JPH0842276A - 掘削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダウンザホールビットを用いた掘削工具にお
いて、掘削する地盤の地質に係わらず掘削孔が形成可能
で、かつ掘削屑の排除性も高い掘削工具を得る。 【構成】 ホルダ１の拡径部１ａには溝部６がホルダ１
の周方向に沿って設けられ、かつホルダ１は、円筒状を
なすケーシングパイプ７内に、下方から同軸をなすよう
挿通される。また、ケーシングパイプ７の下端部には、
円環状をなす縮径部材８が固定され、溝部６と縮径部材
８とを径合させることにより、ケーシングパイプ７は、
その下端部内周面を拡径部１ａの上端部外周面と当接さ
せた状態で、ホルダ１に支持される。一方、ケーシング
パイプ７には、ホルダ１の外周面とケーシングパイプ７
の内周面との間に形成された隙間９とケーシングパイプ
７の外部とを連通させる排出孔１０が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種アンカー工事、あ
るいは各種作井工事等に使用される掘削工具に係り、特
に、ダウンザホールビットと総称される掘削工具に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種アンカー工事等において、特に、回
転打撃掘削による縦孔の掘削を行う際には、ダウンザホ
ールビットと総称される掘削工具が使用される場合があ
る。この掘削工具は円柱状をなすホルダを有し、かつホ
ルダの一端面には、複数個の刃体が配設されている。そ
して、前記ホルダの一端面を下方に向け、かつ地盤に圧
接させた状態で、前記ホルダをその軸線回りに回転させ
つつ上下動させることにより、前記刃体による前記地盤
の局部的な圧潰と剪断破壊が起こり、掘削が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダウン
ザホールビットは、掘削屑の排除性が低いため余剰掘削
を起こしやすく、かつ掘削孔の崩落を起こしやすいため
掘削孔が確保しにくい等の点から、特に崩落性地層の掘
削には不適当とされていた。本発明は上記事情に鑑みて
なされたもので、ダウンザホールビットを用いた崩落性
地層の掘削を容易とすることをその目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、垂直に立設さ
れ、その軸線回りの回転力と下方への打撃力とを受ける
デバイスと、前記デバイスの下端面に取り付けられ、下
端部が拡径された円柱状をなすホルダと、このホルダの
下端面に配設された複数個の刃体と、前記ホルダの下端
面に設けられ、流体を下方に噴出させる噴出孔と、前記
ホルダの外周面に設けられ、前記流体を上方に排出させ
る排出溝とを有する掘削工具に関するものである。

【０００５】特に、本発明の掘削工具では、前記ホルダ
が、円筒状をなし、かつ外径が前記ホルダの最大径以下
とされたケーシングパイプ内に下方から同軸をなすよう
挿通されるとともに、前記ケーシングパイプが、前記ケ
ーシングパイプの下端部内周面と前記ホルダの外周面と
を当接させた状態で前記ホルダに支持され、かつ前記ケ
ーシングパイプには、前記ホルダとの当接箇所より上方
に、前記ケーシングパイプの側面を貫通する排出孔が形
成されていることをその特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明の掘削工具では、ホルダがケーシングパ
イプ内に同軸をなすよう挿通され、かつ前記ケーシング
パイプがその下端部にて前記ホルダに支持されている。
従って、掘削に伴い前記ホルダとともに前記ケーシング
パイプも掘削孔内を下降するため、掘削孔孔壁が常に前
記ケーシングパイプで覆われ、その結果、掘削孔孔壁の
崩落が前記ケーシングパイプにより防止される。

【０００７】また、掘削屑が排出溝を介して前記ケーシ
ングパイプ内に到達し、更に前記ケーシングパイプ内を
上方に排出されるため、掘削屑の排除性が向上する。更
に、前記ケーシングパイプの外側に存在する掘削屑が排
出孔を介して前記ケーシングパイプ内に到達するため、
前記ケーシングパイプの存在に伴い、前記ケーシングパ
イプの外側に位置する掘削屑の排除性が低下することは
ない。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例につい
て更に詳しく説明する。符号１はホルダで、このホルダ
１は円柱状をなし、かつその上端にて、垂直に立設され
たデバイス（図示せず。）の下端面に、デバイスと同軸
をなすよう取り付けられる。

【０００９】ホルダ１の下端部は拡径されて拡径部１ａ
を形成し、かつ拡径部１ａの下端面には、複数のチップ
（刃体）２が植設されている。また、拡径部１ａの外周
面には、拡径部１ａを上下に貫通する排出溝３が、ホル
ダ１の周方向に沿って等間隔で複数箇所（本実施例の場
合６箇所）に形成されている。

【００１０】更に、ホルダ１には、その軸線に沿って上
方から送気孔４が形成され、かつ送気孔４の下端には、
拡径部１ａの下端面に開口する噴出孔５の上端が連結さ
れている。本実施例の場合、噴出孔５は３箇所形成さ
れ、かつ噴出孔５の下端は、拡径部１ａの下端面に、ホ
ルダ１の周方向に沿って等間隔かつそれぞれが排出溝３
の径方向内方に開口するよう配設されている。また、噴
出孔５の下端と、その径方向外方に位置する排出溝３の
下端とは、拡径部１ａの下端面に形成された凹部１ｂを
介してそれぞれ連通されている。

【００１１】拡径部１ａはその上端部にて若干縮径さ
れ、かつこの上端部には、その径を更に縮径させてなる
溝部６が、ホルダ１の周方向に沿って設けられている。
また、ホルダ１は、円筒状をなすケーシングパイプ７内
に、下方から同軸をなすよう挿通されている。ここで、
ケーシングパイプ７の外径は拡径部１ａの最大径以下と
されているが、ケーシングパイプ７の外径と拡径部１ａ
の最大径との間には、所定幅Ｈの隙間が形成されること
が望ましい。また、掘削孔内におけるケーシングパイプ
７の推進および自立の双方を容易とするため、前記隙間
Ｈは、更に望ましくは３〜１２ｍｍの範囲内とする。

【００１２】更に、ケーシングパイプ７の内径は拡径部
１ａの上端部と同径とされ、かつケーシングパイプ７の
下端部には、円環状をなす縮径部材（縮径部）８が、そ
の上端部をケーシングパイプ７内に下方から挿入させる
ことにより、ケーシングパイプ７と同軸をなすよう固定
されている。ここで、縮径部材８の内径は溝部６の外径
と同径とされ、かつ縮径部材８の長手方向の幅は、溝部
６の上下方向の幅と同一とされている。

【００１３】そして、溝部６と縮径部材８とを径合させ
ることにより、ケーシングパイプ７は、その下端部内周
面を拡径部１ａの上端部外周面と当接させた状態で、ホ
ルダ１に支持される。

【００１４】一方、拡径部１ａの上方における、ホルダ
１の外周面とケーシングパイプ７の内周面との間には、
隙間９が形成されている。また、ケーシングパイプ７に
は、ケーシングパイプ７の側面を貫通し、隙間９とケー
シングパイプ７の外部とを連通させる排出孔１０が形成
されている。

【００１５】次に、上記構成を有する掘削工具を用いた
掘削について以下に説明する。ホルダ１の下端面を地盤
に圧接させつつデバイスに軸先回りの回転力および上下
方向の打撃力を伝達すると、これらの回転力および打撃
力がホルダ１に伝達され、ホルダ１が上下動するととも
に掘削回転方向に回転する。その結果、チップ２による
前記地盤の局部的な圧潰と剪断破壊が起こり、掘削が行
われる。

【００１６】ホルダ１にはケーシングパイプ７が支持さ
れているため、掘削に伴いケーシングパイプ７もまたホ
ルダ１とともに掘削孔内を下降する。従って、掘削孔孔
壁が常にケーシングパイプ７で覆われ、その結果、掘削
孔孔壁の崩落がケーシングパイプ７により防止される。
すなわち、上記構成を有する掘削工具によれば、掘削す
べき地盤の地質に係わらず、掘削孔が常時確実に確保さ
れる。

【００１７】また、ホルダ１が受ける打撃力が掘削と同
時にケーシングパイプ７にも伝達されるため、ケーシン
グパイプ７は掘削中上下に振動する。すると、ケーシン
グパイプ７の外周面と、ケーシングパイプ７と接触する
掘削孔の孔壁との間に摩擦抵抗が生じてケーシングパイ
プ７が自立しやすくなり、その結果、掘削孔がより確実
に確保される。

【００１８】一方、掘削中噴出孔５には送気孔４を介し
て圧縮空気（流体）が供給され、この圧縮空気は更に噴
出孔５から下方に噴出される。その結果、掘削屑は、図
１中矢印Ａで示すように排出溝３を介してケーシングパ
イプ７内の隙間９に到達し、更に隙間９を経て上方に排
出される。従って、ケーシングパイプ７を有さない場合
に比べ、掘削屑の排除性が向上する。

【００１９】また、特にケーシングパイプ７の外側に発
生、または蓄積された掘削屑は、図１中矢印Ｂで示すよ
うに排出孔１０を介して隙間９内に吸引され、更に隙間
９内を上方に排出される。そのため、ケーシングパイプ
７の存在に伴い、ケーシングパイプ７の外側に位置する
掘削屑の排除性が低下することもなく、掘削屑の排除性
が一層高められる。

【００２０】このように、上記実施例の掘削工具によれ
ば、掘削すべき地盤の地質に係わらず、掘削孔が常時確
実に確保され、かつ掘削屑の排除性も高い。すなわち、
上記実施例の掘削工具は、従来ダウンザホールビットで
は不適当とされていた崩落性地層の掘削にも十分使用可
能である。また、掘削が終了した場合には、ケーシング
パイプ７ごとホルダ１を引き上げてもよく、ケーシング
パイプ７やホルダ１を掘削孔内に残したまま、次工程に
移行してもよい。

【００２１】なお、縮径部材８の上端部をケーシングパ
イプ７内に下方から挿入させる代わりに、例えば図３に
示すように、円筒状をなす縮径部材８を、溶接等の方法
でケーシングパイプ７の下端面に同軸をなすよう固定
し、この縮径部材８を溝部６に径合させてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、掘
削すべき地盤の地質に係わらず掘削孔が常時確実に確保
され、かつ掘削屑の排除性の高い掘削工具が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す掘削工具の一部側断面
図である。

【図２】本発明の一実施例を示す掘削工具の正面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例を示すケーシングパイプと
縮径部材との結合部位の断面図である。

【符号の説明】

１ ホルダ １ａ 拡径部 １ｂ 凹部 ２ チップ ３ 排出溝 ４ 送気孔 ５ 噴出孔 ６ 溝部 ７ ケーシングパイプ ８ 拡径部材 ９ 隙間 １０ 排出孔 Ａ，Ｂ 掘削屑の排除方向

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直に立設され、その軸線回りの回転力
   と下方への打撃力とを受けるデバイスと、前記デバイス
   の下端面に取り付けられ、下端部が拡径された円柱状を
   なすホルダと、このホルダの下端面に配設された複数個
   の刃体と、前記ホルダの下端面に設けられ、流体を下方
   に噴出させる噴出孔と、前記ホルダの外周面に設けら
   れ、前記流体を上方に排出させる排出溝とを有する掘削
   工具において、 前記ホルダが、円筒状をなし、かつ外径が前記ホルダの
   最大径以下とされたケーシングパイプ内に下方から同軸
   をなすよう挿入されるとともに、前記ケーシングパイプ
   が、その下端部内周面を前記ホルダの外周面と当接させ
   た状態で前記ホルダに支持され、 かつ前記ケーシングパイプには、前記ホルダとの当接箇
   所より上方に、前記ケーシングパイプの側面を貫通する
   排出孔が形成されていることを特徴とする掘削工具。
2. 【請求項２】 前記ケーシングパイプが、前記ケーシン
   グパイプの下端部に、その周方向に沿って設けられた縮
   径部と、前記ホルダの外周面に、その周方向に沿って設
   けられた溝部との径合により前記ホルダに支持されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の掘削工具。
3. 【請求項３】 前記縮径部が、円筒状をなし、少なくと
   もその上端部が前記ケーシングパイプ内に同軸をなすよ
   う挿入された縮径部材からなることを特徴とする請求項
   ２記載の掘削工具。
4. 【請求項４】 前記縮径部が、円筒状をなし、前記ケー
   シングパイプの下端面に同軸をなすよう固定された縮径
   部材からなることを特徴とする請求項２記載の掘削工
   具。
5. 【請求項５】 前記流体が空気であることを特徴とする
   請求項１，２，３、または４記載の掘削工具。