JP2014055463A - Collecting device for sample in soil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アースオーガに設けて、固定液を充填し終わった直後の未硬化状態の土中試料を、地盤中の原位置(採取したい位置)においてピンポイントで採取するための土中試料の採取装置に関するものである。 The present invention provides an earth auger that is provided on an earth auger and is used for collecting an uncured soil sample immediately after filling with a fixative at a point in the ground (position to be collected) at a pinpoint. It relates to a sampling device.
アースオーガで掘削し、アースオーガ先端からセメントミルク等の固定液を充填して杭を造成する場合に、原位置の一部土砂と固定液とが攪拌混合されて強度発現の要強度を満足しているか否かを明確にしなければならない。 When excavating with an earth auger and filling a fixing liquid such as cement milk from the tip of the earth auger to create a pile, a part of the original soil and the fixing liquid are agitated and mixed to satisfy the required strength for strength development. It must be clear whether or not.
下記特許文献は、計画深度におけるピンポイントの土壌試料を簡単かつ確実に、しかも土質の如何に拘わらず採取することができるものとして提案された土壌試料採取方法である。
採取に用いる土壌試料採取装置は回転ロッド51の下端に連結したオーガースクリュー52と、そのオーガー軸の先端に連結した土壌採取具53とから構成され、図7に示すように、オーガースクリュー52の下端に掘削工具アタッチメント58を取付け、このオーガースクリュー52をクレーンブームに取付けた油圧モーターにより回転しながら土壌を採取する計画深度まで削孔した後、前記オーガースクリュー52を引き上げて掘削工具アタッチメント58に代えて、前記オーガースクリュー52の螺旋羽根よりも小さい外径を有する螺旋羽根54を周囲に設けた軸の上端に、この螺旋羽根54の外径よりも若干大きく、かつオーガースクリュー52の螺旋羽根とほぼ同等の外径を有する金属製円板56を固定してなる土壌採取具53を取付ける。
The soil sample collection device used for collection includes an
この土壌採取具53をオーガースクリュー52と共に回転しながら前記削孔中に下降させ、前記土壌採取具53を削孔の底面下方の地盤中に前記円板56が前記削孔の底面に接するまで貫入し、この状態でオーガースクリュー52および土壌採取具53を逆回転しながら地上に引き上げる。
The
また、下記特許文献は、アースオーガの下端に接続される拡大ヘッドに設けて、杭施工における拡大根固め球根に根固め液を充填し終わった直後の未硬化状態の土中試料を、地盤中の原位置(採取したい位置)においてピンポイントで採取するものとして提案されたものである。
これら特許文献2、3のいずれも、オーガスクリューと一体に回転し、かつ、前記オーガスクリュー下端部に設けた開閉自在な拡大翼が開翼すると土砂採取口が開かれ、閉翼すると土砂採取口が閉じられるものである。
Both of these
前記特許文献1や特許文献2、3ではアースオーガの先端でしか土中試料の採取を採取することができない。すなわち、開閉自在な拡大翼を備えた拡大ヘッドからの拡大根固め球根に用いる根固め液の注入状態を把握するには適しているが、杭周固定液の採取はできないものであった。
In Patent Document 1 and
本発明の目的は前記不都合を解消し、アースオーガの先端のみならず、掘削ロットの中間位置でも土中試料の採取を可能とした土中試料の採取装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a soil sample collecting device that eliminates the above inconvenience and makes it possible to collect a soil sample not only at the tip of an earth auger but also at an intermediate position of an excavation lot.
請求項1記載の本発明は前記目的を達成するため、第1に、アースオーガに設けられ、オーガスクリューと一体に回転するものとして、オーガスクリュー継手に嵌合する継手を上下方向に設け、かつ、下方向の継手は掘削ヘッドへの継手でもあること、第2に、外管と該外管の内側に収納される内管とからなり、該内管の一方の端部外周面に土中試料を採取するための窓孔を形成し、また、該内管の他方の端部側底部には採取した土中試料が取り出せるよう蓋体を設け、この外管・内管による採取装置に、前記窓孔を出没させるように内管を外管から出入する油圧シリンダ機構を横並びで並列させて全体を扁平としたことを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, firstly, a joint that is provided on the earth auger and rotates integrally with the auger screw is provided in the vertical direction. The lower joint is also a joint to the excavation head, and secondly, it consists of an outer pipe and an inner pipe housed inside the outer pipe. A window hole is formed for collecting the sample, and a lid is provided at the bottom on the other end side of the inner tube so that the collected soil sample can be taken out. The gist of the invention is that the hydraulic cylinder mechanism for moving the inner tube in and out of the outer tube so as to project and retract the window hole is juxtaposed side by side and made flat as a whole.
請求項1記載の本発明によれば、オーガスクリュー継手に嵌合する継手を上下方向に設けたので、オーガスクリューを接続する継手、例えば、オーガスクリュー同士の接続のアースオーガ中間部分でも土中試料の採取装置をセット可能であり、アースオーガ先端のみならず、任意の位置での土中試料の採取が可能である。 According to the first aspect of the present invention, since the joint to be fitted to the auger screw joint is provided in the vertical direction, the joint for connecting the auger screw, for example, the earth sample in the ground auger intermediate portion of the connection between the auger screws. Therefore, it is possible to collect a sample in the soil not only at the tip of the earth auger but also at an arbitrary position.
請求項2記載の本発明によれば、外管・内管による採取装置の内管を油圧シリンダ機構の伸長に連動させて前記外管から出現させ、窓孔より前記土中試料を前記内管内に取り込み、その後、前記油圧シリンダ機構を縮小させて前記内管を前記外管内に収納することにより、取り込んだ土中試料を内管内に保持したまま地上に引き上げ、内管の端部側底部に設けられた蓋体をはずして前記内管内の土中試料を回収することができる。 According to the second aspect of the present invention, the inner pipe of the sampling device using the outer pipe and the inner pipe is caused to emerge from the outer pipe in conjunction with the extension of the hydraulic cylinder mechanism, and the soil sample is put into the inner pipe from the window hole. After that, the hydraulic cylinder mechanism is reduced and the inner pipe is accommodated in the outer pipe, whereby the taken-in soil sample is pulled up to the ground while being held in the inner pipe, and is placed on the bottom on the end side of the inner pipe. The soil cover in the inner pipe can be collected by removing the provided lid.
特に、採取装置は、油圧シリンダ機構を横並びで並列させて全体を扁平としたものであり、オーガスクリュー同士の接続の箇所に介在させても上下に場所を取ることなく、オーガスクリューの回転の邪魔になることもない。 In particular, the sampling device has a flat structure with the hydraulic cylinder mechanisms arranged side by side in parallel. It will never be.
以上述べたように本発明の土中試料の採取装置は、アースオーガの先端のみならず、掘削ロットの中間位置でも土中試料の採取を可能としたものである。 As described above, the soil sample collecting apparatus according to the present invention can collect the soil sample not only at the tip of the earth auger but also at an intermediate position of the excavation lot.
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の土中試料の採取装置の1実施形態を示すもので、アースオーガの先端部に設けた状態の正面図、図2はアースオーガの中間部に設けた状態の正面図で、図中35は駆動装置2とオーガスクリュー33と掘削ヘッド34とからなるアースオーガである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a soil sample collecting device according to the present invention. FIG. 2 is a front view of a ground auger provided at the tip, and FIG. 2 is a front view of a ground auger provided at an intermediate portion. In the figure,
アースオーガ35は、図示は省略するが、ベースマシンの前端部にマストを垂直に支持し、該マストに全長にわたって配設したリーダーに、モータ、減速機を有する駆動装置32を上下動自在に支持させると共にトップシーブから垂下されたワイヤにより昇降自在に吊支し、この駆動装置の出力軸に継手を介してオーガスクリュー33を接続してある。
Although not shown, the
これら駆動装置32とオーガスクリュー33、オーガスクリュー33同士、オーガスクリュー33と掘削ヘッド34とはそれぞれ継手により接続するが、特開2006−262706号公報にもあるが角柱状プラグからなる雄継手と、上記プラグが嵌脱自在の角孔状ソケットからなる雌継手とを有し、該雄、雌両継手に横断方向に貫通するピン孔を設けた雄、雌継手からなる。従来、これに使用する軸継手として、六角軸の雄継手を六角孔の雌継手に嵌入し、ついで上記六角軸と六角孔の接合面にまたがって貫通された孔に抜け止めピンを挿入した構造のものが広く使用されている。
The
六角軸の雄継手を六角孔の雌継手に嵌入し、ついで六角軸と六角孔の接合面にまたがって貫通された孔に抜け止めピンを挿入する。 The male joint of the hexagonal shaft is fitted into the female joint of the hexagonal hole, and then a retaining pin is inserted into the hole penetrating the joint surface between the hexagonal shaft and the hexagonal hole.
図7に示すように、雄継手41は六角軸42の前後両端に円形軸部43、44をそれぞれ連設し、又雌継手45は、前記雄継手の六角軸42と嵌合すべき前端開口の六角孔46を有し、該六角孔46の後端に、前記雄継手の前端の円形軸部43と嵌合すべき円形孔部47を連設し、六角孔46の前端に、前記雄継手の後端の円形軸部44と嵌合すべき円形孔部48を連設してある。
As shown in FIG. 7, the
図中49は、雄雌継手41、45の嵌合時に、六角軸42と六角孔46の接合面にまたがって貫通された抜け止めピン孔の半円孔である。
In the figure,
図中10は本発明の土中試料の採取装置で、採取部10aは外管11の内側に窓孔12aのある採取パイプとしての内管12(以下、単に内管という)が収納される二重管構造(円管に限らず角管でもよい)となっている。
In the figure,
窓孔12aは、弁付きのものではなく、図3に示すように、内管12の周壁を内管12の軸心に対して4分割したうち、上部の1つ約90°の円弧で切り欠いて形成する上向きの開口である。このように窓孔12aを形成することで、拡大ヘッド1を回転させたときに採取装置10の内管12も回転し、土中試料が前記窓孔12aより内管12内に取り込まれ、かつ、そのまま内部に保留される。
The
土中試料の採取装置10は、前記外管11と内管12からなる採取部10aとシリンダ27aおよびロッド27bからなる油圧シリンダ機構27とを取り付け板8により横並びで並列させて全体を扁平とした。
The soil
内管12の先端部は、連結アーム13を介して油圧シリンダ機構27のロッド27bの先端部と繋がっている。この連結アーム13は一端を油圧シリンダ機構27のロッド27bとは剛結し、他端は内管12の先端部にピン36により軸着し、油圧シリンダ機構27のロッド27bの動きを連結アーム13は片持ち式で内管12に伝えるようにしている。
The distal end portion of the
採取装置10の内管12の反対側の端部は採取した土中試料の取出口となっており、ここに蓋体14がある。
The end on the opposite side of the
図3〜図5示すように、アースオーガ35に設けられ、オーガスクリュー33と一体に回転するものとして、土中試料の採取装置10は、オーガスクリュー継手である雄継手41と雌継手45に嵌合する継手を上下方向に設けた。
As shown in FIGS. 3 to 5, the soil
該継手は、オーガスクリュー継手である雄継手41と雌継手45と同じく雌継手45と雄継手41であり、図示の例は雌継手45を土中試料の採取装置10の下面から下方に向けて突設し、雄継手41を土中試料の採取装置10の上面から下方に向けて突設する。
The joints are a
雄継手41は六角軸42の前後両端に円形軸部43、44をそれぞれ連設し、又雌継手45は、前記雄継手の六角軸42と嵌合すべき前端開口の六角孔46を有し、該六角孔46の後端に、前記雄継手の前端の円形軸部43と嵌合すべき円形孔部47を連設し、六角孔46の前端に、前記雄継手の後端の円形軸部44と嵌合すべき円形孔部48を連設してある。
The
図中49は、雄雌継手41、45の嵌合時に、六角軸42と六角孔46の接合面にまたがって貫通された抜け止めピン孔の半円孔である。また、50は油圧カップラーである。
In the figure,
雌継手45は、掘削ヘッド34や拡大ヘッド1への継手でもあり、後述の雄継手7に嵌合する。
The female joint 45 is also a joint to the
掘削ヘッド34は通常のものであるが、拡大ヘッド1は、図1に示すようにアースオーガ35の先端に取り付けられ、図7に示すように、伸縮する拡径翼22を有する。
Although the
拡大ヘッド1は下端には先端ビット4aを複数備えた掘削刃4を有し、その上方に掘削土砂を上方に押し上げるスパイラル翼5が設けられ、更にその上方に軸部2を挟んで互いに逆方向に伸縮可能な一対の攪拌用の拡径翼22が設けられている。
The expansion head 1 has a drilling blade 4 provided with a plurality of tip bits 4a at the lower end, and a
拡大ヘッド1の上端には雄継手7が形成されアースオーガ35のオーガスクリュー33に接続できるようになっている。また、軸部2にはオーガスクリュー33の配管と接続される配管30が設けられており、下端部の吐出口31から掘削液や根固め液を吐出できるようになっている。
A male joint 7 is formed at the upper end of the expansion head 1 so that it can be connected to the
拡径翼22は、軸部2を外筒20と、外筒20をシリンダーとしてその内部を摺動するピストン21に形成し、外筒20に誘導自在に設ける。拡径翼22は、拡大アーム22aにビット22bを設けたもので、根本にカム部22cを形成する。
The diameter-expanded
このカム部22cを外筒20の取付ブラケット23に軸支し、一方、ピストン21の外周にはカム部22cの係合突起が嵌る係合凹部24を形成した。
The
このようにして、ピストン21の上下動に応じて、カム部22cが回動し、拡径翼22が開閉する。
Thus, according to the vertical movement of the
図中25aは拡大アーム22aの縮小油圧ポートライン、25bは拡大アーム22aの拡大油圧ポートラインである。
In the figure, 25a is a reduced hydraulic port line of the
次に使用法および動作について説明する。拡大ヘッド1を使用するときは、図1に示すように、拡大ヘッド1の雄継手7と土中試料の採取装置10の雌継手45を接合し、採取装置10の雄継手41にオーガスクリュー33の雌継手45を接合して本発明の土中試料の採取装置10を拡大ヘッド1の直上にセットする。
Next, usage and operation will be described. When using the magnifying head 1, as shown in FIG. 1, the male joint 7 of the magnifying head 1 and the female joint 45 of the
拡径翼22を閉じた状態で所定長を掘削し、油圧によりピストン21の動きで拡径翼22を拡径させ、この状態で、掘削孔内に根固め液を注出してロッドを正転させて、拡大根固め球根の拡大掘削を行う。
A predetermined length is excavated with the diameter-expanded
掘削孔内に根固め液を充填し終わった直後に充填物を採取するには、油圧シリンダ機構27を作動させ、シリンダ27aからロッド27bを突出させれば、採取装置10の内管12はロッド27bに連動して外管11から突出し、窓孔12aが露出する。
In order to collect the filler immediately after filling the borehole with the root-setting liquid, the
そのまま拡大ヘッド1を孔内で正転(拡大掘削時と同一の回転)させることで、孔内にある充填物の土中試料が窓孔12aから内管12内に取り込まれ、油圧シリンダ機構27を縮小させ、シリンダ27aにロッド27bを収納させれば、ロッド27bの縮径に連動して内管12が外管11内に収納される。
By directly rotating the expansion head 1 in the hole (same rotation as in the expansion excavation), the soil sample of the filler in the hole is taken into the
この状態で拡大ヘッド1を地上に引き上げることにより採取した土中試料を内管12内に密閉保持したまま他場所の充填物、不純物等と混ざることなく回収することができる。採取した土中試料は蓋体14を開けることにより容易に取り出せる。
In this state, the soil sample collected by pulling up the expansion head 1 to the ground can be collected without being mixed with the fillers, impurities, etc. in other places while being kept sealed in the
図2は土中試料の採取装置10をアースオーガ35の中間部にセットする場合で、オーガスクリュー33同士の接続の間に配設する。下段のオーガスクリュー33の雄継手は採取装置10の雌継手45に、上段の雌継手45は採取装置10の雄継手に嵌合する。
FIG. 2 shows a case where the soil
土中試料の採取装置10での土砂の採取方法は前記と同様であり、杭周囲の固定液の採取が可能である。この場合は、通常の掘削ヘッド34を使用する。
The method for collecting earth and sand in the soil
1…拡大ヘッド 2…軸部
3…拡径翼 4…掘削刃
4a…先端ビット 5…スパイラル翼
7…雄継手 8…取り付け板
10…採取装置 10a…採取部
11…外管
12…内管 12a…窓孔
13…連結アーム 14…蓋体
20…外筒 21…ピストン
22…拡径翼 22a…拡大アーム
22b…ビット 22c…カム部
23…取付ブラケット 24…係合凹部
25a…縮小油圧ポートライン
25b…拡大油圧ポートライン
27…油圧シリンダ機構
27a…シリンダ 27b…ロッド
30…配管 31…吐出口
32…駆動装置 33…オーガスクリュー
34…掘削ヘッド 35…アースオーガ
36…ピン
41…雄継手 42…六角軸
43、44…円形軸部 45…雌継手
46…六角孔 47、48…円形孔部
49…半円孔 50…油圧カップラー
51…回転ロッド 52…オーガースクリュー
53…土壌採取具 54…螺旋羽根
56…金属製円板 58…掘削工具アタッチメント
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