JP2014173303A

JP2014173303A - コア採取装置

Info

Publication number: JP2014173303A
Application number: JP2013045745A
Authority: JP
Inventors: Kunimori Komiya; 国盛小宮; Tatsuo Katayama; 辰雄片山
Original assignee: Hitec Co Ltd; General Environmental Technos Co Ltd
Current assignee: Hitec Co Ltd; Kanso Technos Co Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-22

Abstract

【課題】
コア採取時のコアの乱れを防止して、良質なコアを採取することができるコア採取装置を提供する。
【解決手段】
コアチューブがコアヘッドを介してボーリング装置のボーリングロッド４１に連結し、コアチューブの内部にコアを採取するコア採取装置であって、コアチューブの内部にコア調整手段３１を備え、コア調整手段３１が、コア調整手段本体３２と、コア調整手段本体３２の側面に設けられ、かつ、コア調整手段本体３２をコアチューブの内面に圧着する弾性部材３３と、を有し、コア調整手段３１がコアチューブの内部においてコアチューブの軸方向に移動可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、地質調査においてコアの採取に用いられるコア採取装置に関する。

地質調査においては、ボーリング装置のボーリングロッドに連結され、かつ、先端にビット等を有するコアチューブを回転および並進（推進）させてコアチューブ内にコアを採取するコア採取装置が一般的に用いられている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、上記装置でコアを採取すると、ビットにより切り取られたコアが、土圧等の拘束力からの解放やコアチューブの振動等により乱れてしまい、良質なコアを採取することができないという問題があった。

特開２００３−１０６０８３

本発明は、コア採取時のコアの乱れを防止して、良質なコアを採取することができるコア採取装置を提供することを目的とする。

本発明は、コアチューブがコアヘッドを介してボーリング装置のボーリングロッドに連結し、コアチューブの内部にコアを採取するコア採取装置であって、コアチューブの内部にコア調整手段を備え、コア調整手段が、コア調整手段本体と、コア調整手段本体の側面に設けられ、かつ、コア調整手段本体をコアチューブの内面に圧着する弾性部材と、を有し、コア調整手段がコアチューブの内部においてコアチューブの軸方向に移動可能であることを特徴とする。ここで、コアチューブの内部とは、コアが取り込まれる管の内部をいう。

本発明は、コアチューブが、その内部のうち、コア調整手段の下方において、コアリフターを備え、コア調整手段が、コア調整手段の下部から少なくともコアチューブの先端付近まで、コアリフターの内部を挿通して延伸する延伸部を備えるものであってもよい。延伸部は、コアチューブが先端にビットを備える場合には、ビットの先端付近まで延伸する。

本発明のコア採取装置によると、コアは、コアチューブ内に入りこむ当初から、コア調整手段に押さえられる。そのため、コアが振動・変形せず、コアの乱れが抑えられるので、先端から良質なコアを採取することができる。

また、コアチューブが内部にコアリフターを備える場合において、コア調整手段に延伸部を設けると、コアは、コアチューブ内に入りこむ当初から、コア調整手段（延伸部）に押さえられるので、コアチューブがコアリフターを備える場合であっても、先端から良質なコアを採取することができる。

本発明のコア採取装置を示す縦断面図であり、(ａ)は装置の下側部分、（ｂ）は装置の上側部分を表す。本発明のコア採取装置の使用状態を示す縦断面図であり、(ａ)はコアの採取前の状態を表し、（ｂ）はコアを採取している状態を表す。本発明のコア採取装置の他の形態を示す縦断面図である。

以下、本発明のコア採取装置について説明する。図１に、本発明のコア採取装置の縦断面図を示す。本発明は、ボーリング装置のボーリングロッド４１に連結して、コアチューブの内部にコアを採取するコア採取装置であって、コアチューブの内部にコア調整手段３１を設けたものである。コア調整手段３１は、コア調整手段本体３２と弾性部材３３とにより構成されている。

コアチューブは、コアヘッドを介してボーリング装置のボーリングロッド４１に連結されている。ボーリングロッド４１は、ボーリング装置の駆動装置（図示略）により回転および並進（推進）する。ここで、本発明のコアチューブは、シングルコアチューブまたはダブルコアチューブのいずれであってもよいが、以下においては、コアチューブがダブルコアチューブである場合について説明する。

コアチューブは、外管１１と、外管１１の内側に設けられる内管２１とにより構成される。
外管１１は、管状であって、外管用ヘッド１３（コアヘッド）に取り付けられている。外管用ヘッド１３はボーリングロッド４１に連結しており、外管１１は、ボーリングロッド４１の回転に伴って回転し、その並進に伴って並進する。外管用ヘッド１３には、ベアリング装置１５によって回動不能とされた連結ロッド１４を介して、内管用ヘッド２２が連結されている。また、外管１１の先端には、地盤を掘削するための環状のビット１２が設けられている。ビット１２の内径は、その先端から後述する内管２１の先端付近までは、内管２１の径と略同一となっている。ただし、ビット１２の内部の形状は、これに限定されるものではない。

内管２１は、複数の管が繋ぎ合わされたものであり、例えば、インナーチューブ２３と、採取管２４と、スリーブチューブ２６と、により構成される。
インナーチューブ２３は、内管用ヘッド２２に取り付けられている。採取管２４は、その管内にコアを取り込むものであって、インナーチューブ２３内に収容されている。スリーブチューブ２６はスリーブ２７を装着するものであって、インナーチューブ２３の下部に嵌め込まれている。なお、必要に応じて、インナーチューブ２３とスリーブチューブ２６との間に、エクステンションチューブを設けてもよい。

コア調整手段３１は、内管２１内に入ってくるコアを押さえるためのものであり、内管２１の内面に圧着されている。コア調整手段３１は、上記のように、コア調整手段本体３２と、弾性部材３３と、により構成されている。
コア調整手段本体３２は、略円柱状であって、その径は、インナーチューブ２３およびスリーブチューブ２６の内径より小さくなっている。
弾性部材３３は、弾性体からなる部材であって、内管２１の内面にコア調整手段３１を圧着させるように、コア調整手段本体３２の側面に設けられている。弾性部材３３は、例えば、ゴム等の天然樹脂またはシリコン等の合成樹脂を用いることができる。
コア調整手段３１は、内管２１内において内管２１の軸方向に移動可能であり、内管２１の内面に作用するコア調整手段３１の押圧力、およびコア調整手段３１と内管２１の内面に作用する摩擦力ならびにコア調整手段３１の自重により、内管２１内に入ってくるコアの先端側を押さえる。このうち、コア調整手段３１の自重を確保するため、コア調整手段本体３２としては、例えば、金属で形成したものや、中空状の容器に重りを詰め込んだものを用いることができる。コアに作用させるコア調査手段３１の自重は、コア調整手段本体３２の重さを調整することにより適宜設定する。また、内管２１の内面に作用するコア調整手段３１の押圧力またはコア調整手段３１と内管２１の内面に作用する摩擦力は、弾性部材３３の厚さの調整や弾性部材３３の素材の選択により適宜設定する。

本発明のコア採取装置の使用方法について説明する。まず、コア採取装置をボーリング装置のボーリングロッド４１に連結する。そして、図２（ａ）に示すように、コア調整手段３１をその先端がビット１２先端付近に位置するように移動しておく。なお、ビット１２の先端付近の内径が内管２１の内径より小さい場合など、コア調整手段３１をビット１２先端付近に移動できない場合には、コア調整手段３１を内管２１の先端付近に移動しておく。
そして、ボーリング装置によりボーリングロッド４１に回転力および下方に向かう並進力（推進力）を付与して、外管１１を回転させながら地盤を略円柱状に掘削していく。これに伴って、略円柱状に削り取られたコアは、図２（ｂ）に示すように、外管１１および内管２１の並進により内管２１内に入り込み、コア調整手段３１を上方に押し上げながらスリーブ２７に取り込まれていく。

本発明のコア採取装置によると、コアは、内管２１内（コアチューブ内）に入りこむ当初から、コア調整手段に押さえられる。そのため、コアが振動・変形せず、コアの乱れが抑えられ、先端から良質なコアを採取することができる。

コア調整手段の他の実施形態としては、図３に示すように、内管２１がその内部にコアリフターケース２８およびコアリフター２９を備える場合において、コア調整手段本体３２に、その下部からビット１２先端付近まで延伸する延伸部３４を設けたものが挙げられる。
コアリフターケース２８は、取り込んだコアの落下を防止するためのものであり、下方に向かって内周が狭くなっており、スリーブチューブ２６の下部に嵌め込まれている。コアリフター２９は、コアの下端を挟み込むものであり、コアリフターケース２８の内側に嵌め込まれている。
コア調整手段本体３２および弾性部材３３は、上記のものと同様であり、内管２１内においてコアリフター２９およびコアリフターケース２８の上方に配されている。
延伸部３４は、コア調整手段本体３２の下部からビット１２先端付近まで、コアリフターケース２８およびコアリフター２９内を挿通してコア調整手段３１を延伸したものである。なお、ビット１２の先端付近の内径が内管２１の内径より小さい場合など、延伸部３４を、ビット１２先端付近まで、延伸できない場合には、延伸部３４は内管２１の先端付近まで延伸するものであってもよい。
延伸部３４としては、例えば、コアリフター２９およびコアリフターケース２８の径よりやや小さい径の略円柱状の部材を用いることができる。また、延伸部３４は、コア調整手段本体３２と同様に、金属で形成したものを用いたり、中空状の容器に重りを詰め込んだものを用いたりすることができる。また、延伸部３４は、コア調整手段本体３２と一体的に形成したものであってもよい。

このようにコア調整手段３１に延伸部３４を設けると、延伸部３４の先端を内管２１の先端付近またはビット１２先端付近に位置させることができる。そのため、内管２１がコアリフター２９を備える場合であっても、コアは、内管２１内に入りこむ当初から、コア調整手段３１（延伸部３４）に押さえられるので、先端から良質なコアを採取することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、コアチューブはダブルチューブの代わりにシングルチューブであってもよい。

１１外管（コアチューブ）
１２ビット
１３外管用ヘッド
１４連結ロッド
１５ベアリング装置
２１内管（コアチューブ）
２２内管用ヘッド
２３インナーチューブ
２４採取管
２６スリーブチューブ
２７スリーブ
２８コアリフターケース
２９コアリフター
３１コア調整手段
３２コア調整手段本体
３３弾性部材
３４延伸部
４１ボーリングロッド

Claims

コアチューブがコアヘッドを介してボーリング装置のボーリングロッドに連結し、コアチューブの内部にコアを採取するコア採取装置であって、
前記コアチューブの内部にコア調整手段を備え、前記コア調整手段が、コア調整手段本体と、前記コア調整手段本体の側面に設けられ、かつ、前記コア調整手段本体を前記コアチューブの内面に圧着する弾性部材と、を有し、前記コア調整手段が前記コアチューブの内部において前記コアチューブの軸方向に移動可能であることを特徴とするコア採取装置。
前記コアチューブが、その内部のうち、前記コア調整手段の下方においてコアリフターを備え、前記コア調整手段が、前記コア調整手段の下部から少なくとも前記コアチューブの先端付近まで前記コアリフターの内部を挿通して延伸する延伸部を備えることを特徴とする請求項１記載のコア採取装置。