JP2002285780A - クローズドサンプラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サンプリング深度に関係なくクローズドサンプ
ラーの先端ビットの固定を解除して土壌試料採取を迅速
におこなえるようにすると共に採取した土壌試料を乱さ
ないようにする。 【解決手段】コアチューブ１０の内面の凹溝２２に噛み
込んでいるロック金具２１は、オーバーショットキャッ
チャー４２に連結したロックの引き上げにより中心に引
き寄せられて凹溝から外れる。サンプラー１を更に地中
に掘進すると土壌は固定解除されたビット１２を押し上
げてコアチューブ１０内に入り込み、土壌試料が採取さ
れる。同時に、コアチューブ１０先端のビニールチュー
ブ１５が繰り出され、土壌試料を包み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、希望する深さにおいて土壌試
料を採取することができるクローズドサンプラーに関
し、更に詳細には、どのような深度においても迅速に先
端に設けたビットの固定を解除して土壌試料をサンプラ
ー内に取り込めるようにしたクローズドサンプラーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】重金属や有機溶剤による土壌汚染が大き
な問題となっており、地中の所定深度における土壌試料
を簡便に採取する装置が必要とされている。従来、図８
及び図９に示すように、コアチューブ１０とその先端に
ビット（ストッパー）１２が固定してあるクローズドサ
ンプラー１において、ビット１２は着脱自在なロッド３
によって移動できないように固定されており、クローズ
ドサンプラーを所定深度まで打撃掘進する間は、ビット
１２はコアチューブ１０の先頭位置に留まり、希望採取
深度にサンプラーが達するまで土壌が侵入するのを阻止
する。そして、試料採取深度においてロッド３を取り外
してビット１２の固定を解放し、更にコアチューブを地
中に打ち込んでサンプラー１内に土壌試料を取り込んで
いた。

【０００３】ロッド３は、ネジを両端に形成したロッド
であり、図８に示すように、ロッド３をサンプラーの上
部に左ネジで固定してある。サンプラーを地中に打撃掘
進し、コアチューブを継ぎ足して所定の深度に到達さ
せ、ハンドルでロッド３を回転してロッド３のコアチュ
ーブ１０に対する固定を解除することによりビット１２
の固定が解放される。更に、打撃掘進すると、図９の右
端に示されるように土壌の圧力によってビット１２がサ
ンプラー内に押し込まれ、土壌試料がサンプラー内に取
り込まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のロッドを用いたビット固定方式は、試料の採取深度
が浅い場合であればロッドの接続回数も少なく、サンプ
ラーの押し込み、回収も容易であるが、採取深度が深く
なるとロッドの接続や回収に時間がかかり、採取効率が
大きく低下していた。

【０００５】また、ロッドの接続部のネジに砂が噛んだ
りして着脱に時間を要した。採取深度が２〜３ｍ程度の
間であればそれほど問題にはならないが、それ以上の深
度となるとロッドの連結回数も増加し、効率的に土壌試
料を採取することができなかった。本発明は、以上の問
題を解決するため、サンプリング深度に関係なく短時間
でクローズドサンプラーのビットの固定を解除して試料
採取を迅速かつ簡便におこなえるようにするものであ
る。また、採取した土壌試料を乱さずにコアチューブか
ら取り出せるようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、クローズドサ
ンプラーのコアチューブの先端に設けた取り外し可能で
コアチューブ内をスライド移動可能なビット、このビッ
トを押さえるロッド、ロッド及びオーバーショットキャ
ッチャーを有し、オーバーショットの引き上げ操作によ
ってコアチューブに対するロックが解除されるロック機
構からなり、ビットの深度に関係なく簡易にビットの固
定を解除できるようにしたものである。

【０００７】具体的には、ロック機構は、ケーシング内
面に形成した凹溝と、凹溝に出没するロック金具と、テ
ーパー面を有するロックピンからなり、ロック金具とロ
ックピンの連結面はテーパーに形成され、更に、蟻溝で
相互に連結されている。ロックピンはオーバーショット
キャッチャーに連結されており、オーバーショットによ
ってロックピンを引き上げることにより、テーパー面の
蟻溝によってロック金具は中心に引き寄せられて凹溝か
ら外れ、ロックが解放される。また、ビットがコアチュ
ーブ内を相対的にスライド移動することによって折り畳
んでいたチューブが繰り出されるようにし、採取した土
壌試料がチューブで保護されるようにした。

【０００８】この発明によれば、オーバーショットを用
いているので、希望深度において、ビットの固定を迅速
に解除して土壌試料の採取を開始でき、効率的に土壌試
料の採取をおこなうことができる。また、無水掘削であ
ると共に、土壌試料のコアチューブ内への侵入に伴って
折り畳まれていた筒状シートが繰り出されて土壌試料を
包み込み、土壌試料を保護するので採取した試料に乱れ
が生じることがない。

【０００９】

【実施例】図１に示すように、本発明のクローズドサン
プラー１は、コアチューブ１０、コアチューブ１０先端
にシュー１１を介して取り付けたビット１２、ビット１
２を掘進中に移動しないように固定するロック機構２、
ビット１２とロック機構２をロッド３、及びロック機構
２のロックを解除する際に使用するオーバーショット４
を受けるオーバーショットキャッチャー４２から構成さ
れている。クローズドサンプラー１を試料採取深度まで
打ち込む間は、ビット１２は先端部に留まり、コアチュ
ーブ１０内に土壌が侵入するのを阻止する。ビット１２
は、略円錐形であり、公知のクローズドサンプラーに使
用されているものである。図５に示すように、シュー１
１の先端にはテーパーが形成してあり、ビット１２の円
錐形の傾斜部と共に地中への掘進時の抵抗を減少させて
いる。

【００１０】また、図５に示すように、シュー１１の径
はコアチューブ１０の径より僅かに大きくしてあり、拡
径部分が掘進時に掘削孔壁を圧密し、崩壊を防止すると
共に、コアチューブ１０と孔壁との摩擦を減少し、掘進
を容易にする。コアチューブ１０の先端内部には、中心
に向かって傾斜して張り出すバスケット１３が設けてあ
り、コアチューブ１０内部に取り込んだ土壌試料が落下
するのを防止する。更に、コアチューブ１０先端にはビ
ニールチューブ１５を折り畳んでセットしたカセットが
取り付けてあり、コアチューブ１０内に土壌試料が侵入
してくると、折り畳んであったビニールチューブ１５は
伸展して繰り出される。

【００１１】図３はロック機構の掘進時の状態を示すも
ので、ロック機構２は、コアチューブ１０に接続された
円筒状のケース２０からなり、コアチューブ１０と掘進
管１６の間に連結されており、ケース２０の両端には接
続用の雌ねじが設けてある。ケース２０の下半部は肉厚
にしてあり半円形のロック金具２１を受容してロックす
る凹溝２２が内周面に設けてある。下部にはスライドケ
ース２３を支承する張り出し２３１が形成してあり、ス
ライドケース２３はパッキング２３２を介してケース２
０に嵌合してある。凹溝２２に対応する位置にはスロッ
ト２４が形成してあり、スロット２４にはロック金具２
１が填め込んで設置してある。

【００１２】ロック金具２１は、２つ割りのリングであ
り、リングの内壁面はテーパー面にしてあると共に蟻溝
が形成してある。そして、ロック金具２１の中央には先
端にテーパー面を有するロックピン２５を形成したロッ
ドが挿入してある。ロックピン２５のテーパー面には蟻
溝に嵌合する突起が形成され、ロックピン２５の上下動
によってロック金具２１が水平方向に移動し、凹溝２２
に出たり入ったりする。ロックピン２５の頭部にはネジ
が形成されナット２６が固定してあり、オーバーショッ
ト４によって引き上げられるスライドケース２３の底部
に引っ掛かかるように構成されている。

【００１３】ロック機構２は以上のように構成されてい
るので、図４に示すように、ワイヤの先端に取り付けた
オーバーショット４を降下させ、オーバーショット４の
ラッチプレート４１をオーバーショットキャッチャー４
２の凹溝４３に引掛けてワイヤを引き上げると、スライ
ドケース２３の底部がロックピン２５頭部のナット２６
に引っ掛かり、ロックピン２５を引き上げる。ロックピ
ン２５の突起はロック金具２１の蟻溝内をスライドして
上昇し、ロック金具２１をロック機構２の中心側に引き
寄せる。ロック金具２１は、内側に引き寄せられること
によって凹溝２２から外れ、ロック機構２は解放されて
フリーになるので、ワイヤを更に引き上げてロッド３を
含めてロック機構２をコアチューブ１０から撤去する。
ロッド３が撤去されたことによりビット１２は上方へ自
由に移動できるようになる。

【００１４】本発明のクローズドサンプラーを使用した
サンプリング手順について図６に従って説明する。コア
チューブ１０の先端にはビット１２が、上端にはロック
機構２がセットしてあり、ロック機構２には掘進管１６
が連結してある。組み立てたクローズドサンプラー１を
図２に一例を示す適宜のベースマシンにセットし、マス
トに上下動可能に取り付けた振動型の打撃掘進装置によ
って掘進管１６を打撃して地中に掘進する。掘進管１６
を適宜本数連結して打撃掘進をおこない、土壌試料を採
取する深さまでクローズドサンプラー１を打ち込む。コ
アチューブ１０の凹溝２２にロック金具２１が嵌合して
ロック状態となっているので、ビット１２はコアチュー
ブ１０と一体となって地中に打ち込まれていく。

【００１５】土壌試料を採取する深度に達した時点で打
撃装置を掘進管１６から外し、マストを利用して掘進管
１６の上部からオーバーショット４をロック機構２のオ
ーバーショットキャッチャー４２に向かって降下させ
る。オーバーショット４のラッチプレート４１がキャッ
チャー４２の凹溝４３に噛み込んだのを確認し、ワイヤ
を引き上げる。

【００１６】ロックピン２５が上昇するので、ロック金
具２１は中央に引き寄せられ、ロック機構２の凹溝２２
から外れ、ロッド３はオーバーショット４の引き上げに
よって掘進管１６から撤去され、ビット１２の上昇抑止
状態が解放される。

【００１７】そこで、掘進管１６を再度打撃して採取試
料の長さ分だけコアチューブ１０を地中に掘進する。ビ
ット１２の上昇を抑止する機構が撤去されているので、
ビット１２はコアチューブ内を相対的にスライド移動
し、その位置に残置されたままとなり、コアチューブ１
０内部に土壌試料が取り込まれる。

【００１８】コアチューブ１０の内壁からは折り畳んで
あったビニールチューブ１５が繰り出され、土壌試料は
ビニールチューブに包まれる。また、土壌試料の収納は
ビニールチューブに替えて、合成樹脂管をコアチューブ
に内挿しておいてもよい。土壌試料で充填されたサンプ
ラー１を地中から引き抜き、コアチューブ１０内の土壌
試料を取り出す。

【００１９】

【発明の効果】本発明方法によれば、土壌試料採取深度
に掘進管が達した時点でオーバーショットを掘進管内に
落とし込み、ロック機構を解除して先端のビットの固定
を解除するようにしたので、作業が簡単であり採取深度
が深くなっても、土壌試料の採取を迅速におこなうこと
ができる。ビットやロック解除機構の再組立が容易であ
るので土壌試料の採取作業を効率的におこなうことがで
き、サンプリング箇所が多い場所でも短い日時で試料の
採取作業を終了することができる。

【００２０】また、土砂がロック解除機構に付着して
も、掛け止め機構であるのでネジのように回転が不能と
なって組立取り外しが困難となることがなく、作業を円
滑におこなうことができる。無水掘削であるので、サン
プリング土壌試料は乱されず、原位置の状態に近い土壌
試料を採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の断面図。

【図２】ベースマシンにサンプラーを取り付けた状態の
正面図。

【図３】ロック機構のロック状態の詳細図。

【図４】ロック機構の解放状態の詳細図。

【図５】先端部の詳細図。

【図６】土壌試料採取工程図（１）。

【図７】土壌試料採取工程図（２）。

【図８】従来のクローズドサンプラーの断面図。

【図９】従来のクローズドサンプラーの試料採取工程
図。

【符号の説明】

１ クローズドサンプラー １０ コアチューブ １２ ビット ２ ロック機構 ２１ ロック金具 ２２ 凹溝 ２５ ロックピン ３ ロッド ４ オーバーショット ４１ ラッチプレート ４２ オーバーショットキャッチャー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コアチューブ内をスライド移動可能なビッ
   ト、ビットを押さえるロッド及びオーバーショットキャ
   ッチャーを有し、オーバーショットの引き上げ操作によ
   ってコアチューブに対するロックが解除されるロック機
   構を含むクローズドサンプラー。
2. 【請求項２】請求項１において、ロック機構は、コアチ
   ューブ内周面に形成した凹溝と、凹溝に出没するロック
   金具と、テーパー面を有するロックピンからなり、ロッ
   ク金具とロックピンのテーパー面が蟻溝で連結され、更
   に、ロックピンはオーバーショットキャッチャーに連結
   されているクローズドサンプラー。
3. 【請求項３】請求項１または２において、コアチューブ
   の先端内面に筒状シートが折り畳んで収納してあるクロ
   ーズドサンプラー。
4. 【請求項４】請求項１または２において、コアチューブ
   に、合成樹脂管が内挿してあるクローズドサンプラー。