JP2908371B2 - Soil sampling equipment - Google Patents
Soil sampling equipmentInfo
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- JP2908371B2 JP2908371B2 JP9062889A JP6288997A JP2908371B2 JP 2908371 B2 JP2908371 B2 JP 2908371B2 JP 9062889 A JP9062889 A JP 9062889A JP 6288997 A JP6288997 A JP 6288997A JP 2908371 B2 JP2908371 B2 JP 2908371B2
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、土壌サンプル採取
装置に関する。[0001] The present invention relates to a soil sampling device.
【0002】[0002]
【従来の技術】地質調査では、土壌サンプルを採取し、
地盤の構成の調査、即ち、どのような成分が堆積して地
盤を構成しているかなどの調査を行う。したがって、地
質調査の際には、地盤の層状組成を忠実に保った状態で
土壌サンプルを採取することが要求される。2. Description of the Related Art In a geological survey, a soil sample is collected,
Investigation of the configuration of the ground, that is, investigation of what components are deposited to form the ground is performed. Therefore, when conducting a geological survey, it is required to collect a soil sample while maintaining the layered composition of the ground faithfully.
【0003】従来、この目的に対して、図6(a)〜
(d)に示すような先端形状を持ち、例えば先端部の直
径がおよそ2〜5cmの金属パイプ91〜94を、地表
に設置した支持構造および貫入動力源を備えた地表装置
によって地中に貫入させて、パイプ内部に土壌を取り込
んだ後、この金属パイプを土壌サンプルごと地表に引き
抜き、土壌サンプルを採取する方法が多くとられてい
る。尚、図6(a)〜(c)に示す金属パイプ91〜9
3は、地中に圧入するタイプである。図6(d)に示す
金属パイプ94は、その外周にらせん溝部94aを持つ
ドリル状を呈しており、地中に捩じ込むタイプである。Conventionally, for this purpose, FIG.
A metal pipe 91-94 having a tip shape as shown in (d) and having a tip diameter of about 2-5 cm, for example, is penetrated into the ground by a surface device provided with a support structure installed on the surface and a penetrating power source. After taking the soil into the pipe, the metal pipe is pulled out together with the soil sample to the ground surface, and a method of collecting a soil sample is often used. The metal pipes 91 to 9 shown in FIGS.
No. 3 is a type that is pressed into the ground. The metal pipe 94 shown in FIG. 6D has a drill shape having a helical groove 94a on its outer periphery, and is a type that is screwed into the ground.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図6(a)〜(d)に
示した例をも含め、従来の土壌サンプル採取装置には、
次の項目〜等の問題が有る。The conventional soil sampling apparatus including the examples shown in FIGS. 6 (a) to 6 (d) includes:
There are problems such as the following items.
【0005】 地表に金属パイプを支持および貫入さ
せるための大規模な地表装置を設置する必要がある。[0005] There is a need to install large surface equipment to support and penetrate metal pipes on the surface.
【0006】 地表からサンプル採取用の孔を全通さ
せる必要がある。[0006] It is necessary to penetrate through holes for sampling from the ground surface.
【0007】 調査深度が金属パイプの長さに限定さ
れるので、遠隔地や深い深度の調査に不利である。[0007] Since the investigation depth is limited to the length of the metal pipe, it is disadvantageous for a remote place or a deep depth investigation.
【0008】 金属パイプと土壌との間にはたらく剪
断抵抗により、土壌サンプルが乱される虞がある。[0008] The shear resistance acting between the metal pipe and the soil may disturb the soil sample.
【0009】本発明の課題は、簡素なシステムで遠隔地
や深い深度における土壌サンプルを容易に採取すること
が可能な土壌サンプル採取装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a soil sample collecting apparatus which can easily collect a soil sample at a remote place or at a deep depth with a simple system.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、地中に
貫入されて土壌サンプルを採取した後、地表へ引抜かれ
る土壌サンプル採取装置であって、貫入方向へ向けられ
る先細り形状の第1の端部および引抜方向へ向けられる
先細り形状の第2の端部を持つケースと、前記ケース内
にて該ケースの筒軸方向に往復動可能に備えられたマス
と、前記ケース内に備えられ、前記マスを該ケースの筒
軸方向に付勢可能なスプリングと、前記ケース内に備え
られ、前記マスを駆動可能なアクチュエータと、前記ケ
ース内にて前記アクチュエータの移動子に備えられ、前
記マスを把持および解放可能なフックと、前記ケース内
の前記マスよりも第1および第2の端部側のそれぞれに
設けられた第1および第2の受撃部と、前記第1の端部
に形成された開口部を通して土壌サンプルを採取する土
壌サンプル採取手段とを有し、前記フック、前記アクチ
ュエータ、および前記スプリングが協働して、前記マス
を把持し、該マスを前記スプリングによる所定の付勢力
が発生する位置にまで移動させ、さらに該マスを解放
し、前記第1および第2の受撃部を該マスによって打撃
することによって、貫入方向および引抜方向に自律的に
移動することを特徴とする土壌サンプル採取装置が得ら
れる。According to the present invention, there is provided a soil sample collecting apparatus which is penetrated into the ground to collect a soil sample, and then withdrawn to the surface of the ground. A case having a second end portion having a tapered end directed toward the drawing direction and a withdrawal direction; a mass provided in the case so as to be able to reciprocate in the cylinder axis direction of the case; and a mass provided in the case. A spring capable of biasing the mass in the cylinder axis direction of the case, an actuator provided in the case, and capable of driving the mass, and a movable member of the actuator provided in the case, A hook capable of gripping and releasing, first and second receiving portions provided on first and second end sides of the mass in the case, respectively, and a first end portion. Formed opening And a soil sample collecting unit that collects a soil sample through the hook, the hook, the actuator, and the spring cooperate to grip the mass and generate a predetermined urging force by the spring. , And further, the mass is released, and the first and second receiving portions are impacted by the mass to thereby autonomously move in the penetration direction and the withdrawal direction. A device is obtained.
【0011】本発明によればまた、前記マスを、複数有
することを特徴とする前記土壌サンプル採取装置が得ら
れる。According to the present invention, there is further provided the above-mentioned soil sample collecting apparatus, comprising a plurality of the above-mentioned masses.
【0012】本発明によればさらに、前記土壌サンプル
採取手段は、前記ケースの前記第1の端部付近に土壌サ
ンプルの採取/停止をなすためのシャッタ機構を備えて
いると共に、該ケース内に採取した土壌サンプルを蓄積
する蓄積部を備えていることを特徴とする前記土壌サン
プル採取装置が得られる。According to the present invention, the soil sample collecting means further comprises a shutter mechanism for collecting / stopping a soil sample near the first end of the case, and further includes a shutter mechanism in the case. The said soil sample collection apparatus characterized by being provided with the accumulation part which accumulates the collected soil sample is obtained.
【0013】本発明によればまた、前記アクチュエー
タ、前記フック、および前記土壌サンプル採取手段の前
記シャッタ機構は、所定のプログラムに基づいて動作す
るものであり、任意の貫入深さでの土壌サンプルを採取
することを特徴とする前記土壌サンプル採取装置が得ら
れる。According to the present invention, the actuator, the hook, and the shutter mechanism of the soil sample collecting means operate on the basis of a predetermined program, and can operate the soil sample at an arbitrary penetration depth. The above-mentioned soil sample collecting device characterized by collecting is obtained.
【0014】本発明によればまた、前記土壌サンプル採
取手段は、前記ケース内をその軸中心部にて軸方向に貫
通するケース内チューブと、該ケース内チューブに該ケ
ースの前記第2の端部付近にて接続して地表にまで延び
るフレキシブルチューブとから成ることを特徴とする前
記土壌サンプル採取装置が得られる。[0014] According to the present invention, the soil sample collecting means may include an inner tube penetrating in the case in the axial direction at an axial center of the case, and the second end of the case may be connected to the inner tube. And a flexible tube connected to the vicinity of the part and extending to the surface of the ground.
【0015】本発明によればさらに、前記ケースの軸方
向に垂直な仮想面での重量または形状のバランスを変化
させることによって装置の移動方向を制御する操舵手段
を有することを特徴とする前記土壌サンプル採取装置が
得られる。According to the present invention, the soil further comprises a steering means for controlling a moving direction of the apparatus by changing a balance of weight or shape on an imaginary plane perpendicular to the axial direction of the case. A sampling device is obtained.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による土壌サンプル採取装置を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1による土壌サンプル採取装置の構成を示す図であ
る。図1を参照して、本採取装置は、地表から地中への
貫入方向へ向けられる略漏斗形状の第1の端部としての
コーン21および地中から地表への引抜方向へ向けられ
る略漏斗形状の第2の端部としてのコーン22が取り付
けられた円筒形状のケース10と、ケース10内にてケ
ース10の筒軸方向に往復動可能に備えられたマスであ
るそれぞれ所定の重量を持つロワーマス61およびアッ
パーマス62と、ケース10内に備えられ、ロワーマス
61、アッパーマス62をケース10の筒軸方向に付勢
可能なコイルばね状のスプリング50と、ケース10内
に備えられ、ロワーマス61およびアッパーマス62を
駆動可能なリニアモータにより構成されたアクチュエー
タ40と、ケース10内にてアクチュエータ40の移動
子先端に備えられ、アッパーマス62側からロワーマス
61を把持し、ロワーマス61およびアッパーマス62
それぞれを解放可能なフック70と、ケース10内のロ
ワーマス61よりもコーン21側に設けられた第1の受
撃部としての貫入用受撃プレート35と、アッパーマス
62よりもコーン21側に設けられた第1の受撃部とし
ての貫入用受撃リング31およびコーン22側に設けら
れた第2の受撃部としての引抜用受撃リング32と、コ
ーン21に形成された開口部(図示せず)を通して土壌
サンプルを採取するためのコーン21内に備えられた土
壌サンプル採取手段とを有している。フック70は、ロ
ワーマス61を把持および解放可能なフック部70a
と、アッパーマス62との接触でロワーマス61の把持
を解除するレバー70bとを含んでいる。また、本例で
は、アクチュエータ40の移動子とアッパーマス62と
はボールスプライン部75を介してケースの軸方向の摺
動を許容しつつ、かつ回転を伝達する形で一体になって
いる。[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a soil sample collecting apparatus according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the present sampling device comprises a cone 21 as a generally funnel-shaped first end oriented in the direction of penetration from the ground surface into the ground and a substantially funnel oriented in a drawing direction from the ground to the ground surface. A cylindrical case 10 to which a cone 22 as a second end of the shape is attached, and masses provided in the case 10 so as to be able to reciprocate in the cylinder axis direction of the case 10 and each have a predetermined weight. A coil spring-like spring 50 provided in the case 10 and capable of urging the lower mass 61 and the upper mass 62 in the cylinder axis direction of the case 10; and a lower mass 61 provided in the case 10. An actuator 40 constituted by a linear motor capable of driving the upper mass 62; Gripping the Rowamasu 61 from Pamasu 62 side, Rowamasu 61 and the upper mass 62
Hooks 70 that can be released from each other, a penetration receiving plate 35 as a first receiving portion provided on the cone 21 side with respect to the lower mass 61 in the case 10, and provided on the cone 21 side with respect to the upper mass 62 The receiving ring 31 for penetration as a first receiving part, the receiving ring 32 for extraction provided as a second receiving part provided on the cone 22 side, and an opening formed in the cone 21 (FIG. (Not shown) for collecting a soil sample through the cone 21. The hook 70 has a hook portion 70 a capable of holding and releasing the lower mass 61.
And a lever 70b for releasing the gripping of the lower mass 61 in contact with the upper mass 62. Further, in this example, the mover of the actuator 40 and the upper mass 62 are integrated via the ball spline portion 75 while allowing the case to slide in the axial direction and transmitting the rotation.
【0018】そして、本装置は、フック70、アクチュ
エータ40、およびスプリング50が協働して、アッパ
ーマス62がロワーマスを把持し、ロワーマス61、ア
ッパーマス62のそれぞれをスプリング50による所定
の付勢力が発生する位置にまで移動させ、さらにロワー
マス61、アッパーマス62のそれぞれを解放すること
によって、貫入用受撃プレート35、貫入用受撃リング
31、および引抜用受撃リング32のいずれかをロワー
マス61またはアッパーマス62によって打撃し、貫入
方向や引抜方向に自律的に移動するものである。In this device, the upper mass 62 grips the lower mass in cooperation with the hook 70, the actuator 40, and the spring 50. By moving the lower mass 61 and the upper mass 62 to the position where they are generated, and releasing the lower mass 61 and the upper mass 62, one of the penetration receiving plate 35, the penetration receiving ring 31, and the extraction receiving ring 32 is moved to the lower mass 61. Alternatively, it is struck by the upper mass 62 and moves autonomously in the penetrating direction or the pulling-out direction.
【0019】尚、コーン22の先端部には孔が形成され
ている。この孔を通って、図示はしないが、本装置のア
クチュエータ40等と地表に設置される電源供給器等と
がケーブルにより接続される。A hole is formed at the tip of the cone 22. Although not shown, the actuator 40 and the like of the apparatus and a power supply and the like installed on the ground are connected through a cable through the hole.
【0020】次に、本土壌サンプル採取装置の動作を説
明する。Next, the operation of the soil sample collecting apparatus will be described.
【0021】図2(a)〜(d)は図1に示す採取装置
の貫入時の動作を説明する図であり、図3(a)〜
(d)は引抜時の動作を説明する図である。FIGS. 2A to 2D are views for explaining the operation of the sampling device shown in FIG. 1 at the time of penetration, and FIGS.
(D) is a figure explaining operation at the time of pulling out.
【0022】まず、貫入時の動作を説明する。図2
(a)において、ロワーマス61は貫入用受撃プレート
35上にあり、アッパーマス62は貫入用受撃リング3
1上にあり、ロワーマス61はアッパーマス62からフ
ック70により把持されている状態である。この後、ア
ッパーマス62側からフック70で把持されたロワーマ
ス61が図中上方向に移動して、スプリング50を押し
縮めるようにロワーマス61が所定位置にまで上昇し、
図2(b)のごとく、アクチュエータ40が停止すると
共に、フック70のフック部70aおよび70bの把持
が解放される。この後、ロワーマス61はスプリング5
0の反力により付勢され、図2(c)のごとく貫入用受
撃プレート35を打撃する(第1撃)。一方、フック部
70b(レバー)がアッパーマス62と接触してロワー
マス61の把持を解除したアッパーマス62は、ロワー
マス61によって押し縮められたスプリング50の反力
により付勢され、図2(c)のごとく所定位置にまで上
昇した後、自重により、図2(d)のごとく貫入用受撃
リング31を打撃する(第2撃)。この後、アクチュエ
ータ40の作用によってアッパーマス62側のフック7
0が下方に移動してロワーマス61を把持し、図2
(a)の状態に移行する。First, the operation at the time of penetration will be described. FIG.
In (a), the lower mass 61 is on the penetration receiving plate 35 and the upper mass 62 is the penetration receiving ring 3.
1, and the lower mass 61 is being held by the hook 70 from the upper mass 62. Thereafter, the lower mass 61 gripped by the hook 70 from the upper mass 62 side moves upward in the drawing, and the lower mass 61 rises to a predetermined position so as to compress and compress the spring 50,
As shown in FIG. 2B, the actuator 40 stops, and the hooks 70a and 70b of the hook 70 are released. After this, the lower mass 61 is
It is urged by the reaction force of 0 and strikes the penetration receiving plate 35 as shown in FIG. On the other hand, the upper mass 62, which has released the grip of the lower mass 61 by the contact of the hook portion 70 b (lever) with the upper mass 62, is urged by the reaction force of the spring 50 pressed and contracted by the lower mass 61, and FIG. After rising to a predetermined position as shown in FIG. 2, the penetration receiving ring 31 is hit by its own weight as shown in FIG. 2D (second shot). Thereafter, the hook 7 on the upper mass 62 side is actuated by the action of the actuator 40.
0 moves downward to grip the lower mass 61, and FIG.
The state shifts to the state of (a).
【0023】以上の工程を繰り返し実行することによ
り、本装置は自律的に地中に貫入する。この貫入時に、
コーン21内に設けた土壌サンプル採取手段(図示せ
ず)により、土壌サンプルを採取する。尚、土壌サンプ
ル採取手段に、土壌サンプルの採取/停止をなすための
シャッタ機構を備えさせ、さらに、アクチュエータ4
0、フック70、およびシャッタ機構を、例えば電気的
に所定のプログラムに基づいて動作するように構成する
と共に、ケース10内または地表にプログラムを実行す
る制御装置を設けることにより、任意の貫入深さでの土
壌サンプルを採取することが可能である。By repeatedly performing the above steps, the apparatus autonomously penetrates into the ground. During this intrusion,
A soil sample is collected by a soil sample collecting means (not shown) provided in the cone 21. The soil sampling means is provided with a shutter mechanism for collecting / stopping the soil sample.
0, the hook 70, and the shutter mechanism are configured to operate based on a predetermined program, for example, electrically, and by providing a control device that executes the program in the case 10 or on the ground surface, an arbitrary penetration depth can be obtained. It is possible to collect a soil sample at
【0024】さらに、ケース10の軸方向に垂直な仮想
面での重量または形状のバランスを、例えばアクチュエ
ータで重りやフラップ等を動かすことで変化させること
によって、装置の移動方向を制御する操舵手段を本装置
に具備させれば、深さだけではなく、任意の位置(前述
のシャッタ機構等との併用により、多地点も可能であ
る)での土壌サンプルを採取することが可能である。Further, a steering means for controlling the moving direction of the apparatus by changing the balance of weight or shape on an imaginary plane perpendicular to the axial direction of the case 10 by, for example, moving a weight or a flap with an actuator. If this apparatus is provided, it is possible to collect a soil sample not only at the depth but also at an arbitrary position (multiple points are possible by using the shutter mechanism or the like in combination).
【0025】尚、地中への貫入時には、コーン21先端
の土壌を破壊するのに必要な力と、コーン21をも含む
装置全体の外表面と土壌との間に生ずる剪断摩擦力とが
貫入抵抗になる。When penetrating into the ground, the force required to break the soil at the tip of the cone 21 and the shear frictional force generated between the outer surface of the entire apparatus including the cone 21 and the soil penetrate. It becomes resistance.
【0026】次に、引抜時の動作を説明する。Next, the operation at the time of pulling out will be described.
【0027】所望する土壌サンプルを採取した後、図2
(b)に示した状態、即ち、ロワーマス61が所定の上
方位置にある状態で、図示しないフックによりロワーマ
ス61を固定する。ロワーマス61が上方位置に固定さ
れると、スプリング50が押し縮められるので、アッパ
ーマス62は、図3(a)のごとく、スプリング50に
より上方に支持される。図3(b)において、アッパー
マス62側のフック70がロワーマス61を把持した状
態で、アクチュエータ40の移動子の作用により、スプ
リング50が押し縮められる。この後、アクチュエータ
40が停止すると共に、フック部70aおよび70bが
解放される。フック部70aおよび70bが解放される
と、押し縮められたスプリング50の反力によって、ア
ッパーマス62はアクチュエータ40の移動子と共に上
方へ放出され、図3(c)のごとく、引抜用受撃リング
32を打撃する(第1撃のみ)。この後、図3(d)の
状態となり、アクチュエータ40の移動子がアッパーマ
ス62と共に下方へ移動し、図3(a)、図3(b)へ
と移行する。After collecting the desired soil sample, FIG.
In the state shown in (b), that is, in a state where the lower mass 61 is at a predetermined upper position, the lower mass 61 is fixed by a hook (not shown). When the lower mass 61 is fixed at the upper position, the spring 50 is pressed and contracted, so that the upper mass 62 is supported upward by the spring 50 as shown in FIG. In FIG. 3B, the spring 50 is compressed by the action of the moving element of the actuator 40 in a state where the hook 70 on the upper mass 62 grips the lower mass 61. Thereafter, the actuator 40 stops, and the hook portions 70a and 70b are released. When the hook portions 70a and 70b are released, the upper mass 62 is released upward together with the movable member of the actuator 40 by the reaction force of the compressed spring 50, and as shown in FIG. Hit 32 (1st shot only). Thereafter, the state shown in FIG. 3D is established, and the moving element of the actuator 40 moves downward together with the upper mass 62, and shifts to FIGS. 3A and 3B.
【0028】以上の工程を繰り返し実行することによ
り、本装置は自律的に地中から地表へ向かって進行する
(引き抜かれる)。By repeatedly performing the above steps, the present apparatus autonomously advances (pulls out) from underground to the surface of the ground.
【0029】図4(a)は本土壌サンプル採取装置の貫
入時の概念図であり、図4(b)は本土壌サンプル採取
装置の引抜時の概念図である。FIG. 4 (a) is a conceptual diagram when the present soil sample collecting device is penetrated, and FIG. 4 (b) is a conceptual diagram when the present soil sample collecting device is withdrawn.
【0030】[実施の形態2]図5は、本発明の実施の
形態2による土壌サンプル採取装置の構成を示す図であ
る。尚、同図において、実施の形態1と同一部または同
様部には、図1と同様の符号を付している。図5を参照
して、本採取装置は、その土壌サンプル採取手段とし
て、ケース10′の貫入側のコーン21′にて開口し、
ケース10′内をその軸中心部にて軸方向に貫通するケ
ース内チューブとしてのサンプル流通用チューブ81
と、サンプル流通用チューブ81にケース10′の引抜
側のコーン22′付近にて接続して図示しない地表にま
で延びるフレキシブルチューブ82とから成っている。
さらに、実施の形態2による土壌サンプル採取装置で
は、ケース10′内にて、サンプル流通用チューブ81
の配設場所を確保するために、いずれも筒状またはリン
グ状を呈する、貫入用受撃リング31′、引抜用リング
32′、貫入用受撃リング35′、アクチュエータ4
0′、スプリング50′、ロワーマス61′、アッパー
マス62′、およびフック70′を有している。[Second Embodiment] FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a soil sample collecting apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as in the first embodiment or the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. Referring to FIG. 5, the present sampling apparatus opens as a soil sample collecting means at a cone 21 ′ on the penetration side of case 10 ′,
A sample distribution tube 81 as a tube in the case that penetrates through the inside of the case 10 ′ in the axial direction at the center of the shaft.
And a flexible tube 82 connected to the sample distribution tube 81 in the vicinity of the cone 22 'on the withdrawal side of the case 10' and extending to the ground surface (not shown).
Further, in the soil sample collecting apparatus according to the second embodiment, the sample distribution tube 81 is provided in the case 10 '.
In order to secure a place for disposing, the penetration receiving ring 31 ', the extraction ring 32', the penetration receiving ring 35 ', the actuator 4
0 ', a spring 50', a lower mass 61 ', an upper mass 62', and a hook 70 '.
【0031】実施の形態2による土壌サンプル採取装置
では、装置が自律的地中に貫入するときに継続して土壌
サンプルを採取することができる。尚、本実施の形態に
おいても、サンプル流通用チューブ81先端部にシャッ
タ機構を設けることができるし、プログラム動作式にし
てもよい。さらに、操舵手段を具備させてもよい。The soil sample collecting device according to the second embodiment can continuously collect a soil sample when the device penetrates autonomously into the ground. Incidentally, also in the present embodiment, a shutter mechanism can be provided at the tip of the sample distribution tube 81, or a program operation type may be used. Further, a steering means may be provided.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明による土壌サンプル採取装置は、
地中に貫入されて土壌サンプルを採取した後、地表へ引
抜かれる土壌サンプル採取装置であって、貫入方向へ向
けられる先細り形状の第1の端部および引抜方向へ向け
られる先細り形状の第2の端部を持つケースと、ケース
内にてケースの筒軸方向に往復動可能に備えられたマス
と、ケース内に備えられ、マスをケースの筒軸方向に付
勢可能なスプリングと、ケース内に備えられ、マスを駆
動可能なアクチュエータと、ケース内にてアクチュエー
タの移動子に備えられ、マスを把持および解放可能なフ
ックと、ケース内の前記マスよりも第1および第2の端
部側のそれぞれに設けられた第1および第2の受撃部
と、第1の端部に形成された開口部を通して土壌サンプ
ルを採取する土壌サンプル採取手段とを有し、フック、
アクチュエータ、およびスプリングが協働して、マスを
把持し、マスをスプリングによる所定の付勢力が発生す
る位置にまで移動させ、さらにマスを解放し、第1およ
び第2の受撃部をマスによって打撃することによって、
貫入方向および引抜方向に自律的に移動するため、簡素
なシステムで遠隔地や深い深度における土壌サンプルを
容易に採取することが可能である。The soil sample collecting apparatus according to the present invention has the following features.
A soil sample collection device, which is penetrated into the ground to collect a soil sample and then withdrawn to the surface, comprising a first end having a tapered shape directed in the direction of penetration and a second end having a tapered shape directed in the direction of withdrawal. A case having an end, a mass provided in the case so as to be able to reciprocate in the cylinder axis direction of the case, a spring provided in the case, and capable of biasing the mass in the cylinder axis direction of the case; An actuator capable of driving the mass, a hook provided on the actuator of the actuator within the case, capable of gripping and releasing the mass, and first and second end sides of the mass within the case that are closer to the first and second ends. A first and a second receiving portion provided in each of the above, and a soil sample collecting means for collecting a soil sample through an opening formed in the first end, a hook,
The actuator and the spring cooperate to grip the mass, move the mass to a position where a predetermined biasing force is generated by the spring, release the mass, and cause the first and second receiving portions to be moved by the mass. By hitting,
Since it moves autonomously in the direction of intrusion and in the direction of withdrawal, it is possible to easily collect soil samples at remote locations and at deep depths with a simple system.
【0033】よって、月面、海底などの、大型システム
を設置することが困難であったり、操作者が監視、作業
することが困難な場所での地質調査を行うことが可能で
ある。Therefore, it is possible to carry out a geological survey in a place where it is difficult to install a large system such as a lunar surface or a seabed or where it is difficult for an operator to monitor and work.
【0034】さらに、地中に電線等を埋設する工事や、
地雷原での地雷位置調査等の分野への応用が考えらる。Further, work for burying electric wires and the like in the ground,
It can be applied to fields such as mine location surveys in minefields.
【図1】本発明の実施の形態1による土壌サンプル採取
装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a soil sample collecting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(a)〜(d)は、図1に示す土壌サンプル採
取装置の動作(貫入動作)を説明するための図である。FIGS. 2A to 2D are diagrams for explaining the operation (penetration operation) of the soil sample collecting apparatus shown in FIG.
【図3】(a)〜(d)は、図1に示す土壌サンプル採
取装置の動作(引抜動作)を説明するための図である。3 (a) to 3 (d) are diagrams for explaining the operation (pull-out operation) of the soil sample collecting device shown in FIG.
【図4】(a)および(b)は、図1に示す土壌サンプ
ル採取装置の貫入モードおよび引抜モードを示す概念図
である。FIGS. 4 (a) and (b) are conceptual diagrams showing a penetration mode and a withdrawal mode of the soil sample collecting apparatus shown in FIG.
【図5】本発明の実施の形態2による土壌サンプル採取
装置の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a soil sample collecting device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】(a)〜(d)は、従来例による土壌サンプル
採取装置の一部を示す図である。FIGS. 6A to 6D are views showing a part of a conventional soil sample collecting apparatus.
10、10′ ケース 21、21′、22、22′ コーン 31、31′ 貫入用受撃リング 32、32′ 引抜用受撃リング 35 貫入用受撃プレート 35′ 貫入用受撃リング 40、40′ アクチュエータ 50、50′ スプリング 61、61′ ロワーマス 62、62′ アッパーマス 70、70′ フック 70a、70b フック部 75 ボールスプライン部 81 サンプル流通用チューブ 82 フレキシブルチューブ 91〜94 金属パイプ 94a らせん溝部 10, 10 'Case 21, 21', 22, 22 'Cone 31, 31' Penetration receiving ring 32, 32 'Extraction receiving ring 35 Penetrating receiving plate 35' Penetrating receiving ring 40, 40 ' Actuator 50, 50 'Spring 61, 61' Lower mass 62, 62 'Upper mass 70, 70' Hook 70a, 70b Hook 75 Ball spline 81 Sample distribution tube 82 Flexible tube 91-94 Metal pipe 94a Spiral groove
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 1/08 E02D 1/04 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01N 1/08 E02D 1/04
Claims (6)
た後、地表へ引抜かれる土壌サンプル採取装置であっ
て、貫入方向へ向けられる先細り形状の第1の端部およ
び引抜方向へ向けられる先細り形状の第2の端部を持つ
ケースと、前記ケース内にて該ケースの筒軸方向に往復
動可能に備えられたマスと、前記ケース内に備えられ、
前記マスを該ケースの筒軸方向に付勢可能なスプリング
と、前記ケース内に備えられ、前記マスを駆動可能なア
クチュエータと、前記ケース内にて前記アクチュエータ
の移動子に備えられ、前記マスを把持および解放可能な
フックと、前記ケース内の前記マスよりも第1および第
2の端部側のそれぞれに設けられた第1および第2の受
撃部と、前記第1の端部に形成された開口部を通して土
壌サンプルを採取する土壌サンプル採取手段とを有し、
前記フック、前記アクチュエータ、および前記スプリン
グが協働して、前記マスを把持し、該マスを前記スプリ
ングによる所定の付勢力が発生する位置にまで移動さ
せ、さらに該マスを解放し、前記第1および第2の受撃
部を該マスによって打撃することによって、貫入方向お
よび引抜方向に自律的に移動することを特徴とする土壌
サンプル採取装置。Claims 1. A soil sample collection device that is penetrated into the ground to collect a soil sample, and then withdrawn to the surface, wherein the first end portion has a tapered shape directed in the intrusion direction and a tapered shape in the pullout direction. A case having a second end having a shape, a mass provided in the case so as to be able to reciprocate in a cylinder axis direction of the case, and a mass provided in the case;
A spring capable of biasing the mass in the cylinder axis direction of the case, an actuator provided in the case, and an actuator capable of driving the mass, and a movable element of the actuator provided in the case; Hooks that can be gripped and released, first and second receiving portions provided at first and second end sides of the mass in the case, respectively, and formed at the first end portion Soil sample collecting means for collecting a soil sample through the opened opening,
The hook, the actuator, and the spring cooperate to grip the mass, move the mass to a position where a predetermined urging force is generated by the spring, and further release the mass, And a second sample receiving device that is autonomously moved in a penetration direction and a pull-out direction by hitting the second receiving portion with the mass.
る請求項1に記載の土壌サンプル採取装置。2. The soil sample collecting device according to claim 1, wherein a plurality of the masses are provided.
スの前記第1の端部付近に土壌サンプルの採取/停止を
なすためのシャッタ機構を備えていると共に、該ケース
内に採取した土壌サンプルを蓄積する蓄積部を備えてい
ることを特徴とする請求項1または2に記載の土壌サン
プル採取装置。3. The soil sample collecting means includes a shutter mechanism for collecting / stopping a soil sample near the first end of the case, and a soil sample collected in the case. The soil sampling device according to claim 1 or 2, further comprising a storage unit for storing the soil sample.
び前記土壌サンプル採取手段の前記シャッタ機構は、所
定のプログラムに基づいて動作するものであり、任意の
貫入深さでの土壌サンプルを採取することを特徴とする
請求項3に記載の土壌サンプル採取装置。4. The actuator, the hook, and the shutter mechanism of the soil sample collecting means are operated based on a predetermined program, and collect a soil sample at an arbitrary penetration depth. The soil sample collection device according to claim 3, wherein
ス内をその軸中心部にて軸方向に貫通するケース内チュ
ーブと、該ケース内チューブに該ケースの前記第2の端
部付近にて接続して地表にまで延びるフレキシブルチュ
ーブとから成ることを特徴とする請求項1または2に記
載の土壌サンプル採取装置。5. The soil sample collecting means is connected to a tube in a case penetrating axially through the inside of the case at a central portion of the case, and connected to the tube in the case near the second end of the case. The soil sampling apparatus according to claim 1, further comprising a flexible tube extending to the surface of the ground.
重量または形状のバランスを変化させることによって装
置の移動方向を制御する操舵手段を有することを特徴と
する請求項1乃至5のいずれかに記載の土壌サンプル採
取装置。6. A steering device according to claim 1, further comprising steering means for controlling a moving direction of the device by changing a balance of weight or shape on an imaginary plane perpendicular to the axial direction of the case. A soil sample collecting apparatus according to any one of the above.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10260117A JPH10260117A (en) | 1998-09-29 |
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ID=13213276
Family Applications (1)
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1997
- 1997-03-17 JP JP9062889A patent/JP2908371B2/en not_active Expired - Lifetime
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