JP2019031893A - Drilling tool, rod-shaped member and drilling method - Google Patents
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Abstract
【課題】削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後に当該穴に固化剤を供給する際の作業者の負荷を軽減することができる削孔器具、棒状部材および削孔方法を提供する。【解決手段】削孔器具1は、掘削機30に取付可能となっており、掘削機30に取り付けられたときに当該掘削機30により打撃力および回転力が与えられる中空の棒状部材(例えば、ロックボルト10)と、棒状部材の先端に取り付けられる削孔ビット20とを備えている。棒状部材の外周面には貫通穴12が形成されており、当該貫通穴12は、棒状部材の中空領域16に供給されるべき固化剤52により溶融する材料から形成される溶融部材15、62を有する閉塞部材14、60により塞がれるようになっている。【選択図】図2[Problem] To provide a drilling tool, rod-shaped member, and drilling method that can reduce the burden on an operator when drilling a hole in the ground with a drilling bit and then supplying a hardening agent to the hole. [Solution] A drilling tool 1 is attachable to an excavator 30 and includes a hollow rod-shaped member (e.g., a rock bolt 10) to which striking force and rotational force are applied by the excavator 30 when attached to the excavator 30, and a drilling bit 20 attached to the tip of the rod-shaped member. A through hole 12 is formed in the outer circumferential surface of the rod-shaped member, and the through hole 12 is adapted to be blocked by blocking members 14, 60 having melting members 15, 62 formed from a material that melts with a hardening agent 52 to be supplied to a hollow region 16 of the rod-shaped member. [Selected Figure] Figure 2
Description
本発明は、地盤の補強用のロックボルト等の棒状部材を埋設するために地盤に穴を掘削する際に用いられる削孔器具およびこのような削孔器具を用いた削孔方法に関する。 The present invention relates to a drilling tool used when excavating a hole in the ground in order to embed a rod-like member such as a rock bolt for reinforcing the ground, and a drilling method using such a drilling tool.
軟弱地盤の補強のためにロックボルト等を埋設する方法が広く用いられている。具体的には、地盤に所定の深さの穴を掘削し、この穴にロックボルト等を挿入した状態でセメントミルクやモルタル等の固化剤を注入して固化することにより、軟弱地盤の補強を行うようになっている。 A method of embedding a lock bolt or the like for reinforcing the soft ground is widely used. Specifically, a hole with a predetermined depth is excavated in the ground, and solidified by injecting a solidifying agent such as cement milk or mortar with a rock bolt or the like inserted into the hole to solidify the soft ground. To do.
ここで、地盤に所定の深さの穴を掘削し、この穴にロックボルト等を挿入する際に、従来では二重管掘り工法が用いられていた。このような二重管掘り工法では、厚肉の外管の先端部にリングビットを設け、先端部にパイロットビットを設けたパイプロッドを外管の内部に挿通して、これらのパイロットビットおよびリングビットを用いて地盤に穴を掘削していた。そして、所定の深さの穴が掘削されると、パイプロッドをパイロットビットとともに引き抜き、代わりにロックボルト等を挿入して固化剤を注入し、外管をリングビットとともに抜き取っていた。 Here, when a hole having a predetermined depth is excavated in the ground and a lock bolt or the like is inserted into the hole, a double pipe digging method has been conventionally used. In such a double pipe digging method, a ring bit is provided at the tip of a thick outer pipe, and a pipe rod provided with a pilot bit at the tip is inserted into the outer pipe. A bit was used to drill a hole in the ground. When a hole having a predetermined depth was excavated, the pipe rod was pulled out together with the pilot bit, and instead a lock bolt or the like was inserted to inject a solidifying agent, and the outer tube was pulled out together with the ring bit.
しかしながら、このような二重管掘り工法では、穴の掘削速度が遅く、また、パイプの構造が複雑で高価なものとなり、しかも作業に時間がかかるという問題点があった。このため、二重管掘り工法の代わりに自穿孔工法が用いられる場合がある。より詳細には、自穿孔工法では、中空のロックボルトの先端部に削孔ビットを取り付け、この削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後、地盤に掘削された穴にロックボルトおよび削孔ビットを残した状態で、掘削機からロックボルトの中空領域に固化剤を供給することにより、地盤に掘削された穴に固化剤を注入して固定するようになっている。このような自穿孔工法で用いられるロックボルトとして例えば特許文献1に開示されるものが従来から知られている。より詳細には、特許文献1には、ロックボルトの外周面に予め貫通穴を空けるとともにこの貫通穴をゴムや軟質樹脂等で塞いでおき、削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後に引き抜き治具で貫通穴を塞ぐゴムや軟質樹脂等を引っ掛けて引き抜くことにより貫通穴を開くような発明が開示されている。貫通穴をゴムや軟質樹脂等で塞いでおくのは、削孔ビットにより地盤に穴を掘削する際に掘削機からロックボルトの中空領域に供給される高圧エアや水が貫通穴からロックボルトの外部に吐出してしまうことにより削孔ビットに高圧エアや水が十分に行き渡らなくなることを防止するためである。
However, such a double pipe digging method has a problem that the drilling speed of the hole is slow, the structure of the pipe is complicated and expensive, and the operation takes time. For this reason, the self-drilling method may be used instead of the double pipe digging method. More specifically, in the self-drilling method, a drill bit is attached to the tip of a hollow lock bolt, and after drilling a hole in the ground with this drill bit, the lock bolt and drill bit are drilled into the hole drilled in the ground. In this state, the solidifying agent is supplied from the excavator to the hollow region of the lock bolt to inject and fix the solidifying agent into the hole excavated in the ground. As a lock bolt used in such a self-drilling method, for example, one disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示される発明では、引き抜き治具で貫通穴を塞ぐゴムや軟質樹脂等を引っ掛けて引き抜く必要があるため作業者にとって手間がかかるという問題がある。また、現場によってはロックボルトをアダプターでつないで延長することにより例えば7m程度の深さまで地盤に穴を掘削する場合もあるため、このような穴の深さが大きくなった場合には引き抜き治具を穴の中に入れて手探りでゴムや軟質樹脂等を引っ掛けて引き抜くのは困難であるという問題がある。また、この場合には引き抜き治具の長さを大きくしなければならないという問題がある。
However, in the invention disclosed in
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後に当該穴に固化剤を供給する際の作業者の負荷を軽減することができる削孔器具、棒状部材および削孔方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and is capable of reducing the burden on the operator when a solidifying agent is supplied to the hole after the hole has been excavated in the ground with a drill bit. An object is to provide a hole device, a rod-shaped member, and a hole drilling method.
本発明の削孔器具は、掘削機に取付可能となっており、前記掘削機に取り付けられたときに当該掘削機により打撃力および回転力が与えられる中空の棒状部材と、前記棒状部材の先端に取り付けられる削孔ビットと、を備え、前記棒状部材の外周面には貫通穴が形成されており、当該貫通穴は、前記棒状部材の中空領域に供給されるべき固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により塞がれるようになっていることを特徴とする。 The drilling device of the present invention can be attached to an excavator, and when attached to the excavator, a hollow rod-like member to which a striking force and a rotational force are applied by the excavator, and a tip of the rod-like member A through-hole is formed in the outer peripheral surface of the rod-shaped member, and the through-hole is made of a material that is melted by a solidifying agent to be supplied to the hollow region of the rod-shaped member. It is characterized by being closed by a closing member having a melting member to be formed.
このような削孔器具によれば、先端に削孔ビットが取り付けられる中空の棒状部材の外周面に形成される貫通穴を、当該棒状部材の中空領域に供給される固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により塞くことによって、削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後に固化剤を棒状部材の中空領域に供給するだけで溶融部材を溶融することにより貫通穴を開くことができ、よって貫通穴から固化剤を棒状部材の外部に吐出することができるため、作業者の負荷を軽減することができる。 According to such a drilling device, the through-hole formed in the outer peripheral surface of the hollow rod-shaped member to which the drilling bit is attached at the tip is made of a material that is melted by the solidifying agent supplied to the hollow region of the rod-shaped member. By closing with a closing member having a melting member to be formed, a through hole is opened by melting the melting member only by supplying a solidifying agent to the hollow region of the rod-shaped member after drilling a hole in the ground with a drill bit. Therefore, since the solidifying agent can be discharged from the through-hole to the outside of the rod-shaped member, the burden on the operator can be reduced.
本発明の削孔器具においては、前記溶融部材はアルカリ溶融性樹脂または水溶性樹脂を含んでいてもよい。 In the hole drilling tool of the present invention, the melting member may contain an alkali-meltable resin or a water-soluble resin.
本発明の削孔器具においては、前記固化剤はセメントを含んでいてもよい。 In the drilling device of the present invention, the solidifying agent may contain cement.
また、本発明の削孔器具においては、前記閉塞部材は前記溶融部材のみからなっていてもよい。 Moreover, in the hole drilling instrument of the present invention, the closing member may consist only of the melting member.
本発明の削孔器具においては、前記閉塞部材は、前記貫通穴の内周縁に沿った外形を有する中空の補助部材と、前記補助部材の中空領域に充填される前記溶融部材とを有していてもよい。 In the drilling device of the present invention, the blocking member includes a hollow auxiliary member having an outer shape along an inner peripheral edge of the through hole, and the melting member filled in a hollow region of the auxiliary member. May be.
この場合、前記補助部材は可撓性を有しており、当該補助部材の一方の端部および他方の端部には径方向における外側へ突出したフランジ部がそれぞれ形成されており、一方の前記フランジ部には切り欠き部分が形成されていてもよい。 In this case, the auxiliary member has flexibility, and one end portion and the other end portion of the auxiliary member are respectively formed with flange portions protruding outward in the radial direction. A cutout portion may be formed in the flange portion.
また、本発明の削孔器具においては、前記貫通穴は前記棒状部材の長手方向に沿って並ぶよう複数設けられており、各前記貫通穴がそれぞれ前記閉塞部材により塞がれるようになっていてもよい。 In the drilling device of the present invention, a plurality of the through holes are provided so as to be aligned along the longitudinal direction of the rod-shaped member, and each of the through holes is closed by the blocking member. Also good.
本発明の棒状部材は、削孔ビットが先端に取り付けられるとともに掘削機に基端が取付可能となっており、前記掘削機に取り付けられたときに当該掘削機により打撃力および回転力が与えられる中空の棒状部材であって、前記棒状部材の外周面には貫通穴が形成されており、当該貫通穴は、前記棒状部材の中空領域に供給されるべき固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により塞がれるようになっていることを特徴とする。 The rod-shaped member of the present invention has a drill bit attached to the tip and a base end that can be attached to the excavator. When the drill bit is attached to the excavator, the excavator gives a striking force and a rotational force. It is a hollow rod-shaped member, and a through hole is formed in the outer peripheral surface of the rod-shaped member, and the through hole is formed of a material that is melted by a solidifying agent to be supplied to the hollow region of the rod-shaped member. It is characterized by being closed by a closing member having a melting member.
このような棒状部材によれば、先端に削孔ビットが取り付けられる中空の棒状部材の外周面に形成される貫通穴を、当該棒状部材の中空領域に供給される固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により塞くことによって、削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後に固化剤を棒状部材の中空領域に供給するだけで溶融部材を溶融することにより貫通穴を開くことができ、よって貫通穴から固化剤を棒状部材の外部に吐出することができるため、作業者の負荷を軽減することができる。 According to such a rod-like member, the through hole formed in the outer peripheral surface of the hollow rod-like member to which the drill bit is attached at the tip is formed from a material that is melted by the solidifying agent supplied to the hollow region of the rod-like member. The through hole is opened by melting the melting member only by supplying the solidifying agent to the hollow region of the rod-shaped member after excavating the hole in the ground with a drilling bit by closing with the closing member having the melting member to be formed Therefore, since the solidifying agent can be discharged from the through hole to the outside of the rod-shaped member, the load on the operator can be reduced.
本発明の削孔方法は、中空の棒状部材および前記棒状部材の先端に取り付けられる削孔ビットを有する削孔器具による削孔方法であって、前記棒状部材の基端に取り付けられた掘削機によって当該棒状部材に打撃力および回転力を与えることにより前記棒状部材の先端に取り付けられた前記削孔ビットによって地盤に穴を掘削し、この際に前記掘削機から前記棒状部材の中空領域に高圧エアもしくは高圧エアおよび水を供給することにより前記削孔ビットから地盤に向かって高圧エアもしくは高圧エアおよび水を吐出する工程と、地盤に掘削された穴に前記棒状部材および前記削孔ビットを残した状態で、前記棒状部材の中空領域に固化剤を供給し、前記棒状部材の外周面に形成される貫通穴を塞ぐ閉塞部材に含まれる溶融部材を固化剤により溶融することによって当該貫通穴から固化剤を前記棒状部材の外部に吐出する工程と、を備えたことを特徴とする。 The drilling method of the present invention is a drilling method using a drilling tool having a hollow rod-like member and a drilling bit attached to the tip of the rod-like member, and is provided by an excavator attached to the proximal end of the rod-like member. A hole is excavated in the ground by the drill bit attached to the tip of the rod-like member by applying striking force and rotational force to the rod-like member. At this time, high-pressure air is supplied from the excavator to the hollow region of the rod-like member. Alternatively, by supplying high-pressure air and water, discharging the high-pressure air or high-pressure air and water from the drill bit toward the ground, and leaving the rod-shaped member and the drill bit in the hole excavated in the ground In this state, the solidifying agent is supplied to the hollow region of the rod-shaped member, and the melting member included in the closing member that closes the through hole formed in the outer peripheral surface of the rod-shaped member is removed by the solidifying agent. A step of discharging the solidifying agent to the outside of said rod-like member from the through-hole by melting, characterized by comprising a.
このような削孔方法によれば、地盤に掘削された穴に棒状部材および削孔ビットを残した状態で、棒状部材の中空領域に固化剤を供給し、棒状部材の外周面に形成される貫通穴を塞ぐ閉塞部材に含まれる溶融部材を固化剤により溶融することによって貫通穴を開くことができ、よって貫通穴から固化剤を棒状部材の外部に吐出することができるため、作業者の負荷を軽減することができる。 According to such a drilling method, the solidifying agent is supplied to the hollow region of the rod-shaped member while the rod-shaped member and the drill bit remain in the hole excavated in the ground, and is formed on the outer peripheral surface of the rod-shaped member. It is possible to open the through hole by melting the melting member included in the closing member that closes the through hole with the solidifying agent, and thus the solidifying agent can be discharged from the through hole to the outside of the rod-like member. Can be reduced.
本発明の削孔器具、棒状部材および削孔方法によれば、削孔ビットにより地盤に穴を掘削した後に当該穴に固化剤を供給する際の作業者の負荷を軽減することができる。 According to the drilling tool, the rod-shaped member, and the drilling method of the present invention, it is possible to reduce the load on the operator when the solidifying agent is supplied to the hole after the hole is drilled in the ground with the drill bit.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図8は、本実施の形態に係る削孔器具およびこのような削孔器具を用いた削孔方法を示す図である。このうち、図1は、本実施の形態による削孔器具の構成を示す側面図であり、図2は、図1に示す削孔器具の縦断面図である。また、図3は、図1に示す削孔器具の貫通穴を塞ぐ閉塞部材の他の例を示す正面図であり、図4および図5は、それぞれ、図5に示す閉塞部材の側面図およびA−A矢視による断面図である。また、図6および図7は、図1に示す削孔器具により地盤に穴を掘削する動作を順に示す縦断面図である。また、図8は、図1に示す削孔器具を地盤の水を抜くための水抜きパイプとして使用するときの構成を示す構成図であるである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 are diagrams showing a drilling tool and a drilling method using such a drilling tool according to the present embodiment. Among these, FIG. 1 is a side view showing the configuration of the drilling tool according to the present embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the drilling tool shown in FIG. 3 is a front view showing another example of a closing member that closes the through hole of the drilling device shown in FIG. 1, and FIGS. 4 and 5 are a side view and a side view of the closing member shown in FIG. 5, respectively. It is sectional drawing by AA arrow. 6 and 7 are longitudinal sectional views sequentially showing the operation of excavating a hole in the ground with the hole drilling device shown in FIG. Moreover, FIG. 8 is a block diagram which shows a structure when using the hole drilling instrument shown in FIG. 1 as a drain pipe for draining the ground water.
まず、本実施の形態による削孔器具1の構成の概略について図1および図2を用いて説明する。図1等に示すように、本実施の形態による削孔器具1は、中空のロックボルト10および削孔ビット20を備えており、ロックボルト10の一方の端部(具体的には、図1等における左側の端部)には削孔ビット20が着脱自在に取り付けられるとともに当該ロックボルト10の他方の端部(具体的には、図1等における右側の端部)を掘削機30に着脱自在に取り付けることができるようになっている。
First, an outline of the configuration of the
図1および図2に示すように、ロックボルト10は棒状のものからなり、その内部には中空領域16が全長に亘って形成されている。また、ロックボルト10の外周面には全長にわたって雄ネジ部分が形成されている。また、ロックボルト10の外周面には複数の貫通穴12が当該ロックボルト10の長手方向に沿って並ぶよう複数形成されており、各貫通穴12はそれぞれ閉塞部材14により塞がれるようになっている。ここで、各閉塞部材14は、ロックボルト10の中空領域16に供給されるべきセメントミルクやモルタル等の固化剤により溶融する材料からなる溶融部材15から構成されている。具体的には、溶融部材15はアルカリ溶融性樹脂または水溶性樹脂を含むようになっている。また、固化剤としてのセメントミルクはセメントを水だけで練ったものであり、モルタルはセメントと砂を所定の割合(例えば、1:3の割合)で混ぜ、水で練ったものである。このように、本実施の形態で用いられる固化剤には水およびセメントが含まれるようになるが、このようなセメントは概して強アルカリ性(例えば、pH12.5〜13)のものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、溶融部材15がアルカリ溶融性樹脂を含む場合には、削孔ビット20により地盤に穴を掘削した後にロックボルト10および削孔ビット20が穴の中に残された状態でロックボルト10の基端側(すなわち、図1等における右側)から固化剤がロックボルト10の中空領域16に供給されると、上述したように固化剤は強アルカリ性のセメントを含むため、溶融部材15を構成するアルカリ溶融性樹脂が溶融することにより各貫通穴12が開くようになる。このことにより、各貫通穴12から固化剤がロックボルト10の外部に吐出するようになる。また、溶融部材15が水溶性樹脂を含む場合には、削孔ビット20により地盤に穴を掘削した後にロックボルト10および削孔ビット20が穴の中に残された状態でロックボルト10の基端側(すなわち、図1等における右側)から固化剤がロックボルト10の中空領域16に供給されると、上述したように固化剤は水を含むため、溶融部材15を構成する水溶性樹脂がゆっくりと溶融することにより各貫通穴12が開くようになる。このことにより、各貫通穴12から固化剤がロックボルト10の外部に吐出するようになる。
Here, when the melting member 15 contains an alkali-meltable resin, the
また、ロックボルト10の各貫通穴12を塞ぐ閉塞部材として、溶融部材15のみからなる閉塞部材14の代わりに、図3乃至図5に示す閉塞部材60が用いられるようになっていてもよい。ここで、図3は、図1に示す削孔器具1の各貫通穴12を塞ぐ閉塞部材の他の例を示す正面図であり、図4および図5は、それぞれ、図3に示す閉塞部材60の側面図およびA−A矢視による断面図である。
Further, as a closing member that closes each through-
図3乃至図5に示す閉塞部材60は、各貫通穴12の内周縁に沿った外形を有する中空の補助部材61と、補助部材61の中空領域に充填される溶融部材62とを含んでいる。本実施の形態においては、各貫通穴12は略円形状の内周縁を有しているため、補助部材61として略円筒形状のものが用いられるようになっている。また、補助部材61は例えばプラスチック等の可撓性を有する材料から構成されており、溶融部材62は上述したアルカリ溶融性樹脂または水溶性樹脂等から構成されている。
The blocking
また、略円筒形状の補助部材61の両端部には、径方向における外側へ突出した第1フランジ部63および第2フランジ部64がそれぞれ形成されている。ここで、第1フランジ部63の一方の端部の直径(参照符号Cで示す大きさ)は各貫通穴12の直径よりも小さくなるよう形成されている一方、第1フランジ部63の他方の端部の直径(参照符号Eで示す大きさ)は各貫通穴12の直径よりも大きくなるよう形成されている。また、補助部材61における軸部分66の直径(参照符号Dで示す大きさ)は各貫通穴12の直径と略同一の大きさとなっている。また、軸部分66はロックボルト10の厚み(肉厚)よりも長くなるよう形成されている。また、第2フランジ部64は、軸部分66側の端部の直径が軸部分66の直径よりも大きくなるよう形成されている。このように形成された閉塞部材60を、第1フランジ部63と各貫通穴12とを対向させた状態で各貫通穴12に押し込むことにより、閉塞部材60により各貫通穴12を容易に塞ぐことができるとともに、各フランジ部63、64によって閉塞部材60をより確実に各貫通穴12から抜けないようにすることができる。
Moreover, the
また、補助部材61の中空領域に、互いに種類の異なる溶融部材62を充填した閉塞部材60を予め複数用意しておくことにより、削孔する現場の状況に応じて最適の種類の溶融部材62を適宜使用することができるようになる。また、異なる直径を有する補助部材61を予め複数用意しておくことにより、各貫通穴12の大きさに合わせた最適の閉塞部材60を適宜使用することができるようになる。このことにより、削孔器具1の利便性を高めることができる。
In addition, by preparing a plurality of closing
また、第1フランジ部63には複数(具体的には、4つ)の切り欠き部分63aが周方向において等間隔に形成されている。このような切り欠き部分63aが形成されていることにより、第1フランジ部63を各貫通穴12に押し込む際に第1フランジ部63が円筒形状の補助部材61の軸方向に向かって弾性変形しやすくなり、よって各貫通穴12に対して閉塞部材60をより容易に押し込むことができるようになる。
In addition, a plurality (specifically, four) of
また、図5に示すように、補助部材61の内周面には当該補助部材61の周方向に沿って複数の溝68が形成されている。このことにより、補助部材61の中空領域に充填された溶融部材62が当該補助部材61の軸方向(すなわち、図5における左右方向)に移動してしまうことを抑制することができるようになっている。なお、補助部材61の内周面に形成される溝の形状は図5に示すものに限定されることはなく、他の形状であってもよい。
As shown in FIG. 5, a plurality of
次に、ロックボルト10の一方の端部(具体的には、図1等における左側の端部)に着脱自在に取り付けられる削孔ビット20およびロックボルト10のもう一方の端部(具体的には、図1等における右側の端部)に着脱自在に取り付けられる掘削機30の構成について説明する。
Next, the
図1および図2に示すように、削孔ビット20の先端には複数の突起22が設けられている。各突起22は例えば先端に丸みのある円錐形状の超硬チップから形成されており、このような超硬チップから形成される各突起22は削孔ビット20の先端面に溶接または黄銅ろう付けにより取り付けられるようになっている。また、各突起22は超硬チップから形成される代わりに鉄製のものとなっていてもよい。この場合には、削孔ビット20および各突起22が一体的に成型されることにより継ぎ目がないよう構成されていてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of
また、図2に示すように、削孔ビット20の内部には高圧エアもしくは高圧エアおよび水が通過する内部通路28が形成されている。また、削孔ビット20の先端面には高圧エアもしくは高圧エアおよび水の噴出口23が設けられており、この噴出口23は内部通路28に連通している。このことにより、掘削機30(後述)からロックボルト10の中空領域16を介して削孔ビット20の内部通路28に送られた高圧エアもしくは高圧エアおよび水が噴出口23から削孔ビット20の前方(すなわち、図1における左方向)に噴出するようになる。また、削孔ビット20の側面には複数のくり粉の排出溝が設けられており、この排出溝にも圧力空気または圧力水の噴出口24が設けられている。この噴出口24は上述した内部通路28に連通しており、掘削機30(後述)からロックボルト10の中空領域16を介して削孔ビット20の内部通路28に送られた高圧エアもしくは高圧エアおよび水が噴出口24から削孔ビット20の側方(すなわち、図1等における上方向や下方向)に噴出するようになる。また、削孔ビット20には、ロックボルト10の先端の雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分26aを有するスリーブ部26が設けられている。このことにより、ロックボルト10の一方の端部に削孔ビット20を着脱自在に取り付けることができるようになる。
As shown in FIG. 2, an
掘削機30には、ロックボルト10の基端の雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分32が形成された穴が設けられている。このことにより、ロックボルト10の他方の端部を掘削機30に着脱自在に取り付けることができるようになる。また、掘削機30がロックボルト10に打撃力および回転力を与えることにより、当該ロックボルト10の先端に取り付けられた削孔ビット20によって地盤に穴を掘削することができるようになっている。また、掘削機30には、高圧エア供給部40および水供給部42がそれぞれ接続されており、これらの高圧エア供給部40や水供給部42から掘削機30の内部領域34に高圧エアや水を供給することができるようになっている。掘削機30の雌ネジ部分32にロックボルト10の基端が取り付けられている場合には、高圧エア供給部40や水供給部42から内部領域34に供給された高圧エアや水はロックボルト10の中空領域16に送られるようになる。
The
次に、このような削孔器具1を用いて地盤に穴を掘削する動作について図6および図7用いて説明する。なお、図6および図7において、削孔器具1により穴が掘削される地盤を参照符合50で示す。また、地盤に掘削された穴に供給される固化剤を参照符合52のドット模様で示す。
Next, the operation | movement which excavates a hole in the ground using such a
まず、ロックボルト10の先端に削孔ビット20を取り付けるとともに、このロックボルト10の基端を掘削機30に取り付ける。そして、図6に示すように、掘削機30によってロックボルト10に打撃力および回転力を与えることによりこのロックボルト10の先端に取り付けられた削孔ビット20によって地盤50に穴を掘削する。この際に、高圧エア供給部40や水供給部42から掘削機30の内部領域34に高圧エアもしくは高圧エアおよび水を供給することにより、この掘削機30からロックボルト10の中空領域16に高圧エアもしくは高圧エアおよび水が供給されるようになり、このような高圧エアもしくは高圧エアおよび水は削孔ビット20の噴出口23、24から地盤50に向かって噴出されるようになる。このことにより、より迅速に地盤50に穴を掘削することができるようになる。また、本実施の形態による削孔器具1により掘削される穴が深い場合には、複数のロックボルト10を直列につなげていく。具体的には、ロックボルト10の先端に取り付けられた削孔ビット20によって当該ロックボルト10の長さ分の穴が掘削される度に、別のロックボルト10をアダプターにより直列に順次つなげていく。この際に、ロックボルト10同士をアダプターにより接続した後に各ロックボルト10の端部に設けられたロック穴(図示せず)にロックピン(図示せず)を通すことにより、一方のロックボルト10に対して他方のロックボルト10が回転してしまうことを防止することができるようになり、よってロックボルト10同士が外れてしまうことを防止することができるようになる。
First, the
本実施の形態による削孔器具1によって所定の深さの穴が地盤50に掘削されると、ロックボルト10の後端から掘削機30を取り外す。その後、ロックボルト10および削孔ビット20が穴の中に残された状態で、ロックボルト10の基端側(すなわち、図7における右側)から当該ロックボルト10の中空領域16にセメントミルクやモルタル等の固化剤52を供給する。ここで、ロックボルト10の外周面に設けられた各貫通穴12を塞いでいる閉塞部材14、60にそれぞれ含まれる溶融部材15、62は、ロックボルト10の中空領域16に供給されるべきセメントミルクやモルタル等の固化剤52により溶融する材料から形成されているため、中空領域16に供給された固化剤52により各溶融部材15、62が溶融し、各貫通穴12が開くようになる。このことにより、図7において矢印で示すように各貫通穴12から固化剤52がロックボルト10の外部に吐出されるようになる。このようにして、地盤50に掘削された穴の内部においてロックボルト10の外側に固化剤52がまんべんなく充填されるようになり、このような固化剤52が固化するとロックボルト10が穴に固定されるようになる。なお、図6および図7では削孔器具1により地盤50に穴が横方向(言い換えると、水平方向)に掘削されるような態様が示されているが、このような態様に限定されることはない。他の例として、削孔器具1により地盤50に穴が縦方向(言い換えると、鉛直方向)や斜め方向に掘削されるようになっていてもよい。
When a hole having a predetermined depth is excavated in the
ここで、ロックボルト10にこのような各貫通穴12が設けられていない場合には、ロックボルト10の基端側から当該ロックボルト10の中空領域16にセメントミルクやモルタル等の固化剤52を供給したときに、固化剤52は削孔ビット20の噴出口23、24から当該削孔ビット20の外部に噴出するようになるが、このような削孔ビット20は地盤50に掘削された穴の最深部に位置しているため穴全体に固化剤52が行き渡らないおそれがある。また、地盤50に掘削された穴に固化剤52を充填するための各貫通穴12がロックボルト10に設けられていても、このような各貫通穴12をゴムや軟質樹脂等で塞いでおき、削孔ビット20により地盤50に穴を掘削した後に引き抜き治具で各貫通穴12を塞ぐゴムや軟質樹脂等を引っ掛けて引き抜くことにより各貫通穴12を開くようにした場合には、引き抜き治具で各貫通穴12を塞ぐゴムや軟質樹脂等を引っ掛けて引き抜く作業は作業者にとって大きな負荷となってしまう。また、ロックボルト10をアダプターでつないで延長することにより例えば7m程度の深さまで地盤50に穴を掘削する場合もあるため、このような穴の深さが大きくなった場合には引き抜き治具を穴の中に入れて手探りでゴムや軟質樹脂等を引っ掛けて引き抜くのは困難である。また、この場合には引き抜き治具の長さを大きくしなければならないという問題がある。
Here, when each through
これに対し、本実施の形態の削孔器具1や削孔方法によれば、先端に削孔ビット20が取り付けられるロックボルト10の外周面に形成される各貫通穴12を、当該ロックボルト10の中空領域16に供給される固化剤52により溶融する材料から形成される溶融部材15、62を有する閉塞部材14、60により塞くことによって、削孔ビット20により地盤50に穴を掘削した後に固化剤52をロックボルト10の中空領域16に供給するだけで溶融部材15、62を溶融することにより各貫通穴12を開くことができ、よって各貫通穴12から固化剤52をロックボルト10の外部に吐出することができるため、作業者の負荷を軽減することができる。
On the other hand, according to the
また、本実施の形態の削孔器具1によれば、上述したように、溶融部材15、62はアルカリ溶融性樹脂または水溶性樹脂を含んでいる。また、固化剤52はセメントを含んでいる。このことにより、溶融部材15、62を固化剤52により溶融することができるようになる。
Moreover, according to the
また、図1および図2等に示す閉塞部材14は溶融部材15から構成されている。また、図3乃至図5に示す閉塞部材60は、貫通穴12の内周縁に沿った外形を有する中空の補助部材61と、補助部材61の中空領域に充填される溶融部材62とを有している。また、補助部材61は可撓性を有しており、当該補助部材61の一方の端部および他方の端部には径方向における外側へ突出した第1フランジ部63および第2フランジ部64がそれぞれ形成されている、また、一方のフランジ部(具体的には、第1フランジ部63)には切り欠き部分が形成されているため、各貫通穴12を塞いだ閉塞部材60が外れてしまうことをより確実に防止することができる。
Further, the closing member 14 shown in FIG. 1 and FIG. 3 to 5 includes a hollow
また、本実施の形態の削孔器具1によれば、上述したように、貫通穴12はロックボルト10の長手方向に沿って並ぶよう複数設けられており、各貫通穴12がそれぞれ閉塞部材14、60により塞がれるようになっている。この場合には、貫通穴12がロックボルト10の外周面に1つしか設けられていない場合と比較して、各貫通穴12からロックボルト10の外部に固化剤52を吐出することができるようになるため、地盤50に掘削された穴の内部においてロックボルト10の外側に固化剤52をまんべんなく充填することができるようになる。また、もし一つの貫通穴12が塞がれてしまった場合でも、他の貫通穴12からロックボルト10の外側に固化剤52を吐出することができるようになる。なお、本実施の形態ではロックボルト10の外周面に複数の貫通穴12が設けられるような態様に限定されることはなく、ロックボルト10の外周面に1つの貫通穴12のみが設けられるとともに当該貫通穴12が閉塞部材14、60により塞がれるようになっていてもよい。
Moreover, according to the
なお、本実施の形態による削孔器具1、ロックボルト10および閉塞部材60は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。
In addition, the
例えば、ロックボルト10の先端に削孔ビット20を取付可能とするにあたり、スリーブ部26に雌ネジ部分26aを設ける代わりに、ロックボルト10の先端が挿入されるとこの先端が固定されるような挿入穴を削孔ビットに設けてもよい。また、ロックボルト10の先端に削孔ビット20が着脱自在に取り付けられるようにする代わりに、ロックボルトの先端に削孔ビットが固定された削孔器具が用いられてもよい。
For example, when the
また、本実施の形態では、削孔ビット20が先端に取り付けられるとともに掘削機30に基端が取付可能となっており、掘削機30に取り付けられたときに当該掘削機30により打撃力および回転力が与えられる中空の棒状部材としてロックボルト10が用いられる例について述べたが、本発明はこのような例に限定されることはない。中空の棒状部材として、その外周面に貫通穴が形成されるとともに、棒状部材の中空領域に供給されるべき固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により貫通穴が塞がれるものであれば、ロックボルト10以外のものが用いられてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、閉塞部材60の補助部材61がプラスチック等の可撓性を有する部材からなる例について説明したが、補助部材61の材料はプラスチックに限定されることはない。例えば、金属、ゴム、木材および陶器等の材料から補助部材61を形成するようにしてもよい。また、補助部材61を上述したアルカリ溶融性樹脂または水溶性樹脂から構成することにより、補助部材61および当該補助部材61の中空領域に充填された溶融部材62がセメント等の固化剤52により溶融するようにしてもよい。
Moreover, although the example in which the
また、ロックボルト10に形成される貫通穴の形状は上述した略円形形状のものに限定されることはなく、多角形形状やその他の形状であってもよい。すなわち、閉塞部材14、60により塞ぐことができる形状であれば、どのような形状であってもよい。なお、閉塞部材60を用いる場合には、補助部材61の外形を貫通穴の内周縁の形状に沿うよう形成することにより、略円形形状以外の形状の貫通穴を塞ぐことができる。
The shape of the through hole formed in the
また、図8に示すように、本実施の形態のロックボルト10を、地盤50に含まれる水を排水するための水抜きパイプとして利用してもよい。より具体的には、まず、ロックボルト10の各貫通穴12を閉塞部材14、60により塞ぐ代わりに各貫通穴12をフィルター等で塞いだものを用意する。そして、上述した掘削機30、ロックボルト10および削孔ビット20により所定の深さの穴を地盤50に削孔した後に掘削機30をロックボルト10から取り外し、その後ロックボルト10からフィルターを取り除くようにする。この場合には、ロックボルト10の各貫通穴12は塞がれていないため地盤50に含まれる水は各貫通穴12を介して中空領域16に流入し、その後、図8における右側の端部から排出されるようになる。なお、ロックボルト10を水抜きパイプとして使用する場合に各貫通穴12を塞ぐ部材はフィルターに限定されることはなく、他の部材であってもよい。
Further, as shown in FIG. 8, the
1 削孔器具
10 ロックボルト
12 貫通穴
14 閉塞部材
15 溶融部材
16 中空領域
20 削孔ビット
22 突起
23、24 噴出口
26 スリーブ部
26a 雌ネジ部分
28 内部通路
30 掘削機
32 雌ネジ部分
34 内部領域
40 高圧エア供給部
42 水供給部
50 地盤
52 固化剤
60 閉塞部材
61 補助部材
62 溶融部材
63 第1フランジ部
63a 切り欠き部分
64 第2フランジ部
66 軸部分
68 溝
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記棒状部材の先端に取り付けられる削孔ビットと、
を備え、
前記棒状部材の外周面には貫通穴が形成されており、当該貫通穴は、前記棒状部材の中空領域に供給されるべき固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により塞がれるようになっている、削孔器具。 A hollow rod-shaped member that is attachable to an excavator and is given a striking force and a rotational force by the excavator when attached to the excavator,
A drill bit attached to the tip of the rod-shaped member;
With
A through hole is formed in the outer peripheral surface of the rod-shaped member, and the through hole is closed by a closing member having a melting member formed of a material that melts by a solidifying agent to be supplied to the hollow region of the rod-shaped member. A drilling tool that can be removed.
一方の前記フランジ部には切り欠き部分が形成されている、請求項5記載の削孔器具。 The auxiliary member has flexibility, and a flange portion protruding outward in the radial direction is formed on one end portion and the other end portion of the auxiliary member, respectively.
The drilling device according to claim 5, wherein a cutout portion is formed in one of the flange portions.
前記棒状部材の外周面には貫通穴が形成されており、当該貫通穴は、前記棒状部材の中空領域に供給されるべき固化剤により溶融する材料から形成される溶融部材を有する閉塞部材により塞がれるようになっている、棒状部材。 A hollow rod-like member having a drilling bit attached to the tip and a base end attachable to the excavator, to which a striking force and a rotational force are given by the excavator when attached to the excavator. ,
A through hole is formed in the outer peripheral surface of the rod-shaped member, and the through hole is closed by a closing member having a melting member formed of a material that melts by a solidifying agent to be supplied to the hollow region of the rod-shaped member. A rod-shaped member that can be removed.
前記棒状部材の基端に取り付けられた掘削機によって当該棒状部材に打撃力および回転力を与えることにより前記棒状部材の先端に取り付けられた前記削孔ビットによって地盤に穴を掘削し、この際に前記掘削機から前記棒状部材の中空領域に高圧エアもしくは高圧エアおよび水を供給することにより前記削孔ビットから地盤に向かって高圧エアもしくは高圧エアおよび水を吐出する工程と、
地盤に掘削された穴に前記棒状部材および前記削孔ビットを残した状態で、前記棒状部材の中空領域に固化剤を供給し、前記棒状部材の外周面に形成される貫通穴を塞ぐ閉塞部材に含まれる溶融部材を固化剤により溶融することによって当該貫通穴から固化剤を前記棒状部材の外部に吐出する工程と、
を備えた、削孔方法。 A hole drilling method with a hole drilling instrument having a hollow bar-shaped member and a hole drilling bit attached to the tip of the bar-shaped member,
A hole is excavated in the ground by the drill bit attached to the tip of the rod-like member by applying striking force and rotational force to the rod-like member by an excavator attached to the proximal end of the rod-like member. Discharging high-pressure air or high-pressure air and water from the drill bit toward the ground by supplying high-pressure air or high-pressure air and water from the excavator to the hollow region of the rod-shaped member;
A blocking member that supplies a solidifying agent to a hollow region of the rod-shaped member and closes a through hole formed in an outer peripheral surface of the rod-shaped member with the rod-shaped member and the drilling bit left in a hole excavated in the ground Discharging the solidifying agent from the through hole to the outside of the rod-shaped member by melting the melting member contained in the solidifying agent; and
A drilling method comprising:
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