JPH08193484A - 掘削機及びこの掘削機用拡孔ビット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地すべり防止に寄与するアンカー体の嵌装
固定が可能な大径の掘削孔を穿孔する。 【構成】 アウターロッド１内に往復動可能且回動可
能に嵌装したインナーロッド２に、パイロットビット５
を略同軸心に配設すると共に、拡孔ビット７を偏心配設
する。パイロットビット５と拡孔ビット７を相対的に回
動可能とし、拡孔ビット７をインナーロッド２の軸心の
周りに回動せしめる。拡孔ビット７は、軸方向寸法が長
くなるに従って径方向寸法が次第に長寸になり、軸方向
断面形状を略直角三角形とするビット部６を周方向に適
数突設し、該ビット部突設中心０−１よりも、連結軸用
軸通孔１０の中心０−２を偏心せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボーリングに使用する
掘削機の改良に関するが、ことにロータリーパーカッシ
ョン式掘削機の改良に関する。

【０００２】

【従来技術と問題点】図１０に要部の概略構造を示す掘
削機が知られている。この掘削機は、中空のアウターロ
ッド１’内に往復動可能かつ回動可能に嵌装したインナ
ーロッド２’の一端部にガイドデバイス１５’，リーマ
１６’，パイロットビット５’を他端部側から順次装備
せしめた構造である。この掘削機を使用したボーリング
の概略は、パイロットビット５’が先行削孔し、すぐそ
の後リーマ１６’で拡孔し、アウターロッド１’をハン
マー（不図示）の打撃力で地中に貫入せしめ、孔壁の崩
落をアウターロッド１’で防止しながら掘削、穿孔をす
すめる工法である。従って、この掘削機によるときは、
軟弱地盤に対する掘削、穿孔などに有利である。

【０００３】ところが、この掘削機は、地すべり防止に
寄与する周知のアンカー体Ａ（図９参照）を嵌装固定す
ることが可能な大径の掘削孔Ｈ（アウターロッド１’よ
りも大径で、アンカー体用の肩部を有する掘削孔で図９
参照）を穿孔し得るような工夫がなされていないため、
リーマ１６’でアウターロッド１’と等径の掘削孔Ｈ’
を掘削しえるにすぎない。そのため、図１０示の掘削機
によるときは、地すべり防止に寄与することに困難性が
ある。

【０００４】本発明は、かかる従来技術に着目してなし
たもので、地すべり防止に寄与する前記アンカー体を嵌
装固定することが可能な前記大径の掘削孔（アウターロ
ッドよりも大径で、アンカー体用の肩部を有する掘削
孔）を穿孔し得るようにすることを目的とし、このこと
によって、掘削孔が地すべり防止に寄与し得るようにす
ることを目的とする。

【０００５】

【問題点解決のための手段】叙上の目的を達成するため
に本発明がなした手段は、中空のアウターロッド内に往
復動可能かつ回動可能に嵌装されたインナーロッドの一
端部にビットガイドを連結し、該ビットガイドの一端部
偏心部位に連結する連結軸の一端部にパイロットビット
をインナーロッドと略同軸心に配設すると共に、軸方向
寸法が長くなるに従って径方向寸法が次第に長寸にな
り、軸方向断面形状が略直角三角形のビット部が周方向
に適数突設された拡孔ビットを連結軸に嵌合し、かつ該
連結軸の周面一端部寄り部位に突設された係止突起を拡
孔ビットの一端部おける径方向断面略Ｃ字形径大係合孔
に係合したということ、軸方向寸法が長寸になるに従っ
て径方向寸法が次第に長寸になり、軸方向の断面形状が
略直角三角形のビット部が周方向に適数突設されている
拡孔ビットを連結軸に嵌合したということ、拡孔ビット
がビットガイドとパイロットビットとの間で連結軸に嵌
合されているということ、軸方向寸法が長寸になるに従
って径方向寸法が次第に長寸になり、軸方向の断面形状
が略直角三角形に形成されているビット部が周方向に適
数突設され、該ビット部突設中心よりも連結軸用軸通孔
の中心がビット部と反対側部位に偏心しているというこ
とである。

【０００６】

【作 用】図１に示す如くアウターロッド及びインナー
ロッドを作業装置に連結して作業装置を駆動せしめ、ア
ウターロッド，インナーロッドを推進せしめながら、パ
イロットビットを仮想線で示すようにアウターロッドか
ら少し突出せしめ、この位置でパイロットビットを一方
向に回し、図５示，図６示のようにアウターロッドとパ
イロットビットとで、アウターロッドと等径の小径掘削
孔ｈを穿孔し、通常掘削を行う。そして、通常掘削に引
続いて拡孔作業を行う場合、図５示のように、作業装置
でインナーロッドを一方向（通常掘削時と同じ一方向）
へ回しながら打撃し、このことにより、パイロットビッ
ト及び拡孔ビットを回転・打撃しながら、アウターロッ
ドから徐々に押出す。（図１，図２，図３→図５，図６
参照。） アウターロッドから押出された拡孔ビットは、通常掘削
による小径掘削孔ｈの孔壁に当接して回転しづらくなる
ので、この回転抵抗を利用し、拡孔ビットをさらに回転
・打撃しながら徐々に押出し、回転による遠心力で拡孔
ビットをパイロットビットに対して相対的に遠心方向へ
回して偏心せしめ、最大の拡孔径にする（図５，図６→
図７，図８参照）。

【０００７】拡孔ビットが上記のように遠心方向へ回っ
て最大拡孔径になったら、引続き拡孔ビットを回転・打
撃しながら掘削し、アウターロッドよりも大径でアンカ
ー体用の肩部を有する拡大掘削孔Ｈを穿孔する（図５，
図７，図８，図９参照）。所定深さの拡大掘削孔Ｈが穿
孔されたら、作業装置により、アウターロッド及びイン
ナーロッドを拡孔開始時の深度まで引上げ、インナーロ
ッドを他方向（通常掘削時の一方向と反対方向）へ緩や
かに回す。このことによって、拡孔ビットが相対的に他
方向へ回って通常掘削時の原位置へ戻るので、戻ったら
アウターロッドの内部に引込む（図７，図８→図５，図
６→図１，図２，図３参照）。そして、大径掘削孔Ｈか
らアウターロッドを引揚げ、大径掘削孔Ｈにアンカー体
を嵌装固定する（図９参照）。

【０００８】ところで、拡孔開始時の拡孔ビットは、一
方向へ回るが、インナーロッドの一方向回転と無関係
に、かつ無際限にぐるぐる回るわけではなく、係止突起
が径大、係合孔の長さだけ回って停止すると一方向への
回転を止め、最大拡孔径になる。（１８０゜回転。図
７，図８参照。） そして、拡孔ビットが相対的に他方向へ回る場合も、係
止突起が上記一方向と反対方向へ径大係合孔の長さだけ
回って停止すると、拡孔ビットが原位置へ戻り、アウタ
ーロッド内へ引込むことが可能になる（１８０゜回転。
図５，図６，図７参照）。従って、拡孔ビットは、係止
突起が径大係合孔の長さだけ回って停止した後は、イン
ナーロッドと一緒に一方向又は他方向に回る。

【０００９】

【実施例】請求項１〜４を図参照のもとにまとめて説明
する。中空のアウターロッド１は、作業装置Ｗに連結す
る中空リャーロッド１０１と中継管１０２と中空フロン
トロッド１０３とを相互に連結し、かつ該中空フロント
ロッドの一端部（先端部）に周知のアウタービット１１
を装備せしめて構成し、作業装置Ｗによる推進と、アウ
タービット１１とが、パイロットビット５と協働して、
アウターロッド１と等径の小径掘削孔ｈを穿孔しえるよ
うにする（図５参照）。

【００１０】インナーロッド２は、アウターロッド１内
に嵌装して作業装置Ｗに連結し、ビットガイド３，パイ
ロットビット５，拡孔ビット７などをアウターロッド１
から押出し可能、回動可能、打撃可能、アウターロッド
１内へ引込み可能ならしめる。インナーロッド２の一端
部（先端部）にビットガイド３を螺合連結し、このビッ
トガイドの一端部（先端部）における偏心部位にパイロ
ットビット５の連結軸４をボルト１２で連結し、該連結
軸に予め嵌合されている拡孔ビット７を偏心部位に配置
し、インナーロッド３の軸心の周りを拡孔ビット７が回
るように構成する。

【００１１】ビットガイド３は、パイロットビット５，
拡孔ビット７などの横振れ（径方向の振れ）を防止して
円滑な作動を行わしめることを目的とする部材で、周面
における周方向に適数（図示例は３本）のガイドロッド
１３を適宜長さに突設し（図１，図４参照）、ビットガ
イド自体の周面一部、ガイドロッド１３の先端部周面な
どをアウターロッド１の内面に当接せしめることによ
り、作動時におけるパイロットビット５，拡孔ビット７
などの横振れを防止して、円滑な回動、往復動、打撃な
どが行われるように構成する。ビットガイド３は、一端
部（先端部）における偏心部位に連結軸用の取付孔１４
を穿設し、その取付孔に嵌挿した連結軸４をボルト１２
で連結し、該連結軸に嵌合されている拡孔ビット７、同
軸一端部のパイロットビット５をいずれも連結せしめ
る。ビットガイド３は、インナーロッド２の軸心と同軸
心のガイドロッド突設中心と、取付孔１４の穿設中心と
の位置を径方向（図４で上下方向）にずらして構成し、
上記したように取付孔１４を偏心部位に配設して連結軸
４をビットガイド３に対して偏心配設せしめる。

【００１２】連結軸４は、一端部（先端部）にパイロッ
トビット５を一体に設けるが、そのパイロットビット
は、インナーロッド２の軸心及びガイドロッド１３の突
設中心と略同軸心に配設し、ついで連結軸４に拡孔ビッ
ト７を嵌合した後、ビットガイド３の取付孔１４に挿入
し、ボルト１２でビットガイド３に連結し、同ガイドの
偏心部位に配置する。連結軸４は、拡孔ビット７の径大
係合孔９に対応するビット嵌合部位の周面（周面の一端
部寄り部位）に係止突起８を突設し、この突起を前記径
大係合孔９に係合せめ、パイロットビット５に対する拡
孔ビット７の相対的な回転量を規定量（１８０゜回転）
に規制し、この規定回転量によって拡孔掘削開始時にお
ける拡孔ビット７の最大拡孔径が決定されるように構成
する（図３，図８参照）。

【００１３】パイロットビット５は、連結軸４の一端部
（先端部）に断面十字形に一体配設するが、配設に際し
ては、軸心がインナーロッド２の中心及びガイドロッド
１３の突設中心と略同軸心に構成し、アウターロッド１
との協働でアウターロッド１と等径の小径掘削孔ｈを穿
孔し得るように構成する（図１，図２，図５参照）。

【００１４】拡孔ビット７は、軸方向寸法が長寸になる
に従って径方向寸法が次第に長寸になり、軸方向の断面
形状が略直角三角形に形成されているビット部６が周方
向に適数突設（図示例は３本突設）されて構成される
（図１，図３参照）。拡孔ビット７は、ビット部６の突
設中心０−１と、連結軸用軸通孔１０の中心０−２とが
ビット部６と反対側部位（図３で軸通孔１０の中心０−
２が上方にずれた位置）に偏心構成されるが、ビット部
６の突設中心０−１は、インナーロッド２の軸心と同軸
心である（図３参照）。拡孔ビット７は、連結軸４に嵌
合する軸通孔１０を開穿し、かつ連結軸４の係止突起８
に対応する部位（一端部）に径方向断面が略Ｃ字形の径
大係合孔９を軸通孔１０に沿って開設して構成する（図
３参照）。拡孔ビット７は、軸通孔１０を連結軸４に嵌
合しパイロットビット５とビットガイド３との間に配置
し、かつ連結軸４の係止突起８を径大係合孔９に係合
し、パイロットビット５に対する拡孔ビット７の相対的
な回転量を規定量（１８０゜回転）に規制し、この規定
回転量によって拡孔掘削開始時における拡孔ビット７の
最大拡孔径が決定されるようにする（図３，図５，図
６，図８参照）。

【００１５】上述の説明において、作業装置Ｗは、イン
ナーロッド２を往復動（押出し、引込み等）し、打撃
し、回動したりする周知のロータリーパーカッションド
リルであって、掘削作業に先立って予め設計されたアン
カー体Ａの固定位置及び固定角度にセットし、掘削機の
アウターロッド１及びインナーロッド２を作業装置Ｗに
連結し、掘削作業を開始する。

【００１６】次に使用法を説明する。図１示のようにア
ウターロッド１及びインナーロッド２を作業装置Ｗに連
結して作業装置Ｗを駆動し、アウターロッド１，インナ
ーロッド２を推進せしめながら、パイロットビット５を
仮想線で示すようにアウターロッド１から僅か突出せし
め、この位置にパイロットビット５を維持しながら一方
向（反時計方向）に回し、図５示，図６示のようにアウ
ターロッド１のアウタービット１１とパイロットビット
５とで、アウターロッド１と等径の小径掘削孔ｈを穿孔
し、通常掘削を行う。

【００１７】通常掘削に引続いて拡孔作業を行う場合、
図５示のように作業装置Ｗでインナーロッド２を一方向
（反時計方向）へ回しながら打撃し、これにより、パイ
ロットビット５及び拡孔ビット７を回転・打撃しなが
ら、アウターロッド１から徐々に押出す（図１，図２，
図３→図５，図６参照）。アウターロッド１から押出さ
れた拡孔ビット７は、通常掘削による小径掘削孔ｈの孔
壁に当接して回転抵抗が大きくなるので、この抵抗を利
用し、拡孔ビット７をさらに回転・打撃しながら押出
し、回転による遠心力で拡孔ビット７をパイロットビッ
ト５に対して相対的に遠心方向へ回して偏心せしめ、最
大の拡孔径にする（図５，図６→図７，図８参照）。

【００１８】拡孔ビット７が上記のように遠心方向へ回
って最大拡孔径になったら、拡孔ビット７を引続き回転
・打撃しながら掘進し、アウターロッド１よりも大径
で、アンカー体Ａを係止せしめるための肩部Ｈ₁ を有す
る拡大掘削孔Ｈを穿孔する（図５，図７，図８，図９参
照）。所定深さの拡大掘削孔Ｈが穿孔されたら、作業装
置Ｗにより、アウターロッド１及びインナーロッド２を
拡孔開始時の深度まで引揚げ、インナーロッド２を他方
向（時計方向）へ緩やかに回す。すると拡孔ビット７
は、相対的に他方向（時計方向）へ回って通常掘削時の
原位置に戻るので、戻ったらアウターロッド１の内部に
引込む（図７，図８→図１，図２，図３参照）。

【００１９】そして、拡孔開始時の拡孔ビット７は、一
方向（反時計方向）へ回るが、インナーロッド２の一方
向回転と無関係に、かつ無際限にぐるぐる回るわけでな
く、係止突起８が径大係合孔９の長さだけ回って停止す
ると一方向への回転を止め、最大拡孔径になる（１８０
゜回転で最大拡孔径。図７，図８参照）。そして、拡孔
ビット７が相対的に他方向（時計方向）へ回る場合も、
係止突起８が上記一方向と反対方向（他方向）へ径大係
合孔９の長さだけ回って停止すると、拡大ビット７が原
位置へ戻り、アウターロッド１内へ引込むことが可能に
なる（１８０゜回転で原位置へ戻り。図５，図６，図７
参照）。

【００２０】従って、拡孔ビット７は、係止突起８が径
大係合孔９の長さだけ相対的に回って停止した後は、イ
ンナービット２と一緒に一方向（反時計方向）又は他方
向（時計方向）へ回る。ところで、拡孔作業が終った
ら、インナーロッド２，ビットガイド３，連結軸４，パ
イロットビット５などに連通開穿してある送水路（不図
示）及びパイロットビット５に開穿して送水路に連通せ
しめた吐水口（不図示）から拡大掘削孔Ｈ内へ清水を最
大限送水し、孔内のスライムを除去する。このようにし
て孔内清掃が終了したら、アウターロッド１，インナー
ロッド２、このロッドに取付けられているビット５，６
などを孔内から引抜き、かわりにアンカー体Ａを嵌装し
て固定する（図９参照）。尚、図９中の符号Ｅは、地滑
り面を表わす。

【００２１】

【効 果】本発明は、叙上のように構成したから、従来
技術では不可能であった拡大掘削孔を穿孔しえるのみな
らず、アンカー体を嵌装固定することが可能な肩部を有
する拡大掘削孔を拡孔ビットで穿孔できる。従って、穿
孔作業終了後、拡大掘削孔にアンカー体を嵌装固定し
得、該アンカー体で地すべり防止を行うことができるこ
ととなり、拡大掘削孔を地すべり防止に寄与せしめ得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明掘削機を作業装置に連結した状態に
おける掘削機の要部拡大縦断正面図。

【図２】 図１の（２）−（２）線拡大断面図。

【図３】 図１の（３）−（３）線拡大断面図。

【図４】 図１の（４）−（４）線拡大断面図。

【図５】 通常掘削から拡孔開始時の状態を表わす説
明図。

【図６】 図５の（６）−（６）線拡大断面図。

【図７】 拡大掘削孔穿孔から該穿孔作業終了後の引
込み開始までを表わす説明図。

【図８】 図７の（８）−（８）線拡大断面図。

【図９】 アンカー体固定状態を示す説明図。

【図１０】 従来技術の要部概略を示す正面図。

【符号の説明】

１…アウターロッド ０−１…ビット部突
設中心 ２…インナーロッド ０−２…軸通孔中心 ３…ビットガイド ４…連結軸 ５…パイロットビット ６…ビット部 ７…拡孔ビット ８…係止突起 ９…径大係合孔 １０…軸通孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空のアウターロッド内に往復動可能
   かつ回動可能に嵌装されたインナーロッドの一端部にビ
   ットガイドを連結し、該ビットガイドの一端部偏心部位
   に連結する連結軸の一端部にパイロットビットをインナ
   ーロッドと略同軸心に配設すると共に、軸方向寸法が長
   くなるに従って径方向寸法が次第に長寸になり軸方向断
   面形状が略直角三角形のビット部が周方向に適数突設さ
   れた拡孔ビットを連結軸に嵌合し、かつ該連結軸の周面
   一端部寄り部位に突設された係止突起を拡孔ビットの一
   端部おける径方向断面略Ｃ字形径大係合孔に係合したこ
   とを特徴とする掘削機。
2. 【請求項２】 軸方向寸法が長寸になるに従って径方向
   寸法が次第に長寸になり、軸方向の断面形状が略直角三
   角形のビット部が周方向に適数突設されている拡孔ビッ
   トを連結軸に嵌合したことを特徴とする請求項１記載の
   掘削機。
3. 【請求項３】 拡孔ビットがビットガイドとパイロット
   ビットとの間で連結軸に嵌合されていることを特徴とす
   る掘削機。
4. 【請求項４】 軸方向寸法が長寸になるに従って径方向
   寸法が次第に長寸になり、軸方向の断面形状が略直角三
   角形に形成されているビット部が周方向に適数突設さ
   れ、該ビット部突設中心よりも連結軸用軸通孔の中心が
   ビット部と反対側部位に偏心していることを特徴とする
   掘削機用拡孔ビット。