JP3280646B2 - 大深度対応型サンプラー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土資料を不攪乱状
態で採取するのに適したサンプラーに関し、特に大深度
においても極めて簡単で短時間に採取できるようにした
大深度対応型サンプラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の土資料を不攪乱状態で採取するよ
うにしたサンプラーは、シンウォールチューブとこの上
端に接続される中空のボーリングロッド、及び前記シン
ウォールチューブの下端に配置されるピストン、このピ
ストンを地上で採取位置に停止操作するピストンロッド
からなり、土資料採取時には、前記シンウォールチュー
ブの上端に次々とボーリングロッドを継ぎ足しながらボ
ウリング孔に挿入していくのであるが、この時、シンウ
ォールチューブの先端に配置したピストンのロッドも前
記ボーリングロッドに挿入した状態で次々と継ぎ足して
行くようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のサンプラー構造では、シンウォールチューブ
をボーリング孔に挿入するに従って、前記のように次々
とボーリングロッドとピストンロッドを継ぎ足して行か
なければならず、また採取後はそれらを取り外しながら
取り上げなければならない。これらのパイプはそれぞれ
略３ｍの長さを有しているから、それらの継ぎ足しや支
持に手間がかかるし、その分、作業時間も長く必要とな
っていた。また、これが大深度ともなれば大変な手間と
時間が必要となり費用も嵩むなどの問題があった。

【０００４】本発明は、上述のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、土資料を不攪乱状態で採取するのに最適であり、特
に大深度においても極めて簡単で短時間に採取できるよ
うにした大深度対応型サンプラーを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明請求項１記載の大深度対応型サンプラーにあ
っては、シンウォールチューブの上端に中空のボーリン
グロッドを継ぎ足しながら前記シンウォールチューブの
下端がボーリング孔底に達するようにして配置した後、
このシンウォールチューブの下端内に配置したピストン
を地上から延設した支持手段にてその深度位置に停止さ
せた状態にして前記シンウォールチューブをボーリング
ロッドで孔底下方に所定長さ押し込むことによりシンウ
ォールチューブ内に土資料を採取するようにしたサンプ
ラーにおいて、前記シンウォールチューブとボーリング
ロッドとの間に中間パイプを配置して三者を連通状態に
連結し、ロープ状体先端に錐状のロッドを突設すると共
に前記ロープ状体にはこの錐状ロッドを前記ボーリング
ロッド上端から挿入し中間パイプ内所定位置で停止させ
る長さと懸垂手段を設けて前記支持手段を形成し、前記
ピストンから中間パイプ内まで延設したピストンロッド
の上端に第１クランプを固定し、この第１クランプには
前記錐状ロッドを連結用の穴内に導入しこの穴から錐状
ロッドが上方に抜けるときのみ錐状ロッドを噛み込む挟
持部を設け、かつ第１クランプ全体は前記中間パイプに
対し昇降自在に配置し、前記第１クランプが前記中間パ
イプに対し上方に移動するときのみ前記中間パイプの内
壁を噛み込んで第１クランプの移動を阻止する第２クラ
ンプを設け、前記第１クランプは前記ロープ状体を伝っ
てボーリングロッド上端から挿入された重錐の押圧力で
錐状ロッドの挟持状態を解除する第１解除手段を有し、
前記第２クランプは前記錐状ロッドの進入によって内壁
噛み込みを解除する第２解除手段を有することを特徴と
する。

【０００６】請求項２記載の大深度対応型サンプラーに
あっては、請求項１記載の大深度対応型サンプラーにお
いて、前記第１クランプが、上下に向けた貫通穴の一部
を上すぼみのテーパ穴に形成された円筒体と、このテー
パ穴の傾斜に沿って穴径方向の出入りを行うようにボー
ルが支持体に保持された状態で前記テーパ穴に摺動自在
に挿入された楔およびこの楔を上方に付勢するスプリン
グとで形成された錐状ロッドの挟持部とからなり、前記
第１解除手段が前記中間パイプ内を覆うように配置され
た漏斗部と、この漏斗部下部から延設され前記円筒体の
貫通穴に摺動自在に挿入されて前記楔上面に接触状態に
配置される円筒状導入部とからなることを特徴とする。

【０００７】請求項３記載の大深度対応型サンプラーに
あっては、請求項１記載の大深度対応型サンプラーにお
いて、前記第２クランプが、前記第１クランプの円筒体
内外壁を突出状態に貫通し貫通部をその円筒体に回動自
在に軸支してシーソー状に設けられた揺動爪の円筒体外
部突出側を中間パイプ内壁への噛み込み部として形成さ
れ、かつ前記揺動爪は前記噛み込み部を下向き回動する
方向にスプリングで付勢されると共に下向き回動時に円
筒体から突出して中間パイプ内壁に噛み込む噛み込み部
に設けられ、前記第２解除手段が、前記揺動爪の円筒体
貫通穴内突出側を前記錐状ロッドの押し下げにより前記
噛み込み部を円筒体内部に収納する解除部として形成さ
れていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の大深度対応型サンプラーにあっては、
ピストンはシンウォールチューブの下端に配置され、そ
のピストンロッドは中間パイプ内まで延設されてその先
端に第１クランプが固定されており、更にこの第１クラ
ンプに設けた第２クランプがその中間パイプを噛み込ん
でいるため、シンウォールチューブをボーリング穴に挿
入していくとき、ピストンはシンウォールチューブに対
し上方向のずれが防止される（下方向のずれは従来から
備えている脱落防止手段によって防止される）から、地
上までピストンロッドを延設することなくシンウォール
チューブの下端位置に停止した状態となっている。シン
ウォールチューブの下端が孔底に達すると、地上側でボ
ーリングロッドの上端から錐状ロッドをロープ体によっ
て挿入する。この錐状ロッドが中間パイプ内で漏斗部か
ら第１クランプの上下貫通穴に導入されると楔を貫通す
る。その楔は錐状ロッドが上方移動しようとするときボ
ールが噛み込むから、地上側でロープ体を張り詰める
と、ピストンはシンウォールチューブの下端内にありな
がらそのシンウォールチューブの動きに関係なく地上側
からその位置を保持するように規制されるので、この状
態でボーリングロッドを押し込むと、ピストンをその位
置に残しシンウォールチューブのみが孔底下方まで進入
しその内部に土資料を採取することになる。この土資料
採取後、ロープ体を伝って落下させた第１解除手段の重
錐により、錐状ロッドの挟持状態を解除させロープ状体
を引き上げる。これにより、ボーリングロッドは何にも
邪魔されることなく次々と分離しながら引き上げできる
から、前記シンウォールチューブを地上深くからでも極
めて簡単に取り出すことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本実施の形態の大深度対応型サ
ンプラーであって土資料の採取初めを示す説明図、図２
（イ）は第２クランプの解除状態、（ロ）は第１クラン
プの解除状態を示す拡大説明図である。まず、この大深
度対応型サンプラーは、シンウォールチューブ１と、中
間パイプ２と、ピストン３と、ボーリングロッド４と、
第１クランプ５と、第１解除手段６と、第２クランプ７
と、第２解除手段８と、ロープ装置９とを主要な構成と
している。

【００１０】前記シンウォールチューブ１は、土資料１
０の採取部となるものであって採取前は前記ピストン３
を下端内部に配置させた状態となっており、採取時は上
端側を前記ボーリングロッド４により押し込むが、この
ボーリングロッド４とシンウォールチューブ１との間に
前記中間パイプ２が配置されており、この三者は連通状
態に設けられている。１１は前記ボーリングロッド４と
シンウォールチューブ１とを着脱自在に接続するジョイ
ントであって、上端は前記中間パイプ２と螺合され下端
はシンウォールチューブ１をビス止めすることで連結さ
れており、その内部には、前記ピストン３がシンウォー
ルチューブ１から脱落するのを防止する第３クランプ１
２が設けられている。

【００１１】この第３クランプ１２は従来同様のもので
あって、上下に向けて設けた貫通穴の一部が下すぼみの
テーパ穴１３に形成され、このテーパ穴１３に楔１６が
摺動自在に装着されている。この楔１６は、前記テーパ
穴１３の傾斜に沿ってボール１４が穴径方向の出入りを
行うように、前記ボール１４が支持体１５に保持された
状態でテーパ穴１３に挿入され、スプリング１７で常時
下方向に付勢されている。そして、その状態でピストン
ロッド１８が前記楔１６を貫通して前記中間パイプ２内
の下方まで立ち上がった構造となっている。図中１９は
ピストン室の空気抜き穴である。

【００１２】前記第１クランプ５は、シンウォールチュ
ーブ１を押し下げて土資料を採取する時に、後述するワ
イヤーロープ３４を介し地上から降ろした錐状ロッド３
５を挟持してピストン３を設定位置に停止させておくも
のであって、前記中間パイプ２の内部を摺動可能なよう
にその内径より適宜小さめの外形を有すると共に、上下
に向けた貫通穴２０の一部を上すぼみのテーパ穴２１に
形成された円筒体２２と、前記テーパ穴２１の傾斜に沿
って穴径方向の出入りを行うようにボール２３が支持体
２４に保持された状態で前記テーパ穴２１に摺動自在に
挿入された楔２５、およびこの楔２５を上方（つまり挿
入された錐状ロッド３５を噛み込む方向）に付勢するス
プリング２６とで形成されている。尚、前記貫通穴２０
の下端に前記ピストンロッド１８の上端を螺合させるこ
とにより、ピストンロッド１８の上端に第１クランプ５
が固定されたものとなっている。前記円筒体２２などに
は適宜水抜き穴などを設けても良い。

【００１３】前記第１解除手段６は、土資料採取後にシ
ンウォールチューブ１は地中に残したまま前記ワイヤロ
ープ３４を回収するものであって、前記中間パイプ２内
を覆うように配置された漏斗部２７と、この漏斗部２７
の下部から延設され前記円筒体２２の貫通穴２０に摺動
自在に挿入されて前記楔２５の上面（つまり支持体２４
の上面）に接触状態に配置される円筒状導入部２８とか
らなる。前記漏斗部２７は、ボーリングロッド４の上端
からワイヤロープ３４を介し自由状態で落下させた錐状
ロッド３５を確実に捕獲し、円筒状導入部２８から正確
に楔２５の中心に挿入させるものである。

【００１４】前記第２クランプ７は、土資料採取前であ
ってボーリング穴３６への挿入時などにシンウォールチ
ューブ１に対しピストン３が上方にずれるのを防止する
ものであって、前記第１クランプ５の円筒体２２の内・
外壁を突出状態に貫通すると共に、その貫通部を円筒体
２２に回動自在に軸支２９してシーソー状の揺動爪３０
が配置されており、その揺動爪３０の円筒体外部突出側
を中間パイプ２の内壁の噛み込み部３１として設けられ
ている。この揺動爪３０は、噛み込み部３１が下向き回
動のとき外壁から突出して中間パイプ内壁に噛み込むよ
うに、スプリング３２によって、噛み込み部３１が下向
き、つまり突出側に回動する方向に付勢されている。ま
た、前記第２解除手段８は、前記揺動爪３０の貫通穴２
０への突出側（円筒体内壁突出側）が解除部３３として
使用さられている。この解除部３３は前記錐状ロッド３
５の導入によって押し下げられ、つまり噛み込み部３１
側を壁内に回動収納させるように形成されている。

【００１５】前記ロープ装置９は、前記したようにシン
ウォールチューブ１を押し下げて土資料を採取する時に
ピストン３を設定位置に停止させておくものであって、
長尺で柔軟なワイヤロープ３４と、その先端に突設した
錐状ロッド３５と、ピストン３が孔底に配置されたとき
第１クランプ５に錐状ロッド３５を噛み込ませワイヤロ
ープ３４を張った状態に固定するワイヤ固定ブロック
（懸垂手段）３６と、前記第１クランプ５の楔２５を押
し下げて噛み込み状態を解除するパイプ状重錐３７とを
有している。３８はこの重錐３７を不用意に落下させる
のを防止するロックであり、通常、ボーリングロッド４
の最上端に着脱自在に螺合させている。そして、軸心方
向に設けた貫通穴に前記重錐３７を一部挿入してねじ付
きハンドルで締め付け固定した状態としておき、第１ク
ランプを解除するときハンドルをゆるめて重錐３７を落
下させるようにしているものである。

【００１６】次に本実施の形態による土資料採取工程を
図３も加えて説明する。まず、図３（イ）、（ロ）に示
すように、シンウォールチューブ１の下端にピストン３
を配置し、錐状ロッド３５を挿入しない状態、つまり第
２クランプ７が中間パイプ２に噛み込んでピストン３の
ずれを防止した状態にして中間パイプ２にボーリングロ
ッド４を継ぎ足しながらシンウォールチューブ１をボー
リング孔３９に挿入していく。

【００１７】次に、図３（ハ）に示すように、シンウォ
ールチューブ１の下端が孔底４０に到達した後、ボーリ
ングロッド４の上端にロック３８と重錐３７を取り付
け、この重錐３７の穴から錐状ロッド３５を挿入する。
この錐状ロッド３５は中間パイプ２の内部にて漏斗部２
７から円筒状導入部２８を介し楔１６の中心部に挿入さ
れ、第１クランプ５がこの錐状ロッド３５を噛み込み固
定した状態となる。また、第２クランプ７の解除部３３
を押し下げることにより、噛み込み部３１が円筒体２２
内に収納されロックを解除した状態となる。従って、図
３（ニ）に示すように、この状態にした後、地上からワ
イヤロープ３４を緩みのないように張り詰め、ワイヤ固
定ブロック３６を外部構造物に強固に固定する。

【００１８】次に、図３（ホ）に示すように、ボーリン
グロッド４を図外の押し込み装置により所定長さ（例え
ば８０ｃｍ）押し込む。この押し込み後、図３（ヘ）に
示すように、ロック３８のハンドルをゆるめ重錐３７を
落下させる。この重錐３７は中間パイプ２の内部にてワ
イヤロープ３４にガイドされ漏斗部２７に当接しこの漏
斗部２７を押し下げる。漏斗部２７は円筒状導入部２８
を介して楔２５を押し下げ錐状ロッド３５に対するロッ
クを解除させる。この時、ピストン３はシンウォールチ
ューブ１に対し下向き移動を第３クランプ１２によって
防止されている。

【００１９】次に、前記ロック解除により、図３（ト）
に示すようにワイヤロープ３４、錐状ロッド３５を先に
引き上げることにより、シンウォールチューブ１の接続
部分をボーリングロッド４のみとすることができるか
ら、そのボーリングロッド４のみを分解しながら次々と
引き上げることで、図３（チ）に示すように、内部に土
資料１０を採取したシンウォールチューブ１を簡単に取
り出すことができる。

【００２０】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限定され
るものではない。例えば、第２クランプの揺動爪３０は
複数設けても良い。また、解除部３３側はローラなどを
セットしても良い。重錐３７の固定方法は任意であり、
ワイヤロープ３４に着脱自在にロック装置を取り付けて
それにより固定することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明大深度対
応型サンプラーにあっては、前記構成としたため、ピス
トンロッドを地上まで延設するのが不要となり、その分
軽量化され、少人数で容易に作業することができる。ま
た、ピストンロッドの継ぎ足し、及び分解が不要とな
り、その分、部材や作業量を少なくすることができる。
特に大深度においてはその部材や作業量を大幅に少なく
することができるし、極めて簡単で短時間に採取するこ
とができ、経費の低減も図ることができるなどの効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は本発明実施の形態の大深度対応型サン
プラーの土資料採取初めを示す説明図、（ロ）は同ワイ
ヤロープ装置を示す説明図である。

【図２】（イ）は実施の形態の大深度対応型サンプラー
における第２クランプのロックを解除した状態を示す要
部の拡大説明図、（ロ）は同第１クランプのロックを解
除した状態を示す要部の拡大説明図である。

【図３】実施の形態の土資料採取工程を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ シンウォールチューブ ２ 中間パイプ ３ ピストン ４ ボーリングロッド ５ 第１クランプ ６ 第１解除手段 ７ 第２クランプ ８ 第２解除手段 １８ ピストンロッド ２１ テーパ穴 ２３ ボール ２５ 楔 ２６ スプリング ２９支軸 ３０ 揺動爪 ３１ 噛み込み部 ３２ スプリング ３３ 解除部 ３４ ワイヤロープ ３５ 錐状ロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−65780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3385（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−72184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−28986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−89731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−190899（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−21385（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−37870（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 25/00 E02D 1/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンウォールチューブの上端に中空のボ
   ーリングロッドを継ぎ足しながら前記シンウォールチュ
   ーブの下端がボーリング孔底に達するようにして配置し
   た後、このシンウォールチューブの下端内に配置したピ
   ストンを地上から延設した支持手段にてその深度位置に
   停止させた状態にして前記シンウォールチューブをボー
   リングロッドで孔底下方に所定長さ押し込むことにより
   シンウォールチューブ内に土資料を採取するようにした
   サンプラーにおいて、 前記シンウォールチューブとボーリングロッドとの間に
   中間パイプを配置して三者を連通状態に連結し、 ロープ状体先端に錐状のロッドを突設すると共に前記ロ
   ープ状体にはこの錐状ロッドを前記ボーリングロッド上
   端から挿入し中間パイプ内所定位置で停止させる長さと
   懸垂手段を設けて前記支持手段を形成し、 前記ピストンから中間パイプ内まで延設したピストンロ
   ッドの上端に第１クランプを固定し、この第１クランプ
   には前記錐状ロッドを連結用の穴内に導入しこの穴から
   錐状ロッドが上方に抜けるときのみ錐状ロッドを噛み込
   む挟持部を設け、かつ第１クランプ全体は前記中間パイ
   プに対し昇降自在に配置し、 前記第１クランプが前記中間パイプに対し上方に移動す
   るときのみ前記中間パイプの内壁を噛み込んで第１クラ
   ンプの移動を阻止する第２クランプを設け、 前記第１クランプは前記ロープ状体を伝ってボーリング
   ロッド上端から挿入された重錐の押圧力で錐状ロッドの
   挟持状態を解除する第１解除手段を有し、 前記第２クランプは前記錐状ロッドの進入によって内壁
   噛み込みを解除する第２解除手段を有することを特徴と
   する大深度対応型サンプラー。
2. 【請求項２】 前記第１クランプが、上下に向けた貫通
   穴の一部を上すぼみのテーパ穴に形成された円筒体と、
   このテーパ穴の傾斜に沿って穴径方向の出入りを行うよ
   うにボールが支持体に保持された状態で前記テーパ穴に
   摺動自在に挿入された楔およびこの楔を上方に付勢する
   スプリングとで形成された錐状ロッドの挟持部とからな
   り、 前記第１解除手段が前記中間パイプ内を覆うように配置
   された漏斗部と、この漏斗部下部から延設され前記円筒
   体の貫通穴に摺動自在に挿入されて前記楔上面に接触状
   態に配置される円筒状導入部とからなることを特徴とす
   る請求項１記載の大深度対応型サンプラー。
3. 【請求項３】 前記第２クランプが、前記第１クランプ
   の円筒体内外壁を突出状態に貫通し貫通部をその円筒体
   に回動自在に軸支してシーソー状に設けられた揺動爪の
   円筒体外部突出側を中間パイプ内壁への噛み込み部とし
   て形成され、かつ前記揺動爪は前記噛み込み部を下向き
   回動する方向にスプリングで付勢されると共に下向き回
   動時に円筒体から突出して中間パイプ内壁に噛み込む噛
   み込み部に設けられ、 前記第２解除手段が、前記揺動爪の円筒体貫通穴内突出
   側を前記錐状ロッドの押し下げにより前記噛み込み部を
   円筒体内部に収納する解除部として形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の大深度対応型サンプラー。