JP3299399B2 - Soil sample sampling device - Google Patents
Soil sample sampling deviceInfo
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、地層の乱されない試料
(地盤を構成する種々の試料)を採取するための装置に
関し、更に詳しく述べると、内チューブの内部にコア押
し付けピストンを備え、圧入力を伝達する外管ロッドに
結合した内チューブに対して、外チューブを遊星歯車機
構により内管ロッドの回転力で回転し地盤を掘進するサ
ンプリング装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for collecting samples in which the formation is not disturbed (various samples constituting the ground). More specifically, the present invention relates to an apparatus having a core pressing piston inside an inner tube, The present invention relates to a sampling device that excavates a ground by rotating an outer tube by a rotating force of an inner tube rod by a planetary gear mechanism with respect to an inner tube connected to an outer tube rod that transmits an input.
【0002】[0002]
【従来の技術】地盤の性状を調査する場合に最も大切な
作業は地盤の観察をすることであり、次いで、その地盤
の試料をできるだけ乱さないで採取して、各種の室内試
験を行うことである。試料採取の最も普通の方法は、ボ
ーリング孔内にサンプラーを降ろし、その孔底から任意
の長さ(通常、1m程度)の円柱状試料(コア試料)を
採取する。従来技術では、1本のボーリングロッドを使
用し、それを回転しつつ押し込むことによって、孔底下
の地盤の試料を採取する方法が採用されてきた。その主
なサンプラーには、地盤の硬さに応じて、デニソンサン
プラー、トリプルチューブサンプラー、コアパックチュ
ーブサンプラーなどがある。2. Description of the Related Art When investigating the properties of the ground, the most important task is to observe the ground. Then, samples of the ground are collected as little as possible and subjected to various laboratory tests. is there. The most common method of sampling is to drop a sampler into a borehole and collect a columnar sample (core sample) of any length (usually about 1 m) from the bottom of the hole. In the related art, a method has been adopted in which a single boring rod is used and a sample of the ground under the hole bottom is collected by rotating and pushing the boring rod. The main samplers include a Denison sampler, a triple tube sampler, and a core pack tube sampler, depending on the hardness of the ground.
【0003】これらのサンプラーは、いずれも上述した
ように、1本のロッドにサンプラーを接続し、ロッドを
押し込みながら同時に回転させてサンプラーを地盤に挿
入する方式である。そしてロッドに固定されている外チ
ューブ(コアチューブ)と、ロッドとはベアリングを介
して結合されて外チューブの中で自由に回転が許される
構造をもつ内チューブとによって構成しているのが一般
的である。ここで、外チューブを回転し、同時に内チュ
ーブを押し込んで、該内チューブが回転しないことを期
待しながら、地盤の試料を採取する。[0003] As described above, all of these samplers are of a type in which a sampler is connected to one rod, and simultaneously rotated while pushing the rod, thereby inserting the sampler into the ground. The outer tube (core tube) fixed to the rod and the inner tube, which is connected to the rod via a bearing and has a structure that allows free rotation in the outer tube, are generally used. It is a target. Here, the outer tube is rotated, and at the same time, the inner tube is pushed in, and a ground sample is taken while expecting that the inner tube does not rotate.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような方式によっ
て試料を採取する場合の最も大きな欠点は、ボーリング
作業の不注意によって、あるいはそれが避けられない場
合もあるが何らかの原因によって、内チューブが外チュ
ーブと一緒に回転してしまう(共回りする)ことであ
る。このために内チューブに取り込まれる試料が著しく
乱れたり、場合によっては試料が内チューブに入らない
ことが生じる。このような機構的な欠点があることか
ら、確実な試料の採取が困難となることが数多く経験さ
れている。更にこのような理由で、地盤の乱されない試
料の採取には、ボーリング技術者の職人的な技術が必要
となっている。The biggest drawback of collecting a sample by such a method is that the inner tube is not removed due to carelessness of the boring operation or, for some reason, it cannot be avoided. That is, they rotate together with the tube (co-rotate). As a result, the sample taken into the inner tube is significantly disturbed, and in some cases, the sample does not enter the inner tube. Due to such mechanical drawbacks, it has been often experienced that it is difficult to collect a reliable sample. Further, for such a reason, the collection of a sample that does not disturb the ground requires the skill of a boring technician.
【0005】本発明の目的は、ボーリング中にコア試料
が絶対に回転しないようにすると共にコア試料の応力解
放を許さないようにして、コアサンプリングの質を向上
させることのできる地盤試料のサンプリング装置を提供
することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a soil sample sampling apparatus capable of improving core sampling quality by preventing the core sample from rotating during boring and not allowing stress release of the core sample. It is to provide.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、圧入力を伝達
する外管ロッドと、回転力を伝達する内管ロッドからな
り、内管ロッドが外管ロッドに対して回転自在となって
いる二重管ロッドと、前記外管ロッドの下端に結合され
て地盤試料を収容する内チューブと、該内チューブの外
側に位置し、下端に切削ビット(例えばメタルクラウ
ン)を有して回転自在の外チューブと、前記内チューブ
の内部で軸方向に摺動可能なコア押し付けピストンと、
前記内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車と、前記外
チューブの内周に設けたリング歯車と、前記外管ロッド
で回転自在に保持されて前記太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車とからなる遊星歯車機構とを具備して
いる地盤試料のサンプリング装置である。The present invention comprises an outer pipe rod for transmitting a press input and an inner pipe rod for transmitting a rotational force, wherein the inner pipe rod is rotatable with respect to the outer pipe rod. A double tube rod, an inner tube coupled to the lower end of the outer tube rod and containing a ground sample, and located outside the inner tube and having a cutting bit (eg, a metal crown) at the lower end to be rotatable. An outer tube, a core pressing piston slidable in the axial direction inside the inner tube,
A sun gear provided on the outer periphery of the lower end of the inner tube rod, a ring gear provided on the inner periphery of the outer tube, and a planetary gear rotatably held by the outer tube rod and meshing with the sun gear and the ring gear; And a planetary gear mechanism comprising:
【0007】ここでコア押し付けピストンは、外周面に
内チューブ内面に摺接するゴムリングを有し、該ゴムリ
ングの外向きの膨出量を可変として摩擦力を調整可能と
するのがよい。また外管ロッド下端と内チューブ上部と
の間に、キー機構とスプリングを備え、軸方向の変位の
みを許容する振動衝撃緩和機構を設ける構造とするのが
望ましい。Here, it is preferable that the core pressing piston has a rubber ring on its outer peripheral surface that is in sliding contact with the inner surface of the inner tube, and that the frictional force can be adjusted by changing the outward bulging amount of the rubber ring. Further, it is desirable to provide a structure in which a key mechanism and a spring are provided between the lower end of the outer tube rod and the upper portion of the inner tube, and a vibration / impact mitigation mechanism that allows only axial displacement is provided.
【0008】複数本の外管ロッドと内管ロッドは、それ
ぞれボーリング孔内においてセントライザーを兼ねるジ
ョイント部によって順次連結され、上端はスイベルを介
してロータリー式ボーリング機械に接続される構造とす
る。前記ジョイントは、一方の内管ロッドの一端の四角
筒部に他方の内管ロッドの一端の四角穴部が嵌合し、外
管ロッドは外筒部の両端の接続ネジで連結されるように
し、またスイベルは、ボーリング孔口のガイド管の縦溝
に嵌まって回転を阻止される外管部と、四角筒部と四角
穴部との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを
結合する内管部とを備えている構造とする。A plurality of outer pipe rods and inner pipe rods are sequentially connected by a joint part also serving as a centrizer in a boring hole, and the upper end is connected to a rotary boring machine via a swivel. The joint is such that a square hole at one end of the other inner tube rod is fitted into a square tube portion at one end of one inner tube rod, and the outer tube rod is connected by connecting screws at both ends of the outer tube portion. In addition, the swivel couples the inner pipe rod and the boring machine by fitting the outer pipe part, which is fitted into the vertical groove of the guide pipe at the boring hole opening to prevent rotation, and the square tube part and the square hole part. The structure has an inner tube part.
【0009】[0009]
【作用】内チューブは外管ロッドに結合されて回転でき
ないようになっており、他方、外チューブは、内管ロッ
ドの太陽歯車と遊星歯車とリング歯車とからなる遊星歯
車機構によって回転する。これによって内チューブには
圧入力が、外チューブには回転力が、それぞれ独立に伝
達され、ボーリング中にコア試料が絶対に回転しない状
態でボーリング孔底での地盤試料の採取が行える。内チ
ューブ内には軸方向に摺動可能なコア押し付けピストン
が設けられており、ボーリング中、そのピストンによっ
て地盤試料の表面を押し付け続けるため、試料の応力が
解放されることはない。The inner tube is connected to the outer tube rod so as not to rotate, while the outer tube is rotated by a planetary gear mechanism comprising a sun gear, a planetary gear and a ring gear of the inner tube rod. As a result, the pressurized force is transmitted to the inner tube and the rotational force is transmitted to the outer tube independently, so that the ground sample can be collected at the bottom of the borehole without boring the core sample during boring. A core pressing piston slidable in the axial direction is provided in the inner tube, and the stress of the sample is not released because the piston keeps pressing the surface of the ground sample during boring.
【0010】セントライザーを兼ねるジョイント部は、
ボーリング中のサンプリング装置の回転振れを最小限に
抑えてサンプリングの質を向上させ、また複数本の外管
ロッドと内管ロッドとを順次連結するのを容易にする。
スイベルは、ボーリング機械の一重ロッドを二重ロッド
に変換する機能を果たす。[0010] The joint part also serving as a centrizer,
The present invention improves the quality of sampling by minimizing the rotational vibration of the sampling device during boring, and facilitates the sequential connection of a plurality of outer pipe rods and inner pipe rods.
Swivels serve to convert a single rod into a double rod in a boring machine.
【0011】[0011]
【実施例】図1は本発明に係るサンプリング装置の全体
構成を示す説明図である。装置全体は、地表に設置した
ロータリー式ボーリング機械10と、ボーリング孔12
に挿入したサンプラー14、それを吊るしている二重管
ロッド16、該二重管ロッド16を孔内中心に保持する
セントライザ兼カプラー部18、二重管ロッド16の上
端に位置しボーリング機械10と結合するスイベル20
とガイド管21などからなる。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a sampling device according to the present invention. The whole apparatus is composed of a rotary boring machine 10 installed on the ground surface and a boring hole 12
Sampler 14, a double tube rod 16 suspending the sampler 14, a centrifuge / coupler unit 18 for holding the double tube rod 16 at the center of the hole, and a boring machine 10 located at the upper end of the double tube rod 16. Swivel 20 combined with
And a guide tube 21 and the like.
【0012】図2に、本発明に係るサンプリング装置の
要部であるサンプラー14の一実施例を示す。二重管ロ
ッド16は、圧入力を伝達する外管ロッド22と、回転
力を伝達する内管ロッド24とからなり、外管ロッド2
2に対して内管ロッド24が隙間を有し回転自在の関係
になっている。例えば、50mmφの外管ロッドに28mm
φの内管ロッドを通し、28−50mmの二重管ロッドを
組み立てる。外管ロッド22の下端に内チューブ26が
結合され、該内チューブ26の外側に外チューブ28が
位置する。外チューブ28の下端にはメタルクラウン2
9が設けられている。また内管ロッド24と外チューブ
28との間には遊星歯車機構30が設けられ、内チュー
ブ26の下部にはコア押し付けピストン32が設けられ
る。FIG. 2 shows an embodiment of a sampler 14 which is a main part of the sampling apparatus according to the present invention. The double tube rod 16 is composed of an outer tube rod 22 for transmitting a press input and an inner tube rod 24 for transmitting a rotational force.
2, the inner pipe rod 24 has a clearance and is rotatable. For example, 28mm for 50mmφ outer tube rod
Pass the inner tube rod of φ to assemble a 28-50 mm double tube rod. An inner tube 26 is connected to a lower end of the outer tube rod 22, and an outer tube 28 is located outside the inner tube 26. At the lower end of the outer tube 28 is a metal crown 2
9 are provided. A planetary gear mechanism 30 is provided between the inner tube rod 24 and the outer tube 28, and a core pressing piston 32 is provided below the inner tube 26.
【0013】遊星歯車機構30は、図3にも示されてい
るように、内管ロッド24の下端外周に設けた太陽歯車
34と、外チューブ28の内周に設けたリング歯車36
と、外管ロッド22で回転自在に保持されて前記太陽歯
車34及びリング歯車36に噛合する3個の遊星歯車3
8とからなる。例えば内管ロッド24が右回転(矢印a
で示す)すると太陽歯車34が回転し、その回転は遊星
歯車38を介してリング歯車36に伝達されて、外チュ
ーブ28が左回転(矢印bで示す)する。As shown in FIG. 3, the planetary gear mechanism 30 includes a sun gear 34 provided on the outer periphery of the lower end of the inner tube rod 24 and a ring gear 36 provided on the inner periphery of the outer tube 28.
And three planetary gears 3 rotatably held by the outer tube rod 22 and meshing with the sun gear 34 and the ring gear 36.
8 For example, the inner pipe rod 24 rotates clockwise (arrow a).
Then, the sun gear 34 rotates, and the rotation is transmitted to the ring gear 36 via the planetary gear 38, and the outer tube 28 rotates left (indicated by an arrow b).
【0014】コア押し付けピストン32は、ピストンヘ
ッド40と、その外周に嵌着したゴムリング42と、該
ゴムリング42を軸方向に押圧してその外周方向への膨
出量を調整するスリーブ部44を有するピストンフット
46と、ピストンヘッド40とピストンフット46との
距離を調整する調整ネジ48と、ピストンフット46の
下面に設けた押さえゴム50とからなる。調整ネジ48
を締め付けると、ピストンヘッド40とピストンフット
46との間隔が狭まり、スリーブ部44によりゴムリン
グ42が軸方向に押さえ付けられるため、該ゴムリング
42は外方向に膨出して、内チューブ26との接触状態
が変化する(摩擦力が増大する)。これによって、内チ
ューブ26に対するコア押し付けピストン32の摺動抵
抗を調整できる。内チューブ26の内部での状態を図4
のAに示し、コア押し付けピストン32の外観を図4の
Bに示す。調整ネジを締め付けると、ゴムリングは外向
きに膨らむ。これによるゴムリング42の摩擦力の調整
は、例えばトルクドライバー制御によって設定する。The core pressing piston 32 has a piston head 40, a rubber ring 42 fitted on the outer periphery thereof, and a sleeve portion 44 for pressing the rubber ring 42 in the axial direction to adjust the amount of expansion in the outer peripheral direction. , An adjusting screw 48 for adjusting the distance between the piston head 40 and the piston foot 46, and a pressing rubber 50 provided on the lower surface of the piston foot 46. Adjustment screw 48
When tightened, the distance between the piston head 40 and the piston foot 46 is reduced, and the rubber ring 42 is pressed down in the axial direction by the sleeve portion 44, so that the rubber ring 42 expands outward and The contact state changes (frictional force increases). Thereby, the sliding resistance of the core pressing piston 32 against the inner tube 26 can be adjusted. FIG. 4 shows a state inside the inner tube 26.
4A, and the appearance of the core pressing piston 32 is shown in FIG. When the adjustment screw is tightened, the rubber ring expands outward. The adjustment of the frictional force of the rubber ring 42 is set by, for example, torque driver control.
【0015】このコア押し付けピストン32は、孔底の
地盤の試料がサンプリング作業中の応力解放で膨張しな
いようにし、同時に試料の頭部のふらつきを止めて、削
孔回転に伴うコアの乱れを最小にする機能を果たす。コ
ア押し付け力は、試料採取深度の有効鉛直土被り圧力を
σ′V0とした時、(0.5〜1.0)σ′V0となるよう
に調整する。This core pressing piston 32 prevents the sample on the ground at the bottom of the hole from expanding due to the release of stress during the sampling operation, and at the same time, stops the head of the sample from swaying and minimizes the disturbance of the core due to the rotation of the hole. Fulfills the function of The core pressing force is adjusted to be (0.5 to 1.0) σ ' V0 when the effective vertical earth covering pressure at the sampling depth is σ' V0 .
【0016】なお図5に示すように、ここでは外管ロッ
ド22の下端に縦方向に延びるキー溝52を設け、内チ
ューブ26の上端ロッド部54の外周面に縦方向のキー
56を設けて相対的に上下方向には変位できるが回転し
ないように組み合わせると共に、外管ロッド22内の下
部にコイルスプリング58を設けて、振動や衝撃が直接
伝達されないような振動衝撃緩和機構を設けている。ま
た内チューブ26の上部の蓋部60には空気抜き62を
設け、該空気抜き62の途中にチェック弁64を組み込
む。これはサンプリング時に内チューブ26の内部の空
気を抜いて試料を収納し易くすると共に、サンプリング
後は、収納した試料の落下を防止する機能を果たす。ま
た図2に示すように、コア押し付けピストン32と内チ
ューブ26との間には、折り畳まれたコアパックチュー
ブ66を設ける。As shown in FIG. 5, a key groove 52 extending in the vertical direction is provided at the lower end of the outer tube rod 22, and a vertical key 56 is provided on the outer peripheral surface of the upper end rod portion 54 of the inner tube 26. In addition to being combined so as to be relatively displaceable in the vertical direction but not rotating, a coil spring 58 is provided in the lower portion of the outer tube rod 22 to provide a vibration / impact mitigation mechanism that does not directly transmit vibration or impact. In addition, an air vent 62 is provided in the lid portion 60 above the inner tube 26, and a check valve 64 is incorporated in the air vent 62. This facilitates the storage of the sample by bleeding the air inside the inner tube 26 at the time of sampling, and also functions to prevent the stored sample from dropping after sampling. As shown in FIG. 2, a folded core pack tube 66 is provided between the core pressing piston 32 and the inner tube 26.
【0017】図5のAに示すように、コア押し付けピス
トン32の先端の押さえゴム50をボーリング孔底の地
盤表面に押し当てた状態とし外管ロッド22が回転しな
いように圧入していくと、内チューブ26も回転するこ
となく保持される。その状態で内管ロッド24を回転す
ると、遊星歯車機構30によって外チューブ28が回転
し、下端のメタルクラウン29で地盤を掘進する。その
際、内管ロッド24から矢印cで示すように泥水を供給
する。泥水は、孔59から流出し、内チューブ26と外
チューブ28の間を通って掘進部に供給される。すると
図5のBに示すように、地盤試料(コア試料)61はコ
ア押し付けピストン32で押さえ付けられた状態のまま
内チューブ26内に収容され、同時に地盤試料61の外
周はコアパックチューブ66で覆われていく。このよう
にして、地盤試料が絶対に回転することなく、内チュー
ブ26に収容できることになる。As shown in FIG. 5A, when the pressing rubber 50 at the tip of the core pressing piston 32 is pressed against the ground surface at the bottom of the boring hole, and the outer pipe rod 22 is press-fitted so as not to rotate, The inner tube 26 is also held without rotating. When the inner pipe rod 24 is rotated in this state, the outer tube 28 is rotated by the planetary gear mechanism 30, and the ground is dug by the metal crown 29 at the lower end. At this time, muddy water is supplied from the inner pipe rod 24 as shown by an arrow c. The muddy water flows out of the hole 59 and is supplied to the digging portion through the space between the inner tube 26 and the outer tube 28. Then, as shown in FIG. 5B, the ground sample (core sample) 61 is stored in the inner tube 26 while being pressed by the core pressing piston 32, and at the same time, the outer periphery of the ground sample 61 is It will be covered. In this way, the ground sample can be accommodated in the inner tube 26 without being absolutely rotated.
【0018】複数本の外管ロッドと内管ロッドは、ボー
リング孔内においてセントライザーを兼ねるジョイント
部18によって順次連結され、上端はスイベル20を介
してロータリー式ボーリング機械10に接続される。ジ
ョイント部18の詳細を図6に示し、スイベル20の詳
細を図7に示す。ジョイント部18で結合する下方の内
管ロッドの上端部分を四角筒状とし、その四角筒部70
に上方の内管ロッドの下端の四角穴部72が嵌合するよ
うに組み合わせて回転を伝達する。上方の内管ロッドは
軸受74で外筒部76に対して回転自在とする。該外筒
部76の上下両端はネジ構造78として、外管ロッドに
螺着する。なお図示していないが、外筒部76の外側に
は板バネ式あるいはパンタグラフ式などで外向きに膨出
するセントライザー機構を設けて、内管ロッドの振れを
防止すると共に内管ロッドの荷重を外で支えて下方のサ
ンプラーに伝わらないようにする機能を果たす。スイベ
ル16は、ボーリング孔口に設けるガイド管21の複数
本の縦溝79にそれぞれガイド管引っ掛け部80が嵌ま
って回転が阻止される外管部82と、四角筒部と四角穴
部との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを結
合する内管部84とを備え、該内管部84は軸受86に
よって外管部82に対して回転自在であり、内管部84
を通って泥水を注入できるようになっいる。このスイベ
ル20は、ボーリング機械10の一重管ロッド11を二
重管ロッド16に変換し、且つ内管ロッド24は回転さ
せるが外管ロッド22は回転しないように支持する。こ
れによってボーリング機械で回転圧入した場合に、外管
ロッドに圧入力を、内管ロッドに回転力を別々に伝達さ
せる。A plurality of outer pipe rods and inner pipe rods are sequentially connected in a boring hole by a joint part 18 also serving as a centrifuge, and the upper end is connected to a rotary boring machine 10 via a swivel 20. FIG. 6 shows details of the joint portion 18, and FIG. 7 shows details of the swivel 20. The upper end portion of the lower inner pipe rod joined by the joint portion 18 is formed in a square tubular shape, and the square tubular portion 70
The rotation is transmitted in such a manner that the square hole 72 at the lower end of the upper inner tube rod is fitted to the upper portion. The upper inner pipe rod is rotatable with respect to the outer cylinder 76 by a bearing 74. The upper and lower ends of the outer cylindrical portion 76 are screwed to an outer tube rod as a screw structure 78. Although not shown, a centrifugal mechanism that expands outward by a leaf spring type or a pantograph type is provided on the outside of the outer cylindrical portion 76 to prevent the deflection of the inner pipe rod and load the inner pipe rod. It functions to support the outside and prevent it from being transmitted to the sampler below. The swivel 16 includes an outer tube portion 82 in which the guide tube hooking portions 80 are fitted into a plurality of vertical grooves 79 of the guide tube 21 provided in the bore hole opening to prevent rotation, a square tube portion and a square hole portion. An inner tube portion for connecting the inner tube rod and the boring machine by fitting; the inner tube portion is rotatable with respect to the outer tube portion by a bearing 86;
Muddy water can be injected through it. The swivel 20 converts the single tube rod 11 of the boring machine 10 into a double tube rod 16 and supports rotation of the inner tube rod 24 but not rotation of the outer tube rod 22. In this way, when the rotary press-fitting is performed by the boring machine, the press-fitting force is transmitted to the outer pipe rod and the rotational force is separately transmitted to the inner pipe rod.
【0019】図8は地盤試料の採取の準備工程を順に示
している。地盤に形成したボーリング孔12の孔口部分
にガイド管21を取り付ける(A)。ついで、サンプラ
ー14を降ろし(B)、セントライザー兼カプラー部1
8を介して内管ロッド24と外管ロッド22を接続する
(C及びD)。サンプラーが孔底に達するように、複数
本の内管ロッドと外管ロッドをセントライザー兼カプラ
ー部によって継ぎ足していく。そして最上部にスイベル
20を取り付け(E)、スイベル20をガイド管21に
挿入して回転しないようにし、ボーリング機械10に接
続する(F)。この状態から、泥水を供給しつつ、ボー
リング機械10を駆動してボーリング孔底から地盤試料
を採取する。FIG. 8 shows a preparation process for collecting a ground sample in order. A guide tube 21 is attached to the opening of the boring hole 12 formed in the ground (A). Then, the sampler 14 is dropped down (B), and the centrizer and coupler unit 1 are removed.
The inner tube rod 24 and the outer tube rod 22 are connected via the cable 8 (C and D). A plurality of inner pipe rods and outer pipe rods are added together by a sent riser / coupler so that the sampler reaches the bottom of the hole. Then, the swivel 20 is attached to the uppermost portion (E), and the swivel 20 is inserted into the guide tube 21 so as not to rotate, and is connected to the boring machine 10 (F). From this state, while supplying muddy water, the boring machine 10 is driven to collect a ground sample from the bottom of the boring hole.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明は上記のように、圧入力を伝達す
る外管ロッドによって内チューブを支持し、遊星歯車機
構によって内管ロッドの回転を外チューブに伝達するよ
うに構成しているので、サンプリング中に外チューブが
回転しても内チューブは絶対に回転しないことが保証さ
れる。また内チューブには適切な摩擦力を有するコア押
し付けピストンが内蔵されているので、採取されつつあ
る孔底の地盤を所定の力で押し付け続けるため、ばらば
らになることを防止できる。このため、 乱れの少ない試料を採取できる。 硬さの違う要素をもった地盤の試料を確実に採取でき
る。 サンプリング作業に、ボーリング技術者の職人的な技
術を特に必要としない。 などの効果がある。そして、従来のサンプリング装置よ
りも広い地盤を対象として、より確実な試料採取が可能
となり、場合によっては、地盤のあるがままの方位で試
料を採取することが可能となる。According to the present invention, as described above, the inner tube is supported by the outer tube rod for transmitting the pressurized force, and the rotation of the inner tube rod is transmitted to the outer tube by the planetary gear mechanism. However, it is ensured that the inner tube never rotates even if the outer tube rotates during sampling. In addition, since the inner tube has a built-in core pressing piston having an appropriate frictional force, the ground at the bottom of the hole being collected is continuously pressed with a predetermined force, so that it is possible to prevent the ground from falling apart. Therefore, a sample with little disturbance can be collected. Ground samples with elements with different hardness can be reliably collected. The sampling operation does not particularly require the skill of a boring technician. And so on. Then, more reliable sampling can be performed for a ground wider than the conventional sampling device, and in some cases, a sample can be collected in the same orientation as the ground is.
【図1】本発明に係るサンプリング装置の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a sampling device according to the present invention.
【図2】サンプラーの一実施例を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of a sampler.
【図3】遊星歯車機構の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a planetary gear mechanism.
【図4】コア押し付けピストンの説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a core pressing piston.
【図5】サンプラーの動作説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the sampler.
【図6】セントライザー兼カプラー部の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a sent riser / coupler unit.
【図7】スイベルの断面図。FIG. 7 is a sectional view of a swivel.
【図8】サンプリング作業の準備工程を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a preparation process of a sampling operation.
10 ボーリング機械 12 ボーリング孔 14 サンプラー 16 二重管ロッド 18 セントライザー兼カプラー部 20 スイベル 21 ガイド管 22 外管ロッド 24 内管ロッド 26 内チューブ 28 外チューブ 29 メタルクラウン 30 遊星歯車機構 32 コア押し付けピストン 34 太陽歯車 36 リング歯車 38 遊星歯車 42 ゴムリング 48 調整ネジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Boring machine 12 Boring hole 14 Sampler 16 Double tube rod 18 Centrifizer and coupler part 20 Swivel 21 Guide tube 22 Outer tube rod 24 Inner tube rod 26 Inner tube 28 Outer tube 29 Metal crown 30 Planetary gear mechanism 32 Core pressing piston 34 Sun gear 36 Ring gear 38 Planetary gear 42 Rubber ring 48 Adjustment screw
Claims (4)
を伝達する内管ロッドとからなり、内管ロッドが外管ロ
ッドに対して回転自在となっている二重管ロッドと、 前記外管ロッドの下端に結合され、地盤試料を収容する
内チューブと、 該内チューブの外側に位置し、下端に切削ビットを有し
回転自在の外チューブと、 前記内チューブの内部で軸方向に摺動可能なコア押し付
けピストンと、 前記内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車と、前記外
チューブの内周に設けたリング歯車と、前記外管ロッド
で回転自在に保持されて前記太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車とからなる遊星歯車機構とを具備して
いる地盤試料のサンプリング装置。1. A double pipe rod comprising an outer pipe rod for transmitting a press input, and an inner pipe rod for transmitting a rotational force, wherein the inner pipe rod is rotatable with respect to the outer pipe rod. An inner tube coupled to the lower end of the outer tube rod and containing a ground sample; a rotatable outer tube located outside the inner tube and having a cutting bit at the lower end; and an axial direction inside the inner tube. A slidable core pressing piston, a sun gear provided on the outer periphery of a lower end of the inner tube rod, a ring gear provided on an inner periphery of the outer tube, and the sun gear rotatably held by the outer tube rod. And a planetary gear mechanism comprising a planetary gear meshing with the ring gear.
ューブ内面に摺接するゴムリングを有し、該ゴムリング
の外向きの膨出量を可変として摩擦力調整可能とした請
求項1記載のサンプリング装置。2. The sampling according to claim 1, wherein the core pressing piston has a rubber ring on its outer peripheral surface which is in sliding contact with the inner surface of the inner tube, and the amount of outward expansion of the rubber ring is variable to adjust the frictional force. apparatus.
に、キー機構とスプリングを備え、軸方向の変位のみを
許容する振動衝撃緩和機構を設けた請求項1又は2記載
のサンプリング装置。3. The sampling apparatus according to claim 1, further comprising a key mechanism and a spring between the lower end of the outer tube rod and the upper portion of the inner tube, and a vibration / impact mitigation mechanism that allows only axial displacement.
れぞれボーリング孔内においてセントライザーを兼ねる
ジョイント部によって順次連結され、上端はスイベルを
介してロータリー式ボーリング機械に接続される構造で
あり、 前記ジョイントは、一方の内管ロッドの一端の四角筒部
に他方の内管ロッドの一端の四角穴部が嵌合し、外管ロ
ッドは外筒部の両端の接続ネジで連結され、 前記スイベルは、ボーリング孔口のガイド管の縦溝に嵌
まって回転を阻止される外管部と、四角筒部と四角穴部
との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを結合
する内管部とを備えている請求項1乃至3記載のサンプ
リング装置。4. A structure in which a plurality of outer pipe rods and inner pipe rods are sequentially connected in a boring hole by a joint part also serving as a centrifuge, and an upper end is connected to a rotary boring machine via a swivel. The joint is such that a square hole at one end of the other inner tube rod is fitted into a square tube portion at one end of one inner tube rod, and the outer tube rod is connected by connection screws at both ends of the outer tube portion. The swivel is an inner tube that connects the inner tube rod and the boring machine by fitting the outer tube portion that is fitted into the vertical groove of the guide tube at the borehole opening to prevent rotation, and the square tube portion and the square hole portion. The sampling device according to claim 1, further comprising a unit.
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