JP2020012771A - 地盤試料のサンプリング方法及びサンプリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、凍土柱の造成に時間と費用を要するものであった。
請求項5に記載の地盤試料のサンプリング方法の前記熱源ユニットの外側部分には、断熱材が設けられていることを特徴とする。
請求項9に記載の地盤試料のサンプリング装置の前記熱源ユニットの外側部分には、断熱材が設けられていることを特徴とする。
(1)請求項1及び請求項6に記載された各発明においては、凍結管周囲の地盤試料を略逆錐台状や略円柱型に凍結させるので、凍結した地盤試料の引揚抵抗力が大きくなることを防止でき、容易に地盤試料を引き抜くことができる。
そのため、工期の短縮と工費の節減、凍土コアリング用の大型設備と高度な技術が不要になり、容易に地盤試料のサンプリングを行うことができる。
(2)また、凍結した地盤試料の周囲をコアリングせずに地盤試料を引き抜くことができる。
すなわち、地盤凍結は、凍結管からの凍土厚が厚くなると等比級数的に工期と工費が増大する。このようにして造成した凍土を採取するために、従来工法では引抜くことができなかったので、高価な外周部凍土をコアリングして捨てて、その中の凍土柱部分のみを採取していたが、逆錐台状凍土塊を造成することで、造成した全ての凍土をコアリングせずに採取できるようになる。
したがって、造成した凍土塊すべてを採取できるので、造成凍土量に対して、凍結サンプリングの目的に使用できる凍土量の比率が飛躍的に向上させることができる。
(3)請求項2に記載された発明も、前記(1)〜(2)と同様な効果が得られる
(4)請求項3及び請求項7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、効率よく冷却流体を循環させることができる。
(5)請求項4及び請求項8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共に、効率よく冷却することができる。
(6)請求項5及び請求項9に記載された各発明も、前記(1)〜(5)と同様な効果が得られると共に、効率よく試験試料を採取できる地盤試料を採取することができる。
図11乃至図14は本発明の第2の実施形態を示す説明図である。
この地盤試料凍結工程6では、主流体管11に冷却流体を流し、熱源ユニット3の周囲の地盤を凍結させる。
また、副流体管12も断面視略方形状に形成されており、主流体管11と同様に仕切り壁17が設けられ、1つの管の中に往路と復路が形成されている。
熱源ユニット3を引き抜いた後、凍土柱2の上部付近に埋め込んである試料引き抜き部材4としてのアンカー棒4に引抜力を作用させることで簡単に抜き揚げる地盤試料採取工程9を行う。
このように採取した地盤試料2から試験に合わせた試験試料を採取し、各種土壌試験が行われる。
サンプラーヘッド23は円筒状で上部の外周面に通水口25を有し、下端部に熱源ユニット3が取り付けられ、上部には温度管理機構26とロッド24が取り付けられている。
なお、温度計ケーブル30は、上下1対の温度計貫入リング27、28が離間した距離を吸収できる程度の長さに設定する。
このアンカー棒4は、熱源ユニット3等と一緒に土中に挿入され、地盤試料凍結工程6において、地盤試料2内に凍結される。このアンカー棒4には、適切な深さでアンカー棒4を挿入できるようにストッパー(図示せず)を設けるとよい。
なお、熱源ユニット3の主流体管11の冷液注入口21及び副流体管12の副流体注入排出口22には、それぞれ非浸透水性の流体供給排出管31が接続されており、冷却流体、加温流体の供給については、図示されていない地上での制御機構で各種温度に制御された流体を、この流体供給排出管31を介して注入、排出している。
次に、図11乃至図14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。
本実施形態においては、貫入管14及び断熱材15は、前述のような熱源ユニット3Aの外側に沿うように、平面視略山型形状に配置されている。
また、断熱材は必ずしも設けなくてもよいが、断熱材を用いることにより、効率よく凍土柱を造成することができ、引き抜きもより容易に行うことができる。
2:地盤試料、 3、3A:熱源ユニット、
4:試料引き抜き部材、 5:熱源ユニット挿入工程、
6、6A:地盤試料凍結工程、 7、7A:加温工程、
8:熱源ユニット引き抜き工程、 9:地盤試料採取工程、
10、10A:地盤試料のサンプリング装置、
11:主流体管、 12:副流体管、
13:シュー、 14:貫入管、
15:断熱材、 16:ボーリング孔、
17:仕切り壁、 18:流体通過部、
19:温度調節穴、 20:主流体連結管、
21:冷液注入口、 22:副流体注入排出口、
23:サンプラーヘッド、 24:ロッド、
25:通水口、 26:温度管理機構、
27:上方の温度計貫入リング、 28:下方の温度計貫入リング、
29:温度計、 30:温度計ケーブル、
31:流体供給排出管。
Claims (9)
- 地盤試料を採取する土中に、加温及び冷却が可能な熱源ユニット及び試料引き抜き部材を挿入する熱源ユニット挿入工程と、該熱源ユニット挿入工程で挿入した前記熱源ユニットを冷却し、この熱源ユニットの周囲の地盤試料を凍結させる地盤試料凍結工程と、該地盤試料凍結工程後に前記熱源ユニットを加温し、凍結した地盤試料の一部を融解させる加温工程と、凍結した地盤試料から熱源ユニットを引き抜く熱源ユニット引き抜き工程と、熱源ユニット引き抜き工程後に凍結した地盤試料を試料引き抜き部材により土中から引き抜き、凍結した地盤試料をコアリングせずに採取する地盤試料採取工程とで構成され、前記熱源ユニットは、地盤試料を冷却する冷却流体が流れる複数個の主流体管と、地盤試料を加温する加温流体が流れる1対の副流体管とで構成され、前記複数個の主流体管と前記1対の副流体管は、平面視において略半円弧形状又は略山型形状となるように配置され、前記1対の副流体管が正面視において主流体管の外側に配置される地盤試料のサンプリング方法。
- 前記熱源ユニット挿入工程は、ボーリングされたボーリング孔の孔底に熱源ユニットを挿入することを特徴とする請求項1に記載の地盤試料のサンプリング方法。
- 前記主流体管には、その内部を平面視において2分割するとともに、下部に流体通過部を備える仕切り壁を備え、複数個の主流体管にそれぞれ流体の往路と復路を形成した特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の地盤試料のサンプリング方法。
- 前記仕切り壁には、上下の温度差を少なくするための温度調節穴が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の地盤試料のサンプリング方法。
- 前記熱源ユニットの外側部分には、断熱材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の地盤試料のサンプリング方法。
- 土中に挿入され地盤試料を採取する地盤試料のサンプリング装置であって、土中に挿入可能で地盤試料を冷却する冷却流体が流れる複数個の主流体管及び地盤試料を加温する加温流体が流れる1対の副流体管を備える熱源ユニットと、凍結した地盤試料を引き抜く試料引き抜き部材を備え、前記熱源ユニットは、複数個の主流体管に冷却流体を供給し、この熱源ユニットの周囲の地盤試料を凍結させることができるとともに、前記副流体管に加温流体を供給し、地盤試料の一部を加温することができ、
前記複数個の主流体管と前記1対の副流体管は、平面視において略半円弧形状又は略山型形状となるように配置され、前記1対の副流体管が両端部に配置される地盤試料のサンプリング装置。 - 前記主流体管には、その内部を平面視において2分割するとともに、下部に流体通過部を備える仕切り壁を備え、複数個の主流体管にそれぞれ流体の往路と復路を形成した特徴とする請求項6に記載の地盤試料のサンプリング装置。
- 前記仕切り壁には、上下の温度差を少なくするための温度調節穴が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の地盤試料のサンプリング装置。
- 前記熱源ユニットの外側部分には、断熱材が設けられていることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の地盤試料のサンプリング装置。
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CN115628941A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-20 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 用于废弃煤矿污染检测用的钻探取样装置 |
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