JP4478351B2

JP4478351B2 - クローズドサンプラー

Info

Publication number: JP4478351B2
Application number: JP2001083529A
Authority: JP
Inventors: 浩二三島
Original assignee: TOA-TONE BORING CO., LTD.
Current assignee: TOA-TONE BORING CO., LTD.
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP2002285780A

Description

【０００１】
この発明は、希望する深さにおいて土壌試料を採取することができるクローズドサンプラーに関し、更に詳細には、どのような深度においても迅速に先端に設けたビットの固定を解除して土壌試料をサンプラー内に取り込めるようにしたクローズドサンプラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
重金属や有機溶剤による土壌汚染が大きな問題となっており、地中の所定深度における土壌試料を簡便に採取する装置が必要とされている。
従来、図８及び図９に示すように、コアチューブ１０とその先端にビット（ストッパー）１２が固定してあるクローズドサンプラー１において、ビット１２は着脱自在なロッド３によって移動できないように固定されており、クローズドサンプラーを所定深度まで打撃掘進する間は、ビット１２はコアチューブ１０の先頭位置に留まり、希望採取深度にサンプラーが達するまで土壌が侵入するのを阻止する。そして、試料採取深度においてロッド３を取り外してビット１２の固定を解放し、更にコアチューブを地中に打ち込んでサンプラー１内に土壌試料を取り込んでいた。
【０００３】
ロッド３は、ネジを両端に形成したロッドであり、図８に示すように、ロッド３をサンプラーの上部に左ネジで固定してある。サンプラーを地中に打撃掘進し、コアチューブを継ぎ足して所定の深度に到達させ、ハンドルでロッド３を回転してロッド３のコアチューブ１０に対する固定を解除することによりビット１２の固定が解放される。更に、打撃掘進すると、図９の右端に示されるように土壌の圧力によってビット１２がサンプラー内に押し込まれ、土壌試料がサンプラー内に取り込まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のロッドを用いたビット固定方式は、試料の採取深度が浅い場合であればロッドの接続回数も少なく、サンプラーの押し込み、回収も容易であるが、採取深度が深くなるとロッドの接続や回収に時間がかかり、採取効率が大きく低下していた。
【０００５】
また、ロッドの接続部のネジに砂が噛んだりして着脱に時間を要した。採取深度が２〜３ｍ程度の間であればそれほど問題にはならないが、それ以上の深度となるとロッドの連結回数も増加し、効率的に土壌試料を採取することができなかった。
本発明は、以上の問題を解決するため、サンプリング深度に関係なく短時間でクローズドサンプラーのビットの固定を解除して試料採取を迅速かつ簡便におこなえるようにするものである。
また、採取した土壌試料を乱さずにコアチューブから取り出せるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クローズドサンプラーのコアチューブの先端に設けた取り外し可能でコアチューブ内をスライド移動可能なビット、このビットを押さえるロッド、ロッド及びオーバーショットキャッチャーを有し、オーバーショットの引き上げ操作によってコアチューブに対するロックが解除されるロック機構からなり、ビットの深度に関係なく簡易にビットの固定を解除できるようにしたものである。
【０００７】
具体的には、ロック機構は、コアチューブの上部に連結された円筒状のケースの内面に形成した凹溝と、凹溝に出没するロック金具と、テーパー面を有するロックピンからなり、ロック金具とロックピンの連結面はテーパーに形成され、更に、蟻溝で相互に連結されている。ロックピンはオーバーショットキャッチャーに連結されており、オーバーショットによってロックピンを引き上げることにより、テーパー面の蟻溝によってロック金具は中心に引き寄せられて凹溝から外れ、ロックが解放される。
また、ビットがコアチューブ内を相対的にスライド移動することによって折り畳んでいたチューブが繰り出されるようにし、採取した土壌試料がチューブで保護されるようにした。
【０００８】
この発明によれば、オーバーショットを用いているので、希望深度において、ビットの固定を迅速に解除して土壌試料の採取を開始でき、効率的に土壌試料の採取をおこなうことができる。
また、無水掘削であると共に、土壌試料のコアチューブ内への侵入に伴って折り畳まれていた筒状シートが繰り出されて土壌試料を包み込み、土壌試料を保護するので採取した試料に乱れが生じることがない。
【０００９】
【実施例】
図１に示すように、本発明のクローズドサンプラー１は、コアチューブ１０、コアチューブ１０先端にシュー１１を介して取り付けたビット１２、ビット１２を掘進中に移動しないように固定するロック機構２、ビット１２とロック機構２をロッド３、及びロック機構２のロックを解除する際に使用するオーバーショット４を受けるオーバーショットキャッチャー４２から構成されている。
クローズドサンプラー１を試料採取深度まで打ち込む間は、ビット１２は先端部に留まり、コアチューブ１０内に土壌が侵入するのを阻止する。ビット１２は、略円錐形であり、公知のクローズドサンプラーに使用されているものである。図５に示すように、シュー１１の先端にはテーパーが形成してあり、ビット１２の円錐形の傾斜部と共に地中への掘進時の抵抗を減少させている。
【００１０】
また、図５に示すように、シュー１１の径はコアチューブ１０の径より僅かに大きくしてあり、拡径部分が掘進時に掘削孔壁を圧密し、崩壊を防止すると共に、コアチューブ１０と孔壁との摩擦を減少し、掘進を容易にする。
コアチューブ１０の先端内部には、中心に向かって傾斜して張り出すバスケット１３が設けてあり、コアチューブ１０内部に取り込んだ土壌試料が落下するのを防止する。更に、コアチューブ１０先端にはビニールチューブ１５を折り畳んでセットしたカセットが取り付けてあり、コアチューブ１０内に土壌試料が侵入してくると、折り畳んであったビニールチューブ１５は伸展して繰り出される。
【００１１】
図３はロック機構の掘進時の状態を示すもので、ロック機構２は、コアチューブ１０に接続された円筒状のケース２０からなり、コアチューブ１０と掘進管１６の間に連結されており、ケース２０の両端には接続用の雌ねじが設けてある。ケース２０の下半部は肉厚にしてあり半円形のロック金具２１を受容してロックする凹溝２２が内周面に設けてある。下部にはスライドケース２３を支承する張り出し２３１が形成してあり、スライドケース２３はパッキング２３２を介してケース２０に嵌合してある。凹溝２２に対応する位置にはスロット２４が形成してあり、スロット２４にはロック金具２１が填め込んで設置してある。
【００１２】
ロック金具２１は、２つ割りのリングであり、リングの内壁面はテーパー面にしてあると共に蟻溝が形成してある。そして、ロック金具２１の中央には先端にテーパー面を有するロックピン２５を形成したロッドが挿入してある。ロックピン２５のテーパー面には蟻溝に嵌合する突起が形成され、ロックピン２５の上下動によってロック金具２１が水平方向に移動し、凹溝２２に出たり入ったりする。
ロックピン２５の頭部にはネジが形成されナット２６が固定してあり、オーバーショット４によって引き上げられるスライドケース２３の底部に引っ掛かかるように構成されている。
【００１３】
ロック機構２は以上のように構成されているので、図４に示すように、ワイヤの先端に取り付けたオーバーショット４を降下させ、オーバーショット４のラッチプレート４１をオーバーショットキャッチャー４２の凹溝４３に引掛けてワイヤを引き上げると、スライドケース２３の底部がロックピン２５頭部のナット２６に引っ掛かり、ロックピン２５を引き上げる。ロックピン２５の突起はロック金具２１の蟻溝内をスライドして上昇し、ロック金具２１をロック機構２の中心側に引き寄せる。ロック金具２１は、内側に引き寄せられることによって凹溝２２から外れ、ロック機構２は解放されてフリーになるので、ワイヤを更に引き上げてロッド３を含めてロック機構２をコアチューブ１０から撤去する。ロッド３が撤去されたことによりビット１２は上方へ自由に移動できるようになる。
【００１４】
本発明のクローズドサンプラーを使用したサンプリング手順について図６に従って説明する。
コアチューブ１０の先端にはビット１２が、上端にはロック機構２がセットしてあり、ロック機構２には掘進管１６が連結してある。組み立てたクローズドサンプラー１を図２に一例を示す適宜のベースマシンにセットし、マストに上下動可能に取り付けた振動型の打撃掘進装置によって掘進管１６を打撃して地中に掘進する。掘進管１６を適宜本数連結して打撃掘進をおこない、土壌試料を採取する深さまでクローズドサンプラー１を打ち込む。
コアチューブ１０の凹溝２２にロック金具２１が嵌合してロック状態となっているので、ビット１２はコアチューブ１０と一体となって地中に打ち込まれていく。
【００１５】
土壌試料を採取する深度に達した時点で打撃装置を掘進管１６から外し、マストを利用して掘進管１６の上部からオーバーショット４をロック機構２のオーバーショットキャッチャー４２に向かって降下させる。オーバーショット４のラッチプレート４１がキャッチャー４２の凹溝４３に噛み込んだのを確認し、ワイヤを引き上げる。
【００１６】
ロックピン２５が上昇するので、ロック金具２１は中央に引き寄せられ、ロック機構２の凹溝２２から外れ、ロッド３はオーバーショット４の引き上げによって掘進管１６から撤去され、ビット１２の上昇抑止状態が解放される。
【００１７】
そこで、掘進管１６を再度打撃して採取試料の長さ分だけコアチューブ１０を地中に掘進する。ビット１２の上昇を抑止する機構が撤去されているので、ビット１２はコアチューブ内を相対的にスライド移動し、その位置に残置されたままとなり、コアチューブ１０内部に土壌試料が取り込まれる。
【００１８】
コアチューブ１０の内壁からは折り畳んであったビニールチューブ１５が繰り出され、土壌試料はビニールチューブに包まれる。また、土壌試料の収納はビニールチューブに替えて、合成樹脂管をコアチューブに内挿しておいてもよい。
土壌試料で充填されたサンプラー１を地中から引き抜き、コアチューブ１０内の土壌試料を取り出す。
【００１９】
【発明の効果】
本発明方法によれば、土壌試料採取深度に掘進管が達した時点でオーバーショットを掘進管内に落とし込み、ロック機構を解除して先端のビットの固定を解除するようにしたので、作業が簡単であり採取深度が深くなっても、土壌試料の採取を迅速におこなうことができる。
ビットやロック解除機構の再組立が容易であるので土壌試料の採取作業を効率的におこなうことができ、サンプリング箇所が多い場所でも短い日時で試料の採取作業を終了することができる。
【００２０】
また、土砂がロック解除機構に付着しても、掛け止め機構であるのでネジのように回転が不能となって組立取り外しが困難となることがなく、作業を円滑におこなうことができる。
無水掘削であるので、サンプリング土壌試料は乱されず、原位置の状態に近い土壌試料を採取することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の断面図。
【図２】ベースマシンにサンプラーを取り付けた状態の正面図。
【図３】ロック機構のロック状態の詳細図。
【図４】ロック機構の解放状態の詳細図。
【図５】先端部の詳細図。
【図６】土壌試料採取工程図（１）。
【図７】土壌試料採取工程図（２）。
【図８】従来のクローズドサンプラーの断面図。
【図９】従来のクローズドサンプラーの試料採取工程図。
【符号の説明】
１クローズドサンプラー
１０コアチューブ
１２ビット
２ロック機構
２１ロック金具
２２凹溝
２５ロックピン
３ロッド
４オーバーショット
４１ラッチプレート
４２オーバーショットキャッチャー

Claims

コアチューブの先端に付けた取り外し可能なビット、このビットの移動を抑えるロッド、及びロッド上端に設けられたオーバーショットキャッチャーを有し、オーバーショットの引き上げ操作によって移動可能なビットのロックが解除されるロック機構を有するクローズドサンプラーであり、コアチューブの上部には円筒状のケースが連結してあり、ロック機構は、このケースの内面に形成した凹溝と、凹溝に出没するロック金具と、テーパー面を有するロックピンからなり、ロック金具とロックピンの連結面はテーパーに形成され、更に、蟻溝で相互に連結されており、ロックピンはオーバーショットキャッチャーに連結されており、オーバーショットによってロックピンを引き上げることにより、テーパー面の蟻溝によってロック金具が中心に引き寄せられて凹溝から外れ、ロックが解放されてビットがコアチューブ内をスライド可能となるクローズドサンプラー。
請求項１において、コアチューブの先端内面に筒状シートが折り畳んで収納してあるクローズドサンプラー。
請求項１または２において、コアチューブに、合成樹脂管が内挿してあるクローズドサンプラー。