削孔工具および薬液注入工法
【課題】合成樹脂製のケーシングパイプでも削孔動作によってひび割れなどの損傷が発生しないようにすること。
【解決手段】ロッド２１の外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプ４１とを有する削孔工具１１であって、上記ロッド２１の先端は、削孔ビット部材３１の後端部に対してねじ２３，３２ａで着脱可能に接続され、上記ケーシングパイプ４１の先端には、削孔ビット部材３１の後側部分の嵌合軸部３４に対して相対移動可能な状態で嵌合する先端スリーブ５１が設けられ、該先端スリーブ５１と嵌合軸部３４との間には、径方向において相互に嵌合して抜け止めし、先端スリーブを削孔ビット部材に追従させる嵌合構造３８，５２が設けられ、該嵌合構造３８，５２には、先端スリーブ５１を削孔ビット部材３１上で相対移動可能にする緩衝用の隙間５２ａが形成された削孔工具１１。
【解決手段】ロッド２１の外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプ４１とを有する削孔工具１１であって、上記ロッド２１の先端は、削孔ビット部材３１の後端部に対してねじ２３，３２ａで着脱可能に接続され、上記ケーシングパイプ４１の先端には、削孔ビット部材３１の後側部分の嵌合軸部３４に対して相対移動可能な状態で嵌合する先端スリーブ５１が設けられ、該先端スリーブ５１と嵌合軸部３４との間には、径方向において相互に嵌合して抜け止めし、先端スリーブを削孔ビット部材に追従させる嵌合構造３８，５２が設けられ、該嵌合構造３８，５２には、先端スリーブ５１を削孔ビット部材３１上で相対移動可能にする緩衝用の隙間５２ａが形成された削孔工具１１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル工事や基礎工事、補強工事等において用いられる削孔工具に関し、より詳しくは、ケーシングパイプが合成樹脂製であっても充分に使用に耐えられるような削孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシングパイプが合成樹脂製であってもよいとするものとして、下記特許文献１に開示された掘削工具がある。これは、ケーシングパイプに対してその軸線方向に推力と打撃を伝達する構造の掘削工具であるが、この掘削工具は、推力と打撃が伝達される上記ケーシングパイプと、このケーシングパイプの内部に同芯上に配置されていて、軸線方向に推力と打撃が伝達されると共に回転力が伝達されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられた掘削工具本体と、該掘削工具本体の先端にこの掘削工具本体に対する回転が拘束されて装着される掘削ビットとを備えた掘削工具において、上記ケーシングパイプの先端に、ケーシングパイプに対して軸線方向に移動可能でかつ軸線周りに回転可能な円筒状のケーシングトップが上記掘削工具本体に外嵌されるようにして取り付けられ、このケーシングトップが常に掘削ビットを包囲した状態で削孔に建て込むことができるように構成されている。
【０００３】
そして、この構成では、ケーシングトップがケーシングに対して軸線方向に移動可能に取り付けられているので建て込み時にケーシングパイプに過大な抵抗が作用することなく、ケーシングパイプが樹脂などの低強度のものであってもよいとされている。
【０００４】
しかし、推力と打撃はケーシングパイプにも直接的に作用する構成であり、たとえ緩衝材が介装されているとはいっても、多大な負荷がかかるため、割れなどのおそれがあった。特に、削孔される対象が固い岩盤である場合には、上記負荷は非常に大きなものとなり、特許文献１のような構成の工具では到底削孔することはできない。
【０００５】
また、特許文献１の掘削工具は削孔を形成するためのもので、地盤や岩盤を補強（改良）や防水するために薬液を注入することはできない。このため、別途に注入管が必要であった。そのうえ薬液の注入作業は削孔作業を完了してから行わなければならないので、作業は煩雑であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７２０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこでこの発明は、ケーシングパイプが損傷してしまうおそれをなくし、また、薬液注入の作業も容易に行えるようにすることを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのための手段は、削孔のための動力を伝達するロッドと、該ロッドの先に設けられて削孔を行う削孔ビット部材と、上記ロッドの外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプとを有する削孔工具であって、上記ロッドの先端部と削孔ビット部材の後端部の間には、ロッドを削孔ビット部材に対して着脱可能に接続する着脱構造が設けられ、上記ケーシングパイプの先端には、当該先端スリーブの先端側部分が、上記削孔ビット部材の後側部分の外周に形成された嵌合軸部に対して相対移動可能な状態で嵌合する先端スリーブが設けられ、該先端スリーブと上記削孔ビット部材の嵌合軸部との間には、径方向において相互に嵌合して抜け止めし、先端スリーブを削孔ビット部材に追従させる嵌合構造が設けられ、該嵌合構造には、先端スリーブを削孔ビット部材上で相対移動可能にする緩衝用の隙間が形成された削孔工具である。
【０００９】
すなわち、切削のための動力を伝達するロッドは、削孔ビット部材に対して回転しながら打撃を加え、削孔を行う。このとき、削孔ビット部材の嵌合軸部の外周には先端スリーブが相対移動可能に嵌合されているが、この先端スリーブと嵌合軸部との間には、抜け止めをする嵌合構造が設けられているので、削孔ビット部材の削孔動作に伴い、先端スリーブは削孔ビットに追従して移動する。しかし、嵌合構造には、先端スリーブを削孔ビット部材上で相対移動可能にする緩衝用の隙間が形成されているので、打撃による振動は緩和され、先端スリーブの後端部に接続されたケーシングパイプに掛かる負荷を軽減できる。
【００１０】
このため、ケーシングパイプが、たとえば塩化ビニルなどの合成樹脂製であっても、ひび割れたりする不測の損傷を回避できる。
【００１１】
また、削孔後には、着脱構造においてロッドを削孔ビット部材から分離し、削孔ビットとケーシングパイプと先端スリーブを残してロッドを抜き取ればよい。
【００１２】
ここで、上記各構成要素については、次のような態様を採用することができる。
その態様の一つは、上記ロッドの軸芯部に長さ方向に貫通する導通孔部が形成され、上記削孔ビット部材の軸方向における中央部には、上記導通孔部と連通する中央孔部が後端から設けられて、該中央孔部の先端からは削孔ビット部材の先端部に開口する噴孔が延設されるとともに、上記中央孔部または噴孔には、噴孔側からの物体の浸入を阻止する逆止弁が設けられたものである。
すなわち、削孔に際しては、ロッドの導通孔部、削孔ビット部材の中央孔部および噴孔に圧縮エアなどの流体を流すとともに、上記流体に代えて、地盤改良等の薬液を通して薬液注入を行うことができる。また、流体を流さない時には逆止弁が噴孔からの泥土や砂などの物体の侵入を防止することができる。
【００１３】
態様の他の一つは、上記嵌合構造が凸部と凹部とで構成されるとともに、上記凸部が転動可能な球体からなるものである。
すなわち、相互に嵌合して抜け止めをする凸部と凹部のうち凸部が転動可能な球体であるので、凸部と凹部の衝突時にその衝撃を緩和できる。このため、より一層の緩衝効果が期待できる。
【００１４】
態様の他の一つは、上記嵌合構造を軸方向において挟む２位置に、削孔ビット部材の嵌合軸部と先端スリーブの内周面との間をシールするシール部材が設けられたものである。
すなわち、先端スリーブは嵌合軸部に対してシール部材を介して接続されているので、先端スリーブはいたずらにがたつくことはない。また嵌合軸部と先端スリーブとの間に泥土や砂などが浸入するのを防止し、緩衝を行う嵌合構造を保護できる。
【００１５】
態様の他の一つは、上記ケーシングパイプが樹脂製である。
すなわち、ケーシングパイプを建て込んでそのまま埋め殺しにしても、後で行う掘削工事などに支障はなく、補強や防水を行っての容易な工事を期待できる。
【００１６】
態様の他の一つは、上記着脱構造が、回転により着脱可能なものであるとともに、前記ロッドの後にカップリング部材を介して別のロッドが接続され、各ロッドとカップリング部材の間には、上記着脱構造での離脱を可能にする方向と反対方向に向けてのねじが形成されるとともに、上記ロッド又はカップリング部材のうち内側に位置するものには、周方向に沿った係合溝が形成され、上記カップリング部材又はロッドのうち外側に位置するものには、ロッドとカップリング部材を接続した時に上記係合溝と対応する貫通孔が形成され、該貫通孔に対してピンが挿入されることでロッドとカップリング部材が回り止め可能に接続されるものである。
すなわち、ロッドに対して着脱構造での離脱を可能にする方向と反対方向に向けて回転しながら打撃を加えて削孔を行い、所定の削孔を形成した後、ロッドに対して着脱構造での離脱方向に回転すれば、各ロッドとカップリングが係合溝と貫通孔とピンとで相対回転不可に結合しているので、ロッドを削孔ビット部材から外して抜き取り回収することができる。
【００１７】
態様の他の一つは、上記ケーシングパイプが、逆止弁付きの噴射孔を有するものである。
すなわち、所望の削孔を行ってロッドを抜き取った後、ロッドに代えて薬液注入用の注入管を差し込んで薬液注入を行えば、注入管から噴出した薬液は、ケーシングパイプの噴射孔を通して噴射され所望の作用を行う。噴射孔は逆止弁を有するので、削孔中にケーシングパイプ内に泥土や砂などが浸入することを防止できる。
【００１８】
別の手段は、上記削孔工具を用いて削孔を行い、上記ロッドを削孔ビット部材から分離し、ケーシングパイプを残してロッドを抜き取る削孔工法である。
すなわち、削孔を行って回収するのはロッドであって、ケーシングパイプを含めたその他のものは埋め殺しにするので、回収する部材が一本のものであり、簡単で手間もかからないため、作業効率を向上することができる。
【００１９】
別の手段は上記導通孔部と中央孔部と噴孔を有する削孔工具を用いて行う削孔工程と、該削孔工程で形成された削孔に対して、上記削孔工具におけるロッドの導通孔部から薬液を注入して行う薬液注入工程とが交互または同時に行われる薬液注入工法である。
すなわち、削孔と薬液注入は同期して行えるので、一度削孔した後であらためて薬液注入用の工具を差し込んで薬液注入を行う場合に比して格段に作業効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明によれば、ロッドを介して削孔ビット部材に伝達された削孔のための振動がケーシングパイプに直接伝わらないように、ケーシングパイプの先端に先端スリーブを設けて、この先端スリーブと削孔ビット部材との間に緩衝用の嵌合構造を設けている。このため、削孔のための回転と打撃でケーシングパイプが損傷してしまうおそれをなくすことができる。つまり、ケーシングパイプは孔壁の崩落を防ぐ程度の強度さえあればよく、鋼管を用いる必要はない。また、削孔作業後ロッドは抜き取られる。この結果、ケーシングパイプを埋め殺しにしても、ケーシングパイプが鋼鉄製ではなく合成樹脂や紙からなる場合には掘削等の後の作業に影響はなく、作業効率を向上することができる。
【００２１】
また、削孔のための動力はロッドと該ロッドの先に設けられた削孔ビット部材に対して直接的に付与される構造であるので、そのロッドと削孔ビット部材に、薬液注入を可能にする構成を設けることで、削孔をしながらの薬液注入が可能となり、薬液注入の作業性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、削孔工具１１の断面図、図２はその分解図である。これらの図に示すように削孔工具１１は、削孔のための動力を伝達するロッド２１と、該ロッド２１の先端に着脱可能に取り付けられて削孔を行う削孔ビット部材３１と、上記ロッド２１の外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプ４１と、該ケーシングパイプ４１の先端に設けられ、上記削孔ビット部材３１との間に介在する先端スリーブ５１とを有する。
【００２３】
この削孔工具１１では、ロッド２１を介して削孔ビット３１に伝達された回転力と打撃力とによって削孔が行われる構造であって、上記先端スリーブ５１とケーシングパイプ４１はその削孔動作に追従して削孔内に侵入する。
【００２４】
上記各部について順に説明する。
上記ロッド２１は、パーカッションマシンの本体ハンマ機構部におけるシャンクロッド（図示せず）の先に接続されるもので、上記削孔ビット部材３１に対して接続される先端ロッド２１ａと、この先端ロッド２１ａの後ろに順次継ぎ足される継ぎ足しロッド２１ｂとがある。いずれも所定長さに形成された円筒状で、軸心部には長さ方向に貫通する導通孔部２２を有し、両端部には接続のための雄ねじ２３，２３が形成されている。この雄ねじ２３は左ねじである。つまり、左への回転が締まる方向への回転である。なお、図では、例としてテーパねじを示したが、ロープねじやハイリードねじなどであるもよい。
【００２５】
先端ロッド２１ａにおいては、削孔ビット部材３１に接続する側の一端部は、雄ねじ２３のみで形成されるが、他端部と継ぎ足しロッド２１ｂの両端部の雄ねじ２３部分においては、図３に示したように雄ねじ２３の先に係合溝２４が併せて形成される。
【００２６】
すなわち、所定長さの範囲にわたって形成された雄ねじ２３の先に、断面Ｕ字状をなす１条の係合溝２４が周方向に形成されている。そして、先端ロッド２１ａと継ぎ足しロッド２１ｂ、継ぎ足しロッド２１ｂ同士は、上記雄ねじ２３に螺合する雌ねじ２５を両端部に有した円筒状のカップリング部材２６によって接続されるが、このカップリング部材２６における接続時に上記係合溝２４と対応する位置には貫通孔２７が形成される。貫通孔２７は、１条の係合溝２４に対して平行に２個、すなわち一つのカップリング部材２６に合計４個形成されている。
【００２７】
これら貫通孔２７には、螺合による接続後にピン２８が挿入される（図４参照）。ピン２８の挿入によりロッド２１がカップリング部材２６から抜ける方向、すなわち右方向に回転しようとしても、貫通孔２７に挿入されているピン２８が係合溝２４に係合された状態を保つので、右方向への回転が阻止され、抜け止めがなされる。なお、ピンには割りピンを用いるのが好ましい。
【００２８】
上記削孔ビット部材３１は、上記ロッド２１が接続される略円筒状の本体部材３２と、該本体部材３２の先に一体固定されるビット部材３３とからなる。本体部材３２は、後端部に上記先端ロッド２１ａの雄ねじ２３が螺合する雌ねじ３２ａを有し、先端部がビット部材３３内に差し込まれて回転不可能な状態に固定される。本体部材３２におけるビット部材３３から出ている部分が嵌合軸部３４である。
【００２９】
ビット部材３３は、本体部材３２よりも大径で、先端部は適宜の形状に形成され、超硬合金からなるチップ３５が固定されている。そしてこのビット部材３３には、本体部材３２の軸心部に形成されている中央孔部３６ａに連通する中央孔部３６ｂが形成され、この中央孔部３６ｂから先には複数本の噴孔３６ｃが形成されている。
【００３０】
上記中央孔部３６ａ，３６ｂと噴孔３６ｃには、ロッド２１内の導通孔部２２を通して、またはその他の部材を通して注入されるエアや水、薬液などの流体が通る。このため、上記中央孔部３６ａ，３６ｂには、逆止弁３７が設けられる。逆止弁３７は、図示したようにボール３７ａと、これを付勢するねじりコイルばね３７ｂで構成できる。
【００３１】
また、逆止弁３７と上記雌ねじ３２ａとの間には、上記先端スリーブ５１を相対移動可能な状態で取り付ける嵌合構造の構成要素としての凸部３８が形成されている。上記相対移動は、先端スリーブ５１の長さ方向および周方向に適宜範囲で行われるように設定される。また、凸部３８は、たとえば３個、４個などと周方向に複数形成される。
【００３２】
この例では凸部３８は、転動可能な球体３８ａで形成されている。また、この球体３８ａは内外に出没自在である。
【００３３】
すなわち、球体３８ａは、嵌合軸部３４に形成された保持孔３４ａに保持されるとともに、この保持孔３４ａの内周側に位置するように収納された短筒状の支持環３８ｂと、この支持環３８ｂを上記保持孔３４ａの下に位置するように付勢するばね３８ｃとを有する。上記支持環３８ｂの外周面における反ばね側にはテーパ面３８ｄが形成され、支持環３８ｂが先端側に変位した位置からばね３８ｃの付勢力に従って後方に変位した時に、球体３８ａを外周側に押圧して移動するように構成されている。図中３９は、上記支持環３８ｂに対して位置規制を行う止め具である。
【００３４】
このような嵌合軸部の外周に嵌まるのが、上記先端スリーブ５１である。この先端スリーブ５１は、内周面における上記球体３８ａに対応する部位に凹部５２を有する。凹部５２は、先端スリーブ５１を嵌合軸部３４上で相対移動可能にする緩衝用の隙間５２ａを有した大きさである。
【００３５】
先端スリーブ５１の内周面における上記凹部５２を長さ方向にはさむ２位置には、嵌合軸部３４との間をシールするシール部材５３，５４が設けられている。
【００３６】
また、先端スリーブ５１の先端部には、上記削孔ビット部材３１におけるビット部材３３の後端部に形成された噛合部３３ａと、相対移動可能に噛合する噛合部５１ａが形成されている。
【００３７】
一方、先端スリーブ５１の後端部には、接続用の接続ねじ部５１ｂが形成されており、上記ケーシングパイプ４１が接続される。
【００３８】
先端スリーブ５１を嵌合軸部３４に嵌合するには、適宜の治具を用いて支持環３８ｂを先端方向に向けて押し込んでおき、この状態で、先端スリーブ５１の先端部を嵌合軸部３４に対して差し込んでから、治具による支持環３８ｂの押圧を解除すればよい。すると、支持環３８ｂがばね３８ｃの弾性復帰に伴って後方に向けて変位し、球体３８ａが外周側に突出する。すなわち、球体３８ａが凹部５２内に収まり嵌め殺し状態になる。
【００３９】
上記ケーシングパイプ４１は、塩化ビニルなどの合成樹脂製で、所定長さに形成された円筒状である。そして先端に、上記接続ねじ部５１ｂに螺合する第１ねじ部４１ａが形成され、後端には、この第１ねじ部４１ａに螺合可能な形状の第２ねじ部（図示せず）が形成された構造で、順次継ぎ足して使用される。
【００４０】
また、ケーシングパイプ４１には、薬剤を噴射するため、図５に示したように、逆止弁４２付きの複数の噴射孔４３が適宜間隔おきに形成されている。逆止弁４２付きの噴射孔４３は、たとえば図５（ａ）に示したように、ボール４２ａと、これを付勢するばね４２ｂを、ケーシングパイプ４１の内周側に位置する内側孔４２ｃと、外周側に位置する外側孔４２ｄとの間に保持して構成される。このとき、内側から外側への流体の通過を許容しつつも外側から内側への泥土等の通過を阻止するため、上記ボール４２ａは内側孔４２ｃがわに保持される。また、逆止弁４２は、図５（ｂ）に示したように、１個のゴム製のものであるもよい。つまり、逆止弁４２は、孔内に取り付けられる筒状部４２ｅと、該筒状部４２ｅの下端（ケーシングパイプ４１の内周がわ）に形成された抜け止め用の鍔部４２ｆと、上記筒状部４２ｅの上端（ケーシングパイプ４１の外周がわ）に形成された開閉可能な複数枚の弁板４２ｇとを有する。
【００４１】
このように構成された削孔工具１１では、図１に示したようにロッド２１を削孔ビット部材３１に接続した状態でパーカッションマシンから左回りの回転力と打撃力を削孔ビット部材３１に伝達すると、図６に示したように、削孔ビット部材３１は、その回転力と打撃力を受けて、地盤や岩盤内に切り込む。このとき、回転力と打撃力を受ける削孔ビット部材３１に接触しているのは先端スリーブ５１であるが、この先端スリーブ５１の接触は、凸部３８と凹部５２とからなる嵌合構造とシール部材５３，５４を介してなされている。そして、凸部３８と凹部５２の間には、隙間５２ａ（余裕、あそび）を有しているため、回転力や打撃力による振動は緩和され、先端スリーブ５１の後端部に接続されたケーシングパイプ４１に掛かる負荷を軽減できる。
【００４２】
しかも、凸部３８は転動可能であるため、凸部３８と凹部５２の衝突時の衝撃も緩和できるため、ケーシングパイプ４１に掛かる負荷はより一そう軽減される。
【００４３】
さらに、先端スリーブ４１は嵌合軸部に対してシール部材５３，５４を介して接続されているので、先端スリーブ５１はいたずらにがたつくことはない。そのうえ、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１との間に泥土などが浸入するのを防止し、緩衝を行う嵌合構造を保護できる。
【００４４】
また、削孔などの作業終了後には、ロッド２１に対して図７に示した如く、削孔の時とは逆、すなわち右回りの回転力を加えれば、ロッドはすべて一体であるので、先端ロッド２１ａを削孔ビット部材３１から簡単に分離することができる。抜き取ったロッド２１は、カップリング部材２６の貫通孔２７に差し込んだピン２８を抜き取れば各部材ごとに分離できる。
【００４５】
以上のような削孔工具を用いた作業例を以下に説明する。
（作業例１）
削孔しながら薬液注入を行う場合には、図８に示したように、まず、噴孔からエア又は水を噴射しながら所定深さの削孔（削孔工程）を行い（ａ）、削孔動作を止めてからエア又は水に代えて所望の薬液を噴孔３６ｃから噴射（薬液注入工程）する（ｂ）。または、上記削孔（削孔工程）と薬液噴射（薬液注入工程）を同時に行う。
このような動作を順次繰り返して、所定の深さまで削孔と薬液注入を行う（ｃ）。
最後に、ロッドを右に回転してロッドのみを回収する（ｄ）。
【００４６】
（作業例２）
所定深さの削孔（削孔工程）をしてから薬液注入（薬液注入工程）を行う場合には、図９に示したように、まず、噴孔からエア又は水を噴射しながら所定深さの削孔を行う（ａ，ｂ）。次に、ロッドを右に回転してロッドのみを回収する（ｃ）。続いて、薬液注入用の注入管６１をロッド２１に代えて差し込んで、注入管６１を利用して薬液注入を行う（ｄ）。薬液は、ケーシングパイプ４１に設けられた逆止弁４２付きの噴射孔４３から噴出する。
【００４７】
上記例のようにして、削孔作業と薬液注入作業は行われる。
そして、削孔動作に際しては、上述の如くケーシングパイプ４１に掛かる負荷を抑えることができるので、ケーシングパイプ４１がひび割れたりする不測の損傷を回避できる。
【００４８】
また、ロッド２１には導通孔部２２が形成され、削孔ビット部材３１には中央孔部３６ａ，３６ｂと噴孔３６ｃが形成されているので、削孔をしながら、または削孔と交互に薬液注入を行うことも可能で、作業効率を向上することもできる。
【００４９】
さらに、作業後に埋め殺しにされるケーシングパイプ４１は合成樹脂製であるので、後の掘削等の作業に影響はなく、作業効率を向上することができる。
【００５０】
またケーシングパイプ４１が逆止弁４２付きの噴射孔４３を有しているので、削孔を行った後に薬液注入を行う場合に、ケーシングパイプ４１を抜き取らずに埋めた状態のまま作業が行える。つまり、作業の簡単化を図ることができる。
【００５１】
以下、その他の形態について説明する。なお、上記構成と同一又は同等の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５２】
図１０は、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１との間に形成される嵌合構造の構成要素としての凸部３８が、内外に出没自在でない場合を示した例である。
【００５３】
すなわち、嵌合軸部３４における凸部形成位置には、凸部３８としての球体３８ａの下半分ほどを収容する凹所３４ｂが周方向に複数形成形成され、一方、先端スリーブ５１における上記凹所対応位置は、所定の凹部５２を形成可能な厚みに設定されるとともに、この部位には、内外に貫通する穴部５５が形成される。この穴部５５には蓋部材５６が固定される。つまり、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１の嵌合に際しては、上記蓋部材５６が取り付けられずに穴部５５が開放された状態であり、先端スリーブ５１を嵌合軸部３４に嵌合した後、穴部５５を通して球体３８ａを凹所３４ｂに収容する。球体３８ａの収容後に蓋部材５６を固定すれば、先端スリーブ５１は嵌合軸部３４から抜け止めされ、しかも、緩衝が行える状態になる。
【００５４】
図１１も、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１との間に形成される嵌合構造の構成要素としての凸部３８が、内外に出没自在でない場合を示した例であり、この場合には、図１０に示した例の場合の穴部５５や蓋部材５６、蓋部材５６の固定作業が不要となる。
【００５５】
すなわち、嵌合軸部３４における突部形成部位に、内外に貫通する形状の保持孔３４ａが形成されるとともに、その保持孔３４ａから後ろ側、つまりロッド接続のための雌ねじ３２ａがわが前側よりも大径に設定されている。この大径に形成された部分に、凸部３８としての球体３８ａを支持する筒状の支持部材３８ｅが固定される。
【００５６】
嵌合軸部３４に対しての先端スリーブ５１の固定は、まず、嵌合軸部３４に対して先端スリーブ５１を嵌合してから、保持孔３４ａに対して球体３８ａを収容する。続いて、支持部材３８ｅを、嵌合軸部３４を構成する本体部材３２の大径部分に対して固定する。すると球体３８ａは、保持孔３４ａと凹部５２内に収まり、先端スリーブ５１の抜け止めがなされるともに緩衝が行える状態になる。
【００５７】
この発明の構成と、上記一形態の構成との対応において、
この発明の着脱構造は、上記一形態における先端ロッド２１ａの雄ねじ３２と雌ねじ３２ａに対応し、
同様に、
嵌合構造は、凸部３８と凹部５２に対応するも、
この発明は、上記一形態の構成のみに限定されるものではなく、その他の様々な形態を採用することができる。
【００５８】
たとえば、着脱構造は、上述のようにねじのみで構成するのではなく、例えば特異な形状の溝を有し、適宜の回転と引張り等の所定の動作で着脱可能な構成などを採用するもよい。
【００５９】
また、嵌合構造は、嵌合軸部側に凸部、先端スリーブがわに凹部を設けた例を示したが、凸部と凹部を逆に配置するもよい。また、凸部は、球体のほか、例えばＥリング状の部材を先端スリーブに対して固定して、該部材の内周側に位置する突起を、嵌合構造の凸部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】削孔工具の断面図。
【図２】削孔工具の分解状態の断面図。
【図３】継ぎ足しロッドとカップリング部材の構造説明図。
【図４】カップリング部材による接続状態の断面図。
【図５】ケーシングパイプの一部拡大断面図。
【図６】作用状態の断面図。
【図７】作用状態の断面図。
【図８】作業工程を示す説明図。
【図９】作業工程を示す説明図。
【図１０】他の例に係る削孔工具の断面図。
【図１１】他の例に係る削孔工具の断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１１…削孔工具
２１…ロッド
２２…導通孔部
２３…雄ねじ
２４…係合溝
２６…カップリング部材
２７…貫通孔
２８…ピン
３１…削孔ビット部材
３２ａ…雌ねじ
３４…嵌合軸部
３６ａ，３６ｂ…中央孔部
３６ｃ…噴孔
３７…逆止弁
３８…凸部
３８ａ…球体
４１…ケーシングパイプ
４２…逆止弁
４３…噴射孔
５１…先端スリーブ
５２…凹部
５２ａ…隙間
５３，５４…シール部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル工事や基礎工事、補強工事等において用いられる削孔工具に関し、より詳しくは、ケーシングパイプが合成樹脂製であっても充分に使用に耐えられるような削孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシングパイプが合成樹脂製であってもよいとするものとして、下記特許文献１に開示された掘削工具がある。これは、ケーシングパイプに対してその軸線方向に推力と打撃を伝達する構造の掘削工具であるが、この掘削工具は、推力と打撃が伝達される上記ケーシングパイプと、このケーシングパイプの内部に同芯上に配置されていて、軸線方向に推力と打撃が伝達されると共に回転力が伝達されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられた掘削工具本体と、該掘削工具本体の先端にこの掘削工具本体に対する回転が拘束されて装着される掘削ビットとを備えた掘削工具において、上記ケーシングパイプの先端に、ケーシングパイプに対して軸線方向に移動可能でかつ軸線周りに回転可能な円筒状のケーシングトップが上記掘削工具本体に外嵌されるようにして取り付けられ、このケーシングトップが常に掘削ビットを包囲した状態で削孔に建て込むことができるように構成されている。
【０００３】
そして、この構成では、ケーシングトップがケーシングに対して軸線方向に移動可能に取り付けられているので建て込み時にケーシングパイプに過大な抵抗が作用することなく、ケーシングパイプが樹脂などの低強度のものであってもよいとされている。
【０００４】
しかし、推力と打撃はケーシングパイプにも直接的に作用する構成であり、たとえ緩衝材が介装されているとはいっても、多大な負荷がかかるため、割れなどのおそれがあった。特に、削孔される対象が固い岩盤である場合には、上記負荷は非常に大きなものとなり、特許文献１のような構成の工具では到底削孔することはできない。
【０００５】
また、特許文献１の掘削工具は削孔を形成するためのもので、地盤や岩盤を補強（改良）や防水するために薬液を注入することはできない。このため、別途に注入管が必要であった。そのうえ薬液の注入作業は削孔作業を完了してから行わなければならないので、作業は煩雑であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７２０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこでこの発明は、ケーシングパイプが損傷してしまうおそれをなくし、また、薬液注入の作業も容易に行えるようにすることを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのための手段は、削孔のための動力を伝達するロッドと、該ロッドの先に設けられて削孔を行う削孔ビット部材と、上記ロッドの外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプとを有する削孔工具であって、上記ロッドの先端部と削孔ビット部材の後端部の間には、ロッドを削孔ビット部材に対して着脱可能に接続する着脱構造が設けられ、上記ケーシングパイプの先端には、当該先端スリーブの先端側部分が、上記削孔ビット部材の後側部分の外周に形成された嵌合軸部に対して相対移動可能な状態で嵌合する先端スリーブが設けられ、該先端スリーブと上記削孔ビット部材の嵌合軸部との間には、径方向において相互に嵌合して抜け止めし、先端スリーブを削孔ビット部材に追従させる嵌合構造が設けられ、該嵌合構造には、先端スリーブを削孔ビット部材上で相対移動可能にする緩衝用の隙間が形成された削孔工具である。
【０００９】
すなわち、切削のための動力を伝達するロッドは、削孔ビット部材に対して回転しながら打撃を加え、削孔を行う。このとき、削孔ビット部材の嵌合軸部の外周には先端スリーブが相対移動可能に嵌合されているが、この先端スリーブと嵌合軸部との間には、抜け止めをする嵌合構造が設けられているので、削孔ビット部材の削孔動作に伴い、先端スリーブは削孔ビットに追従して移動する。しかし、嵌合構造には、先端スリーブを削孔ビット部材上で相対移動可能にする緩衝用の隙間が形成されているので、打撃による振動は緩和され、先端スリーブの後端部に接続されたケーシングパイプに掛かる負荷を軽減できる。
【００１０】
このため、ケーシングパイプが、たとえば塩化ビニルなどの合成樹脂製であっても、ひび割れたりする不測の損傷を回避できる。
【００１１】
また、削孔後には、着脱構造においてロッドを削孔ビット部材から分離し、削孔ビットとケーシングパイプと先端スリーブを残してロッドを抜き取ればよい。
【００１２】
ここで、上記各構成要素については、次のような態様を採用することができる。
その態様の一つは、上記ロッドの軸芯部に長さ方向に貫通する導通孔部が形成され、上記削孔ビット部材の軸方向における中央部には、上記導通孔部と連通する中央孔部が後端から設けられて、該中央孔部の先端からは削孔ビット部材の先端部に開口する噴孔が延設されるとともに、上記中央孔部または噴孔には、噴孔側からの物体の浸入を阻止する逆止弁が設けられたものである。
すなわち、削孔に際しては、ロッドの導通孔部、削孔ビット部材の中央孔部および噴孔に圧縮エアなどの流体を流すとともに、上記流体に代えて、地盤改良等の薬液を通して薬液注入を行うことができる。また、流体を流さない時には逆止弁が噴孔からの泥土や砂などの物体の侵入を防止することができる。
【００１３】
態様の他の一つは、上記嵌合構造が凸部と凹部とで構成されるとともに、上記凸部が転動可能な球体からなるものである。
すなわち、相互に嵌合して抜け止めをする凸部と凹部のうち凸部が転動可能な球体であるので、凸部と凹部の衝突時にその衝撃を緩和できる。このため、より一層の緩衝効果が期待できる。
【００１４】
態様の他の一つは、上記嵌合構造を軸方向において挟む２位置に、削孔ビット部材の嵌合軸部と先端スリーブの内周面との間をシールするシール部材が設けられたものである。
すなわち、先端スリーブは嵌合軸部に対してシール部材を介して接続されているので、先端スリーブはいたずらにがたつくことはない。また嵌合軸部と先端スリーブとの間に泥土や砂などが浸入するのを防止し、緩衝を行う嵌合構造を保護できる。
【００１５】
態様の他の一つは、上記ケーシングパイプが樹脂製である。
すなわち、ケーシングパイプを建て込んでそのまま埋め殺しにしても、後で行う掘削工事などに支障はなく、補強や防水を行っての容易な工事を期待できる。
【００１６】
態様の他の一つは、上記着脱構造が、回転により着脱可能なものであるとともに、前記ロッドの後にカップリング部材を介して別のロッドが接続され、各ロッドとカップリング部材の間には、上記着脱構造での離脱を可能にする方向と反対方向に向けてのねじが形成されるとともに、上記ロッド又はカップリング部材のうち内側に位置するものには、周方向に沿った係合溝が形成され、上記カップリング部材又はロッドのうち外側に位置するものには、ロッドとカップリング部材を接続した時に上記係合溝と対応する貫通孔が形成され、該貫通孔に対してピンが挿入されることでロッドとカップリング部材が回り止め可能に接続されるものである。
すなわち、ロッドに対して着脱構造での離脱を可能にする方向と反対方向に向けて回転しながら打撃を加えて削孔を行い、所定の削孔を形成した後、ロッドに対して着脱構造での離脱方向に回転すれば、各ロッドとカップリングが係合溝と貫通孔とピンとで相対回転不可に結合しているので、ロッドを削孔ビット部材から外して抜き取り回収することができる。
【００１７】
態様の他の一つは、上記ケーシングパイプが、逆止弁付きの噴射孔を有するものである。
すなわち、所望の削孔を行ってロッドを抜き取った後、ロッドに代えて薬液注入用の注入管を差し込んで薬液注入を行えば、注入管から噴出した薬液は、ケーシングパイプの噴射孔を通して噴射され所望の作用を行う。噴射孔は逆止弁を有するので、削孔中にケーシングパイプ内に泥土や砂などが浸入することを防止できる。
【００１８】
別の手段は、上記削孔工具を用いて削孔を行い、上記ロッドを削孔ビット部材から分離し、ケーシングパイプを残してロッドを抜き取る削孔工法である。
すなわち、削孔を行って回収するのはロッドであって、ケーシングパイプを含めたその他のものは埋め殺しにするので、回収する部材が一本のものであり、簡単で手間もかからないため、作業効率を向上することができる。
【００１９】
別の手段は上記導通孔部と中央孔部と噴孔を有する削孔工具を用いて行う削孔工程と、該削孔工程で形成された削孔に対して、上記削孔工具におけるロッドの導通孔部から薬液を注入して行う薬液注入工程とが交互または同時に行われる薬液注入工法である。
すなわち、削孔と薬液注入は同期して行えるので、一度削孔した後であらためて薬液注入用の工具を差し込んで薬液注入を行う場合に比して格段に作業効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明によれば、ロッドを介して削孔ビット部材に伝達された削孔のための振動がケーシングパイプに直接伝わらないように、ケーシングパイプの先端に先端スリーブを設けて、この先端スリーブと削孔ビット部材との間に緩衝用の嵌合構造を設けている。このため、削孔のための回転と打撃でケーシングパイプが損傷してしまうおそれをなくすことができる。つまり、ケーシングパイプは孔壁の崩落を防ぐ程度の強度さえあればよく、鋼管を用いる必要はない。また、削孔作業後ロッドは抜き取られる。この結果、ケーシングパイプを埋め殺しにしても、ケーシングパイプが鋼鉄製ではなく合成樹脂や紙からなる場合には掘削等の後の作業に影響はなく、作業効率を向上することができる。
【００２１】
また、削孔のための動力はロッドと該ロッドの先に設けられた削孔ビット部材に対して直接的に付与される構造であるので、そのロッドと削孔ビット部材に、薬液注入を可能にする構成を設けることで、削孔をしながらの薬液注入が可能となり、薬液注入の作業性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、削孔工具１１の断面図、図２はその分解図である。これらの図に示すように削孔工具１１は、削孔のための動力を伝達するロッド２１と、該ロッド２１の先端に着脱可能に取り付けられて削孔を行う削孔ビット部材３１と、上記ロッド２１の外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプ４１と、該ケーシングパイプ４１の先端に設けられ、上記削孔ビット部材３１との間に介在する先端スリーブ５１とを有する。
【００２３】
この削孔工具１１では、ロッド２１を介して削孔ビット３１に伝達された回転力と打撃力とによって削孔が行われる構造であって、上記先端スリーブ５１とケーシングパイプ４１はその削孔動作に追従して削孔内に侵入する。
【００２４】
上記各部について順に説明する。
上記ロッド２１は、パーカッションマシンの本体ハンマ機構部におけるシャンクロッド（図示せず）の先に接続されるもので、上記削孔ビット部材３１に対して接続される先端ロッド２１ａと、この先端ロッド２１ａの後ろに順次継ぎ足される継ぎ足しロッド２１ｂとがある。いずれも所定長さに形成された円筒状で、軸心部には長さ方向に貫通する導通孔部２２を有し、両端部には接続のための雄ねじ２３，２３が形成されている。この雄ねじ２３は左ねじである。つまり、左への回転が締まる方向への回転である。なお、図では、例としてテーパねじを示したが、ロープねじやハイリードねじなどであるもよい。
【００２５】
先端ロッド２１ａにおいては、削孔ビット部材３１に接続する側の一端部は、雄ねじ２３のみで形成されるが、他端部と継ぎ足しロッド２１ｂの両端部の雄ねじ２３部分においては、図３に示したように雄ねじ２３の先に係合溝２４が併せて形成される。
【００２６】
すなわち、所定長さの範囲にわたって形成された雄ねじ２３の先に、断面Ｕ字状をなす１条の係合溝２４が周方向に形成されている。そして、先端ロッド２１ａと継ぎ足しロッド２１ｂ、継ぎ足しロッド２１ｂ同士は、上記雄ねじ２３に螺合する雌ねじ２５を両端部に有した円筒状のカップリング部材２６によって接続されるが、このカップリング部材２６における接続時に上記係合溝２４と対応する位置には貫通孔２７が形成される。貫通孔２７は、１条の係合溝２４に対して平行に２個、すなわち一つのカップリング部材２６に合計４個形成されている。
【００２７】
これら貫通孔２７には、螺合による接続後にピン２８が挿入される（図４参照）。ピン２８の挿入によりロッド２１がカップリング部材２６から抜ける方向、すなわち右方向に回転しようとしても、貫通孔２７に挿入されているピン２８が係合溝２４に係合された状態を保つので、右方向への回転が阻止され、抜け止めがなされる。なお、ピンには割りピンを用いるのが好ましい。
【００２８】
上記削孔ビット部材３１は、上記ロッド２１が接続される略円筒状の本体部材３２と、該本体部材３２の先に一体固定されるビット部材３３とからなる。本体部材３２は、後端部に上記先端ロッド２１ａの雄ねじ２３が螺合する雌ねじ３２ａを有し、先端部がビット部材３３内に差し込まれて回転不可能な状態に固定される。本体部材３２におけるビット部材３３から出ている部分が嵌合軸部３４である。
【００２９】
ビット部材３３は、本体部材３２よりも大径で、先端部は適宜の形状に形成され、超硬合金からなるチップ３５が固定されている。そしてこのビット部材３３には、本体部材３２の軸心部に形成されている中央孔部３６ａに連通する中央孔部３６ｂが形成され、この中央孔部３６ｂから先には複数本の噴孔３６ｃが形成されている。
【００３０】
上記中央孔部３６ａ，３６ｂと噴孔３６ｃには、ロッド２１内の導通孔部２２を通して、またはその他の部材を通して注入されるエアや水、薬液などの流体が通る。このため、上記中央孔部３６ａ，３６ｂには、逆止弁３７が設けられる。逆止弁３７は、図示したようにボール３７ａと、これを付勢するねじりコイルばね３７ｂで構成できる。
【００３１】
また、逆止弁３７と上記雌ねじ３２ａとの間には、上記先端スリーブ５１を相対移動可能な状態で取り付ける嵌合構造の構成要素としての凸部３８が形成されている。上記相対移動は、先端スリーブ５１の長さ方向および周方向に適宜範囲で行われるように設定される。また、凸部３８は、たとえば３個、４個などと周方向に複数形成される。
【００３２】
この例では凸部３８は、転動可能な球体３８ａで形成されている。また、この球体３８ａは内外に出没自在である。
【００３３】
すなわち、球体３８ａは、嵌合軸部３４に形成された保持孔３４ａに保持されるとともに、この保持孔３４ａの内周側に位置するように収納された短筒状の支持環３８ｂと、この支持環３８ｂを上記保持孔３４ａの下に位置するように付勢するばね３８ｃとを有する。上記支持環３８ｂの外周面における反ばね側にはテーパ面３８ｄが形成され、支持環３８ｂが先端側に変位した位置からばね３８ｃの付勢力に従って後方に変位した時に、球体３８ａを外周側に押圧して移動するように構成されている。図中３９は、上記支持環３８ｂに対して位置規制を行う止め具である。
【００３４】
このような嵌合軸部の外周に嵌まるのが、上記先端スリーブ５１である。この先端スリーブ５１は、内周面における上記球体３８ａに対応する部位に凹部５２を有する。凹部５２は、先端スリーブ５１を嵌合軸部３４上で相対移動可能にする緩衝用の隙間５２ａを有した大きさである。
【００３５】
先端スリーブ５１の内周面における上記凹部５２を長さ方向にはさむ２位置には、嵌合軸部３４との間をシールするシール部材５３，５４が設けられている。
【００３６】
また、先端スリーブ５１の先端部には、上記削孔ビット部材３１におけるビット部材３３の後端部に形成された噛合部３３ａと、相対移動可能に噛合する噛合部５１ａが形成されている。
【００３７】
一方、先端スリーブ５１の後端部には、接続用の接続ねじ部５１ｂが形成されており、上記ケーシングパイプ４１が接続される。
【００３８】
先端スリーブ５１を嵌合軸部３４に嵌合するには、適宜の治具を用いて支持環３８ｂを先端方向に向けて押し込んでおき、この状態で、先端スリーブ５１の先端部を嵌合軸部３４に対して差し込んでから、治具による支持環３８ｂの押圧を解除すればよい。すると、支持環３８ｂがばね３８ｃの弾性復帰に伴って後方に向けて変位し、球体３８ａが外周側に突出する。すなわち、球体３８ａが凹部５２内に収まり嵌め殺し状態になる。
【００３９】
上記ケーシングパイプ４１は、塩化ビニルなどの合成樹脂製で、所定長さに形成された円筒状である。そして先端に、上記接続ねじ部５１ｂに螺合する第１ねじ部４１ａが形成され、後端には、この第１ねじ部４１ａに螺合可能な形状の第２ねじ部（図示せず）が形成された構造で、順次継ぎ足して使用される。
【００４０】
また、ケーシングパイプ４１には、薬剤を噴射するため、図５に示したように、逆止弁４２付きの複数の噴射孔４３が適宜間隔おきに形成されている。逆止弁４２付きの噴射孔４３は、たとえば図５（ａ）に示したように、ボール４２ａと、これを付勢するばね４２ｂを、ケーシングパイプ４１の内周側に位置する内側孔４２ｃと、外周側に位置する外側孔４２ｄとの間に保持して構成される。このとき、内側から外側への流体の通過を許容しつつも外側から内側への泥土等の通過を阻止するため、上記ボール４２ａは内側孔４２ｃがわに保持される。また、逆止弁４２は、図５（ｂ）に示したように、１個のゴム製のものであるもよい。つまり、逆止弁４２は、孔内に取り付けられる筒状部４２ｅと、該筒状部４２ｅの下端（ケーシングパイプ４１の内周がわ）に形成された抜け止め用の鍔部４２ｆと、上記筒状部４２ｅの上端（ケーシングパイプ４１の外周がわ）に形成された開閉可能な複数枚の弁板４２ｇとを有する。
【００４１】
このように構成された削孔工具１１では、図１に示したようにロッド２１を削孔ビット部材３１に接続した状態でパーカッションマシンから左回りの回転力と打撃力を削孔ビット部材３１に伝達すると、図６に示したように、削孔ビット部材３１は、その回転力と打撃力を受けて、地盤や岩盤内に切り込む。このとき、回転力と打撃力を受ける削孔ビット部材３１に接触しているのは先端スリーブ５１であるが、この先端スリーブ５１の接触は、凸部３８と凹部５２とからなる嵌合構造とシール部材５３，５４を介してなされている。そして、凸部３８と凹部５２の間には、隙間５２ａ（余裕、あそび）を有しているため、回転力や打撃力による振動は緩和され、先端スリーブ５１の後端部に接続されたケーシングパイプ４１に掛かる負荷を軽減できる。
【００４２】
しかも、凸部３８は転動可能であるため、凸部３８と凹部５２の衝突時の衝撃も緩和できるため、ケーシングパイプ４１に掛かる負荷はより一そう軽減される。
【００４３】
さらに、先端スリーブ４１は嵌合軸部に対してシール部材５３，５４を介して接続されているので、先端スリーブ５１はいたずらにがたつくことはない。そのうえ、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１との間に泥土などが浸入するのを防止し、緩衝を行う嵌合構造を保護できる。
【００４４】
また、削孔などの作業終了後には、ロッド２１に対して図７に示した如く、削孔の時とは逆、すなわち右回りの回転力を加えれば、ロッドはすべて一体であるので、先端ロッド２１ａを削孔ビット部材３１から簡単に分離することができる。抜き取ったロッド２１は、カップリング部材２６の貫通孔２７に差し込んだピン２８を抜き取れば各部材ごとに分離できる。
【００４５】
以上のような削孔工具を用いた作業例を以下に説明する。
（作業例１）
削孔しながら薬液注入を行う場合には、図８に示したように、まず、噴孔からエア又は水を噴射しながら所定深さの削孔（削孔工程）を行い（ａ）、削孔動作を止めてからエア又は水に代えて所望の薬液を噴孔３６ｃから噴射（薬液注入工程）する（ｂ）。または、上記削孔（削孔工程）と薬液噴射（薬液注入工程）を同時に行う。
このような動作を順次繰り返して、所定の深さまで削孔と薬液注入を行う（ｃ）。
最後に、ロッドを右に回転してロッドのみを回収する（ｄ）。
【００４６】
（作業例２）
所定深さの削孔（削孔工程）をしてから薬液注入（薬液注入工程）を行う場合には、図９に示したように、まず、噴孔からエア又は水を噴射しながら所定深さの削孔を行う（ａ，ｂ）。次に、ロッドを右に回転してロッドのみを回収する（ｃ）。続いて、薬液注入用の注入管６１をロッド２１に代えて差し込んで、注入管６１を利用して薬液注入を行う（ｄ）。薬液は、ケーシングパイプ４１に設けられた逆止弁４２付きの噴射孔４３から噴出する。
【００４７】
上記例のようにして、削孔作業と薬液注入作業は行われる。
そして、削孔動作に際しては、上述の如くケーシングパイプ４１に掛かる負荷を抑えることができるので、ケーシングパイプ４１がひび割れたりする不測の損傷を回避できる。
【００４８】
また、ロッド２１には導通孔部２２が形成され、削孔ビット部材３１には中央孔部３６ａ，３６ｂと噴孔３６ｃが形成されているので、削孔をしながら、または削孔と交互に薬液注入を行うことも可能で、作業効率を向上することもできる。
【００４９】
さらに、作業後に埋め殺しにされるケーシングパイプ４１は合成樹脂製であるので、後の掘削等の作業に影響はなく、作業効率を向上することができる。
【００５０】
またケーシングパイプ４１が逆止弁４２付きの噴射孔４３を有しているので、削孔を行った後に薬液注入を行う場合に、ケーシングパイプ４１を抜き取らずに埋めた状態のまま作業が行える。つまり、作業の簡単化を図ることができる。
【００５１】
以下、その他の形態について説明する。なお、上記構成と同一又は同等の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５２】
図１０は、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１との間に形成される嵌合構造の構成要素としての凸部３８が、内外に出没自在でない場合を示した例である。
【００５３】
すなわち、嵌合軸部３４における凸部形成位置には、凸部３８としての球体３８ａの下半分ほどを収容する凹所３４ｂが周方向に複数形成形成され、一方、先端スリーブ５１における上記凹所対応位置は、所定の凹部５２を形成可能な厚みに設定されるとともに、この部位には、内外に貫通する穴部５５が形成される。この穴部５５には蓋部材５６が固定される。つまり、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１の嵌合に際しては、上記蓋部材５６が取り付けられずに穴部５５が開放された状態であり、先端スリーブ５１を嵌合軸部３４に嵌合した後、穴部５５を通して球体３８ａを凹所３４ｂに収容する。球体３８ａの収容後に蓋部材５６を固定すれば、先端スリーブ５１は嵌合軸部３４から抜け止めされ、しかも、緩衝が行える状態になる。
【００５４】
図１１も、嵌合軸部３４と先端スリーブ５１との間に形成される嵌合構造の構成要素としての凸部３８が、内外に出没自在でない場合を示した例であり、この場合には、図１０に示した例の場合の穴部５５や蓋部材５６、蓋部材５６の固定作業が不要となる。
【００５５】
すなわち、嵌合軸部３４における突部形成部位に、内外に貫通する形状の保持孔３４ａが形成されるとともに、その保持孔３４ａから後ろ側、つまりロッド接続のための雌ねじ３２ａがわが前側よりも大径に設定されている。この大径に形成された部分に、凸部３８としての球体３８ａを支持する筒状の支持部材３８ｅが固定される。
【００５６】
嵌合軸部３４に対しての先端スリーブ５１の固定は、まず、嵌合軸部３４に対して先端スリーブ５１を嵌合してから、保持孔３４ａに対して球体３８ａを収容する。続いて、支持部材３８ｅを、嵌合軸部３４を構成する本体部材３２の大径部分に対して固定する。すると球体３８ａは、保持孔３４ａと凹部５２内に収まり、先端スリーブ５１の抜け止めがなされるともに緩衝が行える状態になる。
【００５７】
この発明の構成と、上記一形態の構成との対応において、
この発明の着脱構造は、上記一形態における先端ロッド２１ａの雄ねじ３２と雌ねじ３２ａに対応し、
同様に、
嵌合構造は、凸部３８と凹部５２に対応するも、
この発明は、上記一形態の構成のみに限定されるものではなく、その他の様々な形態を採用することができる。
【００５８】
たとえば、着脱構造は、上述のようにねじのみで構成するのではなく、例えば特異な形状の溝を有し、適宜の回転と引張り等の所定の動作で着脱可能な構成などを採用するもよい。
【００５９】
また、嵌合構造は、嵌合軸部側に凸部、先端スリーブがわに凹部を設けた例を示したが、凸部と凹部を逆に配置するもよい。また、凸部は、球体のほか、例えばＥリング状の部材を先端スリーブに対して固定して、該部材の内周側に位置する突起を、嵌合構造の凸部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】削孔工具の断面図。
【図２】削孔工具の分解状態の断面図。
【図３】継ぎ足しロッドとカップリング部材の構造説明図。
【図４】カップリング部材による接続状態の断面図。
【図５】ケーシングパイプの一部拡大断面図。
【図６】作用状態の断面図。
【図７】作用状態の断面図。
【図８】作業工程を示す説明図。
【図９】作業工程を示す説明図。
【図１０】他の例に係る削孔工具の断面図。
【図１１】他の例に係る削孔工具の断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１１…削孔工具
２１…ロッド
２２…導通孔部
２３…雄ねじ
２４…係合溝
２６…カップリング部材
２７…貫通孔
２８…ピン
３１…削孔ビット部材
３２ａ…雌ねじ
３４…嵌合軸部
３６ａ，３６ｂ…中央孔部
３６ｃ…噴孔
３７…逆止弁
３８…凸部
３８ａ…球体
４１…ケーシングパイプ
４２…逆止弁
４３…噴射孔
５１…先端スリーブ
５２…凹部
５２ａ…隙間
５３，５４…シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削孔のための動力を伝達するロッドと、該ロッドの先に設けられて削孔を行う削孔ビット部材と、上記ロッドの外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプとを有する削孔工具であって、
上記ロッドの先端部と削孔ビット部材の後端部の間には、ロッドを削孔ビット部材に対して着脱可能に接続する着脱構造が設けられ、
上記ケーシングパイプの先端には、当該先端スリーブの先端側部分が、上記削孔ビット部材の後側部分の外周に形成された嵌合軸部に対して相対移動可能な状態で嵌合する先端スリーブが設けられ、
該先端スリーブと上記削孔ビット部材の嵌合軸部との間には、径方向において相互に嵌合して抜け止めし、先端スリーブを削孔ビット部材に追従させる嵌合構造が設けられ、
該嵌合構造には、先端スリーブを削孔ビット部材上で相対移動可能にする緩衝用の隙間が形成された
削孔工具。
【請求項２】
前記ロッドの軸芯部に長さ方向に貫通する導通孔部が形成され、
前記削孔ビット部材の軸方向における中央部には、上記導通孔部と連通する中央孔部が後端から設けられて、該中央孔部の先端からは削孔ビット部材の先端部に開口する噴孔が延設されるとともに、
上記中央孔部または噴孔には、噴孔側からの物体の浸入を阻止する逆止弁が設けられた
請求項１に記載の削孔工具。
【請求項３】
前記嵌合構造が凸部と凹部とで構成されるとともに、
上記凸部が転動可能な球体からなる
請求項１または請求項２に記載の削孔工具。
【請求項４】
前記嵌合構造を軸方向において挟む２位置に、削孔ビット部材の嵌合軸部と先端スリーブの内周面との間をシールするシール部材が設けられた
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項５】
前記ケーシングパイプが樹脂製である
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項６】
前記着脱構造が、回転により着脱可能なものであるとともに、
前記ロッドの後にカップリング部材を介して別のロッドが接続され、
各ロッドとカップリング部材の間には、上記着脱構造での離脱を可能にする方向と反対方向に向けてのねじが形成されるとともに、
上記ロッド又はカップリング部材のうち内側に位置するものには、周方向に沿った係合溝が形成され、上記カップリング部材又はロッドのうち外側に位置するものには、ロッドとカップリング部材を接続した時に上記係合溝と対応する貫通孔が形成され、
該貫通孔に対してピンが挿入されることでロッドとカップリング部材が回り止め可能に接続される
請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項７】
前記ケーシングパイプが、逆止弁付きの噴射孔を有する
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項８】
前記請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の削孔工具を用いて削孔を行い、前記ロッドを削孔ビット部材から分離し、ケーシングパイプを残してロッドを抜き取る
削孔工法。
【請求項９】
前記請求項２から請求項７のうちのいずれか一項に記載の削孔工具を用いて行う削孔工程と、
該削孔工程で形成された削孔に対して、上記削孔工具におけるロッドの導通孔部から薬液を注入して行う薬液注入工程とが交互または同時に行われる
薬液注入工法。
【請求項１】
削孔のための動力を伝達するロッドと、該ロッドの先に設けられて削孔を行う削孔ビット部材と、上記ロッドの外周側に位置して削孔された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプとを有する削孔工具であって、
上記ロッドの先端部と削孔ビット部材の後端部の間には、ロッドを削孔ビット部材に対して着脱可能に接続する着脱構造が設けられ、
上記ケーシングパイプの先端には、当該先端スリーブの先端側部分が、上記削孔ビット部材の後側部分の外周に形成された嵌合軸部に対して相対移動可能な状態で嵌合する先端スリーブが設けられ、
該先端スリーブと上記削孔ビット部材の嵌合軸部との間には、径方向において相互に嵌合して抜け止めし、先端スリーブを削孔ビット部材に追従させる嵌合構造が設けられ、
該嵌合構造には、先端スリーブを削孔ビット部材上で相対移動可能にする緩衝用の隙間が形成された
削孔工具。
【請求項２】
前記ロッドの軸芯部に長さ方向に貫通する導通孔部が形成され、
前記削孔ビット部材の軸方向における中央部には、上記導通孔部と連通する中央孔部が後端から設けられて、該中央孔部の先端からは削孔ビット部材の先端部に開口する噴孔が延設されるとともに、
上記中央孔部または噴孔には、噴孔側からの物体の浸入を阻止する逆止弁が設けられた
請求項１に記載の削孔工具。
【請求項３】
前記嵌合構造が凸部と凹部とで構成されるとともに、
上記凸部が転動可能な球体からなる
請求項１または請求項２に記載の削孔工具。
【請求項４】
前記嵌合構造を軸方向において挟む２位置に、削孔ビット部材の嵌合軸部と先端スリーブの内周面との間をシールするシール部材が設けられた
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項５】
前記ケーシングパイプが樹脂製である
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項６】
前記着脱構造が、回転により着脱可能なものであるとともに、
前記ロッドの後にカップリング部材を介して別のロッドが接続され、
各ロッドとカップリング部材の間には、上記着脱構造での離脱を可能にする方向と反対方向に向けてのねじが形成されるとともに、
上記ロッド又はカップリング部材のうち内側に位置するものには、周方向に沿った係合溝が形成され、上記カップリング部材又はロッドのうち外側に位置するものには、ロッドとカップリング部材を接続した時に上記係合溝と対応する貫通孔が形成され、
該貫通孔に対してピンが挿入されることでロッドとカップリング部材が回り止め可能に接続される
請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項７】
前記ケーシングパイプが、逆止弁付きの噴射孔を有する
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の削孔工具。
【請求項８】
前記請求項１から請求項７のうちのいずれか一項に記載の削孔工具を用いて削孔を行い、前記ロッドを削孔ビット部材から分離し、ケーシングパイプを残してロッドを抜き取る
削孔工法。
【請求項９】
前記請求項２から請求項７のうちのいずれか一項に記載の削孔工具を用いて行う削孔工程と、
該削孔工程で形成された削孔に対して、上記削孔工具におけるロッドの導通孔部から薬液を注入して行う薬液注入工程とが交互または同時に行われる
薬液注入工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−４６３０１（Ｐ２００７−４６３０１Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３０８６０（Ｐ２００５−２３０８６０）
【出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（５９１０４６８５８）アロイ工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（５９１０４６８５８）アロイ工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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