JP2020125646A - Drilling tool - Google Patents

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JP2020125646A
JP2020125646A JP2019019291A JP2019019291A JP2020125646A JP 2020125646 A JP2020125646 A JP 2020125646A JP 2019019291 A JP2019019291 A JP 2019019291A JP 2019019291 A JP2019019291 A JP 2019019291A JP 2020125646 A JP2020125646 A JP 2020125646A
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和幸 瀬川
Kazuyuki Segawa
和幸 瀬川
國男 張山
Kunio Hariyama
國男 張山
克幸 對馬
Katsuyuki Tsushima
克幸 對馬
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HARIYAMA DENKI CO Ltd
Tohoku Electric Power Co Inc
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HARIYAMA DENKI CO Ltd
Tohoku Electric Power Co Inc
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Abstract

To provide a drilling tool capable of drilling hard bedrock, even if it is a small drilling tool to be attachable to a pole electing vehicle.SOLUTION: A drilling tool has a bit shaft, a tip bit having a cemented carbide tip provided at the tip of the bit shaft, and an auxiliary bit provided at a lower position apart from the tip bit, and the tip bit has a pyramid shape with a cemented carbide tip as a side at its tip, and has drilled soil discharge groove for discharging drilled soil on a triangular pyramid surface forming its pyramid, and the auxiliary bit is the drilling tool composed of an inner auxiliary bit and an outer auxiliary bit, which are provided on the outer periphery of the bit shaft at equal intervals and alternately. In addition, a diameter-expanding drilling member that has a block for a mounting base, a plurality of side surface bits mounted on the front surface or both front and rear surfaces in the rotational direction of the block, and the carbide cemented tip at the tip of a side bit is combined to the drilling tool.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、電柱穴、支持杭等のための掘削工事に使用する掘削用工具に関する。 The present invention relates to an excavating tool used for excavation work for utility pole holes, support piles, and the like.

従来、電柱穴掘削や支持杭を施設するには、パーカッションやブレーカー、掘削専用機等の大型掘削機械により作業を行っている。ところが、作業場所が住宅地等の狭隘な場所であると、近接する建物、電線を破損する虞があり、大型掘削機械の使用が困難である。仮に大型掘削機械の使用が可能であったとしても、掘削に伴う大きな振動、騒音、砂埃の発生は、住民の生活環境に悪影響を及ぼすため、硬質岩盤を掘削できる小さな掘削用工具が求められている。 Conventionally, in order to install utility pole hole excavation and support piles, work is carried out by large excavating machines such as percussion, breakers, and excavating machines. However, if the work place is a narrow place such as a residential area, there is a risk of damaging nearby buildings and electric wires, and it is difficult to use a large excavating machine. Even if a large excavator could be used, the large vibration, noise, and dust generated by excavation adversely affect the living environment of the residents, so a small excavation tool that can excavate hard rock is required. There is.

例えば、特許文献1には、小さな掘削機械であって硬質岩盤を掘削できるようにした掘削用工具に関し、先端には小径用ビットを、中間には中径用ビットを、また基端には大径用ビットをそれぞれ取り外し自在に組立てて連結した竪孔掘削用ビットが記載されている。 For example, Patent Document 1 relates to an excavating tool that is a small excavating machine and is capable of excavating hard rock, and has a small diameter bit at the tip, a medium diameter bit at the middle, and a large diameter at the base end. There is described a vertical hole excavating bit in which the diameter bits are detachably assembled and connected.

また、特許文献2には、硬質地盤を掘削対象とし、トレンチビットとホールダウンビットとを少なくとも含むビットユニットを多数備えたビット装置が記載されている。 Further, Patent Document 2 describes a bit device that is intended for excavation of hard ground and that includes a large number of bit units including at least trench bits and hole down bits.

さらに、特許文献3には、摩擦抵抗を低減し冷却するための掘削液を放出するセンターシャフトを有し、その周囲を公転する周壁に複数のチップを植設した錐状カッターを複数設けたカッターヘッドが記載されている。 Further, in Patent Document 3, a cutter having a center shaft for discharging a drilling fluid for reducing frictional resistance and cooling, and a plurality of cone-shaped cutters in which a plurality of chips are planted on a peripheral wall revolving around the center shaft are provided. The head is listed.

特開平11−50773号公報JP-A-11-50773 特開2014−237947号公報JP, 2014-237947, A 特開2011−236560号公報JP, 2011-236560, A

特許文献1に記載の竪孔掘削用ビットは、掘削径の変更のために、3個のビットの装着が必要であってその装着に手間を要するという問題がある。また、穴壁を掘削するビットがなくビットとビットの間の間隔が広いために、ビット以外のところに穴壁の岩盤が接触して硬質岩盤の掘削が難しいという問題がある。 The vertical hole excavating bit described in Patent Document 1 has a problem in that it is necessary to mount three bits for changing the excavation diameter, and the mounting requires time and effort. Further, since there is no bit for excavating the hole wall and the interval between the bits is wide, there is a problem that the rock of the hole wall comes into contact with a place other than the bit and it is difficult to excavate the hard rock.

特許文献2に記載のビット装置は、硬質岩盤の掘削は可能であるが、トレンチビットとホールダウンビットの2種の切削ビットを設けているため、その構造が複雑で製造費用が嵩むという問題の外に、岩盤掘削のために10〜18kN・mのトルクが必要となり、建柱車に装着できる小さな掘削機械では使用できないという問題がある。 The bit device described in Patent Document 2 is capable of excavating hard rock, but since it has two types of cutting bits, a trench bit and a hole down bit, its structure is complicated and manufacturing costs increase. Besides, there is a problem that a torque of 10 to 18 kN·m is required for rock excavation, which cannot be used by a small excavating machine that can be mounted on a column.

特許文献3に記載のカッターヘッドは、軟弱地盤における大口径の掘削に非常に有効なものであるが、硬質岩盤の掘削では錐状のカッターヘッドの隙間に小石や岩盤破片などが噛み込んでしまったり、カッターヘッドに摩擦熱が生じたりするため、円滑な掘削が困難であるという問題がある。 The cutter head described in Patent Document 3 is very effective for excavating a large diameter in soft ground, but in excavation of hard rock, small stones and rock fragments are caught in the gap between the conical cutter heads. However, there is a problem that smooth excavation is difficult because the cutter head produces frictional heat.

そこで、本発明は、硬質岩盤を掘削できる小さな掘削用工具を提供することを目的とする。 Then, this invention aims at providing the small excavation tool which can excavate a hard rock.

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、建柱車に装着できる程度の小さな掘削用工具であっても、その先端ビット等の形状を工夫することによって硬質な岩盤の掘削が可能であるとの知見を得て、本発明に至ったものである。 As a result of earnest studies, the inventors of the present invention can excavate hard rock even if the excavation tool is small enough to be mounted on a building column car by devising the shape of the tip bit or the like. The present invention has been achieved based on the knowledge that

本発明は、
「(1)ビット軸と、該ビット軸の先端に設けられた超硬チップを有する先端ビットと、該先端ビットから離れた下方の位置に設けられた補助ビットと、を有する掘削用工具であって、前記先端ビットは、その先端が前記超硬チップを辺とした角錐の形状であり、該角錐を形成する三角形状の角錐面には掘削土を排出する掘削土排出溝を有するとともに、前記補助ビットは、前記ビット軸の外周に等間隔にかつ交互に設けられた内側補助ビット及び外側補助ビットから成ることを特徴とする掘削用工具。
(2)前記先端ビットの角錐は、四角錐乃至八角錐の何れかであることを特徴とする前記(1)に記載の掘削用工具。
(3)前記掘削土排出溝は、前記角錐面の少なくとも1組の対向する面に設けられ、前記ビット軸の下方に向かって曲面形状を有することを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の掘削用工具。
(4)前記掘削土排出溝は、2個乃至4個であることを特徴とする前記(1)乃至(3)の何れかに記載の掘削用工具。
(5)前記内側補助ビット及び前記外側補助ビットは、前記ビット軸の十字方向に卍状に設けられ、その先端には超硬チップが取り付けられていることを特徴とする前記(1)乃至(4)の何れかに記載の掘削用工具。
(6)前記内側補助ビットは、その超硬チップの掘削軌道が前記外側補助ビットの超硬チップの掘削軌道の内側にあるように配置されていることを特徴とする前記(1)乃至(5)の何れかに記載の掘削用工具。
(7)前記内側補助ビットは、前記掘削土排出溝に面した下方に配置されていることを特徴とする前記(1)乃至(6)の何れかに記載の掘削用工具。
(8)前記(1)乃至(7)の何れかに記載の掘削用工具に拡径掘削用部材を組み合わせてなる掘削用工具であって、前記拡径掘削用部材は、取付け台であるブロックと、該ブロックの回転方向前方の面又は前方及び後方の両面に取り付けられた複数個の側面ビットを有し、該側面ビットの先端には超硬チップが取り付けられていることを特徴とする掘削用工具。
(9)前記拡径掘削用部材は、前記ブロックの回転方向前方の面に取り付けられた傾斜面のある傾斜のあるブロック前面プレートを有することを特徴とする前記(8)に記載の掘削用工具。
(10)前記拡径掘削用部材は、前記ブロックの左右両端部の外側に、又は前記ブロックの左右両端部の外側及び前記傾斜のあるブロック前面プレートの外側に取り付けられた外径ビットを有し、該外径ビットの先端には超硬チップが取り付けられていることを特徴とする前記(8)又は(9)に記載の掘削用工具。
(11)前記側面ビットは、前記ブロックの左右両側にそれぞれ中心半径を変えて複数個配置されていることを特徴とする前記(8)乃至(10)の何れかに記載の掘削用工具。
(12)前記ブロックの左右両側に複数個配置された側面ビットは、前記ビット軸を中心とした回転方向の軌跡の一部が重なるように配置されていることを特徴とする前記(11)に記載の掘削用工具。
(13)前記側面ビットは、その垂直方向の高さが前記ビット軸の中心に近い内側が高く、外側に向かって徐々に低くなるように配置されていることを特徴とする前記(8)乃至(12)の何れかに記載の掘削用工具。」
である。
The present invention is
“(1) A drilling tool having a bit shaft, a tip bit having a carbide tip provided at the tip of the bit shaft, and an auxiliary bit provided at a lower position apart from the tip bit. The tip bit is in the shape of a pyramid whose tip is the carbide tip, and the triangular pyramid surface forming the pyramid has an excavated soil discharge groove for discharging excavated soil, and The auxiliary bit comprises an inner auxiliary bit and an outer auxiliary bit, which are provided on the outer periphery of the bit shaft at equal intervals and alternately, and are provided.
(2) The drilling tool according to (1), wherein the pyramid of the tip bit is any one of a quadrangular pyramid and an octagonal pyramid.
(3) The excavated soil discharge groove is provided on at least one pair of opposing surfaces of the pyramidal surface, and has a curved shape toward the lower side of the bit axis, (1) or (2) The drilling tool described in.
(4) The excavation tool according to any one of (1) to (3), wherein the excavated soil discharge groove is two to four.
(5) The inner auxiliary bit and the outer auxiliary bit are provided in a cross shape in the cross direction of the bit shaft, and a cemented carbide tip is attached to the tip thereof, (1) to () The excavating tool according to any one of 4).
(6) The inner auxiliary bit is arranged such that the excavation track of the cemented carbide tip is inside the excavation track of the cemented carbide tip of the outer auxiliary bit. ) A drilling tool according to any one of (1) to (4).
(7) The tool for excavation according to any one of (1) to (6), wherein the inner auxiliary bit is disposed below the excavated soil discharge groove.
(8) A drilling tool comprising the drilling tool according to any one of (1) to (7) in combination with a diameter expanding drilling member, wherein the diameter expanding drilling member is a mounting block. And a plurality of side surface bits attached to the front surface or both front and rear surfaces of the block in the rotation direction, and a carbide tip is attached to the tip of the side bit. Tools.
(9) The excavating tool according to (8), wherein the diameter-expanding excavating member has an inclined block front plate with an inclined surface attached to a front surface in the rotation direction of the block. ..
(10) The diameter-expanding excavation member has an outer diameter bit attached outside the left and right ends of the block, or outside the left and right ends of the block and the inclined block front plate. The tool for excavation according to (8) or (9) above, wherein a carbide tip is attached to the tip of the outer diameter bit.
(11) The excavating tool according to any one of (8) to (10), wherein a plurality of the side surface bits are arranged on both left and right sides of the block while changing center radii thereof.
(12) In the above (11), a plurality of side surface bits arranged on both left and right sides of the block are arranged so that loci in a rotation direction around the bit axis overlap. Excavation tool as described.
(13) The side bits are arranged such that the vertical height of the side bits is high in the inside close to the center of the bit axis and gradually decreases toward the outside. The excavating tool according to any one of (12). "
Is.

本発明によれば、建柱車に装着できる程度の小さな掘削用工具であっても硬質な岩盤の掘削ができるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, it is possible to excavate hard rock even if the excavation tool is small enough to be mounted on a column.

本発明の掘削用工具の一実施形態の正面図である。It is a front view of one embodiment of the drilling tool of the present invention. 図1Aに示す本発明の掘削用工具の一実施形態の左側面図である。It is a left side view of one embodiment of the drilling tool of the present invention shown in Drawing 1A. 図1Aに示す本発明の掘削用工具の一実施形態の平面図である。1B is a plan view of an embodiment of the excavation tool of the present invention shown in FIG. 1A. FIG. 図1Cに示す本発明の掘削用工具の一実施形態の平面図に陰影を付与した図である。It is the figure which added the shade to the top view of one Embodiment of the drilling tool of this invention shown in FIG. 1C. 図1A乃至1Dに示す本発明の掘削用工具の一実施形態の斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram of one Embodiment of the drilling tool of this invention shown to FIGS. 1A-1D. 本発明の掘削用工具の他の実施形態の斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram of other embodiment of the drilling tool of this invention. 本発明の拡径掘削用部材の一実施形態であり、側面ビット、外径ビット及び傾斜のあるブロック前面プレートを配置した斜視模式図である。It is one embodiment of the member for diameter expansion drilling of the present invention, and is a schematic perspective view in which a side surface bit, an outside diameter bit, and an inclined block front plate are arranged. 本発明の拡径掘削用部材の一実施形態において、拡径掘削用部材の平面図をもとにした側面ビット及び外径ビットを設ける位置の説明図である。In one embodiment of the member for diameter expansion excavation of the present invention, it is an explanatory view of the position which provides a side bit and an outside diameter bit based on the top view of the member for diameter expansion excavation. 図4に示す本発明の拡径掘削用部材の一実施形態において、側面ビット及び外径ビットの掘削軌道を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing excavation trajectories of a side bit and an outer diameter bit in the embodiment of the member for expanding diameter drilling of the present invention shown in FIG. 本発明の図1A乃至1D又は図2の掘削用工具と図4の拡径掘削用部材とを組み合わせた一実施形態の斜視模式図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of an embodiment in which the drilling tool of FIGS. 1A to 1D or FIG. 2 of the present invention and the diameter-expanding drilling member of FIG. 4 are combined. 本発明の拡径掘削用部材の他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiment of the member for diameter expansion drilling of the present invention. 図8Aに示す拡径掘削用部材の平面図である。It is a top view of the member for diameter expansion excavation shown in FIG. 8A. 本発明の拡径掘削用部材の他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiment of the member for diameter expansion drilling of the present invention. 図9Aに示す拡径掘削用部材の平面図である。It is a top view of the member for diameter expansion excavation shown in FIG. 9A. 本発明の拡径掘削用部材の他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiment of the member for diameter expansion drilling of the present invention. 図10Aに示す拡径掘削用部材の平面図である。It is a top view of the member for diameter expansion excavation shown in FIG. 10A. 本発明の拡径掘削用部材の他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiment of the member for diameter expansion drilling of the present invention. 図11Aに示す拡径掘削用部材の平面図である。It is a top view of the member for diameter expansion excavation shown in FIG. 11A. 本発明の拡径掘削用部材の他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiment of the member for diameter expansion drilling of the present invention. 図12Aに示す拡径掘削用部材の平面図である。It is a top view of the member for diameter expansion excavation shown in FIG. 12A.

以下、本発明の一実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、この一実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一及び均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 Hereinafter, description will be given based on an embodiment of the present invention. The present invention is not limited to this one embodiment. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.

本発明の掘削用工具は、図1A乃至1Dや図2及び図3に示す態様の掘削用工具2である。また、本発明の掘削用工具は、この掘削用工具2に必要に応じて拡径掘削用部材5を着脱自在に組み合わせた図7に示す態様の掘削用工具1であり、この掘削用工具1は、掘削用工具2の掘削径を超える大きさの穴を掘削する場合に用いられる。 The excavating tool of the present invention is the excavating tool 2 of the embodiment shown in FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2 and 3. Further, the excavating tool of the present invention is the excavating tool 1 shown in FIG. 7 in which a diameter-expanding excavating member 5 is detachably combined with the excavating tool 2 as required. Is used when excavating a hole having a size exceeding the excavation diameter of the excavation tool 2.

以下、先ず、掘削用工具2と拡径掘削用部材5について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, first, the excavation tool 2 and the diameter-expanded excavation member 5 will be described with reference to the drawings.

1.掘削用工具2
掘削用工具2は、ビット軸、ビット軸の先端に設けられた超硬チップを有する先端ビット、先端ビットから離れた下方の位置に設けられた補助ビット及び掘削土を排出する掘削土排出溝を有する。
以下、これらを図1A乃至1D及び図2を参照して順に説明する。
1. Excavation tool 2
The excavating tool 2 includes a bit shaft, a tip bit having a cemented carbide tip provided at the tip of the bit shaft, an auxiliary bit provided at a lower position apart from the tip bit, and an excavated soil discharge groove for discharging excavated soil. Have.
Hereinafter, these will be sequentially described with reference to FIGS. 1A to 1D and FIG. 2.

(1)ビット軸21
ビット軸21は、先端ビット3と補助ビット4、4’(内側補助ビット4及び外側補助ビット4’)とを固定する土台となるものである。先端ビット3と補助ビット4、4’で掘削ができるように、ビット軸基部26にビット軸連結口27が設けられ、これはアースオーガ等に連結するボルト穴となる。また、拡径掘削用部材5と組み合わせるときは、このビット軸連結口27は、ブロック6の中心にある非貫通の穴61に収めてブロック6と連結するボルト穴となる。
なお、ビット軸21の大きさ(先端からブロック取付け面29までの大きさ)は、例えば、直径75mm、長さ200mmとすることができる。
(1) Bit shaft 21
The bit shaft 21 serves as a base for fixing the tip bit 3 and the auxiliary bits 4, 4'(inner auxiliary bit 4 and outer auxiliary bit 4'). The bit shaft base 26 is provided with a bit shaft connecting port 27 so that the tip bit 3 and the auxiliary bits 4, 4'can be excavated, and this serves as a bolt hole for connecting to a ground auger or the like. Further, when combined with the member 5 for expanding the diameter, the bit shaft connecting port 27 becomes a bolt hole which is housed in the non-penetrating hole 61 in the center of the block 6 and connected to the block 6.
The size of the bit shaft 21 (the size from the tip to the block mounting surface 29) can be, for example, 75 mm in diameter and 200 mm in length.

(2)先端ビット3
先端ビット3は、ビット軸21の先端に設けられた超硬チップ31を有し、ビット軸21の回転により、掘削の最初に地盤と接触して径の小さな穴の掘削を行うものである。岩盤は固く掘削するためには、小さい穴から次第に大きい穴を掘削していく必要があるため、先端ビット3は掘削径が小さくなっている。先端ビット3が先に岩盤を掘削して先行するため、横滑り等の掘削位置の狂いが発生しない。
(2) Tip bit 3
The tip bit 3 has a cemented carbide tip 31 provided at the tip of the bit shaft 21, and by the rotation of the bit shaft 21, comes into contact with the ground at the beginning of excavation and excavates a hole having a small diameter. In order to excavate the rock solidly, it is necessary to excavate from a small hole to a gradually larger hole, so that the tip bit 3 has a smaller excavation diameter. Since the tip bit 3 excavates the rock bed first and precedes it, deviation of the excavation position such as skidding does not occur.

先端ビット3の形状は、ビット軸の軸心22の先端を頭頂点とし、各側辺(辺)に超硬合金製の掘削刃となる超硬チップ31を設けた角錐である。角錐は三角錐乃至八角錐とすることができるが、特に四角錐が好ましい。その理由は、角錐の辺が多くなるほど(超硬チップ31の個数が多いほど)岩盤を早く削ることはできるが、一方で、高価な超硬チップ31が多くなって製造費用が高くなると共に、掘削土が超硬チップ31に固着して掘削が困難になるという問題が生じるためである。 The shape of the tip bit 3 is a pyramid in which the tip of the axial center 22 of the bit shaft is the apex and each side (side) is provided with a cemented carbide tip 31 serving as an excavating blade made of cemented carbide. The pyramid may be a triangular pyramid or an octagonal pyramid, but a quadrangular pyramid is particularly preferable. The reason is that the more the sides of the pyramid (the larger the number of the carbide tips 31), the faster the rock can be ground, but on the other hand, the expensive carbide tips 31 increase and the manufacturing cost increases. This is because the excavated soil adheres to the cemented carbide chip 31 and the excavation becomes difficult.

以下、四角錐(超硬チップ31が4個)の場合について説明する。4個の超硬チップ31は、刃先が掘進方向(ビット軸21の回転方向)に向いていて、図1A乃至1Cに示すように、ビット軸21の先端からみて(以下、「ビット軸先端視」という)、四角錐の十字形の側辺(辺)に配置されている。隣接する超硬チップ31同士の中心線のなす角度(φ)は、85乃至95度が好ましく、90度がより好ましい。その理由は、この角度範囲であれば後述するセメント状となった掘削土の超硬チップ31への固着を避けて、掘削土が排出しやすくなるためである。 Hereinafter, a case of a quadrangular pyramid (four carbide tips 31) will be described. The four carbide tips 31 have their cutting edges facing the excavation direction (rotational direction of the bit shaft 21), and as shown in FIGS. 1A to 1C, viewed from the tip of the bit shaft 21 (hereinafter, “bit shaft tip view”). It is arranged on the side (side) of the quadrangular pyramid cross. The angle (φ) formed by the center lines of the adjacent cemented carbide chips 31 is preferably 85 to 95 degrees, more preferably 90 degrees. The reason is that within this angle range, the cement-like excavated soil, which will be described later, is avoided from sticking to the cemented carbide chip 31, and the excavated soil is easily discharged.

また、超硬チップ31とビット軸の軸心22とのなす角度(ψ)は、50乃至70度が好ましく、55乃至65度がより好ましい。その理由は、50度未満であると超硬チップ31が欠損しやすくなり、70度を超えると掘削速度が低下するためである。 The angle (ψ) formed by the carbide tip 31 and the axis 22 of the bit shaft is preferably 50 to 70 degrees, more preferably 55 to 65 degrees. The reason is that if it is less than 50 degrees, the cemented carbide tip 31 is likely to be broken, and if it exceeds 70 degrees, the excavation speed is reduced.

(3)補助ビット4、4’
補助ビット4、4’は、先端ビット3から離れた下方の位置に所定長さ離間して配置されており、先端ビット3による掘削穴を拡径するものである。この所定長さは、長すぎると補助ビット4、4’が掘削に寄与しない無駄な時間が生じてしまう。一方、短すぎると先端ビット3による掘削と補助ビット4、4’による掘削がほぼ同時になされることになり、徐々に拡径する掘削が困難になってしまう。そのため、例えば、ビット軸21の先端からブロック取付け面29の下端までの長さのほぼ半分の位置に、すべての補助ビット4、4’の超硬チップ41、41’の上端があるように、補助ビット4、4’を配置するのが好ましい。
(3) Auxiliary bits 4, 4'
The auxiliary bits 4 and 4 ′ are arranged at a lower position apart from the tip bit 3 so as to be separated by a predetermined length, and expand the diameter of the excavation hole formed by the tip bit 3. If this predetermined length is too long, a wasteful time occurs in which the auxiliary bits 4, 4'do not contribute to excavation. On the other hand, if it is too short, excavation by the tip bit 3 and excavation by the auxiliary bits 4, 4'will be performed almost at the same time, making it difficult to excavate the diameter gradually. Therefore, for example, the upper ends of the cemented carbide tips 41, 41' of all the auxiliary bits 4, 4'are located at a position approximately half the length from the tip of the bit shaft 21 to the lower end of the block mounting surface 29, It is preferable to arrange the auxiliary bits 4, 4'.

補助ビット4、4’は、内側補助ビット4と外側補助ビット4’から成り、ビット軸21の外周(側面)に等間隔にかつ交互に配置されている。ここで、内側補助ビット4の取付け位置としては、後述する掘削土排出溝24に面した下方の位置が好ましい。 The auxiliary bits 4 and 4 ′ are composed of the inner auxiliary bit 4 and the outer auxiliary bit 4 ′, and are arranged on the outer periphery (side surface) of the bit shaft 21 at equal intervals and alternately. Here, the inner auxiliary bit 4 is preferably attached at a position below the excavated soil discharge groove 24, which will be described later.

補助ビット4、4’の個数は、多い方が掘削速度は向上するが、一方で、多すぎるとコストが高くなると共に、後述する掘削土排出溝24からもたらされる掘削土の排出には好ましくないため、内側補助ビット4及び外側補助ビット4’の個数は、それぞれ2個ずつとすることが好ましい。 If the number of the auxiliary bits 4 and 4'is larger, the excavation speed is improved. On the other hand, if the number of the auxiliary bits 4 and 4'is too large, the cost is increased and it is not preferable for discharging the excavated soil from the excavated soil discharging groove 24 described later. Therefore, it is preferable that the number of each of the inner auxiliary bit 4 and the outer auxiliary bit 4′ is two.

内側補助ビット4と外側補助ビット4’は、ビット軸21の十字方向に卍形に取り付けられている。すなわち、内側固定台42及び外側固定台42’がビット軸21の外周に取り付けられている位置よりも、内側超硬チップ41及び外側超硬チップ41’が先端ビット3の超硬チップ31の刃先方向に突出して設けられている。このようにすることにより、補助ビット4、4’は回転方向に対しての応力が強くなる。 The inner auxiliary bit 4 and the outer auxiliary bit 4 ′ are mounted in a swastika shape in the cross direction of the bit shaft 21. That is, the inner cemented carbide tip 41 and the outer cemented carbide tip 41 ′ are at the cutting edge of the cemented carbide tip 31 of the tip bit 3 rather than the positions where the inner fixed base 42 and the outer fixed base 42 ′ are attached to the outer periphery of the bit shaft 21. It is provided so as to project in the direction. By doing so, the auxiliary bits 4, 4'become more stressed in the rotational direction.

内側補助ビット4は、内側固定台42に取り付けられた内側超硬チップ41を有し、外側補助ビット4’は、外側固定台42’に取り付けられた外側超硬チップ41’を有している。 The inner auxiliary bit 4 has an inner carbide tip 41 attached to the inner fixed base 42, and the outer auxiliary bit 4'has an outer carbide tip 41' attached to the outer fixed base 42'. ..

内側補助ビット4及び外側補助ビット4’の先端に設けられる超硬チップ41、41’は、掘削面に対してほぼ90度方向の掘削が容易に行えるように配置されており、掘削による補助ビット4、4’への負担を軽くして超硬チップ41、41’の摩耗を少なくしている。 The carbide tips 41, 41' provided at the tips of the inner auxiliary bit 4 and the outer auxiliary bit 4'are arranged so that the excavation can be easily performed in a direction of approximately 90 degrees with respect to the excavation surface. The wear on the carbide tips 41, 41' is reduced by lightening the load on 4, 4'.

そして、内側超硬チップ41の中心は、内側の円(例えば、直径120mm)の掘削軌道を構成し、外側超硬チップ41’の中心は、外側の円(例えば、直径160mm)の掘削軌道を構成している。また、内側補助ビット4は、その超硬チップ(内側超硬チップ41)の掘削軌道が外側補助ビット4’の外側超硬チップ41’の掘削軌道の内側にあるように配置されている。これによりビット軸21が振動で触れたとしても外側超硬チップ41’の掘削軌道内に内側補助ビット4が入ることがなく、掘削を継続させることができる。 Then, the center of the inner cemented carbide tip 41 constitutes the excavation trajectory of the inner circle (for example, diameter 120 mm), and the center of the outer carbide tip 41 ′ constitutes the excavation trajectory of the outer circle (for example, diameter 160 mm). I am configuring. Further, the inner auxiliary bit 4 is arranged such that the excavation track of the carbide tip (inner carbide tip 41) is inside the excavation trajectory of the outer carbide tip 41' of the outer auxiliary bit 4'. As a result, even if the bit shaft 21 is touched by vibration, the inner auxiliary bit 4 does not enter the excavation track of the outer cemented carbide tip 41', and excavation can be continued.

土砂に対する抵抗を軽減させて掘削土の排出を容易にするために、内側補助ビット4には切欠きB、Cが、外側補助ビット4’には切欠きA、Dがそれぞれ設けられている。また、図1A及び図1Bに示すように、切欠きC、Dの切欠きの斜面のほぼ半分の位置が先端ビット3の超硬チップ31の中心線と同一平面になることが好ましい。 The inner auxiliary bit 4 is provided with notches B and C, and the outer auxiliary bit 4'is provided with notches A and D, respectively, in order to reduce the resistance to sediment and facilitate the discharge of excavated soil. Further, as shown in FIGS. 1A and 1B, it is preferable that almost half of the slopes of the notches C and D be flush with the center line of the cemented carbide tip 31 of the tip bit 3.

また、内側切欠き部43よりも外側切欠き部43’を広くして、掘削土を排出しやすくしている。 Further, the outer notch 43' is made wider than the inner notch 43 to facilitate excavation of excavated soil.

(4)掘削土排出溝24
掘削土排出溝24は、掘削土を排出するためのものである。先端ビット3は、掘削の進行によって加熱されるため水で冷却されているが、その際に、超硬チップ31によって掘削された掘削土と水とが混合してセメント状の掘削土となるため、これが超硬チップ31に固着して掘削が困難になることがある。そこで、このセメント状となった掘削土を排出するために、先端ビット3の隣接する超硬チップ31の間の三角形の角錐面23に掘削土排出溝24が設けられている。そして、この掘削土排出溝24は、図2に示すように、下方に向かって曲面25の形状のを有していることが好ましい。
(4) Excavation soil discharge groove 24
The excavated soil discharge groove 24 is for discharging excavated soil. The tip bit 3 is heated by the progress of excavation and is cooled by water, but at that time, the excavated soil excavated by the cemented carbide tip 31 and water are mixed to form cement-like excavated soil. However, this may stick to the cemented carbide tip 31 and make excavation difficult. Therefore, in order to discharge the cement-like excavated soil, an excavated soil discharge groove 24 is provided on the triangular pyramid surface 23 between the adjacent cemented carbide chips 31 of the tip bit 3. The excavated soil discharge groove 24 preferably has a curved surface 25 in the downward direction, as shown in FIG.

掘削土排出溝24は、ビット軸21自体の強度に悪影響を与えない程度に、例えば、対向する三角形の角錐面23の1組のみに設けてもよいし、三角形の角錐面23の2組以上に設けてもよく、2個乃至4個設けるのが好ましい。 The excavated soil discharge groove 24 may be provided, for example, on only one set of the triangular pyramid surfaces 23 facing each other, or two or more sets of the triangular pyramid surfaces 23, as long as the strength of the bit shaft 21 itself is not adversely affected. It may be provided in two, and it is preferable to provide two to four.

次に、1組の対向する角錐面に設けた掘削土排出溝24の一例について、詳述する。 Next, an example of the excavated soil discharge groove 24 provided on the pair of opposed pyramid surfaces will be described in detail.

図1A乃至1D及び図2に示す(図1Dでは陰影により掘削土排出溝24を強調している)掘削土排出溝24の一例では、掘削土排出溝24は、ビット軸の軸心22を対称として1組(合計2個)設けられている。そして、この掘削土排出溝24は、内側補助ビット4の上方に設けられ、対向しあう三角形の角錐面をビット軸21の下方に向かって曲面状に削り取った溝である。 In one example of the excavated soil discharge groove 24 shown in FIGS. 1A to 1D and FIG. 2 (in FIG. 1D, the excavated soil discharge groove 24 is highlighted by shading), the excavated soil discharge groove 24 is symmetrical with respect to the axis 22 of the bit axis. Is provided as one set (two in total). The excavated soil discharging groove 24 is provided above the inner auxiliary bit 4 and is a groove in which opposing triangular pyramid surfaces are cut off in a curved shape toward the lower side of the bit shaft 21.

すなわち、掘削土排出溝24は、図2に示すように、掘削土排出溝24の一部をなす三角形の角錐面23の左側辺Pは、超硬チップ41’の上端近傍の位置まで平面状に形成されている。また、その右側辺Qは、その上端部分が超硬チップ41の上端近傍の位置まで平面状に形成され、その下端部分が平面部分の下端位置Q’から左側辺Pの下端位置P’へ向かって、曲面25(例えば、曲率半径40mmの球面)となるように削り取られた形をしている。 That is, as shown in FIG. 2, the excavated soil discharge groove 24 has a left side P of a triangular pyramid surface 23 forming a part of the excavated soil discharge groove 24 that is planar up to a position near the upper end of the cemented carbide tip 41 ′. Is formed on. In addition, the right side Q of the upper end is formed in a planar shape up to a position near the upper end of the cemented carbide tip 41, and the lower end thereof extends from the lower end position Q′ of the flat part to the lower end position P′ of the left side P. And has a shape that is scraped off to form a curved surface 25 (for example, a spherical surface having a curvature radius of 40 mm).

また、図3に示す掘削土排出溝24の一例では、掘削土排出溝24は、対向する三角形の角錐面のすべてに合計4個設けられている。そして、この掘削土排出溝24は、内側超硬チップ41及び外側上端チップ41’の上端位置までに至らない長さであり、その下方部分に曲面25を有している。 In addition, in the example of the excavated soil discharge groove 24 shown in FIG. 3, a total of four excavated soil discharge grooves 24 are provided on all opposing triangular pyramid surfaces. The excavated soil discharge groove 24 has a length that does not reach the upper end positions of the inner cemented carbide tip 41 and the outer upper tip 41 ′, and has a curved surface 25 at the lower portion thereof.

そして、本発明では、掘削土排出溝24をこのような曲面25のある形状とすることにより、先端ビット3の掘削によって生じた掘削土が、ビット軸21の回転により先端ビット3から掘削土排出溝24を経て外側切欠き部43’の形成する空間へ流動して容易に排出することができるという優れた効果が得られる。 Further, in the present invention, the excavated soil discharging groove 24 is formed to have such a curved surface 25 so that the excavated soil generated by excavating the tip bit 3 is discharged from the tip bit 3 by the rotation of the bit shaft 21. An excellent effect is obtained in that the fluid flows through the groove 24 to the space formed by the outer cutout portion 43 ′ and can be easily discharged.

2.拡径掘削用部材5
次に、掘削用工具2と組み合わせて用いる拡径掘削用部材5について説明する。
拡径掘削用部材5は、取付け台であるブロック6と、このブロック6の回転方向の前方又は前方及び後方の両面には複数個の側面ビット7とを有し、この側面ビットの先端には超硬チップ71を有している。また、必要に応じて、ブロック6の回転方向前方の面には傾斜のあるブロック前面プレート9を有し、さらに必要に応じて、ブロック6の左右両端部の外側及び傾斜のあるブロック前面プレートの外側には外径ビット8を有している。
以下、この拡径掘削用部材5を構成するこれら部材について、順に図面を参照して説明する。
2. Expanding excavation member 5
Next, the expanded diameter excavation member 5 used in combination with the excavation tool 2 will be described.
The diameter-expanding excavation member 5 has a block 6 which is a mounting base, and a plurality of side surface bits 7 on the front side or both front and rear sides in the rotation direction of the block 6, and at the tip of the side surface bit. It has a carbide tip 71. In addition, if necessary, the block 6 has a block front plate 9 on the front side in the rotation direction, and if necessary, the outside of the left and right end portions of the block 6 and the sloped block front plate 9 may be formed. It has an outer diameter bit 8 on the outer side.
Hereinafter, these members constituting the member for excavating the enlarged diameter 5 will be described in order with reference to the drawings.

(1)ブロック6
ブロック6は、掘削用工具2のビット軸基部26を嵌挿固定し、また、アースオーガ等に連結されるものであって、側面ビット7、外径ビット8及び傾斜のあるブロック前面プレート9を固定する土台(取付け台)の役目をもっている。
(1) Block 6
The block 6 is for inserting and fixing the bit shaft base portion 26 of the excavating tool 2, and is also connected to an earth auger or the like, and includes a side surface bit 7, an outer diameter bit 8 and an inclined block front plate 9. It also has the function of a fixed base (mounting base).

その概略形状の一例は、図4に示すとおりであり、中央部の非貫通の穴61の近傍が膨らんだ略直方体であって、この略直方体の下部には非貫通の穴61と同心のブロック軸64が設けられている。非貫通の穴61の下部には、ブロック軸連結口62がある。掘削用工具2のビット軸基部26をこの非貫通の穴61に嵌挿した際、ブロック軸連結口62は掘削用工具2のビット軸基部26に設けたビット軸連絡口27と一体となってボルト穴(例えば、φ16)を構成し、掘削用工具2とブロック6とをボルト28により固定することができる。 An example of the schematic shape is as shown in FIG. 4, which is a substantially rectangular parallelepiped in which the vicinity of the non-penetrating hole 61 in the central portion is swollen, and a block which is concentric with the non-penetrating hole 61 at the lower part of the substantially rectangular parallelepiped A shaft 64 is provided. A block shaft connecting port 62 is provided below the non-penetrating hole 61. When the bit shaft base portion 26 of the excavation tool 2 is inserted into the non-penetrating hole 61, the block shaft connection port 62 is integrated with the bit shaft communication port 27 provided in the bit shaft base portion 26 of the excavation tool 2. A bolt hole (for example, φ16) can be formed, and the drilling tool 2 and the block 6 can be fixed by the bolt 28.

また、ブロック軸64には、ブロック軸連結穴63が設けられている。ブロック6と建柱車のアースオーガ等とはこの連結穴63に挿入するボルトにより連結され、アースオーガ等の回転力がブロック6に伝わり、拡径掘削用部材5の側面ビット7や掘削用工具2の先端ビット3、内側補助ビット4、外側補助ビット4’を、さらには必要に応じて設けられる外径ビット8、8’、傾斜のあるブロック前面プレート9を同一の回転軸を中心として回転させることができる。 Further, the block shaft 64 is provided with a block shaft connecting hole 63. The block 6 and the earth auger or the like of the building car are connected by a bolt inserted into the connection hole 63, the rotational force of the earth auger or the like is transmitted to the block 6, and the side bit 7 of the member 5 for expanding the diameter and the excavating tool. 2. Rotate the tip bit 3, the inner auxiliary bit 4, the outer auxiliary bit 4′, the outer diameter bits 8 and 8′, and the inclined block front plate 9 which are provided as necessary about the same rotation axis. Can be made

ブロック6は、硬質な岩盤の掘削に耐えることができる強度の合金製で、中実なものが好ましい。また、ブロック6は、拡径する掘削径の大きさに応じてその大きさが決まるため、複数の掘削径(例えば、300mm、380mm、450mm、500mm)に対応した大きさのものを用意することが求められる。 The block 6 is made of an alloy having a strength capable of withstanding excavation of hard rock, and is preferably solid. Since the size of the block 6 is determined according to the size of the excavating diameter to be expanded, prepare a block having a size corresponding to a plurality of excavating diameters (for example, 300 mm, 380 mm, 450 mm, 500 mm). Is required.

(2)側面ビット7と超硬チップ71
側面ビット7は、掘削用工具2により掘削された穴をさらに拡径するためのものであり、ブロック6に複数個設けられており、ブロック6の回転方向前方の面又は前方及び後方の両面に溶接により設けられ、その先端には超硬チップ71が取り付けられている。この超硬チップ71は、回転方向(掘進方向)に向いており掘削面に対してほぼ90度方向の掘削が行えるように配置されている。
(2) Side bit 7 and carbide tip 71
The side surface bit 7 is for further expanding the diameter of the hole excavated by the excavation tool 2, and is provided in plural in the block 6, and is provided on the front surface in the rotation direction of the block 6 or both front and rear surfaces in the rotation direction. It is provided by welding, and a carbide tip 71 is attached to its tip. The cemented carbide tip 71 is oriented in the rotation direction (digging direction) and is arranged so that the excavation can be performed in a direction of approximately 90 degrees with respect to the excavation surface.

側面ビット7は、その個数が多い方が掘削速度の向上が期待できるので好ましいが、高価な超硬チップ71を多用するためコスト高となる。また、掘削土の排出が難しくなることがあるため、多ければよいとは単純にはいえない。したがって、側面ビット7の個数やブロック6への取付け位置は、掘削速度、製作費用、超硬チップ71の摩耗低減、掘削土の排出容易性などを考慮して決定することが好ましい。 It is preferable that the number of the side surface bits 7 is large because the excavation speed can be expected to be improved, but the cost is high because the expensive cemented carbide tip 71 is used in large numbers. In addition, it may be difficult to discharge excavated soil. Therefore, it is preferable to determine the number of side-face bits 7 and the mounting position on the block 6 in consideration of the excavation speed, the manufacturing cost, the wear reduction of the cemented carbide tip 71, the easiness of discharging excavated soil, and the like.

表1は、拡径掘削の穴径と側面ビット7の個数との関係を例示するものであり、この側面ビット7は、図5に示す取付け位置「<1>乃至<4>」に設けることが好ましい。なお、同図の矢印はブロック6の回転方向である。 Table 1 exemplifies the relationship between the hole diameter for diameter expansion drilling and the number of side surface bits 7. The side surface bits 7 should be provided at the mounting positions "<1> to <4>" shown in FIG. Is preferred. The arrow in the figure indicates the rotation direction of the block 6.

Figure 2020125646
Figure 2020125646

側面ビット7は、表1、図5から明らかなように、ブロック6の回転方向前方の面又は前方及び後方の両面の左右両側に、それぞれ中心半径を変えて複数個配置されていることが好ましい。側面ビット7をブロック6の回転方向前方及び後方の両面に配置することにより、隣接する側面ビット7間の距離を確保して掘削土の排出を容易にすることができる。 As is apparent from Table 1 and FIG. 5, it is preferable that a plurality of side surface bits 7 are arranged on the left and right sides of the front surface of the block 6 in the rotation direction or both the front and rear surfaces of the block 6 with different center radii. .. By disposing the side surface bits 7 on both front and rear sides of the block 6 in the rotation direction, a distance between the adjacent side surface bits 7 can be secured and the excavated soil can be easily discharged.

また、側面ビット7の超硬チップ71の摩耗を低減させるために、図6に示すように、側面ビット7をブロック6の回転軸心(ビット軸21)を中心とした各超硬チップ71の掘削軌道(軌跡)10がわずかに、例えば、3乃至5mm程度重なる部分と重ならない部分があるように配置することが好ましい。このように配置すれば、掘削軌道(軌跡)10が重なる部分では超硬チップ71の摩耗低減がなされ、重ならない部分は新しい地盤を掘削することができる。
なお、図6は、表1の「拡径掘削の穴径がφ380」の掘削軌道(軌跡)10を示す一例であり、外径ビット8の掘削軌道をも図示している。
Further, in order to reduce the wear of the cemented carbide tip 71 of the side surface bit 7, as shown in FIG. 6, the side surface bit 7 of each of the cemented carbide chips 71 centered on the rotation axis (bit shaft 21) of the block 6 is provided. It is preferable to dispose the excavation track (trajectory) 10 so that there is a slight overlap, for example, about 3 to 5 mm and a non-overlap part. With this arrangement, wear of the cemented carbide tip 71 is reduced in the portion where the excavation track (trajectory) 10 overlaps, and new ground can be excavated in the non-overlapped portion.
Note that FIG. 6 is an example showing the excavation trajectory (trajectory) 10 of “Hole diameter of expanded diameter excavation is φ380” in Table 1, and also illustrates the excavation trajectory of the outer diameter bit 8.

また、側面ビット7の垂直方向の高さは、図8A、図9A等に示すように、回転軸(ビット軸21)の中心に近い内側にあるものを高く、外側に向かって徐々に低くなるように配置すること(側面ビット7が傾斜配置されていること)が好ましい。このようにすれば、掘削時に、内側にある側面ビット7がまず掘削に寄与し、それ以後に、外側にある側面ビット7が順次掘削に寄与することになるから、ビット軸21の中心から徐々に拡径することで掘削面がすり鉢状になる。
なお、比較的柔らかい地盤を掘削する場合は、図10Aに示すように、側面ビット7の垂直方向の高さを同一としてもよい。
As shown in FIGS. 8A and 9A, etc., the vertical height of the side surface bit 7 is high in the inner side close to the center of the rotary shaft (bit shaft 21) and gradually decreases toward the outer side. Is preferably arranged (the side bit 7 is arranged in an inclined manner). In this way, during excavation, the inner side bit 7 first contributes to excavation, and thereafter the outer side bit 7 sequentially contributes to excavation. The digging surface becomes a mortar shape by expanding the diameter.
When excavating relatively soft ground, the vertical height of the side surface bits 7 may be the same as shown in FIG. 10A.

本発明の側面ビット7によって掘削面がすり鉢状に形成されているため、掘削穴の残土を排出するために掘削用工具1を掘削穴に出し入れした場合に、回転軸(掘削軸)がやや傾いたとしても、すり鉢状の面に沿ってすぐに復元されるために、掘削面が斜めに掘削されることを防止(掘削穴の傾斜防止)することができる。 Since the excavation surface is formed in a mortar shape by the side surface bit 7 of the present invention, when the excavation tool 1 is taken in and out of the excavation hole in order to discharge the residual soil in the excavation hole, the rotary shaft (excavation shaft) is slightly inclined. Even if it is, since it is immediately restored along the mortar-shaped surface, it is possible to prevent the excavation surface from being excavated obliquely (prevention of inclination of the excavation hole).

(3)外径ビット8、8’
外径ビット8、8’は、掘削穴の外径を決定するものであり、掘削穴の壁を削りながら掘進する場合など必要に応じて設けられる。基本的には、側面ビット7のみで必要とする大きさの掘削穴を掘削することが可能であるが、この外径ビット8、8’を設ける場合は、図5に示すように、ブロック6の左右端部の外側に配置する。側面ビット7の掘削によって、ブロック6と掘削穴の壁の間に十分な隙間がありブロック6が穴壁に接触することがないときは、外径ビット8を設けなくてもよい。
(3) Outer diameter bit 8, 8'
The outer diameter bits 8 and 8'determine the outer diameter of the excavation hole, and are provided as necessary when excavating while shaving the wall of the excavation hole. Basically, it is possible to excavate a drilling hole of a required size only with the side bit 7, but when the outer diameter bits 8 and 8'are provided, as shown in FIG. It is placed outside the left and right ends of the. If the excavation of the side bit 7 leaves a sufficient gap between the block 6 and the wall of the drill hole so that the block 6 does not contact the hole wall, the outer diameter bit 8 may not be provided.

具体的には、図5に示すように、2個のときはブロック6の左右端部の外側にそれぞれ1個ずつ、部材番号8に示す位置に、ほぼ同一の掘削軌道となるように取り付けることができる。3個のときは、<2>の位置にある傾斜のあるブロック前面プレート9の外側の番号8’で示す位置に取り付け、4個のときは、残りの傾斜のあるブロック前面プレート9の外側の番号8’で示す位置に取り付けることができる。 Specifically, as shown in FIG. 5, when there are two pieces, one piece is attached to each of the left and right end portions of the block 6, and the pieces are attached to the positions shown in the member numbers 8 so that the excavation tracks are substantially the same. You can When the number is three, it is attached to the position 8'outside the inclined block front plate 9 in the position of <2>, and when it is four, it is attached to the outside of the remaining inclined block front plate 9 It can be attached at the position indicated by reference numeral 8'.

そして、外径ビット8、8’先端には、それぞれ超硬チップ81、81’が取り付けられており、各超硬チップ81、81’は、ブロック6の回転方向(掘進方向)に向いて掘削面に対してほぼ90度となるように取り付けることが好ましい。これによって、ブロック6は、掘削時に外径ビット8、8’の掘削軌道の内側において掘削穴の壁に対して十分な隙間を有して回転することができるため、ブロック6が掘削穴の壁に接触することはなく、掘削不能となることがない。 Then, cemented carbide tips 81 and 81' are attached to the tips of the outer diameter bits 8 and 8', respectively, and the cemented carbide tips 81 and 81' are excavated in the rotation direction (digging direction) of the block 6. It is preferable to attach it at an angle of approximately 90 degrees with respect to the surface. As a result, the block 6 can rotate with a sufficient clearance with respect to the wall of the drill hole inside the drill track of the outer diameter bits 8 and 8'during drilling. There is no contact with the slab and it will not be impossible to excavate.

(4)傾斜のあるブロック前面プレート9
傾斜のあるブロック前面プレート9は、図4に示すとおり、水平面と傾斜面を有している。水平面は、図5に示す<2>と<4>の位置にブロック6の上面と面一となるように、しかも超硬チップ71の刃先方向(ブロック6の回転方向(掘進方向))に突出して形成されている。また、傾斜面は、この水平面から下方に向かって傾斜して形成されている。
そして、この傾斜のあるブロック前面プレート9は、掘削土を地上に排出する機能を有すると共に、ブロック6に加わる負荷を軽減することができるため、必要に応じて設けられる。
(4) Sloped block front plate 9
The sloping block front plate 9 has a horizontal surface and an inclined surface, as shown in FIG. The horizontal plane projects at the positions of <2> and <4> shown in FIG. 5 so as to be flush with the upper surface of the block 6 and further in the cutting edge direction of the cemented carbide tip 71 (the rotation direction of the block 6 (digging direction)). Is formed. The inclined surface is formed so as to incline downward from this horizontal plane.
The inclined block front plate 9 has a function of discharging the excavated soil to the ground and can reduce the load applied to the block 6, and thus is provided as necessary.

次に、実施例について図面を用いて説明する。 Next, examples will be described with reference to the drawings.

<実施例1>
実施例1の掘削用工具2は、図1A乃至1D及び図2に示すものである。
すなわち、ビット軸21の大きさは、直径:75mm、長さ:200mmとし、四角錐の先端ビット3は、φ=90度、ψ=60度で4個の超硬チップ31を十字形に設けられている。また、切欠きA乃至Dを有する等間隔にかつ交互に設けられた内側補助ビット4と外側補助ビット4’は、それぞれがビット軸の軸心22を中心として直径120mmと160mmの掘削軌道を構成するように配置され、それら先端の超硬チップ41、41’の上端がビット軸21の先端から100mmに位置するように配置されている。内側補助ビット4は、掘削土排出溝24に面した下方に配置され、また、掘削土排出溝24は、四角錐の角錐面にビット軸の軸心22を対称として2箇所設けられている。そして、四角錐の両側面は平板状に、また、その下部が曲面状に削り取られ、曲面部分25の曲率半径は40mmに設定されている。
<Example 1>
The excavating tool 2 of the first embodiment is shown in FIGS. 1A to 1D and FIG.
That is, the size of the bit shaft 21 is diameter: 75 mm, length: 200 mm, and the tip bit 3 of the quadrangular pyramid is provided with four cemented carbide chips 31 in a cross shape with φ=90 degrees and ψ=60 degrees. Has been. Further, the inner auxiliary bit 4 and the outer auxiliary bit 4′, which are provided at equal intervals and alternately have the notches A to D, respectively form excavation trajectories with diameters of 120 mm and 160 mm around the axis 22 of the bit shaft. Are arranged so that the upper ends of the carbide tips 41, 41 ′ at their tips are located 100 mm from the tip of the bit shaft 21. The inner auxiliary bit 4 is arranged below facing the excavated soil discharge groove 24, and the excavated soil discharge groove 24 is provided at two locations on the pyramidal surface of a quadrangular pyramid with the axis 22 of the bit axis symmetrical. Then, both side surfaces of the quadrangular pyramid are cut into a flat plate shape, and the lower part thereof is cut into a curved surface shape, and the curvature radius of the curved surface portion 25 is set to 40 mm.

次に、この掘削用工具2のビット軸連結口27にアースオーガを連結して掘削を行ったところ、この掘削用工具2は、先端ビット3が先行して掘削するため、掘削位置が固定し横滑り等による掘削位置の狂いが発生しなかった。また、外側補助ビット4’は、掘削穴の外壁を掘削するため、ビット軸21が振動により振れたとしても、外側補助ビット4’の掘削軌道内に内側補助ビット4が入ることがなく、掘削を継続することができた。そして、掘削土は、掘削土排出溝24を通って、外側切欠き部43’を経て排出された。 Next, when an earth auger was connected to the bit shaft connection port 27 of the excavating tool 2, excavation was performed, and since the tip bit 3 precedes excavation, the excavating position is fixed. Dislocation of excavation position due to skidding did not occur. Further, since the outer auxiliary bit 4′ excavates the outer wall of the excavation hole, even if the bit shaft 21 shakes due to vibration, the inner auxiliary bit 4 does not enter the excavation track of the outer auxiliary bit 4′. Was able to continue. Then, the excavated soil passes through the excavated soil discharge groove 24 and is discharged through the outer cutout portion 43'.

<実施例2>
実施例2は、図7に示すように、実施例1の掘削用工具2に図4に示す拡径掘削用部材5(拡径掘削の穴径がφ380)を組み合わせた掘削用工具1を用いたものである。
この拡径掘削用部材5の側面ビット7の配置は、表1の拡径掘削の穴径が「φ380」の場合の配置であり、側面ビット7は、ビット軸21に近い側にあるものほど高く、遠い側にあるものほど低く傾斜配置されて、すり鉢状の掘削ができるものである。また、各側面ビット7は、3乃至5mmの範囲で掘削軌道を重ねるように配置されると共に、ブロック6に2個の外径ビット8及び傾斜のあるブロック前面プレート9がそれぞれ設けられている。
<Example 2>
As shown in FIG. 7, Example 2 uses the excavating tool 1 in which the excavating tool 2 of Example 1 is combined with the enlarged diameter excavating member 5 (the diameter diameter of excavating hole is φ380) shown in FIG. 4. It was what I had.
The arrangement of the side surface bit 7 of the member 5 for diameter expansion drilling is the arrangement when the hole diameter of the diameter expansion drilling of Table 1 is "φ380", and the side surface bit 7 is closer to the bit shaft 21. The higher and the farther away, the lower the slope is, and the mortar-shaped excavation is possible. Further, each side bit 7 is arranged so as to overlap the excavation track within a range of 3 to 5 mm, and the block 6 is provided with two outer diameter bits 8 and an inclined block front plate 9.

実施例2の掘削用工具1によれば、先端ビット3、内側補助ビット4、外側補助ビット4’、側面ビット7、外径ビット8の順に、小径から徐々に拡径する掘削がなされるため、掘削軸の横滑りがなかった。また、すり鉢状の掘削面を形成することができるため、掘削中に掘削軸が傾くことがあってもその傾きがすり鉢状の面に沿ってすぐに復元しながら掘削が進むので、掘削穴に掘削軸の傾きで生じる傾斜がなかった。さらに、掘削土は、掘削土排出溝24から傾斜のあるブロック前面プレート9を経て容易に地上へ排出された。
According to the excavating tool 1 of the second embodiment, the tip bit 3, the inner auxiliary bit 4, the outer auxiliary bit 4′, the side surface bit 7, and the outer diameter bit 8 are excavated in order from the small diameter to the small diameter. , There was no skidding of the excavation axis. Also, since it is possible to form a mortar-shaped excavation surface, even if the excavation axis tilts during excavation, the inclination will be immediately restored along the mortar-shaped surface and the excavation will proceed. There was no tilt caused by the tilt of the excavation axis. Further, the excavated soil was easily discharged from the excavated soil discharge groove 24 to the ground through the inclined block front plate 9.

加えて、実施例2の掘削用工具1によれば、その構造から明らかなように、側面ビット7は、3乃至5mmの範囲で掘削軌道(軌跡)が重なるように配置されていたため、超硬チップ71の擦り減りを抑えることができた。また、実施例2によれば、多種類の径の掘削が一つの掘削用工具2と掘削径に応じて選択される数種類の拡径掘削用部材5との組み合わせることにより小型化が可能であるため、従来技術のように、掘削径に応じた大小の多種類の掘削用工具をその都度準備する必要がない。したがって、準備する掘削用工具の種類が少なく低コストで済むし、建柱車に装着できる小型の掘削用工具でも硬質な岩盤の掘削が可能であるという利点がある。 In addition, according to the excavating tool 1 of the second embodiment, as is clear from its structure, the side surface bits 7 are arranged so that the excavating trajectories (trajectories) overlap each other in the range of 3 to 5 mm, and therefore, the cemented carbide It was possible to suppress the abrasion of the chip 71. Further, according to the second embodiment, excavation of various diameters can be made compact by combining one excavation tool 2 and several types of diameter-enlarged excavation members 5 selected according to the excavation diameter. Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to prepare various types of excavating tools of various sizes according to the excavation diameter each time. Therefore, there are advantages that the number of types of excavating tools to be prepared is small and the cost is low, and that even a small excavating tool that can be mounted on a building column vehicle can excavate hard rock.

<実施例3>
実施例3は、図3に示す他の態様の掘削用工具2を実施例2で用いた拡径掘削用部材5と組み合わせた掘削用工具1を用いたものである。図3に示す掘削用工具2は、先端ビット3の超硬チップ31が十字形に4個配置され、ビット軸先端の角錐面23のすべてからビット軸の軸心22に沿って、内側超硬チップ41、外側上端チップ41’の上端には至らない長さに亘って掘削土排出溝24を設けたものである。
<Example 3>
The third embodiment uses the excavating tool 1 in which the excavating tool 2 of the other embodiment shown in FIG. 3 is combined with the expanded diameter excavating member 5 used in the second embodiment. In the drilling tool 2 shown in FIG. 3, four cemented carbide tips 31 of the tip bit 3 are arranged in a cross shape, and the inner cemented carbide is formed from all of the pyramidal surfaces 23 at the tip of the bit shaft along the axis 22 of the bit shaft. The excavated soil discharge groove 24 is provided over a length that does not reach the upper ends of the tip 41 and the outer upper tip 41'.

この掘削土排出溝24は、幅25mm、長さ55mmで、深さがもっとも深いところで20mmの形状である。そして、この溝は、ビット軸の外周部に曲面25を経て滑らかにつながっている。図3の掘削用工具2について、その他の点は、実施例1の掘削用工具2と同じである。この実施例3の掘削用工具1を用いて掘削を行ったところ、実施例2と同様の効果を発揮することが確認された。 The excavated soil discharge groove 24 has a width of 25 mm, a length of 55 mm, and a shape of 20 mm at the deepest depth. The groove is smoothly connected to the outer peripheral portion of the bit shaft via the curved surface 25. The other points of the excavating tool 2 of FIG. 3 are the same as those of the excavating tool 2 of the first embodiment. When excavation was performed using the excavating tool 1 of Example 3, it was confirmed that the same effect as that of Example 2 was exhibited.

<実施例4乃至8>
実施例4乃至8は、図8A乃至12Bにその正面図と平面図がそれぞれ示された拡径掘削用部材5を、実施例1の掘削用工具2と組み合わせた掘削用工具1に関するものである。具体的には、実施例4乃至8は、表1の「φ450(その1)」に示す個数の側面ビット7が配置されていると共に、側面ビット7の傾斜配置の有無、外径ビット8の有無、及び、傾斜のあるブロック前面プレート9の有無の違いによる実施形態に対応する実施例であり、その実施形態の対応関係は、表2に示すとおりである。
<Examples 4 to 8>
Examples 4 to 8 relate to a drilling tool 1 in which a diameter-expanding drilling member 5 whose front view and plan view are shown in FIGS. 8A to 12B are combined with the drilling tool 2 of Example 1. .. Specifically, in Examples 4 to 8, the number of side surface bits 7 shown in “φ450 (No. 1)” of Table 1 is arranged, whether or not the side surface bits 7 are inclined, and the outer diameter bit 8 is formed. It is an example corresponding to the embodiment depending on the presence/absence and the presence/absence of the inclined block front plate 9, and the correspondence relationship of the embodiment is as shown in Table 2.

Figure 2020125646
Figure 2020125646

実施例4乃至8の何れの場合でも、実施例1の小型の掘削用工具2と組み合わせて掘削を行っても、実施例2及び3と同様の効果が発揮されたので、建柱車に装着できる小型の掘削用工具でも硬質な岩盤の掘削に適用可能であることが確認された。 In any of Examples 4 to 8, even when excavating in combination with the small-sized excavating tool 2 of Example 1, the same effects as those of Examples 2 and 3 were exhibited, and therefore, they were mounted on a building column vehicle. It was confirmed that even a small drilling tool that can be used is applicable to drilling hard rock.

1、2 掘削用工具
21 ビット軸
22 ビット軸の軸心
23 三角形の角錐面
24 掘削土排出溝
25 曲面
26 ビット軸基部
27 ビット軸の連結口(ボルト穴)
28 ボルト
29 ブロック取付け面
3 先端ビット
31 超硬チップ(先端ビット用)
4 内側補助ビット
4’ 外側補助ビット
41 内側超硬チップ
41’ 外側超硬チップ
42 内側固定台
42’ 外側固定台
43 内側切欠き部
43’ 外側切欠き部
5 拡径掘削用部材
6 ブロック
61 非貫通の穴
62 ブロック軸連結口(ボルト穴)
63 ブロック軸連結穴
64 ブロック軸
7 側面ビット
71 超硬チップ(側面ビット用)
8 外径ビット(ブロックに設けるもの)
81 超硬チップ(外径ビット用(ブロックに設けるもの))
8’ 外径ビット(傾斜のあるブロック前面プレートに設けるもの)
81’ 超硬チップ(外径ビット用(傾斜のあるブロック前面プレートに設けるもの))
9 傾斜面のあるブロック前面プレート
10 掘削軌道(軌跡)
A 切欠きA
B 切欠きB
C 切欠きC
D 切欠きD
P 左側辺
P’ 左側辺の下端位置
Q 右側辺
Q’ 右側辺の下端位置
1, 2 Excavation Tool 21 Bit Shaft 22 Bit Shaft Center 23 Triangular Pyramid Surface 24 Excavation Soil Discharge Groove 25 Curved Surface 26 Bit Shaft Base 27 Bit Shaft Connection Port (Bolt Hole)
28 Bolt 29 Block Mounting Surface 3 Tip Bit 31 Carbide Tip (For Tip Bit)
4 Inner Auxiliary Bit 4'Outer Auxiliary Bit 41 Inner Carbide Tip 41' Outer Carbide Tip 42 Inner Fixing Base 42' Outer Fixing Base 43 Inner Notch 43' Outer Notch 5 Expanding Diameter Excavation Member 6 Block 61 Non Through hole 62 Block shaft connection port (bolt hole)
63 Block Shaft Connecting Hole 64 Block Shaft 7 Side Bit 71 Carbide Tip (for Side Bit)
8 Outer diameter bit (provided on the block)
81 Carbide Tip (for Outer Diameter Bit (provided on block))
8'outer diameter bit (provided on inclined block front plate)
81' Carbide Tip (for Outer Diameter Bit (provided on inclined block front plate))
9 Block front plate with inclined surface 10 Excavation trajectory (trajectory)
A notch A
B cutout B
C notch C
D cutout D
P Left side P'Left side lower end position Q Right side Q'Right side lower end position

Claims (13)

ビット軸と、該ビット軸の先端に設けられた超硬チップを有する先端ビットと、該先端ビットから離れた下方の位置に設けられた補助ビットと、を有する掘削用工具であって、前記先端ビットは、その先端が前記超硬チップを辺とした角錐の形状であり、該角錐を形成する三角形状の角錐面には掘削土を排出する掘削土排出溝を有するとともに、前記補助ビットは、前記ビット軸の外周に等間隔にかつ交互に設けられた内側補助ビット及び外側補助ビットから成ることを特徴とする掘削用工具。 A drilling tool having a bit shaft, a tip bit having a carbide tip provided at the tip of the bit shaft, and an auxiliary bit provided at a lower position apart from the tip bit, the tip comprising: The bit has the shape of a pyramid whose tip is the side of the cemented carbide tip, and the triangular pyramid surface forming the pyramid has an excavated soil discharge groove for discharging excavated soil, and the auxiliary bit, A tool for excavation, comprising an inner auxiliary bit and an outer auxiliary bit which are alternately provided at equal intervals on the outer periphery of the bit shaft. 前記先端ビットの角錐は、四角錐乃至八角錐の何れかであることを特徴とする請求項1に記載の掘削用工具。 The excavating tool according to claim 1, wherein the pyramid of the tip bit is one of a quadrangular pyramid and an octagonal pyramid. 前記掘削土排出溝は、前記角錐面の少なくとも1組の対向する面に設けられ、前記ビット軸の下方に向かって曲面形状を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の掘削用工具。 The excavation tool according to claim 1 or 2, wherein the excavated soil discharge groove is provided on at least one pair of opposing surfaces of the pyramidal surface, and has a curved shape toward the lower side of the bit shaft. .. 前記掘削土排出溝は、2個乃至4個であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の掘削用工具。 The excavating tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the excavated soil discharging groove is two to four. 前記内側補助ビット及び前記外側補助ビットは、前記ビット軸の十字方向に卍状に設けられ、その先端には超硬チップが取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の掘削用工具。 The inner auxiliary bit and the outer auxiliary bit are provided in a cross shape in the cross direction of the bit shaft, and a cemented carbide tip is attached to the tip thereof, according to any one of claims 1 to 4. Excavation tool as described. 前記内側補助ビットは、その超硬チップの掘削軌道が前記外側補助ビットの超硬チップの掘削軌道の内側にあるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の掘削用工具。 The said inner auxiliary bit is arrange|positioned so that the excavation track of the cemented carbide tip may be inside the excavation track of the cemented carbide tip of the said outer auxiliary bit. Drilling tools. 前記内側補助ビットは、前記掘削土排出溝に面した下方に配置されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の掘削用工具。 The excavating tool according to any one of claims 1 to 6, wherein the inner auxiliary bit is disposed below the excavated soil discharge groove. 請求項1乃至7の何れかに記載の掘削用工具に拡径掘削用部材を組み合わせてなる掘削用工具であって、前記拡径掘削用部材は、取付け台であるブロックと、該ブロックの回転方向前方の面又は前方及び後方の両面に取り付けられた複数個の側面ビットを有し、該側面ビットの先端には超硬チップが取り付けられていることを特徴とする掘削用工具。 It is a drilling tool which combines the drilling tool in any one of Claim 1 thru|or 7 with the diameter expansion drilling member, Comprising: The said diameter expansion drilling member is a block which is a mount, and rotation of this block. A drilling tool having a plurality of side surface bits attached to a front surface or both front and rear surfaces in a direction, and a cemented carbide tip attached to a tip of the side bit. 前記拡径掘削用部材は、前記ブロックの回転方向前方の面に取り付けられた傾斜面のある傾斜のあるブロック前面プレートを有することを特徴とする請求項8に記載の掘削用工具。 The excavating tool according to claim 8, wherein the diameter-expanding excavating member includes an inclined block front plate having an inclined surface attached to a front surface in the rotation direction of the block. 前記拡径掘削用部材は、前記ブロックの左右両端部の外側に、又は前記ブロックの左右両端部の外側及び前記傾斜のあるブロック前面プレートの外側に取り付けられた外径ビットを有し、該外径ビットの先端には超硬チップが取り付けられていることを特徴とする請求項8又は9に記載の掘削用工具。 The enlarged diameter excavation member has an outer diameter bit attached to the outside of the left and right ends of the block, or the outside of the left and right ends of the block and the outside of the inclined block front plate. The drilling tool according to claim 8 or 9, wherein a carbide tip is attached to the tip of the diameter bit. 前記側面ビットは、前記ブロックの左右両側にそれぞれ中心半径を変えて複数個配置されていることを特徴とする請求項8乃至10の何れかに記載の掘削用工具。 The excavating tool according to any one of claims 8 to 10, wherein a plurality of the side bits are arranged on both left and right sides of the block while changing center radii thereof. 前記ブロックの左右両側に複数個配置された側面ビットは、前記ビット軸を中心とした回転方向の軌跡の一部が重なるように配置されていることを特徴とする請求項11に記載の掘削用工具。 12. The excavating tool according to claim 11, wherein a plurality of side surface bits disposed on both left and right sides of the block are disposed so that loci in a rotation direction around the bit axis overlap each other. tool. 前記側面ビットは、その垂直方向の高さが前記ビット軸の中心に近い内側が高く、外側に向かって徐々に低くなるように配置されていることを特徴とする請求項8乃至12の何れかに記載の掘削用工具。 13. The side bit is arranged such that the vertical height of the side bit is high inside near the center of the bit axis and gradually decreases toward the outside. The drilling tool described in.
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