JP2019082417A - 未固結試料採取装置及び未固結試料採取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無人航空機や小型ボートからの降下によって流動性のある未固結堆積物を簡便に採取することができる未固結試料採取装置及び未固結試料採取方法を提供すること。【解決手段】サンプラー３と、サンプラーを牽引する牽引手段とからなる未固結試料採取装置であって、底面に開口部が形成された筒状のサンプラー本体６と、サンプラー本体の内部を摺動可能なピストン７と、ピストンを開口部の反対側へ付勢する付勢手段８と、ピストンを開口部付近に位置させる係止手段９とで構成され、サンプラーが水底に着底した際に、係止手段が解除されるとともに、付勢手段の付勢力によりピストンが開口部の反対側へと移動し、これにより水底の未固結試料がサンプラー本体内部に吸引されることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、水底に堆積している未固結の物質等を採取する未固結試料採取装置及び未固結試料採取方法に関する。

湖沼や河川をはじめ、ため池や貯水槽の水底に堆積する物質を採取する場合、複数のバケットの開閉によって物質を掴み取るグラブ式採取器（採泥器）や、採取容器を水底で引きずることで底質を削りとるドレッジ式採取器、円筒状のサンプラーを底質に突き刺して採取する柱状採取器などが一般的に用いられている。

これらの装置は、海洋底用の大型のものから、湖沼用の小型のものまで開発され広く普及しているものの、流動性の高い未固結堆積物については没入時にその着底の衝撃で堆積物が拡散したり、回収時に流失するという問題点があった。このような問題に対し、ゲル状の物質を採取装置内に流入させたのちに流入口を閉鎖して採取する方法が知られている（特許文献１）。

その他には円柱状の採取器を底質に押し込んだのち、採取器に回転力を加えて採取口を開閉する機構を用いて採取試料の流出を防ぐ機構（特許文献２及び特許文献３）や円柱状の採取器の底に取り付けた蓋を、採取器を繋ぐケーブルに沿わせて錘を下ろすことで開閉させる機構（特許文献４）、円柱状の採取器の先端に、機械的に作動するグラブ式の開閉装置が知られている（特許文献５）。

以上に示した一般的な採取方法および特許文献に示される方法は、いずれも底質に採取装置をくい込ませる、または貫入させるための自重または水上からの外力を必要とするほか、採取口の開閉機構については水上からの操作や大きな自重を反力とするという欠点があった。

そのため、小型のゴムボートや無人航空機などを用いて底質の採取を行う場合、既存の採取装置では重量が過大で調査地点まで運搬して採取作業を行うことが難しく、特に、無人航空機を用いる場合には、採取器の開閉作業は特殊な技術が必要となるという課題があった。

特開２００５−３２５６１５号公報 特開２０１７―１０６８４８号公報 実開昭６２−５１２５８号公報 実開昭６３−１０５０５２号公報 実開昭６３−１０５０５３号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、無人航空機や小型ボートからの降下によって流動性のある未固結堆積物を簡便に採取することができる未固結試料採取装置及び未固結試料採取方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の未固結試料採取装置は、サンプラーと、該サンプラーを牽引する牽引手段とからなる未固結試料採取装置であって、前記サンプラーは、底面に開口部が形成された筒状のサンプラー本体と、該サンプラー本体の内部を摺動可能なピストンと、該ピストンを前記開口部の反対側へ付勢する付勢手段と、前記ピストンを前記開口部付近に位置させる係止手段とで構成され、前記サンプラーが水底に着底した際に、前記係止手段が解除されるとともに、前記付勢手段の付勢力により前記ピストンが前記開口部の反対側へと移動し、これにより前記水底の未固結試料がサンプラー本体内部に吸引されることを特徴とする。

また、本発明の未固結試料採取方法は、底面に開口部が形成された筒状のサンプラー本体の開口部付近にピストンを係止するピストン係止工程と、該ピストン係止工程を行う際又はピストン係止工程後のいずれかに、前記ピストンに付勢力を付与する付勢力付与工程と、前記サンプラーを調査位置の水中に没入するサンプラー没入工程と、前記サンプラーが水底に着底し、該水底の未固結試料を採取する試料採取工程とで構成され、前記試料採取工程では、前記サンプラーが前記水底に着底した際、前記ピストンの係止状態が解除されるとともに、前記ピストンは付勢手段の付勢力によって前記開口部の反対側へと移動し、これにより前記サンプラー本体内部に前記未固結試料が吸引されることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１、請求項２、請求項５及び請求項６に記載された各発明においては、付勢手段の付勢力により、前記ピストンが開口部の反対側へと移動することにより、サンプラー本体の内部が負圧となるので、水底の未固結試料をサンプラー本体内部に吸引して採取することができる。
したがって、流動性のある未固結堆積物（底質流動物）を簡便に採取することができる。
（２）また、水底の未固結試料をサンプラー本体内部に吸引して採取することができるので、サンプラーを水底に食い込ませることなく未固結試料を採取することができ、サンプラーを重量物とする必要がない。
したがって、小型無人飛行機や小型のゴムボート等でもサンプラーを所望する調査位置まで移動させることができる。
（３）請求項３乃至請求項６及び請求項１０乃至請求項１３に記載された各発明も、前記（１）〜（２）と同様な効果が得られるとともに、未固結試料がサンプラー本体から脱落することを防止することができる。
（４）請求項７及び請求項１４に記載された各発明も、前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、より容易に調査地点へ移動し、未固結試料採取を行うことができる。

図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図６乃至図９は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
図１０乃至図１３は本発明の第３の実施形態を示す説明図である。
図１４乃至図１６は本発明の第４の実施形態を示す説明図である。
図１７乃至図１９は本発明の第５の実施形態を示す説明図である。
図２０乃至図２２は本発明の第６の実施形態を示す説明図である。
図２３乃至図２５は本発明の第７の実施形態を示す説明図である。
図２６乃至図２８は本発明の第８の実施形態を示す説明図である。
図２９乃至図３１は本発明の第９の実施形態を示す説明図である。
第１実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 第１実施形態の未固結試料採取方法の工程図。 サンプラーの縦断面図。 サンプラーが着底した状態を示す説明図。 試料採取工程の説明図。 第２実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 第２実施形態の未固結試料採取方法の工程図。 サンプラーの縦断面図。 サンプラーが着底した状態を示す説明図。 第３実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 第３実施形態の未固結試料採取方法の工程図。 サンプラーの縦断面図。 サンプラーが着底した状態を示す説明図。 第４実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 サンプラーの縦断面図。 サンプラーが着底した状態を示す説明図。 第５実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 サンプラーの縦断面図。 サンプラーが着底した状態を示す説明図。 第６実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 サンプラーの縦断面図。 カバー部材等の動作説明図。 第７実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 サンプラーの縦断面図。 カバー部材等の動作説明図。 第８実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 サンプラーの縦断面図。 カバー部材等の動作説明図。 第９実施形態の未固結試料採取装置の概略図。 サンプラーの縦断面図。 カバー部材等の動作説明図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。

図１乃至図５に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は海・湖・沼・池・水槽等の調査地点における水底の砂泥やスラッジ等の未固結試料２の採取を行うことができる未固結試料採取装置である。

この未固結試料採取装置１は、未固結試料２を採取するサンプラー３と、該サンプラー３を牽引して回収可能な牽引手段４とで構成されている。

前記サンプラー３は、例えば図１に示すように、底面に開口部５が形成された筒状のサンプラー本体６と、該サンプラー本体６の内部を、その内周面６ａをガイドとして上下方向に摺動可能なピストン７と、該ピストン７を開口部５の反対側（図１における上方）へ付勢する付勢手段８と、前記ピストン７を前記サンプラー本体６の開口部５付近に位置させる係止手段９と、採取した未固結試料２が前記サンプラー本体６内部から脱落することを防止できるようにサンプラー本体６（本実施形態ではサンプラー本体６の外周面６ｂ）に設けられた試料脱落防止手段１０とで構成されている。

サンプラー本体６は、本実施形態では筒状で底面が開口する筒状となっている。このサンプラー本体６の内部にはピストン７が摺動可能に設けられている。

このピストン７は、サンプラー本体６の形態に対応して短い円柱状又は角柱状であり、その外形が前記サンプラー本体６の内径と略同一で、本実施形態では、付勢手段８によって上方（サンプラー本体６の開口部５の反対側）へ付勢されている。

この付勢手段８は、本実施形態では例えば図３に示すように、ピストン７の上面の略中心部とサンプラー本体６の上面の略中心部とを接続する弾性体８を用いている。この弾性体８の弾性力によりピストン７を常時上方へ付勢している。弾性体８としては、ゴム、引きバネ等を用いることができる。

このピストン７は、本実施形態では、ピストン７に設けられた係止手段９によって、付勢手段８の付勢力に抗して通常時はサンプラー本体６の開口部５付近に位置している。
この係止手段９は、本実施形態ではピストン７の下部の周縁部に単数又は複数個設けられた凸没可能な係止片９で構成されており、未固結試料２を採取前の通常時においては、突出状態でサンプラー本体６の下端部（例えば端面６ｃ）に係止され、ピストン７を所定位置に位置させる。

この係止片９は、先端部分が傾斜面状又はＲ形状に形成されており、図４に示すように、サンプラー本体６から若干突出しているピストン７が水底に着底すると、その衝撃によりピストン７の内部方向に押し込まれ、係止状態が解除されるものである。

試料脱落防止手段１０は、サンプラー本体６の下端部（下端部よりの部位も含む）に１対の回転軸１１を介して取り付けられた下向きコ字状のハンドル１２で構成されている。この試料脱落防止手段１０は、図５に示すように、サンプラー３が水底に着底し、水底の底質（未固結試料２）をサンプラー本体６内部に負圧を利用して吸引した後、サンプラー本体６を牽引手段４（ケーブル又はロープ）で引っ張って引き上げる際に、前記水平の回転軸１１を介してサンプラー本体６が回転し、開口部５が上向きとなることで未固結試料２がサンプラー本体６から脱落することを防止するものである。

なお、本実施形態では、この試料脱落防止手段１０のハンドル１２に牽引手段（ケーブル又はロープ）４の下端部が直接又は間接的に接続されている。この牽引手段４はサンプラー３が没入し、水底に着底した後、この牽引手段４によってサンプラーを引き上げ、未固結試料２とともに回収するものである。

また、この牽引手段４は、サンプラー３を調査位置まで移動させるために用いてもよい。
この未固結試料採取装置１を使用して行われる未固結試料採取方法１３は、本実施形態においては図２に示すように、底面に開口部５が形成された筒状のサンプラー本体６の前記開口部５付近にピストン７を係止するピストン係止工程１４と、該ピストン係止工程１４を行う際又はピストン係止工程１４後のいずれかに、前記ピストン７に前記開口部５の反対方向への付勢力を付与する付勢力付与工程１５と、前記サンプラー３を調査位置の水中に没入するサンプラー没入工程１６と、前記サンプラー３が水底に着底し、水底の未固結試料２を採取する試料採取工程１７とで構成されている。

ピストン係止工程１４では、ピストン７をサンプラー本体６の開口部５付近に係止する。本実施形態では、ピストン７の下部の周縁部に複数個の凸没可能な係止片９ａを設けており、この係止片９をサンプラー本体６の開口縁部６ａに係止することにより、ピストン７をサンプラー本体６の開口部５付近に位置させた状態を保持する。

付勢力付与工程１５は、本実施形態ではピストン係止工程１４を行うことに行われる。すなわち、ピストン７には弾性体８が設けられており、ピストン７をサンプラー本体６の開口部５付近に係止することにより、弾性体８が自然長よりも伸長し、ピストン７に開口部５の反対方向へ摺動する付勢力を付与する。

サンプラー没入工程１６では、小型ゴムボート等で調査地点まで移動し、サンプラー３を投入し、水中に没入させる。このゴムボートは、無線で操作できる無人ボートでもよいし、有人で操作するものであってもよい。

なお、無人ボートの場合には、ケーブル又はロープ４は、ウインチ等に接続され、調査地点でウインチ等を回転してケーブル又はロープ４を送り出して没入させる。
また、サンプラー３は陸地の時点から水中に位置させ、調査地点に到達した際に水底に向かって没入させるものであってもよいし、ゴムボートにサンプラー３を載せ、調査地点に到着した際にサンプラー３を水中に投入するとともに水底に向かって没入させるものであってもよい。

試料採取工程１７では、サンプラー没入工程１６で没入したサンプラー３により水底の未固結試料２を採取する工程である。

この試料採取工程１７では、図５に示すように、サンプラー３が着底すると、ピストン７の係止状態が解除され、ピストン７が付勢手段８によって上方（サンプラー本体６の内部）に摺動することにより、サンプラー本体６の開口部５付近が負圧となって、水底の未固結試料２が自動的にサンプラー本体６の内部へと収納される。
なお、サンプラー本体６内部のピストン７よりも上部の部位の空気が圧縮されピストン７の移動が阻害されないように、サンプラー本体６の上部等に脱気用の空気排出弁（図示せず）を設けることが望ましい。

この状態でケーブル又はロープ４を引っ張ることにより、サンプラー３が上昇するとともに、ピストン７が上昇したことによる重心移動で、サンプラー本体６が回転軸１１を支点に回動し、開口部５が上方に位置する。

このようにサンプラー本体６が回転することにより、サンプラー３を水上まで引き上げる間の未固結試料２が流出することを防止できるとともに、サンプラー本体６が水面を離れる瞬間に表面張力の影響で採取した未固結試料２が水中へ吸い出される現象を防止することができる。

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図６乃至図３１に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図６乃至図９に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、サンプラー本体６の上部にバルブ１８を設け、このバルブ１８からサンプラー本体６内部の空気を排出し、サンプラー本体６内部を略真空状態としてピストン７を付勢する付勢手段８Ａとしたサンプラー３Ａを用いるとともに、サンプラー３Ａを小型無人飛行機（いわゆるドローン）１９にケーブル等４ａによって接続し、この小型無人飛行機１９でサンプラー３Ａを牽引する牽引手段４Ａを用いた未固結試料採取装置１Ａにするとともに、ピストン係止工程４後にサンプラー本体６内部の空気を排出し、サンプラー本体６内部を略真空状態とすることによりピストン７に付勢力を付与する付勢力付与工程１５Ａと、小型無人飛行機１９によって調査地点まで移動して、小型無人飛行機１９を降下させてサンプラー３Ａを水中に没入させるサンプラー没入工程１６Ａと、サンプラー３Ａが着底した後に前記小型無人飛行機１９を上昇させてサンプラー３Ａを牽引し、未固結試料２を採取する試料採取工程１７Ａを用いた未固結試料採取方法１３Ａにした点で、このような未固結試料採取装置１Ａ及び未固結試料採取方法１３Ａにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。
本実施形態においては、サンプラー本体６内部のピストン７より上方の部位を略真空状態とする必要があるため、ピストン７の外周面にパッキン（図示せず）を設けることが望ましい。

図１０乃至図１３に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、ピストン７に係止片９ａが凸没可能な凹所２０を形成し、この凹所２０に付勢スプリング２１を介して係止片９ａを設けた係止手段９Ａを用いたサンプラー３Ｂとし、ウインチ２２を備える浮力体２３を設け、この浮力体２３のウインチ２２のワイヤー２４にサンプラー３Ｂを接続してサンプラー３Ｂを牽引する牽引手段４Ｂを用いた未固結試料採取装置１Ｂにするとともに、小型無人飛行機１９によって浮力体２３を牽引し、調査地点まで移動して、浮力体２３のウインチ２２からワイヤー２４を送り出してサンプラー３Ｂを水底に没入させるサンプラー没入工程１６Ｂと、サンプラー３Ｂが着底した後に前記ウインチ２２のワイヤー２４を巻き上げてサンプラー３Ｂを牽引し、未固結試料２を採取する試料採取工程１７Ｂを用いた未固結試料採取方法１３Ｂにした点で、にしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

なお、本実施形態では小型無人飛行機１９に接続されたケーブル２５の他端部は浮力体２２に接続されており、サンプラー３Ｂは間接的に小型無人飛行機１９に接続されている。

図１４乃至図１６に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、筒状のピストン本体２６と、該ピストン本体２６の内部に設けられ上下方向に摺動可能な摺動部材２７からなるピストン７Ａを用いるとともに、このピストン７Ａの摺動部材２７に逃げ孔２８を形成し、ピストン本体２６に係止片９ａを取り付け、ピストン７Ａが着底した際に、ピストン本体２６の内部に摺動部材２７が入り込み、係止片９ａが前記逃げ孔２８に入り込むことで係止状態が解除される係止手段９Ｂを備えるサンプラー３Ｃを用いた未固結試料採取装置１Ｃにした点で、このような泥試料採取装置１Ｃにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、より小さな力で係止手段９Ｂの係止状態が解除されるため、緩い底質から締まった底質まで有効に用いることができる。

図１７乃至図１９に示す本発明を実施するための第５の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、外周部に凹所２０Ａを備えるピストン７を用いるとともに、この凹所２０Ａに係合するとともに回転軸１１を支点に回動可能なアングル状の係止片９ｂを用いた係止手段９Ｃを備えるサンプラー３Ｄを用いた未固結試料採取装置１Ｄにした点で、このような泥試料採取装置１Ｄにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、着底し底質に埋没後にサンプラー３Ｄが傾くことで係止片９ｂの係止状態が解除され、未固結試料２が吸引されるため、極めて緩い底質から緩い底質に有効に用いることができる。

図２０乃至図２２に示す本発明を実施するための第６の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、サンプラー本体６の開口部５付近にゴム等の弾性体製で、かえし状に形成されたカバー部材２９を更に備える試料脱落防止手段１０Ａを備えたサンプラー３Ｅを用いた未固結試料採取装置１Ｅにした点で、このような泥試料採取装置１Ｅにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

このかえし状のカバー部材２９によって、未固結試料２はサンプラー本体６内部に保持するとともに、サンプラー３引き上げ時には、本発明を実施するための第１の形態と同様に、サンプラー本体６が回転軸１１を支点に回動するため、確実に未固結試料２をサンプラー本体６の内部に採取することができる。

なお、通常状態においては、このカバー部材２９の取り付け部分付近にピストン７が位置しており、カバー部材２９が開いた状態となっている。その後、サンプラー３が着底すると、ピストン７の係止状態が解除され、ピストン７が上方へ引き上げられるとともに、未固結試料２がサンプラー本体６の内部に収納されて、かえしが閉じる。

図２３乃至図２５に示す本発明を実施するための第７の形態において、前記本発明を実施するための第６の形態と主に異なる点は、サンプラー本体６の開口部５付近に開閉扉状のカバー部材２９Ａを備える試料脱落防止手段１０Ｂを備えたサンプラー３Ｆを用いた未固結試料採取装置１Ｆにした点で、このような泥試料採取装置１Ｆにしても前記本発明を実施するための第６の形態と同様な作用効果が得られる。

図２６乃至図２８に示す本発明を実施するための第８の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、ピストン７の底部に環状凹所３０を形成し、この環状凹所３０に一端部が固定された不織布または樹脂製の筒状のカバー部材２９Ｂと、該カバー部材２９Ｂの他端部に設けられ、この他端部を収縮させる輪ゴム状の収縮リング３１と、カバー部材２９Ｂの他端部に設けられた磁石等の磁性体３２を更に備えた試料脱落防止手段１０Ｃを有するサンプラー３Ｇを用いた未固結試料採取装置１Ｇにした点で、このような泥試料採取装置１Ｇにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

本実施形態の試料脱落防止手段１０Ｃは、カバー部材２９Ｂの他端部がサンプラー本体６の開口部５付近の外周部に収縮リング３１及び磁性体３２によって取り付けられており、ピストン７が着底し係止手段７が解除されてピストン７がサンプラー本体６内を上方へ移動すると、環状凹所３０に折りたたまれて収納されていたカバー部材２９Ｂが伸びて筒状となるとともに、他端部がサンプラー本体６の内部へと引きずり込まれ、収縮リング３１によってその他端部が閉じるとともに、磁性体３２によって他端部が閉口状態に固定されることにより、サンプラー３引き上げ時の試料の脱落を防止できるものである。
図２９乃至図３１に示す本発明を実施するための第９の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、一端部がサンプラー本体６の外周部に固定され、その他端部がピストン７にワイヤー等の紐状体３３で連結された１対のカバー部材２９Ｃを更に備えた試料脱落防止手段１０Ｄを有するサンプラー３Ｈを用いた未固結試料採取装置１Ｈにした点で、このような泥試料採取装置１Ｈにしても前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

本実施形態の試料脱落防止手段１０Ｄは、カバー部材３０Ａが弾性体で形成されており、ピストン７が着底し、係止手段７が解除されてピストン７がサンプラー本体６内を上方へ移動すると、ピストン７に紐状体３３で連結されている他端部が引っ張られて１対のカバー部材２９Ｃが蓋体のようにサンプラー本体６の開口部５を塞ぐことにより、試料の脱落を防止するものである。

また、この他端部には磁性体３２も設けられており、サンプラー本体６の開口部５をより強固に塞ぐことができる。この磁性体３２はカバー部材２９Ｃの外側、内側、または両側に設置することができる。

前記紐状体３３は、鋼製、樹脂製など、引っ張り強度の優れた材質が望ましいが、綿や麻等の素材を用いることもできる。紐状体３３の長さはピストン７が上昇した状態の下端からサンプラー本体６の開口部５までの長さを基準に、未固結試料２の重量の影響による垂れ下がりの影響も考慮して長さを調整する。

なお、本発明の実施形態では、試料脱落防止手段を備えるものについて説明したが、試料脱落防止手段を備えないものを用いてもよい。この場合、ケーブル等の牽引手段はサンプラーの上部に接続される。

本発明は水底の未固結試料を採取する産業で利用される。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ：未固結試料採取装置、
２：未固結試料、
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ、３Ｈ：サンプラー、
４、４Ａ、４Ｂ：牽引手段、 ５：開口部、
６：サンプラー本体、 ７、７Ａ：ピストン、
８、８Ａ：付勢手段、 ９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ：係止手段、
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ：試料脱落防止手段、
１１：回転軸、 １２：ハンドル、
１３、１３Ａ、１３Ｂ：未固結試料採取方法、
１４：ピストン係止工程、 １５、１５Ａ：付勢力付与工程、
１６、１６Ａ、１６Ｂ：サンプラー没入工程、
１７、１７Ａ、１７Ｂ：試料採取工程、
１８：バルブ、 １９小型無人飛行機、
２０、２０Ａ：凹所、 ２１：付勢スプリング、
２２：ウインチ、 ２３：浮力体、
２４：ワイヤー、 ２５：ケーブル、
２６：ピストン本体、 ２７：摺動部材、
２８：逃げ孔、
２９、２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ：カバー部材、
３０：環状凹所、 ３１：収縮リング、
３２：磁性体、 ３３：紐状体。

Claims (14)

1. サンプラーと、該サンプラーを牽引する牽引手段とからなる未固結試料採取装置であって、前記サンプラーは、底面に開口部が形成された筒状のサンプラー本体と、該サンプラー本体の内部を摺動可能なピストンと、該ピストンを前記開口部の反対側へ付勢する付勢手段と、前記ピストンを前記開口部付近に位置させる係止手段とで構成され、前記サンプラーが水底に着底した際に、前記係止手段が解除されるとともに、前記付勢手段の付勢力により前記ピストンが前記開口部の反対側へと移動し、これにより前記水底の未固結試料がサンプラー本体内部に吸引されることを特徴とする未固結試料採取装置。
2. 前記付勢手段は、前記サンプラー本体内部を略真空状態とすることにより付勢力を生じさせるものであることを特徴とする請求項１に記載の未固結試料採取装置。
3. 採取した未固結試料が前記サンプラー本体内部から脱落することを防止できる試料脱落防止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の未固結試料採取装置。
4. 前記試料脱落防止手段は、前記開口部が上向きになるようにサンプラー本体が回転するものであることを特徴とする請求項３に記載の未固結試料採取装置。
5. 前記試料脱落防止手段は、前記未固結試料を前記サンプラー本体内に保持するカバー部材を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の未固結試料採取装置。
6. 前記カバー部材は、磁性体を備え、該磁性体によってカバー部材を閉口することにより前記未固結試料を前記サンプラー本体内に保持することを特徴とする請求項５に記載の未固結試料採取装置。
7. 前記サンプラーは、直接的又は間接的に小型無人飛行機に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の未固結試料採取装置。
8. 底面に開口部が形成された筒状のサンプラー本体の開口部付近にピストンを係止するピストン係止工程と、該ピストン係止工程を行う際又はピストン係止工程後のいずれかに、前記ピストンに付勢力を付与する付勢力付与工程と、前記サンプラーを調査位置の水中に没入するサンプラー没入工程と、前記サンプラーが水底に着底し、該水底の未固結試料を採取する試料採取工程とで構成され、前記試料採取工程では、前記サンプラーが前記水底に着底した際、前記ピストンの係止状態が解除されるとともに、前記ピストンは付勢手段の付勢力によって前記開口部の反対側へと移動し、これにより前記サンプラー本体内部に前記未固結試料が吸引されることを特徴とする未固結試料採取方法。
9. 前記付勢力付与では、前記サンプラー内部を略真空状態とすることにより付勢力を生じさせることを特徴とする請求項８に記載の未固結試料採取方法。
10. 前記試料採取工程では、採取した未固結試料がサンプラー内部から脱落しないように、試料脱落防止手段を用いることを特徴とする請求項８又は請求項９のいずれかに記載の未固結試料採取方法。
11. 前記試料脱落防止手段は、前記開口部が上向きになるようにサンプラー本体が回転するものであることを特徴とする請求項１０に記載の未固結試料採取方法。
12. 前記試料脱落防止手段は、前記未固結試料を前記サンプラー本体内に保持するカバー部材を備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１のいずれかに記載の未固結試料採取方法。
13. 前記カバー部材は、磁性体を備え、該磁性体によってカバー部材を閉口することにより前記未固結試料を前記サンプラー本体内に保持することを特徴とする請求項１２に記載の未固結試料採取方法。
14. 前記サンプラー没入工程では、小型無人飛行機を用いて調査位置までサンプラーを移動させ、しかる後に水中に没入させることを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれかに記載の未固結試料採取方法。

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