(57)【要約】【課題】外筒部の抜取りを容易に行える掘削装置を提供する掘削装置を提供する。【解決手段】掘削装置１は、掘削ビット２に掘削方向の押圧力及び回転力を伝達する外筒部３と、外筒部３の先端部を掘削ビット２に対して解除可能に連結する連結機構４とを備える。連結機構４は、外筒部３の内側凸部７と、掘削ビット２に設けられた雌ねじ部９と、外筒部３の内側に配置され、雌ねじ部９と螺合することにより内側凸部７を、掘削ビット２との間に挟んで固定する雄ねじ部１０を有する結合部材８とを備える。【選択図】図１
2020128642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ビットと、
付与される掘削方向の押圧力及び回転力を、前端部に連結される前記掘削ビットに伝達する外筒部と、
前記外筒部及び前記掘削ビットを相互に連結する連結機構とを備え、
前記連結機構は、
前記外筒部の前端部の内側に突出した内側凸部と、
前記外筒部の内側に配置され、前記内側凸部を前記掘削ビットとの間に挟んで該内側凸部とともに該外筒部を前記掘削ビットに対して結合状態を解除し得るように結合する結合部材とを備えることを特徴とする掘削装置。
【請求項２】
前記結合部材及び前記掘削ビットは、該結合部材に前記掘削方向の回転力と同じ方向の回転力を付与することにより相互に結合し、逆方向の回転力を付与することにより該結合が解除されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の掘削装置。
【請求項３】
前記掘削ビットは後端部に雌ねじ部を有し、前記結合部材は該雌ねじと螺合する雄ねじ部を有し、前記結合部材の該掘削ビットに対する結合は、該雌ねじ部と該雄ねじ部との螺合により行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の掘削装置。
【請求項４】
前記外筒部の前端部及び前記掘削ビットの後端部のうちの一方及び他方に設けられ、前記掘削ビットに対して前記結合部材が結合している状態において相互に噛み合う噛合凸部及び噛合凹部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の掘削装置。
【請求項５】
前記外筒部の前記内側凸部は、前方を向いた前側段差面及び後方を向いた後側段差面を介して内側に突出しており、前記結合部材及び前記掘削ビットは、相互に結合するときに前方に向いて前記後側段差面に当接する後側当接面及び後方に向いて前記前側段差面に当接する前側当接面をそれぞれ備え、前記噛合凸部及び前記噛合凹部は、前記前側段差面及び前記前側当接面のうちの一方及び他方にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項４に記載の掘削装置。
【請求項６】
掘削ビットと、
付与される掘削方向の押圧力及び回転力を、前端部に連結される前記掘削ビットに伝達する外筒部と、
前記外筒部及び前記掘削ビットを相互に連結する連結機構とを備え、
前記連結機構は、
前記外筒部の前端部の内側に突出した第１内側凸部と、
前記掘削ビットの後端部の内側に突出した第２内側凸部と、
前記外筒部の内側に配置され、前記第１内側凸部及び前記第２内側凸部を前後から挟んで固定することにより該外筒部を前記掘削ビットに結合し、及び該固定を解除することにより該結合を解除する結合手段とを備えることを特徴とする掘削装置。
【請求項７】
前記結合手段は、
前記外筒部の前端部から前記掘削ビットの後端部にかけてその内側に環状に配列され、前方に向かって縮径する部分円錐状の内側面及び外側面を有する複数の挟持部材と、
前記外筒部の前端部及び前記掘削ビットの後端部の内側に配置され、前記複数の挟持部材を第１位置と第２位置との間で移動可能に支持する支持部材と、
前記複数の挟持部材の内側に上方から挿入されるときに、前記支持部材を第１位置に移動させ、その後に上方に引き上げられるときに、前記支持部材を前記第２位置に移動させるロック部材とを備え、
各挟持部材は、前記第１位置に位置するときに、前記第１内側凸部の後側及び前記第２内側凸部の前側に対してそれぞれ当接し、前記第２位置に位置するときに該当接が解除される第１外側凸部及び第２外側凸部を有し、
前記ロック部材は、前記部分円錐状の内側面と摺動して前記支持部材の第１位置への移動を行う第１摺動面、及び前記部分円錐状の外側面と摺動して前記支持部材の第２位置への移動を行う第２摺動面を備えることを特徴とする請求項６に記載の掘削装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの掘削装置を用いて地盤を掘削する掘削工程と、
前記掘削工程の完了後に前記掘削装置の結合手段による該掘削装置の掘削ビットと外筒部との結合を解除する結合解除工程と、
前記結合解除工程の完了後、前記結合手段を回収する回収工程と、
前記回収工程の完了後、前記外筒部を前記掘削ビットを留置したまま抜き取る外筒抜取工程とを備えることを特徴とする掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削ビットを備えた掘削装置及びこれを用いた掘削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤中に採熱管を施工する方法として、掘削治具を構成する外筒部としてのケーシングを、その先端開口部を閉塞した状態で地盤の所定深度まで回転させて埋設し、ケーシング内に採熱管を挿入するとともに所定量の水溶液を注入する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の方法では、埋設したケーシングを引き抜く際には、まず、ケーシングの先端開口部が開いた状態とされる。そして、ケーシングを回転させながらケーシング内から採熱管と水溶液の一部を抜き、ケーシング内に充填材を投入し、さらにケーシングを地盤から引き抜いて、採熱管と充填材を地盤中に埋設するようにしている。
【０００４】
また、熱交換媒体を収容して地中に埋設することにより、地中熱と熱交換媒体との熱交換を行なう地中熱交換体の施工方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２の施工方法では、地盤への貫入機能を有し、先端に開閉自在に取り付けられた蓋体を備える筒状のケーシングを所定深さまで貫入させる貫入工程と、ケーシングの内部に中空管体を配置した状態で少なくともケーシング本体部を抜き取るケーシング抜取り工程とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４５０７２号公報
【特許文献２】特開２００９−２２８４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２の従来の施工方法では、ケーシングの外周に設けた羽又は翼により地盤内にケーシングを貫入させるようにしている。このため、ケーシングを地盤から抜き取る際にケーシングを貫入時とは逆回転させる必要がある。したがって、ケーシングを抜き取る工程が煩雑となる。
【０００８】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、外筒部の抜取りを容易に行える掘削装置及びこれを用いた掘削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の掘削装置は、
掘削ビットと、
付与される掘削方向の押圧力及び回転力を、前端部に連結される前記掘削ビットに伝達する外筒部と、
前記外筒部及び前記掘削ビットを相互に連結する連結機構とを備え、
前記連結機構は、
前記外筒部の前端部の内側に突出した内側凸部と、
前記外筒部の内側に配置され、前記内側凸部を前記掘削ビットとの間に挟んで該内側凸部とともに該外筒部を前記掘削ビットに対して結合状態を解除し得るように結合する結合部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、連結機構により外筒部及び掘削ビットを相互に連結させた状態で掘削ビット側を地盤に対峙させ、外筒部に押圧力及び回転力を付与することにより、掘削ビットによる地盤の掘削が行われ、外筒部を地中に進行させてゆくことができる。
【００１１】
所望の位置まで掘削が完了すると、結合部材の掘削ビットに対する結合が解除される。これにより、外筒部と掘削ビットとの連結も解除される。
【００１２】
この後、掘削ビットを地中に残したまま、結合部材が回収される。その後、外筒部に熱交換用のパイプを挿入し、さらに外筒部内に砂などを充填しながら外筒部を引き上げて回収することにより、熱交換用のパイプを敷設することができる。このとき、掘削ビットを地中に残したまま、外筒部が引き上げられるので、外筒部の抜取りを容易に行うことができる。
【００１３】
本発明において、前記結合部材及び前記掘削ビットは、該結合部材に前記掘削方向の回転力と同じ方向の回転力を付与することにより相互に結合し、逆方向の回転力を付与することにより該結合が解除されるように構成されるのが好ましい。
【００１４】
これによれば、掘削ビットに伝達される掘削方向の回転力の一部を、結合部材を介して掘削ビットに伝達することができる。
【００１５】
本発明において、前記掘削ビットは後端部に雌ねじ部を有し、前記結合部材は該雌ねじと螺合する雄ねじ部を有し、前記結合部材の該掘削ビットに対する結合は、該雌ねじ部と該雄ねじ部との螺合により行われてもよい。これによれば、結合部材を回転させるだけで、結合部材の掘削ビットに対する結合を容易に解除することができる。
【００１６】
本発明において、前記外筒部の前端部及び前記掘削ビットの後端部のうちの一方及び他方に設けられ、前記掘削ビットに対して前記結合部材が結合している状態において相互に噛み合う噛合凸部及び噛合凹部を備えるのが好ましい。これによれば、外筒部に付与される大きい回転力を、噛合凸部及び噛合凹部を介して支障なく掘削ビットに伝達し、大きい回転力で掘削ビットによる掘削を行うことができる。
【００１７】
本発明において、前記外筒部の前記内側凸部は、前方を向いた前側段差面及び後方を向いた後側段差面を介して内側に突出しており、前記結合部材及び前記掘削ビットは、相互に結合するときに前方に向いて前記後側段差面に当接する後側当接面及び後方に向いて前記前側段差面に当接する前側当接面をそれぞれ備え、前記噛合凸部及び前記噛合凹部は、前記前側段差面及び前記前側当接面のうちの一方及び他方にそれぞれ設けられていてもよい。
【００１８】
これによれば、連結機構は、後側段差面に後側当接面を当接させ、前側段差面に前側当接面を当接させ、合凸部及び噛合凹部を相互に噛み合わせた状態で結合部材を掘削ビットに結合することにより、外筒部を掘削ビットに対して確実に連結することができる。
【００１９】
本発明の別の態様に係る掘削装置は、
掘削ビットと、
付与される掘削方向の押圧力及び回転力を、前端部に連結される前記掘削ビットに伝達する外筒部と、
前記外筒部及び前記掘削ビットを相互に連結する連結機構とを備え、
前記連結機構は、
前記外筒部の前端部の内側に突出した第１内側凸部と、
前記掘削ビットの後端部の内側に突出した第２内側凸部と、
前記外筒部の内側に配置され、前記第１内側凸部及び前記第２内側凸部を前後から挟んで固定することにより該外筒部を前記掘削ビットに結合し、及び該固定を解除することにより該結合を解除する結合手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、掘削ビットを地中に残したまま、結合手段を回収し、その後、外筒部に熱交換用のパイプを挿入し、さらに外筒部内に砂などを充填しながら外筒部を引き上げて回収することにより、熱交換用のパイプを敷設することができる。このとき、掘削ビットを地中に残したまま、外筒部が引き上げられるので、外筒部の抜取りを容易に行うことができる。
【００２１】
この場合、好ましい態様においては、
前記結合手段は、
前記外筒部の前端部から前記掘削ビットの後端部にかけてその内側に環状に配列され、前方に向かって縮径する部分円錐状の内側面及び外側面を有する複数の挟持部材と、
前記外筒部の前端部及び前記掘削ビットの後端部の内側に配置され、前記複数の挟持部材を第１位置と第２位置との間で移動可能に支持する支持部材と、
前記複数の挟持部材の内側に上方から挿入されるときに、前記支持部材を第１位置に移動させ、その後に上方に引き上げられるときに、前記支持部材を前記第２位置に移動させるロック部材とを備え、
各挟持部材は、前記第１位置に位置するときに、前記第１内側凸部の後側及び前記第２内側凸部の前側に対してそれぞれ当接し、前記第２位置に位置するときに該当接が解除される第１外側凸部及び第２外側凸部を有し、
前記ロック部材は、前記部分円錐状の内側面と摺動して前記支持部材の第１位置への移動を行う第１摺動面、及び前記部分円錐状の外側面と摺動して前記支持部材の第２位置への移動を行う第２摺動面を備える。
【００２２】
本発明の掘削方法は、
上記の掘削装置を用いて地盤を掘削する掘削工程と、
前記掘削工程の完了後に前記掘削装置の結合手段による該掘削装置の掘削ビットと外筒部との結合を解除する結合解除工程と、
前記結合解除工程の完了後、前記結合手段を回収する回収工程と、
前記回収工程の完了後、前記外筒部を前記掘削ビットを留置したまま抜き取る外筒抜取工程とを備えることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、上記の掘削装置を用いて地盤を掘削するので、掘削が完了した後、外筒部を、掘削ビットを留置したまま容易に抜き取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る掘削装置を示す斜視図であり、図１Ｂは、該掘削装置を分解して示す斜視図である。
【図２】図１Ａの掘削装置の連結機構部分の断面図である。
【図３】図３Ａは、図１の掘削装置における掘削ビットのビット連結部の断面図であり、図３Ｂはその平面図である。
【図４】図４Ａは、図１の掘削装置における外筒部の先端部の下面図であり、図４Ｂはその断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る掘削装置の先端部の断面図である。
【図６】図５の掘削装置の結合手段の断面図である。
【図７】図７Ａは、図６の結合手段の平面図であり、図７Ｂは、図７Ａにおける支持部材についてのＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｄは、図５の掘削装置を用いて熱交換器を設置する手順を示す図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、図５の掘削装置を用いて熱交換器を設置する手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る掘削装置を示す。図１に示すように、この掘削装置１は、掘削ビット２と、付与される掘削方向の押圧力及び回転力を、前端に連結された掘削ビット２に伝達する外筒部３と、外筒部３及び掘削ビット２を相互に連結する連結機構４（図２参照）とを備える。
【００２６】
掘削ビット２は、オーガスクリュー及びオーガヘッドを有するビット先端部５と、ビット先端部５の後ろ側に固定されて外筒部３との連結に供されるビット連結部６とを備える。
【００２７】
図２は、掘削装置１における連結機構４の部分の断面を示す。連結機構４は、外筒部３の前端部の内側に突出した環状の内側凸部７と、外筒部３の内側に配置され、内側凸部７を掘削ビット２との間に挟んで内側凸部７とともに外筒部３を掘削ビット２に対して結合状態を解除し得るように結合する結合部材８とを備える。
【００２８】
結合部材８及び掘削ビット２は、結合部材８に掘削方向の回転力と同じ方向の回転力を付与することにより相互に結合し、逆方向の回転力を付与することにより該結合が解除されるように構成される。
【００２９】
具体的には、掘削ビット２のビット連結部６には、雌ねじ部９が設けられており、結合部材８は、雌ねじ部９と螺合する雄ねじ部１０を有する。結合部材８の掘削ビット２に対する結合は、雌ねじ部９と雄ねじ部１０との螺合により行われる。
【００３０】
外筒部３は、上記の押圧力及び回転力が後端部に付与される円筒部１１と、円筒部１１の前端部の外側に溶接された中空円筒状の外筒先端部１２とを備える。上述の内側凸部７は、円筒部１１先端部の内側から外筒先端部１２中間部の内側にかけて設けられた円筒状の部材で形成され、溶接により円筒部１１及び外筒先端部１２に固定される。
【００３１】
結合部材８は、前端側のほぼ円筒状の前端側結合部１３と、後端側の後端側結合部１４と、前端側結合部１３及び後端側結合部１４を接続する環状接続部１５とを溶接して構成される。
【００３２】
結合部材８の雄ねじ部１０と掘削ビット２の雌ねじ部９との螺合及びその解除を行う回転力は、外筒部３の円筒部１１に挿入される部材によって結合部材８に伝達される。結合部材８の後端側結合部１４の後端部には、この部材を連結するための連結部１４ａが設けられる。
【００３３】
図３Ａは、掘削ビット２のビット連結部６の断面を示しており、図３Ｂは、ビット連結部６を後端側から見た様子を示している。図３Ａ及び図３Ｂで示されるように、ビット連結部６は、ほぼ円筒状の形状を有し、後端部には、噛合凹部１６が設けられる。
【００３４】
ビット連結部６の後端側の外周には、外筒部３と掘削ビット２とを連結する際に、外筒先端部１２の内側凸部７よりも前端側の内側に対して、Ｏリング１７により密閉して嵌合される嵌合面１８が設けられる。
【００３５】
図４Ａは、外筒部３の前端部を前端側から見た様子を示しており、図４Ｂは、該前端部の断面を示している。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、外筒部３の内側凸部７の先端部には、外筒部３と掘削ビット２とを連結する際に、ビット連結部６の噛合凹部１６と嵌合する噛合凸部１９が設けられる。内側凸部７は、前方を向いた前側段差面２０及び後方を向いた後側段差面２１を介して内側に突出している。
【００３６】
図２に示すように、結合部材８の前端側結合部１３は、雄ねじ部１０よりも後方に設けられ、前方を向いて後側段差面２１に当接する後側当接面２２を備える。また、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、掘削ビット２のビット連結部６は、後端部に設けられ、後方を向いて前側段差面２０と当接する前側当接面２３を備える。すなわち、噛合凸部１９は前側段差面２０に設けられ、噛合凹部１６は、前側当接面２３に設けられている。
【００３７】
なお、結合部材８の前端側結合部１３をビット連結部６に結合する際には、前端側結合部１３の雄ねじ部１０が設けられた外面と、雌ねじ部９が設けられたビット連結部６の内面との間の密閉性がＯリング２４により確保される。
【００３８】
この構成において、地盤を掘削して熱交換用パイプを施工するに際しては、まず、ビット連結部６の噛合凹部１６に外筒部３の噛合凸部１９が噛み合うようにして掘削ビット２の後端側に外筒部３が配置される。
【００３９】
そして、外筒部３内に配置された結合部材８の雄ねじ部１０を掘削ビット２の雌ねじ部９に螺合させることにより、結合部材８が掘削ビット２に結合される。これにより、外筒部３の内側凸部７が掘削ビット２と結合部材８との間に挟まれて固定され、図１Ａのように外筒部３に掘削ビット２が連結された状態となる。
【００４０】
次に、掘削装置１の掘削ビット２側を地盤に対峙させ、外筒部３に対して掘削方向の押圧力及び回転力が付与される。これにより、掘削ビット２が回転して地盤が掘削され、外筒部３が地中に進行してゆく。このとき、外筒部３及び掘削ビット２の回転により、これらを結合している結合部材８も回転する。
【００４１】
なお、この掘削工程に際し、結合部材８に、掘削ビット２の回転と同じ方向の回転力を付与することによって、掘削ビット２に伝達される掘削方向の回転力の一部を、結合部材８を介して掘削ビット２に伝達してもよい。
【００４２】
所望の地盤の深さまで掘削が完了すると、結合部材８を、外筒部３を掘削ビット２に連結させたときの回転（掘削方向の回転）と逆方向に回転させることにより、掘削ビット２の雌ねじ部９に対する結合部材８の雄ねじ部１０の螺合が解除される。これにより、外筒部３と掘削ビット２との連結が解除される（結合解除工程）。
【００４３】
この後、結合部材８が引き上げられ、回収される。その後、外筒部３の内側に熱交換用パイプが配置される。さらに、外筒部３内に所定の充填物を充填しながら外筒部３が引き上げられ、回収される（回収工程）。これにより、熱交換用のパイプを地盤内に敷設することができる。所定の充填物としては、例えば、砂や水が該当する。
【００４４】
本実施形態によれば、所望の位置まで掘削が完了した後、結合部材８を回転させるだけで、外筒部３と掘削ビット２との連結を解除することができる。したがって、この後、掘削ビット２を地中に放置したまま、外筒部３を、回転させる必要なく、容易に地中から抜き取ることができる（外筒抜取工程）。
【００４５】
また、掘削時には、外筒部３の噛合凸部１９と、掘削ビット２の噛合凹部１６とが噛み合うので、外筒部３に付与される大きい回転力を掘削ビット２に支障なく伝達することができる。
【００４６】
また、結合部材８及び掘削ビット２を、結合部材８に掘削方向の回転力と同じ方向の回転力を付与することにより結合させるようにしたので、掘削ビット２に伝達される掘削方向の回転力の一部を、結合部材８を介して掘削ビット２に伝達することができる。
【００４７】
また、ビット連結部６の噛合凹部１６に外筒部３の噛合凸部１９が噛み合うようにして結合部材８の雄ねじ部１０を掘削ビット２の雌ねじ部９に螺合させることにより、外筒部３を掘削ビット２に対して確実に連結することができる。また、これにより、外筒部に付与される大きい回転力を、支障なく掘削ビットに伝達することができる。
【００４８】
図５は、本発明の第２実施形態に係る掘削装置の先端部の断面を示す。図５に示すように、この掘削装置１ｂは、掘削ビット２ｂと、付与される掘削方向の押圧力及び回転力を、前端部に連結される掘削ビット２ｂに伝達する外筒部３ｂと、外筒部３ｂ及び掘削ビット２ｂを相互に連結する連結機構４ｂとを備える。
【００４９】
掘削ビット２ｂ及び外筒部３ｂは、上記図３Ｂ中の噛合凹部１６及び図４Ｂ中の噛合凸部１９と同様の噛合凹部２５及び噛合凸部２６を備える。噛合凹部２５及び噛合凸部２６は、掘削ビット２ｂ及び外筒部３ｂの結合時に噛み合って、掘削ビット２ｂ及び外筒部３ｂを相互に周方向に拘束する。
【００５０】
連結機構４ｂは、外筒部３ｂの前端部の内側に突出した第１内側凸部２７と、掘削ビット２ｂの後端部の内側に突出した第２内側凸部２８と、外筒部３ｂの内側に配置され、第１内側凸部２７及び第２内側凸部２８を前後から挟んで固定することにより外筒部３ｂを掘削ビット２ｂに結合し、及び該固定を解除することにより該結合を解除する結合手段２９とを備える。
【００５１】
図６は、結合手段２９の断面を示す。図６に示すように、結合手段２９は、外筒部３ｂの前端部から掘削ビット２ｂの後端部にかけてその内側に環状に配列された複数の挟持部材３０を備える。これらの挟持部材３０は、前方に向かって縮径する部分円錐状の内側面３１及び外側面３２を構成している。本実施形態では、３つの挟持部材３０を用いている。
【００５２】
また、結合手段２９は、３つの挟持部材３０を、これらの中心軸線を基準位置とする第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で径方向に移動可能に支持する支持部材３５を備える。支持部材３５は、外筒部３ｂの前端部及び掘削ビット２ｂの後端部の内側に配置される。
【００５３】
該径方向に沿った挟持部材３０の移動は、支持部材３５において上下方向に挿入されたスプリングピン３６の端部を、挟持部材３０に設けられた径方向に長い溝３７に臨ませることにより案内される。
【００５４】
図７Ａは、結合手段２９を上方から見た様子を示しており、図７Ｂは、図７Ａ中の支持部材３５についてのＢ−Ｂ線断面を示している。これらの図に示すように、支持部材３５は、３つの挟持部材３０をそれぞれ径方向に移動可能に支持する３つの窓部３８を有する。
【００５５】
各挟持部材３０は、図６のように、第１位置Ｐ１に位置するときに、第１内側凸部２７（図５参照）の後側及び第２内側凸部２８の前側に対してそれぞれ当接し、第２位置Ｐ２に位置するときに該当接が解除される第１外側凸部３９及び第２外側凸部４０を有する。
【００５６】
また、連結機構４ｂは、挟持部材３０を第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で移動させるためのロック部材４１を備える。ロック部材４１は、複数の挟持部材３０の内側に上方から挿入されるとき、各挟持部材３０を第１位置Ｐ１に移動させ、その後に上方に引き上げられるとき、各挟持部材３０を第２位置Ｐ２に移動させる。
【００５７】
この機能を実現するために、ロック部材４１は、上方からの挿入時に部分円錐状の内側面３１と摺動して各結合手段２９を第１位置Ｐ１へ移動させる第１摺動面４２、及び上方への引き上げ時に部分円錐状の外側面３２と摺動して各結合手段２９を第２位置Ｐ２へ移動させる第２摺動面４３を備える。
【００５８】
図５に示すように、掘削装置１ｂは、外筒部３ｂと掘削ビット２ｂとを連結している結合手段２９を回収するための回収装置４４を備える。回収装置４４は、外筒部３ｂの内径に適合した外径を有する筒状部４５と、筒状部４５の上端部を中心として回動自在に設けられ、筒状部４５の内側に向いた鉤部を有する複数の鉤部材４６とを備える。
【００５９】
各鉤部材４６は、下端部が筒状部４５の中心軸線の方に向かうようにコイルばね４７によって付勢される。筒状部４５の上面には、筒状部４５を上方に引き上げるためのチェーン又はワイヤ４８の下端が固定される固定部４９が設けられる。ロック部材４１の上端部には、回収装置４４を上方から降ろしたときに各鉤部材４６が外側に開いて各鉤部材４６の鉤部が掛かる形状を有する係合部５０が設けられる。
【００６０】
図８Ａ〜図８Ｄ及び図９Ａ〜図９Ｄは、掘削装置１ｂを用いた掘削方法により掘削を行って熱交換器を設置する手順を示す。熱交換器を設置する際には、まず、図８Ａ、図８Ｂのように、掘削ビット２ｂに対して外筒部３ｂを結合手段２９により結合する。次に、図８Ｃのように、作業機械により、外筒部延長管５１を継ぎ足しながら外筒部３ｂを経て掘削ビット２ｂを回転させ、地中に嵌入させる（掘削工程）。
【００６１】
この掘削工程が完了したら、図８Ｄのように、回収装置４４をチェーン又はワイヤ４８で吊り下げてロック部材４１の係合部５０上に配置し、回収装置４４の鉤部材４６を係合部５０に掛け、図９Ａのように、チェーン又はワイヤ４８を引き上げて、掘削ビット２ｂと外筒部３ｂとの結合を解除し（結合解除工程）、結合手段２９を回収する（回収工程）。
【００６２】
次に、図９Ｂのように、熱交換器５２を外筒部延長管５１及び外筒部３ｂ内に、掘削ビット２ｂの後端部まで挿入し、径が２〜４ｍｍの砂利５３を熱交換器５２と外筒部延長管５１及び外筒部３ｂとの間に充填する。
【００６３】
次に、図９Ｃのように、外筒部延長管５１及び外筒部３ｂを中心軸線の周りで回転させながら引き抜く（外筒抜取工程）。これにより、図９Ｄのように、熱交換器５２の埋設が完了する。掘削ビット２ｂは、地中に留置される。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、結合手段２９を回収装置４４により回収して掘削ビット２ｂから外筒部３ｂを分離し、掘削ビット２ｂを地中に留置して外筒部延長管５１及び外筒部３ｂを抜き取るので、この抜取りを容易に行うことができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１実施形態において、結合部材８と掘削ビット２との結合は、雄ねじ部１０と雌ねじ部９の螺合によらずに、結合部材８の回転及び逆回転により結合及び結合の解除を容易に行い得る他の結合部材によって行うようにしてもよい。
【００６６】
また、結合部材８及び掘削ビット２との結合は、結合部材８に掘削方向の回転力と反対方向の回転力を付与することにより行うようにしてもよい。
【００６７】
また、噛合凹部１６を外筒部３の端部に設け、噛合凸部１９を掘削ビットの後端部に設けてもよい。
【００６８】
また、掘削装置１、１ｂは、熱交換用のパイプの敷設に限らず、他の用途、例えば、井戸の設置や、モニタリング用のボーリングに用いてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…掘削装置、２、２ｂ…掘削ビット、３、３ｂ…外筒部、４…連結機構、５…ビット先端部、６…ビット連結部、７…内側凸部、８…結合部材、９…雌ねじ部、１０…雄ねじ部、１１…円筒部、１２…外筒先端部、１３…前端側結合部、１４…後端側結合部、１４ａ…連結部、１５…環状接続部、１６…噛合凹部、１７…Ｏリング、１８…嵌合面、１９…噛合凸部、２０…前側段差面、２１…後側段差面、２２…後側当接面、２３…前側当接面、２４…Ｏリング、２５…噛合凹部、２６…噛合凸部、２７…第１内側凸部、２８…第２内側凸部、２９…結合手段、３０…結合部材、３１…内側面、３２…外側面、３５…支持部材、３６…スプリングピン、３７…溝、３８…窓部、３９…第１外側凸部、４０…第２外側凸部、４１…ロック部材、４２…第１摺動面、４３…第２摺動面、４４…回収装置、４５…筒状部、４６…鉤部材、４７…コイルばね、４８…チェーン又はワイヤ、４９…固定部、５０…係合部、５１…外筒部延長管、５２…熱交換器、５３…砂利。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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