JP2014047532A - Sampling device for filler sample in bored hole - Google Patents

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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sampling device for a filler sample in a bored hole that has a simple structure, is easily mounted on an excavation head for pile insertion hole formation, and does not increase in excavation resistance.SOLUTION: A sampling device for a filler sample in a bored hole includes a cylindrical outer cylinder, an actuator installed in the outer cylinder, and a sampling block capable of moving up and down to and from inside a lower end of the outer cylinder. The sampling block includes a sample housing part which is hollowed toward the center side at an axially intermediate part position. The sampling block is operative to slide between a position where the sample housing part is drawn into the outer cylinder to the overall length and a position where a lower end of the sample housing part moves to under the lower end of the outer cylinder so as to open a sample introduction part. The outer cylinder has an exhaust window and includes an exhaust window opening/closing part which opens the exhaust window when the lower end of the sampling block is pushed out from the lower end of the outer cylinder to open the sample introduction part.

Description

本発明は、主としてプレボーリング工法や中堀工法によるプレキャストコンクリート杭の地中埋設に際し、プレキャストコンクリート杭建て込み用の削孔内に充填されたソイルセメント等の充填物のサンプルを採取するための削孔内充填物サンプル採取装置に関する。   The present invention is a drilling hole for collecting a sample of a filling material such as soil cement filled in a drilling hole for precast concrete pile embedding mainly when the precast concrete pile is buried underground by the preboring method or the Nakabori method. The present invention relates to an inner filling sample collection device.

一般に、プレキャストコンクリート杭の地中埋設方法としてプレボーリング工法がある。これは、地中にプレキャストコンクリート杭建て込み用の縦穴を削孔し、その中に、ソイルセメントからなる充填物を充填した状態でプレキャストコンクリート杭を挿入し、建て込むものである。   Generally, there is a pre-boring method as a method for burying precast concrete piles. This is to drill a vertical hole for building a precast concrete pile in the ground and insert the precast concrete pile in a state filled with a soil cement filler.

また、プレキャストコンクリート杭埋設方法として、中堀工法があり、これは、中空筒状のプレキャストコンクリート杭の先端側を、該プレキャストコンクリート杭内を通して先行させる杭挿入穴形成用の掘削ヘッドにより削孔しつつプレキャストコンクリート杭地中に挿入するものである。   In addition, as a precast concrete pile burying method, there is a Nakabori method, which drills the tip side of a hollow cylindrical precast concrete pile with an excavation head for forming a pile insertion hole that leads through the precast concrete pile. Inserted into precast concrete piles.

近年、これらの工法のいずれにおいても、プレキャストコンクリート杭の支持力を高めるために、プレキャストコンクリート杭下端に該プレキャストコンクリート杭より径の大きい拡大球根をソイルセメントにより形成し、その中にプレキャストコンクリート杭の下端を埋設する拡大根固め球根杭が開発されている。   In recent years, in any of these methods, in order to increase the bearing capacity of the precast concrete pile, an enlarged bulb having a diameter larger than that of the precast concrete pile is formed with soil cement at the lower end of the precast concrete pile. An enlarged root bulb pile that embeds the lower end has been developed.

上記の何れの工法においても、孔内に水を注入しつつ削孔し、その水と削孔内に残した土砂にセメントミルクを注入して撹拌したソイルセメントを充填し、その中にプレキャストコンクリート杭を挿入して地盤と一体化させるようにしている。   In any of the above methods, drilling while injecting water into the hole, filling the water and the earth and sand left in the hole with cement milk and agitating the soil cement, precast concrete in it A pile is inserted and integrated with the ground.

この時のソイルセメントの品質の程度によって、施工後の杭の支持力が大きく左右されるものであり、特にセメントミルクの注入による場所打ち根固め拡大球根を用いた杭においては、大荷重に耐え得るように施工するものであるため、ソイルセメントの品質を一定以上に保つことが重要であり、また、施工後の状況を記録しておくためにも、ソイルセメントのサンプルを採取し、品質の確認、記録が必要となっている。   The bearing capacity of the pile after construction depends greatly on the quality of the soil cement at this time, especially in the case of a pile using a cast-in-place expanded bulb with cement milk injection. It is important to keep the soil cement quality above a certain level, and in order to record the situation after construction, a sample of the soil cement is collected and the quality of the soil cement is recorded. Confirmation and recording are required.

この種の削孔内充填物のサンプルを採取する装置として、従来、スクリュー羽付の掘削ヘッドの周囲に、回転方向側に向けて内管と外管とからなる採取容器を取り付け、内管を油圧シリンダーで移動させることによって内管に設けた開口が開閉されるようにした装置（例えば特許文献１）や、有底筒状の容器と、その開口部を閉鎖するフランジを容器内外に位置させて固定した作動軸を備え、軸のソイルセメント内への押し込み操作又は引き抜き操作によって、開口部が前記フランジによって開閉されることによりサンプルを採取するようにした装置（例えば特許文献２）、更には、試料採取ロッドに上下に間隔を隔てた開口部を備え、試料採取ロッドを回転させつつスライド板を移動させて開口部を開くことにより試料を採取するようにした装置（例えば特許文献３）が知られている。   As a device for collecting a sample of this kind of borehole filling, conventionally, a sampling container consisting of an inner tube and an outer tube is attached around the excavation head with screw wings, and the inner tube is attached. An apparatus (for example, Patent Document 1) that opens and closes an opening provided in an inner pipe by moving it with a hydraulic cylinder, a bottomed cylindrical container, and a flange that closes the opening are positioned inside and outside the container. And a device (for example, Patent Document 2) in which the opening is opened and closed by the flange by pushing or pulling the shaft into the soil cement. The sampling rod is provided with openings spaced apart vertically, and the sample is collected by opening the opening by moving the slide plate while rotating the sampling rod. Device (for example, Patent Document 3) it is known.

特開２０１１−１２５３４号公報JP 2011-12534 A 特開２０１０−２６１１７５号公報JP 2010-261175 A 特開平７−１８０１３１号公報JP 7-180131 A

このような従来の削孔内充填物サンプル採取装置においては、例えば、中堀工法におけるプレキャストコンクリート杭の建て込みのように、下端下の根固め部分には高品質のソイルセメントが充填され、上部のプレキャストコンクリート杭の空洞内の充填物とは品質が異なるような場合において、サンプルを採取するための開口部、即ち採取容器のサンプル流入部外に、予定したサンプル採取位置以外の位置の土砂が付着していると、これが必要採取位置のサンプルに混入して採取されるという問題があった。   In such a conventional drill hole filling sample collection device, for example, the pre-cast concrete pile built in the Nakabori method is filled with a high-quality soil cement in the rooted portion below the lower end, In the case where the quality is different from the filling in the cavity of the precast concrete pile, sediment at a position other than the planned sample collection position adheres to the opening for collecting the sample, that is, outside the sample inflow part of the collection container. If this is the case, there is a problem that this is mixed with the sample at the necessary collection position and collected.

また、従来の削孔内充填物サンプル採取装置は、採取容器の開閉構造が複雑であり、特許文献１に示されているように掘削ヘッドの外周に突設する構造のものは、掘削のための機能が損なわれ、掘削抵抗が大きくなるという問題がある。   In addition, the conventional drill hole filling sample collection device has a complicated opening and closing structure of the collection container. As shown in Patent Document 1, a structure projecting on the outer periphery of the excavation head is used for excavation. There is a problem that the function of the drilling is impaired and the excavation resistance increases.

本発明はこのような従来の問題に鑑み、予定したサンプル採取位置のみの充填物が採取されるとともに、地上での取り出し時に他の土砂等の混入の可能性をなくし、更に、サンプル採取装置単独としてもその構造が従来の装置に比べて、シンプルであり、更に、杭挿入穴形成用の掘削ヘッドに装備することが容易であり、その場合の掘削抵抗も大きくなることがなく、且つ採取サンプルの導入が装置の少ない移動量によって確実になされる削孔内充填物サンプル採取装置の提供を目的としてなされたものである。   In view of such a conventional problem, the present invention collects a filling material only at a scheduled sample collection position, eliminates the possibility of mixing other earth and sand at the time of taking out on the ground, and further removes a sample collection device alone. However, the structure is simpler than that of the conventional device, and it is easy to equip the excavation head for forming the pile insertion hole, in which case the excavation resistance does not increase, and the collected sample The purpose of the present invention is to provide an in-hole drilling material sampling device that can be reliably introduced by a small amount of movement of the device.

本発明の請求項１に記載の削孔内充填物サンプル採取装置の特徴は、上端に作業用ロッドが着脱自在なジョイントを有する円筒状の外筒と、該外筒内に備えたアクチュエータと、該アクチュエータによって、該外筒の下端部内外にかけて上下移動可能なサンプリングブロックとを備え、
前記サンプリングブロックは、その上下両端部外周に、前記外筒の内周面との間を気密にシールする弾性シール材が備えられているとともに、軸方向の中間部位置に、中心側に窪ませた形状のサンプル収容部を有し、
該サンプリングブロックは、前記アクチュエータにより、前記サンプル収容部が全長に亘って前記外筒内に引き込まれて該サンプル収容部の外周が気密状態に閉鎖される位置と、前記サンプル収容部の下端部が前記外筒下端下に到ることによりサンプル導入部が開口される位置との間をスライド動作されるようにし、
且つ、前記外筒には、前記サンプル導入部が開放された位置にあるときに前記サンプル収容部の上端に連通される排気窓を備え、
前記サンプリングブロックには、該サンプリングブロックが外筒内に引き込まれてサンプル導入部が閉じられた状態の時に前記排気窓を閉鎖し、同サンプリングブロックの下端が前記外筒下端より押し出されて前記サンプル導入部が開かれたときに前記排気窓を開く排気窓開閉部を備えたことにある。 The features of the drill hole filling sample collection device according to claim 1 of the present invention are characterized in that a cylindrical outer cylinder having a joint to which a work rod is detachably attached at an upper end, an actuator provided in the outer cylinder, A sampling block that can be moved up and down by the actuator toward the inside and outside of the lower end of the outer cylinder,
The sampling block is provided with an elastic sealing material that hermetically seals between the upper and lower ends of the sampling block and the inner peripheral surface of the outer cylinder, and is recessed toward the center in the axial middle position. A sample storage portion of a different shape,
The sampling block includes a position where the sample container is drawn into the outer cylinder over the entire length by the actuator and the outer periphery of the sample container is closed in an airtight state, and a lower end of the sample container is It is made to slide between the position where the sample introduction part is opened by reaching the lower end of the outer cylinder,
And, the outer cylinder includes an exhaust window communicated with an upper end of the sample storage portion when the sample introduction portion is in an opened position,
When the sampling block is drawn into the outer cylinder and the sample introduction part is closed, the exhaust window is closed and the lower end of the sampling block is pushed out from the lower end of the outer cylinder. An exhaust window opening / closing part that opens the exhaust window when the introduction part is opened is provided.

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記外筒下端部周壁には、前記サンプリングブロックが該外筒内に最も引き込まれた位置での前記サンプル収容部下端部に連通するサンプル排出口を開閉蓋により開閉可能に備えたことにある。   According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the lower end portion of the sample storage portion at the position where the sampling block is most drawn into the outer tube is provided on the peripheral wall of the lower end portion of the outer tube The sample outlet that communicates with is provided with an opening / closing lid.

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記サンプリングプロックは、円柱状の上端閉鎖部と、同じく円柱状の下端閉鎖部と、該両閉鎖部の中心部間に介在させた軸部とをもって構成され、該軸部の周囲をサンプル収容部としたことにある。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the sampling block includes a columnar upper end closing portion, a columnar lower end closing portion, and a central portion of the both closing portions. And a sample storage portion around the shaft portion.

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、前記外筒は、杭挿入穴形成用の掘削ヘッドの中心軸を構成していることにある。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects, the outer cylinder constitutes a central axis of an excavation head for forming a pile insertion hole.

本発明の削孔内充填物サンプル採取装置は、請求項１に記載のように、円筒状の外筒と、該外筒内に備えたアクチュエータと、該アクチュエータによって、該外筒の下端部内外にかけて上下移動可能なサンプリングブロックとを備え、前記サンプリングブロックは、その上下両端部外周に、前記外筒の内周面との間を気密にシールする弾性シール材が備えられているとともに、軸方向の中間部位置に、中心側に窪ませた形状のサンプル収容部を有し、該サンプリングブロックは、前記アクチュエータにより、前記サンプル収容部が全長に亘って前記外筒内に引き込まれて該サンプル収容部の外周が気密状態に閉鎖される位置と、前記サンプル収容部の下端部が前記外筒下端下に到ることによりサンプル導入部が開口される位置との間をスライド動作されるようにしたことにより、外径が油圧シリンダー等のアクチュエータ及び円柱状をしたサンプリングブロックが収容できる太さがあれば良く、しかもサンプリングブロックの出入動作を行わせるのみで、所望の位置の充填材サンプルの採取が、異物を含むことなく、的確になされる。
また、前記外筒には、前記サンプル導入部が開放された位置にあるときに前記サンプル収容部の上端に連通される排気窓を備え、前記サンプリングブロックには、該サンプリングブロックが外筒内に引き込まれてサンプル導入部が閉じられた状態の時に前記排気窓を閉鎖し、同サンプリングブロックの下端が前記外筒下端より押し出されて前記サンプル導入部が開かれたときに前記排気窓を開く排気窓開閉部を備えた構造としていることにより、サンプル収容部内には空気が充填された状態で所望のサンプル採取深さまで挿入され、その位置でサンプリングブロックを外筒下側に動作させることによってサンプル導入部と排気窓が同時に開き、サンプル収容部内の空気が浮力によって上昇する際にサンプル導入部にサンプル吸引力が作用されることとなり、サンプル収容部内へのサンプルの導入が強制的になされることとなり、確実なサンプル採取がなされる。
更に、サンプル収容部の上下に位置するサンプル導入部と排気窓が同時に開くようにしていることにより、サンプリングブロックの移動量が少なくて済み、使用するアクチュエータもストロークの小さい小型のものを使用でき、小型化とコストの削減化が達成される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a device for collecting a sample in a drill hole according to claim 1, wherein a cylindrical outer cylinder, an actuator provided in the outer cylinder, and an inner and outer ends of a lower end of the outer cylinder by the actuator. The sampling block is provided with an elastic seal material that hermetically seals between the upper and lower ends of the sampling block and the inner peripheral surface of the outer cylinder, and in the axial direction. A sample storage portion having a shape recessed toward the center side, and the sampling block is drawn into the outer cylinder over the entire length by the actuator. The position between the position where the outer periphery of the part is closed in an airtight state and the position where the sample introduction part is opened when the lower end of the sample storage part reaches the lower end of the outer cylinder is slid. As a result of being operated, it is sufficient that the outer diameter is large enough to accommodate an actuator such as a hydraulic cylinder and a cylindrical sampling block, and the sampling block can be moved in and out only at a desired position. Sampling of the filler material is performed accurately without containing foreign substances.
The outer cylinder includes an exhaust window that communicates with an upper end of the sample storage section when the sample introduction section is in an open position, and the sampling block is disposed in the outer cylinder. The exhaust is closed when the sample introduction part is closed and the exhaust window is closed, and the lower end of the sampling block is pushed out from the lower end of the outer cylinder to open the exhaust window when the sample introduction part is opened. By having a structure with a window opening / closing part, it is inserted into the sample storage part to the desired sample collection depth with air filled, and the sampling block is moved to the lower side of the outer cylinder at that position. The sample suction force is applied to the sample inlet when the air in the sample storage part rises due to buoyancy. Thing becomes, the introduction of the sample into the sample accommodating portion is forced to be that the result of made, reliable sampling is made.
Furthermore, because the sample introduction part and the exhaust window located above and below the sample storage part are opened at the same time, the amount of movement of the sampling block can be reduced, and a small actuator with a small stroke can be used. Miniaturization and cost reduction are achieved.

更に、全体の外径が単なる円柱状となるため、これを掘削ヘッドの中心軸に置き換えて設計することにより、掘削ヘッドの形状を従来と略同じ大きさとし、しかもサンプル採取機能を持たせることができることとなり、掘削ヘッドへの装備が容易となる。   Furthermore, since the overall outer diameter is simply a cylindrical shape, the shape of the excavation head can be made substantially the same as that of the conventional excavation head and designed to have a sampling function by replacing it with the central axis of the excavation head. As a result, the drilling head can be easily installed.

本発明においては、請求項２に記載のように、前記外筒下端部周壁には、前記サンプリングブロックが該外筒内に最も引き込まれた位置での前記サンプル収容部下端部に連通するサンプル排出口を開閉蓋により開閉可能に備えたことにより、地上でのサンプルの取り出しが容易となる。   In the present invention, as described in claim 2, the outer periphery of the lower end portion of the outer cylinder is provided with a sample drain that communicates with the lower end of the sample storage section at a position where the sampling block is most drawn into the outer cylinder. By providing the outlet so that it can be opened and closed by the opening / closing lid, the sample can be easily taken out on the ground.

本発明においては、請求項３に記載のように、前記サンプリングプロックは、円柱状の上端閉鎖部と、同じく円柱状の下端閉鎖部と、該両閉鎖部の中心部間に介在させた軸部とをもって構成され、該軸部の周囲をサンプル収容部としたことにより、サンプリングブロックの形状がシンプルであり加工が容易となり、コストを低減できる。   In the present invention, as described in claim 3, the sampling block includes a columnar upper end closing portion, a columnar lower end closing portion, and a shaft portion interposed between the central portions of the both closing portions. And the periphery of the shaft portion is a sample storage portion, the shape of the sampling block is simple, the processing is easy, and the cost can be reduced.

本発明においては、請求項４に記載のように、前記外筒は、杭挿入穴形成用の掘削ヘッドの中心軸を構成させることにより、掘削ヘッドへの装備が容易となり、この装備によって掘削ヘッドの掘削抵抗の増大を来たさない。   In the present invention, as described in claim 4, the outer cylinder is configured as the central axis of the excavation head for forming the pile insertion hole, so that the excavation head can be easily installed. Does not increase the excavation resistance.

本発明に係る削孔内充填物サンプル採取装置の一例の要部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part of an example of the filler sample collection apparatus in a drilling hole which concerns on this invention. 同上のサンプル採取動作を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows sample collection operation | movement same as the above. 図１中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図１〜図３に示した削孔内充填物サンプル採取装置を装備した掘削ヘッドの一例の正面図である。FIG. 4 is a front view of an example of an excavation head equipped with the drill hole filling sample collection device shown in FIGS. 1 to 3. 同側面図である。It is the same side view. 同底面図である。It is the bottom view. 図３に示す掘削ヘッドの使用状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the use condition of the excavation head shown in FIG. 図７に示す使用状態におけるサンプル導入状態を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the sample introduction state in the use condition shown in FIG.

次に本発明の実施の態様を図面に示した実施例に基づいて説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.

図に示す実施例は、本発明に係る削孔内充填物サンプル採取装置を、プレキャストコンクリート杭挿入穴形成用の掘削ヘッドＡ内に設置した場合を示している。   The Example shown in the figure has shown the case where the filling sample sampling apparatus in a drilling hole which concerns on this invention is installed in the excavation head A for precast concrete pile insertion hole formation.

図において１は、掘削ヘッドＡの中心軸部を構成する円筒状の外筒であり、この外筒１の外周には、図４〜図６に示すように、リボン型のスクリュー翼４０が固着されており、その下端には複数の掘削ビット４１が突設されている。外筒１の上端には、後述する作業用ロッド４２の下端に備えたジョンイント４３に対して着脱自在掘削操作軸に連結するためのジョイント３を一体に備えている。   In the figure, 1 is a cylindrical outer cylinder constituting the central shaft portion of the excavation head A, and a ribbon-type screw blade 40 is fixed to the outer periphery of the outer cylinder 1 as shown in FIGS. A plurality of excavation bits 41 project from the lower end thereof. The upper end of the outer cylinder 1 is integrally provided with a joint 3 for connecting to a removable excavation operation shaft with respect to a joint 43 provided at the lower end of a work rod 42 described later.

このジョイント３には、図１、図２に示すように、後述するアクチュエータを構成している油圧シリンダー４にオイルを供給するための油圧流路５及び掘削の際の給水及び掘削後のセメントミルク注入のための給液流路６が開口されており、両ジョイント３，４３を互いに連結することによって、これらの各流路５，６が作業用ロッド４２のジョイント４３の下端に形成したそれぞれに対応する流路（図示せず）に連通されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the joint 3 has a hydraulic flow path 5 for supplying oil to a hydraulic cylinder 4 constituting an actuator described later, water supply for excavation, and cement milk after excavation. The liquid supply flow path 6 for injection is opened, and by connecting the joints 3 and 43 to each other, each of the flow paths 5 and 6 is formed at the lower end of the joint 43 of the working rod 42. It communicates with a corresponding flow path (not shown).

油圧シリンダー４は、シリンダー部１０にその内部を上下に仕切る配置にピストン１１が軸方向に摺動自在に挿入され、該ピストン１１は中空筒状の動作軸１２の下端に固定されている。動作軸１２は、シリンダー部１０の上端側を貫通し、ジョイント３下の外筒１上端内に固定されている。ピストン１１によって上下に仕切られている油圧室１３ａ，１３ｂの何れかに油圧を導入することにより、シリンダー部１０が、上又は下に移動されるようになっている。   In the hydraulic cylinder 4, a piston 11 is slidably inserted in an axial direction in an arrangement that divides the inside of the hydraulic cylinder 4 vertically, and the piston 11 is fixed to the lower end of a hollow cylindrical operating shaft 12. The operation shaft 12 passes through the upper end side of the cylinder portion 10 and is fixed in the upper end of the outer cylinder 1 below the joint 3. The cylinder portion 10 is moved up or down by introducing hydraulic pressure into any of the hydraulic chambers 13a and 13b that are partitioned vertically by the piston 11.

シリンダー部１０の下端にはサンプリングブロック２０の上端が固定されており、シリンダー部１０の上下動作により、外筒１に対して相対的に上下動作されるようになっている。   The upper end of the sampling block 20 is fixed to the lower end of the cylinder part 10, and is moved up and down relatively with respect to the outer cylinder 1 by the vertical movement of the cylinder part 10.

サンプリングブロック２０は、その上下両端部外周に、前記外筒の内周面との間を気密にシールする弾性シール材２１，２１が備えられているとともに、軸方向の中間部位置に、中心側に窪ませた形状のサンプル収容部２２を有している。   The sampling block 20 is provided with elastic sealing members 21 and 21 for hermetically sealing the space between the upper and lower ends of the sampling tube 20 and the inner peripheral surface of the outer cylinder. It has the sample accommodating part 22 of the shape dented in.

更に具体的には、この例のサンプリングプロック２０は、円柱状の上端閉鎖部２３と、同じく円柱状の下端閉鎖部２４と、該両閉鎖部の中心部間に介在させた軸部２５とをもって構成され、軸部２５の周囲をサンプル収容部２２としている。   More specifically, the sampling block 20 of this example has a columnar upper end closing portion 23, a columnar lower end closing portion 24, and a shaft portion 25 interposed between the central portions of the both closing portions. The sample storage portion 22 is configured around the shaft portion 25.

サンプリングブロック２０は、油圧シリンダー４により、図１に示すようにサンプル収容部２２が全長に亘って外筒１内に引き込まれ、サンプル収容部２２の外周が気密状態に閉鎖される位置と、図２に示すように、サンプル収容部２２の下端部が外筒１の下端下に到ることによりサンプル導入部２２ａが開口される位置との間をスライド動作されるようになっている。
また、外筒１には、サンプル導入部２２ａが開放された位置にあるときにサンプル収容部の上端に連通される排気窓２２ｂを備えているとともに、サンプリングブロック２０には、外筒内に引き込まれてサンプル導入部２２ａが閉じられた状態の時に排気窓を閉鎖し、同サンプリングブロック２０の下端が外筒１の下端より押し出されてサンプル導入部２２ａが開かれたときに排気窓２２ｂを開く排気窓開閉部２８を備えている。
排気窓開閉部２８は、外筒１の内周面に摺動する円筒状に形成されており、図３に示すように、軸部２５に対し、放射状の対軸部間連結部２８ａによって連結されている。これによってサンプル収容部２２は、排気窓開閉部２８内を通じて上下が連通した構造となっている。
排気窓開閉部２８には、その上下の外周面に外筒１との間を気密にシールするパッキン２９，２９が装着され、これによって、排気窓開閉部２８が、排気窓２２ｂを閉鎖する位置にあるとき、排気窓２２ｂとサンプル収容部２２内とは気密にシールされるようになっている。 As shown in FIG. 1, the sampling block 20 is drawn into the outer cylinder 1 over the entire length by the hydraulic cylinder 4 and the outer periphery of the sample storage portion 22 is closed in an airtight state. As shown in FIG. 2, when the lower end portion of the sample storage portion 22 reaches below the lower end of the outer cylinder 1, a slide operation is performed between the position where the sample introduction portion 22a is opened.
The outer cylinder 1 is provided with an exhaust window 22b that communicates with the upper end of the sample storage portion when the sample introduction portion 22a is in an open position, and the sampling block 20 is drawn into the outer cylinder. When the sample introduction part 22a is closed, the exhaust window is closed. When the lower end of the sampling block 20 is pushed out from the lower end of the outer cylinder 1 and the sample introduction part 22a is opened, the exhaust window 22b is opened. An exhaust window opening / closing part 28 is provided.
The exhaust window opening / closing part 28 is formed in a cylindrical shape that slides on the inner peripheral surface of the outer cylinder 1, and is connected to the shaft part 25 by a radial inter-shaft part connection part 28 a as shown in FIG. 3. Has been. Thus, the sample storage unit 22 has a structure in which the upper and lower sides communicate with each other through the exhaust window opening / closing unit 28.
The exhaust window opening / closing portion 28 is provided with packings 29 and 29 for hermetically sealing the space between the outer cylinder 1 on the upper and lower outer peripheral surfaces thereof, whereby the exhaust window opening / closing portion 28 closes the exhaust window 22b. In this case, the exhaust window 22b and the sample storage portion 22 are hermetically sealed.

外筒１の下端部周壁には、サンプリングブロック２０が外筒１内に最も引き込まれた位置でのサンプル収容部２２の下端部内に連通するサンプル排出口２６が備えられ、ねじ込み式の開閉蓋２７により開閉可能としている。   A sample discharge port 26 communicating with the lower end portion of the sample storage portion 22 at a position where the sampling block 20 is most drawn into the outer tube 1 is provided on the peripheral wall of the lower end portion of the outer tube 1. Can be opened and closed.

サンプリングブロック２０の中心には軸輪方向に向けた貫通孔３０が形成されており、この貫通孔３０内に、液材供給管３１が挿入されている。この液材供給管３１は、上端が油圧シリンダー部１０の動作軸１２と同軸配置となるようにピストン１１に固定されており、シリンダー部１０の下端側閉鎖部１０ｂを貫通してサンプリングブロック２０の貫通孔３０内に挿通されており、サンプリングブロック２０が、図１に示すように外筒１内に引き込まれた状態で、液材供給管３１の下端が、下端閉鎖部２４の下面中央に露出して開口されるようになっている。   A through hole 30 is formed in the center of the sampling block 20 in the axial direction, and a liquid material supply pipe 31 is inserted into the through hole 30. The liquid material supply pipe 31 is fixed to the piston 11 so that the upper end thereof is coaxial with the operation shaft 12 of the hydraulic cylinder part 10, and penetrates the lower end side closing part 10 b of the cylinder part 10, so that the sampling block 20 The lower end of the liquid material supply pipe 31 is exposed at the center of the lower surface of the lower end closing portion 24 while being inserted into the through hole 30 and the sampling block 20 is drawn into the outer cylinder 1 as shown in FIG. It is designed to be opened.

この液材供給管３１は、杭挿入穴掘削のための掘削水や掘削作業後におけるセメントミルク等の液状材を吐出させるためのものである。   This liquid material supply pipe 31 is for discharging liquid material such as excavation water for excavating pile insertion holes and cement milk after excavation work.

外筒１の下端外周と、サンプリングブロック２０の下端外周には、それら相互の円周方向側の角度を規制するガイド３５が備えられている。このガイド３５は、外筒１の下端外周面に固定した一対のガイド溝構成片３６ａ，３６ａと、サンプリングブロック２０の下端外周に上向きに突設したガイド突起構成片３７とからなり、図１に示すようにサンプリングブロック２０が外筒１内に最も引き込まれた状態の時に、ガイド突起構成片３７が、外筒１のガイド溝構成片３６ａ，３６ａ間のガイド溝３６内に挿入されるようになっている。   A guide 35 is provided on the outer periphery of the lower end of the outer cylinder 1 and the outer periphery of the lower end of the sampling block 20 to regulate the angle in the circumferential direction between them. The guide 35 is composed of a pair of guide groove constituting pieces 36a, 36a fixed to the outer peripheral surface of the lower end of the outer cylinder 1, and a guide protrusion constituting piece 37 protruding upward on the outer periphery of the lower end of the sampling block 20, as shown in FIG. As shown, when the sampling block 20 is most retracted into the outer cylinder 1, the guide protrusion constituting piece 37 is inserted into the guide groove 36 between the guide groove constituting pieces 36 a and 36 a of the outer cylinder 1. It has become.

次に、このように構成される削孔内充填物サンプル採取装置の使用について説明する。例えばプレボーリング工法において使用する場合には、図６に示すように、一般に使用されている縦穴掘削用の削孔機の作業用ロッド４２の下端に掘削ヘッドＡを連結し、サンプリングブロック２０を外筒１の下端内に引き込んだ状態で穿孔作業用を行い、形成されたプレキャストコンクリート杭建て込み用の縦穴Ｃ内に、掘削ヘッド下端の液材供給管を通してセメントミルク注入し、縦穴Ｃ内の泥土にセメントミルクを混合させてソイルセメントからなる充填物Ｂとする。   Next, the use of the drill hole filling sample collection device configured as described above will be described. For example, when used in the pre-boring method, as shown in FIG. 6, the excavation head A is connected to the lower end of the work rod 42 of a generally used drilling machine for vertical hole excavation, and the sampling block 20 is removed. Drilling is performed in the state where the pipe 1 is drawn into the lower end of the cylinder 1, and cement milk is injected into the formed vertical hole C for laying the precast concrete pile through the liquid material supply pipe at the lower end of the excavation head. Cement milk is mixed to make a filler B made of soil cement.

この充填物Ｂの充填作業が完了した後、必要高さ位置の充填物Ｂのサンプルを掘削ヘッドＡに備えたサンプル採取装置により採取する。採取に際しては、掘削ヘッドＡの下端を所望のサンプル採取高さに位置させ、油圧シリンダー４に外筒１の下端からサンプリングブロック２０を、図２に示すようにサンプル収容部２２の下端が露出してサンプル導入部２２ａが開かれる位置まで押し出す。   After the filling operation of the filling material B is completed, a sample of the filling material B at a necessary height position is collected by a sample collecting device provided in the excavation head A. When collecting, the lower end of the excavation head A is positioned at a desired sample collection height, the sampling block 20 is exposed from the lower end of the outer cylinder 1 to the hydraulic cylinder 4, and the lower end of the sample storage portion 22 is exposed as shown in FIG. Then, the sample is introduced to the position where the sample introduction part 22a is opened.

これと同時に排気窓２２ｂが開かれ、図８に示すように、サンプル収容部２２内に存在していた空気ａが浮力によって該排気窓２２ｂから上方に上昇する。このサンプル収容部２２内の排気によってサンプル収容部２２内が減圧され、その際の負圧によりサンプル導入部２２ａから充填物Ｂが吸引され、サンプル収容部２２内は充填物Ｂのサンプルｂで満たされる。然る後、図１に示すように、油圧シリンダー４をサンプリングブロック２０を外筒内に引き込む側に作動させることにより、サンプル収容部２２内に充填物Ｂのサンプルｂを収容した状態で、サンプル導入部２２ａ及び排気窓２２ｂが閉じられ、サンプル収容部２２内が密閉される。   At the same time, the exhaust window 22b is opened, and as shown in FIG. 8, the air a existing in the sample container 22 rises upward from the exhaust window 22b by buoyancy. The inside of the sample storage unit 22 is depressurized by the exhaust in the sample storage unit 22, and the packing B is sucked from the sample introduction unit 22a by the negative pressure at that time, and the sample storage unit 22 is filled with the sample b of the packing B. It is. Thereafter, as shown in FIG. 1, the sample B in the sample B is accommodated in the sample accommodating portion 22 by operating the hydraulic cylinder 4 to the side where the sampling block 20 is drawn into the outer cylinder. The introduction part 22a and the exhaust window 22b are closed, and the inside of the sample storage part 22 is sealed.

この状態で掘削ヘッドＡを地上まで引き上げ、地上においてサンプル排出口２６下に容器を置いてサンプル排出口２６を開き、内部のサンプルを流下させて容器内に取り出し、サンプルの性状検査、テストピースの作成などの各種の検査に供する。   In this state, the excavation head A is pulled up to the ground, a container is placed under the sample discharge port 26 on the ground, the sample discharge port 26 is opened, the internal sample is allowed to flow down and taken out into the container, the sample property test, the test piece Used for various inspections such as creation.

尚、上述した実施例では、外周にスクリュー翼を固定し、その下端に掘削ビットを固定した掘削ヘッドの中心軸に本発明の削孔内充填物サンプル採取装置を装備した場合を示しているが、この掘削ヘッドは、外周の回転半径を可変にした拡大掘削刃を有する拡大球根付杭の掘削ヘッドの中心軸に装備してもよく、更に、外筒の外周に撹拌翼のみを突設し、セメントミルクを注入して撹拌するソイルセメント充填装置の中心軸に装備したものであってもよい。   In the above-described embodiment, the screw blade is fixed to the outer periphery and the drilling bit is fixed to the lower end of the drilling head. The excavation head may be provided on the central axis of the excavation head of the enlarged bulb-attached pile having an enlargement excavation blade with a variable outer radius of rotation, and further, only the stirring blade is projected on the outer periphery of the outer cylinder. In addition, it may be equipped with a central axis of a soil cement filling device for injecting and stirring cement milk.

更に上述の他、外筒の外周には何も付属させない状態の削孔内充填物サンプル採取装置の機能のみを持たせたものであってもよい。   Furthermore, in addition to the above, the outer cylinder may have only the function of the in-bore filling sample collecting device in a state where nothing is attached to the outer periphery.

Ａ 掘削ヘッド
Ｂ 充填物
ａ 空気
ｂ サンプル
Ｃ プレキャストコンクリート杭建て込み用の縦穴
１ 外筒
３ ジョイント
４ 油圧シリンダー
５ 油圧流路
６ 給液流路
１０ シリンダー部
１０ｂ 下端側閉鎖部
１１ ピストン
１２ 動作軸
１３ａ，１３ｂ 油圧室
２０ サンプリングブロック
２１ 弾性シール材
２２ サンプル収容部
２２ａ サンプル導入部
２２ｂ 排気窓
２３ 上端閉鎖部
２４ 下端閉鎖部
２５ 軸部
２６ サンプル排出口
２７ 開閉蓋
２８ 排気窓開閉部
２８ａ 対軸部間連結部
２９ パッキン
３０ 貫通孔
３１ 液材供給管
３５ ガイド
３６ ガイド溝
３６ａ ガイド溝構成片
３７ ガイド突起構成片
４０ スクリュー翼
４１ 掘削ビット
４２ 作業用ロッド
４３ ジョンイント A Drilling head B Filling material a Air b Sample C Vertical hole 1 for precast concrete pile installation 1 Outer cylinder 3 Joint 4 Hydraulic cylinder 5 Hydraulic flow path 6 Liquid supply flow path 10 Cylinder part 10b Lower end side closing part 11 Piston 12 Operation shaft 13a , 13b Hydraulic chamber 20 Sampling block 21 Elastic seal material 22 Sample accommodating portion 22a Sample introduction portion 22b Exhaust window 23 Upper end closing portion 24 Lower end closing portion 25 Shaft portion 26 Sample discharge port 27 Opening / closing lid 28 Exhaust window opening / closing portion 28a Between the shaft portion Connecting portion 29 Packing 30 Through hole 31 Liquid material supply pipe 35 Guide 36 Guide groove 36a Guide groove constituting piece 37 Guide protrusion constituting piece 40 Screw blade 41 Excavation bit 42 Working rod 43 John Into

Claims (4)

上端に作業用ロッドが着脱自在なジョイントを有する円筒状の外筒と、該外筒内に備えたアクチュエータと、該アクチュエータによって、該外筒の下端部内外にかけて上下移動可能なサンプリングブロックとを備え、
前記サンプリングブロックは、その上下両端部外周に、前記外筒の内周面との間を気密にシールする弾性シール材が備えられているとともに、軸方向の中間部位置に、中心側に窪ませた形状のサンプル収容部を有し、
該サンプリングブロックは、前記アクチュエータにより、前記サンプル収容部が全長に亘って前記外筒内に引き込まれて該サンプル収容部の外周が気密状態に閉鎖される位置と、前記サンプル収容部の下端部が前記外筒下端下に到ることによりサンプル導入部が開口される位置との間をスライド動作されるようにし、
且つ、前記外筒には、前記サンプル導入部が開放された位置にあるときに前記サンプル収容部の上端に連通される排気窓を備え、
前記サンプリングブロックには、該サンプリングブロックが外筒内に引き込まれてサンプル導入部が閉じられた状態の時に前記排気窓を閉鎖し、同サンプリングブロックの下端が前記外筒下端より押し出されて前記サンプル導入部が開かれたときに前記排気窓を開く排気窓開閉部を備えてなる削孔内充填物サンプル採取装置。 A cylindrical outer cylinder having a joint with a detachable working rod at the upper end, an actuator provided in the outer cylinder, and a sampling block that can be moved up and down by the actuator toward the inside and outside of the lower end of the outer cylinder. ,
The sampling block is provided with an elastic sealing material that hermetically seals between the upper and lower ends of the sampling block and the inner peripheral surface of the outer cylinder, and is recessed toward the center in the axial middle position. A sample storage portion of a different shape,
The sampling block includes a position where the sample container is drawn into the outer cylinder over the entire length by the actuator and the outer periphery of the sample container is closed in an airtight state, and a lower end of the sample container is It is made to slide between the position where the sample introduction part is opened by reaching the lower end of the outer cylinder,
And, the outer cylinder includes an exhaust window communicated with an upper end of the sample storage portion when the sample introduction portion is in an opened position,
When the sampling block is drawn into the outer cylinder and the sample introduction part is closed, the exhaust window is closed and the lower end of the sampling block is pushed out from the lower end of the outer cylinder. A hole sampling material sampling device comprising an exhaust window opening / closing section that opens the exhaust window when the introduction section is opened. 前記外筒下端部周壁には、前記サンプリングブロックが該外筒内に最も引き込まれた位置での前記サンプル収容部下端部に連通するサンプル排出口を開閉蓋により開閉可能に備えてなる請求項１に記載の削孔内充填物サンプル採取装置。   2. A sample discharge port that communicates with a lower end of the sample storage portion at a position where the sampling block is most drawn into the outer tube is provided on the peripheral wall of the lower end of the outer tube so as to be opened and closed by an open / close lid. The drill hole filling sample collecting device. 前記サンプリングプロックは、円柱状の上端閉鎖部と、同じく円柱状の下端閉鎖部と、該両閉鎖部の中心部間に介在させた軸部とをもって構成され、該軸部の周囲をサンプル収容部としてなる請求項１又は２に記載の削孔内充填物サンプル採取装置。   The sampling block is composed of a cylindrical upper end closing portion, a cylindrical lower end closing portion, and a shaft portion interposed between the central portions of the both closing portions, and a sample storage portion around the shaft portion. The drill hole filling sample collection device according to claim 1 or 2. 前記外筒は、杭挿入穴形成用の掘削ヘッドの中心軸を構成している請求項１〜３の何れか1に記載の削孔内充填物サンプル採取装置。   The in-bore filling sample collecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer cylinder constitutes a central axis of an excavation head for forming a pile insertion hole.
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