(57)【要約】【課題】狭隘な場所であっても深層部の砂を容易に採取することができる砂採取装置を提供する。【解決手段】上下に延びて形成され砂中に打ち込まれる筒体２と、この筒体２内に上下スライド自在に設けられた芯棒３と、この芯棒３の下端に取り付けられると共に上端に開口４を有する有底筒体状に形成され、筒体２が砂中に挿入されるとき筒体２に当接して開口４を塞がれ、芯棒３を介して下方に押し込まれたのち引き上げられたとき砂を取り込む砂カップ５とを備えたものである。【選択図】図２
2008241604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された砂中から深層の砂を採取する砂採取装置であって、上下に延びて形成され砂中に打ち込まれる筒体と、この筒体内に上下スライド自在に設けられた芯棒と、この芯棒の下端に取り付けられると共に上端に開口を有する有底筒体状に形成され、上記筒体が砂中に挿入されるとき筒体に当接して上記開口を塞がれ、芯棒を介して下方に押し込まれたのち引き上げられたとき砂を取り込む砂カップとを備えたことを特徴とする砂採取装置。
【請求項２】
上記筒体と上記芯棒との間には、筒体から離間した砂カップを引き上げて筒体に当接させるとき、砂カップと筒体の間の砂を取り込んで逃がすための間隙が形成された請求項１記載の砂採取装置。
【請求項３】
上記筒体は、上下分割可能に形成に形成され、筒体上部と筒体下部が一体のとき上記芯棒の上端部外周を覆うと共に、筒体下部から筒体上部を取り外したとき上記芯棒の上端部を露出させるように形成された請求項１又は２記載の砂採取装置。
【請求項４】
上記筒体の上端部には、上記芯棒を下方に押し込むためのボルトが取り付けられた請求項１〜３のいずれかに記載の砂採取装置。
【請求項５】
上記芯棒には、上記筒体と上記砂カップが当接するとき筒体内に収容されると共に、筒体から上記砂カップが離間するとき露出され、砂カップを引き上げて筒体に当接させるとき、筒体下端の内周縁に当接して砂カップと筒体を同軸にするように案内するテーパ状のガイド部材が設けられた請求項１〜４のいずれかに記載の砂採取装置。
【請求項６】
上記筒体に着脱自在に設けられ、筒体を砂中に打ち込むためのチェーンブロックを備えた請求項１〜５のいずれかに記載の砂採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層された砂中から深層の砂を採取する砂採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、原子炉格納容器３０の外周には間隔を隔てて外壁３１が設けられており、この外壁３１と格納容器３０との間には、格納容器３０の温度変化による変形を緩やかにするためのサンドクッション３２が設けられている。サンドクッション３２は、格納容器３０と外壁３１との間に形成される環状のサンドピット３３内に乾燥した砂を数メートル積層してなるものである。
【０００３】
ところで、格納容器３０内には水３４が収容されており、格納容器３０から水３４が洩れる等するとサンドクッション３２の砂が濡れることがある。このため、サンドクッション３２の深層部の砂を周方向の複数箇所でサンプリングして砂の状態を確認する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、室内に人が入って砂を深くまで掘り下げ、砂を採取していたが、格納容器３０と外壁３１の間の狭隘な場所で作業をするため容易でないと共に、乾燥した砂を深く掘るため、掘った位置ですぐ砂が崩れ、広範囲に掘らなければならないという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、狭隘な場所であっても深層部の砂を容易に採取することができる砂採取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、積層された砂中から深層の砂を採取する砂採取装置であって、上下に延びて形成され砂中に打ち込まれる筒体と、この筒体内に上下スライド自在に設けられた芯棒と、この芯棒の下端に取り付けられると共に上端に開口を有する有底筒体状に形成され、上記筒体が砂中に挿入されるとき筒体に当接して上記開口を塞がれ、芯棒を介して下方に押し込まれたのち引き上げられたとき砂を取り込む砂カップとを備えたものである。
【０００７】
上記筒体と上記芯棒との間には、筒体から離間した砂カップを引き上げて筒体に当接させるとき、砂カップと筒体の間の砂を取り込んで逃がすための間隙が形成されるとよい。
【０００８】
上記筒体は、上下分割可能に形成に形成され、筒体上部と筒体下部が一体のとき上記芯棒の上端部外周を覆うと共に、筒体下部から筒体上部を取り外したとき上記芯棒の上端部を露出させるように形成されるとよい。
【０００９】
上記筒体の上端部には、上記芯棒を下方に押し込むためのボルトが取り付けられるとよい。
【００１０】
上記芯棒には、上記筒体と上記砂カップが当接するとき筒体内に収容されると共に、筒体から上記砂カップが離間するとき露出され、砂カップを引き上げて筒体に当接させるとき、筒体下端の内周縁に当接して砂カップと筒体を同軸にするように案内するテーパ状のガイド部材が設けられるとよい。
【００１１】
また、上記筒体に着脱自在に設けられ、筒体を砂中に打ち込むためのチェーンブロックを備えるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、狭隘な場所であっても深層部の砂を容易に採取することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１４】
図１、図２及び図６に示すように、砂採取装置１は、サンドピット３３内の深層の砂を採取するためのものであり、上下に延びて形成され砂中に打ち込まれる筒体２と、この筒体２内に上下スライド自在に設けられた芯棒３と、この芯棒３の下端に取り付けられると共に上端に開口４を有する有底筒体状に形成され、筒体２が砂中に挿入されるとき筒体２に当接して開口４を塞がれ、芯棒３を介して下方に押し込まれたのち引き上げられたとき砂を取り込む砂カップ５と、筒体２を砂中に打ち込むためのチェーンブロック６とを備えて構成されている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、筒体２は、上下分割可能に形成されており、下側に形成され砂の深さと同等又は同等以上の長さに形成される筒体下部７と、上側に形成され筒体下部７に脱着可能に取り付けられる筒体上部８とからなる。
【００１６】
筒体下部７の上端部には、筒体上部８を取り付けるための第１フランジ９が設けられると共に、チェーンブロック６を取り付けるための引き込み用リブ１０が周方向に１８０度の間隔を隔てて２つ設けられている。引き込み用リブ１０は、筒体下部７の外周面に一体に固定されると共に第１フランジ９の下面に一体に固定されており、チェーンブロック６を係合させるための第１係合孔１１を有する。図２及び図３に示すように、筒体下部７の内周面１２には、芯棒３を上下スライド自在にガイドするためのスライドガイド１３が設けられている。スライドガイド１３は、筒体下部７の内周面１２に周方向に間隔を隔てて複数設けられたガイドリブ１４からなる。ガイドリブ１４は、それぞれ筒体下部７の内周面から径方向内方に延びており、内周側の端面が芯棒３に摺接することで芯棒３をガイドすると共に、筒体２と芯棒３との間に間隙１５を形成するようになっている。この間隙１５は、筒体２から離間された砂カップ５を引き上げて筒体２に当接させるとき、砂カップ５と筒体２の間の砂を取り込んで逃がすためのものである。また、スライドガイド１３は、筒体下部７に軸方向に離間して複数設けられており、軸方向の複数の位置で芯棒３をガイドするようになっている。
【００１７】
筒体上部８は、筒体下部７に取り付けたとき芯棒３の上端部を覆うように形成されており、筒体２を砂中に打ち込むとき、筒体２の上端を図示しないハンマー等で打てるようになっている。すなわち、筒体上部８は、筒体下部７に取り付けられたとき芯棒３の上端部外周を覆うと共に、筒体下部７から取り外されたとき芯棒３の上端部を露出させるように形成されている。また、筒体上部８には、芯棒３を下方に押し込むためのボルト１６が着脱可能に取り付けられている。具体的には、ボルト１６は、筒体上部８の上端部に形成された雌ネジ（図示せず）に螺合されており、正回転させることで下方に移動して芯棒３を押し込み、逆回転させることで雌ネジから離脱されるようになっている。筒体上部８の下端には、第１フランジ９にボルト・ナット（図示せず）を介して脱着可能に取り付けられる第２フランジ１７が設けられている。
【００１８】
芯棒３は、下端から上端近傍に渡って筒体２の内径より十分小さな外径に形成された小径部１８と、上端部に形成され筒体２の内径と略等しい外径の大径部１９とからなる。小径部１８は、外周面をスライドガイド１３に摺接されることで筒体２の軸上で上下にスライドするようになっている。大径部１９は、筒体上部８に覆われるようになっており、筒体上部８が筒体下部７から取り外されることで露出されるようになっている。大径部１９には、チェーンブロック６のフック（図示せず）等を掛けるための第２係合孔２０が形成されている。図２、図４及び図６に示すように、小径部１８には、筒体２と砂カップ５が当接するとき筒体下部７内に収容され、筒体２から砂カップ５が離間するとき筒体下部７内から出て露出され、砂カップ５を引き上げて筒体２に当接させるとき、筒体２下端の内周縁に当接して砂カップ５と筒体２を同軸にするように芯棒３を案内するテーパ状のガイド部材２１が設けられている。具体的には、ガイド部材２１は、テーパ状の板材からなり、小径部１８の外周面に周方向に間隔を隔てて複数、それぞれテーパ形状の先端を上方に向けて設けられている。
【００１９】
砂カップ５は、上端を筒体２と略同径に形成されると共に、下方に向けて先細となるコーン状に形成されており、砂中に打ち込まれるとき、砂の抵抗を逃がすようになっている。また、砂カップ５上端の開口縁２２は、径方向外側より内側を低くするように傾斜されており、開口縁２２上の砂を砂カップ５内に案内するようになっている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、チェーンブロック６は、具体的には、レバーブロックからなり、それぞれの引き込み用リブ１０に取り付けられるように２つ具備されている。チェーンブロック６は、それぞれ一対のフック（図示せず）と、一方のフックに連結されたチェーン２３と、他方のフックに設けられチェーン２３を巻き上げる巻上げ部２４とを備える一般的なものである。チェーンブロック６は、一方のフックを引き込み用リブ１０の第１係合孔１１に係合させると共に、他方のフックを引き込み用リブ１０の下方の固定系に係合させ、巻上げ部２４でチェーン２３を巻き上げることで筒体２を下方に引くようになっている。
【００２１】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２２】
サンドクッション３２の深層の砂を採取する場合、まず、サンドピット３３の上端を区画する仕切板３５のハッチ３６から図示しないスコップ等を入れてハッチ３６直下の表層の砂に位置決め用の窪み３７を形成し、この窪み３７に砂採取装置１を適当な深さ差し込んで立てる。この後、図１に示すように、それぞれのチェーンブロック６の一方のフックを引き込み用リブ１０の第１係合孔１１に係合させると共に、他方のフックを仕切板３５に、ハッチ３６に臨んで係合させ、双方のチェーンブロック６のチェーン２３を巻上げ部２４で同時に巻き上げる。これにより、筒体２は鉛直下方に引かれ、筒体２の下端に当接される砂カップ５と共に砂中に打ち込まれることとなる。
【００２３】
また、チェーンブロック６のみでは力不足の場合は、芯棒３を下方に押し込むためのボルト１６を筒体上部８から取り外し、筒体２の上端をハンマー等で打ってもよい。筒体上部８が芯棒３を覆っているため、芯棒３がハンマーで打たれることはなく、筒体２を砂中に良好に打ち込むことができる。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、筒体２が砂中に所定深さ打ち込まれたら、チェーン２３の巻き上げを止め、ボルト１６を正回転させて芯棒３を下方に押し込む。図５（ｂ）に示すように、砂カップ５がさらに下方に押し込まれて筒体２から離間され、砂カップ５上端の開口４が開放される。深層の砂の流動性が高い場合、砂カップ５内に砂が流入される。また、芯棒３に設けられたガイド部材２１が筒体２外に移動して砂中に露出される。
【００２５】
この後、図５（ｃ）に示すように、筒体下部７から筒体上部８を取り外して芯棒３の大径部１９を露出させると共に、全てのチェーンブロック６を仕切板３５と引き込み用リブ１０から取り外し、大径部１９を上方に引いて芯棒３を引き上げる。これにより、ガイド部材２１と砂カップ５が上昇する。このとき、砂カップ５が砂から抵抗を受け、砂カップ５及び芯棒３の中心軸が筒体２の軸上からずれることもあるが、芯棒３に設けられたガイド部材２１が筒体２下端の内周縁に当接して芯棒３を筒体２と同軸上に戻すようにガイドするため、砂カップ５は上昇することで自動的に筒体２と同軸となる。また、砂カップ５が砂で満たされている場合、砂カップ５と筒体２の間にある砂は、砂カップ５の上昇に伴って筒体２内の間隙１５に取り込まれて逃がされ、砂カップ５が筒体下部７の下端に当接されることで砂カップ５の上端開口４が再び塞がれる。また、筒体２から砂カップ５が離間した時点で砂カップ５内に砂が流入せず、砂カップ５が空である場合、砂カップ５の上端開口縁２２が周囲の砂を削ると共に、削った砂を砂カップ５内に案内し、砂カップ５が深層の砂で満たされることとなる。芯棒３をさらに引き上げると、砂カップ５は筒体２を突き上げながら上昇し、砂上に引き上げられる。このとき、砂カップ５は上端開口４を筒体２に塞がれた状態で上昇することとなるため、砂カップ５内に上層の砂が混入することはなく、深層の砂のみを採取することができる。また、芯棒３の引き上げ作業は、仕切板３５と引き込み用リブ１０から取り外したチェーンブロック６を用いるとよい。具体的には、大径部１９の第２係合孔２０にチェーンブロック６の一方のフックを係合させると共に、他方のフックをハッチ３６の上方の足場等の固定系に係合させ、巻上げ部２４でチェーン２３を巻き上げるとよい。
【００２６】
このように、上下に延びて形成され砂中に打ち込まれる筒体２と、この筒体２内に上下スライド自在に設けられた芯棒３と、この芯棒３の下端に取り付けられると共に上端に開口４を有する有底筒体状に形成され、筒体２が砂中に挿入されるとき筒体２に当接して開口４を塞がれ、芯棒３を介して下方に押し込まれたのち引き上げられたとき砂を取り込む砂カップ５とを備えて砂採取装置１を構成したため、サンドピット３３のような狭隘な場所であっても深層部の砂を容易に採取することができる。
【００２７】
また、筒体２と芯棒３との間には、筒体２から離間した砂カップ５を引き上げて筒体２に当接させるとき、砂カップ５と筒体２の間の砂を取り込んで逃がすための間隙１５が形成されるものとしたため、砂カップ５と筒体２との間に砂が噛み込まれるのを防ぐことができ、砂カップ５を引き上げるとき、砂カップ５の上端開口４を確実に筒体２で塞ぐことができる。
【００２８】
筒体２は、上下分割可能に形成され、筒体上部８と筒体下部７が一体のとき芯棒３の上端部外周を覆うと共に、筒体下部７から筒体上部８を取り外したとき芯棒３の上端部を露出させるものとしたため、筒体上部８で芯棒３の上端部外周を覆ったとき、筒体２の上端をハンマー等で打って筒体２を砂中に打ち込むことができ、筒体上部８を取り外したとき芯棒３を容易に引き上げることができる。
【００２９】
筒体２の上端部には、芯棒３を下方に押し込むためのボルト１６が取り付けられるものとしたため、簡易な構造で容易に芯棒３を押し下げることができると共に、筒体２の上端をハンマー等で打つ場合には容易に筒体２から取り外すことができる。
【００３０】
芯棒３には、筒体２と砂カップ５が当接するとき筒体２内に収容されると共に、筒体２から砂カップ５が離間するとき露出され、砂カップ５を引き上げて筒体２に当接させるとき、筒体２下端の内周縁に当接して砂カップ５と筒体２を同軸にするように案内するテーパ状のガイド部材２１が設けられるものとしたため、深層の砂を収容した砂カップ５を上昇させて筒体２に当接させるとき、筒体２と砂カップ５を確実に同軸にすることができ、砂カップ５の上端開口４を確実に塞ぐことができる。
【００３１】
筒体２に着脱自在に設けられ、筒体２を砂中に打ち込むためのチェーンブロック６を備えて砂採取装置１を構成したため、簡単な構造で容易に砂採取装置１を地中に打ち込むことができる。
【００３２】
なお、筒体２を砂中に打ち込むためのチェーンブロック６を備えるものとしたが、積層される砂の高さが低い場合や、砂の流動性が極めて高い場合等、砂中に砂採取装置１を小さな力で打ち込める場合はチェーンブロック６を具備しなくともよい。
【００３３】
また、引き込み用リブ１０は周方向に１８０度の間隔を隔てて一対設けられるものとしたが、周方向に所定間隔を隔てて複数設けられるものとしてもよい。この場合、チェーンブロック６は引き込み用リブ１０と同数の複数具備するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す砂採取装置の使用状態の正面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】砂採取装置の使用手順を示す説明図であり、（ａ）は砂中に砂採取装置を打ち込んだ状態を示し、（ｂ）は芯棒を押し下げて砂カップを筒体から離間させた状態を示し、（ｃ）は芯棒を引き上げて砂カップを再び筒体に当接させた状態を示す。
【図６】砂カップを押し下げた砂採取装置の要部拡大断面図である。
【図７】原子炉格納容器の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  砂採取装置
２  筒体
３  芯棒
４  開口
５  砂カップ
６  チェーンブロック
７  筒体下部
８  筒体上部
１５  間隙
１６  ボルト
２１  ガイド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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