(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状で且つその先端に環状の刃を有するリングビットが先端部に固着されており、該ビットの内径には環状部材が圧入され、直径方向に一文字状に刃を設けた一文字ビットが該環状部材の端面に一体的に形成されており、該一文字ビットの環状部材の外周から突出した部分は前記リングビットに形成されたスリットに嵌入されて保持されており、周縁部が前記環状部材の端面に当接し且つ前記環状部材の端面に当接している側とは反対側の面が前記一文字ビットの刃の対向面に接着する態様で円板状弾性体が配置されていることを特徴とする穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は穿孔装置に関し、より詳細には、穿孔装置の先端部に設けられた掘削用ビットの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の穿孔装置２０の先端部が図１０に示されている。ケーシング１６の先端部にはドライブシュー１５が螺着され、そのドライブシュー１５の先端内径部１５ａには、ロストビット１１の軸部１１ａが挿入され、突起部１１ｂ、１５ｂが周方向に当接（係合）しており、回転方向に対して互いに係止されて嵌着されている。従って、穿孔装置２０を回転して掘削している限り、ロストビット１１がドライブシュー１５から脱落してしまうことは無い。
【０００３】
アンカー工事においては、穿孔装置２０内に掘削水を通し、ビット先端から噴出して掘削穿孔し、そして、所定深さまで穿孔するとビット１１をドライブシュー１５から分離して穿孔装置２０を引き抜き、固結材を打設している。その掘削水の噴出口には、外部からの被圧水の逆流を防ぐために、図示しない逆止弁が設けられている。
【０００４】
ここで、ビット１１をドライブシュー１５から分離するためには、装置全体を回転掘削方向とは逆方向に回転する。逆方向に回転することにより、突起部１１ｂ、１５ｂの係合が解除され、装置２０を引き抜けば、ビット１１はドライブシュー１５から分離して、地中に残留するのである。
【０００５】
なお、図示のように、ロストビット１１に代って用途により、例えば礫の多い場合には、クローネンビット１２が使用されている。
【０００６】
ここで、掘削の際に、スライムがケーシング１６の外周部に溜まると水圧上昇によって締め付けられ、いわゆるジャミングが起きる。このジャミングに対応するため、穿孔装置２０を軸方向に往復動（例えば上下動）させて、所謂「フラッシング動作」を行う。
しかし、上述した通り、ビット１１とドライブシュー１５とは、突起部１１ｂ、１５ｂが周方向に当接して回転方向に対して互いに係止されているのみであるため、フラッシング動作により軸方向に往復動すると、突起部１１ｂ、１５ｂの周方向の係合状態が解除されてしまい、ビット１１がドライブシュー１５から分離してしまう。そのため、上記のように離脱可能なビット１１の取り付けでは、フラッシング動作を実施することができない。
【０００７】
これに対して、特開平８−２８１７１号公報には、ビットの内方からドライブシューの内周部に形成した溝にバネで付勢したピンを突出させる係止部材を設けてビットをドライブシューに係止し、上方から連結解除部材を落下させて係止部材を折り曲げ、ビットを離脱させる技術が開示されている。しかし、この技術は構造が複雑であり、特に掘削水を噴射し且つ被圧水が穿孔装置内部に逆流するのを防止する逆止弁の構造が非常に複雑となってしまう。また、穿孔後、地中に残留される部品すなわち使い捨てられる部品が多く、その分だけ穿孔作業にコストが高価となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、穿孔装置の先端部に設けられた掘削用ビットが、簡単な構造で取り付けられ、容易に離脱することができると共に、フラッシング動作が可能な穿孔装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の穿孔装置は、筒状で且つその先端に環状の刃を有するリングビットが先端部に固着されており、該ビットの内径には環状部材が圧入され、直径方向に一文字状に刃を設けた一文字ビットが該環状部材の端面に一体的に形成されており、該一文字ビットの環状部材の外周から突出した部分は前記リングビットに形成されたスリットに嵌入されて保持されており、周縁部が前記環状部材の端面に当接し且つ前記環状部材の端面に当接している側とは反対側の面が前記一文字ビットの刃の対向面に接着する態様で円板状弾性体が配置されている。
【００１０】
上記の構成による本発明においては、先端のリングビット及び一文字ビットとで形成された刃で掘削する。
【００１１】
ここで、周縁部が前記環状部材の端面に当接し且つ前記環状部材の端面に当接している側とは反対側の面が前記一文字ビットの刃の対向面に接着する態様で配置された前記円板状弾性体は、逆止弁の弁体として作用する。すなわち、切削水が噴出されている際には、前記円板状弾性体は、掘削水の噴射圧によって、前記一文字ビットの刃の対向面に接着された部分を支点としてビット前方に向って折れ曲がるので、切削水がリングビット内方を通過するのを妨げることは無い。
【００１２】
掘削水の噴射が中断・停止した際には、前記円板状弾性体には掘削水の噴射圧が作用しなくなるので、その弾性により折れ曲がった状態から円板状態に復帰する。前記円板状弾性体が円板状態に復帰すると、その周縁部は前記環状部材の端面に当接しているので、被圧水の圧力が作用しても、前記円板状弾性体が前記環状部材を被覆しているため、被圧水が前記環状部材内に浸入する（逆流する）ことは防止されるのである。
【００１３】
また、本発明の穿孔装置を用いて穿孔作業を行う際に、ジャミングが発生しても、当該ジャミングに対応することが可能である。すなわち、本発明ではリングビットの内径に環状部材が圧入されているので、穿孔装置を軸方向に往復動させてフラッシング動作を行ったとしても、圧入された環状部材がリングビットから外れてしまうことは無い。そのため、ジャミングが発生した際には、フラッシング動作を行い、土壌の締め込みを解除することが出来るのである。
【００１４】
掘削が終了した際には、例えば重錘Ｗを投下することにより、リングビットのスリットに端部を嵌入し且つリングビットの内径に環状部材を圧入することにより保持されている一文字ビット及び環状部材は、容易に離脱するのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１において、全体を符号１０で示す穿孔装置の先端部に螺着された筒状のリングビット５には、図２に示すようにその先端部に、環状の掘削用の刃５ａが形成され、後記する一文字ビット挿入用のスリット５ｂが設けられている。また、図３ないし図５に示すように、外周にＯリング４が挿入される環状溝２ａを有する環状部材２には、その一方の端面２ｂに、一文字状の刃１ａを有する一文字ビット１が、直径方向に跨いでその両端突出部１ｂ、１ｂ（一文字ビットの環状部材の外周から突出した部分）を環状部材２の外径より突出させて一体的に形成されている。
【００１６】
そして、図１に戻り、環状部材２はリングビット５の内径部に圧入（所謂「締まり嵌め」の状態に挿入）され、一文字ビット１の突出部１ｂ、１ｂがリングビット５に設けられたスリット５ｂ、５ｂに適正な締代で嵌入されている。
【００１７】
また、図６及び図７に示す円板状の弾性体（例えばゴム）で形成された弁体３（円板状弾性体）には、一文字ビット１の環状部材２との溶接部を避ける溝３ａ、３ａが設けられており、弁体３の周縁部が環状部材２の端面２ｂに接し、且つ、その対向面（環状部材の端面に当接している側とは反対側の面）が一文字ビット１の刃の対向面１ｃに接着されて、図８に示すように、内方から一方流の逆止弁を形成している。
【００１８】
なお、組み立て手順は、環状部材２と一文字ビット１とを一体的に形成し、弁体３は弾性体であるので、容易に環状部材２と一文字ビット１間に装着することができ、Ｏリング４を装着して、ビット突出部１ｂをスリット５ｂに嵌入すればよい。
【００１９】
上記の構成により、穿孔装置１０は、先端のリングビット５及び一文字ビット１とで形成された刃５ａ、１ａで掘削穿孔する。
【００２０】
そして、弾性体の弁体３によって形成された逆止弁により切削水を噴出する一方、被圧水の逆流は阻止される。すなわち、切削水が噴出されている際（図８で示す状態）は、弁体３は、掘削水の噴射圧によって、前記一文字ビット１の刃の対向面に接着された部分（符号３−１で示す）を支点としてビット前方（図８の矢印Ｆ方向）に向って折れ曲がるので、その流線を矢印ｔ、ｔで示す切削水がリングビット５内を通過するのを妨げない。
【００２１】
掘削水の噴射が中断・停止した際には、弁体３には掘削水の噴射圧が作用しなくなるので、その弾性により折れ曲がった状態から、図９で示す様に、円板状態に復帰する。弁体３が円板状態に復帰すると、その周縁部３Ｒ（図９参照）は環状部材２の端面２Ｒ（図９参照）に当接する。そのため、被圧水（図示せず）の圧力が作用しても、弁体３は環状部材２を被覆しているため、被圧水は環状部材２内に逆流することは防止される。
【００２２】
図示の穿孔装置を用いて穿孔作業を行う際にジャミングが発生した場合には、フラッシング動作を行えば良い。上述した通り、環状部材２がリングビット５の内側（内径）に圧入されているので、穿孔装置２０を軸方向（図１の矢印Ｈ方向）に往復動させてフラッシング動作を行ったとしても、環状部材２がリングビット５から外れてしまうことは無いからである。
【００２３】
掘削が終了したら図９に示すように重錘Ｗを投下すれば、環状部材２とリングビット５の圧入が解除され、且つ、一文字ビット１の端部１ｂとリングビット５のスリット５ａとの嵌入も解除される。そのため、環状部材２及び一文字ビット１は、リングビット５から容易に離脱する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されており、先端のリングビット及び一文字ビットとで形成された刃で掘削穿孔し、弾性体の弁体によって形成された逆止弁からは切削水を噴出する一方、被圧水の逆流は阻止する。また、先端に設けられた一文字ビットは、礫の内部への侵入を防止する。
【００２５】
また、環状部材とリングビットとは、フラッシングによる往復動では離脱することなく保持されるので、掘削の際にジャミングが発生しても、フラッシング動作を行って対応することが可能である。
【００２６】
そして、掘削終了時には重錘を投下すれば、リングビットのスリットに端部が嵌入されて保持されている一文字ビット及び環状部材を、容易に離脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図。
【図２】図１のリングビットを示す側面図。
【図３】図１の環状部材及び一文字ビットを示す断面及び側面図。
【図４】図３の下面図。
【図５】図３の直角方向から視た側面図。
【図６】弁体の側面図
【図７】図６の平面図。
【図８】掘削水の噴出状態を示す断面図。
【図９】重錘投下による環状部材離脱を説明する図。
【図１０】従来の穿孔装置の先端部を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１・・・一文字ビット
１ｂ・・・突出部
２・・・環状部材
３・・・弁体
４・・・Ｏリング
５・・・リングビット
５ｂ・・・スリット
１０、２０・・・穿孔装置
１１・・・ロストビット
１２・・・クローネンビット
１５・・・ドライブシュー
１６・・・ケーシング
【図１】
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【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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