JP2580947B2

JP2580947B2 - 掘削装置

Info

Publication number: JP2580947B2
Application number: JP5116216A
Authority: JP
Inventors: 勝夫小出
Original assignee: KOIDE JUGEN
Current assignee: KOIDE JUGEN
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1997-02-12
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JPH06323078A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水井戸，アンカー工
事，地辷り防止などで地中に埋設管を埋設する掘削に用
いる掘削装置に係わり、特に拡孔ビットを備えた掘削装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の鋼管などからなるケーシン
グパイプを土中に埋め込む掘削では、ドリルハンマーの
先端にデバイスを連結し、このデバイスの先端にビット
ヘッドを設け、ケーシングパイプの先端から突出した前
記ビットヘッドに衝撃力と回転力とを与えて掘削を行う
ようにしており、そのドリルハンマーからデバイスには
例えばスプライン溝を介して回転力を伝達している。そ
してそのケーシングパイプを地中へ容易に挿入するた
め、前記ケーシングパイプより大径に拡大可能なビット
装置が使用され、そのビット装置としては、デバイスの
底面に該デバイスの径とほぼ同径の略半円形をなす２分
割ブロックを形成し、これらブロックをデバイスの外周
面より所定掘削量分だけ突出して穿孔径を拡大するビッ
ト装置が特公平３−２１７１７号公報に提案され、ま
た、３分割したブロックをデバイスの外周面より所定掘
削量分だけ突出して穿孔径を拡大するものや、偏心軸に
よりビットヘッドを偏心して穿孔径を拡大するものなど
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の各ビット装
置では、複数に分割したブロックを突出移動したり、偏
心軸によりビットヘッドを偏心して穿孔径を拡大するも
のであるため、構造が複雑となって、壊れ易いものにな
ると共に、その掘削後ビット装置を縮小して行う回収作
業も煩雑になるという問題があった。また、上記移動及
び偏心により穿孔径が拡大しても、ビットヘッド自体が
拡大するものではなく、掘削面積に対してビットヘッド
の先端面積が小さくなり、回転時にビットヘッドの側面
が掘削面に食い込んで回転抵抗が大となって、ビットヘ
ッドが部分的に磨耗し易く、また、大きな回転トルクが
必要となり、ビットヘッドが部分的に磨耗し易いだけで
なく、ビットヘッドに回転を伝達するスプライン溝等が
短期間に磨耗して使用不能になるという問題があった。

【０００４】そこで本発明は拡孔ビットの強度の向上を
図り、低トルクの回転で効率のよい掘削を可能とし、か
つ耐久性に優れた掘削装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、衝
撃力及び回転力を受けるデバイスの先端にビットヘッド
を設け、前記デバイスの外周に外段部を形成すると共
に、ケーシングパイプの先端に設けた打当てカラーに内
段部を設け、これら段部を介して前記打当てカラーに衝
撃力を伝達すると共に、前記打当てカラーの先端から突
出した前記ビットヘッドの衝撃力及び回転力により掘削
を行う掘削装置において、前記デバイスと打当てカラー
との間にスライド可能な筒体を設け、この筒体の基端に
前記両段部間に配置した打当てリングを設けると共に、
前記筒体の前記打当てカラーから突出した先端に該打当
てカラーより径大な拡孔ビットを設けたものである。

【０００６】また請求項２の発明は、前記筒体にデバイ
スを嵌入し、該デバイスの回転力を拡孔ビットに伝達す
るものである。

【０００７】

【作用】上記請求項１の構成により、デバイスの外段部
が打当てリングを打撃して衝撃力が拡孔ビットに伝達さ
れ、この拡孔ビットとビットヘッドとにより掘削面の全
面を打撃して掘削が行われる。

【０００８】また上記請求項２の構成により、デバイス
の回転力が拡孔ビットに伝達され、ビットヘッドと共に
拡孔ビットが回転しながら掘削が行われる。また、掘削
面全体を拡孔ビットとビットヘッドとが回転しながら打
撃して掘削するため、回転抵抗が少なくなり低トルクで
回転することができ、各部の磨耗が少なくなって耐久性
が向上する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１ないし図５は本発明の第１実施例を示
し、同図において、鋼管などからなるケーシングパイプ
１の先端には、鋼製などからなる打当てカラー２が溶着
され、この打当てカラー２は基端側の肉薄部３をケーシ
ングパイプ１の先端に挿入し、先端側の肉厚部４をケー
シングパイプ１先端に溶着している。前記ケーシングパ
イプ１内には、ドリルハンマー５が挿入され、このドリ
ルハンマー５の図示上方には該ドリルハンマー５を回転
するドリルロッド６が連結され、下部には鋼製などから
なるデバイス７が連結され、前記ドリルハンマー５は、
前記ドリルロッド５から送られた圧縮空気により前記デ
バイス７に衝撃力を伝達するエアーハンマー（図示せ
ず）を内臓している。前記デバイス７の基端に位置する
連結筒部８の外周には、スプライン溝９が一体に形成さ
れ、前記ドリルハンマー５の縦溝10に前記スプライン溝
９を嵌合して前記ドリルハンマー５の回転力がデバイス
７に伝達され、また、前記エアーハンマーが前記連結筒
部８を殴打してデバイス７に衝撃力が伝達される。前記
デバイス７の先端にはビットヘッド11が設けられ、この
ビットヘッド11には、超硬合金からなる複数のビット12
が設けられ、また、そのビットヘッド11の外周には複数
の縦溝13が形成されると共に、デバイス７の外周には、
３箇所の排土溝が形成されている。さらに、前記デバイ
ス７の内部には、排気通路15が形成され、この排気通路
15が前記ビットヘッド11の先端の排気口16に連通し、前
記ドリルロッド６から供給された圧縮空気が前記排気通
路15を通って排気口16から吹出し、この吹出した圧縮空
気が掘削した土砂等と共に前記縦溝13及び排土溝14を通
ってケーシングパイプ１の上方に排出される。また、前
記デバイス７の基端側外周には、外段部たる外周段部17
が形成され、この外周段部17に係合する内段部たる内周
段部18が、前記打当てカラー２の基端に形成されてい
る。

【００１０】20は前記デバイス７と打当てカラー２の間
にスライド自在に設けられた筒体であり、この筒体20の
基端には、前記両段部17，18の間に配置した打当てリン
グ21が一体に設けられ、この打当てリング21は、図示上
面が前記外周段部17に係合すすると共に、図示下面が前
記内周段部18に係合する。また、前記筒体20の先端は、
前記打当てカラー２の先端から突出し、この突出した先
端に略円筒形をなし該打当てカラーより径大な拡孔ビッ
ト22が一体に設けられ、この拡孔ビット22の先端面には
複数のビット12が設けられると共に、前記打当てカラー
22の先端と拡孔ビット22の基端の間には、該拡孔ビット
22を図示上下方向にスライド可能とする間隔Ｈが設けら
れている。また、前記デバイス７は筒体20に僅かな隙間
を介して挿脱自在に嵌入され、そのデバイス７の外面の
摺動面７Ａが、筒体20の内面の摺動受面20Ａに摺動し、
該デバイス７の回転を筒体20に伝達するように構成し、
さらに筒部20と打当てカラー２の間隔はデバイス７と筒
体20の間隔より僅かに広く設定している。尚、前記筒体
20，打当てリング21及び拡孔ビット22により鋼製などか
らなる拡孔ビット装置23を構成している。

【００１１】前記拡孔ビット装置23及び打当てカラー２
の組立方法に付き説明すると、図３に示すように、前記
打当てカラー２は長さ方向に２分割された分割カラー30
より形成され、これら分割カラー30を前記筒部20に外嵌
し、分割カラー30の肉厚部３相互の長さ方向突合箇所31
のみを溶着し、溶着後に打当てカラー２の基端側を前記
ケーシングパイプ１内に挿入し、打当てカラー２の肉厚
部４の基端側とケーシングパイプ１の先端との円周方向
突合箇所32を溶着している。

【００１２】次ぎに上記構成の掘削装置の使用方法につ
き説明すると、図１に示すように、先端に拡孔ビット装
置23と打当てカラー２を取付けたケーシングパイプ１内
にビットヘッド11を挿入して、拡孔ビット22の先端から
突出する。そしてドリルハンマー５によりデバイス７に
衝撃力と回転力を伝達すると、ビットヘッド11が掘削面
Ｋを打撃しながら回転し、同時にデバイス７の外周段部
17が打当てリング21を打撃して衝撃力が拡孔ビット22に
伝達され、拡孔ビット22が掘削面Ｋを打撃し、また、外
周段部17、打当てリング21及び内周段部18を介して打当
てカラー２にも衝撃力が伝達され、ケーシングパイプ１
が打ち込まれていく。さらに、デバイス７の摺動面７Ａ
と筒体20の摺動受面20Ａとが摺動して拡孔ビット装置23
が回転し、この場合、排気口16からの圧縮空気により吹
き飛ばされ縦溝及び排土溝15を通って上方に排出される
土砂などの一部が摺動面７Ａと摺動受面20Ａとの僅かな
隙間に入り込み、摺動面７Ａと摺動受面20Ａの摩擦が大
となり、デバイス７の回転力が拡孔ビット装置23に効率
よく伝達される。そして、ビットヘッド11と拡孔ビット
22によって掘削面Ｋ全体を打撃し、かつビットヘッド11
とともに拡孔ビット22がほぼ一体的に回転して掘削が行
われ、このように掘削面Ｋ全体を拡孔ビット22とビット
ヘッド11により打撃しかつそれらが回転しながら掘削を
行うため、回転抵抗が少なくなり低トルクで回転するこ
とができ、回転伝達部分であるスプライン溝９の磨耗も
少なく、かつビットヘッド11及び拡孔ビット22の部分的
な磨耗もなくなって耐久性が向上する。そして所定深さ
例えば比較的深い１００メートル程度の掘削を終了した
ら、図５に示すように、ビットヘッド11を引き上げて回
収する。

【００１３】このように本実施例では、衝撃力及び回転
力を受けるデバイス７の先端にビットヘッド11を設け、
デバイス７の外周に外段部たる外周段部17を形成すると
共に、ケーシングパイプ１の先端に設けた打当てカラー
２に内段部たる内周段部18を設け、これら段部17，18を
介して打当てカラー２に衝撃力を伝達すると共に、打当
てカラー２の先端から突出したビットヘッド11の衝撃力
及び回転力により掘削を行う掘削装置において、デバイ
ス７と打当てカラー２との間にスライド可能な筒体20を
設け、この筒体20の基端に両段部17，18間に配置した打
当てリング21を設けると共に、筒体20の打当てカラー２
から突出した先端に打当てカラー２より径大な拡孔ビッ
ト22を設けたものであるから、デバイス７の外周段部17
が打当てリング21を打撃して衝撃力が拡孔ビット22に伝
達され、この拡孔ビット22とビットヘッド11とにより掘
削面Ｋの全面を打撃して効率よく掘削を行うことができ
る。また、デバイス７と別体の拡孔ビット装置23を用い
て穿孔径を拡大するものであるから、ビット装置の簡略
化が図られ壊れにくいものとなり、また、拡孔ビット22
を略円筒形に形成することによりその部材強度を高める
ことができると共に、部分的な磨耗の発生も削減され
る。

【００１４】またこのように本実施例では、筒体20にデ
バイス７を嵌入し、デバイス７の回転力を拡孔ビット22
に伝達するものであるから、掘削面Ｋ全体を拡孔ビット
22とビットヘッド11により掘削するため、ビットヘッド
11及び拡孔ビット22の回転抵抗が少なくなり低トルクで
回転することができ、例えばスプライン溝９などの回転
伝達部分の磨耗が少なくなり、かつビットヘッド11及び
拡孔ビット22の部分的な磨耗も少なくなって耐久性が向
上する。さらに、ビットヘッド11に対して拡孔ビット22
を掘削方向後方に配置することにより、掘削面Ｋの中央
をビットヘッド11が掘削し、中央の掘削部分が案内とな
ってその外周側を拡孔ビット22が効率よく掘削すること
ができる。

【００１５】さらに実施例上の効果として、ケーシング
パイプ１に打当てカラー２及び拡孔ビット装置23を取付
けるに際して、打当てカラー２を２分割された分割カラ
ー30より形成し、この分割カラー30の肉厚部３相互の長
さ方向突合箇所31のみを溶着し、溶着後に打当てカラー
２の基端側を前記ケーシングパイプ１内に挿入し、打当
てカラー２の肉厚部４の基端側とケーシングパイプ１の
先端との円周方向突合箇所32を溶着することにより、少
ない溶接箇所で効率よく取付強度を向上することができ
るとともに、その取付作業性の向上を図ることができ
る。また、拡孔ビット22を図示上下方向にスライド可能
とする間隔Ｈを設けることにより、ケーシングパイプ１
に対して拡孔ビット22が間隔Ｈのストロークで上下動
し、これにより掘削面Ｋに効果的に打撃力を加えること
ができる。

【００１６】図６は本発明の第２実施例を示し、上記第
１実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明
を省略して詳述すると、拡孔ビット22Ａの先端面にビッ
ト22を設けないものを示し、このビット22のない拡孔ビ
ット22Ａを用いた場合においても、該拡孔ビット22Ａと
ビットヘッド11とにより掘削面Ｋの前面を打撃しながら
回転することにより、回転抵抗が少なくなり低トルクで
回転することができ、部分的な磨耗が少なくなって耐久
性の向上が図られ、第１実施例と同様な作用，効果を有
し、このようにビット22のない拡孔ビット22Ａは、玉石
などのない掘削条件に適したものとなる。

【００１７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実
施が可能である。例えばデバイスに衝撃力と回転力を与
える手段は適宜選定可能である。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の発明は、衝撃力及び回転力を
受けるデバイスの先端にビットヘッドを設け、前記デバ
イスの外周に外段部を形成すると共に、ケーシングパイ
プの先端に設けた打当てカラーに内段部を設け、これら
段部を介して前記打当てカラーに衝撃力を伝達すると共
に、前記打当てカラーの先端から突出した前記ビットヘ
ッドの衝撃力及び回転力により掘削を行う掘削装置にお
いて、前記デバイスと打当てカラーとの間にスライド可
能な筒体を設け、この筒体の基端に前記両段部間に配置
した打当てリングを設けると共に、前記筒体の前記打当
てカラーから突出した先端に該打当てカラーより径大な
拡孔ビットを設けたものであるから、拡孔ビットの強度
の向上を図り、低トルクの回転で効率のよい掘削を可能
とし、かつ耐久性に優れた掘削装置を提供することがで
きる。

【００１９】また請求項２の発明は、前記筒体にデバイ
スを嵌入し、該デバイスの回転力を拡孔ビットに伝達す
るものであり、拡孔ビットの強度の向上を図り、低トル
クの回転で効率のよい掘削を可能とし、かつ耐久性に優
れた掘削装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す底面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す要部の分解斜視図で
ある。

【図４】本発明の第１実施例を示す要部の断面図であ
る。

【図５】本発明の第１実施例を示すビット装置を引き上
げる状態の断面図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ケーシングパイプ２打当てカラー７デバイス 11 ビットヘッド 17 外周段部（外段部） 18 内周段部（内段部） 20 筒体 21 打当てリング 22 拡孔ビット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】衝撃力及び回転力を受けるデバイスの先
端にビットヘッドを設け、前記デバイスの外周に外段部
を形成すると共に、ケーシングパイプの先端に設けた打
当てカラーに内段部を設け、これら段部を介して前記打
当てカラーに衝撃力を伝達すると共に、前記打当てカラ
ーの先端から突出した前記ビットヘッドの衝撃力及び回
転力により掘削を行う掘削装置において、前記デバイス
と打当てカラーとの間にスライド可能な筒体を設け、こ
の筒体の基端に前記両段部間に配置した打当てリングを
設けると共に、前記筒体の前記打当てカラーから突出し
た先端に該打当てカラーより径大な拡孔ビットを設けた
ことを特徴とする掘削装置。
【請求項２】前記筒体にデバイスを嵌入し、該デバイ
スの回転力を拡孔ビットに伝達することを特徴とする請
求項１記載の掘削装置。