JP6507012B2 - Double pipe drilling tool - Google Patents
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Description
本発明は、先端にパイロットビットが装着されたインナーロッドと、先端に軸芯回りに回転自在のリングビットが装着された外管ケーシングからなる二重管によって、回転力と打撃力とを与えながら、削孔を行う回転打撃式の二重管削孔工具に係り、詳しくはリングビットと外管ケーシングとの係合構造に特徴を有する二重管削孔工具に関する。
The present invention provides a rotational force and a striking force by means of a double pipe consisting of an inner rod with a pilot bit mounted at its tip and an outer pipe casing with a ring bit rotatably mounted on its tip at its tip. BACKGROUND OF THE
従来より、集排水ボーリング工、地盤改良工、グラウンドアンカー工等の施工時に、地盤に孔を穿設する方法として、回転力と打撃力とを与えながら削孔するロータリーパーカッション方式が広く知られている。このロータリーパーカッション方式は、打撃力によって岩石を破砕するため、岩盤のみならず、砂層や転石層などでも削孔が行える利点を有する。 2. Description of the Related Art A rotary percussion method is widely known as a method of drilling a hole in the ground while applying drainage and boring, ground improvement, ground anchoring, etc., while applying rotational force and impact force. There is. This rotary percussion method has an advantage that drilling can be performed not only in the bedrock but also in the sand layer or the rock layer, because the rock is crushed by a striking force.
打撃力の付与構造は、ドリルヘッドに油圧による打撃機構を備えるトップハンマー方式と、内管ロッドの先端に圧搾空気によってシリンダー内のピストンを往復運動させることにより打撃力を付与するダウンザホールハンマーを装着するダウンザホール方式とに大別される。 The impact force application structure mounts a top hammer method in which the drill head has a hydraulic impact mechanism, and a down-the-hole hammer which applies an impact force by reciprocating the piston in the cylinder with compressed air at the tip of the inner tube rod. It is divided roughly into the down the hole method.
一方、削孔方式は、単管削孔方式と二重管削孔方式とに大別される。後者の二重管削孔方式は、孔壁崩壊のおそれがある崩壊性地山等の場合に、外管ケーシングで孔壁保護を図りながら削孔を行う方式で、外管ケーシングの内部にインナーロッドを挿入した状態とし、回転力と打撃力とを与えながら削孔を行い、削孔完了後に、外管ケーシング(リングビットを含む。)を残置し、インナーロッドを引き抜いて撤去する場合と、インナーロッドを引き抜いた上で、外管ケーシングをリングビットから切り離し、外管ケーシングを引き抜いて回収する場合とがある。 On the other hand, the drilling method is roughly classified into a single tube drilling method and a double tube drilling method. The latter double tube drilling method is a method of drilling while protecting the hole wall by the outer tube casing in the case of a collapsible area where there is a possibility of hole wall collapse, and the inner side of the outer tube casing is inner With the rod inserted, drilling is performed while applying rotational force and striking force, and after drilling is completed, the outer tube casing (including the ring bit) is left, and the inner rod is pulled out and removed; After the inner rod is pulled out, the outer tube casing may be separated from the ring bit, and the outer tube casing may be pulled out for recovery.
現在、前記二重管削孔方式にも種々の方式が提案されているが、その1つとしてリングビット工法が知られている。この工法は、外管ケーシングの先端に軸芯回りに回転自在とされたリングビットが装着され、パイロットビットに与えられた回転力と打撃力とを前記リングビットに伝達し、外管ケーシングを回転させることなくパイロットビット(インナーロッドを含む。)及びリングビットを回転させながら、パイロットビット及びリングビットの回転と打撃とによって地盤の削孔を行うものである。 At present, various methods have been proposed for the double pipe drilling method, and as one of them, a ring bit method is known. In this construction method, a ring bit rotatably mounted on the axial center is attached to the tip of the outer pipe casing, and the rotational force and striking force given to the pilot bit are transmitted to the ring bit to rotate the outer pipe casing. While rotating the pilot bit (including the inner rod) and the ring bit, the ground is drilled by the rotation and striking of the pilot bit and the ring bit.
前記リングビット工法に係る先行技術としては、例えば下記特許文献1、2に提案されたものを挙げることができる。下記特許文献1では、ケーシングパイプの先端にリングビットを軸線回りに回転自在に取り付けるとともに、ケーシングパイプ内に挿入されたインナーロッドの先端には、インナービットをリングビットの軸線回りに係合可能に取り付け、ケーシングパイプとリングビットとを、互いの内外周面を対向させて嵌挿するとともに、これら互いに対向する内外周面にはそれぞれ軸線回りに延びる環状溝を形成し、これらの環状溝が合致することによって画成される環状孔に、軸線に対する径方向に弾性変形可能な係止部材が介装されることにより、前記リングビットがケーシングパイプに軸線方向に係止させられている掘削工具が提案されている。
As a prior art concerning the said ring bit construction method, the thing proposed by the following
また、下記特許文献2では、円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させてケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には軸線回りに環状をなして軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によってリングビットがケーシングパイプに軸線方向先端側に係止されつつ軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、このインナービットの外周面には、ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に軸線方向先端側に向けて当接可能な第1の当接部と、リングビットに形成されたケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に軸線方向先端側に向けて当接可能な第2の当接部とが形成され、かつインナービットは、リングビットに対しては係合手段によって軸線回りに係合可能とされており、上記係止手段には、リングビットをケーシングパイプに対して軸線方向先端側に抜脱する抜脱機構が備えられている削孔工具が提案されている。
Further, in
前記外管ケーシングとリングビットとの係合構造に関して、前記特許文献1では、ケーシングパイプとリングビットとを、互いの内外周面の間に径方向に弾性変形可能な係止部材が介装されることにより、前記リングビットがケーシングパイプに軸線方向に係止させられている構造が採用され、前記特許文献2では、リングビットの外周面の基端部(ケーシングパイプ側寄り)に雄ネジ部を設ける一方、ケーシングパイプの内周面の先端部に雌ネジ部を設け、リングビットを基端部側からケーシングパイプにねじ込んで、リングビットの雄ネジ部をケーシングパイプの雌ネジ部を越えて先端側の平滑な周面まで抜け出させるようにした構造が採用されている(同文献の図3参照)。
With regard to the engagement structure between the outer pipe casing and the ring bit, in the
特許文献1,2では、前述の係合構造とすることにより、リングビットがケーシングから脱落しないようにするとともに、ある程度の範囲で軸芯方向に摺動可能でかつ軸芯回りに回転可能な状態としている。
In
ところで、二重管削孔方式では多くの場合、リングビットとケーシングを地盤中に残置し、内部ロッドをパイロットビットと共に撤去するようにしているが、集排水ボーリング工では、削孔完了後、パイロットビット及びインナーロッドを引き抜いて、外管ケーシング内にマンシェットチューブ(集水管)を挿入した後、外管ケーシングをリングビットから切り離し、外管ケーシングのみを回収することが行われている。また、アンカー工でもアンカーを設置した後、外管ケーシングをリングビットから切り離し、外管ケーシングのみを回収することが行われている。この点に関して、前記特許文献1に係るケーシングとリングビットとの係合構造はケーシングの切り離しを前提としているものではないが、前記特許文献2に係るケーシングとリングビットとの係合構造はネジ式であるため、ケーシングを螺退方向に回転させることにより、リングビットから切り離し、地上側に回収可能な構造となっている。
By the way, in the double pipe drilling method, in many cases, the ring bit and the casing are left in the ground, and the inner rod is removed together with the pilot bit. After the bit and the inner rod are pulled out and a manchette tube (water collection pipe) is inserted into the outer pipe casing, the outer pipe casing is separated from the ring bit and only the outer pipe casing is recovered. Moreover, after installing an anchor also in an anchor construction, removing an outer pipe | tube casing from a ring bit and collect | recovering only an outer pipe | tube casing is performed. In this regard, although the engagement structure between the casing and the ring bit according to
しかしながら、前記二重管削孔方式では、所定長さ(1〜1.5m程度)の外管ケーシングとインナーロッドとを順次継ぎ足しながら削孔を行っており、この際、インナーロッドの後端に次のインナーロッドを継ぎ足すために、パイロッドビットをリングビットとの係合を一旦解除し(アンロック)、インナーロッドをパイロットビットと共に、所定長さだけ後退させた状態とし、ロッドの継ぎ足し作業を行った後、再度パイロットビット及びインナーロッドを外管ケーシングに挿入し、再セットするという作業(リロック)を繰り返しながら行っている。 However, in the double tube drilling method, drilling is performed while sequentially adding an outer tube casing of a predetermined length (about 1 to 1.5 m) and an inner rod, and in this case, at the rear end of the inner rod In order to add the next inner rod, the pi rod bit is once disengaged from the ring bit (unlocked), the inner rod is retracted with the pilot bit by a predetermined length, and the rod is added. Then, the pilot bit and the inner rod are again inserted into the outer pipe casing and repeated (relocking).
また、掘削の途中でジャミングなどのトラブルが発生した場合、パイロットビットをインナーロッドごと一旦後退させた状態とし(アンロック)、インナーロッドの送水孔を通じてパイロットビットの吐出口から水を噴射するフラッシングを行うことにより、土砂や破砕片などを除去した後、再度パイロットビット及び内管ロッドをセット(リロック)することが行われている。 In addition, when trouble such as jamming occurs in the middle of excavation, the pilot bit and the inner rod are temporarily retracted (unlocked), and flushing is performed to inject water from the discharge port of the pilot bit through the water supply hole of the inner rod. By doing this, after removing the earth and sand, fragments and the like, setting (relocking) of the pilot bit and the inner pipe rod is performed again.
これらのアンロック(切り離し)、リロック(再接続)作業時に、外管ケーシングのネジ部とリングビットのネジ部とが衝突することにより、ネジ山の一部に変形が生じたりすることがあった。このような不具合が発生すると、削孔完了後に外管ケーシングを回収しようとしても、ネジ山の変形によりネジの途中で回転させることができなくなったりして、リングビットから切り離すことができなくなり、外管ケーシングが回収不能となる問題があった。 At the time of these unlocking (removal) and relocking (reconnection) work, the screw portion of the outer pipe casing and the screw portion of the ring bit may collide with each other, causing part of the screw thread to be deformed. . If such a defect occurs, even if it is attempted to recover the outer casing after drilling is complete, it can not be rotated midway through the screw due to deformation of the screw thread, and can not be separated from the ring bit. There was a problem that the pipe casing could not be recovered.
また、外管ケーシングをリングビットから切り離す際、ネジ溝内に細かい土砂を入り込んだ場合には、土砂の噛み込みにより外管ケーシングを回転させることができなくなり、外管ケーシングの切り離し作業が困難になる問題があった。 In addition, when the outer pipe casing is separated from the ring bit and fine sand enters the screw groove, the outer pipe casing can not be rotated due to the bite of earth and sand, making it difficult to separate the outer pipe casing. Was a problem.
そこで本発明の主たる課題は、削孔完了後に、外管ケーシングをリングビットから確実に切り離しでき、外管ケーシングを確実に回収可能とした二重管削孔工具を提供することにある。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a double pipe drilling tool in which the outer tube casing can be reliably separated from the ring bit after drilling is completed and the outer tube casing can be reliably recovered.
上記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、先端にパイロットビットが装着されたインナーロッドと、先端に軸芯回りに回転自在とされるリングビットが装着された外管ケーシングとからなり、前記インナーロッドを外管ケーシングに挿入し組み合わせた状態で、前記パイロットビットとリングビットとの間に、打撃力伝達部及び回転力伝達部を有する二重管削孔工具において、
前記リングビットと前記外管ケーシングとの係合構造は、前記リングビットの外周面であって外管ケーシング側寄りの端部位置に所定範囲に亘って雄ネジ部を形成する一方、前記外管ケーシングの先端側であって内周面に前記雄ネジ部に噛み合うピン状突起を設け、前記リングビットを軸芯回りに回転させながら外管ケーシングの先端部開口にねじ込んで、外管ケーシングのピン状突起をリングビットの雄ネジ部を越えて平滑な外周面まで抜け出させたことを特徴とする二重管削孔工具が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, as the present invention according to
The engagement structure between the ring bit and the outer pipe casing forms a male thread over a predetermined range at an end position on the outer peripheral surface of the ring bit and near the outer pipe casing, while the outer pipe A pin-like protrusion is provided on the inner peripheral surface at the tip end side of the casing and engaged with the male screw portion, and screwed into the tip opening of the outer pipe casing while rotating the ring bit around the axial center. A double pipe drilling tool is provided which is characterized in that the hooked protrusion is pulled out of the male screw portion of the ring bit to the smooth outer peripheral surface.
上記請求項1記載の発明では、前記リングビットの外周面であって外管ケーシング側寄りの端部位置に所定範囲に亘って雄ネジ部を形成する一方、前記外管ケーシングの先端側であって内周面に前記雄ネジ部に噛み合うピン状突起を設けるようにし、前記リングビットを軸芯回りに回転させながら外管ケーシングの先端部開口にねじ込んで、外管ケーシングのピン状突起をリングビットの雄ネジ部を越えて平滑な外周面まで抜け出させた係合構造とするものである。 In the invention according to the first aspect, a male screw portion is formed over a predetermined range at an end position on the outer peripheral surface of the ring bit and near the outer pipe casing, and on the tip side of the outer pipe casing Pin-shaped projections that engage with the male screw portion on the inner peripheral surface, and screwing the ring-shaped bit into the opening of the distal end portion of the outer pipe casing while rotating the ring bit around the axial center, An engagement structure is obtained in which the smooth outer peripheral surface is removed beyond the male screw portion of the bit.
前記特許文献2のように、リングビットと外管ケーシングとの両方にネジを設けるようにした場合には、ネジ山の側面同士が連続的に接触する構造であるため、ネジ山の一部に生じた変形が全体に影響するようになるため、ネジの途中でネジ山の側面同士が強く接って回転させることができなくなったり、ネジ溝内に細かい土砂を入り込んだ場合には、この細かい土砂の影響によりネジの途中でネジ山の側面同士が強く接って回転させることができなくなったりする。これに対して、本発明のように、リングビット側には雄ネジを形成する一方、外管ケーシング側をピン状突起とした場合には、リングビットのネジ溝に対して点接触の関係になるため、仮にネジ山の一部に変形が生じたとしても、この変形が生じた箇所をピン状突起が乗り越えれば外管ケーシングを回転させることができ、仮にネジ溝内に細かい土砂があったとしても、この土砂を前記ピン状突起が溝の外に掻き出しながら回転したり、土砂をピン状突起が乗り越えれば外管ケーシングを回転させることができるようになるため、特許文献2に係る構造よりも格段に外管ケーシングをリングビットから確実に切り離しできるようになる。
When screws are provided on both the ring bit and the outer pipe casing as in
請求項2に係る本発明として、前記ピン状突起は、外管ケーシングの周面に通孔を形成し、この通孔に軸部材を内部側に突出させた状態で設置し、外面側からの溶接付けにより固定してある請求項1記載の二重管削孔工具が提供される。
According to the present invention as set forth in
上記請求項2記載の発明では、前記ピン状突起の構造の第1具体例を示したものである。本発明では、ピン状突起は、外管ケーシングの周面に通孔を形成し、この通孔に軸部材を内部側に突出させた状態で設置し、外面側からの溶接付けにより固定する。 In the invention according to the second aspect, the first specific example of the structure of the pin-like projection is shown. In the present invention, the pin-shaped projection forms a through hole on the circumferential surface of the outer tube casing, and the shaft member is installed in the through hole so as to protrude to the inner side, and fixed by welding from the outer surface side.
請求項3に係る本発明として、前記ピン状突起は、外管ケーシングの周面に雌ネジ孔を形成し、この雌ネジ孔に対して内面側から、頭部が前記リングビットのネジ溝形状に合致させたボルト部材の軸部を螺合し、外面側からの溶接付けにより固定してある請求項1記載の二重管削孔工具が提供される。
In the present invention according to
上記請求項3記載の発明では、前記ピン状突起の構造の第2具体例を示したものである。本発明では、ピン状突起は、外管ケーシングの周面に雌ネジ孔を形成し、この雌ネジ孔に対して内面側から、頭部が前記リングビットのネジ溝形状に合致させたボルト部材の軸部を螺合し、外面側からの溶接付けにより固定する。 In the invention according to the third aspect, the second specific example of the structure of the pin-like projection is shown. In the present invention, the pin-like protrusion forms a female screw hole in the peripheral surface of the outer tube casing, and a bolt member whose head conforms to the screw groove shape of the ring bit from the inner surface side with respect to the female screw hole. Screw the shaft part of and fix it by welding from the outer surface side.
請求項4に係る本発明として、前記リングビットに形成した雄ネジ部は、1条のネジとして形成されており、前記外管ケーシングのピン状突起は1つだけ設けられている請求項1〜3いずれかに記載の二重管削孔工具が提供される。
In the present invention according to
上記請求項4記載の発明では、リングビットに形成した雄ネジ部の第1具体的例を示したものである。本発明では、雄ネジ部は1条のネジとして形成され、前記外管ケーシングのピン状突起は1つだけ設けられる。 In the invention according to the fourth aspect, the first specific example of the male screw portion formed in the ring bit is shown. In the present invention, the male screw portion is formed as a single thread, and only one pin-like protrusion of the outer pipe casing is provided.
請求項5に係る本発明として、前記リングビットに形成した雄ネジ部は、2条乃至5条の多条ネジとして形成されており、前記外管ケーシングに設けたピン状突起は、前記多条ネジの条数に合わせた数を周方向に分散配置してある請求項1〜3いずれかに記載の二重管削孔工具が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, the male screw portion formed on the ring bit is formed as a multi-thread screw having 2 to 5 threads, and the pin-like protrusion provided on the outer pipe casing is The double pipe drilling tool according to any one of
上記請求項5記載の発明では、リングビットに形成した雄ネジ部の第2具体例を示したものである。本発明では、雄ネジ部は2条乃至5条の多条ネジとして形成されており、前記外管ケーシングに設けたピン状突起は、前記多条ネジの条数に合わせた数を周方向に分散配置してある。リングビットと外管ケーシングとの係合をアンロックした後、リロックする際に誤ってリングビットを前方に押し出してしまった場合、前記ピン状突起が1又は2個の場合は、方向によってはリングビットが軸芯Oに対して角折れすることもあるため、リングビットと外管ケーシングとの係合関係の安定性を考えると、前記雄ネジ部を3条乃至5条の多条ネジとするのが望ましい。この場合は、前記ピン状突起が3乃至5箇所となり、3点乃至5点での接触になるため構造的安定性が増すようになる。また、各ネジ溝の周長も短くでき、外管ケーシングを切り離す作業が更に向上することになる。 In the invention according to the fifth aspect, the second specific example of the male screw portion formed in the ring bit is shown. In the present invention, the male screw portion is formed as a multi-threaded screw having 2 to 5 threads, and the pin-like projections provided on the outer pipe casing are circumferentially oriented according to the number of threads of the multi-threaded screw. It is distributed. If the ring bit is pushed forward by mistake when relocking after unlocking the engagement between the ring bit and the outer tube casing, depending on the direction, if the pin-like protrusion is one or two, the ring Since the bit may be angularly broken with respect to the shaft core O, in consideration of the stability of the engagement relationship between the ring bit and the outer pipe casing, the male screw portion is a multi-row screw of 3 to 5 threads. Is desirable. In this case, there are three to five pin-shaped projections, and contact at three to five points results in increased structural stability. Moreover, the circumferential length of each screw groove can be shortened, and the work of separating the outer pipe casing can be further improved.
以上詳説のとおり本発明によれば、削孔完了後に、外管ケーシングをリングビットから確実に切り離しでき、外管ケーシングを確実に回収できるようになる。 As described above, according to the present invention, the outer pipe casing can be reliably separated from the ring bit after drilling is completed, and the outer pipe casing can be reliably recovered.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示されるように、二重管削孔工具1は、先端にパイロットビット3が装着されたインナーロッド6と、先端に軸芯O回りに回転自在とされるリングビット2が装着された外管ケーシング5とからなり、前記インナーロッド6を外管ケーシング5に挿入し組み合わせた状態で、パイロットビット3とリングビット2との間に、打撃力伝達部8及び回転力伝達部9とを有するものである。なお、図中、パイロットビット3の管路部に外嵌された符号7の装置は、周知のダウンザホールハンマーであり、パイロットビット3に打撃力を与えるものである。また、パイロットビット3への回転力はドリフタからインナーロッド6を介して与えられる。
As shown in FIG. 1, the double
以下、更に具体的に詳述する。なお、明細書中、先端側とは削孔ロッドの先端側、すなわち削孔面側を言い、基端側とは削孔ロッドの元側、すなわちドリフタ側を言う。 Hereinafter, it will be described in more detail. In the specification, the tip side refers to the tip side of the drilling rod, that is, the drilling surface side, and the base side refers to the original side of the drilling rod, that is, the drifter side.
前記リングビット2は、詳細には図6に示されるように、リング状の部材であり、先端の外周部に周方向に沿って多数の超硬チップ10,10…が配置されている。図示の例では、外周、中間周、内周の3つの同心円上に沿って周方向に沿って前記超硬チップ10,10…が配置されている。リングビット2の外周部には、先端側から順に、最も外径の大きい大径外周部2Aと、中間の外径を有する中間外周部2Bと、最も外径の小さい小径外周部2Cとを有し、前記小径外周部2Cに後述する雄ネジ部13が形成されている。前記雄ネジ部13は、前記小径外周部2Cの内、基端側、すなわち外管ケーシング5側寄りの端部位置に所定範囲に亘って形成されており、雄ネジ部13よりも先端側は平滑な外周面2cとなっている。前記雄ネジ部13は、図7に示されるように、3条の多条ネジとして形成されている。多条ネジとは、2本以上の並行ネジ溝が形成されたネジであり、3条ネジの場合は、挿入開始点が周方向に3点設けられている。図7に示されるように、1条目のネジ山13aの開始点、2条目のネジ山13bの開始点、3条目のネジ山13cの開始点が中心角で120°位置に夫々分散配置されており、各ネジ山13a〜13cの周方向長さは少なくとも中心角で120°以上範囲の亘って形成される。図示例では、中心角でほぼ270°の範囲に亘って各ネジ山13a〜13cが形成されている。
The
一方、リングビット2の内周部には、先端側にパイロットビット3から打撃力を受ける打撃力伝達用凸部11,11…が周方向に間隔をおいて3つ形成されており、基端側にはパイロットビット3から回転力を回転力伝達用凸部12,12…が周方向に間隔をおいて3つ形成されている。
On the other hand, on the inner periphery of the
図1に示されるように、前記リングビット2は、外管ケーシング5の先端にケーシングシュー4を介して装着されている。一般的にケーシングシューはピース状部材とし、外管ケーシング5の先端に溶接付けによって固着されている場合が多いが、本形態例では、ロッド状のケーシングシュー4が外管ケーシング5の先端にネジ連結され、このケーシングシュー4に対して前記リングビット2が装着されている。前記ケーシングシュー4は外管ケーシング5の一部を構成する。
As shown in FIG. 1, the
前記ケーシングシュー4は、詳細には図5に示されるように、ロッド状の部材であり、先端側に前記リングビット2の基端側が挿入されるリングビット挿入部14を備え、このリングビット挿入部14に隣接して基端側に、パイロットビット3から打撃力を受ける打撃力伝達用凸部15が周方向に連続して形成されている。また、基端側には外管ケーシング5がネジ連結するための雌ネジ部16が形成されている。前記外管ケーシング5の先端側、すなわち前記リングビット挿入部14には、内周面にピン状突起17が周方向に沿って、中心角度で120°間隔で3つ配置されている。前記ピン状突起17は、前記リングビット2に形成した雄ネジ部13に噛み合う先端形状を有する。前記リングビット挿入部14は、先端側に位置する相対的に内径の大きな第1係合部14Aと、基端側に位置する相対的に内径の小さな第1係合部14Bとからなり、前記第1係合部14Aの内径D2が前記リングビット2の中間外周部2Bの外径とほぼ一致しており、前記第2係合部14Bにおいて前記ピン状突起17の先端を通る円の外径D1が、前記リングビット2の小径外周部2Cの平滑な外周部2cの外径にほぼ一致している。
The
前記ピン状突起17は、外管ケーシング15(ケーシングシュー4)の周面に通孔4aを形成し、この通孔4aに軸部材を内部側に突出させた状態で設置し、外面側からの溶接付けにより固定するのが望ましい。前記ピン状突起17は、図5に示すように、円柱形状とするのが望ましい。リングビット2に形成される雄ネジ部13のネジは山形状とされるため、ピン状突起17を円柱形状とすると、ピン状突起17とネジ山との間に隙間が形成されるため、土砂の噛み込みを防止できるようになるとともに、ピン状突起17が土砂を乗り越え易くなる。
The pin-
前記リングビット2を外管ケーシング5(ケーシングシュー4)の先端に装着するには、ケーシングシュー4の先端部開口に対して、前記リングビット2の基端側をあてがい、先端側から視て、リングビット2を軸芯O回りに反時計回り方向に回転させながらねじ込む。リングビット2の雄ネジ部13の挿入開始点(3点)からネジ溝に対して同時的に、ケーシングシュー4のピン状突起17、17…が進入し、ピン状突起17、17…がリングビット2の雄ネジ部13を越えて平滑な外周面2cまで抜け出させるようにする。この組み合わせ状態では、前記リングビット2は、前記ピン状突起17の先端面が前記リングビット2の平滑な外周面2cに摺動しながら軸芯O回りに回転自在とされる。また、前記リングビット2は、前記ピン状突起17が前記平滑な外周面2cの長手方向(軸芯O方向)距離Lの範囲内で移動可能であり、この移動可能範囲内で軸芯O方向にスライド可能となっている。図1に示される削孔状態では、ケーシングシュー4の第1係合部14Aがリングビット2の中間外周部2Bに対して摺動状態で外嵌し、ケーシングシュー4の第2係合部14Bのピン状突起17の先端面がリングビットの小径外周部2Cの外面に摺接する関係にある。
In order to attach the
一方、前記パイロットビット3は、詳細には図8に示されるように、先端面に複数の超硬チップ10,10…が配置されている。外周面には、先端側から順に、リングビット2に打撃力を与えるための第1打撃力伝達用衝合部18、後退時にリングビット2に対して打撃力を与えるための後退時打撃力伝達用衝合部19,リングビット2に対して回転力を与えるための回転力伝達用衝合部20、外管ケーシング5(ケーシングシュー4)に対して打撃力を与えるための第2打撃力伝達用衝合部21が設けられている。
On the other hand, as shown in detail in FIG. 8, the
前記第1打撃力伝達用衝合部18、後退時打撃力伝達用衝合部19、回転力伝達用衝合部20及び第2打撃力伝達用衝合部21は、それぞれ周方向に沿って不連続となるように分散配置されている。これら衝合部18〜21は、図示例では周方向に沿って3個ずつ設けられている。また、前記後退時打撃力伝達用衝合部19と回転力伝達用衝合部20とは部材長手方向に対して位置ズレさせて配置されており、前記回転力伝達用衝合部20の隣接位置に対して前記リングビット2の回転力伝達用凸部12,12が位置した際、その先端側に前記後退時打撃力伝達用衝合部19が位置するようになっている。
The first striking force
前記パイロットビット3には、中心角で120°位置にそれぞれ凹部22、22…が部材長手方向に沿って形成されており、この凹部22,22…を形成することにより、リングビット2の回転力伝達用凸部12,12を避けてパイロットビット3をリングビット2に挿入できるようになっている。
前記パイロットビット3の内部には、図2に示されるように、軸方向に沿って削孔水供給流路23が形成され、先端部において、先端面に至る流路24により削孔前面部に排出されるようになっている。また、削孔水の一部は、分岐流路25により回転力伝達部9に供給され、分岐流路26により打撃力伝達部8に供給され、土砂の噛み込み防止用のフラッシング水として利用されるようになっている。パイロットビット3の外周面に形成された部材長手方向の前記凹部22は、削孔時のスライム排出流路27を構成するようになっている。
In the inside of the
前記リングビット2に前記パイロットビット3を組み合わせてロック状態とするには、パイロットビット3の凹部22,22…をリングビット2の回転力伝達用凸部12,12が通過させるようにしながらパイロットビット3を第1打撃力伝達用衝合部18がリングビット2の打撃力伝達用凸部11,11…に当接する状態になるまで挿入したならば、基端側から見て、反時計方向回りに回転させると、前記回転力伝達用衝合部20の隣接位置に対して前記リングビット2の回転力伝達用凸部12,12が位置する状態となる。また、パイロットビット3の第2打撃力伝達用衝合部21がケーシングシュー4の打撃力伝達用凸部15に当接する状態となる。この状態が図1に示す状態であり、ロック状態となる。
In order to lock the
ロック状態を解除するには、基端側から見てパイロットビット3を時計回り方向に回転させて、パイロットビット3の凹部22,22…とリングビット2の回転力伝達用凸部12,12とが軸芯O方向に一致するようにしたならば、パイロットビット2を基端側に引き抜くと、パイロットビット3をリングビット2から切り離しできるようになる。
In order to release the locked state, the
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、前記リングビット2に対して、3条の多条ネジからなる雄ネジ部13を形成するようにしたが、前記雄ネジ部13は、図9に示されるように、一般的な1条のネジとして形成することができる。この場合、ケーシングシュー4に対してはピン状突起17が1つだけ設けられる。また、図10に示されるように、2条の多条ネジ13a、13bとして形成することもできる。この場合は、ケーシングシュー4にはピン状突起17が180°方向に夫々1個ずつ、計2個設けられる。前記雄ネジ部13を多条ネジとする場合は、2条乃至5条の多条ネジとして形成するのがよい。この場合、前記ケーシングシュー4に形成するピン状突起17は、多条ネジの条数に合わせた数を周方向に分散配置するようにする。
[Other embodiment]
(1) In the embodiment described above, the
(2)上記形態例では、ケーシングシュー4に設けたピン状突起17は、ケーシングシュー4の周面に通孔4aを形成し、この通孔4aに軸部材を内部側に突出させた状態で設置し、外面側からの溶接付けにより固定するようにしたが、図11に示されるように、ケーシングシュー4の周面に雌ネジ孔4bを形成し、この雌ネジ孔4bに対して内面側から、頭部が前記リングビット2の雄ネジ部13のネジ溝形状に合致させたボルト部材27の軸部を螺合し、外面側からの溶接付けにより固定するようにしてもよい。
(2) In the embodiment described above, the pin-
〔施工例〕
次に、前記二重管削孔工具1を用いた削孔機により、地山中に集排水用マンセットチューブを設置するための施工手順(集排水ボーリング工)について詳述する。集排水ボーリング工は、地下水を排除し、すべり面に働く間隙水圧の低減やすべり土塊の含水比を低下させる目的で行う工事である。
[Example of construction]
Next, a construction procedure (collection of water and drainage boring work) for installing a collection and drainage mansett tube in the ground by a drilling machine using the double
図12に示されるように、集排水ボーリング工は、対象となる地山に対して立坑29を形成し、その底面に削孔機28を設置し、山側に向けて多数本の横ボーリングを行い、各削孔に対してマンセットチューブ(集排水管)を設置するものである。マンセットチューブによって集水された地下水はポンプアップによって排水路に排水される。
As shown in FIG. 12, the drainage drainage boring machine forms a
前記削孔機28は、図13に示されるように、ベース架台29に対してガイドセル32がリンク及びジャッキ30、31によって連結されることによって前記ガイドセル32の傾斜角度が可変とされ、前記ガイドセル32に沿って進退自在のドリフタ33が搭載されたものである。前記ドリフタ33に対して、クリーニングアダプタ34を介して本発明に係る二重管削孔工具1が連結され、削孔が行われるようになっている。前記クリーニングアダプタ34に対してはインナーロッド6のみが連結され、外管ケーシング5は連結されず、インナーロッド6と外管ケーシング5との間の環状空間がスライム排出流路とされ、外管ケーシング5の後端開口から外部に排出されるようになっている。
As shown in FIG. 13, in the
以下、図14及び図15に基づいて施工手順について詳述する。 Hereinafter, the construction procedure will be described in detail based on FIGS. 14 and 15.
<削孔時>
図14(A)に示されるように、パイロットビット3に与えられた打撃力は、パイロットビット3の第1打撃力伝達用衝合部18に当接しているリングビット2の打撃力伝達用凸部15を介してリングビット2に伝達されるとともに、パイロットロッド3の第2打撃力伝達用衝合部21に当接しているケーシングシュー4の打撃力伝達用凸部15を介してケーシングシュー4(外管ケーシング5)に伝達される。また、パイロットビット3に与えられた回転力は、パイロットビット3の回転力伝達用衝合部20に隣接しているリングビット2の回転力伝達用凸部12を介してリングビット2に伝達される。
<During drilling>
As shown in FIG. 14 (A), the striking force given to the
この削孔状態時に、パイロットビット3の第1打撃力伝達用衝合部18とリングビット2の打撃力伝達用凸部15との当接によりリングビット2の位置が定まり、パイロットロッド3の第2打撃力伝達用衝合部21とケーシングシュー4の打撃力伝達用凸部15との当接によりケーシングシュー4の位置が定まるため、ケーシングシュー4のピン状突起17とリングビット2の雄ネジ部13とは干渉することはない。
In this drilling state, the position of the
<後退時(フラッシング)>
図14(B)に示されるように、削孔途中で土砂の噛み込みが生じた場合には、インナーロッド6をパイロットビット3と共に、基端側に移動させ、削孔水の噴射により土砂を洗い流すようにする。この後退時に、パイロットビット3の後退時打撃力伝達用衝合部19がリングビット2の回転力伝達用凸部12の先端側側面に衝突し、リングビット2を後退させるが、リングビット2の後端側の端面がパイロットビット3の第2打撃力伝達用衝合部21の先端側側面に衝突することによりそれ以上の移動は規制される。この場合も、ケーシングシュー4のピン状突起17はリングビット2の平滑な外周面2cの長手方向(軸芯O方向)距離Lの範囲内に位置しているため、ピン状突起17とリングビット2の雄ネジ部13とは干渉することはない。なお、スライムが外管ケーシング5と孔壁との隙間に詰まってしまい外管ケーシング5がそれ以上動かなくなる「ジャミング」現象が生じた際、ロック状態のままインナーロッド6を後退させ、フラッシング水の噴射により孔壁との縁切りを行う場合もあるが、この場合もピン状突起17とリングビット2の雄ネジ部13との位置関係は同様である。
<Backward (Flushing)>
As shown in FIG. 14 (B), when bite of earth and sand occurs in the middle of drilling, the
<パイロットビット3及びインナーロッド6の撤去>
図14(C)に示されるように、削孔が完了したならば、パイロットビット3を時計回り方向に回転させて、パイロットビット3の凹部22,22…とリングビット2の回転力伝達用凸部12,12とが軸芯O方向に一致するようにしたならば、パイロットビット2を基端側に引き抜き、パイロットビット3をリングビット2から切り離して、インナーロッド6と共に、パイロットビット3を撤去する。
<Removal of
As shown in FIG. 14C, when drilling is completed, the
<マンセットチューブの挿入>
図15(D)に示されるように、外管ケーシング5の内部にマンセットチューブ35(多数の開孔35aが形成された塩ビ管)を挿入し設置する。
<Insertion of Manset tube>
As shown in FIG. 15 (D), a manset tube 35 (a polyvinyl chloride pipe having a large number of
<外管ケーシング5の撤去>
外管ケーシング5の後端をクリーニングアダプタ34に対して接続(ネジ連結)したならば、外管ケーシング5を後退させながら時計回り方向に回転させると、ケーシングシュー4のピン状突起7がリングビット2の雄ネジ部13の溝に入り込み、雄ネジ部13の溝に沿って回転し、雄ネジ部13から離脱した時点でケーシングシュー4がリングビット2から切り離される。後は、外管ケーシング5を引き抜いて撤去する。
<Removal of
When the rear end of the
リングビット2からの切り離しの際、ケーシングシュー4側はネジではなく、ピン状突起17としているため、土砂の噛み込みがなく、円滑にケーシングシュー4を回転させてリングビット2から切り離すことができる。
At the time of separation from the
1…二重管削孔工具、2…リングビット、2c…平滑な外周面、3…パイロットビット、4…ケーシングシュー、5…外管ケーシング、6…インナーロッド、7…ダウンザホールハンマー、8…打撃力伝達部、9…回転力伝達部、10…超硬チップ、11…打撃力伝達用凸部、12…回転力伝達用凸部、13…雄ネジ部、14…リングビット係合部、15…打撃力伝達用凸部、16…雌ネジ部、17…ピン状突起、18…第1打撃力伝達用衝合部、19…後退時打撃力伝達用衝合部、20…回転力伝達用衝合部20、21…第2打撃力伝達用衝合部21、22…凹部、23…削孔水供給流路、28…削孔機、32…ガイドセル、33…ドリフタ、34…クリーニングアダプタ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記リングビットと前記外管ケーシングとの係合構造は、前記リングビットの外周面であって外管ケーシング側寄りの端部位置に所定範囲に亘って雄ネジ部を形成する一方、前記外管ケーシングの先端側であって内周面に前記雄ネジ部に噛み合うピン状突起を設け、前記リングビットを軸芯回りに回転させながら外管ケーシングの先端部開口にねじ込んで、外管ケーシングのピン状突起をリングビットの雄ネジ部を越えて平滑な外周面まで抜け出させたことを特徴とする二重管削孔工具。 It consists of an inner rod with a pilot bit attached to the tip and an outer pipe casing with a ring bit attached to the tip, which is rotatable around an axis, and the inner rod is inserted into the outer pipe casing and combined A double pipe drilling tool having an impact force transmitting portion and a rotational force transmitting portion between the pilot bit and the ring bit;
The engagement structure between the ring bit and the outer pipe casing forms a male thread over a predetermined range at an end position on the outer peripheral surface of the ring bit and near the outer pipe casing, while the outer pipe A pin-like protrusion is provided on the inner peripheral surface at the tip end side of the casing and engaged with the male screw portion, and screwed into the tip opening of the outer pipe casing while rotating the ring bit around the axial center. A double pipe drilling tool characterized in that the projection is pulled out of the male screw portion of the ring bit to the smooth outer peripheral surface.
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