JP7152088B1 - 削孔ビット、削孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒体と、前側部分が筒体の前側開口から突出する挿通部材とを備えた削孔ビットであって、次回の削孔のために挿通部材を再利用できることで、ランニングコストを安価に抑えることに適した削孔ビットを提供する。【解決手段】本発明の削孔ビットは、筒体１１と、挿通部材１２とを備える。挿通部材１２の前側部分が筒体１１の前側開口３２から突出するように筒体１１の内部に挿通部材１２が挿通された状態で、挿通部材１２を「筒体１１の周方向他方側」に回転させて、挿通部材１２の凹部４１に筒体１１の凸部１５を入れることで、挿通部材１２と共に筒体１１を前記周方向他方側に回転させることや、挿通部材１２と共に筒体１１を前後方向に移動させることが可能とされる。挿通部材１２を筒体１１の前記周方向一方側に回転させて、凹部４１から凸部１５を外すことで、挿通部材１２を後退させることが可能とされる。【選択図】図４

Description

本発明は、地盤補強用パイプ等を設置する孔を形成するために使用される削孔ビット、及び当該削孔ビットを備えた削孔装置に関する。

従来、トンネルの掘削前に軟弱地盤の切羽を安定させるため、切羽の周囲にパイプ（鋼管等）を設置することが行われており、特許文献１には、パイプ設置用の孔を形成するために使用される削孔ビットが開示されている。

特許文献１の削孔ビットは、前後に開口を有する筒体と、筒体と一体に設けられて、筒体の前側開口から突出する突出体とを備えており、筒体の後側にパイプが配置される。特許文献１の削孔ビットは、打撃力、回転力及び推力が加えられることで、軟弱地盤の削孔を行なうものであり、パイプは削孔された孔内に引き込まれる。

特開２００１－３２６６４号公報

ところで特許文献１の削孔ビットは、筒体と突出体とが一体に形成されるため、孔内にパイプを引き込んだ後に、パイプの前側に配置される筒体と共に、突出体も孔内に残置させる必要があった。したがって突出体を次回の削孔のために再利用することができなかった。

本発明は、上記事情を鑑みなされたものであり、筒体と、前側部分が筒体の前側開口から突出する挿通部材とを備えた削孔ビットであって、次回の削孔のために挿通部材を再利用できることで、ランニングコストを安価に抑えることに適した削孔ビット、及び当該削孔ビットを備える削孔装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。

項１．筒体と、
前記筒体の内部に挿通される挿通部材とを備え、
前記筒体は、前後に開口を有するものであって、前記筒体の内周面には、径内側に突出する凸部が設けられ、
前記挿通部材の外周には、前後方向に延びる凸条部が設けられて、当該凸条部の前後方向中間部には、前記筒体の周方向一方側に凹む凹部が設けられ、
前記挿通部材の前側部分が前記筒体の前側開口から突出するように前記筒体の内部に前記挿通部材が挿通された状態で、前記挿通部材を前記筒体の周方向他方側に回転させて、前記凹部に前記凸部を入れることで、前記挿通部材と共に前記筒体を前記周方向他方側に回転させることや、前記挿通部材と共に前記筒体を前後方向に移動させることが可能とされ、
前記挿通部材を前記筒体の周方向一方側に回転させて、前記凹部から前記凸部を外すことで、前記挿通部材を後退させることが可能とされる削孔ビット。

項２．前記挿通部材の前側部分には、軸部と、一又は複数の羽根板とが設けられており、
前記削孔ビットの正面視において、前記軸部は前記筒体の軸心上に位置し、前記羽根板は前記軸部から前記筒体の径外側へ延びており、
前記羽根板は、前記筒体の軸心に平行な前記周方向他方側の側面を有する項１に記載の削孔ビット。

項３．前記挿通部材の前側部分には、第一の前記羽根板と、第二の前記羽根板と、第一の補強部と、第二の補強部とが設けられており、
前記削孔ビットの正面視において、前記第一の羽根板は前記軸部から第一方向に延びており、前記第二の羽根板は、前記軸部から前記第一方向と逆向きの第二方向に延びており、
前記第一の補強部は、前記第一の羽根板に対して前記周方向一方側に形成されたものであって、前記第一の羽根板及び前記軸部から突出する第一突出部と、前記第二の羽根板から突出する第二突出部とを備え、前記第一突出部の前端面は第一傾斜面によって構成され、前記第一突出部の前端面は第一湾曲面によって構成されており、
前記第一傾斜面は、前記第一の羽根板の前端側縁とこれに連なる前記軸部の第一の前端側縁とから、前記第一方向及び前記第二方向に対して垂直な第三方向に延びるものであって、前記第三方向に向かうにつれて後側に傾斜しており、
前記第一湾曲面は、前記第一傾斜面の前記第二の羽根板側の側縁から前記第二方向に延びるものであって、前記第二方向に向かうにつれて後側に湾曲しており、
前記第二の羽根板の前記周方向他方側の側面は、前記第一湾曲面の側方で露出しており、
前記第二の補強部は、前記第二の羽根板に対して前記周方向一方側に形成されたものであって、前記第二の羽根板及び前記軸部から突出する第三突出部と、前記第一の羽根板から突出する第四突出部とを備え、前記第三突出部の前端面は第二傾斜面によって構成され、前記第四突出部の前端面は第二湾曲面によって構成されており、
前記第二傾斜面は、前記第一の羽根板の前端側縁とこれに連なる前記軸部の第二の前端側縁とから、前記第三方向と逆向きの第四方向に延びるものであって、前記第四方向に向かうにつれて後側に傾斜しており、
前記第二湾曲面は、前記第二傾斜面の前記第一の羽根板側の側縁から前記第一方向に延びるものであって、前記第一方向に向かうにつれて後側に湾曲しており、
前記第二の羽根板の前記周方向他方側の側面は、前記第二湾曲面の側方で露出しており、
前記筒体と前記挿通部材との間には第一及び第二の隙間が形成されており、
前記削孔ビットの正面視において、前記第一の隙間は前記第一湾曲面の外側に位置し、前記第二の隙間は前記第二湾曲面の外側に位置する項２に記載の削孔ビット。

項４．前記羽根板の前端部には、超硬合金チップで形成された硬質刃体が設けられている項２又は３に記載の削孔ビット。

項５．前記筒体の前端面には、超硬合金チップで形成された複数の硬質刃体が前記筒体の周方向に間隔をあけて設けられている項１乃至４のいずれかに記載の削孔ビット。

項６．前記凹部の後側の空間は、前記凸条部の全幅に延びる溝によって構成される項１乃至５のいずれかに記載の削孔ビット。

項７．項１乃至６のいずれかに記載の削孔ビットと、
ロッドと、
筒状のパイプリーダーとを備え、
前記ロッドの後端部がジョイントを介して削岩機のシャンクロッドに連結された状態で、前記ロッドがパイプの内部に挿通されて、前記パイプの後端部がジョイントの前部に嵌合され、前記パイプリーダーの後側が前記パイプの先端部に螺着され、
前記筒体は、前記パイプリーダーに対して相対回転可能となるように前記パイプリーダーの前側に取り付けられ、
前記挿通部材は、前記ロッドの前端部に螺着され、
前記シャンクロッドが生じさせる動力により、
前記挿通部材の前側部分が前記筒体の前側開口から突出するように前記筒体の内部に前記挿通部材が挿通された状態で、前記ロッド及び前記挿通部材を前記筒体の周方向他方側に回転させて、前記凹部に前記凸部を入れることと、
前記凹部に前記凸部が入れられた状態で、前記ロッド、前記挿通部材、及び前記筒体を、前記筒体の周方向他方側に回転させることと、
前記凹部に前記凸部が入れられた状態で、前記ロッド、前記挿通部材、及び前記筒体を前後方向に移動させることと、
前記ロッド及び前記挿通部材を前記筒体の周方向一方側に回転させて、前記凹部から前記凸部を外すことと、
前記凹部から前記凸部が外れた状態で、前記ロッド及び前記挿通部材を後退させて前記パイプから抜き出すことが可能とされる削孔装置。

項８．前記ロッドは、中空管体から構成されるものであって、前記ロッドの前端部の外周面には雄ネジ部が形成され、
前記挿通部材は、中空筒体から構成されるものであって、後側に開口する空洞を有しており、前記挿通部材の空洞の後側の内周面には、雌ネジ部が形成され、
前記ロッドの前端部を前記挿通部材の空洞の後側に挿入して、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺合させることで、前記ロッドの前端部に前記挿通部材が螺着され、
前記挿通部材の前側部分には、前記ロッドの空洞から前記挿通部材の空洞の前側に流入した流体を吐出するための流路が形成されている項７に記載の削孔装置。

本発明の削孔ビット及び削孔装置によれば、次回の削孔のために挿通部材を再利用できることで、ランニングコストを安価に抑えることに適する。

本発明の実施形態に係る削孔ビットを備える削孔装置を示す図であり、左半分は側面図であり、右半分は縦断面図である。 削孔装置の前側を示す図であり、上半分は縦断面図であり、下半分は側面図である。 削孔装置を組み立てる手順を示す図であり、（Ａ）,（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の上半分は、縦断面図であり、（Ａ）,（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の下半分は、側面図である。 挿通部材及びロッドを後退させる手順を示す図であり、（Ａ）,（Ｂ）の上半分は、縦断面図であり、（Ａ）,（Ｂ）の下半分は、側面図である。 （Ａ）はパイプリーダーの正面図である、（Ｂ）の上半分はパイプリーダーの縦断面図であり、（Ｂ）の下半分はパイプリーダーの側面図である。 削孔ビットの斜視図である。 削孔ビットの斜視図である。 削孔ビットの正面図である。 （Ａ）は筒体の正面図であり、（Ｂ）の上半分は筒体の縦断面図であり、（Ｂ）の下半分は筒体の側面図であり、（Ｃ）は筒体の背面図である。 挿通部材の斜視図である。 （Ａ）は挿通部材の正面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）の上半部は挿通部材の縦断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）の下半分は挿通部材の側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、削孔ビットの背面図であり、（Ａ）は挿通部材に形成される凹部に筒体に形成される凸部を係合させる前の状態を示し、（Ｂ）は挿通部材に形成される凹部に筒体に形成される凸部を係合させた状態を示す。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る削孔ビット４を備える削孔装置１を示す図であり、左半分は側面図であり、右半分は縦断面図である。図２は、削孔装置１の前側を示す図である。図３は、削孔装置１を組み立てる手順を示す図である。図４は後述する挿通部材１２及びロッド２をパイプＰから引き抜く手順を示す図である。図２の上半分や、図３の（Ａ）,（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の上半分や、図４（Ａ）,（Ｂ）の上半分は、縦断面図であり、図２の下半分や、図３の（Ａ）,（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）の下半分や、図４（Ａ）,（Ｂ）の下半分は、側面図である。

削孔装置１は、地山Ｍの削孔と地盤補強用のパイプＰの設置とを同時に行なうことが可能なものであり、ロッド２と、パイプリーダー３と、削孔ビット４とを備える。

ロッド２は、金属製の中空管体から構成される。削孔装置１の使用時には、ロッド２の後端部がジョイントＪを介して削岩機ＤのシャンクロッドＳ（動力源）に連結された状態で、ロッド２がパイプＰの内部に挿通されて、パイプＰの後端部がジョイントＪの前部に嵌合される（図１）。ロッド２の空洞５（図２～図４）は、液体又は気体である流体を流すために使用される。上記の液体は、例えば水であり、上記の気体は、例えば空気である。

ロッド２は、複数の中空管体を直列に繋ぎ合わせたものであってもよい。この場合、最も後側の中空管体がジョイントＪを介して削岩機ＤのシャンクロッドＳに連結される。また中空管体の各々の空洞が連通することで、流体を流すための流路（ロッド２の空洞）が構成される。

図５（Ａ）はパイプリーダー３の正面図である、図５（Ｂ）の上半分はパイプリーダー３の縦断面図であり、図５（Ｂ）の下半分はパイプリーダー３の側面図である。

パイプリーダー３は、前後に開口を有する金属製の中空筒体から構成されるものであり、前側の大径部６と、後側の小径部７と、大径部６と小径部７とを繋ぐ中間部８とを有する。大径部６の外径は中間部８の外径と等しく、小径部７の内径は中間部８の内径と等しい。大径部６及び中間部８の外径は小径部７の外径よりも大きく、大径部６の内径は小径部７及び中間部８の内径よりも大きい。大径部６の内周面には雌ネジ部９が形成される。小径部７の外周面には雄ネジ部１０が形成される。削孔装置１の使用時には、パイプリーダー３の小径部７をパイプＰの前端部の内部に挿入して、小径部７の外周面に形成される雄ネジ部１０と、パイプＰの内周面に形成される雌ネジ部１９とを螺合させることで、パイプリーダー３の後側（小径部７）がパイプＰの前端部に螺着される（図３（Ｂ），（Ｃ）参照）。

図６及び図７は、削孔ビット４の斜視図である。図８は、削孔ビット４の正面図である。図９（Ａ）は後述する筒体１１の正面図であり、図９（Ｂ）の上半分は筒体１１の縦断面図であり、図９（Ｂ）の下半分は筒体１１の側面図であり、図９（Ｃ）は筒体１１の背面図である。

削孔ビット４は、筒体１１と、挿通部材１２とを備えており、挿通部材１２は、前側部分３１が筒体１１の前側開口３２から突出するように筒体１１の内部に挿通される。本明細書では、上記のように挿通部材１２が筒体１１の内部に挿通された状態を基準として、「筒体１１の周方向」や「筒体１１の軸心Ｔ」や「筒体１１の径外側」の用語を用いる。

筒体１１は、前後に開口を有するものであって、パイプＰの前側に配置される（詳細には、図２に示すように、パイプＰの前側にパイプリーダー３が配置され、パイプリーダー３の前側に筒体１１が配置される）。

筒体１１は、金属（例えば鋳鉄）から製造されるものであり、前側のフランジ部１３と、後側の本体部１４とを有しており、フランジ部１３の外径は本体部１４の外径よりも大きい。

本体部１４の後端部（すなわち筒体１１の後端部）の内周面には、径内側に突出する凸部１５が設けられる（図２，図３，図４，図９）。図示例では、２つの凸部１５が設けられているが、凸部１５の数は１又は任意の複数とされ得る。なお凸部１５が複数設けられる場合には、当該複数の凸部１５を筒体１１の周方向に等しい間隔をあけて設けることが好ましい。

本体部１４の後端部の外周面には、雄ネジ部１６が形成される。削孔ビット４の使用時には、パイプリーダー３の大径部６の内側に筒体１１の本体部１４を挿入して、筒体１１の雄ネジ部１６とパイプリーダー３の雌ネジ部９とを螺合させてから、これらネジ部１６，９が螺合しなくなるまで、大径部６の内側に本体部１４をねじ込むことが行なわれる（図２，図３（Ｂ）～図３（Ｄ）は上記の操作が行なわれた状態を示す）。これにより、筒体１１がパイプリーダー３の前側に取り付けられて、筒体１１をパイプリーダー３に対して相対回転させることが可能な状態とされる（すなわちパイプリーダー３を回転させることなく、筒体１１を回転させることが可能な状態とされる）。

図２，図６～図９に示すように、筒体１１の前端面２０（すなわちフランジ部１３の前端面２０）には、超硬合金チップから形成された硬質刃体２１が設けられる。図示例では、６個の硬質刃体２１が設けられているが（図６～図８）、硬質刃体２１の数は一又は任意の複数とされ得る。複数の硬質刃体２１が設けられる場合には、当該複数の硬質刃体２１を筒体１１の周方向に等しい間隔をあけて設けることが好ましい。また必ずしも、硬質刃体２１を超硬合金チップから形成する必要はなく、例えばサーメット、セラミックス、或いは鋼材から硬質刃体２１を形成してもよい。また筒体１１と同一の材料から硬質刃体２１を形成してもよい。例えば、打撃により粉砕しなければならない大きな礫を含まない軟弱地盤の削孔のために削孔ビット４が使用される場合には、筒体１１及び硬質刃体２１の双方が鋳鉄から形成され得る。また筒体１１の材料と硬質刃体２１の材料とが同一とされる場合には、硬質刃体２１は、筒体１１と一体に成形され得る。

図１０は挿通部材１２の斜視図である。図１１（Ａ）は挿通部材１２の正面図であり、図１１（Ｂ），（Ｃ）の上半部は挿通部材１２の縦断面図、図１１（Ｂ），（Ｃ）の下半分は挿通部材１２の側面図である。図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、挿通部材１２が筒体１１の内部に挿通された状態を示す削孔ビット４の背面図である。

挿通部材１２は、金属製の中空筒体から構成されるものであり、後側に開口する空洞３０を有する。空洞３０の後側の内周面には、雌ネジ部３４が形成される（図２，図３，図１１（Ｂ），（Ｃ））。削孔装置１の使用時には、ロッド２の前端部を空洞３０の後側に挿入して、ロッド２の前端部の外周面に形成された雄ネジ部３５を雌ネジ部３４に螺合させることで、ロッド２の前端部に挿通部材１２が螺着される（図３（Ａ），（Ｂ））。

なお図示例では、空洞３０は、前側から後側に向けて小径部３６と中径部３７と大径部３８とがこの順序で連なった構造（すなわち前側から後側に向けて径が２段階に拡大する構造）を有しており（図１１（Ｂ））、中径部３７の内周面に雌ネジ部３４が形成される。削孔装置１の使用時には、中径部３７及び大径部３８によって構成される空洞３０の後側にロッド２の前端部が挿入されて、雌ネジ部３４に雄ネジ３５が螺合される。

ロッド２の前端部を空洞３０の後側に挿入して、ロッド２の雄ネジ部３５を挿通部材１２の雌ネジ部３４に螺合させた状態（図２，図３（Ｂ）～（Ｄ）の状態）では、ロッド２の空洞５を流れる流体を、空洞３０の前側に流入させることができる（空洞３０の前側は小径部３６（図１１（Ｂ））に相当する）。

挿通部材１２の外周には、前後方向に延びる凸条部４０が設けられる（図１０）。凸条部４０の前後方向中間部には、「筒体１１の周方向一方側」に凹む凹部４１が設けられる。凹部４１の後側の空間は、凸条部４０の全幅に延びる溝４２によって構成される（上記の凸条部４０の全幅は、「筒体１１の周方向」における凸条部４０の全幅を意味する）。凸条部４０の後側にはパイプ牽引部４３が設けられる。当該パイプ牽引部４３は凸条部４０よりも外側に突出する。凸条部４０及びパイプ牽引部４３は、凸部１５（図９）の数ほど設けられる（図示例では、２つの凸部１５が筒体１１に設けられることで、凸条部４０及びパイプ牽引部４３が２つ設けられる）。凸条部４０及びパイプ牽引部４３が複数設けられる場合には、複数の凸部１５が筒体１１の周方向に等しい間隔をあけて設けられ、凸条部４０の各々の前後方向中間部に凹部４１が設けられ、凸条部４０の各々の後側にパイプ牽引部４３が設けられる。

削孔装置１の使用時には、挿通部材１２の前側部分３１が筒体１１の前側開口３２から突出するように筒体１１の内部に挿通部材１２を挿通した状態で、挿通部材１２を「筒体１１の周方向他方側」に回転させて、挿通部材１２の凹部４１に筒体１１の凸部１５を入れることが行われる。これにより、挿通部材１２と共に筒体１１を「筒体１１の周方向他方側」に回転させることや、挿通部材１２と共に筒体１１を前後方向に移動させることが可能とされる。また挿通部材１２を「筒体１１の周方向一方側」に回転させて、凹部４１から凸部１５を外すことで、挿通部材１２を筒体１１から後退させてパイプＰから引き抜くことが可能とされる。

地山Ｍを削孔する間では、挿通部材１２と共に筒体１１を「筒体１１の周方向他方側」に回転させることや、挿通部材１２と共に筒体１１を前進させることが行われる。この間、雄ネジ部１６と雌ネジ部９とが螺合して筒体１１と共にパイプリーダー３が回転することを防止するために、筒体１１を「筒体１１の周方向一方側」に回転させることで（すなわち筒体１１を削孔時と逆回りに回転させることで）、雄ネジ部１６と雌ネジ部９とが螺合するものとされる。また地山Ｍを削孔する間に雄ネジ部３５及び雌ネジ部３４が螺合した状態を維持するために、ロッド２を「筒体１１の周方向他方側」に回転させることで、雄ネジ部３５と雌ネジ部３４とが螺合するものとされる。

挿通部材１２の前側部分３１には、軸部５０（図６～図８）と、第一の羽根板５１（図６，図８）と、第二の羽根板５２（図７，図８）と、第一の補強部５３（図７，図８）と、第二の補強部５４（図６，図８）とが設けられる。

削孔ビット４の正面視において、軸部５０は筒体１１の軸心Ｔ上に位置し、第一及び第二の羽根板５１，５２はそれぞれ軸部５０から「筒体１１の径外側」へ延びる。より具体的には、削孔ビット４の正面視において、第一の羽根板５１は、軸部５０から第一方向に延び、第二の羽根板５２は、軸部５０から「第一方向と逆向きの第二方向」に延びる（上記の第一方向及び第二方向は、いずれも軸部５０から「筒体１１の径外側」へ向かう方向である）。第一の羽根板５１は、筒体１１の軸心Ｔに平行な「筒体１１の周方向他方側」の側面５５を有する（図６）。第二の羽根板５２は、筒体１１の軸心Ｔに平行な「筒体１１の周方向他方側」の側面５６を有する（図７）。

第一の羽根板５１の前端部や、第二の羽根板５２の前端部には、それぞれ、超硬合金チップから形成された硬質刃体５７が設けられる。なお必ずしも、硬質刃体５７を超硬合金チップから形成する必要はなく、例えばサーメット、セラミックス、或いは鋼材から硬質刃体５７を形成してもよい。また羽根板５１，５２と同一の材料から硬質刃体５７を形成してもよい。例えば、打撃により粉砕しなければならない大きな礫を含まない軟弱地盤の削孔のために削孔ビット４が使用される場合には、例えば羽根板５１，５２及び各硬質刃体５７が鋳鉄から形成され得る。また羽根板５１，５２の材料と硬質刃体５７の材料とが同一とされる場合には、各硬質刃体５７は、これが設けられる羽根板と一体に成形され得る。

図８に示すように、第一の補強部５３は、第一の羽根板５１に対して「筒体１１の周方向一方側」に形成される（第二の羽根板５２に対しては第一の補強部５３は「筒体１１の周方向他方側」に形成される）。当該第一の補強部５３は、第一の羽根板５１及び軸部５０から突出する第一突出部６０と、第二の羽根板５２から突出する第二突出部６１とを備える。第一突出部６０の前端面は第一傾斜面６２によって構成される。第二突出部６１の前端面は第一湾曲面６３によって構成される。

第一傾斜面６２は、第一の羽根板５１の前端側縁５１ａと軸部５０の第一の前端側縁５０ａとから、「第一方向及び第二方向に対して垂直な第三方向」に延びる。上記の前端側縁５１ａは、第一の羽根板５１の「筒体１１の周方向一方側」における前端側縁であり、上記の第一の前端側縁５０ａは、前端側縁５１ａに連なる軸部５０の前端側縁である。上記の第一傾斜面６２は、第三方向に向かうにつれて後側に傾斜する。

第一湾曲面６３は、第一傾斜面６２の第二の羽根板５２側の側縁６２ａから第二方向に延びる。図７に示すように、当該第一湾曲面６３は、第二方向に向かうにつれて後側に湾曲する。この湾曲により、第二の羽根板５２の側面５６は、第一湾曲面６３の側方（「筒体１１の周方向一方側」）で露出するものとされる。

図８に示すように、第二の補強部５４は、第二の羽根板５２に対して「筒体１１の周方向一方側」に形成される（第一の羽根板５１に対しては第二の補強部５４は「筒体１１の周方向他方側」に形成される）。当該第二の補強部５４は、第二の羽根板５２及び軸部５０から突出する第三突出部７０と、第一の羽根板５１から突出する第四突出部７１とを備える。第三突出部７０の前端面は第二傾斜面７２によって構成される。第四突出部７１の前端面は第二湾曲面７３によって構成される。

第二傾斜面７２は、第二の羽根板５２の前端側縁５２ａと軸部５０の第二の前端側縁５０ｂとから、「第三方向と逆向きの第四方向」に延びる。上記の前端側縁５２ａは、第二の羽根板５２の「筒体１１の周方向一方側」における前端側縁であり、上記の第二の前端側縁５０ｂは、前端側縁５２ａに連なる軸部５０の前端側縁である。上記の第二傾斜面７２は、第四方向に向かうにつれて後側に傾斜する（図６）。

第二湾曲面７３は、第二傾斜面７２の第一の羽根板５１側の側縁７２ａから第一方向に延びる。当該第二湾曲面７３は、第一方向に向かうにつれて後側に湾曲する（図６）。この湾曲により、第一の羽根板５１の側面５５は、第二湾曲面７３の側方（筒体１１の周方向一方側）で露出する。

筒体１１の内部に挿通部材１２を挿通して、挿通部材１２の凹部４１に筒体１１の凸部１５を入れた状態では、筒体１１と挿通部材１２との間に第一及び第二の隙間８０，８１が形成される（図８）。削孔ビット４の正面視において、第一の隙間８０は、第一湾曲面６３の外側に位置し、第二の隙間８１は、第二湾曲面７３の外側に位置する。

挿通部材１２の前側部分３１には、空洞３０に流入した流体（液体又は気体）を吐出するための流路９０が形成される。図示例では、上記の流路９０として、第一～第四流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄが形成されている（図６，図７，図１１）。第一流路９０Ａの吐出口は第一傾斜面６２に形成されている。第二流路９０Ｂの吐出口は第二傾斜面７２に形成されている。第三流路９０Ｃの吐出口は、第二の羽根板５２の側面５６と第一湾曲面６３との境界に形成されている（図７）。第四流路９０Ｄの吐出口は、第一の羽根板５１の側面５５と第二湾曲面７３との境界に形成されている（図６）。

削孔装置１の使用時には、挿通部材１２の空洞３０の後側にロッド２の前端部を挿入して、挿通部材１２の雌ネジ部３４にロッド２の雄ネジ３５を螺合させることが行われる（図３（Ａ），（Ｂ））。またネジ部１６，９が螺合しなくなるまで、筒体１１の大径部６の内側にパイプリーダー３の本体部１４をねじ込むことで、筒体１１をパイプリーダー３の前側に取り付けられて、筒体１１をパイプリーダー３に対して相対回転させることが可能な状態とされる（すなわちパイプリーダー３を回転させることなく、筒体１１を回転させることが可能な状態とされる（図３（Ｂ）））。そしてジョイントＪを介してロッド２の後端部をシャンクロッドＳに連結した状態で、パイプＰの内部にロッド２及び挿通部材１２を挿入して、パイプＰの後端部をジョイントＪの前部に嵌合させて（図１，図３（Ｂ））、パイプリーダー３の後側をパイプＰの先端部に螺着させることが行なわれる（図２，図３（Ｂ），（Ｃ））。シャンクロッドＳは、削孔装置１の動力源として使用されるものであり、ロッド２に加える動力として、前方又は後方への推力と、「筒体１１の周方向一方側又は周方向他方側」への回転力とを生じさせることができる（以下、前方又は後方への推力の総称として「前後方向の推力」と記す）。

そしてシャンクロッドＳが生じさせる前方への推力により、ロッド２を前進させて、挿通部材１２の前側部分３１が筒体１１の前側開口３２から突出するように筒体１１の内部に挿通部材１２を挿通させた状態で、シャンクロッドＳが生じさせる「筒体１１の周方向他方側」への回転力により、ロッド２及び挿通部材１２を「筒体１１の周方向他方側」に回転させて、挿通部材１２の凹部４１に筒体１１の凸部１５を入れることが行われる（図３（Ｃ），（Ｄ），図１２）。この際には、ロッド２を適宜回転させることで、凸条部４０が凸部１５に接触することを回避しながら、挿通部材１２の前側部分３１が筒体１１の前側開口３２から突出するように筒体１１の内部に挿通部材１２を挿通させて、各凸部１５の側方に凹部４１を位置させることが行なわれる（図３（Ｄ），図１２（Ａ））。しかる後、ロッド２と共に挿通部材１２を「筒体１１の周方向他方側」に回転させることで、各凸部１５を凹部４１内に入れることが行なわれる。各凸部１５を凹部４１内に入れた状態では、シャンクロッドＳが生じさせる「筒体１１の周方向他方側」への回転力（動力）により、ロッド２、挿通部材１２、及び筒体１１を「筒体１１の周方向他方側」に回転させることや、シャンクロッドＳが生じさせる前後方向の推力により、ロッド２、挿通部材１２、及び筒体１１を前後方向に移動させることが可能となる。

また各凸部１５を凹部４１内に入れた状態（図２，図３（ｄ），図１２（ｂ）の状態）では、ロッド２の空洞５と挿通部材１２の空洞３０とが連通することで、空洞５を流れる流体（液体又は気体）を、空洞３０を介して第一～第四流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄに供給して、第一～第四流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄの吐出口から吐出させることができる。

削孔中は、シャンクロッドＳが生じさせる「筒体１１の周方向他方側」への回転力、及び／又は前方への推力が、ロッド２を介して削孔ビット４（挿通部材１２及び筒体１１）に加えられることで、羽根板５１，５２や硬質刃体２１，５７による削孔が行なわれて、パイプＰを設置する孔が形成される。この際には、削孔ビット４に加えられる推力によって挿通部材１２の前側部分３１が地山Ｍに突き刺さることや、削孔ビット４に加えられる回転力によって羽根板５１，５２や硬質刃体２１，５７が地山Ｍを削ることで、パイプＰを設置する孔が形成される。そして雌ネジ部９のネジ山の後端９ａ（図５（Ｂ））と雄ネジ部１６のネジ山の前端１６ａ（図９（Ｂ））との当接を介して、筒体１１がパイプリーダー３及びパイプＰを前側に引っ張ることや、パイプリーダー３の小径部７とパイプ牽引部４２との当接を介して挿通部材１２がパイプリーダー３及びパイプＰを前側に引き込むことで、パイプＰは無理なく削孔された孔内に引き込まれる。

また削孔中には、羽根板５１，５２や硬質刃体２１，５７によって粉砕された繰粉が、前側開口３２から筒体１１の内部に入り込み、湾曲面６３，７３に沿って流れて隙間８０，８１を通って後方へ排出される。また第一～第四流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄの吐出口から流体（液体又は気体）が吐出されることで、上記の繰粉の流れが促進される。吐出口９０Ａ，９０Ｂへの流体の供給は削孔直前から行われることが好ましい。このようにすれば、粉砕された繰粉が流体と混じることで泥漿が形成されて、特に土壌層や砂層で形成された軟弱地盤を削孔する場合には、繰粉が流体と混合されて、排出が容易な流動性の高い泥漿が形成される。また粘土層で形成された軟弱地盤を削孔する場合、繰粉は粘性の高い粘土塊となるが、湾曲面６３，７３が繰粉と流体の混合を促進させる働きをし、且つ、吐出口９０Ｃ，９０Ｄから追加供給される流体が泥漿や粘土塊の表面を覆って流れ性を改善する潤滑剤としての働きを担うことで、上記の粘土塊が排出経路の途中で詰まったり堆積したりする問題を回避できる。

所定深さの削孔が行われ、パイプＰが所望の深さまで地中に埋設されると、削孔を停止し、ジョイントＪへのパイプＰの嵌合を解除することが行われる。そして「筒体１１の周方向一方側」への回転力（削孔時と逆向きの回転力）をシャンクロッドＳに生じさせることで、ロッド２及び挿通部材１２を「筒体１１の周方向一方側」に回転させて、各凸部１５を凹部４１から外すことが行われる（図４（Ａ））。この後、シャンクロッドＳに後方への推力を生じさせることで、ロッド２及び挿通部材１２を後退させてパイプＰから抜き出すことが行われて、筒体１１、パイプリーダー３、及びパイプＰは削孔された孔に残置する。

１本の削孔とパイプＰの埋設を終えた後には、孔から抜き取った挿通部材１２及びロッド２を用いて、次回の削孔とパイプＰの埋設が行われる。

本実施形態の削孔ビット４によれば、次回の削孔のために挿通部材１２を再利用できるため、ランニングコストを安価に抑えることに適する。

また本実施形態の削孔ビット４は、挿通部材１２の前側部分３１に、第一及び第二の羽根板５１，５２の側面５５，５６が軸心Ｔに平行であることで、回転抵抗が大きい。したがって削孔ビット４は、地盤の性状に応じた回転力及び推力が加えられることで、削孔を迅速に行なうことが可能である。なお、第一及び第二の羽根板５１，５２の前端部に設けられる硬質刃体５７，５７も、それぞれ筒体１１の軸心Ｔに平行な「筒体１１の周方向他方側」の側面を有するものとすることが好ましい。このようにすれば硬質刃体５７によっても回転抵抗を大きくすることができるので、より削孔を迅速に行なうことができる。更には羽根板５１，５２の周方向他方側に側面５５，５６が設けられることで、回転力を効率よく削孔力に変換できるため、騒音の激しい打撃力に頼ることなく、回転力と推力による静かな削孔が可能となる。勿論、大きな礫に対応するために打撃力と推力による削孔も行われてもよい。

また本実施形態の削孔ビット４によれば、第一及び第二の羽根板５１，５２が第一の補強部５３，第二の補強部５４によって補強されるため、第一及び第二の羽根板５１，５２に大きな回転力及び推力が加えられる状況下でも削孔を行うことができる。

また本実施形態の削孔ビット４によれば、第一傾斜面６２が第三方向に向かうにつれて後側に傾斜し（図７）、第二傾斜面７２が第四方向に向かうにつれて後側に傾斜することで（図６）、削孔ビット４に加えられる推力によって挿通部材１２の前側部分３１が地山Ｍに突き刺さりやすい。このため迅速な削孔を行うことができる。

また特許文献１のように筒体の前側開口から突出させる突出体を筒体と一体に設ける場合には、筒体と結合するための補強を突出体に行う必要があるところ、本実施形態の削孔ビット４によれば、筒体１１と別体の挿通部材１２を筒体１１の内部に挿通して、挿通部材１２の前側部分３１を筒体１１の前側開口３２から突出させることで、筒体１１と結合するための補強を挿通部材１２に施す必要がない。したがって上記の補強により隙間８０，８１を狭める必要がない。これにより隙間８０，８１を広く確保できるので、粉砕した繰粉を円滑に後方に排出できる。

また本実施形態の削孔ビット４によれば、削孔中にシャンクロッドＳの動力が、凹部４１内の凸部１５から凸条部４０に加えられることで、凸条部４０に摩耗による窪みが生じ得るが、溝４２が、上記の窪みに凸部１５が強く噛み込むことを回避する遊間として機能する。このため凸部１５が上記の窪みに強く噛み込むことで、挿通部材１２を「筒体１１の周方向一方側」に回転させることができなくなる事態を回避できる。したがって削孔後に挿通部材１２を「筒体１１の周方向一方側」に回転させて凹部４１から凸部１５を外すことを円滑に行うことができる。

本発明は上記実施形態に限定されず、種々改変できる。

例えば、挿通部材１２の前側部分３１に形成する流路９０は、上記実施形態に示した第一～第四流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄに限定されず、流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄ以外の流路９０が形成されてもよく、流路９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄのいずれかが省略されてもよい。

また挿通部材１２の前側部分３１の構造は、上記の軸部及び羽根板を備える構造に限定されず、挿通部材に回転力及び／又は推力が加えられることで、削孔の可能な様々な構造とされ得る。また筒体と挿通部材との間の隙間も前側部分の構造等に応じて種々設定され得る。

例えば上記実施形態では、挿通部材１２の前側部分３１に第一の羽根板５１と第二の前記羽根板５２とが設けられていたが、挿通部材１２の前側部分３１に設ける羽根板の数は１又は２以外の複数とされ得る。またこの場合においても、削孔ビットの正面視で筒体１１の軸心Ｔ上に位置する軸部５０を挿通部材１２の前側部分３１に設けて、上記正面視で羽根板を軸部５０から「筒体１１の径外側」へ延びるものとし、羽根板が、筒体１１の軸心Ｔに平行な筒体の周方向他方側の側面を有するものとすることが好ましい。

また上記実施形態では、第一の補強部５３が、第一の羽根板５１及び軸部５０から突出する第一突出部６０と、第二の羽根板５２から突出する第二突出部６１とを備え、第二の補強部５４が、第二の羽根板５２及び軸部５０から突出する第三突出部７０と、第一の羽根板５１から突出する第四突出部７１とを備える例を示したが、第一の補強部５３は、第一突出部６０のみを備えるものであってもよく、第二の補強部５４は、第三突出部７０のみを備えるものであってもよい。また羽根板５１，５２の補強を要せずに削孔が可能な場合等には、第一の補強部５３及び第二の補強部５４は、必ずしも必要なく、省略されてもよい。

１ 削孔装置
２ ロッド
３ パイプリーダー
４ 削孔ビット
１１ 筒体
１２ 挿通部材
１５ 凸部
２１ 筒体の硬質刃体
３０ 挿通部材の空洞
３１ 挿通部材の前側部分
３２ 筒体の前側開口
４０ 凸条部
４１ 凹部
４２ 溝
５０ 軸部
５０ａ 軸部の前端側縁
５０ｂ 軸部の前端側縁
５１ 第一の羽根板
５１ａ 第一の羽根板の前端側縁
５２ 第二の羽根板
５２ａ 第二の羽根板の前端側縁
５３ 第一の補強部
５４ 第二の補強部
５５ 第一の羽根板の筒体の周方向他方側の側面
５６ 第二の羽根板の筒体の周方向他方側の側面
５７ 羽根板の硬質刃体
６０ 第一突出部
６１ 第二突出部
６２ 第一傾斜面
６２ａ 第一傾斜面の第二の羽根板側の側縁
６３ 第一湾曲面
７０ 第三突出部
７１ 第四突出部
７２ 第二傾斜面
７２ａ 第二傾斜面の第一の羽根板側の側縁
７３ 第二湾曲面
８０ 隙間
８１ 隙間
Ｊ ジョイント
Ｐ パイプ
Ｓ シャンクロッド
Ｔ 筒体の軸心

Claims (8)

1. 筒体と、
   前記筒体の内部に挿通される挿通部材とを備え、
   前記筒体は、前後に開口を有するものであって、前記筒体の内周面には、径内側に突出する凸部が設けられ、
   前記挿通部材の外周には、前後方向に延びる凸条部が設けられて、当該凸条部の前後方向中間部には、前記筒体の周方向一方側に凹む凹部が設けられ、
   前記挿通部材の前側部分が前記筒体の前側開口から突出するように前記筒体の内部に前記挿通部材が挿通された状態で、前記挿通部材を前記筒体の周方向他方側に回転させて、前記凹部に前記凸部を入れることで、前記挿通部材と共に前記筒体を前記周方向他方側に回転させることや、前記挿通部材と共に前記筒体を前後方向に移動させることが可能とされ、
   前記挿通部材を前記筒体の周方向一方側に回転させて、前記凹部から前記凸部を外すことで、前記挿通部材を後退させることが可能とされる削孔ビット。
2. 前記挿通部材の前側部分には、軸部と、一又は複数の羽根板とが設けられており、
   前記削孔ビットの正面視において、前記軸部は前記筒体の軸心上に位置し、前記羽根板は前記軸部から前記筒体の径外側へ延びており、
   前記羽根板は、前記筒体の軸心に平行な前記周方向他方側の側面を有する請求項１に記載の削孔ビット。
3. 前記挿通部材の前側部分には、第一の前記羽根板と、第二の前記羽根板と、第一の補強部と、第二の補強部とが設けられており、
   前記削孔ビットの正面視において、前記第一の羽根板は前記軸部から第一方向に延びており、前記第二の羽根板は、前記軸部から前記第一方向と逆向きの第二方向に延びており、
   前記第一の補強部は、前記第一の羽根板に対して前記周方向一方側に形成されたものであって、前記第一の羽根板及び前記軸部から突出する第一突出部と、前記第二の羽根板から突出する第二突出部とを備え、前記第一突出部の前端面は第一傾斜面によって構成され、前記第一突出部の前端面は第一湾曲面によって構成されており、
   前記第一傾斜面は、前記第一の羽根板の前端側縁とこれに連なる前記軸部の第一の前端側縁とから、前記第一方向及び前記第二方向に対して垂直な第三方向に延びるものであって、前記第三方向に向かうにつれて後側に傾斜しており、
   前記第一湾曲面は、前記第一傾斜面の前記第二の羽根板側の側縁から前記第二方向に延びるものであって、前記第二方向に向かうにつれて後側に湾曲しており、
   前記第二の羽根板の前記周方向他方側の側面は、前記第一湾曲面の側方で露出しており、
   前記第二の補強部は、前記第二の羽根板に対して前記周方向一方側に形成されたものであって、前記第二の羽根板及び前記軸部から突出する第三突出部と、前記第一の羽根板から突出する第四突出部とを備え、前記第三突出部の前端面は第二傾斜面によって構成され、前記第四突出部の前端面は第二湾曲面によって構成されており、
   前記第二傾斜面は、前記第一の羽根板の前端側縁とこれに連なる前記軸部の第二の前端側縁とから、前記第三方向と逆向きの第四方向に延びるものであって、前記第四方向に向かうにつれて後側に傾斜しており、
   前記第二湾曲面は、前記第二傾斜面の前記第一の羽根板側の側縁から前記第一方向に延びるものであって、前記第一方向に向かうにつれて後側に湾曲しており、
   前記第二の羽根板の前記周方向他方側の側面は、前記第二湾曲面の側方で露出しており、
   前記筒体と前記挿通部材との間には第一及び第二の隙間が形成されており、
   前記削孔ビットの正面視において、前記第一の隙間は前記第一湾曲面の外側に位置し、前記第二の隙間は前記第二湾曲面の外側に位置する請求項２に記載の削孔ビット。
4. 前記羽根板の前端部には、超硬合金チップで形成された硬質刃体が設けられている請求項２に記載の削孔ビット。
5. 前記筒体の前端面には、超硬合金チップで形成された複数の硬質刃体が前記筒体の周方向に間隔をあけて設けられている請求項１に記載の削孔ビット。
6. 前記凹部の後側の空間は、前記凸条部の全幅に延びる溝によって構成される請求項１に記載の削孔ビット。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の削孔ビットと、
   ロッドと、
   筒状のパイプリーダーとを備え、
   前記ロッドの後端部がジョイントを介して削岩機のシャンクロッドに連結された状態で、前記ロッドがパイプの内部に挿通されて、前記パイプの後端部がジョイントの前部に嵌合され、前記パイプリーダーの後側が前記パイプの先端部に螺着され、
   前記筒体は、前記パイプリーダーに対して相対回転可能となるように前記パイプリーダーの前側に取り付けられ、
   前記挿通部材は、前記ロッドの前端部に螺着され、
   前記シャンクロッドが生じさせる動力により、
   前記挿通部材の前側部分が前記筒体の前側開口から突出するように前記筒体の内部に前記挿通部材が挿通された状態で、前記ロッド及び前記挿通部材を前記筒体の周方向他方側に回転させて、前記凹部に前記凸部を入れることと、
   前記凹部に前記凸部が入れられた状態で、前記ロッド、前記挿通部材、及び前記筒体を、前記筒体の周方向他方側に回転させることと、
   前記凹部に前記凸部が入れられた状態で、前記ロッド、前記挿通部材、及び前記筒体を前後方向に移動させることと、
   前記ロッド及び前記挿通部材を前記筒体の周方向一方側に回転させて、前記凹部から前記凸部を外すことと、
   前記凹部から前記凸部が外れた状態で、前記ロッド及び前記挿通部材を後退させて前記パイプから抜き出すことが可能とされる削孔装置。
8. 前記ロッドは、中空管体から構成されるものであって、前記ロッドの前端部の外周面には雄ネジ部が形成され、
   前記挿通部材は、中空筒体から構成されるものであって、後側に開口する空洞を有しており、前記挿通部材の空洞の後側の内周面には、雌ネジ部が形成され、
   前記ロッドの前端部を前記挿通部材の空洞の後側に挿入して、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺合させることで、前記ロッドの前端部に前記挿通部材が螺着され、
   前記挿通部材の前側部分には、前記ロッドの空洞から前記挿通部材の空洞の前側に流入した流体を吐出するための流路が形成されている請求項７に記載の削孔装置。

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