JPH0124239Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は水中型のバイブロハンマーを用いた簡
易ボーリングマシンに関するものである。

〔従来技術〕

浚渫工事における送泥能力の事前予想に必要な
土質情報、例えば浚渫土砂の性状ならびにカツタ
ー掘削性能を推定するためのかたさ及び締り具合
の程度等を調査するための従来の海底地盤の土質
調査では、海上にやぐらを設置し、ボーリングマ
シンをそのやぐら上に据え付け、海底地盤のコア
サンプリングを実施していた。

しかしながら、この方式ではやぐらを設置する
ため設備も大がかりとなり、また設備工事の期間
もかかり、工事費用もかさむという問題があつ
た。

〔考案の目的〕

そこで、本考案は前記従来のボーリングマシン
の問題点を解消するためになされたものであり、
従来のごとくやぐらを使用した方式に比べ、揚錨
船もしくはクレーン台船などの作業船を使用する
だけで、簡易に、かつ、低コストで海底地盤の土
質調査の可能な簡易水中ボーリングマシンを提供
することを目的としたものである。

〔考案の構成〕

即ち、本考案の簡易水中ボーリングマシンは、
垂直方向のガイドパイプによつて連結される上部
架台と下部架台との間に、該ガイドパイプに沿つ
て上下にスライド可能な水中型のバイブロハンマ
ーを作業船より海底地盤上に吊り下げると共に、
下部架台上に回転防止羽根を設け、該バイブロハ
ンマーにより海底地盤中に打込み及び引抜き可能
なサンプル回収用ケーシングチユーブを設けるこ
とにより構成される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案の実施例における簡
易水中ボーリングマシンについて説明すると、第
１図に示すボーリングマシンは、作業船１より海
底地盤２上に吊りワイヤ３を介して吊り下げ可能
になつているが、第２図に示すごとく垂直方向の
４本のガイドパイプ４によつて連結された上部架
台５及び下部架台６との間に、電動または油圧で
駆動される水中型のバイブロハンマー７をこのガ
イドパイプ４に沿つて上下にスライド可能に設け
ており、更にこのバイブロハンマー７により海底
地盤２中に打込み及び引抜き可能なサンプル回収
用のケーシングチユーブ８が設けられている。

このバイブロハンマー７は、水中型であり、電
動型の場合電気は作業船１上から図示されていな
い給電用のキヤプタイヤケーブルを通じて供給さ
れ、例えば海面下100ｍ迄の水深で使用可能なも
のであり、使用電力は船上の電流計によつて把握
され、ケーシングチユーブ８の貫入速度と電力と
の相関関係をみることにより、海底地盤２の強度
を示すＮ値を規定することが可能である。

ここで述べた貫入速度は、バイブロハンマー７
を吊つている吊りワイヤー３の繰り出し量を測定
することによつて、作業船１上で把握することが
できる。

また、給電用のキヤプタイヤケーブルには、各
所にフロートをつけておき、吊りワイヤ３及びキ
ヤプタイヤケーブル自体の重量による損傷を防止
する構造となつている。

また、バイブロハンマー７は、揚錨船及びクレ
ーン台船等の作業船１のクレーンフツクによつて
吊り下げられる構造となつており、バイブロハン
マー７自体の回転、傾斜を防止するため、ハンマ
ー部に４個所の半割型スライド管が取り付けられ
ており、ある程度の隙間を有しながら、ガイドパ
イプ４に沿つて上下にスライドするようになつて
いる。

更に、この隙間によつてハンマー部に生ずるバ
イブロの振動は直接上部架台５及び下部架台６に
影響を与えない仕組となつている。

次に、ガイドパイプ４は、第２図及び第３図に
示すごとく４本よりなつており、上部架台５と下
部架台６とはフランジによつて結合されており、
これにより輸送時に簡単に分解可能であり、トラ
ツクによる輸送を可能にしている。

また、４本の内、２本のガイドパイプ４の下部
には、ゴム製の円筒状クツシヨン材９が取り付け
てあるが、これはバイブロハンマー７によつてケ
ーシングチユーブ８を打込み、最下端部に達した
際、バイブロハンマー７の振動が直接下部架台６
に伝わつてこのボーリングマシンの損傷を引き起
こすのを防止するためのものである。

更に、上部架台５及び下部架台６は、ガイドパ
イプ４により連結されているが、上部架台５は第
３図に示すように円形に形成されているので、吊
りワイヤ３及びキヤプタイヤケーブルがひつかか
つて損傷することを防止することができる。ボー
リングマシンを水中に設置する際には、ボーリン
グマシンの上部に設けた上部架台５に取付けた吊
りワイヤ３を下方に降ろして行うが、その際には
バイブロハンマー７は、そのガイドパイプ４の上
方にあるバイブロストツパ１７により、その位置
に固定しておく。したがつてケーシングチユーブ
８の下端は下部架台６より上方に固定した状態に
保持することができるのである。

一方、下部架台６は第４図の平面図に示すごと
く十字架状のＨ型鋼とその先端部をつなぐ桁材１
２および回転防止のための羽根状の回転防止板１
０からなり、中心部には朝顔状のケーシングチユ
ーブガイド１１が取り付けられている。

簡易ボーリングマシンの台座となり下部架台６
の十字架状のＨ型鋼は、ヒンジ構造となつてお
り、サンプルを取り出す際等、船上にて横倒しに
する必要がある場合には、桁材１２およびヒンジ
部１３のストツパー用ピンを取出すことにより簡
単に収納できるものとしている。

なお、海底地盤２がある程度硬い場合には、桁
材１２を取り付ける必要はない。ボーリングマシ
ンを海底地盤２上に設置すると、吊りワイヤ３の
張力をゆるめ、ボーリングマシンはその重量によ
り海底地盤２上に安定時に位置固定され、次いで
バイブロハンマー７をバイブロストツパ１７から
離してバイブロハンマー７がガイドパイプ４上を
昇降可能にしてケーシングチユーブ８を海底地盤
に打込むことができる状態にする。

次に、下部架台６上に設けた複数の回転防止羽
根１０は、水深が大きい場所でボーリングを行な
う際、吊りワイヤー３のよじれ等によつて生ずる
装置自体の回転を水の抵抗を増加させることによ
つて防止するものであり、この回転防止効果は実
機を用いた実験でも確認ずみである。

以上に説明した下部架台６は海底地盤２の面の
不陸が大きい場合には、第２図のごとく油圧シリ
ンダー１４を取り付けた足１５を設けることによ
つて、水平維持を行なうことが可能である。

また、サンプル回収用のケーシングチユーブ８
は、先端部刃先、外側ケーシングチユーブ、バイ
ブロハンマー取付用継手、およびサンプル回収用
内筒管、およびその他の付属品からなり、先端部
刃先は、打込抵抗を少なくし、また外側ケーシン
グチユーブの周面摩擦を軽減するために、フリク
シヨンカツト部が形成されており、また海底地盤
２内の障害物によつて刃先が傷んだ場合、すぐに
取替が可能なように、分割型を採用している。

更に、パイプ内に捕捉されたサンプルコアの周
面摩擦が大きい場合には、必要に応じ刃先内面に
注入が可能な構造としている。

この場合、供給水はケーシング最上部より供給
され、外側ケーシングとサンプル回収用内筒管の
間を通り、先端部において初めて刃先内面に出る
構造となつている。

また、先端部刃先内部には、回収サンプル落下
防止用の３枚もしくは４枚型鋼鉄製コアキヤツチ
ヤーが装備され、ヒンジによつて刃先に取付けら
れており、開いた状態では刃先部内径およびサン
プル回収用内筒管内径より内側に出つばらず、サ
ンプルが内筒管に入つてくる状態では抵抗を増加
しない構造を採用している。

また、このケーシングチユーブ８の打込終了
後、サンプルを回収するために引き上げる際に
は、サンプル自体の落下により、自然に閉じる構
造となつている。

なお、外側ケーシングチユーブは、市販のパイ
プを使用しており、特殊な材料は使用していな
い。

一方、バイブロハンマー取付用継手は、通常の
フランジ継手およびワンタツチ型の継手が用いら
れる構造としており、短時間にサンプル回収用ケ
ーシングチユーブの取替えができるものとしてい
る。

サンプル回収用内筒管は、内面の周面摩擦を低
減するために塩化ビニール管を採用しているが、
外観を直接的に見るためにアクリル管の使用も可
能であり、内筒管は、サンプル回収を容易にする
ために２つ割とし、長さは１ｍもしくは２ｍのも
のをつなぐ構造としている。

更に、２つ割部および長手方向にサンプル管を
つなぐためには粘着テープを使用している。

その他の付属品としては、サンプル回収率向上
をはかるため、ケーシングチユーブ８の最上部に
逆止弁を設けており、打設時には、ケーシング内
に入りこんだ空気および水は容易に抜けるが、回
収時引上げる際には、水の流入をくいとめ、負圧
を利用してサンプルの落下を防止する方式を採用
している。

〔考案の効果〕

以上に説明した本考案の簡易水中ボーリングマ
シンを採用すれば、従来のやぐらを使用した土質
調査方式に比較して、サンプリング長さは短い
が、容易に多数のサンプルを短時間に回収するこ
とが可能であり、回収したサンプル自体はバイブ
ロハンマーによるので不撹乱試料とはいい難い
が、浚渫工事等の能力予測に必要な土粒子の真比
重、含水比、粒度分布、ある程度の硬さの指標を
得ることが可能であり、サンプル採取地点の移動
も簡単である。

また、必要な付属船団としては、揚錨船もしく
はクレーン台船等の作業船およびバイブロハンマ
ー駆動のための発電機だけでよく、浚渫工事に従
事している船団内だけでも対応が可能であり、浚
渫船の作業能率向上にすぐにでも役立つものであ
る。

更に、このボーリングマシンの輸送について
は、各部が容易に分解可能であり、総重量は約
1.6トン程度であるので、通常のトラツクで陸送
が可能であり、全ての点で低コストに作業を行な
いうるという利点がある。

また、本考案では下部架台６上に回転防止羽根
１０を設けたので、吊りワイヤ３のよじれ等によ
つて、降下中に生ずる装置全体の回転を、回転防
止羽根１０が受ける水の抵抗の増加によつて防止
できるので、吊りワイヤー３の回転よじれによる
吊りワイヤー自身の切断がなく、更に作業船と水
中ボーリングマシンとを結んでいるキヤプタイヤ
ケーブルが吊りワイヤー３にからみつくという不
都合も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の簡易水中ボーリングマシンの
作業状態を示す全体側面図、第２図は第１図の上
下架台要部拡大の側面図、第３図は第２図のＡ−
Ａ方向の平断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ方向
の平断面図である。 １……作業船、２……海底地盤、３……吊りワ
イヤ、４……ガイドパイプ、５……上部架台、６
……下部架台、７……バイブロハンマー、８……
ケーシングチユーブ、１０……回転防止羽根。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 垂直方向のガイドパイプによつて連結される上
   部架台と下部架台との間に、該ガイドパイプに沿
   つて上下にスライド可能な水中型のバイブロハン
   マーを作業船より吊り下げると共に、下部架台上
   に回転防止羽根を設け、該バイブロハンマーによ
   り海底地盤中に打込み及び引抜き可能なサンプル
   回収用ケーシングチユーブを設けたことを特徴と
   する水中ボーリングマシン。