JP2747444B2 - 掘削ビット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、鋼管杭挿入用の縦穴を
掘るための掘削ビットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
鋼管杭挿入用の縦穴を掘削するには、オーガ、ロングフ
ィールド、ラージホールドリル等の大型の掘削専用装置
を用いていた。これらは、垂直に支持した回転軸の先端
に掘削ビットを取付けて、該ビットの回転によって地中
を垂直に掘り進むのである。

【０００３】従来の掘削ビットは、先端の歯先が損耗す
れば、ビット全体を取替えねばならず、コスト高を招来
する。又、殆どの場合、ビットの回転のみによって掘削
するため、掘削によってビットの下部に溜まる土砂の逃
げ場がなく、歯に目詰が生じる等によって掘削能率が低
下する問題がある。

【０００４】更に、オーガは、掘削すべき穴の深さに届
く長尺の回転軸を案内支持するリーダを立設しており、
機高の大な大型の装置となり、作業現場までの装置の搬
送等、手間と時間を要する。又、作業現場では、機体を
安定させるため側方にアウトリガーを突出させており、
現場での移動もスピィーディには行かず、作業性が悪
い。回転軸は、予め複数本の定尺軸を継足して使用する
のであるが、定尺軸自体が重くて、ウインチ、レッカー
等を使用せざるを得ず、回転軸の組立にも手間が掛る。

【０００５】ロングフィールド、ラージホールドリル
は、穴の掘削途上で定尺軸を順次継足して回転軸を延長
して掘削作業を進めるため、装置の機高さ自体はオーガ
よりも、小さくなるが、上記と同様にして定尺軸は、作
業者一人で扱える重さではなく、接続すべき定尺軸を吊
り上げるために櫓を組み、ウィンチを設置しなければな
らず作業性が悪い。又、ラージホールドリルは、自走式
ではないため、移動に極めて不便である。ロングフィー
ルドは、アウトリガーを突出して使用するため、現場移
動に手間が掛る。

【０００６】本発明は、ビットを歯体だけ取替え出来、
ビット内を通って歯先側に圧力水を供給可能となし、然
も小型の自走式ベースマシンによって回転軸の支持と回
転駆動が可能であり、又、回転軸を延長する定尺軸も軽
量化して、作業性を著しく向上させることのできる掘削
ビットを明らかにするものである。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明の掘削ビットは、ビット
本体(２)の下部に大小複数の環状の歯体(３)(４)(５)を
ビット本体(２)の回転中心と同心に着脱可能且つビット
本体(２)と一体回転可能に取付けた掘削ビットであっ
て、ビット本体(２)は、略円形の外周面を有し上部中央
に回転軸取付け用の取付軸(21)を突設し、該取付軸(21)
を含むビット本体(２)の軸心には水供給用貫通孔(11)を
開設し、下部には軸心と同心に歯体取付け用の大小複数
の筒壁(23)(24)(25)を突設し、筒壁間にはビット本体の
上面へ開口する複数の水抜用貫通孔(22)(22)(22)を開設
し、各歯体(３)(４)(５)は筒壁(23)(24)(25)に嵌合する
筒状に形成され、歯体(３)(４)(５)の下端に超硬の歯片
(30)(40)(50)が固着されている。

【０００８】

【作用及び効果】歯体(３)(４)(５)先端の歯片(30)(40)
(50)が損耗すれば、歯体(３)(４)(５)を新しいものと交
換すればよく、ビット本体(２)は交換の必要はないた
め、従来の様に、ビット全体を取替えることに比べて、
コストを低減できる。

【０００９】又、取付け軸(21)を含むビット本体(２)の
軸心には水供給用貫通孔(11)が開設されているため、取
付軸(21)に筒状の回転軸(６)を接続し、該回転軸(６)の
先端から圧力水を供給して、水供給用貫通孔(11)の下端
開口からの水の噴射圧を補助的に利用して掘削でき、且
つ、ビット本体(２)の歯体取付け用筒壁(23)(24)(25)に
はビット本体(２)の上面へ開口する複数の水抜用貫通孔
(22)(22)(22)が開設されているため、掘削された土砂等
を、水圧によってビットの下端にて半径方向から筒壁(2
3)(24)(25)間の水抜用貫通孔(22)を通じてビット本体
(２)の上方へ排出でき、歯片(30)(30)、(40)(40)、(50)
(50)間の目詰りを防止して、掘削能力を低下させること
がない。

【００１０】ビット本体(２)の軸心と同心に設けた大小
複数の歯体(３)(４)(５)を、内側ほど下方に突出させ
て、歯体(３)(４)(５)に段差を生じさせることにより、
掘削時にビットに作用する抵抗を軽減でき、然も、上記
の水の流れが一層速やかになり、土砂の排出効果を高め
ることができる。

【００１１】作業者が持ち運びできる定尺筒軸(61)を順
次継足して回転軸(６)を延長し、掘削作業を進めるた
め、回転軸(６)を垂直に支持し且つ回転駆動を付与する
ベースマシンは、従来のオーガ、ロングフィールド、ラ
ージホールドリル等の装置よりも小型化でき、しかも、
該ベースマシンは自走式となすことができ、多数の穴の
掘削作業を能率的に行なうことができる。

【００１２】

【発明の実施の態様】図１は、キャタピラ(登録商標)(7
1)による自走式のベースマシン(７)に搭載したリーダ(7
2)に回転軸(６)を回転可能に支持し、回転軸の下端に本
発明の特徴とする掘削ビット(１)を取付けて掘削作業を
行なっている状態を示している。ベースマシン(７)は、
リーダ(72)に取付けるユニットよって、回転掘削作業、
落下ハンマーによる杭打ち作業等ができ、回転掘削用の
ビットを取付けたまま該ビットを落下させて打撃力で岩
盤を割ることができる公知の汎用機である。

【００１３】実施例の場合、リーダ(72)上に回転軸(６)
を回転駆動する駆動装置(73)が昇降可能に配備され、リ
ーダ(72)の下部に回転軸(６)を着脱可能にクランプする
クランプ手段(74)が配備されている。回転軸(６)は、長
短２種類の定尺の筒軸(61)(62)を、掘削途上で選択的に
順次継足して必要長さに延長して使用するもので、各定
尺筒軸(61)(62)は一端に内ネジ、他端に外ネジが形成さ
れている。

【００１４】長短２種類の筒軸(61)(62)は、何れも重量
は２０Kg以下で作業者が一人で持ち運びできる。掘削ビ
ット(１)は、ビット本体(２)の下部に大小複数の環状の
歯体(３)(４)(５)をビット本体(２)の回転中心と同心に
着脱可能に取付けて構成されている。

【００１５】ビット本体(２)は、略円形の外周面を有
し、上部中央に回転軸取付け用の取付軸(21)を突設し、
ビット本体(２)の上面は取付軸(21)を中心に外周側が低
く傾斜する円錐状に形成されている。取付軸(21)には、
前記筒軸(61)(62)が螺合可能な外ネジ面(29)が形成され
ている。取付軸(21)を含むビット本体(２)の軸心には水
供給用貫通孔(11)が開設されている。

【００１６】ビット本体(２)の下部には軸心と同心に歯
体取付け用の筒壁(23)(24)(25)が三重に突設されてい
る。外側の筒壁(24)と中間の筒壁(25)は、下方への突出
長さは同じであって、内側の筒壁(23)は、他の２つの筒
壁(24)(25)よりも下方へ長く突出している。各筒壁(23)
(24)(25)には内周面或いは外周面にネジ面(26)(27)(28)
が形成されている。ネジ面(26)(27)(28)は、ビット(１)
の回転方向に対して締り勝手に形成されている。

【００１７】筒壁間にはビット本体(２)の上面へ開口す
る複数の水抜用貫通孔(22)(22)(22)が夫々略等間隔に縦
方向に開設されている。水抜用貫通孔(22)は、孔の断面
形状は、ビットの周方向に長く、筒壁(23)(24)、(24)(2
5)間の幅長さが、孔(22)断面の短径に略一致している。

【００１８】各歯体(３)(４)(５)は筒壁(23)(24)(25)の
ネジ面(26)(27)(28)に螺合するネジ面(51)(41)(31)を有
する筒状に形成され、外周面に周方向に略等間隔に凹み
部(33)(43)(53)を形成している。凹み部(33)(43)(53)
は、各歯体(３)(４)(５)が回転する際、歯体と土砂との
接触抵抗を小さくするために設けられており、上端から
下端へ幅が徐々に拡がっている。

【００１９】各歯体(３)(４)(５)の下端面には、規則的
な間隔を存して複数の超硬の歯片(30)(40)(50)が固着さ
れている。ビット本体(２)へ歯体(３)(４)(５)を取付け
た状態において、内側の歯体(５)の下端が一番低位置に
あり、外側の歯体(３)下端が一番高位置にある。

【００２０】然して、リーダ(72)上に垂直に支持した回
転軸(６)の下端に掘削ビット(１)の取付軸(21)を螺合し
て、回転軸(６)を回転させながら下降させる。ビットの
回転と下向きの力によって地中を垂直に掘り進むことが
できる。回転軸(６)の上端が、クランプ手段(74)の近傍
に達しても未だ予定掘削深さに達しない場合、定尺筒軸
(62)を継足す。

【００２１】この作業は、回転軸(６)の上端部をクラン
プ手段(74)にてクランプし、継足すべき筒軸（62a）を
作業者が回転軸(６)の上端に載せ、該筒軸(62)の上端を
回転駆動装置(73)のヘッド(74)に保持させて、駆動装置
(73)によって筒軸(62a)を回転させ、筒軸（62a）と回転
軸(６)を螺合接続して、回転軸(６)を延長するのであ
る。筒軸(62a)は作業者が一人で扱える重量であるた
め、櫓を組んでウインチで吊り上げることは必要なく、
作業性がよい。

【００２２】取付け軸(21)を含むビット本体(２)の軸心
には水供給用貫通孔(11)が開設されているため、取付軸
(21)に筒状の回転軸(６)を接続し、該回転軸(６)の先端
に水供給ホース(８)を接続して圧力水を供給し、水供給
用貫通孔(11)の下端開口からの水の噴射圧を補助的に利
用して掘削できる。

【００２３】然も、ビット本体(２)の軸心と同心に設け
た大小複数の歯体(３)(４)(５)は、内側の歯体よりも外
側の歯体の方が上位置にあり、且つ、ビット本体(２)の
歯体取付け用筒壁(23)(24)(25)にはビット本体(２)の上
面へ開口する複数の水抜用貫通孔(22)(22)(22)が開設さ
れているため、掘削された土砂等を、水圧によってビッ
トの下端にて半径方向から筒壁(23)(24)(25)間の水抜用
貫通孔(22)を通じてビット本体(２)の上方へ排出でき、
歯片(30)(30)、(40)(40)、(50)(50)間の目詰りを防止し
て、掘削能力を低下させることがない。

【００２４】尚、供給ホース(８)から供給する水は、水
道水でもよいが、掘削穴から吸上げた泥水を、循環させ
て使用すれば、泥水の処理、水の使用量の点で経済的で
ある。従って、本発明において、ビット本体の水供給用
貫通孔(11)、水抜用貫通孔(22)の水とは、普通の水だけ
を意味するのではなく、泥水を含むのは勿論である。

【００２５】歯体(３)(４)(５)先端の歯片(30)(40)(50)
が損耗すれば、ビット本体(２)から歯体(３)(４)(５)だ
けを外して新しいものと交換すればよく、ビット本体
(２)は交換の必要はないため、従来の様に、ビット全体
を取替えることに比べて、コストを低減できる。

【００２６】作業者が持ち運びできる定尺長さの筒軸(6
1)を順次継足して回転軸(６)を延長して、掘削作業を進
めることにより、回転軸(６)を垂直に支持し、且つ回転
駆動を付与するベースマシンは、従来のオーガ、ロング
フィールド、ラージホールドリルよりも、小型化でき、
しかも、該ベースマシンは自走式となすことができ、多
数の穴の掘削作業を能率的に行なうことができる。

【００２７】ビット(１)が岩盤に当って、掘削不能とな
れば、ビット(１)を上昇させてから落下させ、この打撃
力によって岩盤を割って堀り進むことができる。

【００２８】本発明の実施に際し、ビット本体(２)と歯
体(３)(４)(５)の取付け手段は、実施例の様なネジ係合
に限定されることはなく、ビット本体(２)の筒壁(23)(2
4)(25)と歯体(３)(４)(５)をスプライン係合させ、回転
方向の力は、スプラインで受け、ボトル止めによって歯
体(３)(４)(５)の脱落を防止する等、その構造は問わな
い。本発明は、上記実施例の構成に限定されることはな
く、特許請求の範囲に記載の範囲で、種々の変形が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】掘削作業状態の説明図である。

【図２】掘削ビットを一部を断面で表した正面図であ
る。

【図３】掘削ビットの底面図である。

【図４】掘削ビットの分解断面図である。

【符号の説明】

(１) 掘削ビット (11) 水供給用貫通孔 (２) ビット本体 (22) 水抜用貫通孔 (３) 歯体 (30) 歯片 (４) 歯体 (40) 歯片 (５) 歯体 (50) 歯片 (６) 回転軸 (62) 筒軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビット本体(２)の下部に大小複数の環状
   の歯体(３)(４)(５)をビット本体(２)の回転中心と同心
   に着脱可能且つビット本体(２)と一体回転可能に取付け
   た掘削ビットであって、ビット本体(２)は、略円形の外
   周面を有し上部中央に回転軸取付け用の取付軸(21)を突
   設し、該取付軸(21)を含むビット本体(２)の軸心には水
   供給用貫通孔(11)を開設し、下部には軸心と同心に歯体
   取付け用の大小複数の筒壁(23)(24)(25)を突設し、筒壁
   間にはビット本体の上面へ開口する複数の水抜用貫通孔
   (22)(22)(22)を開設し、各歯体(３)(４)(５)は筒壁(23)
   (24)(25)に嵌合する筒状に形成され、歯体(３)(４)(５)
   の下端に超硬の歯片(30)(40)(50)が固着されている掘削
   ビット。