JPH0326937A - コアチューブで採取された凍結試料の取出し方法とコアチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、非粘性の砂質地盤や諌質地盤を凍結し、そ
の原位ｌｌ地盤の応力、ひずみの状噛が保存されｋ高品
質の不攪乱試料をコアチューブで採取した場合に、地上
作業として実施される、コアチューブからの凍結試料の
取り出し方法と、同方法の実施に使用されるコアチュー
ブに間する．従来の技術 従来、非粘性の砂質地線や礫質地盤を凍結して高品質の
不攪乱試料をコアチューブで採取した場合に、地上にお
いてその凍結賦料をピストン作用でコアチューブから押
し出す取り出し方法は、特開昭８３−３　１　５７　１
　９号公報に記載されて既に公知に属する．これは具体
的には第６図に例示したように、原位置地盤を凍結した
後、水抜き方向にのみ閏く逆止め弁ａを有する押し出し
ピストンＰを内蔵したコアチューブＣによる屠削で凍結
賦料Ｔの採取を行い、地上作業として前記コアチューブ
Ｃの水抜き孔ｂを通じて圧力水を送り込み、その水圧を
前記押し出しピストンＰに作用させて凍結試Ｆ４Ｔをコ
アチューブＣから押し出す凍結試料の取り出し方法であ
る． 本発明が解決しようとする！！題 上記従来の凍結試料の取り出し方法の場合は、地上作業
として第２図に詳繕構造を示したカッタークラウンＱを
アウターチューブ６から外し、さらにコアリフターケー
スＫをインナーチューブ８から切り離した上でコアチュ
ーブＣの水抜き孔ｂ（第６図〉を通じて圧力水を送り込
み、その水圧を押し出しピストンＰに作用させて凍結試
料ＴをコアチューブＣから押し出すのであるが、その際
、水抜き孔ｂを通じて送り込まれた圧力水がその通路や
空間に残存している空気を気泡として含み、又は空間の
隅々に追いやった空スを圧縮した状噛になることが多い
．非圧縮性と云って差し支えない水に対して、空気は大
変良好な圧縮性気体であり、このため凍結試料Ｔをコア
チューブＣ　ｂｊら押し出せる大きさの圧力をかけると
、この圧力で空気も大きく圧纏される．そして、凍結試
料ＴがコアチューブＣ内を滑り始めると同時に、それま
で強く圧總されていた空気が強力なバネの如くに膨張し
、その弾発力で前記凍結試料ＴをコアチューブＣから一
気に煽発的に飛び出させることが往往にして起こる．そ
の結果、不意に勢い良く飛び出した凍結試料Ｔが当たっ
て作業員が負傷したり、周辺の物が破損されるという危
険な事故の例があり、これが解決するべ＊ｍｍとなって
いる．次に、上記のような危険を避けつつコアチューブ
Ｃからやっと取り出した凍結試１１４Ｔには、３ｌｌＫ
２図と第５１！ｌに示したコアリフターＲとコアリフタ
ーケースＫががっちりと付着しており、これらを離脱す
る作業が大変に困難で手間がかかり危険でもある．とい
うのもコアリフターＲはその円周の１箇所を切断された
１種の弾性なＣリング状をなすものである．一方、イン
ナーチューブ８の先端部に取り付けられたコアリフター
ケースＫの内周面はコアチューブＣの切削方向とは逆向
き（上向き）に内径が拡大するテーパー状内面ＫＩに形
成され、このテーパー状内面Ｋ１に沿って前記コアリフ
ターＲが上下動が可能に設置されている（第２図）．コ
アチューブＣによる凍結上の屠削時に同コアチューブＣ
内へ進入してくる凍結土に対して、コアリフターＲはコ
アリフターケースＫのテーパー状内面ＫＩに沿って上方
へ移動してさしたる抵抗はせず、同テーパー状内面Ｋ　
＋の上端位置で許容される径に拡径して凍結土の通過を
許容する．ところが、切削を完了した後コアチューブＣ
が地上に引き上げられるに際しては、コアチューブＣ内
の凍結土の下降に従ってコ７リフターＲもテーパー状内
面Ｋｉ内を下降し、同テーバー状内面Ｋ＋の径が小さい
部位に移動するためにコアリフターＲはテーバーの縮径
効果によって外側から締め付けられ、その分だけ凍結土
を締め付けるので、結局凍結土の食いちぎり作用を奏す
る． 上述のような経緯で地上に引き上げられｋコアチューブ
Ｃから取り出された凍結試料Ｔには、当然コアリフター
ＲとコアリフターケースＫとが強力に食い込んだ状態に
付着しており、これらを凍結試料Ｔから離脱させるのは
容易なことではない．従来、こうしたコアリフターＲ及
びコアリフターケースＫを凍結試料Ｔから取り外すため
の道ｊＬ類は未だ間発されておらず、すべて手作業で行
なっているのが実情であり、大変に苦労している．さら
に前記作業において凍結試料Ｔを破損させる場合も少な
くなかった．しかし、前記コアリフターＲ及びコアリフ
ターケースＫを外さない限り、その部位の凍結試料Ｔは
テストビースに加工できないわけであるから、この点が
解決するべき重要な課題になっている． ！！Ｉ！ｉを解決するための手段 （第１及び第２の発明〉 上記従来技術の！！題を解決するための手段として、こ
の発明に係るコアチューブで採取された凍結試料の取り
出し方法は、図面の第１図から第５図に実施例を示した
ように、 水抜き方向にのみ関く逆止め弁ｌを有する押し出しピス
トン２を内蔵したコアチューブ３で凍結試料Ｔの採取を
行い、同コアチューブ３の水抜き孔を通じて圧力水を送
り込み、その水圧を前記押し出しピストン２に作用させ
て凍結試料Ｔをコアチューブ３から押し出す凍結試料の
取り出し方法において、 コアチューブ３の水抜き孔の一部に空気抜き孔４を設け
、水抜き孔を通じて送り込まれた圧力水により該圧力水
が充満される空間内の空気を空気抜き孔４から埠除ぜし
めた上で同圧力水の水圧を押し出しピストン２に作用さ
せ凍結試料Ｔをコアチューブ３から押し出すことを特徴
とする．本発明はまた、上述のようにしてコアチューブ
３で採取された凍結試料Ｔを同コ７チューブ３から押し
出した後、同凍結試料Ｔに付着しているコアリフターＲ
及びコアリフターケースＫに近い方の端部に反力をとっ
たジャッキ５の可動側部分５ａのリテーナ５ｂを前記コ
アリフターケースＫに掛け止め（第５図）、同ジャッキ
５を駆動してコアリフターＲ及びコアリフターケースＫ
を合一に凍結試料Ｔから離脱させることも特徴とする、
作　　　　用 空気抜き孔４がら空気を完全に徘除した後に、圧力水の
水圧を押し出しピストン２に作用させるので、凍結試料
Ｔが不意に爆発的に飛び出す心配がなく、作業の危険が
無い． また、コアリフターＲ及びコアリフターケースＫは、ジ
ャッキ５の働きで簡単、確実に迅速に凍結試料Ｔから機
械的に離脱される． （第３の発明） 発明に係る凍結試料を取り出すためのコアチューブは、
図面の第１図に実施例を示した通り、アウターチューブ
６を７ウターチューブヘット７に取り付け、インナーチ
ューブ８を取り付けたインナーチューブキャップ９はベ
アリングシールリテーナ１０と共に前記アウターチュー
ブヘッド７の中心部軸方向に設置されたベアリングシャ
フト１１に対して回転自在に取り付けられているコアチ
ューブ３において、 前記インナーチューブ８の中に同インナーチューブ８に
沿って昇降自在な押し出しピストン２をＭｇｔｆｆｉｌ
Ｉシ、前記ベアリングシャフト１１をＪ￥逼された通水
孔ｌ２とアウターチューブヘット７の通水孔ｌ３との一
連より成る水抜き孔を前記押し出しピストン２と前記イ
ンナーチューブキャップ９との閏の空間ｌ４と連通させ
、前記水抜き孔の途中に止め栓ｌ５又は弁により開閉操
作される空ス抜き孔４を接続したことを特徴とする．同
上の課題を解決するための手段として、この作　　　用 コアチューブ３で凍結地盤を掘削し、凍結試料Ｔがイン
ナーチューブ８内に進入してくると、これに追われた水
及び空気が押し出しピストン２の逆止め弁１を押し開い
て上方へ逃げ、さらには水抜き孔からコアチューブ３の
外へと排除される．押し出しピストン２もまた、進入し
た凍結試料Ｔによって上方へ押し上げられるか又は予め
上方へ位置せしめておく． コアチューブ３により採取され地上に引き上げられた凍
結試料Ｔを取り出すにあたっては、まず止め栓１５を開
けたく外した）状總で水抜き孔に注水を行なう．すると
、この注水が行渡る（充満する）につれて追い出された
空スがＩｊＩｃ？Ｆｉとなって空気抜き孔４からコアチ
ューブ３の外へ徘出される。こうした気泡の排出がなく
なった頃合を見計らって止め栓１５を空気抜き孔４の口
部へ取付けて閉じ、水抜き孔から圧力水を供給すると、
その水圧が押し出しピストン２に咋用し、圧力水の注入
量に比例した速度で凍結試ＩＴがゆっくりと押し出され
る． 実　　施　　例 次に、図示した本発明の実施例を説明する．図面の第Ｉ
ＷＩに示したコアチューブ３は、アウターチューブ６を
アウターチューブヘッド７に取り付け、インナーチュー
ブ８を取り付けたインナーチューブキャップ９はベアリ
ングシールリテーナ１０ヘネジで一体的に接合されてい
る．同ベアリングシールリテーナ１ｏは、前記アウター
チューブヘッド７の中心部の軸方向に設置されたベアリ
ングシャフトｌ１に対しボールベアリング１６を介して
回転自在に取り付けられている．ベアリングシャフト１
ｌは押え板ｌ７で固定ざれている。

前記インナーチューブ８の中に同インナーチューブ８に
沿って昇降自在な押し出しピストン２が設置されている
．前記ベアリングシャフト１１を貫通された通水孔１２
とアウターチューブヘッド７の通水孔１３との一連より
成る水抜き孔が、前記押し出しピストン２と前記インナ
ーチューブキャップ９との間の空間１４へ連通されてい
る．押し出しピストン２の中心部に貫通された孔１８は
、水抜き方向く第１図中の上方向）にのみ開く逆止め弁
（ボール弁）】で開閉される。

前記水抜き孔の途中位置であってベアリングシャフ｝１
１の上端に位置するキリ穴部分１９に、止め栓１５（又
は開閉弁でも可）により開閉される空気抜き孔４が接続
されている。止め栓ｌ５はネジ込み方式により空気抜き
穴４の口部に着脱自在とされている． このコアチューブ３は、アウターチューブヘッド７のテ
ーバーネジ孔２３にポーリングロッド２４を接合した上
で凍結地盤の閉削に供される。

その掘削により凍結試ＩＴがインナーチューブ８内に進
入すると、これによって追われた水及び空気は、押し出
しピストン２の逆止め弁ｌを押し開いて上方へ逃げる．
ざらには通水孔１２．１３〈水抜き孔）からコアチュー
ブ３の外へと排除される．押し出しピストン２もまた、
道人してきた凍結試料Ｔによって上方へ押し上げられる
が、通常押し出しピストン２は当初からコアチューブの
上方へ位置せしめ凍結試料Ｔの進入にじゃまにならない
ようにしておく． その後に、コアチューブ３はポーリングロッド２４によ
って地上に引き上げられる．コアチューブ３により採取
され地上に引き上げられた凍結試料Ｔをコアチューブか
ら取り出すには、まず止め栓１５を空気抜き孔４の口部
から外した閏放状態とし、かつ空ス抜き孔４が上向きと
なる略水平姿勢にして置き、通水孔１３の口部にホース
２０を接続し、水抜き孔に注水を行なう。すると、この
注水が行渡る（充満する）につれて追い出された空気は
気泡となって通水孔ｌ２を浮上し空ス抜き孔４からコア
チューブ３の外へ徘出される。

こうした気庖の排出がなくなった頃合を見計らって止め
栓１５を空ス抜き孔４の口部へ取り付けて閉じ、しかる
後に通水孔１２．１３を通じて圧力水を供給すると、そ
の水圧が押し出しピストン２に作用して凍結試料Ｔがゆ
っくりと押し出されるのである． 次に、上述のようにしてコアチューブ３から押し出され
た凍結試料Ｔに付着しているコアリフターＲ及びコアリ
フターケースＫを離脱させるには、第３１！Ｉに示した
ように、まず当該凍結試料Ｔを台２１．２１の上に置く
．そして、コアリフターＲ及びコアリフターケースＫに
近い方のｉｆ結試料端部に反力をとるように配置したジ
ャッキ５の可勤Ｉ１ｌＩｌ５分６ａのリテーナ５ｂを前
記コアリフターケースＫに掛け止める（′！Ｉ４ｆ５図
）．リテーナ５ｂは、第４１！！Ｉに示したように、二
つ削形構造の構成とされてＢり、その両フランジ部がジ
ャッキ５の可動側部分５ａｌｔ挟んでボル｝２２．２２
で接合されている．リテーナ６ｂの断面は、第５図に示
したように、コアリフターＲ及びコアリフターケースＫ
に引っ掛かる内向きのフランジ５ｃ，５ｃ（又は凸部）
を両縁に有する形状とされている． したがって、同ジャッキ５を駆動することによってコア
リフターＲ及びコアリフターケースＫを合一に凍結試料
Ｔから機械的に離脱させることができ、コアリフターＲ
及びコアリフターケースＫはジャッキ５の働きで簡単、
確実に迅速に凍結試料ＴからＩＩ脱されるのである。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係るコアチューブで採取された凍結試料の取り出し
方法とコアチューブによれば、圧力水の注入により内部
の残存空気が圧縮されるようなことは決してなく、ひい
ては圧縮された空気による弊害は一切起こらず、凍結試
料の取り出し作業の安全性が確保される． また、コチューブ３から取り出された凍結試料Ｔからコ
アリフターＲやコアリフターケースＩくをｌｍ脱する作
業も機械的に簡単、Ｎ実に、迅速に１テなうことが出来
、室内試験の効率化に寄与するのである．

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明に係るコアチューブの構造詳細
を示した断面図、第３１！Ｉは凍結試料からコアリフタ
ー及びコアリフターケースを離脱する作業の正面図、１
４図は１３図のＩＶ−ＩＶ矢視の断面図、第５図は第４
図のｖ−■矢視の断面図、第６図は従来のコアチューブ
の使用状態を示した断面図である． １・・・逆止め弁　　　　２・・・押し出しピストン３
・・・コアチューブ　　４・・・空ス抜き孔６・・・ジ
ャッキ　　　　５ａ・・・可動側部分５ｂ・・・リテー
ナ　　　６・・・アウターチューブ７・・・アウターチ
ューブヘッド ８・・・インナーチューブ ９・・・インナーチューブキャップ １０・・・ヘアリングシールキャップ １１・・・ペアリングシャフト １２．１３・・・通水孔（水抜き孔） 第１図 第 ２ 図 第 ４ 図 第 ５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】水抜き方向にのみ開く逆止め弁を有する押し出し
   ピストンを内蔵したコアチューブで凍結試料の採取を行
   い、同コアチューブの水抜き孔を通じて圧力水を送り込
   み、その水圧を前記押し出しピストンに作用させて凍結
   試料をコアチューブから押し出す凍結試料の取り出し方
   法において、コアチューブの水抜き孔の一部に空気抜き
   孔を設け、水抜き孔を通じて送り込まれた水により該水
   が充満される空間内の空気を空気抜き孔から排除せしめ
   た上で圧力水の水圧を押し出しピストンに作用させ凍結
   試料をコアチューブから押し出すことを特徴とする、コ
   アチューブで採取された凍結試料の取り出し方法。 【２】コアチューブで採取された凍結試料を同コアチュ
   ーブから抜き出した後、同凍結試料に付着しているコア
   リフター及びコアリフターケースに近い方の端部に反力
   をとったジャッキの可動側部分を前記コアリフターケー
   スに掛け止め、同ジャッキを駆動してコアリフター及び
   コアリフターケースを合一に凍結試料から離脱させるこ
   とを特徴とする、コアチューブで採取された凍結試料の
   取り出し方法。 【３】アウターチューブがアウターチューブヘッドに取
   り付けられ、インナーチューブを取り付けたインナーチ
   ューブキャップはベアリングシールリテーナと共に前記
   アウターチューブヘッドの中心部軸方向に設置されたベ
   アリングシャフトに対して回転自在に取り付けられてい
   るコアチューブにおいて、 前記インナーチューブの中に同インナーチューブに沿っ
   て昇降自在な押し出しピストンが設置され、前記ベアリ
   ングシャフトを貫通された通水孔とアウターチューブヘ
   ッドの通水孔との一連から成る水抜き孔が前記押し出し
   ピストンと前記インナーチューブキャップとの間の空間
   と連通されており、前記水抜き孔の途中に空気抜き孔が
   接続されていることを特徴とする、凍結試料を採取する
   ためのコアチューブ。 【４】空気抜き孔には関閉操作が自在な栓又は弁が設け
   られていることを特徴とする特許請求の、範囲第３項に
   記載したコアチューブ。