(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のアウターチューブとアウターチューブの下端に螺着されたビットとにインナーチューブを内嵌めしてなる軟岩試料採取器であって、ビット先端には周方向に凹部を介在させて複数の刃部を配置し、アウターチューブ・ビット内周面とインナーチューブ外周面との間に水路を形成し、インナーチューブ先端外周面を先細り状のテーパー面に形成して前記水路に連なる斜内向き水路を設けると共に斜内向き水路をビットの凹所に臨ませ、凹部近傍のビットの斜内向き水路を構成するテーパ内周面に凹部への導出水路を刻設してなる軟岩試料採取器。
【請求項２】
円筒状のアウターチューブとアウターチューブの下端に螺着されたビットにインナーチューブを内嵌めし、ビット先端には周方向に凹部を介在させて複数の刃部を配置し、アウターチューブ・ビット内周面とインナーチューブ外周面との間に水路を形成し、インナーチューブ先端外周面を先細り状のテーパー面に形成して前記水路に連なる斜内向き水路を設ける共に斜内向き水路をビットの凹所に臨ませ、凹部の近傍のビットの斜内向き水路を構成するテーパー内周面に凹部への導出水路を刻設してなる軟岩試料採取器を、回転力を伝達する電動モーターに連結し、電動モーターをラックを刻設したポールに装着して電動モーターに内蔵したピニオンと噛み合わせてピニオンを転動させる操作ハンドルにより試料採取器を進退させるようにしたことを特徴とする軟岩の簡易試料採取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟岩の試料採取器と軟岩の簡易試料採取装置に関し、固結度の低い試料の軟岩を攪乱することなく、簡易に採取できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より地盤調査を行う場合、地中の土砂や岩石を採集するために、試料採取器が用いられ、例えば図６および図７に示すように、試料採取器は、円筒状のアウターチューブ１０８とその下端に螺着したビット１０１とにインナーチューブ１０２を内嵌めしてアウターチューブ１０８・ビット１０１とコアチューブ１０２との間に水路１０３を形成し、ビット１０１の先端には周方向に凹部１０４を介在させて複数の刃部１０５を設けてある。水の供給は、掘削する際、刃部１０５が摩擦熱を有するようになるが、その冷却と掘削されたスライムの除去のために行われる。水路１０３はインナーチューブ１０２の先端１０６に開口し、刃部１０５の内面に水を供給する。一方、凹部１０４には導出水路１０７により水路１０３と連通させ凹部１０４に水を供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ダムサイトの地質条件が悪く、軟質基盤上にダムを構築する場合が多くなってきている。
上記のような試料採取器では、軟岩では特に、ボーリング用水がインナーチューブ１０２の先端１０６を通りビット１０１内に至り、インナーチューブ１０２内に入り、試料が流出したり乱された状態の試料がインナーチューブ１０２内に進入することになり、完全な不攪乱試料といえない欠点がある。
【０００４】
また、アウターチューブ１０８・ビット１０１の回転および進退に油圧機構を用いると、装置全体が大きく費用も高いという欠点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、軟岩においても自然の状態のままの試料を採取できるようにすべく、円筒状のアウターチューブとアウターチューブの下端に螺着されたビットとにインナーチューブを内嵌めしてなる軟岩試料採取器であって、ビット先端には周方向に凹部を介在させて複数の刃部を配置し、アウターチューブ・ビット内周面とインナーチューブ外周面との間に水路を形成し、インナーチューブ先端外周面を先細り状のテーパー面に形成して前記水路に連なる斜内向き水路を設けると共に斜内向き水路をビットの凹所に臨ませ、凹部近傍のビットの斜内向き水路を構成するテーパ内周面に凹部への導出水路を刻設してなる軟岩試料採取器とした。
【０００６】
また、簡易な装置で軟岩の試料が採取できるようにすべく、円筒状のアウターチューブとアウターチューブの下端に螺着されたビットにインナーチューブを内嵌めし、ビット先端には周方向に凹部を介在させて複数の刃部を配置し、アウターチューブ・ビット内周面とインナーチューブ外周面との間に水路を形成し、インナーチューブ先端外周面を先細り状のテーパー面に形成して前記水路に連なる斜内向き水路を設ける共に斜内向き水路をビットの凹所に臨ませ、凹部の近傍のビットの斜内向き水路を構成するテーパー内周面に凹部への導出水路を刻設してなる軟岩試料採取器を、回転力を伝達する電動モーターに連結し、電動モーターをラックを刻設したポールに装着して電動モーターに内蔵したピニオンと噛み合わせてピニオンを転動させる操作ハンドルにより試料採取器を進退させるようにした軟岩の簡易試料採取装置とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を添付する図面の図１〜図５に示す具体的実施例により、以下詳細に説明する。
まず、軟岩の簡易試料採取装置について説明する。
図１で、基板１上に、ラック２を刻設したポール３を垂直上に起立させ、回転力を伝達する電動モーター４をポール３に装着し、電動モーター４に内蔵したピニオン（図示せず）を前記ラック２と噛み合わせ、ピニオンを操作する操作ハンドル５によりポール３上を進退可能に設けている。符号６は電動モーター４をポール３上でロックするロックレバーである。
【０００８】
電動モーター４の下端には減速機１１を連結し、減速機１１の下端にはウォータースイベル１２を介在させて試料採取器１３を設ける。ウォータースイベル１２からは水を試料採取器１３に供給する。
符号１４は支柱であり、符号１５は試料採取器１３を地盤に進入させる際、振れを少なくするための振れ止め板である。
【０００９】
試料採取器１３の詳細を図２に示す。
ウォータースイベル１２の下端にヘッド２１を螺着し、ヘッド２１の下端には円筒状のアウターチューブ２２の上端を固着する。アウターチューブ２２の下端にはビット４１が螺着されている。ヘッド２１の下面中央には、垂下状にシャフト２３を螺着し、ナット２４でロックする。シャフト２３にはハウジング２５が外嵌めされ、スラストベアリング２６を介在させ、ハウジング２５の下端にはインナーチューブヘッド２７を固着し、ヘッド２１の回転はインナーチューブヘッド２７に伝達されないようにしてある。
【００１０】
インナーチューブヘッド２７にはインナーチューブ２８が皿ビス２９により固着され、前記アウターチューブ２２とインナーチューブ２８との間には水路４２が形成されている。
インナーチューブヘッド２７の下面中央には、窪所３０を形成しそこにヘッドキャップ３１をスプリングワッシャ３２を介在させて螺着する。このヘッドキャップ３１には逆Ｔ字状通路３３が穿設してあって、その中央の通路開口にはコイルスプリング４３により付勢された鋼球３４が載置されて、Ｔ字状通路３３は鋼球３４を介してインナーチューブヘッド２７を横方向に貫通させた連絡孔３５と通ずる。
【００１１】
なお、符号３６はシール部材である。
試料採取器１３の先端部の詳細について図３、図４および図５により説明する。図３は試料採取器１３の先端の断面図で、図に向かって左側はインナーチューブ２８を装着した状態で、右側はビット４１のみの状態である。図４は図３のIV部拡大図、図５は図３の底面図である。
【００１２】
試料採取器１３は、その先端部では円筒状のアウターチューブ２２・ビット４１内に水路４２が形成できるようにしてインナーチューブ２８を内嵌めする。ビット４１の先端には周方向に凹部４４を介在させて複数の刃部４５を配置する。インナーチューブ２８先端外周面を先細り状のテーパー面４６に形成して前記水路４２に連ならせ、ビット４１のテーパー内周面４９とで斜内向き水路４７を設ける。前記凹部４４の近傍のビット４１のテーパー内周面４９に凹部４４への導出水路４８を刻設する。導出水路４８は図５に示すように半円溝状に形成してある。このように、水路４２、斜内向き水路４７、導出水路４８が形成してあるので、供給された水は僅かはインナーチューブ２８の内側にも流入するが、殆どが凹部４４を半径外方向に通り、インナーチューブ２８の試料を乱すことはない。供給された水は矢印Ａの外方向に供給される。
【００１３】
ここで、電動モーター４を駆動すると、減速器１１およびウォータースイベル１２を経て、試料採取器１３は駆動される。
試料採取器１３の駆動により、ヘッド２１およびアウターチューブ２２・ビット４１は回転する。ここで、この試料採取器１３を地盤内に進入させる際は、ロックレバー６を緩め、操作ハンドル５を回して試料採取器１３を下方へ移動させる。試料採取器１３を上方へ移動させる際は、操作ハンドル５を逆方向に操作する。なお、この際、ウォータースイベル１２を通ってポンプ（図示せず）により圧送された水はヘッド２１内の水路３７を経てアウターチューブ２２の上部からアウターチューブ２２・ビット４１とインナーチューブ２８との間の水路４２を経てビット４１の先端の刃部４５に供給される。
【００１４】
一方、インナーチューブ２８内に試料が進入すると、インナーチューブ２８の奥部に存在した空気および水はＴ字状通路３３から鋼球３４を押し退けて連通孔３５を経て解放される。この連通孔３５はインナーチューブ２８内の空気および水を解放すると共に、ウォータースイベル１２より供給された水を鋼球３４まで通す。
【００１５】
したがって、鋼球３４はインナーチューブ２８内の空気および水を解放させるが、ウォータースイベル１２からの水をインナーチューブ２８内には通さない逆止弁の役目を果たす。
次に、本発明の試料採取器１３の先端部を図３、図４および図５により説明する。
【００１６】
アウターチューブ２２・ビット４１内にインナーチューブ２８を内嵌めしてアウターチューブ２２・ビット４１とインナーチューブ２８との間に水路４２を形成する。ビット４１の先端部に刃部４５を複数個設け、刃部４５間を凹部４４に形成する。前記ビット４１の凹部４４にインナーチューブ２８のテーパー面４６を臨ませ、ビット４１の回転の際、接触しない程度で刃部４５の近傍に位置させると共にビット４１とインナーチューブ２８との間の斜内向き水路４７を狭く形成する。
【００１７】
ポンプより加圧されて供給されたウォータースイベル１２からヘッド２１の水路３７、アウターチューブ２２の上部、アウターチューブ２２とインナーチューブ２８との間の水路４２を経て窪部３０に至った水はインナーチューブ２８の先端が刃部４５の近傍に位置し、かつビット４１の導出水路４８が凹所４４の近傍に位置しているため、外方に向けて噴出され、水はインナーチューブ２８内には殆ど進入せず、インナーチューブ２８内の試料を乱したり、流出せたりすることはない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、円筒状のアウターチューブとアウターチューブの下端に螺着されたビットとにインナーチューブを内嵌めしてなる軟岩試料採取器であって、ビット先端には周方向に凹部を介在させて複数の刃部を配置し、アウターチューブ・ビット内周面とインナーチューブ外周面との間に水路を形成し、インナーチューブ先端外周面を先細り状のテーパー面に形成して前記水路に連なる斜内向き水路を設けると共に斜内向き水路をビットの凹所に臨ませ、凹部近傍のビットの斜内向き水路を構成するテーパ内周面に凹部への導出水路を刻設してなる軟岩試料採取器であるので、軟岩においても自然の状態のままの試料を採取できる。
【００１９】
また、本発明は、上述のように、円筒状のアウターチューブとアウターチューブの下端に螺着されたビットにインナーチューブを内嵌めし、ビット先端には周方向に凹部を介在させて複数の刃部を配置し、アウターチューブ・ビット内周面とインナーチューブ外周面との間に水路を形成し、インナーチューブ先端外周面を先細り状のテーパー面に形成して前記水路に連なる斜内向き水路を設ける共に斜内向き水路をビットの凹所に臨ませ、凹部の近傍のビットの斜内向き水路を構成するテーパー内周面に凹部への導出水路を刻設してなる軟岩試料採取器を、回転力を伝達する電動モーターに連結し、電動モーターをラックを刻設したポールに装着して電動モーターに内蔵したピニオンと噛み合わせてピニオンを転動させる操作ハンドルにより試料採取器を進退させるようにした軟岩の簡易試料採取装置であるので、油圧機構を使わず、簡単な構成で、作業場所が狭い箇所での使用もでき、また垂直のみならず水平あるいはある程度の上方に向けた傾斜でも使用できる。また、本発明の簡易試料採取装置は、５ｍ程度の浅い深度の試料の採取に適する。
【００２０】
本発明によると作業の効率および品質の向上を図り、作業労力の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体的一実施例の概要を示す正面図である。
【図２】本発明に係る試料採取器の縦断面図である。
【図３】本発明の試料採取器の先端要部の縦断面図である。
【図４】図３のIV部の拡大図である。
【図５】図３の底面図である。
【図６】従来の試料採取器の先端部の縦断面図である。
【図７】図６の底面図である。
【符号の説明】
１…基板
２…ラック
３…ポール
４…電動モーター
５…操作ハンドル
６…ロックレバー
１１…減速機
１２…ウォータースイベル
１３…試料採取器
１４…支柱
１５…振れ止め板
２１…ヘッド
２２…アウターチューブ
２３…シャフト
２４…ナット
２５…ハウジング
２６…スラストベアリング
２７…インナーチューブヘッド
２８…インナーチューブ
２９…皿ビス
３０…窪所
３１…ヘッドキャップ
３２…ワッシャ
３３…Ｔ字状通路
３４…鋼球
３５…連絡孔
３６…シール部材
４１…ビット
４２…水路
４３…コイルスプリング
４４…凹部
４５…刃部
４６…先細り状の斜面
４７…斜内向き水路
４８…導出水路
４９…テーパー内周面
【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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