JP3772591B2

JP3772591B2 - Casing pipe connection structure

Info

Publication number: JP3772591B2
Application number: JP17474199A
Authority: JP
Inventors: 猛林; 和由吉田; 仁也久田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2019-06-21
Also published as: JP2001003673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＧＦ工法や杭等の掘削において、掘削工具によって掘削された削孔内に複数の円筒状のケーシングパイプをその軸線方向に連結して挿入するためのケーシングパイプの連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
掘削工具によって特に軟、中硬岩層を掘削する場合、掘削された削孔内に周囲の地盤が崩落して削孔が埋められてしまったりするのを防ぐため、掘削工具の前進とともに削孔内に円筒状のケーシングパイプを挿入することが行われており、削孔が単一のケーシングパイプの長さ以上の深さとなる場合には、先のケーシングパイプが削孔内に挿入される度に次のケーシングパイプを軸線方向に順次連結してゆくようにしている。そして、このように複数のケーシングパイプをその軸線方向に連結してゆく場合、従来は、先に挿入されたケーシングパイプ後端の連結端部に次のケーシングパイプ先端の連結端部を突き合わせ、あるいは嵌合させた上で両連結端部を溶接したり、または一方のケーシングパイプの連結端部を他方のケーシングパイプの連結端部に挿入可能とするとともに、これらの連結端部の互いに対向する内外周面に雌雄ねじ部を形成して、両連結端部をネジ止めしたりすることによりこれらのケーシングを連結するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、まず前者の溶接による連結構造では、削孔の掘削現場に溶接のための設備を用意しておかなければならず、しかも連結のための溶接作業に多くの時間が費やされてしまうことが避けられない。また、このように削孔にケーシングパイプを挿入しながら掘削を行なう場合には、削孔が所定の深さまで形成された後にケーシングパイプを引き抜いてしまうこともあり、その際には引き抜かれたケーシングパイプを順次取り外すために溶接された連結端部を再び加熱して溶断したりしなければならず、やはり所要の設備と多くの作業時間とを要する結果となる。さらに、こうして溶接、溶断されたケーシングパイプは、その連結端部が溶損していたり、熱によって変質していたりすることが多く、そのままの状態ではこれを再度削孔への挿入に使用することはできないという問題もある。
【０００４】
これに対して、後者のネジ止めによる連結構造では、このような溶接による連結構造のような問題が生じることはないが、その一方で、掘削時にケーシングパイプを削孔に挿入する際や特に削孔から引き抜く際の振動などによって上記雌雄ねじ部に緩みが生じた場合には、先に挿入されたケーシングパイプが脱落して削孔内に取り残されてしまうおそれがある。しかるに、このようなケーシングパイプの脱落が生じた場合、これを削孔から取り出すには多大な労力と時間とを要することとなり、掘削作業の作業効率を著しく損なう結果となる。また、このような緩みが生じないように上記雌雄ねじ部を強固にねじ込んで連結すると、この雌雄ねじ部の噛み込みによりケーシングパイプを取り外す際に多くの労力を要することになる。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、溶接設備等を要することなく連結および取り外しが容易であるとともに、取り外した後にそのまま再使用することができる一方、削孔内への挿入時や引き抜き時に脱落することのないケーシングパイプの連結構造を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、削孔内に挿入される円筒状のケーシングパイプをその軸線方向に連結するためのケーシングパイプの連結構造であって、互いに連結される一対の上記ケーシングパイプの連結端部を、一方のケーシングパイプの後端部に形成される連結端部が他方のケーシングパイプの先端部に形成される連結端部の内周に挿入可能とし、上記一方のケーシングパイプの連結端部には、その先端側の部分の外周に雄ねじ部を形成するとともに、上記雄ねじ部の後端側に、上記軸線方向に向けて延び連結端部の後端に達するスリットを形成し、上記他方のケーシングパイプの連結端部には、その先端側の部分の内周に上記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を形成し、上記スリットが形成された部分において上記連結端部同士の互いに対向する内外周面に、上記軸線方向に係合可能とされた係合凹部と係合凸部とを形成したことを特徴とする。
【０００７】
従って、このようなケーシングパイプの連結構造によれば、上記一方のケーシングパイプの連結端部を他方のケーシングパイプの連結端部の内周に挿入されるように、互いの軸線を合わせて上記雄ねじ部に雌ねじ部をねじ込んでゆくと、上記スリットによって、該スリットが形成された上記一方のケーシングパイプの連結端部が上記軸線に対する径方向に弾性変形し、これにより上記係合凹部が形成された連結端部が係合凸部を乗り越えてこれら係合凹凸部が上記軸線方向に係合し、ケーシングパイプ同士が連結される。また、逆にこれら一対のケーシングパイプを上記雄ねじ部と上記雌ねじ部が緩む方向に強制的に相対回転させて、一方のケーシングパイプの連結端部を他方のケーシングパイプ内から引き抜かれるようにすれば、上記の場合とは逆に係合凹部が係合凸部を乗り越えるように一方のケーシングパイプの連結端部が再び弾性変形して縮径し、上記係合凹凸部の係合が解かれてケーシングパイプ同士が取り外し可能となる。
このように、他方のケーシングパイプの連結端部内に一方のケーシングパイプの連結端部をねじ込んで挿入するだけで両連結端部が軸線方向に係合して連結されるので、溶接による連結の場合のように溶接設備が必要とされることがなく、容易にケーシングパイプを連結することができる。また、緩みやすい上記雌雄ねじ部を採用していたとしても、従来のネジ止めだけによる連結の場合のように掘削工具の回転打撃に伴う振動などによってこの雌雄ねじ部に緩みが生じてケーシングパイプが削孔内で外れたり脱落したりするようなこともなく、該ケーシングパイプを確実に連結したままで削孔内に挿入することが可能となる。
【０００８】
ここで、このように上記スリットが、上記一方のケーシングパイプの連結端部に形成され、該スリットが形成された部分においては上記一方のケーシングパイプの連結端部の肉厚を他方のケーシングパイプの連結端部の肉厚よりも小さくするのが望ましく、これにより、スリットが形成された上記一方のケーシングパイプの連結端部を一層確実に弾性変形させることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図６は本発明の一実施形態を示すものであって、図１において符号１で示すのは本実施形態に係わる掘削工具であり、この掘削工具１の後端側には中継ぎロッド２およびカップリング３を介して図示されないドリフタ等の掘削装置が連結されていて、この掘削装置から与えられる軸線Ｏ回りの回転力と該軸線Ｏ方向先端側への打撃力とにより、当該掘削工具１は、その先端部に設けられた掘削ビット４によって岩層を掘削しつつ前進して削孔を形成する。また、この掘削工具１の外周には円環状のケーシングトップ５が上記軸線Ｏ方向先端側に向けて該掘削工具１に係合可能に嵌挿されるとともに、このケーシングトップ５には円筒状のケーシングパイプ６が接合されており、工具本体１の前進に伴いケーシングトップ５を介して上記打撃力だけが与えられることにより、該ケーシングパイプ６は上記削孔内に挿入されてゆく。
【００１０】
そして、この最先端のケーシングパイプ６の後端部には連結端部７が形成されており、このケーシングパイプ６が所定深さまで挿入されると、その後端に、先端部に連結端部８が形成された次のケーシングパイプ６が連結されて削孔内に挿入されてゆき、このような操作を順次繰り返すことにより、単一のケーシングパイプ６の長さ以上の深さの削孔に複数のケーシングパイプ６…が挿入されてゆく。すなわち、各ケーシングパイプ６…の後端部には上記連結端部７が形成されるとともに、上記ケーシングトップ５に接合される最先端のケーシングパイプ６を除くケーシングパイプ６…の先端部には上記連結端部８が形成されており、上述のように削孔への挿入に伴いこれら連結端部７，８によって複数のケーシングパイプ６…が順次連結されるようになされている。
【００１１】
このように連結される一対のケーシングパイプ６，６のうち、先端側（削孔の孔底側）の一方のケーシングパイプ６の後端部に形成される上記連結端部７は、図２および図３に示すようにその外径が一段縮径するように形成されており、本実施形態ではその先端側（図２において左側）の部分の外周に雄ねじ部９が形成されている。これに対して、上記一対のケーシングパイプ６，６のうち後端側の他方のケーシングパイプ６の先端部に形成される上記連結端部８は、図４に示すようにその内径が一段拡径するように形成されて上記連結端部７が挿入可能とされており、かつその先端側（図４において左側）の部分の内周には、上記雄ねじ部９に螺合する雌ねじ部１０が形成されている。なお、互いに連結されるこれらケーシングパイプ６，６は、上記連結端部７，８の部分を除いてその内外径が等しくされ、かつ連結端部７の内径はケーシングパイプ６の内径と等しく、また連結端部８の外径はケーシングパイプ６の外径と等しく形成されている。
【００１２】
ここで、本実施形態では、これらの雌雄ねじ部９，１０は、一般的な三角ネジやこの種の鉱山工具に用いられるロープネジあるいはハイリードネジなどではなく、図５に示すように上記軸線Ｏを含む断面におけるねじ山９Ａ，１０Ａの形状が台形状をなし、かつこのねじ山９Ａ，１０Ａの斜面９Ｂ，１０Ｂの軸線Ｏに対する傾斜角θが４０°〜７０°の範囲に設定されるとともに、そのリード角が５°〜１６°の範囲に設定されている。しかるに、このような雌雄ねじ部９，１０によれば、リード角が大きいとともにねじ山９Ａ，１０Ａの斜面９Ｂ，１０Ｂの傾斜角θも大きく、しかもねじ山９Ａ，１０Ａの断面が台形状であるために雌雄ねじ部９，１０の接触面積を小さくすることができ、これら雌雄ねじ部９，１０がきつく締め付けられすぎるのを防ぐことができる。
【００１３】
そして、先端側の上記一方のケーシングパイプ６の連結端部７には、上記雄ねじ部９の後端側（図２において右側）に、当該連結端部７を軸線Ｏに対する径方向に貫通し、かつ軸線Ｏに平行に延びて連結端部７の後端に達する複数条（本実施形態では６条）のスリット１１…が周方向に等間隔に形成されるとともに、このスリット１１…が形成された部分における連結端部７の外周面には、その断面が外周側に向けて開口する「コ」字状をなす凹溝が本実施形態における係合凹部１２として軸線Ｏを中心として周回するように形成されている。なお、この係合凹部１２よりもさらに後端側の部分における連結端部７の外周面には、後端側に向かうに従い漸次縮径するテーパ面１３が形成されている。また、このスリット１１…が形成された部分の外径は、上記雄ねじ部９の内径よりも僅かに小さくされている。
【００１４】
一方、上記他方のケーシングパイプ６の連結端部８には、上記雌ねじ部１０の後端側に、内周側に向けて一段凸となる突条部が本実施形態における係合凸部１４として軸線Ｏ回りに周回するように形成されている。この係合凸部１４は、その軸線Ｏを含む断面における形状が、上記先端側を向く面１４Ａが後端側に向かうに従い漸次縮径するテーパ面とされるとともに、内周側を向く面１４Ｂが軸線Ｏと平行とされ、かつ上記後端側を向く面１４Ｃが軸線Ｏに垂直とされた台形状をなすものであり、この内周側を向く面１４Ｂの径は、上記係合凹部１２の外周側を向く面１２Ａに嵌合可能な大きさとされている。また、この係合凸部１４よりも後端側の連結端部８に画成される凹部１５の軸線Ｏ方向の幅は、上記テーパ面１３が形成される連結端部７の係合凹部１２よりも後端側の部分の軸線Ｏ方向の幅より極僅かに大きくされるとともに、この凹部１５における連結端部８の肉厚ｔ₈は、上記スリット１１が形成された部分における連結端部７の肉厚ｔ₇よりも大きくなるように形成されている。
【００１５】
このように形成された連結端部７，８により、先端側の一方のケーシングパイプ６の後端に他方のケーシングパイプ６を連結するには、上記一方のケーシングパイプ６の連結端部７が後端側の他方ケーシングパイプ６の連結端部８内に挿入されるように、互いの軸線Ｏを合わせて上記雄ねじ部９に雌ねじ部１０をねじ込んでゆけばよい。しかるに、このように連結端部８内に連結端部７が挿入されてゆくと、連結端部７の後端側の上記テーパ面１３が連結端部８の後端側の係合凸部１４に乗り上げ、これによって連結端部７のスリット１１が形成された部分が弾性変形して縮径する。そして、上記テーパ面１３が係合凸部１４を乗り越えたところで、連結端部７のスリット１１が形成された部分が拡径して元の状態に戻るとともに、係合凹部１２に係合凸部１４が嵌まり込んで軸線Ｏ方向に係合し、図６に示すようにこれら連結端部７，８を介してケーシングパイプ６，６が連結される。
【００１６】
このように、上記構成の連結端部７，８によるケーシングパイプ６，６の連結構造によれば、まず連結端部８内に連結端部７をねじ込んで挿入するだけで両連結端部７，８が軸線Ｏ方向に係合して連結されるので、溶接による連結の場合のように溶接設備が必要とされることがなく、容易にケーシングパイプ６，６を連結することができる。その一方で、本実施形態のように緩みやすい雌雄ねじ部９，１０を採用していたとしても、従来のネジ止めだけによる連結の場合のように掘削工具１の回転打撃に伴う振動などによってこの雌雄ねじ部９，１０に緩みが生じてケーシングパイプ６，６が削孔内で外れたり脱落したりするようなこともなく、該ケーシングパイプ６…を確実に連結したまま削孔内へ挿入することが可能となる。
【００１７】
また、これら一対のケーシングパイプ６，６を上記雌雄ねじ部９，１０が緩む方向に強制的に相対回転させて、連結端部７を連結端部８内から引き抜かれるようにすれば、上記の場合とは逆に係合凹部１２が係合凸部１４を乗り越えるように連結端部７が再び弾性変形して縮径し、上記係合凹部１２と係合凸部１４との係合が解かれるので、そのまま雌雄ねじ部９，１０を緩めてケーシングパイプ６，６を取り外すことができる。しかるに、こうして取り外されたケーシングパイプ６，６の連結端部７，８は、弾性変形した部分が元の状態に戻るだけであるから、そのまま再使用が可能であり、経済的である。
【００１８】
一方、本実施形態では、後端側の他方のケーシングパイプ６の連結端部８の内周に挿入される先端側の一方のケーシングパイプ６の連結端部７に上記スリット１１…が形成されており、すなわちこれら連結端部７，８を連結した状態で、スリット１１…がケーシングパイプ６，６の外周側に露出することがない。このため、これら連結端部７，８によって連結されたケーシングパイプ６，６を削孔内に挿入していった場合に、削孔の内壁から土砂などがこのスリット１１…に噛み込まれてしまうのを防ぐことができ、掘削終了後にケーシングパイプ６，６を削孔から引き抜いて取り外す際などに、このようなスリット１１への土砂の噛み込みによって連結端部７の弾性変形が阻害されて取り外しに支障を来すような事態を防止することが可能となる。
【００１９】
さらに、本実施形態では、これら連結端部７，８の肉厚が、上記スリット１１…が形成された部分における連結端部７の肉厚ｔ₇よりも、上記係合凸部１４が形成される連結端部８の凹部１５の肉厚ｔ₈の方が大きくされており、言い換えればスリット１１…が形成される部分においては該スリット１１…が形成される連結端部７の肉厚ｔ₇が、スリット１１…が形成されない連結端部８の肉厚ｔ₈よりも小さくなるように設定されている。従って、本実施形態によれば、これら連結端部７，８によってケーシングパイプ６，６を連結する際に、上記スリット１１…が形成された部分において上記連結端部７を確実に弾性変形させて縮径させることが可能となり、係合凹部１２と係合凸部１４とをよりスムーズに係脱可能とすることができる。
【００２０】
その一方で、本実施形態では、これら係合凹部１２と係合凸部１４との係合に加えて上記雌雄ねじ部９，１０によっても連結端部７，８が連結されるようになされており、さらにこれに併せて上述のように連結端部８の凹部１５における肉厚ｔ₈が連結端部７のスリット１１…が形成される部分における肉厚ｔ₇よりも大きくされている。このため、万一これら連結端部７，８に過大な負荷が作用することにより、肉厚ｔ₇が小さくて、しかもスリット１１…が形成された連結端部７の当該部分に損傷が生じたとしても、肉厚ｔ₈が大きな連結端部８の上記凹部１５部分と螺合した上記雌雄ねじ部９，１０とによってケーシングパイプ６，６の連結状態が維持されるので、即座にこれらケーシングパイプ６，６が外れて脱落してしまうような事態を避けることができる。
【００２１】
なお、本実施形態ではこのように係合凹部１２と係合凸部１４との係合に加えて連結端部７，８の内外周面に雌雄ねじ部９，１０を形成して互いに螺合させているが、連結端部７，８において軸線Ｏ方向に上記雌雄ねじ部９，１０を挟んで係合凹凸部１２，１４とは反対側に、互いに係合する他の係合凹凸部を形成するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、互いに連結される一対のケーシングパイプ６，６のうち、上記先端側の一方のケーシングパイプ６の後端部に形成された連結端部７を、上記後端側の他方のケーシングパイプ６の先端側に形成された連結端部８内に挿入可能とし、上記連結端部７にスリット１１を形成するとともに係合凹部１２を形成し、上記連結端部８には係合凸部１４を形成するようにしているが、これとは逆に、先端側のケーシングパイプの連結端部に後端側のケーシングパイプの連結端部を挿入可能としたり、内周側の連結端部外周に係合凸部を設けるとともに外周側の連結端部内周に係合凹部を設けるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、削孔内に挿入されるケーシングパイプの連結や削孔から引き抜かれたケーシングパイプの取り外しを確実かつ容易に行うことが可能となるとともに、削孔内でのケーシングパイプの脱落を防止することができ、さらには削孔から引き抜かれて取り外されたケーシングパイプをそのまま他の削孔への挿入に再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図である。
【図２】図１に示す実施形態において先端側の一方のケーシングパイプ６の連結端部７を示す側断面図である。
【図３】図２における矢線Ｘ方向視の図である。
【図４】図１に示す実施形態において後端側の他方のケーシングパイプ６の連結端部８を示す側断面図である。
【図５】図１に示す実施形態の連結端部７，８の雌雄ねじ部９，１０の軸線Ｏを含む拡大断面図である。
【図６】図１に示す実施形態において連結端部７，８が連結された状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１掘削工具
６ケーシングパイプ
７，８連結端部
９雄ねじ部
１０雌ねじ部
１１スリット
１２係合凹部
１４係合凸部
Ｏケーシングパイプ６…の中心軸線
ｔ₇ スリット１１…が形成された部分における連結端部７の肉厚
ｔ₈ 連結端部７のスリット１１…が形成された部分に対応する部分の連結端部８の肉厚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a casing pipe connection structure for connecting a plurality of cylindrical casing pipes in an axial direction in a drilling hole excavated by an excavation tool in excavation of an AGF method or a pile. is there.
[0002]
[Prior art]
When excavating a soft or medium hard rock layer with an excavating tool, in order to prevent the surrounding ground from collapsing into the excavated drill hole and filling the drill hole, A cylindrical casing pipe is inserted into the drilling hole, and when the drilling hole is deeper than the length of a single casing pipe, each time the previous casing pipe is inserted into the drilling hole, The next casing pipe is sequentially connected in the axial direction. And when connecting a plurality of casing pipes in the axial direction in this way, conventionally, the connecting end of the next casing pipe is butted against the connecting end of the rear end of the previously inserted casing pipe, or Both connecting ends can be welded after fitting, or the connecting end of one casing pipe can be inserted into the connecting end of the other casing pipe, and the connecting ends of these connecting ends are opposed to each other. These casings are connected by forming male and female screw portions on the peripheral surface and screwing both connecting end portions.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former connection structure by welding, it is necessary to prepare equipment for welding at the drilling site of the drilling hole, and much time is spent on the welding work for connection. Is inevitable. Further, when excavation is performed while inserting the casing pipe into the drilling hole as described above, the casing pipe may be pulled out after the drilling hole is formed to a predetermined depth. In order to sequentially remove the pipes, the welded connection ends must be heated again and blown, resulting in the required equipment and a lot of work time. Furthermore, the welded and melted casing pipe is often melted at its connecting end or altered by heat, and in this state it cannot be used for insertion into the drilling hole again. There is also a problem that it cannot be done.
[0004]
On the other hand, the latter connection structure by screwing does not cause such a problem as the connection structure by welding, but on the other hand, when inserting the casing pipe into the drilling hole during excavation, especially when cutting. If the male and female screw portions are loosened due to vibrations or the like when being pulled out from the hole, the previously inserted casing pipe may fall off and be left in the hole. However, when such a casing pipe falls off, it takes a lot of labor and time to take out the casing pipe from the drilling hole, resulting in a significant loss of work efficiency of excavation work. Further, if the male and female screw portions are firmly screwed and connected so that such loosening does not occur, much labor is required to remove the casing pipe due to the biting of the male and female screw portions.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can be easily connected and detached without requiring welding equipment and the like, and can be reused as it is after being removed, while being inserted into a drilling hole. It aims at providing the connection structure of the casing pipe which does not drop out at the time of drawing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve such an object, the present invention is a casing pipe connection structure for connecting a cylindrical casing pipe inserted into a drilling hole in the axial direction thereof. Te, the inner circumference of the connecting end of the pair of the connecting end portion of the casing pipe to be connected to each other, connecting ends formed at a rear end portion of one of the casing pipe is formed at the tip portion of the other casing pipe insertable and to, the connecting end of one of the casing pipe above, to form a male screw portion on an outer peripheral portion of the front end side, on the rear end side of the male screw portion, coupling extending toward the axial direction a slit that reaches the rear end, the connecting end of the other of the casing pipe to form the internal thread portion of the male screw portion screwed into the inner peripheral portion of the distal end side, the slits Formed part Above the outer peripheral surface among mutually opposing with each other connection end, characterized in that the formation of the engageable and has been engaging recess and the engaging projection in the axial direction in.
[0007]
Therefore, according to such a casing pipe connection structure, the male screws are aligned with each other so that the connection end of the one casing pipe is inserted into the inner periphery of the connection end of the other casing pipe. When the female thread portion is screwed into the portion, the connecting end portion of the one casing pipe in which the slit is formed is elastically deformed in the radial direction with respect to the axis by the slit, thereby forming the engagement recess. The connecting end portion climbs over the engaging convex portion, the engaging concave and convex portions engage in the axial direction, and the casing pipes are connected. Conversely, if the pair of casing pipes are forcibly rotated relative to each other in the direction in which the male screw portion and the female screw portion are loosened, the connecting end portion of one casing pipe can be pulled out from the other casing pipe. Contrary to the above case, the connecting end portion of one casing pipe is elastically deformed again to reduce its diameter so that the engaging concave portion gets over the engaging convex portion, and the engaging concave and convex portions are disengaged. The casing pipes can be removed .
In this way, the connection end portions of one casing pipe are screwed and inserted into the connection end portion of the other casing pipe so that both connection end portions are engaged and connected in the axial direction. Thus, no welding equipment is required, and the casing pipes can be easily connected. Even if the male and female screw portions that are easy to loosen are employed, the male and female screw portions are loosened due to vibrations caused by the rotary hitting of the excavating tool as in the case of the conventional connection only by screwing, and the casing pipe is The casing pipe can be inserted into the drilling hole while being securely connected without being detached or dropped off in the drilling hole.
[0008]
Here, in this way the slit is formed in the connecting end of one of the casing pipe above, in the portion where the slit is formed in the other of the casing pipe wall thickness of the connecting end portion of one of the casing pipe above It is desirable to make it smaller than the thickness of the connecting end, and this makes it possible to elastically deform the connecting end of the one casing pipe in which the slit is formed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 6 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an excavation tool according to the present embodiment. A drilling device such as a drifter (not shown) is connected via the coupling 2 and the coupling 3, and the excavation tool is driven by the rotational force around the axis O and the striking force toward the front end in the direction of the axis O. 1 advances while excavating a rock layer by the excavation bit 4 provided in the front-end | tip part, and forms a drilling hole. An annular casing top 5 is fitted on the outer periphery of the excavating tool 1 so as to be engageable with the excavating tool 1 toward the front end side in the axis O direction. The pipe 6 is joined, and only the striking force is given through the casing top 5 as the tool body 1 advances, whereby the casing pipe 6 is inserted into the drilling hole.
[0010]
And the connection end part 7 is formed in the rear-end part of this state-of-the-art casing pipe 6, and when this casing pipe 6 is inserted to the predetermined depth, the connection end part 8 will be in the tip part at the rear end. The formed next casing pipe 6 is connected and inserted into the drilling hole, and by repeating such an operation in sequence, a plurality of drilling holes having a depth greater than the length of the single casing pipe 6 are provided. Casing pipes 6 are inserted. That is, the connecting end portion 7 is formed at the rear end portion of each casing pipe 6... And the tip end portion of the casing pipe 6 except the most advanced casing pipe 6 joined to the casing top 5. A connecting end portion 8 is formed, and the plurality of casing pipes 6 are sequentially connected by the connecting end portions 7 and 8 with the insertion into the drilling hole as described above.
[0011]
Of the pair of casing pipes 6 and 6 connected in this manner, the connecting end portion 7 formed at the rear end portion of one casing pipe 6 on the front end side (hole bottom side of the drilling hole) is as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the outer diameter is formed to be reduced by one step. In the present embodiment, a male screw portion 9 is formed on the outer periphery of the tip side (left side in FIG. 2). On the other hand, the connecting end portion 8 formed at the front end portion of the other casing pipe 6 on the rear end side of the pair of casing pipes 6 and 6 has an inner diameter that is increased by one step as shown in FIG. In the inner periphery of the tip end side (left side in FIG. 4), a female screw portion 10 that is screwed into the male screw portion 9 is formed. Has been. The casing pipes 6 and 6 connected to each other have the same inner and outer diameters except for the connecting end portions 7 and 8, and the inner diameter of the connecting end portion 7 is equal to the inner diameter of the casing pipe 6. The outer diameter of the connecting end 8 is formed to be equal to the outer diameter of the casing pipe 6.
[0012]
Here, in this embodiment, these male and female screw portions 9 and 10 are not a general triangular screw or a rope screw or a high lead screw used for this type of mining tool, but the axis O as shown in FIG. And the shape of the threads 9A, 10A in the cross section including the trapezoidal shape, and the inclination angle θ of the threads 9A, 10A with respect to the axis O of the slopes 9B, 10B is set in the range of 40 ° to 70 °, The lead angle is set in the range of 5 ° to 16 °. However, according to such male and female screw parts 9, 10, the lead angle is large, the slopes 9B, 10B of the threads 9A, 10A are large, and the cross sections of the threads 9A, 10A are trapezoidal. Therefore, the contact area of the male and female screw portions 9 and 10 can be reduced, and the male and female screw portions 9 and 10 can be prevented from being tightened excessively.
[0013]
Then, the connecting end 7 of the one casing pipe 6 on the front end side penetrates the connecting end 7 in the radial direction with respect to the axis O on the rear end side (right side in FIG. 2) of the male screw portion 9. In addition, a plurality of (six in this embodiment) slits 11 extending in parallel with the axis O and reaching the rear end of the connecting end 7 are formed at equal intervals in the circumferential direction, and the slits 11 are formed. On the outer peripheral surface of the connecting end 7 in the portion, a concave groove having a “U” shape whose cross section opens toward the outer peripheral side is configured to circulate around the axis O as the engaging concave portion 12 in the present embodiment. Is formed. A tapered surface 13 that gradually decreases in diameter toward the rear end side is formed on the outer peripheral surface of the connecting end portion 7 at a portion further on the rear end side than the engagement recess 12. The outer diameter of the portion where the slits 11 are formed is slightly smaller than the inner diameter of the male screw portion 9.
[0014]
On the other hand, at the connecting end portion 8 of the other casing pipe 6, a protrusion that protrudes one step toward the inner peripheral side on the rear end side of the female screw portion 10 is used as the engaging protrusion 14 in the present embodiment. It is formed so as to circulate around the axis O. The engagement convex portion 14 has a shape in a cross section including the axis O. The surface 14A facing the front end side is a tapered surface that gradually decreases in diameter toward the rear end side, and the surface 14B faces the inner peripheral side. Is formed in a trapezoidal shape in which the surface 14C facing the rear end side is perpendicular to the axis O, and the diameter of the surface 14B facing the inner peripheral side is the engagement recess 12 It is set as the magnitude | size which can be fitted in the surface 12A which faces the outer peripheral side. Further, the width in the direction of the axis O of the concave portion 15 defined in the connecting end portion 8 on the rear end side with respect to the engaging convex portion 14 is such that the engaging concave portion 12 of the connecting end portion 7 where the tapered surface 13 is formed. The thickness t ₈ of the connecting end 8 in the recess 15 is slightly larger than the width of the portion on the rear end side in the direction of the axis O, and the connecting end 7 in the portion where the slit 11 is formed. It is formed to be larger than the thickness t _7.
[0015]
In order to connect the other casing pipe 6 to the rear end of one casing pipe 6 on the front end side by the connecting end portions 7 and 8 formed in this way, the connecting end portion 7 of the one casing pipe 6 is rearward. What is necessary is just to screw in the internal thread part 10 in the said external thread part 9, aligning the axis line O so that it may be inserted in the connection end part 8 of the other casing pipe 6 of the end side. However, when the connecting end 7 is inserted into the connecting end 8 in this way, the tapered surface 13 on the rear end side of the connecting end 7 is engaged with the engagement convex portion 14 on the rear end side of the connecting end 8. As a result, the portion of the connecting end 7 where the slit 11 is formed is elastically deformed to reduce its diameter. And when the said taper surface 13 got over the engaging convex part 14, while the part in which the slit 11 of the connection end part 7 was diameter-expanded and it returns to an original state, an engaging convex part is set to the engaging recessed part 12. 14 is fitted and engaged in the direction of the axis O, and the casing pipes 6 and 6 are connected via these connecting ends 7 and 8 as shown in FIG.
[0016]
Thus, according to the connection structure of the casing pipes 6 and 6 by the connection end portions 7 and 8 having the above-described configuration, the connection end portions 7 and 6 are simply inserted into the connection end portion 8 by screwing. Since 8 is engaged and connected in the direction of the axis O, welding equipment is not required as in the case of connection by welding, and the casing pipes 6 and 6 can be easily connected. On the other hand, even if the male and female screw portions 9 and 10 that are easy to loosen are employed as in the present embodiment, this may be caused by vibrations associated with the rotary hitting of the excavating tool 1 as in the case of connection by conventional screwing alone. The male and female screw portions 9 and 10 are not loosened and the casing pipes 6 and 6 are not detached or dropped out in the drilling hole, and the casing pipes 6 are inserted into the drilling hole while being securely connected. It becomes possible.
[0017]
Further, if the pair of casing pipes 6 and 6 are forcibly rotated relative to each other in the direction in which the male and female screw portions 9 and 10 are loosened, the connecting end portion 7 can be pulled out from the connecting end portion 8. On the contrary, the connecting end 7 is elastically deformed again to reduce the diameter so that the engagement recess 12 gets over the engagement protrusion 14, and the engagement between the engagement recess 12 and the engagement protrusion 14 is released. Therefore, the male and female screw portions 9 and 10 can be loosened and the casing pipes 6 and 6 can be removed. However, the connection ends 7 and 8 of the casing pipes 6 and 6 thus removed can be reused as they are because the elastically deformed portions only return to their original state, which is economical.
[0018]
On the other hand, in the present embodiment, the slits 11 are formed in the connecting end portion 7 of one casing pipe 6 on the front end side that is inserted into the inner periphery of the connecting end portion 8 of the other casing pipe 6 on the rear end side. That is, the slits 11 are not exposed to the outer peripheral side of the casing pipes 6 and 6 in a state in which the connecting end portions 7 and 8 are connected. For this reason, when the casing pipes 6 and 6 connected by the connecting end portions 7 and 8 are inserted into the drilling holes, earth and sand are bitten into the slits 11 from the inner walls of the drilling holes. When the casing pipes 6 and 6 are pulled out and removed from the drilling holes after excavation is completed, the elastic deformation of the connecting end 7 is hindered by the biting of the earth and sand into the slits 11 and removed. It is possible to prevent a situation that hinders the situation.
[0019]
Furthermore, in the present embodiment, the engagement convex portions 14 are formed so that the thickness of the connection end portions 7 and _{8 is} larger than the thickness t ₇ of the connection end portion 7 in the portion where the slits 11 are formed. The thickness t ₈ of the recess 15 of the connecting end 8 is larger, in other words, in the portion where the slits 11 are formed, the thickness t _{7 of the} connecting end 7 where the slits 11 are formed. However, it is set to be smaller than the wall thickness t ₈ of the connecting end 8 where the slits 11 are not formed. Therefore, according to this embodiment, when the casing pipes 6 and 6 are connected by the connecting end portions 7 and 8, the connecting end portion 7 is reliably elastically deformed at the portion where the slits 11 are formed. The diameter can be reduced, and the engagement concave portion 12 and the engagement convex portion 14 can be engaged and disengaged more smoothly.
[0020]
On the other hand, in this embodiment, in addition to the engagement between the engagement concave portion 12 and the engagement convex portion 14, the connection end portions 7 and 8 are also connected by the male and female screw portions 9 and 10. In addition to this, as described above, the thickness t ₈ in the concave portion 15 of the connecting end ₈ is made larger than the thickness t ₇ in the portion where the slits 11 of the connecting end 7 are formed. For this reason, in the unlikely event that an excessive load acts on the connecting end portions 7 and 8, the thickness t ₇ is small, and the portion of the connecting end portion 7 where the slits 11 are formed is damaged. However, since the connected state of the casing pipes 6 and 6 is maintained by the male and female screw portions 9 and 10 screwed with the concave portion 15 of the connecting end portion ₈ having a large wall thickness t ₈ , these casing pipes are instantly used. It is possible to avoid a situation where 6 and 6 come off and fall off.
[0021]
In this embodiment, in addition to the engagement between the engagement recess 12 and the engagement protrusion 14 as described above, the male and female screw portions 9 and 10 are formed on the inner and outer peripheral surfaces of the connecting end portions 7 and 8 and screwed together. Although is, on the opposite side of the engaging concave-convex portions 12, 14 across the male and female threaded portions 9 and 10 in the direction of the axis O in the continuous Yuitan section 7,8, other engagement uneven part engaged with each other May be formed. Further, in the present embodiment, of the pair of casing pipes 6 and 6 connected to each other, the connecting end portion 7 formed at the rear end portion of the one casing pipe 6 on the front end side is replaced with the other end on the rear end side. It can be inserted into a connecting end 8 formed on the front end side of the casing pipe 6, a slit 11 is formed in the connecting end 7 and an engaging recess 12 is formed, and the connecting end 8 is engaged. Convex portions 14 are formed, but conversely, the connecting end of the casing pipe on the rear end side can be inserted into the connecting end of the casing pipe on the front end side, or the connecting end on the inner peripheral side engaging projections on part outer periphery may be provided with engagement recesses to the connecting end portion of the outer peripheral side circumferential provided with a.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably and easily connect the casing pipe inserted into the drilling hole and remove the casing pipe pulled out from the drilling hole. In this case, the casing pipe can be prevented from falling off, and the casing pipe pulled out and removed from the hole can be reused as it is for insertion into another hole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
2 is a side sectional view showing a connecting end portion 7 of one casing pipe 6 on the front end side in the embodiment shown in FIG.
3 is a view in the direction of arrow X in FIG. 2;
4 is a side sectional view showing a connecting end 8 of the other casing pipe 6 on the rear end side in the embodiment shown in FIG.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view including the axis O of the male and female threaded portions 9 and 10 of the coupling end portions 7 and 8 of the embodiment shown in FIG.
6 is a side sectional view showing a state in which connecting end portions 7 and 8 are connected in the embodiment shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 excavation tool 6 the casing pipe 7 and 8 connecting end 9 male threaded portion 10 internally threaded portion 11 slit 12 engaging recess 14 engaging projection O casing pipe 6 ... center axis t ₇ slit 11 ... connection end in the formed part is Thickness t ₈ of the portion 7 Thickness of the connecting end portion 8 corresponding to the portion where the slits 11 of the connecting end portion 7 are formed.

Claims

A casing pipe connection structure for connecting a cylindrical casing pipe inserted into a drilling hole in an axial direction thereof, wherein the connection end portions of the pair of casing pipes connected to each other are connected to one casing pipe. The connecting end formed at the rear end can be inserted into the inner periphery of the connecting end formed at the tip of the other casing pipe. portion with a male screw portion is formed on the outer periphery of the rear end side of the male screw portion, the slit is reached the rear end of the connection end portion extending toward the axial direction is formed, the other casing pipe the connecting end portion, the outer peripheral surface among the female screw portion to be screwed with the inner periphery to the external thread of the portion of the tip side is formed, facing each other of the connecting end portions in the portion where the slit is formed The connection structure of the casing pipe, characterized in that the engaging recess and the engaging projection which is engageable in the axial direction is formed.

The thickness of the connecting end of the one casing pipe is smaller than the thickness of the connecting end of the other casing pipe in the portion where the slit is formed. Casing pipe connection structure.