JPH10196261A - 掘削工具 - Google Patents

掘削工具

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Publication number
JPH10196261A
JPH10196261A JP586597A JP586597A JPH10196261A JP H10196261 A JPH10196261 A JP H10196261A JP 586597 A JP586597 A JP 586597A JP 586597 A JP586597 A JP 586597A JP H10196261 A JPH10196261 A JP H10196261A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
rod
casing
excavation
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP586597A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Hayashi
猛 林
Akihiro Saburi
明弘 佐分利
Kazuo Tofun
和夫 藤墳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Publication of JPH10196261A publication Critical patent/JPH10196261A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削孔の孔壁をケーシングで覆いつつ掘削を
行う掘削工具において、掘削中、工具が破損しても掘削
が続行可能な掘削工具を提供する。 【解決手段】 円筒状をなすケーシング11内に同軸を
なすよう挿通されたロッド10の先端に設けられたデバ
イス12の先端には、デバイス12と略同径をなし、か
つ先端面にチップ15が植設されたブロック14が、こ
のブロック14をケーシング11の先端から突出させ、
デバイス12を掘削回転方向に回転させた際に、ブロッ
ク14の一部がケーシング11の外周面より所定の掘削
量分だけ突出するよう揺動自在に設けられている。ま
た、デバイス12とケーシング11との間には掘削屑通
過用の隙間が設けられ、かつロッド10には、ロッド1
0の回転に伴い掘削屑を基端側に搬送するスクリュー1
6が、ロッド10の軸線に沿って螺旋状に設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地山の掘削に使用
される掘削工具に係り、特に、掘削孔の孔壁をケーシン
グで覆いつつ掘削を行う掘削工具に関する。
【0002】
【従来の技術】各種アンカー工事や各種作井工事、ある
いはトンネル工事等における各種孔の掘削に際しては、
掘削に伴う孔壁の崩落防止等の目的で、工具による掘削
とともに掘削孔内に円筒状をなすケーシングを挿入し、
掘削孔の孔壁をこのケーシングで覆いつつ掘削を行うこ
とが多い。
【0003】その一例を図6に示す。図中符号1はアー
スオーガーで、このアースオーガー1は、管状をなすロ
ッド2と、ロッド2に取り付けられ、ロッド2の軸線に
沿って螺旋状をなすスクリュー3と、ロッド2の先端に
取り付けられたヘッド4とから構成されている。また、
ヘッド4の先端には、超硬合金等からなるチップ5が取
り付けられている。
【0004】ヘッド4の先端を地盤6に圧接させつつ、
ロッド2を軸線回りに回転させると、チップ5により地
盤6が削り取られ、掘削孔7が形成される。一方、アー
スオーガー1による掘削に追従して、掘削孔と略同一外
径を有するケーシング8を掘削孔7内に挿入することに
より、掘削孔7の孔壁がケーシング8で覆われ、孔壁の
崩落が防止される。なお、掘削により生じた土砂は、ロ
ッド2とともに回転するスクリュー3により上方に排除
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、一旦ケーシング8を掘削孔7内に挿入すると、
ケーシング8が邪魔となってアースオーガー1が引き抜
けなくなる。従って、アースオーガー1のヘッド4が掘
削孔7内で破損してもヘッド4が交換できず、その結
果、更なる掘削が困難となる場合があった。本発明は上
記事情に鑑みてなされたもので、特に掘削孔の孔壁をケ
ーシングで覆いつつ掘削を行う掘削工具において、掘削
中でも工具を交換可能で、その結果、掘削中に工具が破
損しても掘削が続行可能な掘削工具の提供をその目的と
している。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状をなす
ケーシング内に同軸をなすよう挿通され、衝撃力及び回
転力を受けるロッドの先端にデバイスを設け、このデバ
イスの先端面の、上記デバイスの中心からずれた位置に
軸穴を設け、この軸穴にブロック軸を回転自在に挿入
し、このブロック軸の先端部に、先端面に刃体が植設さ
れたブロックを、その外径が上記デバイスと略同径をな
すよう設け、上記ブロックを上記ケーシングの先端から
突出させ、上記デバイスを掘削回転方向に回転させた際
に、上記ブロックの一部が上記ケーシングの外周面より
所定の掘削量分だけ突出するように、上記ブロックに対
する上記ブロック軸の相対位置を設定するとともに、上
記デバイスと上記ケーシングとの間に掘削屑通過用の隙
間を設け、かつ上記ロッドに、上記ロッドの回転に伴い
上記掘削屑を基端側に搬送するスクリューを、上記ロッ
ドの軸線に沿って螺旋状に設けたことを特徴とする掘削
工具である。
【0007】更に、上記掘削工具には、例えば、上記軸
穴を、上記デバイスの先端面に、上記デバイスの中心か
らずれ、かつ上記デバイスの周に沿って等間隔となるよ
う複数箇所に設け、この軸穴にそれぞれ挿入された上記
ブロック軸の先端部に、扇状をなし、かつ先端面に刃体
が植設された上記ブロックを、それぞれの側端面を対向
させ、かつその円弧部が全体で上記デバイスと略同径を
なすよう設け、上記ブロックを上記ケーシングの先端か
ら突出させ、上記デバイスを掘削回転方向に回転させた
際に、上記ブロックの一方の側端面と円弧部との交差部
分が上記ケーシングの外周面より所定の掘削量分だけ突
出し、かつその際に隣接する上記側端面同士が当接する
ように、上記ブロックに対する上記ブロック軸の相対位
置を設定したものが使用される。
【0008】また、上記スクリューは、例えば、上記ロ
ッドの外周面と上記ケーシングの外周面との間に形成さ
れた空間か、あるいは、上記ロッドが管状をなす場合に
は、上記ロッドの内周面上に設けられる。
【0009】更に、上記ロッドの軸線上に基端側から先
端側に向け通路を形成し、かつこの通路の先端に、掘削
孔の真直度測定用のターゲットを、基端側に向け設置す
ることも可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について、更に詳しく説明する。図1ないし図3
は、本発明に係る掘削工具の一例を示すもので、図1及
び図2はそれぞれ掘削工具の縮径時及び拡径時の正面
図、図3は掘削工具の拡径時の縦断面図である。図1中
符号10は、ハンマシリンダ(図示せず)の回転力及び
このハンマシリンダ内に配設されたハンマピストン(図
示せず)の衝撃力を受けるロッドで、このロッド10
は、円筒状をなすケーシング11内に、所定幅の空間S
1を介して同軸をなすよう挿通されている。
【0011】ロッド10の先端側には、ケーシング11
の内径と略同径をなすデバイス12が、ロッド10と一
体的かつロッド10と同軸をなすよう形成されている。
また、デバイス12の先端面(底面)には、複数(図で
は3箇所)の軸穴12aが、デバイス12の中心からず
れ、かつデバイス12の周に沿って等間隔となるよう設
けられている。更に、デバイス12の側面は、隣接する
軸穴12a間にて径方向内方に屈曲され、その結果、デ
バイス12の側面とケーシング11の内周面との間に
は、この部分にて、空間S1と連通する隙間Hが形成さ
れている。
【0012】軸穴12aには、ブロック軸13が、それ
ぞれ回転自在かつピンP等により抜け止めされて挿入さ
れ、ブロック軸13の先端には、ブロック14が、それ
ぞれブロック軸13に対して直交して設けられている。
これらブロック14は、底面視して扇状をなす同一形状
のもので、それぞれの側端面14a,14bを対向さ
せ、かつその円弧部14cが全体でデバイス12と略同
径をなすよう配設されている。
【0013】ここで、ブロック14に対するブロック軸
13の相対位置は、ブロック14をケーシング11の先
端から突出させ、ロッド10及びデバイス12を掘削回
転(図1中矢印X)方向に回転させた際に、掘削面との
掘削抵抗によりブロック14がそれぞれ自転し、その結
果、図2に示すように、ブロック14の一方の側端面1
4aと円弧部14cとの交差部分がケーシング11の外
周面より所定の掘削量分だけ突出し、かつその際に各ブ
ロック14の隣接する側端面14a,14b同士が当接
するよう設定されている。更に、ブロック14の掘削回
転方向前方側の先端縁には、超硬合金等からなる複数の
チップ(刃体)15がそれぞれ植設されている。
【0014】一方、ロッド10の表面には、ロッド10
の回転に伴い掘削屑を基端側に搬送するスクリュー16
が、ロッド10の軸線に沿って螺旋状に設けられてい
る。また、ロッド10の軸線上には、ロッド10を基端
側から先端側に向け穿孔してなる通路17が形成され、
かつこの通路17の先端(底面)には、掘削孔の真直度
測定用のターゲット18が、基端側に向け設置されてい
る。
【0015】掘削に際しては、まず、図1に示す状態
で、ブロック14をケーシング11の先端から突出させ
る。次いで、ハンマシリンダを駆動して矢印X方向に回
転させると、ロッド10,デバイス12及びブロック1
4が同方向に回転し、かつハンマピストンを駆動する
と、ロッド10及びデバイス12を経てブロック14に
先端方向への衝撃力が付与される。そして、この回転力
及び衝撃力により、チップ15が地山を掘削する。
【0016】一方、ブロック14の掘削回転に伴い、掘
削面との掘削抵抗によりブロック14がそれぞれ自転
し、その結果、図2及び図3に示すように、ブロック1
4の一方の側端面14aと円弧部14cとの交差部分が
ケーシング11の外周面より所定の掘削量分だけ突出
し、外周刃Aとして掘削孔孔壁部を掘削する。また、外
周刃Aがケーシング11の外周面より径方向外方に突出
しているため、掘削と同時にケーシング11はその自重
により下降し、掘削孔内に挿入される。更に、掘削によ
り生じた土砂等は、隙間Hを介して空間S1内に送ら
れ、ロッド10とともに回転するスクリュー16により
基端側に排除される。
【0017】また、掘削中、適宜基端側から通路17を
介してターゲット18に向け例えばレーザー等を照射
し、入射光とターゲット18からの反射光との位置のず
れを測定することにより、掘削孔の真直度が測定可能で
ある。測定の結果、掘削孔が曲がっていた場合には、掘
削孔の屈曲方向と反対方向に偏心するケーシング11を
挿入する等の方法により、掘削孔の方向を修正する。
【0018】掘削が終了した場合には、ブロック14を
掘削面に当接させたまま、ハンマシリンダを掘削回転方
向とは逆方向に回転させる。すると、掘削面との掘削抵
抗によりブロック14が図1に示した位置へと自転する
とともに縮径し、その結果、掘削工具がケーシング11
内を摺動可能となる。従って、ロッド10を引き上げれ
ば、ケーシング11を地中に残したまま、掘削工具のみ
を掘削孔から容易に回収することができる。その結果、
掘削中工具が破損した場合でも、同様の操作により破損
した工具を回収した後、工具を交換して再度ケーシング
11内に挿入し、引続き掘削を続行することができる。
【0019】図4は、本発明に係る掘削工具の他の例を
示すものである。この例では、ロッド10aがケーシン
グ11と略同径をなす管状とされ、その結果、ロッド1
0a内には、隙間Hを介して掘削工具の先端側と連通す
る空間S2が形成されている。また、ロッド10aの内
周面上には、ロッド10aの回転に伴い掘削屑を基端側
に搬送するスクリュー16aが、ロッド10aの軸線に
沿って螺旋状に設けられている。
【0020】この掘削工具の場合、図1ないし図3に示
した掘削工具と異なり、掘削により生じた土砂等は、隙
間Hを介して空間S2内に送られ、ロッド10aととも
に回転するスクリュー16aにより基端側に排除され
る。それ以外の構成及び作用は図1ないし図3に示した
掘削工具と同様である。
【0021】更に、図5に示すように、図4に示す構成
に加え、ロッド10aの軸線上に、管路10bをロッド
10aと一体的に形成し、この管路10b内に形成され
た通路17の先端(底面)に、掘削孔の真直度測定用の
ターゲット18を基端側に向け設置してもよい。その結
果、図3に示す掘削工具と同様、掘削中、適宜基端側か
ら通路17を介してターゲット18に向け例えばレーザ
ー等を照射して入射光とターゲット18からの反射光と
の位置のずれを測定することにより、掘削孔の真直度が
測定可能となる。
【0022】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の掘削工具に
よれば、掘削孔の孔壁をケーシングで覆いつつ掘削を行
う掘削工具において、ケーシングを地中に残したまま、
掘削工具のみを掘削孔から容易に回収することができ
る。従って、掘削中工具が破損した場合でも、同様の操
作により破損した工具を回収した後、工具を交換して再
度ケーシング内に挿入し、引続き掘削を続行することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る掘削工具の一例を示す掘削工具
の縮径時の正面図である。
【図2】 本発明に係る掘削工具の一例を示す掘削工具
の拡径時の正面図である。
【図3】 本発明に係る掘削工具の一例を示す掘削工具
の拡径時の縦断面図である。
【図4】 本発明に係る掘削工具の一例を示す掘削工具
の拡径時の縦断面図である。
【図5】 本発明に係る掘削工具の一例を示す掘削工具
の拡径時の縦断面図である。
【図6】 従来の掘削工具の一例を示す掘削工具の縦断
面図である。
【符号の説明】
10,10a ロッド 11 ケーシング 12 デバイス 13 ブロック軸 14 ブロック 14a,14b ブロックの側端面 14c ブロックの円弧部 15 チップ(刃体) 16,16a スクリュー 17 通路 18 ターゲット H 隙間 S1,S2 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤墳 和夫 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状をなすケーシング内に同軸をなす
    よう挿通され、衝撃力及び回転力を受けるロッドの先端
    にデバイスを設け、このデバイスの先端面の、上記デバ
    イスの中心からずれた位置に軸穴を設け、この軸穴にブ
    ロック軸を回転自在に挿入し、このブロック軸の先端部
    に、先端面に刃体が植設されたブロックを、その外径が
    上記デバイスと略同径をなすよう設け、 上記ブロックを上記ケーシングの先端から突出させ、上
    記デバイスを掘削回転方向に回転させた際に、上記ブロ
    ックの一部が上記ケーシングの外周面より所定の掘削量
    分だけ突出するように、上記ブロックに対する上記ブロ
    ック軸の相対位置を設定するとともに、 上記デバイスと上記ケーシングとの間に掘削屑通過用の
    隙間を設け、かつ上記ロッドに、上記ロッドの回転に伴
    い上記掘削屑を基端側に搬送するスクリューを、上記ロ
    ッドの軸線に沿って螺旋状に設けたことを特徴とする掘
    削工具。
  2. 【請求項2】 上記軸穴を、上記デバイスの先端面に、
    上記デバイスの中心からずれ、かつ上記デバイスの周に
    沿って等間隔となるよう複数箇所に設け、この軸穴にそ
    れぞれ挿入された上記ブロック軸の先端部に、扇状をな
    し、かつ先端面に刃体が植設された上記ブロックを、そ
    れぞれの側端面を対向させ、かつその円弧部が全体で上
    記デバイスと略同径をなすよう設け、 上記ブロックを上記ケーシングの先端から突出させ、上
    記デバイスを掘削回転方向に回転させた際に、上記ブロ
    ックの一方の側端面と円弧部との交差部分が上記ケーシ
    ングの外周面より所定の掘削量分だけ突出し、かつその
    際に隣接する上記側端面同士が当接するように、上記ブ
    ロックに対する上記ブロック軸の相対位置を設定するこ
    とを特徴とする請求項1記載の掘削工具。
  3. 【請求項3】 上記スクリューを、上記ロッドと上記ケ
    ーシングとの間に形成された所定幅の空間に設けたこと
    を特徴とする請求項1または2記載の掘削工具。
  4. 【請求項4】 上記ロッドが管状をなし、かつ上記スク
    リューを、上記ロッドの内周面上に設けたことを特徴と
    する請求項1または2記載の掘削工具。
  5. 【請求項5】 上記ロッドの軸線上に基端側から先端側
    に向け通路を形成し、かつこの通路の先端に、掘削孔の
    真直度測定用のターゲットを、基端側に向けて設けたこ
    とを特徴とする請求項1,2,3または4記載の掘削工
    具。
JP586597A 1997-01-16 1997-01-16 掘削工具 Pending JPH10196261A (ja)

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JP586597A JPH10196261A (ja) 1997-01-16 1997-01-16 掘削工具

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JP586597A JPH10196261A (ja) 1997-01-16 1997-01-16 掘削工具

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JPH10196261A true JPH10196261A (ja) 1998-07-28

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ID=11622858

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JP586597A Pending JPH10196261A (ja) 1997-01-16 1997-01-16 掘削工具

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JP (1) JPH10196261A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2357954A (en) * 1999-12-23 2001-07-11 Unilever Plc Maras type ice cream
US6796390B1 (en) 1999-09-21 2004-09-28 Shell Oil Company Method and device for moving a tube in a borehole in the ground

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6796390B1 (en) 1999-09-21 2004-09-28 Shell Oil Company Method and device for moving a tube in a borehole in the ground
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011002