JPH08136418A - 地盤試料のサンプリング装置 - Google Patents
地盤試料のサンプリング装置Info
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- JPH08136418A JPH08136418A JP6295863A JP29586394A JPH08136418A JP H08136418 A JPH08136418 A JP H08136418A JP 6295863 A JP6295863 A JP 6295863A JP 29586394 A JP29586394 A JP 29586394A JP H08136418 A JPH08136418 A JP H08136418A
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- Japan
- Prior art keywords
- rod
- tube
- inner tube
- outer tube
- pipe
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボーリング中にコア試料が絶対に回転しない
ようにすると共にコア試料の応力解放を許さないように
して、コアサンプリングの質を向上させる。 【構成】 圧入力を伝達する外管ロッド２２と、回転力
を伝達する内管ロッド２４からなる二重管ロッド１６
と、外管ロッドの下端に結合されて地盤試料を収容する
内チューブ２６と、その外側に位置し、下端にメタルク
ラウン２９を有して回転自在の外チューブ２８と、内チ
ューブの内部で軸方向に摺動可能なコア押し付けピスト
ン３２と、内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車３
４、外チューブの内周に設けたリング歯車３６、外管ロ
ッドで回転自在に保持されて太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車３８からなる遊星歯車機構３０とを具
備している。コア押し付けピストンで地盤試料表面を押
さえつつ、外チューブの回転で掘進しサンプリングを行
う。
ようにすると共にコア試料の応力解放を許さないように
して、コアサンプリングの質を向上させる。 【構成】 圧入力を伝達する外管ロッド２２と、回転力
を伝達する内管ロッド２４からなる二重管ロッド１６
と、外管ロッドの下端に結合されて地盤試料を収容する
内チューブ２６と、その外側に位置し、下端にメタルク
ラウン２９を有して回転自在の外チューブ２８と、内チ
ューブの内部で軸方向に摺動可能なコア押し付けピスト
ン３２と、内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車３
４、外チューブの内周に設けたリング歯車３６、外管ロ
ッドで回転自在に保持されて太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車３８からなる遊星歯車機構３０とを具
備している。コア押し付けピストンで地盤試料表面を押
さえつつ、外チューブの回転で掘進しサンプリングを行
う。
Description
【０００１】
【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、更に詳しく述べると、内チューブの内部にコア押
し付けピストンを備え、圧入力を伝達する外管ロッドに
結合した内チューブに対して、外チューブを遊星歯車機
構により内管ロッドの回転力で回転し地盤を掘進するサ
ンプリング装置に関するものである。
（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、更に詳しく述べると、内チューブの内部にコア押
し付けピストンを備え、圧入力を伝達する外管ロッドに
結合した内チューブに対して、外チューブを遊星歯車機
構により内管ロッドの回転力で回転し地盤を掘進するサ
ンプリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地盤の性状を調査する場合に最も大切な
作業は地盤の観察をすることであり、次いで、その地盤
の試料をできるだけ乱さないで採取して、各種の室内試
験を行うことである。試料採取の最も普通の方法は、ボ
ーリング孔内にサンプラーを降ろし、その孔底から任意
の長さ（通常、１ｍ程度）の円柱状試料（コア試料）を
採取する。従来技術では、１本のボーリングロッドを使
用し、それを回転しつつ押し込むことによって、孔底下
の地盤の試料を採取する方法が採用されてきた。その主
なサンプラーには、地盤の硬さに応じて、デニソンサン
プラー、トリプルチューブサンプラー、コアパックチュ
ーブサンプラーなどがある。
作業は地盤の観察をすることであり、次いで、その地盤
の試料をできるだけ乱さないで採取して、各種の室内試
験を行うことである。試料採取の最も普通の方法は、ボ
ーリング孔内にサンプラーを降ろし、その孔底から任意
の長さ（通常、１ｍ程度）の円柱状試料（コア試料）を
採取する。従来技術では、１本のボーリングロッドを使
用し、それを回転しつつ押し込むことによって、孔底下
の地盤の試料を採取する方法が採用されてきた。その主
なサンプラーには、地盤の硬さに応じて、デニソンサン
プラー、トリプルチューブサンプラー、コアパックチュ
ーブサンプラーなどがある。
【０００３】これらのサンプラーは、いずれも上述した
ように、１本のロッドにサンプラーを接続し、ロッドを
押し込みながら同時に回転させてサンプラーを地盤に挿
入する方式である。そしてロッドに固定されている外チ
ューブ（コアチューブ）と、ロッドとはベアリングを介
して結合されて外チューブの中で自由に回転が許される
構造をもつ内チューブとによって構成しているのが一般
的である。ここで、外チューブを回転し、同時に内チュ
ーブを押し込んで、該内チューブが回転しないことを期
待しながら、地盤の試料を採取する。
ように、１本のロッドにサンプラーを接続し、ロッドを
押し込みながら同時に回転させてサンプラーを地盤に挿
入する方式である。そしてロッドに固定されている外チ
ューブ（コアチューブ）と、ロッドとはベアリングを介
して結合されて外チューブの中で自由に回転が許される
構造をもつ内チューブとによって構成しているのが一般
的である。ここで、外チューブを回転し、同時に内チュ
ーブを押し込んで、該内チューブが回転しないことを期
待しながら、地盤の試料を採取する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような方式によっ
て試料を採取する場合の最も大きな欠点は、ボーリング
作業の不注意によって、あるいはそれが避けられない場
合もあるが何らかの原因によって、内チューブが外チュ
ーブと一緒に回転してしまう（共回りする）ことであ
る。このために内チューブに取り込まれる試料が著しく
乱れたり、場合によっては試料が内チューブに入らない
ことが生じる。このような機構的な欠点があることか
ら、確実な試料の採取が困難となることが数多く経験さ
れている。更にこのような理由で、地盤の乱されない試
料の採取には、ボーリング技術者の職人的な技術が必要
となっている。
て試料を採取する場合の最も大きな欠点は、ボーリング
作業の不注意によって、あるいはそれが避けられない場
合もあるが何らかの原因によって、内チューブが外チュ
ーブと一緒に回転してしまう（共回りする）ことであ
る。このために内チューブに取り込まれる試料が著しく
乱れたり、場合によっては試料が内チューブに入らない
ことが生じる。このような機構的な欠点があることか
ら、確実な試料の採取が困難となることが数多く経験さ
れている。更にこのような理由で、地盤の乱されない試
料の採取には、ボーリング技術者の職人的な技術が必要
となっている。
【０００５】本発明の目的は、ボーリング中にコア試料
が絶対に回転しないようにすると共にコア試料の応力解
放を許さないようにして、コアサンプリングの質を向上
させることのできる地盤試料のサンプリング装置を提供
することである。
が絶対に回転しないようにすると共にコア試料の応力解
放を許さないようにして、コアサンプリングの質を向上
させることのできる地盤試料のサンプリング装置を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧入力を伝達
する外管ロッドと、回転力を伝達する内管ロッドからな
り、内管ロッドが外管ロッドに対して回転自在となって
いる二重管ロッドと、前記外管ロッドの下端に結合され
て地盤試料を収容する内チューブと、該内チューブの外
側に位置し、下端に切削ビット（例えばメタルクラウ
ン）を有して回転自在の外チューブと、前記内チューブ
の内部で軸方向に摺動可能なコア押し付けピストンと、
前記内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車と、前記外
チューブの内周に設けたリング歯車と、前記外管ロッド
で回転自在に保持されて前記太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車とからなる遊星歯車機構とを具備して
いる地盤試料のサンプリング装置である。
する外管ロッドと、回転力を伝達する内管ロッドからな
り、内管ロッドが外管ロッドに対して回転自在となって
いる二重管ロッドと、前記外管ロッドの下端に結合され
て地盤試料を収容する内チューブと、該内チューブの外
側に位置し、下端に切削ビット（例えばメタルクラウ
ン）を有して回転自在の外チューブと、前記内チューブ
の内部で軸方向に摺動可能なコア押し付けピストンと、
前記内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車と、前記外
チューブの内周に設けたリング歯車と、前記外管ロッド
で回転自在に保持されて前記太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車とからなる遊星歯車機構とを具備して
いる地盤試料のサンプリング装置である。
【０００７】ここでコア押し付けピストンは、外周面に
内チューブ内面に摺接するゴムリングを有し、該ゴムリ
ングの外向きの膨出量を可変として摩擦力を調整可能と
するのがよい。また外管ロッド下端と内チューブ上部と
の間に、キー機構とスプリングを備え、軸方向の変位の
みを許容する振動衝撃緩和機構を設ける構造とするのが
望ましい。
内チューブ内面に摺接するゴムリングを有し、該ゴムリ
ングの外向きの膨出量を可変として摩擦力を調整可能と
するのがよい。また外管ロッド下端と内チューブ上部と
の間に、キー機構とスプリングを備え、軸方向の変位の
みを許容する振動衝撃緩和機構を設ける構造とするのが
望ましい。
【０００８】複数本の外管ロッドと内管ロッドは、それ
ぞれボーリング孔内においてセントライザーを兼ねるジ
ョイント部によって順次連結され、上端はスイベルを介
してロータリー式ボーリング機械に接続される構造とす
る。前記ジョイントは、一方の内管ロッドの一端の四角
筒部に他方の内管ロッドの一端の四角穴部が嵌合し、外
管ロッドは外筒部の両端の接続ネジで連結されるように
し、またスイベルは、ボーリング孔口のガイド管の縦溝
に嵌まって回転を阻止される外管部と、四角筒部と四角
穴部との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを
結合する内管部とを備えている構造とする。
ぞれボーリング孔内においてセントライザーを兼ねるジ
ョイント部によって順次連結され、上端はスイベルを介
してロータリー式ボーリング機械に接続される構造とす
る。前記ジョイントは、一方の内管ロッドの一端の四角
筒部に他方の内管ロッドの一端の四角穴部が嵌合し、外
管ロッドは外筒部の両端の接続ネジで連結されるように
し、またスイベルは、ボーリング孔口のガイド管の縦溝
に嵌まって回転を阻止される外管部と、四角筒部と四角
穴部との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを
結合する内管部とを備えている構造とする。
【０００９】
【作用】内チューブは外管ロッドに結合されて回転でき
ないようになっており、他方、外チューブは、内管ロッ
ドの太陽歯車と遊星歯車とリング歯車とからなる遊星歯
車機構によって回転する。これによって内チューブには
圧入力が、外チューブには回転力が、それぞれ独立に伝
達され、ボーリング中にコア試料が絶対に回転しない状
態でボーリング孔底での地盤試料の採取が行える。内チ
ューブ内には軸方向に摺動可能なコア押し付けピストン
が設けられており、ボーリング中、そのピストンによっ
て地盤試料の表面を押し付け続けるため、試料の応力が
解放されることはない。
ないようになっており、他方、外チューブは、内管ロッ
ドの太陽歯車と遊星歯車とリング歯車とからなる遊星歯
車機構によって回転する。これによって内チューブには
圧入力が、外チューブには回転力が、それぞれ独立に伝
達され、ボーリング中にコア試料が絶対に回転しない状
態でボーリング孔底での地盤試料の採取が行える。内チ
ューブ内には軸方向に摺動可能なコア押し付けピストン
が設けられており、ボーリング中、そのピストンによっ
て地盤試料の表面を押し付け続けるため、試料の応力が
解放されることはない。
【００１０】セントライザーを兼ねるジョイント部は、
ボーリング中のサンプリング装置の回転振れを最小限に
抑えてサンプリングの質を向上させ、また複数本の外管
ロッドと内管ロッドとを順次連結するのを容易にする。
スイベルは、ボーリング機械の一重ロッドを二重ロッド
に変換する機能を果たす。
ボーリング中のサンプリング装置の回転振れを最小限に
抑えてサンプリングの質を向上させ、また複数本の外管
ロッドと内管ロッドとを順次連結するのを容易にする。
スイベルは、ボーリング機械の一重ロッドを二重ロッド
に変換する機能を果たす。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係るサンプリング装置の全体
構成を示す説明図である。装置全体は、地表に設置した
ロータリー式ボーリング機械１０と、ボーリング孔１２
に挿入したサンプラー１４、それを吊るしている二重管
ロッド１６、該二重管ロッド１６を孔内中心に保持する
セントライザ兼カプラー部１８、二重管ロッド１６の上
端に位置しボーリング機械１０と結合するスイベル２０
とガイド管２１などからなる。
構成を示す説明図である。装置全体は、地表に設置した
ロータリー式ボーリング機械１０と、ボーリング孔１２
に挿入したサンプラー１４、それを吊るしている二重管
ロッド１６、該二重管ロッド１６を孔内中心に保持する
セントライザ兼カプラー部１８、二重管ロッド１６の上
端に位置しボーリング機械１０と結合するスイベル２０
とガイド管２１などからなる。
【００１２】図２に、本発明に係るサンプリング装置の
要部であるサンプラー１４の一実施例を示す。二重管ロ
ッド１６は、圧入力を伝達する外管ロッド２２と、回転
力を伝達する内管ロッド２４とからなり、外管ロッド２
２に対して内管ロッド２４が隙間を有し回転自在の関係
になっている。例えば、５０mmφの外管ロッドに２８mm
φの内管ロッドを通し、２８−５０mmの二重管ロッドを
組み立てる。外管ロッド２２の下端に内チューブ２６が
結合され、該内チューブ２６の外側に外チューブ２８が
位置する。外チューブ２８の下端にはメタルクラウン２
９が設けられている。また内管ロッド２４と外チューブ
２８との間には遊星歯車機構３０が設けられ、内チュー
ブ２６の下部にはコア押し付けピストン３２が設けられ
る。
要部であるサンプラー１４の一実施例を示す。二重管ロ
ッド１６は、圧入力を伝達する外管ロッド２２と、回転
力を伝達する内管ロッド２４とからなり、外管ロッド２
２に対して内管ロッド２４が隙間を有し回転自在の関係
になっている。例えば、５０mmφの外管ロッドに２８mm
φの内管ロッドを通し、２８−５０mmの二重管ロッドを
組み立てる。外管ロッド２２の下端に内チューブ２６が
結合され、該内チューブ２６の外側に外チューブ２８が
位置する。外チューブ２８の下端にはメタルクラウン２
９が設けられている。また内管ロッド２４と外チューブ
２８との間には遊星歯車機構３０が設けられ、内チュー
ブ２６の下部にはコア押し付けピストン３２が設けられ
る。
【００１３】遊星歯車機構３０は、図３にも示されてい
るように、内管ロッド２４の下端外周に設けた太陽歯車
３４と、外チューブ２８の内周に設けたリング歯車３６
と、外管ロッド２２で回転自在に保持されて前記太陽歯
車３４及びリング歯車３６に噛合する３個の遊星歯車３
８とからなる。例えば内管ロッド２４が右回転（矢印ａ
で示す）すると太陽歯車３４が回転し、その回転は遊星
歯車３８を介してリング歯車３６に伝達されて、外チュ
ーブ２８が左回転（矢印ｂで示す）する。
るように、内管ロッド２４の下端外周に設けた太陽歯車
３４と、外チューブ２８の内周に設けたリング歯車３６
と、外管ロッド２２で回転自在に保持されて前記太陽歯
車３４及びリング歯車３６に噛合する３個の遊星歯車３
８とからなる。例えば内管ロッド２４が右回転（矢印ａ
で示す）すると太陽歯車３４が回転し、その回転は遊星
歯車３８を介してリング歯車３６に伝達されて、外チュ
ーブ２８が左回転（矢印ｂで示す）する。
【００１４】コア押し付けピストン３２は、ピストンヘ
ッド４０と、その外周に嵌着したゴムリング４２と、該
ゴムリング４２を軸方向に押圧してその外周方向への膨
出量を調整するスリーブ部４４を有するピストンフット
４６と、ピストンヘッド４０とピストンフット４６との
距離を調整する調整ネジ４８と、ピストンフット４６の
下面に設けた押さえゴム５０とからなる。調整ネジ４８
を締め付けると、ピストンヘッド４０とピストンフット
４６との間隔が狭まり、スリーブ部４４によりゴムリン
グ４２が軸方向に押さえ付けられるため、該ゴムリング
４２は外方向に膨出して、内チューブ２６との接触状態
が変化する（摩擦力が増大する）。これによって、内チ
ューブ２６に対するコア押し付けピストン３２の摺動抵
抗を調整できる。内チューブ２６の内部での状態を図４
のＡに示し、コア押し付けピストン３２の外観を図４の
Ｂに示す。調整ネジを締め付けると、ゴムリングは外向
きに膨らむ。これによるゴムリング４２の摩擦力の調整
は、例えばトルクドライバー制御によって設定する。
ッド４０と、その外周に嵌着したゴムリング４２と、該
ゴムリング４２を軸方向に押圧してその外周方向への膨
出量を調整するスリーブ部４４を有するピストンフット
４６と、ピストンヘッド４０とピストンフット４６との
距離を調整する調整ネジ４８と、ピストンフット４６の
下面に設けた押さえゴム５０とからなる。調整ネジ４８
を締め付けると、ピストンヘッド４０とピストンフット
４６との間隔が狭まり、スリーブ部４４によりゴムリン
グ４２が軸方向に押さえ付けられるため、該ゴムリング
４２は外方向に膨出して、内チューブ２６との接触状態
が変化する（摩擦力が増大する）。これによって、内チ
ューブ２６に対するコア押し付けピストン３２の摺動抵
抗を調整できる。内チューブ２６の内部での状態を図４
のＡに示し、コア押し付けピストン３２の外観を図４の
Ｂに示す。調整ネジを締め付けると、ゴムリングは外向
きに膨らむ。これによるゴムリング４２の摩擦力の調整
は、例えばトルクドライバー制御によって設定する。
【００１５】このコア押し付けピストン３２は、孔底の
地盤の試料がサンプリング作業中の応力解放で膨張しな
いようにし、同時に試料の頭部のふらつきを止めて、削
孔回転に伴うコアの乱れを最小にする機能を果たす。コ
ア押し付け力は、試料採取深度の有効鉛直土被り圧力を
σ′V0とした時、（０．５〜１．０）σ′V0となるよう
に調整する。
地盤の試料がサンプリング作業中の応力解放で膨張しな
いようにし、同時に試料の頭部のふらつきを止めて、削
孔回転に伴うコアの乱れを最小にする機能を果たす。コ
ア押し付け力は、試料採取深度の有効鉛直土被り圧力を
σ′V0とした時、（０．５〜１．０）σ′V0となるよう
に調整する。
【００１６】なお図５に示すように、ここでは外管ロッ
ド２２の下端に縦方向に延びるキー溝５２を設け、内チ
ューブ２６の上端ロッド部５４の外周面に縦方向のキー
５６を設けて相対的に上下方向には変位できるが回転し
ないように組み合わせると共に、外管ロッド２２内の下
部にコイルスプリング５８を設けて、振動や衝撃が直接
伝達されないような振動衝撃緩和機構を設けている。ま
た内チューブ２６の上部の蓋部６０には空気抜き６２を
設け、該空気抜き６２の途中にチェック弁６４を組み込
む。これはサンプリング時に内チューブ２６の内部の空
気を抜いて試料を収納し易くすると共に、サンプリング
後は、収納した試料の落下を防止する機能を果たす。ま
た図２に示すように、コア押し付けピストン３２と内チ
ューブ２６との間には、折り畳まれたコアパックチュー
ブ６６を設ける。
ド２２の下端に縦方向に延びるキー溝５２を設け、内チ
ューブ２６の上端ロッド部５４の外周面に縦方向のキー
５６を設けて相対的に上下方向には変位できるが回転し
ないように組み合わせると共に、外管ロッド２２内の下
部にコイルスプリング５８を設けて、振動や衝撃が直接
伝達されないような振動衝撃緩和機構を設けている。ま
た内チューブ２６の上部の蓋部６０には空気抜き６２を
設け、該空気抜き６２の途中にチェック弁６４を組み込
む。これはサンプリング時に内チューブ２６の内部の空
気を抜いて試料を収納し易くすると共に、サンプリング
後は、収納した試料の落下を防止する機能を果たす。ま
た図２に示すように、コア押し付けピストン３２と内チ
ューブ２６との間には、折り畳まれたコアパックチュー
ブ６６を設ける。
【００１７】図５のＡに示すように、コア押し付けピス
トン３２の先端の押さえゴム５０をボーリング孔底の地
盤表面に押し当てた状態とし外管ロッド２２が回転しな
いように圧入していくと、内チューブ２６も回転するこ
となく保持される。その状態で内管ロッド２４を回転す
ると、遊星歯車機構３０によって外チューブ２８が回転
し、下端のメタルクラウン２９で地盤を掘進する。その
際、内管ロッド２４から矢印ｃで示すように泥水を供給
する。泥水は、孔５９から流出し、内チューブ２６と外
チューブ２８の間を通って掘進部に供給される。すると
図５のＢに示すように、地盤試料（コア試料）６１はコ
ア押し付けピストン３２で押さえ付けられた状態のまま
内チューブ２６内に収容され、同時に地盤試料６１の外
周はコアパックチューブ６６で覆われていく。このよう
にして、地盤試料が絶対に回転することなく、内チュー
ブ２６に収容できることになる。
トン３２の先端の押さえゴム５０をボーリング孔底の地
盤表面に押し当てた状態とし外管ロッド２２が回転しな
いように圧入していくと、内チューブ２６も回転するこ
となく保持される。その状態で内管ロッド２４を回転す
ると、遊星歯車機構３０によって外チューブ２８が回転
し、下端のメタルクラウン２９で地盤を掘進する。その
際、内管ロッド２４から矢印ｃで示すように泥水を供給
する。泥水は、孔５９から流出し、内チューブ２６と外
チューブ２８の間を通って掘進部に供給される。すると
図５のＢに示すように、地盤試料（コア試料）６１はコ
ア押し付けピストン３２で押さえ付けられた状態のまま
内チューブ２６内に収容され、同時に地盤試料６１の外
周はコアパックチューブ６６で覆われていく。このよう
にして、地盤試料が絶対に回転することなく、内チュー
ブ２６に収容できることになる。
【００１８】複数本の外管ロッドと内管ロッドは、ボー
リング孔内においてセントライザーを兼ねるジョイント
部１８によって順次連結され、上端はスイベル２０を介
してロータリー式ボーリング機械１０に接続される。ジ
ョイント部１８の詳細を図６に示し、スイベル２０の詳
細を図７に示す。ジョイント部１８で結合する下方の内
管ロッドの上端部分を四角筒状とし、その四角筒部７０
に上方の内管ロッドの下端の四角穴部７２が嵌合するよ
うに組み合わせて回転を伝達する。上方の内管ロッドは
軸受７４で外筒部７６に対して回転自在とする。該外筒
部７６の上下両端はネジ構造７８として、外管ロッドに
螺着する。なお図示していないが、外筒部７６の外側に
は板バネ式あるいはパンタグラフ式などで外向きに膨出
するセントライザー機構を設けて、内管ロッドの振れを
防止すると共に内管ロッドの荷重を外で支えて下方のサ
ンプラーに伝わらないようにする機能を果たす。スイベ
ル１６は、ボーリング孔口に設けるガイド管２１の複数
本の縦溝７９にそれぞれガイド管引っ掛け部８０が嵌ま
って回転が阻止される外管部８２と、四角筒部と四角穴
部との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを結
合する内管部８４とを備え、該内管部８４は軸受８６に
よって外管部８２に対して回転自在であり、内管部８４
を通って泥水を注入できるようになっいる。このスイベ
ル２０は、ボーリング機械１０の一重管ロッド１１を二
重管ロッド１６に変換し、且つ内管ロッド２４は回転さ
せるが外管ロッド２２は回転しないように支持する。こ
れによってボーリング機械で回転圧入した場合に、外管
ロッドに圧入力を、内管ロッドに回転力を別々に伝達さ
せる。
リング孔内においてセントライザーを兼ねるジョイント
部１８によって順次連結され、上端はスイベル２０を介
してロータリー式ボーリング機械１０に接続される。ジ
ョイント部１８の詳細を図６に示し、スイベル２０の詳
細を図７に示す。ジョイント部１８で結合する下方の内
管ロッドの上端部分を四角筒状とし、その四角筒部７０
に上方の内管ロッドの下端の四角穴部７２が嵌合するよ
うに組み合わせて回転を伝達する。上方の内管ロッドは
軸受７４で外筒部７６に対して回転自在とする。該外筒
部７６の上下両端はネジ構造７８として、外管ロッドに
螺着する。なお図示していないが、外筒部７６の外側に
は板バネ式あるいはパンタグラフ式などで外向きに膨出
するセントライザー機構を設けて、内管ロッドの振れを
防止すると共に内管ロッドの荷重を外で支えて下方のサ
ンプラーに伝わらないようにする機能を果たす。スイベ
ル１６は、ボーリング孔口に設けるガイド管２１の複数
本の縦溝７９にそれぞれガイド管引っ掛け部８０が嵌ま
って回転が阻止される外管部８２と、四角筒部と四角穴
部との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを結
合する内管部８４とを備え、該内管部８４は軸受８６に
よって外管部８２に対して回転自在であり、内管部８４
を通って泥水を注入できるようになっいる。このスイベ
ル２０は、ボーリング機械１０の一重管ロッド１１を二
重管ロッド１６に変換し、且つ内管ロッド２４は回転さ
せるが外管ロッド２２は回転しないように支持する。こ
れによってボーリング機械で回転圧入した場合に、外管
ロッドに圧入力を、内管ロッドに回転力を別々に伝達さ
せる。
【００１９】図８は地盤試料の採取の準備工程を順に示
している。地盤に形成したボーリング孔１２の孔口部分
にガイド管２１を取り付ける（Ａ）。ついで、サンプラ
ー１４を降ろし（Ｂ）、セントライザー兼カプラー部１
８を介して内管ロッド２４と外管ロッド２２を接続する
（Ｃ及びＤ）。サンプラーが孔底に達するように、複数
本の内管ロッドと外管ロッドをセントライザー兼カプラ
ー部によって継ぎ足していく。そして最上部にスイベル
２０を取り付け（Ｅ）、スイベル２０をガイド管２１に
挿入して回転しないようにし、ボーリング機械１０に接
続する（Ｆ）。この状態から、泥水を供給しつつ、ボー
リング機械１０を駆動してボーリング孔底から地盤試料
を採取する。
している。地盤に形成したボーリング孔１２の孔口部分
にガイド管２１を取り付ける（Ａ）。ついで、サンプラ
ー１４を降ろし（Ｂ）、セントライザー兼カプラー部１
８を介して内管ロッド２４と外管ロッド２２を接続する
（Ｃ及びＤ）。サンプラーが孔底に達するように、複数
本の内管ロッドと外管ロッドをセントライザー兼カプラ
ー部によって継ぎ足していく。そして最上部にスイベル
２０を取り付け（Ｅ）、スイベル２０をガイド管２１に
挿入して回転しないようにし、ボーリング機械１０に接
続する（Ｆ）。この状態から、泥水を供給しつつ、ボー
リング機械１０を駆動してボーリング孔底から地盤試料
を採取する。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上記のように、圧入力を伝達す
る外管ロッドによって内チューブを支持し、遊星歯車機
構によって内管ロッドの回転を外チューブに伝達するよ
うに構成しているので、サンプリング中に外チューブが
回転しても内チューブは絶対に回転しないことが保証さ
れる。また内チューブには適切な摩擦力を有するコア押
し付けピストンが内蔵されているので、採取されつつあ
る孔底の地盤を所定の力で押し付け続けるため、ばらば
らになることを防止できる。このため、 乱れの少ない試料を採取できる。 硬さの違う要素をもった地盤の試料を確実に採取でき
る。 サンプリング作業に、ボーリング技術者の職人的な技
術を特に必要としない。 などの効果がある。そして、従来のサンプリング装置よ
りも広い地盤を対象として、より確実な試料採取が可能
となり、場合によっては、地盤のあるがままの方位で試
料を採取することが可能となる。
る外管ロッドによって内チューブを支持し、遊星歯車機
構によって内管ロッドの回転を外チューブに伝達するよ
うに構成しているので、サンプリング中に外チューブが
回転しても内チューブは絶対に回転しないことが保証さ
れる。また内チューブには適切な摩擦力を有するコア押
し付けピストンが内蔵されているので、採取されつつあ
る孔底の地盤を所定の力で押し付け続けるため、ばらば
らになることを防止できる。このため、 乱れの少ない試料を採取できる。 硬さの違う要素をもった地盤の試料を確実に採取でき
る。 サンプリング作業に、ボーリング技術者の職人的な技
術を特に必要としない。 などの効果がある。そして、従来のサンプリング装置よ
りも広い地盤を対象として、より確実な試料採取が可能
となり、場合によっては、地盤のあるがままの方位で試
料を採取することが可能となる。
【図１】本発明に係るサンプリング装置の全体構成図。
【図２】サンプラーの一実施例を示す断面図。
【図３】遊星歯車機構の説明図。
【図４】コア押し付けピストンの説明図。
【図５】サンプラーの動作説明図。
【図６】セントライザー兼カプラー部の断面図。
【図７】スイベルの断面図。
【図８】サンプリング作業の準備工程を示す説明図。
１０ ボーリング機械 １２ ボーリング孔 １４ サンプラー １６ 二重管ロッド １８ セントライザー兼カプラー部 ２０ スイベル ２１ ガイド管 ２２ 外管ロッド ２４ 内管ロッド ２６ 内チューブ ２８ 外チューブ ２９ メタルクラウン ３０ 遊星歯車機構 ３２ コア押し付けピストン ３４ 太陽歯車 ３６ リング歯車 ３８ 遊星歯車 ４２ ゴムリング ４８ 調整ネジ
Claims (4)
- 【請求項１】 圧入力を伝達する外管ロッドと、回転力
を伝達する内管ロッドとからなり、内管ロッドが外管ロ
ッドに対して回転自在となっている二重管ロッドと、 前記外管ロッドの下端に結合され、地盤試料を収容する
内チューブと、 該内チューブの外側に位置し、下端に切削ビットを有し
回転自在の外チューブと、 前記内チューブの内部で軸方向に摺動可能なコア押し付
けピストンと、 前記内管ロッドの下端外周に設けた太陽歯車と、前記外
チューブの内周に設けたリング歯車と、前記外管ロッド
で回転自在に保持されて前記太陽歯車及びリング歯車に
噛合する遊星歯車とからなる遊星歯車機構とを具備して
いる地盤試料のサンプリング装置。 - 【請求項２】 コア押し付けピストンは、外周面に内チ
ューブ内面に摺接するゴムリングを有し、該ゴムリング
の外向きの膨出量を可変として摩擦力調整可能とした請
求項１記載のサンプリング装置。 - 【請求項３】 外管ロッド下端と内チューブ上部との間
に、キー機構とスプリングを備え、軸方向の変位のみを
許容する振動衝撃緩和機構を設けた請求項１又は２記載
のサンプリング装置。 - 【請求項４】 複数本の外管ロッドと内管ロッドは、そ
れぞれボーリング孔内においてセントライザーを兼ねる
ジョイント部によって順次連結され、上端はスイベルを
介してロータリー式ボーリング機械に接続される構造で
あり、 前記ジョイントは、一方の内管ロッドの一端の四角筒部
に他方の内管ロッドの一端の四角穴部が嵌合し、外管ロ
ッドは外筒部の両端の接続ネジで連結され、 前記スイベルは、ボーリング孔口のガイド管の縦溝に嵌
まって回転を阻止される外管部と、四角筒部と四角穴部
との嵌合によって内管ロッドとボーリング機械とを結合
する内管部とを備えている請求項１乃至３記載のサンプ
リング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29586394A JP3299399B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 地盤試料のサンプリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29586394A JP3299399B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 地盤試料のサンプリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136418A true JPH08136418A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3299399B2 JP3299399B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=17826167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29586394A Expired - Lifetime JP3299399B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 地盤試料のサンプリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3299399B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7059207B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-06-13 | Joel Steven Harris | Motor driven sampling apparatus for material collection |
| JP2013194427A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | コア回転防止機構を備えるボーリングコア採取装置 |
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| CN114112499A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-01 | 河北省地质测绘院 | 一种土壤污染防治用土壤采集器 |
| CN116500206A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-07-28 | 深圳市力容电子有限公司 | 一种电容生产用电解液检测装置及其检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611788A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-07 | 有限会社 日本基礎技術 | 軟弱地盤用サンプラ− |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP29586394A patent/JP3299399B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611788A (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-07 | 有限会社 日本基礎技術 | 軟弱地盤用サンプラ− |
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| CN114112499B (zh) * | 2021-11-25 | 2023-08-22 | 河北省地质测绘院 | 一种土壤污染防治用土壤采集器 |
| CN116500206A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-07-28 | 深圳市力容电子有限公司 | 一种电容生产用电解液检测装置及其检测方法 |
| CN116500206B (zh) * | 2023-06-26 | 2023-12-05 | 深圳市力容电子有限公司 | 一种电容生产用电解液检测装置及其检测方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3299399B2 (ja) | 2002-07-08 |
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