(57)【要約】    【課題】  従来のダブルコアチューブ・サンプラーの課題を克服し、効率的なコアリングを可能にした改良型ダブルコアチューブ・サンプラーを提供することである。    【解決手段】  本発明の改良型ダブルコアチューブ・サンプラーは、ビット（１２）の先端から僅かに上方の側壁に、掘進時に供給される水を外部に排出させるための水抜き用孔（１２ｃ）が設けられており、ビットの先端が、内周部分（１２ａ）が外周部分（１２ｂ）よりも先端方向に延びたステップ状の形状を有しており、内周部分が、乾式ダイヤモンドで形成されている。好ましくは、ビットの側壁の前記水抜き用孔より下方の部分に、拡径部となるリーマ（１２ｄ）が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットの先端から僅かに上方の側壁に、掘進時に供給される水を外部に排出させるための水抜き用孔が設けられた改良型ダブルコアチューブ・サンプラーであって、
前記ビットの先端が、内周部分が外周部分よりも先端方向に延びたステップ状の形状を有しており、前記内周部分が、乾式ダイヤモンドで形成されていることを特徴とするダブルコアチューブ・サンプラー。
【請求項２】
前記ビットの側壁の前記水抜き用孔より下方の部分に、拡径部となるリーマが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のダブルコアチューブ・サンプラー。
【請求項３】
前記ビットの外周部分の先端にメタルチップが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のダブルコアチューブ・サンプラー。
【請求項４】
採取したコアの落下を防止するためのコアリフターを有する改良型ダブルコアチューブ・サンプラーであって、
前記コアリフターが、リング状の本体と、前記本体の内周面から上方に延びた紐状体又は布状体とを有していることを特徴とするダブルコアチューブ・サンプラー。
【請求項５】
採取したコアを収容する袋の上端を保持するチューブリングを有する改良型ダブルチューブコア・サンプラーであって
前記チューブリングが、円筒形の形状を有しており、前記チューブリングの上端が、外縁から内縁に向かって下方に傾斜していることを特徴とするダブルコアチューブ・サンプラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤や地盤のコアリングを効率的に行うための改良型ダブルコアチューブ・サンプラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
岩盤や地盤のコアリング（コア採取）を行う器具として、ダブルコアチューブ・サンプラーは、広く用いられている。ダブルコアチューブ・サンプラーは一般的に、アウターチューブとインナーチューブの二重管構造を有しており、先端部に給水しながら岩盤や地盤を掘進するようになっている。ダブルコアチューブ・サンプラーの先端には、岩盤や地盤を掘進するため、硬質金属製のビットが設けられている。また、ダブルコアチューブ・サンプラーには、採取したコアが落下しないように、コアリフターが設けられている。従来のコアリフターは、図５（ｃ）に示されるように、上縁の径が下縁の径よりも小さく、周面の一部に隙間が設けられたバネ状の部品であり、コアリフターの弾性力によりコアの落下を防止している。さらに、ダブルコアチューブ・サンプラーは、採取したコアを掘進しつつ袋に収容するように構成されているものが一般的であり、袋の上端を保持するため、チューブリングが用いられている。従来のチューブリングは、図６（ｃ）に示されるように、上端が外側に向かって傾斜（テーパ）している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ダブルコアチューブ・サンプラーの従来のビットは、最先端部が平面（フラット）であるため、掘進しようとする岩盤や地盤の抵抗を大きく受けて掘進速度が遅くなり、水がサンプラー先端部に浸入してコアの含水状態が変わるので、原岩盤や原地盤を正確に表す不攪乱試料の採取が困難であるという課題を有する。また、従来のコアリフターでは、隙間に砂礫や粘土等が挟まってバネが閉まりにくくなり、採取したコアが落下するおそれがある。さらに、上端が外側に向かって傾斜している従来のチューブリングでは、図６（ｂ）に示されるように、袋とチューブリングとの間の隙間に砂礫等が入り易くなるため、袋が破損するおそれがある。このように、従来のダブルコアチューブ・サンプラーには、改善すべき点が数多くあるのが現状である。
【０００４】
したがって、本発明は、従来のダブルコアチューブ・サンプラーの課題を克服し、効率的なコアリングを可能にした改良型ダブルコアチューブ・サンプラーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願請求項１に記載の、ビットの先端から僅かに上方の側壁に、掘進時に供給される水を外部に排出させるための水抜き用孔が設けられた改良型ダブルコアチューブ・サンプラーは、前記ビットの先端が、内周部分が外周部分よりも先端方向に延びたステップ状の形状を有しており、前記内周部分が、乾式ダイヤモンドで形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項２に記載の改良型ダブルコアチューブ・サンプラーは、前記請求項１のサンプラーにおいて、前記ビットの側壁の前記水抜き用孔より下方の部分に、拡径部となるリーマが設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項３に記載の改良型ダブルコアチューブ・サンプラーは、前記請求項１又は２のサンプラーにおいて、前記ビットの外周部分の先端にメタルチップが取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項４に記載の、採取したコアの落下を防止するためのコアリフターを有する改良型ダブルコアチューブ・サンプラーは、前記コアリフターが、リング状の本体と、前記本体の内周面から上方に延びた紐状体又は布状体とを有していることを特徴とするものである。
【０００９】
本願請求項５に記載の、採取したコアを収容する袋の上端を保持するチューブリングを有する改良型ダブルチューブコア・サンプラーは、前記チューブリングが、円筒形の形状を有しており、前記チューブリングの上端が、外縁から内縁に向かって下方に傾斜していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の改良型ダブルコアチューブ・サンプラーにおいて、ビットをステップ状にし、最先端部を乾式ダイヤモンドで形成したことにより、水が先端部に浸入しにくくなったので不攪乱試料の採取が可能になるとともに、掘進時の先端部のブレを軽減することができる。また、リーマの設置により、水を一層浸入させにくくするとともに、先端部のブレの一層の軽減も可能にすることができる。また、メタルチップの設置により、粘土層や軟岩についても効率的な掘進が可能になる。また、本発明の新規なコアリフターにより、コアの落下を効率的に防止することができる。さらに、本発明の新規なチューブリングにより、袋の破損の可能性を極力回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る改良型ダブルコアチューブ・サンプラーについて詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る改良型ダブルコアチューブ・サンプラー１０の長さ方向断面図である。図１において参照符号１２は、本発明の第１の特徴をなすビットを示している。
【００１２】
岩盤や地盤を掘進するためのビット１２の先端は、内周部分１２ａが外周部分１２ｂよりも先端方向に延びたステップ状の形状を有している。内周部分１２ａは、乾式ダイヤモンドで形成された、いわゆる乾式ダイヤモンドビットとなる。ここで、乾式ダイヤモンドとは、工業用ダイヤモンド粉とマトリックス（タングステンカーバイド）とを混合して焼結させたものであり、工業用ダイヤモンド粉とマトリックス（銅合金とタングステンカーバイド）とを混合して焼結させた湿式ダイヤモンドと対比される材料である。乾式ダイヤモンドビットは、掘進の際に水の存在を必要とする湿式ダイヤモンドビットと相違して、水の存在を必要としない。
【００１３】
なお、外周部分１２ｂは、乾式ダイヤモンドで形成してもよく湿式ダイヤモンドで形成してもよい。
【００１４】
ビット１２の先端から僅かに上方の側壁には、水抜き用孔１２ｃが設けられている。水抜き用孔１２ｃは、掘進時に地上からダブルコアチューブ・サンプラー１０に供給される水をサンプラー１０の外部に排出させるためのものである。
【００１５】
ビット１２を上述のようにステップ状にしたことにより、フラット状の場合と比較して接地面積が小さくなり接地圧が大きくなるため、掘進速度が大きくなり、その結果、ビット１２の先端部に水が浸入しにくくなる（図３（ａ）参照）。一方、内周部分１２ａが乾式ダイヤモンドで形成されているため、先端部に水が存在しなくとも、掘進させることが可能である。以上のように、先端部に水が浸入しない状態で掘進が行われるので、不攪乱試料を採取することができる。また、上述のように、先端部の接地圧が大きいため、先端部のブレが少なくなる。
【００１６】
また、好ましくは、ビット１２の外周の水抜き用孔１２ｃより下方の部分に、拡径部となるリーマ１２ｄを設けてもよい（図２（ｂ）参照）。リーマ１２ｄにより水が下方（先端部）に浸入するのが妨げられるので、ビット１２の先端部に水が一層浸入しにくくなる（図３（ｂ）参照）。また、リーマ１２ｄの設置により、先端部のブレを一層軽減させることができる。
【００１７】
さらに、好ましくは、ビット１２の先端の外周部分１２ｂの先端にメタルチップ１２ｅを設けてもよい（図２（ｃ）参照）。メタルチップ１２ｅは、図２（ｄ）に示されるように、一般的にヘリカル状に配置されており、炭化チタン等の材料で形成される突起部である。軟岩や粘土層については、メタルチップ１２ｅを取り付けたビット１２を用いるのが好ましい（軟岩や粘土層について、ダイヤモンドビットでは、効率的に掘進を行うことができない）。
【００１８】
次に、本発明の第２の特徴をなすコアリフターについて説明する。コアリフター１４は、上述のように、採取したコアの落下防止用器具である。図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、コアリフター１４の３種の形態をそれぞれ示した図である。図４（ａ）に示されるコアリフター１４は、リング状の本体１４ａと、本体１４ａの周囲に設けられた複数の貫通孔１４ｂを通して本体１４ａに装着された複数の紐状体１４ｃとを有している。紐状体１４ｃは、一端に結び目を作り、他端を本体１４ａの外側から貫通孔１４ｂを介して本体１４ａの内側上方に通すことによって、本体１４ａに装着される。紐状体１４ａは、通常の紐の他、釣糸等を用いてもよい。
【００１９】
図４（ｂ）に示されるコアリフター１４は、隣接する貫通孔１４ｂ毎に紐状体１４ｃを通すことによって、紐状体１４ｃを本体１４ａに装着している点を除いて、図４（ａ）に示されるコアリフター１４と実質的に同一である。また、図４（ｃ）に示されるコアリフター１４は、紐状体１４ｃの代わりに、布状体１４ｄが本体１４ａの内面に貼付されている点を除いて、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるコアリフター１４と実質的に同一である。なお、布状体１４ｄは、織布で形成してもよく不織布で形成してもよい。
【００２０】
図５（ａ）及び（ｂ）は、コアリフター１４を使用状態を示した図である。使用時には、コアリフター１４の紐状体１４ａ又は布状体１４ｄの先端が上方に延びるように配置しておく。ダブルコアチューブ・サンプラー１０を用いて掘進すると、コアリフター１４の下方からコアが徐々に浸入する（図５（ａ）参照）が、コアがコアリフター１４の紐状体１４ｃを超えると（（図５（ｂ）参照）、紐状体１４ｃがコアの側面に引っ掛かるため、コアの落下が防止される。なお、図５（ｃ）は、従来のコアリフターを示した図である。
【００２１】
次に、本発明の第３の特徴をなすチューブリングについて説明する。チューブリング１６は、上述のように、採取したコアを収容する袋の上端を保持するための器具である。チューブリング１６は、円筒形の形状を有しており、図６（ａ）に示されるように、上端の外縁１６ａから上端の内縁１６ｂに向かって下方に傾斜している。なお、袋は、チューブリング１６の外面に設けられた溝部１６ｃのところで輪ゴム１６ｄ等によって固定されている。
【００２２】
チューブリング１６の上端が、上述のように構成されているので、掘進作業時に砂礫等が袋とチューブリングの外面との間に挟まりがちである従来のチューブリング（図６（ｂ）参照）と異なり、砂礫等がチューブリング１６の内部の空洞に落下するので、袋の破損という事態を回避することができる。
【００２３】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係るダブルコアチューブ・サンプラーの長さ方向断面図である。
【図２】図１のダブルコアチューブ・サンプラーの先端部の拡大図である。
【図３】掘進時に先端部に水が浸入しにくいことを説明するための図である。
【図４】コアリフターの斜視図である。
【図５】コアリフターの使用状態を示した図である。
【図６】チューブリングの上端を示した図である。
【図７】本発明のダブルコアチューブ・サンプラーを用いてコアリングを行っている状態を示した一連の図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ダブルコアチューブ・サンプラー
１２  ビット
１２ａ  内周部分
１２ｂ  外周部分
１２ｃ  水抜き用孔
１２ｄ  リーマ
１２ｅ  メタルチップ
１４  コアリフター
１４ａ  本体
１４ｃ  紐状体
１４ｄ  布状体
１６    チューブリング
【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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