JPH0671587U - 削孔装置用スイベルジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 排出する掘削土が滞留を生ずることなくスム
ースに流れいかなる掘削層においても効率のよい掘削が
できる削孔装置用スイベルジョイントを提供する。 【構成】 一端側に掘削ロッド１０が装着され、他端側
に回転、推進、打撃などが与えられるドリルヘッドが装
着され、かつ、一端側が掘削ロッドの装着側に開口し、
他端側が側面に開口する排出孔８を有するスイベル本体
１と、スイベル本体の外周にシール材を介して装着さ
れ、スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有
するシールケース２とよりなる削孔装置用スイベルジョ
イントにおいて、スイベル本体の外周面に排出孔の側面
の開口と同位置線上に位置してスクレーパーを設けた
り、削孔装置用スイベルジョイントには流体の供給口が
設けられ、連結される掘削ロッドに設けられたジェット
オリフィスより掘削ロッド内の排出通路の排出方向に向
け高圧流体を噴出する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、削孔装置用スイベルジョイントに関し、特に、回転、推進、打撃な どを与えて掘削ロッドを地盤中に貫入させると共に、空気や水を供給（圧送）し て掘削土を排出しつつ削孔する削孔装置用スイベルジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の回転、推進、打撃などを与えて掘削ロッドを地盤中に貫入させると共に 、空気や水を供給（圧送）して掘削土を排出しつつ削孔する削孔装置用スイベル ジョイントは、図５に示すようにスイベル本体３１とシールケース３２とで構成 され、

【０００３】 スイベル本体３１には、一端側に回転、推進、打撃が与えられるドリルヘッド が連結されるねじ孔３３が、他端側に内管３６と外管３７の掘削ロッドを螺着す るねじ孔３４，３５が設けられ、また、前記掘削ロッド３６が装着される側のね じ孔３４と一端側が連通し他端側が側面に開口する掘削土の排出孔３８および空 気や水の供給孔３９が設けられ、

【０００４】 シールケース３２は、前記スイベル本体３１の外周にシール材を介して装着さ れ、前記排出孔３８の開口に連通する環状溝４０と、掘削土の排出口４１と、前 記供給孔３９に連通する空気や水の供給口４２とが設けられているもので、

【０００５】 内管３６と外管３７の間が空気や水の供給通路４３となり、内管３６内が掘削 土の排出通路４４となり、供給口４２から供給通路４３を経て圧送された空気や 水の圧力により掘削土は排出通路４４、排出孔３８を経て排出口４１より排出さ れるものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、前記従来のような削孔装置用スイベルジョイントにおいては、 図５からも理解できる通りスイベル本体３１の排出孔３８が、掘削ロッド３６の 装着側から側面開口側に略直角に折曲していること、およびシールケース３２に は開口に連通して環状溝４０が設けられていることにより、この折曲部分および 環状溝部分での流通が悪く、粘性の高い掘削土においては閉塞を起こし易い不具 合があった。

【０００７】 また、閉塞を起こすと掘削不能となったり、掘削能力が低下したりするし、大 量の空気や水を使用しなければならず不経済であったりする。

【０００８】 例えば、従来のスイベルジョイントを用いたロータリー・パーカッションドリ ルによるサンプリングは、掘削に水を大量に使用するか、または地下水による湿 潤の無い乾燥地質をエア掘削で行っている。ところが、掘削用水が得られない地 域でエア掘削をしている時に、地下水による地層の湿潤があるとサンプルとして の掘削土が通路（排出通路４４，排出孔３８）のいたるところに張り付きをおこ し、通路が閉塞され掘削不能となったり、トップハンマドリルの急速掘進能力が 全く発揮できなくなってしまう。このため掘削ロッド（内管３６）やサンプルチ ューブの内径を広げて途中での閉塞を防止できても、スイベルジョイントでの閉 塞は避けられなかった。

【０００９】 本考案は、このような事情に鑑み前記従来の欠点を解決し、掘削土がスムース に流れ閉塞の生ずることのない削孔装置用スイベルジョイントを提供することを 目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着 され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリルヘッドが装着され、か つ、一端側が前記掘削ロッドの装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔 を有するスイベル本体と、該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、 前記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有するシールケースとより なる削孔装置用スイベルジョイントにおいて、前記スイベル本体の排出孔におけ る掘削ロッドの装着側より側面に屈曲する部分の天井面を錐形に形成したことを 特徴とする。

【００１１】 また、一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着され、他端側に回転、推進、打 撃などが与えられるドリルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの 装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有するスイベル本体と、該ス イベル本体の外周にシール材を介して装着され、前記スイベル本体の排出孔の開 口に連通する排出口を有するシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイ ントにおいて、前記スイベル本体の外周面に排出孔の側面の開口と同位置線上に 位置してスクレーパーを設けたことを特徴とする。

【００１２】 更に、一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着され、他端側に回転、推進、打 撃などが与えられるドリルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの 装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有するスイベル本体と、該ス イベル本体の外周にシール材を介して装着され、前記スイベル本体の排出孔の開 口に連通する排出口を有するシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイ ントにおいて、前記削孔装置用スイベルジョイントには流体の供給口が設けられ 、連結される掘削ロッドに設けられたジェットオリフィスより掘削ロッド内の排 出通路の排出方向に向け高圧流体を噴出することを特徴とする。

【００１３】

【作用】

スイベル本体の排出孔における折曲部分の天井面が錐形に形成されているので 、排出されてきた掘削土は、分散されてスムースな流れを作り吹き溜りとならず 閉塞を生ずることがなくなる。 また、スイベル本体の外周面にスクレーパーが設けてあると、スクレーパーが シールケースの排出口側だけに掘削土の通路を開放すると共に、回転によって掘 削土をシールケースの排出口に向け排出する。また、シールケースの内面に張り 付く掘削土は、かき落されて排出される。

【００１４】 更に、スイベルジョイントに設けた流体の供給口より高圧流体を圧送し、掘削 ロッドに設けられたジェットオリフィスより掘削ロッド内の排出通路の排出方向 に向け高圧流体を噴出すると、掘削土の流れを排出口の方向に加速させ排出を良 好にする。そのため効率のよい排出が可能となる。

【００１５】

【実施例】

以下、図面に示す実施例について本考案を詳細に説明する。 図１は本考案の実施例を示す断面図であって、スイベルジョイント２０は、ス イベル本体１とシールケース２とで構成されている。 スイベル本体１は、一端側に回転、推進、打撃が与えられるドリルヘッドが螺 着されるねじ孔３が設けられ、他端側に内管６と外管７の二重管の掘削ロッド１ ０が螺着されるねじ孔４，５が設けられている。

【００１６】 また、スイベル本体１には、一端側が前記内管６のねじ孔４に連通し他端が側 面に開口８ａする掘削土の排出孔８と、側面より外管７のねじ孔５に連通する供 給孔９とが設けられている。前記供給孔９は、外管７を螺着したときの外管７端 の少し上方に位置し、供給孔９より送られていた空気、水等の流体は外管７内に 送り込まれるようになっている。

【００１７】 前記スイベル本体１の排出孔８は、内管６のねじ孔４側から側面の開口８ａに かけて略直角に屈曲しているが、この屈曲部分の天井面は錐形、好ましくは円錐 形の突面１５に形成され、排出されてきた掘削土が円錐形の突面１５で分流され 開口８ａに向けてスムースに流れるようになっている。

【００１８】 前記シールケース２は、前記スイベル本体１の外周にシール材を介して装着さ れ、スイベル本体１の排出孔８の開口８ａに連通する排出口１１と、スイベル本 体１の供給孔９に連通する流体の供給口１２とを有する。

【００１９】 図２は図１Ａ−Ａ線断面図であって、同図に示すようにスイベル本体１の外周 面には、スクレーパー１６が設けられている。このスクレーパー１６は、排出さ れてきた掘削土を常に排出口１１側に吐き出させると共に、シールケース２の内 面に張り付いた掘削土をかき落すものであって、排出孔８の開口８ａ及び排出口 １１と同位置線上の外周面に設けるのがよく、好ましくは排出孔８の開口８ａの 回転方向に対し後ろ側の渕部がよい。

【００２０】 更に、掘削ロッド１０の内管６には、図１に示すようにスイベル本体１の供給 孔９に連通して高圧流体ジェットオリフィス１７が、掘削土の排出方向に向けて 設けられている。この高圧流体ジェットオリフィス１７は、高圧流体を噴出する ことによって掘削土の流れを助け排出をスムースにするものである。

【００２１】 図３は掘削ロッド１０先端のビット部分の断面図であり、１８は内管６用のビ ット、１８ａは該ビット１８の開口、１９は外管７用のリングビットの一例を示 している。

【００２２】 以上のような構成に係るスイベルジョイント２０によれば、供給口１２より供 給（圧送）された流体は、スイベル本体１の供給孔９から内管６と外管７の間の 供給通路１３を通ってビット１８，１９に達するが、外管７用のリングビット１ ９の外周面（外径）は、削孔壁面と密着しているために流体は外に洩れることな く、開口１８ａより内管６の中に流れ、内管６内の排出通路１４を通ってスイベ ル本体１の排出孔８に達し、排出口１１より排出する。従って、ビット１８，１ ９で削孔された掘削土は、この流体の流れにより、排出通路１４からスイベル本 体１の排出孔８を通り排出口１１から排出される。

【００２３】 この時、スイベル本体１の排出孔８の屈曲部分の天井面は、錐形（円錐形）の 突面１５に形成されているので、排出されてきた掘削土はぶつかって横方向に流 れを変えてスムースに流れることになるし、スクレーパー１６が設けられている のでスクレーパー１６によって常に排出口１１に向って流されると共に、部分的 にシールケース２の内面に張り付いた掘削土もかき落されて排出される。更に、 内管６には高圧流体ジェットオリフィス１７が設けられているので、供給口１２ より供給された流体は、供給孔９を通って高圧流体ジェットオリフィス１７より 噴出するので、掘削土の流れは排出方向に一層助長される。これらにより掘削土 は滞留を生ずることなくスムースに流れるし、通路を閉塞することもないので、 効率のよい掘削を行うことができる。

【００２４】 図４は本考案に係るスイベルジョイントを適用したエアリバースサーキュレー ションによるサンプリング用削孔装置の正面図であって、２１はベースマシン、 ２２はリーダー、２３は該リーダー２２に沿って進退自在のドリルヘッドである 。 今、ドリルヘッド２３の回転力、推進力、打撃力をスイベルジョイント２０を 介して掘削ロッド１０に伝達して掘削を行うと、掘削したサンプルはビット１８ の開口１８ａより入り、スイベルジョイント２０の供給口１２より供給され供給 通路１３を通ってビット１８に達し、内管６内の排出通路１４を戻るエアの流れ に乗って排出通路１４からスイベルジョイント２０の排出孔８を経て排出口１１ から排出される。

【００２５】 この時、スイベルジョイント２０に達した粘性の高い湿ったサンプルは、排出 孔８の屈曲部分の天井面に設けられた円錐形の突面１５にぶつかってスムースに 横方向に流れを変え、開口８ａから噴出する。次に、その流れはスクレーパー１ ６によって常に排出口１１側へ流されると共に、部分的にシールケース２の内面 に張り付いたサンプルもかき落されて排出され、回収される。 しかも、内管６に設けられた高圧エアジェットオリフィス１７より高速エアが 噴出するので、この高速エアの流れに助けられてサンプルの流れはスムースに排 出口１１に導かれる。

【００２６】 つまり、本考案に係るスイベルジョイント２０の供給口１２から供給された高 圧エアは、内外管間の供給通路１３を通ってビット１８，１９に達するが、外管 用のリングビット１９の外周（外径）は削孔壁面と密着しているためにエアが外 に洩れることはなく、掘削土としてのサンプルとエアは自然に内管用ビット１９ の中に流れ、内管６内の排出通路１４、排出孔８を経て排出口１１に流出するこ とになる。

【００２７】

【考案の効果】

以上の説明の通り本考案に係るスイベルジョイントによれば、排出孔の屈曲部 分の天井面を錐形の突面に形成したことにより垂直方向から横方向への流れが淀 みなくスムースに変えられること、スクレーパーを設けたことにより掘削土の流 れが常に排出口側に強制的に流されること、スクレーパーを設けたことによりシ ールケース内面に張り付く掘削土をかき落すことができること、および高圧流体 ジェットオリフィスからの流体の高速流で掘削土の流れが排出方向に助長される こと、等により、掘削土は滞留を生ずることもなくスムースに流れるし、通路を 閉塞することもない。従って、掘削不能となったり掘削能力が低下することもな く効率のよい掘削が行える。また、大量の流体も不要となり経済的である。 更に、本考案に係るスイベルジョイントによれば、粘性の高い湿ったサンプル でもエアリバースサーキュレーションによって効率よく回収できるし、ロータリ ー・パーカッションドリルを使用できるので、難掘層でも掘削速度を飛躍的に向 上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】掘削ロッド先端のビット部分断面図である。

【図４】エアリバースサーキュレーションによるサンプ
リング用削孔装置の正面図である。

【図５】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ スイベル本体 ２ シールケース ３，４，５ ねじ孔 ６ 内管 ７ 外管 ８ 排出孔 ９ 供給孔 １０ 内管と外管とよりなる掘削ロッド １１ 排出口 １２ 供給口 １３ 供給通路 １４ 排出通路 １５ 錐形の突面 １６ スクレーパー １７ 高圧流体ジェットオリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 吉 岡 四 郎 東京都中野区中央１丁目29番15号 鉱研工 業株式会社内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
   され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
   ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
   装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
   るスイベル本体と、 該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、前
   記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有す
   るシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイン
   トにおいて、 前記スイベル本体の排出孔における掘削ロッドの装着側
   より側面に屈曲する部分の天井面を錐形に形成したこと
   を特徴とする削孔装置用スイベルジョイント。
2. 【請求項２】 一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
   され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
   ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
   装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
   るスイベル本体と、 該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、前
   記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有す
   るシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイン
   トにおいて、 前記スイベル本体の外周面に排出孔の側面の開口と同位
   置線上に位置してスクレーパーを設けたことを特徴とす
   る削孔装置用スイベルジョイント。
3. 【請求項３】 一端側に地盤貫入用の掘削ロッドが装着
   され、他端側に回転、推進、打撃などが与えられるドリ
   ルヘッドが装着され、かつ、一端側が前記掘削ロッドの
   装着側に開口し、他端側が側面に開口する排出孔を有す
   るスイベル本体と、 該スイベル本体の外周にシール材を介して装着され、前
   記スイベル本体の排出孔の開口に連通する排出口を有す
   るシールケースとよりなる削孔装置用スイベルジョイン
   トにおいて、 前記削孔装置用スイベルジョイントには流体の供給口が
   設けられ、連結される掘削ロッドに設けられたジェット
   オリフィスより掘削ロッド内の排出通路の排出方向に向
   け高圧流体を噴出することを特徴とする削孔装置用スイ
   ベルジョイント。