JP4628577B2

JP4628577B2 - Drilling bit

Info

Publication number: JP4628577B2
Application number: JP2001105500A
Authority: JP
Inventors: 勝弘杉本; 渉今岡; 文隆嘉屋
Original assignee: YAMAMOTO ROCK MACHINE LTD; Nisshoku Corp
Current assignee: YAMAMOTO ROCK MACHINE LTD; Nisshoku Corp
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2002295166A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば根茎のある地盤の掘削に用いられる穿孔用ビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アースアンカー等を埋没・設置するための孔は、立ち木等があらかじめ取り除かれ、整地が行われた地面の所望の位置に、先端に超硬質のチップ（刃）が埋め込まれた穿孔用ビットを押し当て、この穿孔用ビットで回転および打撃作用を加えることによって形成されていた。
【０００３】
ところが、最近では、地山補強をするために、立ち木等を残した状態で前記アースアンカー等を埋没・設置することがしばしば行われるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、立ち木等が残った状態の地山表層には立ち木の根茎が張りめぐらされており、本来は土砂や岩盤などの掘削に用いられていた従来の穿孔用ビットでは、弾力性のある立ち木の根茎をうまく処理できず、立ち木の根茎によって穿孔用ビットが滑ったり、立ち木の根茎が移動することにより、穿孔用ビットの進行方向が変わったり、穿孔用ビットが前進しなくなるという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、土砂や岩盤等を掘削できるとともに、立ち木等の根茎に対しても容易に切断や穿孔を行うことができる穿孔用ビットを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の穿孔用ビットは、ビット本体の上端部に、複数のチップ部が放射状に設けられており、全てまたは一部の前記チップ部の上端に、ビット本体の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられている穿孔用ビットであって、
前記チップ部が、ビット本体の上端部の中央部から四方に向けて四つ配置されており、中央部を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部は、ビット本体の上端部の中央よりに形成された部分が、ビット本体の上端部の周縁よりに形成された部分よりも低くなるように形成されており、他方の一対のチップ部は、ビット本体の上端部の中央よりに形成された部分が、ビット本体の上端部の周縁よりに形成された部分よりも高くなるように形成されている（請求項１）。
【０００７】
また、前記チップ部の上面に、段差が形成されているとしてもよい（請求項２）。
【０００８】
【０００９】
上記の構成により、土砂や岩盤等を掘削できるとともに、立ち木等の根茎に対しても容易に切断や穿孔を行うことができる穿孔用ビットを提供することが可能となる。すなわち、前記穿孔用ビットでは、チップ部の上面に傾斜部分が設けられていることから、穿孔用ビットをその軸心回りに回転させた状態で、立ち木等の根茎に対して当接させると、傾斜部分が設けられているチップ部が滑ることなく前記根茎をとらえ、より簡単に根茎に対して切断や穿孔を行うことができるのである。また、このような効果は、前記チップ部に段差を設けることにより、上昇させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
本発明の穿孔用ビットは、ビット本体の上端部に、複数のチップ部が放射状に設けられており、全てまたは一部の前記チップ部の上端に、ビット本体の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられているものである。
図１は、本発明の第一実施例に係る穿孔用ビットＤが取り付けられる削岩機の構成を概略的に示す説明図である。
穿孔用ビットＤは、削岩機本体１によって軸心回りの回転と軸心方向に打撃するための打撃作用が加えられる穿孔ロッド２の先端に取り付けられるものである。
【００１１】
前記削岩機本体１は、保持した穿孔ロッド２の軸心方向に移動自在となるように支持装置３によって支持されている。また、この支持装置３は、削岩機本体１によって保持される穿孔ロッド２が所定の方向を向くように、設置手段４によって所定の方向に向いた状態に保持されている。
【００１２】
図２（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、前記穿孔用ビットＤの構成を概略的に示す平面図，正面図および側面図である。
前記穿孔用ビットＤは、ビット本体５と、このビット本体５の上端部に放射状に設けられ、それぞれの上面に段部が形成されている４つのチップ部６，６…とからなり、全ての前記チップ部６の上端には、ビット本体５の上端部の中央部側または周縁側ほど高くなる傾斜部分が設けられている。
【００１３】
前記ビット本体５は、ほぼ円筒状に形成された円筒部分５ａと、この円筒部分５ａの上側に連設されるとともに、円筒部分５ａよりも径が大きく形成され、上端側が閉塞された大径部分５ｂとからなる。
【００１４】
前記大径部分５ｂは、上端側が閉塞されたほぼ円筒状の部材の外周を複数に等分（例えば本実施例では、４等分。なお２等分または３等分でもよいし、５等分以上としてもよい）する位置にそれぞれ、前記ほぼ円筒状の部材の上端から下端にわたってその外周面を切り欠く切り欠き部７を設けた形状をしている。すなわち、大径部分５ｂの外周面には、前記切り欠き部７，７…と、隣り合う切り欠き部７，７の間にそれぞれ形成される突出端面８，８…とが存在している。前記突出端面８，８…も、先端側が閉塞されたほぼ円筒状の部材の外周を複数に等分（例えば本実施例では、４等分。なお２等分または３等分でもよいし、５等分以上としてもよい）する位置にそれぞれ設けられていることになり、前記切り欠き部７と突出端面８とは、同じ数だけ形成されることになる。なお、本実施例では前記切り欠き部７および突出端面８の数は、ともに４つずつであり、これにより、大径部分５ｂ（ビット本体５）の平面視はほぼ十字形状となっている。
【００１５】
また、前記大径部分５ｂの下部５ｃは、下側ほど漸次的に細くなるように形成されている。
【００１６】
そして、前記ビット本体５の内側には、前記穿孔ロッド２の先端を接続するための接続部（図示せず）が設けられている。この接続部としては、例えば、穿孔ロッド２と穿孔用ビットＤの接続を螺着によって行う場合には、穿孔用ビットＤの後側部の内壁に形成される雌ねじ部であり、この雌ねじ部は、穿孔ロッド２の先端に設けられた雄ねじ部（図示せず）に螺着させることができるものである。なお、前記接続部は前記雌ねじ部に限るものではなく、穿孔ロッド２の先端を接続できるものであればよい。
【００１７】
前記切り欠き部７は、例えば、横断面がほぼ中心角が９０°である扇形となるように、穿孔用ビットＤの軸心（進行）方向に沿って形成されており、切り欠き部７内には、穿孔ロッド２を通してビット本体５の内側へ送られてきた空気をビット本体５の外側へ吹き出すためのエアー噴出口９が連通している。
【００１８】
また、突出端面８の両側の辺縁部８ａ，８ａは、その断面形状がほぼ直角となるように形成されている。
【００１９】
互いに外周面の反対側に配置された一方の一対の切り欠き部７，７内に設けられたエアー噴出口９，９は、それぞれ、ビット本体５の内側へ送られてきた空気をビット本体５の斜め前方へ吹き出すように前記大径部分５ｂの上部付近に形成されており、互いに外周面の反対側に配置された他方の一対の切り欠き部７，７内に設けられたエアー噴出口９，９は、それぞれ、ビット本体５の内側へ送られてきた空気をビット本体５の斜め後方へ吹き出すように前記大径部分５ｂの下部５ｃ付近に形成されている。
【００２０】
このような構成からなる前記エアー噴出口９，９…からエアーを吹き出すことによって、穿孔用ビットＤが地中を掘削したことで生じた切削屑を、坑口にまで送り出し、回収することができる。
【００２１】
前記穿孔用ビットＤの先端には、ほぼ平面状に形成された中央部１０と、この中央部１０から四方にある前記突出端面８，８…の上端部に向けて形成された切削部１１，１１…とが設けられている。なお、前記切削部１１，１１…の数は、突出端面８，８…の数と同じであり、本実施例では４つである。
【００２２】
前記各切削部１１には、前記中央部１０から各突出端面８の上端部の中心部分に向けて配置されたチップ部６が設けられている。また、各切削部１１の前記チップ部６を挟んで対向する両側部分は、それぞれ、その端部側ほど低くなるように傾斜している。
【００２３】
前記チップ部６は超硬質の部材であり、上部の縦断面がほぼ山型形状となるように形成されている。また、４つのチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央部１０から四方にある各切削部１１の先端部（あるいは各突出端面８上端）の中心部分に向けてそれぞれ直線状に配置されている。
【００２４】
各チップ部６は、低い部分６ａと高い部分６ｂとを有しており、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分が低い部分６ａとなっており、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された高い部分６ｂよりも低くなるように形成されており、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された他方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分が高い部分６ｂとなっており、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された低い部分６ａよりも高くなるように形成されている。
【００２５】
前記チップ部６の低い部分６ａは、ビット本体５の上端よりも上端側へ突出した部分の高さが、例えば、前記高い部分６ｂの二分の一となるように形成されている。
【００２６】
そして、前記各チップ部６の上端は、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜している。この傾斜角度αは、例えば、１〜１０°であり、より好ましくは２〜３°である。
【００２７】
なお、各チップ部６の傾斜角度αは、同一であってもよいし、同一でなくともよい。また、各チップ部６において、低い部分６ａと高い部分６ｂとの傾斜角度は、それぞれ同一であってもよいし、同一でなくともよい。さらに、各チップ部６の傾斜角度αにあわせて、各チップ部６が固定されるビット本体５の切削部１１の上面にも同様の傾斜をつけ、各チップ部６の上端と切削部１１の上面とが平行となるようにしてもよいが、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、切削部１１の上面はほぼ水平となるように構成してもよい。
【００２８】
ここで、前記チップ部６のビット本体５に対する固定は、ビット本体５にあらかじめ形成されている溝部分にチップ部６を埋め込むことによって行ってもよいが、他の固定方法を用いてもよく、また、チップ部６とビット本体５とを一体的に形成してもよい。
【００２９】
上記の構成からなる穿孔用ビットＤは、図１に示すように、立ち木Ｔ等の根茎ｔが張りめぐらされている地層に対してアンカー設置・埋没用の孔Ｈを形成するために用いられた場合に最も真価を発揮するものである。
【００３０】
すなわち、上記の構成からなる穿孔用ビットＤでは、各チップ部６に傾斜がつけられていることから、穿孔用ビットＤをその軸心回りに回転させた状態で、立ち木Ｔの根茎ｔに対して当接させた場合には、傾斜のついたチップ部６，６…が滑ることなく前記根茎ｔを捕らえ、より簡単に根茎ｔに対して切断や穿孔を行うことができるのである。そして、このような効果は、前記チップ部６，６…に設けられた段差によって、より高まることになる。
【００３１】
また、上記の構成からなる穿孔用ビットＤでは、掘削した切削屑を坑口まで回収するためのエアー噴出口９の周辺に、穿孔用ビットＤの軸心（進行）方向に沿った切り欠き部７，７…を形成するに際して、突出端面８，８…の辺縁部８ａ，８ａ…の断面形状をほぼ直角となるように形成してあることから、土砂や岩盤等の掘削と、立ち木等の根茎の切断とを、効率よく、かつ確実に行うことが可能となっている。
【００３２】
次に、上記の構成からなる穿孔用ビットＤの能力を従来のものと比較するために、直径２０ｃｍの杉の根茎がある場所で行った穿孔実験の結果について示す。なお、従来の穿孔用ビットは、チップ部に段差がないとともにその上端に傾斜部分も設けられておらず、さらに、チップ部の高さ（大きさ）が本発明の穿孔用ビットＤのチップ部６よりも高い（大きい）穿孔用ビットＡと、チップ部に段差がないとともにその上端に傾斜部分も設けられておらず、さらに、チップ部の高さ（大きさ）が本発明の穿孔用ビットＤのチップ部６の低い部分６ａとほぼ同じとなっている穿孔用ビットＢと、チップ部の上端が傾斜していない点以外は本発明の穿孔用ビットＤと構成が同じである穿孔用ビットＣとの３種類である。
【００３３】
前記穿孔用ビットＡでは、８分で１９ｃｍを掘削することができた。また、穿孔用ビットＢでは、８分で９ｃｍを掘削することができた。しかし、前記穿孔用ビットＡ，Ｂともに、根茎とビットとの摩擦により煙が出た。また、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＡ，Ｂを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分が異常に加熱した。すなわち、穿孔用ビットＡ，Ｂでは、これらを動作させるための削岩機本体１に過度の負担がかかることになると考えられる。
【００３４】
前記穿孔用ビットＣでは、８分で２３ｃｍを掘削することができた。また、根茎とビットとの摩擦による煙は認められず、さらに、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＤを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分にも異常な加熱は認められなかった。
【００３５】
そして、本発明の穿孔用ビットＤでは、１分で１０〜１１ｃｍを掘削することができた。また、根茎とビットとの摩擦による煙は認められず、さらに、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＤを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分にも異常な加熱は認められなかった。また、掘削クズも小さく、エアーによる回収もスムーズに行われた。
【００３６】
すなわち、本発明の穿孔用ビットＤによれば、従来、効率的に掘削できなかった地山表面に立ち木の根茎が張り巡らされている場所のアンカー設置用の穿孔を効率よく形成することができるのである。
【００３７】
そして、特に前記チップ部６の傾斜角度αを２〜３°とした場合には、穿孔ロッド２を介して穿孔用ビットＤを回転させるための削岩機本体１のスリーブ部分が高温にならず、削岩機本体１にかかる負担がかなり軽減されることになる。
【００３８】
上記の構成からなる穿孔用ビットＤは、立ち木の根茎が張り巡らされている場所にアンカー設置用の穿孔を形成する必要がある工法、例えば、立ち木が残った状態の法面を保護する工法に用いると特に有効なものである。そのような工法の一例としては、図４に示すようなものが挙げられる。すなわち、穿孔用ビットＤを用いて所定深さの孔Ｈを形成した後、その穿孔に用いた穿孔用ビットＤおよび穿孔ロッド２を孔Ｈ内に埋め殺しにし、穿孔ロッド２の上端部に連結ケース１２を固定する。そして、このように埋め殺しにされた複数の穿孔ロッド２の上端部に固定された各連結ケース１２同士を、ワイヤー１３等で連結することにより、法面の保護を図るものである。
【００３９】
図５は、前記穿孔用ビットＤの第一変形例の構成を概略的に示す正面図である。
図５に示すように、前記穿孔用ビットＤの各チップ部６の上端が、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜しているのではなく、ビット本体５の上端部の周縁側ほど高くなるように傾斜していてもよい。
【００４０】
なお、この場合の各チップ部６の傾斜角度βは、前記傾斜角度αと同様に、例えば、１〜１０°、より好ましくは２〜３°とすればよい。また、各チップ部６の傾斜角度βは、同一であってもよいし、同一でなくともよい。また、各チップ部６において、低い部分６ａと高い部分６ｂとの傾斜角度は、それぞれ同一であってもよいし、同一でなくともよい。さらに、各チップ部６の傾斜角度βにあわせて、各チップ部６が固定されるビット本体５の切削部１１の上面にも同様の傾斜をつけ、各チップ部６の上端と切削部１１の上面とが平行となるようにしてもよいが、切削部１１の上面はほぼ水平となるように構成してもよい。
【００４１】
図６（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、前記穿孔用ビットＤの第二変形例の構成を概略的に示す正面図，側面図および説明図である。
図６に示すように、前記穿孔用ビットＤの各チップ部６の上端が、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜しているのではなく、各チップ部６の上端において、ビット本体５の上端部の中央よりの部分（低い部分６ａまたは高い部分６ｂ）は、ビット本体５の上端部の中央側ほど高くなり、ビット本体５の上端部の周縁よりの部分（低い部分６ａまたは高い部分６ｂ）は、ビット本体５の上端部の周縁側ほど高くなるように傾斜していてもよい。
【００４２】
反対に、前記穿孔用ビットＤの各チップ部６の上端が、ビット本体５の上端部の中央部１０側ほど高くなるように傾斜しているのではなく、各チップ部６の上端において、ビット本体５の上端部の中央よりの部分は、ビット本体５の上端部の中央側ほど低くなり、ビット本体５の上端部の周縁よりの部分は、ビット本体５の上端部の周縁側ほど低くなるように傾斜していてもよい。
【００４３】
上記第一変形例および第二変形例の穿孔用ビットＤによって得られる効果は、前記第一実施例の穿孔用ビットＤによって得られる効果と同じであることから、その説明は省略する。
【００４４】
また、前記穿孔用ビットＤのチップ部６の構成は、上記のものに限られず、種々の変形が可能である。例えば、チップ部６，６…の全てが傾斜してはおらず、その一部（例えば、４つあるチップ部６，６…のうち１〜３つ）のチップ部６，６…の上端のみが傾斜しており、他のチップ部６，６…の上端は傾斜してなくてもよく、また、各チップ部６の上端において、その一端から他端までが一定角度で傾斜してなくてもよく、傾斜角度がその途中で変わっていてもよい。
【００４５】
なお、上記の構成からなる穿孔用ビットＤでは、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された低い部分６ａが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された高い部分６ｂよりも低くなるように形成されており、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された他方の一対のチップ部６，６は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された高い部分６ｂが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された低い部分６ａよりも高くなるように形成されているとしてあるが、前記チップ部６，６…の段部の構成はこのようなものに限られず、各チップ部６の、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分および周縁よりに形成された部分のいずれを低い部分６ａとし、高い部分６ｂとするかは、適宜に設定すればよい。
【００４６】
すなわち、例えば、ビット本体５の上端部の中央部１０から四方に向けて配置された４つのチップ部６，６…のうち、周方向に隣り合う一方のチップ部６，６は、ビット本体５の上端部の中央よりに低い部分６ａが形成され、ビット本体５の上端部の周縁よりに高い部分６ｂが形成されており、他方の隣り合うチップ部６，６は、ビット本体５の上端部の中央よりに高い部分６ｂが形成され、ビット本体５の上端の周縁よりに低い部分６ａが形成されているとしてもよい。
【００４７】
また、全てのチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ａが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ｂよりも低くなるように形成されているとしてもよく、反対に、全てのチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ｂが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された部分６ａよりも高くなるように形成されているとしてもよい。
【００４８】
さらに、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ａが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ｂよりも低くなるように形成されたチップ部６が一つだけあり、他のチップ部６，６…は、ビット本体５の上端の中央よりに形成された部分６ｂが、ビット本体５の上端の周縁よりに形成された部分６ａよりも高くなるように形成されているとしてもよく、反対に、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ｂが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ａよりも高くなるように形成されたチップ部６が一つだけあり、他のチップ部６，６…は、ビット本体５の上端部の中央よりに形成された部分６ａが、ビット本体５の上端部の周縁よりに形成された部分６ｂよりも低くなるように形成されているとしてもよい。
【００４９】
また、前記チップ部６，６…の構成において、中央部１０から高い部分６ｂまでの距離を、全てのチップ部６，６…で異なるように設定するようにしてもよい。もちろん、中央部１０から高い部分６ｂまでの距離ではなく（あるいは中央部１０から高い部分６ｂまでの距離とともに）、中央部１０から低い部分６ａまでの距離を、全てのチップ部６，６…で異なるように設定してもよい。
【００５０】
また、ビット本体５の上端に放射状に設けられる４つのチップ部６，６…が、ビット本体５の上端の中央部１１から各チップ部６までの距離が一律とはならない（一部異なる場合および全て異なる場合を含む）ように配置されているとしてもよいのであり、これは、図１から図３にまで示した穿孔用ビットＤにおいて、前記高い部分６ｂのみを残して低い部分６ａをなくすことによって実現することができる。このような構成とした場合には、チップ部６をより少ない部材で形成できることから、コストを削減することが可能となる。
【００５１】
なお、上述したように、ビット本体５の上端に放射状に設けられる４つのチップ部６，６…が、ビット本体５の上端の中央部１１から各チップ部６までの距離が一律とはならないように配置されているとする構成に代えて、もしくはこのような構成に加えて、各チップ部６の長さが一律とはならないように形成されているとする構成を採用してもよい。
【００５２】
また、各チップ部６の上面に段部を設けずに、ビット本体５の周方向に隣り合うチップ部６同士の一方が、他方よりも高くなるように形成されていてもよく、具体的には、例えば、ビット本体５の上端の中央部１０を挟んで対向するように配置された一方の一対のチップ部６，６が、他方の一対のチップ部６，６よりも高くなるように形成されていてもよい。
【００５３】
【００５４】
また、上記の構成からなる穿孔用ビットＤにおいて、前記切り欠き部７は、ビット本体５の大径部分５ｂの外周面のみに設けられているものに限られず、例えば、ビット本体５の上端から下端まで設けられていてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したような構成からなる本発明によって、土砂や岩盤等を掘削できるとともに、立ち木等の根茎に対しても容易に切断や穿孔を行うことができる穿孔用ビットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係る穿孔用ビットが取り付けられる削岩機の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、上記実施例の構成を概略的に示す平面図，正面図および側面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例の切削部の変形例の構成を概略的に示す正面図および側面図である。
【図４】上記実施例の穿孔用ビットが用いられる工法の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】上記実施例の第一変形例の構成を概略的に示す正面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、上記実施例の第二変形例の構成を概略的に示す正面図，側面図および説明図である。
【符号の説明】
５…ビット本体、６…チップ部、６ａ…低い部分、６ｂ…高い部分、Ｄ…穿孔用ビット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drilling bit used for excavating ground with a rhizome, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, holes for burying and installing earth anchors, etc. are for drilling where standing trees etc. are removed in advance and a super hard tip (blade) is embedded at the tip at the desired position on the ground. It was formed by pressing a bit and applying rotation and striking action with this drill bit.
[0003]
However, in recent years, in order to reinforce natural ground, it has often been carried out to bury and install the earth anchor or the like with standing trees remaining.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, on the surface of the natural ground where standing trees remain, the rhizomes of standing trees are stretched around, and in the conventional drilling bits that were originally used for excavation of earth and sand and bedrock, there are elastic standing trees. The rhizome could not be processed well, and the drilling bit slipped by the rhizome of the standing tree, and the moving direction of the drilling bit changed due to the movement of the rhizome of the standing tree, causing problems that the drilling bit did not advance .
[0005]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters. The purpose of the present invention is to provide a drilling bit that can excavate earth and sand, bedrock, etc., and can easily cut or drill a rootstock such as a standing tree. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the drilling bit of the present invention is provided with a plurality of tip portions radially at the upper end portion of the bit body, and at the upper end of all or part of the tip portion, A drilling bit provided with an inclined portion that becomes higher toward the center side or the peripheral side of the upper end ,
Four chip parts are arranged from the center part of the upper end part of the bit body toward the four sides, and one pair of chip parts arranged so as to face each other with the center part interposed therebetween are the upper end part of the bit body. The portion formed from the center of the bit body is formed to be lower than the portion formed from the peripheral edge of the upper end portion of the bit body, and the other pair of chip portions are formed from the center of the upper end portion of the bit body. The portion formed in the upper portion of the bit body is formed to be higher than the portion formed from the periphery of the upper end portion of the bit body .
[0007]
Further, a step may be formed on the upper surface of the chip portion.
[0008]
[0009]
With the above-described configuration, it is possible to provide a drilling bit that can excavate earth and sand, rocks, and the like, and that can easily cut and drill a rhizome such as a standing tree. That is, in the bit for drilling, since the inclined portion is provided on the upper surface of the tip portion, in the state where the bit for drilling is rotated around its axial center, it is brought into contact with a rootstock such as a standing tree, The tip portion provided with the inclined portion can capture the rhizome without slipping, and can more easily cut or perforate the rhizome. Moreover, such an effect can be raised by providing a step in the chip portion.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the drilling bit of the present invention, a plurality of tip portions are provided radially at the upper end portion of the bit body, and the center portion side or peripheral portion of the upper end portion of the bit body is provided at the upper end of all or part of the tip portions. An inclined portion that is higher toward the edge side is provided.
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a rock drill to which a drilling bit D according to a first embodiment of the present invention is attached.
The drilling bit D is attached to the tip of the drilling rod 2 to which the rock drill main body 1 is subjected to rotation around the axis and a hitting action for hitting in the axial direction.
[0011]
The rock drill body 1 is supported by a support device 3 so as to be movable in the axial direction of the held drilling rod 2. The support device 3 is held in a state in which the drilling rod 2 held by the rock drill main body 1 is oriented in a predetermined direction by the installation means 4 so that the drilling rod 2 is oriented in a predetermined direction.
[0012]
2A, 2B, and 2C are a plan view, a front view, and a side view schematically showing a configuration of the punching bit D, respectively.
The perforating bit D is composed of a bit body 5 and four tip portions 6, 6... Which are provided radially on the upper end portion of the bit body 5 and stepped portions are formed on the respective upper surfaces. At the upper end of the chip portion 6, an inclined portion is provided that becomes higher toward the center or peripheral side of the upper end portion of the bit body 5.
[0013]
The bit body 5 has a cylindrical portion 5a formed in a substantially cylindrical shape, and a large-diameter portion that is connected to the upper side of the cylindrical portion 5a, has a diameter larger than that of the cylindrical portion 5a, and is closed at the upper end side. 5b.
[0014]
The large-diameter portion 5b is divided into a plurality of outer peripheries of a substantially cylindrical member whose upper end side is closed (for example, in this embodiment, it is divided into four equal parts. Each of the positions may be provided with a cutout portion 7 that cuts out the outer peripheral surface from the upper end to the lower end of the substantially cylindrical member. That is, on the outer peripheral surface of the large-diameter portion 5b, there are the cutout portions 7, 7,... And projecting end surfaces 8, 8 ... formed respectively between the adjacent cutout portions 7, 7. The projecting end faces 8, 8... Are also divided into a plurality of outer circumferences of a substantially cylindrical member whose front end is blocked (for example, in this embodiment, it is divided into four equal parts. The cutout portions 7 and the projecting end surfaces 8 are formed in the same number. In the present embodiment, the number of the cutout portions 7 and the protruding end surfaces 8 are four each, so that the plan view of the large diameter portion 5b (bit body 5) has a substantially cross shape.
[0015]
Further, the lower portion 5c of the large diameter portion 5b is formed so as to gradually become thinner toward the lower side.
[0016]
A connecting portion (not shown) for connecting the tip of the perforated rod 2 is provided inside the bit body 5. For example, when the connection between the drilling rod 2 and the drilling bit D is performed by screwing, the connection part is a female screw part formed on the inner wall of the rear side part of the drilling bit D. The screw can be screwed onto a male screw portion (not shown) provided at the tip of the perforated rod 2. In addition, the said connection part is not restricted to the said internal thread part, What is necessary is just to be able to connect the front-end | tip of the piercing rod 2. FIG.
[0017]
The cutout portion 7 is formed along the axial (traveling) direction of the drilling bit D so that the cross section has a sector shape with a substantially central angle of 90 °, for example. The air outlet 9 communicates with the air sent to the inside of the bit body 5 through the perforated rod 2 to the outside of the bit body 5.
[0018]
Further, the side edge portions 8a, 8a on both sides of the protruding end surface 8 are formed so that the cross-sectional shape thereof is substantially perpendicular.
[0019]
The air jets 9 and 9 provided in the pair of notches 7 and 7 arranged on the opposite sides of the outer peripheral surface are respectively connected with the air sent to the inside of the bit body 5 by the bit body 5. Are formed in the vicinity of the upper portion of the large-diameter portion 5b so as to be blown obliquely forward, and are provided in the other pair of cutout portions 7 and 7 disposed on the opposite sides of the outer peripheral surface. , 9 are formed in the vicinity of the lower portion 5c of the large-diameter portion 5b so that the air sent to the inside of the bit body 5 is blown out obliquely behind the bit body 5.
[0020]
By blowing out air from the air jets 9, 9... Having such a configuration, cutting waste generated by the drilling bit D excavating the ground can be sent to the wellhead and collected.
[0021]
At the tip of the drilling bit D, there is a central portion 10 formed in a substantially flat shape, and a cutting portion 11 formed from the central portion 10 toward the upper ends of the projecting end faces 8, 8. 11 ... are provided. The number of the cutting parts 11, 11,... Is the same as the number of the projecting end faces 8, 8,.
[0022]
Each cutting portion 11 is provided with a tip portion 6 arranged from the central portion 10 toward the central portion of the upper end portion of each protruding end surface 8. Moreover, the both side parts which oppose on both sides of the said chip part 6 of each cutting part 11 each incline so that it may become so low that the edge part side.
[0023]
The tip portion 6 is an ultra-hard member, and is formed so that the upper longitudinal section has a substantially chevron shape. Further, the four tip portions 6, 6... Are linearly formed from the central portion 10 of the upper end portion of the bit body 5 toward the central portion of the distal end portion (or the upper end of each protruding end surface 8) of each cutting portion 11 in four directions. Is arranged.
[0024]
Each chip part 6 has a low part 6a and a high part 6b, and one pair of chip parts 6 and 6 arranged so as to face each other with the central part 10 at the upper end of the bit body 5 interposed therebetween, A portion formed from the center of the upper end of the bit body 5 is a low portion 6a, and is formed to be lower than a high portion 6b formed from the periphery of the upper end of the bit body 5. The other pair of chip portions 6 and 6 disposed so as to face each other with the central portion 10 at the upper end of 5 being a portion formed more than the center of the upper end of the bit body 5 is a high portion 6b. The bit body 5 is formed so as to be higher than the lower portion 6a formed from the peripheral edge of the upper end.
[0025]
The lower portion 6a of the tip portion 6 is formed such that the height of the portion protruding to the upper end side from the upper end of the bit body 5 is, for example, half of the high portion 6b.
[0026]
And the upper end of each said chip part 6 inclines so that the center part 10 side of the upper end part of the bit main body 5 may become high. The inclination angle α is, for example, 1 to 10 °, and more preferably 2 to 3 °.
[0027]
Note that the inclination angles α of the chip portions 6 may or may not be the same. Moreover, in each chip | tip part 6, the inclination angle of the low part 6a and the high part 6b may respectively be the same, and does not need to be the same. Further, the upper surface of the cutting part 11 of the bit body 5 to which each tip part 6 is fixed is inclined in accordance with the inclination angle α of each tip part 6, and the upper end of each tip part 6 and the cutting part 11 are The upper surface may be parallel to the upper surface, but as shown in FIGS. 3A and 3B, the upper surface of the cutting part 11 may be configured to be substantially horizontal.
[0028]
Here, the tip portion 6 may be fixed to the bit body 5 by embedding the tip portion 6 in a groove portion formed in advance in the bit body 5, but other fixing methods may be used. Further, the chip portion 6 and the bit body 5 may be integrally formed.
[0029]
As shown in FIG. 1, the drilling bit D having the above-described configuration was used to form a hole H for anchor installation / burial in a formation in which a rhizome t such as a standing tree T is stretched. The case is most effective.
[0030]
That is, in the drilling bit D having the above-described configuration, since each tip portion 6 is inclined, the drilling bit D is rotated with respect to the rhizome t of the standing tree T with the shaft D rotated around its axis. In this case, the inclined tip portions 6, 6... Can catch the rhizome t without slipping, and can more easily cut or perforate the rhizome t. Such an effect is further enhanced by the steps provided in the chip portions 6, 6.
[0031]
Further, in the drilling bit D having the above-described configuration, the notch portion 7 along the axial (traveling) direction of the drilling bit D is provided around the air outlet 9 for collecting the excavated cutting waste to the wellhead. , 7 ... are formed so that the cross-sectional shapes of the edge portions 8a, 8a ... of the projecting end faces 8, 8 ... are substantially perpendicular, so that excavation of earth and sand, bedrock, etc. It is possible to efficiently and reliably cut the rhizome.
[0032]
Next, in order to compare the ability of the drilling bit D having the above configuration with the conventional one, the result of a drilling experiment conducted in a place where a rhizome of a cedar having a diameter of 20 cm is present will be described. Note that the conventional drilling bit has no step in the chip part and is not provided with an inclined part at its upper end, and the tip part has a height (size) of the chip part of the drilling bit D of the present invention. No. 6 in the drilling bit A higher (larger) than 6 and no step in the tip part, and no inclined part is provided at the upper end thereof. Further, the height (size) of the tip part is the drilling bit of the present invention. The punching bit B is substantially the same as the lower portion 6a of the tip portion 6 of D, and the punching bit has the same configuration as the punching bit D of the present invention except that the upper end of the tip portion is not inclined. C and 3 types.
[0033]
With the drilling bit A, 19 cm could be excavated in 8 minutes. Further, in the drilling bit B, 9 cm could be excavated in 8 minutes. However, both of the drilling bits A and B generated smoke due to friction between the rhizome and the bit. Further, the sleeve portion of the rock drill body 1 for rotating the drill bits A and B through the drill rod 2 was abnormally heated. That is, in the drill bits A and B, it is considered that an excessive burden is placed on the rock drill body 1 for operating them.
[0034]
With the drilling bit C, 23 cm could be excavated in 8 minutes. Further, no smoke due to friction between the rhizome and the bit was observed, and no abnormal heating was observed in the sleeve portion of the rock drill body 1 for rotating the drilling bit D through the drilling rod 2. .
[0035]
In the drilling bit D of the present invention, 10 to 11 cm could be excavated in 1 minute. Further, no smoke due to friction between the rhizome and the bit was observed, and no abnormal heating was observed in the sleeve portion of the rock drill body 1 for rotating the drilling bit D through the drilling rod 2. . In addition, excavation scraps were small, and recovery by air was performed smoothly.
[0036]
That is, according to the drilling bit D of the present invention, it is possible to efficiently form a drill for anchor installation in a place where a rhizome of a standing tree is stretched around a natural ground surface that could not be efficiently excavated conventionally. It is.
[0037]
In particular, when the inclination angle α of the tip portion 6 is set to 2 to 3 °, the sleeve portion of the rock drill body 1 for rotating the drill bit D through the drill rod 2 does not become hot. Thus, the burden on the rock drill main body 1 is considerably reduced.
[0038]
The drilling bit D having the above-described configuration is a method for protecting a slope in a state where standing trees remain, for example, a method for forming a drilling hole for anchor installation in a place where the roots of standing trees are stretched. It is particularly effective when used. An example of such a method is as shown in FIG. That is, after forming a hole H having a predetermined depth using the drilling bit D, the drilling bit D and the drilling rod 2 used for the drilling are buried in the hole H and connected to the upper end of the drilling rod 2. The case 12 is fixed. Then, the connecting cases 12 fixed to the upper end portions of the plurality of perforated rods 2 buried in this way are connected by a wire 13 or the like, thereby protecting the slope.
[0039]
FIG. 5 is a front view schematically showing a configuration of a first modification of the punching bit D. As shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the upper end of each tip portion 6 of the drilling bit D is not inclined so as to be higher toward the central portion 10 side of the upper end portion of the bit body 5, but the upper end of the bit body 5. You may incline so that the peripheral side of a part may become high.
[0040]
In this case, the inclination angle β of each chip portion 6 may be, for example, 1 to 10 °, more preferably 2 to 3 °, similarly to the inclination angle α. In addition, the inclination angle β of each chip portion 6 may or may not be the same. Moreover, in each chip | tip part 6, the inclination angle of the low part 6a and the high part 6b may respectively be the same, and does not need to be the same. Further, the upper surface of the cutting part 11 of the bit body 5 to which each tip part 6 is fixed is also inclined in accordance with the inclination angle β of each tip part 6, and the upper end of each tip part 6 and the cutting part 11 are Although the upper surface may be parallel, the upper surface of the cutting part 11 may be configured to be substantially horizontal.
[0041]
6A, 6B, and 6C are a front view, a side view, and an explanatory view schematically showing a configuration of a second modification of the punching bit D, respectively.
As shown in FIG. 6, the upper end of each tip portion 6 of the punching bit D is not inclined so as to be higher toward the center portion 10 side of the upper end portion of the bit body 5, but At the upper end, the portion from the center of the upper end portion of the bit body 5 (the lower portion 6a or the higher portion 6b) becomes higher toward the center of the upper end portion of the bit body 5, and the portion from the periphery of the upper end portion of the bit body 5 ( The lower portion 6a or the higher portion 6b) may be inclined so as to become higher toward the peripheral side of the upper end portion of the bit body 5.
[0042]
On the contrary, the upper end of each tip portion 6 of the drilling bit D is not inclined so as to be higher toward the center portion 10 side of the upper end portion of the bit body 5, but at the upper end of each tip portion 6. The portion from the center of the upper end portion of the main body 5 becomes lower toward the center side of the upper end portion of the bit main body 5, and the portion from the periphery of the upper end portion of the bit body 5 becomes lower toward the peripheral side of the upper end portion of the bit body 5. It may be inclined like this.
[0043]
Since the effect obtained by the punching bit D of the first and second modifications is the same as the effect obtained by the punching bit D of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0044]
Further, the configuration of the tip portion 6 of the punching bit D is not limited to the above, and various modifications can be made. For example, not all of the chip parts 6, 6... Are inclined, and only the upper ends of the chip parts 6, 6. It is inclined, and the upper ends of the other chip portions 6, 6... Do not have to be inclined, and the upper end of each chip portion 6 does not have to be inclined at a certain angle from one end to the other end. Well, the inclination angle may change in the middle.
[0045]
In the perforating bit D having the above-described configuration, one pair of tip portions 6 and 6 arranged so as to face each other with the central portion 10 at the upper end of the bit body 5 interposed therebetween is the center of the upper end of the bit body 5. The lower portion 6a formed in this manner is formed to be lower than the higher portion 6b formed from the peripheral edge of the upper end of the bit body 5, and is opposed to the central portion 10 at the upper end of the bit body 5. The other pair of chip portions 6, 6 arranged in this way is such that the high portion 6 b formed from the center of the upper end of the bit body 5 is lower than the lower portion 6 a formed from the periphery of the upper end of the bit body 5. Although it is assumed that it is formed to be higher, the configuration of the stepped portions of the chip portions 6, 6... Is not limited to this, and is formed from the center of the upper end of the bit body 5 of each chip portion 6. Shaped from the edge and periphery As either the lower portion 6a of the portion, whether the high portion 6b, may be set appropriately.
[0046]
That is, for example, among the four chip portions 6, 6... Arranged in the four directions from the central portion 10 of the upper end portion of the bit body 5, one chip portion 6, 6 adjacent in the circumferential direction is the bit body 5. A lower portion 6a is formed at the center of the upper end of the bit body, a higher portion 6b is formed at the periphery of the upper end portion of the bit body 5, and the other adjacent chip portions 6 and 6 are connected to the upper end portion of the bit body 5. A portion 6 b higher than the center of the bit body 5 may be formed, and a portion 6 a lower than the periphery of the upper end of the bit body 5 may be formed.
[0047]
In addition, in all the chip portions 6, 6..., The portion 6 a formed from the center of the upper end portion of the bit body 5 is lower than the portion 6 b formed from the periphery of the upper end portion of the bit body 5. On the contrary, all the chip portions 6, 6... Have a portion 6 b formed from the center of the upper end of the bit body 5 formed from the periphery of the upper end of the bit body 5. It may be formed so as to be higher than the portion 6a.
[0048]
Furthermore, only one chip portion 6 is formed so that the portion 6 a formed from the center of the upper end portion of the bit body 5 is lower than the portion 6 b formed from the peripheral edge of the upper end portion of the bit body 5. The other chip portions 6, 6... Are formed such that a portion 6 b formed from the center of the upper end of the bit body 5 is higher than a portion 6 a formed from the periphery of the upper end of the bit body 5. On the contrary, the portion 6b formed from the center of the upper end portion of the bit body 5 is formed to be higher than the portion 6a formed from the peripheral edge of the upper end portion of the bit body 5. There is only one tip portion 6, and the other tip portions 6, 6... Are portions where the portion 6 a formed from the center of the upper end portion of the bit body 5 is formed from the peripheral edge of the upper end portion of the bit body 5. Formed to be lower than 6b Rutoshite may be.
[0049]
In the configuration of the chip portions 6, 6..., The distance from the central portion 10 to the high portion 6b may be set to be different for all the chip portions 6, 6. Of course, not the distance from the central portion 10 to the high portion 6b (or along with the distance from the central portion 10 to the high portion 6b), but the distance from the central portion 10 to the low portion 6a is set to all the chip portions 6, 6. It may be set differently.
[0050]
In addition, the four chip portions 6, 6... Provided radially at the upper end of the bit body 5 are not uniform in the distance from the central portion 11 at the upper end of the bit body 5 to each chip portion 6 (partially different and (This includes all different cases). This is because in the drilling bit D shown in FIGS. 1 to 3, only the high part 6b is left and the low part 6a is eliminated. Can be realized. In the case of such a configuration, the chip portion 6 can be formed with fewer members, and thus the cost can be reduced.
[0051]
As described above, the four chip portions 6, 6... Provided radially at the upper end of the bit body 5 do not have a uniform distance from the center portion 11 of the upper end of the bit body 5 to each chip portion 6. Instead of or in addition to such a configuration, a configuration in which the lengths of the respective chip portions 6 are not uniform may be employed.
[0052]
Further, without providing a step portion on the upper surface of each chip portion 6, one of the chip portions 6 adjacent to each other in the circumferential direction of the bit body 5 may be formed to be higher than the other. Is formed such that one pair of chip portions 6 and 6 disposed so as to face each other with the central portion 10 at the upper end of the bit body 5 positioned higher than the other pair of chip portions 6 and 6. May be.
[0053]
[0054]
Further, in the drilling bit D having the above-described configuration, the notch portion 7 is not limited to the one provided only on the outer peripheral surface of the large-diameter portion 5b of the bit body 5. For example, from the upper end of the bit body 5 It may be provided up to the lower end.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention having the configuration as described above, it is possible to provide a drilling bit that can excavate earth and sand, rocks, and the like, and can easily cut and drill a rootstock such as a standing tree. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a rock drill to which a drilling bit according to a first embodiment of the present invention is attached.
FIGS. 2A, 2B and 2C are a plan view, a front view and a side view schematically showing the configuration of the embodiment.
FIGS. 3A and 3B are a front view and a side view, respectively, schematically showing a configuration of a modified example of the cutting portion of the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view schematically showing a configuration of a construction method in which the drilling bit of the embodiment is used.
FIG. 5 is a front view schematically showing a configuration of a first modification of the embodiment.
6A, 6B, and 6C are a front view, a side view, and an explanatory view schematically showing a configuration of a second modified example of the embodiment.
[Explanation of symbols]
5 ... Bit body, 6 ... Chip part, 6a ... Low part, 6b ... High part, D ... Bit for drilling.

Claims

A plurality of tip portions are provided radially on the upper end portion of the bit body, and an inclined portion is provided on the upper end portion of all or a part of the tip portion, the height of the tip portion being higher toward the center or peripheral side of the upper end portion of the bit body. A drilling bit,
Four chip parts are arranged from the center part of the upper end part of the bit body toward the four sides, and one pair of chip parts arranged so as to face each other with the center part interposed therebetween are the upper end part of the bit body. The portion formed from the center of the bit body is formed to be lower than the portion formed from the peripheral edge of the upper end portion of the bit body, and the other pair of chip portions are formed from the center of the upper end portion of the bit body. The punching bit is characterized in that the portion formed in the upper portion is formed so as to be higher than the portion formed from the periphery of the upper end portion of the bit body .

The drilling bit according to claim 1, wherein a step is formed on an upper surface of the tip portion.