JPH0376990A - Quadruple pipe type core tube sampler and sampling method using said sampler - Google Patents
Quadruple pipe type core tube sampler and sampling method using said samplerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[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、更に詳しくは、
試料を伸縮スリーブで包み込んだ状態で採取するコアチ
ューブサンプラー及びそれを用いた試料採取方法の改良
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for collecting undisturbed samples of geological formations (various samples constituting the ground), and more specifically,
The present invention relates to a core tube sampler that collects a sample while being wrapped in an elastic sleeve, and to improvements in a sample collection method using the core tube sampler.
この技術は、特に限定されるものではないが、例えばよ
く締まった砂質土や硬質粘性上等のサンプリング、よく
締まった硬質土や破砕状の岩盤などの不均質な地層のサ
ンプリング、あるいは地表浅部における文化財や化石を
含む地層および産業廃棄物を対象とする大口径サンプリ
ング等において極めて有用なものである。This technique is not particularly limited, but can be used, for example, to sample well-compacted sandy soil or hard viscous soil, to sample heterogeneous strata such as well-compacted hard soil or crushed rock, or to shallow ground surfaces. It is extremely useful for large-diameter sampling of cultural properties, geological formations containing fossils, and industrial waste.
[従来の技術]
地層から試料を乱さない状態で採取するために従来から
様々な構造の機器が開発され使用されている。その一つ
にコア採取管を用いた三重管式コアチューブサンプラー
がある。これは、先端部にメタルクラウンを有し後端部
でスイベルヘッドを介してドリルロッドに連結される外
管と、その内側に位置し先端部にシューが取り付けられ
後端部が前記スイベルヘッドに結合する内管と、その内
管の内側に設けた金属製あるいは硬質樹脂製のコア採取
管を具備している。[Prior Art] Devices with various structures have been developed and used in order to collect samples from geological formations without disturbing them. One of them is a triple core tube sampler that uses a core collection tube. This consists of an outer tube that has a metal crown at the tip and is connected to the drill rod at the rear end via a swivel head, and a shoe located inside the outer tube that is attached to the tip and the rear end is connected to the swivel head. It is equipped with an inner tube to be connected and a core collection tube made of metal or hard resin provided inside the inner tube.
スイベルヘッドによって内管は外管に対して共回りしな
いように結合され、回転する外管によって地盤を掘削し
つつ内管内のコア採取管に試料を収容する。The inner tube is non-rotatably coupled to the outer tube by a swivel head, and the rotating outer tube excavates the ground while storing the sample in the core collection tube in the inner tube.
しかしこのような硬質のコア採取管では、地層の状態に
よっては乱されない試料を採取することが困難となる。However, with such a hard core collection tube, it is difficult to collect samples that are not disturbed depending on the condition of the strata.
そこで上記のような硬質のコア採取管に代えて、弾性ス
リーブを用いる装置もある1弾性スリーブはビニルチュ
ーブ等からなり、予め短く畳み込まれていて、一端が固
定され、他端が管軸に沿って移動可能なコアエレベータ
に取り付けられる。サンプリング時に、試料は弾性スリ
ーブで被覆されながらコアチューブ内を進行し収納され
る。Therefore, instead of the hard core collection tube mentioned above, some devices use an elastic sleeve. 1.An elastic sleeve is made of vinyl tube, etc., and is folded into a short length in advance, with one end fixed and the other end attached to the tube axis. attached to a core elevator that can be moved along. During sampling, the sample is covered with an elastic sleeve as it moves through the core tube and is stored therein.
[発明が解決しようとする課1fil
しかしながら従来の弾性スリーブ式三重管コアチューブ
サンプラーでは、試料を取り出す際に試料の乱れが生じ
ることが多かった。つまり試料を取り出す時に、どうし
ても試料の入った弾性スリーブに力が直接加わり、その
ため試料品質が不安定となり試験結果に悪影響を及ぼす
ことが多かった。また試料を取り出してから輸送用の箱
に収めたり、搬送などの際に試料が変形したり乱された
りすることもあった。[Issue to be Solved by the Invention 1fil] However, in the conventional elastic sleeve type triple-tube core tube sampler, the sample often becomes disturbed when it is taken out. In other words, when removing a sample, force is inevitably applied directly to the elastic sleeve containing the sample, which often results in unstable sample quality and adversely affects test results. In addition, the sample may be deformed or disturbed during transportation, such as when the sample is taken out and then placed in a shipping box.
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、コアチューブ内に収納した試料を簡単に且つそのまま
の状態で取り出すことができるサンプラー及びそれを用
いた試料採取方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a sampler that eliminates the drawbacks of the prior art as described above and allows a sample stored in a core tube to be taken out easily and intact, and a sample collection method using the sampler. It is in.
[課題を解決するための手段]
上記のような技術的課題を解決できる本発明は四重管式
コアチェーブサンブラーであって、(a)先端部にメタ
ルクラウンが取り付けられ、後端部でスイベルヘッドに
結合する外管と、(bll郊外管内側に位置し、先端部
にカンティングシューが取り付けられ、前記外管に対し
て共回りしないように後端部で前記スイベルヘッドに結
合されている内管と、
+C+ 該内管の内側に位置し、一端が固定され、他端
は管軸に沿って移動可能なコアエレベータに取り付けら
れている伸縮スリーブと、fd+伸縮スリーブの伸長時
に、該伸縮スリーブと前記内管との間に位置するように
設けた二つ割構造の試料保護管と、
を具備している。[Means for Solving the Problems] The present invention, which can solve the above-mentioned technical problems, is a quadruple tube type core-chave sampler, which includes: (a) a metal crown is attached to the front end, and a metal crown is attached to the rear end; an outer tube coupled to the swivel head, (located inside the suburban tube, a canting shoe is attached to the tip, and coupled to the swivel head at the rear end so as not to rotate with respect to the outer tube; +C+ a telescopic sleeve located inside the inner pipe, one end of which is fixed and the other end of which is attached to a core elevator movable along the tube axis; A sample protection tube with a two-piece structure is provided so as to be located between the expandable sleeve and the inner tube.
サンプリングにより伸縮スリーブ内に収容された試料は
、その外側の試料保護管ごと内管から取り出される。The sample contained in the telescopic sleeve due to sampling is taken out from the inner tube together with the outer sample protection tube.
[作用]
サンプリング時に、試料はコアエレベータを押し上げつ
つコアチューブ内に侵入し、伸縮スリーブによって包み
込まれる。従って試料は伸縮スリーブで被覆されながら
二つ割構造の試料保護管内に収納されることになる。[Operation] During sampling, the sample enters the core tube while pushing up the core elevator, and is wrapped by the elastic sleeve. Therefore, the sample is housed in the two-part sample protection tube while being covered with the elastic sleeve.
次いで試料取り出し時には、試料が収まっている伸縮ス
リーブを直接引き出すのではなく、その外側の試料保護
管ごと内管から取り出す。Then, when taking out the sample, the telescopic sleeve containing the sample is not directly pulled out, but the entire outer sample protection tube is taken out from the inner tube.
この取り出しは、例えば水圧で試料保護管を内管から押
し出すことによりスムーズに行うことができる。内管と
試料保護管との間に余裕がある場合には、試料保護管の
先端に穴等を設けておき、その穴に工具類を引っ掛けて
引き出すようにしてもよい。This removal can be carried out smoothly by, for example, pushing out the sample protection tube from the inner tube using water pressure. If there is a margin between the inner tube and the sample protection tube, a hole or the like may be provided at the tip of the sample protection tube, and tools may be hooked into the hole and pulled out.
何れにしても試料は伸縮スリーブと試料保護管に囲まれ
た状態で取り出され、そのまま輸送用の箱に収納したり
搬送でき、また二つ割りできるため試料の観察や各種試
験のための供試体選定を簡単に行うことができる。In any case, the sample is taken out while being surrounded by a telescopic sleeve and sample protection tube, and can be stored or transported in a shipping box as is, or it can be split into two, making it easy to observe the sample and select specimens for various tests. It can be done easily.
[実施例]
第1図は本発明に係る四重管式コアチューブサンプラー
の一実施例を示しており、特に締まった砂質土や硬質粘
性上等のサンプリングに適した装置である。このサンプ
ラーは、外側から順に外管10、内管12、試料保護管
14、伸縮スリーブ16の各部材から構成される。[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of a quadruple-tube type core tube sampler according to the present invention, which is a device particularly suitable for sampling compact sandy soil or hard viscous soil. This sampler is composed of an outer tube 10, an inner tube 12, a sample protection tube 14, and an elastic sleeve 16 in order from the outside.
外管10は、その先端部にメタルクラウン18が取り付
けられ、後端部にはスイベルヘッド・アッセンブリ20
を介してドリルロンド(図示せず)が連結される。内管
12の先端部にはカッティングシュー22が設けられ、
その先端は前記メタルクラウン18のトップフェイスよ
り先行する、所謂「先端突出型」になっている、内管1
2の後端は、前記スイベルヘッド・アッセンブリ20に
結合し、外管10に対して共回りしないように構成され
ている。伸縮スリーブ16は、一端(下端)が内管12
に固定され、他端(上端)は管軸に沿って上昇可能なコ
アエレベータ24に取り付けられる。この伸縮スリーブ
16はビニルチェーブ等であり、当初は短く畳み込まれ
て収縮した状態にある。サンプリング時に試料が導入さ
れるにつれてコアエレベータ24が上昇し伸縮スリーブ
16は引き出されて伸長する。The outer tube 10 has a metal crown 18 attached to its distal end and a swivel head assembly 20 at its rear end.
A drill rond (not shown) is connected thereto. A cutting shoe 22 is provided at the tip of the inner tube 12,
The inner tube 1 has a so-called "tip protruding type" whose tip precedes the top face of the metal crown 18.
The rear end of 2 is connected to the swivel head assembly 20 and is configured not to rotate with respect to the outer tube 10. The telescopic sleeve 16 has one end (lower end) connected to the inner tube 12.
The other end (upper end) is attached to a core elevator 24 that can be raised along the tube axis. The telescopic sleeve 16 is made of a vinyl tube or the like, and is initially in a short, contracted state. As a sample is introduced during sampling, the core elevator 24 rises and the telescopic sleeve 16 is pulled out and extended.
さて本発明の特徴は、このような伸縮スリーブ16の伸
長時の位置と前記内管12との間に二つ割構造の試料保
護管14を設けた点にある。A feature of the present invention is that a sample protection tube 14 having a two-piece structure is provided between the expanded position of the telescopic sleeve 16 and the inner tube 12.
試料保護管14は、例えば塩化ビニル・パイプ等から構
成されている。The sample protection tube 14 is made of, for example, a vinyl chloride pipe.
カッティングシュー22は掘削対象となる地質に応じて
その長さを異なるものを使い分けるため、メタルクラウ
ン18のトップフェイスからの突出長を加減できる他、
スイベルヘッド上部のロックナツトによっても微調整が
できる構造になっている。Since the cutting shoes 22 have different lengths depending on the geology to be excavated, the length of the protrusion from the top face of the metal crown 18 can be adjusted.
The structure allows for fine adjustments using the lock nut at the top of the swivel head.
サンプリングの手順は基本的には従来のこの種のコアチ
ューブサンプラーと同様である。外管10を回転駆動し
先端のメタルクラウン18によって地盤を掘削する。ス
イベルヘッド・アッセンブリ20によって内管12は外
管10に対して共回りすることなく、先端のカッティン
グシュー22で地盤を切り出す、内管14が先端突出型
になっているため、掘削に使用する循環泥水による試料
の乱れを防止することができる。第2図に示すように、
サンプリング時に試料30は、伸縮スリーブ16に包み
込まれながらコアチェーブ内を上昇する。このようにし
て試料30は伸縮スリーブ16内に収まった状態となる
。The sampling procedure is basically the same as in conventional core tube samplers of this type. The outer tube 10 is driven to rotate and the ground is excavated by the metal crown 18 at the tip. The swivel head assembly 20 allows the inner tube 12 to cut out the ground with the cutting shoe 22 at the tip without rotating with respect to the outer tube 10.The inner tube 14 has a protruding tip, so it can be used for circulation for excavation. It is possible to prevent the sample from being disturbed by muddy water. As shown in Figure 2,
During sampling, the sample 30 moves up within the core chamber while being wrapped in the telescopic sleeve 16. In this way, the sample 30 is housed within the telescopic sleeve 16.
地表において試料30を取り出すには、メタルクラウン
18やカッティングシュー22を取り外し、スイベルヘ
ッド・アッセンブリ20を切り離した後、試料30が収
まった伸縮スリーブI6をその外側の試料保護管14ご
と水圧で内管12からスムーズに押し出す、試料保護管
14は簡単に二つ割りできる構造であるから、試料30
の入った伸縮スリーブ■6には力が加わることはなく、
採取したままの状態で簡単にサンプラーから取り出すこ
とができる。To take out the sample 30 at the ground surface, after removing the metal crown 18 and cutting shoe 22 and separating the swivel head assembly 20, the telescopic sleeve I6 containing the sample 30, together with the outer sample protection tube 14, is hydraulically inserted into the inner tube. The sample protection tube 14, which can be pushed out smoothly from the sample 30
No force is applied to the elastic sleeve ■6 with
It can be easily removed from the sampler in the same state as it was collected.
ところで緩い砂層のサンプリングの場合、途中で試料が
脱落することも多い。これを防止するためスプリング・
コアキャッチャ−を装着できる構造になっている。コア
キャッチャ−はカッティングシューと内側エクステンシ
ョン26との中間に設置する。このコアキャッチャ−は
弾性が強すぎると試料を乱すことになるので材質は吟味
する必要があるが、試験の結果によれば試料を乱すこと
なくストッパーの役目を十分果たすことができた。また
本実施例ではメタルクラウン18によるカフテングをス
ムーズにして試料の乱れを最小限にする(切れ味をよく
する)ため、植え込みチップ数を通常の約3倍にしであ
る。By the way, when sampling loose sand layers, samples often fall off during the sampling process. To prevent this, spring
It has a structure that allows you to attach a core catcher. The core catcher is installed between the cutting shoe and the inner extension 26. The material of this core catcher needs to be carefully selected because if it is too elastic it will disturb the sample, but according to the test results it was able to fully fulfill its role as a stopper without disturbing the sample. Further, in this embodiment, the number of implanted chips is approximately three times the usual number in order to smooth cuffing by the metal crown 18 and minimize disturbance of the sample (improve sharpness).
第3図は試料をサンプラーから取り出し、試料保護管1
4を開いた状態を示している。サンプラーから取り出し
た時、試料30は伸縮スリーブ16で覆われ、更にその
外側は二つ割構造の試料保護管14で取り囲まれている
。従ってこの状態で容易に輸送用の箱に収納でき、また
実験室等に搬送することができる。更に試料保護管14
は簡単に二つ割りできるから、一方を外すことにより、
目視による検査等をそのまま行うこともできる。Figure 3 shows the sample taken out from the sampler and sample protection tube 1.
4 is shown in an open state. When taken out from the sampler, the sample 30 is covered with a telescopic sleeve 16 and further surrounded on the outside by a sample protection tube 14 having a two-piece structure. Therefore, it can be easily stored in a transport box in this state and transported to a laboratory or the like. Furthermore, the sample protection tube 14
can be easily split into two, so by removing one,
Visual inspection etc. can also be performed as is.
以上本発明の好ましい一実施例について詳述したが、本
発明はこのような槽底のみに限定されるものではない。Although a preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to such a tank bottom.
本発明は締まった礫質上や破砕状軟岩などのような不均
質な地層の試料の採取にも有用である。また本発明は地
表浅部の文化財を含む地層や産業廃棄物を対象とした大
口径の乱されない試料のサンプリング用としても有用で
ある。実際に試料直径が500−一もの超大口径のサン
プラーを製作し、文化財を含む不均質上を乱されない状
態で採取することができた。The present invention is also useful for collecting samples from heterogeneous strata such as compact gravel or crushed soft rock. The present invention is also useful for sampling large-diameter, undisturbed samples of shallow geological formations containing cultural properties and industrial waste. In fact, we created a sampler with an ultra-large diameter of 500 mm, and were able to collect samples from a heterogeneous surface, including cultural properties, without being disturbed.
[発明の効果]
本発明は上記のように試料を包み込む伸縮スリーブの外
側に二つ割り構造の試料保護管が位置し、その試料保護
管ごと取り出す構造であるから、試料や伸縮スリーブに
は力が加わることがなく、採取したままの状態でサンプ
ラーから簡単に取り出すことが可能となる。従来のよう
な伸縮スリーブ式の三重管サンプラーでは試料取り出し
の際にとかく乱れが生じることが多かったが、本発明に
よればこれをほぼ100%防止することができる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention has a structure in which the two-split sample protection tube is located outside the telescopic sleeve that envelops the sample, and the sample protection tube is taken out together, so that force is not applied to the sample or the telescopic sleeve. This makes it possible to easily take out the sample from the sampler in the same state as it was sampled. In the conventional telescopic sleeve type triple-tube sampler, disturbances often occur when taking out a sample, but according to the present invention, this can be almost 100% prevented.
また掘削現場で輸送用の箱に収納したり、掘削現場から
試験室への搬送も試料に直接触れることなく行えるため
、試料が乱れたり変形することはない。In addition, the sample can be stored in a transport box at the excavation site and transported from the excavation site to the test chamber without touching the sample directly, so the sample will not be disturbed or deformed.
特に大口径のサンプラーの場合には、試料の自重が大き
いから試料の変形が生じ易い。それを防止できる本発明
のような試料保護管の使用は極めて有効である。Particularly in the case of a large-diameter sampler, the sample is likely to be deformed because its own weight is large. Use of a sample protection tube such as the present invention that can prevent this is extremely effective.
第1図は本発明に係る四重管式コアチューブサンプラー
の一実施例を示す説明図、第2図はその掘削時における
動作説明図、第3図は採取した時の試料の状態を示す説
明図である。
10・・・外管、12・・・内管、14・・・試料保護
管、16・・・伸縮スリーブ、18・・・メタルクラウ
ン、20・・・スイベルヘッド・アッセンブリ、22・
・・カッティングシュー
24・・・コアエレベータ、
30・・・試料。
第1図Fig. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the quadruple tube type core tube sampler according to the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of its operation during excavation, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing the state of the sample when it is collected. It is a diagram. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Outer tube, 12... Inner tube, 14... Sample protection tube, 16... Telescopic sleeve, 18... Metal crown, 20... Swivel head assembly, 22...
... Cutting shoe 24 ... Core elevator, 30 ... Sample. Figure 1
Claims (1)
端部でスイベルヘッドに結合する外管と、 (b)該外管の内側に位置し、先端部にカッティングシ
ューが取り付けられ、前記外管に対して共回りしないよ
うに後端部で前記スイベルヘッドに結合されている内管
と、 (c)該内管の内側に位置し、一端が固定され、他端は
管軸に沿って移動可能なコアエレベータに取り付けられ
ている伸縮スリーブと、 (d)伸縮スリーブの伸長時に、該伸縮スリーブと前記
内管との間に位置するように設けた二つ割構造の試料保
護管と、 を具備している四重管式コアチューブサンプラー。 2、請求項1記載のサンプラーを用い、サンプリングに
より伸縮スリーブ内に収容した試料を、その外側の試料
保護管ごと内管から取り出す試料採取方法。[Scope of Claims] 1. (a) an outer tube having a metal crown attached to its distal end and connected to a swivel head at its rear end; (b) a cutting shoe located inside the outer tube and disposed at its distal end; (c) an inner tube having one end fixed to the inner tube and connected to the swivel head at the rear end so as not to rotate with respect to the outer tube; (d) a telescoping sleeve attached to a core elevator movable along the tube axis; and (d) a two-split structure positioned between the telescoping sleeve and the inner tube when the telescoping sleeve is extended. A quadruple core tube sampler equipped with sample protection tubes and 2. A sample collection method using the sampler according to claim 1, in which a sample accommodated in a telescopic sleeve by sampling is taken out from the inner tube together with the outer sample protection tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21176289A JPH0376990A (en) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | Quadruple pipe type core tube sampler and sampling method using said sampler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21176289A JPH0376990A (en) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | Quadruple pipe type core tube sampler and sampling method using said sampler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0376990A true JPH0376990A (en) | 1991-04-02 |
Family
ID=16611161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21176289A Pending JPH0376990A (en) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | Quadruple pipe type core tube sampler and sampling method using said sampler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0376990A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100300219A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources (Kigam) | Sub-Sampler |
KR101364166B1 (en) * | 2013-10-24 | 2014-02-17 | 한국광물자원공사 | Extractor for sample in ground and extracting method for sample using the same |
CN109899016A (en) * | 2019-02-26 | 2019-06-18 | 赵秀军 | A kind of heavy duty detergent exploring equipment convenient for safeguarding for iron ore sampling |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP21176289A patent/JPH0376990A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100300219A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources (Kigam) | Sub-Sampler |
KR101364166B1 (en) * | 2013-10-24 | 2014-02-17 | 한국광물자원공사 | Extractor for sample in ground and extracting method for sample using the same |
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