(57)【要約】【課題】インナーロッドを必要とせずに削孔を形成しながらケーシングパイプを挿入し、かつ掘削終了後はビットを回収でき、掘削作業に要するコストの低減を図る。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転されつつ前進させられるケーシングパイプ１の先端部内周に挿入されるビット支持体６の先端部に掘削ビット８が軸線Ｏから偏心した中心線Ｘ回りに回動自在に支持され、ケーシングパイプ１の先端部には径方向に貫通する切欠部４が形成され、ケーシングパイプ１が正回転方向Ｔに回転させられたときに、掘削ビット８が拡径状態で切欠部４の正回転方向を向く壁面４Ｂと底面とが当接させられて掘削が行われ、かつ正回転方向Ｔとは反対の逆回転方向Ｒに回転させられたときには、切欠部４の逆回転方向Ｒを向く壁面４Ｃによって縮径状態となるように掘削ビット８が中心軸Ｘ回りに回動させられる。【選択図】図２
2008038444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転されるとともに該軸線方向先端側に前進させられる円筒状のケーシングパイプの先端部内周にビット支持体が挿入され、このビット支持体の先端部には掘削ビットが上記軸線から外周側に偏心した中心線回りに回動自在に支持されるとともに、上記ケーシングパイプの先端部には該ケーシングパイプを径方向に貫通する切欠部が形成されており、上記ケーシングパイプが掘削時の正回転方向に回転させられたときに、上記掘削ビットが上記軸線からの外径が拡径する方向に上記中心軸回りに回動させられた状態で、上記切欠部の上記正回転方向を向く壁面と先端側を向く底面とが該掘削ビットに当接させられて掘削が行われ、かつ上記ケーシングパイプが上記正回転方向とは反対の逆回転方向に回転させられたときには、上記切欠部の上記逆回転方向を向く壁面によって上記掘削ビットが、上記軸線からの外径が上記ケーシングパイプの先端部の内径よりも縮径するように上記中心軸回りに回動させられることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記ケーシングパイプの先端部には内径が一段縮径するケーシングトップが取り付けられていて、このケーシングトップに上記切欠部が形成されるとともに、上記ビット支持体の後端部外周には該ケーシングトップの内径よりも大きな外径の段部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削工具。
【請求項３】
上記ケーシングパイプの先端部の内周面には、上記切欠部の上記逆回転方向を向く壁面から上記正回転方向に向けて延びて内周側に切れ上がる凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の掘削工具。
【請求項４】
上記ビット支持体の先端部には、上記掘削ビットが収容される凹所が形成されるとともに、この凹所には、上記軸線からの外径が拡径する方向に回動させられた状態の上記掘削ビットに当接する、上記逆回転方向を向いた壁部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の掘削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカー工事、各種さく井工事、基礎杭工事などの土木工事において地盤を掘削して削孔を形成しながら該削孔にケーシングパイプを挿入するのに用いられる掘削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このように地盤を掘削しながらケーシングパイプを挿入して削孔に建て込んでゆく掘削工具として、例えば特許文献１には、中心軸線回りに回転されるデバイスの先端部外周に、上記中心軸線から偏心した回動軸線回りに回動自在に拡径ビットが取り付けられるとともに、上記デバイスの先端中央部には、上記拡径ビットよりも工具先端側に突出するようにして円盤状のパイロットビットが取り付けられており、上記拡径ビットは、その工具先端側に設けられた係合部が、上記パイロットビット側に工具後端側を向いて設けられた被係合部に係合して支持されている掘削工具が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、軸線回りに回転されるドリルロッドの先端に取り付けられる掘削工具であって、上記軸線を中心とした概略円柱状をなす工具本体の先端部に該工具本体の外周側に拡縮径可能に掘削ビットが取り付けられるとともに、この掘削ビットの先端側には、先端に切刃が突設された切削式ビットを設けてなるパイロット部が、上記軸線回りの外径が拡径した状態の上記掘削ビットの外径よりも小さくなるようにして設けられたものが提案されている。
【０００４】
このような従来の掘削工具による掘削はいわゆる二重管工法と称されるものであって、上記デバイスや工具本体はドリルロッド（インナーロッド）の先端に取り付けられてケーシングパイプ内に挿入され、このケーシングパイプの先端から突出させられた状態で掘削時の正回転方向に回転させられることにより上記拡径ビットや掘削ビットが拡径させられ、上記インナーロッドを介して軸線回りの回転力と軸線方向先端側への推力や打撃力を与えられることにより削孔を形成してゆく。
【０００５】
ここで、デバイスや工具本体はケーシングパイプに対して回転自在かつ軸線方向先端側に向けて係合させられていて上記推力や打撃力により削孔内に建て込まれてゆく。また、所定の深さまで削孔が形成されてケーシングパイプが建て込まれた後は、インナーロッドを介してデバイスや工具本体を上記正回転方向とは反対の逆回転方向に回転させることにより拡径ビットや掘削ビットが縮径させられるので、インナーロッドごとケーシングパイプ内から引き抜くことにより回収し、ケーシングパイプだけを地盤に残して基礎杭などとして使用することができる。
【特許文献１】特開２０００−１４５３４３号公報
【特許文献２】特開２００３−９７１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の掘削工具では、削孔の径に関わらずケーシングパイプとともにインナーロッドが必要となり、しかも肉厚もデバイスや工具本体に確実に回転力や推力、打撃力を伝達可能なものでなければならないため、その分の物資費用（材料費）を要するのは勿論、ケーシングパイプとともにインナーロッドを掘削工事現場にまで運搬する輸送費や管理費も必要となる。
【０００７】
また、削孔が単一のケーシングパイプやインナーロッドの長さよりも深い場合には、これらケーシングパイプやインナーロッドを継ぎ足しながら掘削を行うことになるため、この継ぎ足しに要する労力や時間も倍かかることになり、さらには掘削終了後に掘削工具をケーシングパイプ内から引き抜く際にも、継ぎ足されたインナーロッドを取り外しながら引き抜いていかなければならないので、総じて掘削作業に要するコストの増大を招き、施工費用を圧迫することになっていた。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、インナーロッドを必要とせずとも、削孔を形成しながらケーシングパイプを挿入し、かつ掘削終了後は該ケーシングパイプを残したまま回収が可能で、掘削作業に要するコストの低減を図ることが可能な掘削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるとともに該軸線方向先端側に前進させられる円筒状のケーシングパイプの先端部内周にビット支持体が挿入され、このビット支持体の先端部には掘削ビットが上記軸線から外周側に偏心した中心線回りに回動自在に支持されるとともに、上記ケーシングパイプの先端部には該ケーシングパイプを径方向に貫通する切欠部が形成されており、上記ケーシングパイプが掘削時の正回転方向に回転させられたときに、上記掘削ビットが上記軸線からの外径が拡径する方向に上記中心軸回りに回動させられた状態で、上記切欠部の上記正回転方向を向く壁面と先端側を向く底面とが該掘削ビットに当接させられて掘削が行われ、かつ上記ケーシングパイプが上記正回転方向とは反対の逆回転方向に回転させられたときには、上記切欠部の上記逆回転方向を向く壁面によって上記掘削ビットが、上記軸線からの外径が上記ケーシングパイプの先端部の内径よりも縮径するように上記中心軸回りに回動させられることを特徴とする。
【００１０】
従って、このような構成の掘削工具では、従来インナーロッドを介してデバイスや工具本体から拡径ビットや掘削ビットあるいはパイロットビット等に与えられていた回転力や推力、打撃力が、軸線回りに回転されるとともに該軸線方向先端側に前進させられるケーシングパイプの切欠部の正回転方向を向く壁面と先端側を向く壁面とから直接掘削ビットに与えられる。このため、インナーロッドをケーシングパイプ内に挿入してその先端にビット支持体を取り付けたりせずとも掘削が可能であり、所定の深さまで削孔が形成されてケーシングパイプが建て込まれた後は、ケーシングパイプを逆回転方向に回転させることによって掘削ビットが縮径させられるので、例えばビット支持体の後端部にフック等を設けておいてケーシングパイプ内を通したロープに掛止することにより、縮径した掘削ビットごとビット支持体をケーシングパイプ内を通して引き抜いて回収することができる。
【００１１】
ここで、上記ケーシングパイプの先端部に内径が一段縮径するケーシングトップを取り付けて、このケーシングトップに上記切欠部を形成するとともに、上記ビット支持体の後端部外周には該ケーシングトップの内径よりも大きな外径の段部を形成することにより、この段部をケーシングトップに係合させて、ビット支持体がケーシングパイプの先端側に抜け落ちたりするのを防ぐことができるとともに、ケーシングトップを厚肉として切欠部から掘削ビットに確実に回転力や推力、打撃力を伝達させることが可能となる。
【００１２】
また、上記ケーシングパイプの先端部の内周面に、上記切欠部の上記逆回転方向を向く壁面から上記正回転方向に向けて延びて内周側に切れ上がる凹部を形成することにより、この切欠部の逆回転方向を向く壁面によって上記軸線から外周側に偏心した中心線回りに回動させられる掘削ビットの縮径動作を円滑に行うことが可能となる。
【００１３】
さらに、上記ビット支持体の先端部に、上記掘削ビットが収容される凹所を形成するとともに、この凹所には、上記軸線からの外径が拡径する方向に回動させられた状態の上記掘削ビットに当接する、上記逆回転方向を向いた壁部を形成することにより、この壁部と切欠部の上記正回転方向を向く壁面とで拡径した掘削ビットを周方向に支持して安定した掘削を行うことができるとともに、例えばビット支持体の先端にパイロットビットを設けた場合でも、この壁部からビット支持体を介して該パイロットビットに回転力を確実に伝達して掘削を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明によればインナーロッドを要することなく削孔を形成しながらケーシングパイプを挿入して建て込むことができ、インナーロッドの物資費用や運搬費、管理費、インナーロッドを継ぎ足したり取り外したりする作業等が不要になるので、掘削作業に要するコストを大幅に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ケーシングパイプ１は、軸線Ｏを中心とした円筒状のパイプ本体２の先端に、同じく軸線Ｏを中心とする略円筒状のケーシングトップ３が溶接等により接合されて取り付けられるとともに、この先端のパイプ本体２の後端には必要に応じて同径のパイプ本体２が順次継ぎ足され、最後端のパイプ本体２には図示されない掘削装置が接続されてケーシングパイプ１全体に軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向先端側に向けた推力および打撃力とが与えられることにより、掘削時には図中に符号Ｔで示す正回転方向に回転させられつつ前進させられるようになされている。
【００１６】
ここで、ケーシングトップ３は、その先端部の外径がパイプ本体２と等しくされるとともに後端部の外径はパイプ本体２内に嵌挿可能な大きさとされ、また内径は全長に亙ってパイプ本体２の内径より小さな一定の径とされていて、図１に示すようにその後端部を最先端のパイプ本体２内に嵌挿させて取り付けられている。従って、ケーシングパイプ１の先端部内周には、このケーシングトップ３によって内径が一段小さくなる段部が形成されることになり、この段部の軸線Ｏ方向後端側を向く面すなわちケーシングトップ３の後端面３Ａは、内周側に向かうに従い先端側に傾斜するテーパ面とされている。
【００１７】
一方、このケーシングトップ３の先端部には、該ケーシングトップ３をその径方向に貫通する切欠部４が、本実施形態では軸線Ｏ回りに１８０°回転対称に２つ形成されている。この切欠部４の先端側を向く底面４Ａは軸線Ｏに垂直な平坦面とされて、ケーシングトップ３とパイプ本体２との接合部よりも先端側の、ケーシングトップ３先端部の軸線Ｏ方向略中央に位置させられている。なお、切欠部４の間に残されるケーシングトップ３の先端面も、本実施形態では軸線Ｏに垂直な平坦面とされている。
【００１８】
また、この先端面から底面４Ａに至る切欠部４の壁面４Ｂ，４Ｃは、これら先端面及び底面４Ａに垂直、すなわち軸線Ｏには平行に延びるように形成されている。このうち、掘削時のケーシングパイプ１の上記正回転方向Ｔ側を向く壁面４Ｂは、ケーシングトップ３先端部の厚さ方向全体に亙って軸線Ｏに平行な平坦面として形成されたものであって、本実施形態では径方向外周側に向かうに従い、軸線Ｏに直交する径方向に対して僅かな角度で上記正回転方向Ｔとは反対の逆回転方向Ｒ側に向かうように形成されている。
【００１９】
一方、この壁面４Ｂとは反対の上記逆回転方向Ｒを向く壁面４Ｃは、ケーシングトップ３内周側の僅かな部分を除いた外周側に形成されていて、本実施形態では外周側に向かうに従い、上記壁面４Ｂがなす角度よりも大きな角度で径方向に対して上記逆回転方向Ｒ側に向かう、軸線Ｏに平行な平坦面に形成されている。
【００２０】
さらに、この壁面４Ｃの内周端から上記正回転方向Ｔに向けては、ケーシングトップ３の内周部に凹部５が形成されており、この凹部５は、壁面４Ｃから正回転方向Ｔに向けて径方向外周側に一定の幅で凹むように延びた後、上記壁面４Ｂから間隔をあけた位置で凹曲面を描きつつ内周側に切れ上がってケーシングトップ３の内周に至るように形成されている。ここで、この凹部５の内壁面も軸線Ｏに平行な面として形成されるとともに、凹部５の先端側を向く底面は切欠部４の上記底面４Ａと面一とされている。
【００２１】
このように構成されるケーシングパイプ１内には、その後端側からビット支持体６が挿入されてその先端部がケーシングトップ３先端から突出させられる。このビット支持体６は、後端部外周に一段拡径する段部６Ａが形成された外形略多段円柱状をなすものであって、この段部６Ａの外径はケーシングトップ３の内径より大きく、かつパイプ本体２の内径よりは僅かに小さくされているとともに、この段部６Ａの先端側を向く面はケーシングトップ３の後端面３Ａと略等しい角度で内周側に向かうに従い先端側に傾斜するテーパ面とされ、またこの段部６Ａよりも先端側のビット支持体６の外径は、ケーシングトップ３の内径よりも僅かに小さく、このケーシングトップ３内周に嵌挿可能な大きさとされている。
【００２２】
さらに、このビット支持体６の先端部には凹所７が、切欠部４と同様に本実施形態では軸線Ｏ回りに１８０°回転対称に２つ形成されており、これらの凹所７に掘削ビット８が収容されている。また、本実施形態では、ビット支持体６の先端にパイロットビット９が取り付けられていて、掘削ビット８は、このパイロットビット９とビット支持体６との間に支持されて、それぞれ軸線Ｏから外周側に偏心した該軸線Ｏに平行な中心線Ｘ回りに回動自在に取り付けられ、正回転方向Ｔに回転したときには図２に示すように軸線Ｏからの外径がケーシングパイプ１の外径よりも大きくなった拡径状態で位置決めされ、かつ逆回転方向Ｒに回転したときにはやはり軸線Ｏからの外径がケーシングトップ３の内径よりも小さくなった縮径状態で位置決めされるようになされている。
【００２３】
ここで、掘削ビット８は、この中心線Ｘ回りの回動によってケーシングパイプ１の外周側に出没させられるブロック状のビット本体１０の根本部分に、中心線Ｘを中心とする円柱状の軸部１１Ａ，１１Ｂが中心線Ｘ方向先端側と後端側とに突出するように一体形成されたものであり、これらの軸部１１Ａ，１１Ｂ間にはビット本体１０内に亙って貫通孔８Ａが中心線Ｘに沿って形成されている。なお、軸部１１Ａ，１１Ｂは後端側の軸部１１Ｂが先端側の軸部１１Ａより外径が大きく、かつビット本体１０からの突出量も、ビット本体１０の先端面１０Ａからの軸部１１Ａの突出量より後端面１０Ｂからの軸部１１Ｂの突出量の方が大きくされている。
【００２４】
また、ビット本体１０の根本側には、上記軸部１１Ｂよりも半径の大きな中心線Ｘを中心とした凸円弧面状の側面１０Ｃと、この側面１０Ｃの周方向両側に滑らかに接する中心線Ｘに平行な一対の平坦面状の側面１０Ｄ，１０Ｅとが形成されている。これらの側面１０Ｄ，１０Ｅは、中心線Ｘ方向視に鋭角に交差する方向に延びるとともに、上記拡径状態において逆回転方向Ｒ側を向く側面１０Ｄが上記正回転方向Ｔ側を向く側面１０Ｅよりも径方向に長く延びてケーシングパイプ１の外径と略等しい位置に達するように、また側面１０Ｅはケーシングトップ３の内径と略等しい位置となるように配置される。
【００２５】
さらに、この側面１０Ｅの側面１０Ｃと反対側には、側面１０Ｅと鈍角に交差して上記側面１０Ｄと略平行に延びる側面１０Ｆが形成されている。ここで、図５（ａ）に示すように軸線Ｏに直交する断面において、上記ケーシングトップ３の凹部５の内半径すなわち軸線Ｏから凹部５の切り上がり部分を除いた部分までの距離（例えば、凹部５と壁面４Ｃとの交点Ｑまでの距離）Ａは、上記側面１０Ｅ，１０Ｆの交点Ｐと中心線Ｘとの距離Ｂと、中心線Ｘと軸線Ｏとの距離Ｃとの和Ｂ＋Ｃより大きくなるようにされている。
【００２６】
さらに、上記拡径状態において外周側に向けられるビット本体１０の側面１０Ｇは、概ね軸線Ｏを中心とした円筒面に沿った曲折面とされて、側面１０Ｆとは鈍角に交差させられるとともに、上記側面１０Ｄとは両側面１０Ｄ，１０Ｇとに鈍角に交差する側面１０Ｈを介して接続されている。また、ビット本体１０の先後端面１０Ａ，１０Ｂ間の幅は、上記側面１０Ｄ，１０Ｆ間の幅よりも大きく、側面１０Ｃ，１０Ｇ間の長さよりは短くされるとともに、ケーシングトップ３の切欠部４の深さよりも大きくされている。
【００２７】
そして、ビット本体１０の上記先端面１０Ａのうち、上記拡径状態においてケーシングトップ３の先端側に位置する部分には地盤を掘削するチップ１２が植設されている。本実施形態では、このチップ１２は超硬合金等の硬質材料により形成されて、上記拡径状態において正回転方向Ｔを向くすくい面１２Ａの辺稜部に切刃１２Ｂが形成された切削型のチップ１２であり、このすくい面１２Ａには後端側に向かうに従い上記逆回転方向Ｒに向かうようにすくい角が付されるとともに、先端側を向く面には切刃１２Ｂから逆回転方向Ｒに向かうに従い後端側に向かうように逃げ角が付され、従って切刃１２Ｂの刃先角は鋭角とされている。
【００２８】
また、上記すくい面１２Ａは頂点が面取りされた直角三角形状とされていて、本実施形態では複数（３つ）のこのようなチップ１２が、拡径状態におけるビット本体１０の先端面１０Ａ外周側に、上記すくい面１２Ａがなす直角三角形の向きを同じく、かつ先端面１０Ａ〜の突出高さも等しくなるようにして、軸線Ｏに対する径方向に略並ぶように植設されている。なお、拡径状態における先端面１０Ａの外周側において、こうして植設されたチップ１２の正回転方向Ｔ側と逆回転方向Ｒ側の部分は、それぞれこれら正回転方向Ｔ側と逆回転方向Ｒ側とに向かうに従い漸次後退する傾斜面とされる一方、これ以外の部分の先端面１０Ａは中心線Ｘに垂直な平坦面とされている。また、ビット本体１０の後端面１０Ｂも、拡径状態においてケーシングトップ３の先端側に位置する部分から内周側は中心線Ｘに垂直な平坦面とされ、これよりも外周側は、図１に示すように外周側に向かうに従い先端側に向かうように傾斜させられている。
【００２９】
このような掘削ビット８が収容されるビット支持体６の凹所７は、ケーシングトップ３内に嵌挿させられるビット支持体６先端部を、軸線Ｏ方向先端視において該軸線Ｏを通る一の直径線Ｌの両側を、該一の直径線Ｌと間隔をあけて平行に逆回転方向Ｒから正回転方向Ｔ側に向けて切り欠いた後、この正回転方向Ｔ側の部分で外周側に切り上がるように形成されたものであり、軸線Ｏおよび中心線Ｘに垂直な底面７Ａと、上記先端視において上記直径線Ｌに平行に延びる長い壁部７Ｂと、この壁部７Ｂより短くかつ該壁部７Ｂと鈍角に交差する方向に延びて、上記正回転方向Ｔ側で外周側に切り上がる部分に形成された逆回転方向Ｒ側を向く壁部７Ｃと、これらの壁部７Ｂ，７Ｃを滑らかに接続する凹円弧面状の壁部７Ｄとを備え、これら壁部７Ｂ〜７Ｄは底面７Ａに垂直、すなわち軸線Ｏおよび中心線Ｘと平行に延びるように形成されている。ただし、壁部７Ｂの逆回転方向Ｒ側の先端部には、該壁部７Ｂから一段凹むように段差部７Ｅが形成されている。
【００３０】
さらに、上記底面７Ａには、その正回転方向Ｔ側、より詳しくは上記先端視において上記一の直径線Ｌに直交する他の一の直径線Ｍよりも正回転方向Ｔ側に位置するように、断面円形の支持孔７Ｆが形成されており、この支持孔７Ｆの中心線が上記中心線Ｘとされるとともに、凹円弧面状の壁部７Ｄの中心もこの中心線Ｘに一致させられている。ここで、支持孔７Ｆの内径は掘削ビット８の後端側の軸部１１Ｂが嵌挿されて回転可能な大きさとされるとともに、壁部７Ｄの半径はこうして軸部１１Ｂを支持孔７Ｆに嵌挿した状態でビット本体１０の上記側面１０Ｃが摺接可能な大きさとされている。
【００３１】
そして、こうして軸部１１Ｂが支持孔７Ｆに嵌挿された掘削ビット８は、上記拡径状態では、そのビット本体１０の上記側面１０Ｅが上記壁部７Ｃに略全面的に密着するように当接させられるとともに、側面１０Ｄが、上記先端視に上記他の一の直径線Ｍよりも正回転方向Ｔ側に位置して、ケーシングトップ３の上記壁面４Ｂが軸線Ｏに直交する径方向に対してなす角度と等しい角度で外周側に向かうに従い上記逆回転方向Ｒ側に向かうように延び、かつ上記他の一の直径線Ｍとは平行に延びるように配設される。また、縮径状態では、この側面１０Ｄが壁部７Ｂ側に密着するように当接させられて、上記先端視にビット本体１０が図４に示すようにケーシングトップ３の内周よりも外側にはみ出ないように凹所７に収容される。
【００３２】
なお、凹所７の外周側開口部の周方向の幅は、ケーシングトップ３の切欠部４の周方向の幅よりも小さくされている。また、凹所７の底面７Ａからの支持孔７Ｆの深さは、ビット本体１０の後端面１０Ｂからの軸部１１Ｂの突出量より僅かに大きくされている。さらに、この底面７Ａからビット支持体６後端側の上記段部６Ａまでの軸線Ｏ方向の距離は、ケーシングトップ３の上記切欠部４の底面４Ａから該ケーシングトップ３の上記後端面３Ａまでの軸線Ｏ方向の距離よりも長くされていて、これらの底面４Ａ，７Ａを軸線Ｏ方向に一致させた状態で、後端面３Ａと段部６Ａとの間には図１に示すように僅かな隙間が画成される。
【００３３】
一方、このような凹所７が本実施形態では２つ軸線Ｏに対して１８０°回転対称に形成されることにより、ビット支持体６の先端部にはこれらの凹所７の間に、上記先端視に上記一の直径線Ｌに沿って軸線Ｏから一定幅で延びて外周側両端部で幅広となる凸壁部６Ｂが形成されることになり、この凸壁部６Ｂに上記パイロットビット９が取り付けられている。このパイロットビット９は、上記一の直径線Ｌに沿って延びるビット本体１３の両端部に、上記正回転方向Ｔ側には、一方の凹所７の壁部７Ｂに形成された上記段差部７Ｅに嵌合可能な板状部１３Ａが後端側に向かって延びるように、また上記逆回転方向Ｒ側には、上記先端視において扇状に延びる支持部１３Ｂが他方の凹所７の上記支持孔７Ｆ先端側を覆うように、それぞれビット本体１３と一体に形成されたものであって、上記段差部７Ｆに嵌合した板状部１３Ａがボルト止めされることで凸壁部６Ｂに取り付けられる。
【００３４】
そして、この取付状態において、板状部１３Ａの正回転方向Ｔ側を向く面は上記壁部７Ｂと面一とされるとともに、支持部１３Ｂの後端面は軸線Ｏおよび中心線Ｘに垂直とされて、対向する凹所７の底面７Ａとの間に掘削ビット８のビット本体１０が嵌合して挟み込まれ、さらにこの後端面には上記中心線Ｘを中心とした断面円形の支持孔１３Ｃが形成されていて、この支持孔１３Ｃに掘削ビット８先端側の軸部１１Ａが回転自在に嵌挿される。また、ビット本体１３の上記一の直径線Ｌに沿った部分は、軸線Ｏ周辺を除いて内周側が外周側より一段突出した段状部に形成されて、これらの段状部には掘削ビット８と同様の切削型のチップ１２が複数（本実施形態では５つずつ）、それぞれの段状部ごとにその突出高さを揃えて径方向に並ぶように植設されている。
【００３５】
なお、図１に示すように、ビット支持体６にはその後端から軸線Ｏに沿って先端側に向けブロー孔６Ｃが穿設されており、このブロー孔６Ｃは途中で縮径して凸壁部６Ｂ内を延び、さらにパイロットビット９のビット本体１３内に連通するとともに分岐して、該ビット本体１３先端の軸線Ｏ近傍に開口させられている。また、このブロー孔６Ｃは縮径する手前で、先端外周側に向けて斜めに分岐して凹所７の底面７Ａの逆回転方向Ｒ側の部分にそれぞれ開口させられる一方、上記中心線Ｘと直交する軸線Ｏの直径方向にも分岐してビット支持体６の段部６Ａより先端側の外周面に開口させられるとともに、この分岐した孔からさらに中心線Ｘに沿って分岐して、支持孔７Ｆの底面から掘削ビット８の貫通孔８Ａを通ってパイロットビット９の支持孔１３Ｃに至り、次いでこの支持孔１３Ｃ底面から支持部１３Ｂ内を先端側に延びた後外周側に曲折して、拡径状態における掘削ビット８の上記チップ１２の正回転方向Ｔ側に向けて開口させられている。
【００３６】
このように構成された掘削工具において、ビット支持体６は、掘削ビット８を縮径した状態でケーシングパイプ１の後端側から挿入され、凹所７が周方向に切欠部４に臨んで互いの底面４Ａ，７Ａが面一となるように、その先端部がケーシングトップ３先端に突出させられ、さらに掘削ビット８が中心線Ｘ回りに正回転方向Ｔ側に回動してケーシングトップ３の切欠部４から外周側に突出させられて、ビット本体１０の側面１０Ｅが凹所７の壁部７Ｃに当接したところで位置決めされる。次いで、ケーシングパイプ１を正回転方向Ｔに回転させて切欠部４の壁面４Ｂを掘削ビット８のビット本体１０の逆回転方向Ｒ側を向く側面１０Ｄに当接させることにより、図２に示したように掘削ビット８はそのビット本体１０が側面１０Ｄ，１０Ｅを上記壁面４Ｂと凹所７の壁部７Ｃに当接させて挟み込まれるように拡径状態で支持される。
【００３７】
そこで、この拡径状態においてケーシングパイプ１を正回転方向Ｔに回転させつつ、軸線Ｏ方向先端側に推力と必要に応じて打撃力とを与えることによってケーシングパイプ１を前進させて掘削を行うことにより、掘削ビット８が拡径状態のままビット支持体６およびパイロットビット９とともにケーシングパイプ１と一体に回転させられるとともに、切欠部４の底面４Ａと掘削ビット８のビット本体１０の後端面１０Ｂとが当接して推力および打撃力が掘削ビット８に伝達され、さらにこの推力および打撃力は、ビット本体１０の先端面１０Ａがパイロットビット９のビット本体１３における支持部１３Ｂ後端面に当接することで該パイロットビット９にも伝達され、これら掘削ビット８とパイロットビット９とに植設されたチップ１２によってケーシングパイプ１の外径よりも大きな削孔が形成される。
【００３８】
なお、この掘削時には、ケーシングパイプ１内を通して先端側にエアが送り込まれ、このエアはビット支持体６に形成されたブロー孔６Ｃからそれぞれ分岐してパイロットビット９や凹所７の底面７Ａから噴出させられ、掘削時に生じたくり粉を除去する。また、こうして除去させられたくり粉はケーシングパイプ１外周と削孔内周との間の間隙から排出される。また、ケーシングパイプ１から掘削ビット８、パイロットビット９、およびビット支持体６に過大な打撃力等が与えられても、ビット支持体６の段部６Ａがケーシングトップ３の後端面３Ａに当接したところでこれらビット支持体６、掘削ビット８、パイロットビット９の前進は拘束され、ケーシングトップ３から先端側に抜け外れるようなことはない。
【００３９】
こうして所定の深さまで削孔が形成されてケーシングパイプ１が挿入されたなら、ケーシングパイプ１を逆回転方向Ｒに回転させて、図３に示したように切欠部４の逆回転方向Ｒ側を向く壁面４Ｃを掘削ビット８のビット本体１０の側面１０Ｆに当接させ、さらにケーシングパイプ１を逆回転方向Ｒに回転させることで、図４に示したように掘削ビット８を縮径状態としてビット支持体６の凹所７に収納する。ここで、この掘削ビット８を縮径させる場合を図５によってさらに詳述すると、図３に示した状態からケーシングパイプ１を逆回転方向Ｒに回転させることにより、上記距離Ａが距離Ｂ＋Ｃよりも大きくされているので、図５（ａ）に示すように上記壁面４Ｃと凹部５との交点Ｑがビット本体１０の側面１０Ｆに当接してビット本体１０が中心線Ｘ回りに逆回転方向Ｒに回転させられる。
【００４０】
さらに、そのままケーシングパイプ１を回転させると、図５（ｂ）に示すように上記交点Ｐが凹部５内に収容されながらもビット本体１０が逆回転方向Ｒに回転し続け、図５（ｃ）に示すように交点Ｐがビット支持体６の先端部の外径よりも内周側に位置したところで、凹部５とケーシングトップ３内周面との交点Ｓ部分がビット本体１０の側面１０Ｆに当接させられるので、さらにケーシングパイプ１を逆回転方向Ｒに回転させることにより、ビット本体１０が上記交点Ｓ部分によって内周側に押し込まれて、図４に示したようにビット本体１０がビット支持体６の先端部の外径よりはみ出すことなく内周側に収容された縮径状態となる。
【００４１】
従って、この縮径状態でビット支持体６ごと掘削ビット８およびパイロットビット９を後退させてケーシングパイプ１から引き抜くことにより、ケーシングパイプ１だけを削孔内に残して建て込んだ状態とすることができる。なお、こうしてビット支持体６、掘削ビット８およびパイロットビット９を引き抜くには、例えばビット支持体６の後端に図示しないフックやＩボルト等の被掛止部を設けておくとともに、掘削終了後に、この被掛止部を掛止可能な掛止手段を先端に備えたロープ等をケーシングパイプ１内に挿入して被掛止部に掛止したり、あるいはビット支持体６を吸着等により直接掛止可能なマグネット等の掛止手段を先端に備えたロープ等をケーシングパイプ１内に挿入したりして、縮径状態の掘削ビット８を後端側に引っ張って後退させるようにすればよい。
【００４２】
従って、上記構成の掘削工具によれば、ケーシングパイプ１先端のケーシングトップ３に形成された切欠部４の底面４Ａと壁面４Ｂから掘削ビット８やパイロットビット９のビット本体１０，１３に回転力と推力、打撃力を与えて掘削を行うことができるので、従来のようにインナーロッドを要することなく、削孔を形成するとともに該削孔内にケーシングパイプ１を挿入してゆくことができ、また掘削終了後はケーシングパイプ１の逆回転によって掘削ビット８を縮径させ、ビット支持体６ごと引き抜いて回収することができる。このため、インナーロッド自体に要する物資費用や、その管理費、インナーロッドを掘削現場に搬送するための運搬費等を削減することができるとともに、掘削時にこのインナーロッドを継ぎ足したり、掘削終了後は継ぎ足したインナーロッドを取り外してビットを回収したりする作業も不要となり、掘削作業に要するコストや労力、時間を大幅に低減することが可能となる。
【００４３】
また、こうしてインナーロッドを用いずとも、本実施形態ではビット支持体６の後端部に段部６Ａが形成されるとともに、ケーシングパイプ１の最先端のパイプ本体２には内径が一段縮径するケーシングトップ３が取り付けられていて、上記段部６Ａがケーシングトップ３の後端面３Ａに当接することでビット支持体６や掘削ビット８、パイロットビット９の脱落が防止されるので、円滑な掘削を促すことができる。しかも、こうして内径が一段縮径することによりケーシングトップ３はパイプ本体２より厚肉とされ、こうして厚肉とされたケーシングトップ３に切欠部４が形成されて、掘削ビット８に回転力や推力、打撃力を伝達する底面４Ａや壁面４Ｂが形成されるので、これら回転力や推力、打撃力を確実に掘削ビット８やパイロットビット９に伝達して効率的な掘削を行うことが可能となる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、このケーシングトップ３の内周面に、上記切欠部４の逆回転方向Ｒ側を向く壁面４Ｃから正回転方向Ｔに向けて延びて内周側に切れ上がる凹部５が形成されており、掘削ビット８を縮径させる際には図５に示したようにこの凹部５によって円滑な縮径操作を行うことが可能となる。すなわち、掘削ビット８のビット本体１０は上述のように軸線Ｏから偏心した中心線Ｘ回りに回動して拡・縮径させられるので、ビット本体１０の根本部分でも上記交点Ｐ部分は縮径する際に一旦ビット支持体６の先端部の外径よりも外側にはみ出してから内周側に押し込まれることになる。
【００４５】
従って、このような凹部５が形成されずに、例えば壁面４Ｃが平坦面のままケーシングトップ３の内周にまで達していると、ケーシングパイプ１を逆回転方向Ｒに回転させた際に該壁面４Ｃがビット本体１０の側面１０Ｅに当接して引っ掛かり、それ以上逆回転させることができなくなるおそれが生じるが、こうして凹部５を形成しておいて、特にその内半径すなわち上記距離Ａを、中心線Ｘと交点Ｐ間の距離Ｂおよび軸線Ｏと中心線Ｘ間の距離Ｃの和Ｂ＋Ｃより大きくしておくことにより、上記交点Ｑを含めた壁面４Ｃが側面１０Ｅに当接するのを防いで交点Ｐを凹部５内に収容しつつ、確実に掘削ビット８を縮径させることが可能となる。
【００４６】
ただし、例えば拡径状態において上記交点Ｐがケーシングトップ３の内径よりも内周側にあって、縮径の際にビット本体１０が逆回転方向Ｒ側に回動させられてもこの点Ｐがケーシングトップ３の内径よりも外周にはみ出すことがないような場合には、このような凹部５を設けずに切欠部４の逆回転方向Ｒ側を向く壁面４Ｃがそのままこのケーシングトップ３の内径にまで達するようにされていてもよい。また、本実施形態では上記壁面４Ｃが外周側に向かうに従い逆回転方向Ｒに向かう平坦面状とされているが、縮径の際に掘削ビット８を押し込むのは上記交点Ｑ部分であるので、この交点Ｑ部分に必要な強度が確保されていれば、壁面４Ｃは逆に外周側に向かうに従い正回転方向Ｔ側に向かう面とされていてもよい。これは、壁面４Ｂについても同様であって、掘削時にケーシングパイプ１を正回転方向Ｔに回転させた際にその回転力が確実に掘削ビット８に伝達可能であれば、壁面４Ｂも例えば軸線Ｏに対する径方向に延びていたり、外周側に向かうに従い逆回転方向Ｒ側に延びる面とされていてもよい。
【００４７】
さらに本実施形態では、ビット支持体６の先端部に掘削ビット８が収容される凹所７が形成されていて、拡径状態において掘削ビット８はそのビット本体１０の側面１０Ｅがこの凹所７の逆回転方向Ｒ側を向く壁部７Ｃに当接させられて位置決めされており、掘削時にケーシングパイプ１から切欠部４の上記壁面４Ｂを介して掘削ビット８に与えられる正回転方向Ｔへの回転力を、この壁部７Ｃによって確実に受け止めて掘削ビット８を支持することができるので、一層安定した掘削を行うことが可能となる。この点、例えば掘削ビット８の軸部１１Ａや軸部１１Ｂに凸部を設けるとともに、支持孔１３Ｃや支持孔７Ｆには周方向に所定の範囲でこの凸部を収容可能で、かつ該凸部が当接する壁面を備えた凹部を形成しておいて、この凸部の当接により掘削ビット８の位置決めを行う用にすることも可能ではあるが、この場合には該凸部や軸部１１Ａ，１１Ｂへの負担が大きくなって破損を招いたりするおそれがあるのに対し、本実施形態では壁部７Ｃによって比較的大きな当接面積を確保して上記回転力を受け止めることが可能となる。
【００４８】
ただし、これについても、例えばビット支持体６の先端部に凹所７やパイロットビット９を設けることなく、複数の掘削ビット８を軸線Ｏから偏心した中心線Ｘ回りに一方向に回転させることで、掘削ビット８の側面同士が当接して位置決めされることにより、その外径がケーシングパイプ１よりも拡径した状態とされ、かつこれとは反対向きに掘削ビット８を回転させることで、やはり掘削ビットの側面同士が拡径状態とはずれて当接することにより、その外径がケーシングパイプ１先端部（ケーシングトップ３）の内径よりも縮径した状態とされる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の拡径状態における軸線Ｏ方向先端側から見た正面図である。
【図３】図１に示す実施形態の縮径時に壁面４Ｃが側面１０Ｆに当接した状態における軸線Ｏ方向先端側から見た正面図である。
【図４】図１に示す実施形態の拡径状態における軸線Ｏ方向先端側から見た正面図である。
【図５】図３に示す状態から図４に示す縮径状態に至る、図１のＺ断面（軸線Ｏよりも上側）に相当する説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  ケーシングパイプ
３  ケーシングトップ
４  切欠部
４Ａ  切欠部４の底面
４Ｂ，４Ｃ  切欠部４の壁面
５  凹部
６  ビット支持体
６Ａ  段部
７  凹所
７Ａ  凹所７の底面
７Ｂ〜７Ｄ  凹所７の壁部
８  掘削ビット
９  パイロットビット
１０，１３  ビット本体
１２  チップ
【図１】
2008038444.tif 000003
【図２】
2008038444.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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