(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸線上に正逆回転自在及び推進後退自在に備えたボーリング用の回転駆動軸、排土オーガ、エアーハンマー、削進ビット、及び鋼管を回転推進し地盤をボーリングして鋼管を埋設するように備えた管埋設用ボーリング装置の削進ビットであり、前記削進ビットは、その正面円形の上下対象位置に正面略方形乃至長方形の１対の回動ビットを枢軸をもってその先端が前方設定角度回動自在即ち拡開縮小回動自在に備えたものである、管埋設用ボーリング装置の削進ビットにおいて、
上記１対の回動ビットを拡開状態として削進ビットを回転推進して行う削進時に、一方の回動ビットの先端の回転軌跡の径が他方の回動ビットの先端の回転軌跡の径より大になるように、一方の回動ビットの先端を他方の回動ビットの先端よりも設定寸法突出して備えたものであり、
前記一方の回動ビットの先端を修正目的方向に合わせ設定角度宛往復して正逆回転し設定角度部分の地盤をオーバーカットしつつ削進ビットを推進し、削進ビットを推進抵抗が小で推進が容易なオーバーカット方向へ自動的に誘導することによって、削進ビットのボーリング方向を目的方向へ自在に修正制御するように備えたことを特徴とする、
管埋設用ボーリング装置の削進ビット。
【請求項２】
削進ビットの１対の回動ビットの一方の回動ビットを、その先端が削進ビットの正面円形の円周線から設定寸法突出した長さであると共に他方の回動ビットの長さより設定寸法長く形成したものであり、また、他方の回動ビットを、その先端が削進ビットの正面円形の円周線から設定寸法突出した長さであると共に一方の回動ビットの長さより設定寸法短く形成したものであって、一方の回動ビットと他方の回動ビットの長さの差の部分が削進ビットによるボーリング時にオーバーカットされるように備えたものであることを特徴とする、請求項１の管埋設用ボーリング装置の削進ビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
同一軸線上に正逆回転自在及び推進後退自在に備えたボーリング用の回転駆動軸、排土オーガ、エアーハンマー、削進ビット、及び鋼管を回転推進し地盤をボーリングして鋼管を埋設するように備えた管埋設用ボーリング装置の削進ビットであり、前記削進ビットは、その正面円形の上下対象位置に正面略方形乃至長方形の１対の回動ビットを枢軸をもってその先端が前方設定角度回動自在即ち拡開縮小回動自在に備えたものである、管埋設用ボーリング装置の削進ビットにおいて、
【０００２】
一方の回動ビットの先端の回転軌跡の径が他方の回動ビットの先端の回転軌跡の径より大になるように、一方の回動ビットの先端を他方の回動ビットの先端よりも設定寸法突出して備え、もって、ボーリング方向を目的方向へ修正するときに、前記一方の回動ビットの先端を設定角度宛往復して正逆回転して設定角度部分の地盤をオーバーカットしつつ削進ビットを推進し、削進ビットを推進抵抗が小で推進が容易なオーバーカット方向へ自動的に誘導することによって、削進ビットのボーリング方向を目的方向へ自在に修正制御するように備えたことを特徴とする、管埋設用ボーリング装置の削進ビットを提供する。
【０００３】
【従来技術の課題】
上下水道、ガス、電気電話線、その他の各種の管を地中に埋設工事する場合、特に、都市市街地においては地表、道路等を開削せず、また道路交通を遮断せずに行うことが必要とされており、よって、通常、道路脇等に発進立杭を設け、該坑内にボーリング装置を設置して削進埋設を行っている。
【０００４】
［従来例１］
先に本願の出願人、発明者が特許出願し特許権を取得した特開平０４−２４７１９６号「方向制御削進法及び偏心刃部付ビット」（特願平３−０２６９４２号・特許第２７２１９３６号・平成９年１１月２８日登録）は、先端にビット（削進ビット）を取付けた鋼管若しくはオーガによる地中削進工法において、該ビットの刃部の円周の一部に他の刃部に対して偏心した偏心刃部を形成し、該偏心刃部を削進目的方向を中心として設定円弧角度間を往復回転して該目的方向をオーバーカットすることによって、削進方向を目的方向へ誘導制御するようにしたことを特徴とし、ビットの刃部の円周の一部に他の刃部に対して偏心した偏心刃部を形成し、若しくは、ビットの通常の刃部の外円周の一部に突出刃を付設して偏心刃部を形成したことを特徴とする発明であって、現在も有効に実施しているものである。
然るところ、近時、本願出願人が使用する削進ビットは、下記従来例２のような、正面円形の上下対象位置に正面略方形乃至長方形の１対の回動ビットを枢軸をもってその先端が前方設定角度回動自在即ち拡開縮小回動自在に備えた削進ビットが中心になってきているが、前記削進ビット（従来例１）の発明を下記削進ビット（従来例２）に適用することは困難であり、また、下記削進ビット（従来例２）による削進方向修正には下記のような課題があるため、本願発明によってその課題を解決したものである。
【０００５】
［従来例２］
先に本願の出願人、発明者が特許出願した特開２００１−３２６６６号（特願平１１−２１００３６号）「地盤のボーリング装置の削進ビット」は、削進ビットの正面円形の上下対象位置に正面略方形乃至長方形の１対の回動ビットを枢軸をもってその先端が前方設定角度回動自在即ち拡開縮小回動自在に備えたものであり、削進ビットの正面を、該正面の例えば一方の回動ビットの上端（原点）を中心として前方へ突出すると共に該上端から下端に向かって後退した状態に傾斜した傾斜面に形成し、前記上端（原点）を目的修正削進方向（例、１２時方向）に合わせ、該点Ｐを中心として設定角度（例、３０°〜９０°）正逆回転を繰り返しつつ推進すると、削進ビットの傾斜面がその傾斜方向（１２時方向）へ偏って削進されることを利用して、目的修正方向へ自在に削進することを特徴とするものである。（図６参照）
【０００６】
ところが、図６において、上記従来の削進ビット１が、傾斜面１７によって原点Ｐ方向へ偏って削進する方式が有効に実施できる場合、即ち、該削進ビットが目的修正方向へ偏って削進されるのは、主として、傾斜した削進ビット１の面１７と対面地盤とが面同志で衝突して削進ビットの傾斜面の前進が地盤面で阻止（抵抗）されるため、前進の容易な傾斜線に沿った方向（例、１２時方向）へ自動的に誘導されるためであるが、ここで、上記阻止抵抗が小な地盤、例えば水分の多い軟弱な地盤、砂、砂利、礫等の地盤で方向修正削進する場合に、上記の地盤側の抵抗、ガイド作用が削進ビットに対して効果的に発生しない場合があり、よって、削進方向修正が有効に行われ難い課題があった。
【０００７】
【発明による課題の解決】
そこで、本発明は、上記従来例２方式の特徴が修正方向削進を、削進ビットを傾斜面の上端（原点Ｐ）を中心として設定角度正逆回転及び推進することにより、削進ビットを「推進の容易な方向（傾斜方向、即ち目的修正方向）へ自動的に誘導する」ことによって行う点にあることに着目すると共に、
【０００８】
ここで、発想を転換して、上記従来例１方式の特徴である、削進ビットの外周の一部を突出して備えてオーバーカットする点に着目して、削進ビットにおける一方の回動ビットの先端部を他方の回動ビットの先端部よりも設定寸法突出して備え、該一方の回動ビットを目的修正方向を中心として設定角度正逆回転することにより、設定角度間の地盤を他方の回動ビットによる掘削より大な径に掘削したオーバーカット部分を意図的に形成するようにし、削進ビットがオーバーカットにより地盤が破壊され軟弱になったために「推進が容易になったそのオーバーカット方向へ自動的若しくは自然に誘導される」ことを利用して、削進ビットをオーバーカット方向、即ち、目的修正方向へ自在に制御削進できるようにして、従来の課題を解決したものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
即ち、本発明は、同一軸線上に正逆回転自在及び推進後退自在に備えたボーリング用の回転駆動軸、排土オーガ、エアーハンマー、削進ビット、及び鋼管を回転推進し地盤をボーリングして鋼管を埋設するように備えた管埋設用ボーリング装置の削進ビットであり、前記削進ビットは、その正面円形の上下対象位置に正面略方形乃至長方形の１対の回動ビットを枢軸をもってその先端が前方設定角度回動自在即ち拡開縮小回動自在に備えたものである、管埋設用ボーリング装置の削進ビットにおいて、
【００１０】
上記１対の回動ビットを拡開状態として削進ビットを回転推進して行う削進時に、一方の回動ビットの先端の回転軌跡の径が他方の回動ビットの先端の回転軌跡の径より大になるように、一方の回動ビットの先端を他方の回動ビットの先端よりも設定寸法突出して備えたものであり、
【００１１】
前記一方の回動ビットの先端を修正目的方向に合わせ設定角度宛往復して正逆回転し設定角度部分の地盤をオーバーカットしつつ削進ビットを推進し、削進ビットを推進抵抗が小で推進が容易なオーバーカット方向へ自動的に誘導することによって、削進ビットのボーリング方向を目的方向へ自在に修正制御するように備えたことを特徴とする、管埋設用ボーリング装置の削進ビットによって課題を解決したものである。
【００１２】
【実施例】
図１〜図５を参照。
図５は実施例管埋設用ボーリング装置であり、ベース６に回転手段Ａ、Ｂを各正逆回転自在に備え、回転手段Ａで削進ビット１の後端にその先端を回転自在に連結した鋼管２（先頭の鋼管２の先端にクラウンビット２ａを取付けた）を回転駆動し、回転手段Ｂで鋼管２内の中心軸線上に備えた回転駆動軸３、排土オーガ３ａ、エアーハンマー４、及び削進ビット１を回転駆動し、推進架台５にベース６を推進手段７で前進後退動するように備えたものであり、
回転駆動軸３による削進ビット１の回転、削進とエアーハンマー４の地盤を粉砕削進する衝撃力を共働すること、排土オーガ３ａで排土すること、鋼管２の逆回転を上記削進と共働すること等を、自在に制御して地盤の削進及び鋼管の埋設を行うようにしたものであって、
【００１３】
前記削進ビット１を、その円形正面の中心線上の中心部に設定間隔をおいた上下対称位置に形成した正面略方形の凹部８、８内に、正面略方形の１対の回動ビット１ａ、１ｂを、夫々の平面状の背面９、左右側面１０、１１と各凹部８、８の平面状の背面９、左右側面１０、１１を密に嵌合すると共に、回動ビット１ａ、１ｂの底面の軸孔を中心とした円弧状凸面１２と凹部８、８の底面の軸孔を中心とした円弧状凹面１３を密に嵌合し、両者の連通した軸孔に枢軸１４を嵌挿して、各回動ビット１ａ、１ｂを枢軸１４を中心として前方へ設定角度回動自在に備えたものであり、（図２、図３）
【００１４】
また、回動ビット１ａ、１ｂを凹部８、８に嵌合した状態即ち拡開状態でその先端が鋼管２の外径より外方にあるようにして、削進ビット１の回転駆動で鋼管２の外径より大径の掘削孔１５を削進するように備え、
【００１５】
回動ビット１ａ、１ｂを枢軸１４を中心として前方へ設定角度回動した状態即ち縮小状態でその先端が鋼管２の内径より内方にあるようにして、削進ビット１を鋼管２内に引戻した状態の鋼管２のクラウンビット２ａによる削進及び削進ビット１の発進坑１６内への引戻し交換補修等を自在に行えるように備えたものである。
【００１６】
然して、本発明は、上記管埋設用ボーリング装置の削進ビットにおいて、１対の回動ビット１ａ、１ｂを拡開状態として削進ビットを回転推進して行う削進時に、一方の回動ビット１ａの先端の回転軌跡Ｇ１の径が他方の回動ビット１ｂの先端の回転軌跡Ｇ２の径より大になるように、一方の回動ビット１ａの先端を他方の回動ビット１ｂの先端よりも設定寸法突出して備えたものであり、
【００１７】
即ち、図示例では、一方の回動ビット１ａを、その先端が削進ビット１の正面円形の円周線から設定寸法突出した長さであると共に他方の回動ビット１ｂの長さより設定寸法長く形成し、また他方の回動ビット１ｂを、その先端が削進ビット１の正面円形の円周線から設定寸法突出した長さであると共に一方の回動ビット１ａの長さより設定寸法短く形成して、一方の回動ビット１ａと他方の回動ビット１ｂの長さの差の部分が削進ビット１によるボーリング時にオーバーカットＥされるように備えたものであって、
【００１８】
前記一方の回動ビット１ａを修正目的方向Ｆに合わせたのち、該回動ビット１ａを設定角度（例、３０〜９０°位）往復して正逆回転して設定角度部分の地盤１９をオーバーカットＥしつつ削進ビット１を推進し、削進ビット１が推進抵抗が小で推進が容易なオーバーカットＥ方向へ自動的に誘導されることを利用して、削進ビット１のボーリング方向を目的方向へ自在に修正制御できるように備えたものである。
【００１９】
【作用及び効果】
直線削進中に、目的方向、例えば図１のように１２時方向へ削進方向を修正する必要が生じた場合、一旦、通常の削進を停止したのち、削進ビット１の一方の回動ビット１ａの中心を目的方向Ｆ（例、１２時方向）に合わせ、その位置を中心として一方の回動ビット１ａ（削進ビット）を設定角度（３０〜９０°位）正逆回転を繰り返しつつ推進して、一方の回動ビット１ａで設定角度間をオーバーカットＥする。
【００２０】
この場合、当然削進ビット１全体（他方の回動ビット１ｂを含む）を上記設定角度正逆回転及び推進するが、一方の回動ビット１ａ以外の部分の回転軌跡Ｇ２は鋼管２等の外径と同じか若しくは僅かに大な位に設定されており、一方の回動ビット１ａの回転軌跡Ｇ１の径より設定寸法小に設定されているため、その径の差の寸法がオーバーカットＥされることになる。
【００２１】
よって、削進ビット１は自動的若しくは自然に推進抵抗の小なオーバーカットＥ方向、即ち目的修正方向Ｆに向かって誘導されることになって、削進方向の修正が有効に行われる。
【００２２】
上記の一方の円動ビット１ａによる設定角度間オーバーカットは、地盤の種類及び硬軟に影響されることなく行うことができるので、従来と異なり、如何なる地盤の削進においても自在に方向修正削進ができる優れた効果がある。
【００２３】
また、本発明は、一方の回動ビット１ａを他の部分（削進ビット１の正面円形部、他方の回動ビット１ｂ）より設定寸法突出して備えるだけであって、削進ビットの１部品である一方の回動ビット１ａの部分的変更だけで済むため、削進ビット全体のコストに影響することなく実施できる大きな経済的利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）は本発明の実施例削進ビット（一方の回動ビット１ａによる突出部分形成）の正面略図、（ロ）は（イ）の側面図、（ハ）は（イ）の削進ビットのボーリング時の回転説明図、（二）は（ハ）の突出部分とその他の部分の回転軌跡と地盤の掘削範囲を示す図、（ホ）は方向修正時の（イ）の設定角度正逆回転の説明図、（ヘ）は（ホ）の突出部分の設定角度正逆回転の回転軌跡とその他の部分の回転軌跡、及び突出部分による地盤の目的修正方向オーバーカット範囲を示す図。
【図２】一方の回動ビット１ａと他方の１ｂを備えた実施例削進ビット（図１、図５）の一部断面拡大側面図。
【図３】図２の正面図。
【図４】図２の一方の回動ビット１ａと他方の１ｂを前方回動（縮小）して鋼管内に引戻した状態の図。
【図５】本発明削進ビットを使用する実施例管埋設用ボーリング装置の構成概略を示す図。
【図６】従来例２の管埋設用ボーリング装置における、削進ビットの傾斜面による目的方向修正方式の説明図。
【符号の説明】
Ａ    回転手段
Ｂ    回転手段
Ｃ    中心軸線
Ｃ１  偏心
Ｄ    突出部分
Ｅ    オーバーカット
Ｆ    目的修正方向
Ｇ１  回転軌跡（突出部分、回動ビット１ａ）
Ｇ２  回転軌跡（その他の部分、回動ビット１ｂ）
Ｐ    原点
θ    設定傾斜角度
１    削進ビット
１ａ  一方の回動ビット
１ｂ  他方の回動ビット
２    鋼管
２ａ  クラウンビット
３    回転駆動軸
３ａ  排士オーガー
４    エアーハンマー
５    推進架台
６    ベース
７    推進手段
８    凹部
９    背面
１０  左側面
１１  右側面
１２  円弧状凸面
１３  円弧状凹面
１４  枢軸
１５  掘削孔
１６  発進坑
１７  傾斜面
１８  取付板
１９  地盤
２０  排土孔
２１  排出孔
２２  ターゲット
２３  トランシット
２４  モーター
２５  ギヤ
【図１】
0004626788.tif 000002
【図２】
0004626788.tif 000003
【図３】
0004626788.tif 000004
【図４】
0004626788.tif 000005
【図５】
0004626788.tif 000006
【図６】
0004626788.tif 000007