JP2933456B2 - ケーシング工法用正逆回転用掘削刃の取付構造 - Google Patents

ケーシング工法用正逆回転用掘削刃の取付構造

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JP2933456B2 JP35076892A JP35076892A JP2933456B2 JP 2933456 B2 JP2933456 B2 JP 2933456B2 JP 35076892 A JP35076892 A JP 35076892A JP 35076892 A JP35076892 A JP 35076892A JP 2933456 B2 JP2933456 B2 JP 2933456B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、土木建築工事の杭孔
の穿孔等に用いるケーシング工法用正逆回転用掘削刃の
取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ケーシング工法に用いられている
環状掘削機における掘削刃の取付構造としては、ケーシ
ングパイプの先端部にホルダーを固定し、このホルダー
に掘削刃をピンやボルト等で着脱可能に取付けた構造が
一般的であり、例えば特開平3−183892号に示さ
れる如く、ケーシングパイプに溶接等で固定したホルダ
ーの凹部内に一枚の掘削刃をピンで揺動自在に取付け、
掘削刃の掘削時の反力をホルダーと掘削刃に設けた平面
的な接触部で受けるようになっている。
【0003】また、実開平4−105194号に示され
るように、正逆回転するカッタービットも提案されてい
るが、この場合も掘削刃の先端にかかる荷重や回転によ
る反力をピンやボルトで受ける構造になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の掘
削刃取付構造を用いた掘削機は、回転方向が一方向に限
定されていたり、たとえ正逆回転が可能であっても、通
常掘削刃の切り刃は、正又は逆回転方向のいずれか一方
に位置されているため、同時に正逆回転での掘削能力を
持たないものであり、掘削刃の機能が十分に生かされて
いなかった。
【0005】また、掘削時において、掘削刃の荷重や回
転による負荷をピンやボルトで支持するため、ピンやボ
ルトの折損が発生し、耐久性の点で劣るという問題があ
る。
【0006】そこでこの発明は、正逆回転方向での掘削
を可能にすると共に、ピンやボルトの折損発生がなく、
掘削機の機能を有効に使用することができるケーシング
工法用正逆回転用掘削刃の取付け構造を提供することを
課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、ケーシングパイプの下部に溶接
又はボルト固着されるホルダーと、ケーシングパイプの
正回転方向と逆回転方向に切刃を向けた超硬合金製の少
なくとも1つの切削刃を有するカッタービットから構成
され、前記カッタービットの後端部は、円形又は楕円形
状の円周の1/2を超える外形の凸部を形成し、一方、
前記ホルダーは上記凸部に略適合し、凸部の円周の1/
2を超えて接する形状の凹部を有し、この凹部に凸部を
嵌合することによってホルダーにカッタービットを抜止
め状態で枢着した構成を採用したものである。
【0008】また、カッタービットの後端部に形成した
円形又は楕円形状の凸部の略中心部に孔を設け、この孔
よりも小さな径を有する軸を当該孔内でホルダーに固定
し、凸部の後端と凹部とに生じる隙間の最大値が、孔の
内周と軸の外周面とに生じる隙間の最大値より小さくな
るようにし、軸に負荷がかからないようにした構成を採
用することもできる。
【0009】
【作用】カッタービットは正逆回転方向に切刃を向けた
掘削刃を有し、後端部の凸部が円形又は楕円形状の円周
の1/2を超える外形であり、ホルダーにおいて凸部の
円周の1/2を超えて接する形状の凹部に枢着されてい
るので、少ない部品点数で、ケーシングパイプはカッタ
ービットを抜止め状態のまま正逆回転方向の何れの方向
にも掘削が可能となる。
【0010】また、カッタービットの抜止めの万全を期
すためカッタービットを軸止めする際にも、カッタービ
ットの孔に対して軸は小さな径になっており、無負荷状
態でカッタービットが自重でその孔が軸に接している
時、凸部の後端と凹部との隙間、及び孔の内周と軸の外
周面との隙間の両者が最大値となり、負荷時は凸部の後
端と凹部との隙間が0になるまでカッタービットは移動
するが、凸部の後端と凹部との隙間の最大値が、孔の内
周と軸の外周面との隙間の最大値より小さくなるように
しているので、負荷時の孔の内周と軸との隙間は0とは
ならず、この際、掘削時の掘削抵抗を凸部と凹部の嵌合
部分でのみ支持し、軸に負担がかからないようにするこ
とができ、軸の折損発生を防止することができる。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【0012】図1と図2に示す第1の実施例において、
掘削刃の取付構造は、ケーシングパイプ1の下部に溶接
又はボルトで固着されるホルダー2と、先端に一対の掘
削刃3,3を有し、該ホルダー2に取付けるカッタービ
ット4の2要素によって構成されている。
【0013】上記カッタービット4は、平板部5の後端
に円形又は楕円形状の凸部6を形成し、先端の両側に正
回転方向と逆回転方向に向けた超硬合金製の切削刃3,
3を固定した構造になっている。
【0014】前記ホルダー2は、矩形板状となり、その
一面側に略中央部の位置にカッタービット4の凸部6が
適合する形状の凹部7と、この凹部7からカッタービッ
ト4の先端側に向けて、平板部5が嵌合するよう先端広
がりに開口する凹溝8とが形成され、一面側に重ねた止
め蓋9を複数のボルト10で固定するようになってい
る。
【0015】上記カッタービット4は、その凸部6がホ
ルダー2の凹部7に嵌合し、平板部5が凹溝8内に納ま
る状態でホルダー2により保持され、ホルダー2の先端
から突出する切削刃3,3が凸部6と凹部7の嵌合部分
を支点にして正逆回転方向の何れにも揺動自在となると
共に凸部6と凹部7の嵌合部分によってカッタービット
4は脱落防止状態になる。
【0016】この発明の第1の実施例は上記のような構
成であり、図2(C)のように、ケーシングパイプ1の
下部周囲に多数のカッタービット4をホルダー2によっ
て取付けた状態で、ケーシングパイプ1を吊り上げたと
きは、ホルダー2の凹部7とカッタービット4の凸部6
の嵌合部分によってカッタービット4は抜止め状に保持
され、次にケーシングパイプ1を地面(被掘削物)に押
し付けたときは、図1に実線で示すようにカッタービッ
ト4の凸部6をホルダー2の凹部7の当接面で受けるこ
とになる。
【0017】この状態でケーシングパイプ1を正方向に
回転させて掘削中は、正回転方向に向く掘削刃3の刃先
3aによって掘削が進行し、そのとき、逆向きに向けら
れた掘削刃3の刃先3aはほとんど摩耗や損傷が生じな
い。
【0018】ケーシングパイプ1が正回転方向に回転し
たとき、カッタービット4は図1に一点鎖線で示すよう
に切削負荷を受けて傾動し、凸部6と凹部7の嵌合部分
及び平板部5と凹溝8の当接部分によって負荷を支持す
ることになる。
【0019】次に逆回転時に再び掘削しようとすると、
正回転方向に向けた掘削刃3と逆方向に向けた掘削刃3
が、それを取付けてあるカッタービット4の中央部を中
心に振り子運動に似た移動をしはじめ、ついに逆方向に
向けた掘削刃3が逆回転方向での掘削を行うのに理想的
な位置に定着する。
【0020】このくり返し運動により正逆回転での掘削
をスムーズに行なうことが可能となる。
【0021】このように、第1の実施例は取付構造がホ
ルダー2とカッタービット4の2要素で構成でき、構成
部品数の削減と構造の簡略化を図れると共に、カッター
ビット4の取付けにピンやボルトの使用が省け、これら
の折損の発生がなく、しかも正逆回転の何れの方向にお
いても掘削が可能になる。
【0022】次に、図3(A),(B)に示す第2の実
施例を説明する。なお、先に述べた第1の実施例と同一
部分については同一符号を付して説明に代える
【0023】図3(A)(B)において、カッタービッ
ト4における凸部6の略中央の位置に円形の孔11を設
けると共に、この孔11よりも小さい径の軸12を該孔
11内に嵌合する状態でホルダー2に固定している。
【0024】カッタービット4における凸部6の外径は
ホルダー2の凹部7の内径よりも少し小径に形成されて
いると共に、図2(A)のように、凸部6の後端が凹部
7の後端に当接する状態で、孔11に対して軸12が略
同軸心状となるよう配置され、孔11の内周と軸12の
外周面との間に隙間Xが生じるようになっている。
【0025】この第2の実施例は上記のような構成であ
り、ケーシングパイプ1を吊り上げたときは、図3
(B)のように、自重で降下したカッタービット4は軸
12で抜止状に支持され、軸12にはカッタービット4
の重さのみがかかるのみであり、凸部6の後端と凹部7
の後端との間に隙間の最大値1が生じる。
【0026】次に、ケーシングパイプ1を地面に押し付
けた時は、図3(A)実線で示すように、カッタービッ
ト4が上昇し、凸部6の後端が凹部7の後端に当接し、
孔11が軸12と同軸心状となり、軸12は無負荷の状
態になり、荷重は凸部6の後端と凹部7の後端の当接部
分で受けることになるが、凸部6の後端と凹部7の後端
との隙間の最大値X 1 が孔11の内周と軸12の外周面
との隙間の最大値より小さいため、この際、孔11の内
周と軸12の外周面との間にその最大値の差分の隙間X
が生じ、軸12には負荷がかからないのである。
【0027】更に、正逆いずれかの方向にケーシングパ
イプ1を回転させて掘削を行なうとき、カッタービット
4は横方向の掘削荷重を受けることになり、図3(A)
に一点鎖線で示すようにカッタービット4が回動する
が、このときも軸12には負荷がかからないことにな
る。
【0028】従って、この第2の実施例においてはカッ
タービット4は、正逆いずれの方向の回転でも掘削が行
なえると共に、軸12はカッタービット4の抜止めの
全を期すだけであり、掘削時に負荷が全くかからないた
め、折損発生がない。
【0029】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、ケー
シングパイプに固定したホルダーに、正回転方向と逆回
転方向に切刃を向けた掘削刃を有するカッタービットを
円形又は楕円形状の円周の1/2を超える外形の凸部
、凸部の円周の1/2を超えて接する凹部の嵌合によ
って揺動自在に取付けたので、部品点数の少ない簡単な
成でカッタービットを抜止め状態に支持しつつ、正逆
いずれの方向の回転でも掘削が行なえ、掘削作業の大幅
な向上が図れる。
【0030】ちなみに、従来の片刃方式では、例えば直
径1mのケーシングパイプの先端にカッタービットを1
5個程度取付けるが、軟岩層で掘削長が50m程度にな
ると、掘削刃の刃先の摩耗が大きくなり、掘削不可能と
なるが、この発明は正逆回転の両方向に掘削可能とし、
一定時間、一定掘削長さ毎に回転を変えると80〜90
mの掘削が可能になる。
【0031】また、カッタービットの孔を貫通する軸
は、カッタービットの抜止めをより確実にするだけで掘
削時には負荷がかからないため、軸の破損事故を防止
し、長尺掘削における工具の安全性と信頼性を増すと共
に、その他の工事においても刃先交換回数の減少及び工
期の短縮を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の取付構造を示す第1の実施例を示す
縦断正面図。
【図2】(A)は同上の側面図、(B)は図1の矢印II
−IIに沿う横断平面図、(C)は取付構造を用いた掘削
装置を示す斜視図。
【図3】(A)は取付構造を示す第2の実施例を示す使
用状態の縦断正面図、(B)は同上の吊り上げ状態を示
す縦断正面図。
【符号の説明】
1 ケーシングパイプ 2 ホルダー 3 掘削刃 3a 刃先 4 カッタービット 5 平板部 6 凸部 7 凹部 11 孔 12 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 功 大阪市西区新町1丁目10番9号 住友電 工イゲタロイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−183892(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21B 17/14 E21B 10/00 - 10/66

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシングパイプの下部に溶接又はボル
    ト固着されるホルダーと、ケーシングパイプの正回転方
    向と逆回転方向に切刃を向けた超硬合金製の少なくとも
    1つの切削刃を有するカッタービットから構成され、前
    記カッタービットの後端部は、円形又は楕円形状の円周
    の1/2を超える外形の凸部を形成し、一方前記ホルダ
    ーは上記凸部に略適合し、凸部の円周の1/2を超えて
    接する形状の凹部を有し、この凹部に凸部を嵌合するこ
    とによってホルダーにカッタービットを抜止め状態で
    着したことを特徴とするケーシング工法用正逆回転用掘
    削刃の取付構造。
  2. 【請求項2】 上記カッタービットの後端部に形成した
    円形又は楕円形状の凸部の略中心部に孔を設け、この孔
    よりも小さな径を有する軸を当該孔内でホルダーに固定
    し、凸部の後端と凹部とに生じる隙間の最大値が、孔の
    内周と軸の外周面とに生じる隙間の最大値より小さくな
    るようにし、軸に負荷がかからないようにしたことを特
    徴とする請求項1に記載のケーシング工法用正逆回転用
    掘削刃の取付構造。
JP35076892A 1992-12-03 1992-12-03 ケーシング工法用正逆回転用掘削刃の取付構造 Expired - Fee Related JP2933456B2 (ja)

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