JP5025034B1 - サンプラーに装着される方位確認用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】方位に関する情報をもつコアの採取を可能にする方位確認用ヘッドを提供することである。
【解決手段】アウターヘッド（１０ａ）に固定されたボーリングロッド（１０ｂ）内に収容されたベビーロッド（２６）を備え、ベビーロッドが、コアが収納されるインナーチューブ（１２）とともに回転できるように構成され、ベビーロッドの上端に、方位確認用目印（２６ａ）が付けられることを特徴とする方位確認用ヘッド（２０）が提供される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、岩盤や地盤のコアを採取するサンプリングを行うためのサンプラーに装着される方位確認用装置に関する。

地層は、図５に示されるように傾きをもっているため、その広がりにはある方向性（構造）がある。また、地層の中には、亀裂・断層・滑り面などのように地層とは別の方向性をもつ構造が含まれることがある。このため、岩盤や地盤のサンプリングを行う際、地層の傾斜方向や亀裂などの方向の情報を取得できるのが理想的であり、非常に重要な意味をもつ。したがって、サンプリングされたコアにおいてその方位が確認できるようになると、地層に含まれる様々な三次元の地質情報が得られることとなる。

図６は、一例として、従来のダブルコアチューブ・サンプラーを用いてサンプリングを行っている例を示した模式図である。すなわち、図６（ａ）は、サンプラーが所定深度まで到達した状態を示している。この状態では、コアは周囲の地盤と連続しているので、アウターチューブを回転させて地中に押し込んでいく場合にも、（インナーチューブは、地盤とつながったコアとの摩擦があるため回転しないので）コアは方位に関する情報をもっている。一方、図６（ｂ）は、インナーチューブ内にコアが収容されたので、コアの下端を切り離した状態を示している。この状態では、コアは周囲の地盤から切り離されたので、アウターチューブの回転に伴い、インナーチューブもベアリングを介して自由に回転するようになる。したがって、コアは方位に関する情報を失ったこととなる（換言すると、コアの下端を切り離した後にコアを地上に引き上げたとしても、地中においてインナーチューブが既に回転してしまっているため、コアの正確な方位を知ることができない）。このように、従来のサンプラーを用いてサンプリングした場合には、採取したコアの方位に関する情報を得ることができないという不都合があった。

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、方位に関する情報をもつコアの採取を可能にする方位確認用装置を提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の装置は、アウターヘッドに固定されたボーリングロッドと、前記アウターヘッドとインナーヘッドとを貫通し、上端にｎ角形（ｎ≧３）の横断面の凹部が設けられた連結ロッドと、前記連結ロッドの下端において前記連結ロッドと前記インナーヘッドとを固定するクランプと、下端が前記凹部に対応する形状をもつベビーロッドとを備え、サンプリングが終了した後に、前記ベビーロッドを前記ボーリングロッド内に収容して下端を前記凹部に嵌め込み、上端に方位確認用目印を付け、前記コアの回収時に前記方位確認用目印を見ることにより前記コアの方位を確認できるように構成されていることを特徴とするものである。

本発明の方位確認用装置を従来のサンプラーに装着することにより、コアの方位、すなわち地層の三次元的な情報を取得することができ、これにより地層、亀裂、断層などの走向傾斜や滑り面、漏水、湧水個所の方向などを推定することが可能になる。

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る方位確認用装置について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る方位確認用装置が装着されたダブルコアチューブ・サンプラーの長さ方向断面を模式的に示した図である。図１には、ダイヤビットなどの切削部１４が下端に設けられたアウターチューブ（外管）１０、およびアウターチューブ１０内に収容されたインナーチューブ（内管）１２が示されている。アウターチューブ１０およびインナーチューブ１２は、円筒形の管状部材によってそれぞれ形成されており、両者とも、下端が開放し、上端がヘッド部分（アウターヘッド１０ａ、インナーヘッド１２ａ）によって閉鎖されている。アウターチューブ１０とインナーチューブ１２は、ヘッド部分１０ａ、１２ａのところで、ベアリングケース１６を介して回転可能に連結されており、これにより、アウターチューブ１０とインナーチューブ１２は、互いに自由に回転するようになっている。また、アウターチューブ１０のアウターヘッド１０ａには、上方に延びる円筒形のボーリングロッド１０ｂが取り付けられている。なお、インナーチューブ１２の先端には、採取したコアを地上に引き上げるのに使用するリフターケース１２ｂが配置されている。以上の構成は、従来のダブルコアチューブ・サンプラーに用いられているものと同様である。

図１において全体として参照符号２０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る方位確認用装置は、アウターヘッド１０ａとインナーヘッド１２ａとを貫通する連結ロッド２２と、連結ロッド２２の下端において連結ロッド２２とインナーヘッド１２ａとを固定するクランプ２４とを備えている。クランプ２４としては、公知のものを使用してよい。連結ロッド２２の上端には、横断面が六角形の凹部２２ａが設けられている（図３（ａ）参照）。なお、連結ロッド２２の上端の横断面を、六角形ではなく、ｎ角形（ｎ≧３）にしてもよい。

方位確認用装置２０はまた、ボーリングロッド１０ｂ内に収容されるベビーロッド２６を備えている。ベビーロッド２６の下端２６ａは、連結ロッド２２の凹部２２ａに嵌め込むことができるように、凹部２２ａの横断面形状よりも僅かな小さな相似形の形状を有している。

次に、方位確認用装置２０の使用に関して説明する。まず、サンプリング作業を開始する。サンプリング作業においては、アウターチューブ１０を回転させて土を切削しながら、サンプラーを地中に押し込み、サンプリングを行う（図４（ａ）参照）。そして、サンプリングが終了した後（すなわち、インナーチューブ１２内にコアが押し込まれた後）、図４（ｂ）に示されるように、ベビーロッド２６の下端２６ａを連結ロッド２２の上端の凹部２２ａに嵌め込み、ベビーロッド２６の上端の適所に、所望の方位を示す目印２６ｂを付ける（例えば、北の方位に目印を付ける）。しかる後、リフターケース１２ｂでコアの下端を切り離す（図４（ｃ）参照）と、インナーチューブ１２は回転することとなるが、インナーチューブ１２が（連結ロッド２２、クランプ２４を介して）目印２６ｂ付きのベビーロッド２６に固定されているので、コアを地上に引き上げたときに、目印２６ｂを見ることにより、インナーチューブ１２内のコアの方位を確認することができる。

方位確認用装置２０は、深度が比較的浅い垂直ボーリング、斜めボーリング、水平ボーリングに特に適しており、砂礫層や岩盤破砕部までの広範囲の地層に用いられる。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

本発明の好ましい実施の形態に係る方位確認用装置が装着されたダブルコアチューブ・サンプラーの長さ方向断面を示した模式図である。 図１において、ベビーロッドが嵌め込まれていない状態を示した模式図である。 図３（ａ）は図２の線３ａ−３ａに沿って見た図、図３（ａ）は図２の線３ａ−３ａに沿って見た図である。 図１の方位確認用装置の使用を説明するための図である。 サンプラーによりサンプリングしている状態を示した模式図である。 従来のダブルコアチューブ・サンプラーを用いてサンプリングを行っている例を示した模式図である。

１０ アウターチューブ（外管）
１０ａ アウターヘッド
１０ｂ ロッド
１２ インナーチューブ（内管）
１２ａ インナーヘッド
１２ｂ リフターケース
１４ 切削部
１６ ベアリングケース
２０ 方位確認用装置
２２ 連結ロッド
２２ａ 凹部
２４ クランプ
２６ ベビーロッド
２６ａ 下端
２６ｂ 方位確認用目印

Claims (1)

1. ダブルコアチューブ・サンプラーに装着される装置であって、
   アウターヘッドに固定されたボーリングロッドと、
   前記アウターヘッドとインナーヘッドとを貫通し、上端にｎ角形（ｎ≧３）の横断面の凹部が設けられた連結ロッドと、
   前記連結ロッドの下端において前記連結ロッドと前記インナーヘッドとを固定するクランプと、
   下端が前記凹部に対応する形状をもつベビーロッドとを備え、
   サンプリングが終了した後に、前記ベビーロッドを前記ボーリングロッド内に収容して下端を前記凹部に嵌め込み、上端に方位確認用目印を付け、前記コアの回収時に前記方位確認用目印を見ることにより前記コアの方位を確認できるように構成されていることを特徴とする装置。

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