JP2007039998A - Sampler for investigating soil contamination - Google Patents
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Description
本発明は、土壌汚染や地下水汚染を調査するための試料を採取するための土壌汚染調査用サンプラーに関する。 The present invention relates to a sampler for soil contamination investigation for collecting a sample for investigating soil contamination and groundwater contamination.
昨今、土壌汚染が社会問題化している。土壌汚染の問題は、昭和40年代までは主として重金属による農用地汚染に関するものが大半を占めていたが、近年は、むしろ市街地における土壌汚染が問題となっており、2003年より土壌汚染対策法も施行されている。土壌汚染を調査するには、調査しようとする土壌のコアリング(試料採取)を行って分析する必要がある。 In recent years, soil contamination has become a social problem. Until the Showa 40s, the majority of soil pollution problems were mainly related to agricultural land pollution caused by heavy metals. However, in recent years, soil pollution in urban areas has become a problem. Has been. In order to investigate soil contamination, it is necessary to coral (sample) the soil to be investigated and analyze it.
このようなコアリングを行う器具として、サンプラーが広く知られている。サンプラーは一般的に、その先端部が焼きつかないように、先端部に給水しつつ地盤を掘進するようになっている。 A sampler is widely known as an instrument for performing such coring. The sampler is generally adapted to dig the ground while supplying water to the tip so that the tip does not burn.
しかしながら、先端部に給水すると、採取しようとする土砂の一部が流出するおそれがある。一方、給水せずにコアリングを行うと、サンプラーを回転させながら掘進させるので、サンプラーの先端部に熱が発生し、その熱により、採取しようとする土砂の性状に影響が及ぼされる可能性がある。 However, when water is supplied to the tip, part of the earth and sand to be collected may flow out. On the other hand, when coring without water supply, the sampler is dug while rotating, so heat is generated at the tip of the sampler, which may affect the properties of the soil to be collected. is there.
本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、先端部に給水しても土砂の流出のおそれがない土壌汚染調査用サンプラーを提供することを目的としている。 The present invention has been developed in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a soil contamination investigation sampler that does not cause the sediment to flow out even if water is supplied to the tip.
本願請求項1に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、外管と、前記外管の上端にねじ接合された第1ヘッドと、前記外管の下端にねじ接合されたリング状のビットと、前記外管の内面との間に第1空間が形成されるように前記外管内に配置された第1内管と、前記第1内管の内面との間に第2空間が形成されるように前記第1内管内に配置され、採取しようとする試料が収容される第2内管と、前記第2内管の下端と前記ビットとの間に配置され、前記第2内管の内部と前記第2空間との連通を遮断するシール材と、前記第2内管の上端にねじ接合され、前記第1ヘッドの下端に回動可能に取り付けられた第2ヘッドと、前記第1ヘッドにねじ接合された中空のボーリングロッドと、前記第1ヘッドの上端に連結された1又は複数のホースとを備え、前記ボーリングロッドが、前記第1ヘッドに設けられた第1貫通孔を介して前記第2空間と連通し、前記第2空間が、前記第1内管の下端に設けられた開口を介して前記第1空間と連通し、前記第1空間が、前記第1ヘッドに設けられた第1貫通孔を介して前記ホースと連通しており、ボーリング時に前記ボーリングロッドから供給された水が、前記第1貫通孔、前記第2空間、前記開口、前記第1空間、前記第2貫通孔、及び前記ホースを介して回収されるように構成されていることを特徴とするものである。 The sampler for soil contamination investigation according to claim 1 of the present application includes an outer pipe, a first head screwed to the upper end of the outer pipe, a ring-shaped bit screwed to the lower end of the outer pipe, A second space is formed between a first inner tube disposed in the outer tube and an inner surface of the first inner tube so that a first space is formed between the inner surface of the outer tube and the inner surface of the outer tube. A second inner tube disposed in the first inner tube and containing a sample to be collected; disposed between a lower end of the second inner tube and the bit; and the interior of the second inner tube and the A sealing material that blocks communication with the second space; a second head that is screwed to the upper end of the second inner pipe and is rotatably attached to the lower end of the first head; and a screw that is screwed to the first head A joined hollow boring rod, and one or more hoses coupled to an upper end of the first head; The boring rod communicates with the second space via a first through hole provided in the first head, and the second space passes through an opening provided at a lower end of the first inner pipe. Communicated with the first space, the first space communicated with the hose through a first through hole provided in the first head, and water supplied from the boring rod during boring, The first through hole, the second space, the opening, the first space, the second through hole, and the hose are configured to be collected.
本願請求項2に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、前記請求項1のサンプラーにおいて、前記ビットの開口及び前記第2内管の下端に嵌め込まれた栓を更に備えていることを特徴とするものである。 The sampler for soil contamination investigation according to claim 2 of the present application is characterized in that in the sampler of claim 1, the sampler further comprises a stopper fitted into the opening of the bit and the lower end of the second inner tube. It is.
本願請求項3に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、前記請求項1又は2のサンプラーにおいて、前記ビットの外周に、複数のメタルチップ即ち突起が配置され、隣接する前記突起の間に切り込み即ち溝がそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。 The sampler for soil contamination investigation according to claim 3 of the present application is the sampler according to claim 1 or 2, wherein a plurality of metal chips or protrusions are arranged on the outer periphery of the bit, and notches or grooves are formed between the adjacent protrusions. Are respectively arranged.
本願請求項4に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、前記請求項1から請求項3までのいずれか1項のサンプラーにおいて、前記ホースから回収される水を受けるためのリング状の第1回収水受け容器を更に備え、前記第1回収水受け容器が、中央の開口に前記ボーリングロッド及び前記ホースを通した状態で地上に置かれ、前記ホースの端部が、前記第1回収水受け容器内に入れられていることを特徴とするものである。 The sampler for soil contamination investigation according to claim 4 of the present application is the ring-shaped first recovered water for receiving the water recovered from the hose in the sampler of any one of claims 1 to 3. A receiving container, the first recovered water receiving container is placed on the ground in a state where the boring rod and the hose are passed through a central opening, and an end of the hose is disposed in the first recovered water receiving container. It is characterized by being put in.
本願請求項5に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、前記請求項1から請求項3までのいずれか1項のサンプラーにおいて、前記ホースから回収される水を受けるためのリング状の第2回収水受け容器を更に備え、前記第2回収水受け容器が、中央の開口に前記ボーリングロッド及び前記ホースを通した状態で地上において前記ボーリングロッドに回動可能に取り付けられており、前記ホースの端部が、前記第2回収水受け容器内に入れられていることを特徴とするものである。 The sampler for soil contamination investigation according to claim 5 of the present application is the ring-shaped second recovered water for receiving the water recovered from the hose in the sampler according to any one of claims 1 to 3. A receiving container, and the second recovered water receiving container is rotatably attached to the boring rod on the ground in a state where the boring rod and the hose are passed through a central opening; Is contained in the second recovered water receiving container.
本願請求項6に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、前記請求項1から請求項5までのいずれか1項のサンプラーにおいて、前記第2内管の内部に配置され、筒状のビニル袋がだぶつかせた状態で被せられた円筒形のインナーエクステンションと、前記袋の上端を保持するためのチューブリングとを更に備えていることを特徴とするものである。 The soil contamination investigation sampler according to claim 6 of the present application is the sampler according to any one of claims 1 to 5, wherein the sampler is disposed inside the second inner tube, and a cylindrical vinyl bag is provided. It further comprises a cylindrical inner extension covered in a bumped state and a tube ring for holding the upper end of the bag.
本願請求項7に記載の土壌汚染調査用サンプラーは、前記請求項1から請求項6までのいずれか1項のサンプラーにおいて、掘進時に一定深さよりも深い箇所に前記栓が下降するのを防止する栓固定手段を更に備え、前記栓固定手段が、上端が地上の櫓に固定され、下端が前記栓に固定された小ロッドを有し、前記小ロッドが、前記ボーリングロッド内を通り、前記第1ヘッド及び前記第2ヘッドを貫通して前記栓まで延びていることを特徴とするものである。 The sampler for soil contamination investigation according to claim 7 of the present application is the sampler according to any one of claims 1 to 6, wherein the plug is prevented from descending to a location deeper than a certain depth during excavation. The stopper fixing means further comprises a small rod having an upper end fixed to the ground fence and a lower end fixed to the stopper, the small rod passing through the boring rod, and The head extends through the head and the second head to the stopper.
本発明により、給水による土砂の流出と発熱による土砂の性状の変化という2つの問題点を解決した土壌汚染調査用サンプラーが提供される。また、本発明のサンプラーにおいて、ビットの外周にメタルチップ及び切り込みを設けることにより、スライムの逃げ道が形成され、効率的にサンプリングが可能になる。また、本発明のサンプラーにおいて、回収水受け容器を設けることにより、効率的な回収水処理を行うことが可能になる。さらに、ビニル袋が被せられたインナーエクステンションを配置することにより、試料を袋内に収容することが可能になり、作業の効率化を図ることができる。 According to the present invention, there is provided a sampler for soil contamination investigation that solves the two problems of sediment runoff caused by water supply and changes in soil properties caused by heat generation. Further, in the sampler of the present invention, by providing a metal chip and a notch on the outer periphery of the bit, a slime escape path is formed, thereby enabling efficient sampling. Moreover, in the sampler of the present invention, it is possible to perform an efficient recovered water treatment by providing a recovered water receiving container. Furthermore, by arranging the inner extension covered with the vinyl bag, the sample can be accommodated in the bag, and the work efficiency can be improved.
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る土壌汚染調査用サンプラーについて詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る土壌汚染調査用サンプラーの長さ方向断面図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の土壌汚染調査用サンプラーは、外管12と、外管12の上端にねじ接合された第1ヘッド14と、外管12の下端にねじ接合されたビット16とを備えており、ビット16は、全体としてリング状の形状を有している。
Next, a soil contamination investigation sampler according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a soil contamination investigation sampler according to a preferred embodiment of the present invention. A soil contamination investigation sampler of the present invention indicated by
土壌汚染調査用サンプラー10は又、外管12の内面との間に第1空間18が形成されるように外管12内に配置された第1内管20と、第1内管20の内面との間に第2空間22が形成されるように第1内管20内に配置された第2内管24とを備えている。第2内管24の内部は、後述するように、試料が収容される空間となる。
The
第1内管20は、上端が第1ヘッド14にねじ接合され、下端がビット16の上面に接触しているが、第1内管20の下端(先端)には、第1空間18と第2空間22とを連通させるための開口20aが設けられている。第2内管24は、上端が第2ヘッド26にねじ接合され、下端がビット16の上面に接触している。第2内管24の先端には、第2内管24の内部と第2空間22が連通しないように、シール材(例えば、Oリング)24aが配置されている。
The first
第2ヘッド26は、ベアリング28を介して、第1ヘッド14の下端に回動可能に取り付けられている。これにより、サンプリング時に外管12および第1内管20は回転するが、第2内管24は回転しないようになっている。
The
第1ヘッド14の上端には、中空のボーリングロッド30がねじ接合されており、ボーリングロッド30は、第1ヘッド14に設けられた第1貫通孔14aを介して、第2空間22と連通している。また、第1ヘッド14の上端の外周には、1又は複数本(図1では2本)のホース32が取り付けられており、ホース32は、第1ヘッド14に設けられた第2貫通孔14bを介して、第1空間18と連通している。
A hollow
全体としてリング状のビット16の開口16a及び第2内管24の下端(先端)には、栓34が嵌め込まれている。図1に示される栓34は、下端34aの径よりも上端34bの径が大きい側面視で逆台形状の形状を有しており、ゴムやコルク等の弾力性材料で形成されている。
A
第2内管24の内部は、上述のように、試料が収容される空間となるが、第2内管24の上端にねじ接合されている第2ヘッド26には、第2内管24の内部を密封するための密封手段36が設けられている。密封手段36は、図2に最も良く示されるように、第2ヘッド26の内部の側に配置された小孔の第1孔36aと、第2ヘッド26の外部の側に配置され、第1孔36aと連通する大径の第2孔36bと、第2孔36bの径とほぼ同じ径を有し、第2孔36b内に配置されたボール36cと、第2孔36bの外端に設けられ、ボール36cが第2孔36bから脱落するのを防止するためのストッパ36dとを有している。
As described above, the inside of the second
第2内管24の下端に栓34を嵌め込み、上端に密封手段36を設けたことにより、採取試料が水の影響に曝されることがなくなる。すなわち、ボーリングロッド30を介して第2空間22内に給水されるが、第2空間22内の水圧が密封手段36のボール36cに作用して第1孔36aがボール36cで塞がれ、更に栓34が逆台形状の形状を有しているので、第2空間22からの水が採取試料にまで至ることはない。また、栓34を設けたことにより、採取しようとする試料が地下水位以下にある場合であっても、揮発性成分等の余分な成分が試料に混入するおそれを排除することができる。
By fitting the
図4は、外管12の下端にねじ接合されるビット16を示した拡大図である。好ましくは、ビット16の外周には、複数(図2では、4個)のメタルチップ即ち突起16b、及び、隣接する突起16bの間にそれぞれ配置された切り込み即ち溝16cが設けられている。突起16b及び溝16cは、ボーリング時においてスライムの逃げ道となる。
FIG. 4 is an enlarged view showing the
図5(a)は、ホース32の上端に配置される第1回収水受け部38を示した図である。詳細には後述するように、ボーリングの際にボーリングロッド30を介してサンプラー10内に供給された水は、ホース32を介して地上に回収されるが、リング状の第1回収水受け容器38(図5(b)参照)を、ボーリングロッド30及びホース32を中央の開口に通した状態で地上に配置しておき、ホース32の上端を第1回収水受け容器38内に入れておくことにより、地上に戻された水を第1回収水受け容器38で受けることができる。第1回収水受け容器38は、管38aを介して貯水タンク(図示せず)に接続されており、貯水タンクに循環ポンプを配置することにより、ボーリングに使用する水を循環させることができる。
FIG. 5A is a view showing the first recovered
図5(c)は、第2回収水受け容器40を示した図である。リング状の第2回収水受け容器40は、ボーリングロッド30及びホース32を中央の開口に通した状態で、地上においてベアリング40aによってボーリングロッド10に回動可能に取り付けられており、ホース32の上端が第2回収水受け容器40内に入れられている。第2回収水受け容器40も、第1回収水受け容器38と同様に、管40bを介して貯水タンク(図示せず)に接続されており、貯水タンクに循環ポンプを配置することにより、ボーリングに使用する水を循環させることができる。
FIG. 5C is a diagram showing the second recovered
次に、図3を参照しつつ、以上のように構成された土壌汚染調査用サンプラー10の使用について説明する。まず準備段階として、土壌汚染調査用サンプラー10にエアハンマー(図示せず)を接合するとともに、地上に設置されたボーリングマシン(図示せず)のスピンドルによってボーリングロッド30を支持する。
Next, the use of the soil
次いで、ボーリングロッド30を介して土壌汚染調査用サンプラー10に給水しつつ、サンプラー10を回転させる(なお、第2ヘッド26が第1ヘッド14に回動可能に取り付けられているため、外管12、ビット16、及び第1内管20が回転しても、第2内管24は回転しない)。すると、サンプラー10は、ビット16によって地盤を掘進し、採取しようとする試料が栓34を押して第2内管24内に徐々に進入する(図3(b)参照)。その際、ボーリングロッド30を介して供給されている水は、第2空間22を通ってビット16の上部に至りビット16を冷却した後、ホース32を介して地上に回収されるので、回転に伴う熱の発生により試料に影響が及ぶことが回避されるとともに、第2内管24内には水が進入しないので、試料が流出することもない。
Next, the
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.
例えば、前記実施の形態において、第2内管24の内部に、筒状の透明なビニル袋がだぶつかせた状態で被せられた円筒形のインナーエクステンション42を収容してもよい。インナーエクステンション42を第2内管24の内部に収容することにより、コアリングに際して試料を袋の中に収容することができる。図6において参照符号44は、袋の上端を保持するためのチューブリングを示している。なお、袋内に試料を採取することについては、本発明者の開発した特許(第3053588号)において詳細に説明されている。
For example, in the above embodiment, the cylindrical
また、前記実施の形態では、栓34が側面視で逆台形状を有するように形作られているが、例えば、図7に示されるように、円柱形の栓本体にOリングを装着したものを用いてもよい。このような場合には、栓本体を鋼のような非弾力性材料で形成してもよい。
In the above embodiment, the
図8は、本発明の別の実施の形態に係る土壌汚染調査用サンプラーを示した図である。図8に示される土壌汚染調査用サンプラー10は、サンプラーの掘進時に栓34と第2内管24の内面との間に小砂利等が挟まって栓34が第2内管24内を円滑に上昇しない事態が生ずるのを回避するため、一定深さよりも深い箇所に栓34が下降するのを防止する栓固定手段を備えている点を除いて、図1に示される土壌汚染調査用サンプラー10と実質的に同一の構成を有している。すなわち、栓固定手段は、上端が地上の櫓に固定され、下端が栓34に固定された小ロッド46を有しており、小ロッド46は、ボーリングロッド30内を通り、第1ヘッド14及び第2ヘッド26を貫通して栓34まで延びている。なお、図8において参照符号48は、ベアリングを示しており、サンプラー10の掘進時に小ロッド46が回転しても第2内管24は回転しないようになっている。また、櫓の頂部に取り付けられたチェーンブロックの長さを調整することにより、栓34の下降可能深さを微調整することができるようになっている。
FIG. 8 is a diagram showing a soil contamination investigation sampler according to another embodiment of the present invention. The soil
図9は、栓固定手段を備えたサンプラー10を用いてコアリングを行っている状態を示した一連の図である。図9から容易に理解されるように、サンプラー10が下降するにつれて、栓34及び小ロッド46が一種のピストンのような役割を果たすことが分かる。
FIG. 9 is a series of diagrams showing a state where coring is performed using the
10 土壌汚染調査用サンプラー
12 外管
14 第1ヘッド
16 ビット
18 第1空間
20 第1内管
22 第2空間
24 第2内管
26 第2ヘッド
28 ベアリング
30 ボーリングロッド
32 ホース
34 栓
36 密封手段
38、40 回収水受け容器
42 インナーエクステンション
44 チューブリング
46 小ロッド
48 ベアリング
DESCRIPTION OF
Claims (7)
外管と、
前記外管の上端にねじ接合された第1ヘッドと、
前記外管の下端にねじ接合されたリング状のビットと、
前記外管の内面との間に第1空間が形成されるように前記外管内に配置された第1内管と、
前記第1内管の内面との間に第2空間が形成されるように前記第1内管内に配置され、採取しようとする試料が収容される第2内管と、
前記第2内管の下端と前記ビットとの間に配置され、前記第2内管の内部と前記第2空間との連通を遮断するシール材と、
前記第2内管の上端にねじ接合され、前記第1ヘッドの下端に回動可能に取り付けられた第2ヘッドと、
前記第1ヘッドにねじ接合された中空のボーリングロッドと、
前記第1ヘッドの上端に連結された1又は複数のホースとを備え、
前記ボーリングロッドが、前記第1ヘッドに設けられた第1貫通孔を介して前記第2空間と連通し、前記第2空間が、前記第1内管の下端に設けられた開口を介して前記第1空間と連通し、前記第1空間が、前記第1ヘッドに設けられた第1貫通孔を介して前記ホースと連通しており、
ボーリング時に前記ボーリングロッドから供給された水が、前記第1貫通孔、前記第2空間、前記開口、前記第1空間、前記第2貫通孔、及び前記ホースを介して回収されるように構成されていることを特徴とするサンプラー。 A sampler for soil contamination investigation,
An outer tube,
A first head screwed to the upper end of the outer tube;
A ring-shaped bit screwed to the lower end of the outer tube;
A first inner tube disposed in the outer tube such that a first space is formed between the inner surface of the outer tube;
A second inner tube that is disposed in the first inner tube so that a second space is formed between the inner surface of the first inner tube and that stores a sample to be collected;
A seal material disposed between a lower end of the second inner pipe and the bit, and blocking communication between the inside of the second inner pipe and the second space;
A second head screwed to the upper end of the second inner pipe and rotatably attached to the lower end of the first head;
A hollow boring rod screwed to the first head;
Comprising one or more hoses coupled to the upper end of the first head;
The boring rod communicates with the second space via a first through hole provided in the first head, and the second space is communicated with an opening provided at a lower end of the first inner pipe. The first space communicates with the hose through a first through hole provided in the first head, and communicates with the first space.
The water supplied from the boring rod during boring is configured to be collected through the first through hole, the second space, the opening, the first space, the second through hole, and the hose. A sampler characterized by
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