JP4405043B2 - 掘削工具 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、回転打撃掘削により掘削孔を穿孔する掘削工具に係り、特に、二重管工法を利用した単管掘削に適用される掘削工具に関する。
【0002】
【従来の技術】
二重管工法を利用した単管掘削には、一般にリングビットと呼称される掘削工具が使用される。この掘削工具は、円筒状をなす工具本体の先端に刃体を植設したもので、先端を土壌や岩等の掘削対象に向けて掘削対象に対し垂直ないしは所定の角度で立設させ、回転打撃掘削を行うことにより、掘削孔が穿孔される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記単管掘削は、一般に砂質土や破砕性の高い岩に対して使用される。これは、円筒状をなす掘削工具の内部に、掘削された岩からなる円柱状のコアが形成されるが、破砕性の低い岩に使用すると、このコアが長大となって、掘削や、掘削後の、掘削工具を介した薬液注入等に支障を来すためである。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、二重管工法を利用した単管掘削に使用され、特に、破砕性の低い岩も掘削可能な掘削工具の提供をその目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状をなす工具本体と、この工具本体の先端に設けられた刃体とを備え、工具本体をその軸線を中心に回転させて掘削を行う、単管掘削に用いられる掘削工具において、工具本体の内周面が、少なくとも前記工具本体の先端部にて、工具本体の軸線に対し偏心しており、前記内周面の偏心に伴い前記内周面に形成された前記工具本体の先端側を向く段差部に、第二の刃体が設けられていることを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
本発明に係る掘削工具の構造の例を図1及び図2に示す。図中符号1は工具本体で、工具本体1は円筒状をなし、その基端部(図1では上部)外周面には、掘削装置のロッド(図示せず。)との連結用のネジ部1aが螺設されている。
【0007】
工具本体1の内周面は、通常、工具本体1の軸線Aと同軸をなしている(以下、この部分を「同軸部1b」と呼称する。)が、本発明に係る掘削工具では、工具本体1の先端部が、工具本体1の長手方向に沿った所定幅にわたり縮径されるとともに、その内周面の一部(図中左端部)が同軸部1bと同一面をなすよう、径方向に沿って一方側(図中左側)にずらされている(以下、この部分を、「偏心部1c」と呼称する。)。その結果、偏心部1cの軸線A′は、工具本体1の軸線Aに対し、図2に符号Sで示すように、一方側に偏心する。
【0008】
また、偏心部1cの形成に伴い、偏心部1cの他方側には、同軸部1bとの間に、符号1d、1eで示すような段差部が形成される。このうち、工具本体1の基端側を向く段差部1dは、偏心部1cと同軸部1bとの間の平滑性を維持するよう、軸線A,A′に対し比較的緩い角度で形成されている。一方、工具本体1の先端側を向く段差部1eは、後述する刃体3植設用のスペースを確保するため、軸線A,A′に対し比較的急角度で形成されている。
【0009】
符号2は、工具本体1の先端面に形成された稜線部に、工具本体1の周方向に沿って、工具本体1の内外方に向け千鳥状に植設された刃体である。また、符号3は、工具本体1の先端側を向く段差部1eに、先端内方に向け植設された、第二の刃体である。これらの刃体2,3の材質には、例えば超硬合金等が使用される。更に、符号4a〜4dは、いずれも掘削性能及び掘削屑の排除性向上のため、工具本体1に設けられた凹部である。
【0010】
掘削に際しては、通常の二重管工法における単管掘削と同様、掘削工具の先端を掘削対象に向けて掘削対象に対し垂直ないしは所定の角度で立設させ、回転打撃掘削を行う。具体的には、掘削装置のロッド及び工具本体1を介して刃体2に付与された回転力及び衝撃力により、刃体2が掘削対象を掘削し、掘削孔が穿孔される。
【0011】
この場合、工具本体1の内部には、掘削された土壌や岩からなる円柱状のコアが形成されるが、この掘削工具では、工具本体1の先端部に、その軸線A′を工具本体1の軸線Aに対し偏心させてなる偏心部1cが形成されているため、コアが、偏心部1cの形成位置に応じた適当な長さで強制的に偏心、屈曲されて破砕する。従って、破砕性の低い岩を掘削した場合でも、コアが長大となることはない。その結果、この掘削工具によれば、従来掘削が不可能であった、破砕性の低い岩に対しても単管掘削が可能となる。
【0012】
破砕されたコアは、自重により掘削孔底に順次落下して二次破砕され、上方から工具本体1内に供給された空気や水等の流体により、凹部4a〜4bを介して外方に排除され、更に、掘削孔壁と工具本体1及び掘削装置のロッドとの間に形成された隙間を介して、地上へと排除される。
【0013】
また、本実施形態の場合、工具本体1の先端側を向く段差部1eに第二の刃体3が植設されているため、工具本体1の内部に形成されたコアがこの刃体3によっても破砕され、コアの破砕性が向上するとともに、コアとの接触による段差部1eの磨耗も防止される。更に、工具本体1の基端側を向く段差部1dが、偏心部1cと同軸部1bとの間の平滑性を維持するよう比較的緩い角度で形成されているため、偏心部1cにて破砕されたコアがこの段差部1dに引っ懸かることなく、円滑に掘削孔底に落下して容易に二次破砕される。
【0014】
しかも、掘削に際しては工具本体1が軸線Aを中心として回転するため、偏心部1cの形成方向も、工具本体1の回転に伴い順次変化する。従って、工具本体1に偏心部1cを形成した場合でも、偏心部1cの偏心方向に沿って掘削孔が偏向することはない。その結果、掘削孔の屈曲が防止され、直進性の高い掘削が実施可能となる。
【0015】
掘削終了後は、工具本体1内に薬液注入用の管を挿入し、この管を介して掘削孔内に薬液を注入するとともに、必要に応じ掘削孔から掘削工具を引き抜く。
【0016】
なお、本発明に係る掘削工具の具体的形状等は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能であることはいうまでもない。例えば、偏心部1cを同軸部1bに対し縮径せず、単にその軸線A′を偏心させた構成としたり、偏心部1cの軸線A′を、工具本体1の軸線Aに対し傾けることにより、偏心部1cの軸線A′を偏心させた構成としてもよい。また、工具本体1の内周面における偏心部1cの形成位置や幅、あるいは偏心量等は、目的とするコアの長さ等によって任意に設定可能である。
【0017】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の掘削工具では、工具本体の先端部に偏心部が形成されているため、コアが、偏心部の形成位置に応じた適当な長さで強制的に偏心、屈曲されて破砕し、長大なコアの形成が防止される。その結果、本発明の掘削工具によれば、従来掘削が不可能であった、破砕性の低い岩に対しても単管掘削が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る掘削工具の構造の例を示す図2中I−I線に沿った断面図である。
【図2】 図1に示す掘削工具の図1中矢印IIに沿った正面図である。
【符号の説明】
1 工具本体
1b 同軸部(工具本体の内周面)
1c 偏心部(工具本体の内周面)
1d,1e 段差部
2 刃体
3 第二の刃体
A 工具本体の軸線
Claims (1)
- 円筒状をなす工具本体と、この工具本体の先端に設けられた刃体とを備え、前記工具本体をその軸線を中心に回転させて掘削を行う、単管掘削に用いられる掘削工具において、
前記工具本体の内周面が、少なくとも前記工具本体の先端部にて、前記工具本体の軸線に対し偏心しており、
前記内周面の偏心に伴い前記内周面に形成された前記工具本体の先端側を向く段差部に、第二の刃体が設けられていることを特徴とする掘削工具。
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JP2000159072A JP4405043B2 (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | 掘削工具 |
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JP2000159072A JP4405043B2 (ja) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | 掘削工具 |
Publications (2)
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Family
ID=18663447
Family Applications (1)
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Families Citing this family (3)
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- 2000-05-29 JP JP2000159072A patent/JP4405043B2/ja not_active Expired - Lifetime
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