JP2015071911A - Constant bearing core sample sampling method, constant bearing core sample marking method, and constant bearing core recess forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤を構成する地層を定方位コア試料としてサンプリングする定方位コア試料サンプリング方法、定方位コア試料マーキング方法、及び定方位コア凹部形成装置に関する。 The present invention relates to a azimuth core sample sampling method, a azimuth core sample marking method, and a azimuth core recess forming apparatus that sample a stratum constituting a ground as a unidirectional core sample.
地質調査の一方法として、地盤を構成する地層に対してボーリングを行うことで、コア試料を採取する方法がある。ボーリングは、地下埋蔵資源の調査や、構造物の支持力の調査等に広く用いられている。
この方法は地盤を構成する地層の標本をサンプリングし、直接観察したり、分析したりすることが可能であるため、極めて有用な手段である。
つまり、コア試料から地層の形成状態、地層を形成する岩の種類、強度、及び含有物等を知ることができる。
As one method of geological survey, there is a method of collecting a core sample by boring the stratum constituting the ground. Boring is widely used for surveys of underground reserves and structural support.
This method is a very useful means because it is possible to sample a sample of the stratum constituting the ground and directly observe or analyze it.
That is, it is possible to know the formation state of the formation, the kind of rock forming the formation, the strength, the inclusion, and the like from the core sample.
このような地質調査では、単にコア試料を採集するだけでなく、採取したコア試料の方位、すなわちコア試料が地層中でどの方向にあったかを明確にすることが望まれる場合がある。コア試料の方向が明らかになると、地層の傾斜の方向、岩の節理の方向等を知ることができる。 In such a geological survey, it may be desired not only to collect a core sample but also to clarify the orientation of the collected core sample, that is, in which direction the core sample was located in the formation. When the direction of the core sample is clarified, the direction of the slope of the formation, the direction of rock joints, etc. can be known.
具体的には、例えば、地表下数m〜数十mの深度に存在する断層破砕帯を構成する粘土化部やシーム(粘土が挟在された積層構造)の方向性を明らかにするために、コア試料の方位を特定する場合がある。
上記シームは、傾斜が10度以下程度の緩い傾斜で分布している場合がある。このようなシームの厚さは、数cm〜20cm程度である。
Specifically, for example, in order to clarify the direction of the crushed part and seam (laminated structure in which clay is sandwiched) constituting the fault fracture zone existing at a depth of several to several tens of meters below the surface of the earth In some cases, the orientation of the core sample is specified.
The seam may be distributed with a gentle slope having an inclination of about 10 degrees or less. The thickness of such a seam is about several cm to 20 cm.
従来のコア試料の地層中における方位を特定可能な装置として、特許文献1に開示されるような二重管式固定軸を有する地質試料採取装置(ボーリング装置)がある。
図17は、二重管式固定軸を有する一般的な地質試料採取装置の概略構成を示す断面図である。
ここで、図17を参照して、地質試料採取装置200の構成について説明する。
地質試料採取装置200は、コアビット201と、アウターチューブ203と、インナーチューブヘッド204と、ワイヤ206と、インナーチューブ207と、コアリフタケース209と、コアリフタ211と、を有する。
As a conventional device capable of specifying the orientation of the core sample in the formation, there is a geological sampling device (boring device) having a double-tube fixed shaft as disclosed in Patent Document 1.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a general geological sampling device having a double tube fixed shaft.
Here, the configuration of the
The
コアビット201は、略円筒状とされており。アウターチューブ203を介して、ボーリングロッドの先端に取り付けられている。コアビット201は、軸線回りに回転駆動することで、ボーリング孔を形成する。
The
インナーチューブヘッド204は、ワイヤ206により、ボーリングロッド及びアウターチューブ203の内側に垂下されている。インナーチューブヘッド204には、インナーチューブ207が回動可能に接合されている。
インナーチューブ207の先端には、コアリフタ211を内側に収容するコアリフタケース209が取り付けられている。
The
A
コアリフタ211は、短い円筒状のバネ部材である。コアリフタ211は、周方向の一ケ所で不連続となっており、コアビット201で円柱状に切削されたコア試料(図示せず、「定方位コア試料」ともいう)に外挿されて締めつけられている。
コアリフタ211は、コアコアリフタケース209によって軸線方向の位置が拘束され、コアを保持したままインナーチューブヘッド204とともに引き上げられることで、コア試料を採取する。
The
The position of the
さらに、コアリフタ211の内周面の一ケ所には、鋭利な突起が形成されており、コアリフタ211がコア試料に外挿される際に上記突起がコア試料の周面にこすりつけられ、軸線方向の条痕をつけるようになっている。
In addition, sharp protrusions are formed at one location on the inner peripheral surface of the
このようなコアリフタ211の突起の位置を方位記録部で検出し、コア試料に付けられた条痕とのあった方位とを照合することで、コア試料の方位、すなわち地層中にあった時のコア試料の方向を知ることが可能となる。
The position of the projection of the
コア試料の方位を特定可能な従来の他のボーリング装置としては、特許文献2に開示された定方位コアサンプリング装置がある。
特許文献2には、地盤中に穿設されたボーリング孔に挿入される基部と、該基部をボーリング孔の軸線方向に貫通し、該基部に対して少なくとも後退方向に移動可能に支持された複数の形状探査針と、基部のボーリング孔内における方向を記録する方位記録手段と、形状探査針の基部に対する移動に負荷を付与する制動手段と、を有する定方位コアサンプリング装置が開示されている。
As another conventional boring device capable of specifying the orientation of the core sample, there is a fixed orientation core sampling device disclosed in
In
また、特許文献2には、地盤中に穿設されたボーリング孔の底に、該ボーリング孔の軸線方向に支持された複数の形状探査針の先端を押し付け、形状探査針の先端の相対位置を保存する第1の工程と、所定のパターンに配列された前記複数の形状探査針の位置と方位との関係を記録する第2の工程と、孔底を切削することにより、コア(コア試料)を採取する第3の工程と、採取されたコアの上端面の形状と、第1の工程で保存された形状探査針の先端の相対位置とを照合する第4の工程と、を含む定方位コアサンプリング方法が開示されている。
In
ところで、特許文献1や図17に示す構成とされた地質試料採取装置200では、コアビット201で切削形成された円柱状のコア試料が、コアリフタ211が挿着されるまで原位置から回転しないことが前提となっている。
しかしながら、実際には、例えば、コア試料が割れて回転することがあり、このようにコア試料が回転しているとコア試料の正確な方位を知ることができないという問題があった。
By the way, in the geological
However, in practice, for example, the core sample may be broken and rotated, and if the core sample is rotated in this way, there is a problem that the exact orientation of the core sample cannot be known.
特許文献2に開示された定方位コアサンプリング装置は、ボーリング孔が露出する地層上面が起伏した形状である場合には使用可能であるが、ボーリング孔が露出する地層の上面が平坦な場合には使用できない。
また、粘土を含んだ柔らかい地層からコア試料をサンプリングする際に、特許文献2に開示された定方位コアサンプリング装置を用いると、コア試料となる地層に複数の形状探査針の先端がめり込むため、正確な方位を知ることができないという問題があった。
The orientation-oriented core sampling device disclosed in
Also, when sampling a core sample from a soft stratum containing clay, when using the fixed orientation core sampling device disclosed in
そこで、本発明は、地盤を構成する地層からサンプリングされる定方位コア試料の地層中における正確な方位を認識することの可能な定方位コア試料サンプリング方法、定方位コア試料マーキング方法、及び定方位コア凹部形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a fixed-direction core sample sampling method, a fixed-direction core sample marking method, and a fixed direction capable of recognizing an accurate direction in a formation of a fixed-direction core sample sampled from the formation constituting the ground. It aims at providing a core recessed part formation apparatus.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明によれば、地盤を構成する地層を定方位コア試料としてサンプリングする定方位コア試料サンプリング方法であって、前記地盤に前記地層に到達する深さのボーリング孔を形成後、該ボーリング孔から露出された前記地層のうち、該地層の中心から外れた一部に第1の方位を特定するための凹部を形成する工程と、少なくとも前記凹部の一部が残存するように、前記ボーリング孔の下方に位置する前記地層から前記定方位コア試料をサンプリングする工程と、を含むことを特徴とする定方位コア試料サンプリング方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to the invention according to claim 1, there is provided a fixed orientation core sample sampling method for sampling a formation constituting the ground as a fixed orientation core sample, and a depth at which the formation reaches the formation on the ground. Forming a recess for identifying a first orientation in a portion of the formation exposed from the borehole that is off the center of the formation, and at least one of the recesses. And sampling the oriented core sample from the formation located below the borehole so that the portion remains. A method for sampling the oriented core sample is provided.
また、請求項2に係る発明によれば、前記凹部を形成する工程では、前記凹部として円柱形状とされた孔を形成することを特徴とする請求項1記載の定方位コア試料サンプリング方法が提供される。
According to the invention of
また、請求項3に係る発明によれば、平面視した状態において、前記孔の内壁の一部は、前記ボーリング孔の一部に接することを特徴とする請求項2記載の定方位コア試料サンプリング方法が提供される。 According to the invention of claim 3, in a state in plan view, a part of the inner wall of the hole is in contact with a part of the boring hole. A method is provided.
また、請求項4に係る発明によれば、前記定方位コア試料をサンプリングする工程では、前記凹部を分断しないように、前記定方位コア試料をサンプリングすることで、該定方位コア試料に前記凹部を全て残存させることを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の定方位コア試料サンプリング方法が提供される。 According to the invention of claim 4, in the step of sampling the oriented core sample, by sampling the oriented core sample so as not to divide the recessed portion, the recessed core is sampled in the oriented core sample. 4. The method of sampling a fixed orientation core sample according to any one of claims 1 to 3, characterized in that all of the sample is left.
また、請求項5に係る発明によれば、前記定方位コア試料をサンプリングする工程では、前記凹部の一部を分断するように、前記定方位コア試料をサンプリングして、該定方位コア試料に前記凹部の一部を残存させることで、切欠き部を形成することを特徴とする請求項1ないし3のうち、いずれか1項記載の定方位コア試料サンプリング方法が提供される。 According to the invention of claim 5, in the step of sampling the oriented core sample, the oriented core sample is sampled so as to divide a part of the recess, and the oriented core sample is formed. 4. The method of sampling a oriented core sample according to claim 1, wherein a notch is formed by leaving a part of the recess. 5.
また、請求項6に係る発明によれば、前記定方位コア試料をサンプリングする工程では、該定方位コア試料の外周側面がコア試料収容チューブで覆われた状態で、該定方位コア試料をサンプリングすることを特徴とする請求項1ないし5のうち、いずれか1項記載の定方位コア試料サンプリング方法が提供される。
According to the invention of
また、請求項7に係る発明によれば、請求項1ないし6のうち、いずれか1項記載の定方位コア試料サンプリング方法により、採取される前記定方位コア試料の延在方向に対して、前記第1の方位をマーキングする定方位コア試料マーキング方法であって、円筒部材を半割することで形成される半割部材を準備する工程と、前記半割部材の一方の端のうち、該半割部材の中央に位置する部分に、第1のマークをマーキングする工程と、前記半割部材の一方の端側に前記定方位コア試料に残存する前記凹部が配置され、かつ前記半割部材の内面と前記定方位コア試料の外周側面とが接触するように、前記半割部材に前記定方位コア試料を載置する工程と、前記定方位コア試料に残存する前記凹部に挿入される挿入部、及び該挿入部と一体とされ、かつ前記半割部材の一方の端側に位置する前記定方位コア試料の端面を覆う円盤部を有し、さらに前記円盤部に前記第1の方位を特定するための第2のマーク、及び前記第1の方位の反対側に位置する第2の方位を特定するための第3のマークがマーキングされた方位決定部材を準備する工程と、前記定方位コア試料に残存する前記凹部の中心と前記定方位コア試料の中心とを通過する仮想平面が前記第2のマークと前記第3のマークとを結ぶ直線を通過するように、前記定方位コア試料に前記方位決定部材を装着する工程と、前記半割部材に対して、前記方位決定部材及び前記定方位コア試料を一体的に回転させて、前記第1のマークと前記第3のマークとを一致させることで、前記第2のマークが真上を向くようにする工程と、前記第2のマークを基準として、前記定方位コア試料の延在方向に対して、前記定方位コア試料の外周側面に、前記第1の方位を示す直線をマーキングする工程と、を有することを特徴とする定方位コア試料マーキング方法が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 7, with respect to the extension direction of the said fixed orientation core sample extract | collected by the fixed orientation core sample sampling method of any one of Claims 1 thru | or 6, A fixed orientation core sample marking method for marking the first orientation, the step of preparing a half member formed by halving a cylindrical member, and one of the ends of the half member, A step of marking a first mark on a portion located in the center of the half member, the concave portion remaining in the oriented core sample is disposed on one end side of the half member, and the half member Placing the fixed orientation core sample on the half member so that the inner surface of the fixed orientation core sample contacts the outer peripheral side surface of the fixed orientation core sample, and insertion inserted into the recess remaining in the fixed orientation core sample Part and the insertion part. And a disc portion covering an end face of the fixed orientation core sample located on one end side of the half member, and further, a second mark for identifying the first orientation on the disc portion, and Providing an orientation determining member on which a third mark for identifying a second orientation located on the opposite side of the first orientation is marked; the center of the recess remaining in the fixed orientation core sample; and Attaching the orientation determining member to the oriented core sample so that a virtual plane passing through the center of the oriented core sample passes through a straight line connecting the second mark and the third mark; By rotating the orientation determining member and the fixed orientation core sample integrally with respect to the half member, the first mark and the third mark are made to coincide with each other, whereby the second mark becomes A step of facing directly above, And a step of marking a straight line indicating the first orientation on the outer peripheral side surface of the fixed orientation core sample with respect to the extending direction of the fixed orientation core sample with reference to the mark of An orientation core sample marking method is provided.
また、請求項8に係る発明によれば、前記半割部材の母材となる前記円筒部材の内径が前記定方位コア試料及び前記コア試料収容チューブよりなる構造体の外径と等しいことを特徴とする請求項7記載の定方位コア試料マーキング方法が提供される。 According to an eighth aspect of the present invention, the inner diameter of the cylindrical member serving as a base material of the half member is equal to the outer diameter of the structure including the fixed orientation core sample and the core sample storage tube. A fixed orientation core sample marking method according to claim 7 is provided.
また、請求項9に係る発明によれば、前記定方位コア試料を載置する工程では、前記コア試料収容チューブを介して、前記半割部材の内面と前記定方位コア試料の外周側面とが接触するように、前記半割部材に前記定方位コア試料を載置することを特徴とする請求項8記載の定方位コア試料マーキング方法が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 9, in the process of mounting the said fixed orientation core sample, the inner surface of the said half member and the outer peripheral side surface of the said fixed orientation core sample are put through the said core sample storage tube. The method of claim 8, wherein the unidirectional core sample is placed on the half member so as to come into contact with the halved member.
また、請求項10に係る発明によれば、定方位コア試料として採取される粘土を含んだ地層を有する地盤に、該地層に到達する深さのボーリング孔を形成後に使用する定方位コア凹部形成装置であって、前記ボーリング孔に挿入され、該ボーリング孔の底面に到達する第1の筒状部材と、前記第1の筒状部材の内壁に設けられ、該第1の筒状部材の中心からずれた第1の方位に配置された開口部を含むガイド部材と、前記第1の筒状部材内に配置され、前記ガイド部材に案内されることで、前記開口部に挿入される回転軸と、前記回転軸の上端と接続され、前記回転軸を回転させる回転駆動部と、前記回転軸の下端と接続され、前記開口部の下方に位置する前記定方位コア試料となる前記地層を切削することで、凹部を形成する凹部形成用ビットと、を有することを特徴とする定方位コア凹部形成装置が提供される。
Moreover, according to the invention which concerns on
また、請求項11に係る発明によれば、前記ガイド部材の形状は、前記第1の筒状部材の上端から下端に向かうにつれて、幅が狭くなるテーパ形状であることを特徴とする請求項10記載の定方位コア凹部形成装置が提供される。 According to an eleventh aspect of the invention, the shape of the guide member is a tapered shape whose width becomes narrower from the upper end to the lower end of the first tubular member. The described oriented core recess forming device is provided.
また、請求項12に係る発明によれば、前記ガイド部材は、前記第1の筒状部材の下端部に配置することを特徴とする請求項10または11記載の定方位コア凹部形成装置が提供される。
According to the
また、請求項13に係る発明によれば、前記開口部は、前記ガイド部材と前記第1の筒状部材の内壁とで区画されていることを特徴とする請求項10ないし12のうち、いずれか1項記載の定方位コア凹部形成装置が提供される。
Moreover, according to the invention which concerns on Claim 13, the said opening part is divided by the said guide member and the inner wall of a said 1st cylindrical member, Any of
また、請求項14に係る発明によれば、前記第1の筒状部材との間に隙間を介在させた状態で、該第1の筒状部材を収容する第2の筒状部材を有することを特徴とする請求項10ないし13のうち、いずれか1項記載の定方位コア凹部形成装置が提供される。
In addition, according to the invention of claim 14, the second cylindrical member that accommodates the first cylindrical member is provided with a gap interposed between the first cylindrical member and the first cylindrical member. A fixed orientation core recess forming device according to any one of
また、請求項15に係る発明によれば、前記回転軸及び前記回転駆動部は、前記ボーリング孔を形成する際に使用するボーリング孔形成装置を構成する回転軸及び回転駆動部を流用することを特徴とする請求項10ないし14のうち、いずれか1項記載の定方位コア凹部形成装置が提供される。
According to a fifteenth aspect of the present invention, the rotating shaft and the rotation driving unit are diverted from the rotating shaft and the rotation driving unit that constitute a boring hole forming device used when forming the boring hole. A fixed orientation core recess forming device according to any one of
また、請求項16に係る発明によれば、前記第2の筒状部材は、前記ボーリング孔形成装置の外管用ケーシングパイプを流用することを特徴とする請求項14または15記載の定方位コア凹部形成装置が提供される。
Moreover, according to the invention which concerns on Claim 16, the said 2nd cylindrical member diverts the casing pipe for outer tubes of the said boring hole formation apparatus, The fixed orientation core recessed part of
本発明の定方位コア試料サンプリング方法によれば、地盤に地層に到達する深さのボーリング孔を形成後、該ボーリング孔から露出された地層のうち、該地層の中心から外れた一部に第1の方位を特定するための凹部を形成する工程と、少なくとも凹部の一部が残存するように、ボーリング孔の下方に位置する地層から定方位コア試料をサンプリングする工程と、を含むことにより、定方位コア試料を採取する際に定方位コア試料が回転した場合でも、地層中における定方位コア試料の第1の方位を特定するための凹部が定方位コア試料に残存するため、地層中にあった時のコア試料の正確な方位を求めることができる。 According to the fixed-orientation core sample sampling method of the present invention, after forming a borehole having a depth reaching the formation in the ground, a portion of the formation exposed from the borehole is separated from the center of the formation. Including the step of forming a recess for specifying the orientation of 1 and the step of sampling the oriented core sample from the formation located below the borehole so that at least part of the recess remains. Even when the oriented core sample rotates when the oriented core sample is collected, a recess for identifying the first orientation of the oriented core sample in the formation remains in the oriented core sample. The exact orientation of the core sample at that time can be determined.
(実施形態)
図1は、地層のうち、定方位コア試料が採取されるコア試料採取領域に凹部を形成する前、及び凹部が形成されたコア試料採取領域を定方位コア試料として採取する際に使用するボーリング装置の概略構成を示す断面図である。
図1に示すAは、粘土を含み、かつ定方位コア試料が採取される領域(以下、「コア試料採取領域A」という)を示している。また、図1では、コア試料採取領域Aの直上までボーリング孔28が形成された状態を模式的に図示している。
図2は、図1に示すボーリング装置のB−B線方向の断面図である。図2において、図1に示すボーリング装置10と同一構成部分には、同一符号を付す。
(Embodiment)
FIG. 1 shows a boring used before a concave portion is formed in a core sample collection region where a fixed orientation core sample is collected and when a core sample collection region with a concave portion is collected as a fixed orientation core sample. It is sectional drawing which shows schematic structure of an apparatus.
A shown in FIG. 1 indicates a region containing clay and where a fixed-orientation core sample is collected (hereinafter referred to as “core sample collection region A”). Further, FIG. 1 schematically shows a state in which the
2 is a cross-sectional view of the boring apparatus shown in FIG. 1 in the BB line direction. 2, the same components as those of the
始めに、図1及び図2を参照して、地層11うち、定方位コア試料65(図12(a)参照)が採取されるコア試料採取領域Aに凹部52(図10参照)を形成する前、及び凹部52が形成されたコア試料採取領域Aを採取する際に使用するボーリング装置10の構成について説明する。
First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, a recess 52 (see FIG. 10) is formed in the core sample collection region A in which the oriented core sample 65 (see FIG. 12 (a)) is collected in the
ボーリング装置10は、地表下数m〜数十mの深度に存在する断層破砕帯を構成する粘土化部やシーム(粘土が挟在された積層構造)を含む地層11から定方位コア試料65を採取するための装置である
ボーリング装置10は、支持体12と、回転駆動部15と、外管用ケーシングパイプ17と、内管19と、回転軸22と、ビット24と、引き揚げ及び引き下げ装置(図示せず)と、を有する。
The
支持体12は、回転駆動部支持部12Aと、脚部12Bと、を有する。回転駆動部支持部12Aは、回転駆動部15を支持するための部材である。回転駆動部支持部12Aは、コア試料採取領域Aと対向するように、地表11aの上方に配置されている。
脚部12Bは、地表11aの上方に回転駆動部支持部12Aを浮かした状態で、回転駆動部支持部12Aを支持するための部材である。
The
The
回転駆動部15は、回転軸取り付け部26を有する。回転軸取り付け部26がコア試料採取領域Aと対向するように、回転駆動部15は、回転駆動部支持部12Aにより支持されている。回転駆動部15としては、例えば、モーターを用いることができる。
The
外管用ケーシングパイプ17は、支持体12により支持されている。外管用ケーシングパイプ17は、円筒形状とされたパイプである。図1の場合、外管用ケーシングパイプ17の先端は、ボーリング孔28の底に到達している。
直径が88mmとされた定方位コア試料65(後述する図12(a)参照)を採取する場合、外管用ケーシングパイプ17の内径R1は、例えば、130mmとすることができる。この場合、外管用ケーシングパイプ17の外径R2は、例えば、140mmとすることができる。
The outer
If the diameter is to be collected (Fig. 12 (a) see to be described later) the oriented
内管19は、ボーリング孔28を形成する際、及び後述する凹部52(図10参照)を形成後に定方位コア試料65(図12(a)参照)を採取する際に使用するパイプである。
内管19の形状は、円筒形状とされている。内管19の内周面には、定方位コア試料65を採取する際に定方位コア試料65の外周側面を覆うことで、定方位コア試料65が崩れることを防止するためのコア試料収容チューブ31(コアパック)が配置される。
The
The shape of the
図1の場合、内管19は、ボーリング孔28の底面28aに到達している。直径が88mmとされた定方位コア試料65を採取する場合、内管19の内径R3は、例えば、88mmとすることができる。この場合、内管19の外径R4は、例えば、116mmとすることができる。
In the case of FIG. 1, the
回転軸22は、一方の端部が回転軸取り付け部26と接続されており、他方の端部が内管19の上端と接続されている。これにより、回転軸22は、回転駆動部15により回転させられた際、内管19を回転させる。
回転軸22は、その内部に水を内管19の先端に向けて供給するための管路(図示せず)を有している。該管路を介して供給された水は、内管19と外管用ケーシングパイプ17との間の隙間を介して、地表11aに形成された回収池(図示せず)に回収され、再度、内管19内に供給される。
回転軸22の外径R5は、例えば、40mmとすることができる。
One end of the
The
Outer diameter R 5 of the
ビット24は、内管19の先端に配置されている。ビット24は、内管19が回転させられた際、内管19と共に回転することで、地層11を切削する。
引き揚げ及び引き下げ装置(図示せず)は、外管用ケーシングパイプ17及び内管19を鉛直方向に対して下降させたり、引き揚げたりするための機械である。
The
The lifting and lowering device (not shown) is a machine for lowering or lifting the outer
図3は、本実施の形態の定方位コア凹部形成装置の概略構成を示す断面図である。図3において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図4は、図3に示す定方位コア凹部形成装置を構成するケーシングパイプ(第1の筒状部材)、ガイド部材、及び外管用ケーシングパイプの断面図である。図4において、図3に示す定方位コア凹部形成装置40と同一構成部分には、同一符号を付す。
図5は、図4に示す構造体をE視した平面図である。図5において、図2及び図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the oriented core recess forming apparatus of the present embodiment. In FIG. 3, the same components as those in the structure shown in FIG.
4 is a cross-sectional view of a casing pipe (first cylindrical member), a guide member, and a casing pipe for an outer pipe that constitute the fixed-orientation core recess forming apparatus shown in FIG. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same components as those in the fixed orientation core
5 is a plan view of the structure shown in FIG. In FIG. 5, the same components as those shown in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals.
図3〜図5を参照するに、定方位コア凹部形成装置40は、地層のうち、コア試料が採取されるコア試料採取領域Aに第1の方位(例えば、北)を特定するための凹部52(図10参照)を形成する際に使用する装置であり、支持体12と、回転駆動部15と、外管用ケーシングパイプ17(第2の筒状部材)と、回転軸22と、ケーシングパイプ41(第1の筒状部材)と、ガイド部43と、凹部形成用ビット46と、を有する。
Referring to FIGS. 3 to 5, the fixed-orientation core
つまり、定方位コア試料65(図12(a)参照)が採取されるコア試料採取領域Aに第1の方位(例えば、「北」)を特定するための凹部52(図10参照)を形成する定方位コア凹部形成装置40は、図1に示すボーリング装置10を構成する支持体12、回転駆動部15、外管用ケーシングパイプ17、及び回転軸22を流用可能な構成とされている。
このため、別途、全ての構成要素がボーリング装置10と異なる定方位コア凹部形成装置を準備する場合と比較して、定方位コア試料65の採取に要する費用(コスト)を低減することができる。
That is, the concave portion 52 (see FIG. 10) for specifying the first orientation (for example, “north”) is formed in the core sample collection region A from which the fixed orientation core sample 65 (see FIG. 12A) is collected. The fixed-orientation core
For this reason, the cost (cost) required for collection of the oriented
ケーシングパイプ41は、外管用ケーシングパイプ17内に収容されており、内管として機能するパイプである。ケーシングパイプ41の形状は、円筒形状とされている。ケーシングパイプ41の中心C1は、外管用ケーシングパイプ17の中心と一致している。
コア試料として直径が88mmのコア試料を採取する場合、ケーシングパイプ41の内径R6は、例えば、100mmとすることができる。このとき、ケーシングパイプ41の外径R7は、115mmとすることができる。
The
If the diameter as the core sample is taken core samples of 88mm, inner diameter R 6 of the
図6は、ケーシングパイプの外周側面の一部を拡大した図である。図6において、図3に示す構造体と同一構成部分を付す。 FIG. 6 is an enlarged view of a part of the outer peripheral side surface of the casing pipe. In FIG. 6, the same components as those of the structure shown in FIG.
図5及び図6を参照するに、ケーシングパイプ41は、複数のパイプ(図6では、パイプ41−1,41−2のみ図示する)が連結された構成とされている。
パイプ41−1,41−2のうち、一方のパイプが雌ねじとして機能し、他方のパイプが雄ねじとして機能する。
パイプ41−1,41−2の外周側面には、パイプ41−1,41−2の延在方向に延在する直線状の傷48が形成されている。パイプ41−1,41−2は、傷48が1つの直線となるように連結されている。
5 and 6, the
Of the pipes 41-1 and 41-2, one pipe functions as a female thread, and the other pipe functions as a male thread.
On the outer peripheral side surfaces of the pipes 41-1 and 41-2,
図5に示す状態(図4に示す構造体をE視した状態)において、傷48は、開口部43Aの近傍であって、かつ開口部43Aの中心線C2及びケーシングパイプ41の中心線C1と対向する位置に配置されている。
傷48は、ケーシングパイプ41をボーリング孔28内に配置させた際、傷48が第1の方位(例えば、「北」)を向くようにケーシングパイプ41の位置を調節するための目印である。
In the state (state in which E view of the structure shown in FIG. 4) shown in FIG. 5, wound 48, a vicinity of the
The
このように、パイプ41−1,41−2の外周側面に、パイプ41−1,41−2の延在方向に延在する直線状の傷48を形成することにより、ケーシングパイプ41をボーリング孔28内に配置させた際、傷48が第1の方位(例えば、北)を向くようにケーシングパイプ41の位置を調節する(言い換えれば、開口部43Bが第1の方位を向くように、開口部43Bの向きを調節する)ことができる。
Thus, the
パイプ41−1の両端部のうち、パイプ41−2と接続される端部に位置する傷48上には、3つの刻印49が形成されている。また、パイプ41−2の両端部のうち、パイプ41−1と接続される端部に位置する傷48上には、3つの刻印49が形成されている。
Three
このように、ケーシングパイプ41を構成する複数のパイプの両端部に様々な種類の刻印を形成し、種類の一致するパイプの端部同士を接続させることで、連結されるパイプに形成された傷48の位置を一致させることが可能となる。
これにより、開口部43Bが第1の方位を向くように、開口部43Bの向きを正確に調節することができる。
In this way, scratches formed on the pipes to be connected by forming various types of markings on both ends of the plurality of pipes constituting the
Thereby, the direction of the opening 43B can be accurately adjusted so that the opening 43B faces the first direction.
図3〜図5を参照するに、ガイド部43は、ケーシングパイプ41の内壁に設けられている。ガイド部43は、ケーシングパイプ41の中心線C1からずれた第1の方位(この場合、「北」)に開口部43Aを有する。
3 to 5, the
ガイド部材43の形状は、ケーシングパイプ41の上端からケーシングパイプ41の下端に向かうにつれて、幅が狭くなるテーパ形状とされている。
このため、ガイド部材43に回転軸22の先端(下端部)に配置された凹部形成用ビット46が当接されると、回転軸22の先端に配置された凹部形成用ビット46が開口部43Aに案内され、回転軸22の下端が開口部43Aに挿入される。
これにより、凹部形成用ビット46は、開口部43Aの下方に配置されると共に、凹部の形成開始から凹部52(図10参照)の形成終了までの間、その位置が規制される。
The shape of the
Therefore, when the
Thereby, the
開口部43Aの形状は、例えば、円柱形状とすることができる。ケーシングパイプ41の内径R6が100mmの場合、開口部43Aの直径R8は、例えば、45mmとすることができる。
The shape of the
ガイド部材43は、ケーシングパイプ41の下端部に配置するとよい。これにより、凹部形成用ビット46が回転して地層11を切削する際に、凹部形成用ビット46が水平方向に移動することを抑制可能となる。これにより、コア試料採取領域Aの第1の方位に確実に凹部52を形成することができる。
The
また、図5に示すように、開口部43Aは、ガイド部材43とケーシングパイプ41の内壁とで区画してもよい。
このように、回転軸22が挿入される開口部43Aを、ガイド部材43とケーシングパイプ41の内壁とで区画することで、ケーシングパイプ41の中心線C1から最も離間した位置に凹部52を形成することが可能となるので、定方位コア試料65(図12(a)参照)を採取した際、定方位コア試料65の方位を容易に特定することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
Thus, an
図7は、ガイド部材の他の例を示す平面図である。図7において、図5に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 FIG. 7 is a plan view showing another example of the guide member. In FIG. 7, the same components as those of the structure shown in FIG.
図5に示すガイド部材43に替えて、図7に示すガイド部材55を用いてもよい。ガイド部材55は、開口部43の外周部がガイド部材のみで区画されていること以外は、ガイド部材43と同様に構成される。
この場合、平面視した状態(図7に示す状態)において、開口部43Aがケーシングパイプ41の中心線C1と開口部43Aの中心線C2とが離間していればよいが地層11中における定方位コア試料65(図12(a)参照)の方位を正確に求める観点から、中心線C1と中心線C2とをなるべく離間させることが好ましい。
Instead of the
In this case, in a plan view state (the state shown in FIG. 7), at the
凹部形成用ビット46は、回転軸22の下端と接続されている。凹部形成用ビット46は、上下方向に移動可能な構成とされている。凹部形成用ビット46は、回転軸22が回転した際、回転することで、開口部43Aの下方に位置する定方位コア試料65となる地層11を切削することで、凹部52を形成する。
凹部形成用ビット46の直径は、例えば、42mmとすることができる。
The
The diameter of the
本実施の形態の定方位コア凹部形成装置によれば、定方位コア試料65(図12(a)参照)として採取される粘土を含んだ地層11に到達する深さのボーリング孔28に挿入され、ボーリング孔28の底面28aに到達するケーシングパイプ41(第1の筒状部材)と、ケーシングパイプ41の内壁に設けられ、ケーシングパイプ41の中心線C1からずれた第1の方位に配置された開口部43Aを含むガイド部材43と、ケーシングパイプ41に配置され、ガイド部材43に案内されることで、開口部43Aに挿入される回転軸22と、回転軸22の上端と接続され、回転軸22を回転させる回転駆動部15と、回転軸22の下端と接続され、開口部43Aの下方に位置する定方位コア試料65となる地層11(コア試料採取領域A)を切削することで、凹部52(図10参照)を形成する凹部形成用ビット46と、を有することにより、コア試料採取領域Aに凹部52を形成後、定方位コア試料65を採取する際に定方位コア試料65が回転した場合でも、第1の方位を特定するための凹部52の少なくとも一部が残存した定方位コア試料65を採取することが可能となるので、地層11にあった時の定方位コア試料65の正確な方位を得ることができる。
According to the orientation-oriented core recess forming apparatus of the present embodiment, the orientation-oriented
図8〜図12は、本実施の形態の定方位コア試料サンプリング方法を説明するための断面図である。図8〜図12において、図1〜図5に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 8 to 12 are cross-sectional views for explaining the method of sampling the oriented core sample according to the present embodiment. 8-12, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the structure shown in FIGS. 1-5.
次に、主に図8〜図12を参照して、本実施の形態の定方位コア試料サンプリング方法について説明する。ここでは、粘土が挟在された粘土含有層56(「シーム」ともいう)の方向性を明らかにするために、定方位コア試料65を採取する場合について説明する。
また、傾斜角度が10度程で、かつ厚さが数cm程度とされた粘土含有層56を含むように定方位コア試料65を採取する場合について説明する。
Next, with reference mainly to FIG. 8 to FIG. 12, the method of sampling the oriented core sample according to the present embodiment will be described. Here, in order to clarify the directionality of the clay-containing layer 56 (also referred to as “seam”) in which clay is sandwiched, a case where the oriented
A case where the oriented
始めに、図8に示す工程では、地層11のコア試料採取領域Aの上方に位置する地表11aに、図1に示すボーリング装置10を組み立てる。このとき、回転駆動部15の回転軸取り付け部26がコア試料採取領域Aと対向するように配置する。
次いで、周知の手法により、ボーリング装置10を用いて、コア試料採取領域Aの上面が露出するまで地層11を掘り進める。これにより、ボーリング孔28が形成される。
このとき、ボーリング孔28の深さは、地表11aを基準として、数m〜数十mの浅い孔として形成する。また、ボーリング孔28の開口径は、例えば、116mmとすることができる。
First, in the process shown in FIG. 8, the
Next, the
At this time, the depth of the
次いで、図9に示す工程では、地層11のコア試料採取領域Aの上方に位置する地表11aに、図3に示す定方位コア凹部形成装置40を組み立てる。このとき、回転駆動部15の回転軸取り付け部26がコア試料採取領域Aと対向するように配置する。
また、先に説明したケーシングパイプ41の傷48(図5参照)が北側を向くように、ケーシングパイプ41の向きを調節する。このように、ケーシングパイプ41の向きの調整を精度良く行うことで、コア試料採取領域Aの北側に確実に開口部43Aを配置することができる。
Next, in the step shown in FIG. 9, the oriented core
Further, the direction of the
上記ケーシングパイプ41の向きの調整の完了後、開口部43Aを介して、ボーリング孔28の底28aに凹部形成用ビット46を配置する。
次いで、回転する凹部形成用ビット46により、ボーリング孔28の底面28aの中心C3から外れたコア試料採取領域Aの上端部の一部を切削することで、少なくともコア試料採取領域Aの一部に第1の方位(本実施の形態の場合、一例として「北」)を特定するための凹部52を形成する。
After the adjustment of the orientation of the
Then, the recess-forming
凹部形成用ビット46の形状が円柱形状の場合、凹部52として、円柱形状とされた孔61が形成される。
この場合、平面視した状態において、孔61の内壁の一部がボーリング孔28の一部に接するように、孔61を形成するとよい。
これにより、後述する図11及び図12に示す工程で採取される定方位コア試料65に、第1の方位を特定するための切欠き部66を形成することが可能となる。これにより、定方位コア試料65の第1の方位を特定しやすくすることができる。
When the shape of the
In this case, the
Thereby, it becomes possible to form the
先に説明したように、定方位コア凹部形成装置40は、図1に示すボーリング装置10を構成する支持体12、回転駆動部15、外管用ケーシングパイプ17、及び回転軸22を流用した構成とされている。
このため、別途、全ての構成要素がボーリング装置10と異なる定方位コア凹部形成装置を準備する場合と比較して、定方位コア試料65の採取に要する費用(コスト)を低減することができる。
As described above, the fixed core
For this reason, the cost (cost) required for collection of the oriented
次いで、図10に示す工程では、図9に示す回転軸22及びケーシングパイプ41を地表11aまで引き上げる。図10では、ボーリング孔28及び凹部52の外形が分かりやすくなるように、図9に示す支持体12、回転駆動装置15、外管用ケーシングパイプ17、及び回転軸22の図示を省略したが、実際に定方位コア試料65(図12(a)参照)を採取する際は、図9に示す支持体12、回転駆動装置15、外管用ケーシングパイプ17、及び回転軸22をそのまま使用して、定方位コア凹部形成装置40を構成するガイド部材43が設けられたケーシングパイプ41、及び凹部形成用ビット46を組み立てる作業を行う。
これにより、全ての構成要素がボーリング装置10と異なる定方位コア凹部形成装置を準備する場合と比較して、作業効率を向上させることができる。
Next, in the step shown in FIG. 10, the rotating
Thereby, compared with the case where the fixed orientation core recessed part formation apparatus from which all the components differ from the
ここで、凹部52の形状や大きさについて説明する。凹部52の形状は、円柱形状のみに限定されず、いかなる形状であってもよい。
定方位コア試料65(言い換えれば、コア試料採取領域A)の直径が88mmで、定方位コア試料65の長さが1〜2mで、かつ凹部52の形状が円柱形状の場合、凹部52の直径R9は、例えば、88mmとすることができる。この場合、凹部52の深さDは、例えば、50〜150mmの範囲内で適宜設定することができる。
Here, the shape and size of the
When the diameter of the oriented core sample 65 (in other words, the core sample collection region A) is 88 mm, the length of the oriented
また、図10では、凹部52の形成場所の一例として、コア試料採取領域Aの外側に凹部52の一部を形成する場合を模式的に示している。
FIG. 10 schematically shows a case where a part of the
なお、図10に示す工程において、図9に示すガイド部材43に替えて、図7に示すガイド部材55を用いることで、コア試料採取領域Aからはみ出さないように、コア試料採取領域A内にのみに凹部52を形成してもよい。
この場合、サンプリングされた定方位コア試料65の上端部に、凹部52が全て残存することになる。
In the process shown in FIG. 10, the
In this case, all of the
次いで、図11に示す工程では、ボーリング孔28内及びボーリング孔28の上方に、ボーリング装置10を配置させる。このとき、図10に示すボーリング孔28の底面28aに外管用ケーシングパイプ17の先端を接触させる。この段階において、内管19の内周側面は、コア試料収容チューブ31で覆われている。
Next, in the step shown in FIG. 11, the
次いで、回転する内管19の先端に配置されたビット24により、コア試料採取領域Aの周囲に位置する地層11を切削することで、定方位コア試料65を切り出す。このとき、定方位コア試料65は、ビット24に切削されたコア試料採取領域Aに相当する地層11がコア試料収容チューブ31で覆われながら切り出される。このため、定方位コア試料65の外周側面は、コア試料収容チューブ31で覆われる。
Next, the oriented
このように、定方位コア試料65の外周側面をコア試料収容チューブ31で覆うことにより、後述する図12に示す工程において、内管19から取り出され、かつ粘土含有層56を含む脆い定方位コア試料65が崩れることを抑制できる。
In this way, by covering the outer peripheral side surface of the oriented
また、図10に示すように、凹部52(本実施の形態の場合、孔61)は、その一部がコア試料採取領域Aの外側に配置されている。このため、図11に示す工程では、凹部52の一部を分断するように、定方位コア試料65がサンプリングされる。
これにより、定方位コア試料65の上端部に、図10に示す凹部52の一部が残存されることで、定方位コア試料65の上端部に、第1の方位を特定するための切欠き部66(言い換えれば、定方位コア試料65に残存する凹部52(図10参照))が形成される(後述する図12(a),(b)参照。)。
Further, as shown in FIG. 10, a part of the recess 52 (in the case of the present embodiment, the hole 61) is disposed outside the core sample collection region A. For this reason, in the step shown in FIG. 11, the oriented
Accordingly, a part of the
このように、定方位コア試料65の上端部に第1の方位を特定するための切欠き部66を形成することにより、定方位コア試料65の上端部に第1の方位を特定するための凹部52を全て残存させた場合と比較して、ボーリング孔28の中心と凹部52の中心とを最も離間させて配置することが可能であり、かつ凹部52のボーリング孔28の中心と反対側に切欠き部66を形成することが可能となるため、第1の方位の特定の精度を向上させることができる。
Thus, by forming the
次いで、図12(a),(b)に示す工程では、図11に示す工程で採取した定方位コア試料65を収容する内管19を地上に引き上げ、内管19から定方位コア試料65を取り出す。この段階において、定方位コア試料65の外周側面は、コア試料収容チューブ31で覆われている。
Next, in the steps shown in FIGS. 12A and 12B, the
本実施の形態の定方位コア試料サンプリング方法によれば、地盤を構成する粘土含有層56を含んだ地層11に到達する深さのボーリング孔28を形成後、ボーリング孔28から露出された地層11のうち、地層11の中心C3から外れた一部に第1の方位を特定するための凹部52を形成する工程と、凹部52の一部が残存するように、ボーリング孔28の下方に位置する地層11から定方位コア試料65をサンプリングすることで、定方位コア試料65の上端部に切欠き部66を形成する工程と、を有することで、コア試料採取領域Aに凹部52を形成後、定方位コア試料65を採取する際に定方位コア試料65が回転した場合でも、第1の方位を特定するための凹部52の一部が残存した定方位コア試料65を採取することが可能となるので、地層11中にあった時の定方位コア試料65の正確な方位を特定することができる。
According to the fixed orientation core sample sampling method of the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、一例として、凹部52の一部が残存するように、ボーリング孔28の下方に位置する地層11から定方位コア試料65をサンプリングする場合を例に挙げて説明したが、例えば、凹部52の全てが残存するように、ボーリング孔28の下方に位置する地層11から定方位コア試料65をサンプリングしてもよい。
In the present embodiment, as an example, the case where the oriented
つまり、本実施の形態において、定方位コア試料65をサンプリングする工程では、少なくとも凹部52の一部が残存するように、ボーリング孔28の下方に位置する地層11から定方位コア試料65をサンプリングすればよい。
That is, in this embodiment, in the step of sampling the oriented
図13〜図16は、本実施の形態の定方位コア試料マーキング方法を説明するための断面図である。図13〜図16において、図12(a),(b)に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 FIG. 13 to FIG. 16 are cross-sectional views for explaining the fixed orientation core sample marking method of the present embodiment. 13 to 16, the same components as those shown in FIGS. 12A and 12B are denoted by the same reference numerals.
次に、主に図13〜図16を参照して、本実施の形態の定方位コア試料マーキング方法について説明する。なお、図13に示す工程は、図12に示す工程の後に処理される工程である。
始めに、図13に示す工程では、円筒部材を半割することで形成される半割部材71を準備する。このとき、半割部材71の母材となる上記円筒部材(図示せず)としては、その内径が、定方位コア試料65及びコア試料収容チューブ31よりなる構造体の外径と等しいものを用いるとよい。
これにより、コア試料収容チューブ31と半割部材71の切断された部分との間の隙間が小さくなるため、定方位コア試料65の延在方向に対して、正確な方位をマーキングすることが可能となる。
Next, with reference mainly to FIGS. 13 to 16, the fixed orientation core sample marking method of the present embodiment will be described. In addition, the process shown in FIG. 13 is a process processed after the process shown in FIG.
First, in the step shown in FIG. 13, a
As a result, the gap between the core
円筒部材(図示せず)及び半割部材71の材料としては、例えば、塩化ビニルを用いることができる。半割部材71の材料として塩化ビニルを用い、かつ定方位コア試料65の直径が88mmの場合、半割部材71の厚さは、例えば、5.0〜10.0mmとすることができる。
As a material of the cylindrical member (not shown) and the
次いで、半割部材71の切断面が作業台(図示せず)の上面に対して平行となるように、作業台(図示せず)の上面に、半割部材71を載置する。そして、半割部材71の延在方向に対して直交する方向から、複数のブロック73で半割部材71を挟み込むことで、半割部材71の位置を規制する。
Next, the
次いで、半割部材71の一方の端71Aのうち、半割部材71の中央に位置する部分に、第1のマークG1をマーキングする。第1のマークG1のマーキングには、例えば、油性マジックを用いることができる。
Then, among the one end 71A of the
次いで、コア試料収容チューブ31を介して、複数のブロック73により位置が規制された半割部材71の内面と定方位コア試料65の外周側面とが接触するように、半割部材71に定方位コア試料65を載置する。
このとき、半割部材71の一方の端71A側に切欠き部66(言い換えれば、定方位コア試料65に残存する凹部52(図10参照))を配置する。
その後、切欠き部66、及び切欠き部66の周囲に配置されたコア試料収容チューブ31を剥がして、切欠き部66の周囲に位置する定方位コア試料65の外周側面を露出させる。
Next, the halved
At this time, the notch 66 (in other words, the recess 52 (see FIG. 10) remaining in the fixed orientation core sample 65) is arranged on the one end 71A side of the
Thereafter, the notched
次いで、切欠き部66(言い換えれば、定方位コア試料65に残存する凹部52(図10参照))に挿入される挿入部76、及び挿入部76と一体とされ、かつ半割部材71の一方の端71A側に位置する定方位コア試料65の端面65aを覆う円盤部78を有し、さらに円盤部78に第1の方位(本実施の形態の場合、「北」)を特定するための第2のマークG2、及び第1の方位の反対側に位置する第2の方位(本実施の形態の場合、「南」)を特定するための第3のマークG3がマーキングされた方位決定部材75を準備する。
方位決定部材75には、第2のマークG2と第3のマークG3とを結ぶ直線Lがマーキングされている。方位決定部材75の材料としては、例えば、木材、塩化ビニル、金属を用いることができる。
Next, the
The
なお、図13では分かりにくいが、第2及び第3のマークG2,G3は、挿入部76が接続されていない側の円盤部78の円形面、及び円盤部78の側面にマーキングされている。第2及び第3のマークG2,G3は、例えば、油性マジックを用いてマーキングすることができる。
Although it is difficult to understand in FIG. 13, the second and third marks G 2 and G 3 are marked on the circular surface of the
次いで、図14に示す工程では、定方位コア試料65に形成された切欠き部66の中心と定方位コア試料66の中心とを通過する仮想平面が第2のマークG2と第3のマークG2とを結ぶ直線Lを通過するように、定方位コア試料65に方位決定部材75を装着させる。
また、この段階において、定方位コア試料65に第1の方位を示すマークHを書き込む。
Next, in the process shown in FIG. 14, the virtual plane passing through the center of the
At this stage, a mark H indicating the first orientation is written on the fixed
次いで、図15に示す工程では、半割部材71に対して、方位決定部材75及び定方位コア試料65を一体的に回転させて、第1のマークG1と第3のマークG3とを一致させることで、第2のマークG2が真上を向くようにする。
Next, in the step shown in FIG. 15, the
次いで、半割部材71から露出されたコア試料収容チューブ31上に、コア試料収容チューブ31の外形に対応し、かつ中間位置に第4のマークG4がマーキングされたセンタリング用半割部材81を載置させる。
次いで、直線Lや第2ないし第4のマークG2〜G4、及び直角定規83を用いて、確実に第2のマークG2が真上を向くようにする。
Then, on the core
Next, the straight line L, the second to fourth marks G 2 to G 4 , and the
次いで、図16に示す工程では、図15に示す定方位コア試料65を覆うコア試料収容チューブ31を剥がしながら、第2のマークG2を基準として、定方位コア試料65の延在方向に対して、定方位コア試料65の外周側面に、第1の方位を示す直線Jをマーキングする。
図示してはいないが、直線Jがマーキングされた定方位コア試料65は、必要な部分(例えば、図12(a)に示す)が切断され、切断された部分の地質検査が行われる。
Then, in a step shown in FIG. 16, while peeling off the core
Although not shown in the figure, the oriented
上記説明したように、本実施の形態の定方位コア試料マーキング方法は、図8〜図12に示す定方位コア試料サンプリング方法により定方位コア試料65を採取後、円筒部材(図示せず)を半割することで形成される半割部材71を準備する工程と、半割部材71の一方の端71Aのうち、半割部材71の中央に位置する部分に、第1のマークG1をマーキングする工程と、半割部材の一方の端71A側に定方位コア試料65の切欠き部66が配置され、かつコア試料収容チューブ31を介して、半割部材71の内面と定方位コア試料65の外周側面とが接触するように、半割部材71に定方位コア試料65を載置する工程と、定方位コア試料65の切欠き部66に挿入される挿入部76、及び挿入部76と一体とされ、かつ半割部材71の一方の端71A側に位置する定方位コア試料65の端面65aを覆う円盤部78を有し、さらに円盤部78に第1の方位を特定するための第2のマークG2、及び第1の方位の反対側に位置する第2の方位を特定するための第3のマークG3がマーキングされた方位決定部材75を準備する工程と、定方位コア試料65の切欠き部66の中心と定方位コア試料65の中心とを通過する仮想平面が第2のマークG2と第3のマークG3とを結ぶ直線Lを通過するように、定方位コア試料65に方位決定部材75を装着する工程と、半割部材71に対して、方位決定部材75及び定方位コア試料65を一体的に回転させて、第1のマークG1と第3のマークG3とを一致させることで、第2のマークG2が真上を向くようにする工程と、第2のマークG2を基準として、定方位コア試料65の延在方向に対して、定方位コア試料65の外周側面に、第1の方位を示す直線Jをマーキングする工程と、を有する。
As described above, the orientation core sample marking method according to the present embodiment uses a orientation core sample sampling method shown in FIGS. 8 to 12 to collect a
これにより、作業者の熟練度に依存することなく、粘土を含んだ地層からサンプリングした定方位コア試料65の地層11中における正確な方位を容易に認識することができる。
Thereby, the exact azimuth | direction in the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.
なお、本実施の形態では、ケーシングパイプ41の下端部に、1つのガイド部材43を設けた場合を例に挙げて説明したが、ケーシングパイプ41の下端部だけでなく、ケーシングパイプ41の中央部にも配置してもよい。
このように、ケーシングパイプ41の中央部にもガイド部材43を配置することで、該ガイド部材43により、回転する回転軸22の中央部の振れ回りを小さくすることが可能となる。これにより、回転軸22の先端(下端部)に配置された凹部形成用ビット46の振れ回りが小さくなるため、凹部形成用ビット46により形成される凹部52の位置精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the case where one
Thus, by arranging the
また、本実施の形態では、「第1の方位」の一例として、「北」を用いた場合を例に挙げて説明したが、第1の方位として、北以外の方位を用いてもよい。この場合においても、本実施の形態と同様な効果を得ることができる。 In this embodiment, the case where “north” is used as an example of “first orientation” has been described as an example. However, an orientation other than north may be used as the first orientation. Even in this case, the same effect as the present embodiment can be obtained.
本発明は、地盤を構成する地層のうち、粘土を含んだ地層からサンプリングした定方位コア試料の地層中における正確な方位を認識可能な定方位コア試料サンプリング方法、定方位コア試料マーキング方法、及び定方位コア凹部形成装置に適用可能である。 The present invention is a fixed orientation core sample sampling method, a fixed orientation core sample marking method, and a fixed orientation core sample marking method capable of recognizing an accurate orientation in a formation of a fixed orientation core sample sampled from a clay-containing formation among the formations constituting the ground, and The present invention is applicable to a fixed orientation core recess forming apparatus.
10…ボーリング装置、11…地層、11a…地表、12…支持体、12A…回転駆動部支持部、12B…脚部、15…回転駆動部、17…外管用ケーシングパイプ、19…内管、22…回転軸、24…ビット、26…回転軸取り付け部、28…ボーリング孔、28a…底面、31…コア試料収容チューブ、40…定方位コア凹部形成装置、41…ケーシングパイプ、41−1,41−2…パイプ、43,55…ガイド部材、43A…開口部、46…凹部形成用ビット、48…傷、49…刻印、52…凹部、56…粘土含有層、61…孔、65…定方位コア試料、65a…端面、66…切欠き部、71…半割部材、71A…端、73…ブロック、76…挿入部、78…円盤部、A…コア試料採取領域、C1,C2…中心線、C3…中心線、G1…第1のマーク、G2…第2のマーク、G3…第3のマーク、G4…第4のマーク、H…マーク、L,J…直線、R1,R3,R6…内径、R2,R4,R5,R7…外径、R8,R9…直径
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記地盤に前記地層に到達する深さのボーリング孔を形成後、該ボーリング孔から露出された前記地層のうち、該地層の中心から外れた一部に第1の方位を特定するための凹部を形成する工程と、
少なくとも前記凹部の一部が残存するように、前記ボーリング孔の下方に位置する前記地層から前記定方位コア試料をサンプリングする工程と、
を含むことを特徴とする定方位コア試料サンプリング方法。 A azimuth core sample sampling method for sampling a stratum constituting a ground as a unidirectional core sample,
After forming a borehole having a depth reaching the formation in the ground, a recess for specifying a first orientation is formed in a part of the formation exposed from the borehole that is off the center of the formation. Forming, and
Sampling the oriented core sample from the formation located below the borehole so that at least a portion of the recess remains.
A method of sampling a oriented core sample characterized by comprising:
円筒部材を半割することで形成される半割部材を準備する工程と、
前記半割部材の一方の端のうち、該半割部材の中央に位置する部分に、第1のマークをマーキングする工程と、
前記半割部材の一方の端側に前記定方位コア試料に残存する前記凹部が配置され、かつ
前記半割部材の内面と前記定方位コア試料の外周側面とが接触するように、前記半割部材に前記定方位コア試料を載置する工程と、
前記定方位コア試料に残存する前記凹部に挿入される挿入部、及び該挿入部と一体とされ、かつ前記半割部材の一方の端側に位置する前記定方位コア試料の端面を覆う円盤部を有し、さらに前記円盤部に前記第1の方位を特定するための第2のマーク、及び前記第1の方位の反対側に位置する第2の方位を特定するための第3のマークがマーキングされた方位決定部材を準備する工程と、
前記定方位コア試料に残存する前記凹部の中心と前記定方位コア試料の中心とを通過する仮想平面が前記第2のマークと前記第3のマークとを結ぶ直線を通過するように、前記定方位コア試料に前記方位決定部材を装着する工程と、
前記半割部材に対して、前記方位決定部材及び前記定方位コア試料を一体的に回転させて、前記第1のマークと前記第3のマークとを一致させることで、前記第2のマークが真上を向くようにする工程と、
前記第2のマークを基準として、前記定方位コア試料の延在方向に対して、前記定方位コア試料の外周側面に、前記第1の方位を示す直線をマーキングする工程と、
を有することを特徴とする定方位コア試料マーキング方法。 7. A fixed orientation core sample, wherein the first orientation is marked with respect to an extending direction of the fixed orientation core sample collected by the fixed orientation core sample sampling method according to any one of claims 1 to 6. A marking method,
Preparing a halved member formed by halving the cylindrical member;
Marking a first mark on a portion of one end of the half member located at the center of the half member;
The half portion is arranged such that the concave portion remaining in the oriented core sample is disposed on one end side of the half member, and the inner surface of the half oriented member and the outer peripheral side surface of the oriented core sample are in contact with each other. Placing the fixed orientation core sample on a member;
An insertion part inserted into the recess remaining in the fixed-orientation core sample, and a disk part integrated with the insertion part and covering an end surface of the fixed-orientation core sample located on one end side of the half member And a second mark for specifying the first orientation on the disk portion, and a third mark for specifying a second orientation located on the opposite side of the first orientation. Preparing a marked orientation determining member;
The fixed plane is such that an imaginary plane passing through the center of the concave portion remaining in the oriented core sample and the center of the oriented core sample passes through a straight line connecting the second mark and the third mark. Attaching the orientation determining member to the orientation core sample;
By rotating the orientation determining member and the fixed orientation core sample integrally with respect to the half member, the first mark and the third mark are made to coincide with each other, whereby the second mark becomes A process of facing directly above,
Marking a straight line indicating the first orientation on the outer peripheral side surface of the fixed orientation core sample with respect to the extending direction of the fixed orientation core sample with respect to the second mark;
A method of marking a oriented core sample characterized by comprising:
前記ボーリング孔に挿入され、該ボーリング孔の底面に到達する第1の筒状部材と、
前記第1の筒状部材の内壁に設けられ、該第1の筒状部材の中心からずれた第1の方位に配置された開口部を含むガイド部材と、
前記第1の筒状部材内に配置され、前記ガイド部材に案内されることで、前記開口部に挿入される回転軸と、
前記回転軸の上端と接続され、前記回転軸を回転させる回転駆動部と、
前記回転軸の下端と接続され、前記開口部の下方に位置する前記定方位コア試料となる前記地層を切削することで、凹部を形成する凹部形成用ビットと、
を有することを特徴とする定方位コア凹部形成装置。 A fixed-orientation core recess forming apparatus that is used after forming a borehole having a depth reaching the formation in the ground having a formation containing clay collected as a fixed-oriented core sample,
A first cylindrical member inserted into the boring hole and reaching the bottom surface of the boring hole;
A guide member including an opening provided on an inner wall of the first tubular member and disposed in a first orientation shifted from the center of the first tubular member;
A rotation shaft that is disposed in the first tubular member and is guided by the guide member, and is inserted into the opening;
A rotation drive unit that is connected to an upper end of the rotation shaft and rotates the rotation shaft;
A recess forming bit that forms a recess by cutting the formation, which is connected to the lower end of the rotating shaft and is the fixed orientation core sample located below the opening,
A fixed orientation core recess forming device characterized by comprising:
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