JPH11100835A - Sampler - Google Patents
SamplerInfo
- Publication number
- JPH11100835A JPH11100835A JP26235197A JP26235197A JPH11100835A JP H11100835 A JPH11100835 A JP H11100835A JP 26235197 A JP26235197 A JP 26235197A JP 26235197 A JP26235197 A JP 26235197A JP H11100835 A JPH11100835 A JP H11100835A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- core tube
- water
- sampler
- sample
- Prior art date
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- Granted
Links
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は地質試料を採取する
ためのサンプラー係り、特にボーリング孔等の掘削孔を
利用して地中に分布する土砂を採取するサンプラーに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sampler for collecting a geological sample, and more particularly to a sampler for collecting sediment distributed in the ground using a borehole or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】砂や泥が海底・川底にあって多量な水分
を含んでいる場合、試料は粘性を欠き、これまでのサン
プラーでは仮に地中で保持できたとしても引き上げ時に
試料を脱落させてしまうことが多かった。そこで、サン
プラーの引き上げ時に試料の脱落を防止するため種々の
方法が考案されている。例えば、試料を確保後にカッテ
ィングエッジ部に塩化カルシュウムや珪素ソーダ等の薬
液を注入してカッティングエッジ部を硬化させる方法
(薬液注入法)や、カッテイングエッジ部に圧縮空気を
送り、部分的に不飽和な表面を形成して表面張力によっ
てみかけ上の粘着力を与える方法(空気室法)、カッテ
イングエッジ部に凍結ガスを注入して試料下部を凍結さ
せるか、又は、サンプリングする前に地層を凍結させて
おき、そのうえで凍結土をサンプリングする方法(凍結
法)などがある。2. Description of the Related Art When sand or mud is on the seabed or riverbed and contains a large amount of water, the sample lacks viscosity, and even if it can be held in the ground by a conventional sampler, the sample falls off when pulled up. I often did. Therefore, various methods have been devised to prevent the sample from falling off when the sampler is pulled up. For example, a method of injecting a chemical such as calcium chloride or silicon soda into the cutting edge after the sample is secured to cure the cutting edge (chemical solution injection method), or sending compressed air to the cutting edge to partially unsaturate the cutting edge A method of forming an appropriate surface and giving apparent adhesion by surface tension (air chamber method), injecting a freezing gas into the cutting edge to freeze the lower part of the sample, or freeze the formation before sampling. In addition, there is a method of sampling frozen soil (freezing method).
【0003】しかしながら、これらの方法によるサンプ
ラーは、薬液を注入する装置や、地層を凍結させる装置
などが必要となり、装置全体が大がかりになってしまう
という欠点があった。また、これらの方法によるサンプ
ラーは、試料の採取作業が繁雑で時間がかかり、また、
試料の採取率も悪いといった欠点があった。このため、
より簡単な機構で、確実に試料の採取ができるサンプラ
ーの提供が望まれていた。[0003] However, the sampler according to these methods requires a device for injecting a chemical solution, a device for freezing the formation, and the like, and has a disadvantage that the entire device becomes large. In addition, samplers using these methods require a complicated and time-consuming sample collection operation.
There was a drawback that the sampling rate was poor. For this reason,
It has been desired to provide a sampler that can reliably collect a sample with a simpler mechanism.
【0004】特公昭56−31536号公報に開示され
ているサンプラーは、この観点から開発されたもので、
カッテイングエッジ部に可撓性チューブを設け、試料採
取後に、この可撓性チューブを捻ることにより、コアチ
ューブの下端部を閉塞して試料の脱落を防止するように
している。[0004] The sampler disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-31536 has been developed from this viewpoint.
A flexible tube is provided at the cutting edge, and after the sample is collected, the flexible tube is twisted to close the lower end of the core tube and prevent the sample from falling off.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
公昭56−31536号公報に開示されているサンプラ
ーは、孔壁と外管との摩擦力を基準としてその機構が構
築されているため、ヘドロ等の摩擦力が期待できない層
の場合には、有効に作用しないという欠点があった。However, the sampler disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-31536 has a mechanism based on the frictional force between the hole wall and the outer tube. In the case of a layer in which the frictional force cannot be expected, there is a disadvantage that it does not work effectively.
【0006】また、この特公昭56−31536号公報
に開示されているサンプラーは、コアチューブを力で押
し込むタイプのピストンサンプラーであるため、砂層に
適用した場合には、押し込みに非常に大きな力を要する
という欠点があった。この点、ダブルコアバーレルタイ
プの掘削形サンプラ−では、砂層の場合でも容易にコア
チューブを貫入させることができるが、カッティングス
を排出するためにビット先端への送水が必要となり、こ
の水がカッティングスのみならず試料まで洗い流してし
まうという問題があった。The sampler disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-31536 is a piston sampler of a type in which a core tube is pushed by force, so that when applied to a sand layer, a very large force is pushed into the sand layer. There was a disadvantage that it required. In this regard, the double core barrel type excavated sampler can easily penetrate the core tube even in the case of a sand layer, but it is necessary to send water to the tip of the bit to discharge the cuttings, and this water is In addition, there is a problem that the sample is washed away.
【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、大がかりな付属装置を必要とせず、確実に軟
弱地盤の試料を採取することができるサンプラーを提供
することを目的とする。[0007] The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a sampler that can reliably sample a soft ground without requiring a large-scale auxiliary device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、下端部にビットを備えた外管と、前記外
管の内側に回転自在に収納された内管と、前記内管の内
側に収納されたコアチューブと、前記内管の内側に収納
され、前記コアチューブと分離可能に接合される中間チ
ューブと、前記内管又は前記中間チューブの先端部に設
けられ、前記ビットの先端より突出される遮水シュー
と、前記コアチューブと前記中間チューブの接合部の外
周に予め捻じられた状態で取り付けられて、該コアチュ
ーブと中間チューブとを連結する可撓性チューブと、前
記コアチューブと前記中間チューブとを相対的に離れる
方向に移動させる移動手段と、を備え、前記コアチュー
ブと前記中間チューブとを相対的に離れる方向に移動さ
せることにより、前記予め捻じられた可撓性チューブの
径が縮径して前記コアチューブの下端部を閉塞すること
を特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides an outer tube having a bit at a lower end, an inner tube rotatably housed inside the outer tube, and an inner tube. A core tube housed inside the tube, an intermediate tube housed inside the inner tube, which is separably joined to the core tube, and a bit provided at the tip of the inner tube or the intermediate tube; A water-impervious shoe protruding from the tip of the flexible tube attached to the outer periphery of the joint between the core tube and the intermediate tube in a pre-twisted state and connecting the core tube and the intermediate tube; Moving means for moving the core tube and the intermediate tube in a direction in which the core tube and the intermediate tube are relatively separated from each other. Diameter of pre-twisted flexible tube is reduced in diameter, characterized in that for closing the lower end of the core tube.
【0009】本発明によれば、コアチューブと中間チュ
ーブは分離可能な状態で接合されており、その接合部に
は予め捻じられた可撓性チューブが取り付けられてい
る。このため、コアチューブと中間チューブとを相対的
に離れる方向に移動させるだけで、可撓性チューブが縮
径して、コアチューブの下端部を閉塞することができ
る。According to the present invention, the core tube and the intermediate tube are joined in a separable state, and a flexible tube that is twisted in advance is attached to the joint. For this reason, only by moving the core tube and the intermediate tube relatively far apart, the flexible tube is reduced in diameter and the lower end of the core tube can be closed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るサンプラーの好ましい実施の形態について詳説する。
図1は、本発明に係るサンプラーの実施の形態の全体構
成図であり、図2は、そのA部拡大図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a sampler according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of a sampler according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A thereof.
【0011】図1及び図2に示すように、本実施の形態
のサンプラー10は、ダブルコアバーレルタイプのサン
プラ−であり、外管12、内管14及びコアチューブ1
6を主要部材として構成されている。前記外管12は円
筒状に形成されており、その下端部にビット18が接続
されている。また、この外管12の上端部には、カップ
リングヘッド20が連結されており、該カップリングヘ
ッド20にはボーリングロッド22が連結されている。
外管12は、このボーリングロッド22から回転と押し
込み荷重を得て、先端のビット18で掘削を行う。As shown in FIGS. 1 and 2, a sampler 10 of the present embodiment is a double core barrel type sampler, and includes an outer tube 12, an inner tube 14, and a core tube 1.
6 as a main member. The outer tube 12 is formed in a cylindrical shape, and a bit 18 is connected to a lower end thereof. A coupling head 20 is connected to the upper end of the outer tube 12, and a boring rod 22 is connected to the coupling head 20.
The outer pipe 12 obtains the rotation and the pushing load from the boring rod 22 and excavates with the bit 18 at the tip.
【0012】前記内管14は、前記外管12の内部に収
納されている。内管14の上端部にはスイベル24が連
結されており、該スイベル24はベアリング26、26
を介して外管12に回動自在に支持されている。したが
って、掘削時は外管12のみが回転する。前記コアチュ
ーブ16は、前記内管14の内部に収納されている。コ
アチューブ16の上端部にはピストン28が連結されて
おり、該ピストン28は前記スイベル24の内部に摺動
自在に支持されている。したがって、コアチューブ16
は、前記ピストン28が上下動することにより、それに
伴って上下動する。なお、この摺動時の回転を防止する
ため、コアチューブ16の先端部外周には縦溝30が形
成されており、この縦溝30に前記内管14に設けられ
たピン32が嵌合されている。The inner pipe 14 is housed inside the outer pipe 12. A swivel 24 is connected to the upper end of the inner tube 14, and the swivel 24 has bearings 26, 26.
And is rotatably supported by the outer tube 12 via the. Therefore, only the outer pipe 12 rotates during excavation. The core tube 16 is housed inside the inner tube 14. A piston 28 is connected to the upper end of the core tube 16, and the piston 28 is slidably supported inside the swivel 24. Therefore, the core tube 16
When the piston 28 moves up and down, the piston 28 moves up and down. In order to prevent rotation during the sliding, a vertical groove 30 is formed on the outer periphery of the distal end of the core tube 16, and a pin 32 provided in the inner tube 14 is fitted into the vertical groove 30. ing.
【0013】前記コアチューブ16の下部には、図2に
示すように、中間チューブ34が配置されている。この
中間チューブ34は、前記内管14の先端部に固定ピン
36を介して固定されている。そして、前記コアチュー
ブ16が下降すると、その端部同士が接合し、上昇する
と分離する。前記コアチューブ16と中間チューブ34
の接合部の外周には、可撓性チューブ38が被覆されて
いる。この可撓性チューブ38は、その上端部を上部固
定バンド40によってコアチューブ16に固定されてお
り、下端部を下部固定バンド42によって中間チューブ
34に固定されている。前記コアチューブ16と中間チ
ューブ34は、この可撓性チューブ38を介して互いに
連結されている。An intermediate tube 34 is disposed below the core tube 16 as shown in FIG. The intermediate tube 34 is fixed to the distal end of the inner tube 14 via a fixing pin 36. When the core tube 16 descends, its ends are joined to each other, and when the core tube 16 rises, it separates. The core tube 16 and the intermediate tube 34
The outer periphery of the joint is covered with a flexible tube 38. The flexible tube 38 has an upper end fixed to the core tube 16 by an upper fixing band 40 and a lower end fixed to the intermediate tube 34 by a lower fixing band 42. The core tube 16 and the intermediate tube 34 are connected to each other via the flexible tube 38.
【0014】ところで、前記中間チューブ34は、前記
固定ピン36を外すことにより、回転を与えることがで
きる。したがって、前記可撓性チューブ38を装着した
状態で、前記中間チューブ34を回転させると(約1回
転)、可撓性チューブ38に捻じりを与えることができ
る。ここで、この可撓性チューブ38は、前記コアチュ
ーブ16と中間チューブ34が接合されている状態(図
2の状態であり、掘削時はこの状態)においては、コア
チューブ16と中間チューブ34の外周に被さった状態
にある。By the way, the intermediate tube 34 can be given a rotation by removing the fixing pin 36. Therefore, when the intermediate tube 34 is rotated (about one rotation) with the flexible tube 38 mounted, the flexible tube 38 can be twisted. Here, in a state where the core tube 16 and the intermediate tube 34 are joined to each other (the state shown in FIG. 2 and this state at the time of excavation), the flexible tube 38 It is in a state of covering the outer periphery.
【0015】ところが、コアチューブ16を上昇させ
て、コアチューブ16を中間チューブ34から分離させ
ると、図4に示すように、可撓性チューブ38は、予め
与えておいた捻じりの作用によって、コアチューブ16
と中間チューブ34の隙間に入り込み、コアチューブ1
6の下端部を閉塞することができる。コアチューブ16
内に採取した試料は、この縮径させた可撓性チューブ3
8によって保持する。However, when the core tube 16 is lifted to separate the core tube 16 from the intermediate tube 34, as shown in FIG. 4, the flexible tube 38 is caused by the twisting action given in advance. Core tube 16
And the intermediate tube 34, and the core tube 1
6 can be closed at the lower end. Core tube 16
The sample collected inside the flexible tube 3
8 holds.
【0016】前記中間チューブ34の先端部には、遮水
シュー44が摺動可能に支持されている。この遮水シュ
ー44は、前記ビット18の先端よりも突出するように
設けられており、その先端部に刃先44Aが形成されて
いる。また、この遮水シュー44は、前記内管14の先
端部のシューケース46内を摺動自由に支持されてお
り、該シューケース46内に配設されたバネ48によっ
て常時下方側に付勢されている。なお、遮水シュー44
は、中間チューブ34又はシューケース46に固定され
ていてもよい。A waterproof shoe 44 is slidably supported at the distal end of the intermediate tube 34. The water-impervious shoe 44 is provided so as to protrude from the tip of the bit 18, and a tip 44A is formed at the tip. The water-blocking shoe 44 is slidably supported in a shoe case 46 at the distal end of the inner tube 14, and is constantly urged downward by a spring 48 disposed in the shoe case 46. Have been. In addition, the impermeable shoe 44
May be fixed to the intermediate tube 34 or the shoe case 46.
【0017】この遮水シュー44は、ボーリングロッド
22から供給される押し込み荷重によって地盤にくい込
み、ビット18の先端から供給される掘削水がコアチュ
ーブ16内に流入するのを防止する。したがって、この
遮水シュー44があることにより、砂等の軟弱地盤であ
っても、掘削水が試料を洗い出す前に、試料をコアチュ
ーブ16内に採取することができる。The water-blocking shoes 44 prevent the drilling water supplied from the tip of the bit 18 from flowing into the core tube 16 by squeezing into the ground due to the pushing load supplied from the boring rod 22. Therefore, the presence of the water-blocking shoes 44 enables the sample to be collected in the core tube 16 even before the drilling water has washed out the sample even on soft ground such as sand.
【0018】ここで、本実施の形態のサンプラー10に
おいて掘削水の送水は、次のように行われる。図1に示
すように、掘削水はボーリングロッド22の内部を通っ
てサンプラー10に供給される。サンプラー10に供給
された掘削水は、まず、カップリングヘッド20内に形
成された第1給水室50に導入される。この第1給水室
50内には、バルブ52が摺動自在に設けられており、
バネ54によって上方に付勢されている(掘削時は常に
上方に位置している。)。Here, the water supply of the drilling water in the sampler 10 of the present embodiment is performed as follows. As shown in FIG. 1, drilling water is supplied to the sampler 10 through the inside of the boring rod 22. The drilling water supplied to the sampler 10 is first introduced into a first water supply chamber 50 formed in the coupling head 20. In the first water supply chamber 50, a valve 52 is slidably provided.
It is urged upward by a spring 54 (it is always located upward during excavation).
【0019】前記第1給水室50に導入された掘削水
は、前記バルブ52中央の管路52Aを抜けて第1給水
室50に導かれ、該第1給水室50を介して第2給水室
56に導入される。前記第2給水室56は、前記スイベ
ル24の上部に形成されており、この第2給水室56に
導入された掘削水は、前記スイベル24内に形成された
第2給水路58を介して第3給水室60に導入される。The drilling water introduced into the first water supply chamber 50 passes through a pipe 52A at the center of the valve 52, is led to the first water supply chamber 50, and is passed through the first water supply chamber 50 to the second water supply chamber. 56. The second water supply chamber 56 is formed above the swivel 24, and the excavation water introduced into the second water supply chamber 56 passes through a second water supply passage 58 formed in the swivel 24. 3 The water supply chamber 60 is introduced.
【0020】前記第3給水室60は、前記カップリング
ヘッド20の下部に形成されており、この第3給水室6
0に導入された掘削水は、外管12とスイベル24の間
を抜けて、図2に示すビット18のボトムチャージの穴
18A又はビット18と遮水シュー44との間を通って
サンプラー10外に排出される。そして、この排出され
た掘削水は、カッティングスを取り込んで孔壁と外管1
2との間を抜けて、地上に排出される。The third water supply chamber 60 is formed below the coupling head 20.
The drilling water introduced at 0 passes between the outer pipe 12 and the swivel 24, passes through the bottom charge hole 18 A of the bit 18 shown in FIG. Is discharged. Then, the discharged drilling water takes in the cuttings to form a hole wall and an outer pipe 1.
2 and is discharged to the ground.
【0021】掘削水の送水は、以上の通りであるが、試
料の採取に際しては、コアチューブ16内の水(又はエ
ア)の抜き取りが必要となる。本実施の形態のサンプラ
ー10では、この水抜きを以下のようにして行う。前記
ピストン28の内部には、前記コアチューブ16に連通
する第1水路62が形成されており、コアチューブ16
内の水は、まず、この第1水路62に導入される。な
お、この第1水路62には、逆止弁64が設けられてお
り、一度この第1水路62に導入された水は、コアチュ
ーブ16内には逆流できいないようにされている。The water supply of the drilling water is as described above, but it is necessary to extract water (or air) from the core tube 16 when collecting a sample. In the sampler 10 of the present embodiment, the drainage is performed as follows. A first water passage 62 communicating with the core tube 16 is formed inside the piston 28.
The water inside is first introduced into the first water channel 62. The first water passage 62 is provided with a check valve 64 so that water once introduced into the first water passage 62 cannot flow back into the core tube 16.
【0022】前記第1水路62に導入された水は、同じ
くピストン28内に形成された第2水路66に導入さ
れ、該第2水路66を介して第1排水室68に導入され
る。この第1水室68に導入された水は、ピストン28
に形成された第3水路70、スイベル24に形成された
第4水路72、及び、カップリングヘッド20に形成さ
れた第5水路74を介して前記第1給水室50に導入さ
れる。The water introduced into the first water passage 62 is introduced into a second water passage 66 also formed in the piston 28, and is introduced into the first drainage chamber 68 via the second water passage 66. The water introduced into the first water chamber 68 is
Is introduced into the first water supply chamber 50 through a third water passage 70 formed in the swivel 24, a fourth water passage 72 formed in the swivel 24, and a fifth water passage 74 formed in the coupling head 20.
【0023】前記第1給水室50に導入された水は、バ
ルブ52の外周に形成された窪み52Bを通り、カップ
リングヘッド20に形成された排水口76からサンプラ
ー10外に排出される。コアチューブ16内の水(又は
エア)の抜き取りは、以上のようにして行われる。The water introduced into the first water supply chamber 50 passes through a recess 52B formed on the outer periphery of the valve 52 and is discharged out of the sampler 10 through a drain 76 formed in the coupling head 20. Extraction of water (or air) from the core tube 16 is performed as described above.
【0024】ところで、本実施の形態のサンプラー10
では、上述したように、予め捻じりを与えておいた可撓
性チューブ38を縮径させることにより、コアチューブ
16内に採取した試料の脱落を防止するようにしてい
る。そして、この可撓性チューブ38を縮径させるに
は、コアチューブ16を上昇させて中間チューブ34か
ら分離させることが必要である。The sampler 10 according to the present embodiment is
As described above, by reducing the diameter of the flexible tube 38 that has been twisted in advance, the sample collected in the core tube 16 is prevented from falling off. In order to reduce the diameter of the flexible tube 38, it is necessary to raise the core tube 16 and separate it from the intermediate tube 34.
【0025】コアチューブ16の上昇は、コアチューブ
16が連結されているピストン28を上昇させることに
より行われるが、このピストン28の駆動は、次の機構
により行われる。この場合、まず、図3に示すように、
地上からボーリングロッド22内に、つまみ棒78Aが
付いた止水ボール78を落とし込む。この止水ボール7
8は、第1給水室50内に落下し、バルブ52の管路5
2Aを閉塞する。このバルブ52の管路52Aを閉塞し
た状態で、掘削水を供給する。The raising of the core tube 16 is performed by raising the piston 28 to which the core tube 16 is connected. The driving of the piston 28 is performed by the following mechanism. In this case, first, as shown in FIG.
The water stop ball 78 with the handle bar 78A is dropped into the bowling rod 22 from the ground. This water stop ball 7
8 falls into the first water supply chamber 50,
Block 2A. Drilling water is supplied with the pipe 52A of the valve 52 closed.
【0026】サンプラー10に供給された掘削水は、上
述した掘削時と同様に、まず、第1給水室50内に導入
される。しかし、上記のようにバルブ52の管路52A
が閉ざされているので、掘削水は第1給水室50には流
れず、代わりにバルブ52をその水圧で押圧し、下方へ
移動させる。そして、このバルブ52が下方に移動する
と、第5水路74に掘削水が供給される。The drilling water supplied to the sampler 10 is first introduced into the first water supply chamber 50 as in the above-described excavation. However, as described above, the pipe 52A of the valve 52
Is closed, the drilling water does not flow into the first water supply chamber 50, but instead presses the valve 52 with its water pressure to move it downward. When the valve 52 moves downward, drilling water is supplied to the fifth water channel 74.
【0027】前記第5水路74に供給された掘削水は、
第4水路72、第3水路70を介して第1シリンダ室8
0に導入される。ここで、この第1シリンダ室80は、
前記ピストン28内に形成されており、その内部に逆止
弁固定用ピストン82を有している。この逆止弁固定用
ピストン82は、前記第1シリンダ室80内に掘削水が
供給されると、その水圧で押圧されて下方に移動する。
そして、この逆止弁固定用ピストン82が下方に移動す
ると、その下端部が逆止弁64に当接し、逆止弁64を
固定する。なお、このように逆止弁64を固定すること
により、コアチューブ16から試料が漏れるのを防止す
ることができる。The drilling water supplied to the fifth channel 74 is
The first cylinder chamber 8 via the fourth water channel 72 and the third water channel 70
0 is introduced. Here, the first cylinder chamber 80 is
It is formed in the piston 28 and has a check valve fixing piston 82 therein. When the drilling water is supplied into the first cylinder chamber 80, the check valve fixing piston 82 is pressed by the hydraulic pressure and moves downward.
When the check valve fixing piston 82 moves downward, the lower end thereof abuts against the check valve 64 to fix the check valve 64. By fixing the check valve 64 in this way, it is possible to prevent the sample from leaking from the core tube 16.
【0028】ここで、前記のごとく逆止弁64を固定す
ると、掘削水は行き止まりの状態になる。そして、この
ように行き止まりの状態になると、掘削水は、ピストン
28に形成された第3水路70から導入流路84を介し
て第2シリンダ室86内に流れ出る。この第2シリンダ
室86に流れ出た掘削水は、ピストン28に作用して、
その水圧でピストン28を上昇させる。Here, when the check valve 64 is fixed as described above, the drilling water reaches a dead end state. When such a dead end occurs, the drilling water flows out of the third water passage 70 formed in the piston 28 into the second cylinder chamber 86 via the introduction flow passage 84. The drilling water flowing into the second cylinder chamber 86 acts on the piston 28,
The piston 28 is raised by the water pressure.
【0029】このように、本実施の形態のサンプラー1
0では、掘削水の送水圧を利用してピストン28の駆動
を行う。前記のごとく構成された本発明に係るサンプラ
ーの実施の形態の作用は次の通りである。まず、掘削前
のセット時の段階で可撓性チューブ18に捻じりを与え
ておく。この作業は、上述したように、中間チューブ3
4を約一回、内管16内で回転させることにより行う。As described above, the sampler 1 according to the present embodiment
At 0, the piston 28 is driven using the water supply pressure of the drilling water. The operation of the embodiment of the sampler according to the present invention configured as described above is as follows. First, the flexible tube 18 is twisted at the stage of setting before excavation. This operation is performed by the intermediate tube 3 as described above.
4 is rotated about once in the inner tube 16.
【0030】上記のセットが完了した段階で、試料の採
取を行う。試料の採取は、次の手順で行う。まず、所定
の試料採取位置まで掘削したボーリング孔にサンプラー
10を静かに降ろす。そして、そのサンプラー10を孔
底に対して垂直に設置する。サンプラー10の設置後、
地上に設置されている掘削機からボーリングロッド22
を介してカップリングヘッド20に回転と給圧(押し込
み荷重)を加える。そして、これと同時にボーリングロ
ッド22を介してサンプラー10に掘削水を送水し、押
し込みを開始する。When the above setting is completed, a sample is collected. The sampling is performed in the following procedure. First, the sampler 10 is gently lowered into a borehole excavated to a predetermined sampling position. Then, the sampler 10 is installed vertically to the hole bottom. After installing sampler 10,
Boring rod 22 from the excavator installed on the ground
And a supply pressure (push load) is applied to the coupling head 20 via the. Then, at the same time, the drilling water is supplied to the sampler 10 via the boring rod 22 to start pushing.
【0031】ここで、前記カップリングヘッド20に与
えられた回転は、外管12にのみ伝達され(内管14及
びコアチューブ16は非回転)、この回転する外管12
のビット18によって地盤が掘削されるとともに、コア
チューブ16内に地盤から立上がった状態の試料が貫入
される。また、送水された掘削水は、ビット18のボト
ムチャージの穴18A又はビット18と遮水シュー44
との間を通ってサンプラー10外に排出される。そし
て、カッティングスと一緒に孔壁と外管12との間を抜
けて、地上に排出される。Here, the rotation given to the coupling head 20 is transmitted only to the outer tube 12 (the inner tube 14 and the core tube 16 are not rotated).
The ground is excavated by the bit 18 and the sample standing up from the ground penetrates into the core tube 16. In addition, the drilling water that has been sent is the bottom charge hole 18A of the bit 18 or the bit 18 and the impermeable shoe 44.
And is discharged out of the sampler 10. Then, it passes between the hole wall and the outer pipe 12 together with the cuttings and is discharged to the ground.
【0032】ここで、前記のごとく掘削水は、ビット1
8のボトムチャージの穴18A又はビット18と遮水シ
ュー44との間から排出されるが、ビット18の内径部
は遮水シュー44によってシールされているので、供給
された掘削水によって試料が洗い流されることはない。
サンプラー10が所定位置まで貫入されたところで掘削
作業を停止し、地盤から立上がった状態でコアチューブ
16内に採取された試料の地盤分離作業を行う。試料の
分離作業は次のように行う。Here, as mentioned above, the drilling water is
8 is discharged from the bottom charge hole 18A or between the bit 18 and the impermeable shoe 44. Since the inner diameter of the bit 18 is sealed by the impermeable shoe 44, the sample is washed away by the supplied drilling water. It will not be.
When the sampler 10 has penetrated to the predetermined position, the excavation operation is stopped, and the ground separation operation of the sample collected in the core tube 16 is performed while standing up from the ground. The sample separation operation is performed as follows.
【0033】まず、地上にあるボーリングロッド22の
ねじ部を緩め、ボーリングロッド22内に止水ボール7
8を落とす。そして、再び先に緩めたボーリングロッド
22のねじ部を締め直す。ボーリングロッド22内に落
とされた止水ボール78は、図3に示すように、第1給
水室50内に設置されたバルブ52の管路52Aを閉ざ
すので、この状態で、サンプラー10に掘削水を送水す
る。First, the threaded portion of the boring rod 22 on the ground is loosened, and the water stopping ball 7 is inserted into the boring rod 22.
Drop 8 Then, the screw portion of the boring rod 22 that has been loosened again is re-tightened. The water stop ball 78 dropped into the boring rod 22 closes the pipe 52A of the valve 52 installed in the first water supply chamber 50 as shown in FIG. Water.
【0034】サンプラー10に送水された掘削水は、ま
ず、逆止弁固定用ピストン82に作用し、該逆止弁固定
用ピストン82を下方に移動させる。移動した逆止弁固
定用ピストン82は、逆止弁64を上部から押さえ込
み、これにより、コアチューブ16内に採取された試料
の漏れが防止される。前記逆止弁固定用ピストン82を
下方に移動させた掘削水は、次にピストン28に作用
し、ピストン28を上方に移動させる。このピストン2
8が上方に移動すると、それに伴ってコアチューブ16
が上方に移動し、この結果、コアチューブ16と中間チ
ューブ34とが分離する。そして、このコアチューブ1
6と中間チューブ34とが分離することにより、図4に
示すように、その間に隙間が形成され、その隙間に予め
捻じりを与えておいた可撓性チューブ38が入り込み、
縮径してコアチューブ16の下端部を閉塞する。The drilling water sent to the sampler 10 first acts on the check valve fixing piston 82 to move the check valve fixing piston 82 downward. The moved check valve fixing piston 82 presses the check valve 64 from above, thereby preventing the sample collected in the core tube 16 from leaking. The drilling water that has caused the check valve fixing piston 82 to move downward then acts on the piston 28 to move the piston 28 upward. This piston 2
8 moves upward, the core tube 16
Moves upward, and as a result, the core tube 16 and the intermediate tube 34 separate. And this core tube 1
By separating the intermediate tube 6 and the intermediate tube 34, a gap is formed therebetween as shown in FIG.
The diameter is reduced to close the lower end of the core tube 16.
【0035】すなわち、可撓性チューブ38は、予め捻
じりを与えておくことにより、常に縮まろうとする力が
働く。この力は円周方向の力と半径方向の力とからな
り、前記コアチューブ16と中間チューブ34との間に
隙間が形成されると、その半径方向の力を抑えていたも
のが一気に開放される。この結果、可撓性チューブ38
は一気にこの隙間に入り込んで縮径し、その捻りもこの
部分に集中する。そして、この捻じられた可撓性チュー
ブ38がコアチューブ16の下端部を閉塞し、採取した
試料を地盤から分離して、コアチューブ16内に保持
し、試料を採取する。That is, by giving the torsion in advance to the flexible tube 38, a force for always shrinking works. This force is composed of a force in the circumferential direction and a force in the radial direction. When a gap is formed between the core tube 16 and the intermediate tube 34, the force that suppressed the radial force is released at once. You. As a result, the flexible tube 38
At a stretch enters this gap and reduces its diameter, and its twisting also concentrates on this part. The twisted flexible tube 38 closes the lower end of the core tube 16, separates the collected sample from the ground, holds the sample in the core tube 16, and collects the sample.
【0036】以上の操作が終わった段階でサンプラー1
0を地上に回収すれば、必要な試料も同時に回収でき
る。そして、回収後は、カップリングヘッド20側を低
くして、ビット18より分解すれば、逆止弁64と逆止
弁固定用ピストン82によってピストン8側の試料の流
出を防止しているので、完全な形で試料を取り出すこと
ができる。At the stage where the above operation is completed, the sampler 1
If 0 is collected on the ground, necessary samples can be collected at the same time. After collection, if the coupling head 20 side is lowered and disassembled from the bit 18, the check valve 64 and the check valve fixing piston 82 prevent the sample from flowing out on the piston 8 side. The sample can be removed in perfect form.
【0037】このように、本実施の形態のサンプラー1
0によれば、薬液注入装置や凍結装置など大がかりな特
別な装置を使用することなく、砂及びヘドロ等の軟弱地
盤のサンプリングを行うことができる。また、本実施の
形態のサンプラー10は、ダブルコアバーレルタイプで
あり、ビット18を回転させて掘削しながらサンプリン
グを行うため、締まった砂でも容易にサンプリングを行
うことができる。As described above, the sampler 1 according to the present embodiment
According to 0, sampling of soft ground such as sand and sludge can be performed without using a large-scale special device such as a chemical solution injection device or a freezing device. Further, the sampler 10 of the present embodiment is of a double core barrel type, and performs sampling while excavating by rotating the bit 18, so that sampling can be easily performed even with tight sand.
【0038】また、従来のサンプラーのように、試料の
保持機構が孔壁と外管との摩擦力に頼らないため、ヘド
ロ等の摩擦力が期待できない層であっても、確実なサン
プリングを行うことができる。さらに、本実施の形態の
サンプラー10は、先端部に遮水シュー44を備えてい
るため、掘削水と試料とを完全に遮水することができ
る。このため、掘削水による試料の流出を完全に防止す
ることができ、完全な形で試料を採取することができ
る。Further, since the sample holding mechanism does not rely on the frictional force between the hole wall and the outer tube as in the conventional sampler, reliable sampling can be performed even in a layer where frictional force such as sludge cannot be expected. be able to. Furthermore, since the sampler 10 of the present embodiment includes the water-blocking shoe 44 at the tip, the sampler 10 can completely block the drilling water and the sample. Therefore, it is possible to completely prevent the sample from flowing out due to the drilling water, and to collect the sample in a perfect form.
【0039】また、試料の採取時に、コアチューブ16
上部の排水用の穴(第1水路62)を塞ぐようにしてい
るため、試料を漏らすことなく採取することができる。
また、試料掘削時と試料分離時の切り換えにバルブ機構
を採用しているためシャーピン等の消耗品が不要とな
り、経済性も向上する。なお、本実施の形態では、コア
チューブ16と中間チューブ34を分離させる手段とし
て、掘削水の送水圧で作動するピストン28を用いてい
たが、コアチューブ16を移動させる手段は、これに限
定されるものではなく、コアチューブ16を軸線に沿っ
て移動させることができるものであればよい。At the time of sample collection, the core tube 16
Since the upper drain hole (first water channel 62) is closed, the sample can be collected without leaking.
In addition, since a valve mechanism is used for switching between sample excavation and sample separation, consumables such as a shear pin are not required, and the economy is improved. In the present embodiment, the piston 28 operated by the water supply pressure of the drilling water is used as a means for separating the core tube 16 and the intermediate tube 34, but the means for moving the core tube 16 is not limited to this. What is necessary is just something which can move the core tube 16 along an axis.
【0040】また、本実施の形態では、中間チューブ3
4を固定し、コアチューブ16側を移動させることによ
り、両者を分離するように構成しているが、中間チュー
ブ34側を移動させることにより、両者を分離するよう
に構成してもよい。In the present embodiment, the intermediate tube 3
4 is fixed and the two are separated by moving the core tube 16 side, but the two may be separated by moving the intermediate tube 34 side.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大がかりな付属装置を必要とせず、確実に軟弱地盤の試
料を採取することができる。また、掘削形のサンプラー
であるため、締まった砂でも容易にサンプリングを行う
ことができる。さらに、先端部に遮水シューを装備する
ことにより、掘削水と試料とを完全に遮水することがで
き、掘削水による試料の流出を完全に防止することがで
きる。As described above, according to the present invention,
It is possible to reliably collect a sample of soft ground without requiring a large-scale accessory. In addition, since it is an excavated sampler, sampling can be easily performed even with tight sand. Further, by equipping the tip with a water-blocking shoe, the drilling water and the sample can be completely blocked, and the sample can be completely prevented from flowing out by the drilling water.
【図1】本発明に係るサンプラーの実施の形態の全体構
成図(掘削時)FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of a sampler according to the present invention (during excavation).
【図2】図1のA部拡大図FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
【図3】本発明に係るサンプラーの実施の形態の全体構
成図(分離時)FIG. 3 is an overall configuration diagram of an embodiment of a sampler according to the present invention (when separated).
【図4】図3のB部拡大図FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 3;
10…サンプラー 12…外管 14…内管 16…コアチューブ 18…ビット 20…カップリングヘッド 22…ボーリングロッド 24…スイベル 28…ピストン 34…中間チューブ 38…可撓性チューブ 44…遮水シュー 64…逆止弁 82…逆止弁固定用ピストン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sampler 12 ... Outer tube 14 ... Inner tube 16 ... Core tube 18 ... Bit 20 ... Coupling head 22 ... Boring rod 24 ... Swivel 28 ... Piston 34 ... Intermediate tube 38 ... Flexible tube 44 ... Waterproof shoe 64 ... Check valve 82 ... Check valve fixing piston
Claims (1)
能に接合される中間チューブと、 前記内管又は前記中間チューブの先端部に設けられ、前
記ビットの先端より突出される遮水シューと、 前記コアチューブと前記中間チューブの接合部の外周に
予め捻じられた状態で取り付けられて、該コアチューブ
と中間チューブとを連結する可撓性チューブと、 前記コアチューブと前記中間チューブとを相対的に離れ
る方向に移動させる移動手段と、を備え、前記コアチュ
ーブと前記中間チューブとを相対的に離れる方向に移動
させることにより、前記予め捻じられた可撓性チューブ
の径が縮径して前記コアチューブの下端部を閉塞するこ
とを特徴とするサンプラー。1. An outer tube having a bit at a lower end portion, an inner tube rotatably housed inside the outer tube, a core tube housed inside the inner tube, and an inside of the inner tube. An intermediate tube housed in the core tube and detachably joined to the core tube; a water-impervious shoe provided at a distal end portion of the inner tube or the intermediate tube and protruding from a distal end of the bit; A flexible tube that is attached to the outer periphery of the joint portion of the intermediate tube in a twisted state in advance and connects the core tube and the intermediate tube, and moves in a direction that relatively separates the core tube and the intermediate tube. Moving means for moving the core tube and the intermediate tube relatively away from each other, so that the diameter of the pre-twisted flexible tube is reduced and A sampler characterized by closing a lower end of a core tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26235197A JP3832605B2 (en) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | sampler |
Applications Claiming Priority (1)
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-
1997
- 1997-09-26 JP JP26235197A patent/JP3832605B2/en not_active Expired - Lifetime
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CN116296556B (en) * | 2023-05-06 | 2023-12-22 | 中国地质大学(北京) | Open pit mine ecological geological environment exploration sampling device |
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