JPS62141294A - Frozen ground sampler - Google Patents

Frozen ground sampler

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JPS62141294A
JPS62141294A JP28242985A JP28242985A JPS62141294A JP S62141294 A JPS62141294 A JP S62141294A JP 28242985 A JP28242985 A JP 28242985A JP 28242985 A JP28242985 A JP 28242985A JP S62141294 A JPS62141294 A JP S62141294A
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sampler
ground
cooling
sample
tube
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運雄 酒井
吉田 保夫
片岡 哲之
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Central Research Institute of Electric Power Industry
Kiso Jiban Consultants Co Ltd
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Central Research Institute of Electric Power Industry
Kiso Jiban Consultants Co Ltd
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は地盤試料を採取するための装置に係り、特に凍
結砂及び礫地盤の試料を採取するための凍結地盤試料採
取装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a device for taking ground samples, and more particularly to a frozen ground sampling device for taking samples of frozen sand and gravel ground.

従来の技術 近時、地中から乱さない状態の砂や礫地盤を採取し、こ
れを試験試料として各種試験を行い、強度定数や変形定
数を求めることが要望されている。乱さない試料を採取
する方法は、従来から数多く考案され実用化されている
が、試料採取装置の原理を大別すると、比較的軟質地盤
を対象とする管状サンプラーを圧入する方式、中〜硬質
地盤を対象とする二重管ないし三重管からなるサンプラ
ーで、外管を回転させて地盤を切削しながら内側の管を
回転させずにその刃先を地中に圧入して試料を採取する
方式、岩盤などの固結地盤を対象とする単管サンプラー
を回転させて切削しながら採取ザる方法、およびその内
側に試料を収納する管を装着したものなどがある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, there has been a demand for collecting undisturbed sand or gravel from underground and conducting various tests using it as a test sample to determine strength constants and deformation constants. Many methods for collecting samples without disturbing them have been devised and put into practical use, but the principle of sample collection devices can be roughly divided into methods that press-fit a tubular sampler for relatively soft ground, methods for press-fitting a tubular sampler for relatively soft ground, and methods for collecting samples from medium to hard ground. This is a sampler consisting of a double or triple tube, and the outer tube is rotated to cut the ground, while the inner tube is not rotated and its cutting edge is pressed into the ground to collect the sample. There are two methods: a single-tube sampler that collects samples while rotating and cutting the solid ground, and a sampler that is equipped with a tube to store the sample inside the sampler.

土粒子の直径が74ミクロンから211IIllの範囲
に入る砂地盤のうち、比較的軟質なものについては管状
サンプラーを圧入する方式が用いられているが、砂地盤
は粘着力がないためサンプラーを地上に引ぎ上げる時に
試料が脱落し易い。そのため、脱落防止方法についての
開発が主体となっていた。
For relatively soft sandy ground where the diameter of soil particles is in the range of 74 microns to 211IIIll, a method of press-fitting a tubular sampler is used, but since sandy ground does not have adhesive strength, it is difficult to place the sampler on the ground. The sample easily falls off when being pulled up. Therefore, the focus has been on developing methods to prevent them from falling off.

例えば、特公昭37−18545号公報、実公昭54−
24711号公報、実公昭54−42960号公報、特
公昭56−31536号公報、特公昭57−41687
号公報などがある。
For example, Japanese Patent Publication No. 37-18545, Publication No. 18545-
Publication No. 24711, Publication Utility Model Publication No. 54-42960, Publication No. 31536-1987, Publication No. 41687-1987
There are publications, etc.

中〜密な比較的硬質砂地盤については、三重管サンプラ
ーが用いられており、実用新案登録筒1411322j
Mなどがこれに相当する。このような各種サンプラーに
よって採取された試料は試料の採取時および運搬時など
に乱れが生じ原地盤の特性を十分に評価できないことが
公知の事実となってきた。これは砂地盤を凍結し固化し
てから採取することが行われるようになったことによる
For medium to dense relatively hard sandy ground, a triple tube sampler is used, and the utility model registered tube 1411322j
This corresponds to M, etc. It has become a well-known fact that the samples collected by these various samplers are disturbed during sample collection and transport, making it impossible to fully evaluate the characteristics of the original ground. This is due to the practice of freezing and solidifying the sandy ground before collecting it.

土粒子の直径が2mm以上の礫地盤についての乱さない
試料の採取は砂地盤の場合とは異なり、土粒子を切削し
て採取することになるので乱さない試料の採取は行われ
てこなかったが、近時これを凍結することにより土粒子
を強力に保持した状態で切削して採取する方法が行われ
るようになった。
Unlike the case of sandy ground, collecting undisturbed samples of gravel ground where soil particles have a diameter of 2 mm or more involves cutting the soil particles, so undisturbed samples have not been collected. Recently, a method has been used to freeze soil particles and then cut and collect them while holding the soil particles strongly.

このように、凍結工法を併用する試料採取方法が、より
乱れの少ない高品質の試料採取方法として認められるよ
うになってきたが、サンプラーは従来からの岩盤などの
固結地盤を対象とするサンプラーが用いられているのが
現状である。
In this way, the sample collection method that uses the freezing method in combination has come to be recognized as a high-quality sample collection method with less disturbance, but the sampler is a conventional sampler that targets solidified ground such as bedrock. Currently, it is used.

凍結した砂や礫地盤の乱さない試料を採取するためのサ
ンプラーとしては、単管サンプラー(シングルコアバー
レル)を回転させて切削しながら試料を採取する方法と
、その内側に試料を収納するための管を装着したもの(
ダブルコアバーレル)とがある。
Samplers for collecting undisturbed samples of frozen sand and gravel ground include two methods: a single-tube sampler (single-core barrel) that collects samples while rotating and cutting; One with a tube attached (
There is a double core barrel).

凍結地盤を解凍せずに切削して試料を採取するためには
、切削に必要な循環流体は未凍土地盤の場合とは異なる
特性が要求される。未凍土地盤では通常、清水又は調泥
した泥水が用いられているが、凍土ではこれを0℃以下
の低温にする必要がある。このような水を主体とする循
環流体の池に空気を主体としたらのも用いられることが
ある。
In order to collect samples by cutting frozen ground without thawing it, the circulating fluid required for cutting requires different characteristics from those for unfrozen ground. For unfrozen ground, fresh water or mixed mud water is usually used, but for frozen ground, it needs to be kept at a low temperature of 0°C or lower. In addition to such a circulating fluid pond mainly composed of water, a pond mainly composed of air may also be used.

例えば、特公昭49−6961号公報、特公昭52−3
1281号公報、特公昭53−47201号公報、特公
昭56−4721号公報などかある。これらは少ルの水
に界面活性剤を混入し、圧縮空気中にこれを噴射させて
泡を発生さゼる方法で、水を主体とするものよりは断熱
性があるので凍土地盤の切削には適している。しかし、
圧縮空気は高温になるため冷却して循環する必要がある
。いずれにしても循環流体を低温にづる必要から従来は
これを地上で冷却して掘管の上部から圧入し、掘管内を
通りサンプラーの先端から噴出させて削除層を地上に排
出させている。
For example, Japanese Patent Publication No. 49-6961, Japanese Patent Publication No. 52-3
1281, Japanese Patent Publication No. 53-47201, Japanese Patent Publication No. 56-4721, etc. These methods involve mixing a small amount of water with a surfactant and injecting it into compressed air to generate bubbles.They have better insulation properties than those based on water, so they are suitable for cutting frozen ground. is suitable. but,
Compressed air becomes hot and needs to be cooled and circulated. In any case, it is necessary to keep the circulating fluid at a low temperature, so conventionally the circulating fluid is cooled on the ground, then pressurized into the top of the tunnel, passed through the tunnel, and ejected from the tip of the sampler to discharge the removed layer to the ground.

試料を地中から取り出ず場合、サンプラー内に入った試
料を先端付近で切断し、かつサンプラーを地上に引き上
げる時に脱落しないようにしな【プればならない。固結
地盤の場合は、従来から第7図及び第8図に示すような
装置が使用されてぎた。
If the sample is not removed from the ground, the sample that has entered the sampler must be cut near the tip, and the sampler must be removed to prevent it from falling out when the sampler is lifted to the ground. In the case of compacted ground, devices such as those shown in FIGS. 7 and 8 have conventionally been used.

第7図に示すものはテーパー付きのリング状のコアキV
ツヂャー1とこれを保持するコアシエル2を有づるもの
であり、第8図に示すものは外管3、内管4を有し、そ
の内側先端には内管シュー5が装着され、これにバスケ
ット式のコアキャッチャ−6が設けられている。
The one shown in Figure 7 is a tapered ring-shaped Koaki V.
The one shown in FIG. 8 has an outer tube 3 and an inner tube 4, and an inner tube shoe 5 is attached to the inner tip of the tube, and a basket is attached to this. A core catcher 6 of the type is provided.

単管サンプラーの場合は1サンプラー内の試料と管の間
を循環流体が通るため、試料が侵食されたり解凍したり
するので二重管式サンプラーが用いられることが多い。
In the case of a single-tube sampler, a circulating fluid passes between the sample and the tube within one sampler, causing the sample to erode or thaw, so a double-tube sampler is often used.

このサンプラーを用いる場合、サンプラー内に試料が入
る時に試料外周付近の砂や礫の一部が剥離し、管内面と
試料との間にこれが挟まれクサビ状となり試料が号ンプ
ラー内に入る時の摩擦抵抗が大きくなるコア詰り状態が
問題となっている。これに対処する方法としては管内面
の滑りを良くするために硬質塩化ビニール管を入れた三
重管式や可撓性の極薄肉デユープをX料に被せながら試
料と同時に管内に入るものなどが知られている。
When using this sampler, when the sample enters the sampler, some of the sand and gravel near the outer periphery of the sample peels off, and this becomes wedge-shaped between the inner surface of the tube and the sample, and when the sample enters the sampler. Core clogging, which increases frictional resistance, has become a problem. Known methods to deal with this include a triple tube type in which a hard vinyl chloride tube is inserted to improve the slippage on the inner surface of the tube, and a flexible ultra-thin duplex that is placed over the X material and inserted into the tube at the same time as the sample. It is being

発明が解決しようとする問題点 前述の循環流体を地上で冷却してから掘管の上部から圧
入する従来の技術では冷iJされた循環流体がサンプラ
ーの先端に到達する間に温度が上昇するため熱効率が悪
く、温度制御が困難であった。
Problems to be Solved by the Invention With the conventional technique of cooling the circulating fluid on the ground and then pressurizing it from the top of the tunnel, the temperature of the cooled circulating fluid increases before it reaches the tip of the sampler. Thermal efficiency was poor and temperature control was difficult.

また第7図及び第8図に示すようなコアキャッチャ−を
使用する従来の技術では凍結地盤は未凍結地盤に比べて
引張強度が大きいため、コアキャッチV−の破損やコア
(試料)を残したままサンプラーを引き上げるなどの問
題があった。
In addition, in the conventional technology using a core catcher as shown in Figures 7 and 8, frozen ground has a higher tensile strength than unfrozen ground, so the core catch V- may be damaged or the core (sample) may be left behind. There were problems such as pulling up the sampler while it was still in use.

また、管内面の滑りを良くするために硬質塩化ビニール
管を入れた三重管式や、可撓性の極薄肉チューブを試料
に被せる方法等によると地上で試料をサンプラーから抜
き出す時に容易で、かつ試料を傷めないなどの利点もあ
るが、低温下で可撓性のある極薄肉チューブの適当なも
のがないこと、及び硬質塩化ビニール管ではコア詰りを
完全に防ぐことが出来ないことなどが問題となっている
In addition, methods such as the triple tube type in which a hard vinyl chloride tube is inserted to improve the slippage of the inner surface of the tube, or the method in which a flexible ultra-thin wall tube is placed over the sample, make it easier to extract the sample from the sampler on the ground. Although it has advantages such as not damaging the sample, problems include the lack of suitable ultra-thin walled tubes that are flexible at low temperatures, and the inability to completely prevent core clogging with rigid PVC tubes. It becomes.

問題点を解決するための技術的手段 本願発明では、循環流体を冷却するための冷fill装
置をサンプラーの頂部に取付けることによって循環流体
の冷却のための熱効率を向上している。
Technical Means for Solving the Problems The present invention improves the thermal efficiency for cooling the circulating fluid by installing a cold fill device on the top of the sampler for cooling the circulating fluid.

又、本発明ではサンプラーの内管の先端に周囲方向に設
けられたコアキャッチャ−を非対称的に配置づることに
よって円柱状の地盤試料をあたかも折るようにして、試
料の取り残しやその損傷を防止している。
In addition, in the present invention, by asymmetrically arranging the core catcher provided in the circumferential direction at the tip of the inner tube of the sampler, the cylindrical ground sample is folded as if it were folded, thereby preventing the sample from being left behind or being damaged. ing.

又、内管の内側に棒状のガイド部材を円周方向に離隔し
て設けることによって、試料から剥離した砂や礫をこの
ガイド部材の間から排出してコア詰りの問題を解決して
いる。
Further, by providing rod-shaped guide members spaced apart in the circumferential direction inside the inner tube, sand and gravel separated from the sample are discharged from between the guide members, thereby solving the problem of core clogging.

実施例 第1図、第2図及び第3図に示す如く、本発明による凍
結地盤試料採取装置10は、地盤試料を採取するための
、サンプラー11Aと、循環流体を冷却するための冷却
装置11Bとを有する。
Embodiments As shown in FIGS. 1, 2, and 3, a frozen ground sampling device 10 according to the present invention includes a sampler 11A for sampling a ground sample, and a cooling device 11B for cooling a circulating fluid. and has.

サンプラー11Aは、外管12と、内管13と、これら
を結合するサンプラーヘッド14とを有する。サンプラ
ーヘッド14は外管12に固定されており、内管13は
内管ヘッド15を介してサンプラーヘッド14に相対的
回転可能に取付けられている。尚、符号16はスラスト
ベアリングを示し・符号17は、切削用ビット面の切削
屑をすみヤかに地上に排出するための循環流体のための
流路を示す。
The sampler 11A includes an outer tube 12, an inner tube 13, and a sampler head 14 that couples these together. The sampler head 14 is fixed to the outer tube 12, and the inner tube 13 is attached via the inner tube head 15 to the sampler head 14 so as to be relatively rotatable. In addition, the reference numeral 16 indicates a thrust bearing, and the reference numeral 17 indicates a flow path for circulating fluid to promptly discharge cutting waste on the cutting bit surface to the ground.

外管12の先端には地盤切削用のピット18が設けられ
ており、流路17を流下した循環流体は外管12と内管
13との間隙19を通って流下し、ビット18を通って
外管12の外周から地上に排出されるようになっている
A pit 18 for ground cutting is provided at the tip of the outer tube 12, and the circulating fluid that has flown down the flow path 17 flows down through the gap 19 between the outer tube 12 and the inner tube 13, and passes through the bit 18. It is designed to be discharged to the ground from the outer periphery of the outer pipe 12.

内管13の先端にはコアキャッチャ−20が設けられて
おり、この内管の内側にはIII艮い棒状の複数個のガ
イド部材21が装着されている。
A core catcher 20 is provided at the tip of the inner tube 13, and a plurality of guide members 21 in the shape of III-shaped rods are mounted inside the inner tube.

冷却装置11Bは、外管12と実質的に同一の外径を有
する管状部材30と、管状部材30の一端に同定された
冷却装置ヘッド31と、管状部材30の他端附近に装着
された端板32とを有して冷却熱源を入れるための室3
3を形成している。
The cooling device 11B includes a tubular member 30 having an outer diameter substantially the same as the outer tube 12, a cooling device head 31 identified at one end of the tubular member 30, and an end mounted near the other end of the tubular member 30. A chamber 3 having a plate 32 and containing a cooling heat source.
3 is formed.

外管12の冷却装置ヘッド31側の端部にはヒジメント
チューブ34が装架されており、切削屑を地上に排出す
るときに降下する粒径の大きいものを受ける容器となっ
ている。又、冷却ヘッド31は、地上のポーリング機械
(図示せず)と接続してサンプラー11Aの圧入、回転
をし旦つ循環流体の流路としての役目を!1!71掘管
35に接続されるようになっている。
A retention tube 34 is installed at the end of the outer tube 12 on the cooling device head 31 side, and serves as a container for receiving large particles that fall when cutting waste is discharged to the ground. In addition, the cooling head 31 is connected to a polling machine (not shown) on the ground, press-fits and rotates the sampler 11A, and serves as a flow path for circulating fluid! 1!71 It is designed to be connected to the tunnel 35.

冷却装置ヘッド31と端板32との間で苗33内に冷却
パイプ36が設けられ、室33に入れられた冷却熱源と
熱交換するようになっている。冷却熱源としては砕氷と
塩水又は水、ドライアイス、ドライアイスと水又は塩化
カルシウム溶液又はエチルアルコールなどとの混合物等
を使用することができる。
A cooling pipe 36 is provided within the seedling 33 between the cooling device head 31 and the end plate 32 to exchange heat with a cooling heat source placed in the chamber 33. As the cooling heat source, crushed ice and salt water or water, dry ice, a mixture of dry ice and water, a calcium chloride solution, ethyl alcohol, etc. can be used.

端板32には冷fJJ熱源を投入するための投入口37
が形成されており、fi38が装着されている。
The end plate 32 has an input port 37 for inputting a cold fJJ heat source.
is formed, and fi38 is installed.

又、冷却装置ヘッド31の一部にドライアイス等を使用
したときのためのガス抜き孔39が形成されている。
Further, a gas vent hole 39 is formed in a part of the cooling device head 31 in case dry ice or the like is used.

ガイド部材21は第3図に示すように断面はぼ円形の棒
状をなし、図示実m例では8本のガイド部材21が円周
方向に離隔されて設けられ、第2図及び第3図に示すよ
うに上下のばね状の試料収納用のセンタリング部材40
A、40Bによって所定の位置に保持されており、地盤
試i:3+ 41を内管13内に収容したときにこの地
盤試料41から剥離した砂や礫がこのガイド部vJ21
の問を通って容易に落下することを可能にしている。
As shown in FIG. 3, the guide member 21 has a bar shape with a substantially circular cross section, and in the illustrated example, eight guide members 21 are provided spaced apart in the circumferential direction. As shown, there are upper and lower spring-like centering members 40 for storing the sample.
A and 40B hold it in a predetermined position, and when the soil sample i: 3+ 41 is accommodated in the inner tube 13, the sand and gravel that are separated from this soil sample 41 are held in this guide part vJ21.
It allows you to fall easily through the problems.

尚、ガイド部材21は第4図に示ずように171寮低減
用のチューブ43によって覆われてあり、センタリング
部材40Aはガイド部材21の頂部に形成された溝44
内に収容されている。センタリング部材40Bもまた同
様な構造によってガイド部材21に取付けられている。
The guide member 21 is covered with a tube 43 for reducing 171 dormitories as shown in FIG.
is housed within. Centering member 40B is also attached to guide member 21 by a similar structure.

次に、第5図及び第6図を参照してコアキー7ツチヤー
20の詳細を説明する。
Next, details of the core key 7 deliverer 20 will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.

コアキー7ツチヤー20は、内管13の先端に装着され
たコアキャッチャ−内蔵用のリング部材45と、このリ
ング部材45にビン46で@動可能に装着された爪47
と、爪47を常態では半径方向内向きに押圧する圧縮ば
ね48と、この圧縮ばねの力を調節するためのねじ49
とを有する。
The core key 7 catcher 20 includes a ring member 45 for incorporating a core catcher attached to the tip of the inner tube 13, and a claw 47 movably attached to the ring member 45 with a pin 46.
, a compression spring 48 that normally presses the pawl 47 radially inward, and a screw 49 for adjusting the force of this compression spring.
and has.

注目すべき点は、爪47は内管13の円周方向に均等に
は配置されてはおらず、円周上において片寄って配置さ
れている。即ち、内管13の軸線に関して非対称的に配
置されており、これによって地盤試料に偏った力を与え
てこれを折るようにして切断することができるようにな
っている。
It should be noted that the claws 47 are not evenly arranged in the circumferential direction of the inner tube 13, but are arranged offset on the circumference. That is, they are arranged asymmetrically with respect to the axis of the inner tube 13, so that a biased force can be applied to the ground sample to break it and cut it.

次に、本発明による凍結地盤試料採取装置10の操作を
説明する。
Next, the operation of the frozen ground sampling device 10 according to the present invention will be described.

先ず地上において冷却装置11Bをサンプラーヘッド1
4から切り離して冷却熱源の投入口37の蓋38をはず
す。予め、試料採取に要する時間と循環流体の適正温度
を設定し、投入熱源の種類と間を決めてこの中に入れ蓋
38をしてサンプラー11△に結合する。地上で循環流
体を循環させり゛ンプラー11A自体を冷却させ、ビッ
ト18h−ら排出する流体の温度をチェックする。この
とぎ、ドライアイスを冷熱源とする場合はガス抜き孔3
9から気化ガスが排出していることを確認する。
First, the cooling device 11B is connected to the sampler head 1 on the ground.
4 and remove the lid 38 of the cooling heat source input port 37. The time required for sampling the sample and the appropriate temperature of the circulating fluid are set in advance, the type and distance of the heat source to be input are determined, the sample is placed in the sampler, the lid 38 is closed, and the sample is connected to the sampler 11Δ. The circulating fluid is circulated on the ground to cool the sampler 11A itself, and the temperature of the fluid discharged from the bit 18h is checked. After this, if dry ice is used as the cooling heat source, gas vent hole 3
Confirm that vaporized gas is being discharged from 9.

なJ3、ガス抜ぎ孔39には逆流防1Fバルブ(図示せ
ず)が(4けられている。次に、ガイド部4421に摩
擦低減用のチューブ43をかぶせ、両端をたたみ込んで
センタリング部+440A、40Bと一緒に溝44に入
れ、第3図に示すように試料41が偏心しない本数を組
み立てる。摩擦低減用のチューブ43は表面が平滑で摩
擦抵抗が少なく、かつ耐低温材質からなるテフロンデユ
ープを用いることが好ましい。ガイド棒21を組み立て
後、第2図に示すように内管13の中に挿入し、コアキ
ャッチャ−内蔵用のリング部材45で固定する。
J3, a backflow prevention 1F valve (not shown) is installed in the gas vent hole 39 (4 pieces).Next, cover the guide part 4421 with the tube 43 for reducing friction, fold up both ends, and attach the centering part. +440A and 40B together with the groove 44, and assemble the number of tubes that will prevent the sample 41 from being eccentric as shown in Fig. 3.The tube 43 for reducing friction is a Teflon duplex with a smooth surface, low frictional resistance, and made of a low temperature resistant material. After assembling the guide rod 21, it is inserted into the inner tube 13 as shown in FIG. 2, and fixed with a ring member 45 for incorporating the core catcher.

このようにして、凍結地盤試料採取装置10を組立てて
、周知の技術によって地盤の凍結及び切削をして地盤試
料41を採取する。試料採取中は、第5図に実線で示す
ようにツメ47は、試料41が上向きに入るためリング
部材45の内面と同一面になるまでばね48が縮められ
ている。所定の長さだけ試料41が丈ンブラー11A内
に入った時点で、ナンプラ−10を引きトげるとツメ4
7は試料に食い込んで第6図に示すように内向きに突出
し、試料41はこの面で破衛されることにへる。
In this way, the frozen ground sampling device 10 is assembled, and the ground is frozen and cut using a well-known technique to collect the ground sample 41. During sample collection, the spring 48 of the claw 47 is compressed until the claw 47 is flush with the inner surface of the ring member 45, as the sample 41 enters upward, as shown by the solid line in FIG. When the sample 41 enters the length bracket 11A by a predetermined length, pull out the number plastic plate 10 and the claw 4 will be released.
7 bites into the sample and protrudes inward as shown in FIG. 6, and the sample 41 is destroyed on this surface.

次に、従来の技術ど本発明による凍結地盤試料採取装置
とを比較すると次の如くである。
Next, a comparison between the conventional technology and the frozen ground sampling device according to the present invention is as follows.

この実験を夏季に実施した結果、従来の技術では、圧縮
空気のi品度はコンプレッサーの出]]で65℃のもの
が大型の空気冷f、fl装置を通した場合、8℃に低下
した。これを断熱処理したデリバリホースを介して1I
ii!管上部から圧入したがサンプラー上部では18℃
に上昇していた。この状態で界面活性溶液を注入して循
環流体とし、試料採取を行った結果、試料上部表面の一
部が融解し、かつ掘進速瓜の遅い部分では試料が部分的
に流出していた。一方、本発明にもとづいて、サンプラ
ー上部に循環流体の冷」S置をつけ、これにドライアイ
スを入れた結果、採取試料表面は平滑であり効果が十分
あった。しかし、ドライアイスとエチルアルコール溶液
を混合したものを冷却熱源とすると温度が低下しすぎて
発泡しないことが判明したので、水のかわりに不凍液で
界面活性剤を希釈したものを使用した結果は発泡し採取
試料の状態も良かった。
As a result of conducting this experiment in the summer, with conventional technology, the quality of compressed air was 65°C at the output of the compressor, but when passed through a large air cooling f, fl device, the quality of compressed air decreased to 8°C. . This is passed through an insulated delivery hose to 1I.
ii! Pressure was inserted from the top of the tube, but the temperature at the top of the sampler was 18℃.
It was rising. In this state, a surfactant solution was injected to create a circulating fluid, and a sample was taken. As a result, a portion of the upper surface of the sample had melted, and the sample had partially flowed out in areas where the digging speed was slow. On the other hand, based on the present invention, a circulating fluid cooling station was provided above the sampler and dry ice was placed in it, and as a result, the surface of the collected sample was smooth and the effect was sufficient. However, it was found that if a mixture of dry ice and ethyl alcohol solution was used as a cooling heat source, the temperature would drop too much and foaming would not occur, so using a surfactant diluted with antifreeze instead of water resulted in foaming. The condition of the collected samples was also good.

また、従来のテーパーリング式のコアキャッチャ−を用
いて試料採取を行ったところ、10本採取中、ギャツチ
17−1iffl I[!による失敗が1回、ギヤツチ
V−と試J’lが滑って試料の途中で切断した乙のが2
本、試料を全部残してぎたしのが1本、他の6木は正常
に採取できた。一方、本発明による鍋心ギャツチャーを
付けたものは滑って途中から試1′31が切断したもの
が1本のみで他は正常に採取できた。 また、通常の二
重管式サンプラーを使用した場合と本発明による細長い
棒状のガイド部材を使用したものとを比較すると、コア
詰りによる影響については明確な差異は認められなかっ
たが、採取時間は80%程度に短縮できた。また、試料
をサンプラーから抜き取るとぎに従来のサンプラーを使
用したちのは取り出しがスムーズに出来ず10木中2本
が途中で折れたのに対し、発明によるガイド部材を内蔵
したサンプラーでは容易に取り出すことができた。
In addition, when samples were collected using a conventional tapered ring type core catcher, 10 samples were collected, and Gatsuchi 17-1iffl I[! There was one failure due to the gear fitting V- and test J'l slipping and cutting the sample in the middle.
All the books and samples were left behind, and one tree and the other six trees were successfully collected. On the other hand, with the pot core catcher according to the present invention, only one core slipped and was cut off in the middle by sample 1'31, and the others were collected normally. Furthermore, when comparing the case of using a normal double-tube sampler and the case of using the elongated rod-shaped guide member of the present invention, there was no clear difference in the influence of core clogging, but the sampling time was It was possible to shorten the time by about 80%. In addition, when using a conventional sampler to remove the sample from the sampler, it was not possible to remove the sample smoothly and 2 out of 10 samples broke in the middle, whereas the sampler with the built-in guide member according to the invention can be removed easily. I was able to do that.

発明の効果 以上の如く、本発明によると、切削屑を地上に排出する
循環流体の冷却を極めて効率良〈実施できる効果を有す
る。また、本発明の伯の特徴によるど、地盤試料を容易
に切断可能であると同時に、地盤試料から剥離した砂や
礫にJ:る試料の損傷を軽減できる効果をも有する。
Effects of the Invention As described above, the present invention has the effect of extremely efficiently cooling the circulating fluid that discharges cutting waste to the ground. Further, according to the features of the present invention, it is possible to easily cut the ground sample, and at the same time, it has the effect of reducing damage to the sample caused by sand and gravel peeled off from the ground sample.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による凍結地盤試料採取装置の断面図、
第2図は第1図に示すサンプラーの要部を承り拡大断面
図、第3図は第2図の線■−■にJHプる断面図、第4
図は第1図に示された凍結地盤装置のガイド部材の要部
を示寸拡大断面図、第5図は第1図に示された凍結地盤
試料採取装置のコアキセツヂψ−を示す拡大断面図、第
6図は第5図の線Vl −Vlにおける断面図、第7図
は従来技術によるサンプラーの一部を示す図にして、(
2)はその断面図、(ハ)はそのコアギVツヂャーの斜
視図、第8図は伯の従来技術によるサンプラーの断面図
である。 10・・・・・・凍結地盤試料採取装置、11A・・・
・・・サンプラー、1113・・・・・・冷却装置、1
2・・・・・・外管、13・・・・・・内管、14・・
・・・・サンプラーヘッド、18・・・・・・ビット、
20・・・・・・コアキャッチャ−121・・・・・・
ガイド部材、30・・・・・・管状部材、33・・・・
・・室、35・・・・・・掘管、36・・・・・・冷却
パイプ。
FIG. 1 is a sectional view of a frozen ground sampling device according to the present invention;
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the sampler shown in Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in Figure 2, and Figure 4
The figure is an enlarged sectional view showing the main part of the guide member of the frozen ground device shown in Fig. 1, and Fig. 5 is an enlarged sectional view showing the core axis ψ- of the frozen ground sampling device shown in Fig. 1. , FIG. 6 is a sectional view taken along the line Vl-Vl in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing a part of a sampler according to the prior art.
2) is a sectional view thereof, (c) is a perspective view of the core gear V-zigger, and FIG. 8 is a sectional view of a sampler according to Haku's prior art. 10...Frozen ground sampling device, 11A...
... Sampler, 1113 ... Cooling device, 1
2...Outer pipe, 13...Inner pipe, 14...
... Sampler head, 18... bit,
20...Core catcher-121...
Guide member, 30... Tubular member, 33...
...Chamber, 35...Digital pipe, 36...Cooling pipe.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)凍結地盤を切削するための外管と、地盤試料を採
取するために前記外管内に設けられた内管と、前記外管
と内管とを結合するサンプラーヘッドとを有するサンプ
ラーと、前記サンプラーに装着される冷却装置とを有し
、前記冷却装置は、前記サンプラーヘッドに接続される
一端と前記サンプラーを操作するための掘管に接続され
る他端とを有して内部に冷却熱源を入れるための室を形
成する管状部材と、前記室内に入れられた冷却熱源と熱
交換出来るように前記室内に設けられた冷却パイプとを
有し、凍結地盤を前記外管によって切削するときに生ず
る切削屑を地上に排出するための流体を前記冷却パイプ
を通すことによって冷却するようにしたことを特徴とす
る凍結地盤試料採取装置。
(1) A sampler having an outer tube for cutting frozen ground, an inner tube provided within the outer tube for collecting a ground sample, and a sampler head that connects the outer tube and the inner tube; a cooling device attached to the sampler, the cooling device having one end connected to the sampler head and the other end connected to a bore pipe for operating the sampler for internal cooling. A tubular member forming a chamber for containing a heat source, and a cooling pipe provided in the chamber so as to exchange heat with the cooling heat source placed in the chamber, and when cutting frozen ground with the outer pipe. 1. A frozen ground sampling device, characterized in that a fluid for discharging cutting waste generated on the ground to the ground is cooled by passing the fluid through the cooling pipe.
(2)凍結地盤を切削するための外管と、地盤試料を採
取するために前記外管内に設けられた内管と、前記外管
と内管とを結合するサンプラーヘッドとを有するサンプ
ラーと、前記サンプラーに装着される冷却装置とを有し
、前記冷却装置は、前記サンプラーヘッドに接続される
一端と前記サンプラーを操作するための掘管に接続され
る他端とを有して内部に冷却熱源を入れるための室を形
成する管状部材と、前記室内に入れられた冷却熱源と熱
交換出来るように前記室内に設けられた冷却パイプとを
有し、凍結地盤を前記外管によって切削するときに生ず
る切削屑を地上に排出するための流体を前記冷却パイプ
を通すことによって冷却するようにした凍結地盤試料採
取装置において、前記内管の先端にコアキャッチャーを
前記内管の長手方向の軸線に関して非対称的に設け、前
記内管の内側に地盤試料を案内するための複数個の細長
い棒状のガイド部材を円周方向に離隔して設けたことを
特徴とする凍結地盤試料採取装置。
(2) a sampler having an outer tube for cutting frozen ground, an inner tube provided within the outer tube for collecting a ground sample, and a sampler head for coupling the outer tube and the inner tube; a cooling device attached to the sampler, the cooling device having one end connected to the sampler head and the other end connected to a bore pipe for operating the sampler for internal cooling. A tubular member forming a chamber for containing a heat source, and a cooling pipe provided in the chamber so as to exchange heat with the cooling heat source placed in the chamber, and when cutting frozen ground with the outer pipe. In the frozen ground sampling device, a core catcher is installed at the tip of the inner tube with respect to the longitudinal axis of the inner tube. A frozen ground sampling device characterized in that a plurality of elongated rod-shaped guide members are provided asymmetrically and spaced apart in the circumferential direction for guiding the ground sample inside the inner tube.
JP28242985A 1985-12-16 1985-12-16 Frozen ground sampler Granted JPS62141294A (en)

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JPH0257196B2 JPH0257196B2 (en) 1990-12-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017008645A (en) * 2015-06-24 2017-01-12 鉱研工業株式会社 Method and device for sampling core of undersea ground

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017008645A (en) * 2015-06-24 2017-01-12 鉱研工業株式会社 Method and device for sampling core of undersea ground

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