(57)【要約】【課題】ケーシングパイプを伴う掘削に続いて同径の第２の掘削孔をケーシングパイプを伴わずに行うことができ、同じ外径の建て込み部材を挿入する場合にはケーシングパイプやリングビットの径を小さくでき、リングビットの脱落を生じない掘削工具および掘削工法を提供する。【解決手段】ケーシングパイプ１の先端部にリングビット４が、軸線Ｏ回りに回転自在に挿入されるとともに、係止手段７によって軸線Ｏ方向先端側に係止されつつ軸線Ｏ方向に進退可能に取り付けられ、ケーシングパイプ１内にはインナービット５が挿入されてケーシングパイプ１とリングビット４に先端側に向けて当接可能、リングビット４に対しては係合手段によって軸線Ｏ回りに係合可能とされ、係止手段７には、リングビット４をケーシングパイプ１に対して先端側に抜脱する抜脱機構８が備えられている。【選択図】図１
2007255106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、
これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、
上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、
このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第１の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部とが形成され、
かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、
上記係止手段には、上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱する抜脱機構が備えられていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記係止手段においては、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに環状の上記凸部が形成されるとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに、互いに他方の周面の上記凸部を収容する上記凹部が形成されており、上記抜脱機構は、上記凸部の内外周面に形成された互いに螺合する雌雄ネジ部であ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】
上記係止手段においては、上記内外周面のうち、一方の周面に上記凹部が形成されるとともに、他方の周面には上記一方の周面側に向けて付勢された係止部材が環状に配設されて上記凸部とされており、上記抜脱機構においては、上記凹部に形成される上記軸線方向を向く環状面のうち、上記リングビットを上記ケーシングパイプ先端部に対して抜脱する際に上記係止部材と当接する環状面に、この環状面に上記係止部材が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面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４】
上記係止手段においては、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに上記凸部が形成されるとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに、互いに他方の周面の上記凸部を収容する上記凹部が形成されており、上記抜脱機構においては、上記内外周面それぞれのこれら凹凸部が連なる部分に形成される上記軸線方向を向く面に、当該面が向く方向とは反対側の軸線方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面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５】
上記リングビットは、その外周面を上記ケーシングパイプの先端部内周面に対向させるようにして挿入されており、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されていて、この係合手段の上記凹溝と、上記係止手段において上記リングビットの外周面に形成される上記凹凸部の少なくとも一方とは、上記軸線方向において少なくとも一部が重なるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の掘削工具。
【請求項６】
上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成され、かつこの凹溝の後端開口部には、掘削時の上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部が形成されており、上記第１の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部は該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の掘削工具。
【請求項７】
円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが、その内周面を上記ケーシングパイプの先端部外周面に対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、
これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、
上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、
このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第１の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部とが形成され、
かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、
上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されており、この係合手段の上記凹溝と、上記係止手段において上記リングビット側に形成される上記凹凸部の少なくとも一方とは、上記軸線方向において少なくとも一部が重なるように形成されていることを特徴とする掘削工具。
【請求項８】
円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、
これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、
上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、
このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第１の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部とが形成され、
かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、
上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成され、かつこの凹溝の後端開口部には、掘削時の上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部が形成されており、上記第１の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部は該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されることを特徴とする掘削工具。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の掘削工具を用いた掘削工法であって、
上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第１、第２の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの第１の掘削孔を形成した後、
上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、
次いで、上記第１の当接部を備えることなく上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さな外径を有し、かつ上記第２の当接部と上記係合手段とを備える第２のインナービットを伝達部材の先端に取り付け、上記ケーシングパイプ内を通して上記リングビットの内周に挿入するとともに、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱し、
上記第２のインナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第２の当接部と上記リングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記リングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットに伝達しつつ、上記第１の掘削孔の先端側に第２の掘削孔を形成することを特徴とする掘削工法。
【請求項１０】
上記第２の掘削孔を形成した後に、該第２の掘削孔内に上記リングビットを残した状態で、上記第２のインナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、
次いで、上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記第２の掘削孔内に建て込むことを特徴とする請求項９に記載の掘削工法。
【請求項１１】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の掘削工具を用いた掘削工法であって、
上記伝達部材を介して上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第１、第２の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの掘削孔を形成した後、
上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、
次いで、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱するとともに、
上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記掘削孔内に建て込むことを特徴とする掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングパイプの先端部にリングビットが取り付けられるとともに、このケーシングパイプ内に挿入されるインナーロッド等の打撃、回転、推力を伝える伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられた、いわゆる二重管式ビットの掘削工具、および該掘削工具を用いた掘削工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の二重管式ビットを有する掘削工具としては、例えば特許文献１に、ケーシングパイプ先端部のケーシングシューとリングビットの接続部分に、相対回転可能で且つ互いの抜けを防止する連結部が設けられたものが記載されている。また、特許文献２には、所望位置で外ビット（リングビット）を内ビット（インナービット）から抜き出すことによって、外ビットによる掘削と保護チューブ（ケーシングパイプ）の引き出しを止めて、その後、内ビットだけで掘削を続ける掘削工具および掘削工法が記載され、さらに特許文献３には、削孔ヘッドがリングロストビットとインナービットとから構成されて、リングロストビットに嵌合されたインナービットがケーシングシューの内部に挿入された掘削工具が記載されている。
【特許文献１】特開平９−１５８６５６号公報
【特許文献２】特表平１０−５１０６０１号公報
【特許文献３】特開平１１−１７３０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、まず上記特許文献１記載の掘削工具では、ケーシングパイプとリングビットとが上記連結部によって抜け止めされているため、例えば軟質な崩落しやすい地盤はケーシングパイプを伴って掘削を行って掘削孔を確保するとともに崩落し難い硬質な地盤に達した後はビットだけで効率的な掘削を行うようなことはできない。さらに、掘削後に伝達部材およびインナービットをケーシングパイプから引き抜いて建て込み部材を挿入し、掘削孔内に建て込む場合でも、この建て込み部材の外径は、インナービットからの先端側への打撃力を受けるリングビットの傾斜面が形成された部分の内径未満に制限されざるを得ず、逆に所定の外径の建て込み部材を挿入するにはリングビットやケーシングパイプの内外径を大きくしなければならないため、非効率的且つ非経済的であった。
【０００４】
また、リングビットとインナービットとで所定の深さまで掘削孔を形成した後にインナービットだけで掘削を続けることができる特許文献２記載の掘削工具では、上述のように軟質地盤まではケーシングパイプを伴って掘削を行い、硬質地盤ではケーシングパイプを伴わずにインナービットだけで第２の掘削孔を連続して形成することは可能であるが、こうして形成される第２の掘削孔は、リングビットによる掘削径よりも小さなインナービットによる掘削径となる。しかも、ケーシングパイプ内を通してこの第２の掘削孔に建て込み可能な建て込み部材の外径は、やはりインナービットからの回転打撃力を受けるためにリングビットの内周面に形成された突出部分における内径未満に制限されざるを得ないため、特許文献１記載の掘削工具と同様に建て込み部材の外径に対してリングビットやケーシングパイプの内外径が大きくなることは避けられない。
【０００５】
これらに対して、リングビットがロストビット式とされた特許文献３記載の掘削工具では、掘削終了後にリングビットをインナービットから取り外してインナーロッドおよびインナービットをケーシングパイプ内から引き抜くことにより、このケーシングパイプ内に設けられてインナービットからの打撃力を受ける段部の内径までの外径の建て込み部材をケーシングパイプを通して掘削孔に建て込むことができる。しかしながら、この特許文献３に記載の掘削工具でも、ケーシングパイプを伴わずに上述のような第２の掘削孔の形成を行うことはできず、しかもリングビットはケーシングパイプの先端部には単に回転自在に嵌挿されているだけであるので、例えば下向きに掘削孔を形成する場合に地盤に空洞部があったためにリングビットが空打ちされたりすると、その衝撃によりインナービットとの係合が外れてリングビットが掘削孔内に脱落してしまい、その後の掘削自体が不可能となってしまう。
【０００６】
本発明は、このような背景の下になされたもので、ケーシングパイプを伴う掘削に続いて同径の第２の掘削孔をケーシングパイプを伴わずに行うことができて効率的であり、またケーシングパイプ内を通して建て込まれる建て込み部材の外径を大きく確保することができて、すなわち同じ外径の建て込み部材を挿入する場合にはケーシングパイプやリングビットの径を小さくすることができて経済的であり、さらには二重管式ビットを備えた掘削工具全般において掘削中にリングビットの脱落などの生じることのない掘削工具、および該掘削工具を用いた掘削工法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】
【０００７】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の掘削工具は、円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第１の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部とが形成され、かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、上記係止手段には、上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱する抜脱機構が備えられていることを特徴とする掘削工具。
【０００８】
従って、このような掘削工具を用いた本発明の掘削工法によれば、第１に、上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第１、第２の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの第１の掘削孔を形成した後、上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、次いで、上記第１の当接部を備えることなく上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さな外径を有し、かつ上記第２の当接部と上記係合手段とを備える第２のインナービットを伝達部材の先端に取り付け、上記ケーシングパイプ内を通して上記リングビットの内周に挿入するとともに、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱し、上記第２のインナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第２の当接部と上記リングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記リングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットに伝達しつつ、上記第１の掘削孔の先端側に第２の掘削孔を形成することができる。
【０００９】
すなわち、上記第１の掘削孔を形成するときは、インナービットに与えられた回転打撃力がリングビットに伝達されるとともにケーシングパイプには打撃力だけが伝えられ、これによりケーシングパイプを伴って掘削孔の形成ができるので、軟質な地盤でもこの第１の掘削孔を確保することができ、そしてこのときリングビットは、上記係止手段により軸線方向先端側に向けてケーシングパイプ先端部に係止されているので、万一空打ち等が生じてもリングビットの脱落を防ぐことができる。さらに、この第１の掘削孔が硬質な地盤に達した後は、インナービットを上述の第２のインナービットに交換するとともに、上記係止手段に備えた抜脱機構によってリングビットをケーシングパイプ先端部から抜き外して離脱させ、この第２のインナービットからの回転打撃力によってケーシングパイプを伴わずに効率的に、しかも第１の掘削孔と同径の第２の掘削孔を形成してゆくことが可能となる。
【００１０】
従って、この第２の掘削孔を形成した後に、該第２の掘削孔内に上記リングビットを残した状態で、上記第２のインナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、次いで、上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記第２の掘削孔内に建て込むことにより、例えば同じ第２の掘削孔を掘削可能な上記特許文献２に記載の掘削工具および掘削工法や、或いは特許文献１に記載の掘削工具などに比べても、この第２の掘削孔まで建て込み可能な建て込み部材の外径を大きくすることができ、言い換えれば同じ外径の建て込み部材を建て込むときには掘削孔やケーシングパイプの径を小さくすることができて、経済的である。
【００１１】
また、本発明の掘削工具を用いた掘削工法によれば、上記伝達部材を介して上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第１、第２の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの掘削孔を形成した後、上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、次いで、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱するとともに、上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記掘削孔内に建て込むことも可能である。従って、この場合も、特許文献３に記載の掘削工具のようなリングビットの脱落を上記係止手段によって防ぎつつ、特許文献１、２記載の掘削工具や掘削工法などに比べて小さな掘削径およびケーシングパイプ径で大きな外径の建て込み部材を建て込むことが可能となる。
【００１２】
ここで、上述のようにケーシングパイプ先端部とリングビットの互いに対向する内外周面に形成された凹凸部よって構成される係止手段により、ケーシングパイプを伴う掘削のときにはリングビットを軸線方向先端側に確実にこのケーシングパイプに係止する一方で、ケーシングパイプを伴わない上記第２の掘削孔を形成するときなどに、複雑な装置構造や操作を要することなく、上記抜脱機構によりこのリングビットをケーシングパイプから抜脱するには、まず第１に、上記係止手段において、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに環状の上記凸部を形成するとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに上記凹部を形成し、上記抜脱機構を、上記凸部の内外周面に形成された互いに螺合する雌雄ネジ部とすればよい。
【００１３】
すなわち、このような構成の係止手段および抜脱機構では、互いに螺合する雌雄ネジ部の雌ネジ部のネジ山の内径は雄ネジ部のネジ山の外径よりも小さいので、リングビットはケーシングパイプ先端部に対して、このような雌雄ネジ部が形成されたケーシングパイプ側周面先端部の凸部とリングビット側周面後端側の凸部とが当接したところで軸線方向先端側に確実に係止され、またこれらの凸部に連なる上記凹部の範囲で軸線回りに回転自在かつ軸線方向に進退可能とされる。そして、掘削時のリングビットのケーシングパイプに対する回転方向は、上記つのように当接した凸部の雌雄ネジ部が螺合しない方向としておいて、抜脱機構によりリングビットを抜脱する際にはこの回転方向とは反対向きにリングビットをケーシングパイプに対して相対的に回転させることにより、雌雄ネジ部が螺合して凸部同士がねじ込まれ合い、さらにはそのねじ込み方向と反対側に抜け出て螺合が外れるため、リングビットを抜脱することが可能となる。従って、このような係止手段および抜脱機構によれば、上記係合手段を介してインナービットによりリングビットを回転させたり、あるいは上述した第２のインナービットによってリングビットを回転させたりすることで、確実かつ容易にリングビットを抜脱することができる。
【００１４】
また、このような係止手段および抜脱機構に代えて、上記係止手段においては、上記内外周面のうち、一方の周面に上記凹部を形成するとともに、他方の周面には上記一方の周面側に向けて付勢された係止部材を環状に配設して上記凸部とし、上記抜脱機構においては、上記凹部に形成される上記軸線方向を向く環状面のうち、上記リングビットを上記ケーシングパイプ先端部に対して抜脱する際に上記係止部材と当接する環状面に、この環状面に上記係止部材が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面を形成するようにしてもよい。このような係止手段では、他方の周面に配設された上記係止部材が一方の周面の凹部に付勢されて突出してなる凸部が、上記リングビットを上記ケーシングパイプ先端部に対して抜脱しようとする際に、この凹部の軸線方向両端部に形成される上記軸線方向を向く一対の環状面のうち一方の環状面に当接することによってリングビットが軸線方向先端側に係止され、また凸部がこの一方の環状面を超えない範囲でリングビットがケーシングパイプに対して軸線方向に進退可能とされる。
【００１５】
そして、この係止手段に備えられた抜脱機構においては、リングビットが軸線方向先端側に向けて係止された状態で係止部材よりなる凸部と当接する上記環状面に、この係止部材が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面が形成されているので、こうして凸部がこの傾斜面が形成された環状面に当接した状態から、例えば上記第２のインナービットや上述した建て込み部材を挿入してリングビット側当接部に当接させ、先端側に向けて打撃力や推力を与えたり、あるいはケーシングパイプをリングビットに対して相対的に後退させたりすることにより、凸部を構成する係止部材が上記傾斜面に案内されるようにして付勢力に抗して後退し、これにより係止が解かれてリングビットを先端側に抜脱させることが可能となる。なお、このような係止手段および抜脱機構を備えたリングビットをケーシングパイプ先端部に取り付けるには、上記とは逆に係止部材をその付勢力に抗して他方の周面内に後退させた状態で、リングビットをケーシングパイプ先端部に挿入すればよい。
【００１６】
一方、上記係止手段および抜脱機構としては、係止手段において、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに上記凸部を形成するとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに、互いに他方の周面の上記凸部を収容する上記凹部を形成し、上記抜脱機構においては、上記内外周面それぞれのこれら凹凸部が連なる部分に形成される上記軸線方向を向く面に、当該面が向く方向とは反対側の軸線方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面を形成するようにしてもよい。このような係止手段においては、リングビットとケーシングパイプ先端部の互いに対向する内外周面のうち、ケーシングパイプ側周面の先端部とリングビット側周面の後端部とに凸部が形成されるとともに、これらの凸部にそれぞれ軸線方向に連なるように、ケーシングパイプ側周面の後端部にはリングビット側の凸部が収容される凹部が、逆にリングビット側周面の先端部にはケーシングパイプ側の凸部が収容される凹部が形成されるので、これらの凹部の範囲でリングビットは回転自在かつ軸線方向に進退可能とされ、さらに両周面の凸部が当接したところでリングビットは軸線方向先端側に係止される。
【００１７】
そして、この係止手段に備えられた上記抜脱機構では、やはりリングビットが軸線方向先端側に係止された状態で当接している凸部から凹部に連なる軸線方向を向く面に、この面が向く軸線方向とは反対側に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面が形成されているので、上述したのと同様に第２のインナービットや建て込み部材を挿入してリングビットにケーシングパイプに対して相対的に軸線方向先端側に向けて打撃力や推力を与えることにより、これらの傾斜面同士が互いに案内し合うようにして、リングビットとケーシングパイプ先端部のうち、凹凸部が内周面に形成された側が拡径したり、外周面に形成された側が縮径したり、あるいはこれらの双方が拡縮径したりするように、望ましくは弾性的に変形が生じ、これによって互いの凸部が収容されていた凹部から抜け出て、リングビットを先端側に抜脱することが可能となる。ここで、このような係止手段を備えたリングビットをケーシングパイプ先端部に取り付けるには、例えばこれらリングビットとケーシングパイプ先端部のうち内周面に上記凹凸部が形成される一方を加熱して、その凸部の内径が他方の凸部の外径よりも大きくなるように膨張させた上でこの他方を挿入する、いわゆる焼き嵌め方式によればよい。
【００１８】
一方、このような掘削工具において、上記リングビットがその外周面を上記ケーシングパイプの先端部内周面に対向させるようにして挿入されており、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されている場合には、この係合手段の上記凹溝と、上記係止手段において上記リングビットの外周面に形成される上記凹凸部の少なくとも一方とを、上記軸線方向において少なくとも一部が重なるように形成することにより、当該リングビットの軸線方向の長さを小さくすることができて、その質量を軽減することができるので、経済的であるのは勿論、インナービットによって空打ちされた際に先端側に弾き出されたとしてもその慣性を低減することができ、リングビットの脱落を一層確実に防止することが可能となる。
【００１９】
また、同様に上記係合手段において、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されている場合に、この凹溝の後端開口部の掘削時における上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部を形成しておいて、上記第１の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部が該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されるようにすることにより、やはり掘削時にリングビットが空打ちされて先端側に弾き出されても、係止手段の凸部が収容された凹部の端部に衝突する前に、リングビットの凹溝に形成された凸壁部がインナビットの突条後端に当接することになるので、この係止手段の凹凸部に損傷が生じたりするのを防いで工具寿命の延長を図ることができる。
【００２０】
なお、これらの構成は、上記抜脱機構の有無に関わらず、リングビットが係止手段によって先端側に係止されただけの二重管式の掘削工具にも適用可能であって、上述した効果を奏功することができる。従って、本発明の掘削工具は、円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが、その内周面を上記ケーシングパイプの先端部外周面に対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第１の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部とが形成され、かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されており、この係合手段の上記凹溝と、上記係止手段において上記リングビット側に形成される上記凹凸部の少なくとも一方とは、上記軸線方向において少なくとも一部が重なるように形成されていることを特徴とするものでもある。
【００２１】
さらに、本発明の掘削工具は、円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第１の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部とが形成され、かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成され、かつこの凹溝の後端開口部には、掘削時の上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部が形成されており、上記第１の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部は該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されることを特徴とするものでもある。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明の掘削工具および該掘削工具を用いた掘削工法によれば、係止手段によってリングビットの脱落を防ぎつつ、抜脱機構によってリングビットをケーシングパイプから抜き出して、所定の深さまで第１の掘削孔を形成した後に同一径で第２の掘削孔を形成したり、あるいは掘削終了後に掘削孔に建て込まれる建て込み部材の外径を大きく、もしくは同一径の建て込み部材を建て込む場合にはケーシングパイプ等の外径を小さくできて、効率的かつ経済的である。また、このような抜脱機構の有無に関わらず、本発明の掘削工具によれば、リングビットの脱落や係止手段における凹凸部の損傷を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１ないし図４は、本発明の掘削工具の第１の実施形態を示すものであって、本実施形態の掘削工具は図示されない掘削装置に取り付けられ、例えば土木工事や建築基礎工事、水井戸工事、集排水工事、パイプルーフ工事、フォアパイリング工事、フォアボーリング工事、法面アンカー工事、マイクロパイル工事において、垂直掘り、横掘り、あるいは斜め掘りを行うのに用いられる。
【００２４】
本実施形態において、ケーシングパイプ１は、必要に応じて順次継ぎ足される円管状のパイプ本体２の先端に円筒状のケーシングトップ３が溶接により同軸に取り付けられて構成されるとともに、このケーシングパイプ１の内周には、図示されないインナーロッド等の打撃、回転、推力を伝達する伝達部材が上記ケーシングパイプ１の中心軸線Ｏと同軸に挿入されて、この伝達部材も必要に応じて順次継ぎ足されて構成され、その最後端は、掘削時に該伝達部材に軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向先端側に向けての推力を与える上記掘削装置に連結される。そして、ケーシングパイプ１先端のケーシングトップ３のさらに先端には円環状のリングビット４が取り付けられるとともに、伝達部材の先端には、軸線Ｏ方向先端側に向けての打撃力を与える伝達部材の一部としてのダウンザホールハンマー５Ｈを介してインナービット５が取り付けられて、上記リングビット４の内周に挿入されている。
【００２５】
上記ケーシングトップ３は、その後端部が、先端部に対して内外径とも一段縮径するように形成されるとともに、その後端縁には後端側に向けて漸次拡径するテーパ部が形成されてケーシングパイプ側当接部３Ａとされており、この後端部を最先端のパイプ本体２の内周に嵌挿した上で、上記先端部の後端をパイプ本体２先端に突き合わせて溶接されることにより取り付けられている。また、このケーシングトップ３の先端部は、その外径がパイプ本体２の外径と略等しくされるとともに、内径はパイプ本体２の内径より僅かに大きくされている。ただし、このケーシングトップ３先端部の外径はパイプ本体２の外径より大きくてもよい。
【００２６】
このケーシングトップ３の先端側に取り付けられる上記リングビット４は、その後端部が上記ケーシングトップ３の先端部内周に挿入されて、軸線Ｏに同軸に該軸線Ｏ回りに回転自在とされるとともに、先端部は外周側に拡径してその外径がケーシングトップ３やパイプ本体２の外径よりも大きくされている。従って、本実施形態では、このリングビット４の後端部の外周面がケーシングパイプ１先端のケーシングトップ３における先端部の内周面と径方向に対向するように、リングビット４がケーシングトップ３に挿入されることになる。また、このリングビット４の内周面は上記ケーシングトップ３の後端部の内周面よりも一段小さな内径に形成されていて、その後端部のケーシングトップ３後端部の内径よりも小さくなる部分には、後端側に向かうに従い漸次拡径するテーパ部が形成されて、リングビット側当接部４Ａとされている。
【００２７】
また、本実施形態では、このリングビット４の先端面は軸線Ｏに直交する平坦な円環状面とこの円環状面の内外周に連なって内外周側に向かうに従い後端側に傾斜する２つのテーパ面とから構成されており、これらの円環状面および内外周のテーパ面のそれぞれに、超硬合金等の硬質材料よりなるチップ６が多数植設されている。さらに、リングビット４の先端側の内周面には、軸線Ｏに平行に延びる複数条の凹溝４Ｂが、周方向に等間隔に、かつリングビット４先端の内周側の上記テーパ面に植設されたチップ６と干渉しないように形成されている。これらの凹溝４Ｂは、掘削時の上記インナービット５の回転方向Ｔの後方側の部分がリングビット４先端内周の上記テーパ面から上記リングビット側当接部４Ａに亙って貫通して開口するように形成される一方、掘削時のインナービット５の回転方向Ｔ側の部分にはその後端側に、軸線Ｏに垂直な前壁面を有する凸壁部４Ｃが形成されていて、上記リングビット側当接部４Ａには開口しないようにされている。
【００２８】
一方、上記インナービット５は、先端から後端に向けて２段に拡径した後に段階的に縮径する外形多段円柱状をなしており、先端側の１段目の部分の外径はリングビット４の内周部に、また２段目の部分の外径はケーシングトップ３後端部の内周部に、さらに３段目の最も大きな部分の外径はパイプ本体２の内周部に、それぞれ緩挿可能な大きさとされている。また、このインナービット５の上記１段目の部分の先端面の外周縁部、すなわち当該インナービット５の先端面の外周縁部と、１段目から２段目の間の段差部と、２段目から３段目の部分の段差部とは、それぞれ外周側に向かうに従い後端側に向けて円錐状に広がるテーパ部とされており、このうち２段目から３段目のテーパ部および１段目から２段目のテーパ部は、そのテーパ角が上記ケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａと等しくされて、それぞれ本実施形態におけるインナービット５側の第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂとされ、図１および図３に示すようにこれら第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂがケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接した状態で、インナービット５の先端はリングビット４の先端よりも突出するように設定されている。
【００２９】
さらに、このインナービット５先端側の上記１段目の部分の外周面には、上述のようにリングビット４の内周部に緩挿可能とされたその外径よりも外周側に突出する突条５Ｃが、上記凹溝４Ｂと同数、やはり周方向に等間隔に、かつ軸線Ｏ方向にはそれぞれインナービット５の先端面からやや後退した位置から上記第２の当接部５Ａの手前部分にかけて延びるように形成されている。これらの突条５Ｃは、リングビット４の上記凹溝４Ｂのリングビット側当接部４Ａへの開口部に後端側から緩挿可能とされ、かつこうして凹溝４Ｂに緩挿して上述のようにケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａと第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂを当接させたところで、図３に示すように凹溝４Ｂの上記凸壁部４Ｃよりも先端側に間隔をあけて該凹溝４Ｂ内に収容可能とされている。
【００３０】
従って、こうして突条５Ｃを凹溝４Ｂに収容してリングビット４の内周に挿入させるとともに第１の当接部５Ａをリングビット側当接部４Ａに当接させたインナービット５は、リングビット４に対して軸線Ｏ回りに回転させたときには突条５Ｃが凹溝４Ｂの周方向を向くいずれかの側壁に当接することで、この軸線Ｏ回りに係合可能とされてリングビット４と一体に回転させられ、これら突条５Ｃと凹溝４Ｂとによって本実施形態における係合手段が構成されている。また、本実施形態では、インナービット５を当該掘削工具の掘削時の回転方向Ｔに回転させて突条５Ｃを凹溝４Ｂの側壁に当接させたときには、図２に示すように突条５Ｃが凹溝４Ｂの上記開口部の先端側から待避して上記凸壁部４Ｃ手前側に収容されるようになされており、すなわち凹溝４Ｂの周方向の幅は突条５Ｃの幅よりも幅広とされて、凸壁部４Ｃの周方向の幅が突条５Ｃの幅と略等しくされている。ただし、この凸壁部４Ｃの幅は、突条５Ｃの幅より大きくても小さくてもよい。
【００３１】
なお、インナービット５後端側の縮径した部分は上記ダウンザホールハンマー５Ｈへの取付シャンクとされている。なお、このインナービット５に打撃力を与えるハンマーがトップハンマーの場合は、このシャンクは伝達部材とされるインナーロッドとネジ等により嵌合させられるものとされる。また、インナービット５の内部には、その後端から上記軸線Ｏに沿って先端側に向けて、このダウンザホールハンマー５Ｈや伝達部材を介して送られた圧縮空気等の供給孔５Ｄが形成されている。この供給孔５Ｄは、インナービット５の先端側で外周側に向かうに従い先端側に延びる複数の噴出孔に分岐させられていて、このうち一部の噴出孔はインナービット５の先端面に開口させられるとともに、残りはインナービット５の上記１段目の外周面において、リングビット側当接部４Ａに上記第２の当接部５Ｂを当接させた状態でリングビット４の先端面に略臨むような位置に開口させられている。
【００３２】
また、このインナービット５の先端面から外周面にかけては、突条５Ｃおよび上記凹溝４Ｂと同数の掘削屑の排出溝５Ｅが、突条５Ｃの上記回転方向Ｔ後方側に隣接するように、かつインナービット５の先端面では放射状に、また外周面では軸線Ｏに平行に延びて該インナービット５の最大外径となる上記３段目の部分に開口するように形成されている。これらの排出溝５Ｅは、インナービット５の先端面では内周側に向けてその溝深さが漸次浅くなるように延設されていて、供給孔５Ｄから分岐した上記一部の噴出孔はこの先端面の排出溝５Ｅ内に開口させられる一方、インナービット５の外周面では図２に示すように外周側に開口する「コ」字状をなすように形成されていて、凹溝４Ｂに収容された突条５Ｃが上述のように凸壁部４Ｃの手前側に位置した状態で、該凹溝４Ｂの上記開口部に連通する部分と周方向に一致して、リングビット４およびインナービット５の先端からケーシングパイプ１内の筒状空間に連通する貫通孔を画成するようになされている。さらに、このインナービット５の先端面にも、超硬合金等の硬質材料よりなる多数のチップ６が、テーパ部とされたその外周縁部にかけて、上記排出溝５Ｅと干渉しない位置に多数植設されている。
【００３３】
そして、上述のように互いに対向するように挿入されたリングビット４後端部の外周面とケーシングトップ３先端部の内周面とには、その一方の周面に軸線Ｏ回りに環状をなして該軸線Ｏ方向に延びる凹部７Ａが形成されるとともに、他方の周面にはこの凹部７Ａに収容可能な凸部７Ｂが形成されており、これら凹凸部７Ａ，７Ｂにより、リングビット４をケーシングトップ３（ケーシングパイプ１）に対して軸線Ｏ方向先端側に係止するとともに上記凹部７Ｂの範囲で該軸線Ｏ方向に進退可能とする係止手段７が構成されている。しかも、この係止手段７には、こうしてケーシングトップ３に対して軸線Ｏ方向先端側に係止されて抜け止めされたリングビット４を、必要に応じて適宜の操作により先端側に抜脱して取り外す抜脱機構８が備えられている。
【００３４】
ここで、本実施形態では上記係止手段７として、互いに対向するケーシングトップ３先端部内周面とリングビット４外周面との双方に凹凸部７Ａ，７Ｂがそれぞれ形成されている。すなわち、ケーシングトップ３の先端部内周面においては、その先端に内周側に凸となる凸部７Ｂが軸線Ｏ回りに環状に形成されるとともに、この凸部７Ｂから軸線Ｏ方向後端側の、ケーシングトップ３後端部が先端部に対して内径が一段縮径する部分の段差部までが、該凸部７Ｂに連なる凹部７Ａとされている。
【００３５】
また、リングビット４の外周面にあっては、その後端に外周側に凸となる凸部７Ｂがやはり軸線Ｏ回りに環状に形成されるとともに、この凸部７Ｂから軸線Ｏ方向先端側の、リングビット４先端部が後端部に対して外径が一段拡径する部分の段差部までが、該凸部７Ｂに連なる凹部７Ａとされている。従って、本実施形態では、リングビット４の内周に形成された上記係合手段における凹溝４Ｂと、このリングビット４後端部の外周に形成される上記係止手段８における凹凸部７Ａ，７Ｂとは、軸線Ｏ方向において凹凸部７Ａ，７Ｂが凹溝４Ｂの一部と重なるように形成されることになり、すなわち円筒状をなすリングビット４後端部の内外周の表裏にこれら凹溝４Ｂと上記凹凸部７Ａ，７Ｂとが形成されることになる。
【００３６】
なお、ケーシングトップ３側の凸部７Ｂの内径は、リングビット４側の凹部７Ａに緩挿可能な程度に僅かに大きくされるとともにリングビット４側の凸部７Ｂの外径よりは小さくされ、このリングビット４側の凸部７Ｂの外径はケーシングトップ３側の凹部７Ａ内に緩挿可能な程度に僅かに小さくされている。また、これらケーシングトップ３の先端部内周面とリングビット４の後端部外周面との凹部７Ａ同士と凸部７Ｂ同士は、軸線Ｏ方向にそれぞれ略等しい長さで形成されており、かつ凹部７Ａの長さは凸部７Ｂの長さよりも長くされるとともに、凹部７Ａの底面（内外周面）は軸線Ｏを中心とした一定の径の円筒面とされている。
【００３７】
さらに、本実施形態における上記抜脱手段８は、このような係止手段７のケーシングトップ３側とリングビット４側の両凸部７Ｂの内外周面に形成された互いに螺合する雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂとされている。すなわち、ケーシングトップ３先端部の内周面先端に形成された凸部７Ｂの内周面には一定ネジ径の雌ネジ部８Ａが螺設されるとともに、リングビット４後端部の外周面後端に形成された凸部７Ｂの外周面には、上記雌ネジ部８Ａにねじ込み可能な等しい一定ネジ径の雄ネジ部８Ｂが形成されている。なお、上述した凸部７Ｂの内外径は、これら雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂにおけるネジ山の突端の径であり、また本実施形態ではこれら雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂのネジは台形ネジとされている。
【００３８】
このような抜脱機構８を備えた係止手段７においては、リングビット４の凸部７Ｂ外周に形成された雄ネジ部８Ｂをケーシングトップ３の凸部７Ｂ内周に形成された雌ネジ部８Ａに先端側から螺合させ、ケーシングトップ３に対してリングビット４を相対的に回転させつつ後退させてねじ込んでゆき、雄ネジ部８Ｂが雌ネジ部８Ａの後端側に抜け出たところで、リングビット４の凸部７Ｂがケーシングトップ３の凹部７Ａに、ケーシングトップ３の凸部７Ｂがリングビット４の凹部７Ａにそれぞれ収容され、この状態で軸線Ｏ方向先端側に向けてはリングビット４の凸部７Ｂがケーシングトップ３の凸部７Ｂに後端側から当接することによって係止される。なお、このねじ込みの際のケーシングトップ３に対するリングビット４の相対回転の方向は、掘削時のインナービット５およびリングビット４の回転方向（図１における矢線Ｚ方向から見た回転方向）Ｔと同方向とされ、すなわちこの掘削時のリングビット４の回転によって上記雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂが螺合してリングビット４が抜け出る方向にねじ込まれることのないようにされている。
【００３９】
また、こうして凹部７Ａにそれぞれ収容された上記リングビット４の凸部７Ｂの先端とケーシングトップ３の凸部７Ｂの後端との間の軸線Ｏ方向の間隔Ｌ１は、本実施形態においては図１および図３に示すようにインナービット５の上記第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂがケーシングパイプ側当接部３Ａとリングビット側当接部４Ａにそれぞれ当接した状態で、リングビット４の凹溝４Ｂの後端部に形成された上記凸壁部４Ｃの上記前壁面とこの凹溝４Ｂに収容されたインナービット５の突条５Ｃの後端面との軸線Ｏ方向の間隔Ｌ２よりも大きくなるようにされている。
【００４０】
従って、インナービット５を掘削時の回転方向Ｔに回転させて突条５Ｃを凹溝４Ｂの上記凸壁部４Ｃの軸線Ｏ方向に先端側に収容した状態で、リングビット４を先端側に前進させたときには、上述のようにリングビット４の凸部７Ｂ先端がケーシングトップ３の凸部７Ｂ後端に当接する前に凸壁部４Ｃが突条５Ｃのの後端に当接することになって、両凸部７Ｂの間にはＬ１−Ｌ２の間隔αがあけられ、すなわちこれらの凸部７Ｂは該凸部７Ｂをそれぞれ収容する凹部７Ａ内に軸線Ｏ方向の先後両端側に間隔をあけて配設されることになる。
【００４１】
そして、上述のように係止手段７によって係止されたリングビット４は、上記抜脱機構８の雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂを、上述の凹部７Ａに凸部７Ｂがそれぞれ収容されるようにねじ込むときとは逆に螺合させて上記相対回転の方向とは反対向きにケーシングトップ３に対してリングビット４を相対的に回転させつつ前進させてゆくことにより、雄ネジ部８Ｂが雌ネジ部８Ａの先端側に抜け出ることで抜脱可能とされる。
【００４２】
なお、このようなリングビット４の抜脱は、当該掘削工具の先端が下向きとされている場合には、インナービット５を掘削時の回転方向Ｔとは反対向きに回転させることにより、突条５Ｃの後端を凸壁部４Ｃの前壁面から外して凸部７Ｂ同士を当接させ、さらにインナービット５を回転させてリングビット４の自重により雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂを螺合させつつ該リングビット４を先端側（下側）に前進させることによっても可能であるが、例えば後述する本発明の掘削工法の第１の実施形態に用いる、図５に示すような第２のインナービット９によれば、一層確実に抜脱可能となる。
【００４３】
この第２のインナービット９は、上記インナービット５の先端部が先端から後端に向けて２段に拡径した多段円柱状をなしていたのに対し、この先端部が１段拡径するだけの多段円柱状とされていて、該インナービット５先端部の最大外径とされた３段目の外径が、２段目と等しい径でケーシングトップ３の内径よりも小さく、かつリングビット４の内径よりは大きくされたものであり、すなわち第１の当接部５Ａが形成されていない構成とされて、リングビット側当接部４Ａには当接するとともにケーシングトップ３の上記ケーシングパイプ側当接部３Ａは通過可能とされている。なお、この図５に示す第２のインナービット９は、図１に示した上記インナービット５に対して先端部の上記３段目の部分を備えないように短くされたものであって、これ以外の部分は上記インナービット５と同様の構成であるので、図６において上記インナービット５と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略してある。
【００４４】
すなわち、このような第２のインナービット９を装着した本発明に係わる掘削工具は、円筒状のケーシングパイプ１の先端部に円環状のリングビット４が互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプ１の軸線Ｏ回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線Ｏ回りに環状をなして該軸線Ｏ方向に延びる凹部７Ａが、他方の周面にはこの凹部７Ａに収容可能な凸部７Ｂが形成されていて、これら凹凸部７Ａ，７Ｂにより構成される係止手段７によって上記リングビット４が上記ケーシングパイプ１に上記軸線Ｏ方向先端側に係止されつつ該軸線Ｏ方向に進退可能に取り付けられるとともに、上記ケーシングパイプ１内に挿入される伝達部材の先端には第２のインナービット９が取り付けられていて、この第２のインナービット９は、上記ケーシングパイプ１の先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部３Ａを通過可能な外径を有するとともに、該第２のインナービット９の外周面には、上記リングビット４に形成された上記ケーシングパイプ側当接部３Ａよりも内径の小さなリングビット側当接部４Ａに上記軸線Ｏ方向先端側に向けて当接可能な第２の当接部５Ｂが形成され、かつ該第２のインナービット９は、上記リングビット４に対しては係合手段によって上記軸線Ｏ回りに係合可能とされており、上記係止手段７には、上記リングビット４を上記ケーシングパイプ１に対して上記軸線Ｏ方向先端側に抜脱する抜脱機構８が備えられているものである。
【００４５】
図６（ａ）〜（ｅ）は、上記第１の実施形態の掘削工具を用いて掘削孔を形成するのに際して、この第２のインナービット９によりリングビット４を抜脱する場合の、本発明の掘削工法の第１の実施形態を示すものである。本実施形態では、まず図１ないし図３に示したようにケーシングトップ３にリングビット４を取り付けるとともにケーシングパイプ１内を通してインナービット５をこれらケーシングトップ３およびリングビット４内に挿入し、第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂをケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接させるとともにインナービット５を上記回転方向Ｔに回転させてリングビット４と係合させたまま、上記ダウンザホールハンマー５Ｈによって軸線Ｏ方向先端側に打撃力を与えることにより、図６（ａ）に示すようにリングビット４およびインナービット５の先端面の上記チップ６によって第１の掘削孔Ｈ１を形成するとともに、ケーシングパイプ１にはケーシングトップ３を介して打撃力を与えて前進させ、リングビット４およびインナービット５に伴ってこの第１の掘削孔Ｈ１にケーシングパイプ１を建て込んでゆく。
【００４６】
この第１の掘削孔Ｈ１が所定の深さ、例えば崩落しやすい軟質な地盤を抜け出て硬質な地盤に達する深さまで形成されたなら、一旦掘削を中断してインナービット５を突条５Ｃが凹溝４Ｂから抜け出るように上記回転方向Ｔの後方側に回転させてから、ダウンザホールハンマー５Ｈや伝達部材ごと後退させることによりケーシングパイプ１から引き抜き、次いでダウンザホールハンマー５Ｈに上記第２のインナービット９を取り付けてケーシングパイプ１内に挿入し、図６（ｂ）に示すようにその突条５Ｃをリングビット４の凹溝４Ｂに挿入した後に回転方向Ｔに回転させて凸壁部４Ｃの先端側に位置させ、当該第２のインナービット９をリングビット４の内周に挿入する。
【００４７】
さらに、この状態から図６（ｃ）に示すように掘削工具全体を僅かに引き上げるとともに先端側に向けて第２のインナービット９を前進させると、リングビット４は、そのリングビット側当接部４Ａが第２のインナービット９の第２の当接部５Ｂに当接するとともに後端部外周面の凸部７Ｂがケーシングトップ３先端部内周面の凸部７Ｂに当接するので、この状態のままインナービット５とともに上記回転方向Ｔの反対側に回転させることにより、上述のようにこれらの凸部７Ｂの雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂが螺合し、さらに雄ネジ部８Ｂが雌ネジ部８Ａの先端側に抜け出て、リングビット４が第２のインナービット９ごとケーシングトップ３の先端側に抜脱される。
【００４８】
そこで、この状態から第２のインナービット９およびリングビット４を前進させて第１の掘削孔Ｈ１の孔底に接地させ、再び上記回転方向Ｔに回転させるとともに打撃力を与えて掘削を行うことにより、図６（ｄ）に示すように上記硬質な岩盤等に第２の掘削孔Ｈ２を第１の掘削孔Ｈ１の先端側に連続するように形成してゆく。従って、こうして形成される第２の掘削孔Ｈ２は第１の掘削孔Ｈ１と等しい掘削径とされる。
【００４９】
このようにして第２の掘削孔Ｈ２が所定の深さまで形成されたなら、本実施形態では第２のインナービット９を上記回転方向Ｔの後方側に回転させて突条５Ｃを凹溝４Ｂの上記凸壁部４Ｃの先端側から外した後、ダウンザホールハンマー５Ｈおよび伝達部材ごと後退させて、リングビット４から抜き外すとともにケーシングパイプ１からも引き抜き、次いでこのケーシングパイプ１を通して図６（ｅ）に示すように第１、第２の掘削孔Ｈ１，Ｈ２内に建て込み部材Ｄを挿入する。
【００５０】
このとき、リングビット４は第２の掘削孔Ｈ２の孔底に残されたままであり、ケーシングパイプ１の最小内径はケーシングトップ３のケーシングパイプ側当接部３Ａの内径となるので、建て込み部材Ｄとしてはこのケーシングパイプ側当接部３Ａの内径よりも小さく、かつリングビット側当接部４Ａの内径よりは大きな外径を有するものを挿入することができる。なお、場合によってはこうして建て込み部材Ｄを挿入した後に、ケーシングパイプ１をケーシングトップ３ごと後退させて第１の掘削孔Ｈ１から引き抜き、再利用したりするようにしてもよい。
【００５１】
このように、上記構成の掘削工具および該掘削工具を用いた掘削工法によれば、ケーシングパイプ１を伴って軟質な地盤の崩落を防ぎつつ第１の掘削孔Ｈ１を形成し、この第１の掘削孔Ｈ１が硬質な地盤に達した後は、リングビット４を先端側に抜脱して第２のインナービット９とともに第１の掘削孔Ｈ１と同径の第２の掘削孔を形成してゆくことができる。このため、この第２の掘削孔Ｈ２を、ケーシングパイプ１を前進させるための駆動力を要することなく効率的に形成することができるとともに、該第２の掘削孔Ｈ２に大きな径を確保することが可能となる。
【００５２】
しかも、上記実施形態の掘削工法のように、こうして形成された第２の掘削孔に建て込み部材Ｄを建て込む場合でも、リングビット４が先端側に抜脱されてケーシングパイプ１から取り外されているので、このリングビット４の内径よりも大きな外径の建て込み部材Ｄを第２の掘削孔Ｈ２にまで挿入して建て込むことができる。言い換えれば、同じ外径の建て込み部材Ｄを建て込む場合を比べると、従来よりもケーシングパイプ１やリングビット４の外径、すなわち掘削孔Ｈ１，Ｈ２の径を小さくすることができるので、経済的な掘削を促すことが可能となる。逆に、建て込み部材Ｄの外径と掘削孔Ｈ１，Ｈ２の径が同じであれば、ケーシングパイプ１の外径からリングビット４の内径までの厚さを大きくすることができ、従って上記ケーシングパイプ側当接部３Ａやリングビット側当接部４Ａの面積を大きく確保することができるので、これらの寿命の向上を図ることができ、例えば上述のようにケーシングパイプ１を引き抜いて再利用する場合などに有効である。
【００５３】
また、上記掘削工具においては、このように第２の掘削孔Ｈ２を形成するときには抜脱機構８によってリングビット４を確実に先端側に抜脱可能としつつも、ケーシングパイプ１を伴って第１の掘削孔Ｈ１を形成する際には、ケーシングトップ３とリングビット４との互いに対向する内外周面に形成された凹凸部７Ａ，７Ｂによる係止手段７によってリングビット４を先端側に確実に係止して抜け止めすることができる。従って、このリングビット４が掘削中に不用意に抜脱されて脱落してしまったりすることもなく、円滑な掘削作業を図ることが可能となる。
【００５４】
しかも、上記実施形態の掘削工具では、この係止手段７に備えられた上記抜脱機構８が、上記内外周面の双方に形成される凸部７に螺設された互いに螺合する雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂであるので、上述のようにリングビット４を抜脱する際の雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂの回転方向を掘削時の回転方向Ｔと逆向きとしておくことにより、一層確実にリングビット４の不用意な脱落を防止することが可能となる。また、このような雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂは形成が比較的容易であって別部材を要したりすることがなく、しかもリングビット４のケーシングパイプ１への取付も簡略であるため、より経済的であるという利点も得ることができる。
【００５５】
なお、上記第１の実施形態の掘削工法では、上述のようにリングビット４内にインナービット５を挿入して第１の掘削孔Ｈ１を形成した後に、このリングビット４内に上記第２のインナービット９を挿入して第２の掘削孔Ｈ２を形成し、しかる後にこの第２の掘削孔Ｈ２内まで建て込み部材Ｄを挿入して建て込むようにしているが、図７に示す本発明の第２の実施形態の掘削工法のように、ケーシングパイプ１を伴って第１の掘削孔Ｈ１を形成して（図７（ａ））、インナービット５および伝達部材を後退させてケーシングパイプ１から引き抜いた後に（図７（ｂ））、第２のインナービット９を挿入して第２の掘削孔Ｈ２を形成することなく、建て込み部材Ｄを直接ケーシングパイプ１に挿入して、上記抜脱機構８によりリングビット４をケーシングパイプ１に対して軸線Ｏ方向先端側に抜脱するとともに建て込み部材Ｄを第１の掘削孔Ｈ１内に建て込むようにしてもよい（図７（ｃ））。
【００５６】
この第２の実施形態の掘削工法でも、第１の実施形態と同じように建て込み部材Ｄとして、ケーシングパイプ側当接部３Ａの内径よりも小さく、しかしながらリングビット側当接部４Ａの内径よりは大きな外径を有するものを挿入して建て込むことができるので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、建て込み部材Ｄの先端部にインナービット５と同様の第２の当接部５Ｂおよび係合手段の突条５Ｃを形成しておくことにより、一層確実にリングビット４の抜脱を図ることができる。また、この第２の実施形態においても、建て込み部材Ｄを建て込んだ後にケーシングパイプ１を第１の掘削孔Ｈ１から引き抜いて再利用したりしてもよい。
【００５７】
また、上記第１、第２の実施形態の掘削工法では、このようにケーシングパイプ側当接部３Ａの内径よりも小さく、かつリングビット側当接部４Ａの内径よりは大きな外径を有する建て込み部材Ｄを挿入して建て込むようにしているが、リングビット側当接部４Ａの内径よりも小さな外径の建て込み部材を挿入するようにしてもよく、この場合にはリングビット４を抜脱して掘削孔Ｈ１，Ｈ２内に残したままとしてもよいが、リングビット４を抜脱することなくケーシングパイプ１とともに掘削孔Ｈ１，Ｈ２から引き抜いて再利用したりすることも可能となる。
【００５８】
また、第１の実施形態において、インナービット５を引き抜いた後に上記第２のインナービット９を挿入して第１の掘削孔Ｈ１と同径の第２の掘削孔Ｈ２を形成する代わりに、リングビット側当接部４Ａの内径よりもさらに外径が小さくてリングビット４内を通過可能な中堀ビットを挿入して、第１の掘削孔Ｈ１の孔底からこれよりも径の小さい掘削孔を形成した後、同様にリングビット側当接部４Ａの内径よりも外径が小さい建て込み部材を挿入してこれらの掘削孔に建て込むようにしてもよい。
【００５９】
一方、本発明の掘削工具では、例えば図８に示す本発明の第２の実施形態の掘削工具のように、リングビット４を係止する係止手段１１が、このリングビット４とケーシングトップ３との互いに対向する内外周面のうち、一方の周面に凹部１１Ａが形成されるとともに、他方の周面には上記一方の周面側に向けて付勢された係止部材１２が環状に配設されて上記凹部１１Ａに収容可能な凸部１１Ｂとされている場合に、第１の実施形態のような雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂによる抜脱機構８に代えて、この係止手段１１に備えられる抜脱機構１３を、上記凹部１１Ａに形成される上記軸線Ｏ方向を向く環状面のうち、リングビット４をケーシングトップ３に対して抜脱する際に上記係止部材１２と当接する環状面に形成された、該係止部材１２が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面１３Ａとしてもよい。なお、この第２の実施形態を初め、後述する第３から第５の実施形態も含めて、上記第１の実施形態の掘削工具と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００６０】
すなわち、この第２の実施形態の掘削工具では、第１の実施形態と同様にリングビット４はその後端部の外周面をケーシングトップ３の先端部内周面に対向させて挿入されており、このうちケーシングトップ３の内周面（一方の周面）には軸線Ｏ回りに環状をなして該軸線Ｏ方向に延びる上記凹部１１Ａが形成されていて、この凹部１１Ａの軸線Ｏ方向を向く環状面のうち、先端側に位置して軸線Ｏ方向後端側を向く面が上記傾斜面１３Ａとされている。ただし、本実施形態では、これとは反対の軸線Ｏ方向先端側を向く面も、軸線Ｏ方向後端側に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面とされている。
【００６１】
一方、リングビット４の後端部外周面（他方の周面）には、インナービット５の第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂをケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接させた状態で、上記凹部１１Ａよりも後端側に位置するように断面「コ」字状の環状溝１１Ｃが形成されていて、この環状溝１１Ｃに弾性変形可能な断面方形のＣ字止め輪等の上記係止部材１２が収縮させられて嵌挿されることによりケーシングトップ３の上記内周面側に付勢されて密着させられている。
【００６２】
このような係止手段１１において、掘削時にリングビット４は、係合手段によって軸線Ｏ回りに係合したインナービット５を回転させることにより、ケーシングトップ３に対してその内周面に上記係止部材１２が密着したまま回転自在とされるとともに、軸線Ｏ方向先端側には、係止部材１２が凹溝１１Ａの位置に前進したときにその弾性によって拡径して凸部１１Ｂとして凹部１１Ａ内に収容され、この凸部１１Ｂが先端側の上記傾斜面１３Ａに当接したところで係止され、かつ該傾斜面１３Ａまでの範囲で軸線Ｏ方向に進退可能とされる。
【００６３】
従って、本実施形態では上記傾斜面１３Ａは、この係止部材１２が当接する方向すなわち軸線Ｏ方向先端側に向けて、上記内外周面が対向する方向すなわち内周側に傾斜することになる。そして、この傾斜面１３Ａによる本実施形態の抜脱機構１３では、例えば上記第１の実施形態の掘削工法と同様にインナービット５を第２のインナービット９と交換してリングビット４内に挿入し、凸部１１Ｂ（係止部材１２）が傾斜面１３Ａに当接した状態から、さらに第２の当接部５Ｂおよびリングビット側当接部４Ａを介してリングビット４に先端側に向けての打撃力あるいは推力を与えることで、係止部材１２を傾斜面１３Ａに案内されるように縮径させつつリングビット４を前進させてケーシングトップ３から先端側に抜脱することが可能となる。
【００６４】
また、係止手段７が第１の実施形態と同様に、ケーシングパイプ１先端部とリングビット４の互いに対向する内外周面のうち、ケーシングパイプ１側の周面の先端部とリングビット４側の周面の後端部とに凸部７Ｂが形成されるとともに、これらの凸部７Ｂにそれぞれ軸線Ｏ方向に連なるようにしてケーシングパイプ１側の周面の後端部とリングビット４側の周面の先端部とに該凸部７Ｂを収容可能な凹部７Ａが形成されている場合には、図９に示す本発明の第３の実施形態の掘削工具のように、抜脱機構１４として、上記内外周面それぞれにおいてこれら凹凸部７Ａ，７Ｂが連なる部分に形成される軸線Ｏ方向を向く面を、この面が向く方向とは反対側の軸線Ｏ方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面１４Ａとするようにしてもよい。
【００６５】
ここで、この第３の実施形態では、やはり第１、第２の実施形態と同様にリングビット４の後端部がケーシングトップ３の先端部内周に挿入されており、このリングビット４後端部の外周面後端に凸部７Ｂが、その軸線Ｏ方向先端側に連なるように環状の凹部７Ａが形成されている。一方、ケーシングトップ３先端部にはその内周面の先端に凸部７Ｂが、またその軸線Ｏ方向後端側に連なるように凹部７Ａが形成されて係止手段７が構成されている。従って、リングビット４側の外周面の凹凸部７Ａ，７Ｂが連なる部分には軸線Ｏ方向先端側を向く面が形成されて、本実施形態ではこの面が、先端側とは反対の軸線Ｏ方向後端側に向かうに従い、上記内外周面が対向する方向すなわち外周側に向かう傾斜面１４Ａとされ、またケーシングトップ３側の内周面の凹凸部７Ａ，７Ｂが連なる部分には軸線Ｏ方向後端側を向く面が形成されて、この面が、後端側とは反対の軸線Ｏ方向先端側に向かうに従い、上記内外周面が対向する方向すなわち内周側に向かう傾斜面１４Ａとされている。
【００６６】
このような第３の実施形態でも、リングビット４は、上記係止手段７により第１の実施形態と同様に、上記凹部７Ｂの範囲内で軸線Ｏ方向に進退可能かつ軸線Ｏ回りに回転自在とされるとともに、上記両凸部７Ｂが当接したところで軸線Ｏ方向先端側に係止される。そして、この係止手段７に備えられた上記抜脱機構１４では、こうして両凸部７Ｂが当接してリングビット４が係止された状態で、これらの凸部７Ｂから凹部７Ａに連続する面が互いに先端側に向かうに従い内周側に向かう傾斜面１４Ａとされているので、第２の実施形態と同様に第２のインナービット９や建て込み部材Ｄを挿入して、ケーシングパイプ１に対して相対的にリングビット４に先端側に向けて打撃力や推力を与えることにより、これらの傾斜面１４Ａに案内されるようにしてリングビット４後端部は内周側に、ケーシングトップ３先端部は外周側に、相対的に拡縮径させることができ、これによってリングビット４をケーシングパイプ１の先端側に抜き出すことが可能となる。
【００６７】
従って、これら第２、第３の実施形態でも、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる上、このリングビット４の抜脱操作が、第１の実施形態の抜脱手段８のようなリングビット４の回転による雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂの螺合のような煩雑なものではなく、第２のインナービット９や建て込み部材Ｄの挿入、前進等によるものであるため、一層確実かつ容易にリングビット４を抜き外すことができるという利点も得られる。ここで、第２の実施形態においてリングビット４をケーシングトップ３先端に取り付けるには、上記係止部材１２を縮径させた状態でリングビット４後端部をケーシングトップ３先端部内周に挿入すればよく、また第３の実施形態では、例えばケーシングトップ３の先端部を加熱して膨張させることにより拡径させておいて、その内周にリングビット４の後端部を挿入すればよい。
【００６８】
なお、これら第１ないし第３の実施形態の掘削工具では、いずれもこのようにリングビット４の後端部がケーシングトップ３の先端部内周に挿入されて、リングビット４後端部の外周面がケーシングトップ３先端部の内周面に対向するようにされているが、これとは逆に、リングビット４後端部を大径とするとともにケーシングトップ３（ケーシングパイプ１）の先端部はこれより小径として、このリングビット４後端部内周にケーシングトップ３先端部を挿入することにより、リングビット４の内周面とケーシングトップ３の外周面とが互いに対向するように構成することも可能ではある。
【００６９】
ただし、その場合には、円環状をなすリングビット４の後端部における径方向の厚さや軸線方向の長さが大きくなってその質量が増加し、例えば掘削時にリングビット４の前方の地盤に空洞があってリングビット４が空打ちされたりしたときに、大きな慣性が作用してリングビットが脱落しやすくなってしまうおそれがあるので、上記第１ないし第３の実施形態のようにリングビット４は、その後端部をケーシングトップ３の先端部内周に挿入するようにして取り付けられるのが望ましい。
【００７０】
そして、さらにこのようにして、リングビット４が、その外周面をケーシングトップ３（ケーシングパイプ１）の先端部内周面に対向させるように挿入されているときに、リングビット４とインナービット５とを軸線Ｏ回りに係合する係合手段が、上述のようにインナービット５の外周に形成される軸線Ｏ方向に延びる突条５Ｃと、リングビット４の内周に上記突条５Ｃを収容可能に形成される凹溝４Ｂである場合には、やはり上記第１ないし第３の実施形態のように、リングビット４における係合手段の凹溝４Ｂと、係止手段７，１１における凹凸部７Ａ，７Ｂの少なくとも一方あるいは凹部１１Ａまたは凸部１１Ｂとが、軸線Ｏ方向において少なくとも一部が重ねるように形成されるのが望ましい。すなわち、このような構成により、これら凹溝４Ｂと係止手段７，１１の凹凸部７Ａ，７Ｂ，１１Ａ，１１Ｂとが形成されるリングビット４後端部の長さを一層短くすることができるので、リングビット４の質量も一層軽減することができ、空打ち等が生じてもリングビット４が不用意に脱落したりするのをより確実に防止することができる。
【００７１】
また、上記第１ないし第３の実施形態においては、このようにリングビット４の内周に係合手段として形成された凹溝４Ｂが周方向にインナービット５の突条５Ｃより幅広とされるとともに、この凹溝４Ｂの後端開口部には、掘削時におけるインナービット５の回転方向側に凸壁部４Ｃが形成されている。そして、掘削時にインナービット５の第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂがケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接するとともに突条５Ｃが上記凸壁部４Ｃの前方に位置した状態で、これら突条５Ｃの後端と凸壁部４Ｃの前壁面との間隔Ｌ２が、第１の実施形態では係止手段７における凸部７Ｂ同士の間隔Ｌ１、第２の実施形態では図８に示したように係止手段１１における凸部１１Ｂ（係止部材１２）と凹部１１Ａの傾斜面１３Ａとの先端同士の間隔Ｌ１、第３の実施形態では図９に示したように係止手段７における凹凸部７Ａ、７Ｂの傾斜面１４Ａの両端同士の間隔Ｌ１よりも、それぞれ小さくなるようにされている。
【００７２】
従って、これら第１ないし第３の実施形態では、上記第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂがケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接した状態からリングビット４が空打ちされたりして先端側に弾き出されても、例えば図４に示したように係止手段７の凸部７Ａ同士や抜脱機構１４の傾斜面１４Ａ同士、あるいは係止手段１１の凸部１１Ｂと抜脱機構１３の傾斜面１３Ａとが衝突する前に、上記凸壁部４Ｃが突条５Ｃの後端に当接することとなるので、リングビット４の係止や抜脱に必要な部分に損傷が生じたりするのを防いで工具寿命の延長を図ることができ、また不用意なリングビット４の脱落もさらに確実に防止することが可能となる。
【００７３】
ところで、上記第１ないし第３の実施形態では、いずれも係止手段７，１１が抜脱機構８，１３，１４を備えてリングビット４を先端側に抜脱可能とされているが、上述したリングビット４における係合手段の凹溝４Ｂと係止手段７，１１においてリングビット４側に形成される凹凸部７Ａ，７Ｂ，１１Ａ，１１Ｂの少なくとも一方とが軸線Ｏ方向において少なくとも一部が重なるように形成されているといった構成や、インナービット５の第１の当接部５Ａがケーシングパイプ側当接部３Ａに当接し、かつ凹溝４Ｂの凸壁部４Ｃが突条５Ｃの後端に当接した状態で、係止手段７，１１における凸部７Ｂ，１１Ｂが凸部７Ｂ，１１Ｂを収容する凹部７Ａ，１１Ａ内に軸線Ｏ方向両端側に間隔をあけて収容されているといった構成は、このような抜脱機構８，１３，１４を備えることのない係止手段７，１１を有する掘削工具に適用することも可能である。
【００７４】
図１０および図１１に示す本発明の第４、第５の実施形態は、それぞれ上記第２、第３の実施形態において係止手段１１，７が抜脱手段１３，１４を備えることのない場合に、これらの構成を適用したものであり、第２、第３の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。すなわち、これら第４、第５の実施形態では、第２の実施形態において抜脱機構１３とされた上記傾斜面１３Ａや第３の実施形態において抜脱機構１４とされた上記傾斜面１４Ａに代えて、これらが軸線Ｏに垂直な環状の平坦面１５とされている。従って、第４の実施形態では凸部１１Ｂとされる係止部材１２が凹部１１Ａの上記平坦面１５に当接した状態でリングビット４が先端側に係止され、また第５の実施形態では凹凸部７Ａ，７Ｂが連なる部分の上記平坦面１５同士が当接した状態でリングビット４が先端側に係止されるものの、これらの状態からリングビット４に先端側に向けて推力や打撃力を与えても、リングビット４が先端側に抜脱されることはない。
【００７５】
しかして、このような第４、第５の実施形態でも、上述のような構成を採ることにより、抜脱機構１３，１４の有無には関わりなくリングビット４の質量および慣性を軽減し、あるいは上記平坦面１５と凸部１１Ｂや平坦面１５同士の衝突による損傷を防ぐことができるので、第１ないし第３の実施形態と同様に不要なリングビット４の抜脱や脱落を防いで円滑な掘削を図ったり、工具寿命の延長を促したりすることが可能となる。また、雌雄ネジ部８Ａ，８Ｂによる抜脱機構８が備えられた第１の実施形態においても、上述したようにリングビット４を抜脱することなく掘削に供することは可能であり、そのような場合でもこれらの構成を採ることにより、同様の効果を得ること可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の掘削工具の第１の実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態を軸線Ｏ方向先端側（図１における矢線Ｚ方向）から見た正面図である。
【図３】図１に示す実施形態において、インナービット５の第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂとケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａとが当接した状態における先端部の拡大側断面図である。
【図４】図１に示す実施形態において、インナービット５の第１の当接部５Ａおよび突条５Ｃとケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット４の凸壁部４Ｃとがそれぞれ当接した状態における先端部の拡大側断面図である。
【図５】図１に示す実施形態を用いた本発明の掘削工法の第１の実施形態に係わる第２のインナービット９を示す側面図である。
【図６】図１に示す実施形態を用いた本発明の掘削工法の第１の実施形態を示す図である。
【図７】図１に示す実施形態を用いた本発明の掘削工法の第２の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の掘削工具の第２の実施形態を示すリングビット４後端部のケーシングトップ３先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。
【図９】本発明の掘削工具の第３の実施形態を示すリングビット４後端部のケーシングトップ３先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。
【図１０】本発明の掘削工具の第４の実施形態を示すリングビット４後端部のケーシングトップ３先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。
【図１１】本発明の掘削工具の第５の実施形態を示すリングビット４後端部のケーシングトップ３先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  ケーシングパイプ
３  ケーシングトップ
３Ａ  ケーシングパイプ側当接部
４  リングビット
４Ａ  リングビット側当接部
４Ｂ  凹溝（係合手段）
４Ｃ  凸壁部
５  インナービット
５Ａ  第１の当接部
５Ｂ  第２の当接部
５Ｃ  突条
６  チップ
７，１１  係止手段
７Ａ，１１Ａ  凹部
７Ｂ，１１Ｂ  凸部
８，１３，１４  抜脱機構
８Ａ，８Ｂ  雌雄ネジ部
９  第２のインナービット
１２  係止部材
１３Ａ，１４Ａ  傾斜面
１５  平坦面
Ｏ  ケーシングパイプ１の軸線
Ｔ  掘削時の回転方向
Ｌ１  インナービット５の第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂがケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接した状態での、凸部７Ｂ同士の間隔、または凸部１１Ｂと凹部１１Ａの傾斜面１３Ａあるいは平坦面１５との間隔、または凹凸部７Ａ、７Ｂの傾斜面１４Ａ同士あるいは平坦面１５同士の間隔
Ｌ２  インナービット５の第１、第２の当接部５Ａ，５Ｂがケーシングパイプ側当接部３Ａおよびリングビット側当接部４Ａに当接した状態での、突条５Ｃの後端と凸壁部４Ｃの前壁面との間隔
Ｈ１  第１の掘削孔
Ｈ２  第２の掘削孔
【図１】
2007255106.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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