JP4600845B2

JP4600845B2 - Soil sampler

Info

Publication number: JP4600845B2
Application number: JP2001062432A
Authority: JP
Inventors: 子豊金; 藤哲哉遠; 都巨貴宇
Original assignee: Koken Boring Machine Co Ltd
Current assignee: Koken Boring Machine Co Ltd
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: JP2002266339A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮空気圧によって打撃を与えるダウンザホールハンマを用いた地質調査の土壌サンプラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地質調査用土壌採取工法には、これまで最も汎用的に行われてきた通常のロータリー式ボーリングによるコアチュ−ブとφ４０．５ｍｍロッドを使用した方法、水圧シリンダによりシンウォールチューブを軟弱地盤に打込み土壌を採取する水圧ピストンサンプラ、掘削機に装備されたハンマやバイブレータでコアチュ−ブを軟弱地盤に打込み土壌を採取する方法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術には次のような欠点があった。
（１）通常のロータリー式ボーリングによるサンプリングでは、コアチュ−ブに打撃力を与えることができないため、サンプリング速度が低く、かつ、送水設備の設営に多くの経費と労力を必要とする。その上、現場土壌調査完了後の泥水や掘屑の処理についても同様の問題がある。
（２）水圧ピストンサンプラは、圧入力が弱く、Ｎ値０乃至３程度の軟弱地盤の採取に対象地盤が限定される。
【０００４】
（３）バイブレータ方式は、油圧力でハンマやバイブレータを作動させることが多く、高価な油圧設備を初期投資する必要があり、かつ、掘削機が大型化し現場運用上好ましくない。また、深度の増加とともにサンプラ（コアチュ−ブ）下端に伝達する衝撃力が減衰し、サンプリング速度の低下を避けることができない。
（４）従来のバイブレータ方式などのサンプラには、地下に存在する圧縮空気が試料採取前にコアチューブ内に流入する欠点がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決すべく、地下水や所定位置外の土壌等混入のない地層内所定位置の確実な土壌サンプリングが可能で、サンプリング効率がよく、掘屑のない、小型・軽量で安価な地質調査用土壌サンプラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧縮空気圧によって打撃を与えるダウンザホールハンマと、前記ダウンザホールハンマ内のハンマーを貫通し、内部を圧縮空気が通過するフィールドチューブと、前記フィードチューブの下端部の管壁に設けられ、前記ダウンザホールハンマの作動・停止作動を制御するバルブ機構を構成している圧縮空気排出孔と、上端面が前記ハンマ下端の打撃面と対向する枢軸部と、前記ダウンザホールハンマの掘削方向の前方に着脱自在に取付けられ、ダウンザホールハンマの打撃力を直接受けて地層に圧入されるとともに、その内部に土壌試料を採取するコアチューブと、を有し、前記フィードチューブの下端部は、前記枢軸部内の圧縮空気流路の上端部内に軸方向にスライド可能に且つ気密を保持できるよう精度よく嵌合され、前記コアチューブは、ダウンザホールハンマと一体で回転するとともに軸方向にスライド可能であり、前記ダウンザホールハンマの押込み時には、前記コアチューブ側が短縮方向にスライドしてフィードチューブの前記圧縮空気排出孔が前記枢軸部の前記圧縮空気流路内に入り、圧縮空気排出孔が前記ハンマの打撃面と前記枢軸部の打撃面との間の空間からなる下部空気室に対し閉塞されて圧縮空気によりダウンザホールハンマが作動し、ダウンザホールハンマの引上げ時には、前記コアチューブ側が伸長方向にスライドして前記フィードチューブの前記圧縮空気排出孔が前記圧縮空気流路から上方に抜け出て下部空気室に連通し、圧縮空気が開放されてダウンザホールハンマが作動停止しブロー状態となることを特徴とする。
【０００７】
前記コアチューブは、コアチューブ内に挿入されるとともに試料を保持する内管と、内管の内部と連通した状態で内管の下端部に着脱自在に装着されるとともに先端が切刃を構成するシューと、内管の上端に内管をコアチューブから押出すピストンとを備えていることを特徴とする。
【０００８】
外径にシールを有するとともに試料採取前は外部からの圧縮空気の侵入を防止し、試料の進入とともに内管内を後退するフリーピストンが前記コアチューブの下端内部に軸方向に移動可能に装着され、外部からの圧縮空気の侵入を防止する逆止弁がコアチューブの上端内部に装着されていることを特徴とする。
【０００９】
前記ダウンザホールハンマの圧縮空気流路の排出口を覆って空間を有するとともに、圧縮空気の排出方向を上方向に偏向する偏向部材が前記コアチューブの上部に装着されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。本発明の一実施の形態による土壌サンプラは、ダウンザホールハンマ（以下ＤＴＨと呼ぶ）の打撃力を利用して地質調査のための土壌採取を行うものである。図１乃至図３に図示したように、本発明の土壌サンプラは、主に、圧縮空気圧によって打撃を与えるＤＴＨ２０と、このＤＴＨ２０の掘削方向の下方に着脱自在に取付けられ、ＤＴＨ２０の打撃力を直接受けて地層に圧入されるとともに、その内部に土壌試料を採取するコアチューブ４とからなる。
【００１１】
コアチューブ４の内部には、試料を保持する内管５が着脱自在に装着されており、コアチューブ４の上端内部には、内管５をコアチューブ４から押出すためのピストン６を備えている。コアチューブ４の下端には、内管５の抜け止めを行うシュー３が着脱自在に螺着されている。シュー３は、先端が切刃を構成しており地質条件によって下端の切刃形状や内径を変更可能であり、下端部は摩耗防止のため硬化処理などの耐摩耗処理が施されている。
【００１２】
コアチューブ４の下端のシュー３内部には、外径にシール２を有するフリーピストン１が軸方向に移動可能に装着されており、フリーピストン１は、試料採取前は外部からの圧縮空気の侵入を防止し、試料の進入とともに内管５内を後退する。
【００１３】
コアチューブ４の上端には、図２に示すように、カップリング８が着脱自在に螺着されている。カップリング８の上端には、アダプタ１０がスプリングピンなどの軸部材９及び９ａを介して着脱自在に嵌合している。また、カップリング８の上端には、図２に示すように、外径が孔径と略同径の薄肉管状の偏向部材１１が取付けられている。
【００１４】
カップリング８内には、軸方向に沿って下端面及び上端面まで貫通して穿設され圧縮空気流路８ａ内に鋼球７ａからなる逆止弁７を備えている。アダプタ１０の外径は、偏向部材１１の内径より適宜な間隔（空間）１２を有するよう細くなっており、アダプタ１０の軸方向に沿ってカップリング８の圧縮空気流路８ａに連通するとともに偏向部材１１内の空間１２に向けて側面に開口部１０ｅを有する圧縮空気流路１０ｂ及び軸心に沿って上端面及び偏向部材１１内の空間１２に向けて側面に開口部１０ｆを有する圧縮空気流路１０ｃが穿設されている。逆止弁７は、外部からの地下水やＤＴＨ２０からの圧縮エア等の圧縮空気の侵入を防止するとともに、コアチューブ４内に内管５及びピストン６を挿入するときコアチューブ４内の空気抜きの機能も有する。このように、コアチュ−ブ４の前後には、それぞれフリーピストン１と逆支弁７が設けられているため、地下に存在する圧縮空気が試料採取前にコアチューブ内に流入することを防止して調査対象深度の試料を採取することができるとともに、調査対象深度以外の地下空気や地下水との接触を回避して、適切な土壌汚染の調査結果が得られる。
【００１５】
偏向部材１１の下端はカップリング８により閉塞し、上端は地上方向に開口しており、ＤＴＨ２０内からの圧縮空気が圧縮空気流路１０ｃを経由して偏向部材１１内の空間１２を流路として上方向に排出される。これによって、試料採取地点への前記圧縮空気の排気の流入が防止され、試料の化学的性質を変質させることを防止している。さらに、サンプラ引上げ時に、掘屑が偏向部材１１内の空間１２に回収されるため、掘屑が孔底に残留することなく次サンプリング時の試料に混入することを防止している。
【００１６】
ＤＴＨ２０については、既に市販されているものと同様の構成のため詳細な説明を省略するが、図１乃至図３に示すように、上端からヘッドサブ２１、チェックバルブ２２、ベベルスプリング２５、ホルダー３１、フィードチューブ３２、ケーシング３３、シリンダライナー３４、ハンマ３５、ブッシング３８、スプリットリング４１及びドライブシュー４２等の主要部品からなり、本発明においては通常下端に連結されているビットを除いた構成である。アダプタ１０の後方の枢軸部１０ａは、ＤＴＨ２０の下端のドライブシュー４２、スプリットリング４１及びブッシング３８内に軸方向にスライド可能に嵌合するとともに、その上端面を打撃面１０ｄとしてハンマ３５の下端の打撃面３５ａと対向（接触）している。また、枢軸部１０ａの外径部及びドライブシュー４２の内径部とは相互にスプライン連結されており、枢軸部１０ａに連結するコアチューブ４の軸方向のスライド及びＤＴＨ２０との一体回転が可能になっている。
【００１７】
ＤＴＨ２０のフィードチューブ３２の下端部は、枢軸部１０ａ内の圧縮空気流路１０ｃの上端部内に軸方向にスライド可能に且つ気密を保持できるよう精度よく嵌合しており、図２の状態では、ＤＴＨ２０作動用圧縮空気が圧縮空気流路１０ｃ内に排出される。また、フィードチューブ３２の下端部の管壁には圧縮空気排出孔３２ａが設けられており、次に説明するようなフィードチューブ３２内圧縮空気の気密保持の有無状態を切換え、それによってそれぞれＤＴＨ２０の作動・停止の作動を制御するバルブ機構を構成している。図２及び図３は、本発明の一実施の形態による土壌サンプラのそれぞれＤＴＨ２０作動時及び停止時の作動図（一部縦断面図）である。圧縮空気を供給してＤＴＨ２０の押込み時には、図２に示すように、コアチューブ４側が短縮方向にスライドしてフィードチューブ３２の圧縮空気排出孔３２ａが枢軸部１０ａの圧縮空気流路１０ｃ内に入り、圧縮空気排出孔３２ａがケーシング３３内のハンマ３５の打撃面３５ａと枢軸部１０ａの打撃面１０ｄとの間の空間からなる下部空気室５０に対し閉塞され、圧縮空気によりＤＴＨ２０が作動する。ＤＴＨ２０の引上げ時には、図３に示すように、コアチューブ４側が伸長方向にスライドしてフィードチューブ３２の圧縮空気排出孔３２ａが圧縮空気流路１０ｃから上方に抜け出て下部空気室５０に連通し、圧縮空気が開放されてＤＴＨ２０が作動停止し圧縮空気は全量排出される（ブロー状態となる）。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明によれば、下記のような従来にない優れた効果を奏する。
（１）ＤＴＨの打撃を利用し、かつ地層に合せたシューを選定することによって、Ｎ値０乃至５０程度の軟弱地盤から砂礫層までのサンプリングが可能で、土壌採取効率が高い。
（２）コアチューブの直上にＤＴＨがあるため、深度の増加による打撃力の減衰がなく、サンプリング速度の低下を生じない。通常のロータリボーリングマシンによるサンプリングに比べ３乃至１０倍のサンプリング速度である。
（３）掘削機本体とは別設備の安価なコンプレッサから送気される圧縮空気をＤＴＨの作動圧縮空気とすることができるので、掘削機本体の小型化や初期投資額の大幅な削減が可能である。さらに、サンプラを地層に圧入するため、掘屑の排出がなく、現場土壌調査完了後の泥水や掘屑の処理が不要で環境負荷が低い。
（４）コアチュ−ブの前後には、それぞれフリーピストンと逆支弁が設けられているため、地下に存在する圧縮空気が試料採取前にコアチューブ内に流入することを防止して調査対象深度の試料を採取することができるとともに、土壌汚染調査対象深度以外の地下空気や地下水との接触を回避して、適切な調査結果が得られる。
（５）コアチューブ後方部の上方に開口した偏向部材によりＤＴＨの排気を確実に上方に向けて排出するため、試料採取地点への排気の流入が防止され、試料の化学的性質を変質させることがない。さらに、サンプラ引上げ時に、上方途中の掘屑が前記偏向部材内の空間部に回収されるため、その掘屑が孔底に残留することなく次サンプリング時の試料に混入することを防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による土壌サンプラの一部縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による土壌サンプラのＤＴＨ作動時の作動図（一部縦断面図）である。
【図３】本発明の一実施の形態による土壌サンプラのＤＴＨ停止時の作動図（一部縦断面図）である。
【符号の説明】
１フリーピストン
２シール
３シュー
４コアチューブ
５内管
６ピストン
７逆止弁
７ａ鋼球
８カップリング
８ａ、１０ｂ、１０ｃ圧縮空気流路
９、９ａ（スプリングピンなどの）軸部材
１０アダプタ
１０ａ（アダプタの）枢軸部
１０ｄ（アダプタの）打撃面
１０ｅ、１０ｆ開口部
１１偏向部材
１２間隔（空間）
２０ダウンザホールハンマ（ＤＴＨ）
２１ヘッドサブ
２２チェックバルブ
２５ベベルスプリング
３１ホルダー
３２フィードチューブ
３２ａ圧縮空気排出孔
３３ケーシング
３４シリンダライナー
３５ハンマ
３５ａ（ハンマの）打撃面
３８ブッシング
４１スプリットリング
４２ドライブシュー
５０下部空気室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil sampler for geological survey using a down-the-hole hammer that gives a blow by compressed air pressure .
[0002]
[Prior art]
The soil sampling method for geological survey is the most widely used conventional rotary boring method using a core tube and φ40.5mm rod, and a thin wall tube is driven into soft ground by a hydraulic cylinder. There are a hydraulic piston sampler that collects soil, a hammer or vibrator equipped in an excavator, and a core tube is driven into soft ground to collect soil.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Such conventional techniques have the following drawbacks.
(1) Sampling by a normal rotary boring cannot give a striking force to the core tube, so the sampling speed is low and a lot of cost and labor are required for setting up the water supply equipment. In addition, there are similar problems with the treatment of muddy water and digs after completion of the field soil survey.
(2) The hydraulic piston sampler has a weak pressure input, and the target ground is limited to collecting soft ground having an N value of about 0 to 3.
[0004]
(3) The vibrator system often operates hammers and vibrators with hydraulic pressure, and it is necessary to make an initial investment in expensive hydraulic equipment, and the excavator becomes large, which is not preferable in field operation. Further, as the depth increases, the impact force transmitted to the lower end of the sampler (core tube) is attenuated, and a decrease in sampling speed cannot be avoided.
(4) A conventional sampler such as a vibrator system has a drawback that compressed air existing in the underground flows into the core tube before sampling.
[0005]
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, it is possible to reliably sample the soil at a predetermined position in the formation without contamination such as groundwater or soil outside the predetermined position, good sampling efficiency, no digging, The purpose is to provide a small, light and inexpensive soil sampler for geological surveys.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is provided on a down-the-hole hammer that is struck by compressed air pressure , a field tube that passes through a hammer in the down-the-hole hammer and through which compressed air passes, and a tube wall at a lower end of the feed tube. Compressed air discharge hole that constitutes a valve mechanism for controlling the operation / stop operation of the hammer, a pivot portion whose upper end surface faces the hammering surface at the lower end of the hammer, and detachable forward in the excavation direction of the down-the-hole hammer And a core tube that receives a striking force of the down-the-hole hammer and press-fits into the formation, and collects a soil sample therein, and a lower end portion of the feed tube has a flow of compressed air in the pivot portion. It is accurately fitted so that can hold slidably and hermetically in the axial direction in the upper end portion of the road, the co Tube is slidable in the axial direction together with the rotating integrally with the down-the-hole hammer, wherein the time of depressing the down-the-hole hammer, said compressed air discharge hole of the feed tube to slide the core tube side in the shorter direction of the pivot portion Entering into the compressed air flow path, the compressed air discharge hole is closed with respect to the lower air chamber consisting of the space between the hammering surface and the pivoting surface of the hammer, and the down-the- hole hammer is operated by the compressed air , When the down-the-hole hammer is pulled up, the core tube side slides in the extending direction so that the compressed air discharge hole of the feed tube extends upward from the compressed air flow path and communicates with the lower air chamber so that the compressed air is released and the down-the- hole is released. The hammer is stopped and blown.
[0007]
The core tube is inserted into the core tube and holds the sample, and is detachably attached to the lower end of the inner tube in communication with the inside of the inner tube, and the tip constitutes a cutting blade. A shoe and a piston for extruding the inner tube from the core tube are provided at the upper end of the inner tube.
[0008]
A free piston that has a seal on the outer diameter and prevents intrusion of compressed air from outside before sampling and is retracted inside the inner tube as the sample enters is attached to the lower end of the core tube so as to be movable in the axial direction. A check valve for preventing intrusion of compressed air from the outside is mounted inside the upper end of the core tube.
[0009]
A deflection member that covers the discharge port of the compressed air flow path of the down-the-hole hammer and has a space and deflects the discharge direction of the compressed air upward is mounted on the upper portion of the core tube.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A soil sampler according to an embodiment of the present invention collects soil for geological survey using the impact force of a down-the-hole hammer (hereinafter referred to as DTH). As shown in FIGS. 1 to 3, the soil sampler of the present invention is mainly attached to a DTH 20 that is struck by compressed air pressure , and is detachably attached to the lower side of the digging direction of the DTH 20. The core tube 4 is received and pressed into the formation, and a soil sample is collected therein.
[0011]
An inner tube 5 for holding a sample is detachably mounted inside the core tube 4, and a piston 6 for extruding the inner tube 5 from the core tube 4 is provided inside the upper end of the core tube 4. Yes. A shoe 3 for preventing the inner tube 5 from coming off is detachably screwed to the lower end of the core tube 4. The shoe 3 has a cutting edge at the tip, and the shape and inner diameter of the lower edge can be changed according to the geological conditions. The lower end is subjected to wear resistance treatment such as hardening treatment to prevent wear.
[0012]
A free piston 1 having a seal 2 on its outer diameter is mounted in the shoe 3 at the lower end of the core tube 4 so as to be movable in the axial direction. The free piston 1 enters the compressed air from outside before sampling. And the inner tube 5 is retracted as the sample enters.
[0013]
As shown in FIG. 2, a coupling 8 is detachably screwed to the upper end of the core tube 4. An adapter 10 is detachably fitted to the upper end of the coupling 8 via shaft members 9 and 9a such as spring pins. Further, as shown in FIG. 2, a thin-walled tubular deflecting member 11 having an outer diameter substantially the same as the hole diameter is attached to the upper end of the coupling 8.
[0014]
In the coupling 8, a check valve 7 made of a steel ball 7a is provided in the compressed air flow path 8a. The check valve 7 penetrates the lower end surface and the upper end surface along the axial direction. The outer diameter of the adapter 10 is narrower than the inner diameter of the deflecting member 11 so as to have an appropriate interval (space) 12, communicates with the compressed air flow path 8a of the coupling 8 along the axial direction of the adapter 10, and deflects. A compressed air flow path 10b having an opening 10e on the side surface toward the space 12 in the member 11 and a compressed air flow having an opening portion 10f on the side surface toward the space 12 in the deflection member 11 and the upper end surface along the axial center. A passage 10c is formed. The check valve 7 prevents intrusion of compressed air such as groundwater from the outside or compressed air from the DTH 20, and also functions to vent the air in the core tube 4 when the inner tube 5 and the piston 6 are inserted into the core tube 4. Also have. As described above, since the free piston 1 and the reverse support valve 7 are provided before and after the core tube 4, respectively, the compressed air existing underground is prevented from flowing into the core tube before sampling. It is possible to collect samples at the survey depth and avoid contact with underground air and groundwater other than the survey depth to obtain appropriate soil contamination survey results.
[0015]
The lower end of the deflection member 11 is closed by the coupling 8, and the upper end is opened in the ground direction. The compressed air from within the DTH 20 flows through the space 12 in the deflection member 11 via the compressed air channel 10c. Is discharged upward. This prevents the compressed air from flowing into the sample collection point and prevents the chemical properties of the sample from being altered. Further, since the digging waste is collected in the space 12 in the deflecting member 11 when the sampler is pulled up, the digging waste is prevented from entering the sample at the next sampling without remaining in the hole bottom.
[0016]
Since the DTH 20 has the same configuration as that already on the market, a detailed description thereof will be omitted. However, as shown in FIGS. 1 to 3, the head sub 21, the check valve 22, the bevel spring 25, the holder 31, It is composed of main parts such as the feed tube 32, the casing 33, the cylinder liner 34, the hammer 35, the bushing 38, the split ring 41, and the drive shoe 42, and in the present invention, the bit that is usually connected to the lower end is excluded. The rear pivot portion 10a of the adapter 10 is fitted in the drive shoe 42, the split ring 41 and the bushing 38 at the lower end of the DTH 20 so as to be slidable in the axial direction. It faces (contacts) the striking surface 35a. Further, the outer diameter portion of the pivot portion 10a and the inner diameter portion of the drive shoe 42 are spline-connected to each other, and the axial slide of the core tube 4 connected to the pivot portion 10a and the integral rotation with the DTH 20 are possible. ing.
[0017]
The lower end portion of the feed tube 32 of the DTH 20 is fitted into the upper end portion of the compressed air flow path 10c in the pivot portion 10a with high precision so as to be axially slidable and airtight. In the state of FIG. The compressed air for operating DTH20 is discharged into the compressed air flow path 10c. The tube wall at the lower end of the feed tube 32 is provided with a compressed air discharge hole 32a, which switches the presence / absence of airtight holding of the compressed air in the feed tube 32 as will be described below. A valve mechanism for controlling the operation and stop operation is configured. 2 and 3 are operation diagrams (partially longitudinal sectional views) of the soil sampler according to the embodiment of the present invention when the DTH 20 is operated and when stopped, respectively. When the compressed air is supplied and the DTH 20 is pushed in, as shown in FIG. 2, the core tube 4 side slides in the shortening direction, and the compressed air discharge hole 32a of the feed tube 32 enters the compressed air flow path 10c of the pivot portion 10a. The compressed air discharge hole 32a is closed with respect to the lower air chamber 50 formed by the space between the striking surface 35a of the hammer 35 and the striking surface 10d of the pivot portion 10a in the casing 33, and the DTH 20 is operated by the compressed air . When the DTH 20 is pulled up, as shown in FIG. 3, the core tube 4 side slides in the extending direction, and the compressed air discharge hole 32 a of the feed tube 32 escapes upward from the compressed air flow path 10 c and communicates with the lower air chamber 50. The compressed air is released, the DTH 20 stops operating, and the entire amount of compressed air is discharged (becomes blown).
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention described in detail, the following excellent effects are obtained.
(1) Sampling from soft ground with a N value of about 0 to 50 to a gravel layer is possible by using a DTH blow and selecting a shoe that matches the formation, and soil collection efficiency is high.
(2) Since there is DTH directly above the core tube, there is no attenuation of the striking force due to the increase in depth, and the sampling speed does not decrease. The sampling speed is 3 to 10 times that of sampling by a normal rotary boring machine.
(3) Since the excavator main body of compressed air which is blown from inexpensive compressors another equipment can be operated compressed air DTH, we can significantly reduce the size and initial investment of the excavator main body It is. In addition, because the sampler is pressed into the formation, there is no excavation of debris, and there is no need for disposal of muddy water and debris after the completion of the field soil survey, resulting in low environmental impact.
(4) Since a free piston and a reverse valve are provided before and after the core tube, respectively, the underground compressed air is prevented from flowing into the core tube before sampling. Samples can be collected, and contact with underground air and groundwater other than the soil contamination survey depth can be avoided, and appropriate survey results can be obtained.
(5) Since the DTH exhaust gas is surely discharged upward by the deflecting member opened above the rear portion of the core tube, the inflow of exhaust gas to the sampling point is prevented and the chemical properties of the sample are altered. There is no. Furthermore, since the digging waste in the upper part is collected in the space in the deflecting member when the sampler is pulled up, the digging waste is prevented from entering the sample at the next sampling without remaining in the hole bottom.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a soil sampler according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation diagram (partially longitudinal sectional view) of a soil sampler according to an embodiment of the present invention during a DTH operation.
FIG. 3 is an operation diagram (partially longitudinal sectional view) of the soil sampler according to the embodiment of the present invention when DTH is stopped.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Free piston 2 Seal 3 Shoe 4 Core tube 5 Inner tube 6 Piston 7 Check valve 7a Steel ball 8 Coupling 8a, 10b, 10c Compressed air flow path 9, 9a (A spring pin etc.) Shaft member 10 Adapter 10a (Adapter Pivot part 10d (adapter) striking surface 10e, 10f opening 11 deflection member 12 spacing (space)
20 Down the Hole Hammer (DTH)
21 Head sub 22 Check valve 25 Bevel spring 31 Holder 32 Feed tube 32a Compressed air discharge hole 33 Casing 34 Cylinder liner 35 Hammer 35a (Hammer) striking surface 38 Bushing 41 Split ring 42 Drive shoe 50 Lower air chamber

Claims

圧縮空気圧によって打撃を与えるダウンザホールハンマと、
前記ダウンザホールハンマ内のハンマーを貫通し、内部を圧縮空気が通過するフィールドチューブと、
前記フィードチューブの下端部の管壁に設けられ、前記ダウンザホールハンマの作動・停止作動を制御するバルブ機構を構成している圧縮空気排出孔と、
上端面が前記ハンマ下端の打撃面と対向する枢軸部と、
前記ダウンザホールハンマの掘削方向の前方に着脱自在に取付けられ、ダウンザホールハンマの打撃力を直接受けて地層に圧入されるとともに、その内部に土壌試料を採取するコアチューブと、
を有し、
前記フィードチューブの下端部は、前記枢軸部内の圧縮空気流路の上端部内に軸方向にスライド可能に且つ気密を保持できるよう精度よく嵌合され、
前記コアチューブは、ダウンザホールハンマと一体で回転するとともに軸方向にスライド可能であり、前記ダウンザホールハンマの押込み時には、前記コアチューブ側が短縮方向にスライドしてフィードチューブの前記圧縮空気排出孔が前記枢軸部の前記圧縮空気流路内に入り、圧縮空気排出孔が前記ハンマの打撃面と前記枢軸部の打撃面との間の空間からなる下部空気室に対し閉塞されて圧縮空気によりダウンザホールハンマが作動し、ダウンザホールハンマの引上げ時には、前記コアチューブ側が伸長方向にスライドして前記フィードチューブの前記圧縮空気排出孔が前記圧縮空気流路から上方に抜け出て下部空気室に連通し、圧縮空気が開放されてダウンザホールハンマが作動停止しブロー状態となることを特徴とする土壌サンプラ。Down the hole hammer that gives a blow by compressed air pressure ,
A field tube that penetrates a hammer in the down-the-hole hammer and through which compressed air passes ;
A compressed air discharge hole which is provided on a tube wall at a lower end portion of the feed tube and constitutes a valve mechanism which controls the operation / stop operation of the down-the-hole hammer;
A pivot portion having an upper end surface facing the striking surface of the lower end of the hammer,
Wherein in front of the drilling direction of the down-the-hole hammer removably attached, while being pressed into the formation devastated force of down-the-hole hammer direct a core tube for collecting the soil sample therein,
Have
The lower end portion of the feed tube is fitted into the upper end portion of the compressed air flow path in the pivot portion so as to be slidable in the axial direction and to be kept airtight,
The core tube rotates integrally with the down-the-hole hammer and is slidable in the axial direction. When the down-the-hole hammer is pushed in , the core tube side slides in the shortening direction so that the compressed air discharge hole of the feed tube becomes the pivot shaft. The compressed air discharge hole is closed against the lower air chamber consisting of the space between the hammering surface and the pivoting surface, and the down-the- hole hammer is activated by the compressed air. When the down-the-hole hammer is pulled up, the core tube side slides in the extending direction, the compressed air discharge hole of the feed tube escapes upward from the compressed air flow path, communicates with the lower air chamber, and the compressed air is released. A soil sampler characterized in that the down- the- hole hammer stops operating and blows.

前記コアチューブは、コアチューブ内に挿入されるとともに試料を保持する内管と、内管の内部と連通した状態で内管の下端部に着脱自在に装着されるとともに先端が切刃を構成するシューと、内管の上端に内管をコアチューブから押出すピストンとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の土壌サンプラ。 The core tube is inserted into the core tube and holds the sample, and is detachably attached to the lower end of the inner tube in communication with the inside of the inner tube, and the tip constitutes a cutting blade. The soil sampler according to claim 1, further comprising a shoe and a piston for extruding the inner tube from the core tube at an upper end of the inner tube.

外径にシールを有するとともに試料採取前は外部からの圧縮空気の侵入を防止し、試料の進入とともに内管内を後退するフリーピストンが前記コアチューブの下端内部に軸方向に移動可能に装着され、外部からの圧縮空気の侵入を防止する逆止弁がコアチューブの上端内部に装着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の土壌サンプラ。A free piston that has a seal on the outer diameter and prevents intrusion of compressed air from outside before sampling and is retracted inside the inner tube as the sample enters is attached to the lower end of the core tube so as to be movable in the axial direction. The soil sampler according to claim 1 or 2, wherein a check valve for preventing intrusion of compressed air from the outside is mounted inside the upper end of the core tube.

前記ダウンザホールハンマの圧縮空気流路の排出口を覆って空間を有するとともに、圧縮空気の排出方向を上方向に偏向する偏向部材が前記コアチューブの上部に装着されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の土壌サンプラ。The deflecting member which covers the discharge port of the compressed air flow path of the down-the-hole hammer and has a space and which deflects the discharge direction of the compressed air upward is attached to the upper part of the core tube. The soil sampler according to any one of 1 to 3.