JP2003166390A - 削孔ビット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インナービットとロストビットの着脱が容易
で作業効率がよく、しかもインナービットからロストビ
ットへの打撃力、回転力及び推力の伝達効率も優れた削
孔ビットを提供する。 【解決手段】 先端部に削孔ビットが装着された内管ロ
ッドと埋設管である外管ロッドの二重管で削孔する削孔
工法に使用する削孔ビットであって、前記削孔ビット
は、内管ロッドを介して削孔装置からの打撃力、回転力
及び推力が伝達され、さらに内管ロッドの中空部を通し
て供給された流体が噴出され、外管ロッドと内管ロッド
との間に掘削土砂を取り込み、逆送して削孔外に排出し
ながら外管ロッドを推進させるインナービットと、削孔
底部に捨て置く拡孔用ロストビットとからなり、前記イ
ンナービットとロストビットは、一方向の相対回転では
結合し、逆方向の相対回転では離脱容易なねじ結合して
なることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＧＦ工法や水抜
き工法などに用いられて、削孔しながら鋼管を地中に貫
入させるための削孔ビットに係り、特に、パイロットビ
ットであるインナービットと孔底に捨て置く拡孔用のロ
ストビットとを組み合わせて用いる削孔ビットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の削孔ビットとして、例え
ば特開２００１−３２６６４及び特開２００１−１１５
７６６に記載されたものがある。これらの削孔ビットで
のインナービットとロストビットの結合は、両者を嵌合
した状態で所定方向に相対回転させることにより互いに
係合して両者を離脱不能に結合し、逆方向に相対回転さ
せることにより互いの係合が解かれて両者が離脱可能と
なる凸部と凹部（凹溝）が設けられているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特にトンネル内におけ
るＡＧＦ工法や水抜き工法の施工には、掘削やロックボ
ルト打ちに使われる、打撃と回転を与えて掘削する削孔
装置を使用することが有利である。しかしながら、従来
のインナービットとロストビットの結合構造において
は、一方向の相対回転で互いに係合し、他方向の相対回
転で係合が解除される凸部と凹部であるため、いずれも
インナービットとロストビットとの結合部に緩みがあ
り、打撃と回転を与えて削孔すると、打撃や回転による
削孔作業中における、インナービットからロストビット
への打撃力の伝達効率が悪く、従って地盤等に対する削
孔能率が悪く、また、接合面に打撃力にもとづくバリが
発生するなどして、ロストビットのインナービットから
のスムース（容易）な離脱（捨て置き）が阻害されると
いう問題があった。

【０００４】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、インナービットとの結合部にガタの発生な
く、インナービットからのロストビットへの打撃力の伝
達を効率化することで、削孔能率の向上を図るととも
に、インナービットからのロストビットの離脱をスムー
ス（容易）に行えるようにした削孔ビットを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
請求項１の発明にかかる削孔ビットは、先端部に削孔ビ
ットが装着された内管ロッドと埋設管である外管ロッド
の二重管で削孔する削孔工法に使用する削孔ビットであ
って、前記削孔ビットは、内管ロッドを介して削孔装置
からの打撃力、回転力及び推力が伝達され、さらに内管
ロッドの中空部を通して供給された流体が噴出され、外
管ロッドと内管ロッドとの間に掘削土砂を取り込み、逆
送して削孔外に排出しながら掘進及び外管ロッドを推進
させるインナービットと、削孔底部に捨て置く拡孔用ロ
ストビットとからなり、前記インナービットとロストビ
ットは、一方向の相対回転では結合し、逆方向の相対回
転では離脱容易なねじ結合してなることを特徴とする。
これにより削孔作業修了時にインナービットからロスト
ビットを円滑かつ速やかに離脱させることができ、また
打撃力等の伝達効率もよいので削孔作業の効率を向上さ
せることができる。

【０００６】また、請求項２の発明にかかる削孔ビット
は、前記ねじ結合されたロストビットの雌ねじまたは雄
ねじとインナービットの雄ねじまたは雌ねじが、複数の
起点を有し、かつ互いに接触する対接ねじ山斜面部を複
数箇所に有し、該対接ねじ山斜面部は、インナービット
の軸線方向に対して３０度〜４０度傾斜するとともに、
前記雄ねじおよび雌ねじのピッチ角度を１０度〜１５度
とすることを特徴とする。これにより、インナービット
に対するロストビットのねじ込みによる連結を強固にす
るとともに、そのねじ戻しによる前記連結の解除を容易
に行えるようにすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を示
す一部破断正面図、図２は本発明の実施の形態を示す分
解斜視図、図３は本発明の実施の形態を示すインナービ
ットとロストビットが分離した状態の正面図、図４は本
発明の実施の形態を示すインナービットの下面図、図５
はインナービットとロストビットを着脱容易に結合する
ねじ構造を示す要部拡大断面説明図である。

【０００８】本発明の掘削ロッドは、中空の内管ロッド
１と埋設管である外管ロッド１１の二重管で構成され、
内管ロッド１の中空部が流体の供給通路３となり、内管
ロッド１と外管ロッド１１との間が掘削土砂等の排出通
路６となる。削孔ビットは、内管ロッド１の先端に取り
付けてこれと共に回収するインナービット２と、インナ
ービット２の外周に着脱自在に装着し、インナービット
２の回収時にはこれより分離して捨て置く拡孔用のロス
トビット１５とからなり、この削孔ビットには内管ロッ
ド１を介して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力が
伝達される。

【０００９】インナービット２は、本例においてはねじ
結合によって内管ロッド１の先端に取り付けられてい
る。符号１ａおよび２ａは、このねじ結合する雌ねじお
よび雄ねじを示している。インナービット２は、上方部
２ａ、中間部２ｂ、および下方部２ｃとで構成され、上
方部２ａが最も大径であり、中間部２ｂが中間径、下方
部２ｃが最も小径となっている。上方部２ａの外径は、
外管ロッド１１の内径と略同一であり、外管ロッド１１
の先端において外管ロッド１１内に位置する部分であ
る。この上方部２ａには、外径を径小とする部分に段部
１２が設けられ、外管ロッド１１の内面にも内径を径小
（肉厚を厚くして）として前記段部１２が係止する段部
１４が設けられており、内管ロッド１に与えられた打撃
力は、インナービット２を介してこの段部１２及び１４
から外管ロッド１１に伝達される。また、この上方部２
ａの外周面には、掘削土砂の排出用の凹溝８が、軸方向
に複数設けられている。

【００１０】中間部２ｂは、ロストビット１５が着脱容
易に装着される部分であり、外周面には雄ねじ９が設け
られ、ロストビット１５に設けられた雌ねじ１６が螺合
されて着脱容易に装着される。下方部２ｃは、先端にビ
ット刃７が設けられ、ロストビット１５より下方に延出
し、先行ビットとして作用する部分である。この下方部
２ｃの外周面にも、軸方向に複数本の凹溝１０が設けら
れている。これにより下方部２ｃが地盤中に貫入して孔
壁と密接しても、凹溝１０により孔壁面との間に隙間が
形成され、供給された流体や掘削土砂の流通が良好とな
る。

【００１１】また、インナービット２の中心には、前記
内管ロッド１の流体供給通路３と連通する通孔４が、軸
方向に貫通して設けられ、その通孔４の途中から下方部
２ｃの前記凹溝１０に向けて斜めの噴出孔５が分岐され
ている。従って、内管ロッド１の流体供給通路３から供
給された流体（例えば、水または空気）は、通孔４の先
端及び噴出孔５から噴出される。

【００１２】ロストビット１５は、中心に螺孔１７を有
する円盤状であり、外径は外管ロッド１１の外径より大
径となっており、拡孔用となっている。その下面にはビ
ット突起１９が設けられ、また螺孔１７を中心とする円
周上には掘削土砂を排出する排出孔１８が軸方向に複数
設けられており、ロストビット１５がインナービット２
の中間部２ｂに装着されたときは、インナービット２の
掘削土砂排出用の凹溝８と連通する。

【００１３】ロストビット１５の螺孔１７には、前記イ
ンナービット２の中間部２ｂの雄ねじ９に螺合する雌ね
じ１６が形成され、ロストビット１５はこの螺孔１７を
中間部２ｂにねじ込むことによって着脱容易に装着され
る。即ち、インナービット２とロストビット１５とは、
雄ねじ９と雌ねじ１６との螺合によって、インナービッ
ト２の一方向の相対回転に対しては固く結合するが、逆
方向の相対回転に対しては容易に離脱するものである。
これは雄ねじ９と雌ねじ１６が複数の起点を有し、かつ
互いに接触する部位に対接ねじ山斜面部を有し、この対
接ねじ山斜面部をインナービット２の軸線方向に対して
３０度〜４０度傾斜させるとともに、雌ねじ１６および
雄ねじ９のピッチ角度を１０度〜１５度としたことによ
り達成される。

【００１４】図５はこの雌ねじ１６と雄ねじ９との螺合
構造を示し、両ねじ９と１６は複数の起点を有し、雄ね
じ９は直線のねじ山斜面部ａを有し、これに対応して雌
ねじ１６も直線のねじ山斜面部ｂを有し、これらは対接
ねじ山斜面部を形成している。また、雌ねじ１６は直線
か僅かに曲線を示す底部分ｃを有し、雄ねじ９はこれに
対向して直線か僅かに曲線を示す頂部分ｄを有する。な
お、雌ねじ１６の頂部分ｅは曲線の部分ｆによって、ま
た底部分ｃは、曲線の部分ｇによってねじ山斜面部ｂに
連なり、一方、雄ねじ９の頂部分ｄは曲線の部分ｈによ
って、底部分ｉは曲線の部分ｊによってねじ山斜面部ａ
に連なっている。

【００１５】インナービット２にロストビット１５を螺
合させたときは、直線の各ねじ山斜面部ａ、ｂでのみ接
触し、曲線の部分ｆ、ｇ、ｈ、ｊや頂部分ｄ、ｅや、底
部分ｃ、ｉ部分では接触しないようにされている。これ
により、小さな角度の斜面部どうしが接触するときに、
楔作用的連結状態が発生するのを防止でき、さらにねじ
山斜面部間の接触圧力が均等化される。このとき、反対
側のねじ山斜面部ｋ、ｌは相互に圧接されず、非対接ね
じ山斜面部とされている。

【００１６】また、曲線の部分ｈの曲率の中心を、曲線
部分ｇのそれよりインナービット２の軸線から離し、こ
れらの曲率半径に差をつけることによって、雌ねじ１６
の底部分ｃに傷が発生するのを防止できる。

【００１７】なお、この実施の形態においては、外管ロ
ッド１１の先端に、規制カバー１３が外管ロッド１１と
ロストビット１５に跨って設けられている。この規制カ
バー１３は、ロストビット１５の姿勢を規制して、常に
インナービット２と軸心を一致させるもので、たとえロ
ストビット１５がインナービット２と離脱しても、軸心
が一致するよう規制されているので、再度インナービッ
ト２にねじ込むことが可能となるものである。

【００１８】しかして、かかる構成になる削孔ビットに
は、内管ロッド１を介して削孔装置からの打撃力、回転
力及び推力が伝達される。即ち、削孔装置からの打撃
力、回転力及び推力は、内管ロッド１を介してまずイン
ナービット２に伝達され、次にロストビット１５もこの
インナービット２に連結されているため、ロストビット
１５にも伝達される。また、インナービット２と外管ロ
ッド１１とは、段部１２と１４で係止されているため、
インナービット２に伝達された打撃力と推力は、外管ロ
ッド１１にも伝達される。また、内管ロッド１の流体供
給通路３から供給された流体、例えば水または空気は、
インナービット２の通孔４及び噴出孔５から噴出され
る。この流体は、インナービット２及びロストビット１
５の冷却に寄与すると共に掘削土砂の排出や削孔効率の
向上に寄与する。

【００１９】そこで、削孔ビットに内管ロッド１を介し
て削孔装置からの打撃力、回転力及び推力を伝達すると
共に、内管ロッド１の流体供給通路３を介して流体を供
給し、インナービット２の通孔４及び噴出孔５から噴出
しつつ掘進すると、インナービット２及びロストビット
１５により掘削されると共に、掘削土砂や泥水は、ロス
トビット１５の排出孔１８からインナービット２の凹溝
８を通って内管ロッド１と外管ロッド１１との間の排出
通路６に取り込まれ、削孔外に排出されて削孔されると
共に、外管ロッド１１も推進される。

【００２０】この時、インナービット２とロストビット
１５とは、雄ねじ９と雌ねじ１６との螺合によって、イ
ンナービット２の一方向の相対回転に対しては、結合す
るが、逆方向の相対回転に対しては容易に離脱されるよ
うになっている。従って、前記のようにして所定深度ま
で削孔及び外管ロッド１１が推進したら削孔装置の削孔
を停止し、内管ロッド１を介してインナービット２を削
孔時とは逆方向に回転させると、ロストビット１５はイ
ンナービット２から離脱するので、そこで内管ロッド１
を引き上げると、ロストビット１５は地中に捨て置かれ
た状態で外管ロッド１１も残置され埋設管として地盤中
に埋設される。

【００２１】なお、削孔装置は、従来広く採用されてい
る公知のものであるので詳細な説明は省略した。また、
本発明は、前記実施の形態に制限されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能で
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明は、先
端部に削孔ビットが装着された内管ロッドと埋設管であ
る外管ロッドの二重管で削孔する削孔工法に使用する削
孔ビットであって、前記削孔ビットは、内管ロッドを介
して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力が伝達さ
れ、さらに内管ロッドの中空部を通して供給された流体
が噴出され、外管ロッドと内管ロッドとの間に掘削土砂
を取り込み、逆送して削孔外に排出しながら外管ロッド
を推進させるインナービットと、削孔底部に捨て置く拡
孔用ロストビットからなり、前記インナービットとロス
トビットは、一方向の相対回転では結合し、逆方向の相
対回転では離脱容易なねじ結合としたので、インナービ
ットからロストビットを離脱させるのが容易となり、削
孔及び外管ロッドの推進作業終了時には、インナービッ
トからロストビットを離脱させ、地中に捨て置き、内管
ロッド１を引き抜く作業を容易、迅速に行なうことがで
き、削孔作業効率が向上する。しかも、内管ロッドを介
しインナービットに伝達された回転力、打撃力及び推力
は、ロストビットにも確実に伝達され、削孔効率も優れ
ているものである。

【００２３】また、前記ねじ結合されたロストビットの
雌ねじまたは雄ねじとインナービットの雄ねじまたは雌
ねじを、複数の起点を有し、かつ互いに接触する対接ね
じ山斜面部を複数箇所に設け、該対接ねじ山斜面部は、
インナービットの軸線方向に対して３０度〜４０度傾斜
するとともに、前記雄ねじおよび雌ねじのピッチ角度を
１０度〜１５度とすると、インナービットに対するロス
トビットのねじ込みによる連結を強固にできるととも
に、そのねじ戻しによる前記連結の解除を容易に行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す一部破断正面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態を示す分解斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態を示すインナービットとロ
ストビットが分離した状態の正面図である。

【図４】本発明の実施の形態を示すインナービットの正
面図である。

【図５】インナービットとロストビットを着脱容易に結
合するねじ構造を示す要部拡大断面説明図である。

【符号の説明】

１ 内管ロッド ２ インナービット ２ａ インナービットの上方部 ２ｂ インナービットの中間部 ２ｃ インナービットの下方部 ３ 流体の供給通路（内管ロッドの中空部） ４ 通孔 ５ 噴出孔 ６ 排出通路 ８ 凹溝 ９ 雄ねじ １１ 外管ロッド １３ 規制カバー １５ ロストビット １６ 雌ねじ １７ 螺孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に削孔ビットが装着された内管ロ
   ッドと埋設管である外管ロッドの二重管で削孔する削孔
   工法に使用する削孔ビットであって、 前記削孔ビットは、内管ロッドを介して削孔装置からの
   打撃力、回転力及び推力が伝達され、さらに内管ロッド
   の中空部を通して供給された流体が噴出され、外管ロッ
   ドと内管ロッドとの間に掘削土砂を取り込み、逆送して
   削孔外に排出しながら掘進及び外管ロッドを推進させる
   インナービットと、削孔底部に捨て置く拡孔用ロストビ
   ットとからなり、前記インナービットとロストビット
   は、一方向の相対回転では結合し、逆方向の相対回転で
   は離脱容易なねじ結合してなることを特徴とする削孔ビ
   ット。
2. 【請求項２】 前記ねじ結合されたロストビットの雌ね
   じまたは雄ねじとインナービットの雄ねじまたは雌ねじ
   は、複数の起点を有し、かつ互いに接触する対接ねじ山
   斜面部を複数箇所に有し、該対接ねじ山斜面部は、イン
   ナービットの軸線方向に対して３０度〜４０度傾斜する
   とともに、前記雄ねじおよび雌ねじのピッチ角度を１０
   度〜１５度とすることを特徴とする請求項１に記載の削
   孔ビット。