JP5510958B2 - Rock core sampling device - Google Patents

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JP5510958B2 JP2010035025A JP2010035025A JP5510958B2 JP 5510958 B2 JP5510958 B2 JP 5510958B2 JP 2010035025 A JP2010035025 A JP 2010035025A JP 2010035025 A JP2010035025 A JP 2010035025A JP 5510958 B2 JP5510958 B2 JP 5510958B2
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Description

本発明は、主としてジャンボを使用したトンネル掘削時の切羽前方探査のために使用する岩石コア採取装置に関する。   The present invention relates to a rock core collecting apparatus mainly used for exploring the front of a face during tunnel excavation using jumbo.

トンネルなどの地中構造物を構築する際の地質調査方法として、ロータリーパーカッションドリルを用いた地盤調査方法がある(例えば特許文献1)。この方法はワイヤーラインロッドの先端に取り付けた掘削ヘッド金具を回転させることにより掘進し、コアを納めたインナーチューブをワイヤーラインによって回収する地質調査方法である。   As a geological survey method for constructing underground structures such as tunnels, there is a ground survey method using a rotary percussion drill (for example, Patent Document 1). This method is a geological survey method in which the excavation head fitting attached to the tip of the wire line rod is rotated to dig and the inner tube containing the core is collected by the wire line.

また、ボーリングコア採取装置においてコアの原位置での状態を確保するために、インナーロッドからの水抜き機能を付加する技術も開発されている(例えば特許文献2)。   In addition, a technique for adding a function of draining water from the inner rod has been developed in order to ensure the core in-situ state in the boring core collecting device (for example, Patent Document 2).

更に、ジャンボのドリフタにボーリングマシンを装着して切羽前方の岩石のサンプリングを行う方法が開発されている(例えば特許文献3)。   Furthermore, a method of sampling a rock in front of a face by mounting a boring machine on a jumbo drifter has been developed (for example, Patent Document 3).

特開2001−234686号公報JP 2001-234686 A 特開2002−38868号公報JP 2002-38868 A 特開2002−180789号公報JP 2002-180789 A

従来のロータリーパーカッションを用いたボーリングコアのサンプリングは専用機と専門の作業員が必要で、通常のトンネル施工で用いる汎用機械での施工ができない。専用機械での地質調査はコストだけでなく、機械の入れ替えが生じる等、工期に与える影響も大きい。特に、トンネル掘削地山の地質は変化が著しいので、その都度、簡便に調査ができることが重要で、専用機械を使用した場合、大がかりな仮設備が必要になる等の問題がある。   Sampling of the boring core using the conventional rotary percussion requires a dedicated machine and a specialized worker, and cannot be performed on a general-purpose machine used in ordinary tunnel construction. Geological surveys using dedicated machines have a significant impact on the construction period, including not only cost but replacement of machines. In particular, since the geology of the tunnel excavated ground has changed remarkably, it is important to be able to conduct a simple survey each time, and there is a problem that a large-scale temporary facility is required when a dedicated machine is used.

また、大断面トンネルを掘削する際のコアサンプリングにあたっては、ジャンボによる穿孔作業が輻輳して、作業効率が著しく低下する。   Further, in core sampling when excavating a large section tunnel, the drilling work by jumbo is congested, and the work efficiency is remarkably lowered.

更に、ロータリーパーカッション削孔水によるコアの状態を確保するためにインナーロッドに逆流する削孔水をアウターロッドと連結した連結パイプから遠心力を利用して排出する方法も提案されているが、掘削に使用した後の排出水はコアと内管の間を流れることになり、排出水による洗いだし等の影響を強く受けるという問題があった。   Furthermore, in order to secure the core state by rotary percussion drilling water, a method of discharging drilling water that flows back to the inner rod from the connecting pipe connected to the outer rod using centrifugal force has also been proposed. The discharged water after being used in the water flowed between the core and the inner pipe, and there was a problem that it was strongly affected by washing out by the discharged water.

更に、ジャンボのドリフタにボーリングマシンを装着する従来の方法では、削岩機を取り外してボーリングマシンを装着するため、通常の発破孔あるいはロックボルト孔等の穿孔が不能になってしまう問題がある。   Furthermore, in the conventional method of mounting a boring machine on a jumbo drifter, since a rock drill is removed and a boring machine is mounted, there is a problem that it becomes impossible to drill a normal blast hole or a lock bolt hole.

また、ボーリングマシンの重量を考えると、ジャンボのガイドセルにボーリングマシンを装着することで機械に大きな負荷が生じることが考えられ、ジャンボの故障や耐久性の低下につながる。   Considering the weight of the boring machine, mounting the boring machine on the jumbo guide cell may cause a heavy load on the machine, leading to a failure of the jumbo and a decrease in durability.

このような従来の問題に鑑み、本発明は、通常、トンネル工事で用いられるジャンボのドリフタに対して支障なく装着することができ、また、ジャンボによる削孔作業と並行して、又は削孔作業の合間に効率よくコア採取ができ、従来の方法と比較して、簡便に施工できる岩石コア採取装置の提供を目的としてなされたものである。   In view of such a conventional problem, the present invention can be normally mounted on a jumbo drifter used in tunnel construction without any trouble, and in parallel with a drilling operation by a jumbo or a drilling operation. It was made for the purpose of providing a rock core collecting device that can efficiently collect cores between the two, and can be easily constructed as compared with conventional methods.

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、ガイド管内に中空ロッドが挿入され、該ガイド管の先端に筒状のアウター掘削ヘッド金具が装着されるとともに、前記中空ロッドの先端に前記アウター掘削ヘッド金具内より前方に押し出し可能にしたインナー掘削ヘッド金具が装着された二重管削孔機を備え、前記ガイド管には、円周方向に向けた複数のスリットが、スリット間周壁部を残して形成され、該スリット間周壁部を切断することによって該ガイド管を、長さ方向を複数に分割できるようにし、前記インナー掘削ヘッド金具の代わりに前記中空ロッドの先端に固定して前記ガイド管のアウター掘削ヘッド金具内より前方に移動できる岩石コア採取管を備え、該岩石コア採取管は、後端がロッド固定金具によって閉鎖され、先端にリング状の掘削ヘッド金具を固定した前端開放型の採取管本体と、該採取管本体内に挿入され、先端が前記掘削ヘッド金具の後端側に着脱可能に連結されるとともに後端が前記ロッド固定金具によって閉鎖された有底筒状のコアケースとを有し、且つ、該岩石コア採取管には、前記コアケースと採取管本体との間にコアケース外空隙を備え、該コアケース外空隙を前記中空ロッド内に連通させるとともに、前記掘削ヘッド金具に該コアケース外空隙に通じる掘削水供給路を備え、前記アウター掘削ヘッド金具内にインナー掘削ヘッド金具を挿入して二重管削孔しつつガイド管を削孔内に挿入し、しかる後該インナー掘削ヘッド金具に代えて前記岩石コア採取管を挿入してガイド管先端前方の岩石コアを採取できるようにしてなる岩石コア採取装置にある。 The feature of the invention according to claim 1 for solving the conventional problems as described above is that a hollow rod is inserted into the guide tube, and a cylindrical outer excavation head fitting is attached to the tip of the guide tube. Provided with a double pipe drilling machine mounted with an inner excavation head metal fitting that can be pushed forward from the inside of the outer excavation head metal fitting at the tip of the hollow rod, the guide pipe has a plurality of circumferentially oriented A slit is formed leaving a peripheral wall portion between the slits, and by cutting the peripheral wall portion between the slits, the guide tube can be divided into a plurality of length directions, and the hollow rod instead of the inner excavation head fitting A rock core collecting pipe that is fixed to the tip of the guide pipe and can move forward from the outer excavation head fitting of the guide pipe, and the rock core collecting pipe has a rear end formed by a rod fixing fitting. Open front-end type sampling tube body with a ring-shaped excavation head fitting fixed at the tip, and inserted into the collection tube body, the tip is detachably connected to the rear end side of the excavation head fitting And a bottomed cylindrical core case whose rear end is closed by the rod fixing bracket, and the rock core sampling tube has a core case outer space between the core case and the sampling tube body. The core case outer space communicates with the hollow rod, and the drill head fitting includes a drill water supply passage leading to the core case outer space, and the inner drill head head bracket is inserted into the outer drill head bracket. The guide pipe is inserted into the drilling hole while performing the double pipe drilling, and then the rock core sampling pipe is inserted in place of the inner drilling head fitting so that the rock core in front of the guide pipe tip can be collected. The rock core sampling device consisting of Te there.

請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記コアケースは、円周方向の少なくともコアケース軸心を中央にして対称な2箇所に、少なくとも両端部に周壁部を残して長さ方向に向けた複数のスリットを備え、該スリットの長さ方向部分に残された周壁部を切断することにより円周方向を複数分割できるようにしたことにある。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the core case has two symmetrical portions with at least the core case axis in the circumferential direction as a center, and peripheral wall portions at least at both ends. A plurality of slits directed in the length direction are provided, and the circumferential wall portion left in the length direction portion of the slit is cut so that the circumferential direction can be divided into a plurality of portions.

上述したように本発明においては、ガイド管内に中空ロッドが挿入された二重管削孔機を使用するとともに、その中空ロッドのインナー掘削ヘッドに代えて、ガイド管先端のアウター掘削ヘッド金具内より前方に移動できる岩石コア採取管を備えたことにより、二重管削孔機をもって所望の岩石コア採取深さまで削孔した後に、岩石コア採取管による岩石コアの採取ができるため、従来のボーリングマシンを切羽に設置してコアサンプリングを行う方法と比較して、簡便に施工できる上に、コスト的にも工期的にも有利である。   As described above, in the present invention, a double-pipe drilling machine in which a hollow rod is inserted into a guide tube is used, and instead of the inner excavation head of the hollow rod, from the inside of the outer excavation head fitting at the tip of the guide tube By providing a rock core sampling pipe that can move forward, after drilling to the desired rock core sampling depth with a double pipe drilling machine, the rock core sampling pipe can collect the rock core, so the conventional boring machine Compared with the method of performing core sampling by installing the material on the face, it is easy to construct and is advantageous in terms of cost and construction period.

また、二重管削孔機は、坑口部等で用いられる注入式長尺鋼管先受工の打設システムをそのまま適用することが可能で、新たな削孔ツールも不要である。   In addition, the double-pipe drilling machine can directly apply a casting system for injection-type long steel pipe tips used in wellheads and the like, and does not require a new drilling tool.

また、本発明では、前記岩石コア採取管は、後端がロッド固定金具によって閉鎖され先端にリング状の掘削ヘッド金具を固定した前端開放型の採取管本体と、該採取管本体内に挿入され先端が前記掘削ヘッド金具の後端側に着脱可能に連結された後端側が前記ロッド固定金具によって閉鎖された有底筒状のコアケースとを有し、且つ、該岩石コア採取管には、前記コアケースと採取管本体との間にコアケース外空隙を備え、該コアケース外空隙を前記中空ロッド内に連通させるとともに、前記掘削ヘッド金具に該コアケース外空隙に通じる掘削水供給路を備えていることにより、採取した岩石コアを削孔水で乱すことがなく、且つ、サンプリングした岩石コアの取出しが容易である。   Further, in the present invention, the rock core sampling tube is inserted into the sampling tube main body having an open front end with a rear end closed by a rod fixing metal fitting and a ring-shaped excavation head metal fitting fixed to the tip. The rock core sampling pipe has a bottomed cylindrical core case whose front end side is detachably connected to the rear end side of the excavation head metal fitting, and whose bottom end is closed by the rod fixing metal fitting. A core case outer space is provided between the core case and the sampling tube main body, and the core case outer space is communicated with the hollow rod, and a drilling water supply path is provided in the drill head fitting to the core case outer space. By being provided, the collected rock core is not disturbed by the drilling water, and the sampled rock core can be easily taken out.

更に、本発明では、前記ガイド管には、円周方向に向けた複数のスリットが、スリット間周壁部を残して形成されていることにより、該スリット間周壁部を切断することによって該ガイド管を、長さ方向を複数に分割できる。Further, in the present invention, the guide tube is formed with a plurality of slits directed in the circumferential direction, leaving the peripheral wall portion between the slits, so that the guide tube is cut by cutting the peripheral wall portion between the slits. Can be divided into a plurality of length directions.

更に、本発明では、前記コアケースは、円周方向の少なくともコアケース軸心を中央にして対称な2箇所に、少なくとも両端部に周壁部を残して長さ方向に向けた複数のスリットを備えていることにより、該スリットの長さ方向部分に残された周壁部を切断することにより円周方向を複数分割できる。Furthermore, in the present invention, the core case is provided with a plurality of slits oriented in the length direction at least at both ends, leaving peripheral wall portions at two symmetrical positions with respect to at least the core case axis in the circumferential direction. Therefore, the circumferential direction can be divided into a plurality of parts by cutting the peripheral wall portion remaining in the longitudinal direction portion of the slit.

また、何れかの通常トンネル工事で使用される汎用機械を用いて岩石コアのサンプリングが可能であるので、工期の延伸などの影響を与えることがなく、地山の急変にも事前に対応できるなど、施工の安全性も向上させる。また、地山試料を用いた物理試験、力学試験も実施できるので、解析的手法を用いて、トンネル掘削時の地山挙動の予測も行うこともできる。   In addition, rock cores can be sampled using any of the general-purpose machines used in normal tunnel construction, so there is no impact on the extension of the construction period, etc., and it is possible to cope with sudden changes in the ground in advance. , Improve the safety of construction. In addition, physical tests and mechanical tests using natural ground samples can be performed, so it is also possible to predict natural ground behavior during tunnel excavation using analytical methods.

本発明の岩石コア採取装置を構成する二重管削孔機の部分省略縦断面図である。It is a partial abbreviation longitudinal cross-sectional view of the double pipe drilling machine which comprises the rock core extraction apparatus of this invention. 本発明の岩石コア採取装置を構成する岩石コア採取管の部分省略縦断面図である。It is a partial abbreviation longitudinal cross-sectional view of the rock core collection pipe | tube which comprises the rock core collection apparatus of this invention. 同岩石コア採取管の切断角度を90度ずらせた部分省略縦断面図である。It is the partial abbreviation longitudinal cross-sectional view which shifted the cutting angle of the rock core sampling pipe | tube 90 degree | times. 同岩石コア採取管の正面図である。It is a front view of the rock core sampling pipe. 図1に示す二重管削孔機をドリルジャンボに装着した削孔状態を示す側面図である。It is a side view which shows the drilling state which mounted | wore the drill jumbo with the double pipe drilling machine shown in FIG. 図5に示す二重管削孔機の継ぎ足し伸長状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an extended extension state of the double tube drilling machine shown in FIG. 5. 岩石コア採取管の地山への打設状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the placement state to the natural ground of a rock core collection pipe | tube. ガイドケースのスリット部分を示す側面図である。It is a side view which shows the slit part of a guide case. 図8中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 岩石コア採取管に使用したコアケースの側面図である。It is a side view of the core case used for the rock core collection pipe. 図10中のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG.

次に本発明に係る岩石コア採取装置の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。本発明に係る岩石コア採取装置は、図1に示す二重管削孔機Aと、図2〜図4に示す岩石コア採取管Bとから構成され、図5に示すようにドリルジャンボ1のドリルブーム2に搭載して使用する。   Next, an embodiment of the rock core collecting device according to the present invention will be described based on the examples shown in the drawings. The rock core collecting apparatus according to the present invention is composed of a double pipe drilling machine A shown in FIG. 1 and a rock core collecting pipe B shown in FIGS. 2 to 4. As shown in FIG. It is mounted on the drill boom 2 and used.

図5において符号3はドリルジャンボ1のドリルブームに2に支持させたガイドセルである。4はガイドセル3上にスライド自在に支持させた削岩機である。削岩機4のドリルヘッド5に二重管削孔機Aが装着されるようになっている。   In FIG. 5, reference numeral 3 is a guide cell supported by 2 on the drill boom of the drill jumbo 1. A rock drill 4 is slidably supported on the guide cell 3. The double-pipe drilling machine A is mounted on the drill head 5 of the rock drill 4.

二重管削孔機Aは、図1に示すように、円筒状のガイド管10とその中心に挿通された中空ロッド11とを有し、ガイド管10の先端にはアウター掘削ヘッド金具12が固定されているとともに、中空ロッド11の先端にはインナー掘削ヘッド金具13が固定されている。   As shown in FIG. 1, the double-pipe drilling machine A has a cylindrical guide tube 10 and a hollow rod 11 inserted through the center thereof, and an outer excavation head fitting 12 is attached to the tip of the guide tube 10. While being fixed, an inner excavation head fitting 13 is fixed to the tip of the hollow rod 11.

アウター掘削ヘッド金具12は、円筒状をなし、その先端面に多数の掘削ビット12a,12a......が突設されている。インナー掘削ヘッド金具13は円柱状をなし、その先端面に多数の掘削ビット13a,13a......が突設されている。   The outer excavation head fitting 12 has a cylindrical shape, and a large number of excavation bits 12a, 12a,. The inner excavation head fitting 13 has a cylindrical shape, and a large number of excavation bits 13a, 13a,.

インナー掘削ヘッド金具13は、ガイド管10側からアウター掘削ヘッド金具12内に挿入され、その先端がアウター掘削ヘッド金具12の先端より稍前方に突出した位置でアウター掘削ヘッド金具12の内面との間の嵌合機構によって相互間の回転方向の相対動作が不能となり、且つインナー掘削ヘッド金具13の押し出しにより同時にアウター掘削ヘッド金具12が押し出されるように嵌合されている。   The inner excavation head metal fitting 13 is inserted into the outer excavation head metal fitting 12 from the guide tube 10 side, and the front end of the inner excavation head metal fitting 13 protrudes forward from the front end of the outer excavation head metal fitting 12 to the inner surface of the outer excavation head metal fitting 12. The fitting mechanism prevents the relative movement in the rotational direction between them, and the outer digging head fitting 12 is pushed out simultaneously by pushing out the inner digging head fitting 13.

即ち、インナー掘削ヘッド金具13は、その先端側を細径とし、後端側を太径として中間部分に段部14が形成され、アウター掘削ヘッド金具12の内面には、インナー掘削ヘッド金具13の外径と対応した細径部と太径部があり、その境界に段部15が形成されており、インナー掘削ヘッド金具13の段部14がアウター掘削ヘッド金具12の段部15に当接することによってアウター掘削ヘッド金具12かインナー掘削ヘッド金具13の押し出しとともに押し出され、また、両者間には互いに嵌り合うスプライン16が形成され、前記段部14,15が当接した状態のときに互いに嵌り合って相互間の回転方向の相対動作が不能となるようにしている。   That is, the inner excavation head fitting 13 has a narrow diameter at the front end side and a large diameter at the rear end side, and a step portion 14 is formed in the middle portion. There are a small diameter portion and a large diameter portion corresponding to the outer diameter, a step portion 15 is formed at the boundary, and the step portion 14 of the inner excavation head fitting 13 abuts on the step portion 15 of the outer excavation head fitting 12. The outer drilling head fitting 12 or the inner drilling head fitting 13 is extruded together with the spline 16 that fits between the two and the stepped portions 14 and 15 are fitted to each other when they are in contact with each other. Thus, relative movement in the rotational direction between each other is made impossible.

ガイド管10は、図6、図7に示すように先端にアウター掘削ヘッド金具12を一体に有する先頭管10aとその後方に順次連結される後続管10b,10bとから構成されており、後端側がドリルジャンボ1のガイドセル4に上に備えたガイド管ガイド7にガイドされている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the guide tube 10 is composed of a leading tube 10a integrally having an outer excavation head fitting 12 at the tip and succeeding tubes 10b and 10b sequentially connected to the rear thereof. The side is guided by a guide tube guide 7 provided on the guide cell 4 of the drill jumbo 1.

このガイド管10を構成している先頭管10a及び後続管10bの長さは、それぞれ3〜3.5m程度とすることが好ましい。また、各管10a,10bには、一定長さ毎(本例では各管の全長の1/3の長さ毎)に、図8、図9に示すようにスリット間周壁部17aを隔てて円周方向に向けたスリット17が形成され、このスリット間周壁部17aをサンダーによって切断することによって、スリット位置で長さ方向に複数分割できるようになっている。尚図中18は、先頭管10aと後続管10b間及び後続管10b相互間のジョイントであり、このジョイントにはねじ込み型及びワンタッチ型のものが使用できる。   The lengths of the leading tube 10a and the trailing tube 10b constituting the guide tube 10 are preferably about 3 to 3.5 m, respectively. In addition, the pipes 10a and 10b are separated by a constant length (in this example, every 1/3 of the total length of each pipe) with an inter-slit peripheral wall portion 17a as shown in FIGS. A slit 17 directed in the circumferential direction is formed, and the peripheral wall portion 17a between the slits is cut by a sander so that a plurality of slits can be divided in the length direction at the slit position. In the figure, reference numeral 18 denotes a joint between the leading pipe 10a and the succeeding pipe 10b and between the succeeding pipes 10b, and a screw-in type or a one-touch type can be used as this joint.

中空ロッド11は、先端にインナー掘削ヘッド金具13を一体に有する先頭ロッド11aとその後方に順次連結される後続ロッド11b,11bとから構成されており、後端側がドリルジャンボ1のガイドセル3に上に備えた削岩機4のドリルヘッド5に固定されている。ドリルヘッド5には給水孔5aが形成されており、中空ロッド11内へ掘削屑洗い出し用の水が供給され、この水がインナー掘削ヘッド金具13に形成した給水孔13bを通して掘削切羽に供給されるようになっている。先頭ロッド11a及び後続ロッド11bの長さは、ガイド管と同じく3〜3.5m程度とする。   The hollow rod 11 is composed of a leading rod 11a integrally having an inner excavation head fitting 13 at the tip and succeeding rods 11b and 11b sequentially connected behind the leading rod 11a, and the rear end side is a guide cell 3 of the drill jumbo 1. It is fixed to the drill head 5 of the rock drill 4 provided above. A water supply hole 5 a is formed in the drill head 5, and water for washing excavation waste is supplied into the hollow rod 11, and this water is supplied to the excavation face through a water supply hole 13 b formed in the inner excavation head fitting 13. It is like that. The lengths of the leading rod 11a and the succeeding rod 11b are about 3 to 3.5 m like the guide tube.

岩石コア採取管Bは、図2〜図4に示すように、前端側が開放された有底円筒状をした採取管本体20と、その内部に収容されたコアケース21とから構成されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the rock core sampling tube B is composed of a bottomed cylindrical sampling tube body 20 having an open front end side, and a core case 21 accommodated therein.

採取管本体20は、胴部円筒管22と、その前端に固定された円筒状の掘削ヘッド金具23と、胴部円筒管22の後端にこれを閉鎖する状態に固定されたロッド固定金具24とから構成されている。掘削ヘッド金具23の前端には、多数の掘削ビット23aが突設されている。   The sampling tube main body 20 includes a trunk cylindrical tube 22, a cylindrical excavation head fitting 23 fixed to the front end thereof, and a rod fixing fitting 24 fixed to the rear end of the trunk cylindrical tube 22 in a closed state. It consists of and. A number of excavation bits 23 a protrude from the front end of the excavation head fitting 23.

採取管本体20は、胴部円筒管22と、その前端の掘削ヘッド金具23及び後端のロッド固定金具24の外径が略同径に形成され、胴部円筒管22の前端内に、掘削ヘッド金具23外周の雄ねじが螺合され、後端内にロッド固定金具24外周の雄ねじが螺合されて組み立てられている。   The sampling tube main body 20 is formed such that the outer diameters of the trunk cylindrical tube 22, the excavation head metal fitting 23 at the front end thereof, and the rod fixing metal fitting 24 at the rear end thereof are substantially the same diameter, and excavated in the front end of the trunk cylindrical tube 22. A male screw on the outer periphery of the head metal fitting 23 is screwed, and a male screw on the outer circumference of the rod fixing metal fitting 24 is screwed into the rear end.

コアケース21は、円筒形をした管体であり、その外径が採取管本体20の胴部円筒管22の内径より小さく形成されており、両者の間に隙間29が形成されている。このコアケース21は、その前端が採取管本体20の掘削ヘッド金具23の後端部内周に形成したコアケース嵌合用の拡径部25内に嵌合されている。図中25aは、拡径部25と同心配置にコアケース21を嵌合させるためのスペーサである。   The core case 21 is a cylindrical tube having an outer diameter that is smaller than the inner diameter of the trunk cylindrical tube 22 of the sampling tube main body 20, and a gap 29 is formed therebetween. The front end of the core case 21 is fitted in a core case fitting enlarged diameter portion 25 formed on the inner periphery of the rear end portion of the excavation head fitting 23 of the sampling tube main body 20. In the figure, reference numeral 25 a denotes a spacer for fitting the core case 21 in a concentric arrangement with the enlarged diameter portion 25.

一方、ロッド固定金具24の前端には、前記胴部円筒管22の内径より小さい小径部26が形成されており、その先端部外周に更に小径のコアケース嵌合部27が形成され、該小径部27の外周にコアケース21の後端が嵌合されている。   On the other hand, a small-diameter portion 26 smaller than the inner diameter of the body cylindrical tube 22 is formed at the front end of the rod fixing bracket 24, and a smaller-diameter core case fitting portion 27 is formed on the outer periphery of the tip portion. The rear end of the core case 21 is fitted to the outer periphery of the portion 27.

このコアケース21は、掘削ヘッド金具23又はロッド固定金具24を胴部円筒管22から外すことによって採取管本体20に対する取り出し及び挿入がなされるようになっている。コアケース21の長さは1m程度の鋼管あるいはアクリル樹脂管により構成され、長さ方向に向けで分割用のスリット28が形成されている。   The core case 21 can be taken out and inserted into the sampling tube main body 20 by removing the excavation head fitting 23 or the rod fixing fitting 24 from the trunk cylindrical tube 22. The length of the core case 21 is made of a steel pipe or acrylic resin pipe having a length of about 1 m, and a slit 28 for division is formed in the length direction.

このスリット28は、図10、図11に示すように、円周の180度毎の対称位置にコアケース長さ方向に向けて形成されており、そのコアケース両端とその全長の1/3長さ毎の位置に、スリットの長さ方向部分に残された周壁部28aを残して形成されている。このスリット間周壁部28aをサンダーによって切断することによってコアケースが半円筒状に2分割できるようになっている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the slits 28 are formed at symmetrical positions every 180 degrees on the circumference in the length direction of the core case, and both ends of the core case and 1/3 of the total length thereof. It is formed at each position, leaving the peripheral wall portion 28a left in the length direction portion of the slit. The core case can be divided into two semi-cylindrical shapes by cutting the peripheral wall portion 28a between the slits with a sander.

ロッド固定金具24は、その後端に前述した二重管削孔機Aの中空ロッド11の先端が螺合される雌ねじ穴30が形成され、中空ロッド11に対し、インナー掘削ヘッド金具13と取り換えて装着することができるようになっている。   The rod fixing bracket 24 is formed at its rear end with a female screw hole 30 into which the tip of the hollow rod 11 of the double tube drilling machine A described above is screwed, and the inner excavation head fitting 13 is replaced with the hollow rod 11. It can be installed.

採取管本体20には、図2〜図4に示すようにその前端の掘削ヘッド金具24の先端より掘削水が吐出される掘削水供給路が形成されている。この掘削水供給路は、ロッド固定金具24の雌ねじ穴30の中央より、小径部26外周に連通開口された通水孔31、胴部円筒管22とコアケース21との隙間29、この隙間29に通じるように掘削ヘッド金具23の肉厚内に前後に貫通開口させた給水ノズル32によって構成され、中空ロッド11を通して給水することによって掘削ビット23間に掘削水が供給されるようになっている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the sampling pipe main body 20 is formed with a drilling water supply path through which drilling water is discharged from the tip of the drilling head fitting 24 at the front end. This drilling water supply path includes a water passage hole 31 communicating with the outer periphery of the small diameter portion 26 from the center of the female screw hole 30 of the rod fixing bracket 24, a gap 29 between the trunk cylindrical tube 22 and the core case 21, and this gap 29 The drilling head metal 23 is provided with a water supply nozzle 32 penetrating and opening through the wall thickness of the drilling head fitting 23 so that the drilling water is supplied between the drilling bits 23 by supplying water through the hollow rod 11. .

尚、掘削ヘッド金具23には、地山状況に応じてボタン掘削ヘッド金具、片刃掘削ヘッド金具、両刃掘削ヘッド金具等の各タイプのものを取り換え使用する。これらを選択使用することにより、軟質地山から硬岩地山への急変、硬質地山から軟質地山への急変にも対応でき、地山の硬軟に左右されることなくコアをサンプリングすることができる。   For the excavation head fitting 23, various types such as a button excavation head fitting, a single-edged excavation head fitting, and a double-edged excavation head fitting are used in accordance with the natural conditions. By selecting and using these, it is possible to respond to sudden changes from soft ground to hard rock ground, and from hard ground to soft ground, and it is possible to sample the core without being affected by the softness of the ground. it can.

このように構成される岩石コア採取装置の使用に際しては、図5に示すようにドリルジャンボ1のドリルブーム2に支持されているガイドセル3上に二重管削孔機Aを装着する。この装着は、ガイドセル3上にガイド棹10を支持させ、中空ロッド11の基端側を削岩機4のドリルヘッド5に固定する。   When using the rock core collecting apparatus configured as described above, the double-pipe drilling machine A is mounted on the guide cell 3 supported by the drill boom 2 of the drill jumbo 1 as shown in FIG. In this mounting, the guide rod 10 is supported on the guide cell 3, and the proximal end side of the hollow rod 11 is fixed to the drill head 5 of the rock drill 4.

この状態で、ガイドセル3を切羽鏡部33にセットし、削岩機4を作動させ、中空ロッド11より掘削水を供給させつつ削孔し、ガイド管10を削孔内に挿入する。この作業は、後続管10b及び後続ロッド11bを継ぎ足しながら所望の深さまで削孔し、ガイド管10をその内部に挿入する。   In this state, the guide cell 3 is set on the face mirror part 33, the rock drill 4 is operated, the drilling water is supplied from the hollow rod 11, and the guide tube 10 is inserted into the drilling hole. In this operation, the succeeding tube 10b and the succeeding rod 11b are joined to make a hole to a desired depth, and the guide tube 10 is inserted therein.

所望の深さ、即ち、所望の岩石コア採取深さまで二重管削孔機Aによって削孔した後、岩石コア採取作業を行う。この採取作業は、ガイド管10を削孔内に残し、中空ロッド11とともにインナー掘削ヘッド金具13を抜き取る。この金具13の代わりに岩石コア採取管Bを中空ロッド11の先端に固定し、後続ロッド11bを継ぎ足しながらガイド管10内に挿入する。掘削ヘッド金具23が削孔の最奥部に達した状態で、中空ロッド11を削岩機4のドリルヘッド5に固定し、中空ロッド11から掘削水を供給しつつ削岩機4を作動させ、図7に示すように岩石コア採取管Bを、ガイド管10の前端前方の地山に打設し、コアケース21内に、掘削ヘッド金具13によって円柱状に切り取られた岩石コアを収容する。   After drilling with the double pipe drilling machine A to a desired depth, that is, a desired rock core sampling depth, a rock core sampling operation is performed. In this sampling operation, the guide tube 10 is left in the drilling hole, and the inner excavation head fitting 13 is extracted together with the hollow rod 11. A rock core sampling tube B is fixed to the tip of the hollow rod 11 instead of the metal fitting 13, and the succeeding rod 11b is inserted into the guide tube 10 while being added. With the excavation head fitting 23 reaching the innermost part of the drilling hole, the hollow rod 11 is fixed to the drill head 5 of the rock drill 4 and the rock drill 4 is operated while supplying drilling water from the hollow rod 11. As shown in FIG. 7, the rock core sampling tube B is placed in the ground in front of the front end of the guide tube 10, and the rock core cut out in a cylindrical shape by the excavation head fitting 13 is accommodated in the core case 21. .

このようにして最長、コアケース長さまでの岩石コアを採取した後、中空ロッド11とともに岩石コア採取管Bを引き抜き、コアケース21を岩石コア採取管Bから取り出し、内部の岩石コアを取り出す。   After collecting the rock core up to the longest core case length in this way, the rock core collecting tube B is pulled out together with the hollow rod 11, the core case 21 is taken out from the rock core collecting tube B, and the internal rock core is taken out.

A 二重管削孔機
B 岩石コア採取管
1 ドリルジャンボ
2 ドリルブーム
3 ガイドセル
4 削岩機
5 ドリルヘッド
5a 給水孔
10 ガイド管
10a 先頭管
10b 後続管
11 中空ロッド
11a 先頭ロッド
11b 後続ロッド
12 アウター掘削ヘッド金具
12a 掘削ビット
13 インナー掘削ヘッド金具
13a 掘削ビット
13b 給水孔
14 段部
15 段部
17 スリット
17a スリット間周壁部
18 ジョイント
20 採取管本体
21 コアケース
22 胴部円筒管
23 掘削ヘッド金具
23a 掘削ビット
24 ロッド固定金具
25 拡径部
26 小径部
27 コアケース嵌合部
28 スリット
28a 周壁部
29 隙間
30 雌ねじ穴
31 通水孔
32 給水ノズル
33 切羽鏡部
A Double pipe drilling machine B Rock core sampling pipe 1 Drill jumbo 2 Drill boom 3 Guide cell 4 Rock drill 5 Drill head 5a Water feed hole 10 Guide pipe 10a Lead pipe 10b Subsequent pipe 11 Hollow rod 11a Lead rod 11b Subsequent rod 12 Outer drilling head fitting 12a Drilling bit 13 Inner drilling head fitting 13a Drilling bit 13b Water supply hole 14 Step portion 15 Step portion 17 Slit 17a Slit peripheral wall portion 18 Joint 20 Sampling pipe body 21 Core case 22 Trunk cylindrical tube 23 Drilling head fitting 23a Drilling bit 24 Rod fixing bracket 25 Wide diameter portion 26 Small diameter portion 27 Core case fitting portion 28 Slit 28a Peripheral wall portion 29 Clearance 30 Female screw hole 31 Water passage hole 32 Water supply nozzle 33 Face mirror portion

Claims (2)

ガイド管内に中空ロッドが挿入され、該ガイド管の先端に筒状のアウター掘削ヘッド金具が装着されるとともに、前記中空ロッドの先端に前記アウター掘削ヘッド金具内より前方に押し出し可能にしたインナー掘削ヘッド金具が装着された二重管削孔機を備え、
前記ガイド管には、円周方向に向けた複数のスリットが、スリット間周壁部を残して形成され、該スリット間周壁部を切断することによって該ガイド管を、長さ方向を複数に分割できるようにし、
前記インナー掘削ヘッド金具の代わりに前記中空ロッドの先端に固定して前記ガイド管のアウター掘削ヘッド金具内より前方に移動できる岩石コア採取管を備え、
該岩石コア採取管は、後端がロッド固定金具によって閉鎖され、先端にリング状の掘削ヘッド金具を固定した前端開放型の採取管本体と、該採取管本体内に挿入され、先端が前記掘削ヘッド金具の後端側に着脱可能に連結されるとともに後端が前記ロッド固定金具によって閉鎖された有底筒状のコアケースとを有し、
且つ、該岩石コア採取管には、前記コアケースと採取管本体との間にコアケース外空隙を備え、該コアケース外空隙を前記中空ロッド内に連通させるとともに、前記掘削ヘッド金具に該コアケース外空隙に通じる掘削水供給路を備え、
前記アウター掘削ヘッド金具内にインナー掘削ヘッド金具を挿入して二重管削孔しつつガイド管を削孔内に挿入し、しかる後該インナー掘削ヘッド金具に代えて前記岩石コア採取管を挿入してガイド管先端前方の岩石コアを採取できるようにしてなる岩石コア採取装置。
An inner excavation head in which a hollow rod is inserted into the guide tube, a cylindrical outer excavation head fitting is attached to the tip of the guide tube, and the tip of the hollow rod can be pushed forward from the inside of the outer excavation head fitting. It has a double-pipe drilling machine equipped with metal fittings,
In the guide tube, a plurality of slits directed in the circumferential direction are formed leaving the peripheral wall portion between the slits, and the guide tube can be divided into a plurality of length directions by cutting the peripheral wall portion between the slits. And
A rock core sampling pipe that is fixed to the tip of the hollow rod instead of the inner drilling head fitting and can move forward from within the outer drilling head fitting of the guide pipe,
The rock core sampling tube has a rear end closed by a rod fixing bracket, a front end open type sampling tube main body having a ring-shaped excavation head metal fixture fixed to the tip, and the tip is inserted into the sampling tube main body. A bottomed cylindrical core case that is detachably connected to the rear end side of the head metal fitting and whose rear end is closed by the rod fixing metal fitting,
The rock core collecting pipe includes a core case outer space between the core case and the collecting pipe main body, and the core case outer space communicates with the hollow rod. It has a drilling water supply channel that leads to the gap outside the case,
Inserting the inner drilling head fitting into the outer drilling head fitting and drilling a double pipe while inserting the guide pipe into the drilling hole, and then inserting the rock core sampling pipe in place of the inner drilling head fitting. A rock core collecting device that can collect the rock core in front of the tip of the guide tube.
前記コアケースは、円周方向の少なくともコアケース軸心を中央にして対称な2箇所に、少なくとも両端部に周壁部を残して長さ方向に向けた複数のスリットを備え、該スリットの長さ方向部分に残された周壁部を切断することにより円周方向を複数分割できるようにしにしてなる請求項1に記載の岩石コア採取装置。 The core case is provided with a plurality of slits oriented in the length direction at least at both end portions, with the circumferential wall portions at least at both ends in the circumferential direction, and having a length in the length direction. The rock core collecting device according to claim 1, wherein the circumferential direction is cut so as to be divided into a plurality of circumferential directions.
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