JP2596364Y2 - 削孔装置用スイベルジョイント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、削孔装置用スイベルジ
ョイントに関し、特に、回転、推進、打撃などを与えて
掘削ロッドを地盤中に貫入させると共に、空気や水を供
給（圧送）して掘削土を排出しつつ削孔する削孔装置用
スイベルジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転、推進、打撃などを与えて掘
削ロッドを地盤中に貫入させると共に、空気や水を供給
（圧送）して掘削土を排出しつつ削孔する削孔装置用ス
イベルジョイントは、図５に示すようにスイベル本体３
１とシールケース３２とで構成され、

【０００３】スイベル本体３１には、一端側に回転、推
進、打撃が与えられるドリルヘッドが連結されるねじ孔
３３が、他端側に内管３６と外管３７の掘削ロッドを螺
着するねじ孔３４，３５が設けられ、また、前記掘削ロ
ッド３６が装着される側のねじ孔３４と一端側が連通し
他端側が側面に開口する掘削土の排出孔３８および空気
や水の供給孔３９が設けられ、

【０００４】シールケース３２は、前記スイベル本体３
１の外周にシール材を介して装着され、前記排出孔３８
の開口に連通する環状溝４０と、掘削土の排出口４１
と、前記供給孔３９に連通する空気や水の供給口４２と
が設けられているもので、

【０００５】内管３６と外管３７の間が空気や水の供給
通路４３となり、内管３６内が掘削土の排出通路４４と
なり、供給口４２から供給通路４３を経て圧送された空
気や水の圧力により掘削土は排出通路４４、排出孔３８
を経て排出口４１より排出されるものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のような削孔装置用スイベルジョイントにおいては、
図５からも理解できる通りスイベル本体３１の排出孔３
８が、掘削ロッド３６の装着側から側面開口側に略直角
に折曲していること、およびシールケース３２には開口
に連通して環状溝４０が設けられていることにより、こ
の折曲部分および環状溝部分での流通が悪く、粘性の高
い掘削土においては閉塞を起こし易い不具合があった。

【０００７】また、閉塞を起こすと掘削不能となった
り、掘削能力が低下したりするし、大量の空気や水を使
用しなければならず不経済であったりする。

【０００８】例えば、従来のスイベルジョイントを用い
たロータリー・パーカッションドリルによるサンプリン
グは、掘削に水を大量に使用するか、または地下水によ
る湿潤の無い乾燥地質をエア掘削で行っている。ところ
が、掘削用水が得られない地域でエア掘削をしている時
に、地下水による地層の湿潤があるとサンプルとしての
掘削土が通路（排出通路４４，排出孔３８）のいたると
ころに張り付きをおこし、通路が閉塞され掘削不能とな
ったり、トップハンマドリルの急速掘進能力が全く発揮
できなくなってしまう。このため掘削ロッド（内管３
６）やサンプルチューブの内径を広げて途中での閉塞を
防止できても、スイベルジョイントでの閉塞は避けられ
なかった。

【０００９】本考案は、このような事情に鑑み前記従来
の欠点を解決し、掘削土がスムースに流れ閉塞の生ずる
ことのない削孔装置用スイベルジョイントを提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本考案は、一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
るスイベル本体と、該スイベル本体の外周にシール材を
介して装着され、前記スイベル本体の排出孔の開口に連
通する排出口を有するシールケースとよりなる削孔装置
用スイベルジョイントにおいて、前記スイベル本体の排
出孔における掘削ロッドの装着側より側面に屈曲する部
分の天井面を錐形に形成したことを特徴とする。

【００１１】また、一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが
装着され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられる
ドリルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッ
ドの装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を
有するスイベル本体と、該スイベル本体の外周にシール
材を介して装着され、前記スイベル本体の排出孔の開口
に連通する排出口を有するシールケースとよりなる削孔
装置用スイベルジョイントにおいて、前記スイベル本体
の外周面に排出孔の側面の開口と同位置線上に位置して
スクレーパーを設けたことを特徴とする。

【００１２】更に、一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが
装着され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられる
ドリルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッ
ドの装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を
有するスイベル本体と、該スイベル本体の外周にシール
材を介して装着され、前記スイベル本体の排出孔の開口
に連通する排出口を有するシールケースとよりなる削孔
装置用スイベルジョイントにおいて、前記削孔装置用ス
イベルジョイントには流体の供給口が設けられ、連結さ
れる掘削ロッドに設けられたジェットオリフィスより掘
削ロッド内の排出通路の排出方向に向け高圧流体を噴出
することを特徴とする。

【００１３】

【作用】スイベル本体の排出孔における折曲部分の天井
面が錐形に形成されているので、排出されてきた掘削土
は、分散されてスムースな流れを作り吹き溜りとならず
閉塞を生ずることがなくなる。また、スイベル本体の外
周面にスクレーパーが設けてあると、スクレーパーがシ
ールケースの排出口側だけに掘削土の通路を開放すると
共に、回転によって掘削土をシールケースの排出口に向
け排出する。また、シールケースの内面に張り付く掘削
土は、かき落されて排出される。

【００１４】更に、スイベルジョイントに設けた流体の
供給口より高圧流体を圧送し、掘削ロッドに設けられた
ジェットオリフィスより掘削ロッド内の排出通路の排出
方向に向け高圧流体を噴出すると、掘削土の流れを排出
口の方向に加速させ排出を良好にする。そのため効率の
よい排出が可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に示す実施例について本考案を詳
細に説明する。図１は本考案の実施例を示す断面図であ
って、スイベルジョイント２０は、スイベル本体１とシ
ールケース２とで構成されている。スイベル本体１は、
一端側に回転、推進、打撃が与えられるドリルヘッドが
螺着されるねじ孔３が設けられ、他端側に内管６と外管
７の二重管の掘削ロッド１０が螺着されるねじ孔４，５
が設けられている。

【００１６】また、スイベル本体１には、一端側が前記
内管６のねじ孔４に連通し他端が側面に開口８ａする掘
削土の排出孔８と、側面より外管７のねじ孔５に連通す
る供給孔９とが設けられている。前記供給孔９は、外管
７を螺着したときの外管７端の少し上方に位置し、供給
孔９より送られていた空気、水等の流体は外管７内に送
り込まれるようになっている。

【００１７】前記スイベル本体１の排出孔８は、内管６
のねじ孔４側から側面の開口８ａにかけて略直角に屈曲
しているが、この屈曲部分の天井面は錐形、好ましくは
円錐形の突面１５に形成され、排出されてきた掘削土が
円錐形の突面１５で分流され開口８ａに向けてスムース
に流れるようになっている。

【００１８】前記シールケース２は、前記スイベル本体
１の外周にシール材を介して装着され、スイベル本体１
の排出孔８の開口８ａに連通する排出口１１と、スイベ
ル本体１の供給孔９に連通する流体の供給口１２とを有
する。

【００１９】図２は図１Ａ−Ａ線断面図であって、同図
に示すようにスイベル本体１の外周面には、スクレーパ
ー１６が設けられている。このスクレーパー１６は、排
出されてきた掘削土を常に排出口１１側に吐き出させる
と共に、シールケース２の内面に張り付いた掘削土をか
き落すものであって、排出孔８の開口８ａ及び排出口１
１と同位置線上の外周面に設けるのがよく、好ましくは
排出孔８の開口８ａの回転方向に対し後ろ側の渕部がよ
い。

【００２０】更に、掘削ロッド１０の内管６には、図１
に示すようにスイベル本体１の供給孔９に連通して高圧
流体ジェットオリフィス１７が、掘削土の排出方向に向
けて設けられている。この高圧流体ジェットオリフィス
１７は、高圧流体を噴出することによって掘削土の流れ
を助け排出をスムースにするものである。

【００２１】図３は掘削ロッド１０先端のビット部分の
断面図であり、１８は内管６用のビット、１８ａは該ビ
ット１８の開口、１９は外管７用のリングビットの一例
を示している。

【００２２】以上のような構成に係るスイベルジョイン
ト２０によれば、供給口１２より供給（圧送）された流
体は、スイベル本体１の供給孔９から内管６と外管７の
間の供給通路１３を通ってビット１８，１９に達する
が、外管７用のリングビット１９の外周面（外径）は、
削孔壁面と密着しているために流体は外に洩れることな
く、開口１８ａより内管６の中に流れ、内管６内の排出
通路１４を通ってスイベル本体１の排出孔８に達し、排
出口１１より排出する。従って、ビット１８，１９で削
孔された掘削土は、この流体の流れにより、排出通路１
４からスイベル本体１の排出孔８を通り排出口１１から
排出される。

【００２３】この時、スイベル本体１の排出孔８の屈曲
部分の天井面は、錐形（円錐形）の突面１５に形成され
ているので、排出されてきた掘削土はぶつかって横方向
に流れを変えてスムースに流れることになるし、スクレ
ーパー１６が設けられているのでスクレーパー１６によ
って常に排出口１１に向って流されると共に、部分的に
シールケース２の内面に張り付いた掘削土もかき落され
て排出される。更に、内管６には高圧流体ジェットオリ
フィス１７が設けられているので、供給口１２より供給
された流体は、供給孔９を通って高圧流体ジェットオリ
フィス１７より噴出するので、掘削土の流れは排出方向
に一層助長される。これらにより掘削土は滞留を生ずる
ことなくスムースに流れるし、通路を閉塞することもな
いので、効率のよい掘削を行うことができる。

【００２４】図４は本考案に係るスイベルジョイントを
適用したエアリバースサーキュレーションによるサンプ
リング用削孔装置の正面図であって、２１はベースマシ
ン、２２はリーダー、２３は該リーダー２２に沿って進
退自在のドリルヘッドである。今、ドリルヘッド２３の
回転力、推進力、打撃力をスイベルジョイント２０を介
して掘削ロッド１０に伝達して掘削を行うと、掘削した
サンプルはビット１８の開口１８ａより入り、スイベル
ジョイント２０の供給口１２より供給され供給通路１３
を通ってビット１８に達し、内管６内の排出通路１４を
戻るエアの流れに乗って排出通路１４からスイベルジョ
イント２０の排出孔８を経て排出口１１から排出され
る。

【００２５】この時、スイベルジョイント２０に達した
粘性の高い湿ったサンプルは、排出孔８の屈曲部分の天
井面に設けられた円錐形の突面１５にぶつかってスムー
スに横方向に流れを変え、開口８ａから噴出する。次
に、その流れはスクレーパー１６によって常に排出口１
１側へ流されると共に、部分的にシールケース２の内面
に張り付いたサンプルもかき落されて排出され、回収さ
れる。しかも、内管６に設けられた高圧エアジェットオ
リフィス１７より高速エアが噴出するので、この高速エ
アの流れに助けられてサンプルの流れはスムースに排出
口１１に導かれる。

【００２６】つまり、本考案に係るスイベルジョイント
２０の供給口１２から供給された高圧エアは、内外管間
の供給通路１３を通ってビット１８，１９に達するが、
外管用のリングビット１９の外周（外径）は削孔壁面と
密着しているためにエアが外に洩れることはなく、掘削
土としてのサンプルとエアは自然に内管用ビット１９の
中に流れ、内管６内の排出通路１４、排出孔８を経て排
出口１１に流出することになる。

【００２７】

【考案の効果】以上の説明の通り本考案に係るスイベル
ジョイントによれば、排出孔の屈曲部分の天井面を錐形
の突面に形成したことにより垂直方向から横方向への流
れが淀みなくスムースに変えられること、スクレーパー
を設けたことにより掘削土の流れが常に排出口側に強制
的に流されること、スクレーパーを設けたことによりシ
ールケース内面に張り付く掘削土をかき落すことができ
ること、および高圧流体ジェットオリフィスからの流体
の高速流で掘削土の流れが排出方向に助長されること、
等により、掘削土は滞留を生ずることもなくスムースに
流れるし、通路を閉塞することもない。従って、掘削不
能となったり掘削能力が低下することもなく効率のよい
掘削が行える。また、大量の流体も不要となり経済的で
ある。更に、本考案に係るスイベルジョイントによれ
ば、粘性の高い湿ったサンプルでもエアリバースサーキ
ュレーションによって効率よく回収できるし、ロータリ
ー・パーカッションドリルを使用できるので、難掘層で
も掘削速度を飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】掘削ロッド先端のビット部分断面図である。

【図４】エアリバースサーキュレーションによるサンプ
リング用削孔装置の正面図である。

【図５】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ スイベル本体 ２ シールケース ３，４，５ ねじ孔 ６ 内管 ７ 外管 ８ 排出孔 ９ 供給孔 １０ 内管と外管とよりなる掘削ロッド １１ 排出口 １２ 供給口 １３ 供給通路 １４ 排出通路 １５ 錐形の突面 １６ スクレーパー １７ 高圧流体ジェットオリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 吉 岡 四 郎 東京都中野区中央１丁目29番15号 鉱研 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−138588（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−130581（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 17/05 E21B 17/08 E21B 21/02

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
   され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
   ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
   装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
   るスイベル本体と、 該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、前
   記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有す
   るシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイン
   トにおいて、 前記スイベル本体の排出孔における掘削ロッドの装着側
   より側面に屈曲する部分の天井面を錐形に形成したこと
   を特徴とする削孔装置用スイベルジョイント。
2. 【請求項２】 一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
   され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
   ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
   装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
   るスイベル本体と、 該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、前
   記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有す
   るシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイン
   トにおいて、 前記スイベル本体の外周面に排出孔の側面の開口と同位
   置線上に位置してスクレーパーを設けたことを特徴とす
   る削孔装置用スイベルジョイント。
3. 【請求項３】 一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
   され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
   ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
   装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
   るスイベル本体と、 該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、前
   記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有す
   るシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイン
   トにおいて、 前記削孔装置用スイベルジョイントには流体の供給口が
   設けられ、連結される掘削ロッドに設けられたジェット
   オリフィスより掘削ロッド内の排出通路の排出方向に向
   け高圧流体を噴出することを特徴とする削孔装置用スイ
   ベルジョイント。