(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結管の下端部につながれて掘削孔内に挿入される装置本体が、ヘッドカバー、このカバーに上端部を連結して垂下する外筒、ヘッドカバーの中心部に上端部を連結して外筒の略全長に亘って垂下する中心軸、該中心軸の下端部に連結されたガイドブロック、中心軸に昇降自在に外嵌するピストン、該ピストンに上端部を連結して下端部を外筒とガイドブロックとの間に挿嵌した試料採取筒、及び中心軸に昇降自在に外嵌すると共にピストンの上部の内側に配置したクラッチ筒によって構成され、
連結管を通してヘッドカバーとピストンとの間のシリンダ室に圧力水を導入する通水路を備え、
クラッチ筒は、上端がシリンダ室に臨む受圧部をなし、ピストンの上部内側に設けた上窄まりテーパ内周面に対向する上窄まりテーパ外周面を有し、このテーパ外周面に臨んで設けた半径方向の貫通孔にクラッチボールを嵌装すると共に、ピストンとの間に介装したばねにて上方へ付勢されており、
常時はばねに付勢されてクラッチ筒が押し上げられ、これにともなって前記クラッチボールがピストンの前記テーパ内周面に押圧されて中心軸の外周面を押接し、且つ該クラッチボールが中心軸の外周面に設けた環状溝に嵌まり込んで当該ピストンを中心軸にロックしているが、シリンダ室に圧力水を供給した際、その圧力によりクラッチ筒がばねの付勢に抗して押し下げられてピストンのロックを解除し、ピストンの下降によって試料採取筒が掘削孔の底部地中に突入するように構成されてなる地質ボーリング調査における試料採取装置。
【請求項２】
ピストンの側面にその内外を透通する上下方向の長孔が形成され、クラッチ筒に固着されたレバーが前記長孔を通してピストンの外側に突出してなる請求項１記載の地質ボーリング調査における試料採取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中の粘土層、シルト層等の地質の状態を調べる地質ボーリング調査において、地質試料を採取する試料採取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に地質ボーリング調査では、掘削機によって掘削した掘削孔内に、試料採取装置の本体を連結管に連結して挿入すると共に、装置本体の下端から突出される試料採取筒によって地質試料を採取し、この採取した試料から各地層の構成物質、積層状態、圧密度等を調べる。
【０００３】
従来、前記装置本体として、ヘッドカバー、このカバーの外周部から下方へ延びる外筒、ヘッドカバーの中心部から外筒の略全長に亘って延びる中心軸、この中心軸の下端部に固着されたガイドブロック、中心軸に昇降自在に外嵌するピストン、及びピストンに上端部を連結して下端部を外筒とガイドブロックとの間に挿嵌した試料採取筒によって構成され、ヘッドカバーとピストンとの間のシリンダ室に連結管を通して圧力水を導入することにより、ピストンの下降に伴って試料採取筒が掘削孔の底部地中に突入し、その内部に地質試料を柱状に取り込むようにしたものが汎用されている。
【０００４】
しかして、このような地質ボーリング調査では、試料採取の前段階として連結管を順次継ぎ足しながら装置本体を掘削孔底まで降ろしてゆく作業を行うことになるが、地質試料を確実に採取する上で、該作業の開始から装置本体が掘削孔底に達するまで外筒内部でピストンを上限位置に安定に保持しておき、掘削孔底に到達後のシリンダ室への圧力水の導入に伴って該ピストンを円滑に下降させる必要がある。また、ピストンの下降途上で試料採取筒の先端が岩盤や硬質土壌に突き当たって押し込み不能になった場合、それまでに試料採取筒に入った分は少量であっても貴重な地質試料になるから、これを振動等で落下させずに地上へ引き上げることが望ましい。
【０００５】
そこで、本出願人は先に、試料採取装置として、外筒内に上下２つのピストンを装填し、下部ピストンに試料採取筒を設けると共に、両ピストン間にクラッチ機構を設けたものを提案した。このクラッチ機構は、上窄まりテーパ内周面を有する下部ピストン側の受けリングと、そのテーパ内周面に対向する上窄まりテーパ外周面を有する上部ピストン側の摺動リングと、該摺動リングの半径方向の貫通孔に装填したクラッチボールと、上部ピストンを上方へ付勢するコイルばねとからなり、常時はばね力によってクラッチボールが中心軸の外周面と受けリングのテーパ内周面とに圧接して下部ピストンを中心軸にロックしているが、シリンダ室に圧力水が供給された時、その圧力により上部ピストンが下降して下部ピストンのロックを解除するようになっている。また、試料採取筒の先端が岩盤や硬質土壌に突き当たって押し込み不能になった際、圧力水の供給停止によって下部ピストンが中心軸に固定され、もって試料採取筒を軸方向に揺動させずに地上まで引き上げることが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の試料採取装置を実際のボーリング調査に使用してみると、クラッチ機構の作動が不確実であり、下部ピストンのロック解除が不完全なまま、上下のピストンがシリンダ室への圧力水の流入に伴って強制的に押し下げられる結果、中心軸の表面が食い込み状態で摺接するクラッチボールによって傷付けられ、該中心軸が早期に使用不能になって交換を余儀なくされるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて、地質ボーリング調査における試料採取装置として、試料採取筒を地中へ突入させるピストンの中心軸に対するロックとロック解除を担うクラッチ機構の作動信頼性が高く、試料採取時にピストンが完全にロック解除された状態で下降するために中心軸の表面に傷を生じにくく、もって耐久性に優れたものを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者らは、上述の事情に鑑みて、前記提案に係る先行技術においてクラッチ機構の作動が不確実になる原因を綿密に調べた。その結果、上部ピストンはシリンダ室の圧力水量の増加と共に律速的に下降し、下部ピストンは下降する上部ピストンの圧力を圧縮状態となったばねを介して間接的に受けて押し下げられるが、圧縮状態のばねの弾発力は常にクラッチ機構をロックさせる方向に作用している一方、下部ピストンの下降によって地中に突入する試料採取筒が受ける抵抗は各地層の疎密、構成粒子の粒度及び硬度、水分含有率等によって絶えず変動するため、下部ピストンの下降は前記ばねの圧縮度合の変化を伴って非律速的となり、その下降速度が速まる度にロックが掛り易くなり、しかも中心軸の円周面に対して球面で点接触するクラッチボールの摺接抵抗が小さいことから、下降の慣性力とばねの弾発力が勝り、ロック状態のままでも下部ピストンが下降してしまうことが判明した。本発明は、この知見に基づいて、前記先行技術の欠点を解消すべく様々な観点から鋭意検討を重ねて究明されたものである。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明の地質ボーリング調査における試料採取装置は、図面の参照符号を付して示せば、連結管２の下端部につながれて掘削孔３内に挿入される装置本体１が、ヘッドカバー４、このカバー４に上端部を連結して垂下する外筒５、ヘッドカバー４の中心部に上端部を連結して外筒５の略全長に亘って垂下する中心軸６、中心軸６の下端部に連結されたガイドブロック７、中心軸６に昇降自在に外嵌するピストン８、該ピストン８に上端部を連結して下端部を外筒５とガイドブロック７との間に挿嵌した試料採取筒９、及び中心軸６に昇降自在に外嵌すると共にピストン８の上部の内側に配置したクラッチ筒１０によって構成され、連結管２を通してヘッドカバー４とピストンとの間のシリンダ室１１に圧力水を導入する通水路２１を備え、クラッチ筒１０は、上端がシリンダ室１１に臨む受圧部１２をなし、ピストン８の上部内側に設けた上窄まりテーパ内周面１３に対向する上窄まりテーパ外周面１４を有し、このテーパ外周面１４に臨んで設けた半径方向の貫通孔１５にクラッチボール１６を嵌装すると共に、ピストン８との間に介装したばね１７にて上方へ付勢されており、常時はばね１７に付勢されてクラッチ筒１０が押し上げられ、これにともなって前記クラッチボール１６がピストン８の前記テーパ内周面１３に押圧されて中心軸６の外周面を押接し、且つ該クラッチボール１６が中心軸６の外周面に設けた環状溝６２に嵌まり込んでクラッチボール１６が中心軸６の外周面とピストン８のテーパ内周面１３とに押接して当該ピストン８を中心軸６にロックしているが、シリンダ室１１に圧力水を供給した際、その圧力によりクラッチ筒１０がばね１７の付勢に抗して押し下げられてピストン８のロックを解除し、ピストン８の下降によって試料採取筒９が掘削孔３の底部地中Ｅに突入するように構成されている。
【００１０】
上記構成にあっては、シリンダ室１１に圧力水を供給することにより、まずクラッチ機構がピストン８のロックを解除するが、該ピストン８自体はシリンダ室１１に流入する圧力水によって直接に押し下げられることになるから、地中に突入する試料採取筒が受ける抵抗が変動しても、ピストン８はシリンダ室１１への圧力水の流入速度に応じて律速的に下降し、また試料採取筒９の受ける抵抗変動の影響で圧力水の流入速度が変化しても、クラッチ機構はその影響を受けることなく最初にロック解除した状態を維持することになる。しかして、試料採取筒９が下限位置まで地中に突入した段階、あるいは試料採取筒９が岩盤や硬質土壌等に突き当たって突入停止した段階でシリンダ室１１への圧力水の流入を停止すれば、シリンダ室１１内の圧力が低下するから、クラッチ筒１０がばね１７の蓄力によって押し上げられ、これに伴ってクラッチボール１６がピストン８側の上窄まりテーパ内周面１３に当接し、テーパ誘導にて半径方向内側へ押し付けられて中心軸６の表面に圧接し、もってピストン８が中心軸６にロックされるから、そのまま装置本体１を引き上げることにより、試料採取筒９内に入った地質試料Ｓを安定した状態で地上へ運び出すことができる。
【００１１】
請求項２の発明は、上記請求項１の試料採取装置において、ピストン８の側面にその内外を透通する上下方向の長孔１８が形成され、クラッチ筒１０に固着されたレバー１９が該長孔１８を通してピストン８の外側に突出してなるものとしている。この場合、試料採取後の引き上げの際、ピストン８がその自重と採取試料の重みによる負荷で下方へ引っ張られ、これに伴って上窄まりテーパ内周面１３がクラッチボール１６に圧接するから、該ピストン８のロック状態がより強固になるが、装置本体１を地上への引き上げ後に分解するとき、外筒５を外してレバー１９を引き下げれば、クラッチ筒１０が下がってロック解除されるから、該ピストン８を中心軸６から容易に引き抜くことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る試料採取装置では、図６（Ａ）に示すように、試錐機４０に設けたチャック筒４１を油圧シリンダ４２によって上昇させた状態で、このチャック筒４１の内部に連結管２を挿通させると共に、図１に示すように連結管２の先端部を装置本体１の連結部材１ａに連結する。次に、連結管２を下降させて装置本体１を掘削孔３に挿入し、装置本体１が試料採取位置つまり掘削孔３の底部に達するまで連結管２を順次継ぎ足してゆく。しかして、装置本体１内の試料採取筒９及び外筒５の先端が試料採取位置に達した時点で、水圧ポンプ４３を作動させて試料採取を行うことになる。この装置本体１の構造について、図１〜図５を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００１３】
図１は、中間部を省略した装置本体１の全体を示す縦断面図である。この装置本体１は、ヘッドカバー４、このカバー４の外周部に上端部を螺嵌固定して垂下するら外筒５、ヘッドカバー４の中心孔４ａに上端部を螺入連結して外筒５の略全長に亘る長さで垂下する中空状の中心軸６、この中心軸６の下端部に連結されたガイドブロック７、中心軸６に昇降自在に外嵌するピストン８、該ピストン８の下部に上端部を外嵌してねじ２０ａ，２０ａにて固着され、下端部を外筒５とガイドブロック７との間に挿嵌した試料採取筒９、及び中心軸６に昇降自在に外嵌すると共にピストン８の上部の内側に配置したクラッチ筒１０によって構成されている。
【００１４】
ヘッドカバー４は、最下位の連結管２とは連結部材１ａを介して切り離し可能に螺合連結されており、その内部に、地上から連結管２…を通して送られる圧力水をピストン８との間のシリンダ室１１に導く通水路２１と、中心孔４ａより側方外部に連通する排気路２２とを備えると共に、シリンダ室１１内へ突出するストッパーピン２３を螺着している。また外筒５は、上部筒体５ａと、その下端に螺合連結した下部筒体５ｂとに分割構成され、上部筒体５ａの下部周面に排水孔２４が穿設されている。
【００１５】
中心軸６は、長い軸本体６ａと、その下端にねじ部６１を介して螺合連結した短かい下部軸体６ｂとに分割構成されている。そして、ヘッドカバー４の中心孔４ａに螺挿された軸本体６ａの上端部の内側に、逆止弁を構成する環状の弁座部材２５とボール２６とが装填されている。また下部軸体６ｂは、下端部をガイドブロック７に螺合連結しており、該ガイドブロック７に近接した位置の周面に内外を透通する通気孔２７，２７を有すると共に、下端開口が溶接固着した栓体２８にて封止されている。なお、軸本体６ａのヘッドカバー４への嵌入部と、栓体２８のガイドブロック７への嵌入部は、それぞれ嵌装したＯリング２９にて気密状態となっている。
【００１６】
ガイドブロック７は、ブロック本体７０、この本体７０に下方から螺着した締付けリング７２、これら本体７０と締付けリング７２との間で挟着されたゴムリング７１より構成され、ゴムリング７１が試料採取筒９の内周面に対して気密状態で摺接するように設定されている。しかして、ブロック本体７０は中心孔７０ａを有するが、この中心孔７０ａは中心軸６の下端に固着された栓体２８で封止されている。
【００１７】
ピストン８は、ピストン本体８０、その上端部に下部を内嵌螺合した受けリング８１、この受けリング８１上に配置した独立の受圧リング８２の３部材より構成されており、ピストン本体８０の外周の上部及び中間部と受圧リング８２の外周とに嵌装したピストンリング３０を介して外筒５の内周面に摺接する一方、ピストン本体８０の下半部において上下のブシュ３１ａ，３１ｂを介して中心軸６に摺接しているが、該ピストン本体８０の上半部から受けリング８１にわたる部分の内周が中心軸６の外周面から離間し、これによって構成される環状空間にクラッチ筒１０が挿嵌されている。２０ｂはブシュ３１ｂの固定ねじである。しかして、受けリング８１は、下部に上窄まりテーパ内周面１３を有すると共に、このテーパ内周面１３に臨んで複数の半径方向の貫通孔１５が周方向に等配形成され、各貫通孔１５にその形成位置の肉厚より径大のクラッチボール１６が遊嵌状態に装填されている。
【００１８】
クラッチ筒１０は、受圧リング８２の内周と中心軸６の外周との間に、その両者８２，６に対して相対摺動自在に挿嵌した上部筒１０ａと、この上部筒１０ａに上端部を螺挿連結して前記環状空間に配置した下部筒１０ｂとで構成されており、上部筒１０ａの周縁を鍔状とした上端が受圧リング８２よりもシリンダ室１１側へ突出して受圧部３２をなすと共に、下部筒１０ｂの中間部には受けリング８１の上窄まりテーパ内周面１３に対向する上窄まりテーパ外周面１４を有している。また、上部筒１０ａの外周の環状段部３３ａと受けリング８１の内周の環状段部３３ｂとの間に圧縮コイルスプリング１７が介装されており、その弾発力によってクラッチ筒１０が上方へ、ピストン８が下方へそれぞれ付勢される結果、受けリング８１のテーパ内周面１３と下部筒１０ｂのテーパ外周面１４とが互いに接近し、クラッチボール１６が受けリング８１のテーパ内周面１３と中心軸６の外周面とに圧接することにより、常時はピストン８が中心軸６に軸方向移動不能にロックされる。
【００１９】
しかして、中心軸６の外周面上部には浅い環状溝６２が設けてあり、この環状溝６２にクラッチボール１６が嵌まり込むことによって、ピストン８を上限位置、つまり受圧リング８２がストッパーピン２３に当接した位置でより安定にロックできるようになっている。また、ピストン本体８０の上端部と中間部との間は外径の小さい薄肉部をなし、この薄肉部に内外を透通する上下方向の長孔１８が形成され、クラッチ筒１０の下端部に固着されたレバー１９が該長孔１８を通してピストン８の外側に突出している。
【００２０】
なお、ヘッドカバー４の外筒５に接する外周、ピストン本体８０の試料採取筒９に接する下端部外周、受圧リング８２の内周、クラッチ筒１０の上部筒１０ａ内周、及びブシュ３１ｂの内周には、それぞれ対接面との間を液密又は気密封止するためのＯリング２９が嵌装されている。
【００２１】
このような構成の試料採取装置では、装置本体１の使用前の組立状態でピストン８が上限位置でロックされるように設定しておく。すなわち、図１及び図２（Ａ）に示すように、受圧リング８２をストッパーピン２３に当接させてピストン８全体が上限位置にある状態で、圧縮コイルスプリング１７によってピストン８側の上窄まりテーパ内周面１３とクラッチ筒１０側の上窄まりテーパ外周面１４とが接近する方向に付勢されることにより、クラッチ筒１０の各貫通孔１５内にあるクラッチボール１６が中心軸６の外周面と受けリング８１の上窄まりテーパ内周面１３とに圧接し、これによりクラッチ筒１０が該クラッチボール１６を介して中心軸６と一体となり、ピストン８が中心軸６にロックされる。しかして、ピストン８にはその自重によって下降方向の負荷が掛かるが、この負荷は上窄まりテーパ内周面１３をクラッチボール１６に押接するように作用するから、装置本体１を地上から掘削孔３の底部へ降ろすまでの間、ピストン８は上限位置で安定に保持される。
【００２２】
そして、装置本体１が掘削孔３の底部に到達して試料採取を開始するには、水圧ポンプ４３〔図６（Ａ）参照〕を作動させ、地上から連結管２…及びヘッドカバー４の通水路４ａを通してシリンダ室１１内に図２（Ｂ）及び図３の矢印ａの如く圧力水を送り込む。この圧力により、図２（Ｂ）に示すように、まずクラッチ筒１０が圧縮コイルスプリング１７の付勢に抗して下降し、その上窄まりテーパ外周面１４がピストン８側の上窄まりテーパ内周面１３から離れ、クラッチボール１６による該テーパ内周面１３及び中心軸６の表面に対する押接がなくなり、ピストン８のロックが解除される。そして、受圧リング８２がシリンダ室１１内に流入する圧力水によって直接に押し下げられ、図３に示すように、ピストン本体８０及び受けリング８１と一体に中心軸６に沿って下降し、この下降に伴ってピストン本体８０に固着されている試料採取筒９が掘削孔３の底部地中Ｅに突入し、該試料採取筒９に地質試料Ｓが取り込まれてゆく。
【００２３】
この試料採取過程では、ピストン８シリンダ室１１に流入する圧力水によって直接に押し下げられるから、地中に突入する試料採取筒が受ける抵抗が変動しても、ピストン８はシリンダ室１１への圧力水の流入速度に応じて律速的に下降する。一方、クラッチ筒１０はピストン８とは独立してシリンダ室１１の圧力水の圧力を直接に受けて受圧リング８２に対する当初位置よりも下がった状態を保つため、試料採取筒９の受ける抵抗変動の影響で圧力水の流入速度が変化しても、その影響を受けることなく最初にロック解除した状態を維持する。
【００２４】
なお、当初に試料採取筒９内のピストン８とガイドブロック７との空間９０を満たしていた空気は、図３の矢印ｂで示すように、ピストン８の下降に伴って中心軸６の下部の通気孔２７，２７より当該中心軸６の内部に流入し、上端の逆止弁のボール２６を押し上げてヘッドカバー４の通気路２２より外部へ放出される。
【００２５】
しかして、下降するピストン８の受圧リング８２が外筒５の排水孔２４の位置に達すると、シリンダ室１１の圧力水が該排水孔２４から排出され、シリンダ室１１の圧力が低下し、ピストン８の下降が停止すると共に、クラッチ筒１０が圧縮コイルスプリング１７の蓄力によって押し上げられ、これに伴ってクラッチボール１６がピストン８側の上窄まりテーパ内周面１３に当接し、テーパ誘導にて半径方向内側へ押し付けられて中心軸６の表面に圧接し、もってピストン８が自動的に中心軸６にロックされる。従って、この段階で試料採取筒９の土中への突入は停止し、その内部への地質試料Ｓの取込みが完了したことになる。
【００２６】
この試料取込み完了は地上側では送り込む圧力水の圧力低下によって確認されるから、圧力水の供給を停止し、次の装置本体１の引き上げ作業に移ることになる。そして、この作業で装置本体１を引き上げると、ガイドブロック７と試料採取筒９との摺接界面がゴムリング７２によって気密封止されているから、試料採取筒９内に真空吸引力が作用し、試料採取筒９内に入った地質試料Ｓは当該採取筒９の先端位置で地中Ｓから分離し、該採取筒９内に充填した状態で装置本体１と一体に引き上げられる。また、この引上げの過程では、ピストン８が中心軸６にロックされているから、試料採取筒９を軸方向に揺動させることなく地上へ引き上げることができ、もって試料採取筒９内の地質試料Ｓの落下や層序の乱れを回避できる。
【００２７】
また、前記のピストン８を降下させつつ試料採取筒９内に地質試料Ｓを取り込む途上において、試料採取筒９の先端が岩盤や硬質土壌等に突き当たって、それ以上は地中Ｓへ侵入不能になった場合、これを地上側では圧力水が送給不能になることから検知できる。従って、その時点でシリンダ室１１への圧力水の供給を停止すれば、前記した試料取込み完了時と同様に、クラッチ筒１０が圧縮コイルスプリング１７の蓄力によって押し上げられ、ピストン８が自動的に中心軸６にロックされるから、そのまま装置本体１の引き上げ作業に移行すればよい。しかして、この試料取込みの中途停止によって試料採取筒９内に入った地質試料Ｓが少量であっても、該地質試料Ｓは、装置本体１の引き上げに伴って当該採取筒９の先端位置で地中Ｓから分離し、該採取筒９内に充填した状態でピストン８のロックによって揺動することなく地上まで引き上げられ、この引き上げの過程で落下したり層序の乱れを生じることはない。
【００２８】
かくして地上に引き上げた装置本体１より採取した地質試料Ｓを取り出すには、外筒５の下部筒体５ｂを捻回して上部筒体５ａから分離して外し、次いで該上部筒体５ａを捻回してヘッドカバー４から分離して外す。そして、図４に示すように、試料採取筒９をピストン本体８０に固定していたねじ２０ａ，２０ａを外した上で、中心軸６の軸本体６ａを捻回して下部軸体６ｂから分離し、図５に示すように、この軸本体６ａをピストン８及びクラッチ筒１０と一体に試料採取筒９から取り外す。次に、中心軸６の下部軸体６ｂを捻回してガイドブロック７から取り外せば、ブロック本体７０の中心孔７０ａが大気中に開放し、地質試料Ｓを充填した内側の負圧が解除されるから、試料採取筒９内より地質試料Ｓを容易に取り出すことができる。
【００２９】
この試料採取筒９内の地質試料Ｓは、ガイドブロック７をピストンとして棒材等で押し込んで試料採取筒９の先端から押し出す等の適宜の方法で該採取筒９から抜き出すことにより、図６（Ｂ）の如く地中にあった状態そのままの柱状試料として得られる。なお、図６（Ｂ）では地質試料Ｓの層を単純化して示しているが、例えば調査対象が自然堆積層である場合は、構成成分及び厚さの異なる極めて多数枚の地層が積み重なった状態になっている。
【００３０】
一方、試料採取筒９から取り外した中心軸６の軸本体６ａには、ピストン８及びクラッチ筒１０が強くロックされている。これは、試料採取後の引き上げの際のピストン８の自重と採取試料の重みによる負荷でピストン８が下方へ引っ張られ、これに伴って上窄まりテーパ内周面１３のクラッチボール１６への圧接が強まってロック状態がより強固になることによる。しかるに、使用後の各部材は内面側まで泥等が付着しているのが普通であり、次の使用のために全体を分解して汚れを除去する必要がある。このとき、上記実施例の構成では、ピストン本体８０の側面から突出しているレバー１９を図５の矢印ｃで示すように下方へ引くことにより、クラッチ筒１０が引き下がってロックは簡単に解除されるから、中心軸６の軸本体６ａをピストン８及びクラッチ筒１０から容易に引き抜くことができ、以降はクラッチ筒１０の上部筒１０ａ、受圧リング８２、受けリング８１、レバー１９、クラッチ筒１０の下部筒１０ｂの順にピストン本体８０から取り外して全体を分解できる。
【００３１】
なお、ピストン８とクラッチ筒１０は、上記実施例では、中心軸６への組み付けを容易にするために、ピストン８はピストン本体８０、受けリング８１、受圧リング８２の３部材に、クラッチ筒１０も上部筒１０ａと下部筒１０ｂの２部材にそれぞれ分割構成しているが、これらの分割形態は様々に設定できる。例えば、クラッチ筒１０を上下に分割した構成（上記実施例も含む）では、ピストン８側の受けリング８１と受圧リング８２を一体物としても差し支えない。また、外筒５及び中心軸６は、上記実施例では組立及び試料採取後の取外しを容易にするためにを上下に分割構成しているが、一本の筒体より構成してもよい。更に、ピストン８の下降限位置を定めるためのストッパーを中心軸６の下部又はガイドブロック７に取り付けるようにしてもよい。その他、各部材の形状、部材相互の連結構造等、細部構成については実施例以外に種々設計変更可能である。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、地質ボーリング調査において、連結管の下端部につながれて掘削孔内に挿入される装置本体の外筒内に、試料採取筒を取り付けたピストンが装填され、シリンダ室への圧力水の供給によって該ピストンが中心軸に沿って降下することにより、試料採取筒を切削孔底部の地中へ突入させる構成の試料採取装置として、上記ピストンの中心軸に対するロックとロック解除を担うクラッチ機構の作動信頼性が高く、試料採取時に該ピストンが完全にロック解除された状態で下降するために中心軸の表面に傷を生じにくく、もって耐久性に優れたものが提供される。
【００３３】
請求項２の発明によれば、上記の試料採取装置として、試料採取後の装置本体を地上への引き上げ後に分解するとき、ピストンの中心軸に対するロックを簡単な操作で容易に解除できるものが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る試料採取装置による試料採取の開始前の状態を中間部を省略して示す縦断面図である。
【図２】  同試料採取装置のクラッチ機構部分を拡大して示す縦断面図であり、（Ａ）は中心軸にピストンがロックされた状態、（Ｂ）は同ロックが解除された状態を示す。
【図３】  同試料採取装置による試料採取途上の状態を中間部を省略して示す縦断面図である。
【図４】  試料採取後の装置本体より外筒を取り外した状態を示す縦断面図である。
【図５】  同外筒の取り外し後の試料採取筒から中心軸の軸本体をピストン及びクラッチ筒と一体に分離した状態を示す縦断面図である。
【図６】  （Ａ）は試料採取装置の使用状態を示す概略図、（Ｂ）は採取した地質試料を示す斜視図である。
【符号の説明】
１            装置本体
２            連結管
３            掘削孔
４            ヘッドカバー
５            外筒
６            中心軸
７            ガイドブロック
８            ピストン
９            試料採取筒
１０          クラッチ筒
１１          シリンダ室
１２          受圧部
１３          上窄まりテーパ内周面
１４          上窄まりテーパ外周面
１５          貫通孔
１６          クラッチボール
１７          圧縮コイルスプリング（ばね）
１８          長孔
１９          レバー
２１          通水路
Ｓ            地質試料
Ｅ            底部地中
【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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