JP2010106573A - ボーリング用ロッド - Google Patents

Abstract

【課題】掘削時に掘削坑の内面との摩擦によって生じる負荷トルクを低減するとともに、掘削坑との間に侵入して来る水を滞留しないようにすることができ、かつ、可撓性も期待できるボーリング用ロッドを提供する。
【解決手段】掘削ドリル１２の上端側に順次連結されて該掘削ドリル１２と一体に回転しながら土中に貫入されるボーリング用ロッドにおいて、隣接するボーリング用ロッド１１と着脱自在に連結される両端部分１１ａ,１１ｂの外周径及び肉厚を、該両端部１１ａ,１１ｂ間に位置する中間部分１１ｃの外周径及び肉厚よりも大きく形成し、かつ、外周面に回転方向に向かって上昇する螺旋状の揚水溝２４を設けたボーリング用ロッド。
【選択図】図２

Description

本発明はボーリング用ロッドに関するものであり、特に、土中を深く坑状に掘削するボーリングマシンにおける掘削ドリルの上端側に取り付けられて、該掘削ドリルと一体に回転しながら土中に貫入されるボーリング用ロッドに関するものである。

従来、土中を深く坑状に掘削するボーリングマシンにおける掘削ドリルの上端側に取り付けられて、該掘削ドリルと一体に回転しながら土中に貫入されるパイプ状のボーリング用ロッドは知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来におけるパイプ状のボーリング用ロッドの外形は、両端間に亘ってほぼ同一径を有して形成されており、掘削回転時には該ボーリング用ロッドの全ての外周面が掘削坑の内周面と接触した状態で回転する構造になっている。
特開平２００１−１１５７６６号公報。

しかしながら、従来の外形が両端間に亘って同一径で形成されているボーリング用ロッドでは、掘削回転時に該ボーリング用ロッドの全ての外周面が掘削坑の内周面と接触した状態で回転することになるので、掘削坑の内周面との接触摩擦による負荷トルクが大きくなる。このため、ボーリング用ロッドを回転させる駆動装置の負担も大きく、問題となっている。

また、土中に貫入された掘削ドリルの先端部に水を強制的に送り、該水を掘削ドリルの部分より噴出させるようにした構造のボーリングマシン等では、掘削による掘削ドリルの回転時に、該掘削ドリルの回転遠心力で水がボーリング用ロッドと掘削坑の間に侵入して滞留し、掘削に悪い影響を及ぼす問題があった。

さらに、今日では、直線方向への掘削だけでなく、ボーリング用ロッド自体を屈曲させて直線以外の方向に掘削する作業も少なくない。したがって、ロッドが屈曲し易い構造にすることが要望されている。

そこで、掘削時に掘削坑の内面との摩擦によって生じる負荷トルクを低減するとともに、掘削坑との間に侵入して来る水を滞留しないようにすることができ、かつ、可撓性も期待できるボーリング用ロッドを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、掘削ドリルの上端側に順次連結されて該掘削ドリルと一体に回転しながら土中に貫入されるボーリング用ロッドにおいて、隣接するロッドと着脱自在に連結される両端部分の外周径及び肉厚を、該両端部間に位置する中間部分の外周径及び肉厚よりも大きく形成し、かつ、外周面に回転方向に向かって上昇する螺旋状の揚水溝を設けたボーリング用ロッドを提供する。

この構成によれば、掘削時にボーリング用ロッドが掘削ドリルと一体に回転すると、この回転方向に向かって上昇して設けられている螺旋状の揚水溝が、該ボーリング用ロッド
と該掘削坑との間に侵入した水を地上方向に順次揚水して排出する。

また、中間部分の外周径は両端部分の外周径よりも小さいので、掘削による回転時、掘削坑の内周面には主として両端部分の外周面が接触し、この間に位置する中間部分は掘削坑の内周面から離れた状態で回転することになる。このため、ボーリング用ロッド全体に加わる摩擦トルクが低減されて負荷トルクが小さくなる。而して、負荷トルクが小さくなることから、中間部分の肉厚を薄くすることが可能になる。

さらに、外周面に設けた螺旋状の揚水溝及び中間部分の肉薄化が該ボーリング用ロッドの曲げに寄与し、ボーリング用ロッドの可撓性が大きく得られる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記両端部の内周面に螺子部を設けたボーリング用ロッドを提供する。

この構成によれば、肉厚の大きな両端部分の内周面に螺子部が設けられ、該螺子部に管継手ブラケットを介してボーリング用ロッドが順次連結される。

請求項１記載の発明は、ボーリング用ロッドと掘削坑との間に侵入した水を掘削作業と並行して順次地上に排出するので、該ボーリング用ロッドと掘削坑との間における水の滞留を無くすことができる。また、中間部分の肉厚を薄く形成しているので、軽量化が図れ、駆動部へのトルク負担を軽減することができる。さらに、材料費を少なくしてコストの低減に寄与する。また、さらに可撓性が期待でき、掘削部等における直線方向以外の掘削作業も容易になり、作業性が向上する。

請求項２記載の発明は、肉厚の大きな両端部分の内周面に螺子部を設けているので、該螺子部と管継手ブラケットを介してボーリング用ロッドが順次連結されるとともに、該螺子部を設けた部分の強度が低下するというような問題が避けられ、請求項１記載の発明の効果に加えて、連結強度の信頼性が向上する。

本発明は、掘削時に掘削坑の内面との摩擦によって生じる負荷トルクを低減するとともに、掘削坑との間に侵入して来る水を滞留しないようにすることができ、かつ、可撓性も期待できるボーリング用ロッドを提供するという目的を達成するために、掘削ドリルの上端側に順次連結されて該掘削ドリルと一体に回転しながら土中に貫入されるボーリング用ロッドにおいて、隣接するロッドと着脱自在に連結される両端部分の外周径及び肉厚を、該両端部間に位置する中間部分の外周径及び肉厚よりも大きく形成し、かつ、外周面に回転方向に向かって上昇する螺旋状の揚水溝を設けたことにより実現した。

以下、本発明のボーリング用ロッドについて、好適な実施例をあげて説明する。図１乃至図３は本実施例を示すボーリング用ロッドで、図１は該ボーリング用ロッドの側面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

図１乃至図３において、ボーリング用ロッド１１は、内周面に雌の螺子部１２を設けている両端部分１１ａ,１１ｂと、該両端部分１１ａ,１１ｂの間に位置する中間部分１１ｃを、一体に有してなるパイプ状のボーリング用ロッドである。また、前記両端部分１１ａ,１１ｂの外周径Ｄ１は前記中間部分１１ｃの外周径Ｄ２よりも大きく、かつ、該両端部分１１ａ,１１ｂの肉厚が該中間部分１１ｃの肉厚よりも厚く形成されている。さらに、中間部分１１ｃと隣接している前記両端部分１１ａ,１１ｂの一部の外周径は、該中間部
分１１ｃに向かって徐々に小さく形成されている。

また、前記ボーリング用ロッド１１の外周面には螺旋状の揚水溝２４が、一端部分１１ａから中間部分１１ｃを通って他端部分１１ｂに至るまで連続して設けられている。該揚水溝２４はボーリング用ロッド１１が回転するとき、その回転方向に向かって昇る螺旋状の揚水溝として形成されている。而して、掘削時にボーリング用ロッド１１が図示しない掘削ドリルと一体に回転するときに、該ボーリング用ロッド１１の外周面と掘削坑１０(図４に示す)の内周面との間に侵入して来る水は、揚水溝２４により地上Ｇ方向に順次送られて排出される。

なお、前記ボーリング用ロッド１１の揚水溝２４は、１条、または、複数条設けた構造であってもよい。また、該ボーリング用ロッド１１は、例えば冷間引き抜き加工によって形成し、形成後に両端部１１ａ,１１ｂの内周面に前記螺子部２２を設けられるが、これ以外の加工法によってボーリング用ロッド１１及び螺子部２２を形成してもよい。

而して、掘削に伴ってボーリング用ロッド１１を継ぎ足す場合は、例えば図４及び図５に示すように、接続し合うボーリング用ロッド１１とボーリング用ロッド１１との間に管継手ブラケット１３を介在させて連結することにより、ボーリング用ロッド１１を順次継ぎ足しすることができる。すなわち、該管継手ブラケット１３の両端部外周面には雄の螺子部１４が設けられており、該管継手ブラケット１３の螺子部１４とボーリング用ロッド１１の螺子部１２とは互いに螺合連結できる構造になっている。また、ボーリング用ロッド１１を延長連結する際、各ボーリング用ロッド１１,１１は各揚水溝２４,２４が互いに繋がるように一致させて結合する。

また、該連結状態にあるボーリング用ロッド１１,１１…は、掘削時、図示しない駆動装置の駆動により掘削ドリル(図示せず)と共に回転しながら土中に貫入されて行く。このとき、該ボーリング用ロッド１１は、中間部分１１ｃの外周面の径が両端部分１１ａ,１１ｂの外周面の径よりも小さく、該中間部分１１ｃの外周面が該両端部分１１ａ,１１ｂの外周面よりも内側に凹んだ状態となっているので、該掘削回転時、掘削坑１０の内周面には主として両端部分１１ａ,１１ｂの外周面が接触し、中間部分１１ｃの外周面は掘削坑１０の内周面から離れた状態で回転する。これにより、該ボーリング用ロッド１１,１１…と掘削坑１０との間に発生する摩擦力が小さく、該ボーリング用ロッド１１,１１…及び掘削ドリル等を回転させる駆動装置に与える負荷トルクを小さく抑えることができる。

さらに、掘削回転時に、該掘削ドリルの回転遠心力で水がボーリング用ロッド１１の外周面と掘削坑１０の内周面の間に侵入すると、ボーリング用ロッド１１の回転方向に向かって上昇して設けられている螺旋状の揚水溝２４が、該ボーリング用ロッド１１と該掘削坑１０との間に侵入した水を地上方向に揚水し、該掘削作業と並行して順次排出する。

したがって、本実施例のボーリング用ロッド１１を使用したボーリングマシンでは、掘削回転時に、該ボーリング用ロッド１１の外周面と掘削坑１０の内周面の間に侵入する水は、掘削作業と並行して揚水溝２４によって地上に向かって順次排出されるので、ボーリング用ロッド１１と掘削坑１０の間における水の滞留が無くなる。

また、中間部分１１ｃの外周面の径が両端部分１１ａ,１１ｂの外周面の径よりも小さく、該中間部分１１ｃの外周面が該両端部分１１ａ,１１ｂの外周面よりも内側に凹んだ状態となっているので、該掘削による回転時、掘削坑１０(図４に示す)の内周面には主として両端部分１１ａ,１１ｂの外周面が接触することになり、中間部分１１ｃの外周面は掘削坑１０の内周面から離れた状態で回転する。これにより、該ボーリング用ロッド１１
,１１…と掘削坑１０との間に発生する摩擦力が小さく、該ボーリング用ロッド１１,１１…及び掘削ドリル等を回転させる駆動装置に与える負荷トルクを小さく抑えることができる。

さらに、ボーリング用ロッド１１の外周面における螺旋状の揚水溝２４、及び、中間部分１１ｃを形成している肉薄部分が該ボーリング用ロッド１１の曲げに寄与する。これにより、ボーリング用ロッド１１を屈曲させて直線方向以外の掘削も可能になるので、作業性の向上が期待できる。

また、さらに肉厚の大きな両端部分１１ａ,１１ｂの内周面に螺子部１２を設けているので、該螺子部１２と管継手ブラケット１３を介してボーリング用ロッド１１を順次連結することができるとともに、該螺子部１２を設けた部分の強度が低下するというような問題も避けられ、連結強度の信頼性が向上する。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施の形態を示し、ボーリング用ロッドの側面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 図２のＢ−Ｂ線断面図。 使用状態で示す本実施例に係るボーリング用ロッドの側面図。 使用状態で示す本実施例に係るボーリング用ロッドの縦断面図。

符号の説明

１１ ボーリング用ロッド
１２ 螺子部
１１ａ,１１ｂ 両端部分
１１ｃ 中間部分
１２ 螺子部
１３ 管継手ブラケット
１４ 螺子部
Ｄ１ 両端部分の外周径
Ｄ２ 中間部分の外周径
２４ 揚水溝

Claims (2)

1. 掘削ドリルの上端側に順次連結されて該掘削ドリルと一体に回転しながら土中に貫入されるボーリング用ロッドにおいて、
   隣接するロッドと着脱自在に連結される両端部分の外周径及び肉厚を、該両端部間に位置する中間部分の外周径及び肉厚よりも大きく形成し、かつ、外周面に回転方向に向かって上昇する螺旋状の揚水溝を設けたことを特徴とするボーリング用ロッド。
2. 上記両端部の内周面に螺子部を設けたことを特徴とする請求項１記載のボーリング用ロッド。

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