JP3239785B2 - 二重管式掘削工具 - Google Patents
二重管式掘削工具Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤若しくは岩盤
等を掘削して掘削孔等を穿設する掘削工具に関するもの
である。
等を掘削して掘削孔等を穿設する掘削工具に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、地盤若しくは岩盤等を掘削して掘
削孔等を穿設するための掘削工具の一例として、二重管
式掘削工具がある。二重管式掘削工具は、先端に掘削用
のビットがそれぞれ取り付けられた内管と外管とが同軸
状に配設され、軸線回りの回転力と軸線方向の打撃力と
によって、内管と外管の先端の各ビットで掘削するもの
である。そして、掘削した土砂や岩屑等は、内管を介し
て地盤に噴出された高圧水等の流体と共に、内管と外管
の隙間内を流動して、排出口から外部に排出させるよう
になっている。このような二重管式掘削工具の一例を図
８により説明すると、この二重管式掘削工具１は互いに
同軸な外管２と内管３とを有している。外管２は、地盤
４を掘削する管状のリングビット５と、同じく管状のア
ウターケーシング６、ケーシングカップリング７が、掘
削工具１の中心軸線Ｏ方向に順次螺着され、その基端は
クリーニングアダプタ８に螺着されている。
削孔等を穿設するための掘削工具の一例として、二重管
式掘削工具がある。二重管式掘削工具は、先端に掘削用
のビットがそれぞれ取り付けられた内管と外管とが同軸
状に配設され、軸線回りの回転力と軸線方向の打撃力と
によって、内管と外管の先端の各ビットで掘削するもの
である。そして、掘削した土砂や岩屑等は、内管を介し
て地盤に噴出された高圧水等の流体と共に、内管と外管
の隙間内を流動して、排出口から外部に排出させるよう
になっている。このような二重管式掘削工具の一例を図
８により説明すると、この二重管式掘削工具１は互いに
同軸な外管２と内管３とを有している。外管２は、地盤
４を掘削する管状のリングビット５と、同じく管状のア
ウターケーシング６、ケーシングカップリング７が、掘
削工具１の中心軸線Ｏ方向に順次螺着され、その基端は
クリーニングアダプタ８に螺着されている。
【０００３】また、内管３は、先端側からインナービッ
ト１０，インナーロッド１１，インナーカップリング１
２及びエキステンションロッド１３が順次螺着されて、
その基端がクリーニングアダプタ８に螺着されている。
クリーニングアダプタ８には、図示しない駆動装置によ
って軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向の打撃力とが加え
られるシャンクロッド１５が連結されている。これによ
って、外管２及び内管３には回転力と打撃力がそれぞれ
伝達されるようになっている。クリーニングアダプタ８
の外周には、ウオータースイベル１６が軸線Ｏ回りに相
対回転可能に取り付けられ、ウオータースイベル１６の
入水管１６ａから供給される高圧水Ａは、内管３内の通
路を通ってインナービット１０の先端開口部（図示せ
ず）から吐出されるようになっている。先端開口部から
地盤に吐出された高圧水Ａは、掘削された土砂や岩屑等
と混ざり合い、外管２と内管３との隙間１８を介して、
ウオータースイベル１６に設けられた排水管１６ｂから
スライムＢとして外部に排出されるようになっている。
ト１０，インナーロッド１１，インナーカップリング１
２及びエキステンションロッド１３が順次螺着されて、
その基端がクリーニングアダプタ８に螺着されている。
クリーニングアダプタ８には、図示しない駆動装置によ
って軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向の打撃力とが加え
られるシャンクロッド１５が連結されている。これによ
って、外管２及び内管３には回転力と打撃力がそれぞれ
伝達されるようになっている。クリーニングアダプタ８
の外周には、ウオータースイベル１６が軸線Ｏ回りに相
対回転可能に取り付けられ、ウオータースイベル１６の
入水管１６ａから供給される高圧水Ａは、内管３内の通
路を通ってインナービット１０の先端開口部（図示せ
ず）から吐出されるようになっている。先端開口部から
地盤に吐出された高圧水Ａは、掘削された土砂や岩屑等
と混ざり合い、外管２と内管３との隙間１８を介して、
ウオータースイベル１６に設けられた排水管１６ｂから
スライムＢとして外部に排出されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した二
重管式掘削工具１の場合、外管２の先端に位置するリン
グビット５がアウターケーシング６等その基端側の領域
より大きな外径とされており、これによって、掘削時に
アウターケーシング６の外周面が掘削孔２０の内壁面に
接触しないようにされている。しかしながら、地盤が崩
れやすい場合には、掘削の振動等により、穿設した掘削
孔２０の内壁面が次第に崩れ落ち、掘削孔２０の内壁面
と外管２の外周面との間に土砂や岩屑等が次第に堆積す
る。そのため、外管２に加えられる軸線Ｏ回りの回転力
と軸線Ｏ方向の打撃力の大半が土砂や岩屑との摩擦によ
り消費され、最悪の場合にはリングビット５に回転力や
打撃力が伝達されなくなって、リングビット５が地盤を
掘削することができなくなってしまうという問題があ
る。
重管式掘削工具１の場合、外管２の先端に位置するリン
グビット５がアウターケーシング６等その基端側の領域
より大きな外径とされており、これによって、掘削時に
アウターケーシング６の外周面が掘削孔２０の内壁面に
接触しないようにされている。しかしながら、地盤が崩
れやすい場合には、掘削の振動等により、穿設した掘削
孔２０の内壁面が次第に崩れ落ち、掘削孔２０の内壁面
と外管２の外周面との間に土砂や岩屑等が次第に堆積す
る。そのため、外管２に加えられる軸線Ｏ回りの回転力
と軸線Ｏ方向の打撃力の大半が土砂や岩屑との摩擦によ
り消費され、最悪の場合にはリングビット５に回転力や
打撃力が伝達されなくなって、リングビット５が地盤を
掘削することができなくなってしまうという問題があ
る。
【０００５】本発明は、このような実情に鑑みて、外管
が土砂や地盤等と強く摩擦する場合であっても、効率よ
く掘削することのできる二重管式掘削工具を提供するこ
とを目的とする。
が土砂や地盤等と強く摩擦する場合であっても、効率よ
く掘削することのできる二重管式掘削工具を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による二重管式掘
削工具は、内管と外管が互いに同軸に配設され、先端に
掘削用のビットが設けられた二重管式掘削工具におい
て、外管のケーシング部材の先端側に、このケーシング
部材に対して回転可能で軸線方向に摺動可能とされたリ
ングビットが配設され、内管の先端側には、デバイスの
先端に着脱可能に保持されてリングビットの内側に位置
するインナービットが配設されており、内管を通してイ
ンナービットに伝達される軸線方向の打撃力と軸線回り
の回転力とを、内管からリングビットに伝達する打撃力
伝達部と回転力伝達部とが前記デバイスに設けられてい
ることを特徴とするものである。そのため、掘削時に外
管の周囲に土砂や岩屑等が堆積しても、内管のインナー
ビットに伝達される回転力と打撃力は、内管を介して外
管の先端側であるリングビットにのみ伝達されるため
に、外管のリングビットの後方に位置するケーシング部
材に土砂や岩屑等が堆積しても回転力及び打撃力の伝達
の妨げにならず、土砂等と外管との摩擦による回転力及
び打撃力の消耗が抑制され、効率よくリングビットとイ
ンナービットとに回転力と打撃力が伝達されて掘削する
ことができ、しかもリングビットの後方の外管部分は薄
肉状でよく、製造コストが低廉である。尚、ケーシング
部材は、ケーシングトップとケーシングを含むもので、
外管のリングビットの後方に接続される部材をいう。
削工具は、内管と外管が互いに同軸に配設され、先端に
掘削用のビットが設けられた二重管式掘削工具におい
て、外管のケーシング部材の先端側に、このケーシング
部材に対して回転可能で軸線方向に摺動可能とされたリ
ングビットが配設され、内管の先端側には、デバイスの
先端に着脱可能に保持されてリングビットの内側に位置
するインナービットが配設されており、内管を通してイ
ンナービットに伝達される軸線方向の打撃力と軸線回り
の回転力とを、内管からリングビットに伝達する打撃力
伝達部と回転力伝達部とが前記デバイスに設けられてい
ることを特徴とするものである。そのため、掘削時に外
管の周囲に土砂や岩屑等が堆積しても、内管のインナー
ビットに伝達される回転力と打撃力は、内管を介して外
管の先端側であるリングビットにのみ伝達されるため
に、外管のリングビットの後方に位置するケーシング部
材に土砂や岩屑等が堆積しても回転力及び打撃力の伝達
の妨げにならず、土砂等と外管との摩擦による回転力及
び打撃力の消耗が抑制され、効率よくリングビットとイ
ンナービットとに回転力と打撃力が伝達されて掘削する
ことができ、しかもリングビットの後方の外管部分は薄
肉状でよく、製造コストが低廉である。尚、ケーシング
部材は、ケーシングトップとケーシングを含むもので、
外管のリングビットの後方に接続される部材をいう。
【０００７】また、内管には、打撃力と回転力をリング
ビットに伝達するデバイスと、このデバイスの先端に着
脱可能に保持されたインナービットとが備えられてお
り、インナービットが摩耗しても着脱交換することでデ
バイスその他の内管を再使用することができる。打撃力
伝達部は、リングビットの内周面とデバイスの外周面と
にそれぞれ形成された互いに当接する当接面と打撃面と
し、回転力伝達部は、リングビットの内周面とデバイス
の外周面との一方に形成された軸線方向の溝と他方に形
成された該溝に嵌合する突部としてもよい。或いは、軸
線方向の溝の先端に突部の受け部を形成することで打撃
力伝達部及び回転力伝達部とし、これらの溝と突部によ
ってデバイスからリングビットに回転力と打撃力を伝達
するようにしてもよい。
ビットに伝達するデバイスと、このデバイスの先端に着
脱可能に保持されたインナービットとが備えられてお
り、インナービットが摩耗しても着脱交換することでデ
バイスその他の内管を再使用することができる。打撃力
伝達部は、リングビットの内周面とデバイスの外周面と
にそれぞれ形成された互いに当接する当接面と打撃面と
し、回転力伝達部は、リングビットの内周面とデバイス
の外周面との一方に形成された軸線方向の溝と他方に形
成された該溝に嵌合する突部としてもよい。或いは、軸
線方向の溝の先端に突部の受け部を形成することで打撃
力伝達部及び回転力伝達部とし、これらの溝と突部によ
ってデバイスからリングビットに回転力と打撃力を伝達
するようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至４により説明する。図１は実施の形態による二重管
式掘削工具の縦断面図、図２は二重管式掘削工具の先端
面図、図３は図１におけるＣ−Ｃ線断面図、図４は図１
におけるＤ−Ｄ線断面図である。図１及び２において、
二重管式掘削工具２２は、外管２３と内管２４が同軸状
に配設されている。外管２３は先端側から基端側に向け
て、リングビット２５、ケーシングジョイント２６、ケ
ーシング２７を備えており、その後方のクリーニングア
ダプタ２８の外周筒部２８ａにケーシング２７の後端部
２７ａが軸線方向に摺動可能かつ回転可能に嵌合されて
いる。また、内管２４は先端側から基端側に向けて、イ
ンナービット３０、デバイス３１、ロッド３２が備えら
れており、その後方のクリーニングアダプタ２８中央ネ
ジ穴にロッド３２の後端ネジ部３２ａが螺合されてい
る。クリーニングアダプタ２８はその後端中央部にシャ
ンクロッド３３先端のネジ部３３ａが螺合され、シャン
クロッド３３は図示しない駆動装置に連結されて打撃力
と回転力を内管２４を通してその先端のインナービット
３０まで伝達するようになっている。
乃至４により説明する。図１は実施の形態による二重管
式掘削工具の縦断面図、図２は二重管式掘削工具の先端
面図、図３は図１におけるＣ−Ｃ線断面図、図４は図１
におけるＤ−Ｄ線断面図である。図１及び２において、
二重管式掘削工具２２は、外管２３と内管２４が同軸状
に配設されている。外管２３は先端側から基端側に向け
て、リングビット２５、ケーシングジョイント２６、ケ
ーシング２７を備えており、その後方のクリーニングア
ダプタ２８の外周筒部２８ａにケーシング２７の後端部
２７ａが軸線方向に摺動可能かつ回転可能に嵌合されて
いる。また、内管２４は先端側から基端側に向けて、イ
ンナービット３０、デバイス３１、ロッド３２が備えら
れており、その後方のクリーニングアダプタ２８中央ネ
ジ穴にロッド３２の後端ネジ部３２ａが螺合されてい
る。クリーニングアダプタ２８はその後端中央部にシャ
ンクロッド３３先端のネジ部３３ａが螺合され、シャン
クロッド３３は図示しない駆動装置に連結されて打撃力
と回転力を内管２４を通してその先端のインナービット
３０まで伝達するようになっている。
【０００９】図において、リングビット２５は概略円筒
状を呈し、その先端面２５ａには所定角度間隔（図では
９０度間隔）で径方向に板状の超硬ビット（チップ）３
５が嵌め込まれている。そして、リングビット２５の外
周面は中途部から先端面２５ａまで中心軸線Ｏ方向に沿
って漸次拡径するように形成されている。リングビット
２５の内周面は中心軸線Ｏ方向中途部から段部を介して
基端側が拡径され、小径側を第一内周面２５ｂ，大径側
を第二内周面２５ｃとされている。第一内周面２５ｂに
は、軸線Ｏ方向に沿って所定間隔で（図３及び４では９
０度間隔）キー溝３６（溝）が形成されている。第一内
周面２５ｂと第二内周面２５ｃとの間の段部は、リング
状に形成されたテーパ状の当接面３７とされ、この当接
面３７は軸線Ｏに対して例えば角度α傾斜し、後述する
打撃伝達部の一部を構成する。更に、第二内周面２５ｃ
の基端側は軸線Ｏ方向に沿ってネジ山が設けられたネジ
部３８とされている。
状を呈し、その先端面２５ａには所定角度間隔（図では
９０度間隔）で径方向に板状の超硬ビット（チップ）３
５が嵌め込まれている。そして、リングビット２５の外
周面は中途部から先端面２５ａまで中心軸線Ｏ方向に沿
って漸次拡径するように形成されている。リングビット
２５の内周面は中心軸線Ｏ方向中途部から段部を介して
基端側が拡径され、小径側を第一内周面２５ｂ，大径側
を第二内周面２５ｃとされている。第一内周面２５ｂに
は、軸線Ｏ方向に沿って所定間隔で（図３及び４では９
０度間隔）キー溝３６（溝）が形成されている。第一内
周面２５ｂと第二内周面２５ｃとの間の段部は、リング
状に形成されたテーパ状の当接面３７とされ、この当接
面３７は軸線Ｏに対して例えば角度α傾斜し、後述する
打撃伝達部の一部を構成する。更に、第二内周面２５ｃ
の基端側は軸線Ｏ方向に沿ってネジ山が設けられたネジ
部３８とされている。
【００１０】また、図１において、ケーシングジョイン
ト２６の先端外周面にもネジ部３８と螺合するネジ部３
９が設けられており、組立状態で各ネジ部３８，３９は
互いに螺合された後互いに反対側に通過した状態とさ
れ、リングビット２５はケーシングジョイント２６から
外れないように、しかも軸線Ｏに沿って摺動可能に及び
軸線Ｏ回りに回転可能に保持されている。そして、ケー
シングジョイント２６はその基端側でケーシング２７の
先端部と溶接され（溶接部ｗ１）、ケーシング２７の基
端側が嵌合されたクリーニングアダプタ２８には、その
外周筒部２８ａに排出口４１が形成されている。
ト２６の先端外周面にもネジ部３８と螺合するネジ部３
９が設けられており、組立状態で各ネジ部３８，３９は
互いに螺合された後互いに反対側に通過した状態とさ
れ、リングビット２５はケーシングジョイント２６から
外れないように、しかも軸線Ｏに沿って摺動可能に及び
軸線Ｏ回りに回転可能に保持されている。そして、ケー
シングジョイント２６はその基端側でケーシング２７の
先端部と溶接され（溶接部ｗ１）、ケーシング２７の基
端側が嵌合されたクリーニングアダプタ２８には、その
外周筒部２８ａに排出口４１が形成されている。
【００１１】また、内管２４では、インナービット３０
は、略円錐台状の先端部４３と基端側に連続する小径の
ネジ部４４とからなり、先端部４３の先端面４３ａに所
定間隔で超硬のボタンビット４０が植設されている（図
１，２参照）。ネジ部４４はデバイス３１の先端部４５
に設けられたネジ穴４５ａに着脱可能に螺合されてい
る。デバイス３１の先端部４５の外周面４５ｂはリング
ビット２５の第一内周面２５ｂに同軸状に密接するよう
嵌め込まれ、更にキー溝３６に摺動可能に嵌合するキー
部材４６（突部）が所定間隔（図３及び図４では１８０
゜間隔）で突出形成され、内管２４に伝達される回転力
を直接リングビット２５に伝達し得るようになってい
る。このキー部材４６は例えばキー溝３６の周方向の幅
の１／２程度の幅に寸法が設定されている（図３及び図
４参照）。
は、略円錐台状の先端部４３と基端側に連続する小径の
ネジ部４４とからなり、先端部４３の先端面４３ａに所
定間隔で超硬のボタンビット４０が植設されている（図
１，２参照）。ネジ部４４はデバイス３１の先端部４５
に設けられたネジ穴４５ａに着脱可能に螺合されてい
る。デバイス３１の先端部４５の外周面４５ｂはリング
ビット２５の第一内周面２５ｂに同軸状に密接するよう
嵌め込まれ、更にキー溝３６に摺動可能に嵌合するキー
部材４６（突部）が所定間隔（図３及び図４では１８０
゜間隔）で突出形成され、内管２４に伝達される回転力
を直接リングビット２５に伝達し得るようになってい
る。このキー部材４６は例えばキー溝３６の周方向の幅
の１／２程度の幅に寸法が設定されている（図３及び図
４参照）。
【００１２】更に、デバイス３１は先端部４５の後方で
傾斜角αのテーパ状の打撃面４７を介して拡径され、拡
径部４８がケーシングジョイント２６の内周面に摺動可
能に当接している。打撃面４７はリングビット２５の当
接面３７と当接して打撃力伝達部を構成し、デバイス３
１に伝達される中心軸線方向の打撃力をリングビット２
５に伝達できるようになっている。また、内管２４で
は、インナーロッド３０、デバイス３１、ロッド３２を
通してその中心軸線Ｏとほぼ同軸に高圧水Ａを供給する
ための連通路５０が穿設されており、この連通路５０は
インナーロッド３０の先端面４３で開口５０ａに連通
し、またクリーニングアダプタ２８内の供給口５０ｂに
も連通している。また、図２に示す工具の先端面におい
て、リングビット２５の内周側とインナービット３０の
外周面にはそれぞれくり粉溝５１、５２が所定間隔で設
けられ、これらくり粉溝５１、５２はデバイス３１とリ
ングビット２５との間に設けられたキー部材４６で覆わ
れないキー溝３６の部分に対向するデバイス３１の一対
の排出溝５３を介してロッド３２の周囲の空間５４そし
て排出口４１に連通している。
傾斜角αのテーパ状の打撃面４７を介して拡径され、拡
径部４８がケーシングジョイント２６の内周面に摺動可
能に当接している。打撃面４７はリングビット２５の当
接面３７と当接して打撃力伝達部を構成し、デバイス３
１に伝達される中心軸線方向の打撃力をリングビット２
５に伝達できるようになっている。また、内管２４で
は、インナーロッド３０、デバイス３１、ロッド３２を
通してその中心軸線Ｏとほぼ同軸に高圧水Ａを供給する
ための連通路５０が穿設されており、この連通路５０は
インナーロッド３０の先端面４３で開口５０ａに連通
し、またクリーニングアダプタ２８内の供給口５０ｂに
も連通している。また、図２に示す工具の先端面におい
て、リングビット２５の内周側とインナービット３０の
外周面にはそれぞれくり粉溝５１、５２が所定間隔で設
けられ、これらくり粉溝５１、５２はデバイス３１とリ
ングビット２５との間に設けられたキー部材４６で覆わ
れないキー溝３６の部分に対向するデバイス３１の一対
の排出溝５３を介してロッド３２の周囲の空間５４そし
て排出口４１に連通している。
【００１３】本実施の形態による二重管式掘削工具は、
上述のように構成されており、図示しない駆動装置で生
じる軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向の打撃力は、シャ
ンクロッド３３を介してクリーニングアダプタ２８に伝
達され、更にロッド３２を介してデバイス３１からイン
ナービット３０に伝達される。クリーニングアダプタ２
８とケーシング２７とは摺回動可能に連結されているた
めに、クリーニングアダプタ２８に伝達された回転力と
打撃力はケーシング２７には伝達されない。そして、デ
バイス３１に伝達された打撃力は、デバイス３１の打撃
面４７から当接面３７によってリングビット２５に伝達
される。更に、デバイス３１の回転力はキー部材４６と
キー溝３６を介してリングビット２５に伝達される。
上述のように構成されており、図示しない駆動装置で生
じる軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向の打撃力は、シャ
ンクロッド３３を介してクリーニングアダプタ２８に伝
達され、更にロッド３２を介してデバイス３１からイン
ナービット３０に伝達される。クリーニングアダプタ２
８とケーシング２７とは摺回動可能に連結されているた
めに、クリーニングアダプタ２８に伝達された回転力と
打撃力はケーシング２７には伝達されない。そして、デ
バイス３１に伝達された打撃力は、デバイス３１の打撃
面４７から当接面３７によってリングビット２５に伝達
される。更に、デバイス３１の回転力はキー部材４６と
キー溝３６を介してリングビット２５に伝達される。
【００１４】リングビット２５は、ネジ部３８，３９で
ケーシングジョイント２６と互いに摺回動可能に保持さ
れているから、内管２４の打撃力と回転力はデバイス３
１を介して外管２３のリングビット２５に伝達されるこ
とになる。そして、この打撃力及び回転力によって、イ
ンナービット３０とリングビット２５の各先端面４３
ａ，２５ａに取り付けられた超硬ビット４０，３５で地
盤を掘削し、穿孔することになる。掘削に際して、高圧
水Ａが連通路５０ｂ、５０を介して開口５０ａから地盤
に噴射される。掘削によって生成された土砂等と水のス
ライムＢはくり粉溝５１，５２を介してキー溝３６、排
出溝５３を流れ、更に空間５４を通して排出口４１から
外部に排出されることになる。
ケーシングジョイント２６と互いに摺回動可能に保持さ
れているから、内管２４の打撃力と回転力はデバイス３
１を介して外管２３のリングビット２５に伝達されるこ
とになる。そして、この打撃力及び回転力によって、イ
ンナービット３０とリングビット２５の各先端面４３
ａ，２５ａに取り付けられた超硬ビット４０，３５で地
盤を掘削し、穿孔することになる。掘削に際して、高圧
水Ａが連通路５０ｂ、５０を介して開口５０ａから地盤
に噴射される。掘削によって生成された土砂等と水のス
ライムＢはくり粉溝５１，５２を介してキー溝３６、排
出溝５３を流れ、更に空間５４を通して排出口４１から
外部に排出されることになる。
【００１５】上述のように本実施の形態によれば、内管
２４を介して先端側のインナービット３０に伝達される
打撃力と回転力は、デバイス３１からリングビット２５
にも伝達されるから、掘削時に外管２３の外周面のう
ち、ケーシング２７やケーシングジョイント２６等のケ
ーシング部材に掘削孔の周囲の土砂や岩屑等が接触して
いても、これら土砂等との摩擦によって回転力や打撃力
が消費されることがなく効率的に掘削でき、エネルギー
ロスが少なく、経済的であるという格別の利点を有す
る。しかも、掘削に際して、ケーシング２７やケーシン
グジョイント２６は回転力や打撃力の伝達を受けないか
ら、製造コストの低廉な薄肉タイプのものを用いること
ができる。また、リングビット２５を用いたことで、地
盤が礫岩や崩落層等でも比較的小さいトルクで回転掘削
することができ、その回転も滑らかである。
２４を介して先端側のインナービット３０に伝達される
打撃力と回転力は、デバイス３１からリングビット２５
にも伝達されるから、掘削時に外管２３の外周面のう
ち、ケーシング２７やケーシングジョイント２６等のケ
ーシング部材に掘削孔の周囲の土砂や岩屑等が接触して
いても、これら土砂等との摩擦によって回転力や打撃力
が消費されることがなく効率的に掘削でき、エネルギー
ロスが少なく、経済的であるという格別の利点を有す
る。しかも、掘削に際して、ケーシング２７やケーシン
グジョイント２６は回転力や打撃力の伝達を受けないか
ら、製造コストの低廉な薄肉タイプのものを用いること
ができる。また、リングビット２５を用いたことで、地
盤が礫岩や崩落層等でも比較的小さいトルクで回転掘削
することができ、その回転も滑らかである。
【００１６】次に、図５乃至図７に示す上述の実施の形
態と若干形状の相違する同種の二重管掘削工具に、上述
と同様の部分に同一の符号を用いて変形例を説明する。
尚、インナービット３０とリングビット２５の各先端面
４３ａ，２５ａのビットは、板状のクロスタイプとボタ
ンビットのいずれを用いてもよい。また、駆動装置とし
てトップハンマーや、図５に示すようなＤＨＤハンマー
６０を用いてもよい。また、ケーシングジョイント２６
を省略してもよく、その場合、図６に示すように、ケー
シング２７の先端外周面にネジ部６１を直接形成して、
リングビット２５のネジ部３８を互いに通過させた状態
で保持するようにしてもよい。
態と若干形状の相違する同種の二重管掘削工具に、上述
と同様の部分に同一の符号を用いて変形例を説明する。
尚、インナービット３０とリングビット２５の各先端面
４３ａ，２５ａのビットは、板状のクロスタイプとボタ
ンビットのいずれを用いてもよい。また、駆動装置とし
てトップハンマーや、図５に示すようなＤＨＤハンマー
６０を用いてもよい。また、ケーシングジョイント２６
を省略してもよく、その場合、図６に示すように、ケー
シング２７の先端外周面にネジ部６１を直接形成して、
リングビット２５のネジ部３８を互いに通過させた状態
で保持するようにしてもよい。
【００１７】また、上述の実施の形態において、略リン
グ状のケーシングジョイント２６を軸線方向に半割して
二分割してもよく、二重管式掘削工具の組立時に、ケー
シングジョイント２６の半割面を互いに溶接し、同時に
ケーシングジョイント２６とケーシング２７とを溶接す
ることととすれば、ネジ部３９に代えて外れ防止用の突
起を径方向に突出形成することで、上述の実施の形態と
同様に、ケーシングジョイント２６に対してリングビッ
ト２５を摺回動自在に保持することができる。
グ状のケーシングジョイント２６を軸線方向に半割して
二分割してもよく、二重管式掘削工具の組立時に、ケー
シングジョイント２６の半割面を互いに溶接し、同時に
ケーシングジョイント２６とケーシング２７とを溶接す
ることととすれば、ネジ部３９に代えて外れ防止用の突
起を径方向に突出形成することで、上述の実施の形態と
同様に、ケーシングジョイント２６に対してリングビッ
ト２５を摺回動自在に保持することができる。
【００１８】また、リングビット２５とケーシングジョ
イント２６との保持構造について、図７に示すように、
径方向に対向して、その一方にリング状の凹溝６５を形
成し、他方にこの凹溝６５内に位置する弾性リング６６
を設けることとしてもよく、この場合も、凹溝６５の軸
線方向長さと弾性リング６６の外径との差の長さ分だ
け、リングビット２５は軸線Ｏ方向に摺動可能に保持さ
れ、また軸線Ｏ回りに回転可能でもある。尚、上述の実
施の形態におけるキー部材４６とキー溝３６、くり粉溝
５１，５２の数は掘削工具の外径の大きさにより適宜増
減することができる。また、リングビット２５にキー部
材４６を設け、デバイス３１にキー溝３６を形成しても
よい。また、内管２４と外管２３の嵌合状態で、内管２
４のインナービット３０がリングビット２５の先端面２
５ａより突出する構成としたが、これに代えて両者の先
端面４３ａ，２５ａが面一とされてもよい。
イント２６との保持構造について、図７に示すように、
径方向に対向して、その一方にリング状の凹溝６５を形
成し、他方にこの凹溝６５内に位置する弾性リング６６
を設けることとしてもよく、この場合も、凹溝６５の軸
線方向長さと弾性リング６６の外径との差の長さ分だ
け、リングビット２５は軸線Ｏ方向に摺動可能に保持さ
れ、また軸線Ｏ回りに回転可能でもある。尚、上述の実
施の形態におけるキー部材４６とキー溝３６、くり粉溝
５１，５２の数は掘削工具の外径の大きさにより適宜増
減することができる。また、リングビット２５にキー部
材４６を設け、デバイス３１にキー溝３６を形成しても
よい。また、内管２４と外管２３の嵌合状態で、内管２
４のインナービット３０がリングビット２５の先端面２
５ａより突出する構成としたが、これに代えて両者の先
端面４３ａ，２５ａが面一とされてもよい。
【００１９】尚、打撃力伝達部として、リングビット２
５の当接面３７とデバイス３１の打撃面４７をそれぞれ
リング状に設けたが、これに代えて、デバイス３１に径
方向外側に突出する突起を設け、リングビット２５にこ
の突起を受ける受け面を形成するようにしてもよい。特
に、突起をキー部材４６の先端面で構成し、その受け面
をキー溝３６上に設ければ、キー部材４６とキー溝３６
とで、回転力と打撃力の両方の伝達部材を構成できる。
５の当接面３７とデバイス３１の打撃面４７をそれぞれ
リング状に設けたが、これに代えて、デバイス３１に径
方向外側に突出する突起を設け、リングビット２５にこ
の突起を受ける受け面を形成するようにしてもよい。特
に、突起をキー部材４６の先端面で構成し、その受け面
をキー溝３６上に設ければ、キー部材４６とキー溝３６
とで、回転力と打撃力の両方の伝達部材を構成できる。
【００２０】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る二重管式掘
削工具は、外管のケーシング部材の先端側に、このケー
シング部材に対して回転可能で軸線方向に摺動可能とさ
れたリングビットが配設され、内管の先端側には、デバ
イスの先端に着脱可能に保持されてリングビットの内側
に位置するインナービットが配設されており、この内管
に付与された軸線方向の打撃力をリングビットに伝達す
る打撃力伝達部と、内管に付与された軸線回りの回転力
をリングビットに伝達する回転力伝達部とが、このデバ
イスに設けられているから、掘削時に外管のケーシング
部材の周囲に土砂や岩屑等が堆積しても、内管のインナ
ービットに伝達される回転力と打撃力は、外管にはケー
シング部材の先端側のリングビットにのみ伝達されるた
めに、外管と土砂や岩屑等との間の摩擦による回転力及
び打撃力の消耗が抑制され、効率よくリングビットとイ
ンナービットとで掘削することができ、しかもリングビ
ットの後方のケーシング部材は薄肉状でよく、製造コス
トを低廉にできる。また、内管には、打撃力と回転力を
リングビットに伝達するデバイスと、このデバイスの先
端に着脱可能に保持されたインナービットとが備えられ
ているから、インナービットが摩耗しても着脱交換する
ことでデバイスを再使用することができる。
削工具は、外管のケーシング部材の先端側に、このケー
シング部材に対して回転可能で軸線方向に摺動可能とさ
れたリングビットが配設され、内管の先端側には、デバ
イスの先端に着脱可能に保持されてリングビットの内側
に位置するインナービットが配設されており、この内管
に付与された軸線方向の打撃力をリングビットに伝達す
る打撃力伝達部と、内管に付与された軸線回りの回転力
をリングビットに伝達する回転力伝達部とが、このデバ
イスに設けられているから、掘削時に外管のケーシング
部材の周囲に土砂や岩屑等が堆積しても、内管のインナ
ービットに伝達される回転力と打撃力は、外管にはケー
シング部材の先端側のリングビットにのみ伝達されるた
めに、外管と土砂や岩屑等との間の摩擦による回転力及
び打撃力の消耗が抑制され、効率よくリングビットとイ
ンナービットとで掘削することができ、しかもリングビ
ットの後方のケーシング部材は薄肉状でよく、製造コス
トを低廉にできる。また、内管には、打撃力と回転力を
リングビットに伝達するデバイスと、このデバイスの先
端に着脱可能に保持されたインナービットとが備えられ
ているから、インナービットが摩耗しても着脱交換する
ことでデバイスを再使用することができる。
【図１】 本発明の実施の形態による二重管式掘削工具
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図２】 図１に示す二重管式掘削工具の先端面図であ
る。
る。
【図３】 図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】 図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】 二重管式掘削工具の変形例を示す要部断面図
である。
である。
【図６】 二重管式掘削工具の別の変形例を示す要部断
面図である。
面図である。
【図７】 二重管式掘削工具の別の変形例を示す要部断
面図である。
面図である。
【図８】 従来の二重管式掘削工具を一部破断状態で示
す図である。
す図である。
２２ 二重管式掘削工具 ２３ 外管 ２４ 内管 ２５ リングビット ２７ ケーシング ３０ インナービット ３１ デバイス ３６ キー溝 ３７ 当接面 ４６ キー部材 ４７ 打撃面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 猛 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田 1528番地 三菱マテリアル株式会社 岐 阜製作所内 (56)参考文献 特開 平７−243295（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146393（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−55386（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−312278（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−100688（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−96184（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−144678（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21B 6/00 E21B 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】 内管と外管が互いに同軸に配設され、先
端に掘削用のビットが設けられた二重管式掘削工具にお
いて、 前記外管のケーシング部材の先端側に、このケーシング
部材に対して回転可能で軸線方向に摺動可能とされたリ
ングビットが配設され、前記内管の先端側には、デバイ
スの先端に着脱可能に保持されて前記リングビットの内
側に位置するインナービットが配設されており、 前記内管を通してインナービットに伝達される軸線方向
の打撃力と軸線回りの回転力とを、前記内管からリング
ビットに伝達する打撃力伝達部と回転力伝達部とが前記
デバイスに設けられていることを特徴とする二重管式掘
削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00809597A JP3239785B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 二重管式掘削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00809597A JP3239785B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 二重管式掘削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205260A JPH10205260A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3239785B2 true JP3239785B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=11683763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00809597A Expired - Fee Related JP3239785B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 二重管式掘削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239785B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009007890A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Mitsubishi Materials Corp | 掘削工具 |
| JP4834631B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2011-12-14 | 東京製綱株式会社 | 吊構造物用アンカーの埋設装置 |
| KR101010207B1 (ko) | 2008-04-21 | 2011-01-21 | 한동덕 | 중공식 암반 굴착장치 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2680433B2 (ja) * | 1989-07-20 | 1997-11-19 | 日本基礎技術株式会社 | 削孔機の打撃削孔部構造 |
| JPH04146393A (ja) * | 1990-10-08 | 1992-05-20 | Yoshida Tekkosho:Kk | 穴掘削工法および掘削装置 |
| JP2958473B2 (ja) * | 1994-03-07 | 1999-10-06 | 株式会社亀山 | ボーリングロッド |
| JP3204001B2 (ja) * | 1994-11-24 | 2001-09-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 掘削工具 |
| JP3647081B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2005-05-11 | 鉱研工業株式会社 | 二重管掘削システム |
| JPH0996184A (ja) * | 1995-10-02 | 1997-04-08 | Wako:Kk | 地中掘削用装置 |
| JP3248091B2 (ja) * | 1995-10-09 | 2002-01-21 | 東洋企画株式会社 | 二重管穿孔装置 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP00809597A patent/JP3239785B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10205260A (ja) | 1998-08-04 |
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