JP2008280710A

JP2008280710A - Excavator

Info

Publication number: JP2008280710A
Application number: JP2007124636A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Nakamura; 和由中村; Kimiya Hisada; 仁也久田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-09
Also published as: JP4962129B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excavator capable of smoothly pushing an excavation shear caused by excavation to the rear side and performing efficient excavating operation. <P>SOLUTION: The excavator comprises a casing pipe 11, a rod 13 disposed in the casing pipe 11 to which thrust, an impact force and a rotating force are transmitted in the direction of an axial line O, a device 14 attached to the tip of the rod 13, and a drilling bit 15 attached to the top end of the device 14. The drilling bit 15 includes a head 15a and a skirt 15b. A cylindrical casing top 12 movable in the axial line direction to the casing pipe 11 and rotatable around the axial line is attached to the top end of the casing pipe 11 so as to be fitted to the outer circumferential part of the drilling bit 15, and a thrust and impact force transmission part 24 is formed between the inner circumferential part of the casing top 12 and the outer circumferential part of the skirt 15b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、掘削工具に係り、略円筒状のケーシングパイプ内に、先端に掘削ビットが装着されたロッドを挿入した、いわゆる二重管ビット式の掘削工具に関するものである。 The present invention relates to a drilling tool, and more particularly to a so-called double pipe bit type drilling tool in which a rod having a drilling bit attached to the tip is inserted into a substantially cylindrical casing pipe.

アンカー工事や各種掘削工事、基礎杭工事、トンネル先受け工事、水抜きボーリング工事などの土木工事においては、地盤の掘削を行う場合、円筒状のケーシングパイプ内に挿入されたロッドの先端に掘削ビットを装着した二重管ビット式の掘削工具が多用されており、前記ロッドを介して掘削ビットに回転及び打撃力を与えて掘削を行い、こうして掘削された削孔にケーシングパイプを建て込んで削孔の崩落を防ぐようにしている。 In civil engineering work such as anchor work, various excavation work, foundation pile work, tunnel tip receiving work, draining boring work, when excavating the ground, a drill bit is attached to the tip of a rod inserted into a cylindrical casing pipe. A double-pipe bit type drilling tool equipped with is widely used, and drilling is performed by applying rotation and striking force to the drilling bit through the rod, and a casing pipe is built into the drilled hole thus drilled. The hole is prevented from collapsing.

図６は特許文献１に示す従来の二重管ビット式の切削工具の一構成例を示している。符号１は略円筒状をなすケーシングパイプ１であって、その内周部にロッド２が挿入されており、このロッド２の先端には、多段円柱状のデバイス３がその先端をケーシングパイプ１から突出させた状態で取り付けられている。また、デバイス３の突出した先端に掘削ビット４が係脱可能に装着されている。さらに、ケーシングパイプ１の先端部には、概略円筒状であって掘削ビットのスカート部の外周を包囲するように張り出したケーシングトップ５が、ケーシングパイプ１の中心軸線と同軸にこの軸線周りに回転自在かつ該軸線方向に移動可能に取り付けられている。 FIG. 6 shows a configuration example of a conventional double tube bit type cutting tool disclosed in Patent Document 1. Reference numeral 1 denotes a casing pipe 1 having a substantially cylindrical shape, and a rod 2 is inserted into an inner peripheral portion thereof. A multi-stage columnar device 3 is connected to the tip of the rod 2 from the casing pipe 1. It is attached in a protruding state. The excavation bit 4 is detachably attached to the protruding tip of the device 3. Further, a casing top 5 that is substantially cylindrical and protrudes so as to surround the outer periphery of the skirt portion of the excavation bit rotates around the axis of the casing pipe 1 coaxially with the central axis of the casing pipe 1. It is attached so as to be freely movable in the axial direction.

そして、ケーシングパイプ５の内周部及びデバイス４の外周部間には推力打撃力伝達機構６が設けられている。該推力打撃力伝達機構６は、ケーシングパイプ５の内周壁が縮径することにより一部が肉厚となって形成される段差部と、デバイス４の段差部とから構成される。 A thrust striking force transmission mechanism 6 is provided between the inner periphery of the casing pipe 5 and the outer periphery of the device 4. The thrust striking force transmission mechanism 6 is composed of a stepped portion formed partly thick by reducing the inner peripheral wall of the casing pipe 5 and a stepped portion of the device 4.

また、ロッド２は、ケーシングパイプ１の内径より一回り小さな外径を有する厚肉の略円筒状に形成されていて、ケーシングパイプ１の軸線と同軸上に挿入されている。なお、外形が略正六角柱状の六角ロッドが使用されることもある。また、ロッド２の後端部には図示していないが、ロッドアダプタが連結され、そのロッドアダプタに削岩機などのような掘削装置の駆動軸が取り付けられている。さらに、ケーシングパイプ１の後端部にも図示しない筒状のフロントアダプタが連結され、このフロントアダプタが前記ロッドアダプタに取り付けられている。 The rod 2 is formed in a thick, substantially cylindrical shape having an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the casing pipe 1, and is inserted coaxially with the axis of the casing pipe 1. A hexagonal rod having a substantially regular hexagonal column shape may be used. Moreover, although not shown in the figure, the rod adapter is connected to the rear end portion of the rod 2, and a drive shaft of an excavating device such as a rock drill is attached to the rod adapter. Further, a cylindrical front adapter (not shown) is also connected to the rear end portion of the casing pipe 1, and this front adapter is attached to the rod adapter.

そして、駆動軸の駆動装置によってロッドアダプタに回転力が伝えられると共に、軸線の先端側に向けて推力及び打撃力が伝えられ、その回転力、推力及び打撃力がロッドアダプタを介してロッド２に伝わり、デバイス３を経て掘削ビット４が回転しかつ打撃を与えながら地盤を削孔する一方、ロッドアダプタからフロントアダプタを介しケーシングパイプ１の後端部に推力と打撃力が伝わる。さらに、推力打撃力伝達手段６が備えられていることにより、デバイス３に推力と打撃力が伝わる度にケーシングトップ５が前方に押し込まれ、ケーシングトップ５を削孔に的確に建て込んで、削孔壁の崩落を防止する。
特開２００３−１７２０８９号公報 Then, the rotational force is transmitted to the rod adapter by the drive device of the drive shaft, and the thrust and striking force are transmitted toward the tip end side of the axis, and the rotational force, thrust and striking force are transmitted to the rod 2 via the rod adapter. Then, the excavation bit 4 rotates through the device 3 and drills the ground while giving a hit, while the thrust and hitting force are transmitted from the rod adapter to the rear end of the casing pipe 1 through the front adapter. Further, by providing the thrust striking force transmission means 6, the casing top 5 is pushed forward each time thrust and striking force are transmitted to the device 3. Prevent collapse of the hole wall.
JP 2003-172089 A

ところで、削孔時に生成された掘削ずりは、ケーシングトップ５と掘削ビット４との間の隙間から掘削ビット４及びデバイス３に設けられた溝に導入され、デバイス３及びロッド２とケーシングパイプ１との間を通して後端側に排出される。ところが、前記の従来の掘削工具にはケーシングトップ５の内周部及びデバイス４の外周部間に推力打撃力伝達機構６が設けられているためにケーシングトップ５の一部において内周壁が縮径して肉厚となっている。よって、発生する掘削ずりが多い場合には内周壁が縮径することにより肉厚となっている部分に掘削ずりが滞留しやすく、掘削ずりを円滑に後端側に排出することができなくなることがあった。従って、十分な推力と打撃力を有し掘削能力の高い掘削工具であっても、掘削ずりの排出が不十分となり、掘削速度を減速させる必要があり、掘削能力を十分に発揮することができないという問題があった。 By the way, the excavation shear generated at the time of drilling is introduced into the groove provided in the excavation bit 4 and the device 3 from the gap between the casing top 5 and the excavation bit 4, and the device 3, the rod 2, the casing pipe 1, It is discharged to the rear end side through. However, since the conventional excavation tool is provided with the thrust striking force transmission mechanism 6 between the inner peripheral portion of the casing top 5 and the outer peripheral portion of the device 4, the inner peripheral wall of the casing top 5 is reduced in diameter. And it is thick. Therefore, when there is a lot of excavated shear, the inner peripheral wall is reduced in diameter and the excavated shear tends to stay in the thickened part, and the excavated shear cannot be discharged smoothly to the rear end side. was there. Therefore, even with a drilling tool having sufficient thrust and impact force and high drilling capacity, the excavation shear is insufficiently discharged, and it is necessary to reduce the drilling speed, so that the drilling capacity cannot be fully exhibited. There was a problem.

この発明は、このような課題を解決するために発明されたものであり、掘削によって発生する掘削ずりを円滑に後端側に排出して、効率の良い掘削作業を行うことのできる掘削工具の提供を目的とする。 This invention is invented in order to solve such a problem, and is an excavation tool capable of efficiently discharging excavation shear generated by excavation to the rear end side and performing efficient excavation work. For the purpose of provision.

前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る掘削工具は、軸線方向に推力と打撃力が伝達されるケーシングパイプと、このケーシングパイプの内部に同芯上に配置されていて、軸線方向に推力と打撃力が伝達されると共に回転力が伝達されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられたデバイスと、該デバイスの先端にこのデバイスに対する回転が拘束されて装着される掘削ビットとを備えた掘削工具において、前記掘削ビットは、先端側に備えられたヘッド部と、後端側に備えられ内部に前記デバイスが挿嵌されるスカート部とを有し、前記ケーシングパイプの先端には、前記ケーシングパイプに対して軸線方向に移動可能で、かつ軸線周りに回転可能な円筒状のケーシングトップが前記スカート部の外周部に外嵌されるように取り付けられ、前記ケーシングトップの内周部及び前記スカート部の外周部間には推力打撃力伝達部が形成され、掘削ビットがロッド及びデバイスを介して推力と打撃力によって前進する際にケーシングトップを牽引する構成とされていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the excavation tool according to the present invention is arranged on the casing pipe to which thrust and impact force are transmitted in the axial direction and concentrically inside the casing pipe, and the thrust and impact force are transmitted in the axial direction. A drilling tool comprising: a rod to which a rotational force is transmitted; a device attached to a tip portion of the rod; and a drilling bit attached to the tip of the device while being restricted from rotating with respect to the device. The excavation bit has a head part provided on the front end side, and a skirt part provided on the rear end side into which the device is inserted, and the front end of the casing pipe is connected to the casing pipe. A cylindrical casing top that is movable in the axial direction and is rotatable around the axial line is attached so as to be fitted around the outer peripheral portion of the skirt portion, and A thrust striking force transmission portion is formed between the inner peripheral portion of the skirt and the outer peripheral portion of the skirt portion, and the casing top is pulled when the excavation bit moves forward by the thrust and striking force through the rod and the device. It is characterized by having.

掘削ビットによる削孔時、ケーシングトップの内周部及び掘削ビットの外周部間に設けられた推力打撃力伝達部により、ロッド及びデバイスを介して伝達された推力及び打撃力によって掘削ビットが前進する際にケーシングトップを牽引するため、掘削ビットに推力と打撃力が伝達され前進移動する度に、ケーシングトップが追従していくように該ケーシングトップが前方に引き込まれていく。また、ケーシングトップは掘削ビットのスカート部の外周部に外嵌されるように取り付けられているため、デバイスを常に包囲した状態でケーシングトップを削孔に建て込むことができ、ケーシングトップと掘削ビットの間の隙間を小さくすることができる。よって、削孔壁が崩落しても崩落した土砂がこの隙間に入りこんで掘削ずりの取り込みが妨害されることがなくなる。 When drilling with the excavation bit, the excavation bit is advanced by the thrust and impact force transmitted through the rod and the device by the thrust impact transmission unit provided between the inner periphery of the casing top and the outer periphery of the excavation bit. In order to pull the casing top at this time, the casing top is pulled forward so that the casing top follows each time the thrust and striking force are transmitted to the excavation bit and move forward. In addition, since the casing top is attached so as to be fitted on the outer periphery of the skirt portion of the drill bit, the casing top can be built in the drilling hole with the device always surrounded, and the casing top and the drill bit can be built. The gap between the two can be reduced. Therefore, even if the drilling wall collapses, the collapsed earth and sand does not enter the gap and obstruct the taking of the excavation.

さらに、このように取り込まれた掘削ずりは、デバイス及びロッドとケーシングパイプとの間を経ることにより後端側に排出されるが、本発明に係る掘削工具ではケーシングトップの内周部及びスカート部の外周部間に設けられた推力打撃力伝達部により、掘削ビットがケーシングトップを牽引するようにしてケーシングトップに推力と打撃力が伝えられるため、従来のようにケーシングトップを肉厚にする必要はなく、ケーシングトップとデバイスの間の空間を十分に確保することができ、この箇所に掘削ずりが滞留してしまうことはない。従って、取り込んだ掘削ずりを円滑に後端側に排出することができ、掘削ずりの量に応じて掘削速度を減速させる必要はない Further, the excavation shear taken in this way is discharged to the rear end side by passing between the device and the rod and the casing pipe, but in the excavation tool according to the present invention, the inner peripheral portion and the skirt portion of the casing top The thrust striking force transmission part provided between the outer peripheral parts of the drilling bit transmits the thrust and striking force to the casing top so that the excavation bit pulls the casing top, so that it is necessary to make the casing top thick as before However, a sufficient space between the casing top and the device can be ensured, and excavation shear does not stay in this portion. Therefore, it is possible to smoothly discharge the excavated excavation to the rear end side, and it is not necessary to reduce the excavation speed according to the amount of excavated excavation.

また、従来の掘削工具ではケーシングトップの肉厚の部分に推力と打撃力が伝達される構成となっていたため、その肉厚の部分は推力と打撃力に耐えうるべく軸線方向にある程度の長さを備える必要があり、その分だけケーシングトップの内部に位置するデバイスも軸線方向に延びた構造となっていた。本発明においては、ケーシングトップの内周部及びスカート部の外周部間に設けられた推力打撃力伝達部により、掘削ビットがケーシングトップを牽引するようにしてケーシングトップに推力と打撃力が伝達されるため、ケーシングトップ及びデバイスを軸線方向に長くする必要はない。また、前述のように、ケーシングトップの内周壁を縮径した部分を形成する必要はない。従って、掘削工具の軸線方向の長さを短縮することが可能となり、掘削工具のコンパクト化及び製作コストの低減を図ることができる。 In addition, since the conventional excavating tool has a structure in which thrust and striking force are transmitted to the thick part of the casing top, the thick part has a certain length in the axial direction to withstand thrust and striking force. Therefore, the device located inside the casing top also has a structure extending in the axial direction. In the present invention, thrust and striking force are transmitted to the casing top so that the excavation bit pulls the casing top by the thrust striking force transmitting portion provided between the inner peripheral portion of the casing top and the outer peripheral portion of the skirt portion. Therefore, it is not necessary to lengthen the casing top and the device in the axial direction. Further, as described above, it is not necessary to form a portion in which the inner peripheral wall of the casing top is reduced in diameter. Therefore, the length of the excavating tool in the axial direction can be shortened, and the excavating tool can be made compact and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明に係る掘削工具において、前記推力打撃力伝達部は、前記スカート部の外周部に取り付けられ、前記軸線に対する径方向に拡縮径可能な弾性部材と、ケーシングトップの内周部に設けられ、該弾性部材を収容可能に、かつ弾性部材の前記ケーシングトップに対する軸線方向先端側への移動を阻止するように形成された収納凹部とから構成されていることを特徴としている。 Further, in the excavation tool according to the present invention, the thrust striking force transmission portion is attached to an outer peripheral portion of the skirt portion, and is provided on an elastic member capable of expanding and contracting in a radial direction with respect to the axis, and an inner peripheral portion of the casing top. And an accommodation recess formed so as to be able to accommodate the elastic member and to prevent the elastic member from moving toward the distal end in the axial direction relative to the casing top.

掘削ビットのスカート部の外周部に取り付けられた弾性部材がケーシングトップの内周部に形成された収納凹部に収容され、弾性部材のケーシングトップに対する軸線方向先端側への移動が阻止されることにより、掘削ビットのケーシングトップに対する軸線方向先端側への移動も阻止される。従って、掘削ビットが伝達された推力及び打撃力によって前進移動する際には、掘削ビットとケーシングトップは一体となって移動する。よって、掘削ビットがケーシングトップを牽引するようにしてケーシングトップに推力と打撃力が伝わり、ケーシングトップを削孔に的確に建て込むことが可能となる。 The elastic member attached to the outer peripheral portion of the skirt portion of the excavation bit is accommodated in the storage recess formed in the inner peripheral portion of the casing top, and the movement of the elastic member to the axial top end side with respect to the casing top is prevented. Further, movement of the excavation bit toward the tip end side in the axial direction with respect to the casing top is also prevented. Therefore, when the excavation bit moves forward by the transmitted thrust and impact force, the excavation bit and the casing top move together. Therefore, the thrust and striking force are transmitted to the casing top so that the excavation bit pulls the casing top, and the casing top can be accurately built into the drilling hole.

また、本発明に係る掘削工具においては、前記ケーシングトップと前記スカート部とが、前記推力打撃力伝達部により接合されることによって一体化しているものであってもよい。 Moreover, in the excavation tool according to the present invention, the casing top and the skirt portion may be integrated by being joined by the thrust striking force transmission portion.

ケーシングトップと掘削ビットのスカート部が、例えば溶接等により互いに動くことのないように接合されて一体化することによって、掘削ビットの推力と打撃力がケーシングトップに確実伝わり、ケーシングトップを削孔に的確に建て込むことが可能となる。さらに、推力と打撃力に加えて、掘削ビットの回転力もケーシングトップに直接的に伝達されるため、ケーシングトップも掘削ビットと同様に回転することになる。従って、その回転力によって、ケーシングトップを直線的に削孔に建て込む場合に比べて、より円滑に建て込んでいくことが可能となる。 The casing top and the skirt of the excavation bit are joined and integrated so as not to move with each other, for example, by welding, etc., so that the thrust and striking force of the excavation bit are reliably transmitted to the casing top, and the casing top is used as a hole. It becomes possible to build in accurately. Furthermore, in addition to the thrust and impact force, the rotational force of the excavation bit is also transmitted directly to the casing top, so that the casing top also rotates in the same manner as the excavation bit. Therefore, it is possible to build the casing top more smoothly by the rotational force than when the casing top is built linearly into the drilling hole.

本発明に係る掘削工具によれば、推力打撃力伝達部により掘削ビットがケーシングトップと一体となって前進するため、掘削ビットの推力と打撃力をケーシングトップに伝達することができ、ケーシングトップを削孔に的確に建て込ませることができるとともに、ケーシングトップとデバイスの間の空間が十分に確保されているため、掘削によって発生する掘削ずりを円滑に後端側に排出することができ、掘削速度を維持することが可能となり、掘削効率の向上を図ることができる。 According to the excavation tool according to the present invention, the excavation bit moves forward integrally with the casing top by the thrust impact force transmission unit, so that the thrust and impact force of the excavation bit can be transmitted to the casing top. It can be accurately built into the drilling hole, and the space between the casing top and the device is sufficiently secured, so that excavation shear generated by excavation can be smoothly discharged to the rear end side, and excavation The speed can be maintained, and the excavation efficiency can be improved.

図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態を示すものである。図１に示すように第１の実施形態においては、削孔の深さ等に応じてネジまたはテーパソケット等により順次継ぎ足される円管状のケーシングパイプ１１の先端に、概略円筒状のケーシングトップ１２がケーシングパイプ１１の中心軸線Ｏと同軸にこの軸線Ｏ回りに回転自在かつ該軸線Ｏ方向に移動可能に取り付けられるとともに、このケーシングパイプ１１の内周には厚肉中空の多段六角柱状をなすロッド１３が、やはり削孔の深さ等に応じてカップリングまたはネジ等により順次継ぎ足されて軸線Ｏと同軸に挿入され、このロッド１３の先端にはデバイス１４を介して掘削ビット１５が、デバイス１４に対して係脱可能に装着されている。 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the first embodiment, a substantially cylindrical casing top 12 is provided at the tip of a cylindrical casing pipe 11 that is sequentially added by a screw or a taper socket according to the depth of the drilling hole. The casing pipe 11 is mounted coaxially with the central axis O of the casing pipe 11 so as to be rotatable about the axis O and movable in the direction of the axis O, and the casing pipe 11 has a thick hollow multi-stage hexagonal columnar rod 13 on the inner periphery thereof. However, according to the depth of the drilling hole or the like, it is sequentially added by a coupling or a screw or the like and inserted coaxially with the axis O, and a drill bit 15 is connected to the device 14 via the device 14 at the tip of the rod 13. On the other hand, it is attached so as to be detachable.

ここで、上述のように順次継ぎ足されるロッド１３のうち最後端に継ぎ足されたロッド１３の後端には、図１に示すように外周部後端側が一段拡径させられて鍔部１６ａが形成された中空状のロッドアダプタ１６の先端部がカップリング１７を介して連結され、このロッドアダプタ１６の後端には、掘削時に軸線Ｏ回りに回転方向Ｔに向けての回転力と軸線Ｏ方向先端側に向けての推力及び打撃力とを該ロッドアダプタ１６を介してロッド１３に与える掘削装置の駆動軸１８が連結されている。 Here, at the rear end of the rod 13 that is added to the rear end of the rods 13 that are sequentially added as described above, the outer peripheral portion rear end side is enlarged by one step as shown in FIG. 1 to form a flange portion 16a. The distal end of the hollow rod adapter 16 is connected via a coupling 17, and the rear end of the rod adapter 16 has a rotational force and a direction of the axis O around the axis O during excavation. A drive shaft 18 of an excavator that applies thrust and striking force toward the distal end side to the rod 13 via the rod adapter 16 is connected.

また、最後端に継ぎ足されたケーシングパイプ１１の後端にはジョイント部の保護のための保護キャップ１１Ａが取り付けられるとともに、この保護キャップ１１Ａの後端とロッドアダプタ１６の鍔部１６ａとの間には、筒状のフロントアダプタ１９が、最後端のロッド１３の後端部とロッドアダプタ１６の先端部およびカップリング１７の外周を取り囲むように、鍔部１６ａとの間にリング状の緩衝材２０を介して介装されており、保護キャップ１１Ａが後端に取り付けられたケーシングパイプ１１にはこのフロントアダプタ１９を介して、駆動軸１８からロッドアダプタ１６に与えられる回転力と推力及び打撃力のうち、軸線Ｏ方向先端側に向けての推力及び打撃力のみが伝達されるようになされている。 A protective cap 11A for protecting the joint portion is attached to the rear end of the casing pipe 11 joined to the rearmost end, and between the rear end of the protective cap 11A and the flange portion 16a of the rod adapter 16. Is a ring-shaped cushioning material 20 between the flange portion 16 a so that the cylindrical front adapter 19 surrounds the rear end portion of the rod 13 at the rearmost end, the tip portion of the rod adapter 16 and the outer periphery of the coupling 17. The casing pipe 11 to which the protective cap 11A is attached at the rear end is provided with a rotational force, a thrust force and an impact force applied to the rod adapter 16 from the drive shaft 18 via the front adapter 19. Of these, only the thrust and striking force toward the front end side in the axis O direction are transmitted.

また、ケーシングパイプ１１のうち最先端のケーシングパイプ１１はファーストケーシングパイプ１１Ｂとされ、図２に示すようにその先端部外周は環状溝１１ａが形成されていて、この環状溝１１ａには、ケーシングトップ１２をファーストケーシングパイプ１１Ｂに係止するケーシング係止機構２１の弾性部材として、その径方向に拡縮径可能な金属製のＣ字状の止め輪２１Ａが弾性的に縮径させられた状態で収容されている。一方、ケーシングトップ１２は、軸線Ｏ方向後端に位置し、内径がファーストケーシングパイプ１１Ｂの外形より僅かに大きくされた後端側内周部１２ａと、軸線Ｏ方向先端側に位置し、内径が後端側内周部１２ａよりも一回り小さくされ、後述する掘削ビット１５のスカート部１５ｂの外形より僅かに大きくされた先端側内周部１２ｃとを有している。なお、ケーシングトップ１２の外径はファーストケーシングパイプ１２Ｂの外径よりも大径の一定外径とされている。 The most advanced casing pipe 11 among the casing pipes 11 is a first casing pipe 11B. As shown in FIG. 2, an annular groove 11a is formed on the outer periphery of the tip portion. The annular groove 11a has a casing top. As the elastic member of the casing locking mechanism 21 that locks 12 to the first casing pipe 11B, a metal C-shaped retaining ring 21A that can be expanded and contracted in the radial direction is accommodated in an elastically contracted state. Has been. On the other hand, the casing top 12 is located at the rear end in the axis O direction, and has a rear end side inner peripheral portion 12a whose inner diameter is slightly larger than the outer shape of the first casing pipe 11B, and is located on the front end side in the axis O direction. The front end side inner peripheral portion 12c is slightly smaller than the rear end side inner peripheral portion 12a and slightly larger than the outer shape of a skirt portion 15b of the excavation bit 15 described later. The outer diameter of the casing top 12 is a constant outer diameter that is larger than the outer diameter of the first casing pipe 12B.

このケーシングトップ１２の後端側内周部１２ａは、ファーストケーシングパイプ１１Ｂの先端部が嵌挿されて取り付けられており、この後端側内周部１２ａの後端寄りには、該後端側内周部１２ａに嵌挿されたファーストケーシングパイプ１１Ｂの止め輪２１Ａよりも後端側に位置するように、ケーシング係止機構２１の凹部２１Ｂが環状に形成されている。 The rear end side inner peripheral portion 12a of the casing top 12 is attached by fitting the front end portion of the first casing pipe 11B. The rear end side of the rear end side inner peripheral portion 12a is closer to the rear end side. The recessed portion 21B of the casing locking mechanism 21 is formed in an annular shape so as to be positioned on the rear end side with respect to the retaining ring 21A of the first casing pipe 11B fitted and inserted into the inner peripheral portion 12a.

この凹部２１Ｂは、軸線Ｏに沿った断面において軸線Ｏに平行に延びる底面２１ａと、この底面２１ａの後端側に位置して軸線Ｏに略直交する後端側壁面２１ｂ、および底面２１ａの先端側に位置して先端側に向かうに従い内周側に向かうように傾斜させられた先端側壁面２１ｃとを有している。そして、ケーシングトップ１２がファーストケーシングパイプ１１Ｂに対して先端側に移動すると、この凹部２１Ｂが環状溝１１ａの位置に達して弾性的に縮径させられていた止め輪２１Ａが拡径し、その内周側部分が環状溝１１ａ内に残ったまま外周側部分が凹部２１Ｂ内に収容され、さらにケーシングトップ１２が前進するとこの凹部２１Ｂ内に収納された止め輪２１Ａの外周側部分が後端側壁面２１ｂに当接して、それ以上の先端側への移動が制限されるようになされている。 The recess 21B includes a bottom surface 21a extending in parallel with the axis O in a cross section along the axis O, a rear end side wall surface 21b positioned substantially on the rear end side of the bottom surface 21a and substantially orthogonal to the axis O, and a tip of the bottom surface 21a. And a tip side wall surface 21c that is inclined toward the inner peripheral side as it goes to the tip side. Then, when the casing top 12 moves to the front end side with respect to the first casing pipe 11B, the recess 21B reaches the position of the annular groove 11a and the retaining ring 21A that has been elastically reduced in diameter expands, The outer peripheral portion is accommodated in the recess 21B while the peripheral portion remains in the annular groove 11a, and when the casing top 12 is further advanced, the outer peripheral portion of the retaining ring 21A stored in the recess 21B is the rear side wall surface. 21b is brought into contact with it, and further movement toward the tip side is restricted.

また、ケーシングトップ１２の後端側内周部１２ａから小径とされた先端側内周部１２ｃに至る後端側を向く段差部は、軸線Ｏに略直交する平坦面１２ｂとされ、止め輪２１Ａが凹部２１Ｂ内に収容された状態からケーシングトップ１２がファーストケーシングパイプ１１Ｂに対して後端側へ移動（後退）すると、止め輪２１Ａが凹部２１Ｂの傾斜した先端側壁面２１ｃに当たってその傾斜に案内されるように縮径しつつ、凹部２１Ｂから外れて後端側内周部１２ａに乗り上げ、さらにケーシングトップ１２が後退するとファーストケーシングパイプ１１Ｂの先端が平坦面１２ｂに当接したところで、それ以上の後端側への移動が制限されるようになされている。 Further, the stepped portion facing the rear end side from the rear end side inner peripheral portion 12a of the casing top 12 to the front end side inner peripheral portion 12c is a flat surface 12b substantially orthogonal to the axis O, and a retaining ring 21A. When the casing top 12 moves (retreats) from the state in which it is accommodated in the recess 21B toward the rear end side with respect to the first casing pipe 11B, the retaining ring 21A hits the inclined front end wall surface 21c of the recess 21B and is guided to the inclination. When the casing top 12 retreats, the tip of the first casing pipe 11B comes into contact with the flat surface 12b when the casing top 12 is retracted. Movement to the end side is limited.

さらに、ケーシングトップ１２の先端側内周部１２ｃは、最先端部分が先端側に向かうに従い再び内径が拡径するようにされた拡径部２３ａとされるとともに、この拡径部２３ａの後端側には、第１の実施形態における推力打撃力伝達部２４の収納凹部２４Ａが形成されており、この収納凹部２４Ａと拡径部２３ａを除いて先端側内周部１２ｃの内径は一定とされている。なお、この推力打撃力伝達部２４の収納凹部２４Ａは、軸線Ｏに沿った断面において、凹部２１Ｂと同様に軸線Ｏに平行とされた該軸線Ｏ方向に延びる底面２４ａと、底面２４ａの先端側に位置して軸線Ｏに略垂直とされた先端側壁面２４ｂ、および底面２４ａの後端側に位置して後端側に向かうに従い内周側に向かうように傾斜させられた後端側壁面２４ｃとを有している。 Further, the inner peripheral portion 12c at the front end side of the casing top 12 is a widened portion 23a whose inner diameter is increased again as the leading end portion moves toward the front end side, and the rear end of the widened portion 23a. On the side, the storage recess 24A of the thrust striking force transmission portion 24 in the first embodiment is formed, and the inner diameter of the distal end side inner peripheral portion 12c is constant except for the storage recess 24A and the enlarged diameter portion 23a. ing. In addition, in the cross section along the axis O, the storage recess 24A of the thrust striking force transmission unit 24 has a bottom surface 24a extending in the direction of the axis O, which is parallel to the axis O in the same manner as the recess 21B, and a tip side of the bottom surface 24a And a rear end side wall surface 24c that is positioned substantially at right angles to the axis O and is inclined toward the inner peripheral side as it goes to the rear end side at the rear end side of the bottom surface 24a. And have.

また、デバイス１４は、図２に示すように内外周とも後端側が先端側よりも一段拡径させられた概略多段円筒状をなし、その後端側内周部には、最先端のロッド１３の先端部外周に形成される雄ねじ部１３ａに螺合する雌ねじ部１４ａが形成されていて、この雌ねじ部１４ａに雄ねじ部１３ａをねじ込んで、ロッド１３の先端が、軸線Ｏに略直交する平坦面とされたデバイス１４の後端側内周部の底部１４ｂに当接したところで、デバイス１４後端側に軸線Ｏを中心とする円の接線方向にピン２５を打ち込んで係止することによって、この最先端のロッド１３の先端に着脱可能に取り付けられる。また、このデバイス１４の先端側外周部の外径と後端側外周部の外径は、後述する掘削ビット１５のスカート部１５ｂの内径とファーストケーシングパイプ１１Ｂの内径よりもそれぞれ僅かに小さくされている。 In addition, as shown in FIG. 2, the device 14 has a substantially multi-stage cylindrical shape in which the rear end side of the inner and outer peripheries is enlarged by one step from the front end side, An internal thread portion 14a that is screwed into an external thread portion 13a formed on the outer periphery of the distal end portion is formed. The external thread portion 13a is screwed into the internal thread portion 14a, and the distal end of the rod 13 is a flat surface substantially orthogonal to the axis O. When the device 14 abuts against the bottom 14b of the inner peripheral portion of the rear end side of the device 14, the pin 25 is driven and locked to the rear end side of the device 14 in the tangential direction of the circle centering on the axis O. Removably attached to the tip of the rod 13 at the tip. Further, the outer diameter of the outer peripheral portion on the front end side and the outer peripheral portion on the rear end side of the device 14 are slightly smaller than the inner diameter of the skirt portion 15b of the excavation bit 15 and the inner diameter of the first casing pipe 11B, which will be described later. Yes.

また、このデバイス１４の外周には、図２、図３に示すようにその先端から後端に沿って軸線Ｏに平行に延びる掘削ずり溝２６が、周方向に等間隔に複数（第１の実施形態では３つ）形成されている。この掘削ずり溝２６は、その底面２６ａが、デバイス１４の先端部では軸線Ｏを中心とした円筒面状とされる一方、これよりも後端側の中央部では円筒面に外接して軸線Ｏ方向に延びる平坦面とされ、さらにこれよりも後端側のデバイス１４後端部では、デバイス１４の後端側内周部が一段拡径するのに合わせて、中央部の平坦面から後端側に向かうに従い外周側に向かう傾斜面を介し、円筒面よりも径の大きな円筒面に外接して軸線Ｏ方向に延びるやはり平坦面とされている。さらに、デバイス１４の小径とされた先端側内周部がなす中空部１４ｃは、当該デバイス１４が上述のように最先端のロッド１３の先端に取り付けられた状態で、継ぎ足されたロッド１３の中空部１３ｃを介してロッドアダプタ１６の中空部１６ｂに連通させられ、掘削時に掘削装置の駆動軸１８から削孔水または圧縮空気等の流体が供給可能とされている。そして、デバイス１４のこの中空部１４ｃから少なくとも１の掘削ずり溝２６の底面２６ａに向けては、外周側（底面２６ａ）側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜したブロー穴１４ｄが形成されている。 Further, on the outer periphery of the device 14, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, a plurality of excavation shear grooves 26 extending from the front end to the rear end in parallel to the axis O are arranged at equal intervals in the circumferential direction (first In the embodiment, three) are formed. The bottom surface 26a of the excavated shear groove 26 has a cylindrical surface centered on the axis O at the tip portion of the device 14, while the axis O is circumscribed to the cylindrical surface at the center portion on the rear end side. In the rear end portion of the device 14 on the rear end side further than the rear end side, the rear end side inner peripheral portion of the device 14 is enlarged by one step so that the rear end from the flat surface in the central portion is increased. It is also a flat surface that extends in the direction of the axis O by circumscribing a cylindrical surface having a larger diameter than the cylindrical surface through an inclined surface that extends toward the outer periphery as it goes toward the side. Further, the hollow portion 14c formed by the inner peripheral portion of the distal end side having a small diameter of the device 14 is a hollow portion of the rod 13 added in the state where the device 14 is attached to the distal end of the most advanced rod 13 as described above. It is made to communicate with the hollow part 16b of the rod adapter 16 via the part 13c, and fluid, such as drilling water or compressed air, can be supplied from the drive shaft 18 of the excavator during excavation. And from this hollow part 14c of the device 14 toward the bottom face 26a of at least one excavation shear groove 26, a blow hole 14d that is inclined toward the rear end side toward the outer peripheral side (bottom face 26a) side is formed. ing.

さらに、こうしてデバイス１４の外周に複数の掘削ずり溝２６が形成されることにより、周方向に隣接する掘削ずり溝２６の間には軸線Ｏ方向に延びる複数条（第１の実施形態では３つ）の突条部が画成されることとなる。そして、この突条部のうちデバイスの先端部に画成された突条部２７は、その回転方向Ｔの前方側を向く部分が当該突条部２７の先端部２７ａを残して軸線Ｏ方向に延びる凹部２７ｂによって切り欠かれることにより、外周側からの側面視に先端部２７ａが回転方向Ｔ前方側に折れ曲がったＬ字型のフック状を呈するように形成され、従ってこの先端部２７ａは、図３（イ）に示すように凹部２７ｂによって画成された突条部２７の回転方向Ｔの前方を向く側壁２７ｃからさらに回転方向Ｔ前方側に突出する凸部を構成することとなる。なお、こうして突出した先端部２７ａの後端側を向く側壁２７ｄは、軸線Ｏに直交する略平坦面とされている。 In addition, by forming a plurality of excavation shear grooves 26 on the outer periphery of the device 14 in this way, a plurality of strips extending in the axis O direction (three in the first embodiment) between the excavation shear grooves 26 adjacent in the circumferential direction. ) Will be defined. Of the ridges, the ridge 27 defined at the tip of the device has a portion facing the front side in the rotation direction T in the direction of the axis O leaving the tip 27a of the ridge 27. By being cut out by the extending recess 27b, the tip 27a is formed to have an L-shaped hook shape that is bent forward in the rotational direction T in a side view from the outer peripheral side. As shown in FIG. 3A, a convex portion that protrudes further forward in the rotational direction T from the side wall 27c facing the front in the rotational direction T of the ridge 27 defined by the concave portion 27b is formed. Note that the side wall 27d facing the rear end side of the protruding tip portion 27a is a substantially flat surface orthogonal to the axis O.

そして、掘削ビット１５は、図４に示すように先端側のヘッド部１５ａの外径が後端側のスカート部１５ｂの外径よりも一段大径とされた概略有底円筒状に形成されており、該ヘッド部１５ａの外径はケーシングトップ１２の外径よりも若干大きくされるとともに、スカート部１５ｂの外径はケーシングトップ１２の先端側内周部１２ｃに嵌挿可能な大きさとされている。従って、ケーシングトップ１２の最大径部の外径は、この掘削ビット１５のヘッド部１５ａにおける最大外径以下とされる。そして、スカート部１５ｂの外周には環状溝１５ｃが形成されていて、この環状溝１５ｃには、第１の実施形態における推力打撃力伝達部２４の弾性部材として、やはりその径方向に拡縮径可能な金属製のＣ字状の止め輪２４Ｂが弾性的に縮径させられた状態で収容されており、こうして止め輪２４Ｂが縮径させられたままスカート部１５ｂが先端側内周部１２ｃに嵌挿されることにより、止め輪２４Ｂが推力打撃力伝達部２４の収納凹部２４Ａに達したところで弾性的に縮径させられていたこの止め輪２４Ｂが拡径し、その内周側部分が環状溝１５ｃ内に残ったまま外周側部分が収納凹部２４Ａ内に収容される。このとき、弾性部材としての止め輪２４Ｂはケーシングトップ１２に対する軸線Ｏ方向後端側には移動可能とされるように、また、ケーシングトップ１２に対する軸線Ｏ方向先端側への移動は阻止されるように、図２に示すように止め輪２４Ｂが収納凹部２４Ａの先端側側面２４ｂに当接するように収容される。 As shown in FIG. 4, the excavation bit 15 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape in which the outer diameter of the head portion 15a on the front end side is one step larger than the outer diameter of the skirt portion 15b on the rear end side. The outer diameter of the head portion 15a is slightly larger than the outer diameter of the casing top 12, and the outer diameter of the skirt portion 15b is sized so as to be fitted into the inner peripheral portion 12c on the front end side of the casing top 12. Yes. Therefore, the outer diameter of the maximum diameter portion of the casing top 12 is set to be equal to or smaller than the maximum outer diameter of the head portion 15a of the excavation bit 15. An annular groove 15c is formed on the outer periphery of the skirt portion 15b, and the annular groove 15c can also be expanded and contracted in the radial direction as an elastic member of the thrust striking force transmission portion 24 in the first embodiment. A metal C-shaped retaining ring 24B is accommodated in an elastically contracted state, and the skirt portion 15b is fitted to the distal end side inner peripheral portion 12c while the retaining ring 24B is contracted in diameter. By inserting the retaining ring 24B, the retaining ring 24B, which has been elastically reduced in diameter when the retaining ring 24B reaches the housing recess 24A of the thrust striking force transmitting portion 24, is expanded in diameter, and the inner peripheral portion thereof is an annular groove 15c. The outer peripheral side portion is accommodated in the accommodating recess 24A while remaining inside. At this time, the retaining ring 24B as an elastic member can be moved to the rear end side in the axis O direction with respect to the casing top 12, and the movement to the front end side in the axis O direction with respect to the casing top 12 is prevented. In addition, as shown in FIG. 2, the retaining ring 24B is accommodated so as to contact the front end side surface 24b of the accommodating recess 24A.

従って、この状態で掘削ビット１５はケーシングトップ１２の先端にヘッド部１５ａを突出させるとともに、ケーシングトップ１２はスカート部１５ｂの外周部に外嵌されるよう軸線Ｏと同軸かつ該軸線Ｏ回りに回転自在に取り付けられ、さらに推力打撃力伝達部２４により、図２に示すように止め輪２４Ｂが収納凹部２４Ａ内にある範囲では軸線Ｏ方向に移動可能とされ、かつこの図２に示す状態から掘削ビット１５がケーシングトップ１２に対して先端側に移動しようとすると、この収納凹部２４Ａ内に収納された止め輪２４Ｂの外周側部分が該収納凹部２４Ａの先端側壁面２４ｂに当接しているため、先端側への移動が阻止されることとなる。従って、掘削ビット１５に推力と打撃力が伝達され前進移動する際には、ケーシングトップ１２が掘削ビット１５に牽引されるため、掘削ビット１５に追従するように前進移動をする。なお、この掘削ビット１５のケーシングトップ１２に対する後端側への移動は、例えばケーシングトップ１２の先端がヘッド部１５ａの後端面に当接したところで制限される。 Therefore, in this state, the excavation bit 15 causes the head portion 15a to protrude from the tip of the casing top 12, and the casing top 12 rotates coaxially with the axis O so as to be fitted around the outer periphery of the skirt portion 15b. The retaining ring 24B can be freely moved in the direction of the axis O in the range where the retaining ring 24B is within the storage recess 24A as shown in FIG. 2, and is excavated from the state shown in FIG. When the bit 15 tries to move to the front end side with respect to the casing top 12, the outer peripheral side portion of the retaining ring 24B stored in the storage recess 24A is in contact with the front end side wall surface 24b of the storage recess 24A. Movement to the tip side will be prevented. Accordingly, when the thrust and striking force are transmitted to the excavation bit 15 and move forward, the casing top 12 is pulled by the excavation bit 15, so that it moves forward so as to follow the excavation bit 15. The movement of the excavation bit 15 toward the rear end side with respect to the casing top 12 is restricted, for example, when the front end of the casing top 12 abuts on the rear end surface of the head portion 15a.

また、掘削ビット１５後端側のスカート部１５ｂには、デバイス１４の先端部が挿入可能な孔部１５ｄが形成されており、この孔部１５ｄの内周には、デバイス１４先端部外周の突条部２７が回転方向Ｔ前方側に突出した先端部２７ａも含めて軸線Ｏに平行に挿通可能な凹溝部２８が、突条部２７と同数の複数（題１の実施形態では３つ）、軸線Ｏに平行に延びるように形成されている。さらに、孔部１５ｄの孔底面１５ｅは先端に向かってテーパ状の円錐面とされるとともに、この孔底面１５ｅ側の孔部１５ｄ内周には、それぞれの凹溝部２８の孔底側（先端側）部分を連通するように環状の凹所２８ａが形成されており、この凹所２８ａは、図２に示すように孔部１５ｄに挿入されたデバイス１４の先端面１４ｅを孔底面１５ｅに当接させた状態で、突条部２７の先端部２７ａを収容可能な内径及び軸線Ｏ方向の幅を有している。従って、まず上述のように凹溝部２８に突条部２７を挿通させて孔部１５ｄにデバイス１４の先端部を挿入し、このデバイス１４の先端面１４ｅが孔底面１５ｅに当接したところでデバイス１４を回転方向Ｔに回転させると、回転方向Ｔ前方側を向く突条部２７の先端部２７ａが凹所２８ａ内において周方向に隣接した凹溝部２８間に画成される突条２９の先端側の空間に入り込むとともに、突条部２７の側壁２７ｃが凹溝部２８の回転方向Ｔ後方側を向く側壁２８ｂに当接させられるので、ロッドアダプタ１６からロッド１３を介してデバイス１４に与えられる掘削時の回転方向Ｔへの回転力が掘削ビット１５に伝達可能となる。 Further, a hole 15d into which the tip of the device 14 can be inserted is formed in the skirt 15b on the rear end side of the excavation bit 15, and a protrusion of the outer periphery of the tip of the device 14 is formed on the inner periphery of the hole 15d. A plurality of concave groove portions 28 that can be inserted in parallel to the axis O including the tip portion 27a from which the strip portion 27 protrudes forward in the rotational direction T (three in the first embodiment), It is formed to extend parallel to the axis O. Further, the hole bottom 15e of the hole 15d has a tapered conical surface toward the tip, and the inner periphery of the hole 15d on the hole bottom 15e side has a hole bottom side (tip side) of each concave groove 28. ) An annular recess 28a is formed so as to communicate with each other, and this recess 28a abuts the tip surface 14e of the device 14 inserted into the hole 15d with the hole bottom 15e as shown in FIG. In this state, it has an inner diameter that can accommodate the distal end portion 27a of the ridge 27 and a width in the direction of the axis O. Therefore, first, as described above, the protrusion 27 is inserted into the groove 28 to insert the tip of the device 14 into the hole 15d. When the tip 14e of the device 14 contacts the hole bottom 15e, the device 14 is inserted. Is rotated in the rotational direction T, the distal end portion 27a of the ridge portion 27 facing the front side in the rotational direction T is defined between the concave groove portions 28 adjacent in the circumferential direction in the recess 28a. Since the side wall 27c of the protrusion 27 is brought into contact with the side wall 28b facing the rear side in the rotation direction T of the concave groove 28, the excavation given to the device 14 from the rod adapter 16 through the rod 13 is performed. The rotational force in the rotational direction T can be transmitted to the excavation bit 15.

さらにこの状態のままデバイス１４をロッド１３およびロッドアダプタ１６ごと後退させると、先端部２７ａの後端側を向く側壁２７ｄが突条２９の先端側を向く側壁、すなわち凹所２８ａの先端側を向く側壁２８ｄに当接し、これにより、Ｌ字型のフック状に形成された先端部２７ａが突条２９の先端に引っ掛けられるようにして凹所２８ａと互いに係合可能とされる。 Further, when the device 14 is moved backward together with the rod 13 and the rod adapter 16 in this state, the side wall 27d facing the rear end side of the distal end portion 27a faces the side wall facing the front end side of the protrusion 29, that is, the front end side of the recess 28a. Abutting against the side wall 28d, the tip portion 27a formed in an L-shaped hook shape can be engaged with the recess 28a so as to be hooked on the tip of the protrusion 29.

さらにまた、この掘削ビット１５先端のヘッド部１５ａには、その先端面に、軸線Ｏから僅かに間隔をあけた位置から外周側に放射状に延びるように、デバイス１４に形成された掘削ずり溝２６と同数の複数（第１の実施形態では３つ）の掘削ずり溝３０が周方向に等間隔に形成されており、これらの掘削ずり溝３０は、ヘッド部１５ａ先端面の外周端から掘削ビット１５の外周面を軸線Ｏ方向後端側に向けて延びてスカート部１５ｂの後端面すなわち当該掘削ビット１５の後端面に開口させられている。なお、大径のヘッド部１５ａから小径のスカート部１５ｂに至る部分では、この掘削ずり溝３０は、図４（ロ）に示すように軸線Ｏに沿った断面においてその底面３０ａが、ヘッド部１５ａ外周では軸線Ｏに略平行に延びるようにされた後、後端側に向けて内周側に向かうように傾斜させられ、さらに緩やかに凹曲しつつスカート部１５ｂにおいて再び軸線Ｏに略平行に延びるようにされている。また、ヘッド部１５ａの先端面には、掘削ずり溝３０を避けるように超硬合金等の硬質材料からなるチップ３１が植設されて複数設けられている。さらに、孔部１５ｄの孔底面１５ｅには軸線Ｏに沿って先端側に凹む止まり孔１５ｆが形成されてデバイス１４の中空部１４ｃに連通可能とされており、この止まり孔１５ｆからは先端外周側に向けてブロー穴１５ｇが穿設されて、ヘッド部１５ａ先端面に形成された少なくとも１の掘削ずり溝３０の内周端に開口させられている。 Furthermore, the head portion 15a at the tip of the excavation bit 15 has an excavation shear groove 26 formed in the device 14 so as to extend radially from the position slightly spaced from the axis O to the outer peripheral side. A plurality of (three in the first embodiment) excavation shear grooves 30 are formed at equal intervals in the circumferential direction, and these excavation shear grooves 30 are formed from the outer peripheral end of the front end surface of the head portion 15a. The outer peripheral surface of 15 extends toward the rear end side in the direction of the axis O, and is opened at the rear end surface of the skirt portion 15 b, that is, the rear end surface of the excavation bit 15. In the portion from the large-diameter head portion 15a to the small-diameter skirt portion 15b, the excavated shear groove 30 has a bottom surface 30a in the cross section along the axis O as shown in FIG. The outer periphery extends substantially parallel to the axis O, and is then inclined toward the inner periphery toward the rear end side, and further gently concavely bent, and is again substantially parallel to the axis O at the skirt portion 15b. It is made to extend. In addition, a plurality of chips 31 made of a hard material such as a cemented carbide are implanted on the tip surface of the head portion 15a so as to avoid the excavation groove 30. Further, a stop hole 15f that is recessed toward the front end side along the axis O is formed in the hole bottom surface 15e of the hole 15d so as to be able to communicate with the hollow portion 14c of the device 14. A blow hole 15g is bored toward the inner end of at least one excavation shear groove 30 formed on the front end surface of the head portion 15a.

さらにまた、これらの掘削ずり溝３０は、上述のように、デバイス１４から掘削ビット１５に回転方向Ｔへの回転力が伝達可能とした状態で、デバイス１４の掘削ずり溝２６にそれぞれ連通するように配置されており、これによりこれらの掘削ずり溝３０、２６は、掘削ビット１５とデバイス１４の外周に、ケーシングトップ１２の先端側の掘削ビット１５外周側と、ロッド１３とケーシングパイプ１１の間の空間とを連通させるように、掘削ビット１５からデバイス１４の後端にかけて延設されることとなる。 Further, as described above, the excavation shear grooves 30 communicate with the excavation shear grooves 26 of the device 14 in a state in which the rotational force in the rotational direction T can be transmitted from the device 14 to the excavation bit 15. These excavating shear grooves 30, 26 are arranged on the outer periphery of the excavation bit 15 and the device 14, on the outer peripheral side of the excavation bit 15 on the tip side of the casing top 12, and between the rod 13 and the casing pipe 11. The drilling bit 15 extends from the rear end of the device 14 so as to communicate with the space.

このように構成された掘削工具は、ロッドアダプタ１６に対し駆動軸１８の図示しない駆動装置によって回転力が伝えられると共に、先端側に向けて軸線Ｏに沿う打撃力と推力が伝えられると、その回転力及び推力と打撃力がロッドアダプタ１６からカップリング１７、ロッド１３を介しデバイス１４に伝わることにより、掘削ビット１５が回転しかつ打撃を与えながら地盤を削孔する。その際、ロッドアダプタ１６の鍔部１６ａから緩衝材２０を介しフロントアダプタ１９に軸線Ｏに沿う打撃力と推力が伝えられ、その打撃力と推力がフロントアダプタ１９から保護キャップ１１Ａを介してケーシングパイプ１１及びファーストケーシングパイプ１１Ｂに伝わる。 When the excavating tool configured as described above is transmitted with a rotational force to the rod adapter 16 by a driving device (not shown) of the driving shaft 18 and a striking force and a thrust along the axis O toward the tip end side, Rotational force, thrust, and striking force are transmitted from the rod adapter 16 to the device 14 via the coupling 17 and the rod 13, whereby the excavation bit 15 rotates and drills the ground while giving impact. At that time, the striking force and thrust along the axis O are transmitted from the flange portion 16a of the rod adapter 16 to the front adapter 19 via the cushioning material 20, and the striking force and thrust are transmitted from the front adapter 19 via the protective cap 11A to the casing pipe. 11 and the first casing pipe 11B.

なお、削孔時には、駆動装置からロッドアダプタ１６、ロッド１３、デバイス１４の中空部１６ｂ、１３ｃ、１４ｃを介して掘削ビット１５の止まり孔１５ｆに削孔水または圧縮空気等の流体が供給されることにより、掘削ビット１５先端面のブロー穴１５ｇからこの削孔水または圧縮空気等の流体が排出される一方、掘削時に生成された掘削ずりは、ケーシングトップ１２と掘削ビット１５との間の隙間から掘削ずり溝３０内に導入され、デバイス１４の掘削ずり溝２６を通ってデバイス１４及びロッド１３とファーストケーシングパイプ１１Ｂ及びケーシングパイプ１１との間を通ることにより後端側に排出され、フロントアダプタ１９の窓部１９ａから掘削工具の外部に排出される。また、第１の実施形態の掘削工具では、掘削終了後は掘削ビット１５とデバイス１４との係合を解くことにより、掘削ビット１５を始めケーシングトップ１２およびファーストケーシングパイプ１１Ｂを含めたケーシングパイプ１１を削孔中に残したまま、デバイス１４及びロッド１３が引き抜かれて回収されるようになされている。 At the time of drilling, fluid such as drilling water or compressed air is supplied from the driving device to the blind hole 15f of the excavation bit 15 through the rod adapter 16, the rod 13, and the hollow portions 16b, 13c, 14c of the device 14. As a result, the drilling water or the fluid such as compressed air is discharged from the blow hole 15g at the distal end surface of the excavation bit 15, while the excavation shear generated during excavation is a gap between the casing top 12 and the excavation bit 15. Is introduced into the excavation shear groove 30 and discharged to the rear end side by passing between the device 14 and the rod 13 and the first casing pipe 11B and the casing pipe 11 through the excavation shear groove 26 of the device 14, and the front adapter. It is discharged from the 19 window portions 19a to the outside of the excavation tool. In the excavation tool according to the first embodiment, after the excavation is completed, the excavation bit 15 and the device 14 are disengaged, thereby the casing pipe 11 including the excavation bit 15 and the casing top 12 and the first casing pipe 11B. The device 14 and the rod 13 are pulled out and collected while leaving the hole in the drilling hole.

また、掘削ビット１５による削孔時、ケーシングトップ１２の先端内周部１２ｃ及び掘削ビット１５のスカート部１５ｂの外周部間に設けられた推力打撃力伝達部２４により、推力及び打撃力が伝達された掘削ビットが前進する際に、ケーシングトップ１２が牽引されるため、掘削ビット１５に推力と打撃力が伝達され掘削ビット１５が前進移動する度に、ケーシングトップ１２が前方に引き込まれる。また、ケーシングトップ１２は掘削ビット１５のスカート部１５ｂの外周部に外嵌されるように取り付けられているため、デバイス１４を常に包囲した状態でケーシングトップ１２を削孔に建て込むことができ、ケーシングトップ１２と掘削ビット１５の間の隙間を小さくすることができるので、削孔壁が崩落しても崩落した土砂がこの隙間に入りこんで掘削ずりの取り込みが妨害されることはない。 Further, when drilling with the excavation bit 15, thrust and impact force are transmitted by the thrust impact transmission unit 24 provided between the inner peripheral portion 12 c of the tip of the casing top 12 and the outer periphery of the skirt portion 15 b of the excavation bit 15. Since the casing top 12 is pulled when the excavation bit advances, the thrust and striking force are transmitted to the excavation bit 15 and the casing top 12 is pulled forward each time the excavation bit 15 moves forward. Further, since the casing top 12 is attached so as to be fitted on the outer peripheral portion of the skirt portion 15b of the excavation bit 15, the casing top 12 can be built into the drilling hole in a state of always surrounding the device 14, Since the gap between the casing top 12 and the excavation bit 15 can be made small, even if the drilling wall collapses, the collapsed earth and sand does not enter the gap and obstruction of the excavation shear is not hindered.

さらに、このように取り込まれた掘削ずりは、デバイス１４及びロッド１３とケーシングパイプ１１との間を通ることで後端側に排出されるが、第１の実施形態に係る掘削工具ではケーシングトップ１２の先端内周部１２ｃ及び掘削ビット１５のスカート部１５ｂの外周部間に設けられた推力打撃力伝達部２４によって掘削ビット１５がケーシングトップ１２を牽引するようにしてケーシングトップ１２に推力と打撃力が伝えられるため、従来のようにケーシングトップ１２を肉厚にする必要はない。従って、ケーシングトップ１２とデバイス１４の間の空間を十分に確保することができるため、掘削ずりが滞留することはない。よって、取り込んだ掘削ずりを円滑に後端側に押し出すことが可能となり、掘削ずりの量に応じて掘削速度を低下させる必要はないため、掘削能力を十分に発揮することができ効率よく掘削を行うことができる。 Further, the excavation shear thus taken is discharged to the rear end side by passing between the device 14 and the rod 13 and the casing pipe 11, but in the excavation tool according to the first embodiment, the casing top 12 The thrust and striking force are applied to the casing top 12 so that the excavating bit 15 pulls the casing top 12 by the thrust striking force transmitting portion 24 provided between the inner peripheral portion 12c of the tip and the outer peripheral portion of the skirt portion 15b of the excavating bit 15. Therefore, it is not necessary to make the casing top 12 thick as in the prior art. Therefore, a sufficient space between the casing top 12 and the device 14 can be secured, so that excavation shear does not stay. Therefore, it is possible to smoothly push out the excavated digging to the rear end side, and it is not necessary to reduce the digging speed according to the amount of digging digging. It can be carried out.

また、従来の掘削工具ではケーシングトップ１２の肉厚の部分に推力と打撃力が伝達される構成となっていたため、その肉厚の部分は推力と打撃力に耐えうるべく軸線方向にある程度の長さを備える必要があり、その分だけケーシングトップ１２の内部に位置するデバイス１４も軸線Ｏ方向に延びた構造となっていた。本発明においては、ケーシングトップ１２及びデバイス１４を軸線Ｏ方向に長くする必要なく、ケーシングトップ１２の内周壁を縮径した部分を形成する必要もないため、掘削工具の軸線Ｏ方向の長さを短縮することが可能となり、掘削工具のコンパクト化及び製作コストの低減を図ることができる。 Further, in the conventional excavation tool, the thrust and impact force are transmitted to the thick part of the casing top 12, so that the thick part has a certain length in the axial direction to withstand the thrust and impact force. Therefore, the device 14 located inside the casing top 12 also has a structure extending in the axis O direction. In the present invention, it is not necessary to lengthen the casing top 12 and the device 14 in the direction of the axis O, and it is not necessary to form a reduced diameter portion of the inner peripheral wall of the casing top 12, so that the length of the excavating tool in the direction of the axis O is reduced. This makes it possible to shorten the excavation tool and reduce the manufacturing cost.

さらに、推力打撃力伝達部２４を介して掘削ビット１５の推力と打撃力もケーシングトップ１２に伝達されるため、ケーシングトップ１２に推力と打撃力を減衰させることなく確実に伝達することが可能となり、ケーシングトップ１２を削孔に的確に建て込ませることができる。 Furthermore, since the thrust and striking force of the excavation bit 15 are also transmitted to the casing top 12 via the thrust striking force transmission portion 24, it is possible to reliably transmit the thrust and striking force to the casing top 12 without being attenuated. The casing top 12 can be accurately built into the drilling hole.

また推力打撃力伝達部２４の掘削ビット１５側の止め輪２４Ｂは、ケーシングトップ１２側の収納凹部２４Ａにケーシングトップ１２に対する軸線Ｏ方向先端側への移動が阻止されるように、止め輪２４Ｂが収納凹部２４Ａの先端側側面２４ｂに当接して収容されているため、掘削ビット１５のケーシングトップ１２に対する軸線Ｏ方向先端側への移動が阻止される。従って、掘削ビット１５に推力と打撃力が伝達されて軸線Ｏ方向先端側に移動する際には掘削ビット１５とケーシングトップ１２が一体となって移動する。よって、掘削ビット１５がケーシングトップ１２を牽引するようにしてケーシングトップ１２に推力と打撃力を確実に伝えることができ、ケーシングトップ１２を削孔に的確に立て込むことが可能となる。また、掘削ビット１５はケーシングトップ１２に対する軸線Ｏ方向後端側には移動可能とされているため、掘削ビット１５が受ける掘削抵抗はケーシングトップには作用することはない。従って、ケーシングトップ１２に確実に推力と打撃力を伝達する一方で、掘削抵抗を軽減させてケーシングトップ１２の破損を防止することが可能となる。 Further, the retaining ring 24B on the excavation bit 15 side of the thrust striking force transmission portion 24 has a retaining ring 24B so that the housing recess 12A on the casing top 12 side is prevented from moving toward the front end side in the axis O direction with respect to the casing top 12. Since the storage recess 24A is stored in contact with the front end side surface 24b, the excavation bit 15 is prevented from moving toward the front end side in the axis O direction with respect to the casing top 12. Therefore, when the thrust and striking force are transmitted to the excavation bit 15 to move toward the front end side in the axis O direction, the excavation bit 15 and the casing top 12 move together. Therefore, the excavation bit 15 pulls the casing top 12 so that the thrust and the striking force can be reliably transmitted to the casing top 12, and the casing top 12 can be accurately set in the hole. Further, since the excavation bit 15 is movable toward the rear end side in the axis O direction with respect to the casing top 12, the excavation resistance received by the excavation bit 15 does not act on the casing top. Accordingly, it is possible to reliably transmit the thrust and the striking force to the casing top 12, while reducing the excavation resistance and preventing the casing top 12 from being damaged.

以上のように、第１の実施形態に係る掘削工具によれば、推力打撃力伝達部２４により掘削ビット１５がケーシングトップ１２を牽引して一体となって前進移動するため、掘削ビット１５の推力と打撃力をケーシングトップ１２に確実に伝達することができ、ケーシングトップ１２を削孔に的確に建て込ませることができる。さらに、ケーシングトップ１２とデバイス１４の間の空間が十分に確保されているため、掘削によって発生する掘削ずりを円滑に後端側に排出することができ、掘削能力に応じた掘削速度を維持することが可能となり、掘削効率の向上を図ることができる。 As described above, according to the excavation tool according to the first embodiment, since the excavation bit 15 pulls the casing top 12 and moves forward integrally by the thrust impact force transmission unit 24, the thrust of the excavation bit 15 is increased. The striking force can be reliably transmitted to the casing top 12, and the casing top 12 can be accurately built into the drilling hole. Furthermore, since the space between the casing top 12 and the device 14 is sufficiently secured, excavation shear generated by excavation can be smoothly discharged to the rear end side, and the excavation speed corresponding to the excavation capability is maintained. Therefore, the excavation efficiency can be improved.

さらに掘削ビット１５が受ける掘削抵抗はケーシングトップ１２に伝達されないため、ケーシングトップ１２の破損を防止することができ長寿命化を図ることができる。また、従来のようにケーシングトップを肉厚にして軸線Ｏ方向に延びた構成とする必要がないため、掘削工具の軸線Ｏ方向の短縮化が可能となり、コンパクト化を図ることができるとともに製作コストを低減することができる。 Further, since the excavation resistance received by the excavation bit 15 is not transmitted to the casing top 12, damage to the casing top 12 can be prevented, and the life can be extended. Further, since it is not necessary to make the casing top thick and extend in the direction of the axis O as in the prior art, it is possible to shorten the excavating tool in the direction of the axis O, and to reduce the size and to manufacture it. Can be reduced.

次に本発明に係る掘削工具の第２の実施形態について図５を用いて説明する。図５は本発明に係る掘削工具の第２の実施形態の先端側部分の側断面図である。図５においては、第１の実施形態に係る掘削工具の先端側部分の側断面図である図２と同じ構成部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第２の実施形態に係る掘削工具は、掘削ビット１５のヘッド部１５ａとスカート部１５ｂとの間の段差部と、ケーシングトップ１２の先端とが、推力打撃力伝達部４０によって接合されて一体化している点で相違し、他は同様の構成となっている。 Next, a second embodiment of the excavation tool according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a side cross-sectional view of the tip side portion of the second embodiment of the excavation tool according to the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 2, which is a side sectional view of the tip side portion of the excavation tool according to the first embodiment, are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the excavation tool according to the second embodiment, the step portion between the head portion 15a and the skirt portion 15b of the excavation bit 15 and the tip of the casing top 12 are joined and integrated by the thrust impact force transmission portion 40. However, the rest of the configuration is the same.

図５に示すように、第２の実施形態の掘削工具においては、ケーシングトップ１２の先端と、掘削ビット１５のヘッド部１５ａとスカート部１５ｂとの間の段差部とが、推力打撃伝達部４０によって例えば溶接により互いに動くことのないように接合されて一体化されている。従って、第１の実施形態と同様に掘削ビット１５の推力と打撃力をケーシングトップ１２に直接的に確実伝えることが可能となり、ケーシングトップ１２を削孔に的確に建て込むことが可能となる。さらに、第２の実施形態においては、推力と打撃力に加えて、掘削ビット１５の回転力もケーシングトップ１２に伝達されるため、ケーシングトップ１２も掘削ビット１５と同様に回転することになる。従って、その回転力によってケーシングトップ１２は削孔の壁と回転方向に摺接しながら掘削ビット１５と一体となって前進していくため、ケーシングトップ１２を回転させずに直線的に削孔に建て込む場合に比べて、より円滑に建て込んでいくことが可能となる。 As shown in FIG. 5, in the excavation tool of the second embodiment, the tip of the casing top 12 and the stepped portion between the head portion 15a and the skirt portion 15b of the excavation bit 15 are the thrust hitting transmission portion 40. Are joined and integrated so as not to move with each other, for example, by welding. Therefore, as in the first embodiment, the thrust and striking force of the excavation bit 15 can be transmitted directly and reliably to the casing top 12, and the casing top 12 can be accurately built into the hole. Furthermore, in the second embodiment, in addition to the thrust and impact force, the rotational force of the excavation bit 15 is also transmitted to the casing top 12, so that the casing top 12 also rotates in the same manner as the excavation bit 15. Therefore, since the casing top 12 advances integrally with the excavation bit 15 while being in sliding contact with the wall of the drilling hole in the rotational direction by the rotational force, the casing top 12 is built linearly in the drilling hole without rotating the casing top 12. It is possible to build in more smoothly than in the case of installing.

以上、本発明である掘削工具の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。例えば、変形例として、第２の実施形態で示す推力打撃力伝達部４０が、ケーシングトップ１２とスカート部１５ｂとを、ネジによって互いに螺合可能とさせ、ケーシングトップ１２をスカート部１５ｂに固定させるものであってもよい。 As mentioned above, although embodiment of the excavation tool which is this invention was described in detail, unless it deviates from the technical idea of this invention, it is not limited to these, A some design change etc. are possible. For example, as a modification, the thrust striking force transmission unit 40 shown in the second embodiment allows the casing top 12 and the skirt portion 15b to be screwed together with screws, and fixes the casing top 12 to the skirt portion 15b. It may be a thing.

一方、第１及び第２の実施形態では、ケーシング係止機構２１は弾性部材としての止め輪２１Ａと凹部２１Ｂとから構成され、ファーストケーシングパイプ１１Ｂとケーシングトップ１２が係止される構成とされているが、例えばこれを、ファーストケーシングパイプ１１Ｂとケーシングトップ１２との一方の内周に他方を嵌挿して、ファーストケーシングパイプ１１Ｂ先端にケーシングトップ１２を取り付けた際に、互いにネジで螺合可能な構造として、ケーシングトップ１２がファーストケーシングパイプ１１Ｂに固定されるものであってもよい。 On the other hand, in the first and second embodiments, the casing locking mechanism 21 includes a retaining ring 21A as an elastic member and a recess 21B, and the first casing pipe 11B and the casing top 12 are locked. For example, when the casing top 12 is attached to the tip of the first casing pipe 11B by inserting the other into the inner circumference of one of the first casing pipe 11B and the casing top 12, this can be screwed together. As a structure, the casing top 12 may be fixed to the first casing pipe 11B.

また、本実施形態においてロッド１３は六角柱状であるが、六角形以外の多角柱状や円柱状であってもよい。さらに、掘削ビット１４の先端面に植設されたチップ３１のサイズ、位置、個数についても本実施形態に限定されることはなく、掘削工具の外径や被掘削物等を考慮して適宜設定することが好ましい。 In the present embodiment, the rod 13 has a hexagonal column shape, but may have a polygonal column shape other than a hexagonal shape or a columnar shape. Further, the size, position, and number of the tips 31 implanted on the tip surface of the excavation bit 14 are not limited to the present embodiment, and are appropriately set in consideration of the outer diameter of the excavation tool, the work to be excavated, and the like. It is preferable to do.

本発明に係る掘削工具の第１の実施形態を示す即断面図である。1 is an immediate sectional view showing a first embodiment of an excavation tool according to the present invention. 図１に示す第１の実施形態の先端側部分の側断面図である。It is a sectional side view of the front end side part of 1st Embodiment shown in FIG. 図１に示す第１の実施形態のデバイスを示す（イ）先端側から見た正面図、（ロ）後端側から背面図である。It is the front view seen from the front end side which shows the device of 1st Embodiment shown in FIG. 1, (b) It is a rear view from the rear end side. 図１に示す第１の実施形態の掘削ビット１５を示す（イ）先端側から見た正面図、（ロ）側面図、（ハ）後端側から見た背面図（ただし止め輪２４Ｂは図示略）である。1A is a front view of the excavation bit 15 of the first embodiment shown in FIG. 1, FIG. 1B is a side view, and FIG. 1C is a rear view of the excavation bit 15 shown in FIG. Abbreviation). 本発明に係る掘削工具の第２の実施形態の先端側部分の側断面図である。It is a sectional side view of the front end side part of 2nd Embodiment of the excavation tool which concerns on this invention. 従来の掘削工具の先端側部分の側断面図である。It is side sectional drawing of the front end side part of the conventional excavation tool.

Explanation of symbols

１１ケーシングパイプ
１２ケーシングトップ
１３ロッド
１４デバイス
１５掘削ビット
２４推力打撃力伝達部
２４Ａ収納凹部
２４Ｂ止め輪（弾性部材）
４０推力打撃力伝達部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Casing pipe 12 Casing top 13 Rod 14 Device 15 Excavation bit 24 Thrust striking force transmission part 24A Storage recessed part 24B Retaining ring (elastic member)
40 Thrust force transmission part

Claims

A casing pipe that transmits thrust and striking force in the axial direction, and a rod that is arranged concentrically inside the casing pipe and that transmits thrust and striking force in the axial direction and also transmits rotational force A drilling tool comprising: a device attached to the tip of the rod; and a drilling bit attached to the tip of the device with restricted rotation relative to the device;
The excavation bit has a head portion provided on the front end side, and a skirt portion provided on the rear end side into which the device is inserted,
At the tip of the casing pipe, a cylindrical casing top that is movable in the axial direction relative to the casing pipe and is rotatable around the axis is attached so as to be fitted around the outer periphery of the skirt portion,
Between the inner peripheral part of the casing top and the outer peripheral part of the skirt part, a thrust impact transmission part is formed,
An excavation tool configured to pull a casing top when the excavation bit moves forward by a thrust and a striking force through a rod and a device.

The thrust striking force transmission unit is
An elastic member attached to the outer peripheral portion of the skirt portion and capable of expanding and contracting in the radial direction, and provided at an inner peripheral portion of the casing top, capable of accommodating the elastic member, and an axial end of the elastic member with respect to the casing top The excavation tool according to claim 1, further comprising a storage recess formed to prevent movement to the side.

The excavation tool according to claim 1, wherein the casing top and the skirt portion are integrated by being joined by the thrust striking force transmission portion.