CN106661924A - 挖掘工具 - Google Patents

Abstract

本发明的挖掘工具具备：套管；大径的环状钻头，以与该套管同轴的方式配置于套管的前端侧；及先导钻头，通过套管的内部并插穿于环状钻头，在先导钻头前端外周部设有沿挖掘时的工具旋转方向旋转时进行扩径的钻头头部，在环状钻头设有：被卡合部，与扩径的钻头头部在工具旋转方向上卡合；及第1抵接部，能够与扩径的钻头头部在轴线方向上抵接。

Description

挖掘工具

技术领域

本发明涉及一种通过配置于套管的前端侧的环状钻头与插穿于套管内的先导钻头进行挖掘的所谓双重管式挖掘工具。

本申请主张基于2014年8月20日于日本申请的专利申请2014-167602号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

作为这种双重管式挖掘工具，专利文献1中提出有如下挖掘工具：在套管的前端部使彼此的内外周面对置而旋转自如地插入有环状钻头，并且在插入于套管内的传递部件的前端安装有内侧钻头，通过该内侧钻头向套管传递打击力和推力，并向环状钻头传递除此之外的旋转力而进行钻孔，在形成规定深度为止的挖掘孔之后，将环状钻头从套管拔出以使其残留在挖掘孔中。

并且，专利文献2中记载有如下所谓的扩底钻头：在绕轴线旋转的刀柄装置的前端部外周安装有扩径钻头，挖掘时扩径钻头在扩径的状态下被定位并向套管的前端突出，由此形成规定内径的挖掘孔，结束挖掘之后使扩径钻头缩径并通过套管内而连同刀柄装置一起回收。

专利文献1：日本专利第4887857号公报

专利文献2：日本专利第4501407号公报

但是，近年来利用这种挖掘工具的特定的钻孔作业中，形成具有比插入套管本身时充分的内径大的内径的挖掘孔的情况逐渐增多。例如，埋设钢管连续墙时，将在钢管外周部设有接头的套管插入挖掘孔，并且通过具有比钢管外径大的外径的联轴器连接套管时,该联轴器插入于挖掘孔，因此必需形成对接头或联轴器为止的外径进行考虑的内径的挖掘孔。而且，在水井等中为了止水对钢管的周围进行胶接时，也需要相对于钢管外径具有更大的内径的挖掘孔。

通过专利文献1中记载的双重管式挖掘工具进行这种内径较大的挖掘孔的形成时，增大环状钻头的外径，但由于如上所述使环状钻头的后端部的外周面与套管的内周面对置而旋转自如地插入所述环状钻头，因此环状钻头的内径不发生变化，而半径方向的尺寸变大。而且，该环状钻头最终未被回收而是残留于挖掘孔，因此导致施工成本的增大。并且，向环状钻头的旋转力由通过套管的内部并插穿于环状钻头的内侧钻头进行传递，因此若环状钻头的外径较大，则也有可能无法传递充分的旋转力，降低钻孔性能。

另一方面，使用专利文献2中记载的扩底钻头来形成内径较大的挖掘孔时，增大扩径的状态的扩径钻头的自轴线的半径。然而，结束挖掘之后使扩径钻头缩经而回收每一刀柄装置时，增大扩径钻头也有限，而且形成内径较大的挖掘孔时负荷较大，也有可能对旋转自如地支承扩径钻头的轴产生损伤。并且，配设于扩径钻头的挖掘刀片的设置量也有限，挖掘孔的直径越大，钻孔性能依然下降。

发明内容

本发明是在这种背景下完成的，其目的在于提供一种挖掘工具，所述挖掘工具在钻孔出相对于套管的外径具有更大的内径的挖掘孔时，可防止钻孔性能的下降或损伤的产生及施工成本的增大。

为了解决上述课题而实现这种目的，本发明的特征在于具备：圆筒状的套管，其以轴线为中心；圆环状的环状钻头，以与该套管同轴的方式配置在该套管的前端侧并且上述环状钻头的外径大于上述套管的外径；及先导钻头，通过上述套管的内部并插穿于上述环状钻头的内周部，上述先导钻头能够绕上述轴线旋转，并且在该先导钻头的前端外周部设有钻头头部，上述钻头头部绕从上述轴线偏心的中心线旋转自如，当上述先导钻头沿挖掘时的工具旋转方向旋转时，上述钻头头部自上述轴线的半径扩大而被支承于上述先导钻头，在上述环状钻头设有：被卡合部，在上述挖掘时的工具旋转方向上与扩径的上述钻头头部卡合；及第1抵接部，能够在上述轴线方向的前端侧与扩径的上述钻头头部抵接。

在这种挖掘工具中，设于先导钻头的前端外周部的钻头头部在挖掘时进行扩径，设于环状钻头的第1抵接部在轴线方向前端侧与该扩径的钻头头部抵接，因此首先能够防止环状钻头向前端侧脱出。并且，该环状钻头的被卡合部还在挖掘时的工具旋转方向上与扩径的钻头头部卡合，因此能够从先导钻头经由钻头头部向环状钻头传递旋转力。

因此，即使相对于套管的外径更加增大环状钻头的外径，也能够通过自轴线的半径扩大而变大的钻头头部，将充分的旋转力传递至环状钻头来确保钻孔性能。并且，如此通过环状钻头的被卡合部与扩径的钻头头部在挖掘时的工具旋转方向上卡合，也无需使环状钻头的后端部外周面与套管的内周面对置而旋转自如地插入该环状钻头，因此能够增大环状钻头的内径，即能够减小环状钻头的体积来缩减必要的材料，因此在结束挖掘之后使钻头头部向与挖掘时的方向相反的方向旋转而环状钻头残留于挖掘孔的情况下，也能够抑制施工成本增大。

相对于此，先导钻头中，即使不将扩径的状态的钻头头部的自轴线的半径增大到挖掘孔的半径程度，也能够通过环状钻头形成内径较大的挖掘孔，不会使过大的负荷发挥作用而能够防止钻头头部的损伤等。并且，对挖掘孔的外周侧进行挖掘的圆环状的环状钻头中的挖掘刀片的设置量能够比较自由地设定，也可防止因刀片不足引起的钻孔性能的下降。

在此，在上述环状钻头的内周部形成有向外周侧凹陷的凹部，若将该凹部设为上述被卡合部，则能够进一步消减环状钻头的体积，从而能够实现施工成本的进一步的抑制。另外，此时可将与凹部相邻的环状钻头的前端面设为上述第1抵接部，并且也可以在凹部形成朝向轴线方向前端侧的底面，并将该底面设为第1抵接部。

并且，通过赋予先导钻头的向轴线方向前端侧的打击力与推力将套管拧入挖掘孔时，如与专利文献1、2中记载的挖掘工具相同，通过在套管的前端内周部形成内径小一些的小径部，并且在先导钻头的后端外周部形成如可从轴线方向的后端侧抵接于上述小径部的阶梯部等第2抵接部来传递打击力与推力即可。而且，此时通过将上述环状钻头的内径增大为上述小径部的内径以上，如上所述能够减小环状钻头的体积而可靠地抑制施工成本。

另一方面，向环状钻头传递向轴线方向前端侧的打击力与推力时，如专利文献1中记载的挖掘工具那样，可以从先导钻头直接传递，但在该情况下，如上所述通过在套管的前端内周部形成小径部而可抵接先导钻头的阶梯部时，必须在环状钻头形成内径进一步比套管的小径部小的小径部来抵接于先导钻头，从而有时难以如上所述那样减小环状钻头的内径来抑制施工成本。

于是，尤其在这种情况下，在上述钻头头部设置第3抵接部，所述第3抵接部在扩径的状态下可抵接于上述环状钻头的朝向上述轴线方向后端侧的表面，由此无需在环状钻头形成内径比套管的小径部小的小径部，能够更加可靠地抑制施工成本，并且可经由该钻头头部的第3抵接部从先导钻头向环状钻头可靠地传递向轴线方向前端侧的打击力与推力。

而且，在该情况下，通过使扩径的钻头头部的上述第3抵接部的自轴线的最大半径大于套管的前端外周部的自轴线的半径，能够由进行钻孔的钻头头部的外周侧向环状钻头传递打击力与推力，在形成相对于套管的外径具有更大的内径的挖掘孔的情况下，可进一步进行有效的钻孔，并且也能够使环状钻头的轴线方向的厚度较薄，从而能够实现进一步的施工成本的缩减。

如以上说明，根据本发明，即使在形成相对于套管的外径具有更大的内径的挖掘孔的情况下，也能够不导致钻孔性能的下降和施工成本的增大、或者工具的损伤等，而向环状钻头传递充分的旋转力来进行有效的钻孔。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式中钻头头部已扩径的状态的侧剖视图。

图2是从轴线方向前端侧观察图1所示的实施方式中钻头头部已缩径的状态的放大主视图(其中，省略套管及套管顶部的图示。)。

图3是从轴线方向前端侧观察图1所示的实施方式中钻头头部已扩径的状态的放大主视图(其中，省略套管及套管顶部的图示。)。

图4是从轴线方向前端侧观察图1所示的实施方式的环状钻头的放大主视图。

图5是图4中的ZZ剖视图。

具体实施方式

图1至图5是表示本发明的挖掘工具的一实施方式的图。在本实施方式中，套管1由钢材等金属材料形成为以轴线O为中心的圆筒状，并且在该套管1的前端部(图1中的左侧部分)安装有同样由钢材等金属材料形成为多级圆筒状的套管顶部1A。

套管顶部1A的内径设为比套管1的内径小一些的恒定的内径，并且前端部的外径设为与套管1的外径相同，后端部的外径设为可嵌插于套管1内的大小。在从套管1的前端侧嵌入套管顶部1A的后端部之后通过焊接等接合，由此套管顶部1A以与套管1同轴的方式与套管1一体化。

如此通过安装套管顶部1A，在套管1的前端内周部形成有内径小一些的小径部1B。另外，该小径部1B的后端面形成为以随着朝向内周侧稍微朝向前端侧的方式倾斜的以轴线O为中心的凹圆锥面状。

在套管1内从该套管1的后端侧(图1中的右侧)插穿有先导钻头2。该先导钻头2依然由钢材等金属材料形成且外形为多级圆柱状，其后端部设为小径的刀柄部2A，从安装于该刀柄部2A的潜孔锤H传递朝向轴线O方向前端侧的打击力。

并且，在该潜孔锤H的后端侧根据需要接续连结有未图示的挖掘杆，并且最后端的挖掘杆安装于挖掘装置。从该挖掘装置向先导钻头2经由挖掘杆及潜孔锤H传递朝向轴线O方向前端侧的推力及朝向挖掘时的工具旋转方向T的旋转力。另外，套管1也根据需要接续于后端侧而渐渐插入到挖掘孔。

在比刀柄部2A更靠前端侧中，在先导钻头2的外周形成有外径最大的阶梯部，并设为本实施方式的第2抵接部2B。该第2抵接部2B的外径比套管1的内径稍微小，且比套管顶部1A的小径部1B的内径大。而且，第2抵接部2B的前端面形成为以随着朝向内周侧稍微朝向前端侧的方式倾斜的凸圆锥面状，该第2抵接部2B的前端面的倾斜角与呈凹圆锥面状的小径部1B的后端面的倾斜角相等。

因此，在从套管1的后端侧插穿先导钻头2而第2抵接部2B抵接于小径部1B时，先导钻头2能够以与套管1及套管顶部1A同轴的方式一体向轴线O方向前端侧前进，并且可绕轴线O相对于套管1及套管顶部1A相对旋转。并且，比该第2抵接部2B更靠前端侧中的先导钻头2的外径设为比套管顶部1A的小径部1B的内径稍微小的恒定的外径，如此第2抵接部2B抵接于小径部1B的状态下，先导钻头2的前端部从套管顶部1A的前端较大地突出形成。

在如此从套管顶部1A的前端突出的先导钻头2的前端部的外周以位于比套管顶部1A更靠前端侧的方式形成有收纳凹部3。该收纳凹部3具备：垂直于轴线O的底面3A，位于比套管顶部1A更靠前端侧并朝向前端侧；及壁面3B，从该底面3A的内周缘以平行于轴线O的方式向前端侧延伸而到达先导钻头2的前端面，该收纳凹部3形成为在先导钻头2的前端部的外周面与前端面开口。本实施方式中，相同形状相同大小的这种收纳凹部3在圆周方向上隔开相等间隔而形成有多个(三个)。

该收纳凹部3的壁面3B具备：平面状的第1壁部3a，朝向先导钻头2的外周侧；平面状的第2壁部3b，位于该第1壁部3a的与工具旋转方向T相反的一侧并朝向工具旋转方向T；和平面状的第3壁部3c，位于第1壁部3a的工具旋转方向T侧并朝向与工具旋转方向T相反的一侧。第2壁部3b、第3壁部3c形成为圆周方向的间隔随着朝向外周侧变大，其中第2壁部3b以随着朝向外周侧朝向工具旋转方向T侧的方式延伸。

并且，在第1壁部3a和第2壁部3b的边界部与第1壁部3a和第3壁部3c的边界部分别形成有以平行于轴线O的直线为中心的、与第1壁部3a、第2壁部3b相切的凹圆筒面状的第4壁部3d及与第1壁部3a、第3壁部3c相切的第5壁部3e。形成于第1壁部3a和第2壁部3b的边界部的第4壁部3d所呈的凹圆筒面的半径大于形成于第1壁部3a和第3壁部3c的边界部的第5壁部3e所呈的凹圆筒面的半径。

而且，从各收纳凹部3的底面3A的工具旋转方向T侧起形成有碎屑的排出槽2C，该排出槽2C与轴线O平行地向后端侧延伸，并越过上述第2抵接部2B到达刀柄部2A的外周侧。排出槽2C在垂直于轴线O的截面中呈大致方形并在先导钻头2的前端部外周面开口，朝向先导钻头2的外周侧的排出槽2C的底面在到达第2抵接部2B的后端处呈凹曲面状并在外周侧稍微向上断开，并且该底面与收纳凹部3的底面3A所交叉的部分通过以钝角与两底面交叉的倾斜面2D被倒角。

另一方面，在各收纳凹部3的底面3A的与工具旋转方向T相反的一侧，分别形成有具有与轴线O平行的中心线C的截面圆形的安装孔3C。该安装孔3C的中心线C与形成于第1壁部3a和第2壁部3b的边界部的上述第4壁部3d所呈的凹圆筒面的中心线一致，从轴线O向外周侧偏心。并且，安装孔3C的内径(半径)设为与第4壁部3d所呈的凹圆筒面的半径大致相等或比该第4壁部3d所呈的凹圆筒面的半径稍微小。

在这种先导钻头2的收纳凹部3分别安装有钻头头部4。钻头头部4中，可滑动地嵌入于上述安装孔3C的圆柱状的轴部4A与该轴部4A的前端侧的头部主体4B由钢材等金属材料一体形成，钻头头部4安装成绕上述中心线C旋转自如，如图2所示在头部主体4B抵接于第1壁部3a时钻头头部4收纳于收纳凹部3内并在自轴线O的半径已缩径的状态下被定位，如图3所示在头部主体4B抵接于第2壁部3b时钻头头部4在自轴线O的半径已扩径的状态下被定位。头部主体4B的后端面设为与中心线C垂直的平面状。

在轴部4A的外周形成有缺口4C，该缺口4C在沿中心线C的截面中如图1所示呈半椭圆状，并且在与中心线C垂直的截面中如图2及图3所示呈大致L字状而延伸。相对于此，在先导钻头2的前端部中，在将轴部4A插入到安装孔3C而使该轴部4A的后端面抵接于安装孔3C的底面并且使头部主体4B的后端面抵接于收纳凹部3的底面3A的状态下，在轴线O方向上与上述缺口4C相对的位置上，在与轴线O正交的截面中沿安装孔3C的切线方向钻入有销5，该销5的周面暴露于安装孔3C内而与缺口4C卡合，由此钻头头部4绕中心线C旋转自如且防止向前端侧脱出。

并且，头部主体4B的侧面中位于上述轴部4A的外周面的延长面上的第1侧面4a形成为与该外周面在同一面或者外径比该外周面的外径稍微大的以中心线C为中心的凸圆筒面状，第1侧面4a能够与收纳凹部3的壁面3B的第4壁部3d滑动抵接。而且，隔着该第1侧面4a的第2侧面4b、第3侧面4c形成为平面状，其中第2侧面4b在如图2所示钻头头部4已缩径的状态下抵接于收纳凹部3的壁面3B的第1壁部3a，此时第3侧面4c朝向先导钻头2的外周侧，并且该第3侧面4c在钻头头部4已扩径的状态下抵接于第2壁部3b，此时第2侧面4b朝向工具旋转方向T。

而且，在与第1侧面4a相反的一侧位于这些第2侧面4b和第3侧面4c之间的第4侧面4d形成为在钻头头部4已扩径的状态下如图3所示向先导钻头2的外周突出而位于以轴线O为中心的圆筒面上。另外，该第4侧面4d与第3侧面4c之间的交叉棱线部形成为在如图2所示钻头头部4已缩径的状态下通过直径比先导钻头2的前端部的外径稍微小且以轴线O为中心的圆筒面被倒角，由此进行缩径而收纳于收纳凹部3的头部主体4B位于先导钻头2的前端部的外周面所呈的圆筒面的内侧。

并且，如图1所示该第4侧面4d形成为朝向中心线C方向在相对于轴线O的内外周上凹凸的多级(本实施方式中为三级)状，其中最后端的一级从轴线O向最外周侧突出，从而形成有该最后端的一级的部分设为本实施方式中的第3抵接部4D。该第3抵接部4D的朝向前端侧的表面成为与中心线C垂直的平坦面，并且如图1所示在钻头头部4已扩径的状态下的自轴线O的最大半径R设为比套管1及套管顶部1A的前端外周部的自轴线O的半径r大。

另外，关于形成有该第3抵接部4D的第4侧面4d与第2侧面4b之间的交叉棱线部，被倒角为与收纳凹部3的第5壁部3e所呈的凹圆筒面大致相等的半径的凸圆筒面状，如图2所示在钻头头部4已缩径的状态下该交叉棱线部抵接于该第5壁部3e。并且，上述第4侧面4d中最前端的一级在钻头头部4已扩径的状态下以随着朝向后端侧朝向内周侧的方式稍微倾斜。

而且，位于该最前端的一级与形成有上述第3抵接部4D的最后端的一级之间的中间级中，第4侧面4d形成为与轴线O平行地延伸。此外，对该中间级中的第4侧面4d与上述第2侧面4b交叉的角部来说，在与中心线C正交的截面中将该角部切割为大致L字状来形成卡合部4E。

该卡合部4E具有在钻头头部4已扩径的状态下朝向外周侧的第1壁面4e、朝向工具旋转方向T的第2壁面4f、与上述第3抵接部4D的朝向前端侧的表面在同一面上的底面4g、及与该底面4g平行地对置而朝向后端侧的顶面4h。

同样在钻头头部4已扩径的状态下，第1壁面4e位于外径比先导钻头2的第2抵接部2B的外径稍微大且以轴线O为中心的圆筒面上，并且第2壁面4f形成为随着朝向外周侧稍微朝向工具旋转方向T侧。

而且，上述第4侧面4d的最前端的一级与头部主体4B的前端面之间的交叉棱线部在钻头头部4已扩径的状态下呈以轴线O为中心的圆锥台面状并设为随着朝向中心线C侧朝向前端侧的倾斜面。并且，除了因收纳凹部3而切割的部分以外，先导钻头2的前端面与外周面之间的交叉棱线部也同样呈以轴线O为中心的圆锥台面状并设为随着朝向内周侧朝向前端侧倾斜的倾斜面。

此外，除了这些设为倾斜面的部分以外的先导钻头2与钻头头部4的头部主体4B的前端面分别设为与轴线O和中心线C垂直的平坦面。

并且，头部主体4B的中心线C方向的长度设为与从收纳凹部3的底面3A至先导钻头2的前端面的深度相等，因此在钻头头部4收纳于收纳凹部3的状态下这些先导钻头2与头部主体4B的前端面在同一面上。

而且，在这些先导钻头2和钻头头部4的头部主体4B的前端面及各倾斜面上，设置有由比形成先导钻头2或钻头头部4的钢材等更硬质的硬质合金等构成的多个(多数)挖掘刀片6。这些挖掘刀片6为从上述前端面及倾斜面突出且例如半球状的头部与圆柱状的躯体部一体形成的挖掘刀片，在分别垂直形成于前端面及倾斜面的圆形孔上通过压入、热压配合或冷缩配合或者钎接而固定有上述躯体部。

而且，在套管1的前端侧，以与该套管1的轴线O同轴的方式配设有圆环状的环状钻头7。该环状钻头7依然由钢材等金属材料形成为圆环板状，该环状钻头7的朝向该套管1的轴线O方向的前后端面设为与轴线O垂直，其中前端面与外周面之间的交叉棱线部被设为以轴线O为中心的圆锥台状的倾斜面。在该倾斜面与前端面的外周部，也与先导钻头2及钻头头部4相同地，以垂直突出的方式设有由硬质合金等硬质材料形成的挖掘刀片6。

并且，环状钻头7的外径设为大于套管1及套管顶部1A的外径，且大于扩径的钻头头部4的外径。并且，环状钻头7的内径稍微大于先导钻头2的第2抵接部2B的外径，因此该环状钻头7的内径大于通过套管顶部1A形成于套管1内的小径部1B的内径，并且小于扩径的状态的钻头头部4的外径，且设为可嵌入上述卡合部4E的第1壁面4e的大小。并且，环状钻头7的轴线O方向的厚度小于这些内外径之间的宽度，并且稍微小于上述卡合部4E的底面4g与顶面4h之间的间隔。

而且，在该环状钻头7的内周部，在圆周方向上以等间隔形成有与钻头头部4的数量相同的三个向外周侧凹陷的凹部，如图3所示，该凹部被设为在挖掘时的工具旋转方向T上与钻头头部4的上述卡合部4E卡合的被卡合部7A。

该被卡合部7A具备从环状钻头7的内周部向外周侧后退一些而朝向内周侧的第1壁面7a、从该第1壁面7a向内周部延伸的朝向与工具旋转方向T相反的一侧的第2壁面7b及朝向工具旋转方向T的第3壁面7c，在本实施方式中该被卡合部7A形成为在轴线O方向上贯穿环状钻头7。

其中第1壁面7a位于以轴线O为中心的圆筒面上，该第1壁面7a的自轴线O的半径被设为稍微大于扩径的钻头头部4的朝向外周侧的上述第4侧面4d中最前端的一级和中间级的自轴线O的半径，并且小于第3抵接部4D的半径R。并且，第1壁面7a的圆周方向的长度稍微比从第4侧面4d的中间级的圆周方向的长度中去除卡合部4E后的长度长一些。

并且，第2壁面7b、第3壁面7c以随着朝向外周侧朝向工具旋转方向T的方式延伸，其中第2壁面7b与相对轴线O的半径方向所呈的角度被设为和扩径的钻头头部4的卡合部4E中的第2壁面4f与相对轴线O的半径方向所成的角度相等。并且，如图3所示，第3壁面7c形成为在被卡合部7A与卡合部4E卡合的状态下，呈以先导钻头2的收纳凹部3中的安装孔3C的中心线C为中心的凹圆筒面状。

另外，在先导钻头2中，从刀柄部2A的后端到收纳凹部3的中央部周围为止沿着轴线O在该轴线O方向上穿设有有底的供给孔8，可从潜孔锤H侧供给压缩空气。从该供给孔8，以随着朝向外周侧朝向前端侧的方式倾斜地分支出直径小于该供给孔8的各3个的第1～第3吹气孔8A～8C。

第1吹气孔8A在先导钻头2的前端部的外周面中的上述第2抵接部2B的前端侧开口，并且从该第1吹气孔8A，与轴线O平行地分支出进一步小径的第4吹气孔8D而在安装孔3C的底面中央开口。并且，在比第1吹气孔8A更靠前端侧从供给孔8分支出第2吹气孔8B，其在碎屑的排出槽2C的底面与收纳凹部3的底面3A之间的倾斜面2D上大致垂直地开口。而且，第3吹气孔8C被设为直径大于第1吹气孔8A、第2吹气孔8B的直径，并在供给孔8的前端进行分支而在收纳凹部3的第1壁部3a的第5壁部3e侧开口。

这种挖掘工具中，在对钻头头部4进行缩径而将头部主体4B收纳于收纳凹部3的状态下，先导钻头2从套管1的后端侧插入，在第2抵接部2B抵接于套管顶部1A的后端面时在轴线O方向上被定位。接着，在收纳头部主体4B的状态下，如图2所示使被卡合部7A的圆周方向的位置与收纳凹部3对齐并从前端侧向先导钻头2的前端部插入环状钻头7，并将该环状钻头7在轴线O方向上配置于头部主体4B的卡合部4E的位置上。

而且，若从该状态一边对钻头头部4进行扩径一边使环状钻头7向与挖掘时的工具旋转方向T相反的一侧相对旋转，则如图3所示通过使扩径的钻头头部4的卡合部4E中的第2壁面4f紧贴抵接于环状钻头7的被卡合部7A中的第2壁面7b而卡合部4E卡合于被卡合部7A，并且头部主体4B中的第3侧面4c抵接于收纳凹部3的第2壁部3b而被收纳凹部3支承，从而环状钻头7可相对于先导钻头2及钻头头部4在工具旋转方向T上一体旋转。

并且，在轴线O方向上，如图1及图3所示环状钻头7的前端面中被卡合部7A的工具旋转方向T侧的部分可隔开些许间隔而对置抵接于卡合部4E的顶面4h，由此防止环状钻头7向前端侧脱出。即，本实施方式中，环状钻头7的前端面中该被卡合部7A的工具旋转方向T侧的部分被设为可在轴线O方向的前端侧抵接于扩径的钻头头部4的第1抵接部7B。而且，卡合部4E的底面4g和与该底面4g在同一面上的第3抵接部4D的朝向前端侧的表面抵接于环状钻头7的后端面而在该第3抵接部4D的前端侧支承环状钻头7，由此套管1及环状钻头7可与先导钻头2及钻头头部4一体地向轴线O方向前端侧前进。

因此，从该状态通过潜孔锤H向先导钻头2及钻头头部4传递朝向轴线O方向前端侧的打击力并经由第3抵接部4D向环状钻头7传递朝向轴线O方向前端侧的打击力，并且从上述挖掘装置传递推力与朝向工具旋转方向T的旋转力，由此通过设置于这些先导钻头2、钻头头部4、及环状钻头7的前端面的挖掘刀片6进行钻孔作业，并且套管1渐渐插入于所形成的挖掘孔。另外，钻孔中从供给孔8经由第1～第4吹气孔8A～8D喷出压缩空气，将由挖掘刀片6生成的碎屑从排出槽2C通过套管1内排出，并且防止碎屑向安装孔3C或小径部1B内的流入。

如此到规定的深度为止形成了挖掘孔之后，上述结构的挖掘工具中通过挖掘装置使先导钻头2向与挖掘时的工具旋转方向T相反的一侧旋转。这样，钻头头部4通过其头部主体4B与挖掘孔的摩擦被引导至被卡合部7A的第3壁面7c而如图2所示进行缩径，因此直接从套管1连同先导钻头2及潜孔锤H一起拔出，由此能够将环状钻头7残留于挖掘孔而回收先导钻头2及钻头头部4。

如此，根据上述结构的挖掘工具，从扩径的上述钻头头部4的头部主体4B向环状钻头7的被卡合部7A传递向工具旋转方向T的旋转力，因此能够在更远离作为先导钻头2及钻头头部4的旋转中心的轴线O的位置有效地传递旋转力。因此，即使在形成相对于套管1的外径具有更大的内径的挖掘孔的情况下，也能够向环状钻头7传递充分的旋转力而确保钻孔性能。

而且，本实施方式中，如图1所示先导钻头2及钻头头部4向环状钻头7的前端侧突出一些，因此环状钻头7的挖掘刀片6对内周部通过这些先导钻头2及钻头头部4的挖掘刀片6被钻孔而变得容易破碎的挖掘孔的外周部进行钻孔。因此，还能够抑制对环状钻头7的负荷并进行更有效的钻孔。其中，先导钻头2及钻头头部4的前端面与环状钻头7的前端面可以在同一面上，并且也可以使环状钻头7的前端面比先导钻头2及钻头头部4的前端面更突出。

并且，挖掘孔的外周侧通过环状钻头7被钻孔，因此在先导钻头2及钻头头部4中，无需将扩径的头部主体4B的自轴线O的半径增大到挖掘孔的内径程度，因此能够减轻对钻头头部4的轴部4A等的负担，从而能够防止损伤。而且，环状钻头7呈圆环状，因此例如如图3所示在圆周方向上扩径的钻头头部4所处范围以外也可配设挖掘刀片6等，能够比较自由地设定挖掘刀片6的设置量或位置，从而也能够防止由挖掘刀片6部分不足而产生的钻孔性能的下降。

另一方面，在环状钻头7中，如上所述其中的被卡合部7A卡合于扩径的钻头头部4，从而该环状钻头7以可向工具旋转方向T一体旋转的方式被支承，并且接收所传递的旋转力，因此无需通过套管1支承该环状钻头7，且能够增大该环状钻头7的内径。因此，能够减小环状钻头7的体积来缩减必要的钢材等材料，结束挖掘之后即使将环状钻头7残留于挖掘孔的情况下也能够抑制施工成本的增大。

并且，如上所述挖掘孔的内周部通过先导钻头2及钻头头部4的挖掘刀片6被钻孔，因此本实施方式中在自轴线O的径向中，在扩径的钻头头部4的头部主体4B前端面设有挖掘刀片的范围内，如图1及图3所示无需在环状钻头7设置挖掘刀片6。因此，能够避免在依然残留于挖掘孔的环状钻头7过分多余地设置有由高价的硬质合金构成的挖掘刀片6，从而能够实现成本的缩减。

而且，本实施方式中，在环状钻头7的内周部形成有朝向外周侧凹陷的凹部并设为被卡合部7A。在这一点上，例如也能够在环状钻头7的前端面作为被卡合部形成凸部，并使扩径的钻头头部4的头部主体4B沿工具旋转方向T卡合于该凸部，但在该情况下有可能在凸部集中由旋转力产生的负荷而产生损伤，并且也以与凸部分相应的量加大环状钻头7的体积，从而增加材料成本。相对于此，本实施方式中，圆环状的环状钻头7的主体本身能够承受旋转力，并且能够实现环状钻头7的体积及成本的进一步的缩减。

另外，本实施方式中，环状钻头7的前端面中如此作为从内周部朝向外周侧凹陷的凹部形成的被卡合部7A的与工具旋转方向T侧相邻的部分被设为与卡合部4E的顶面4h对置并在轴线O方向前端侧可与卡合部4E的顶面4h抵接的第1抵接部7B，例如即使因从先导钻头2经由钻头头部4传递的打击力而环状钻头7与上述顶面4h发生冲突，也能够由环状钻头7的整个厚度承受冲击，从而能够防止损伤等的发生。其中，也可以在该凹部以与顶面4h对置的方式形成朝向前端侧的底面来作为第1抵接部7B。

另一方面，本实施方式中，也通过赋予先导钻头2的向前端侧的打击力与推力将套管1插入于挖掘孔时，与专利文献1、2中记载的挖掘工具相同地，在套管1的前端部安装套管顶部1A来形成小径部1B，并在该小径部1B抵接先导钻头2的第2抵接部2B来传递打击力与推力。其中，本实施方式中使环状钻头7的内径大于该小径部1B的内径，因此与如上所述不得不减小环状钻头的内径的专利文献1中记载的挖掘工具相比，能够可靠地实现施工成本的缩减。另外，环状钻头7的内径也可以与小径部1B相等。

此外，本实施方式中，如此在套管1设置小径部1B来传递打击力与推力，并从先导钻头2向环状钻头7传递打击力与推力，但并不是如专利文献1中记载的挖掘工具那样直接从先导钻头2传递，而是在钻头头部4设置扩径的状态下可抵接于环状钻头7的后端面的第3抵接部4D，并由该第3抵接部4D传递打击力与推力。因此，如上所述设置小径部1B时，无需进一步缩小环状钻头7的内径，从而能够进一步可靠地实现施工成本的缩减。

而且，本实施方式中，如此从设置于钻头头部4的第3抵接部4D向环状钻头7传递打击力与推力的情况下，扩径的状态的钻头头部4的第3抵接部4D的自轴线O的最大半径R被设为大于套管1的前端外周部的自轴线O的半径r即套管顶部1A的半径。因此，能够由进行钻孔的钻头头部4的外周侧向环状钻头7更加可靠地传递打击力与推力，如本实施方式那样，即使在形成相对于套管1的外径具有更大的内径的挖掘孔的情况下，也能够进行更进一步有效的钻孔。

而且，如此从以大于套管1的前端外周部的半径r的半径R进行了扩径的第3抵接部4D传递对环状钻头7的打击力与推力的情况下，即使将环状钻头7的轴线O方向的厚度例如如本实施方式那样设为比环状钻头7的内外径之间的宽度小，也不损坏环状钻头7的强度或刚性而能够可靠地形成内径较大的挖掘孔。因此，根据本实施方式，能够实现环状钻头7的体积的进一步缩减并促进施工成本的进一步抑制。

产业上的可利用性

如以上说明，根据本发明的挖掘工具，即使在形成相对于套管的外径具有更大的内径的挖掘孔的情况下，也能够不导致钻孔性能的下降和施工成本的增大、或者工具的损伤等，而向环状钻头传递充分的旋转力和打击力及推力来进行有效的钻孔。因此，可进行产业上的利用。

符号说明

1 套管

1A 套管顶部

1B 小径部

2 先导钻头

2B 第2抵接部

2C 排出槽

3 收纳凹部

3C 安装孔

4 钻头头部

4A 轴部

4B 头部主体

4D 第3抵接部

4E 卡合部

5 销

6 挖掘刀片

7 环状钻头

7A 被卡合部

7B 第1抵接部

8 供给孔

O 套管1的轴线

T 挖掘时的工具旋转方向

C 安装孔3C的中心线

H 潜孔锤

R 扩径的钻头头部4的第3抵接部4D的自轴线O的最大半径

r 套管1的前端外周部的自轴线O的半径

Claims (5)

1.一种挖掘工具，其特征在于，

具备：圆筒状的套管，其以轴线为中心；圆环状的环状钻头，以与该套管同轴的方式配置在该套管的前端侧并且上述环状钻头的外径大于上述套管；及先导钻头，通过上述套管的内部并插穿于上述环状钻头的内周部，

上述先导钻头能够绕上述轴线旋转，并且在该先导钻头的前端外周部设有钻头头部，

上述钻头头部绕从上述轴线偏心的中心线旋转自如，当上述先导钻头沿挖掘时的工具旋转方向旋转时，上述钻头头部自上述轴线的半径扩大而被支承于上述先导钻头，

在上述环状钻头设有：被卡合部，在上述挖掘时的工具旋转方向上与扩径的上述钻头头部卡合；及第1抵接部，能够在上述轴线方向的前端侧与扩径的上述钻头头部抵接。

2.根据权利要求1所述的挖掘工具，其特征在于，

在上述环状钻头的内周部形成有向外周侧凹陷的凹部，且该凹部被设为上述被卡合部。

3.根据权利要求1或2所述的挖掘工具，其特征在于，

在上述套管的前端内周部形成有内径小一些的小径部，并且在上述先导钻头的后端外周部形成有第2抵接部，该第2抵接部能够从上述轴线方向的后端侧抵接于上述小径部，上述环状钻头的内径被设为上述小径部的内径以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的挖掘工具，其特征在于，

在上述钻头头部设有第3抵接部，该第3抵接部在扩径的状态下能够抵接于上述环状钻头的朝向上述轴线方向后端侧的表面。

5.根据权利要求4所述的挖掘工具，其特征在于，

扩径的上述钻头头部的上述第3抵接部的自上述轴线的最大半径大于上述套管的前端外周部的自上述轴线的半径。