(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に掘削刃を具備するインナービットと、前面に掘削刃を具備し、前記インナービットに着脱自在に装着されるアウタービットとを有し、前記インナービットに付与された回転および打撃を前記アウタービットに伝達しながら地盤を掘削する二重管式掘削装置であって、
前記インナービットの外面に軸心から遠ざかる方向に突出した、前端面に連続した円周方向で所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な複数のインナー前方突起と、該インナー前方突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に略垂直な打撃面を具備するインナー打撃突起と、該インナー打撃突起の後方に配置された軸心に平行な回転面とを具備するインナー回転突起と、が形成され、
前記アウタービットの内面に軸心に近づく方向に突出した、前端面から所定の距離離れた位置で円周方向に所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な被打撃面を具備する複数のアウター被打撃突起と、該アウター被打撃突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に平行な被回転面を具備するアウター被回転突起と、が形成され、
前記インナー前方突起に軸心に略垂直な係止面が形成され、かつ、前記アウター被打撃突起に軸心に略垂直な被係止面が形成され、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過し、かつ、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過した状態で、前記インナービットと前記アウタービットとが円周方向に相対的に回転された際、前記インナー回転面が前記アウター被回転面に当接し、さらに、前記インナービットと前記アウタービットとが軸心方向に移動された際、前記インナー打撃面が前記アウター被打撃面に当接、または、前記インナー係止面が前記アウター被係止面に当接し、
前記インナー前方突起の前面に、前方または軸心から遠ざかる方向に突出する掘削刃が設置されていることを特徴とする二重管式掘削装置。
【請求項２】
前面に掘削刃を具備するインナービットと、前面に掘削刃を具備し、前記インナービットに着脱自在に装着されるアウタービットとを有し、前記インナービットに付与された回転および打撃を前記アウタービットに伝達しながら地盤を掘削する二重管式掘削装置であって、
前記インナービットの外面に軸心から遠ざかる方向に突出した、前端面に連続した円周方向で所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な複数のインナー前方突起と、該インナー前方突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に略垂直な打撃面を具備するインナー打撃突起と、該インナー打撃突起の後方に配置された軸心に平行な回転面とを具備するインナー回転突起と、が形成され、
前記アウタービットの内面に軸心に近づく方向に突出した、前端面から所定の距離離れた位置で円周方向に所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な被打撃面を具備する複数のアウター被打撃突起と、該アウター被打撃突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に平行な被回転面を具備するアウター被回転突起と、が形成され、
前記インナー打撃突起に軸心に略垂直な係止面が形成され、かつ、前記アウター被回転突起に軸心に略垂直な被係止面が形成され、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過し、かつ、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過した状態で、前記インナービットと前記アウタービットとが円周方向に相対的に回転された際、前記インナー回転面が前記アウター被回転面に当接し、さらに、前記インナービットと前記アウタービットとが軸心方向に移動された際、前記インナー打撃面が前記アウター被打撃面に当接、または、前記インナー係止面が前記アウター被係止面に当接し、
前記インナー前方突起の前面に、前方または軸心から遠ざかる方向に突出する掘削刃が設置されていることを特徴とする二重管式掘削装置。
【請求項３】
前記インナー打撃面または前記インナー回転面の一方または両方の近傍に、前記インナービットの内部に形成された流体流路に連通する流体流出孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の二重管式掘削装置。
【請求項４】
前記インナービットの外面に、円周方向で所定の間隔を空けて等角配置された軸心に平行な掘削土砂排出溝が形成され、
該土砂排出溝が、前記インナー前方突起同士の間、前記インナー打撃突起同士の間および前記インナー回転突起同士の間に位置していることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の二重管式掘削装置。
【請求項５】
前記インナー打撃突起と前記インナー回転突起とが繋がり、側面視において略Ｌ字状を呈することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の二重管式掘削装置。
【請求項６】
前記インナー打撃突起と前記インナー回転突起との間に円環状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の二重管式掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重管式掘削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地面や法面あるいはトンネル内壁等の様々な地盤を掘削する装置として、掘削孔の崩壊を防ぎながら掘削を進めることができる二重管式掘削装置が広く用いられている。
二重管式掘削装置は、前面に掘削刃（掘削チップ、掘削用突起等）を具備するインナービットと、前面または側面に掘削刃を具備する筒状のアウタービット（リングビットに同じ）とによって掘削ビットを構成し、インナービットをアウタービットに挿入して着脱自在に一体化し、該一体化された掘削ビットに回転および打撃を加えながら掘削するものである。
すなわち、掘削が進むに従って、インナービットには回転および打撃を伝達する駆動ロッドを、また、アウタービットには掘削中の孔壁の崩壊を防止するためのケーシングパイプを順次連結して所定の深さまで掘削する。そして掘削終了後、インナービットをアウタービットから離して駆動ロッドを順次地上に引き上げ、最後にインナービットを回収する。一方、ケーシングパイプとアウタービットは地盤中に残置したり、順次地上に引き上げて回収したりする。
【０００３】
そして、掘削力が作用しない時に、不用意にアウタービットがインナービットから外れることがなく、また、インナービットを回収する時は、インナービットをアウタービットから確実に外すことができる二重管式掘削装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８４９７８８号公報（第１−２頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記二重管式掘削装置は優れた施工性を実現したことから、次は、経済性の面からの改善要請があった。すなわち、多数の掘削刃を具備する筒状のアウタービットを地盤中に残置するため、高価な掘削刃が１回の掘削に使用されるだけで、複数回の掘削に使用することができなかった。
【０００６】
本発明は、このような要請に応えるものであり、掘削後に地盤中に残置されるアウタービットへの掘削刃の設置数を最少に抑えながら、掘削後に回収されるインナービットへの掘削刃の設置数を増すことができる二重管式掘削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る二重管式掘削装置は、前面に掘削刃を具備するインナービットと、前面に掘削刃を具備し、前記インナービットに着脱自在に装着されるアウタービットとを有し、前記インナービットに付与された回転および打撃を前記アウタービットに伝達しながら地盤を掘削する二重管式掘削装置であって、
前記インナービットの外面に軸心から遠ざかる方向に突出した、前端面に連続した円周方向で所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な複数のインナー前方突起と、該インナー前方突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に略垂直な打撃面を具備するインナー打撃突起と、該インナー打撃突起の後方に配置された軸心に平行な回転面とを具備するインナー回転突起と、が形成され、
前記アウタービットの内面に軸心に近づく方向に突出した、前端面から所定の距離離れた位置で円周方向に所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な被打撃面を具備する複数のアウター被打撃突起と、該アウター被打撃突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に平行な被回転面を具備するアウター被回転突起と、が形成され、
前記インナー前方突起に軸心に略垂直な係止面が形成され、かつ、前記アウター被打撃突起に軸心に略垂直な被係止面が形成され、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過し、かつ、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過した状態で、前記インナービットと前記アウタービットとが円周方向に相対的に回転された際、前記インナー回転面が前記アウター被回転面に当接し、さらに、前記インナービットと前記アウタービットとが軸心方向に移動された際、前記インナー打撃面が前記アウター被打撃面に当接、または、前記インナー係止面が前記アウター被係止面に当接し、
前記インナー前方突起の前面に、前方または軸心から遠ざかる方向に突出する掘削刃が設置されていることを特徴とする。
【０００８】
（２）本発明に係る二重管式掘削装置は、前面に掘削刃を具備するインナービットと、前面に掘削刃を具備し、前記インナービットに着脱自在に装着されるアウタービットとを有し、前記インナービットに付与された回転および打撃を前記アウタービットに伝達しながら地盤を掘削する二重管式掘削装置であって、
前記インナービットの外面に軸心から遠ざかる方向に突出した、前端面に連続した円周方向で所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な複数のインナー前方突起と、該インナー前方突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に略垂直な打撃面を具備するインナー打撃突起と、該インナー打撃突起の後方に配置された軸心に平行な回転面とを具備するインナー回転突起と、が形成され、
前記アウタービットの内面に軸心に近づく方向に突出した、前端面から所定の距離離れた位置で円周方向に所定の間隔を空けて等角配置された軸心に略垂直な被打撃面を具備する複数のアウター被打撃突起と、該アウター被打撃突起の後方に所定の間隔を空けて配置された軸心に平行な被回転面を具備するアウター被回転突起と、が形成され、
前記インナー打撃突起に軸心に略垂直な係止面が形成され、かつ、前記アウター被回転突起に軸心に略垂直な被係止面が形成され、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過自在で、
前記インナー前方突起が、前記アウター被打撃突起同士の間隔および前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過し、かつ、前記インナー打撃突起および前記インナー回転突起が前記アウター被回転突起同士の間隔を軸心方向に通過した状態で、前記インナービットと前記アウタービットとが円周方向に相対的に回転された際、前記インナー回転面が前記アウター被回転面に当接し、さらに、前記インナービットと前記アウタービットとが軸心方向に移動された際、前記インナー打撃面が前記アウター被打撃面に当接、または、前記インナー係止面が前記アウター被係止面に当接し、
前記インナー前方突起の前面に、前方または軸心から遠ざかる方向に突出する掘削刃が設置されていることを特徴とする。
【００１０】
（３）また、前記インナー打撃面または前記インナー回転面の一方または両方の近傍に、前記インナービットの内部に形成された流体流路に連通する流体流出孔が形成されていることを特徴とする。
（４）また、前記インナービットの外面に、円周方向で所定の間隔を空けて等角配置された軸心に平行な掘削土砂排出溝が形成され、
該土砂排出溝が、前記インナー前方突起同士の間、前記インナー打撃突起同士の間および前記インナー回転突起同士の間に位置していることを特徴とする。
【００１１】
（５）また、前記インナー打撃突起と前記インナー回転突起とが繋がり、側面視において略Ｌ字状を呈することを特徴とする。
（６）また、前記インナー打撃突起と前記インナー回転突起との間に円環状の溝が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
（ｉ）本発明に係る二重管式掘削装置は、インナービットの外面に、前面に連なったインナー前方突起と、その後方に打撃面を具備するインナー打撃突起と、が形成され、一方、アウタービットの内面に、前端面から所定の距離だけ離れた位置に被打撃面を具備するアウター被打撃突起が形成されているから、インナービットがアウタービットに挿入され、円周方向に相対的に回転されると（バヨネット機構によって）、アウタービットのアウター被打撃突起が、インナービットのインナー前方突起とインナー打撃突起との間に配置される。このため、打撃面と被打撃面との間に、前方からの掘削土砂が侵入し難くなる。また、打撃面および被打撃面には軸心と略平行な方向に突出した障害物がないから、仮に、打撃面と被打撃面との間に掘削土砂が侵入しても、該掘削土砂はそこから円周方向に向かって流れ去る。
よって、打撃面は被打撃面に確実に当接するから、確実に掘削を実行することができる。また、掘削土砂による打撃面の損傷が低減するから、インナービットの寿命が延長され、施工コストが安価になる。
【００１３】
（ｉｉ）また、インナー打撃突起の後方にインナー回転突起が配置され、一方、アウター被打撃突起の後方にアウター被回転突起が配置されているから、インナー回転面とアウター被回転面との間に掘削土砂が侵入し難い。よって、回転面は被回転面に確実に当接するから、確実に掘削を実行することができる。また、掘削土砂による回転面の損傷が低減するから、インナービットの寿命が延長され、施工コストが安価になる。
【００１４】
（ｉｉｉ）また、インナー前方突起に形成された係止面がアウター被打撃突起に形成された被係止面に係止したり、あるいは、インナー打撃突起に形成された係止面がアウター被回転突起に形成された被係止面に係止するから、インナービットを後方に向かって引き戻す際、アウタービットを一体的に引き戻すことができる。よって、不用意に、アウタービットがインナービットから抜け落ちることが防止される。
【００１５】
（ｉｖ）また、インナービットのインナー前方突起の前面に掘削刃が設置されるから、その分だけアウタービットに設置する掘削刃の数量を減らすことが可能になる。よって、掘削毎にアウタービットを地盤に残しても、廃棄される掘削刃の数量が減少するから、施工に要する施工工具のコストが安価になる。
【００１６】
（ｖ）また、インナー打撃面またはインナー回転面の近傍に流体流出孔が形成されているから、打撃面と被打撃面との間または回転面と被回転面との間に掘削土砂が侵入した場合でも、該掘削土砂は流体流出孔から流出する流体によってここから流逸する。
（ｖｉ）また、インナービットの外面で前方突起同士の間隙およびインナー打撃突起同士の間隙に、掘削土砂排出溝が形成されるから、掘削土砂の排出が確実に実行される。
（ｖｉｉ）また、インナー打撃突起とインナー回転突起とが一体化した略Ｌ字状であるから、形状が簡素であって所定の強度が担保される。
（ｖｉｉｉ）あるいは、インナー打撃突起とインナー回転突起との間に円周方向の溝が形成されているから、回転面と被回転面との間に掘削土砂が侵入した場合でも、該掘削土砂は溝を経由して流逸する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る二重管式掘削装置の構成部材を模式的に示す略側面視の断面図。
【図２】図１に示す二重管式掘削装置の構成部材を模式的に示す正面図。
【図３】図１に示す二重管式掘削装置のインナービットを示す側面図。
【図４】図１に示す二重管式掘削装置のインナービットを示す側面図。
【図５】図１に示す二重管式掘削装置のアウタービットを示す側面図および断面図。
【図６】図１に示す二重管式掘削装置のアウタービットを示す正面図および背面図。
【図７】図１に示す二重管式掘削装置のケーシングシューを示す側面視の断面図。
【図８】本発明の実施形態２に係る二重管式掘削装置のインナービットを示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態１］
図１〜図７は本発明の実施形態１に係る二重管式掘削装置の構成部材を模式的に示すものであって、図１および図２は二重管式掘削装置を示す略側面視の断面図および正面図、図３および図４は一部（インナービット）を示す側面図、図５の（ａ）は一部（アウタービット）を示す側面図、図５の（ｂ）は一部（アウタービット）を示す側面視の断面図、図６の（ａ）は一部（アウタービット）を示す正面図、図６の（ｂ）は一部（アウタービット）を示す背面図、図７は一部（ケーシングシュー）を示す側面視の断面図である。なお、図１および図３において、左方向を前面（正面）または前面側と、右方向を後面（背面）または後面側と、左右方向（前後方向に同じ）を軸方向と、軸方向に直角の方向を円周方向と定義する。また、図中、部位同士の接合部や各部位の稜線には、隅ＲやＲ面取りが施されているが、形状の理解を容易にするため、当該部位を実線にて模式的に示している。
【００１９】
（二重管式掘削装置）
図１及び図２において、二重管式掘削装置１０００は、インナー前端面１０１に掘削刃２を具備するインナービット１００と、アウター前端面２０１に掘削刃２を具備し、インナービット１００に着脱自在に装着されるアウタービット２００とを有している。
インナービット１００の後端部には連結部１８０が形成され、連結部１８０に図示しない掘削機（打撃力および回転力を発生する装置）が直接または駆動ロッドを介して接続されている。
したがって、掘削機からインナービット１００に伝達された打撃力および回転力は、アウタービット２００にも伝達され、両者は一体的に軸方向に移動すると共に、回転する。このとき、インナー前端面１０１およびアウター前端面２０１に設置された掘削刃２によって、地盤は掘削されるから、後方（図１の（ａ）において、右側）に図示しない掘削孔が形成される。
また、アウタービット２００の後方にはケーシングシュー３００が配置され、ケーシングシュー３００にはケーシングパイプ４００が接合されているから、掘削孔内にケーシングパイプ４００が建て込まれることになる。なお、掘削土砂は、ケーシングパイプ４００内および掘削孔とケーシングパイプ４００との隙間を経由して地上に排出される。以下、それぞれについて詳細に説明する。
【００２０】
（インナービット）
図３および図４において、インナービット１００は、前方から後方にかけて（図２の（ａ）において、左方向から右方向に）順次、インナー前端面１０１と、インナー前端面１０１に連なるインナー前方突起１１０と、インナーくびれ部１２０と、インナー打撃突起１３０と、インナー回転突起１４０と、インナー外周溝１５０と、インナー後方突起１６０と、インナー後端フランジ１７０と、掘削機（図示しない）との連結に供する連結部１８０と、を有している。そして、軸方向の溝である掘削土砂排出溝１９０が、円周方向に等角配置されている。
【００２１】
（インナー前端面）
インナー前端面１０１は軸心１に略垂直であって、複数の掘削刃２が、それぞれ軸心１からの距離が相違するように分散して配置されている。また、インナービット１００の中心に形成された流体流路（図示しない）に連通した流体流出孔１０２が、３箇所、円周方向に等角配置されている。なお、本発明は、掘削刃２の数量や配置形態を限定するものではない。また、全ての掘削刃２が同一であるものに限定するものではなく、設置位置に応じて形状や材質等が相違してもよい。
【００２２】
（インナー前方突起）
インナー前方突起１１０は、円周方向に３箇所、等角配置されている。インナー前端面１０１に連なった前面１１１と、側面１１２、１１４と、後面１１３と、外面１１５とを有し、外面（軸心１から遠ざかる方向）に突出するものであって、軸心１を含む断面において前面１１１と後面１１３とはハ字状を呈している。
このとき、後面１１３は軸心１に略垂直（正確には、軸心１から放射方向の面において、軸心１から離れる程、前方に近づく）であって、アウタービット２００の後記するアウター被打撃突起２２０の前面２２１に係止するものであるため、「インナー係止面１１３」と称す。
【００２３】
（インナーくびれ部）
インナーくびれ部１２０は、アウタービット２００の後記するアウター被打撃突起２２０が侵入する円環状のスペースであって、インナー打撃突起１３０に近い位置に、インナービット１００の中心に形成された流体流路（図示しない）に連通した流体流出孔１２１が、３箇所、円周方向に等角配置されている。
【００２４】
（インナー打撃突起）
インナー打撃突起１３０は、インナー前方突起１１０の後方に配置（円周方向に３箇所、等角配置）され、インナー回転突起１４０と一体化して、両者で側面視において所定幅の略Ｌ字状を呈している。なお、説明の便宜上、インナー打撃突起１３０およびインナー回転突起１４０とをそれぞれ側面視において矩形状の範囲とする。
インナー打撃突起１３０は、軸心１に略垂直な前面１３１と、側面１３２、１３４と、後面１３３とを有し、軸心１を含む断面において、前面１３１と後面１３３とはハ字状を呈している。なお、前面１３１は軸心１に略垂直であって、後記するアウター被打撃突起２２０の後面２２３を打撃するものであるため、「インナー打撃面１３１」と称す。
【００２５】
（インナー回転突起）
インナー回転突起１４０は、インナー打撃突起１３０と一体的に形成され、インナー打撃突起１３０の後方に位置し、インナー打撃突起１３０の側面１３２に連続した側面１４２と、後面１４３と、軸心１に平行な側面１４４とを有している。
そして、インナー打撃突起１３０の後面１３３とインナー回転突起１４０の側面１４４とを２辺とする側面視において矩形状のスペース（以下、「回転伝達部」と称す）１４６が形成され、回転伝達部１４６にアウタービット２００のアウター被回転突起２４０が侵入する。そこで、側面１４４にアウター被回転突起２４０の側面２４２が当接するため、以下、側面１４４を「インナー回転面１４４」と称す。
また、回転伝達部１４６、特に、インナー打撃突起１３０の後面１３３とインナー回転面１４４とが交差する隅近くに、インナービット１００の中心に形成された流体流路（図示しない）に連通した流体流出孔１４７が設けられている。
【００２６】
（インナー外周溝）
インナー外周溝１５０は、インナー回転突起１４０の後方に形成された円環状の溝であって、インナー回転突起１４０の後面１４３とこれに所定の間隔を空けて対向するインナー後方突起１６０の前面１６１とに挟まれている。したがって、回転伝達部１４６に掘削土砂が侵入した場合に、掘削土砂の流れ出し径路として機能する。
なお、図２の（ａ）および（ｂ）において、インナー外周溝１５０がインナーくびれ部１２０と同一面内（軸心１からの距離が同一の面）に位置しているが、本発明はこれに限定するものではなく、一方を軸心１により近づけてもよい（深くしてもよい）。
【００２７】
（インナー後方突起）
インナー後方突起１６０は、インナー外周溝１５０の後方に形成され、前面１６１はインナー外周溝１５０の一方の壁を形成している。また、側面１６２、１６４は、インナー打撃突起１３０の側面１３２、１３４と円周方向で略同一位相にあり、外面１６５はインナー打撃突起１３０の外面１３５と略同一曲面内に位置している。なお、外面１６５は、後記するケーシングシュー３００のシュー径小部３３０の内面３３１と所定の隙間を空けて対向するものである。
【００２８】
（インナー後端フランジ）
インナー後方突起１６０の後端には、軸心１から離れる方向に突出するインナー後端フランジ１７０が形成されている。
インナー後端フランジ１７０の前面１７１は、ケーシングシュー３００の後端面３０２に当接し（インナービット１００が前進する際に当接し、必ずしも常時当接するものではない）、外面１７５は、後記するケーシングパイプ４００の内面に所定の間隔を空けて対向するものである。
【００２９】
（連結部）
インナー後端フランジ１７０の後に連結部１８０が設けられている。図２の（ａ）において、連結部１８０にはセレーションが形成され、図示しない掘削機（ダウンザホールハンマー等）が直接または間接的に（駆動ロッド等を介して）連結されるものである。なお、本発明は連結部１８０の形式を限定するものではなく、ネジあるいは公知の嵌合機構であってもよい。
【００３０】
（掘削土砂排出溝）
掘削土砂排出溝１９０は軸心１に平行で、円周方向に３箇所、等角配置されている。
すなわち、掘削土砂排出溝１９０は、一方のインナー前方突起１１０の側面１１２と他方のインナー前方突起１１０の側面１１４とに挟まれたインナー前方スペース１１９と、一方のインナー打撃突起１３０の側面１３２と他方のインナー打撃突起１３０の側面１３４とに挟まれたインナー中間スペース１３９と、一方のインナー後方突起１６０の側面１６２と他方のインナー後方突起１６０の側面１６４とに挟まれたインナー後方スペース１６９と、一方のインナー後端フランジ１７０の側面１７２と他方のインナー後端フランジ１７０の側面１７４とに挟まれたインナー後端スペース１７９と、を連ねた形態を呈している。
なお、図２の（ａ）および（ｂ）において、掘削土砂排出溝１９０の底面１９１は、インナーくびれ部１２０（の底）およびインナー外周溝１５０の底と同一面内（軸心１から同じ距離）に位置しているが、本発明はこれに限定するものではなく、インナーくびれ部１２０またはインナー外周溝１５０の底の一方または両方よりも軸心１に近づけてもよい（深くしてもよい）。
【００３１】
（アウタービット）
図５および図６において、アウタービット２００は、軸心１に略垂直なアウター前端面２０１と、全長に渡って略同一内径のアウター内面２０２と、アウター前端面２０１寄りの所定範囲であって、外径が大きい（厚肉の）アウター径大外面２０６と、アウター後端面２０３寄りの所定範囲であって、外径が小さい（薄肉の）アウター径小外面２０４と、アウター径大外面２０６とアウター径小外面２０４とを連結するアウターテーパー外面２０５と、を有した筒状体である。
そして、アウター内面２０２には、アウター前端面２０１からアウター後端面２０３に向かって、アウター被打撃突起２２０およびアウター被回転突起２４が形成されている。以下、それぞれについて詳細に説明する。
【００３２】
（アウター前端面）
アウター前端面２０１は軸心１に略垂直であって、複数の掘削刃２が分散して配置されている。このとき、軸心１から最も離れて配置された掘削刃２の軸心１から最も離れた点が、アウター径大外面２０６よりも軸心１から離れている。すなわち、掘削孔の内径はアウター径大外面２０６の外径よりも僅かに大きくなる。
なお、本発明は、全ての掘削刃２が同一であるものに限定するものではなく、設置位置に応じて形状や材質等が相違してもよい。また、説明の便宜上、アウタービット２００の軸心１として、インナービット１００の軸心１と同一符号を付しているのは、両者が組み立てられた際、一致する（正確には、両者のクリアランス分だけ偏位する）からである。
【００３３】
（アウター被打撃突起）
図１および図３において、アウタービット２００のアウター内面２０２に、前端面から所定の距離離れた位置に、軸心１に近づく方向に突出するアウタ被打撃突起２２０が３箇所、円周方向で所定の間隔を空けて等角配置されている。
アウター被打撃突起２２０は、前面２２１と、側面２２２、２２４と、後面２２３と、内面２２５と、を有する側面視において矩形状であって、側面視において、前面２２１および後面２２３は軸心１に垂直であって、軸心１を含む断面において、前面２２１と後面２２３とはハ字状を呈する。
【００３４】
前面２２１はインナービット１００のインナー係止面１１３が係止するものであるため、「アウター被係止面２２１」と称す。また、後面２２３はインナービット１００のインナー打撃面１３１によって打撃されるものであるため、「アウター被打撃面２２３」と称す。
また、一方のアウター被打撃突起２２０の側面２２１と他方のアウター被打撃突起２２０の側面２２４との間に形成されたスペース（以下、「アウター中間スペース」と称す）２２９を、インナービット１００のインナー前方突起１１０は通過することができる。
さらに、説明の便宜状、前面２２１とアウター被係止面２２１との間にあるアウター内面２０２を、「アウター前方円環部２１０」と称す。
【００３５】
（アウター被回転突起）
アウタービット２００のアウター内面２０２で後端面２０３に連なって、軸心１に近づく方向の突出するアウター被回転突起２４０が３箇所、円周方向で所定の間隔を空けて等角配置されている。アウター被回転突起２４０は、前面２４１と、側面２４２、２４４と、後面２４３と、内面２４５と、を有している。
このとき、側面２４２と側面２４４との中心が、アウター被打撃突起２２０の側面２２２と側面２２４との中心に、略一致している。
【００３６】
アウター被回転突起２４０は、インナービット１００の回転伝達部１４６に侵入するものであって、側面２４２にインナー回転面１４４が当接して、回転力が伝達されるものであるから、「アウター被回転面２４２」と称す。
また、一方のアウター被回転突起２４０の側面２４１と他方のアウター被回転突起２４０の側面２４４との間に形成されたスペース（以下、「アウター後方スペース」と称す）２４９を、インナービット１００のインナー前方突起１１０およびインナー打撃突起１３０（インナー回転突起１４０が一体化している）は通過することができる。
なお、アウター被打撃突起２２０の後面２２３とアウター被回転突起２４０の前面２４１との間に、インナービット１００のインナー打撃突起１３０（正確には、前面１３１と後面１３３とに挟まれた範囲）が侵入するスペースである。そして、該スペースを含む円環状の範囲を、便宜上、「アウター中間円環部２３０」と称す。
【００３７】
（ケーシングシュー）
図７において、ケーシングシュー３００は筒状体であって、前端面３０１寄りに形成された内径および外径が共に大きいシュー径大部３１０と、後端面３０２寄りに形成された内径および外径が共に小さいシュー径小部３３０と、両者を連結するシュー段差部３２０と、を有している。
シュー径大部３１０の外面３１２の外径は、アウタービット２００のアウター径大外面２０６の外径より小さくなっているから、ケーシングシュー３００が掘削孔の壁面に摺動することが防止される。
【００３８】
また、シュー径大部３１０の内面３１１の内径は、アウタービット２００のアウター径小外面２０４の外径より大きくなっている。このため、アウタービット２００後端寄りの所定範囲がケーシングシュー３００に、アウタービット２００のアウター後端面２０３がシュー段差部３２０の内面３２１に当接するまで、あるいは、ケーシングシュー３００の前端面３０１がアウタービット２００のアウターテーパー外面２０５に当接するまで侵入する。すなわち、ケーシングシュー３００（ケーシングパイプ４００が接合されている）が、前方に向かって抜け出すことがない（図１参照）。
【００３９】
（組立要領）
インナービット１００およびアウタービット２００は以上の構成であるから、以下のように両者を組み立てることができる。
インナー前方突起１１０およびインナー打撃突起１３０を、アウター後方スペース２４９を通過され、さらに、インナー前方突起１１０をアウター中間スペース２２９を通過させる。このとき、インナー打撃突起１３０はアウター中間スペース２２９を通過することができないため、インナービット１００のインナー打撃面１３１はアウタービット２００のアウター被打撃面２２３に当接する。
そこで、インナービット１００とアウタービット２００とを相対的に軸心１の回りに回転すると、インナービット１００の回転伝達部にアウタービット２００のアウター被回転突起２４０が侵入し、インナー回転面１４４にアウター被回転面２４２が当接する（バヨネット構造に同じ）。
このとき、インナービット１００のインナー係止面１１３は、アウタービット２００のアウター被係止面２２１に所定の隙間を空けて対向する。
【００４０】
（施工要領）
したがって、インナービット１００に前記当接を続ける方向に打撃力や回転力が付与されると、かかる打撃力や回転力はアウタービット２００に伝達され、掘削が実行される。
すなわち、インナー打撃面１３１とアウター被打撃面２２３との間に、前方からの掘削土砂が侵入し難くなっている。また、インナー打撃面１３１およびアウター被打撃面２２３には軸心１と略平行な方向に突出した障害物がないから、仮に、両者の間に掘削土砂が侵入しても、該掘削土砂はそこから円周方向に向かって流れ去る。
【００４１】
よって、両者は確実に当接するから、確実に掘削を実行することができる。また、掘削土砂によるインナー打撃面１３１の損傷が低減するから、インナービット１００の寿命が延長され、施工コストが安価になる。
また、インナー打撃突起１３０の後方にインナー回転突起１４０が配置され、一方、アウター被打撃突起２２０の後方にアウター被回転突起２４０が配置されているから、インナー回転面１４４とアウター被回転面２４２との間に掘削土砂が侵入し難い。よって、両者は確実に当接するから、確実に掘削を実行することができる。また、掘削土砂によるインナー回転面１４４の損傷が低減するから、インナービット１００の寿命が延長され、施工コストが安価になる。
【００４２】
さらに、前記状態で、インナービット１００をアウタービット２００から引き離す方向（後方）に移動させると、インナー打撃面１３１はアウター被打撃面２２３から離れ、一方、インナー係止面１１３がアウター被係止面２２１に当接する。
したがって、このまま、インナービット１００を後方に移動させると、これと一体化したアウタービット２００もまた、後方に移動する。すなわち、掘削途中に、インナービット１００を昇降させると、アウタービット２００も一体的に昇降するから、施工の自由度が担保され、迅速な施工を図ることができる。
なお、以上は、インナー前方突起１１０の後面１１３を係止面１１３とし、アウター被打撃突起２２０の前面２２１をアウター被係止面２２１としているが、これに替えて、インナー打撃突起１３０の後面１３３がアウター被回転突起２４０の前面２４１に当接するようにしてもよい。
【００４３】
（回収要領）
一方、組立時の回転とは反対の方向に回転すると、インナービット１００の回転伝達部からアウタービット２００のアウター被回転突起２４０が抜け出し、インナー回転突起１４０の側面１４２にアウター被回転突起２４０の側面１４４が当接する。したがって、インナー打撃突起１３０をアウター後方スペース２４９を通過し、インナー前方突起１１０は、アウター中間スペース２２９およびアウター後方スペース２４９を通過することができるから、インナービット１００をアウタービット２００から抜き出すことができる。
すなわち、アウタービット２００を掘削孔に残したまま、インナービット１００を地上に回収することができる。
【００４４】
［実施の形態２］
図８は本発明の実施形態２に係る二重管式掘削装置の構成部材を模式的に示すものであって、一部（インナービット）を示す側面図である。なお、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図８において、二重管式掘削装置２０００は実施の形態１において説明した二重管式掘削装置１０００のインナービット１００を、インナービット５００に変更したものであって、その他の構成は二重管式掘削装置１０００に同じである。
【００４５】
（インナービット）
インナービット５００は、インナー打撃突起１３０とインナー回転突起１４０とが分離している。すなわち、インナー打撃突起１３０の後面１３３とインナー回転突起１４０の前面１４１との間に所定の間隔が形成され、該間隔は円周方向に連なった環状溝（以下、「第２のインナー外周溝」と称す）１５１となっている。
したがって、インナー回転面１４４とアウター被回転面２４２との間に掘削土砂が侵入しても、該掘削土砂は、第２のインナー外周溝１５１を通過して、回転方向に逃げ去るから、インナー回転面１４４とアウター被回転面２４２との当接がより確実になり、インナー回転面１４４の損傷がさらに低減するから、インナービット１００の寿命が延長され、施工コストが安価になる。
なお、第２のインナー外周溝１５１の設置に伴って、インナー外周溝１５０を省略してもよい。
【００４６】
さらに、以上は、インナー前方突起１１０の後面１１３を係止面１１３とし、アウター被打撃突起２２０の前面２２１をアウター被係止面２２１としているが、これに替えて、インナー打撃突起１３０の後面１３３がアウター被回転突起２４０の前面２４１に当接するようにしてもよい。このとき、インナー打撃突起１３０の後面１３３とアウター被回転突起２４０の前面２４１との間に掘削土砂が侵入しても、該掘削土砂は、第２のインナー外周溝１５１を通過して、回転方向に逃げ去るから、後面１３３と前面２４１との当接がより確実になり、後面１３３（インナー係止面に相当する）の損傷が低減するから、インナービット１００の寿命が延長され、施工コストが安価になる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、掘削後に地盤中に残置されるアウタービットへの掘削刃の設置数を最少に抑えながら、掘削後に回収されるインナービットへの掘削刃の設置数を増すことができるから、各種掘削機械に取り付けられる二重管式掘削装置として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 軸心
２ 掘削刃
１００ インナービット
１０１ インナー前端面
１０２ 流体流出孔
１１０ インナー前方突起
１１１ 前面
１１２ 側面
１１３ 後面（インナー係止面）
１１４ 側面
１１５ 外面
１１９ インナー前方スペース
１２０ インナーくびれ部
１２１ 流体流出孔
１３０ インナー打撃突起
１３１ 前面（インナー打撃面）
１３２ 側面
１３３ 後面
１３４ 側面
１３５ 外面
１３９ インナー中間スペース
１４０ インナー回転突起
１４１ 前面
１４２ 側面
１４３ 後面
１４４ 側面（インナー回転面）
１４６ 回転伝達部
１４７ 流体流出孔
１５０ インナー外周溝
１５１ 第２のインナー外周溝（実施の形態２）
１６０ インナー後方突起
１６１ 前面
１６２ 側面
１６４ 側面
１６５ 外面
１６９ インナー後方スペース
１７０ インナー後端フランジ
１７１ 前面
１７２ 側面
１７３ 後面
１７４ 側面
１７５ 外面
１７９ インナー後端スペース
１８０ 連結部
１９０ 掘削土砂排出溝
１９１ 底面
２００ アウタービット
２０１ アウター前端面
２０２ アウター内面
２０３ アウター後端面
２０４ アウター径小外面
２０５ アウターテーパー外面
２０６ アウター径大外面
２１０ アウター前方円環部
２２０ アウター被打撃突起
２２１ 前面（アウター被係止面）
２２２ 側面
２２３ 後面（アウター被打撃面）
２２４ 側面
２２５ 内面
２２９ アウター中間スペース
２３０ アウター中間円環部
２４０ アウター被回転突起
２４１ 前面
２４２ 側面（アウター被回転面）
２４３ 後面
２４４ 側面
２４５ 内面
２４９ アウター後方スペース
３００ ケーシングシュー
３０１ 前端面
３０２ 後端面
３１０ シュー径大部
３１１ 内面
３１２ 外面
３２０ シュー段差部
３２１ 内面
３２２ 外面
３３０ シュー径小部
３３１ 内面
３３２ 外面
４００ ケーシングパイプ
５００ インナービット（実施の形態２）
１０００ 二重管式掘削装置（実施の形態１）
２０００ 二重管式掘削装置（実施の形態２）
【図１】
0005672435.tif 000002
【図２】
0005672435.tif 000003
【図３】
0005672435.tif 000004
【図４】
0005672435.tif 000005
【図５】
0005672435.tif 000006
【図６】
0005672435.tif 000007
【図７】
0005672435.tif 000008
【図８】
0005672435.tif 000009