JPH09125859A - コア採取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明が解決すべき課題は、装置が小規模か
つ簡易構造であると共に故障しにくく、また迅速にコア
の採取を行え、さらには汎用性及びコスト性にも優れて
おり、しかも土壌汚染調査に用いることができる良質な
コアを採取することができるコア採取装置を提供するこ
とである。 【解決手段】 本発明は、上記課題を解決するための手
段として、シングル型のサンプリングチュ−ブの先端部
にビットを装備し、かつその先端部内に筒状の袋体を収
縮させてサンプリングチュ−ブと同一軸線となるよう収
納し、サンプリングチュ−ブ内にコアを採取する際に、
コア外周に前記袋体を被覆するよう構成したことを特徴
とするコア採取装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟岩層、砂礫層、
砂層、粘性土層等の広範囲な種類の地層において使用す
ることができる地質調査用コアの採取装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のコア採取装置には、図８に示すよ
うなものが存在する（特開昭５７−２０１４９１号）。
この装置は、アウタ−チュ−ブａ１とインナ−チュ−ブ
ａ２との間に送水路を有するダブル型のコアチュ−ブａ
を有しており、このコアチュ−ブａの先端側の内部に
は、有底円筒状袋ｂが収縮されて軸線が同一になるよう
に収納されている。

【０００３】コアを採取する場合は、コアチュ−ブａの
基端側にボ−リングロッドｃ連結し、送水路を介して先
端から水を噴射しながら回転させて地盤を穿孔する。穿
孔に伴ってコアｄがコアチュ−ブａの先端から内部に侵
入し、このとき有底円筒状袋ｂがコアｄの周面を被覆す
る。このように、有底円筒状袋ｂで被覆されることによ
り摩擦抵抗が低減されるため、コアｄをスム−ズにコア
チュ−ブａ内に取り込めるという利点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術には次
のような問題点が存在する。 ＜イ＞従来のコア採取技術は、上記のように切削水の供
給を伴う回転切削方法が取られている。しかし、この方
法の場合、ボ−リングロッドや回転装置等を地上で支持
するための大掛かりな櫓や、送水設備が必要となり、狭
い敷地内での調査に用いることは困難である。また、装
置の運搬や組立て及び解体も非常に煩雑である。

【０００５】ところで近年、全世界的に環境保全に対す
る関心が高まっており、その一例としてＩＳＯ（国際標
準化機構）という国際組織の一委員会により、環境保全
に関する基準、ＩＳＯ1400シリ−ズが制定された。わが
国の企業もこの基準の認証を受けることが急務であり、
企業の方針もその方向で進んでいるのが現実である。そ
して、ＩＳＯ1400シリ−ズ等のような環境保全に関する
基準の一つとして、土壌の汚染に関する基準も重要事項
となっている。

【０００６】土壌の汚染調査は、工場の敷地や宅地など
から調査用コアを採取して汚染状況を調べるものであ
る。従って、調査面積が狭い場所もあるため、なるべく
小規模な採取装置であることが望ましい。また、採取中
は工場敷地内などが使用できないため、なるべく短時間
に採取作業を終える必要がある。これらのことを踏まえ
た場合、従来の回転切削式のコア採取技術は、装置が大
掛かりになり、また採取作業に長時間を要するため、土
壌の汚染調査には適したものとはいえない。

【０００７】＜ロ＞土壌汚染調査は、土壌に含有された
汚染物の調査を行うものであるため、従来のように切削
時に孔内に水を供給してしまうと、汚染調査が困難にな
る。

【０００８】＜ハ＞従来の回転切削式の場合は、軟岩
層、砂礫層、砂層、粘性土層等の地層の種類に応じて、
別個のコア採取装置を使い分ける必要があるため、汎用
性に乏しく不経済である。

【０００９】＜ニ＞アウタ−チュ−ブとインナ−チュ−
ブよりなるダブル型のコアチュ−ブを用いるため、構造
が複雑であり、製造コストが高くなると共に、故障頻度
も多くなる。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、装置が小規模かつ簡易構造で
あると共に故障しにくく、また迅速にコアの採取を行
え、さらには汎用性及びコスト性にも優れており、しか
も土壌汚染調査に用いることができる良質なコアを採取
することができるコア採取装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、シングル型のサンプリングチ
ュ−ブの先端部にビットを装備し、かつその先端部内に
筒状の袋体を収縮させてサンプリングチュ−ブと同一軸
線となるよう収納し、サンプリングチュ−ブ内にコアを
採取する際に、コア外周に前記袋体を被覆するよう構成
したことを特徴とするコア採取装置を提供する。

【００１２】また、上記サンプリングチュ−ブは、打撃
式打ち込み機と連結可能に構成される場合や、打ち込み
ロッドを介して前記打撃式打ち込み機と連結可能に構成
される場合がある。

【００１３】また、上記袋体のサンプリングチュ−ブの
先端側の端部を、弾力性を有する挟持部材で挟んで固定
する構造や、袋体の一方端又は両端の開口部を拡縮可能
で、かつ縮小するよう付勢する構造も採用できる。

【００１４】また、上記袋体のサンプリングチュ−ブ先
端の反対側の端部に、サンプリングチュ−ブと同一軸線
となるよう短管状の当接部材を取り付け、この当接部材
の外周面には、当接部材の半径方向への移動を規制する
支持部材を設ける構造や、前記支持部材に、前記当接部
材の半径方向に移動可能な回転体を用いる構造も採用で
きる。

【００１５】さらに、上記袋体のサンプリングチュ−ブ
先端の反対側の端部に、空気抜け穴を開設した板状の当
接部材を設けた構造も採用できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施の形態について説明する。 ＜イ＞装置の全体構造 図３は装置全体を示しており、図中１は打撃式の打ち込
み機、２はこの打ち込み機１と一端を連結可能な打ち込
みロッド、３はこの打ち込みロッドの他端と連結可能な
シングル型のサンプリングチュ−ブである。

【００１７】＜ロ＞打ち込み機 打ち込み機１は、打撃ハンマ−を内蔵した公知の装置で
あり、作業員が二人程度で持ち上げて、打ち込み作業を
行える小型かつ軽量なものである。打ち込み機１には連
結治具１１が設けてあり、打ち込みロッド２を連結する
ためのアダプタ−１２を装着できるよう構成されてい
る。

【００１８】＜ハ＞打ち込みロッド 打ち込みロッド２は、両端にねじ穴を穿設した鋼棒等で
あり、一端はニップル２１ａを介してアダプタ−１２に
連結され、他端はニップル２１ｂを介してサンプリング
チュ−ブ３の基端部と連結される。地表面付近の浅い部
分のコア採取を行う場合は、この打ち込みロッド２を用
いずに、直接サンプリングチュ−ブ３をアダプタ−１２
に連結して用いれば良く、より深くサンプリングチュ−
ブ３を打ち込む際に打ち込みロッド２が用いられる。

【００１９】＜ニ＞サンプリングチュ−ブ サンプリングチュ−ブ３は、シングル型の中空の鋼管等
であり、先端部は開放され、基端部にはニップル２１ｂ
を螺合するねじ穴を有している。シングル型で送水路等
も設けられていないため、構造が簡易でかつ軽量であ
る。

【００２０】＜ホ＞ビット サンプリングチュ−ブ３の先端開放部には、図１に示す
ように、短管状の掘削用ビット４が螺合されており、こ
のビット４の開放された先端部からサンプリングチュ−
ブ３内にコアが侵入して採取される。また、ビット４の
内部には段差面４１が設けられており、リテ−ナ−５の
フランジ部５１が係合されている。

【００２１】＜ヘ＞リテ−ナ− リテ−ナ−５は、円形のフランジ部５１から、複数のひ
げ状の突起５２をド−ム状に立ち上げた形状である。図
１に示すように、突起５２群はサンプリングチュ−ブ３
の基端側に突出するように配置され、サンプリングチュ
−ブ３内へのコアの侵入は許容し、抜け落ちるのを制止
するための逆止弁の機能を有している。

【００２２】＜ト＞取付管 取付管６は、サンプリングチュ−ブ３の内径よりも小さ
い外径を有する短管であり、その一端には、サンプリン
グチュ−ブ３の内径よりも大きい外径のフランジ部６１
が設けられている。取り付けに当たっては、図１に示す
ように、フランジ部６１を、リテ−ナ−５のフランジ部
５１とサンプリングチュ−ブ３の先端面とで挟持させ
て、管体部がサンプリングチュ−ブ３の基端側に位置す
るように取り付ける。

【００２３】＜チ＞袋体 図１に示すように、取付管６の外周面とサンプリングチ
ュ−ブ３の内周面間には、サンプリングチュ−ブ３の先
端部側が閉塞され、かつ基端部側が開放された円筒状の
収納部７が形成される。この収納部７には、円筒状の袋
体８が収縮した状態で、かつサンプリングチュ−ブ３と
同一軸線となるよう収納されている。この袋体８には、
合成樹脂等の種々の材料で作製された、網目状やフィル
ム状のもの等が使用できる。

【００２４】また、袋体８は、取付管６のフランジ部６
１側の外周面に周方向に凹設した溝内に、ゴム等の止め
輪８１により固定されている。袋体８の取り付け方法
は、取付管６の外周面に被せた後に、サンプリングチュ
−ブ３内に取付管６を取り付けることによって行われ
る。

【００２５】＜リ＞当接部材 当接部材９は、図１に示すように、プラスチック製等の
短管状部材であり、取付管６の内径よりも小さい外径を
有している。この当接部材９の外周面にも周方向に溝が
凹設され、ゴム等の止め輪９１によって、この溝内に袋
体８の基端側が固定されている。

【００２６】当接部材９に袋体８を固定する場合は、先
ず取付管６に袋体８を被せ、取付管６のフランジ部６１
側から当接部材９を通して、袋体８の基端部側の内部に
当接部材９を位置させた状態で止め輪９１によって固定
を行う。

【００２７】

【コア採取方法】次に、図７を参照しながら、コアの採
取方法について説明する。先ず、サンプリングチュ−ブ
３を直接打ち込み機１に連結して、打ち込み機１の打撃
力により地中に打ち込む。コアはビット４の開口部から
サンプリングチュ−ブ３内に侵入し、当接部材９に当接
した後にさらに奥まで侵入する。すると、当接部材９に
取り付けた袋体８が引き出され、侵入するコアの外周面
を被覆する。所定の深度まで打ち込んだら、サンプリン
グチュ−ブ３を引き抜き、袋体８でソ−セ−ジ状に包囲
されたコアを取り出し、１回目の採取を終了する。

【００２８】２回目以降は、打ち込みロッド２を継ぎ足
して、サンプリングチュ−ブ３を所定の深度まで打ち込
み、上記と同様の手順で各層のコア採取を行う。土壌汚
染調査の場合のサンプリング深度は、地質を観察し、汚
染濃度を測定しながら決める。また、崩壊地層の場合
は、孔壁保護のためにケ−シングｅを孔底まで打ち込
み、ケ−シングｅ内のスライムｆをオ−プンサンプラ等
により除去した後に、新たに孔底よりサンプリングを行
う。即ち、サンプリング→ケ−シング掘削→スライム取
りの順で繰り返し作業を行う。なお、必要に応じてサン
プリング孔を利用して、塩ビ管ｇ、スクリ−ンｈ、硅砂
ｉにより構成される観測井で仕上げる事もできる。

【００２９】

【その他の実施の形態】袋体８の固定が止め輪８１だけ
では弱い場合は、図２に示すように、袋体８の端部を、
リテ−ナ−５と取付管６のフランジ部５１、６１間に挟
んで強固に固定するとよい。しかしこの場合、コアの採
取時に、袋体８が挟まれ部分を残してちぎれるおそれが
あるため、挟持する部分にゴム等の弾力性を有する挟持
部材を設けるとよい。例えば、フランジ部５１、６１、
ビット４、サンプリングチュ−ブ３の各挟持部に、挟持
部材５３、６２、４２、３２を設ける。なお、図２のよ
うに挟持部の全範囲に挟持部材を設けてもよいが、部分
的に設ける場合もある。

【００３０】また、袋体８の一方端又は両端の開口部
を、拡縮可能でかつ縮小するよう付勢して構成してもよ
い。例えば、図４に示すように、袋体８の端部開口部に
沿ってゴムリング８２等を取り付け、袋体８がコアｄの
外周面を被覆した後に、ゴムリング８２が収縮して、開
口部を閉じるよう構成する。これによって、コアｄの流
出を防止でき、特に砂や泥土などの柔らかい地層のサン
プリングにおいては効果を発揮する。

【００３１】上述したように、コアの侵入時に、当接部
材９は押されてサンプリングチュ−ブ３内を移動する
が、このとき、当接部材９がずれてサンプリングチュ−
ブ３内で引っ掛かり、コアの採取が困難になる場合があ
る。そこで、当接部材９の外周面に、当接部材９の半径
方向への移動を規制する支持部材を設けることが考えら
れる。例えば、図５に示すように、当接部材９の周面に
ロ−ラ収納穴９２、バネ収納穴９３を穿設し、その中に
バネ９４、ア−ム９５を突出、収納可能に装備し、ア−
ム９５の先端にロ−ラ９６を取り付ける構造などが考え
られる。この場合、袋体８は、止め輪９７等によって、
当接部材９の基端側端部外周面などに固定するとよい。

【００３２】そして、この支持部材を、当接部材９周面
の周方向に等間隔をおいて３、４箇所程度に設ける。従
って、サンプリングチュ−ブ３内では、ロ−ラ９６が突
出してサンプリングチュ−ブ３の内周面に当接して支持
しているため、コア採取時に当接部材９が押されてずれ
ることがない。また、当接部材９に袋体８を装着すると
きは当接部材９を取付管６内に通すが、この場合は、ロ
−ラ９６が収納されるため、取付管６内を通過させるこ
とができる。

【００３３】さらに、上述のような短管状の当接部材９
に代えて、図６に示すようなプラスチック製等の板状の
当接部材８３に、複数の空気抜け穴８４を開設したもの
を使用することもできる。この場合は、ずれてサンプリ
ングチュ−ブ３内に引っ掛かることもなく、また短管状
の当接部材９のようにサンプリングごとに回収せずに、
使い捨てにしてもよい。さらに、短管状の当接部材９は
袋体８の取付作業が上述のように煩雑であるが、その作
業も不要であるため、作業性が向上する。なお、袋体８
自体を有底にしたり、その有底部に複数の空気抜け穴を
点在させたり、有底部の中央に大きい空気抜け穴を開設
する場合なども考えられる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるため、
次のような効果を得ることができる。 ＜イ＞本発明のコア採取装置は、従来のような大掛かり
な櫓や送水設備が不要であり、作業員が二人ぐらいで手
持ちできる打ち込み機と、打ち込みロッド及びサンプリ
ングチュ−ブよりなる。従って、採取作業に場所を取ら
ないため、狭い工場敷地や宅地でのコアの採取に適して
いる。

【００３５】また、装置全体が小型かつ軽量であるた
め、運搬が容易であり、さらに組立てや解体の必要もな
いため、採取作業をより一層迅速に行うことができる。

【００３６】従って、本発明のコア採取装置は、前述し
たような小規模かつ迅速な採取作業が要求される土壌汚
染調査に適しており、今後、ますます重要になるであろ
う環境保全に関する基準をクリアするための一手段とし
て、非常に有意義かつ公益的な発明であるといえる。

【００３７】＜ロ＞回転切削でなく打撃推進であるた
め、水の供給は不要である。従って、土壌汚染調査に用
いることができる良質なコアを採取することができる。

【００３８】＜ハ＞軟岩層、砂礫層、砂層、粘性土層等
の広範囲な種類の地層において使用することができるた
め、汎用性に優れており、経済的である。

【００３９】＜ニ＞シングル型のサンプリングチュ−ブ
を用いるため、構造が簡易であり、製造コストが安くな
ると共に、故障頻度も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のサンプリングチュ−ブ先端要部の断
面図

【図２】 本発明のサンプリングチュ−ブ先端要部の断
面拡大図

【図３】 本発明の装置全体の説明図

【図４】 当接部材及び拡縮ゴムリングを有する袋体の
説明図

【図５】 支持部材を有する当接部材の説明図

【図６】 板状当接部材の説明図

【図７】 採取方法の説明図

【図８】 従来技術の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼尻 勲 東京都渋谷区恵比寿１丁目13番６号 ジオ テック株式会社内 (72)発明者 福持 正昭 東京都世田谷区桜丘５−48−16 水道機工 株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シングル型のサンプリングチュ−ブの先
   端部にビットを装備し、かつその先端部内に筒状の袋体
   を収縮させてサンプリングチュ−ブと同一軸線となるよ
   う収納し、 サンプリングチュ−ブ内にコアを採取する際に、コア外
   周に前記袋体を被覆するよう構成したことを特徴とす
   る、 コア採取装置。
2. 【請求項２】 打撃式打ち込み機と、この打ち込み機と
   基端側が連結可能なシングル型のサンプリングチュ−ブ
   とよりなり、 前記サンプリングチュ−ブの先端側にはビットを装備
   し、かつ内部に筒状の袋体を収縮させてサンプリングチ
   ュ−ブと同一軸線となるよう収納し、 サンプリングチュ−ブ内にコアを採取する際に、コア外
   周に前記袋体を被覆するよう構成したことを特徴とす
   る、 コア採取装置。
3. 【請求項３】 打撃式打ち込み機と、この打ち込み機と
   一端を連結可能な打ち込みロッドと、この打ち込みロッ
   ドの他端と連結可能なシングル型のサンプリングチュ−
   ブとよりなり、 前記サンプリングチュ−ブの先端側にはビットを装備
   し、かつ内部に筒状の袋体を収縮させてサンプリングチ
   ュ−ブと同一軸線となるよう収納し、 サンプリングチュ−ブ内にコアを採取する際に、コア外
   周に前記袋体を被覆するよう構成したことを特徴とす
   る、 コア採取装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のコア
   採取装置において、前記袋体のサンプリングチュ−ブの
   先端側の端部を、弾力性を有する挟持部材で挟んで固定
   するよう構成したことを特徴とする、コア採取装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のコア
   採取装置において、前記袋体の一方端又は両端の開口部
   を拡縮可能で、かつ縮小するよう付勢して構成したこと
   を特徴とする、コア採取装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のコア
   採取装置において、前記袋体のサンプリングチュ−ブ先
   端の反対側の端部に、サンプリングチュ−ブと同一軸線
   となるよう短管状の当接部材を取り付け、この当接部材
   の外周面には、当接部材の半径方向への移動を規制する
   支持部材を設けたことを特徴とする、コア採取装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のコア採取装置におい
   て、前記支持部材は、前記当接部材の半径方向に移動可
   能な回転体よりなることを特徴とした、コア採取装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至５のいずれかに記載のコア
   採取装置において、前記袋体のサンプリングチュ−ブ先
   端の反対側の端部に、空気抜け穴を開設した板状の当接
   部材を設けたことを特徴とする、コア採取装置。