JP2001336381A - 掘削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 破砕性の低い岩に対する、二重管工法を利用
した単管掘削を可能とする。 【解決手段】 本発明は、円筒状をなす工具本体１と、
この工具本体１の先端に設けられた刃体２とを備え、工
具本体１をその軸線Ａを中心に回転させて掘削を行う掘
削工具において、工具本体１の内周面１ｂ，１ｃが、少
なくとも工具本体１の先端部にて、工具本体１の軸線Ａ
に対し偏心していることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転打撃掘削によ
り掘削孔を穿孔する掘削工具に係り、特に、二重管工法
を利用した単管掘削に適用される掘削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】二重管工法を利用した単管掘削には、一
般にリングビットと呼称される掘削工具が使用される。
この掘削工具は、円筒状をなす工具本体の先端に刃体を
植設したもので、先端を土壌や岩等の掘削対象に向けて
掘削対象に対し垂直ないしは所定の角度で立設させ、回
転打撃掘削を行うことにより、掘削孔が穿孔される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記単管掘
削は、一般に砂質土や破砕性の高い岩に対して使用され
る。これは、円筒状をなす掘削工具の内部に、掘削され
た岩からなる円柱状のコアが形成されるが、破砕性の低
い岩に使用すると、このコアが長大となって、掘削や、
掘削後の、掘削工具を介した薬液注入等に支障を来すた
めである。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
って、二重管工法を利用した単管掘削に使用され、特
に、破砕性の低い岩も掘削可能な掘削工具の提供をその
目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状をなす
工具本体と、この工具本体の先端に設けられた刃体とを
備え、工具本体をその軸線を中心に回転させて掘削を行
う掘削工具において、工具本体の内周面が、少なくとも
前記工具本体の先端部にて、工具本体の軸線に対し偏心
していることを特徴としている。

【０００５】ここで、工具本体の内周面の偏心に伴いこ
の内周面に形成された工具本体の先端側を向く段差部
に、第二の刃体が設けられていることが望ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について説明する。本発明に係る掘削工具の構造
の例を図１及び図２に示す。図中符号１は工具本体で、
工具本体１は円筒状をなし、その基端部（図１では上
部）外周面には、掘削装置のロッド（図示せず。）との
連結用のネジ部１ａが螺設されている。

【０００７】工具本体１の内周面は、通常、工具本体１
の軸線Ａと同軸をなしている（以下、この部分を「同軸
部１ｂ」と呼称する。）が、本発明に係る掘削工具で
は、工具本体１の先端部が、工具本体１の長手方向に沿
った所定幅にわたり縮径されるとともに、その内周面の
一部（図中左端部）が同軸部１ｂと同一面をなすよう、
径方向に沿って一方側（図中左側）にずらされている
（以下、この部分を、「偏心部１ｃ」と呼称する。）。
その結果、偏心部１ｃの軸線Ａ′は、工具本体１の軸線
Ａに対し、図２に符号Ｓで示すように、一方側に偏心す
る。

【０００８】また、偏心部１ｃの形成に伴い、偏心部１
ｃの他方側には、同軸部１ｂとの間に、符号１ｄ、１ｅ
で示すような段差部が形成される。このうち、工具本体
１の基端側を向く段差部１ｄは、偏心部１ｃと同軸部１
ｂとの間の平滑性を維持するよう、軸線Ａ，Ａ′に対し
比較的緩い角度で形成されている。一方、工具本体１の
先端側を向く段差部１ｅは、後述する刃体３植設用のス
ペースを確保するため、軸線Ａ，Ａ′に対し比較的急角
度で形成されている。

【０００９】符号２は、工具本体１の先端面に形成され
た稜線部に、工具本体１の周方向に沿って、工具本体１
の内外方に向け千鳥状に植設された刃体である。また、
符号３は、工具本体１の先端側を向く段差部１ｅに、先
端内方に向け植設された、第二の刃体である。これらの
刃体２，３の材質には、例えば超硬合金等が使用され
る。更に、符号４ａ〜４ｄは、いずれも掘削性能及び掘
削屑の排除性向上のため、工具本体１に設けられた凹部
である。

【００１０】掘削に際しては、通常の二重管工法におけ
る単管掘削と同様、掘削工具の先端を掘削対象に向けて
掘削対象に対し垂直ないしは所定の角度で立設させ、回
転打撃掘削を行う。具体的には、掘削装置のロッド及び
工具本体１を介して刃体２に付与された回転力及び衝撃
力により、刃体２が掘削対象を掘削し、掘削孔が穿孔さ
れる。

【００１１】この場合、工具本体１の内部には、掘削さ
れた土壌や岩からなる円柱状のコアが形成されるが、こ
の掘削工具では、工具本体１の先端部に、その軸線Ａ′
を工具本体１の軸線Ａに対し偏心させてなる偏心部１ｃ
が形成されているため、コアが、偏心部１ｃの形成位置
に応じた適当な長さで強制的に偏心、屈曲されて破砕す
る。従って、破砕性の低い岩を掘削した場合でも、コア
が長大となることはない。その結果、この掘削工具によ
れば、従来掘削が不可能であった、破砕性の低い岩に対
しても単管掘削が可能となる。

【００１２】破砕されたコアは、自重により掘削孔底に
順次落下して二次破砕され、上方から工具本体１内に供
給された空気や水等の流体により、凹部４ａ〜４ｂを介
して外方に排除され、更に、掘削孔壁と工具本体１及び
掘削装置のロッドとの間に形成された隙間を介して、地
上へと排除される。

【００１３】また、本実施形態の場合、工具本体１の先
端側を向く段差部１ｅに第二の刃体３が植設されている
ため、工具本体１の内部に形成されたコアがこの刃体３
によっても破砕され、コアの破砕性が向上するととも
に、コアとの接触による段差部１ｅの磨耗も防止され
る。更に、工具本体１の基端側を向く段差部１ｄが、偏
心部１ｃと同軸部１ｂとの間の平滑性を維持するよう比
較的緩い角度で形成されているため、偏心部１ｃにて破
砕されたコアがこの段差部１ｄに引っ懸かることなく、
円滑に掘削孔底に落下して容易に二次破砕される。

【００１４】しかも、掘削に際しては工具本体１が軸線
Ａを中心として回転するため、偏心部１ｃの形成方向
も、工具本体１の回転に伴い順次変化する。従って、工
具本体１に偏心部１ｃを形成した場合でも、偏心部１ｃ
の偏心方向に沿って掘削孔が偏向することはない。その
結果、掘削孔の屈曲が防止され、直進性の高い掘削が実
施可能となる。

【００１５】掘削終了後は、工具本体１内に薬液注入用
の管を挿入し、この管を介して掘削孔内に薬液を注入す
るとともに、必要に応じ掘削孔から掘削工具を引き抜
く。

【００１６】なお、本発明に係る掘削工具の具体的形状
等は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能であることは
いうまでもない。例えば、偏心部１ｃを同軸部１ｂに対
し縮径せず、単にその軸線Ａ′を偏心させた構成とした
り、偏心部１ｃの軸線Ａ′を、工具本体１の軸線Ａに対
し傾けることにより、偏心部１ｃの軸線Ａ′を偏心させ
た構成としてもよい。また、工具本体１の内周面におけ
る偏心部１ｃの形成位置や幅、あるいは偏心量等は、目
的とするコアの長さ等によって任意に設定可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の掘削工具で
は、工具本体の先端部に偏心部が形成されているため、
コアが、偏心部の形成位置に応じた適当な長さで強制的
に偏心、屈曲されて破砕し、長大なコアの形成が防止さ
れる。その結果、本発明の掘削工具によれば、従来掘削
が不可能であった、破砕性の低い岩に対しても単管掘削
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る掘削工具の構造の例を示す図２
中Ｉ−Ｉ線に沿った断面図である。

【図２】 図１に示す掘削工具の図１中矢印ＩＩに沿っ
た正面図である。

【符号の説明】

１ 工具本体 １ｂ 同軸部（工具本体の内周面） １ｃ 偏心部（工具本体の内周面） １ｄ，１ｅ 段差部 ２ 刃体 ３ 第二の刃体 Ａ 工具本体の軸線

フロントページの続き (72)発明者 久田 仁也 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 藤原 公司 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 田中 俊二 愛媛県松山市築山町12−７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状をなす工具本体と、この工具本体
   の先端に設けられた刃体とを備え、前記工具本体をその
   軸線を中心に回転させて掘削を行う掘削工具において、 前記工具本体の内周面が、少なくとも前記工具本体の先
   端部にて、前記工具本体の軸線に対し偏心していること
   を特徴とする掘削工具。
2. 【請求項２】 前記内周面の偏心に伴い前記内周面に形
   成された前記工具本体の先端側を向く段差部に、第二の
   刃体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
   の掘削工具。