JPH0749752B2 - さく孔装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、NATM工法等によるトンネル掘削にあたり、掘
削後の地山中に補強用の鋼管を打ち込むために使用され
るさく孔装置に関する。

［従来の技術］ 掘削後のトンネル外周部を補強するために、周壁に複数
の通孔を有する鋼管を地山に打ち込み、該鋼管の通孔を
通して地山に定着材を注入するトンネルの掘削法があ
る。従来は、予め鋼管挿入用の孔を穿設し、しかる後そ
の孔に鋼管を別途挿入していたが、この方法はさく孔と
鋼管の挿入とを別に行なうので作業効率が悪く、しかも
さく孔後すぐに孔の内壁が崩落して鋼管の挿入が困難に
なることがある等の問題点があった。

これを解決するため、例えば第５図に示すように、さく
孔部の前面部に設けられている先行ビット（第１ビッ
ト）17′と、該先行ビットより後方位置に設けられてい
るウイングビット（第２ビット）21′,21′とを備え、
さく孔時には同図（ａ）の如くウイングビット21′,2
1′を外方に張出させてさく孔を行なうと同時にさく孔
ロッド６′の外周に装着した鋼管10を地山中に挿入し、
さく孔終了後は同図（ｂ）の如くウイングビット21′,2
1′をスリーブ13′内に没入させて小径化し、鋼管10だ
けを残してさく孔ロッド６′を引き抜くように構成さ
れ、さく孔と鋼管の挿入を同時に行なうことのできるさ
く孔装置が提案されている（特願昭62−112594）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記構成のさく孔装置は、さく孔時にさ
く孔ロッドを押し付けてウイングビットを外周方向に突
出させるとき、ビットの刃が孔の壁面に当たることによ
ってせり合いが生じ、ウイングビットの突出が阻害され
てさく孔が正確、確実に行なわれないおそれがあった。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明は次のような構成と
した。

すなわち、本発明にかかるさく孔装置は、打撃装置及び
回転装置により打撃と回転が与えられるヘッドステム
と、該ヘッドステムの外周部に軸方向に摺動自在で相互
回転不能に嵌合するヘッドスリーブと、該ヘッドスリー
ブの前端部に装着された先行ビットと、前記ヘッドスリ
ーブに形成された軸方向の溝状凹部からなるウイングビ
ット収容部に後部側を基点として径方向に拡縮可能に保
持されたウイングビットを備え、前記ウイングビットの
先端側内面部に内向きに突出する突出部が設けられてい
るとともに、前記ヘッドステムの先端部には上記突出部
に当接して該突出部を外向きに押圧するガイド突起が設
けられ、さく孔時には前記ガイド突起が前記突出部を押
圧しつつ前進することによりウイングビットの前部を先
行ビットの外径よりも外方に張出させ、かつさく孔ロッ
ドの後退時には前記ガイド突起が前記突出部から後退し
てウイングビット内側に引込ませるように構成されてい
ることを特徴としている。

［作用］ ウイングビットの先端側内面部に内向きに突出する突出
部が設けられているとともに、ヘッドステムの先端部に
上記突出部に当接して該突出部を外向きに押圧するガイ
ド突起が設けられているので、さく孔時には前記ガイド
突起が前記突出部を押し拡げることによりウイングビッ
トが確実に外方に張出され、ヘッドステムの後退時には
前記ガイド突起が前記突出部から外れてウイングビット
が引込まれる。

［実施例］ 以下、第１図乃至第４図にあらわされた実施例について
説明する。

このさく孔装置１は、さく岩機本体２に取り付けたシャ
ンクロッド３にロッドスリーブ５によって中間ロッド６
が接合され、該中間ロッドの先端にさく孔部７が設けら
れている。また、シャンクロッド３と中間ロッド６の基
部に装着された筒状のパイプホルダ９に鋼管10が保持さ
れ、該鋼管の前端部はさく孔部７の直後部に達してい
る。

第２図（ａ），（ｂ）は互いに異なる状態をあらわすさ
く孔部７の断面図であって、前記中間ロッド６の先端部
にヘッドステム12が螺着され、該ヘッドステムの断面六
角形状に形成されたスリーブ嵌合部12aの外周部にヘッ
ドスリーブ13が軸方向に摺動自在でかつ相互回転不能に
嵌合している。このヘッドスリーブ13の前端部には取付
ねじ15が螺刻されており、前面部に複数の球状刃16,…
を有する先行ビット17がこの取付ねじ15に取り付けられ
ている。また、ヘッドスリーブ13の中間部には軸方向の
溝状切欠部からなる一対のウイングビット収容部19,19
が形成されており、この収容部に外端部に球状刃20を有
するウイングビット21,21が収容される。ウイングビッ
ト21は、後部内面21aをえぐられた形状に成形されてお
り、これよりも前の部分の内面は内側に張出する張出面
21bとなっている。また、前端部には斜め内向きに突出
する突出部23が設けられ、後端部には内向突起状のスト
ッパ24が内面側に設けられている。この内向きの突出部
からなるストッパは、ヘッドスリーブ13のヘッドステム
12からの逸脱を防止する。ウイングビット21,21の前側
の突出部23,23は、第４図に示す如く厚みがウイングビ
ット21全体の約半分で、左側または右側に片寄せて設け
られており、ウイングビット21,21を収容部19,19に没入
させた状態では、両ビットの突出部23,23が肉厚方向に
重なり合うようになっている。このため、突出部23を設
けておいてもウイングビット21の収容（縮径）の邪魔に
ならない。なお、ウイングビットの径が大きい場合や、
ウイングビットの押出し量が少ないときは、このように
突出部の重ね合わせは不要となる。

一方、ヘッドステム12の前端部には前記ウイングビット
の突出部23に対応させて先端側の上下面がテーパ状に形
成された舌状のガイド突起25が前方に向って設けられて
いる。さらに、このガイド突起25よりも後方には、前記
ストッパ24が嵌まり込む長穴状の切欠部26が設けられて
いる。

さく孔に際しては、中間ロッド６の外周部に鋼管10を遊
嵌して前記パイプホルダ９でこれを保持し、さく岩機本
体２を作動させつつさく孔部７を地山の表面に押し付け
る。このとき、水孔6a,17aを通して水またはエアが前方
へ吐出される。先行ビット17によって比較的小径の孔が
穿孔され、ついで拡径状態にあるウイングビット21,21
によってこの孔が鋼管10の外径よりも大きく拡径され
る。ウイングビット21,21の拡径は、ヘッドステム12が
これに対し相対的に前進することにより行なわれるもの
で、ヘッドステムのガイド突起25が前進して突出部23,2
3に当接し、これらを上下に押し拡げることにより行な
われる。このとき、両ウイングビット21,21は第２図
（ａ）に示すさく孔位置に固定される。また、ストッパ
24は切欠部26の後部壁面26aに当接し、さく孔ロッドの
推力と打撃力が伝達されるとともに、ウイングビット21
の前部内側の張出面21bがロッドステム12の外面に当接
して縮径方向の外力に対向する。なお、先行ビット17の
奥側でヘッドスリーブ13に嵌合するリング22と該スリー
ブの基部側外縁部13aによってウイングビット21,21の遠
心方向への移動が拘束されている。

さく孔が終了してさく孔ロッドを後退させると、ヘッド
ステム12がヘッドスリーブ13およびウイングビット21,2
1に対し相対移動し、張出面21bがヘッドステム12の外面
と接触しなくなり、ガイド突起25が突出部23,23よりも
後方に引込められる。このため、ウイングビット21,21
の縮径方向への移動に抗するものがなくなり、鋼管10の
端部等によって内側に押されたときウイングビット21,2
1が収容部19,19に没入する。この状態では、第２図
（ｂ）に示すように、ウイングビットのストッパ24が切
欠部26の前部壁面26bに当接した状態となる。このよう
に、ウイングビット21,21がスリーブ13の収容部19,19内
に没入した縮径状態となっているので、鋼管10をパイプ
ホルダ９から取り外しておけば、先行ビット17、ウイン
グビット21,21、ヘッドステム12、ヘッドスリーブ13等
を鋼管10の内部を通して外部に引き抜くことができる。
すなわち、鋼管10の外径よりの小径の先行ビット17で先
ず小径の下孔を穿孔し、引続き鋼管の外径よりも大径の
ウイングビット21,21で下孔の拡口を行なう。この間、
埋設用の鋼管10を一緒に孔の中に挿入し、所定深さの穿
孔が終了すると、鋼管10をパイプホルダ９から取り外し
て穿孔された孔の中に残し、先行ビット、ウイングビッ
ト、さく孔ロッド等を鋼管10の内部を通して外部に引き
抜くのである。残された鋼管内へは定着材が注入され
る。

このさく孔装置は、さく孔ロッドの先端部に設けたヘッ
ドステムのガイド突起25がウイングビット21,21の内向
突出部を内側から外向きに押圧してウイングビットを拡
径するようになっているので、拡縮動作が確実で、強度
的にもすぐれたものとなっている。なお、上記実施例で
はさく孔ロッドを介してヘッドステムを打撃するように
なっているが、打撃装置をヘッドステムの直後に配して
直接打撃するようにしてもよいことは云うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明にかかるさく孔装置は、ウ
イングビットの先端側内面部に内向きに突出する突出部
を設けるとともに、さく孔ロッドの先端部に上記突出部
に対応するガイド突起を設け、このガイド突起でウイン
グビットを外方へ押圧するようになっているので、さく
孔時にウイングビットが確実に外方に張出されるように
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例であるさく孔装置の使用状態
をあらわす全体構成図、第２図（ａ）はさく孔時におけ
るさく孔部の断面図、同図（ｂ）は引抜き時にけるさく
孔部の断面図、第３図は第２図（ａ）におけるＡ−Ａ断
面図、第４図は第２図（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、第
５図は従来のさく孔装置の断面図である。 １……さく孔装置、２……さく岩機、３……シャンクロ
ッド、６……中間ロッド、７……さく孔部、10……鋼
管、12……ロッドステム、13……スリーブ、17……先行
ビット、19……ウイングビット収容部、21……ウイング
ビット、23……突出部、25……ガイド突起。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】打撃装置及び回転装置により打撃と回転が
   与えられるヘッドステムと、該ヘッドステムの外周部に
   軸方向に摺動自在で相互回転不能に嵌合するヘッドスリ
   ーブと、該ヘッドスリーブの前端部に装着された先行ビ
   ットと、前記スリーブに形成された軸方向の溝状凹部か
   らなるウイングビット収容部に後部側を基点として径方
   向に拡縮可能に保持されたウイングビットとを備え、前
   記ウイングビットの先端側内面部に内向きに突出する突
   出部が設けられているとともに、前記ヘッドステムの先
   端部には上記突出部に当接して該突出部を外向きに押圧
   するガイド突起が設けられ、さく孔時には前記ガイド突
   起が前記突出部を押圧しつつ前進することによりウイン
   グビットの前部を先行ビットの外径よりも外方に張出さ
   せ、かつさく孔ロッドの後退時には前記ガイド突起が前
   記突出部から後退してウイングビットを内側に引込ませ
   るように構成されていることを特徴とするさく孔装置。
2. 【請求項２】前記ヘッドステムに前後方向の切欠部が設
   けられるとともに、前記ウイングビットの後端部には、
   該切欠部内に摺動自在に嵌合し、該切欠部の端面によっ
   て前向きの力が伝えられ、かつヘッドスリーブがヘッド
   ステムから抜けないようストッパーとして機能する内向
   きの突出部が設けられた特許請求の範囲第１項記載のさ
   く孔装置。