、掘削穴１１６を土
砂等で埋めてしまう場合がある。この場合には、新しい
内筒１１２には、前回採取したサンプルと実質的に同一
の土砂等が混入することがあり、正確な地質調査ができ
ないおそれのあることが判明した。また、掘削パイプ１
００よりも細いインナービット部１１０は、図４に示す
様に、リングビット部１０８の掘削面から突出するた
め、インナービット部１１０が曲折される場合があるこ
とも判明した。この場合も、正確な地質調査を期し難
い。そこで、本発明の課題は、正確な地質調査を容易に
行うことのできる地質調査用掘削装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するには、掘削パイプ１００内を引き上げられ且つ
送り込まれる、掘削パイプ１００よりも細いインナービ
ット部１１０を、リングビット部１０８の掘削側の端面
から突出させることなくサンプリングできる装置が有効
であると考えて検討を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、掘削パイプ内で駆動手段を介して
回転しながら掘削方向に進行するデバイス部と、回転可
能に配設された筒体であって、掘削側のリング状端面に
複数個の掘削用ビットが設けられていると共に、前記デ
バイス部と係脱自在に係合される係合部と前記掘削パイ
プとの接続部とがデバイス部側の端部に設けられている
筒状ビット部と、前記デバイス部と連結部によって連結
された筒状体であって、前記掘削側のリング状端面の開
口部を臨む筒状ビット部内の所定位置に、先端開口部が
位置するように、前記筒状ビット部に挿脱自在に挿入さ
れるサンプル採取用の内筒とが設けられていることを特
徴とする地質調査用掘削装置にある。

【０００６】かかる本発明において、デバイス部と筒状
ビット部との係合を凹凸係合によって行うことが、係合
部の構造を簡単とすることができる。また、筒状ビット
部内にサンプル採取用の内筒を挿入したとき、前記内筒
の先端が筒状ビット部の掘削側端面から突出しないよう
に、筒状ビット部内の所定位置にストッパ部を設けるこ
とによって、サンプル採取用の内筒を筒状ビット部内の
所定位置に確実に挿入できる。更に、デバイス部とサン
プル採取用の内筒との両部材を連結する連結部を、前記
デバイス部の回転をサンプル採取用の内筒に伝達するこ
となく両部材を連結する連結部とすることにより、筒状
ビット部に挿入された内筒を非回転状態とすることがで
き、内筒に採取されたコア状のサンプルコアが破壊され
ることを防止できる。

【０００７】本発明に係る地質調査用装置によれば、掘
削側端面から突出することなくサンプル採取用の内筒が
挿入された筒状ビット部と係合するデバイス部を駆動
し、筒状ビット部の掘削側のリング状端面に設けた掘削
用ビットによって掘削穴を掘削する。かかる掘削によっ
て掘削されたサンプルはサンプル採取用の内筒に収納さ
れる。次いで、サンプル採取用の内筒がサンプルで一杯
となる深度まで掘削したとき、デバイス部の駆動を停止
して掘削を中断し、デバイス部とサンプル採取用の内筒
とを掘削パイプから引き出すことによって、サンプルで
一杯となったサンプル採取用の内筒を得ることができ
る。この際に、掘削穴の壁面は、筒状ビット部の外周壁
によってガードされているため、サンプル採取用の内筒
を筒状ビット部から引き出しても掘削穴の壁面が崩壊し
て掘削穴を埋めることがない。その後、デバイス部に空
のサンプル採取用の内筒を取り付け、サンプル採取用の
内筒を筒状ビット部内に挿入して筒状ビット部による掘
削を再開すると、筒状ビット部の掘削用ビットは既に掘
削した掘削穴に引き続いて新たな掘削穴を掘削できる。
このため、サンプル採取用の内筒に収納されるサンプル
は、新たに掘削した部分のものであり、既に掘削した部
分の土砂等が混入することを実質的に防止できる。ま
た、掘削側端面に掘削用ビットが設けられた筒状ビット
部は、通常、サンプル採取用の内筒に比較して高強度に
形成されているため、掘削中に曲折される事態等も防止
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る地質調査用掘削装置
の一例を図１に示す。図１に示す地質調査用掘削装置
は、掘削パイプ１０内にエアハンマ３６の殴打によって
回転しつつ掘削方向へ進むデバイス部１２と、掘削側の
リング状端面に複数個の掘削用ビット１４、１４・・が
固定されていると共に、掘削パイプ１０と溶接されて回
転可能に配設され、且つデバイス部１２と係脱自在に係
合される筒状ビット部１６と、デバイス部１２と連結部
１８によって連結され、筒状ビット部１６内に挿脱自在
に挿入されるサンプル採取用の内筒２０とから構成され
る。かかる掘削パイプ１０は、外径が筒状ビット部１６
を構成する筒状部３０の本体部の外径と略等しく、その
下端が筒状部３０の上端部に形成された段差に溶接され
ている。また、デバイス部１２の中間には、フランジ部
２２が設けられており、筒状部３０の上端面に当接し、
デバイス部１２の掘削方向への推進力を筒状ビット部１
６に伝達する。更に、デバイス部１２のフランジ部２２
よりも下方には、突起部２４が形成されており、筒状部
３０の段差を境界として筒状部３０の本体部よりも小径
の小径部２８に形成された切欠部２６と凹凸係合し、デ
バイス部１２の回転力を筒状ビット部１６に伝達する。

【０００９】かかる筒状ビット部１６の筒状部３０の掘
削側端部には、掘削側のリング状端面に複数個の掘削用
ビット１４、１４・・が固定されたリングビット部３２
が螺着されている。このリングビット部３２の螺子部下
端の位置に形成された端面３４は、筒状部３０の掘削側
端面と当接し、デバイス部１２に回転力と掘削方向への
推進力とを与えるエアハンマ３６の衝撃を受ける端面で
ある。この様に、図１に示す掘削装置では、エアハンマ
３６の殴打等による衝撃を筒状部３０及びリングビット
部３２によって受けるため、筒状部３０内に挿入された
サンプル採取用の内筒２０には、エアハンマ３６等によ
る衝撃力は加えられず、掘削中に内筒２０が曲折される
事態を防止できる。更に、リングビット部３２の貫通孔
内には、掘削側の貫通孔３８よりも大内径で且つサンプ
ル採取用の内筒２０の掘削側端部が挿入される貫通孔４
０が形成されている。この両貫通孔３８、４０の境界に
は、段差面４２が形成されており、内筒２０の掘削側の
端面が当接する。この段差面４２は、内筒２０の先端開
口部がリングビット部３２のリング状端面から突出する
ことを確実に防止するスットバ部である。

【００１０】また、筒状ビット部１６内に挿入されるサ
ンプル採取用の内筒２０は、デバイス部１２と連結部１
８によって連結されている。この連結部１８は、図２に
示す様に、一端がデバイス部１２に螺着された連結ロッ
ド４４の他端部が、内筒２０の上端部に装着された内筒
側連結部４６に挿入されている。かかる内筒側連結部４
６は、内筒２０の上端部に螺着されている蓋部４８に螺
着された筒体５０と、筒体５０内に挿入されている連結
ロッド４４の他端部に設けられたフランジ部５２と、フ
ランジ部５２を挟むように配設された一対のスラストベ
アリング５４、５４とから構成される。この様に、図２
に示す連結部１８によって、デバイス部１２が回転して
も、連結ロッド４４のフランジ部５２のみが回転し、内
筒２０は非回転状態でデバイス部１２に連結することが
できる。尚、図２において、連結ロッド４４の一端部を
蓋部４８に螺着すると共に、連結ロッド４４の他端部に
設けたフランジ部５２をデバイス部１２内に挿入し、こ
のフランジ部５２をデバイス部１２内に設けたスラスト
ベアリング５４、５４との間に挟み込んでもよい。

【００１１】図２に示す内筒１２の上端部に螺着された
蓋部４８の内筒側端面に開口する凹部５６の内壁面に
は、内筒２０内の空気を排出する空気抜き孔５８の開口
部の一方が開口されている。この空気抜き孔５８の他方
の開口部は、蓋部４８の外周面に開口されている。更
に、デバイス部１２のフランジ部２２には、切欠部６０
が形成されて空気抜き穴６２が穿設されている。この空
気抜き穴６２は、デバイス部１２の中心部に形成された
空気抜き路６４に連結されている。このため、内筒２０
内の空気は、蓋部４８に形成された空気抜き孔５８から
排出され、デバイス部１２のフランジ部２２に形成され
た切欠部６０の空気抜き穴６２から空気抜き通路６４を
経由して掘削パイプ１０内に排出される。

【００１２】図１に示す地質調査用掘削装置では、デバ
イス部１２を掘削方向に押し込むことによって、図３に
示す様に、デバイス部１２のフランジ部２２が、筒状ビ
ット部１６の筒状部３０の上端面に当接すると共に、フ
ランジ部２２よりも下方に設けた突起部２４が筒状部３
０の小径部２８に形成された切欠部２６と凹凸係合す
る。その際に、デバイス部１２に連結部１８により連結
されたサンプル採取用の内筒２０の先端部が、筒状ビッ
ト部１６の掘削側端部に螺着されたリングビット部３２
の貫通孔４０内に挿入され、内筒２０の先端が段差面４
２に当接している。このため、内筒２０の先端開口部
は、リングビット部３２の貫通孔３８の開口部を臨む所
定位置に位置する。

【００１３】図３に示す状態において、エアハンマ３６
によってデバイス部１２を殴打すると、デバイス部１２
は回転しつつ下方に移動する。かかるデバイス部１２の
フランジ部２２が当接し且つデバイス部１２の突起部２
４と凹凸係合している筒状ビット部１６も、デバイス部
１２に伴って回転しつつ下方に移動する。このため、筒
状ビット部１６は、そのリングビット部３２のリング状
端面に固定された複数個の掘削用ビット１４、１４・・
によって土砂等を掘削しつつ下方に移動し、サンプルは
リングビット部３２の貫通孔３８を経由し、内筒２０の
先端開口部から内部に進入する。図１〜図３に示す地質
調査用掘削装置では、デバイス部１２が回転しても、筒
状ビット部１６に挿入された内筒２０は非回転状態にあ
る。つまり、連結部１８を構成し、一端部がデバイス部
１２に螺着されている連結ロッド４４の他端部に形成さ
れたフランジ部２２がデバイス部１２に伴って回転して
も、連結ロッド４４のフランジ部５２を挟むように配設
したスラストベアリング５４、５４のみが回転し、内筒
２０は非回転状態に保持される。この様に、内筒２０を
非回転状態に保持することによって、内筒２０に収納さ
れたコア状のサンプルを破壊することなく採取できる。

【００１４】次いで、内筒２０内がサンプルで一杯とな
る深度まで掘削したとき、エアハンマ３６によるデバイ
ス部１２の殴打を停止し、掘削パイプ１０からデバイス
部１２を引き上げると、図１に示す様に、連結部１８に
よって連結された内筒２０も引き上げることできる。そ
の後、引き上げられた内筒２０を蓋体４８から取り外す
ことによって、所定深度のサンプルが採取された内筒２
０が得られる。この様に、内筒２０を筒状ビット部１６
から引き上げても、掘削穴は筒状ビット部１６の筒状部
３０によって確実に確保されているため、掘削穴の壁面
が崩壊して掘削穴が埋設される事態を回避できる。この
ため、新たな内筒２０を蓋体４８に螺着してからデバイ
ス部１２と共に掘削パイプ１０内に挿入すると、前回に
内筒２０を引き上げた深度まで確実に新しい内筒２０を
挿入でき、前回採取した深度の土砂等が混入する等の事
態を防止できる。また、筒状ビット部１６の筒状部３０
は、デバイス部１２の殴打を受けも変形されない強度に
形成されており、通常、掘削パイプ１０よりも高強度で
ある。このため、図４に示す地質調査用掘削装置のリン
グビット部１０８の掘削面から突出するインナービット
部１１０の如く、デバイス部１２の殴打等の衝撃によっ
て曲折されることもない。従って、再度、エアハンマ３
６によるデバイス部１２の殴打を再開することによっ
て、前回採取したサンプルに引き続く深度のサンプルを
内筒２０内に確実に採取でき、正確な地質調査を行うこ
とができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る地質調査用掘削装置によれ
ば、道路等の建築予定地の地質調査を正確に行うことが
でき、建築予定地の地質を充分に考慮した建築物を設計
可能である。このため、耐震性等に優れた建築物を建築
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地質調査用掘削装置の一例を示す
部分断面図である。

【図２】図１に示す連結部１８の構造を説明するための
部分断面図である。

【図３】図１に示す地質調査用掘削装置による掘削状態
を説明するための部分断面図である。

【図４】従来の地質調査用掘削装置を説明するための部
分断面図である。

【図５】図４に示す従来の地質調査用掘削装置におい
て、インナービット部１１０とサンプル採取用の内筒１
１２とを引き抜いた状態を説明するための部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 掘削パイプ １２ デバイス部 １４ 掘削用ビット １６ 筒状ビット部 １８ 連結部 ２０ サンプル採取用の内筒 ２２ フランジ部 ２４ 突起部 ２６ 切欠部 ３０ 筒状部 ３２ リングビット部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削パイプ内で駆動手段を介して回転し
   ながら掘削方向に進行するデバイス部と、 回転可能に配設された筒体であって、掘削側のリング状
   端面に複数個の掘削用ビットが設けられていると共に、
   前記デバイス部と係脱自在に係合される係合部と前記掘
   削パイプとの接続部とがデバイス部側の端部に設けられ
   ている筒状ビット部と、 前記デバイス部と連結部によって連結された筒状体であ
   って、前記掘削側のリング状端面の開口部を臨む筒状ビ
   ット部内の所定位置に、先端開口部が位置するように、
   前記筒状ビット部に挿脱自在に挿入されるサンプル採取
   用の内筒とが設けられていることを特徴とする地質調査
   用掘削装置。
2. 【請求項２】 デバイス部と筒状ビット部との係合が凹
   凸係合である請求項１記載の地質調査用掘削装置。
3. 【請求項３】 筒状ビット部内にサンプル採取用の内筒
   が挿入されたとき、前記内筒の先端が筒状ビット部の掘
   削側の端面から突出しないように、筒状ビット部内の所
   定位置にストッパ部が設けられている請求項１又は請求
   項２記載の地質調査用掘削装置。
4. 【請求項４】 デバイス部とサンプル採取用の内筒との
   両部材を連結する連結部が、前記デバイス部の回転をサ
   ンプル採取用の内筒に伝達することなく両部材を連結す
   る連結部である請求項１〜３のいずれか一項記載の地質
   調査用掘削装置。