説明

コア採取装置及びコア支持用バケット

【課題】 水分を多く含んだ超軟弱地質においてもコアの脱落を防止させ、コアを十分に支えて確実に回収することができるコア採取技術の提供。
【解決手段】 インナーアッセンブリ2の外側にアウターアッセンブリ1を回転可能に設けたダブルコアバーレル3が形成されているコア採取装置において、スリーブケース21とインナシュー23との間に保持されるリング本体22aの上面から上方に延長して少なくとも3本以上の薄板弾性爪22bが形成されたコア支持用バケット22を備え、薄板弾性爪は、常時は内向屈曲状態に形成保持され、その内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有し、かつ隣り合う薄板弾性爪間の空隙22cを覆うように拡縮膜29が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軟弱地質や崩壊地質、特に水分を多く含んだ超軟弱地質において地質調査用コアを採取する際に使用するコア採取装置及びこのコア採取装置用のコア支持用バケットに関する。
【背景技術】
【0002】
地質調査用コアを採取するためのコア採取装置は、インナーアッセンブリと、アウターアッセンブリを備え、インナーアッセンブリの外側にアウターアッセンブリを回転可能に設けた二重管構造のダブルコアバーレルが形成されている。
そして、アウターアッセンブリの回転に伴って先端に設けた掘削用ビットにより地盤を切削しながら掘り進み、その内側に削り残されたコアをインナーアッセンブリ内に取り込んでいき、ある一定の深さまで掘削するとダブルコアバーレルを上方に引上げてコアを切断し、地上に回収するようになっている。
【0003】
このようなコアの採取に際し、軟弱地質や崩壊地質、特に水分を多く含んだ超軟弱地質においては、コアが崩れ易いため、コアの採取が困難になる。
そこで従来、このような軟弱地質や崩壊地質においてコアの採取を確実にするためにコアトラップ(本発明のコア支持用バケットに相当する)が組み込まれたコア採取装置が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
この従来のコアトラップは、リング(本発明のリング本体に相当する)と、このリングの上面から上方に延長した少なくとも3本以上のブレード(本発明の薄板弾性爪に相当する)を備え、前記ブレードは、常時はその先端同士をリングの軸方向中心に向けた内向屈曲状態に形成保持され、かつその内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有する構造に形成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−46562号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来のコアトラップを使用すると、地盤を掘り進んで行く際には、各ブレードがコアによって内側から押し広げられて内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形するため、コアトラップの存在がコアの取り込みの障害になることはない。
また、コアを切断して回収する際には、各ブレードがその弾性力より垂直起立状態から内向屈曲状態に向けて復元し、その各ブレードがコアに食い込んで支えるため、コアの脱落を防止することができる。
【0007】
しかしながら、従来のコアトラップは、各ブレードがそれぞれ独立してリングの上面から上方に延長しただけの構造であるため、隣り合うブレード間に空隙が生じたままになっている。
【0008】
このように、隣り合うブレード間に空隙が生じていると、特に、水分を多く含んだ超軟弱地質においては、その空隙からコアが水分と共に脱落してしまう。
また、各ブレードが独立しているため、内向屈曲状態に向けての復元状態に大きなバラ付きが生じるなど、コアを十分に支えることができず、コアの確実な回収ができないという問題があった。
【0009】
本発明は、薄板弾性爪(従来のブレードに相当する)の内向屈曲状態から垂直起立状態への弾性変形と、その垂直起立状態から内向屈曲状態へ向けての復元性を確保し、その上で隣り合う薄板弾性爪間の空隙を覆うと共に、各薄板弾性爪同士の連動を促すことにより、水分を多く含んだ超軟弱地質においてもコアの脱落を防止させ、かつコアを十分に支えて確実に回収することができるようにしたコア採取装置及びコア支持用バケットを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明(請求項1)のコア採取装置は、
外管(10)の下端に掘削用ビット(11)が取り付けられているアウターアッセンブリ(1)と、
内管(20)の下端にスリーブケース(21)が取り付けられると共にこのスリーブケース(21)の下端にコア支持用バケット(22)を介してインナシュー(23)が取り付けられているインナーアッセンブリ(2)と、を備え、
前記インナーアッセンブリ(2)の外側にアウターアッセンブリ(1)を回転可能に設けたダブルコアバーレル(3)が形成されているコア採取装置において、
前記コア支持用バケット(22)は、スリーブケース(21)とインナシュー(23)との間に保持されるリング本体(22a)と、このリング本体(22a)の上面から上方に延長した少なくとも3本以上の薄板弾性爪(22b)を備え、
前記薄板弾性爪(22b)は、常時はその先端同士をリング本体(22a)の軸方向中心に向けた内向屈曲状態に形成保持され、かつその内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有し、
かつ隣り合う薄板弾性爪(22b,22b)間の空隙(22c)を覆うように拡縮膜(29)が形成され、
前記拡縮膜(29)は、前記薄板弾性爪(22b)の垂直起立状態で展開拡大し、内向屈曲状態で折畳み縮小するように拡縮可能に形成されている構成とした。
【0011】
また、本発明(請求項2)のコア支持用バケットは、
外管(10)の下端に掘削用ビット(11)が取り付けられているアウターアッセンブリ(1)と、
内管(20)の下端にスリーブケース(21)が取り付けられると共にこのスリーブケース(21)の下端にコア支持用バケット(22)を介してインナシュー(23)が取り付けられているインナーアッセンブリ(2)と、を備え、
前記インナーアッセンブリ(2)の外側にアウターアッセンブリ(1)を回転可能に設けたダブルコアバーレル(3)が形成されているコア採取装置に用いられるコア支持用バケット(22)であって、
このコア支持用バケット(22)は、スリーブケース(21)とインナシュー(23)との間に保持されるリング本体(22a)と、このリング本体(22a)の上面から上方に延長した少なくとも3本以上の薄板弾性爪(22b)を備え、
前記薄板弾性爪(22b)は、常時はその先端同士をリング本体(22a)の軸方向中心に向けた内向屈曲状態に形成保持され、かつその内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有し、
かつ隣り合う薄板弾性爪(22b,22b)間の空隙(22c)を覆うように拡縮膜(29)が形成され、
前記拡縮膜(29)は、前記薄板弾性爪(22b)の垂直起立状態で展開拡大し、内向屈曲状態で折畳み縮小するように拡縮可能に形成されている構成とした。
【発明の効果】
【0012】
本発明のコア採取装置(請求項1)、コア支持用バケット(請求項2)は、隣り合う薄板弾性爪間の空隙を覆うように拡縮膜が形成されている構成に特徴がある。
この拡縮膜によって薄板弾性爪間の空隙を覆うことができるため、水分を多く含んだ超軟弱地質において、空隙から脱落しようとする水分とコアを受け止めて、その脱落を防止させることができる。
【0013】
また、コアを切断して回収する際には、各薄板弾性爪が垂直起立状態から内向屈曲状態に向けて復元するもので、この場合、隣り合う薄板弾性爪同士が拡縮膜によって連結されているため、各薄板弾性爪を連動させて復元させることができ、各薄板弾性爪の復元状態に大きなバラ付きが生じるのを抑制してコアを確実に支えることができる。
即ち、薄板弾性爪の垂直起立状態では拡縮膜が展開拡大しているため、この状態から薄板弾性爪が内向屈曲状態に復元していく際に、この展開拡大状態の拡縮膜を介して隣り合う薄板弾性爪同士を連動させて内向きに引っ張ることができる。
【0014】
尚、地盤を掘り進んで行く際には、各薄板弾性爪がコアによって内側から押し広げられて内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形していくもので、この内向屈曲状態では拡縮膜は折畳み縮小し、垂直起立状態になるに従って展開拡大していくため、この拡縮膜の存在が各薄板弾性爪の動作に影響を及ぼすことはなく、スムーズに薄板弾性爪を内向屈曲状態から垂直起立状態に弾性変形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施例に係るコア支持用バケットの一部切欠正面図。
【図2】本発明の実施例に係るコア支持用バケットの一部切欠平面図。
【図3】本発明の実施例に係るコア支持用バケットの斜視図。
【図4】本発明の実施例に係るコア採取装置の要部を示す断面図。
【図5】本発明の実施例に係るコア採取装置の概略全体を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明のコア採取装置は、図4及び図5に示すように、アウターアッセンブリ1とインナーアッセンブリ2を備え、前記インナーアッセンブリ2の外側にアウターアッセンブリ1を回転可能に設けたダブルコアバーレル3が形成されている。
【0017】
前記アウターアッセンブリ1は、スイベルジョイント4の外管ヘッド40に連結された外管10の下端に掘削用ビット11が取り付けられたもので、その内部にインナーアッセンブリ2を収容した状態で、地上に据付けた動力部(図示せず)により回転し、この回転に伴い前記掘削用ビット11により地盤を切削しながら掘り進んでいく。
なお、前記スイベルヘッド4は、アウターアッセンブリ1の回転がインナーアッセンブリ2に伝達されないようにするためのジョイントであり、軸受(図示省略)により軸支されると共にスプリング(図示省略)により下端方向に付勢されたシャフト41が設けられ、このシャフト41の先端に内管ヘッド42が取り付けられている。
【0018】
前記インナーアッセンブリ2は、前記掘削用ビット11の切削に伴って内側に削り残されたコアを内部に取り込んでいくもので、前記内管ヘッド42に連結された内管20の下端にスリーブケース21が取り付けられると共に、このスリーブケース21の下端にコア支持用バケット22を介してインナシュー23が取り付けられ、かつアウターアッセンブリ1との間には水路5を形成するための隙が形成されている。
【0019】
前記スリーブケース21はスリーブ6の保持部となるものであって、上端から中程にかけての外周にスリーブ収納部21aが形成されている。
前記スリーブ6は、インナーアッセンブリ2内に取り込まれてくるコアを受け入れて保護するためのもので、柔軟で弾性のある透明なポリエチレン樹脂フィルムで円筒状に形成され、小さなジャバラ状の折り返しを多数形成した状態で前記スリーブ収納部21aに収納されている。
【0020】
前記インナシュー23は、水路5を掘削用ビット11まで形成すると共にコアの導入口23aを形成するものであって、地盤に食い込み易くするためのテーパ面23bが下端外周に形成されている。
【0021】
前記コア支持用バケット22は、図1〜図4で示すように、前記スリーブケース21とインナシュー23との間に保持されるリング本体22aと、このリング本体22aの上面から上方に先細りに延長した少なくとも3本以上(実施例では12本)の薄板弾性爪22bを備え、隣り合う薄板弾性爪22b,22b間に空隙22cが形成されている。
【0022】
前記薄板弾性爪22bは、常時はその先端同士をリング本体22aの軸方向中心に向けた内向屈曲状態(図1実線状態)に形成保持され、かつその内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態(図1仮想線状態)に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有している。
このコア支持用バケット22の材料としては、バネ鋼材、ステンレス鋼材、合成樹脂材等、基本的には弾性力を有するものを使用する。
【0023】
そして、前記コア支持用バケット22において、隣り合う薄板弾性爪22b,22b間の空隙22cを覆うように拡縮膜29が形成され、この拡縮膜29は、前記薄板弾性爪22bの垂直起立状態で展開拡大し、内向屈曲状態で折畳み縮小するように拡縮可能に形成されている。
【0024】
この実施例では、12個の薄板弾性爪22bをその先端同士の間に空間S(図2で示す)が生じるように延長させ、各薄板弾性爪22bの内外面(内面又は外面だけでもよい)を被膜すると同時に各空隙22cを覆うように樹脂フィルムによる拡縮膜29を張設している。
この薄板弾性爪22bと拡縮膜29の関係は、傘とは開閉方向が異なるものの、言わば各薄板弾性爪22bを傘骨とし、この傘骨の上から張設する傘布を拡縮膜29に例えることができる。
前記拡縮膜29は、その折畳み縮小状態で、隣り合う薄板弾性爪22b,22b間の空隙22cにおいて山折りや谷折りや蛇腹折りされるように折り癖をつけることができる。
【0025】
本発明のコア支持用バケット22は、図示した実施例に限定されるものではなく、例えば、薄板弾性爪22bの本数は3本以上(好ましくは6本以上)であればよいし、その先端同士がほぼ突き合わされる状態に延長させてもよく、また、内向屈曲状態の曲率も適宜に設定できる。
【0026】
また、前記拡縮膜29は実施例のように薄板弾性爪22bを被膜すると同時に空隙22cを覆うように張設してもよいし、空隙22cの範囲だけを覆うように張設してもよい。
【0027】
また、拡縮膜29の材料としては、柔軟で屈曲可能なシート材やフィルム材であって、その材料自体が伸縮性を有するもの(例えば、合成ゴムシートやフィルム等)を使用してもよいし、伸縮性を有さない合成樹脂シートやフィルム、布や紙や繊維強化シート等(好ましくは撥水性、防水性に優れたもの)を使用してもよいし、透明、不透明も問わない。
【0028】
なお、拡縮膜29の材料として、その材料自体が伸縮性(弾性力)を有す場合、この伸縮力を利用して前記薄板弾性爪22bを内向屈曲状態から垂直起立状態に変形させたり、垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元力を持たせたりすることも可能である。
この場合には薄板弾性爪22bの材料自体に必ずしも弾性を持たせずとも、拡縮膜29の伸縮性(弾性力)によって薄板弾性爪22bとして機能させることができるもので、このような態様についても本発明の薄板弾性爪に含めるものとする。
【0029】
また、拡縮膜29の張設方法としては、接着剤を使用して張設する他、例えば、液状原料中にコア支持用バケット22を浸漬させる、いわゆるドブ漬けによって張設することもできる。
【0030】
従って、本実施例のコア採取装置を使用するに際しは、これを所定に組み立てた後、アウターアッセンブリ1を回転させると共に、水路5に水を供給させながら下端の掘削用ビット11で地盤を掘削していく。
このようにして掘削用ビット11により地盤を切削しながら掘り進み、その内側に削り残されたコアをインナーアッセンブリ2内に取り込んでスリーブ6内に受け入れていき、ある一定の深さまで掘削するとダブルコアバーレル3を上方に引上げでコアを切断し、地上に回収する。
【0031】
この場合、本発明のコア支持用バケット22には拡縮膜29が張設されているため、この拡縮膜29によって隣り合う薄板弾性爪22b,22b間の空隙22cを塞ぐことができる。
これにより空隙22cからコアが水分と共に脱落してしまうのを防止してコアを確実に回収することができ、特に、地質調査の対象となる地質が水分を多く含んだ超軟弱地質において好適に使用することができる。
【符号の説明】
【0032】
1アウターアッセンブリ
10 外管
11 掘削用ビット
2 インナーアッセンブリ
20 内管
21 スリーブケース
21a スリーブ収納部
22 コア支持用バケット
22a リング本体
22b 薄板弾性爪
22c 空隙
23 インナシュー
23a 導入口
23b テーパ面
29 拡縮膜
3 ダブルコアバーレル
4 スイベルジョイント
40 外管ヘッド
41 シャフト
42 内管ヘッド
5 水路
6 スリーブ
S 空間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外管(10)の下端に掘削用ビット(11)が取り付けられているアウターアッセンブリ(1)と、
内管(20)の下端にスリーブケース(21)が取り付けられると共にこのスリーブケース(21)の下端にコア支持用バケット(22)を介してインナシュー(23)が取り付けられているインナーアッセンブリ(2)と、を備え、
前記インナーアッセンブリ(2)の外側にアウターアッセンブリ(1)を回転可能に設けたダブルコアバーレル(3)が形成されているコア採取装置において、
前記コア支持用バケット(22)は、スリーブケース(21)とインナシュー(23)との間に保持されるリング本体(22a)と、このリング本体(22a)の上面から上方に延長した少なくとも3本以上の薄板弾性爪(22b)を備え、
前記薄板弾性爪(22b)は、常時はその先端同士をリング本体(22a)の軸方向中心に向けた内向屈曲状態に形成保持され、かつその内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有し、
かつ隣り合う薄板弾性爪(22b,22b)間の空隙(22c)を覆うように拡縮膜(29)が形成され、
前記拡縮膜(29)は、前記薄板弾性爪(22b)の垂直起立状態で展開拡大し、内向屈曲状態で折畳み縮小するように拡縮可能に形成されていることを特徴とするコア採取装置。
【請求項2】
外管(10)の下端に掘削用ビット(11)が取り付けられているアウターアッセンブリ(1)と、
内管(20)の下端にスリーブケース(21)が取り付けられると共にこのスリーブケース(21)の下端にコア支持用バケット(22)を介してインナシュー(23)が取り付けられているインナーアッセンブリ(2)と、を備え、
前記インナーアッセンブリ(2)の外側にアウターアッセンブリ(1)を回転可能に設けたダブルコアバーレル(3)が形成されているコア採取装置に用いられるコア支持用バケット(22)であって、
このコア支持用バケット(22)は、スリーブケース(21)とインナシュー(23)との間に保持されるリング本体(22a)と、このリング本体(22a)の上面から上方に延長した少なくとも3本以上の薄板弾性爪(22b)を備え、
前記薄板弾性爪(22b)は、常時はその先端同士をリング本体(22a)の軸方向中心に向けた内向屈曲状態に形成保持され、かつその内向屈曲状態から垂直に起立した垂直起立状態に弾性変形可能で、その垂直起立状態から前記内向屈曲状態に向けて復元する方向の弾性力を有し、
かつ隣り合う薄板弾性爪(22b,22b)間の空隙(22c)を覆うように拡縮膜(29)が形成され、
前記拡縮膜(29)は、前記薄板弾性爪(22b)の垂直起立状態で展開拡大し、内向屈曲状態で折畳み縮小するように拡縮可能に形成されていることを特徴とするコア支持用バケット。



【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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