JPH08144678A - 掘削工具 - Google Patents

掘削工具

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JPH08144678A
JPH08144678A JP6290220A JP29022094A JPH08144678A JP H08144678 A JPH08144678 A JP H08144678A JP 6290220 A JP6290220 A JP 6290220A JP 29022094 A JP29022094 A JP 29022094A JP H08144678 A JPH08144678 A JP H08144678A
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pipe
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axis
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Yoneo Hiwasa
米雄 日和佐
Takeshi Hayashi
猛 林
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】外管が地盤と強く摩擦する場合であっても、外
管の先端に設けられているビットにより地盤を掘削する
ことができる2重管式の掘削工具を提供する。 【構成】本発明の掘削工具100においては、インナー
ビット50の外周に突設されている突出部54とリング
ビット60の内周に突設されている連結部64とが軸線
C方向に係合している。これにより内管20に加えられ
る軸線C方向の打撃力の一部がインナービット50から
リングビット60に伝達されるので、外管10が掘削す
る地盤1と強く摩擦する状態においても、リングビット
60に確実に軸線C方向の打撃力を加えることができ、
リングビット60により地盤1を掘削することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤若しくは岩盤等を
掘削して孔を穿設する掘削工具に関し、より詳しくは、
掘削した土砂あるいは岩屑を、互いに同軸に配設されて
いる外管と内管との間の隙間を介して穿設した孔の外部
に排出するようにされている2重管式掘削工具の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、地盤若しくは岩盤等を掘削して孔
を穿設するために種々の掘削工具が用いられているが、
そのなかには先端に掘削用のビットがそれぞれ取り付け
られているとともに軸線回りの回転力と軸線方向の打撃
力とを受けて孔を掘削するようにされている互いに同軸
な内管と外管とを有し、かつ掘削した土砂若しくは岩屑
等を、前記内管を介して供給した流体とともに前記内管
と前記外管との間の隙間内を流動させて掘削した孔の外
部に排出するようにされている、いわゆる2重管式の掘
削工具がある。
【0003】このような2重管式掘削工具の一例を図5
を用いて説明すると、2重管式掘削工具90は互いに同
軸な外管10と内管20とを有している。前記外管10
は、地盤1を掘削する管状のリングビット11と管状の
アウターケーシング12、およびやはり管状のケーシン
グカップリング13とが一体に螺着されている管状の部
材で、その基端はクリーニングアダプター30に一体に
螺着されている。前記内管20は、インナービット21
とインナーロッド22、およびインナーカップリング2
3とエキステンションロッド24とが一体に螺着された
管状の部材で、前記外管10の内側に同軸に配設されて
いるとともに、その基端は前記クリーニングアダプター
30に一体に螺着されている。前記クリーニングアダプ
ター30には、図示されない駆動装置によって軸線C回
りの回転力と軸線C方向の打撃力とが加えられるシャン
クロッド35が一体に螺着されており、もって外管10
および内管20には前記クリーニングアダプター30を
介してそれぞれ軸線C回りの回転力と軸線C方向の打撃
力とが加えられるようになっている。これにより、外管
10および内管20の先端にそれぞれ取り付けられてい
る前記リングビット11と前記インナービット21には
軸線C回りの回転力と軸線C方向の打撃力とが作用し、
もって地盤1を掘削して孔2を穿設するようにされてい
る。
【0004】前記クリーニングアダプター30の外周に
は、ウォータスイベル40が軸線C回りに相対回転可能
に取り付けられている。そして、前記ウォータスイベル
40の入水管45から供給される高圧水Aは、前記ウォ
ータスイベル40内の通路41から内管20内側の通路
42を通って、地盤1を掘削して穿設した孔2の底部3
向かって噴出させられるようになっている。前記孔2の
底部3に噴出されられた高圧水は掘削によって生じた土
砂や岩屑と混じり合い、外管10と内管20との間の隙
間43を通って前記ウォータスイベル40に取り付けら
れている排水管46内に達し、もってスライムBとして
穿設した孔2の外部に排出されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した2
重管式掘削工具90においては、外管10の先端に取り
付けられているリングビット11の外径が外管10を構
成するアウターケーシング12の外径よりも大きくされ
ており、もってアウターケーシング12の外周面が穿設
した孔2の内壁面4に接触しないようにされている。し
かしながら、掘削する地盤1が崩れやすい場合には、掘
削の振動等により穿設した孔2の内壁面4がしだいに崩
れ落ち、孔2の内壁面4と外管10の外周面との間に土
砂や岩屑5がしだいに堆積する。そして、これらの土砂
や岩屑5は地盤1の圧力により外管10の外周面に固着
しようとするので、外管10に加えられる軸線C回りの
回転力と軸線C方向の打撃力の大半が、外管10と土砂
や岩屑5との摩擦により消費され、最悪の場合にはリン
グビットに11に軸線C回りの回転力と軸線C方向の打
撃力が伝達されなくなって、リングビット11が地盤1
を掘削することができなくなってしまう。
【0006】そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、外管が
地盤と強く摩擦する場合であっても、外管の先端に設け
られているビットにより地盤を効率よく掘削することが
できる2重管式の掘削工具を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明
の、先端に掘削用のビットがそれぞれ取り付けられてい
る互いに同軸な内管と外管が、前記ビット側の端部にお
いて互いに軸線方向に係合しているとともに、前記外管
と前記内管とを同軸に支持する部材により前記外管が軸
線方向に変位自在に支持されていることを特徴とする掘
削工具によって達成することができる。
【0008】
【作用】本発明の掘削工具においては、軸線方向の打撃
力は支持部材を介して内管に伝達される。内管に伝達さ
れた軸線方向の打撃力は、内管の先端に設けられている
ビットに伝達されて地盤を掘削するとともに、その一部
は内管と外管とが軸線方向に係合する部分において内管
から外管に伝達される。これにより外管の先端に設けら
れているビットにも軸線方向の打撃力が伝達され地盤を
掘削することができる。ところで、外管を介して外管の
先端に設けられているビットに軸線方向の打撃力を加え
る形式の掘削工具においては、外管は軸線方向に弾性変
形するので、外管に加えられた軸線方向の打撃力の一部
は外管と地盤との摩擦により消費される。これにより、
外管に加えられた軸線方向の打撃力の全部を外管の先端
に設けられているビットに伝達することができない。こ
れに対して、本発明の掘削工具においては、軸線方向の
打撃力が地盤と接触することが無い内管を介して外管の
先端に設けられているビットに伝達される。これによ
り、外管が地盤に強く摩擦する場合であっても、外管の
先端に設けられているビットに軸線方向の打撃力を無駄
無く伝達することができることなって、効率よく地盤を
掘削することができる。
【0009】
【実施例】本発明に係る掘削工具の1実施例を、以下に
図面に基づいて詳細に説明する。ここで、図1は本発明
に係る掘削工具の全体を示す半断面図、図2は図1に示
す掘削工具の要部を拡大して示す半断面図、図3は図1
に示すA−A矢視線に沿った断面図、図4は図2に示す
B−B矢視線に沿った断面図である。
【0010】図1に示すように、本実施例の掘削工具1
00は、互いに同軸な外管10と内管20とを有してい
る。前記外管10は、地盤1を掘削する管状のリングビ
ット60と管状のアウターケーシング12およびケーシ
ングカップリング70が一体に螺着されている管状の部
材で、その基端はクリーニングアダプター80に嵌合さ
せられている。前記内管20は、インナービット50と
インナーロッド22、インナーカップリング23および
エキステンションロッド24が一体に螺着されている管
状の部材で、前記外管10の内側に同軸に配設されてい
るとともに、その基端は前記クリーニングアダプター8
0に一体に螺着されている。前記クリーニングアダプタ
ー80には、図示されない駆動装置によって軸線回りの
回転力と軸線方向の打撃力とが加えられるシャンクロッ
ド35が一体に螺着されている。
【0011】前記クリーニングアダプター80の外周に
は、ウォータスイベル40が軸線C回りに相対回転可能
に取り付けられている。そして、前記ウォータスイベル
40の入水管45から流入させられる高圧水Aは、前記
ウォータスイベル40内の通路41から前記内管20内
側の通路42を通って、地盤1を掘削して穿設した孔2
の底部3向かって噴出させられるようになっている。前
記孔2の底部3に噴出されられた高圧水は掘削によって
生じた土砂や岩屑と混じり合い、前記外管10と前記内
管20との間の隙間43を通って前記ウォータスイベル
40に取り付けられている排水管46内に達し、もって
スライムBとして穿設した孔2の外部に排出される。
【0012】図1および図4に示すように、前記インナ
ービット50の円筒状の本体部分51の外周には、半径
方向外側に向かって伸びる一対の突出部54・54が対
称に突設されている。また、前記リングビット60の円
筒状の本体部分61の内周には、半径方向内側に向かっ
て互いに平行に伸びる一対の突出部63の組が2組、互
いに対向するように突設されている。そして、一対の突
出部63の端部は連結部64により連結されている。本
実施例の掘削工具100が組み立てられた状態において
は、インナービット50の前記突出部54は、それぞれ
リングビット60の突出部63に挟まれており、かつ前
記突出部54の下端面は、前記連結部64の上面65に
当接可能とされている。
【0013】図3に示すように、前記ケーシングカップ
リング70と前記クリーニングアダプター80との嵌合
部においては、前記ケーシングカップリング70の外周
面71は6角形に成形され、かつ前記クリーニングアダ
プター80の内周面も6角形に成形されている。これに
より、ケーシングカップリング70はクリーニングアダ
プター80に対して、軸線方向には摺動自在であるが軸
線回りには係合するようにされている。
【0014】次に、上述のように構成された本実施例の
掘削工具100の作動について説明する。図示されない
駆動装置が発生する軸線C回りの回転力と軸線C方向の
打撃力は、シャンクロッド35を介してクリーニングア
ダプター80に加えられる。外管10とクリーニングア
ダプター80とは上述のように軸線C方向には互いに摺
動自在であるが、軸線C回りには互いに係合するように
嵌合していることから、クリーニングアダプター80に
加えられた軸線C方向の打撃力は、外管10には伝達さ
れず内管20にのみ伝達される。一方、クリーニングア
ダプター80に加えられた軸線C回りの回転力は、外管
10および内管20の両方に伝達される。
【0015】外管10のリングビット60と内管20の
インナービット50とを地盤1の表面に当接させると、
インナービット50の外周面に突設されている一対の前
記突出部54は、リングビット60の内周に突設されて
いる前記連結部64の上面65に密着する。これによ
り、内管20に伝達された軸線C方向の打撃力はインナ
ービット50に伝達されて地盤1を掘削するばかりでな
く、その一部は前記突出部54および前記連結部64を
介してリングビット60に伝達される。これにより、リ
ングビット60はインナービット50から伝達される軸
線C方向の打撃力と、外管10により伝達される軸線C
回りの回転力とにより地盤1を掘削することとなる。
【0016】従来の掘削工具90においては、軸線C方
向の打撃力を外管10を介してリングビット11に伝達
するようにされているので、軸線C方向の打撃力は外管
10と地盤1との摩擦によりある程度消費されてからリ
ングビット11に伝達される。これに対して、本実施例
の掘削工具100においては、軸線C方向の打撃力は地
盤1と接触しない内管20を介してインナービット50
に伝達された後、インナービット50からリングビット
60に伝達される。したがって、本実施例の掘削工具1
00によれば、外管10が地盤1に強く摩擦する場合で
あっても、外管10の先端に設けられているリングビッ
ト60に軸線C方向の打撃力を無駄無く伝達することが
できることなって、リングビット60により効率よく地
盤1を掘削することができる。
【0017】なお、本実施例の掘削工具100において
は、インナービット50の突出部54とリングビット6
0の突出部63とが、軸線C回りに係合するようにされ
ているので、外管10が地盤1との摩擦により軸線C回
りに大きくねじれた場合には、インナービット50から
リングビット60に軸線C回りの回転力が伝達される。
これにより、外管10と地盤1との摩擦により外管10
に加えられた軸線C回りの回転力が大きく消費され、リ
ングビット60に伝達される軸線C回りの回転力が小さ
くなってリングビット60が地盤1を掘削できなくなっ
た場合には、軸線C回りの回転力がインナービット50
からリングビット60に補給されることとなって、リン
グビット60は地盤1を掘削することができる。
【0018】すなわち、本実施例の掘削工具100によ
れば、リングビット60にはインナービット50から軸
線C方向の打撃力および軸線C回りの回転力が伝達され
るので、外管10が地盤1と強く摩擦する場合でもリン
グビット60は地盤1を効率よく掘削することが可能と
なる。
【0019】なお、本発明の掘削工具100は上述した
実施例によって限定されるものではなく、本発明の主旨
に基づいて種々の変更が可能であることは言うまでもな
い。例えば、上述した実施例においては、図3に示すよ
うに外管10がクリーニングアダプター80と嵌合する
部分の断面形状は6角形とされているが、これにとらわ
れる必要はなく、例えば外管10およびクリーニングア
ダプター80をともに円筒状に成形し、両者の間を軸線
C方向に伸びるキーで回転方向に係合させることとして
も良い。さらには、外管10はクリーニングアダプター
80に対して軸線C方向および軸線C回りの円周方向の
両方について摺動自在とし、軸線C方向の打撃力および
軸線C回りの回転力の両方をインナービット50からリ
ングビット60に対する伝達するようにしても良い。
【0020】
【発明の効果】すなわち、本発明の掘削工具は、先端に
掘削用のビットがそれぞれ取り付けられている互いに同
軸な内管と外管を、前記ビット側の端部において互いに
軸線方向に係合するとともに、前記外管と前記内管とを
同軸に支持する部材により前記外管を軸線方向に変位自
在に支持したものであるから、軸線方向の打撃力を内管
を介して外管先端のビットに伝達することができること
となって、外管が地盤と強く摩擦する場合にも外管先端
のビットにより地盤を効率よく掘削することができると
いう優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る掘削工具の1実施例を示す全体半
断面側面図である。
【図2】図1に示す掘削工具の要部を拡大して示す半断
面側面図である。
【図3】図1に示すA−A矢視線に沿った断面図であ
る。
【図4】図2に示すB−B矢視線に沿った断面図であ
る。
【図5】従来の掘削工具の全体半断面側面図である。
【符号の説明】
1 地盤 2 孔 3 孔の底部 4 孔の内壁面 10 外管 11 リングビット 12 ケーシング 13 ケーシングカップリング 20 内管 21 インナービット 22 インナーロッド 23 インナーカップリング 24 エキステンションロッド 30 クリーニングアダプター 35 シャンクロッド 40 ウォータースイベル 41 ウォータースイベル内通路 42 内管内通路 43 外管と内管との隙間 45 入水管 46 排水管 50 インナービット 51 本体部分 52 内孔 54 突出部 60 リングビット 61 本体部分 62 内孔 63 突出部 64 連結部 65 連結部の上面 70 ケーシングカップリング 71 外周面 72 内孔 73 隙間 80 クリーニングアダプター 81 内周面 90 従来の掘削工具 100 本発明に係る掘削工具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】先端に掘削用のビットがそれぞれ取り付け
    られている互いに同軸な内管と外管が、前記ビット側の
    端部において互いに軸線方向に係合しているとともに、
    前記外管と前記内管とを同軸に支持する部材により前記
    外管が軸線方向に変位自在に支持されていることを特徴
    とする掘削工具。
  2. 【請求項2】前記内管の先端に設けられているビット
    と、前記外管の先端に設けられているビットとが軸線方
    向に係合していることを特徴とする請求項1に記載の掘
    削工具。
  3. 【請求項3】前記内管と前記外管とが軸線回りにも互い
    に係合していることを特徴とする請求項1または2に記
    載の掘削工具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10205260A (ja) * 1997-01-20 1998-08-04 Mitsubishi Materials Corp 二重管式掘削工具
JPH116379A (ja) * 1997-06-13 1999-01-12 Wako:Kk 掘削装置
CN102678040A (zh) * 2012-05-11 2012-09-19 天地科技股份有限公司 煤矿巷道底板钻孔装置及方法

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JPH116379A (ja) * 1997-06-13 1999-01-12 Wako:Kk 掘削装置
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