JPH11236709A - Inside pipe rotating prevention core tube sampler making use of magnet - Google Patents
Inside pipe rotating prevention core tube sampler making use of magnetInfo
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- JPH11236709A JPH11236709A JP3917298A JP3917298A JPH11236709A JP H11236709 A JPH11236709 A JP H11236709A JP 3917298 A JP3917298 A JP 3917298A JP 3917298 A JP3917298 A JP 3917298A JP H11236709 A JPH11236709 A JP H11236709A
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地質調査を目的と
して行われる地盤のサンプリング(試料採取)におい
て、試料を採取するための装置すなわちサンプラに関す
るもので、より詳しくは、外管と内管とで構成されるコ
アチューブサンプラにおいて、試料(コア)を収納する
内管の回転を強制的に止める機構を改良したものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for collecting a sample, that is, a sampler, for sampling a ground (sampling) for the purpose of geological investigation. In the core tube sampler constituted by the above, the mechanism for forcibly stopping the rotation of the inner tube for accommodating the sample (core) is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種のサンプラとしては、地盤を掘進
する刃先(ビット)の付いた外管と地盤試料を収納する
内管とで構成されるダブルコアチューブサンプラ、また
は、内管が二重管となったトリプルコアチューブサンプ
ラが知られている。たとえば特公昭63−26240号
公報にはダブルコアチューブサンプラが記載されてい
る。どちらも基本的な構造は同じで、ボーリング機械よ
りロッドを介して外管に回転ならびに貫入力が伝えら
れ、外管先端の刃先が回転して地盤を削り取りながら掘
進する。地上部の掘進用ポンプからロッド内部を通して
水・泥水が圧送され、サンプラの外管と内管の隙間を通
って外管刃先から外部に排出される。削り取られた地盤
クズは掘進水・泥水と混ざり合い、ボーリング孔内を上
昇して地上部まで運ばれる。掘進に伴い、円柱状に切り
取られた地盤試料が内管に収納されてゆく。試料を収納
する内管はボールベアリングなどにより外管に対して回
転自在とされている。トリプルコアチューブはこの回転
自在とされた内管の中にさらに、ボールベアリングを介
して回転自在に第二の内管を収めた機構で、外管の回転
力が第二内管にさらに及ばないようにしたものである。2. Description of the Related Art As this type of sampler, a double-core tube sampler composed of an outer tube with a cutting edge (bit) for excavating the ground and an inner tube for storing a ground sample, or a double-tube inner sampler is used. The known triple core tube sampler is known. For example, Japanese Patent Publication No. 63-26240 discloses a double core tube sampler. In both cases, the basic structure is the same. Rotation and penetration force are transmitted from the boring machine to the outer pipe via the rod, and the cutting edge of the outer pipe rotates and excavates while scraping the ground. Water and muddy water are pumped from the excavation pump on the ground through the inside of the rod, and discharged from the cutting edge of the outer tube to the outside through the gap between the outer tube and the inner tube of the sampler. The shaved ground debris mixes with the digging water and muddy water, rises in the borehole, and is carried to the ground. As the excavation progresses, the ground sample cut into a cylindrical shape is stored in the inner tube. The inner tube for storing the sample is rotatable with respect to the outer tube by a ball bearing or the like. The triple core tube is a mechanism in which the second inner tube is rotatably housed in the rotatable inner tube via a ball bearing, so that the rotating force of the outer tube does not reach the second inner tube further. It is like that.
【0003】コアチューブサンプラで地盤のサンプリン
グを行なう場合に最も重要なことは、内管が外管と共に
回転しないことである。従来のサンプラは、外管と内管
との間にボールベアリングを介在させた構造で、外管の
回転力が内管に伝わらないようになっている。それゆ
え、外管が回転しても内管は外管に対して常に回転自在
な状態であり、サンプリング時に外管先端の刃先が回転
し地盤を削り取りながら掘進すると、地盤は内管内にコ
ア(円柱状に切り取られた地盤試料)として収納され
る。掘進中のコアは、円周を切り取られてはいるが、コ
ア底面は未掘進部地盤と繋がっている。内管に収納され
たコアの外周面と内管内面とが接しているため、内管は
これらの摩擦抵抗により回転を抑止される。したがっ
て、内管の回転抑止力は地盤とコア底面の結合強度に依
存する。[0003] When sampling the ground with a core tube sampler, the most important thing is that the inner tube does not rotate with the outer tube. The conventional sampler has a structure in which a ball bearing is interposed between an outer tube and an inner tube, so that the rotational force of the outer tube is not transmitted to the inner tube. Therefore, even if the outer pipe rotates, the inner pipe is always rotatable with respect to the outer pipe. When the cutting edge of the outer pipe tip rotates at the time of sampling and excavates while shaving the ground, the ground becomes a core (in the inner pipe). (Ground sample cut into a columnar shape). The core being excavated has its circumference cut off, but the bottom of the core is connected to the unexcavated ground. Since the outer peripheral surface of the core housed in the inner tube is in contact with the inner surface of the inner tube, rotation of the inner tube is suppressed by these frictional resistances. Therefore, the rotation inhibiting force of the inner pipe depends on the strength of the connection between the ground and the core bottom.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のダブルコアチュ
ーブやトリプルコアチューブサンプラでは、ある程度の
地盤強度がなければ内管の回転抑止が確保できない。サ
ンプリング作業中に内管が容易に回転すると、採取しよ
うとするコアの外周面が内管の内面で擦られ、コアがす
り減ったり砕けたりする。また、掘進のための掘進水経
路はサンプラ先端部では外管刃先より内管が少し短く、
掘進水とコアはこの部分で必ず接触する。内管の回転に
よってすり減ったり砕けたコアは掘進水と接触してさら
に脆くなり、掘進水と共に内管より外部に流出してしま
い、コア採取率が大幅に低減する。それゆえ、砂、砂
礫、風化土などの固結度の低い地盤には不向きである。In the conventional double-core tube or triple-core tube sampler, the rotation of the inner tube cannot be suppressed unless the ground has a certain strength. If the inner tube rotates easily during the sampling operation, the outer peripheral surface of the core to be collected is rubbed by the inner surface of the inner tube, and the core is worn or broken. In addition, in the excavation path for excavation, the inner pipe is slightly shorter than the outer pipe edge at the sampler tip,
Drill launch and core always come into contact at this part. The core worn or broken by the rotation of the inner pipe comes into contact with the drilling water and becomes more brittle, flows out of the inner pipe with the drilling water, and the core collection rate is greatly reduced. Therefore, it is not suitable for soil with low solidification such as sand, gravel and weathered soil.
【0005】本発明の主要な目的は、試料(コア)を収
納する内管の回転を確実に防止して、地盤強度にかかわ
らず試料採取率を向上させることにある。A main object of the present invention is to surely prevent rotation of an inner tube for accommodating a sample (core) and to improve the sampling rate regardless of the ground strength.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、ボーリング・
マシンより回転力を与えられる外管から何らかの原因に
よって内管に伝わり得る回転力に抗して、内管の外管と
の共回りを確実に防止するためには、従来のようにボー
ルベアリングを介在させただけでは不十分であり、内管
の回転を機械的に阻止する必要があるとの知見に基づ
き、ボーリング孔の孔壁を利用して強制的に内管の回転
を止めるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a boring machine.
In order to reliably prevent the inner pipe from rotating together with the outer pipe against the rotational force that can be transmitted from the outer pipe to the inner pipe for some reason from the outer pipe that is given a rotational force by the machine, ball bearings must be installed as in the past. Based on the finding that it is not enough to intervene and it is necessary to mechanically prevent the rotation of the inner tube, the rotation of the inner tube was forcibly stopped using the hole wall of the boring hole Things.
【0007】本発明のコアチューブサンプラは、ボーリ
ングロッドと連結するための連結部を備えたサンプラヘ
ッドと、サンプラヘッドの下端に取り付けられるサンプ
ラボディと、サンプラボディの下端に取り付けられ先端
に刃を有する外管と、上記サンプラボディ内及び外管内
に収容される内管と、上記外管に対する内管の回転を防
止する回転防止機構とを具備し、サンプラボディが非磁
性体で形成され、回転防止機構が、サンプラボディの外
周に回転自在に支持された外接部材と、内管に固定され
た内接部材とを具備し、外装部材がボーリング孔壁と係
合するチャック部と、第一磁石とを備え、内装部材が第
一磁石と引合うように配設された第二磁石を備え、外接
部材のチャック部がボーリング孔壁と係合し、かつ、外
接部材の第一磁石と、内接部材の第二磁石とがサンプラ
ボディを介して互いに引き合うことによって、ボーリン
グ孔壁に対する内管の回転を抑止するものである。The core tube sampler of the present invention has a sampler head provided with a connecting portion for connecting to a boring rod, a sampler body attached to the lower end of the sampler head, and a blade attached to the lower end of the sampler body and having a blade at the tip. An outer tube, an inner tube housed in the sampler body and the outer tube, and a rotation preventing mechanism for preventing rotation of the inner tube with respect to the outer tube, wherein the sampler body is formed of a non-magnetic material, The mechanism includes an outer member rotatably supported on the outer periphery of the sampler body, an inner member fixed to the inner tube, a chuck portion in which the outer member is engaged with a borehole wall, and a first magnet. Wherein the interior member comprises a second magnet arranged to attract the first magnet, the chuck portion of the circumscribing member engages with the boring hole wall, and the first magnet of the circumscribing member By the second magnet inscribed member attract each other through the sampler body, it is intended to prevent the rotation of the inner tube relative to the boring hole walls.
【0008】チャック部は、サンプラボディに軸受を介
して回転自在に支持された外装部材の外周に、サンプラ
ボディの外径位置より突出・退入自在に支持されたチャ
ックピースと、チャックピースをサンプラボディの外径
位置より部分的に突出した状態に付勢するばね部材とを
主要な構成要素とする。The chuck portion includes a chuck piece supported on the outer periphery of an exterior member rotatably supported by a sampler body via a bearing so as to protrude and retract from an outer diameter position of the sampler body, and a sampler for holding the chuck piece. A spring member for biasing the body so as to partially protrude from the outer diameter position is a main component.
【0009】具体的構成としては、互いに独立した複数
のチャックピースを放射状に配置し、チャックピースの
軸方向両端にテーパ端部を形成するとともに、チャック
ピースの軸方向両側に、チャックピースのテーパ端部と
対応するテーパ面を備えたスラストカラーを配置して、
ばね部材でスラストカラーに軸方向の弾性力を与えるこ
とによって、チャックピースを拡開する向きに付勢した
ものや、互いに独立した複数のチャックピースを放射状
に配置し、各チャックピースごとに、外向きの弾性力を
与えるばね部材を設けたものがある。「ばね部材」は、
上記の作用を奏する部材であればよく、コイルばね、板
ばね、エアクッション部材、油圧シリンダ等を適用する
ことができる。More specifically, a plurality of independent chuck pieces are radially arranged, tapered ends are formed at both axial ends of the chuck pieces, and tapered ends of the chuck pieces are formed at both axial sides of the chuck pieces. Place a thrust collar with a tapered surface corresponding to the part,
By applying an elastic force in the axial direction to the thrust collar with a spring member, the chuck pieces are urged in the expanding direction, and a plurality of chuck pieces independent of each other are radially arranged, and each chuck piece is provided with an external force. There is one provided with a spring member for giving a direction elastic force. "Spring member"
Any member that has the above-mentioned effects may be used, and a coil spring, a leaf spring, an air cushion member, a hydraulic cylinder, or the like can be applied.
【0010】チャックピースは、外管外径位置より突出
する部分が、ボーリング孔壁との間で、外管の回転方向
では大きく、軸方向では小さい摩擦抵抗を生じさせる形
状であることが好ましく、例えば、外管外径位置より突
出する部分が軸方向に延在する板状のものがある。It is preferable that the chuck piece has a shape in which a portion protruding from the outer tube outer diameter position generates a large frictional resistance between the boring hole wall in the rotation direction of the outer tube and a small frictional force in the axial direction. For example, there is a plate-shaped one in which a portion protruding from the outer diameter position of the outer tube extends in the axial direction.
【0011】第一磁石と第二磁石とは外装部材と内装部
材とを磁力によって係合する。両磁石は単一の磁石で構
成してもよいが、内管の回転を有効に抑止するため、上
述の第一磁石が円周方向にN・S交互に磁極を有し、か
つ、第二磁石が第一磁石と引合うように円周方向にN・
S交互に磁極を有するものであることが好ましい。例え
ば、外装部材、内装部材において、複数の磁石をN極と
S極とが交互に形成されるように円周方向に並べたもの
や、円周方向にN・S交互の磁極を有する円形磁石とし
てもよい。「磁石」には永久磁石、電磁石が含まれる。The first magnet and the second magnet engage the outer member and the inner member by magnetic force. Both magnets may be constituted by a single magnet, but in order to effectively suppress the rotation of the inner tube, the above-mentioned first magnet has magnetic poles alternately N and S in the circumferential direction, and N · in the circumferential direction so that the magnet attracts the first magnet
It is preferable that the magnetic poles have magnetic poles alternately with S. For example, in an exterior member or an interior member, a plurality of magnets are arranged in the circumferential direction such that N poles and S poles are alternately formed, or a circular magnet having N / S alternating magnetic poles in the circumferential direction. It may be. The “magnet” includes a permanent magnet and an electromagnet.
【0012】この発明はダブルコアチューブサンプラと
トリプルコアチューブサンプラの両方に適用でき、後者
の場合には、内管が二重構造となる。The present invention can be applied to both a double-core tube sampler and a triple-core tube sampler. In the latter case, the inner tube has a double structure.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明のコアチューブサン
プラの実施形態を図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a core tube sampler according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は本発明をダブルコアチューブサンプ
ラに適用した場合の実施形態を示す。この実施形態のコ
アチューブサンプラは、サンプラヘッド2と、サンプラ
ヘッド2に一体的に結合したサンプラボディ4と、サン
プラボディ4の下端に取外し可能に取り付けた刃先付き
外管6と、サンプラボディ4内及び外管6内に回転自在
に収容された内管シャフト8及び内管10と、ボーリン
グ孔壁20aとの係合によって、ボーリング孔壁20a
に対する内管シャフト8及び内管10の回転を機械的に
抑止する回転防止機構12とを具備している。FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a double core tube sampler. The core tube sampler of this embodiment includes a sampler head 2, a sampler body 4 integrally connected to the sampler head 2, an outer tube 6 having a cutting edge detachably attached to a lower end of the sampler body 4, and a sampler body 4. The inner pipe shaft 8 and the inner pipe 10 rotatably accommodated in the outer pipe 6 and the boring hole wall 20a engage with the boring hole wall 20a.
And a rotation prevention mechanism 12 for mechanically suppressing rotation of the inner pipe shaft 8 and the inner pipe 10 with respect to the rotation direction.
【0015】サンプラヘッド2は、中心部に孔部2aが
形成され、孔部2aの上端に形成される連結部2a1に
ボーリングロッド21が繋がれる。サンプラヘッド2は
下端においてサンプラボディ4と連結している。サンプ
ラボディ4との結合は、例えばねじを利用した取外し可
能な結合関係とする。The sampler head 2 has a hole 2a formed at the center thereof, and a boring rod 21 is connected to a connecting portion 2a1 formed at the upper end of the hole 2a. The sampler head 2 is connected to the sampler body 4 at the lower end. The connection with the sampler body 4 has a detachable connection relationship using, for example, a screw.
【0016】サンプラボディ4は非磁性体からなる円筒
状の部材であって、中間部4aに回転防止機構12が取
り付けられる。中間部4aは、内管部4a1と外管部4
a2とを備え、内間部4a1の下端において外管6と連
結している。外管部4a2は、回転防止機構12の係合
部材であるチャックピース12aが突出する領域におい
て開口しており、該開口部4bには泥水等の流入を防止
すべくカバー4cが設けられる。カバー4cは、サンプ
ラボディ4に対して回転自在に設けられている。The sampler body 4 is a cylindrical member made of a non-magnetic material, and the rotation preventing mechanism 12 is attached to the intermediate portion 4a. The intermediate portion 4a includes an inner tube portion 4a1 and an outer tube portion 4a.
a2, and is connected to the outer tube 6 at the lower end of the inner space 4a1. The outer tube portion 4a2 is open in a region where the chuck piece 12a as an engagement member of the rotation preventing mechanism 12 projects, and a cover 4c is provided in the opening portion 4b to prevent inflow of muddy water or the like. The cover 4c is provided rotatably with respect to the sampler body 4.
【0017】外管6は先端に複数の刃6aを備えた中空
円筒形状の部材で、サンプラボディ4の下端に取り付け
られている。The outer tube 6 is a hollow cylindrical member having a plurality of blades 6a at its tip, and is attached to the lower end of the sampler body 4.
【0018】サンプラヘッド2、サンプラボディ4、外
管6は一体的に結合しており、上端のサンプラヘッド2
の連結部2a1にボーリングロッド21が連結された状
態で、所定の口径で掘進されたボーリング孔20内に降
ろされる。これによりサンプラヘッド2、サンプラボデ
ィ4、及び、外管6は、ボーリングロッド21の嵌入力
及び回転力を受けて、回転しつつボーリング孔20を掘
進し、孔底地盤を円柱形状に削りとる。The sampler head 2, the sampler body 4, and the outer tube 6 are integrally connected, and the sampler head 2 at the upper end is formed.
With the boring rod 21 connected to the connecting portion 2a1, the boring rod 21 is lowered into the boring hole 20 dug with a predetermined diameter. Accordingly, the sampler head 2, the sampler body 4, and the outer tube 6 receive the fitting input and the rotational force of the boring rod 21, and excavate the boring hole 20 while rotating, thereby shaving the bottom of the hole into a cylindrical shape.
【0019】内管シャフト8及び内管10はサンプラボ
ディ4及び外管6の中空部に収容される。The inner tube shaft 8 and the inner tube 10 are accommodated in hollow portions of the sampler body 4 and the outer tube 6.
【0020】内管シャフト8は、中空の軸部材で、ベア
リング22を介してサンプラボディ4に回転自在に連結
される。内管シャフト8の下端は、外管6の内部に突出
し内管ヘッド9が連結される。内管ヘッド9の下端は内
管8に連結される。内管8は中空の円筒形状の部材で、
内管8の下端は外管6の下端部内で開口している。The inner tube shaft 8 is a hollow shaft member and is rotatably connected to the sampler body 4 via a bearing 22. The lower end of the inner pipe shaft 8 projects into the outer pipe 6 and is connected to the inner pipe head 9. The lower end of the inner tube head 9 is connected to the inner tube 8. The inner tube 8 is a hollow cylindrical member,
The lower end of the inner tube 8 is open inside the lower end of the outer tube 6.
【0021】内管シャフト8の上端は、サンプラヘッド
2の孔部2aに挿し込まれており、内管シャフト8の中
空部8aは、サンプラヘッド2の孔部2aを介して、ボ
ーリングロッド21の水通路21aと連通し、かつ、内
管シャフト8の下端部に開口部8bを有し、外管内部6
bに開口している。これによって、ボーリングロッド2
1から、内管シャフト8の中空部8a、外管内部6b、
外管刃先6aに至る水通路が形成される。この水通路に
は地上部のポンプより削孔水が圧送水される。削孔水
は、外管6の刃先6aからコアチューブサンプラの外側
に噴出し、削り取られた地盤くずと混ざり合って地上に
排出される。The upper end of the inner tube shaft 8 is inserted into the hole 2 a of the sampler head 2, and the hollow portion 8 a of the inner tube shaft 8 is inserted through the hole 2 a of the sampler head 2 into the boring rod 21. The inner pipe shaft 8 communicates with the water passage 21a and has an opening 8b at the lower end thereof.
b. As a result, the boring rod 2
1, the hollow portion 8a of the inner tube shaft 8, the inner portion 6b of the outer tube,
A water passage leading to the outer tube cutting edge 6a is formed. Drilling water is pumped into this water passage by a pump on the ground. The drilling water is spouted from the cutting edge 6a of the outer tube 6 to the outside of the core tube sampler, mixed with the shaved ground debris, and discharged to the ground.
【0022】内管シャフト8、及び、内管10は回転防
止機構12の作用によりボーリング孔壁20aに対して
(地盤に対して)の回転が機械的に抑止される。これに
よって、外管6により円柱形状に削られた地盤試料(コ
ア)25が、良好な状態で内管10の中空部10aに収
納され、採取される。The rotation of the inner pipe shaft 8 and the inner pipe 10 with respect to the boring hole wall 20a (relative to the ground) is mechanically suppressed by the action of the rotation preventing mechanism 12. As a result, the ground sample (core) 25 that has been cut into a cylindrical shape by the outer tube 6 is stored in the hollow portion 10a of the inner tube 10 in a favorable state and collected.
【0023】図2は、本実施形態における回転防止機構
12を拡大した図である。FIG. 2 is an enlarged view of the rotation preventing mechanism 12 in the present embodiment.
【0024】回転防止機構12は、サンプラボディ中間
部4aにおける内管部4a1の外周に回転自在に配設さ
れる上下のホイル部材(13,14)と、上下のホイル
部材(13,14)間に配設されるチャックピース15
と、上側のホイル部材13の上端に配設されるばね部材
16と、内管シャフト8の外周面における上側のホイル
部材13に対応する部分に配設される内ホイル部材17
とを具備する。The rotation preventing mechanism 12 is provided between the upper and lower wheel members (13, 14) rotatably disposed on the outer periphery of the inner tube portion 4a1 in the sampler body intermediate portion 4a, and the upper and lower wheel members (13, 14). Chuck piece 15 arranged in
A spring member 16 disposed at the upper end of the upper foil member 13 and an inner foil member 17 disposed at a portion corresponding to the upper foil member 13 on the outer peripheral surface of the inner pipe shaft 8.
And
【0025】上下のホイル部材(13,14)は、ドー
ナツ状の部材であって、それぞれ、サンプラボディ内管
部4a1の外周にベアリング23、24を介して回転自
在に配設される。上側のホイル部材13(以下、上ホイ
ル部材13という。)は、上端に円形磁石13aを有
し、下端の外周面に、軸方向に口径縮小した円錐面13
bを有している。この円錐面13bの半径方向にチャッ
クピース15を取り付ける係合部13cが形成される。
円形磁石13aは、図4に示すように円周に沿ってN極
とS極とが交互に形成される。上ホイル部材13の上端
は、ベアリング23を介してばね部材16に当接してい
る。The upper and lower wheel members (13, 14) are donut-shaped members, and are rotatably disposed on the outer periphery of the inner tube portion 4a1 of the sampler body via bearings 23, 24, respectively. The upper foil member 13 (hereinafter, referred to as the upper foil member 13) has a circular magnet 13a at an upper end, and has a conical surface 13 having a diameter reduced in the axial direction on an outer peripheral surface at a lower end.
b. An engaging portion 13c for attaching the chuck piece 15 is formed in a radial direction of the conical surface 13b.
As shown in FIG. 4, the circular magnet 13a has N poles and S poles alternately formed along the circumference. The upper end of the upper wheel member 13 is in contact with the spring member 16 via the bearing 23.
【0026】下側のホイル部材14(以下、下ホイル部
材14という。)は上端の外周面に、軸方向に口径縮小
した円錐面14bを有している。この円錐面14bの半
径方向において上ホイル部材13の係合部13cに対応
する位置に、チャックピース15を組入れる係合部14
cが形成されている。下ホイル部材14の下端は、ベア
リング24を介してサンプラボディ中間部4aに回転自
在に固定されている。The lower wheel member 14 (hereinafter referred to as the lower wheel member 14) has a conical surface 14b whose diameter is reduced in the axial direction on the outer peripheral surface at the upper end. An engaging portion 14 for incorporating the chuck piece 15 at a position corresponding to the engaging portion 13c of the upper wheel member 13 in the radial direction of the conical surface 14b.
c is formed. The lower end of the lower wheel member 14 is rotatably fixed to the sampler body intermediate portion 4a via a bearing 24.
【0027】チャックピース15は、板状の部材で互い
に独立した複数枚のチャックピース15が、円周方向等
間隔に放射状に軸方向に立設して設けられている。The chuck piece 15 is provided with a plurality of plate-like members independent of each other and radially erected in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction.
【0028】チャックピース15の外側端部は、軸に平
行な端部15aを有しており、上下に切欠き15a1が
形成される。このような形状とすることによってチャッ
クピース15の係合力は、外管6の回転方向では大き
く、かつ、軸方向では小さいものとなるので、回転方向
においてボーリング孔壁20aと十分な係合力をもって
係合し、かつ、ボーリング孔20内への嵌入動作の妨げ
とならない。The outer end of the chuck piece 15 has an end 15a parallel to the axis, and a notch 15a1 is formed at the top and bottom. With such a shape, the engagement force of the chuck piece 15 is large in the rotation direction of the outer tube 6 and small in the axial direction, so that it is engaged with the boring hole wall 20a with a sufficient engagement force in the rotation direction. And does not hinder the fitting operation into the boring hole 20.
【0029】チャックピース15の内側端部は、上下に
上下ホイル部材(13,14)のテーパ面(13b,1
4b)に対応するテーパ端部が形成され、このテーパ端
部に上下ホイル部材(13,14)の係合部(13c,
14c)に対応する被係合部(15b,15b)が形成
されている。チャックピース15は、上下ホイル部材
(13,14)の係合部(13c,14c)と係合する
ことによって、コアチューブサンプラの軸方向に立設
し、かつ、上下ホイル部材(13,14)のテーパ面
(13b,14b)上を半径方向にスライド移動する部
材となる。The inner end of the chuck piece 15 is vertically tapered (13b, 1) of the upper and lower foil members (13, 14).
4b), a tapered end corresponding to the engaging portion (13c, 13c) of the upper and lower wheel members (13, 14) is formed on the tapered end.
An engaged portion (15b, 15b) corresponding to 14c) is formed. The chuck piece 15 is erected in the axial direction of the core tube sampler by engaging with the engaging portions (13c, 14c) of the upper and lower wheel members (13, 14), and the upper and lower wheel members (13, 14). Is a member that slides in the radial direction on the tapered surfaces (13b, 14b).
【0030】また、図3に示すように上下ホイル部材
(13,14)の係合部(13c,14c)、及び、チ
ャックピース15の係合部(15b,15b)は、抜け
止めを有しているので、チャックピース15が外径側に
抜けるのを防止できる。As shown in FIG. 3, the engaging portions (13c, 14c) of the upper and lower wheel members (13, 14) and the engaging portions (15b, 15b) of the chuck piece 15 have stoppers. Therefore, it is possible to prevent the chuck piece 15 from coming off to the outer diameter side.
【0031】チャックピース15はカバー4cに形成し
たスリットを貫通して外側に部分的に突出している。カ
バー4cは筒状の部材で、サンプラボディ外管部4a2
と同じ外径を有し、例えば、上下ホイル部材(13,1
4)に取り付けられたリブにより上下ホイル部材(1
3,14)と同心円状に保持されている。The chuck piece 15 partially protrudes outward through a slit formed in the cover 4c. The cover 4c is a cylindrical member, and the sampler body outer tube portion 4a2
The upper and lower foil members (13, 1)
The upper and lower foil members (1) are provided by ribs attached to (4).
3, 14).
【0032】ばね部材16は、サンプラボディ内管部4
a1の外周に装着されたコイルばねである。ばね部材1
6は、上ホイル部材13の上端(ベアリング23)とサ
ンプラボディ4との間に挟まれている。ばね部材16は
上ホイル部材13を下側に付勢し、上下ホイル部材(1
3,14)に挟まれるチャックピース15を外径側にス
ライドさせる。これにより、チャックピース15の外側
端部15aはカバー4cのスリットを貫通し、ばね部材
16の付勢力に比例する係合力をもってボウリング孔壁
20aと係合する。チャックピース15がボーリング孔
壁20aに係合することによって、上下ホイル部材(1
3,14)はボーリング孔壁20aに対する回転が抑止
される。The spring member 16 is provided in the sampler body inner tube 4.
a1 is a coil spring mounted on the outer periphery of a1. Spring member 1
6 is sandwiched between the upper end (bearing 23) of the upper foil member 13 and the sampler body 4. The spring member 16 urges the upper foil member 13 downward, and the upper and lower foil members (1)
The chuck piece 15 sandwiched between (3, 14) is slid to the outer diameter side. As a result, the outer end 15a of the chuck piece 15 passes through the slit of the cover 4c and engages with the bowling hole wall 20a with an engaging force proportional to the urging force of the spring member 16. When the chuck piece 15 is engaged with the boring hole wall 20a, the upper and lower wheel members (1) are engaged.
In (3, 14), the rotation with respect to the boring hole wall 20a is suppressed.
【0033】内ホイル部材17は、ドーナツ状の部材で
あって、円形磁石17aを備え、上ホイル部材13の配
設に対応する位置において内管シャフト8の外周に固定
される。図4に示すように、内ホイル部材17の円形磁
石17aは、上ホイル部材13の円形磁石13aと互い
に引き合うように、上ホイル部材13の円形磁石13a
に対応して円周方向にN極とS極が交互に構成されてい
る。図4に示すように内ホイル部材17の円形磁石17
aと、上ホイル部材13の円形磁石13aとは、サンプ
ラボディを介して互いに磁力を及ぼしている。このた
め、サンプラボディは、磁界に影響を与えないステンレ
ス等の非磁性体で構成されている。The inner foil member 17 is a donut-shaped member, has a circular magnet 17a, and is fixed to the outer periphery of the inner pipe shaft 8 at a position corresponding to the location of the upper foil member 13. As shown in FIG. 4, the circular magnet 17a of the upper foil member 13 is attracted to the circular magnet 17a of the inner foil member 17 so as to attract each other.
The north pole and the south pole are alternately arranged in the circumferential direction corresponding to. As shown in FIG. 4, the circular magnet 17 of the inner foil member 17 is used.
a and the circular magnet 13a of the upper wheel member 13 exert magnetic force on each other via the sampler body. For this reason, the sampler body is made of a non-magnetic material such as stainless steel that does not affect the magnetic field.
【0034】内ホイル部材17が回転方向に力を受けた
場合であっても、内ホイル部材17の磁極と対応する上
ホイル部材13の磁極とが引き合い、また、互いに隣接
する磁極とは反発し合うので、内ホイル部材17は上ホ
イル部材13に対する回転が抑止される。内ホイル部材
17、内管シャフト8、内管ヘッド9及び内管10は一
体構造となっているため、内ホイル部材17の回転が抑
止されることによって、共に回転が抑止される。Even when the inner foil member 17 receives a force in the rotating direction, the magnetic poles of the inner foil member 17 and the corresponding magnetic poles of the upper foil member 13 attract each other, and repel with the magnetic poles adjacent to each other. Since they fit, rotation of the inner wheel member 17 with respect to the upper wheel member 13 is suppressed. Since the inner wheel member 17, the inner tube shaft 8, the inner tube head 9, and the inner tube 10 are integrally formed, the rotation of the inner wheel member 17 is suppressed by suppressing the rotation of the inner wheel member 17.
【0035】すなわち、回転防止機構12は、上述のよ
うに、チャックピース15をボーリング孔壁20aに係
合させることによって、上下ホイル部材(13,14)
の回転を抑止し、更に、上ホイル部材13の円形磁石1
3aと内ホイル部材17の円形磁石17aとが引き合う
ことによって、内ホイル部材17、内管シャフト8及び
内管10のボーリング孔壁20aに対する回転を強制的
に抑制するものである。このように回転防止機構12の
働きによって、内管10は地盤に対して静止した部材と
なるので、本実施形態におけるコアチューブサンプラ
は、地盤の強度に左右されず良好な地盤試料の収集が行
える。That is, as described above, the rotation preventing mechanism 12 engages the chuck piece 15 with the boring hole wall 20a to thereby form the upper and lower wheel members (13, 14).
Of the circular magnet 1 of the upper foil member 13.
The rotation of the inner foil member 17, the inner pipe shaft 8, and the inner pipe 10 with respect to the boring hole wall 20a is forcibly suppressed by the attraction of the circular magnet 3a and the circular magnet 17a of the inner foil member 17. As described above, the inner tube 10 becomes a stationary member with respect to the ground due to the operation of the rotation preventing mechanism 12, so that the core tube sampler according to the present embodiment can collect a good ground sample regardless of the strength of the ground. .
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、サンプ
ラボディが非磁性体で形成され、回転防止機構が、サン
プラボディの外周に回転自在に支持された外接部材と、
内管に固定された内接部材とを具備し、外接部材にチャ
ック部材と第一磁石を備え、内接部材に第二磁石を備
え、外接部材のチャック部がボーリング孔壁と係合し、
かつ、外接部材の第一磁石と内接部材の第二磁石がサン
プラボディを介して互いに引き合うことによって、ボー
リング孔壁に対する内管の回転を強制的に抑止すること
ができる。As described above, according to the present invention, the sampler body is formed of a non-magnetic material, and the rotation preventing mechanism includes the circumscribing member rotatably supported on the outer periphery of the sampler body,
An inner member fixed to the inner tube is provided, the outer member is provided with a chuck member and a first magnet, the inner member is provided with a second magnet, the chuck portion of the outer member is engaged with a bore hole wall,
In addition, since the first magnet of the outer member and the second magnet of the inner member attract each other via the sampler body, the rotation of the inner tube with respect to the wall of the boring hole can be forcibly suppressed.
【0037】本発明によれば、コアチューブサンプラの
内管の回転が、地盤の強度に左右されることなく、確実
に防止されるため、試料採取率が大幅に向上する。した
がって、本発明のコアチューブサンプラを使用すれば、
従来のサンプラでは試料採取が困難と言われる固結度の
低い砂、砂礫、風化土、硬軟混じり合った地盤のサンプ
リングが可能となる。According to the present invention, since the rotation of the inner tube of the core tube sampler is reliably prevented without being affected by the strength of the ground, the sampling rate is greatly improved. Therefore, if the core tube sampler of the present invention is used,
With conventional samplers, it is possible to sample sand, gravel, weathered soil, and hard / soft ground that are difficult to sample.
【図1】 本発明の実施形態に係るコアチューブサンプ
ラの縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a core tube sampler according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施形態に係る回転防止機構を拡大
した縦断面図。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a rotation preventing mechanism according to the embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施形態に係るチャックピースの縦
断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the chuck piece according to the embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施形態に係る円形磁石の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a circular magnet according to the embodiment of the present invention.
2 サンプラヘッド 4 サンプラボディ 6 外管 8 内管シャフト 9 内管ヘッド 10 内管 12 回転防止機構 13 上ホイル部材 13a 円形磁石 14 下ホイル部材 15 チャックピース 16 ばね部材 17 内ホイル部材 17a 円形磁石 2 Sampler head 4 Sampler body 6 Outer tube 8 Inner tube shaft 9 Inner tube head 10 Inner tube 12 Rotation prevention mechanism 13 Upper foil member 13a Circular magnet 14 Lower foil member 15 Chuck piece 16 Spring member 17 Inner foil member 17a Circular magnet
Claims (9)
を備えたサンプラヘッドと、サンプラヘッドの下端に取
り付けられるサンプラボディと、サンプラボディの下端
に取り付けられ先端に刃を有する外管と、上記サンプラ
ボディ内及び外管内に収容される内管と、上記外管に対
する内管の回転を防止する回転防止機構とを具備し、 上記サンプラボディが非磁性体で形成され、 上記回転防止機構が、上記サンプラボディの外周に回転
自在に支持された外接部材と、上記内管に固定された内
接部材とを具備し、 上記外装部材がボーリング孔壁と係合するチャック部
と、第一磁石とを備え、 上記内装部材が上記第一磁石と引合うように配設された
第二磁石を備え、 上記外接部材のチャック部がボーリング孔壁と係合し、
かつ、上記外接部材の第一磁石と、上記内接部材の第二
磁石とが互いに引き合うことによって、ボーリング孔壁
に対する内管の回転を抑止することを特徴とするコアチ
ューブサンプラ。A sampler head having a connection portion for connecting to a boring rod; a sampler body attached to a lower end of the sampler head; an outer tube attached to a lower end of the sampler body and having a blade at a tip; An inner tube housed in the body and the outer tube; and a rotation preventing mechanism for preventing rotation of the inner tube with respect to the outer tube. The sampler body is formed of a non-magnetic material. An outer member rotatably supported on the outer periphery of the sampler body, an inner member fixed to the inner tube, a chuck portion in which the outer member is engaged with a boring hole wall, and a first magnet. Wherein the interior member comprises a second magnet arranged to attract the first magnet, wherein the chuck portion of the circumscribing member engages with a boring hole wall;
A core tube sampler, wherein the rotation of the inner tube with respect to the bore hole wall is suppressed by attracting the first magnet of the outer member and the second magnet of the inner member to each other.
を介して回転自在に支持された外装部材の外周に、サン
プラボディの外径位置より突出・退入自在に支持された
チャックピースと、チャックピースをサンプラボディの
外径位置より部分的に突出した状態に付勢するばね部材
とを備えることを特徴とする請求項1のコアチューブサ
ンプラ。2. A chuck piece, wherein the chuck portion is supported on the outer periphery of an exterior member rotatably supported by a sampler body via a bearing so as to protrude and retract from an outer diameter position of the sampler body, and a chuck. The core tube sampler according to claim 1, further comprising a spring member for urging the piece so as to partially protrude from an outer diameter position of the sampler body.
射状に配置し、チャックピースの軸方向両端にテーパ端
部を形成するとともに、チャックピースの軸方向両側
に、チャックピースのテーパ端部と対応するテーパ面を
備えたスラストカラーを配置して、ばね部材でスラスト
カラーに軸方向の弾性力を与えることによって、チャッ
クピースを拡開する向きに付勢したことを特徴とする請
求項2のコアチューブサンプラ。3. A plurality of independent chuck pieces are radially arranged, tapered ends are formed at both axial ends of the chuck pieces, and tapered ends of the chuck pieces are formed at both axial sides of the chuck pieces. 3. The core tube according to claim 2, wherein a thrust collar having a tapered surface is disposed, and the chuck member is urged in a direction of expanding the chuck piece by applying an axial elastic force to the thrust collar by a spring member. Sampler.
射状に配置し、各チャックピースごとに、外向きの弾性
力を与えるばね部材を設けた請求項2のコアチューブサ
ンプラ。4. The core tube sampler according to claim 2, wherein a plurality of chuck pieces independent of each other are arranged radially, and a spring member for giving an outward elastic force is provided for each chuck piece.
る部分が、ボーリング孔壁との間で、外管の回転方向で
は大きく、軸方向では小さい摩擦抵抗を生じさせる形状
であることを特徴とする請求項2のコアチューブサンプ
ラ。5. A portion of the chuck piece protruding from the outer diameter of the outer tube is formed to have a large frictional resistance between the boring hole wall in the rotation direction of the outer tube and a small axial resistance. The core tube sampler according to claim 2, wherein
る部分が軸方向に延在する板状である請求項5のコアチ
ューブサンプラ。6. The core tube sampler according to claim 5, wherein the portion of the chuck piece projecting from the outer diameter position of the outer tube has a plate shape extending in the axial direction.
極を有し、かつ、第二磁石が第一磁石と引合うように円
周方向にN・S交互に磁極を有することを特徴とする請
求項1乃至6のコアチューブサンプラ。7. The first magnet has magnetic poles alternately N and S in the circumferential direction, and the second magnet has magnetic poles alternately in the circumferential direction so as to attract the first magnet. 7. The core tube sampler according to claim 1, wherein:
にN・S交互の磁極を有する円形磁石である請求項7の
コアチューブサンプラ。8. The core tube sampler according to claim 7, wherein both the first magnet and the second magnet are circular magnets having alternating N and S magnetic poles in the circumferential direction.
乃至8のコアチューブサンプラ。9. An inner tube according to claim 1, wherein said inner tube has a double structure.
To 8 core tube samplers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3917298A JPH11236709A (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Inside pipe rotating prevention core tube sampler making use of magnet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3917298A JPH11236709A (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Inside pipe rotating prevention core tube sampler making use of magnet |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11236709A true JPH11236709A (en) | 1999-08-31 |
Family
ID=12545708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3917298A Ceased JPH11236709A (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Inside pipe rotating prevention core tube sampler making use of magnet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11236709A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2397599B (en) * | 2003-01-22 | 2005-11-02 | Schlumberger Holdings | Coring bits |
WO2007144953A1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-21 | Hirado Kinzoku Kogyo Co., Ltd. | Device and method for digging cave and pit |
US8613330B2 (en) | 2011-07-05 | 2013-12-24 | Schlumberger Technology Corporation | Coring tools and related methods |
CN106837166A (en) * | 2017-04-03 | 2017-06-13 | 王浩人 | A kind of rig |
JP2021050489A (en) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 国立大学法人東北大学 | Core sampling device |
CN112729915A (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 李咸荣 | Sand and sand detection device |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP3917298A patent/JPH11236709A/en not_active Ceased
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