JPH0525983A - 掘管の連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単位掘管１２、１２同士の連結と取り外しを
短時間で行うことができる掘管の連結装置１０を提供す
るする。 【構成】 ねじ部材１８を掘管１２の一端部に所定以上
のトルクで滑動するように設けると共に、スプライン１
６を掘管１２の固着した連結部材１４の外周部に形成
し、更にスプライン３０をねじ部材１８に取付けたフラ
ンジ２６の外周部に形成する。また、ねじ部材１８とね
じ結合する連結部材３２を継ぎ足す掘管１２の上端部に
固着し、スプライン３６を連結部材３２の外周部に形成
する。更に、筒体３８の内側に前記スプライン１６、３
０、３６と噛み合う係合部４０を形成して、筒体３８を
掘管１２、１２の一端部又は他端部に掘管１２、１２の
軸線方向に上下動自在に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は掘管の連結装置に係り、
特に単位掘管を順次連結して地中を掘進する掘管の連結
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボーリング作業等は一定の長さに形成さ
れた単位掘管を順次連結して地中を掘進して行う。そし
て、一般に単位掘管同士の連結は、単位掘管が小口径の
場合と大口径の場合とで異なる。即ち、単位掘管が小口
径の場合は、単位掘管の先端部に雄ねじを形成すると共
にその後端部に雌ねじを形成して、単位掘管同士を雄ね
じと雌ねじとで連結し単位掘管を順次同軸上に連結す
る。また、単位掘管が大口径の場合は、単位掘管の先端
部及び後端部にフランジを形成して、単位掘管同士の先
端部及び後端部のフランジをボルトで連結し単位掘管を
順次同軸上に連結する。或いは、ピン等で受けて連結す
るもの等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、雄ねじ
と雌ねじの場合単位掘管同士の連結は短時間で行うこと
ができるが、掘進後の単位掘管同士の取り外しに過大な
トルクを要する。従って単位掘管同士の取り外しに時間
がかかるという問題がある。また、フランジ接続の場合
フランジを数本のボルトで締めつけて連結するので着脱
に時間がかかるという問題がある。

【０００４】更に、複数の並列された掘管を一度に連結
する場合、位置合わせやセンタ出し等に過大な時間がか
かると共に技術的にも困難が伴う。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたもので、単位掘管同士の連結と取
り外しを短時間で行うことができると共に複数の並列し
た多軸掘管に於いても容易に連結可能な掘管の連結装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、一定長さの単位掘管を順次連結して回転と送
りを与えつつ地中を掘進する掘管の連結装置において、
前記掘管の一端部に所定以上の回動トルクで滑動するよ
うに設けられ、第１ねじ部が螺刻された連結部材と、前
記掘管の一端部の外周に形成された第１スプライン部
と、前記連結部材の外周に形成された第２スプライン部
と、前記掘管の他端部に形成され、前記連結部材の第１
ねじ部とねじ結合可能に形成された第２ねじ部と、前記
掘管の他端部の外周に形成された第３スプライン部と、
前記掘管の第１、第２、第３スプライン部に噛み合う係
合部が内側に形成され、掘管の一端部または他端部のス
プライン部に噛み合って掘管の軸線方向に移動可能に設
けられた筒体と、を備え、前記掘管の第１、第２ねじ部
とで掘管同士の連結を行い、前記筒体の係合部と第１、
第２、第３スプライン部を噛み合わせて掘管同士に回動
トルクを伝達することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の第１実施例によれば、連結部材の第１
ねじ部を掘管の一端部に所定以上のトルクで滑動するよ
うに設けると共に、第１スプライン部を掘管の一端部の
外周に形成し、更に第２のスプライン部を連結部材の外
周部に形成した。また、第１ねじ部とねじ結合する第２
ねじ部を掘管の他端部に形成し、第３スプライン部を掘
管の他端部の外周に形成した。更に、筒体の内側に掘管
の第１、第２、第３スプライン部に噛み合う係合部を形
成し、この筒体を掘管の一端部または他端部に掘管の軸
線方向に移動可能に設けた。

【０００７】従って、掘管同士の連結は、掘管の第１、
第２ねじ部とで掘管同士の連結を行い、第１スプライン
部、第２スプライン部と筒体の係合部とを噛み合わせる
と共に、第３スプライン部と筒体の係合部とを噛み合わ
せる。これにより、一方の掘管から他方の掘管に回動ト
ルクを伝達することができる。本発明の第２実施例によ
れば、先ず、第１ねじ部を掘管の一端部に所定以上のト
ルクで滑動するように設け、そして連結部材を第１ねじ
部の外周に弾性体片を介してスプライン結合する。次
に、掘管の他端部に形成された第２ねじ部を前記第１ね
じ部に係合し、掘管の一端部と掘管の他端部とで前記連
結部材を挟んで固定する。次いで、筒体を掘管の軸線方
向に移動し、筒体の係合部を、掘管の一端部の外周に形
成された第１スプライン、連結部材の外周に形成された
第２スプライン、掘管の他端部の外周に形成された第３
スプライン部と噛み合わせて掘管同士に回動トルクを伝
達する。

【０００８】この時、即ち筒体の係合部と第２プライン
部との噛み合い時に、第２スプライン部の噛み合い歯が
ズレている場合には、筒体の係合部と第２スプライン部
の噛み合い時に相対向する各噛み合い歯の端部を鋭角状
に形成することにより、筒体を押し込むと第２スプライ
ン部が前記係合部の鋭角状端部の斜面に押され、弾性体
片の弾性変形作用により歯が合致するまで連結部材が回
動する。これにより、第２スプライン部の噛み合い歯の
位置のズレを修正することができる。

【０００９】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る掘管の連
結装置の好ましい実施例について詳説する。図１には本
発明に係る掘管の連結装置１０の第１実施例が示されて
いる。この掘管の連結装置１０で連結される上下の掘管
１２、１２は一定の長さ寸法に形成され、図中上側の掘
管１２の下端部には連結部材１４が固着されている。連
結部材１４は掘管１２と同軸上に配設されており、連結
部材１４の下端部には凹部１５が形成されている。ま
た、連結部材１４の下端外周部には、スプライン１６が
形成される。前記凹部１５には、筒状のねじ部材１８の
上端部がゴム環２０を介して嵌入される。これにより、
ゴム環２０は、ねじ部材１８の上端部によって掘管１２
の軸線方向に圧縮される。従って、ねじ部材１８に伝達
されるトルクは、ゴム環２０のフリクションを介して連
結部材１４に伝達される。前記ねじ部材１８は、前記掘
管１２と同軸上に配設されると共に、その内側面に雌ね
じ２２が螺刻される。

【００１０】また、ねじ部材１８の下端部には、図示し
ない固定手段によって形成された環状のフランジ２６の
外周部には、スプライン３０が掘管１２の軸線方向に形
成されている。前記フランジ２６は連結部材１４と同軸
上に配設されると共に、前記スプライン３０が連結部材
１４のスプライン１６と同じ径に形成されている。前記
ねじ部材１８の雌ねじ２２には、連結部材３２の上端部
に螺刻された雄ねじ３４が螺合される。この連結部材３
２は図中下側の掘管１２の上端部に固着されており、前
記雄ねじ３４がねじ部材１８の雌ねじ２２に螺合するこ
とにより、掘管１２が上側の掘管１２と同軸上に配設さ
れる。また、連結部材３２の外周部には、スプライン３
６が前記フランジ２６のスプライン３０に隣接した位置
で、且つ掘管１２の軸線方向に形成される。このスプラ
イン３６は、前記スプライン１６、３０と同じ径に形成
されている。

【００１１】前記連結部材１４の外周には筒体３８が挿
入され、この筒体３８は掘管１２の軸線方向に図中矢印
で示すように上下動自在に取付けられる。また、筒体３
８の内周面には係合部４０が形成される。この係合部４
０は掘管１２の軸線方向に形成されると共に、前記スプ
ライン１６、３０、３６とスプライン係合するように凹
凸形状に形成されている。また、係合部４０は、筒体３
８が図中二点鎖線で示す位置にある場合には、スプライ
ン１６にのみ係合されている。

【００１２】連結部材１４の外周には筒体３８のストッ
パ用のシール材４２が設けられ、これによって筒体３８
と連結部材１４とがシール状態に保持される。更に、シ
ール材４２は筒体３８の係合部４０が前述したスプライ
ン３０、３６に係合した位置で筒体３８を保持すること
ができる。前記の如く構成された掘管の連結装置１０の
第１実施例の作用について説明する。

【００１３】先ず、図２に示すベースマシン４４のパワ
ースイベル４６に掘管の連結装置１０が設けられた掘管
１２を取り付け、先端には掘削刃であるビット４８が設
けられて掘管１２を継ぎ足して地中を掘削する。この掘
管１２にはオーガ５０が取り付けられている。次に１本
の掘管１２の長さ分掘削したら、新な掘管１２を掘管の
連結装置１０で連結して継ぎ足す。

【００１４】即ち、図１に示したように掘削に使用して
いた（図中下側の）掘管１２側の雄ねじ３４を、継ぎ足
す（図中上側の）掘管１２のねじ部材１８の雌ねじ２２
に係合する。そして、ねじ係合が完了すると連結部材１
４のゴム環２０がねじ部材１８との密接面を滑動する。
従って、前記ねじ係合が固く締まりすぎることを防止す
ることができる。また、ねじの係合はパワースイベル４
６の回転力を利用するので、係合が完了しても駆動トル
クよって更に強く締め付けようとするが、連結部材１４
とねじ部材１８はフリクションで回転が伝達されるよう
になっているので、所定以上のトルクがねじ部材１８に
伝達されてもねじ部材１８がゴム環２０との間でスリッ
プするので、締まり過ぎることがない。このねじ連結に
より連結掘管１２、１２の軸力が保持される。

【００１５】一方、前記ねじ係合の完了後、図示しない
フォークで筒体３８を図中二点鎖線で示す位置から下方
向に下降させて筒体３８の係合部４０をスプライン１６
からスプライン３０、３６に順次係合する。この場合、
連結部材１４とねじ部材１８がフリーに回転できるので
噛合い位置が容易に合う。これにより連結部材１４のト
ルクがスプライン１６から筒体３８の係合部４０を介し
てスプライン３６に伝達し、更に連結部材３２を介して
下側の掘管１２に伝達される。このスプライン結合によ
り連結掘管の回転力を保持することができ、掘管１２、
１２…を連続的に継ぎ足して地中を掘削することができ
る。

【００１６】また、本実施例では、ねじ部材１８をフラ
ンジ２６を介して前記筒体３８とスプライン係合させた
ので、掘削中の振動で生じるねじ部材１８の緩みを防止
することができる。図３には本発明に係る掘管の連結装
置５２の第２実施例が示され、図１に示した第１実施例
と同一若しくは類似の部材については同一の符号を付し
て説明する。

【００１７】連結部材１４の下端部に形成された凹部１
５には、筒状のねじ部材５４の上端部がゴム環２０を介
して嵌入される。これにより、ゴム環２０は、ねじ部材
５４の上端部によって掘管１２の軸線方向に圧縮され
る。従って、ねじ部材５４に伝達されるトルクは、ゴム
環２０のフリクションを介して連結部材１４に伝達され
る。前記ねじ部材５４は、前記掘管１２と同軸上に配設
されると共に、その内側面に雌ねじ５６が螺刻される。

【００１８】また、ねじ部材５４の下端部外周には図４
に示すように、スプライン歯５８、５８…が等間隔で形
成される。各スプライン歯５８の両側面には帯状のゴム
片６０、６０が固着され、このゴム片６０、６０を介し
て図３に示す環体６２がスプライン結合されている。環
体６２はナット５９等のよってねじ部材５４に保持され
ている。従って、環体６２は、ねじ部材５４とスプライ
ン結合した後であっても、ゴム片６０の弾性変形作用を
利用して所定角度回動することができる。

【００１９】前記環体６２の外周部には、スプライン６
４が掘管１２の軸線方向に形成されている。前記環体６
２は連結部材１４と同軸上に配設されると共に、前記ス
プライン６４が連結部材１４のスプライン１６と同じ径
に形成されている。前記ねじ部材５４の雌ねじ５６に
は、連結部材３２の上端部に螺刻された雄ねじ３４が螺
合されている。

【００２０】尚、前記係合部４０及びスプライン６４は
図５（ａ）に示すように、噛み合い時に相対向する各噛
み合い歯の端部が鋭角状に形成されている。次に、前記
の如く構成された掘管の連結装置の第２実施例の作用に
ついて説明する。掘管１２側の雄ねじ３４を、継ぎ足す
（図３中上側の）掘管１２のねじ部材５４の雌ねじ５６
に係合し、ねじ係合が完了すると、環体６２が連結部材
１４と連結部材３２とで挟まれた状態で、連結部材１４
のゴム環２０がねじ部材５４との密接面を滑動する。従
って、前記ねじ係合が固く締まりすぎることを防止する
ことができる。

【００２１】一方、前記ねじ係合の完了後、図示しない
フォークで筒体３８を図３の中心線から右側の図に示し
た状態から左側の図に示す位置に下降させて筒体３８の
係合部４０をスプライン１６からスプライン６４、３６
に順次係合する。この場合、連結部材１４とねじ部材５
４がフリーに回転できるので噛合い位置を容易に合わせ
ることができるが、筒体３８の係合部４０とプライン６
４との噛み合い位置がズレる場合がある。

【００２２】このような場合、即ち係合部４０とスプラ
イン６４との位置関係が図５（ａ）で示した状態にある
時には、その状態で筒体３８を押し込むとスプライン６
４の斜面６４ａが係合部４０の鋭角状端部の斜面４０ａ
に押され（図５（ｂ）中矢印で示す）、図４に示した環
体６２がゴム片６０、６０…の弾性変形作用により歯が
合致するまで回動する（図５（ｃ））。従って、係合部
４０とスプライン６４との噛み合い位置のズレを容易に
修正できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る掘管
の連結装置によれば、掘管の第１、第２ねじ部とで掘管
同士の連結を行い、第１スプライン部と筒体の係合部、
連結部材の第２のスプラインと前記係合部及び、第３ス
プライン部と前記係合部とを噛み合わせて一方の掘管と
他方の掘管とを一体的に回動する。

【００２４】従って、雄ねじと雌ねじの場合と同様に単
位掘管同士の連結を短時間で行うことができる。また回
動トルクの伝達をスプライン部と係合部とで行うので雄
ねじと雌ねじとの締まりすぎを防止でき、単位掘管同士
の連結と取り外しを小さなトルクで行うことができる。
これにより単位掘管同士の連結と取り外しを短時間で行
うことができる。更に、掘管を並列に多軸化した場合に
於いても同様に連結の容易を図ることができる。

【００２５】また、単位掘管同士の着脱は単位掘管の回
動と係合部が形成されている筒体の上下移動で行うこと
ができるので、単位掘管同士の着脱の自動化を図ること
も可能である。また、回動トルクの伝達をスプライン部
と係合部とで行うので掘管を正転、逆転のいずれの状態
でも使用することができる。また、筒体の係合部と第２
プライン部との噛み合い時に、第２スプライン部の歯が
ズレている場合には、筒体の係合部と第２スプライン部
の噛み合い時に相対向する各噛み合い歯の端部を鋭角状
に形成することにより、筒体を押し込むと第２スプライ
ン部が前記係合部の鋭角状端部の斜面に押され、弾性体
片の弾性変形作用により歯が合致するまで連結部材が回
動するので、係合部と第２スプライン部との噛み合い位
置のズレを容易に修正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る掘管の連結装置の第１実施例の断
面図

【図２】本発明に係る掘管の連結装置の第１実施例を使
用して地中を掘削している状態を示しす説明図

【図３】本発明に係る掘管の連結装置の第２実施例の断
面図

【図４】図３に於けるＡ−Ａ線上に沿う断面図

【図５】筒体の係合部と環体のスプラインとの噛み合い
状況を示す説明図

【符号の説明】

１０、５２…掘管の連結装置 １２…掘管 １４、３２…連結部材 １６、３０、３６、６４…スプライン １８、５４…ねじ部 ２０…環ゴム ２６…フランジ ３８…筒体 ４０…係合部 ６０…ゴム片 ６２…環体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定長さの単位掘管を順次連結して回転
   と送りを与えつつ地中を掘進する掘管の連結装置におい
   て、 前記掘管の一端部に所定以上の回動トルクで滑動するよ
   うに設けられ、第１ねじ部が螺刻された連結部材と、 前記掘管の一端部の外周に形成された第１スプライン部
   と、 前記連結部材の外周に形成された第２スプライン部と、 前記掘管の他端部に形成され、前記連結部材の第１ねじ
   部とねじ結合可能に形成された第２ねじ部と、 前記掘管の他端部の外周に形成された第３スプライン部
   と、 前記第１、第２、第３スプライン部に噛み合う係合部が
   内側に形成され、掘管の一端部または他端部のスプライ
   ン部に噛み合って掘管の軸線方向に移動可能に設けられ
   た筒体と、 を備え、前記掘管の第１、第２ねじ部とで掘管同士の連
   結を行い、前記筒体の係合部と第１、第２、第３スプラ
   イン部を噛み合わせて掘管同士に回動トルクを伝達する
   ことを特徴とした掘管の連結装置。
2. 【請求項２】 一定長さの単位掘管を順次連結して回転
   と送りを与えつつ地中を掘進する掘管の連結装置に於い
   て、 前記掘管の一端部に所定以上の回動トルクで滑動するよ
   うに設けられた第１ねじ部と、 前記掘管の一端部の外周に形成された第１スプライン部
   と、 前記第１ねじ部の外周に形成されたスプライン歯の両側
   面に取付けられた弾性体片と、 前記弾性体片を介して第１ねじ部の外周にスプライン結
   合された連結部材と、 前記連結部材の外周に形成された第２スプライン部と、 前記掘管の他端部に形成され、前記第１ねじ部とねじ結
   合可能に形成された第２ねじ部と、 前記掘管の他端部の外周に形成された第３スプライン部
   と、 前記第１、第２、第３スプライン部に噛み合う係合部が
   内側に形成され、掘管の一端部または他端部のスプライ
   ン部に噛み合って掘管の軸線方向に移動可能に設けられ
   た筒体と、 を備え、前記掘管の第１、第２ねじ部とで掘管同士の連
   結を行い、前記筒体の係合部と第１、第２、第３スプラ
   イン部を噛み合わせて掘管同士に回動トルクを伝達する
   ことを特徴とした掘管の連結装置。