(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング及び該パイプと該キャップリングとの間に配置するフイルムからなるチューブを保持する機能を有するインナーリングを備えたものであって、該インナーリング及び該パイプにテーパーを設け、該インナーリングのテーパー部と該パイプのテーパー部とが摺り合うようにインナーリングがキャップリングで締め付け可能に配置されたことを特徴とする採泥器。
【請求項２】
コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング、マウントリング及びフイルムからなるチューブを保持する機能を有するインナーリングを備え、該パイプの先端に該マウントリングを配置し、該コアサンプラーの最先端に該キャップリングを配置し、更に、該マウントリングと該キャップリングとの間に該インナーリングを配置したことを特徴とする採泥器。
【請求項３】
マウントリングとインナーリングにテーパーを設け、マウントリングのテーパー部とインナーリングのテーパー部とが摺り合うようにキャップリングでインナーリングを締め付け可能に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の採泥器。
【請求項４】
コアサンプラー内部にフイルムからなるチューブを配したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の採泥器。
【請求項５】
コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング及び該パイプと該キャップリングとの間に配置するフイルムからなるチューブを保持する機能を有するインナーリングを備え、該インナーリング及び該パイプにテーパーを設け、該インナーリングと該パイプとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、該インナーリングと該パイプとを互いのテーパー部が摺り合うように該キャップリングで締め付けてフイルムからなるチューブを固定することを特徴とする採泥器のコアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置する方法。
【請求項６】
コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング、マウントリング及びフイルムからなるチューブを保持する機能を有するインナーリングを備え、該パイプの先端に該マウントリングを配置し、該コアサンプラーの最先端に該キャップリングを配置し、該マウントリングと該キャップリングとの間に該インナーリングを配置し、且つ、該マウントリングと該インナーリングとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、該マウントリングと該インナーリングとを該キャップリングで締め付けてフイルムからなるチューブを固定することを特徴とする採泥器のコアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湖沼及び浅海域等の水域における水面下の底泥や堆積物を採取するための採泥器であって、コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器及び該採泥器のコアサンプラーにフイルムからなるチューブを配置する方法、採泥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湖沼及び浅海域等の水域における水面下の底泥や堆積物を採取する手段として、振動式採泥器が活用されている。即ち、パイプ状のコアサンプラーを振動機で振動させ、これにより底泥や堆積物に振動を与え、コアサンプラー周辺の底泥や堆積物を局部的に液状化させることによりコアサンプラーを底泥や堆積物中に貫入させるものである。この方法は、振動機による一軸振動をおこして、底泥や堆積物周辺を局部的に液状化させ、採取層の撹乱を少くし、底泥や堆積物を底泥の状態、堆積の状態を現状のままに、しかも簡単に、低コストで取り出すことができるという特徴を有する。
【０００３】
しかしながらこの方法において、特に、採取対象物が砂質土を含む場合は、長尺のサンプルの採取が困難で、ボーリングによる採取方法では、直径１０ｃｍ程度のコアサンプラーで高々数１０ｃｍ程度の長さのサンプルしか採取できないという現状にある。これは、特に、採取対象物が砂質土である場合、採取したサンプルをコアサンプラーから取り出すのに困難を伴うからである。コアサンプラーに採取したサンプルは、自重又はピストンで押し出して取り出すが、サンプルが砂質土の場合は、サンプルをコアサンプラーの外に取り出しにくいという問題がある。
【０００４】
また、従来方法では、長尺のサンプルを採取できないという問題がある。通常、採取可能なサンプルの長さは数１０ｃｍから１ｍ程度である。更に、特に長尺のサンプルにおいては、採取したサンプルを乱すことなく取り出すのが困難という問題がある。採取したサンプルを取り出すには、自重で取り出す方法、ピストンで押し出す方法があるが、長尺の場合は、いずれの方法も適用しがたい。コアサンプラーを切断する方法もあるが、切断する方法は、コアサンプラーを無駄にする、管が金属製のときには切断するのに困難を伴う、サンプルに堆積状態の攪乱を生じ、堆積状態を現状のままに取り出すことができない等の問題があり、ほとんど利用されないのが現状である。
【０００５】
サンプルの取り出しを容易にする手段として、コアサンプラーを蝶番結合することによりコアサンプラーの長さ方向に開閉可能な半割りタイプとする方法が、特開平１０−１９７４２に提案されている。しかしながら、コアサンプラーを半割にする方法においては、蝶番が貫入の邪魔になる、コアサンプラーにその長さ方向に切れ目が入っているので、コアサンプラーの気密性が悪く、コアサンプラーを引き出す際に、折角採取したサンプルが落下し、サンプルが採取しにくいという問題がある。また、蝶番を取り付けるには、コアサンプラーを金属製にする必要がある。コアサンプラーが金属製の場合、その自重が重いため、人手では作業ができず、重機を使用する必要がある。その結果、採泥器の機動性が失われ、かつ、採泥のコストが極めて大きいものになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、口径の大きいコアサンプラーによる採取が可能で、しかも、長尺のコアサンプラーで採取したサンプルでも容易に底泥堆積状態を現状のままに取り出すことができ、採取対象が砂質土である場合にも適用できる、採泥器及び採泥方法を提供しようとするものである。
【０００７】
本発明者は、採泥器のコアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置することにより、採取したサンプルを、底泥の現状そのままに、コアサンプラーから容易に取り出すことを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置するのに適した採泥器、コアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置した採泥器及びコアサンプラーにフイルムからなるチューブを配置する方法、採泥方法を提供するものである。
【０００９】
フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置するために、コアサンプラーの先端にフイルムからなるチューブを固定するデバイスを設けるのがよい。コアサンプラーは、通常円筒状のものである。その円筒内に、採取した底泥を収容保持する。本発明の第一は、このコアサンプラーの先端部分に、フイルムからなるチューブを固定するためのデバイスを設けるものである。その第二は、フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置した採泥器であり、その第三は、採泥器のコアサンプラーにフイルムからなるチューブを配置する方法、採泥の方法である。
【００１０】
コアサンプラーの先端部分に、フイルムからなるチューブを固定するためのデバイスを設けるものについて説明する。即ち、コアサンプラーは、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、パイプの先端部に底泥に貫入する刃先となるキャップリング及びパイプとキャップリングとの間に配置したフイルムからなるチューブを固定するインナーリングを備えることができる。インナーリング及びパイプはともにテーパーを設けて、インナーリングのテーパー部とパイプのテーパー部とが摺り合うようにインナーリングをキャップリングで締め付け可能に配置することができる。
【００１１】
そして、インナーリングとパイプとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、インナーリングとパイプとをキャップリングで締め付けてフイルムからなるチューブを固定し、フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置することができる。また、この際、インナーリングとパイプにテーパー部を設け、これらテーパー部同士が摺り合うようにインナーリングとパイプをキャップリングで締め付けてフイルムからなるチューブを固定し、フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置することもできる。この際、インナーリング及びパイプにテーパーを設けるが、インナーリングとパイプとが接触する部分において、インナーリング及びパイプ双方にテーパーを設けるものである。
【００１２】
また、コアサンプラーは、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング、フイルムからなるチューブを固定するマウントリングとインナーリングを備え、パイプの先端にマウントリングを配置し、コアサンプラーの最先端にキャップリングを配置し、更に、マウントリングとキャップリングとの間にインナーリングを配置したものでもよい。
【００１３】
そして、マウントリングとインナーリングはキャップリングでインナーリングを締め付け可能に配置される。マウントリングとインナーリングとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、マウントリングとインナーリングをキャップリングで締め付けてフイルムからなるチューブを固定することにより、コアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置することができる。
【００１４】
また、マウントリングとインナーリングにはテーパーを設け、マウントリングのテーパー部とインナーリングのテーパー部とが摺り合うようにキャップリングでインナーリングを締め付け可能に配置することができる。マウントリングとインナーリングとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、マウントリングのテーパー部とインナーリングのテーパー部とを摺り合うようにキャップリングで締め付けてフイルムからなるチューブを固定することにより、コアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置することができる。
【００１５】
コアサンプラーは、円筒状のものが多い。コアサンプラーは、金属製のものもあるが、プラスチック製のものが好適に使用できる。直径の小さいコアサンプラーの場合は、その自重もそれほど重くはならないが、直径が大きくなるとその自重は極端に重くなる。このような場合には、プラスチック製のコアサンプラーを使用するのがよい。プラスチック製のコアサンプラーにおいては、その自重が軽いので、重機を使用する必要が無く、人手で採泥作業が可能であり、採泥作業が機動性に富むものになり、広範囲の地域に亘って採泥することができる。その上、採泥コストも低く抑えることができる。本発明のように特定の構成を有するコアサンプラーにおいては、パイプをプラスチック製にするのがよい。
【００１６】
採泥器に、採取した泥を内包するためのフイルムからなるチューブを配することができる。フイルムからなるチューブは、コアサンプラーに配置する。即ち、採泥器のパイプ部分にフイルムからなるチューブを配し、採取した泥を該フイルム製チューブに内包せしめるのである。該チューブを泥を内包した状態でパイプから引き出すことにより、採取した泥を容易に取り出すことができる。フイルム製のチューブは、例えば、カッターナイフで容易に切ることができるので、希望の位置の泥サンプルを容易に取り出すことができる。
【００１７】
フイルム製のチューブは、インナーリングとキャップリングとを利用してパイプ内に配置することができる。即ち、コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング及び該パイプと該キャップリングとの間に配置するインナーリングを備え、該インナーリングと該パイプとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、該インナーリングと該パイプとを該キャップリングで締め付けることによりフイルムからなるチューブを固定することができる。
【００１８】
また、マウントリング、インナーリングとキャップリングとを利用してパイプ内にフイルム製チューブを配置することができる。即ち、コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥堆積層に貫入する刃先であるキャップリング、マウントリング及びインナーリングを備え、該パイプの先端に該マウントリングを配置し、該コアサンプラーの最先端に該キャップリングを配置し、該マウントリングと該キャップリングとの間に該インナーリングを配置し、且つ、該マウントリングと該インナーリングとの間にフイルムからなるチューブの先端を挿入し、該マウントリングと該インナーリングとを該キャップリングで締め付けることによりフイルムからなるチューブを固定することができる。
【００１９】
次に、本発明の採泥器を使用して採泥する方法を説明する。まず、採泥器を使用して採泥する際に、キャップリングの先端から抑え蓋をコアサンプラーに挿入し、該コアサンプラーを採泥場所に垂直に立て、振動機で該コアサンプラーを振動させて、該コアサンプラーを採泥場所に貫入させることを特徴とする採泥方法である。抑え蓋は円柱体のものであって、パイプ内を抵抗無く移動できるものであればよい。抑え蓋は、採泥が進むと同時に泥とともにパイプ内を上昇していく。採泥の際、泥の表層が流動し、泥の状態が底地等の現状と変わってしまう可能性がある。この点、抑え蓋を使用すると、採取した泥の流動が阻止されて、底地の現状と同じ状態で採泥することが可能になる。コアサンプラーは、採泥の際には、垂直にしておく必要がある。垂直にしておかないと、正確な採泥ができないからである。
【００２０】
また、泥を採取した後において、振動器を取り外して、パイプ上部に水を注ぎ、その上に気密蓋を被せ、更に、パイプにハンドルを取付け、該ハンドルにウインチ又はチェーンブロック等のフックを取付け、コアサンプラーを垂直方向に引き抜くのがよい。この際、気密蓋は簡単にパイプ内を気密にするものであり、Ｏリングを挟んで螺合可能に係合された２個の円柱体からなる気密蓋を使用することができる。採泥後振動器を取り外すと、水面又は水面がない場合は底泥面から上に飛び出たパイプ部分には、泥の入っていない空間部分が生じる。そのため、パイプを引き上げたときに、該空間部分が伸縮して、折角採取した泥がパイプの下から抜け落ちてしまう。
【００２１】
これを避けるために、パイプの上部空間部分に水を満たす。水を満たした後は、水が泥の中に入らないように上蓋を泥の表層部に置き、更に、パイプの上部を気密蓋で蓋をする。気密蓋は、パイプに空気等が入らないように設ける。その後、コアサンプラーを底地から引き抜くのである。
【００２２】
コアサンプラーを底泥面から引き抜いた後、フイルム製チューブをコアサンプラーから取り出す必要がある。即ち、底泥面から引き抜いたコアサンプラーを樋上に水平に置き、キャップリング、インナーリングやマウントリングを取り外した後、該コアサンプラーの下部にフイルム固定器具を取付けてフイルムからなるチューブを固定具に固定し、該コアサンプラーの上部に取付けたハンドルを引っ張り該コアサンプラーのパイプを引き抜き抜くのである。そうすると、泥を内包したチューブが後に残る。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。一般的に使用される振動式採泥器の例を図１０に示した。基本的には、採泥器は、パイプ状のコアサンプラー１の上端に、コアサンプラーを保持するためのパイプクランプ２を固定し、この上に水が出入し得る間隔３を有するスペーサー４を配し、さらにこの上に振動機５を取り付けたものである。
【００２４】
実際の使用に当たっては、コアサンプラー１をサンプリングしたい水域の底泥面に直立させ、振動機５を作動させることによりコアサンプラー１を縦方向に振動させ、コアサンプラー１周辺の泥を局部的に液状化し、徐々にコアサンプラー１を泥中へ貫入させる。コアサンプラーの貫入につれて、コアサンプラー１内に土質試料が進入し、上方のスペーサー４の間隔３からコアサンプラー１内の水が流出していく。必要な深さまでコアサンプラー１を貫入させた後、振動機５を停止し、振動機５をコアサンプラー１より取り外し、コアサンプラー1の上部、即ち採取した泥が詰まっていない空間に水を満たしたまま、あるいは水を注入したのちに気密蓋をし、コアサンプラー１を底泥中より引き抜く。採取したサンプルは、コアサンプラー１に簡易振動機等を用いて振動を与えながら押し出すか、サンプル自体の重量又はピストンを利用し処理する。
【００２５】
本発明は、更に、フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置するのに適した採泥器とともに、フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置した採泥器及びコアサンプラー内にフイルムからなるチューブを配置する方法を含めて採泥方法を提供する。
【００２６】
フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置するために、コアサンプラーに特定の構成をもたせることができる。この例を図１に示した。即ち、コアサンプラー１は、パイプ１０、インナーリング１６及びキャップリング１４からなる。パイプ１０の先端部、即ち、底泥を採取する側に、パイプ１０とインナーリング１６とがキャップリング１４でこれら３者が一体化するように締め付け可能に配置されたものである。この場合、図２に示したように、パイプ１０及びインナーリング１３がキャップリングによって締め付けられる。
【００２７】
この際、マウントリングを使用しない構成では、図３に示したように、パイプ１０及びインナーリング１３にテーパーを設ける。そして、図４に示したように、パイプのテーパー部とインナーリングのテーパー部とが摺り合うようにして、インナーリングがキャップリングによって締め付けられる。インナーリングとパイプとが接触する部分において、インナーリングとパイプの双方にテーパーを設ける
【００２８】
パイプ１０は金属製でもよいが、プラスチックから形成されたものが好ましい。金属製のパイプは、特に、長尺になると重量感があり、重くなり、採泥の作業が困難になりやすい。一方、プラスチック製のパイプにおいては、軽量であるので、作業が楽なものになる。特に、ポリカーボネートから形成されたパイプが、衝撃強度に強くまた透明性に優れることから好適に使用できる。
【００２９】
図２において、パイプ１０とキャップリング１４とを結合するために、パイプ１０の外側とキャップリング１４の内側にねじが切られている。インナーリング１６はキャップリング１４とパイプ１０との間に配置され、インナーリング１６とパイプ１０がキャップリング１４がねじ込まれ固定される。また、マウントリングを使用しない構成ではインナーリングにテーパーが設けられており、図４に示したように、インナーリング１３のテーパー部とパイプ１０のテーパー部とが摺り合うように、キャップリング１４がねじ込まれ固定される。
【００３０】
図２に示したように、インナーリング１６とパイプ１０の間に、フイルムからなるチューブ１５の一端が配置、固定され、パイプ１０内にチューブが配置され、固定される。即ち、チューブをパイプ１０とインナーリング１６との間に挟み、パイプ１０にキャップリング１４をそれぞれねじ込み固定する。この際に、フイルムからなるチューブは、コアサンプラー１内に配置、固定される。
【００３１】
インナーリングにテーパーを設けた場合も同様に、図４に示したように、チューブ１１をコアサンプラー１内に配置、固定することができる。即ち、チューブ１１をパイプ１０とインナーリング１３との間に挟み込む。そして、パイプ１０にキャップリング１４をそれぞれねじ込み固定する。この際に、チューブ１１は、コアサンプラー１内に配置、固定される。
【００３２】
チューブをパイプ内に配置したコアサンプラーの上端に、コアサンプラーを保持するためのパイプクランプを固定し、この上に水が出入し得る間隔を有するスペーサーを配し、さらにこの上に振動機を取り付ける。この採泥器をサンプル採取地点に持って行き、水域の底泥面に直立させ、振動機を作動させることによりコアサンプラーを縦方向に振動させ、サンプルを採取する。
【００３３】
採取した柱状サンプルは、以下のようにして取り出す。図２及び図４において、パイプ１０からキャップリング１４及びインナーリング１３又は１６を取り外す。そうすると、パイプ１０内に配置したチューブ１１の先端がパイプ１０の外に現れるので、このチューブの先端部分を引っ張ってチューブ内に取り込まれた泥のサンプルを引き出す。チューブを除くと、土質サンプルがその堆積状態がそのままの姿で取り出すことができる。
【００３４】
チューブをパイプ内に配置しない場合は、コアサンプラーに簡易振動機等を用いて振動を与えながら押し出すか、サンプル自体の重量又はピストンを利用して、柱状のサンプルを採取する。しかし、この際に、サンプルが攪乱され、堆積状態が現状のままの姿ではサンプルが採取できない場合がある。また、サンプルが砂質土の場合は、サンプルがパイプから取り出すことが困難である。更に、パイプが数ｍに及ぶ長尺の場合には、採取した柱状サンプルをパイプから、堆積状態そのままの姿で取り出すのは、極めて困難である。この点、チューブをパイプの内側に配した場合は、採取した柱状サンプルを堆積状態そのままの姿で、容易に取り出すことができる。
【００３５】
特に、パイプが長尺の場合には、採取した柱状サンプルがパイプから取り出しにくいので、パイプを切断することが行われるが、チューブを使用する場合には、その必要がない。これは、チューブがパイプの中を滑るように移動するからである。サンプルが砂質土である場合においても、サンプルが直接パイプに接触しないため、チューブがパイプを滑るように移動させることができるので、結果的にサンプルを容易に、しかも堆積状態そのままの姿で取り出すことができる。
【００３６】
チューブをコアサンプラー内に配置する構成の他の例を図５に示した。即ち、コアサンプラー１は、パイプ１０、マウントリング１２、インナーリング１６及びキャップリング１４からなる。パイプ１０の先端部、即ち、底泥を採取する側に、マウントリング１２を配置する。パイプ１０、マウントリング１２及びインナーリング１６を、キャップリング１４でこれらが一体化するように締め付け可能に配置されたものである。
【００３７】
図６に示したように、パイプ１０とマウントリング１２とを結合するために、パイプ１０の外側に、マウントリング１２の内側にそれぞれねじが切られている。同時に、マウントリング１２とキャップリング１４とを結合するために、マウントリング１２の一方の端部の外側にねじが、また、キャップリング１４の内側にねじが切られている。インナーリング１６はマウントリング１２とキャップリング１４との間に配置され、マウントリング１２とキャップリング１４との間にねじ込まれ、固定される。
【００３８】
インナーリングとしてテーパを有するものを使用することができる。即ち、図７に示したように、コアサンプラー１は、パイプ１０、マウントリング１２、インナーリング１３及びキャップリング１４からなる。パイプ１０の先端部、即ち、底泥を採取する側に、マウントリング１２を配置する。パイプ１０、マウントリング１２及びインナーリング１３を、キャップリング１４でこれらが一体化するように締め付け可能に配置されている。
【００３９】
パイプ１０とマウントリング１２とを結合するために、パイプ１０の外側に、マウントリング１２の内側にそれぞれねじが切られている。同時に、マウントリング１２とキャップリング１４とを結合するために、マウントリング１２の一方の端部の外側にねじが、また、キャップリング１４の内側にねじが切られている。インナーリング１３はマウントリング１２とキャップリング１４との間に配置され、インナーリング１３のテーパー部とマウントリング１２のテーパー部とが摺り合わされて、マウントリング１２とキャップリング１４との間にねじ込まれ、固定される。コアサンプラー１にマウントリング１２とキャップリング１４とが配置された状況を図９に示した。即ち、コアサンプラー１のパイプ１０の先端に、マウントリング１２とキャップリング１４が配置されている。
【００４０】
図６に示したように、インナーリング１６とマウントリング１２の間に、チューブ１５の一端を配置し固定することにより、コアサンプラー１内にチューブを配置し固定することができる。即ち、チューブ１５をマウントリング１２とインナーリング１６との間に挟み込み、パイプ１０にマウントリング１２を、マウントリング１２にキャップリング１４をそれぞれねじ込み固定する。この際に、チューブは、コアサンプラー１内に配置、固定される。
【００４１】
マウントリング及びインナーリングにテーパを設けるもできる。即ち、図８に示したように、チューブ１１をマウントリング１２とインナーリング１３との間に挟み込み、パイプ１０にマウントリング１２を、マウントリング１２にキャップリング１４をそれぞれねじ込み固定する。この際に、チューブ１１は、コアサンプラー１内に配置、固定される。
【００４２】
このようにチューブをパイプ内に配置したコアサンプラーの上部に、コアサンプラーを保持するためのパイプクランプを固定し、この上に水が出入し得る間隔を有するスペーサーを配し、さらにこの上に振動機を取り付ける。この採泥器をサンプル採取地点に持って行き、水域の底泥面に直立させ、振動機を作動させることによりコアサンプラーを縦方向に振動させ、柱状サンプルを採取する。
【００４３】
採取した柱状サンプルは、以下のようにして取り出す。パイプ１０からキャップリング１４、インナーリング１３又は１６及びマウントリング１２を取り外す。そうすると、パイプ１０内に配置したチューブ１１の先端がパイプ１０の外に現れるので、このチューブ１１の先端部分を引っ張ってチューブ１１内に取り込まれた柱状サンプルを引き出す。チューブ１１を除くと、底泥サンプルが堆積状態そのままの姿で取り出すことができる。このようにして、チューブ１１をパイプ１０の内側に配することにより、採取した柱状サンプルを堆積状態のありのままの姿で、容易に取り出すことができる。チューブ１１をパイプ１０から引き出すには、前述のように、チューブ１１の端を掴んでチューブ１１を引き抜くことができるが、更に、後述のようにデバイスを利用する方法もある。
【００４４】
本発明の第二は、コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動式の振動機からなる採泥器において、該コアサンプラー内部にチューブを配した採泥器である。上記説明した、コアサンプラーに特定の構成をもたした振動式の振動機からなる採泥器のコアサンプラー内に、チューブを配置することができる。コアサンプラーに特定の構成をもたした採泥器においては、コアサンプラー内にチューブを容易に配置することができる。
【００４５】
コアサンプラー内に配置するチューブは、通常のプラスチックフイルムを使用することができる。フイルムを所定の大きさに切断して、パイプの形状に合わして丸めて、パイプ内に挿入してもよいし、あらかじめパイプの形状に合わせてフイルムを袋状乃至筒状に形成したものを使用してもよい。フイルムをパイプの大きさに丸める場合には、フイルムが部分的に重なり合うようにするのがよい。また、フイルムの端は、シールしておくのがよい。また、コアサンプラー専用のチューブを製作し、使用することもできる。
【００４６】
本発明の第三は、コアサンプラー内にチューブを配置する方法を含めて採泥の方法である。まずフイルムからなるチューブをコアサンプラーに配置する方法について説明する。即ち、以下の方法でチューブをコアサンプラー内に配置することができる。即ち、コアサンプラー及び該コアサンプラーの上部に取り付けた振動式の振動機からなる採泥器において、該コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、該パイプの先端部に底泥に貫入する刃先であるキャップリング及び該パイプと該キャップリングとの間に配置するインナーリングを備え、インナーリングとパイプとの間にチューブの先端を挿入し、インナーリングとパイプをキャップリングで締め付けることにより、チューブをコアサンプラー内に配置、固定する方法である。
【００４７】
この際、インナーリングとパイプとが接触する部分において、インナーリングとパイプの双方にテーパーを設け、インナーリングとパイプとの間にチューブの先端を挿入し、インナーリングのテーパー部とパイプのテーパー部とを摺り合うようにキャップリングで締め付けてチューブを、コアサンプラー内に配置、固定することもできる。
【００４８】
他の方法として、以下の方法もある。即ち、コアサンプラー及びコアサンプラーの上部に取り付けた振動式の振動機からなる採泥器において、コアサンプラーが、採取した底泥サンプルを収容保持するパイプ、パイプの先端部に底泥に貫入する刃先であるキャップリング、マウントリング及びインナーリングを備え、パイプの先端に該マウントリングを配置し、コアサンプラーの最先端にキャップリングを配置し、マウントリングとキャップリングとの間にインナーリングを配置し、更に、マウントリングとインナーリングとの間にチューブの先端を挿入し、マウントリングとインナーリングをキャップリングで締め付けてチューブを、コアサンプラー内に配置、固定する方法である。
【００４９】
この際、マウントリングとインナーリングとが接触する部分において、マウントリングとキャップリングの双方にテーパーを設け、マウントリングのテーパー部とインナーリングのテーパー部とが摺り合うようにキャップリングでインナーリングを締め付け可能に配置し、且つ、マウントリングとインナーリングとの間にチューブの先端を挿入し、マウントリングのテーパー部とインナーリングのテーパー部とを摺り合うように該キャップリングで締め付けてチューブを固定することもできる。
【００５０】
以下、採泥作業の手順について説明する。パイプの中に挿入するフイルムからなるチューブは、フイルムを予め適当な長さに切断しチューブ状に加工しておく。チューブの長さは、パイプにマウントリングを装着した長さから５０ｍｍ程度短くしたものである。チューブの片端に２０ｍｍ間隔で２２ｍｍの切り込みをハサミを用いて入れる。パイプ長に併せて内径定規を接続し、たるみやしわの出ないようにフイルムを巻き付ける。フイルムを筒状にした後、専用テープを短冊に切り、数カ所貼り付けて仮止めし、更に、チューブの接合部に対して水平方向に端部から端部までたるみが出ないように貼り付ける。コアサンプラー専用のチューブを使用することもできる。
【００５１】
振動器の振動源には、圧縮気体を使用する。例えば、窒素ボンベを使用する。即ち、窒素ボンベを固定し、圧力計、減圧弁を備えた連続ガス供給システムを窒素ボンベに接続する。使用圧力は、７気圧程度とする。
【００５２】
コアサンプラーの準備をする。パイプに、チューブの切込み側がマウントリング側になるように、マウントリングを取り付け、チューブの切込み側の端部を２０ｍｍ強マウントリングから出るようにする。インナーリングをチューブの切込みの内側に差し入れ、インナーリングのエッジにチューブを合わせってマウントリングに差し込む。さらに、チューブがずれないようにキャップリングを取り付ける。ここでは、マウントリングを使用する場合を例に取り説明したが、マウントリングは使用せずに、インナーリングとキャップリングと使用して採泥できることは言うまでもない。
【００５３】
バイプレータを架台に置き、チューブを装着したパイプを、クランプの奥まで差し込み、ボルトを左右均等に締め付けパイプを国定する。コンペックス等を用いて必要採取長に１００ｍｍ程度の余裕をみて、パイプの泥採取位置にビニールテープ等でマーキングする。
【００５４】
サンプル表層の流動を防止するため、刃先となるキャップリングの先端より抑え蓋を入れる。コアサンプラを採泥地点に据え付け、垂直になっているかどうか水準器で確認する。しっかりと振動器を保持し、コックを開き作動させる。パイプが垂直になるように保持して、コアサンプラーを底泥地に貫入させる。マーキングした必要な採取長まで十分に貫入させ、コックを閉め、振動器の振動を停止する。
【００５５】
採泥器を使用して採泥する際に、キャップリングの先端から抑え蓋をコアサンプラーに挿入するが、抑え蓋は円柱体のもので、パイプ内を抵抗無く移動できるものであって、採泥した泥の表層の流動を防止するものである。特に、採泥後、コアサンプラーを垂直状態から水平状態にする場合、ドロドロした泥状のものが流出してくる。抑え蓋は、このドロドロした泥状物の流出を防止する効果がある。正確な泥試料を採取するために、抑え蓋は重要なものとなっている。また、採泥が進むと、泥とともに抑え蓋はパイプ内を上昇していく。採泥の際、泥の表層が流動し、泥の状態が底地等の状態と変わってしまう可能性がある。この点、抑え蓋を使用すると、採取した泥の流動が阻止されて、底地の現状と同じ状態で採泥することができる。また、採泥中はコアサンプラーを垂直に保持する必要がある。垂直にしておかないと、正確な採泥ができないからである。水準器等を使用して、コアサンプラーが垂直に貫入しているか否かを確認する必要がある。
【００５６】
振動器の振動を停止した後、クランプを緩めパイプから振動器を取り外す。パイプの内側に異物がないか確認した後、図１３に示すように、パイプ上部に水を注ぎ、その上に気密蓋２０を被せ、更に、パイプ３２にハンドル３５を取付け、該ハンドル３５にウインチ又はチェーンブロック等のフックを取付け、コアサンプラーを垂直方向に引き抜く。この際、気密蓋２０はパイプ３２内を気密にするものであり、図１１に示すように、Ｏリング２１を挟んで螺合可能に係合された２個の円柱体２３、２４からなる気密蓋２０を使用することができる。ネジ２５をねじ込むことにより、円柱体２３、２４が強く締め付けられる。この結果、Ｏリング２１が若干膨張するので、この膨張した部分とパイプとが密着し、パイプ内の機密性を保持する。
【００５７】
採泥後振動器を取り外すと、図１２に示すように、水面から又は水面がない場合は底泥面３１から上に飛び出たパイプ部分３２には、泥は入っていず、空間部となっている。そのため、コアサンプラーを引き上げたときに、折角採取した泥がパイプの下、キャップリングから抜け落ちてしまう。これを避けるために、パイプの上部空間部分に水３４を満たす。水を満たした後、水が泥の中に入らないように上蓋を泥の表層部に置き、更に、パイプの上部を気密蓋２０で蓋をする。気密蓋は、パイプに空気等が入らないように設ける。その後、コアサンプラーを底地から引き抜くのである。気密蓋２０の構造例は上述した。
【００５８】
採取した後、処理を行うまでは、コアサンプラーはスタンド等を利用し垂直に保持することが望ましい。採取した泥を処理するには、コアサンプラーを横にする。まず、内蓋の密着状況を確認した後にコアサンプラーを横に倒す。図１４において、処理台４１、４２上に２本の単管パイプ４３、４４を馬４７の上に載せ、更に樋４５を載せ、短管パイプ４３、４４を端部４９に嵌挿し固定する。コアサンプラー４６を横にした状態で、樋４５の上に寝かせる。気密蓋２０をはずし内蓋より上部の水を静かに抜く。専用テープで止めたチューブの継ぎ目が上になるようにする。ベルトレンチを用いて、キャップリング、インナーリング、マウントリングを順次外す。外したリングは水を張ったバケツに速やかに入れる。図１５に示したように、馬４７は短管パイプを挟み込む狭止板４８を２個有する。キャップリング、インナーリング、マウントリングを取り外した後、短管パイプ４３、４４の端に端部４９を取付固定する。
【００５９】
チューブ固定装置を取り付けるため、試料を端部より５０ｍｍ程度取り出す。固定装置をチューブに取り付け、パイプ上部にハンドルを取り付ける。試料が折れたり混合しないよう、パイプを水平方向に静かに引き外す。チューブ固定装置をとりはずす。その後、目的に応じたサンプル処理を行う。
【００６０】
図１６に、フイルム製のチューブ５４をパイプ５１から取り出す際の、状況を示した。チューブ固定装置は、挿入部５３と把持部５２の２個の部品からなっている。把持部５２をチューブ５４の外側に配置し、該チューブ５４の内側に挿入部５３を挿入する。そして、把持部に備えられているネジ５６をねじって、把持部５２と挿入部５３の間にチューブ５４を固定する。一方、パイプ５１の後方にハンドル５５を取り付ける。ハンドル５５に備えるネジ５９を締めることにより、ハンドル５５をパイプ５１に固定する。ハンドル５５は、２本の突起棒５８を有する。チューブ固定装置を、押さえ又は固定し、ハンドル５５を引っ張っることにより、パイプ５１を移動させる。パイプ５１を移動させた後には、採取した泥を内包するチューブが樋４５の上に残る。
【００６１】
試料を分画する。即ち、チューブを取り外し、野帳の項目に従って、必要な処理を行う。サンプルの上下を確認しユポロッド（テープロッド）を貼り付ける。内蓋を利用して、サンプル表面より上部のチューブをカッターナイフで切断する。裁断面にチューブキャップをかぶせ、ティシュペーパを用いて、チューブ表面の汚れ、水分をふき取った後、専用テープで再度貼り付ける。サンプルを必要な長さに併せてマーキングする。マーキング部分にカッターナイフを刺し、サンプル上部を廻しながら切断する。裁断面に蓋を被せ、木箱に収納・保存する。即ち、チューブの切れ端をサンプルの下に敷き、チューブを利用して木箱に移動させる。コアサンプルを切断しない場合は、ポリカーボネートの半割れに収納・保存する。
【００６２】
【発明の効果】
フイルムからなるチューブをコアサンプラー内に配置することにより、採取したサンプルをコアサンプラー内から容易に、しかも底泥、堆積物の現状を維持したまま取り出すことができる。コアサンプラーの口径を大きくすることができる。従来、口径（直径）は、数ｃｍ程度であったものを少なくとも１０ｃｍ以上にすることができる。また、サンプルも長尺のものを採取することができる。従来、採取可能なサンプルの長さは、１ｍ程度であるが、本発明では、少なくとも４ｍの長尺サンプルの採取が可能になる。更に、採取対象物に砂を含む場合においても、口径の大きいコアサンプラーが適用でき、しかも長尺のサンプルを採取することができる。
【００６３】
底泥のサンプル、その堆積層のサンプルをそのままの姿で取り出すことが重要である。底泥堆積層のサンプルをそのままの姿で取り出し、その深さ方向に沿って、一定間隔毎に、サンプルの分析を行うことにより、その底泥堆積層が形成された状況、原因、時系列等を正確に把握することができ、例えば、環境対策に関しても、的確な対策を有効に打ち出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  コアサンプラーの構成例を示す図である
【図２】  図１の断面を示す図である
【図３】  図１でインナーリングにテーパーを有する例を示す図である
【図４】  図３の断面を示す図である
【図５】  コアサンプラーの他の構成例を示す図である
【図６】  図５の断面を示す図である
【図７】  図５でインナーリングにテーパーを有する例を示す図である
【図８】  図７の断面を示す図である
【図９】  採泥器の構成例を示す図である
【図１０】振動式採泥器の例を示す図である
【図１１】気密蓋の例を示す図である
【図１２】採泥後のコアサンプラー上部の状況を示す図である
【図１３】コアサンプラーを引き上げる状況の例を示す図である
【図１４】コアサンプラーを横にした状態を示す図である
【図１５】馬の例を示す図である
【図１６】チューブを取り出す状況の例を示す図である
【符号の説明】
１            コアサンプラー
２            パイプクランプ
３            間隔
４            スペーサー
５            振動機
１０          パイプ
１１          チューブ
１２          マウントリング
１３          インナーリング
１４          キャップリング
１５          チューブ
１６          インナーリング
２０          気密蓋
２１          Ｏリング
２２          ナット
２３、２４    円柱体
２５          ネジ上部
３１          低泥地面又は水面
３２          コアサンプラーのパイプ
３４          水（チューブ内に水を満たす）
３５          ハンドル
４１、４２    台
４３、４４    短管パイプ
４５          樋
４６          パイプ
４７          馬
４８          狭止板
４９          端部
５１          パイプ
５２          把持部
５３          挿入部
５４          チューブ
５５          ハンドル
５６          ネジ
５７          取っ手
５８          突起棒
５９          ネジ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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