CN101010482B - 挖掘工具及钢管超前支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够防止挖掘水造成的山体的松动、且能够将挖掘碎屑顺利地排出的挖掘工具、和能够使用该挖掘工具而可靠地得到山体加固效果的钢管超前支护方法。一种挖掘工具(10)，构成为，具备：挖孔杆(12)，能够绕轴线(0)驱动旋转；工具主体(11)，安装在挖孔杆(12)的挖掘进行方向的前方；圆筒状的钢管(13)，在插入有挖孔杆(12)的状态下相对于挖孔杆(12)具有既定的间隙；其特征在于，在工具主体(11)上设有向轴线方向前方供给挖孔水的流路(21)，与流路(21)连通而喷出挖孔水的流体供给口(24)仅在向钢管(13)内部开口的位置上形成，并且朝向工具主体(11)的挖掘进行方向的后方开口。

Description

挖掘工具及钢管超前支护方法

技术领域

本发明涉及将前端上安装有工具主体的挖孔杆插入在钢管(壳体)中而构成、在一边通过工具主体在山体上形成挖掘孔一边插入钢管的挖孔作业中使用的挖掘工具、以及在使用该挖掘工具的挖孔作业之后将注入剂注入来加固山体的钢管超前支护方法。

此外，本发明涉及下述挖掘工具，将前端上安装有工具主体的挖孔杆插入在壳体中而构成，在一边通过工具主体在山体上形成挖掘孔一边插入壳体、依次将挖孔杆及壳体连结而形成既定深度的挖掘孔的挖孔作业中使用。

背景技术

一般，在隧道挖掘工程中，在挖掘地质较差的山体时，为了防止隧道壁面的松动而采用预先将山体加固而进行隧道挖掘的方法。以往，作为伴随着这样的隧道工程的山体先行加固方法，实施下述钢管超前支护方法，即，一边将多个钢管连结、一边通过在隧道挖掘中使用的液压钻车从挖掘工作面的周边部朝向隧道的轴向斜外方埋设钢管、向埋设在隧道挖掘区域外的钢管中注入注入剂来将山体加固。

图5中表示这样的钢管超前支护方法的概略施工状况。该图是工程中的隧道1的隧道工作面2附近的沿着行进方向的剖视图，隧道1的上表面被施工了混凝土及钢材等的加固材料3，连接着隧道1而计划挖掘的范围用双点划线4表示。此外，为了将山体加固而在隧道1及挖掘范围的外侧埋设有多个钢管5，图中表示了与液压钻车6连结的施工中的钢管5、和注入了注入剂8的施工后的钢管5。基端部连结在驱动装置上的挖掘工具具有传递打击力及旋转力的内杆、安装在内杆的前端上的挖掘钻头、和插入有挖掘钻头及内杆的钢管5，所述驱动装置装备于液压钻车6的悬臂7上。在钢管5与内杆之间设有既定尺寸的间隙，挖掘钻头从钢管5向前端侧突出。此外，用来供给挖孔水的流路贯通内杆而形成，为了向挖掘部位喷出挖孔水而在挖掘钻头上形成有流体供给口。

并且，随着先行挖掘的挖掘钻头的前进而将钢管5插入到挖掘孔中，依次将内杆及钢管5连结而埋设钢管5直到既定的深度。此时，通过挖掘而产生的砂土及石屑等的挖掘碎屑受经由内杆以高压供给的挖孔水推压而流动，被从钢管5与内杆的间隙排出到挖掘孔之外。在这样的挖孔作业之后，将挖掘钻头及内杆回收，在注入作业中将注入剂8注入到钢管5中，如图中的施工后的状态所示，注入剂8从钢管5向山体浸透而将山体强化。在这样的注入作业中，将注入剂8从安装在过滤孔中的止回阀向山体侧排出，所述过滤孔形成于钢管5上(例如参照专利文献1)。

专利文献1：特开平8-121073号公报(图1)

在上述钢管超前支护方法中，因在挖孔作业时挖孔水从挖掘部位浸透到山体中，在与地表之间的盖土较浅的情况下有可能给地表的建筑物等带来不良影响，在软质的地层的情况下有可能使山体松动。此外，挖孔水会从用来排出注入剂的过滤孔流出而浸透到山体中。为了避免这样的状况，必须不使用挖孔水或减少挖孔水的使用量，有挖掘碎屑堆积在钢管与内杆的间隙中而使挖掘碎屑的排出性能降低的问题。这样，会因挖掘碎屑变得难以排出，而不仅使挖孔速度变得很慢，而且有可能不能继续进行挖孔作业。此外，即使在代替挖孔水而仅使用空气使挖掘碎屑排出的情况下，也不能得到充分的排出性能。

此外，在如专利文献1那样的在注入作业时通过注入剂的内压将止回阀推开、或使止回阀分离而开口的结构的情况下，钢管的外侧为挖掘孔的孔壁，有可能因被孔壁阻碍而不能将止回阀打开。特别是，因挖掘状态而有砂土积存在钢管与挖掘孔之间的情况，有该砂土的压力成为开口的障碍的问题。这样，因止回阀变得难以开口，难以使注入剂从过滤孔排出、不能得到充分的强化山体的效果。

此外，在上述钢管超前支护方法中，在挖掘粘土那样粘性较高且流动性较差的地层的情况下，有通过钢管5与内杆的间隙的挖掘碎屑堆积在该间隙中而使排出效率降低的问题。并且，有可能因这样堆积的挖掘碎屑依次堆积而使挖掘碎屑难以排出、由此使挖孔作业不能继续进行。此外，为了在地层是软质的情况下抑制因挖孔水使山体进一步软化、或者在与地表的盖土较浅的情况下抑制给地表的建筑物带来的影响，必须减少挖孔水的使用量，或者必须代替挖孔水而使用空气，在这样的情况下，特别是挖掘碎屑的堆积成为问题。

发明内容

本发明是在这样的背景下做出的，目的是提供一种能够防止挖掘水造成的山体的松动、能够将挖掘碎屑顺利地排出的挖掘工具、和能够使用该挖掘工具而可靠地得到山体加固效果的钢管超前支护方法。

此外，本发明的目的是提供一种在钢管超前支护方法中使用的挖掘工具中、能够将挖掘碎屑顺利地排出、不停滞地进行挖孔作业的挖掘工具。

此外，本发明的目的是提供一种能够将挖掘碎屑顺利地排出、不停滞地进行挖孔作业的挖掘工具。

为了解决上述课题，本发明提出了以下的手段。

有关本发明的挖掘工具构成为，具备：挖孔杆，能够绕轴线驱动旋转；工具主体，安装在该挖孔杆的挖掘进行方向的前方；圆筒状的钢管，在插入有上述挖孔杆的状态下相对于该挖孔杆具有既定的间隙；其特征在于，在上述工具主体上设有向上述轴线方向前方供给挖孔水的流路，与该流路连通而喷出挖孔水的流体供给口仅在向钢管内部开口的位置上形成。

在本发明的挖掘工具中，与工具主体的流路连通而形成的流体供给口仅在钢管内部开口，即，流体供给口的开口位置仅在比钢管的前端部靠基端侧的位置上形成，所以，从挖孔杆沿着轴线向设在工具主体上的流路中供给的挖孔水从流体供给口朝向钢管内部喷出。喷出的挖掘水形成朝向钢管与挖孔杆的间隙推压挖掘碎屑而使其流动的水流，抑制了挖掘水向挖掘部位的流动，防止了因挖孔水从挖掘部位浸透到山体中而造成的山体的松动。即，以往由于将流体供给口形成为朝向挖掘部位而在比钢管的前端部靠前端侧开口，所以从挖孔部位浸透到山体中的挖掘水的量较多，而通过如上所述那样形成流体供给口，能够减少浸透到山体中的挖掘水的量。此外，由于挖掘水的供给量与以往相同，所以能够将挖掘碎屑不堆积地排出，能够顺利地进行挖掘作业。由此，能够防止挖掘碎屑的排出性能的降低，并且能够防止挖掘水造成的山体的松动。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，上述流体供给口朝向上述工具主体的挖掘进行方向的后方开口。

在本发明的挖掘工具中，流体供给口朝向工具主体的挖掘进行方向的后方开口。即，随着从流路朝向侧向而从挖掘进行方向的前方朝向后方倾斜地形成流体供给口，所以，将挖掘水从流体供给口朝向挖掘进行方向的后方喷出，抑制了挖掘水朝向前方流出。由此，能够进一步减少从挖掘部位浸透到山体中的挖掘水的量，并且能够更顺利地进行挖掘碎屑向后方的排出。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，与上述流路独立地设有供给挖孔空气的空气流路，朝向挖掘进行方向的前方开口有与该空气流路连通而喷出挖孔空气的空气供给口。

在本发明的挖掘工具中，与流路独立地设有供给挖孔空气的空气流路，所以将挖掘水与挖孔空气分别供给到工具主体中，由于朝向挖掘进行方向的前方开口有与空气流路连通而喷出挖孔空气的空气供给口，所以将挖掘空气向挖掘部位喷出。在挖掘部位产生的挖掘碎屑被挖掘空气导入到钢管内，并且被挖掘水推压到钢管与挖孔杆之间的间隙中而流动并被排出。这样，通过挖掘空气形成将挖掘碎屑导入到钢管内的气流，能够抑制挖掘水向前方流动，并且能够更顺利地进行挖掘碎屑的排出。

此外，有关本发明的挖掘工具构成为，具备：挖孔杆，能够绕轴线驱动旋转；工具主体，安装在该挖孔杆的挖掘进行方向的前方；圆筒状的钢管，在插入有上述挖孔杆的状态下相对于该挖孔杆具有既定的间隙；其特征在于，在钢管上形成有过滤孔，所述过滤孔安装有用来排出注入剂的压力阀，上述压力阀设定为，在挖掘水的流通压力下不开口，在注入剂的注入压力下开口。

在本发明的挖掘工具中，在钢管上形成有过滤孔，所述过滤孔安装有用来排出注入剂的压力阀，该压力阀的开口压力设定为，在挖掘水的流通压力下不开口，在注入剂的注入压力下开口，所以在挖掘作业时抑制了挖掘水向山体流出。即，在没有安装压力阀的情况下，有可能发生挖掘水从过滤孔流出而浸透到山体中、使山体松动的情况，而这样通过压力阀能够抑制挖掘水的流出，而防止山体松动。此外，由于在注入作业时在排出注入剂的压力下使压力阀开口，所以将注入剂可靠地排出而浸透到山体中。由此，能够可靠地得到山体的加固效果。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，上述压力阀具有位于上述钢管的内面侧的薄膜部。

在本发明的挖掘工具中，由于压力阀具有位于钢管的内面侧的薄膜部，所以在挖掘作业时通过薄膜部抑制了挖掘水的流出，在注入作业时薄膜部变形而将注入剂排出。此时，通过来自钢管的内侧的压力使薄膜部朝向外侧变形，但由于薄膜部位于钢管的内面侧，所以薄膜部的变形不会受挖掘孔的孔壁阻碍而使压力阀开口。此外，积存在钢管与挖掘孔之间的砂土也不会成为压力阀的开口的障碍。由此，能够使注入剂顺利地流出，能够得到良好的山体的加固效果。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，具备安装有压力阀的钢管而构成。

在本发明的挖掘工具中，例如构成为，流体供给口朝向工具主体的挖掘进行方向的后方在钢管内部开口，在设有供给挖孔空气的空气流路的挖掘工具上具备安装有压力阀的钢管，所述压力阀具有薄膜部，所以在挖掘作业时能够抑制挖掘水浸透到山体中，并且在注入作业时能够可靠地将注入剂从压力阀排出。由此，能够防止山体的松动，得到加固效果。

此外，有关本发明的钢管超前支护方法，是具有下述作业的钢管超前支护方法，即，包括：挖孔作业，在山体上形成挖掘孔，并插入钢管；和注入作业，在将钢管留在山体中而将挖孔杆及工具主体拔出后，将注入剂注入来加固山体，其特征在于，将用来推压挖孔作业时产生的挖掘碎屑而使其流动的挖掘水从上述工具主体的流体供给口向上述钢管内部喷出。此外，其特征在于，在挖孔作业时安装在上述钢管的过滤孔中的压力阀闭口，在注入作业时在注入剂的压力下上述压力阀开口。

在本发明的钢管超前支护方法中，由于通过从工具主体的流体供给口向钢管内部喷出的挖掘水推压在挖孔作业时产生的挖掘碎屑而使其流动，所以能够防止因挖孔水从挖掘部位浸透到山体中而造成的山体的松动，并且能够将挖掘碎屑不堆积地排出而顺利地进行挖掘作业。此外，由于安装在钢管的过滤孔中的压力阀在挖孔作业时闭口，所以能够防止挖掘水的流出，由于在注入作业时通过注入剂的压力开口，所以能够将注入剂注入，能够防止山体的松动，并可靠地将山体加固。

此外，为了解决上述课题，本发明提出了以下的手段。

有关本发明的挖掘工具构成为，具备：挖孔杆，能够绕轴线驱动旋转，在两端部具有连结部；工具主体，在基端部具有被连结部，安装在上述挖孔杆的挖掘进行方向的前方；圆筒状的壳体，在插入有上述挖孔杆的状态下相对于该挖孔杆具有既定的间隙；在两端部具有被连结部而在上述挖孔杆的连结中使用的部件(中间部件)；其特征在于，在上述工具主体及中间部件的整个外周侧面上形成有螺旋状的排出槽，在上述挖孔杆的一部分或整个外周侧面上设有螺旋叶片部。另外，所谓的中间部件，是在挖孔杆的连结中使用的部件的总称，具体而言，是指后述的中间套筒(除了设备以外)或稳定器等。

在本发明的挖掘工具中，在工具主体及中间部件的整个外周侧面上形成有螺旋状的排出槽，在挖孔杆的一部分或整个外周侧面上设有螺旋叶片部，所以，在壳体内朝向基端侧被排出的挖掘碎屑受驱动旋转的排出槽及螺旋叶片部搅拌，抑制了其堆积到壳体内。此外，由于挖掘碎屑沿着驱动旋转的排出槽或螺旋叶片部而向基端侧被推压而流动，所以被顺利地排出。

通过做成这样的容易排出挖掘碎屑的结构，即使减少挖孔水的使用量、或代替挖孔水而使用空气，也能够将挖掘碎屑不堆积而顺利地排出。由此，能够抑制挖孔水造成的山体的松动，并且能够顺利地进行挖掘作业。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，在上述挖孔杆与上述工具主体之间安装有稳定器(中间部件)，所述稳定器在前端部具有连结部，在基端部具有被连结部，在该稳定器的一部分或整个外周侧面上形成有螺旋状的排出槽。

在本发明的挖掘工具中，由于前端部上形成有连结部、基端部上形成有被连结部的稳定器安装在挖孔杆与工具主体之间，所以确保了挖掘作业时的工具主体的直进性，并且由于在稳定器的一部分或整个外周侧面上形成有螺旋状的排出槽，所以通过稳定器也可以得到挖掘碎屑的搅拌、和将挖掘碎屑向基端侧推压而使其流动的效果。由此，即使使用稳定器也能够将挖掘碎屑顺利地排出。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，在上述各连结部连结在上述各被连结部上的状态下，位于该被连结部的外部的上述连结部的轴线方向尺寸为上述壳体的内径的1.5倍以下。

在本发明的挖掘工具中，在各连结部与各被连结部相互连结的状态下，位于该连结部的外部的连结部的轴线方向的尺寸、即除了插入在被连结部中的部分以外的连结部的轴线方向的尺寸为壳体的内径的1.5倍以下，所以能够抑制连结部处的挖掘碎屑的堆积。即，没有形成排出槽及螺旋叶片部的连结部容易堆积挖掘碎屑，有可能使排出效率降低，但通过上述那样设定这样范围的尺寸，能够抑制排出效率的降低。由此，能够将挖掘碎屑顺利地排出。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，在稳定器的连结部上形成有随着朝向基端侧而扩径的倾斜面，该倾斜面相对于轴线的角度为45度以下。

在本发明的挖掘工具中，由于形成在稳定器的连结部上的倾斜面相对于轴线的角度为45度以下，所以抑制了这样的倾斜面给挖掘碎屑的排出带来的不良影响。即，在使这样随着朝向基端侧而扩径的倾斜面相对于轴线的角度为45度以上的情况下，朝向基端侧的挖掘碎屑的流动受倾斜面阻碍，挖掘碎屑有可能堆积在连结部，而通过使倾斜面为45度以下，能够抑制挖掘碎屑的堆积。由此，能够抑制挖掘碎屑的排出效率的降低。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，在上述工具主体上设有沿着上述轴线供给挖孔水的流路，从上述流路连通到上述排出槽的槽底面而形成的流体供给口朝向上述工具主体的基端侧开口。

在本发明的挖掘工具中，从沿着轴线形成在工具主体的内部中的流路连通到排出槽的槽底面的流体供给口形成为，朝向工具主体的基端侧开口，即流体供给口从流路朝向槽底面、朝向工具主体的基端侧倾斜而形成，所以，被供给到流路中而从流体供给口喷射的挖孔水朝向工具主体的基端侧而喷射到排出槽中。通过以这样的朝向喷射挖孔水，能够将通过排出槽的挖掘碎屑更顺利地排出，能够提高排出效率。

此外，为了解决上述课题，本发明提出了以下的手段。

有关本发明的挖掘工具构成为，具备：挖孔杆，能够绕轴线驱动旋转；工具主体，安装在该挖孔杆的挖掘进行方向的前方；圆筒状的钢管，在插入有上述挖孔杆的状态下相对于该挖孔杆具有既定的间隙；其特征在于，上述工具主体的前端部形成为大致圆锥形状，在上述工具主体的侧面上形成有从该前端部朝向基端侧的螺旋状的排出槽。

在本发明的挖掘工具中，由于在前端部形成为大致圆锥形状的工具主体的侧面上形成有从前端部朝向基端侧的螺旋状的排出槽，所以由挖掘产生的挖掘碎屑沿着大致圆锥形状的前端部向基端侧流动，受排出槽引导而被导入到挖孔杆与壳体的间隙中。即，通过由从挖孔杆传递的驱动力使工具主体驱动旋转，螺旋状的排出槽搅拌挖掘碎屑，并且通过螺旋状的排出槽的侧面将挖掘碎屑向基端侧推压而使其流动。由此，即使减少了挖孔水的使用量、或代替挖孔水而使用空气，挖掘碎屑也不会堆积，能够防止挖掘碎屑的排出性能的降低，所以能够抑制挖孔水造成的山体的松动，并且能够顺利地进行挖掘作业。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，通过在上述工具主体的前端部上形成切口部，在该切口部的朝向旋转方向前方的切刃侧面与前端面的交叉部上形成切刃部，并且上述切刃侧面以与上述排出槽的朝向旋转方向前方的槽侧面连续的方式形成，对上述前端部的顶点部分及上述切刃部实施了耐磨损处理。

在本发明的挖掘工具中，在形成为大致圆锥形状的工具主体的前端部形成有切口部，在该切口部的朝向旋转方向前方的切刃侧面与前端面的交叉部上形成有切刃部，即将切口部的旋转方向后方侧的边缘部分作为切刃部，并且切刃侧面以与排出槽的朝向旋转方向前方的槽侧面连续的方式形成，所以通过切刃部产生挖掘碎屑，并且通过切刃侧面将挖掘碎屑引导到排出槽中。这样，由于将切刃部形成为将挖掘碎屑引导到排出槽中那样的位置关系，所以能够将挖掘碎屑顺利地排出。此外，由于对前端部的顶点部分及切刃部实施了耐磨损处理，所以抑制了顶点部分及切刃部的磨损。例如，作为这样的耐磨损处理，有覆盖前端部的顶点部分及切刃部而形成硬化加厚部、或者植设超硬尖部的处理等。由此，能够长时间维持上述那样的排出槽与切刃部的位置关系，即使在挖掘距离较长的情况下也能够防止挖掘碎屑的排出效率降低。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，在上述工具主体上形成有沿着上述轴线供给挖孔水的流路，从上述流路连通到上述排出槽的槽底面而形成的流体供给口朝向上述工具主体的基端侧开口。

在本发明的挖掘工具中，从沿着轴线形成在工具主体的内部中的流路连通到排出槽的槽底面的流体供给口，朝向工具主体的基端侧开口而形成，即流体供给口从流路朝向槽底面朝向工具主体的基端侧倾斜地形成，所以被供给到流路中并从流体供给口喷射的挖孔水朝向工具主体的基端侧喷射到排出槽中。通过这样的朝向喷射挖孔水，能够将通过排出槽的挖掘碎屑更顺利地排出，能够提高排出效率。

此外，有关本发明的挖掘工具是上述的挖掘工具，其特征在于，配置在上述工具主体的外周上的环状钻头安装在上述壳体的前端上，上述环状钻头的前端部的内周面具有随着朝向前端侧而接近于外周侧的倾斜面，在设在该前端部上的切刃部上也同样设有倾斜的倾斜面。

在本发明的挖掘工具中，环状钻头在前端部设有切刃部，前端部及切刃部的内周面形成为随着朝向前端侧而接近于外周侧的倾斜面，即在沿着轴线的剖视图中相对的倾斜面彼此形成为“八字状”，所以挖掘碎屑受倾斜面引导到环状钻头的内侧。由此，能够防止通过工具主体的排出槽的切削碎屑流出到环状钻头的外侧，能够顺利地将切削碎屑排出。

如以上说明，根据有关本发明的挖掘工具，由于连通到工具主体的流路而形成的流体供给口仅在钢管内部开口，所以能够防止挖掘水从挖掘部位浸透到山体中，能够不降低挖掘碎屑的排出性能而防止挖掘水造成的山体的松动。

此外，由于流体供给口朝向工具主体的挖掘进行方向的后方开口，所以能够进一步抑制挖掘水流出到挖掘部位，并且能够更顺利地进行挖掘碎屑向后方的排出。

此外，由于空气供给口朝向挖掘进行方向的前方开口，所以被喷出的挖掘空气形成将挖掘碎屑导入到钢管内的气流，能够抑制挖掘水向前方流动，并且通过挖掘空气和挖掘水能够顺利地进行挖掘碎屑的排出。

此外，根据有关本发明的挖掘工具，通过安装在过滤孔中的用来排出注入剂的压力阀的开口压力的设定，在挖掘作业时能够防止挖掘水流出到山体中，在注入作业时能够可靠地排出注入剂。

此外，由于压力阀具有位于钢管的内面侧的薄膜部，所以注入作业时的薄膜部的变形不会受孔壁及砂土阻碍，能够可靠地使压力阀开口，能够顺利地排出注入剂。

此外，通过具备上述那样的空气供给口和压力阀的挖掘工具，在挖掘作业时能够抑制挖掘水向山体浸透，并且能够从压力阀可靠地排出注入剂。

此外，根据有关本发明的钢管超前支护方法，由于将挖掘水向钢管内部喷出，所以能够防止挖掘水造成的山体的松动，能够有效率地将挖掘碎屑排出，能够顺利地进行挖掘作业。

此外，由于通过压力阀防止挖掘水的流出，所以能够防止山体的松动，由于通过注入剂的压力使压力阀开口，所以能够可靠地排出注入剂而将山体加固。

此外，根据有关本发明的挖掘工具，由于设有螺旋状的排出槽及螺旋叶片部，所以可以得到将壳体内的挖掘碎屑搅拌并向基端侧推压而使其流动的效果，即使减少了挖孔水的使用量也能够将挖掘碎屑顺利地排出，能够抑制挖孔水造成的山体的松动，并且能够顺利地进行挖掘作业。

此外，由于在安装在挖孔杆与工具主体之间的稳定器上也形成有螺旋状的排出槽，所以同样可得到将挖掘碎屑顺利地排出的效果。

此外，由于在将各连结部连结在各被连结部上的状态下，位于被连结部的外部的连结部的轴线方向的尺寸为壳体的内径的1.5倍以下，所以能够抑制连结部处的挖掘碎屑的堆积，能够抑制排出效率的降低。

此外，由于形成在稳定器的连结部上的倾斜面相对于轴线的角度为45度以下，所以能够抑制这样的倾斜面给挖掘碎屑的排出带来的影响，能够抑制挖掘碎屑的排出效率的降低。

此外，由于流体供给口形成为朝向工具主体的基端侧开口，所以能够朝向工具主体的基端侧喷射挖孔水，能够将挖掘碎屑更顺利地向排出槽的基端侧排出，能够提高排出效率。

此外，根据有关本发明的挖掘工具，由于在工具主体的侧面上形成有螺旋状的排出槽，所以可得到将壳体内的挖掘碎屑搅拌并向基端侧推压而使其流动的效果，即使减少了挖孔水的使用量也能够防止挖掘碎屑的排出性能的降低，能够抑制挖孔水造成的山体的松动而顺利地进行挖掘作业。

此外，由于对顶点部分及切刃部实施了耐磨损处理，切刃部的切刃侧面与排出槽的朝向旋转方向前方的槽侧面连续而形成，所以即使在长时间的使用中也能够通过切刃侧面顺利地将挖掘碎屑引导到排出槽中。

此外，由于流体供给口形成为朝向工具主体的基端侧开口，所以朝向基端侧喷射挖孔水，能够将挖孔碎屑更顺利地排出，能够提高排出效率。

此外，由于在环状钻头的前端部及切刃部的内周面上形成有倾斜面，所以能够将挖掘碎屑引导到环状钻头的内侧，能够提高挖掘碎屑的排出效率。

具体实施方式

实施方式1

以下，参照图1～图4，对本发明实施方式1进行说明。

图1表示作为本发明的第1实施方式的挖掘工具10的前端部分，图1(a)是从轴线O的前端侧观察挖掘工具10的图，图1(b)是挖掘工具10的局部剖面侧视图，图1(b)的剖面部分是图1(a)所示的A-O-A’的剖面。此外，图1(a)所示的箭头方向是挖掘时的旋转方向T，设图1(b)的左侧为挖掘工具10的前端侧，设前端方向为挖掘进行方向的前方。在本实施方式中，挖掘工具10具备位于最前端而挖掘山体的工具主体11、将工具主体11安装在前端上并传递驱动力的挖孔杆12、和可将挖孔杆12插入的圆柱状的钢管13而构成。

工具主体11具备可安装在挖孔杆12上的设备09、和安装在设备09的前端部的两个部位上的挖掘钻头15而构成。设备09是以轴线O为中心的大致柱状的部件，在基端面14a上，以轴线O为中心而开口有用来安装挖孔杆12的安装孔16，在前端面14b上，以相对于轴线O偏移的位置为中心在两个部位上开口有用来可转动地支承挖掘钻头15的支承孔17。在安装孔16的内周面16a”的基端部附近，以侧面在安装孔16上开口的方式与轴线O正交地形成有用来插入固定销18的销孔19，在比销孔19靠前端侧的内周面16a上形成有阴螺纹部20，在安装孔16的底面16b上，以既定的深度形成有以轴线O为中心的流路21。

在设备09的外周上形成有从前端面14朝向基端侧的排出槽22，与流路21连通而形成有流体供给口24，使其在排出槽22的槽底面23上开口。流体供给口24从流路21朝向排出槽22、从前端侧朝向基端侧相对于轴线O倾斜地设置，朝向挖掘进行方向的后方(基端方向)在槽底面23上开口。此外，如图所示，在钢管13中插入着工具主体11的状态下，流体供给口24开口为，使其位于钢管13的内部中，即将流体供给口24的开口位置设定为，使其不位于比钢管13靠前端的位置。此外，如图1(a)所示，排出槽22相互朝向反向地设在设备09的两个部位上，在各个排出槽22中形成有流体供给口24。此外，在槽底面23的前端侧，形成有槽底面23朝向前端侧扩展那样的倾斜面25。

此外，在设备09的没有形成排出槽22的外周部分上，形成有在前端侧具有既定的外径的滑动接触部26、和在滑动接触部26的基端侧比滑动接触部26外径大的大径部27，滑动接触部26与大径部27之间的朝向前端侧的倾斜面为传递面28。

此外，挖掘钻头15具备植设有挖掘尖部30的头部31、和朝向头部31的基端侧设置的轴部32，通过将轴部32插入到支承孔17中并沿轴线方向卡止而安装在设备09上，以使其以支承孔17的中心轴O2为中心转动自如。头部31从前端观察呈大致半圆形状，在挖掘时成为图1(a)所示那样的相互的头部31的位置关系，成为扩径状态。此外，如果使工具主体11向旋转方向T的相反方向旋转，则以中心轴O2为中心转动，由此成为缩径状态以通过相互的头部31的圆弧面31a形成大致圆形形状，能够在钢管13中通过。

此外，挖孔杆12是沿着轴线O贯通有流路40的管状的杆，在前端部设有能够与工具主体11的阴螺纹部20拧合的阳螺纹部41，在阳螺纹部41的基端侧形成有凹部42。通过使阳螺纹部41与阴螺纹部20拧合、使凹部42位于对应于销孔19的位置、并插入固定销18，相互在轴线O方向上卡止，将工具主体11安装在挖孔杆12上，以使流路21与流路40连接。

此外，在钢管13的前端上，通过焊接等安装有圆筒状的顶壳45，顶壳45的内径比钢管13的内径小，基端侧的嵌合部46能够嵌插在钢管13中，嵌合部46的基端面47位于钢管13的内侧。如图1(b)所示，在将工具主体11插入在钢管13中的状态下，设备09的滑动接触部26的外周面能够滑动接触在顶壳45的内周面上，设备09的传递面28能够抵接在基端面47上。此外，流体供给口24的开口位置位于比顶壳45靠基端侧。此外，在钢管13与挖孔杆12之间设有既定尺寸的间隙48。

此外，如图2所示，在钢管13上以既定的间隔形成有用来排出注入剂的过滤孔50，在过滤孔50中安装有压力阀51。压力阀51是将开口压力设定为在挖孔作业时的挖掘水在钢管13的内侧流通时的压力下不会开口、而在注入作业时的注入剂的压力下开口的橡胶制的阀，如图3所示，具有可嵌入在过滤孔50的内周面上的环状壁部52、和将环状壁部52的内周面的流出口53的一侧端侧封闭的薄膜部54。此外，如图3所示，环状壁部52的外周面52a朝向薄膜部54侧外径变小而形成为锥状，环状壁部52的高度尺寸设定为与钢管13的壁厚大致相同的尺寸，薄膜部54的半径尺寸设定为比环状壁部52的高度尺寸小。

此外，薄膜部54的厚度t根据开口压力的设定而从0.2～0.6mm的范围中适当地选择。此外，通过根据使用状况而在薄膜部54上形成十字型缝隙55、或在中心部形成针孔，来调节注入剂的排出。并且薄膜部54从钢管13的外侧嵌入安装，以使薄膜部54位于钢管13的内侧。

在上述那样构成的挖掘工具10的挖孔作业中，挖孔杆12的基端侧与挖孔机械(未图示)连接，被施加绕轴线O的旋转力、轴线O方向的推进力、以及根据需要而施加的打击力等的驱动力，并且将挖掘水以高压供给到流路40中。该驱动力经由挖孔杆12传递给工具主体11，一边通过挖掘钻头15挖掘山体而形成挖掘孔，一边将推进力从传递面28传递到基端面47而将钢管13插入到挖掘孔中。此外，将挖掘水从流路40供给到流路21中，从流体供给口24向排出槽22中喷射。并且，在挖掘部位产生并流入到排出槽22中的挖掘碎屑受喷射的挖掘水进一步向基端侧推压而流动，通过间隙48而排出到挖掘孔之外。

此时，由于在过滤孔50中安装有压力阀51，所以抑制了挖掘水从过滤孔50排出。在这样的挖孔作业中，将挖孔杆12及钢管13依次连接，形成既定深度的挖掘孔。在挖孔作业后，使挖掘钻头15成为缩径状态而将工具主体11及挖孔杆12拔出，成为钢管13埋设在山体中的状态。

接着，在注入作业中，从钢管13的基端侧通过压送泵注入的注入剂在钢管13的内侧朝向前端流动，同时，在注入剂的压力的作用下薄膜部54破裂而朝向外侧变形，将注入剂从压力阀51的流出口53向山体排出。此外，在薄膜部54上形成有十字型缝隙55或针孔的情况下，十字型缝隙55或针孔扩大而变形。这样，使注入剂从流出口53排出而浸透到山体中，将山体加固。

如上所述，形成在挖掘工具10的设备09上的流体供给口24使流体供给口24的开口位置在钢管13的内部且比顶壳45靠基端侧，并且朝向基端方向在槽底面23上开口，所以喷射挖孔水以将其朝向基端侧导入到间隙48中。由此，抑制了挖孔水向钢管13的前端侧流动，所以抑制了挖孔水浸透到山体中，能够防止挖孔水造成的山体的松动等的不良影响。进而，由于也不需要减少挖孔水的使用量，所以能够不降低挖掘碎屑的排出性能而顺利地进行挖孔作业。此外，如图5所示，在朝向上方以既定的角度挖孔的情况下，由于挖孔水容易朝向基端侧流动，所以可进一步抑制挖孔水向钢管13的前端侧流出。

此外，由于通过安装压力阀51能够抑制从过滤孔50的挖孔水的排出，所以能够防止挖孔水造成的山体的松动等的不良影响。此外，由于压力阀51将开口压力设定为在注入剂的压力下开口，所以能够可靠地将注入剂排出。例如，由于间隙48的基端侧向挖掘孔的外侧开放，所以将挖掘碎屑排出的挖掘水施加给压力阀51的压力为大气压左右，使注入剂的注入压力为10×10³～40×10³Pa的范围。此外，由于在开口时向外侧变形的薄膜部54形成为上述那样的形状，并且位于钢管13的内侧，所以薄膜部54不会变形到钢管13的外侧，而在注入剂的作用下可靠地变形。即，挖掘孔的孔壁、积存在孔壁与钢管13之间的砂土不会成为薄膜部54的变形的障碍。由此，能够以既定的排出量排出注入剂，能够可靠地将山体加固。

接着，对图4所示的作为本发明的第2实施方式的挖掘工具10A进行说明。此外，对于与第1实施方式的挖掘工具10相同的结构部分赋予相同的附图标记而省略说明。在挖掘工具10A中，在流路40及流路21中插入有配管60，形成有从流路21开口到倾斜面25的空气供给口61、和从流路21朝向槽底面23的基端侧开口的流体供给口62。在配管60的前端部分上，设有将流路21内由前端侧和基端侧流体地隔开的密封部63，使配管60的内部为空气流路64，使配管60与流路40及流路21的间隙为挖掘水流路65。此外，空气供给口61连通到由密封部63隔开的流路21内的前端侧，流体供给口62连通到流路21内的基端侧。

通过这样的配管60，将从空气流路64供给到流路21内的前端侧的空气从空气供给口61喷出，将从挖掘水流路65供给到流路21内的基端侧的挖掘水从流体供给口62喷出。在挖掘部位产生的挖掘碎屑被朝向挖掘部位喷出的挖掘空气导入到排出槽22中而进入到钢管13的内侧，被挖掘水推压而在间隙48中流动并被排出。即，通过喷射挖掘空气，挖掘碎屑不会积存在挖掘部位而是流动，通过进入到钢管13的内侧中的挖掘碎屑的流动来防止挖掘水向前方流动。由此，能够防止挖孔水从挖掘部位浸透到山体中而带来不良影响，并且能够防止挖掘碎屑的排出性能的降低，所以能够顺利地进行挖孔作业。

另外，在本实施方式中，流体供给口24、62朝向基端方向开口，但是只要在使从流体供给口24、62喷出的挖掘水不会流出到挖掘部位的位置上形成流体供给口24、62，也可以不朝向基端方向开口。此外，也可以通过不具有扩缩径的功能的挖掘钻头和环状钻头的组合构成工具主体。此外，也可以将本发明应用到下述结构的挖掘工具中，即，不是将推进力从传递面28传递到基端面47并将钢管13插入到挖掘孔中的结构、而是将推进力传递到钢管13的基端部而将其插入到挖掘孔中的结构。

实施方式2

参照图6～图11，对本发明实施方式2进行说明。

图6表示作为本发明的第1实施方式的挖掘工具10的整体结构，图7表示挖掘工具10的前端部分。此外，图7(a)是从轴线O的前端侧观察挖掘工具10的图，箭头方向表示挖掘时的旋转方向T，图7(b)是挖掘工具10的局部剖面侧视图，设左侧为挖掘工具10的前端侧，设前端方向为挖掘进行方向的前方。挖掘工具10具备位于最前端而挖掘山体的螺旋钻头(工具主体)11、将螺旋钻头11安装在前端而传递驱动力的挖孔杆12、可将挖孔杆12插入的圆筒状的钢管(壳体)13、和用来连结多个挖孔杆12的中间套筒(中间部件)14而构成。

螺旋钻头11是前端部15形成为大致圆锥形状的柱状的部件，在比前端部15靠基端侧的外周侧面的整面上，以左旋、即随着从前端侧朝向基端侧而朝向旋转方向T的反方向扭转的螺旋形状、沿周向等间隔地形成有多条(在图中是3条)螺旋状的排出槽16。排出槽16是具有中央部分稍稍突出的槽底面16a、和沿螺旋钻头11的径向延伸并相互对置的槽侧面16b的截面コ字状的槽，从前端部15的圆锥面15a到螺旋钻头11的基端面11a连续地形成。此外，排出槽16的导程角为45°～75°的范围，槽深形成为5mm以上。

在前端部15的多个部位(在图中是3个部位)上形成有V字状的切口部17，设切口部17的朝向旋转方向T的前方的侧面为切刃侧面17a，设包括切刃侧面17a与圆锥面15a的棱线的部分为切刃部18。如图8所示的立体图那样，将切口部17形成为，使切刃侧面17a经由棱线19与排出槽16a的朝向旋转方向T的前方的槽侧面16b连接，切口部17的另一个侧面17b经由棱线20与槽底面16a连接。并且，在覆盖前端部15的顶点部21与切刃部18那样的一定的范围(在图中剖面线的范围)中形成有用来进行耐磨损处理的硬化加厚部。

此外，螺旋钻头11的没有形成排出槽16的外周部分通过形成在两个部位上的阶部，从基端侧开始被划分为第1外周部22、第2外周部23、和第3外周部24这3个外径不同的外周部，前端侧的外周部的外径形成得较小。此外，在第1外周部22与第2外周部23之间形成有朝向前端侧的倾斜面25，在第2外周部23与第3外周部24之间形成有朝向前端侧的倾斜面26。此外，在第3外周部24上，形成有沿径向突出的凸条部27。

此外，在基端面11a上，以轴线O为中心而开口有用来安装挖孔杆12的连结孔(被连结部)30，在连结孔30的内周面30a的基端部附近，与轴线O正交而形成有用来插入固定销的销孔32，使其侧面的一部分在连结孔30中开口。在比销孔32靠前端侧的内周面30a上形成有阴螺纹部33，在连结孔30的底面30b上，以既定的深度形成有以轴线O为中心的流路34。并且，与流路34连通而形成有流体供给口35、36，使其在槽底面16a上开口。流体供给口35从流路34朝向排出槽16、从前端侧朝向基端侧相对于轴线O倾斜地设置，朝向挖掘进行方向的后方(基端方向)而在槽底面16a上开口，流体供给口36朝向挖掘进行方向的前方(前端方向)在槽底面16a上开口。

挖孔杆12是沿着轴线O贯通有流路40的管状的杆，在钢管13与挖孔杆12之间设有既定尺寸的间隙。在挖孔杆12的两端部上形成有具有阳螺纹部41的连结部42，在除了连结部42以外的整个外周侧面上、即在外周侧面的一部分上设有螺旋叶片部43。螺旋叶片部43形成为与排出槽16相同方向的螺旋状，导程角设定在45°～75°的范围内，螺旋叶片部43的高度、即径向的尺寸设定为5mm以上。

此外，在连结部42上，从端部开始依次形成有能够与阴螺纹部33拧合的阳螺纹部41、以轴线O为中心旋转地延伸的凹部、和在连结时位于连结孔30的外侧的被把持部44。凹部形成在连结时与销孔32对应的位置上，是与插入在销孔32中的固定销沿轴线O方向卡合的部分，被把持部44是在将挖孔杆12与螺旋钻头11连结时受把持工具把持的部分。此外，将连结部42形成为，使得在将连结部42连结在连结孔30中的状态下，位于连结孔30的外侧的被把持部44等的连结部42的轴线O方向的尺寸L1为钢管13的内径D的1.5倍以下。

此外，在中间套筒14上，形成有两端部具有阴螺纹部45的连结孔(被连结部)46，连结孔46以轴线O为中心贯通地形成。此外，在中间套筒14的整个外周侧面上，形成有向与螺旋钻头11的排出槽16相同方向扭转的螺旋状的排出槽47。此外，在将挖孔杆12的连结部42连结在中间套筒14的连结孔46中的状态下，位于连结孔46的外侧的连结部42的轴线O方向的尺寸也为钢管13的内径D的1.5倍以下。此外，排出槽47的导程角为45°～75°的范围，槽深形成为5mm以上。

在钢管13的前端上，通过焊接等安装有圆筒状的顶壳48。顶壳48如图7所示，具有位于比钢管13靠前端侧的前端部49、和相对于前端部49内外径都缩径一级的基端部50，在基端部50的基端缘上形成有朝向基端侧逐渐扩径那样倾斜的基端面50a。基端部50的外周面能够嵌入到钢管13中，内周面形成为能够与螺旋钻头11的第2外周部23滑动接触，前端部49的内外径与钢管13的内外径大致相等地形成。此外，在前端部49的内周面的轴线O方向大致中央上，以绕轴线O在该内周面上旋转的方式形成有环状槽51，环状槽51在沿着轴线O的截面上为在轴线O方向上具有既定的尺寸的コ字状。

此外，在顶壳48的前端上安装有环状钻头52，使其相对于顶壳48旋转自如且能够向轴线O方向滑动既定的范围。环状钻头52具有位于比顶壳48靠前端侧的前端部53、和能够与顶壳48的前端部49的内周面滑动接触的基端部54。此外，在基端部54的基端缘中的、位于比顶壳48的基端部50的内周面靠内侧的基端缘上，形成有朝向基端侧逐渐扩径那样倾斜的基端面54a。环状钻头52的内周面能够与螺旋钻头11的第3外周部24滑动接触，形成有能够收容凸条部27的凹条部55。此外，前端部53的前端面为朝向前端侧逐渐扩径的锥面状的倾斜面53a，即，在沿着轴线O的截面上，相对的倾斜面53a彼此形成为“八字状”。

此外，在环状钻头52的基端部54的外周面上，形成有以轴线O为中心以绕轴线O在该外周面上旋转的方式延伸的环状槽56，环状槽56在沿着轴线O的截面上形成コ字状，并且，通过将环状钻头52嵌插在顶壳48的前端部内周中，在环状钻头52的环状槽56与顶壳48的环状槽51一致而形成的环状孔中，夹装有能够在相对于轴线O的径向上弹性变形的卡止部件57。卡止部件57是具有能够嵌合在环状槽56中的截面的C型挡圈，由于卡止部件57的轴线O方向的尺寸设定得比环状槽51的轴线O方向的尺寸短，所以卡止部件57能够沿环状槽51的轴线O方向滑动。通过由这样的环状槽51及环状槽56形成的环状孔与卡止部件57的卡合，将环状钻头52相对于顶壳48旋转自如且可滑动地安装。

此外，将向环状钻头52的前端侧突出而植设在多个部位(在图中是3个部位)上的挖掘尖部58作为切刃部，挖掘尖部58也呈具有向内侧倾斜的倾斜面58a的形状。此外，植设有挖掘尖部58的周向的位置设定为，在螺旋钻头11与环状钻头52沿周向卡合的状态下，螺旋钻头11的切刃部18比挖掘尖部58靠前方。

此外，为了将来自驱动装置的驱动力传递给挖孔杆12及钢管13，在挖孔杆12的基端上安装有调节杆60，在钢管13的基端上安装有转接器(adapter)61。调节杆60具有在外周侧面上形成有螺旋状的排出槽62的杆主体部63、和从杆主体部63向基端侧延伸的轴部64，在杆主体部63的前端面上，以轴线O为中心而形成有具有阴螺纹部65的连结孔(被连结部)66，在轴部64的前端上形成有阳螺纹部67。转接器61具备具有与钢管13大致相同的外径的圆筒部68、设在圆筒部68的前端侧并能够嵌入到钢管13的内周面中的连结部69、和基部71，所述基部71设在圆筒部68的基端侧且形成有能够将调节杆60的轴部64插入的孔部70。此外，在圆筒部68上形成有用来将在钢管13内流动来的挖掘碎屑向外部排出的排出口72。

为了将挖孔杆12及钢管13连结在驱动装置上，将调节杆60的连结孔66连结在挖孔杆12的连结部42上，使转接器61的连结部69嵌入到钢管13中，使钢管13的基端面与圆筒部68的前端面抵接，并且将调节杆60的轴部64插入到转接器61的孔部70中。接着，将环状部件73插入到比转接器61向基端侧突出的轴部64上，使环状部件73与转接器61的基部71抵接，将套筒74的一端拧合到轴部64的阳螺纹部67上，以使套筒74与环状部件73抵接，将驱动装置的柄杆75连结在套筒74的另一端上。

在上述那样构成的挖掘工具10的挖孔作业中，将绕轴线O的旋转力、轴线O方向的推进力、以及根据需要施加的打击力等的驱动力从柄杆75经由套筒74传递给转接器61和调节杆60，分别传递给钢管13与挖孔杆12。此外，从挖孔杆12传递给螺旋钻头11的驱动力中的绕轴线O的旋转力通过凸条部27与凹条部55的卡合传递给环状钻头52，轴线O方向的推进力及打击力通过倾斜面26与基端面54a的抵接而传递给环状钻头52。这样传递驱动力，通过螺旋钻头11的切刃部18与环状钻头52的挖掘尖部58挖掘山体。此外，使从挖孔杆12的流路40供给到螺旋钻头11的流路34中的挖孔水从流体供给口35、36喷出。并且，通过挖掘而产生的挖掘碎屑在钢管13的内部中向基端侧流动，被从转接器61的排出口72排出。

在这样的挖孔作业中，通过驱动旋转的螺旋钻头11的排出槽16、中间套筒14的排出槽47、挖孔杆12的螺旋叶片部43、以及调节杆60的排出槽62，发挥将在钢管13的内部中流动的挖掘碎屑搅拌、并且朝向基端侧推压流动的作用，所以能够防止钢管13的内部中的挖掘碎屑的堆积，能够顺利地将挖掘碎屑排出。由此，能够减少挖孔水的使用量，或者即使代替挖孔水而使用空气、也能够顺利地进行挖掘作业，能够抑制挖孔水造成的山体的松动。

此外，在将挖孔杆12连结在螺旋钻头11上的状态下，由于位于连结孔30的外侧的连结部42的轴线O方向的尺寸L1为钢管13的内径D的1.5倍以下，所以能够抑制挖掘碎屑的排出效率的降低。即，连结部42由于没有设置螺旋叶片部43，所以不能得到搅拌挖掘碎屑的效果，但是，通过使尺寸L1为内径D的1.5倍以下，能够抑制连结部42中的挖掘碎屑的堆积，能够顺利地将挖掘碎屑排出。

此外，由于流体供给口35朝向基端方向在槽底面16a上开口而倾斜地设置，所以将从流体供给口35喷出的挖孔水朝向基端方向喷出，能够得到将挖掘碎屑向基端侧推压而使其流动的效果。此外，由于抑制了对挖掘部位喷出的挖孔水的量，所以能够抑制挖孔水给山体带来不良影响。

接着，利用图9对作为本发明的第2实施方式的挖掘工具10A进行说明。挖掘工具10A在以下几点与第1实施方式的挖掘工具10不同：在螺旋钻头11与挖孔杆12之间安装有稳定器80，并且是轴线O方向的驱动力从螺旋钻头11向钢管13传递的结构。此外，对于与挖掘工具10相同结构的部分赋予相同的附图标记而省略说明。

稳定器80具有能够与钢管13滑动接触的外径的主体部81、和设在主体部81的前端侧的连结部82，沿着轴线O而形成有流路83。此外，在连结部82上，在前端部分上形成有能够与螺旋钻头11的阴螺纹部33拧合的阳螺纹部84，在基端部分上形成有随着朝向基端侧而扩径的曲面状的倾斜面85，使倾斜面85的切线相对于轴线O的角度θ为45°以下。此外，在主体部81的外周面上，形成有向与螺旋钻头11的排出槽16相同方向扭转的螺旋状的排出槽86，在基端面87上，以轴线O为中心开口有具有阴螺纹部88的连结孔(被连结部)89。此外，排出槽86的导程角为45°～75°的范围，槽深形成为5mm以上。

此外，将连结部82形成为，使得在将稳定器80连结在螺旋钻头11上的状态下、即在使阴螺纹部33与阳螺纹部84拧合而将连结部82连结在连结孔30中的状态下，位于连结孔30的外部的连结部82的轴线O方向的尺寸L2形成为钢管13的内径D的1.5倍以下。此外，在将挖孔杆12的连结部42连结在稳定器80的连结孔89中的状态下位于连结孔89的外部的连结部42的轴线O方向的尺寸L1也设为钢管13的内径D的1.5倍以下。

此外，在挖掘工具10A中，是螺旋钻头11的倾斜面25与顶壳48的基端面50a(参照图7)抵接的结构，从倾斜面25对基端面50a传递轴线O方向的驱动力，将钢管13插入在挖掘孔中。通过这样传递驱动力，在挖掘工具10A的基端侧成为不安装转接器61及调节杆60等、而连结有挖孔杆12和驱动装置的柄杆75的结构。此外，在这样通过挖掘工具10A的前端侧拉伸钢管13来传递驱动力的情况下，为了确保挖掘作业时的直进性而安装有稳定器80。

在这样的挖掘工具10A中，由于在稳定器80上形成有螺旋状的排出槽86，所以能够得到通过排出槽86搅拌挖掘碎屑并向基端侧推压而使其流动的效果，能够将挖掘碎屑顺利地排出。此外，由于在连结状态下位于连结孔30的外部的连结部82的轴线O方向的尺寸L2为钢管13的内径D的1.5倍以下，所以即使在连结部82中不能得到搅拌挖掘碎屑或向基端侧推压而使其流动的效果，也能够抑制挖掘碎屑的排出效率的降低。此外，由于使倾斜面85相对于轴线O的角度θ为45°以下，所以还能够抑制因通过倾斜面85阻碍挖掘碎屑的流动而造成的排出效率的降低。因而，通过安装有稳定器80的挖掘工具10A，也能够使挖掘碎屑不会堆积在钢管13的内部中，而顺利地进行挖掘作业。

接着，作为工具主体的变形例，对第1变形例的扩径钻头90、以及第2变形例的扩径钻头90a进行说明。此外，对于与上述实施方式共用的结构部分赋予相同的附图标记而省略说明。

如图10所示，扩径钻头90是具有扩缩径功能的挖掘钻头，具备能够安装在挖孔杆12上的设备91、和安装在设备91的前端部的两个部位上的挖掘钻头92而构成。设备91是以轴线O为中心的大致柱状的部件，在基端面91a上，以轴心O为中心而开口有用来安装挖孔杆12的连结孔93，在前端面91b上，以相对于轴心O偏移的位置为中心在两个部位上开口有用来可转动地支承挖掘钻头92的支承孔94。在连结孔93的内周面93a上形成有阴螺纹部95，在连结孔93的底面93b上，以既定的深度形成有以轴心O为中心的流路96。

在设备91的外周上，以左旋形成有从前端面91b朝向基端侧的螺旋状的排出槽97，与流路96连通而形成有流体供给口98、99，使其在排出槽97的槽底面97a上开口。流体供给口98从流路21朝向排出槽97、从前端侧朝向基端侧而相对于轴线O倾斜地设置，朝向基端方向在槽底面97a上开口，流体供给口99朝向前端方向在槽底面97a上开口。此外，在设备91的没有形成排出槽22的外周部分上，形成有朝向前端侧的倾斜面100。

此外，挖掘钻头92具备植设有多个挖掘尖部101的头部102、和朝向头部102的基端侧设置的轴部103，通过将轴部103插入到支承孔94中并沿轴线方向卡止而安装在设备91上，使其以支承孔94的中心轴O2为中心转动自如。挖掘尖部101是在大致圆锥状的前端部形成有倾斜面的螺旋状的尖部，其以由倾斜面形成的前端棱线部放射状延伸的方式植设在头部102的前端面上。头部102从前端看形成大致半圆形状，在挖掘时成为图10(a)所示那样的相互的头部102的位置关系而成为扩径状态。此外，如果使扩径钻头90向旋转方向T的相反方向旋转则以中心轴O2为中心转动，由此，由相互的头部102的圆弧面形成大致圆形形状而成为缩径状态，能够在钢管13中通过。

此外，如图11所示，扩径钻头90a与扩径钻头90同样具有扩缩径功能，挖掘钻头92a的头部102a为与扩径钻头90不同的形状。此外，对于与扩径钻头90共用的结构部分赋予相同的附图标记而省略说明。在头部102a上，植设有多个挖掘尖部104，在各挖掘尖部104之间形成有槽部105，所述挖掘尖部104具有朝向前端方向及旋转方向T以V字状突出而形成的切刃。

在第1变形例中，是在钢管13的前端上安装有顶壳48a、通过顶壳48a的基端面与扩径钻头90的倾斜面100抵接而将轴线O方向的驱动力从扩径钻头90传递给钢管13的结构。是通过顶壳48a的基端面与扩径钻头90a的倾斜面100抵接而将轴线O方向的驱动力从扩径钻头90a传递给钢管13的结构。

进而，第二变形例(图11)，是使用所谓的“切削型扩径钻头”的实施例。挖掘工具通常通过旋转与打击进行挖孔，但在粘土层等很软的山体的地层中，通过与打击相比更强调旋转的切削方式挖孔是更有效率的，这样的“切削型扩径钻头”发挥效果。

由于在这样的具有扩缩径功能的扩径钻头90、90a的设备91的外周上形成有螺旋状的排出槽97，所以能够得到通过排出槽97将挖掘碎屑搅拌并向基端侧推压而使其流动的效果，能够将挖掘碎屑顺利地排出。

另外，在本实施方式中，螺旋钻头11的排出槽16、挖孔杆12的螺旋叶片部43、中间套筒14的排出槽47、以及稳定器80的排出槽86的导程角分别由不同的角度形成，但是更优选地以大致相同的角度形成这些导程角。此外，也可以在螺旋钻头11的切刃部18及顶点部21上植设挖掘尖部并实施耐磨损处理。进而，也可以代替钢管13而采用由其他材质构成的壳体。

附图说明

图1是本发明实施方式1的第1实施方式中的挖掘工具前端部分，图1(a)是挖掘工具的前端视图，图1(b)是局部剖面侧视图。

图2是安装有过滤孔的附近的钢管的剖视图。

图3(a)是压力阀的剖视图，图3(b)是压力阀的正视图。

图4是本发明实施方式1的第2实施方式中的挖掘工具前端部分的剖面侧视图。

图5是钢管超前支护方法的说明图。

图6是作为本发明实施方式2的第1实施方式的挖掘工具的整体结构图。

图7表示挖掘工具的前端部分，图7(a)是挖掘工具的前端视图，图7(b)是挖掘工具的局部剖面侧视图。

图8是工具主体的立体图。

图9是作为本发明实施方式2的第2实施方式的挖掘工具的整体结构图。

图10表示工具主体的第1变形例，图10(a)是挖掘工具的前端视图，图10(b)是挖掘工具的局部剖面侧视图，剖面部分是图10(a)的A-O-A’剖面。

图11表示工具主体的第2变形例，图11(a)是挖掘工具的前端视图，图11(b)是挖掘工具的局部剖面侧视图，剖面部分是图11(a)的A-O-A’剖面。

附图标记说明

09 设备

10 挖掘工具

11 工具主体

12 挖孔杆

13 钢管

14 中间套筒

15 前端部

16、47、86 排出槽

16a 槽底面

16b 槽侧面

17 切口部

17a 切刃侧面

18 切刃部

21、34 流路

24、62 流体供给口

30、46、89 连结孔(被连结部)

35、36 流体供给口

51a 倾斜面

56 挖掘尖部(切刃部)

82、42 连结部

43 螺旋叶片部

50 过滤孔

51 压力阀

54 薄膜部

61 空气供给口

64 空气流路

74 套筒

80 稳定器

85 倾斜面

O 轴线

L1、L2 连结部的尺寸

T 旋转方向

Claims (5)

1.一种挖掘工具，构成为，具备：挖孔杆，能够绕轴线驱动旋转，在两端部具有连结部；工具主体，在基端部具有连结部，安装在上述挖孔杆的挖掘进行方向的前方；圆筒状的壳体，在插入有上述挖孔杆的状态下相对于该挖孔杆具有既定的间隙；中间部件，在上述挖孔杆的连结中使用；环状钻头，安装在该壳体的挖掘进行方向前方；其特征在于，

上述工具主体的前端部形成为大致圆锥形状，

上述工具主体的从该前端部朝向基端部的螺旋状的排出槽形成在上述工具主体的侧面上，

通过在上述工具主体的前端部上形成切口部，在该切口部的朝向旋转方向前方的切刃侧面与前端面的交叉部上形成切刃部，并且上述切刃侧面以与上述排出槽的朝向旋转方向前方的槽侧面连续的方式形成，上述切口部的另一个侧面以与上述排出槽的槽底面连续的方式形成。

2.如权利要求1所述的挖掘工具，其特征在于，

在上述工具主体上设有向上述轴线方向前方供给挖孔水的流路，与该流路连通而喷出挖孔水的流体供给口形成为，仅在不超过上述环状钻头前端部的位置上开口。

3.如权利要求2所述的挖掘工具，其特征在于，

挖掘工具的上述流体供给口朝向上述工具主体的挖掘进行方向的后方开口。

4.如权利要求1所述的挖掘工具，其特征在于，对上述前端部的顶点部分及上述切刃部实施了耐磨损处理。

5.如权利要求1所述的挖掘工具，其特征在于，

配置在上述工具主体的外周上的环状钻头安装在上述壳体的前端上，上述环状钻头的前端部的内周面具有随着朝向前端侧而接近于外周侧的倾斜面，在设在该前端部上的切刃部上也同样设有倾斜的倾斜面。

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