(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に削孔ビットが装着された内管ロッドと埋設管である外管ロッドの二重管で削孔する削孔工法に使用する削孔ビットであって、
削孔ビットは、内管ロッドを介して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力が伝達され、さらに内管ロッドの中空部を通して供給された流体が噴出され、外管ロッドと内管ロッドとの間に掘削土砂を取り込み、逆送して削孔外に排出しながら掘進及び外管ロッドを推進させるインナービットと、削孔底部に捨て置く拡孔用ロストビットからなり、
前記インナービットは、大径部とその大径部より段部を介しそれより小径の非円形軸部が連続して構成され、ロストビットには該インナービットの非円形軸部に対応する非円形孔が設けられ、
このロストビットは、インナービットの非円形軸部に非円形孔を嵌合させ、その上面がインナービットの段部に当接して、インナービットに対し回転不可で軸方向移動可能に装着され、内管ロッドからの回転力はインナービットを介してロストビットに伝達され、内管ロッドを介してインナービットに伝達される打撃力及び推力は、主にインナービットの段部よりロストビットに伝達されることを特徴とする削孔ビット。
【請求項２】
前記ロストビットは、外管ロッドの先端に位置して外管ロッドに対し回転自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載の削孔ビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＧＦ工法や水抜き工法などに用いられて、削孔しながら鋼管を地中に貫入させるための削孔ビットに係り、特に、パイロットビットであるインナービットと孔底に捨て置く拡孔用のロストビットとを組み合わせて用いる削孔ビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の削孔ビットとして、例えば特開２００１−３２６６４及び特開２００１−１１５７６６に記載されたものがある。これらの削孔ビットでのインナービットとロストビットの結合は、両者を嵌合した状態で所定方向に相対回転させることにより互いに係合して両者を離脱不能に結合し、逆方向に相対回転させることにより互いの係合が解かれて両者が離脱可能となる凸部と凹部（凹溝）が設けられているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特にトンネル内におけるＡＧＦ工法や水抜き工法の施工には、掘削やロックボルト打ちに使われる、打撃と回転を与えて掘削する削孔装置を使用することが有利である。
しかしながら、従来のインナービットとロストビットの結合構造においては、一方向の相対回転で互いに係合し、他方向の相対回転で係合が解除される凸部と凹部であるため、いずれもインナービットとロストビットとの結合部に緩みがあり、打撃と回転を与えて削孔すると、打撃や回転による削孔作業中における、インナービットからロストビットへの打撃力の伝達効率が悪く、従って地盤等に対する削孔能率が悪く、また、接合面に打撃力にもとづくバリが発生するなどして、ロストビットのインナービットからのスムース（容易）な離脱（捨て置き）が阻害されるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、インナービットとの結合部にガタの発生なく、インナービットからのロストビットへの打撃力の伝達を効率化することで、削孔能率の向上を図るとともに、インナービットからのロストビットの離脱をスムース（容易）に行えるようにした削孔ビットを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、請求項１の発明に係る削孔ビットは、先端部に削孔ビットが装着された内管ロッドと埋設管である外管ロッドの二重管で削孔する削孔工法に使用する削孔ビットであって、
削孔ビットは、内管ロッドを介して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力が伝達され、さらに内管ロッドの中空部を通して供給された流体が噴出され、外管ロッドと内管ロッドとの間に掘削土砂を取り込み、逆送して削孔外に排出しながら掘進及び外管ロッドを推進させるインナービットと、削孔底部に捨て置く拡孔用ロストビットからなり、
前記インナービットは、大径部とその大径部より段部を介しそれより小径の非円形軸部が連続して構成され、ロストビットには該インナービットの非円形軸部に対応する非円形孔が設けられ、
このロストビットは、インナービットの非円形軸部に非円形孔を嵌合させ、その上面がインナービットの段部に当接して、インナービットに対し回転不可で軸方向移動可能に装着され、内管ロッドからの回転力はインナービットを介してロストビットに伝達され、内管ロッドを介してインナービットに伝達される打撃力及び推力は、主にインナービットの段部よりロストビットに伝達されることを特徴とする。
【０００６】
このようにインナービットの非円形軸部と、この非円形軸部に対応するロストビットの非円形孔との結合であると、ロストビットは、インナービットの非円形軸部にその非円形孔を嵌合するだけで、インナービットに容易に装着することができる。また、インナービットの非円形軸部に非円形孔を嵌合させる結合であると、ロストビットはインナービットに対し回転不可であるから、インナービットが回転すると、その回転力はロストビットにも伝達され、ロストビットも回転する。従って、内管ロッドを介してインナービットを回転させるとロストビットも回転する。また、このようにロストビットをインナービットの非円形軸部に嵌合したとき、その上面がインナービットの段部に当接するようになっていると、削孔装置より内管ロッドを介してインナービットに伝達された打撃力及び推力は、インナービットの段部からロストビットの上面に伝達され、ロストビットに確実に伝達されるし、伝達効率も良好となる。
【０００７】
また、請求項２の発明にかかる削孔ビットは、前記ロストビットは、外管ロッドの先端に位置して外管ロッドに対し回転自在に設けられていることを特徴とする。
これにより、ロストビットを拡孔用として作用させ、埋設管としての外管ロッドを容易に推進させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態を示す一部破断正面図、図２は本発明の実施の形態を示すインナービットとロストビットが分離した状態の一部破断正面図、図３は本発明の実施の形態を示す底面図、図４はインナービットとロストビットの嵌合状態を示す部分斜視図である。
【０００９】
本発明の掘削ロッドは、中空の内管ロッド１と埋設管である外管ロッド１０の二重管で構成され、内管ロッド１の中空部が流体の供給通路４となり、内管ロッド１と外管ロッド１０との間が掘削土砂や泥水等の排出通路１４となる。削孔ビットは、内管ロッド１の先端に取り付けてこれと共に回収するインナービット２と、インナービット２の外周に着脱自在に装着し、インナービット２の回収時にはこれより分離して捨て置く拡孔用のロストビット１６とからなり、この削孔ビットには内管ロッド１を介して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力が伝達される。
【００１０】
インナービット２は、本例においてはねじ結合３によって内管ロッド１の先端に取り付けられている。インナービット２は、上方の大径部２ａと下方の小径部２ｂとが、段部１２を介して連続した構成となっており、大径部２ａには一部を拡径して突部１３が設けられている。外管ロッド１０の内面には、外管ロッド１０の肉厚を内面側に厚く（内径を径小と）することによって係止段部１５が形成されており、前記インナービット２の突部１３は、この係止段部１５に係止され、インナービット２の進入が阻止されると共に、削孔装置により内管ロッド１に与えられた打撃力及び推力は、インナービット２を介してこの突部１３及び係止段部１５から外管ロッド１０に伝達される。また、インナービット２の大径部２ａの外周には、掘削土砂や泥水等を排出する通路となる凹溝８、９が軸方向に複数設けられている。
【００１１】
インナービット２の小径部２ｂは、非円形軸部２２とビット部２０とから構成され、非円形軸部２２にはロストビット１６が装着され、ビット部２０は先端にビット刃７が設けられ、装着されたロストビット１６より先に突出して先行するパイロットビットとなる。また、インナービット２の中心には、前記内管ロッド１の中空部である流体供給通路４と連通する通孔５が、軸方向に貫通して設けられ、その通孔５の途中において前記ビット部２０の外周に向けて斜めの噴出孔６が分岐されている。従って、内管ロッド１の流体供給通路４から供給された流体（例えば、水または空気）は、通孔５の先端及び噴出孔６から噴出される。
【００１２】
前記インナービット２の非円形軸部２２は、断面非円形となっている。この断面非円形としては、三角形、四角形及び六角形等の多角形や楕円形を例示することができる。
ロストビット１６は、中心に前記非円形軸部２２に対応する非円形孔１６ａが設けられた円盤状であり、外径は外管ロッド１０の外径より大径となっており、拡孔用となっている。このロストビット１６は図４に示すようにインナービット２の非円形軸部２２にその非円形孔１６ａを嵌合させてインナービット２に結合される。この結合は、非円形軸部２２とこれに対応する非円形孔１６ａの結合であるため、ロストビット１６は、インナービット２に対し回転不可で軸方向には移動可能となる。従って、削孔装置より内管ロッド１を介してインナービット２に伝達された回転力は、ロストビット１６にも伝達され、ロストビット１６はインナービット２が回転すれば一緒に回転する。また、このような構成だと、内管ロッド１と共にインナービット２を引き抜くだけで、インナービット２からロストビット１６を離脱させることができる。
【００１３】
また、ロストビット１６は、インナービット２の非円形軸部２２に嵌合すると、その上面がインナービット２の段部１２に当接する。これによりロストビット１６の上方への移動が規制されると共に、内管ロッド１を介してインナービット２に伝達される打撃力及び推力は、インナービット２の段部１２よりロストビット１６に伝達される。
【００１４】
さらに、ロストビット１６には、その下面に超硬合金のビット突起１９が設けられ、また、非円形孔１６ａを中心とする円周上には、掘削土砂や泥水を排出する通路となる排出孔１８が軸方向に複数設けられており、このロストビット１６がインナービット２に装着されたときは、インナービット２の掘削土砂等の排出用の凹溝８、９と連通する。
【００１５】
なお、この実施の形態においては、外管ロッド１０の先端に、規制カバー１１が外管ロッド１０とロストビット１６に跨って設けられている。この規制カバー１１は、ロストビット１６を回転自在に保持し、かつロストビット１６の姿勢を常にインナービット２と軸心を一致させるように規制するものであり、これによりロストビット１６のインナービット２への着脱が確実に行なえる。
【００１６】
次に、かかる構成になる削孔ビットの作用を説明する。まず、削孔装置に連結された内管ロッド１には、該削孔装置から打撃力、回転力及び推力が付与される。内管ロッド１の先端にはインナーロッド２が固着されているので、この削孔装置からの打撃力、回転力及び推力は、内管ロッド１を介してインナービット２に伝達される。
ロストビット１６は、インナービット２の非円形軸部２２にこれと対応する非円形孔１６ａを嵌合して、インナービット２に対し回転不可で軸方向移動可能に装着されると共に、ロストビット１６の上面がインナービット２の段部１２に当接して上方への移動が規制されている。従って、インナービット２に伝達された打撃力、回転力及び推力は、このインナービット２からロストビット１６にも伝達される。即ち、ロストビット１６はインナービット２に対し回転不可に取り付けられているので、インナービット２と一緒に回転するし、インナービット２に伝達された打撃力及び推力も、インナービット２の段部１２よりロストビット１６に伝達される。
【００１７】
また、インナービット２と外管ロッド１０とは、突部１３と係止段部１５で係止されているため、インナービット２に伝達された打撃力及び推力は、外管ロッド１０にも伝達される。さらに、内管ロッド１の流体供給通路４から供給された流体、例えば水または空気は、インナービット２の通孔５及び噴出孔６から噴出される。この流体は、インナービット２及びロストビット１６の冷却に寄与すると共に、掘削土砂の排出や削孔効率の向上に寄与する。
【００１８】
そこで、削孔ビットに内管ロッド１を介して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力を伝達すると共に、内管ロッド１の流体供給通路４を介して流体を供給しインナービット２の通孔５及び噴出孔６から噴出しつつ掘進すると、インナービット２及びロストビット１６により掘削され、掘削土砂や泥水は、ロストビット１６の排出孔１８からインナービット２の凹溝９、８を通って内管ロッド１と外管ロッド１０との間の排出通路１４に取り込まれ、削孔外に排出されて削孔及び外管ロッド１０の推進が行なわれる。
【００１９】
この時、インナービット２とロストビット１６とは、非円形軸部２２にこれに対応する非円形孔１６ａを嵌合した結合であるため、インナービット２の回転力はロストビット１６に伝達されるが、軸方向には相対移動が自由である。従って、前記のようにして所定深度までの削孔及び外管ロッド（埋設管）１０の推進が到達したら、削孔装置での削孔作業を停止し、内管ロッド１と共にインナービット２を引き抜くと、インナービット２はロストビット１６より引き抜かれ、外管ロッド１０と共にロストビット１６は地中（孔底）に捨て置かれた状態で残置され埋設管として地盤中に埋設される。
【００２０】
なお、削孔装置は、従来広く採用されている公知のものであるので詳細な説明は省略した。また、本発明は、前記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、本発明の削孔ビットは、先端部に削孔ビットが装着された内管ロッドと埋設管である外管ロッドの二重管で削孔する削孔工法に使用する削孔ビットであって、削孔ビットは、内管ロッドを介して削孔装置からの打撃力、回転力及び推力が伝達され、さらに内管ロッドの中空部を通して供給された流体が噴出され、外管ロッドと内管ロッドとの間に掘削土砂を取り込み、逆送して削孔外に排出しながら掘進及び外管ロッドを推進させるインナービットと、削孔底部に捨て置く拡孔用ロストビットとからなり、前記インナービットには非円形軸部が設けられ、ロストビットにはこの非円形軸部に対応する非円形孔が設けられ、ロストビットはインナービットの非円形軸部に非円形孔を嵌合させ、インナービットに対し回転不可で軸方向移動可能に結合したので、内管ロッドを介しインナービットに与えられた回転力は、ロストビットにも確実に伝達されると共に、インナービットとロストビットは、インナービットを引き抜くだけでロストビットを離脱させることができる。従って、インナービットからロストビットを離脱させるのが容易となり、削孔及び外管ロッドの推進作業終了時には、インナービットからロストビットを離脱させ、地中に捨て置き、内管ロッドを引き抜く作業を容易、迅速に行なうことができ、削孔作業効率が向上する。
【００２２】
また、本発明の削孔ビットは、前記インナービットが、大径部より段部を介してそれより小径の非円形軸部と連続しており、ロストビットは中心に非円形孔を有する円盤状であり、このロストビットをインナービットの非円形軸部に嵌合したとき、その上面がインナービットの段部に当接しており、内管ロッドを介してインナービットに伝達される打撃力及び推力は、主にインナービットの段部よりロストビットに伝達されるようになっているので、削孔装置からの打撃力及び推力は、内管ロッドを介してインナービットに伝達され、このインナービットに伝達された打撃力及び推力は、インナービットからロストビットに確実に伝達される。従って、打撃力及び推力の伝達効率もよく、削孔効率が良好となり、作業性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を示す一部破断正面図である。
【図２】  本発明の実施の形態を示すインナービットとロストビットが分離した状態の一部破断正面図である。
【図３】  本発明の実施の形態を示す底面図である。
【図４】  インナービットとロストビットの嵌合状態を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１  内管ロッド
２  インナービット
２ａ  インナービットの大径部
２ｂ  インナービットの小径部
３  ねじ結合部
４  供給通路
５  通孔
６  噴出孔
８、９  凹溝
１０  外管ロッド（埋設管）
１１  規制カバー
１２  段部
１３  突部
１４  排出通路
１５  係止段部
１６  ロストビット
１６ａ  非円形孔
１８  排出孔
２０  ビット部
２２  非円形軸部
【図１】
0003843820.tif 000002
【図２】
0003843820.tif 000003
【図３】
0003843820.tif 000004
【図４】
0003843820.tif 000005