JP4007219B2

JP4007219B2 - Drilling tool and steel pipe tip receiving method

Info

Publication number: JP4007219B2
Application number: JP2003080799A
Authority: JP
Inventors: 仁也久田; 猛林; 和由中村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP2004285752A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、先端に工具本体を装着した削孔ロッドが鋼管に挿入されて構成され、工具本体により地山に掘削孔を形成しつつ鋼管を挿入する削孔作業に使用される掘削工具、およびこの掘削工具を用いた削孔作業の後に注入剤を注入して地山を補強する鋼管先受け工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トンネル掘削工事において地質の悪い地山を掘削する際に、トンネル壁面の緩みを防止するために、あらかじめ地山を補強してトンネル掘削を行う工法が用いられている。従来、このようなトンネル工事に伴う地山先行補強工法として、複数の鋼管を連結しながら、トンネル掘削に使用する油圧ジャンボによって掘削切羽の周辺部からトンネルの軸方向斜め外方に向けて鋼管を埋設し、トンネル掘削領域外に埋設された鋼管に注入剤を注入して地山を補強する鋼管先受け工法が実施されている。
【０００３】
このような鋼管先受け工法の概略施工状況を図５に示す。図は、工事中のトンネル１のトンネル切羽２付近における進行方向に沿った断面図で、トンネル１の上面はコンクリートや鋼材などによる補強材３が施工されており、トンネル１に連続して掘削される予定の範囲が二点鎖線４によって示されている。また、地山を補強するために、トンネル１および掘削範囲の外側に複数の鋼管５が埋設されており、油圧ジャンボ６に連結されている施工中の鋼管５と、注入剤８が注入された施工後の鋼管５とが図に示されている。油圧ジャンボ６のブーム７に装備されている駆動装置に基端部が連結されている掘削工具は、打撃力および回転力を伝達するインナーロッドと、インナーロッドの先端に装着される掘削ビットと、掘削ビットおよびインナーロッドが挿入される鋼管５とを有している。鋼管５とインナーロッドとの間には所定の寸法の間隙が設けられており、鋼管５より掘削ビットが先端側に突出している。また、削孔水を供給するための流路がインナーロッドを貫通するように形成されており、掘削箇所に向けて削孔水を噴出するため流体供給口が掘削ビットに形成されている。
【０００４】
そして、先行して掘削する掘削ビットの前進とともに掘削孔に鋼管５を挿入していき、順次インナーロッドおよび鋼管５を連結して所定の深さまで鋼管５が埋設される。このとき、掘削によって生じた土砂や岩屑などの掘削屑は、インナーロッドを通して高圧で供給される削孔水によって押し流されて、鋼管５とインナーロッドとの間隙から掘削孔の外に排出される。このような削孔作業の後に、掘削ビットおよびインナーロッドが回収されて、注入作業において鋼管５に注入剤８が注入され、図の施工後の状態に示すように、鋼管５から地山に注入剤８が浸透して地山が強化される。このような注入作業において、鋼管５に形成されているストレーナ孔に装着された逆止弁から注入剤８が地山側に吐出される。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開平８-１２１０７３号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記鋼管先受け工法において、削孔作業時に削孔水が掘削箇所から地山中に浸透してしまうことによって、地表との間の土被りが浅い場合において地表の構造物などに悪影響を与えてしまうおそれや、軟質な地層の場合において地山が緩んでしまうおそれがあった。また、注入剤を吐出するためのストレーナ孔からも削孔水が流出してしまい、地山中に浸透してしまっていた。このような事態を回避するためには、削孔水を使用しないか、削孔水の使用量を低減させなければならず、鋼管とインナーロッドの間隙に掘削屑が堆積してしまって掘削屑の排出性能が低下してしまうという問題があった。このように掘削屑が排出され難くなることで、削孔速度が極端に遅くなってしまうだけでなく、削孔作業が続行不可能となってしまうおそれがあった。また、削孔水に代用してエアのみを使用して掘削屑を排出させるような場合においても、十分な排出性能を得ることができなかった。
【０００７】
また、特許文献１のような注入作業時に注入剤の内圧によって逆止弁が押し広げられたり、逆止弁が分離したりすることで開口する構成の場合、鋼管の外側は掘削孔の孔壁となっており、孔壁に阻害されることによって逆止弁が開口できなくなるおそれがあった。とくに、掘削状態によっては鋼管と掘削孔との間に土砂が詰まってしまうことがあり、この土砂の圧力が開口の障害となる問題があった。このように、逆止弁が開口し難くなることにより、ストレーナ孔から注入剤が吐出され難くなってしまい、十分に地山を強化させる効果を得ることができなかった。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、掘削水による地山の緩みを防止することができ、掘削屑を順調に排出することができる掘削工具と、この掘削工具を使用して確実に地山補強効果を得ることのできる鋼管先受け工法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る掘削工具は、軸線回りに回転駆動可能な削孔ロッドと、該削孔ロッドの掘削進行方向の前方に装着される工具本体と、前記削孔ロッドを挿入した状態で該削孔ロッドに対して所定の間隙を有する円筒状の鋼管とを備えて構成されている掘削工具において、前記軸線方向前方に削孔水を供給する流路が前記工具本体に設けられており、該流路に連通して削孔水を噴出する流体供給口が鋼管内部に開口する位置にのみ形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明の掘削工具では、工具本体の流路に連通して形成されている流体供給口が鋼管内部にのみ開口している、つまり、流体供給口の開口位置が鋼管の先端部より基端側となるような位置にのみ形成されているので、削孔ロッドから軸線に沿って工具本体に設けられている流路に供給された削孔水は、流体供給口から鋼管内部に向かって噴出する。噴出された掘削水は、鋼管と削孔ロッドとの間隙に向かって掘削屑を押し流すような流れを形成し、掘削箇所への掘削水の流れが抑制され、削孔水が掘削箇所から地山中に浸透してしまうことによる地山の緩みが防止される。つまり、従来は、掘削箇所に向けて鋼管の先端部より先端側に開口するように流体供給口が形成されていたので、掘削箇所から地山中に浸透する掘削水の量が多かったが、上述したように流体供給口を形成することで地山中に浸透する掘削水の量を少なくすることができるのである。また、掘削水の供給量は従来と同じであるので、掘削屑が堆積することなく排出され、順調に掘削作業を進めることができる。これにより、掘削屑の排出性能の低下を防止することができるとともに、掘削水による地山の緩みを防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した掘削工具であって、前記流体供給口が、前記工具本体の掘削進行方向の後方に向かって開口していることを特徴とする。
この発明の掘削工具では、流体供給口が工具本体の掘削進行方向の後方に向かって開口している、つまり、流路から側方向に向かうに従い掘削進行方向の前方から後方に向かうように傾斜して流体供給口が形成されているので、流体供給口から掘削進行方向の後方に向かって掘削水が噴出され、掘削水が前方に向かって流れ出ることが抑制される。これにより、掘削箇所から地山に浸透する掘削水の量をさらに少なくすることができるとともに、後方への掘削屑の排出をより順調に行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した掘削工具であって、前記流路と独立して削孔エアを供給するエア流路が設けられており、該エア流路に連通して削孔エアを噴出するエア供給口が掘削進行方向の前方に向かって開口していることを特徴とする。
【００１３】
この発明の掘削工具では、流路と独立して削孔エアを供給するエア流路が設けられているので、掘削水と削孔エアとが工具本体にそれぞれ供給され、エア流路に連通して削孔エアを噴出するエア供給口が掘削進行方向の前方に向かって開口しているので、掘削箇所に掘削エアが噴出される。掘削箇所で生じた掘削屑は、掘削エアによって鋼管内に導入されるとともに、掘削水によって鋼管と削孔ロッドとの間の間隙を押し流されて排出される。このように、掘削エアが掘削屑を鋼管内に導入する流れを形成することで、掘削水が前方へ流れることを抑制することができるとともに、掘削屑の排出をより順調に行なうことができる。
【００１４】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した切削工具であって、注入剤を吐出するための圧力弁を装着したストレーナ孔が前記鋼管に形成されており、前記圧力弁が掘削水の流通する圧力で開口せずに、注入剤の注入圧力で開口するように設定されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明の掘削工具では、鋼管にストレーナ孔が形成され、このストレーナ孔に注入剤を吐出するための圧力弁が装着されており、この圧力弁の開口圧力が、掘削水の流通する圧力で開口せずに、注入剤の注入圧力で開口するように設定されているので、掘削作業時に掘削水が地山に流出することが抑制される。つまり、圧力弁が装着されていない場合には、ストレーナ孔から掘削水が流出して地山に浸透することで地山が緩んでしまうおそれがあったが、このように圧力弁によって掘削水の流出が抑制されて、地山の緩みを防止することができるのである。また、注入作業時には注入剤を吐出する圧力で圧力弁が開口するので、確実に注入剤が吐出されて地山に浸透する。これにより、地山の補強効果を確実に得ることができる。
【００１６】
また、この発明の掘削工具では、たとえば、流体供給口が工具本体の掘削進行方向の後方に向かって鋼管内部に開口し、削孔エアを供給するエア流路が設けられている掘削工具に、薄膜部を有する圧力弁を装着した鋼管が備えられて構成されているので、掘削作業時に掘削水が地山に浸透することを抑制することができるとともに、注入作業時に圧力弁から確実に注入剤を吐出することができる。これにより、地山の緩みを防止し、補強効果を得ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した掘削工具であって、前記圧力弁が前記鋼管の内面側に位置する薄膜部を有していることを特徴とする。
この発明の掘削工具では、鋼管の内面側に位置する薄膜部を圧力弁が有しているので、掘削作業時には薄膜部によって掘削水の流出が抑制されており、注入作業時には薄膜部が変形して注入剤が吐出される。このとき、鋼管の内側からの圧力によって外側に向かって薄膜部が変形するが、薄膜部は鋼管の内面側に位置しているので、薄膜部の変形が掘削孔の孔壁によって阻害されることなく圧力弁が開口される。また、鋼管と掘削孔との間に詰まった土砂が圧力弁の開口の障害となることもない。これにより、注入剤を順調に流出することができ、良好な地山の補強効果を得ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る鋼管先受け工法は、地山に掘削孔を形成するとともに鋼管を挿入する削孔作業と、鋼管を地山に残置して削孔ロッドおよび工具本体を引き抜いた後に、注入剤を注入して地山を補強する注入作業とを有する鋼管先受け工法において、削孔作業時に生じる掘削屑を押し流すための掘削水が、前記工具本体の流体供給口から前記鋼管内部に噴出されることを特徴とする。また、削孔作業時に前記鋼管のストレーナ孔に装着されている圧力弁が閉口しており、注入作業時に注入剤の圧力で前記圧力弁が開口することを特徴とする。
【００１９】
この発明の鋼管先受け工法では、工具本体の流体供給口から鋼管内部に噴出される掘削水によって削孔作業時に生じる掘削屑が押し流されるので、削孔水が掘削箇所から地山中に浸透してしまうことによる地山の緩みを防止することができるとともに、掘削屑が堆積することなく排出されて順調に掘削作業を進めることができる。また、鋼管のストレーナ孔に装着されている圧力弁が、削孔作業時では閉口しているので掘削水の流出を防止することができ、注入作業時では注入剤の圧力で開口するので注入剤を吐出することができ、地山の緩みを防止して確実に地山を補強することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である掘削工具１０の先端部分を示しており、図１（ａ）が掘削工具１０を軸線Ｏの先端側から見た図で、図１（ｂ）が掘削工具１０の部分断面側面図で、図１（ｂ）の断面部分は図１（ａ）に示すＡ−Ｏ−Ａ’による断面である。また、図１（ａ）に示す矢印の方向が掘削時の回転方向Ｔで図１（ｂ）の左側が掘削工具１０の先端側とされ、先端方向が掘削進行方向の前方とされる。本実施形態において掘削工具１０は、最先端に位置して地山を掘削する工具本体１１と、工具本体１１を先端に装着して駆動力を伝達する削孔ロッド１２と、削孔ロッド１２を挿入可能な円柱状の鋼管１３とを備えて構成されている。
【００２１】
工具本体１１は、削孔ロッド１２に装着可能とされているデバイス１４と、デバイス１４の先端部の２箇所に装着されている掘削ビット１５とを備えて構成されている。デバイス１４は、軸線Ｏを中心とした略柱状の部材で、基端面１４ａには削孔ロッド１２を装着するための装着孔１６が軸線Ｏを中心として開口しており、先端面１４ｂには掘削ビット１５を回動可能に支持するための支持孔１７が軸線Ｏに対して偏移した位置を中心として２箇所に開口している。装着孔１６の内周面１６ａの基端部付近には、軸線Ｏに直交して固定ピン１８を挿入するためのピン孔１９が側面を装着孔１６に開口するように形成され、ピン孔１９より先端側の内周面１６ａには雌ネジ部２０が形成されており、装着孔１６の底面１６ｂには軸線Ｏを中心とした流路２１が所定の深さで形成されている。
【００２２】
デバイス１４の外周には、先端面１４ｂから基端側に向かう排出溝２２が形成されており、排出溝２２の溝底面２３に開口するように流路２１に連通して流体供給口２４が形成されている。流体供給口２４は、流路２１から排出溝２２に向かって先端側から基端側に向かうように軸線Ｏに対して傾斜して設けられ、掘削進行方向の後方（基端方向）に向かって溝底面２３に開口している。また、図に示すように鋼管１３に工具本体１１が挿入されている状態で、流体供給口２４が鋼管１３の内部に位置するように開口しており、つまり、流体供給口２４の開口位置が鋼管１３よりも先端に位置しないように設定されている。また、図１（ａ）に示すように、排出溝２２は互いに反対を向くようにデバイス１４の２箇所に設けられており、それぞれの排出溝２２に流体供給口２４が形成されている。また、溝底面２３の先端側には、溝底面２３が先端側に向かって拡がるような傾斜面２５が形成されている。
【００２３】
また、デバイス１４の排出溝２２が形成されていない外周部分には、先端側に所定の外径を有する摺接部２６と、摺接部２６の基端側で摺接部２６より外径の大きな大径部２７とが形成されており、摺接部２６と大径部２７の間の先端側を向く傾斜面が伝達面２８とされている。
【００２４】
また、掘削ビット１５は、掘削チップ３０が植設されているヘッド部３１と、ヘッド部３１の基端側に向けて設けられた軸部３２とを備えており、軸部３２が支持孔１７に挿入されて軸線方向に係止されることで、支持孔１７の中心軸Ｏ２を中心に回動自在となるようにデバイス１４に装着されている。ヘッド部３１は、先端視して略半円形状をしており、掘削時には図１（ａ）に示すような互いのヘッド部３１の位置関係となって拡径状態とされている。また、工具本体１１を回転方向Ｔの反対方向に回転させると中心軸Ｏ２を中心に回動することにより、互いのヘッド部３１の円弧面３１ａで略円形形状を形成するように縮径状態とされ、鋼管１３を通過可能とされる。
【００２５】
また、削孔ロッド１２は、軸線Ｏに沿って流路４０が貫通している管状のロッドで、工具本体１１の雌ネジ部２０に螺合可能な雄ネジ部４１が先端部に設けられており、雄ネジ部４１の基端側に凹部４２が形成されている。雌ネジ部２０に雄ネジ部４１を螺合させて、ピン孔１９に対応するように凹部４２を位置させ、固定ピン１８を挿入することで互いに軸線Ｏ方向に係止されることになり、流路２１と流路４０とが連続するように、削孔ロッド１２に工具本体１１が装着される。
【００２６】
また、鋼管１３の先端には、円筒状のケーシングトップ４５が溶接などにより取り付けられており、ケーシングトップ４５の内径が鋼管１３の内径より小径で、基端側の嵌合部４６が鋼管１３に嵌挿可能とされていて、嵌合部４６の基端面４７が鋼管１３の内側に位置している。図１（ｂ）に示すように、鋼管１３に工具本体１１を挿入した状態において、デバイス１４の摺接部２６の外周面がケーシングトップ４５の内周面に摺接可能で、デバイス１４の伝達面２８が基端面４７に当接可能とされている。また、流体供給口２４の開口位置がケーシングトップ４５よりも基端側に位置している。また、鋼管１３と削孔ロッド１２との間には所定の寸法の間隙４８が設けられている。
【００２７】
また、図２に示すように、鋼管１３には所定の間隔で注入剤を吐出するためのストレーナ孔５０が形成されており、ストレーナ孔５０には圧力弁５１が装着されている。圧力弁５１は、削孔作業時の鋼管１３の内側を掘削水が流通する際の圧力では開口されることなく、注入作業時の注入剤の圧力で開口されるように開口圧力が設定されているゴム製の弁で、図３に示すように、ストレーナ孔５０の内周面に嵌入可能な環状壁部５２と、環状壁部５２の内周面による流出口５３の一側端側を封止するような薄膜部５４とを有している。また、図３に示すように、環状壁部５２の外周面５２ａは薄膜部５４側に向けて外径が小さくなるようにテーパー状に形成されており、環状壁部５２の高さ寸法は鋼管１３の肉厚とほぼ同じ寸法に、薄膜部５４の半径寸法は環状壁部５２の高さ寸法より小さくなるように設定されている。
【００２８】
また、薄膜部５４の厚さｔは、開口圧力の設定によって０．２〜０．６ｍｍの範囲から適宜選定される。また、使用状況によって薄膜部５４に十字型スリット５５が形成されたり、中心部にピンホールが形成されたりすることによって、注入剤の吐出が調整される。そして、薄膜部５４が鋼管１３の内側に位置するように鋼管１３の外側から嵌入されて装着される。
【００２９】
上述したように構成されている掘削工具１０による削孔作業において、削孔ロッド１２の基端側が削孔機械（図示せず）に接続されて、軸線Ｏ回りの回転力、軸線Ｏ方向の推進力、および必要に応じて打撃力などの駆動力が加えられるとともに、流路４０に掘削水が高圧で供給される。この駆動力が削孔ロッド１２を介して工具本体１１に伝達されて、掘削ビット１５によって地山が掘削されて掘削孔が形成されつつ、伝達面２８から基端面４７に推進力が伝達されて鋼管１３が掘削孔に挿入されていく。また、掘削水は流路４０から流路２１に供給されて、流体供給口２４から排出溝２２に噴射される。そして、掘削箇所で生じて排出溝２２に流れ込んできた掘削屑は、噴射された掘削水によってさらに基端側へ押し流されて、間隙４８を通過して掘削孔の外に排出される。
【００３０】
このとき、ストレーナ孔５０には圧力弁５１が装着されているので、ストレーナ孔５０から掘削水が吐出することが抑制される。このような削孔作業で、削孔ロッド１２および鋼管１３が順次接続されて、所定の深さの掘削孔が形成される。削孔作業の後、掘削ビット１５を縮径状態にして工具本体１１および削孔ロッド１２を引き抜き、鋼管１３が地山に埋設された状態となる。
【００３１】
つぎに、注入作業において、鋼管１３の基端側から圧送ポンプによって注入された注入剤は、鋼管１３の内側を先端に向かって流されつつ、注入剤の圧力によって薄膜部５４が破けて外側に向かって変形して、圧力弁５１の流出口５３から地山に吐出される。また、薄膜部５４に十字型スリット５５やピンホールが形成されている場合には、十字型スリット５５やピンホールが拡がるように変形する。このように、注入剤が流出口５３から吐出されて地山に浸透し、地山が補強される。
【００３２】
上述したように、掘削工具１０のデバイス１４に形成されている流体供給口２４が、流体供給口２４の開口位置が鋼管１３の内部でケーシングトップ４５よりも基端側とされているとともに、基端方向に向かって溝底面２３に開口しているので、削孔水は基端側に向けて間隙４８に導入されるように噴射される。これにより、削孔水が鋼管１３の先端側へ流れることが抑制されるので、削孔水が地山に浸透することが抑制され、削孔水による地山の緩みなどの悪影響を防止することができる。さらに、削孔水の使用量を低減させる必要もないので、掘削屑の排出性能が低下することもなく、順調に削孔作業を行うことができる。また、図５に示したように、上方に向けて所定の角度を有して削孔する場合には、削孔水が基端側に向けて流れやすくなるので、鋼管１３の先端側へ削孔水が流出することがさらに抑制される。
【００３３】
また、圧力弁５１を装着することでストレーナ孔５０からの削孔水の吐出を抑制することができるので、削孔水による地山の緩みなどの悪影響を防止することができる。また、圧力弁５１は注入剤の圧力によって開口するように開口圧力が設定されているので、注入剤を確実に吐出することができる。たとえば、間隙４８の基端側は掘削孔の外側に開放されているので掘削屑を排出する掘削水が圧力弁５１に加える圧力は大気圧程度で、注入剤の注入圧力は１０×１０^３〜４０×１０^３Ｐａの範囲とされている。また、開口する際に外側へ変形する薄膜部５４が上述したような形状に形成されているとともに、鋼管１３の内側に位置しているので、薄膜部５４が鋼管１３の外側まで変形することがなく、注入剤によって確実に変形する。つまり、掘削孔の孔壁や、孔壁と鋼管１３との間に詰まった土砂が薄膜部５４の変形の障害とならないのである。これにより、規定の吐出量で注入剤を吐出することができ、確実に地山を補強することができる。
【００３４】
つぎに、図４に示す本発明の第２の実施形態である掘削工具１０Ａについて説明する。また、第１の実施形態の掘削工具１０と同一の構成である部分については同一の符号を付して説明を省略する。掘削工具１０Ａでは、流路４０および流路２１に配管６０が挿入されており、流路２１から傾斜面２５に開口するようなエア供給口６１と、流路２１から溝底面２３の基端側に向かって開口するような流体供給口６２とが形成されている。配管６０の先端部分には、流路２１内を先端側と基端側とで流体的に仕切るシール部６３が設けられており、配管６０の内部がエア流路６４とされ、配管６０と流路４０および流路２１との間隙が掘削水流路６５とされている。また、エア供給口６１はシール部６３によって仕切られた流路２１内の先端側に連通しており、流体供給口６２は流路２１内の基端側に連通している。
【００３５】
このような配管６０によって、エア流路６４から流路２１内の先端側に供給されたエアがエア供給口６１から噴出され、掘削水流路６５から流路２１内の基端側に供給された掘削水が流体供給口６２から噴出される。掘削箇所で生じた掘削屑は、掘削箇所に向かって噴出される掘削エアによって排出溝２２に導入されて鋼管１３の内側に入り込み、掘削水によって間隙４８を押し流されて排出される。つまり、掘削エアを噴射することで掘削箇所に掘削屑が溜まらずに流れ、鋼管１３の内側に入り込む掘削屑の流れにより掘削水が前方へ流れることが防止される。これにより、削孔水が掘削箇所から地山に浸透して悪影響を及ぼすことを防止できるとともに、掘削屑の排出性能の低下を防止することができるので、順調に削孔作業を行うことができる。
【００３６】
なお、本実施の形態においては、流体供給口２４，６２が基端方向に向かって開口しているが、流体供給口２４，６２から噴出される掘削水が掘削箇所に流れ出ないような位置に流体供給口２４，６２が形成されていれば、基端方向に向かって開口していなくてもよい。また、拡縮径の機能を有していない掘削ビットとリングビットとの組み合わせによって工具本体が構成されていてもよい。また、伝達面２８から基端面４７に推進力が伝達されて鋼管１３が掘削孔に挿入される構成でなく、鋼管１３の基端部に推進力が伝達されて掘削孔に挿入される構成の掘削工具に本発明を適用してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る掘削工具によれば、工具本体の流路に連通して形成されている流体供給口が鋼管内部にのみ開口しているので、掘削箇所から地山に掘削水が浸透することを防止することができ、掘削屑の排出性能を低下させることなく掘削水による地山の緩みを防止することができる。
また、流体供給口が工具本体の掘削進行方向の後方に向かって開口しているので、掘削箇所に掘削水が流れ出ることをさらに抑制することができるとともに、後方への掘削屑の排出をより順調に行うことができる。
また、エア供給口が掘削進行方向の前方に向かって開口しているので、噴出された掘削エアが掘削屑を鋼管内に導入するような流れを形成して、掘削水が前方へ流れることを抑制することができるとともに、掘削エアと掘削水とによって掘削屑の排出を順調に行なうことができる。
【００３８】
また、本発明に係る掘削工具によれば、ストレーナ孔に装着されている注入剤を吐出するための圧力弁の開口圧力の設定により、掘削作業時に掘削水が地山に流出することを防止することができ、注入作業時に確実に注入剤を吐出することができる。
また、鋼管の内面側に位置する薄膜部を圧力弁が有しているので、注入作業時の薄膜部の変形が孔壁や土砂に阻害されることなく、確実に圧力弁を開口させることができ、注入剤を順調に吐出させることができる。
また、上述したようなエア供給口と圧力弁とを備えた掘削工具によって、掘削作業時に掘削水が地山に浸透することを抑制することができるとともに、圧力弁から確実に注入剤を吐出することができる。
【００３９】
また、本発明に係る鋼管先受け工法によれば、掘削水が鋼管内部に噴出されるので、削孔水による地山の緩みを防止して、効率良く掘削屑を排出することができ、順調に掘削作業を進めることができる。
また、圧力弁によって掘削水の流出を防止するので、地山の緩みを防止することができ、注入剤の圧力で圧力弁が開口するので、確実に注入剤を吐出して地山を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における掘削工具先端部分で、（ａ）が掘削工具の先端視図で、（ｂ）が部分断面側面図である。
【図２】ストレーナ孔が装着された付近の鋼管の断面図である。
【図３】（ａ）が圧力弁の断面図で、（ｂ）が圧力弁の正面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における掘削工具の先端部分部分の断面側面図である。
【図５】鋼管先受け工法の説明図である。
【符号の説明】
１０掘削工具
１１工具本体
１２削孔ロッド
１３鋼管
２１流路
２４，６２流体供給口
５０ストレーナ孔
５１圧力弁
５４薄膜部
６１エア供給口
６４エア流路
Ｏ軸線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention comprises a drilling tool configured to insert a steel pipe while forming a drilling hole in a natural ground by the tool body, wherein a drilling rod having a tool body attached to the tip is inserted into the steel pipe, and The present invention relates to a steel pipe tip receiving method in which an injecting agent is injected after a drilling operation using the excavating tool to reinforce a natural ground.
[0002]
[Prior art]
In general, when excavating a natural ground having poor geology in tunnel excavation work, a method of tunnel excavation by reinforcing the natural ground in advance is used to prevent loosening of the tunnel wall surface. Conventionally, as a natural ground advance reinforcement method for such tunnel construction, a steel pipe is connected from the periphery of the excavation face to the outer side in the axial direction of the tunnel by a hydraulic jumbo while connecting multiple steel pipes. A steel pipe tip receiving method has been implemented in which an injectant is injected into a steel pipe that is buried and buried outside the tunnel excavation area to reinforce the natural ground.
[0003]
FIG. 5 shows a schematic construction situation of such a steel pipe tip receiving method. The figure is a cross-sectional view of the tunnel 1 under construction in the vicinity of the tunnel face 2 along the direction of travel. The upper surface of the tunnel 1 is provided with a reinforcing material 3 such as concrete or steel, and is continuously excavated in the tunnel 1. A predetermined range is indicated by a two-dot chain line 4. Further, in order to reinforce the natural ground, a plurality of steel pipes 5 are embedded outside the tunnel 1 and the excavation range, and the steel pipe 5 under construction connected to the hydraulic jumbo 6 and the injection 8 are injected. The steel pipe 5 after construction is shown in the figure. An excavation tool having a base end connected to a drive device mounted on the boom 7 of the hydraulic jumbo 6 includes an inner rod that transmits a striking force and a rotational force, a excavation bit that is attached to the tip of the inner rod, A steel pipe 5 into which a drill bit and an inner rod are inserted. A gap having a predetermined size is provided between the steel pipe 5 and the inner rod, and the excavation bit protrudes from the steel pipe 5 toward the distal end side. Further, a flow path for supplying drilling water is formed so as to penetrate the inner rod, and a fluid supply port is formed in the excavation bit to eject the drilling water toward the excavation site.
[0004]
Then, the steel pipe 5 is inserted into the excavation hole with the advance of the excavation bit to be excavated in advance, and the inner rod and the steel pipe 5 are sequentially connected to embed the steel pipe 5 to a predetermined depth. At this time, excavation debris such as earth and sand and debris generated by excavation is washed away by the drilling water supplied at a high pressure through the inner rod, and is discharged out of the excavation hole through the gap between the steel pipe 5 and the inner rod. . After such a drilling operation, the excavation bit and the inner rod are recovered, and the injection 8 is injected into the steel pipe 5 in the injection operation, and then injected from the steel pipe 5 into the ground as shown in the state after construction. The agent 8 penetrates and the natural ground is strengthened. In such an injection operation, the injection 8 is discharged from the check valve installed in the strainer hole formed in the steel pipe 5 to the natural ground side. (For example, refer to Patent Document 1.)
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-121073 (FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the steel pipe tip receiving method, the drilling water permeates from the excavation site into the ground during the drilling work, and this has an adverse effect on the structure of the ground surface when the soil cover is shallow. There was a risk that the ground would loosen in the case of a soft formation. Moreover, the drilling water also flowed out from the strainer hole for discharging the infusate and penetrated into the ground. In order to avoid such a situation, the drilling water must not be used or the amount of drilling water used must be reduced, and the drilling waste accumulates in the gap between the steel pipe and the inner rod. There was a problem that the discharge performance of the would be reduced. Thus, it becomes difficult for the drilling waste to be discharged, so that not only the drilling speed becomes extremely slow, but also the drilling operation cannot be continued. In addition, even when excavation waste is discharged using only air instead of drilling water, sufficient discharge performance cannot be obtained.
[0007]
In addition, when the check valve is opened by the internal pressure of the infusate or the check valve is separated during the injection operation as in Patent Document 1, the outer side of the steel pipe is the hole wall of the excavation hole. Therefore, the check valve may not be able to be opened by being blocked by the hole wall. In particular, depending on the excavation state, the earth and sand may be clogged between the steel pipe and the excavation hole, and there has been a problem that the pressure of the earth and sand becomes an obstacle to the opening. Thus, since it becomes difficult to open the check valve, it becomes difficult for the injection agent to be discharged from the strainer hole, and the effect of sufficiently strengthening the natural ground cannot be obtained.
[0008]
The present invention has been made under such a background, and it is possible to prevent the natural ground from being loosened by drilling water and to smoothly discharge the drilling debris. The purpose is to provide a steel pipe tip receiving method that can be used to reliably obtain a ground reinforcement effect.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A drilling tool according to the present invention includes a drilling rod that can be driven to rotate about an axis, a tool body that is mounted in front of the drilling traveling direction of the drilling rod, and the drilling rod inserted therein. In the excavation tool configured to include a cylindrical steel pipe having a predetermined gap with respect to the rod, a flow path for supplying drilling water forward in the axial direction is provided in the tool body, and the flow A fluid supply port that communicates with the passage and ejects drilling water is formed only at a position that opens inside the steel pipe.
[0010]
In the excavation tool of this invention, the fluid supply port formed in communication with the flow path of the tool body is opened only inside the steel pipe, that is, the opening position of the fluid supply port is on the proximal side from the distal end portion of the steel pipe. Therefore, the drilling water supplied from the drilling rod along the axis to the flow path provided in the tool main body is ejected from the fluid supply port toward the inside of the steel pipe. . The ejected drilling water forms a flow that pushes the drilling debris toward the gap between the steel pipe and the drilling rod, and the flow of drilling water to the drilling site is suppressed. The looseness of natural ground due to penetration into the ground is prevented. That is, conventionally, since the fluid supply port was formed so as to open from the tip of the steel pipe toward the excavation site, the amount of drilling water penetrating from the excavation site into the natural ground was large. As described above, by forming the fluid supply port, it is possible to reduce the amount of drilling water penetrating into the natural ground. In addition, since the supply amount of the drilling water is the same as the conventional one, the drilling waste is discharged without accumulating, and the drilling operation can proceed smoothly. Thereby, while being able to prevent the fall | exhaustion performance of excavation waste, it can prevent the looseness of the natural ground by excavation water.
[0011]
Moreover, the excavation tool according to the present invention is the excavation tool described above, wherein the fluid supply port opens toward the rear of the excavation direction of the tool body.
In the excavation tool of the present invention, the fluid supply port opens toward the rear in the excavation progress direction of the tool body, that is, inclines from the front to the rear in the excavation progress direction as it goes to the side from the flow path. Since the fluid supply port is formed, the drilling water is ejected from the fluid supply port toward the rear in the excavation traveling direction, and the excavation water is prevented from flowing forward. Thereby, while being able to further reduce the quantity of the drilling water which permeates the natural ground from the excavation site, the discharge of the drilling waste to the rear can be performed more smoothly.
[0012]
Further, the excavation tool according to the present invention is the excavation tool described above, and is provided with an air flow path for supplying the drilling air independently of the flow path, and the drilling tool communicates with the air flow path. The air supply port which ejects air is opening toward the front of the excavation progress direction.
[0013]
In the excavation tool of this invention, since the air flow path for supplying the drilling air is provided independently of the flow path, the drilling water and the drilling air are respectively supplied to the tool body and communicated with the air flow path. Since the air supply port for ejecting the drilling air is opened forward in the excavation direction, the excavation air is ejected to the excavation site. Drilling debris generated at the excavation site is introduced into the steel pipe by the drilling air, and is expelled by the gap between the steel pipe and the drilling rod by the drilling water. As described above, the drilling air forms a flow for introducing the drilling waste into the steel pipe, so that the drilling water can be prevented from flowing forward and the drilling waste can be discharged more smoothly.
[0014]
  The excavation tool according to the present invention isA cutting tool as described above,A strainer hole fitted with a pressure valve for discharging the injection is formed in the steel pipe, and the pressure valve is set not to open at the pressure through which the drilling water flows but to open at the injection pressure of the injection It is characterized by being.
[0015]
In the drilling tool of the present invention, a strainer hole is formed in the steel pipe, and a pressure valve for discharging the injection agent is attached to the strainer hole, and the opening pressure of the pressure valve is the pressure at which the drilling water flows. Since it is set so that it may open with the injection pressure of an injection agent, it is suppressed that excavation water flows into a natural ground at the time of excavation work. In other words, when the pressure valve is not installed, drilling water may flow out of the strainer hole and penetrate into the ground, and the ground may be loosened. The outflow is suppressed and the looseness of the natural ground can be prevented. Further, since the pressure valve opens at the pressure for discharging the injection during the injection operation, the injection is reliably discharged and penetrates into the ground. Thereby, the reinforcement effect of a natural ground can be acquired reliably.
[0016]
  Further, in the excavation tool of the present invention, for example, in the excavation tool in which the fluid supply port opens inside the steel pipe toward the rear in the excavation progress direction of the tool body, and an air flow path for supplying drilling air is provided, Since a steel pipe equipped with a pressure valve having a thin film portion is provided, it is possible to prevent drilling water from penetrating into the natural ground during excavation work and to reliably inject from the pressure valve during injection work Can be discharged. Thereby, loosening of a natural ground can be prevented and the reinforcement effect can be acquired.
[0017]
  Moreover, the excavation tool which concerns on this invention is an excavation tool mentioned above, Comprising: The said pressure valve has a thin film part located in the inner surface side of the said steel pipe, It is characterized by the above-mentioned.
  In the drilling tool of the present invention, since the pressure valve has a thin film portion located on the inner surface side of the steel pipe, outflow of drilling water is suppressed by the thin film portion during excavation work, and the thin film portion is deformed during injection work. The infusate is discharged. At this time, the thin film portion is deformed toward the outside by the pressure from the inside of the steel pipe. However, since the thin film portion is located on the inner surface side of the steel pipe, the deformation of the thin film portion is inhibited by the hole wall of the drilling hole. Without opening the pressure valve. Moreover, the earth and sand clogged between the steel pipe and the excavation hole do not obstruct the opening of the pressure valve. Thereby, an injection agent can be flowed out smoothly and the favorable reinforcement effect of a natural ground can be acquired.
[0018]
In addition, the steel pipe tip receiving method according to the present invention includes a drilling operation in which a drilling hole is formed in a natural ground and a steel pipe is inserted, and a steel pipe is left in the natural ground and a drilling rod and a tool body are drawn out and then injected. In the steel pipe tip receiving method that injects the agent and reinforces the natural ground, drilling water for expelling drilling waste generated during drilling work is jetted from the fluid supply port of the tool body into the steel pipe. It is characterized by that. Further, the pressure valve mounted in the strainer hole of the steel pipe is closed during the drilling operation, and the pressure valve is opened by the pressure of the injection agent during the injection operation.
[0019]
In the steel pipe tip receiving method of the present invention, the drilling water generated during drilling work is swept away by the drilling water ejected from the fluid supply port of the tool body into the steel pipe, so that the drilling water penetrates into the ground from the drilling point. It is possible to prevent loosening of the natural ground due to the end, and the excavation work can proceed smoothly since the excavation waste is discharged without accumulating. In addition, since the pressure valve attached to the strainer hole of the steel pipe is closed during drilling work, it is possible to prevent outflow of drilling water, and it opens with the pressure of the infusate during injection work. Can be discharged, and the natural ground can be reliably reinforced by preventing the natural ground from loosening.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a tip portion of an excavation tool 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a view of the excavation tool 10 viewed from the tip end side of the axis O, and FIG. ) Is a partial cross-sectional side view of the excavating tool 10, and the cross-sectional portion of FIG. 1B is a cross-section taken along AOA 'shown in FIG. Moreover, the direction of the arrow shown to Fig.1 (a) is the rotation direction T at the time of excavation, the left side of FIG.1 (b) is made into the front end side of the excavation tool 10, and the front end direction is made into the front of the excavation progress direction. In this embodiment, the excavation tool 10 includes a tool body 11 that excavates a natural ground located at the foremost end, a drill rod 12 that attaches the tool body 11 to the tip and transmits a driving force, and a drill rod 12. A cylindrical steel pipe 13 that can be inserted is provided.
[0021]
The tool main body 11 includes a device 14 that can be attached to the drilling rod 12, and excavation bits 15 that are attached to two positions at the tip of the device 14. The device 14 is a substantially columnar member centered on the axis O, and a mounting hole 16 for mounting the drilling rod 12 is opened around the axis O on the base end surface 14a, and excavation is made on the tip end surface 14b. Support holes 17 for rotatably supporting the bit 15 are opened at two positions with the position shifted from the axis O as the center. Near the base end portion of the inner peripheral surface 16 a of the mounting hole 16, a pin hole 19 for inserting the fixing pin 18 perpendicular to the axis O is formed so that the side surface opens into the mounting hole 16. A female screw portion 20 is formed on the inner peripheral surface 16a on the more distal end side, and a flow path 21 centered on the axis O is formed on the bottom surface 16b of the mounting hole 16 with a predetermined depth.
[0022]
A discharge groove 22 is formed on the outer periphery of the device 14 from the front end surface 14b toward the base end side, and a fluid supply port 24 is formed in communication with the flow path 21 so as to open to the groove bottom surface 23 of the discharge groove 22. Has been. The fluid supply port 24 is provided to be inclined with respect to the axis O so as to be directed from the distal end side toward the proximal end side from the flow path 21 toward the discharge groove 22, and toward the rear (base end direction) in the excavation progress direction. The groove bottom 23 is open. Further, as shown in the figure, in a state where the tool main body 11 is inserted into the steel pipe 13, the fluid supply port 24 is opened so as to be located inside the steel pipe 13, that is, the opening position of the fluid supply port 24 is It is set so as not to be positioned at the tip of the steel pipe 13. Further, as shown in FIG. 1A, the discharge grooves 22 are provided at two positions of the device 14 so as to face each other, and a fluid supply port 24 is formed in each of the discharge grooves 22. Further, an inclined surface 25 is formed on the front end side of the groove bottom surface 23 so that the groove bottom surface 23 expands toward the front end side.
[0023]
Further, the outer peripheral portion of the device 14 where the discharge groove 22 is not formed has a sliding contact portion 26 having a predetermined outer diameter on the distal end side, and an outer diameter larger than the sliding contact portion 26 on the proximal end side of the sliding contact portion 26. A large large-diameter portion 27 is formed, and an inclined surface facing the tip side between the sliding contact portion 26 and the large-diameter portion 27 is a transmission surface 28.
[0024]
Further, the excavation bit 15 includes a head portion 31 in which the excavation tip 30 is implanted and a shaft portion 32 provided toward the proximal end side of the head portion 31, and the shaft portion 32 is provided in the support hole 17. The device 14 is mounted on the device 14 so as to be rotatable about the central axis O2 of the support hole 17 by being inserted into the shaft and locked in the axial direction. The head portion 31 has a substantially semicircular shape when viewed from the tip, and is in a diameter-expanded state due to the positional relationship between the head portions 31 as shown in FIG. Further, when the tool body 11 is rotated in the direction opposite to the rotation direction T, the tool body 11 is rotated about the central axis O2, thereby reducing the diameter of the arcuate surface 31a of the head portions 31 so as to form a substantially circular shape. And can pass through the steel pipe 13.
[0025]
The drilling rod 12 is a tubular rod through which the flow path 40 passes along the axis O, and a male screw portion 41 that can be screwed into the female screw portion 20 of the tool main body 11 is provided at the tip portion. A recess 42 is formed on the base end side of the male screw portion 41. The male screw portion 41 is screwed into the female screw portion 20, the concave portion 42 is positioned so as to correspond to the pin hole 19, and the fixing pin 18 is inserted to be locked to each other in the axis O direction. The tool body 11 is mounted on the drill rod 12 so that the flow path 21 and the flow path 40 are continuous.
[0026]
A cylindrical casing top 45 is attached to the distal end of the steel pipe 13 by welding or the like. The inner diameter of the casing top 45 is smaller than the inner diameter of the steel pipe 13, and the fitting portion 46 on the proximal end side is attached to the steel pipe 13. The base end surface 47 of the fitting portion 46 is located inside the steel pipe 13. As shown in FIG. 1B, the outer peripheral surface of the sliding contact portion 26 of the device 14 can be slidably contacted with the inner peripheral surface of the casing top 45 in a state where the tool body 11 is inserted into the steel pipe 13, and the transmission of the device 14 is performed. The surface 28 can be brought into contact with the base end surface 47. Further, the opening position of the fluid supply port 24 is located closer to the base end side than the casing top 45. A gap 48 having a predetermined size is provided between the steel pipe 13 and the drilling rod 12.
[0027]
As shown in FIG. 2, the steel pipe 13 is formed with strainer holes 50 for discharging the injection agent at predetermined intervals, and a pressure valve 51 is attached to the strainer hole 50. The opening pressure of the pressure valve 51 is set so that the pressure valve 51 is not opened by the pressure when the drilling water flows through the inside of the steel pipe 13 during the drilling operation, but is opened by the pressure of the injection agent during the injection operation. As shown in FIG. 3, an annular wall portion 52 that can be fitted into the inner peripheral surface of the strainer hole 50 and one side end side of the outflow port 53 formed by the inner peripheral surface of the annular wall portion 52 are sealed. And a thin film portion 54 that stops. As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface 52a of the annular wall 52 is formed in a tapered shape so that the outer diameter decreases toward the thin film portion 54, and the height of the annular wall 52 is a steel pipe. The radial dimension of the thin film portion 54 is set so as to be smaller than the height dimension of the annular wall portion 52 so as to be approximately the same as the thickness of 13.
[0028]
Further, the thickness t of the thin film portion 54 is appropriately selected from the range of 0.2 to 0.6 mm depending on the setting of the opening pressure. Further, the injection of the injection is adjusted by forming a cross-shaped slit 55 in the thin film portion 54 or forming a pinhole in the central portion depending on the use situation. Then, the thin film portion 54 is fitted and attached from the outside of the steel pipe 13 so that the thin film portion 54 is located inside the steel pipe 13.
[0029]
In the drilling operation by the excavating tool 10 configured as described above, the proximal end side of the drilling rod 12 is connected to a drilling machine (not shown), and the rotational force around the axis O and propulsion in the direction of the axis O are performed. A force and a driving force such as a striking force are applied as necessary, and drilling water is supplied to the flow path 40 at a high pressure. This driving force is transmitted to the tool body 11 through the drilling rod 12, and the ground is excavated by the excavation bit 15 to form a drilling hole, while the propulsive force is transmitted from the transmission surface 28 to the base end surface 47. The steel pipe 13 is inserted into the excavation hole. Further, the drilling water is supplied from the flow path 40 to the flow path 21 and is jetted from the fluid supply port 24 to the discharge groove 22. Then, the drilling debris generated at the excavation site and flowing into the discharge groove 22 is further pushed to the base end side by the jetted drill water, passes through the gap 48 and is discharged out of the drill hole.
[0030]
At this time, since the pressure valve 51 is attached to the strainer hole 50, the discharge of the drilling water from the strainer hole 50 is suppressed. In such a drilling operation, the drilling rod 12 and the steel pipe 13 are sequentially connected to form a drilling hole having a predetermined depth. After the drilling operation, the excavation bit 15 is reduced in diameter, the tool body 11 and the drill rod 12 are pulled out, and the steel pipe 13 is buried in the ground.
[0031]
Next, in the injection operation, the injection injected from the proximal end side of the steel pipe 13 by the pumping pump is made to flow toward the tip inside the steel pipe 13 and the thin film portion 54 is broken by the pressure of the injection to the outside. Deformed toward the ground and discharged from the outlet 53 of the pressure valve 51. In addition, when the cross-shaped slit 55 and the pinhole are formed in the thin film portion 54, the cross-shaped slit 55 and the pinhole are deformed so as to expand. In this way, the injecting agent is discharged from the outflow port 53 and penetrates into the natural ground, and the natural ground is reinforced.
[0032]
As described above, the fluid supply port 24 formed in the device 14 of the excavation tool 10 has an opening position of the fluid supply port 24 on the base end side of the casing top 45 inside the steel pipe 13. Since it opens to the groove bottom face 23 toward the end direction, the drilling water is injected so as to be introduced into the gap 48 toward the base end side. Thereby, since the drilling water is suppressed from flowing to the tip side of the steel pipe 13, the drilling water is suppressed from penetrating into the natural ground, and the adverse effect such as loosening of the natural ground due to the drilling water is prevented. Can do. Furthermore, since it is not necessary to reduce the amount of drilling water used, the drilling operation can be performed smoothly without lowering the performance of excavating waste. Further, as shown in FIG. 5, when drilling at a predetermined angle upward, the drilling water tends to flow toward the proximal end side, so that the drilling is performed toward the distal end side of the steel pipe 13. The outflow of pore water is further suppressed.
[0033]
Moreover, since the discharge of drilling water from the strainer hole 50 can be suppressed by mounting the pressure valve 51, adverse effects such as loosening of natural ground due to the drilling water can be prevented. Moreover, since the opening pressure is set so that the pressure valve 51 may be opened by the pressure of the infusate, the infusate can be discharged reliably. For example, since the base end side of the gap 48 is open to the outside of the excavation hole, the pressure applied to the pressure valve 51 by the excavating water that discharges the excavated debris is about atmospheric pressure, and the injection pressure of the injection is 10 × 10³~ 40x10³The range is Pa. Moreover, since the thin film part 54 which deform | transforms outside when opening is formed in the shape as mentioned above, and is located inside the steel pipe 13, the thin film part 54 may deform | transform to the outer side of the steel pipe 13. Without deformation, it is surely deformed by the injection. That is, the hole wall of the excavation hole and the earth and sand clogged between the hole wall and the steel pipe 13 do not become an obstacle to the deformation of the thin film portion 54. Thereby, an injection agent can be discharged by the prescribed discharge amount, and a natural ground can be reinforced reliably.
[0034]
Next, an excavation tool 10A according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 will be described. Moreover, about the part which is the same structure as the excavation tool 10 of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. In the excavation tool 10A, a pipe 60 is inserted into the flow path 40 and the flow path 21, and an air supply port 61 that opens from the flow path 21 to the inclined surface 25, and a proximal end side of the groove bottom surface 23 from the flow path 21. And a fluid supply port 62 that opens toward the top. A seal portion 63 that fluidly partitions the inside of the flow path 21 between the front end side and the base end side is provided at the distal end portion of the pipe 60, and the inside of the pipe 60 serves as an air flow path 64. A gap between the channel 40 and the channel 21 is a drilling water channel 65. In addition, the air supply port 61 communicates with the distal end side in the flow path 21 partitioned by the seal portion 63, and the fluid supply port 62 communicates with the proximal end side in the flow path 21.
[0035]
By such a pipe 60, air supplied from the air flow path 64 to the distal end side in the flow path 21 is ejected from the air supply port 61 and supplied from the drilling water flow path 65 to the proximal end side in the flow path 21. Drilling water is ejected from the fluid supply port 62. Excavation debris generated at the excavation site is introduced into the discharge groove 22 by excavation air ejected toward the excavation site, enters the inside of the steel pipe 13, and is expelled through the gap 48 by the excavation water. In other words, the drilling air is jetted so that the drilling debris flows without accumulating at the drilling site, and the drilling debris flowing into the steel pipe 13 prevents the drilling water from flowing forward. As a result, the drilling water can be prevented from penetrating into the natural ground from the excavation site and adversely affected, and the discharge performance of the drilling waste can be prevented from being lowered, so that the drilling operation can be performed smoothly. .
[0036]
In the present embodiment, the fluid supply ports 24 and 62 open toward the base end, but the drilling water ejected from the fluid supply ports 24 and 62 does not flow to the excavation site. As long as the fluid supply ports 24 and 62 are formed, the fluid supply ports 24 and 62 may not be open toward the proximal direction. Moreover, the tool main body may be comprised by the combination of the excavation bit and ring bit which do not have the function of an expansion / contraction diameter. In addition, the propulsive force is transmitted from the transmission surface 28 to the base end surface 47 and the steel pipe 13 is inserted into the excavation hole, but the propulsive force is transmitted to the base end portion of the steel pipe 13 and inserted into the excavation hole. The present invention may be applied to a drilling tool.
[0037]
【The invention's effect】
As explained above, according to the excavation tool according to the present invention, the fluid supply port formed in communication with the flow path of the tool body is opened only inside the steel pipe, so excavation from the excavation point to the natural ground It is possible to prevent water from penetrating, and it is possible to prevent the natural ground from being loosened by the drilling water without reducing the discharge performance of the drilling waste.
In addition, since the fluid supply port opens toward the rear of the tool body in the direction of excavation, it is possible to further prevent the drilling water from flowing to the excavation site and to further smoothly discharge the excavation waste to the rear. Can be done.
In addition, since the air supply port opens toward the front in the direction of excavation, the flow of excavation air forms a flow that introduces excavation debris into the steel pipe, and the drilling water flows forward. In addition to being able to suppress, excavation waste can be discharged smoothly by the excavation air and the excavation water.
[0038]
Further, according to the excavation tool according to the present invention, the setting of the opening pressure of the pressure valve for discharging the injection agent attached to the strainer hole prevents the excavation water from flowing into the ground during excavation work. The injection can be reliably discharged during the injection operation.
Moreover, since the pressure valve has a thin film portion located on the inner surface side of the steel pipe, it is possible to reliably open the pressure valve without hindering deformation of the thin film portion during the pouring operation by the hole wall or earth and sand. The injection can be smoothly discharged.
Further, the excavating tool having the air supply port and the pressure valve as described above can suppress the drilling water from penetrating into the natural ground during excavation work, and reliably discharge the injection from the pressure valve. be able to.
[0039]
In addition, according to the steel pipe tip receiving method according to the present invention, the drilling water is jetted into the steel pipe, so that it is possible to prevent the rocks from loosening due to drilling water and to efficiently discharge the drilling waste. Excavation work can proceed.
Moreover, since the outflow of drilling water is prevented by the pressure valve, the looseness of the ground can be prevented, and the pressure valve opens with the pressure of the infusate. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are front end views of a drilling tool according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a steel pipe near a strainer hole.
3A is a cross-sectional view of a pressure valve, and FIG. 3B is a front view of the pressure valve.
FIG. 4 is a cross-sectional side view of a tip portion of an excavation tool according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a steel pipe tip receiving method.
[Explanation of symbols]
10 Drilling tools
11 Tool body
12 Drilling rod
13 Steel pipe
21 Channel
24, 62 Fluid supply port
50 strainer hole
51 Pressure valve
54 Thin film part
61 Air supply port
64 Air flow path
O axis

Claims

A drilling rod that can be driven to rotate about an axis, a tool body that is mounted in front of the drilling direction of the drilling rod, and a predetermined gap with respect to the drilling rod with the drilling rod inserted. In a drilling tool configured to have a cylindrical steel pipe having,
A flow path for supplying drilling water forward in the axial direction is provided in the tool body, and a fluid supply port that communicates with the flow path and ejects drilling water is formed only at a position that opens inside the steel pipe. Excavation tool characterized by that.

The excavation tool according to claim 1,
The excavation tool, wherein the fluid supply port opens toward the rear of the excavation direction of the tool body.

The excavation tool according to claim 1 or 2,
An air flow path for supplying drilling air is provided independently of the flow path, and an air supply port that communicates with the air flow path and ejects the drilling air opens forward in the excavation progress direction. Excavation tool characterized by that.

The excavation tool according to any one of claims 1 to 3,
A strainer hole fitted with a pressure valve for discharging the injection is formed in the steel pipe, and the pressure valve is set not to open at the pressure through which the drilling water flows but to open at the injection pressure of the injection Excavation tool characterized by being made.

The excavation tool according to claim 4,
The excavation tool, wherein the pressure valve has a thin film portion located on the inner surface side of the steel pipe.

Drilling work to form a drilling hole in the natural ground and insert a steel pipe, and injection work to reinforce the natural ground by injecting an injection agent after leaving the steel pipe in the natural ground and pulling out the drilling rod and tool body In the steel pipe tip receiving method having
A steel pipe tip receiving method characterized in that excavation water for expelling excavation waste generated during drilling is ejected from the fluid supply port of the tool body into the steel pipe.

Drilling work to form a drilling hole in the natural ground and insert a steel pipe, and injection work to reinforce the natural ground by injecting an injection agent after leaving the steel pipe in the natural ground and pulling out the drilling rod and tool body In the steel pipe tip receiving method having
A steel pipe tip receiving method, wherein a pressure valve attached to a strainer hole of the steel pipe is closed during drilling work, and the pressure valve is opened by the pressure of an infusate during injection work.