JP2003064976A - Core tube sampler - Google Patents
Core tube samplerInfo
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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
して行われる地層のサンプリング(試料採取)において
地質試料(コア)を採取するための装置、即ち、サンプ
ラーに関するものであり、外管と内管とで構成されるコ
アチューブサンプラーにおけるコアを収納する内管の回
転を抑止するようにしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for collecting a geological sample (core), that is, a sampler, in the sampling (sampling) of a stratum that is carried out for the purpose of geological survey. The inner tube that houses the core in the core tube sampler composed of the tube and the tube is prevented from rotating.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種のコアチューブサンプラーとして
は、地層を削孔する刃先(ビツト)を備えた外管と、コ
アを収納する内管とで構成されるダブルコアチューブサ
ンプラー(岩盤用)、または、内管が二重構造となった
トリプルコアチューブサンプラー(軟弱用)が知られて
いる。例えば、特公昭63−26240号にはダブルコ
アチューブサンプラーが記載されている。2. Description of the Related Art As a core tube sampler of this type, a double core tube sampler (for bedrock) composed of an outer tube having a cutting edge (bit) for drilling a formation and an inner tube for accommodating a core, or A triple core tube sampler (for soft) with a double inner tube is known. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 63-26240 discloses a double core tube sampler.
【0003】これらのコアチューブサンプラーは基本的
な構造は同じで、従来のダブルコアチューブサンプラー
を図2に示し、以下に説明する。従来のダブルコアチュ
ーブサンプラー(以後、単にサンプラーと称す)は、主
要な構成部品として外管ヘッド1、外管2、内管3を備
えている。These core tube samplers have the same basic structure, and a conventional double core tube sampler is shown in FIG. 2 and described below. A conventional double core tube sampler (hereinafter simply referred to as a sampler) includes an outer tube head 1, an outer tube 2 and an inner tube 3 as main components.
【0004】外管ヘッド1は、地上に据え付けられたボ
ーリング機械(図示せず)により回転駆動するボーリン
グロッド4の下端に連結され、ボーリングロッド4から
回転並びに推進力が与えられる。The outer tube head 1 is connected to the lower end of a boring rod 4 which is rotationally driven by a boring machine (not shown) installed on the ground, and the boring rod 4 applies rotation and propulsive force.
【0005】外管2は、外管ヘッド1に上端部が固着さ
れ、下端部にメタルクラウン5を固着している。メタル
クラウン5は、地層を円柱状に削り取るものであって、
円筒状に形成されるとともに、下端面に硬質の刃先(ビ
ット)6を備えている。The outer pipe 2 has an upper end fixed to the outer pipe head 1 and a metal crown 5 fixed to the lower end. The metal crown 5 is for removing the stratum into a cylindrical shape,
It is formed in a cylindrical shape and has a hard cutting edge (bit) 6 on the lower end surface.
【0006】内管3は、外管2の内部に収容され、外管
ヘッド1に外管2と相対的に回転する状態で支持されて
いる。即ち、外管ヘッド1の下面中央部に固着したスピ
ンドル7にベアリング8を介してベアリングケース9を
支承し、ベアリングケース9の下面に内管接続ヘッド1
0を取付け、内管接続ヘッド10に内管3の上端部を固
着している。尚、11は内管3の下端部に固着されたリ
フターケースで、コアの脱落を防止するためのコアリフ
ター12を備えている。The inner tube 3 is housed inside the outer tube 2 and is supported by the outer tube head 1 in a state of rotating relative to the outer tube 2. That is, the bearing case 9 is supported by the spindle 7 fixed to the central portion of the lower surface of the outer tube head 1 via the bearing 8, and the inner tube connecting head 1 is attached to the lower surface of the bearing case 9.
0 is attached, and the upper end of the inner pipe 3 is fixed to the inner pipe connecting head 10. Reference numeral 11 is a lifter case fixed to the lower end portion of the inner pipe 3, and is provided with a core lifter 12 for preventing the core from falling off.
【0007】従来のサンプラーは以上のように構成さ
れ、地層のコアを採取するには、所定の口径で掘削され
た孔内にサンプラーを降ろし、サンプラーが孔底に達す
ると、ボーリング機械を始動してボーリグロッド4を介
して外管ヘッド1に回転並びに推進力を与えると同時
に、外管ヘッド1に地上の送水ポンプ(図示せず)から
ボーリングロッド4を介して掘削水を圧送する。The conventional sampler is constructed as described above. In order to collect the core of the formation, the sampler is lowered into the hole excavated with a predetermined diameter, and when the sampler reaches the bottom of the hole, the boring machine is started. At the same time, rotation and propulsion force are applied to the outer pipe head 1 via the boring rod 4, and at the same time, drilling water is pumped to the outer pipe head 1 from a water pump (not shown) on the ground via the boring rod 4.
【0008】外管ヘッド1に回転並びに推進力を与える
ことにより、外管2が回転しながら推進し、外管2の下
端部に固着されたメタルクラウン5の刃先6によって地
層が円筒状に削り取られるとともに、円筒状に削り取ら
れた地層が内管3内にコアとして収納される。その際、
外管ヘッド1に圧送された掘削水は、外管2と内管3と
の隙間を通ってメタルクラウン5の下端から外管2の外
側に噴出し、削り取れたスライム(地層くず)と混ざり
合って掘削された孔壁と外管2との隙間を上昇して地上
に排出される。そして、所定の深度まで掘進した段階で
サンプラーを地上に回収することにより、円柱状に削り
取られたコアを内管3に収納して採取することができ
る。When the outer tube head 1 is rotated and propulsive force is applied, the outer tube 2 is propelled while rotating, and the stratum is shaving in a cylindrical shape by the cutting edge 6 of the metal crown 5 fixed to the lower end of the outer tube 2. At the same time, the ground formation scraped into a cylindrical shape is housed in the inner pipe 3 as a core. that time,
The drilling water pumped to the outer pipe head 1 passes through the gap between the outer pipe 2 and the inner pipe 3 and is ejected from the lower end of the metal crown 5 to the outside of the outer pipe 2 and mixed with scraped slime (geological debris). The gap between the hole wall that has been excavated and the outer pipe 2 rises and is discharged to the ground. Then, by collecting the sampler on the ground at the stage where the core is excavated to a predetermined depth, the core shaved off in a cylindrical shape can be housed in the inner pipe 3 and collected.
【0009】ところで、サンプラーで地層のサンプリン
グを行なう場合に最も重要なことは、内管3が外管2と
共に回転しないことである。従来のサンプラーは、外管
2と内管3との間にベアリング8を介在させた構造で、
外管2の回転力が内管3に伝わらないようになってい
る。それゆえ、外管2が回転しても内管3は外管2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
ヘッド1を回転しながら推進して外管2のメタルクラウ
ン5によって地層を掘進すると、円柱状に削り取られた
コアが内管3内に円滑に収納される。掘進中のコアは、
周面を削り取られてはいるが、底面は未掘進部地層と繋
がって自立状態が保たれているとともに、周面が内管3
の内面と当接しているため、内管3に対する保持力が発
生して内管3の回転を抑止させる。したがって、内管3
の回転抑止力は地層の強度に左右され、軟弱な地層では
内管3の回転抑止力が弱いため、外管2の回転に追従し
て内管3が共回りする原因となる。By the way, the most important thing when sampling the stratum with the sampler is that the inner tube 3 does not rotate together with the outer tube 2. The conventional sampler has a structure in which a bearing 8 is interposed between the outer tube 2 and the inner tube 3,
The rotational force of the outer tube 2 is prevented from being transmitted to the inner tube 3. Therefore, even if the outer tube 2 rotates, the inner tube 3 is always rotatable with respect to the outer tube 2, and the outer tube head 1 is rotated and propelled by the metal crown 5 of the outer tube 2 during sampling. When the formation is dug, the core scraped into a columnar shape is smoothly stored in the inner pipe 3. The core under excavation is
Although the peripheral surface has been scraped off, the bottom surface is connected to the unexcavated strata to maintain a self-supporting state, and the peripheral surface is the inner pipe 3
Since it is in contact with the inner surface of the inner tube 3, a holding force for the inner tube 3 is generated to prevent the inner tube 3 from rotating. Therefore, the inner pipe 3
The rotation inhibiting force of No. 1 depends on the strength of the formation, and in a soft formation, the rotation inhibiting force of the inner pipe 3 is weak, which causes the inner pipe 3 to co-rotate following the rotation of the outer pipe 2.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従来のサンプラーで
は、地層強度が強固で均一な地層でなければ内管3の回
転抑止保持力が確保できないため、軟弱地盤や砂、礫等
が混じった不均一な地層ではサンプリングが困難であっ
た。その原因は、外管2と内管3とが共回りするのを防
止するには、従来のような外管2と内管3との間にベア
リング8を介在させた構造だけでは不十分であり、サン
プリング時に土質変化や地層の硬軟があった場合、硬い
所では内管3を保持できるが、軟らかい所では内管3を
保持できなくなり、内管3の回転抑止保持力が失われて
外管2の回転に追従して内管3が回転するからである。
サンプリング作業中に内管3が回転すると、採取しよう
とするコアの周面が内管3の内面に擦られ、コアが擦り
減ったり砕けたりするため、良好なコアを採取すること
ができない。In the conventional sampler, since the rotation restraining holding force of the inner tube 3 cannot be secured unless the formation strength is strong and the formation is uniform, the uneven ground mixed with soft ground, sand, gravel, etc. It was difficult to sample in the different strata. The reason is that in order to prevent the outer tube 2 and the inner tube 3 from rotating together, the conventional structure in which the bearing 8 is interposed between the outer tube 2 and the inner tube 3 is not sufficient. Yes, if there is a change in soil quality or hardness of the stratum at the time of sampling, the inner pipe 3 can be held in a hard place, but the inner pipe 3 cannot be held in a soft place, and the rotation inhibiting holding force of the inner pipe 3 is lost and the outer pipe is lost. This is because the inner pipe 3 rotates following the rotation of the pipe 2.
When the inner tube 3 rotates during the sampling operation, the peripheral surface of the core to be sampled is rubbed against the inner surface of the inner tube 3, and the core is worn or broken, so that a good core cannot be sampled.
【0011】本発明は、従来技術の前記問題点に鑑みて
提案されたもので、コアを収納する内管の回転を抑止し
て地層の強度にかかわらず良好なコアを採取可能とした
コアチューブサンプラーの提供を目的とする。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and a core tube capable of collecting a good core regardless of the strength of the formation by suppressing the rotation of the inner tube for accommodating the core. The purpose is to provide a sampler.
【0012】[0012]
【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、ボーリングロッドの下端に連結されて回転
しながら推進する外管ヘッドに、地層を削孔するメタル
クラウンを備えた外管を取付け、該外管内に地層試料を
収納する内管を回転自在に収容しているコアチューブサ
ンプラーにおいて、前記外管内にウェイトを収容すると
ともに、該ウェイトを前記外管ヘッドに前記外管と相対
的に回転する状態で支持し、該ウェイトの下端に前記内
管を取付けたことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an outer tube head, which is connected to a lower end of a boring rod and is propelled while rotating, having a metal crown for drilling a formation. In a core tube sampler that rotatably accommodates an inner tube for accommodating a geological sample in the outer tube, a weight is accommodated in the outer tube, and the weight is provided in the outer tube head relative to the outer tube. The inner tube is attached to the lower end of the weight.
【0013】また、本発明は、前記内管を透明な合成樹
脂で形成するとともに、該内管を前記ウェイトに取外し
可能に取付けたことを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the inner pipe is formed of a transparent synthetic resin, and the inner pipe is detachably attached to the weight.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図面
に基づき説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】図1は、本発明をダブルコアチューブサン
プラーに適用した場合の実施形態を示す。尚、図2に示
す従来のものと同様な部分には同じ参照符号を付して説
明を省略する。FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a double core tube sampler. Incidentally, the same parts as those of the conventional one shown in FIG.
【0016】図1に示すように、本実施形態のサンプラ
ーは、地上に据え付けられたボーリング機械(図示せ
ず)により回転駆動するボーリングロッド4の下端に連
結される外管ヘッド1と、外管ヘッド1に上端部が固着
され、下端部にメタルクラウン5を備えた外管2と、外
管2の内部に収容され、外管ヘッド1に外管2と相対的
に回転する状態で支持されたウェイト13と、外管2の
内部に収容され、ウェイト13の下端に取外し可能に取
付けられた内管14とを備えている。As shown in FIG. 1, the sampler of this embodiment comprises an outer tube head 1 connected to the lower end of a boring rod 4 which is rotationally driven by a boring machine (not shown) installed on the ground, and an outer tube. An outer tube 2 having an upper end fixed to the head 1 and a metal crown 5 at the lower end, and housed inside the outer tube 2 and supported by the outer tube head 1 in a state of rotating relative to the outer tube 2. The weight 13 and the inner tube 14 housed inside the outer tube 2 and detachably attached to the lower end of the weight 13.
【0017】ウェイト13は、その重量を内管14に加
重することによって外管2の回転に追従する内管14の
回転を抑止させるものであって、上端部をウェイト取付
ヘッド15にねじ結合するとともに、ウェイト取付ヘッ
ド15をベアリングケース9の下面に固着し、ベアリン
グケース9を外管ヘッド1の下面中央部に固着したスピ
ンドル7にベアリング8を介して支承することにより、
外管ヘッド1に外管2と相対的に回転する状態で支持さ
れている。ウェイト13の重量は、採取するコアの口径
によって設定する。例えば、採取するコアの口径がφ5
0mmの場合には20〜25Kgとし、採取するコアの
口径がφ70mmの場合には25〜30Kgとする。The weight 13 suppresses the rotation of the inner pipe 14 that follows the rotation of the outer pipe 2 by applying the weight to the inner pipe 14, and the upper end portion is screwed to the weight mounting head 15. At the same time, the weight mounting head 15 is fixed to the lower surface of the bearing case 9, and the bearing case 9 is supported by the spindle 7 fixed to the central portion of the lower surface of the outer tube head 1 via the bearing 8.
It is supported by the outer tube head 1 while rotating relative to the outer tube 2. The weight of the weight 13 is set according to the diameter of the core to be sampled. For example, the diameter of the core to be sampled is φ5
When it is 0 mm, it is 20 to 25 kg, and when the diameter of the core to be sampled is 70 mm, it is 25 to 30 kg.
【0018】内管14は、透明な合成樹脂、例えばアク
リル樹脂等で円筒状に形成され、上端部に内管接続ヘッ
ド16を固着するとともに、内管接続ヘッド16をウェ
イト13の下端面にねじ結合することにより、ウェイト
13に取外し可能に取付けられている。The inner pipe 14 is formed of a transparent synthetic resin, such as acrylic resin, in a cylindrical shape. The inner pipe connecting head 16 is fixed to the upper end of the inner pipe 14 and the inner pipe connecting head 16 is screwed to the lower end surface of the weight 13. By being combined, it is detachably attached to the weight 13.
【0019】本実施形態においては、外管ヘッド1に外
管2と相対的に回転する状態でウェイト13が支持さ
れ、そのウェイト13の下端にコアを収納する内管14
が取付けられている。このため、外管2の回転に影響さ
れずにウェイト13の重量が内管14に加重され、ウェ
イト13の残留力の作用によって外管2の回転に追従す
る内管14の回転が強制的に抑止される。これにより、
地層の強度に左右されることなく、内管14の回転を抑
止することができ、外管2のメタルクラウン5によって
円柱状に削り取られたコアが、良好な状態で内管14に
収納され、採取される。In this embodiment, the weight 13 is supported by the outer tube head 1 in a state of rotating relative to the outer tube 2, and the inner tube 14 for accommodating the core at the lower end of the weight 13 is supported.
Is installed. Therefore, the weight of the weight 13 is applied to the inner pipe 14 without being influenced by the rotation of the outer pipe 2, and the rotation of the inner pipe 14 that follows the rotation of the outer pipe 2 is forcibly forced by the action of the residual force of the weight 13. Be deterred. This allows
It is possible to suppress the rotation of the inner pipe 14 without being influenced by the strength of the formation, and the core scraped off by the metal crown 5 of the outer pipe 2 into a cylindrical shape is stored in the inner pipe 14 in a good state, Collected.
【0020】また、本実施形態においては、内管14を
透明な合成樹脂で形成するとともに、内管14をウェイ
ト13に取外し可能に取付けたから、採取したコアを内
管14から取り出さなくてもコアの調査ができる。ま
た、採取したコアを内管14から取り出さなくてもコア
の調査ができることから、コアを内管14に収納した状
態で持ち運び並びに保存できて取扱いが容易である。Further, in this embodiment, since the inner pipe 14 is made of a transparent synthetic resin and the inner pipe 14 is detachably attached to the weight 13, the core can be removed even if the sampled core is not taken out from the inner pipe 14. Can be investigated. Further, since the core can be inspected without taking out the sampled core from the inner pipe 14, the core can be carried and stored in the state of being housed in the inner pipe 14, and the handling is easy.
【0021】本発明は、以上の実施形態に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、
種々の変更が可能であることはいうまでもない。例え
ば、上記実施形態はダブルコアチューブサンプラーに適
用したが、トリプルコアチューブサンプラーにも適用す
ることができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but within the scope of the invention described in the claims,
It goes without saying that various changes can be made. For example, although the above embodiment is applied to the double core tube sampler, it can also be applied to the triple core tube sampler.
【0022】また、前記実施形態は透明な合成樹脂で形
成した内管14を取付けているが、透明な合成樹脂以外
で形成した内管14を取付けることも可能である。In the above embodiment, the inner pipe 14 made of transparent synthetic resin is attached, but the inner pipe 14 made of other than transparent synthetic resin can be attached.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ボーリ
ングロッドの下端に連結されて回転しながら推進する外
管ヘッドに、地層を削孔するメタルクラウンを備えた外
管を取付け、該外管内に地層試料を収納する内管を回転
自在に収容しているコアチューブサンプラーにおいて、
前記外管内にウェイトを収容するとともに、該ウェイト
を前記外管ヘッドに前記外管と相対的に回転する状態で
支持し、そのウェイトの下端に前記内管を取付けたか
ら、外管の回転に影響されずにウェイトの重量が内管に
加重され、ウェイトの残留力の作用によって外管の回転
に追従する内管の回転を強制的に抑止することができ
る。これにより、地層の強度に左右されることなく、内
管の回転を防止することができ、コアを良好な状態で採
取することができる。したがって、従来のサンプラーで
はコアの採取が困難といわれる軟弱地盤や砂、礫等が混
じった不均一な地層のサンプリングが可能となる。As described above, according to the present invention, the outer pipe head having the metal crown for boring the formation is attached to the outer pipe head which is connected to the lower end of the boring rod and propels while rotating. In the core tube sampler that rotatably accommodates the inner tube that stores the stratum sample in the tube,
Since the weight is accommodated in the outer pipe, the weight is supported by the outer pipe head in a state of rotating relative to the outer pipe, and the inner pipe is attached to the lower end of the weight, the rotation of the outer pipe is affected. Instead, the weight of the weight is applied to the inner pipe, and the rotation of the inner pipe that follows the rotation of the outer pipe can be forcibly suppressed by the action of the residual force of the weight. As a result, the inner tube can be prevented from rotating without being affected by the strength of the formation, and the core can be collected in a good condition. Therefore, it becomes possible to sample a non-uniform stratum mixed with soft ground, sand, gravel, etc., which is said to be difficult to collect cores with a conventional sampler.
【0024】また、コアを採取する内管を透明な合成樹
脂で成形するとともに、該内管を取外し可能に取付けた
から、採取したコアを内管から取り出さなくてもコアの
調査ができるとともに、採取したコアを内管に収納した
状態で持ち運び並びに保存できて取扱いが容易である。Further, since the inner tube for collecting the core is formed of transparent synthetic resin and the inner tube is detachably attached, the core can be investigated without removing the sampled core from the inner tube. The core can be carried and stored in a state where it is housed in the inner tube, and it is easy to handle.
【図1】本発明のコアチューブサンプラーの縦断面図で
ある。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a core tube sampler of the present invention.
【図2】従来のコアチューブサンプラーの縦断面図であ
る。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a conventional core tube sampler.
【符号の説明】 1 外管ヘッド 2 外管 4 ボーリングロッド 5 メタルクラウン 6 刃先(ビット) 7 スピンドル 8 ベアリング 9 ベアリングケース 13 ウェイト 14 内管 15 ウェイト取付ヘッド 16 内管接続ヘッド[Explanation of symbols] 1 Outer tube head 2 outer tube 4 Bowling rod 5 metal crown 6 cutting edge (bit) 7 spindles 8 bearings 9 Bearing case 13 weights 14 Inner tube 15 Weight mounting head 16 Inner pipe connection head
Claims (2)
転しながら推進する外管ヘッドに、地層を削孔するメタ
ルクラウンを備えた外管を取付け、該外管内に地層試料
を収納する内管を回転自在に収容しているコアチューブ
サンプラーにおいて、前記外管内にウェイトを収容する
とともに、該ウェイトを前記外管ヘッドに前記外管と相
対的に回転する状態で支持し、そのウェイトの下端に前
記内管を取付けたことを特徴とするコアチューブサンプ
ラー。1. An outer tube head equipped with a metal crown for drilling a formation is attached to an outer tube head which is connected to a lower end of a boring rod and is propelled while rotating, and an inner tube for accommodating a formation sample is provided in the outer tube. In a rotatably accommodated core tube sampler, a weight is accommodated in the outer tube, and the weight is supported by the outer tube head in a state of rotating relative to the outer tube, and the weight is supported by a lower end of the outer tube. A core tube sampler with an inner tube attached.
ともに、該内管を前記ウェイトに取外し可能に取付けた
ことを特徴とする請求項1記載のコアチューブサンプラ
ー。2. The core tube sampler according to claim 1, wherein the inner tube is formed of a transparent synthetic resin, and the inner tube is detachably attached to the weight.
Priority Applications (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001256577A Withdrawn JP2003064976A (en) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | Core tube sampler |
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Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |