(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状であって先端面外周に岩盤掘削刃部を有し内周面のうち少なくとも先端部分は他端に向けて縮径した錐形であるリングビット、に内接させるインナービットであって、
側周は前記内周面に密着する錐形であり、
前部は埋入させたときに前記先端面と面が揃う端面を形成し当該端面には岩盤掘削刃体を有し、
後部は後方へ向けて外側に広がる弾性羽体を複数有し、当該弾性羽体が、リングビット内壁、または、リングビットが接合されるロッドの内壁に圧接するようにしたことを特徴とするインナービット。
【請求項２】
弾性羽体の先端が外側に折り返されたかえし部を備えることを特徴とする請求項１に記載のインナービット。
【請求項３】
弾性羽体の先端外側に突体を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインナービット。
【請求項４】
ロッドとリングビットの接合部内面には内側に突となった段差があり、請求項１，２または３のインナービットが挿入され、当該インナービットの弾性羽体端部が前記段差よりロッド側に位置する長さであることを特徴とする削孔機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナービット、および、削孔機に関し、とくに、羽子板の羽根様のインナービット、および、このビットを有する削孔機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、法面工事における岩盤削孔に際しては、各種の削孔機が用いられている。削孔に際しては、大別して二重管構造、すなわち、内管と外管との間から削孔岩屑を地表に繰り出すものと、単管構造、すなわち、管の外側から削孔岩屑を地表に追い出すものとがある。
【０００３】
何れの構造においても、先端には、岩盤削孔用の剛性の高い刃がつけられている。削孔機は、管全体を回転させ、また、管全体を軸方向に振動させて打撃し、これらの動きの組合せにより、岩盤を粉砕切削していく。
【０００４】
ここで、二重管構造のものは、ロッドを毎回二本ずつ継ぎ足していかねばならず、ロッドの重さが約３０ｋｇであって法面という足場の悪い場所においては、継ぎ足し作業は単管構造の倍以上の時間がかかり、作業性が著しく劣るという問題点があった。また、所定の深さの削孔が終わった後は、グラウト注入のため、内管を抜き取る必要があり、ここでも時間がかかり、作業効率に優れない、という問題点があった。
【０００５】
一方、単管構造の場合は、上記の問題がなく、先端に装着した錐形のインナービットをアンカー棒で突き押し、埋め殺すだけでよいため、作業性が著しく向上するという利点がある。また、本願発明者らによる特許第３９３５１９１号（引用文献１）に開示するように、近年大型削孔機を簡便に法面上で移動する技術が開発され、回転能力打撃能力に優れた削孔機を用いて、相対的に工期短縮が可能となっている。すなわち、工期短縮の観点から、また、作業性の観点から、単管構造による削孔にメリットがある。  
【０００６】
【特許文献１】特許３９３５１９１号
【特許文献２】特公昭３８−２０２０５
【特許文献３】実公昭３８−６０５
【特許文献４】特開平５−１４０９３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
大型削孔機を用いて単管構造のロッドを用いる場合、インナービットが作業の途中、とくに、打撃破砕の際に抜け落ちる場合があるという問題点があった。ビットは、剛性が高いため、結局のところ、ロッド先端に接続してあるリングビット（リングビットの先端にも岩盤掘削用の刃が設けられている）も破損させてしまうという問題点があった。
【０００８】
ここで、削孔は設計通りにおこなう必要があるため、近接した位置を掘り直すこともできず、結局のところ、脱落したインナービットを孔から抜き取らなくてはならない。しかしながら、この作業は、場合によっては１日仕事になることもあり、作業性が極めて悪くなる可能性をはらんでいる。加えて、削孔は、たとえば２ｍピッチでおこなわれるため、削孔数が多く、順次手際よく削孔する必要がある。また、リングビットは安価でないため、安価なインナービットのためにリングビットも破損してしまうのでは割に合わない。
【０００９】
従って、結局のところ、単管ロッドを用いた作業は限界があり、高性能の削孔機を用いるほど敬遠されてしまうという矛盾が生じていた。換言すれば、処理能力の高い削孔機を用いて、作業性を向上させるべく単管ロッドを用いた場合、安定的な削孔作業が保証されなくなるという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、作業性を向上させるインナービット、これを備えた削孔機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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のインナービットは、筒状であって先端面外周に岩盤掘削刃部を有し内周面のうち少なくとも先端部分は他端に向けて縮径した錐形であるリングビット、に内接させるインナービットであって、側周が前記内周面に密着する錐形であり、前部がインナービットを埋入させたときに前記先端面と面が揃う端面を形成し当該端面には岩盤掘削刃体を有し、後部は後方へ向けて外側に広がる弾性羽体を複数有し、当該弾性羽体が、リングビット内壁、または、リングビットが接合されるロッドの内壁に圧接するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１に係る発明は、側周の摩擦と弾性羽体による内面圧接により、インナービットの保持性を向上させる。
【００１３】
なお、他端に向けて、とは基端方向すなわち削孔機側方向（ビットの刃の反対方向）を意味する。錐形とは、円錐（切頭円錐）のほか、角錐（切頭角錐）を含むものとする。また、羽体は、板状でも棒状でもよく、縦長に形成されていればその態様は問わない。また、複数の弾性羽体は、インナービット中心軸に対し、対称（回転対称または軸対称）に配されることが好ましい。また、外側に広がる、とは、軸に対して一定の角度を以て延伸していることを意味し、丁度、羽子板の羽またはバドミントンのシャトルのような広がりを有することをいう。
【００１４】
また、請求項２に記載のインナービットは、請求項１に記載のインナービットにおいて、弾性羽体の先端が外側に折り返されたかえし部を備えることを特徴とする。
【００１５】
すなわち、請求項２に係る発明は、面接触が可能になり、摩擦力を向上させることができる。また、リングビット内壁、または、ロッド内壁の形状によっては、係止による脱落防止が可能となる。かえし部の形状はとくに限定されないが、内壁に沿った曲率ないし形状であることが好ましい。なお、かえし部は、折り返して作ることができるので、制作コストを削減することも可能となる。
【００１６】
また、請求項３に記載のインナービットは、請求項１に記載のインナービットにおいて、弾性羽体の先端外側に突体を設けたことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項３に係る発明は、面接触が可能になり、摩擦力を向上させることができる。また、リングビット内壁、または、ロッド内壁の形状によっては、係止による脱落防止が可能となる。突体の形状はとくに限定されないが、内壁に沿った曲率ないし形状であることが好ましい。なお、外側に広がる段差をもうけて突体を形成する太陽であってもよい。
【００１８】
また、請求項４に記載の削孔機は、ロッドとリングビットの接合部内面には内側に突となった段差があり、請求項１，２または３のインナービットが挿入され、当該インナービットの弾性羽体端部が前記段差よりロッド側に位置する長さであることを特徴とする。
【００１９】
すなわち、請求項４に係る発明は、羽体による摩擦力に加え物理的な係止作用を発揮可能となる。とくに請求項２または３に記載のインナービットを用いることにより、強固な係止作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、作業性を向上させるインナービット、これを備えた削孔ビットおよび削孔機を提供することが可能となる。詳細には、本発明（請求項１）によれば、側周の摩擦と弾性羽体による内面圧接により、インナービットの保持性を高めることが可能となる。また、本発明（請求項２，３）によれば、面接触が可能になり、摩擦力を向上させることができ、また、係止による脱落防止も可能となる。また、本発明（請求項４）によれば、高出力（高馬力）の削孔機を用いても、ビットの脱落による作業性低下を招来せず、本来の能力を十分に発揮して削孔作業の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の削孔ビット（インナービット＋リングビット）がロッドに装着された削孔機の概要模式図である。図２は、本発明の削孔ビットの側面図、図３は、本発明の削孔ビットの平面図である。図４は、本発明のインナービットの外観図とインナービットをリングビットに挿入した後の断面図である。図５は、本発明のインナービットの概観斜視図である。
【００２２】
削孔機１は、駆動部２により単管構造のロッド３を回転させまた軸方向に振動させることにより削孔ビット４を介して岩盤を削りまた破砕する。ロッド３は削孔深さが所定の深さになるまで順次継ぎ足されていく。削孔が終了すると、ロッド３内にアンカーボルトを挿入し（図示せず）、インナービット６を突き外す。次いで、グラウトを注入し、ロッド３をリングビット５がついたまま（インナービット６は埋め殺したまま）引き抜き、アンカーボルトを地中に固定する。これにより、支圧板をアンカーを介して地面に対して緊張定着させることが可能となり、たとえば、土砂崩れを防止可能となる。
【００２３】
図２および図３に示したように、インナービット６は、リングビット５に挿入される。リングビット５は、略筒形状であって、先端面５１外周に爪刃５２が対称に配され、外周にはロッド３に接続するねじ５３が切ってある。爪刃５２は、剛性の高い合金からなる円錐形状であり、軸に対して対称に配されている。図では、爪刃５２は同一円心上の内側と外側に配されており、円錐形状を採用することにより、打撃破砕にも回転切削にも対応可能となっている。
【００２４】
リングビット５側面は、軸方向に緩やかに狭まっており、岩屑は、溝５４から後部（地上側）に押し出される。また、溝５４の一部には、切削水用の孔５５があけてある。
【００２５】
リングビット５の内面は、地上側に向けて縮形した切頭円錐形状部分Ｓを有し（図４参照）、これに嵌合するようにインナービット６が埋入される。また、リングビット５のねじ５３部分の内周面には、突段５６が一周に渡って形成され、後述するように、かえし８２を係止する。
【００２６】
インナービット６は、羽子板の羽根のような形状であり、基体部７と羽根部８からなる。基体部７は、切頭円錐形であり、先端面７１には爪刃７２が設けられて、側周面７３は、切頭円錐形状部分Ｓに密接する同形としている。先端面７１は、リングビット５の先端面５１と段差が生じないように連続した面を形成している。これは、段差があると、削孔作業中に段差がつぶれ、インナービット６を離脱させにくくなるからである。
【００２７】
爪刃７２は、爪刃５２と同様の円錐形状であるが、軸を中心に半径をかえて３カ所のみに配置している。これは、爪刃７２は、軸からの配置半径が小さいので、ロッド３が回転しても、外側の爪刃５２のように大きな距離を移動できないため、負荷を軽減させるためである。
【００２８】
なお、基体部７の軸には、切削水用の孔７４が設けられている。また、この孔を設けることにより圧力開放が可能となり、中実であるよりインナービット６をより強固にリングビット５に固着できる。
【００２９】
羽根部８は、鋼板からなる３枚の羽根８１を有し、軸に対して所定の角度を以て延伸し、リングビット５の内周面に圧接する。いわば、羽根８１は板バネであり、内周面に圧接するので、摩擦力を高め、インナービット６の脱落を防止するようにしている。弾性力があるので、図４に示したように、羽根部８をすぼめることができ、インナービット６をリングビット５に挿入可能となる。
【００３０】
また、羽根８１先端は、図６（ａ）に示したように折り曲げられ、かえし８２が形成されている。このかえし８２は、図４に示したように、リングビット５の突段５６に係合し、インナービット６の脱落を防止する。なお、実際の作業では、打撃によりインナービット６が脱落しかかっても、かえし８２により保持され、再びリングビット５に埋入することとなる。
【００３１】
なお、羽根８１の先端部分はかえし８２のほか、種々の形状を採用できる。図６は、羽根８１の端部形状のほかの例を示した図である。図６（ｂ）、図６（ｃ）は、鋼板を曲げてなり、図６（ｄ）は、別途突体８３を形成した羽根の端部形状を示した図である。なお、インナービット６は、最後は突き落とすため、リングビット５から外れないほどには強固なかえしないし突体としないようにすることが重要である。なお、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）の先端形状は、リングビット５内壁に面接触するため、摩擦力が大きくなり、インナービット６の保持性をより高める。特に、図６（ｂ）の形状は、鋼板を塑性変形して段をつけ、内壁に面接触をしつつ効率的に係止も可能となるので好ましい。図６（ｄ）は、線接触であるが、点接触であるよりかは、保持力が高い。
【００３２】
図７は、羽根の原型を示した図である。図示したように、一枚の鋼板から２枚どりするようにすれば、部材の節約、ひいては、インナービット６を安価に提供できる。なお、鋼板から切り分けた後は、適宜、軸方向に丸め、基体部７に溶接するなどする。このようにすれば、グラウト放出孔７４を羽根部８がふさぐことがなく、好適である。
【００３３】
以上の例では、爪羽７２は３カ所のみであり、形状は円錐形であったが、これに限ることなく２カ所でも、紡錘形であってもよい。また、羽根８１は、３枚の板バネであったが、これに限ることなく、棒状で５本とするような態様であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、インナービットの圧接および係止によりインナービットの脱落を防止でき、削孔作業性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の削孔ビット（インナービット＋リングビット）がロッドに装着された削孔機の概要模式図である。
【図２】本発明の削孔ビットの側面図である。
【図３】本発明の削孔ビットの平面図である。
【図４】本発明のインナービットの外観図とインナービットをリングビットに挿入した後の断面図である。
【図５】本発明のインナービットの概観斜視図である。
【図６】羽根の端部形状のほかの例を示した図である
【図７】羽根の原型を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 削孔機
２ 駆動部
３ ロッド
４ 削孔ビット
５ リングビット
６ インナービット
７ 基体部
８ 羽根部
５１、７１ 先端面
５２、７２ 爪刃
５３ ねじ
５４ 溝
５５、７４ 孔
５６ 突段
７３ 側周面
８１ 羽根
８２ かえし
８３ 突体
Ｓ 切頭円錐形状部分
【図１】
0005074856.tif 000002
【図２】
0005074856.tif 000003
【図３】
0005074856.tif 000004
【図４】
0005074856.tif 000005
【図５】
0005074856.tif 000006
【図６】
0005074856.tif 000007
【図７】
0005074856.tif 000008