JP3227316U

JP3227316U - サンプル採取装置

Info

Publication number: JP3227316U
Application number: JP2020001257U
Authority: JP
Inventors: 満安藤; 一樹並木
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2020-04-08
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2030-04-08

Abstract

【課題】カルシア改質土等の強度を計測するための供試体を採取するサンプル採取装置であって、潜水士によらずに容易にサンプル採取管の設置及び引き上げが可能なサンプル採取装置を提供する。【解決手段】サンプル採取装置３は、サンプル採取管５の上端部に外向きに延出した固定部材１０を備え、固定部材１０がクレーン６によって上下移動する昇降体７に取り付けられていることによって、潜水士に依らずにサンプル採取管５を水底の地盤１に設置することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、カルシア改質土等の土砂の強度を計測するための供試体を採取するサンプル採取装置に関する。

従来、港湾等の浚渫により発生した大量の土砂は、転炉系製鋼スラグの粒度及び成分を調整したカルシア系の改質材を混合してカルシア改質土とし、干潟等の埋め立て材として活用されている（例えば、特許文献１を参照）。

このカルシア改質土を埋め立て材として使用する際には、カルシア改質土を打設した後、供試体を採取し、その供試体を検査することによって強度等の品質の確認を行っている。

一般に、カルシア改質土の採取は、打設後にコアボーリングによって行うとカルシア改質材にビットがあたるため、カルシア改質土が乱れやすく、採取が困難である。

そこで、従来では、塩化ビニル管等からなるサンプリング管を使用して供試体を採取する方法が広く行われている。

また、カルシア改質土は、硬化するとサンプリング管とスラグが干渉し、試料採取の際に乱れることから、打設直後に潜水士によってサンプリング管をカルシア改質土に挿入し、硬化後に引き抜く方法が採られている（例えば、非特許文献１を参照）。

特開２００９−１２１１６７号公報「港湾・空港・海岸等におけるカルシア改質土利用技術マニュアル」，一般財団法人沿岸技術センター，平成２９年２月，９−８〜９−１１頁

しかしながら、上述の如き従来の技術では、カルシア改質土を打設する毎にサンプル採取管を潜水士によって設置するため、安全性に懸念があり、また、毎回潜水士船を用意しなければならず費用が嵩むという問題があった。

また、潜水士による設置作業は、水中からの通信による位置情報の送信が難しいため、サンプル採取管の設置場所を正確に把握することが困難であるという問題があった。

そこで、本考案は、潜水士によらずに容易にサンプル採取管を設置及び引き上げが可能なサンプル採取装置の提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の考案の特徴は、下端が開口したサンプル採取管を地盤に挿入し、該サンプル採取管を引き上げることによって前記サンプル採取管内に取り込んだ試料を採取するようにしたサンプル採取装置において、前記サンプル採取管の上端部に外向きに延出した固定部を備え、該固定部がクレーンによって上下移動する昇降体に取り付けられていることにある。

請求項２に記載の考案の特徴は、請求項１の構成に加え、前記昇降体は、グラブバケットであって、前記固定部がグラブバケットに把持されるようにしたことにある。

請求項３に記載の考案の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記サンプル採取管は、下端開口部の内側に張り出した抜け出し防止部材が固定されていることにある。

請求項４に記載の考案の特徴は、請求項１〜３の何れか一の構成に加え、前記サンプル採取管に一端が連結された引き上げ用ワイヤを備えていることにある。

請求項５に記載の考案の特徴は、請求項１〜４の何れか一の構成に加え、前記サンプル採取管は、外周面が摩擦低減材で被覆されていることにある。

請求項６に記載の考案の特徴は、請求項１〜４の何れか一の構成に加え、前記サンプル採取管は、外周面にスライド可能に引き抜き用筒材が嵌合されていることにある。

請求項７に記載の考案の特徴は、請求項１〜６の何れか一の構成に加え、前記昇降体の位置を検出する位置検知手段を備えていることにある。

本考案に係るサンプル採取装置は、請求項１に記載の構成を具備することによって、潜水士等の人力に依らずに安全且つ効率的にサンプル採取管を設置することができる。

また、本考案において、請求項２に記載の構成を具備することによって、浚渫作業や埋め立て作業に使用したグラブバケットをそのままサンプル採取装置に利用することができ、費用を抑えることができる。

さらに、本考案において、請求項３に記載の構成を具備することによって、サンプル採取管を引き抜く際に、サンプル採取管内に取り込まれた供試体の脱落を防止し、確実に供試体を採取することができる。

さらにまた、本考案において、請求項４に記載の構成を具備することによって、水上で引き上げ用ワイヤを引き上げることによって、サンプル採取管の回収作業も潜水士に依らずに安全に行うことができる。

また、本考案において、請求項５乃至６の構成を具備することによって、円滑にサンプル採取管を引き抜くことができる。

さらに、本考案において、請求項７に記載の構成を具備することによって、昇降体の位置を基にサンプル採取管の設置位置を正確に把握することができ、潜水士による回収も容易に行え、また、混合したカルシア改質土の室内配合試験と、原位置強度の比較を行うことができる。

本発明に係るサンプル採取装置の概略を示す側面図である。図１中のサンプル採取管を示す拡大断面図である。同上の底面図である。同上の昇降体にサンプル採取管を保持させた状態を示す側面図である。（ａ）〜（ｃ）は同上のサンプル採取管の設置作業の工程を示す側面図である。同上のサンプル採取管を地盤に設置した状態を示す部分拡大断面図である。

次に、本考案に係るサンプル採取装置の実施の態様を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は埋め立て材によって埋め立てられた地盤、符号２は水面、符号３は地盤より強度等の検査に使用する供試体４を採取するためのサンプル採取装置である。

本実施例では、港湾等の浚渫により発生した大量の軟弱土に転炉系製鋼スラグの粒度及び成分を調整したカルシア系の改質材を混合してなるカルシア改質土を埋め立て材として使用した場合を例に説明する。

サンプル採取装置３は、図１に示すように、下端が開口したサンプル採取管５と、クレーン船等のクレーン６によって上下移動する昇降体７とを備え、サンプル採取管５を保持させた昇降体７を地盤１に向けて下降させ、サンプル採取管５を地盤１に挿入し、一定時間経過後にサンプル採取管５を引き上げることによってサンプル採取管５内に取り込んだ供試体４を採取するようになっている。

サンプル採取管５は、図２に示すように、塩化ビニル管や鋼管によって構成され、少なくとも下端が開口した円筒状に形成されている。

このサンプル採取管５には、地盤１に挿入される部分の外周にスライド可能に引き抜き用筒材８が嵌合され、カルシア改質土等からなる地盤１が固化した後であってもサンプル採取管５を容易に引き抜くことができるようになっている。

引き抜き用筒材８は、紙製の筒材によって構成され、サンプル採取管５の引き抜き後は地盤１に残置されるが、自然分解されることで環境への影響が抑えられている。

尚、サンプル採取管５は、引き抜き用筒材８に代えて外周面を擦低減材で被覆するようにしてもよい。

また、サンプル採取管５には、下端開口部の内側に張り出した環状又はＣ字状の抜け出し防止部材９が固定されている。

さらに、このサンプル採取管５の上端部には、外向きに延出した固定部材１０が取り付けられており、この固定部材１０を昇降体７に保持させるようになっている。

固定部材１０は、図に示すように、鋼棒等の剛性を有する棒材によって形成され、互いに平行な一対の被把持部１１，１１と、両被把持部１１，１１の一端を連結する連結部１２とを備え、両被把持部１１，１１と連結部１２とによりコ字状を成している。

サンプル採取管５の上端部には、上下に間隔をおいて直径方向に連なる一対の挿通孔がそれぞれ二組形成され、挿通孔を通して両被把持部１１，１１が上下に間隔をおいてサンプル採取管５を貫通することによって.取り付けられている。

尚、両被把持部１１，１１は、先端部側の外周に滑り止め用被覆が被覆されるようにしてもよい。

また、サンプル採取管５の上端部には、引き上げ用ワイヤ１３の一端が連結されており、潜水士の手に依らずに引き上げ用ワイヤ１３を用いて水上から引き上げられるようになっている。

昇降体７には、クレーン船等のクレーン６に吊り持ちされたグラブバケットを使用し、図４に示すように、開閉する両シェル７ａ，７ａの側部刃に固定部材１０を把持することによってサンプル採取管５を下端側が所定長さだけ突出した状態で保持するようになっている。

一方、クレーン６には、昇降体７の位置を検出する位置検知手段を備えており、昇降体７の位置に基づいてサンプル採取管５の設置位置を把握できるようにしている。

位置検知手段は、例えば、クレーン６のジブ先端にＧＮＳＳ機器１４を備え、このＧＮＳＳ機器１４の位置情報がクレーン船等の操作室に設置された端末に送信されるようになっている。

このように構成されたサンプル採取装置３により供試体４を採取するには、先ず、図５（ａ）に示すように、サンプル採取管５の固定部材１０を昇降体７であるグラブバケットに把持させた状態とする。

次に、カルシア改質土等の埋め立て材が投入された後、硬化する前の段階において、位置検知手段によって昇降体７の位置を確認しながら、対象位置の地盤１上に昇降体７を移動させ、その位置で昇降体７を降下させる。

昇降体７が下降すると、図５（ｂ）、図６に示すように、昇降体７に保持されたサンプル採取管５が地盤１に挿入され、地盤１を構成する埋め立て材がサンプル採取管５内に取り込まれる。

そして、サンプル採取管５の設置が完了したら、図５（ｃ）に示すように、両シェル７ａ，７ａを開放し、昇降体７を引き上げる。

そして、埋め立て材の硬化後に引き上げ用ワイヤ１３を用いてサンプル採取管５を水上に引き上げることによって供試体４が採取される。

その際、サンプル採取管５の下端開口部には、抜け出し防止部材９を備えているので、引き抜く際に内部に取り込まれた供試体４が抜け落ちないようになっている。

このように構成されたサンプル採取装置３は、固定部材１０を介してサンプル採取管５をグラブバケット等の昇降体７に保持させることによって、サンプル採取管５を破損することなく保持でき、昇降体７の下降によって埋め立て材の打設直後であっても容易にサンプル採取管５を設置することができる。

また、引き上げ用ワイヤ１３を備えることによって、サンプル採取管５を引き上げる際、潜水士による引き上げ用ワイヤ１３への玉掛け作業を容易に行うことができる。

さらに、位置検知手段によってサンプル採取管５の設置位置が正確に把握することができるので、室内配合試験の結果と、原位置強度との比較が可能となる。

また、位置検知手段によってサンプル採取管５の設置位置が正確に把握することができるので、潜水士によってサンプル採取管５を回収することも容易となる。

尚、上述の実施例では、固定部材１０を鋼棒等の棒材により形成した例について説明したが、板状のものであってもよい。
また、昇降体７は、グラブバケットに限定されず、クレーン６に吊り持ちされるその他のもので代替することもできる。

１地盤
２水面
３サンプル採取装置
４供試体
５サンプル採取管
６クレーン
７昇降体
８引き抜き用筒体
９抜け出し防止部材
１０固定部材
１１被把持部
１２連結部
１３引き上げ用ワイヤ
１４ＧＮＳＳ機器

Claims

下端が開口したサンプル採取管を地盤に挿入し、該サンプル採取管を引き上げることによって前記サンプル採取管内に取り込んだ試料を採取するようにしたサンプル採取装置において、
前記サンプル採取管の上端部に外向きに延出した固定部材を備え、該固定部材がクレーンによって上下移動する昇降体に取り付けられていることを特徴とするサンプル採取装置。
前記昇降体は、グラブバケットであって、前記固定部材がグラブバケットに把持されるようにした請求項１に記載のサンプル採取装置。
前記サンプル採取管は、下端開口部の内側に張り出した抜け出し防止部材が固定されている請求項１又は２に記載のサンプル採取装置。
前記サンプル採取管に一端が連結された引き上げ用ワイヤを備えている請求項１〜３の何れか一に記載のサンプル採取装置。
前記サンプル採取管は、外周面が摩擦低減材で被覆されている請求項１〜４の何れか一に記載のサンプル採取装置。
前記サンプル採取管は、外周面にスライド可能に引き抜き用筒材が嵌合されている請求項１〜４の何れか一に記載のサンプル採取装置。
前記昇降体の位置を検出する位置検知手段を備えている請求項１〜６の何れか一に記載のサンプル採取装置。