削孔工具
【課題】トンネル工事や基礎工事、補強工事などにおいて用いられる削孔工具において、削孔壁の崩落を防止するための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、硬い岩盤に対しても削孔が行えるようにすること。
【解決手段】削孔のための動力を伝達するロッド２１と、該ロッド２１の先に設けられて削孔を行う削孔ビット部材３１とを有し、該削孔ビット部材３１の後部には、上記ロッド２１の外周側を包囲するケーシングパイプ５１の先端に取り付けられる筒状の先端スリーブ４１が接続された削孔工具１１において、上記削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１とのそれぞれの対向面に、凹溝４２，６７が設けられ、これら凹溝４２，６７には、複数個の球体６８を転動可能に収納して、削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１とを相対回転可能で、しかも緩衝できるように接続して、削孔動作時にケーシングパイプ５１にかかる負荷を低減した。
【解決手段】削孔のための動力を伝達するロッド２１と、該ロッド２１の先に設けられて削孔を行う削孔ビット部材３１とを有し、該削孔ビット部材３１の後部には、上記ロッド２１の外周側を包囲するケーシングパイプ５１の先端に取り付けられる筒状の先端スリーブ４１が接続された削孔工具１１において、上記削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１とのそれぞれの対向面に、凹溝４２，６７が設けられ、これら凹溝４２，６７には、複数個の球体６８を転動可能に収納して、削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１とを相対回転可能で、しかも緩衝できるように接続して、削孔動作時にケーシングパイプ５１にかかる負荷を低減した。
【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、補強工事などにおいて用いられる削孔工具に関し、より詳しくは、削孔壁の崩落を防止するための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、硬い岩盤に対しても削孔が行えるような強度の高い削孔工具に関する。
【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削孔することが困難である。
【０００５】
【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】
【０００６】
そこでこの発明は、ケーシングパイプに対して削孔時にかかる負荷を低減できるような削孔工具の提供を主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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を有し、該削孔ビット部材の後部には、上記ロッドの外周側を包囲するケーシングパイプの先端に取り付けられる筒状の先端スリーブが接続された削孔工具であって、上記削孔ビット部材と先端スリーブとにおける内外で重合するそれぞれの対向面に、全周にわたって形成された凹溝等からなる凹部が形成され、これら凹部間に、削孔ビット部材と先端スリーブとを相対回転可能に接続するとともに接続状態を保持する抜け止め部材が保持された削孔工具である。
【０００８】
この構成によれば、回転力と打撃力がロッドを介して削孔ビット部材に伝えられ、削孔ビット部材が回転しながら突き進んで削孔がなされる。このとき、削孔ビット部材の後部に接続された先端スリーブは、削孔ビット部材と相対回転可能であり、しかも相互間には、抜け止め部材と、この抜け止め部材を相対移動可能に収納する凹部が設けられて、相互に接続されているので、削孔ビット部材が回転して掘り進む時に、これに接続された先端スリーブも削孔ビット部材の動きにつれて移動するものの、先端スリーブは削孔ビット部材につられて回転しない。また、回転するとしても、それは追随するような回転ではない。このため、先端スリーブの後方に接続されるケーシングパイプの回転を阻止しまたは抑制し、削孔動作によってケーシングパイプにかかる衝撃を和らげることができる。
【０００９】
ここで、上記構成要素について、次のような態様に構成することができる。
【００１０】
その態様のひとつは、上記抜け止め部材が複数個の転動体からなる削孔工具である。
転動体には、球体やローラなどが使用できるが、いずれの場合も、複数個の転動体がそれぞれに凹部内を転がり動くので、良好な回転状態を得られる。また、転動体が球体であれば、削孔ビット部材と先端スリーブとに形成される凹部の形態を簡素にできるとともに、組立ても簡単にすることができる。また、球体と凹部との間に先端スリーブ等の軸方向において適宜の隙間が設けられると、この隙間が緩衝作用をするので、打撃時の振動を緩和することも可能である。これによっても、削孔ビット部材や先端スリーブにかかる負荷を低減できる。
【００１１】
態様の他の一つは、上記抜け止め部材が、可撓性を有する線状体である削孔工具である。
部品点数を低減できるので、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
態様の他の一つは、上記抜け止め部材が弾性体からなる削孔工具である。
抜け止め部材と凹部とを有する構造に基づいて緩衝作用が得られる上に、抜け止め部材自体の性状によっても緩衝作用が得られる。弾性体としては様々なものが使用できるが、引張強さ、引裂強さ、耐摩耗性、動的疲労性等の点で優れている、たとえばウレタンゴムからなるものを用いるのがよい。また、抜け止め部材が線状の場合には、コイルばねを用いることもできる。
【００１３】
態様の他の一つは、上記ロッドと削孔ビット部材のそれぞれの連結部分が、中空に形成された筒状部を有するとともに、これら筒状部の内側に、筒状部間にまたがるように芯部材が挿入され、該芯部材が存在する部分の外周側に、上記凹部が形成された削孔工具である。
【００１４】
この構成によれば、ロッドと削孔ビット部材の連結部分の筒状部に、これら筒状部間にまたがるように芯部材が介在して、その連結状態が保持される。芯部材が連結部分において芯となるので、周方向（内外）で重合する部分において、その連結状態が補強される。このような強度の高い部分に、上記転動体を収納する凹部が形成されるので、転動体を保持したことによって強度の低下をもたらすことはなく、硬い岩盤にでも充分に削孔できる削孔工具となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、削孔ビット部材の回転が先端スリーブやケーシングパイプに伝わって、これらが削孔ビット部材に追従して回転することはないので、ケーシングパイプに対して負荷がかかることを阻止または抑制することができる。このため、ケーシングパイプが鋼管などのように強度の高いものでなくとも、削孔壁の崩落を抑制するなどの所期の目的を達成できるような削孔工具を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、該削孔ビット部材３１の後端部外周に取り付けられる先端スリーブ４１と、該先端スリーブ４１の後端に接続され、上記ロッド２１の外周側に位置して削孔により形成された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプ５１とを有する。
【００１７】
この削孔工具１１では、ロッド２１を介して削孔ビット部材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４１とケーシングパイプ５１はその削孔動作に従って削孔内に侵入する。しかし、先端スリーブ４１とケーシングパイプ５１は、削孔ビット部材３１と同期して回転しないように構成されている。
【００１８】
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の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、軸心部分には長さ方向に貫通する導通孔部２２を有し、端部には接続のための雄ねじ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。そして、先端ロッド２１ａと継ぎ足しロッド、継ぎ足しロッド同士は、上記雄ねじ２３に螺合する雌ねじ２４ａを両端部に有した円筒状のカップリング部材２４によって接続される。
【００１９】
先端ロッド２１ａの場合、上記接続のための雄ねじ２３は後端に形成され、先端には、削孔ビット部材３１に対する接続のための係合筒状部２５が形成される。係合筒状部２５の内周側には、上記導通孔部２２よりも大径の孔部２６を有し、外周部に、図３に示したような係脱爪部２７を備えている。
【００２０】
係脱爪部２７は、図４に示した如く、先端ロッド２１ａを左方向に回転した時に削孔ビット部材３１と係合し、反対側の右方向に回転した時にその係合が外れるもので、鉤型に形成されている。つまり、長さ方向に延びる延設部２７ａと、該延設部２７ａの先端部から左方向に突出する爪部２７ｂとを有する平面視横Ｌ字型である。
【００２１】
このような形状の係脱爪部２７は、等間隔を隔てて２個形成される。好ましくは、これら係脱爪部２７は、その幅方向の大きさが係合筒状部２５を周方向に４等分した程度の大きさであるとよい。
なお、図４は、先端スリーブ４１を除く、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００２２】
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６１と、該本体部材６１の先に一体固定されるビット部材７１とからなる。本体部材６１は、後端部に上記先端ロッド２１ａの係合筒状部２５が着脱可能に接続する被係合筒状部６２を有し、先端部がビット部材７１内に差し込まれて回転不可能な状態に固定される。
【００２３】
上記被係合筒状部６２は、先端ロッド２１ａの係合筒状部２５と、その長さ方向において相互に係合するもので、係合筒状部２５と同径の筒状に形成され、内周側には、係合筒状部２５の孔部２６と同径の孔部６３を有し、外周部に、図３に示したような係脱爪部６４を有している。
【００２４】
係脱爪部６４は、図４に示した如く、先端ロッド２１ａを左方向に回転した時にその係脱爪部２７と係合し、反対側の右方向に回転した時にその係合が外れるもので、鉤型に形成されている。つまり、長さ方向に延びる延設部６４ａと、該延設部６４ａの先端部から右方向に突出する爪部６４ｂとを有する平面視横Ｌ字型である。このような形状の係脱爪部６４は、等間隔を隔てて２個形成される。
【００２５】
また、上記孔部６３より先端側の軸心部分には、該孔部６３よりも小径の連通孔部６５とそれより大径の先端孔部６６とが形成されており、この先端孔部６６には、逆止弁３２が保持される。逆止弁３２は、上記先端ロッド２１ａ内の導通孔部２２を通して注入されるエアや水、薬液などの流体の通過は許容するが、削孔カスを通さないようにするためのもので、ボール３２ａと、該ボール３２ａを付勢するねじりコイルばね３２ｂで構成されている。
【００２６】
さらに、上記孔部６３が形成されている範囲内における外周面には、凹部として断面略半円形状の凹溝６７が全周にわたって形成されている。この凹溝６７は、図５に示したように抜け止め部材としての球体６８が転動可能に収納保持される部分である。
【００２７】
このように形成された本体部材６１の被係合筒状部６２と、上記先端ロッド２１ａの係合筒状部２５は、筒状の芯部材３５が挿入されることによって接続される。芯部材３５は、本体部材６１や先端ロッド２１ａとは別の部材からなり、軸心部分に長さ方向に貫通する貫通孔部３５ａを有したパイプ状である。そしてその太さは、係合筒状部２５と被係合筒状部６２の内周側の孔部２６，６３に嵌合対応する太さである。芯部材３５が存在すればそれでよいが、より好ましくは、芯部材３５の外周面が孔部２６，６３の内周面に面接触するように設定されるのがよい。また、芯部材３５の長さは、係脱爪部２７，６４が周方向で重なり合う（オーバーラップする）長さよりも長く設定されている。
【００２８】
芯部材３５の外周面に形成された２本の溝は、削孔動作に伴って互いに衝突し圧力を受ける上記係脱爪部２７，６４の対向面が変形して径方向に膨れ上がった時にそれを許容するためのぬすみ部３５ｂ，３５ｂであり、係脱爪部２７，６４の軸方向における相対向する対向面部分に対応する部位に形成されている。
【００２９】
このようなぬすみ部３５ｂ，３５ｂを形成するほか、又はぬすみ部３５ｂ，３５ｂの形成と併せて、係脱爪部２７，６４の先端の角部に傾斜面を形成して芯部材３５との間にぬすみ部と同様の機能を果たす隙間が形成されるようにするもよい。
【００３０】
なお、先端ロッド２１ａと削孔ビット部材３１との間の分離は、上記係合筒状部２５と被係合筒状部６２との間で行われるので、削孔のたびに芯部材３５を取り外して使い捨てにして、疲労により強度の劣化した芯部材３５を誤って使用することを回避するには、芯部材３５を本体部材６１側に圧入して、分離時に芯部材３５が削孔ビット部材３１とともに削孔内に残るようにするとよい。そのためには、被係合筒状部６２の孔部６３の所定範囲に若干小径となる部分を形成すればよく、簡単である。
【００３１】
ビット部材７１は、本体部材６１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７２が固定されている。そしてこのビット部材７１には、本体部材６１の上記先端孔部６９に連通する中央孔部７３が形成され、この中央孔部７３から先には複数本の噴孔７４が形成されている。
【００３２】
上記先端スリーブ４１は、上記球体６８によって、削孔ビット部材３１を構成する本体部材６１の外周面に相対移動可能に取り付けられる。相対移動は、先端スリーブ５１の長さ方向および周方向で行われるように設定される。
【００３３】
この先端スリーブ４１は、内周面における上記球体６８に対応する部位の全周に凹部としての凹溝４２を有する。凹溝４２は、先端スリーブ４１を本体部材６１上でその軸方向に相対移動可能にする緩衝用の隙間を有した大きさに形成されている。また、この凹溝４２は、本体部材６１との間で周方向に相対回転可能に接続できるようにするためのもので、この先端スリーブ４１の凹溝４２と本体部材６１の凹溝６７との間に球体６８を収納するために、先端スリーブ４１の外周面には内外に貫通する投入孔４２ａが形成され、この投入孔４２ａには、投入孔４２ａを閉塞する蓋体４３が固定される。
【００３４】
先端スリーブ４１の内周面における上記凹溝４２よりも先端側には、本体部材６１との間をシールするシール部材４４が設けられている。
【００３５】
一方、先端スリーブ４１の後端部には、接続用の接続ねじ部４５が形成されており、上記ケーシングパイプ５１が接続される。図中４６は、先端ロッド２１ａとの間をシールするシール部材である。
【００３６】
先端スリーブ４１を本体部材６１に嵌合し接続するには、まず先端スリーブ４１を本体部材６１に差し込む。つぎにこの状態で、先端スリーブ４１の投入孔４２ａから複数の球体６８を投入し、先端スリーブ４１と本体部材６１の凹溝４２，６７間に収納する。すると、球体６８が凹溝４２，６７間に収まり接続状態が保持される。
【００３７】
なお、上記球体６８は、鋼球のほか、たとえばゴム、特に引張強さ、引裂強さ、耐摩耗性、動的疲労性等の点で優れているウレタンゴム製のものであるもよい。また、抜け止め部材として、球体６８のほか、線状をなす弾性体を用いることもできる。図６がその一例を示したもので、ウレタンゴム製の円形断面の線状体６８ａである。図示はしないが、線状体６８ａはコイルばねで構成することもできる。
【００３８】
球体６８や線状体６８ａを収納する凹溝４２，６７の大きさは、球体６８や線状体６８ａを潰さないで収納でき、しかも、隙間ができる大きさである。線状体６６ａの収納は、凹溝６７，４２によってできるリング状の空間に対して接線方向に延びる投入孔４２ａから線状体６８ａを差し込んで、所定長さにおいて切断してから押込み、蓋体４３で投入孔４２ａを閉塞するとよい。線状体６８ａは、両端が接しておらずとも所期の目的を達成することができる。
【００３９】
上記ケーシングパイプ５１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４５に螺合する第１ねじ部５１ａが形成され、後端には、この第１ねじ部５１ａ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５１には、薬剤を噴射するため、図９、図１０に示したように、逆止弁付きの複数の噴射孔５２が適宜間隔おきに形成されている。
【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７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４１であるが、この先端スリーブ４１の接触は、球体６８と凹溝４２，６７を介してなされている。そして、球体６８と凹溝４２，６７の間には、隙間（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４１の後端部に接続されたケーシングパイプ５１に掛かる負荷を軽減できるとともに、先端スリーブ４１は削孔ビット部材３１に対して周方向に自在に相対回転する。
【００４２】
しかも、球体６８は転動可能であるため、球体６８と凹溝４２，６７の衝突時の衝撃も緩和でき、先端スリーブ４１に連結されたケーシングパイプ５１に掛かる負荷はさらに軽減される。
【００４３】
また、抜け止め部材がウレタンゴムからなる場合には、それ自身が弾性を有するため、抜け止め部材と凹溝６７，４２の衝突時の衝撃も良好に緩和できる。この結果、先端スリーブ４１に連結されたケーシングパイプ５１にかかる負荷をより一そう軽減できる。
【００４４】
さらに、先端スリーブ４１は削孔ビット部材３１の本体部材６１や先端ロッド２１ａに対してシール部材４４，４６を介して接続されているので、先端スリーブ４１はいたずらにがたつくことはない。そのうえ、本体部材６１や先端ロッド２１ａと先端スリーブ４１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。
【００４５】
また、削孔などの作業終了後には、ロッド２１に対して図８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２４を外せば各部材ごとに分離できる。
【００４６】
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９に示したように、まず、噴孔７４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７４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２１を右に回転してロッドのみを回収する（ｄ）。
【００４７】
（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１０に示したように、まず、噴孔７４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２１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８１をロッド２１に代えて差し込んで、注入管８１を利用して薬液注入を行う（ｄ）。薬液は、ケーシングパイプ５１に設けられた逆止弁付きの噴射孔５２から噴出する。
【００４８】
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。
先端スリーブ４１とケーシングパイプ５１は、削孔ビット部材３１に対して相対回転可能である。このため、これらが削孔ビット部材３１に追随して回転することはないので、ケーシングパイプ５１に対して負荷がかかることを阻止または抑制することができる。
【００４９】
また、上記ロッド２１と削孔ビット部材３１との間は、長さ方向において相互に係合する係合筒状部２５および被係合筒状部６２と、これらの内側に挿入された芯部材３５とにより接続される。そして、芯部材が２個の筒状部間にまたがるように介在して２個の筒状部の接続状態を保持するとともに、芯となって、内外で重合する部分において、その接続状態を補強する。
【００５０】
このため、係合筒状部２５と被係合筒状部６２には、厚みを部分的に薄くしてしまうねじ等の係脱構造を有する場合に比して、部材の厚みを均一にして脆弱部分のない形状にすることができるとともに、その厚さを確保することができる。この結果、部材とその接続部分の強度を保つことができる。つまり、上述例のように削孔工具１１の軸心部分に貫通孔を有する場合でも、また、削孔工具の小径化（小型化）を図る場合でも、充分な強度を有する削孔工具１１となる。
【００５１】
また、芯部材３５の長さは、係合筒状部２５と被係合筒状部６２の係脱爪部２７，６４の長さよりも長く設定されているので、芯部材３５が接続部分の間により深く挿入されることになり、剛性がさらに高まる。
【００５２】
さらに、芯部材３５ぬすみ部３５ｂ，３５ｂを有するので、削孔動作によって２個の係脱爪部２７，６４の先端面が対向面に対して互いに激しく当たって変形し、径方向に膨れ上がっても、力を逃がすことができる。この結果、削孔工具１１の耐久性を高めることができる。
【００５３】
このような強度の高い部分に、先端スリーブ４１が上記相対回転するための凹溝６７が形成されているので、球体６８を保持したことによって強度の低下をもたらすことはなく、硬い岩盤にでも充分に削孔できる削孔工具となる。
【００５４】
また、係合筒状部２５と被係合筒状部６２との係脱は、鉤型の係脱爪部２７，６４で行う構造であるので、回収作業が簡単である。そのうえ、係脱爪部２７，６４の形状が脆弱部分のない簡素な形状であるので、削孔時の衝撃で不測に破損したりするおそれを無くし、堅固な着脱構造を構成でき、確実な削孔と必要部材の回収を実現できる。
【００５５】
そしてまた、削孔動作に際しては、上述の如くケーシングパイプ５１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５１がひび割れたりする不測の損傷を回避できる。
【００５６】
また、ロッド２１に導通孔部２２が形成されるとともに、芯部材３５には貫通孔部３５ａが形成されており、削孔ビット部材３１には中央孔部７３と噴孔７４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。
【００５７】
さらに、作業後に埋め殺しにされるケーシングパイプ５１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。
【００５８】
またケーシングパイプ５１が逆止弁付きの噴射孔５２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５１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。
【００５９】
以下、その他の例を説明する。説明に際して、上記構成との同一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。
【００６０】
図１１は、削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１とを接続する凹部と抜け止め部材の他の例を示している。すなわち、削孔ビット部材３１の本体部材６１には、球体６８の半分を転動可能に収容する凹部６７ａが複数個形成され、一方、先端スリーブ４１の内周面における全周に凹溝４２が形成されている。
【００６１】
このような構成によれば、本体部材６１における厚みの薄い部分を少なくすることができて、強度を維持できる。また、球体６８の数を低減してコストを抑えることもできる。
【００６２】
図１２、図１３は、ケーシングパイプ５１の回転を阻止または抑制し、ケーシングパイプ５１にかかる衝撃を和らげる緩衝が、削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１との間のみではなく、先端スリーブ４１自体でも行えるようにした例である。
【００６３】
すなわち、先端スリーブ４１が長さ方向において複数個の先端スリーブ担体に分割され、これら先端スリーブ担体における相互に対向する側の端部には、内外に重合する筒状の重合筒部が形成され、これら重合筒部における内外で重合するそれぞれの対向面に、凹部が形成され、これら凹部間に、先端スリーブ担体同士を相対回転可能に接続するとともに接続状態を保持する抜け止め部材が保持された構成である。
【００６４】
図１２の削孔工１１は、先端スリーブ４１が、先端スリーブ担体として、削孔ビット部材３１に接続する先端スリーブ本体４７と、この先端スリーブ本体４７の後端に接続される円筒状をなす１個の補助部材４８を有するものである。そして、先端スリーブ本体４７の後端には、補助部材４８の内側に重合する筒状の重合筒部４７ａが形成されている。この重合筒部４７ａの長さ方向の中間部における外周面の全周には、凹溝４７ｂが形成されている。
【００６５】
一方、補助部材４８の先端には、上記重合筒部４７ａの外周に相対回転可能に嵌合する筒状の重合筒部４８ａが形成され、この重合筒部４８ａにおける上記凹溝４７ｂに対向する部位には、全周にわたって凹溝４８ｂが形成されている。そして、凹溝４７ｂ，４８ｂ間には、図６に示したのと同様に、たとえばウレタンゴム等の可撓性材料かなる線状体５０が装入され、先端スリーブ本体４７と補助部材４８とを相対回転可能で、しかも分離不能に接続している。線状体５０を用いるので、球体を用いた場合に比して肉厚の薄い構造部分に適用することができるとともに、接続作業が容易である。
【００６６】
また、補助部材４８の後端部の内周面には、接続ねじ部４５が形成され、ケーシングパイプ５１の接続に備えている。
【００６７】
このような構成によれば、ロッド２１を回転しながら打撃を加えて削孔したときに、先端スリーブ４１の先端部と後端部の２段階で、連れまわり防止と緩衝が行え、ケーシングパイプ５１にかかる負荷を一そう軽減できる。
【００６８】
図１３の削孔工具１１は、先端スリーブ４１が、先端スリーブ担体として、削孔ビット部材３１に接続する先端スリーブ本体４７と、この先端スリーブ本体４７の後端に接続される円筒状をなす２個の補助部材４８，４９を有するものである。つまり、この削孔工具１１においては、三段階で、連れまわり防止と緩衝が行える。
【００６９】
図中、補助部材４８の４８ａは、先端スリーブ本体４７の重合筒部４７ａの外周に嵌まる重合筒部４８ａで、その内周面には凹溝４８ｂが形成されるとともに、この補助部材４８の後端には、補助部材４９の内側に重合する筒状の重合筒部４８ｃが形成されている。そして、この重合筒部４８ｃの外周面に、凹部としての凹溝４８ｄが全周にわたって形成されている。
【００７０】
また、補助部材４８の後端に接続される補助部材４９は、上記重合筒部４８ｃの外周に相対回転可能に嵌合する筒状の重合筒部４９ａが形成され、この重合筒部４９ａにおける上記凹溝４８ｄに対向する部位には、全周にわたって、上記凹部としての凹溝４９ｂが形成されている。そして、凹溝４７ｂ，４８ｂ、４８ｄ，４９ｂ間には、図６に示したのと同様に、たとえばウレタンゴム等の可撓性材料かなる線状体５０が装入され、先端スリーブ本体４７と補助部材４８，４９を相対回転可能で、しかも分離不能に接続している。
【００７１】
このように、三段階でケーシングパイプ５１に対する連れまわり防止と衝撃緩和を図ることができるので、ケーシングパイプ５１にかかる負荷を更に一そう軽減することが可能である。二段階、三段階のほか、それよりも増やすこともできる。
【００７２】
なお、抜け止め部材としては、上記線状体５０に代えて、図５に示したような球体や、短円柱状のローラ等を使用することもできる。
【００７３】
この発明の構成と、上記一形態の構成との対応において、
この発明の抜け止め部材は、上記一形態における球体６８、線状体６８ａに対応し、
凹部は、凹溝４２，６７、凹部６７ａに対応し、
転動体は、球体６８に対応し、
筒状部は、係合筒状部２５と被係合筒状部６２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。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【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】筒状部の分解斜視図。
【図４】図１におけるＡ−Ａ部分の要部断面図。
【図５】図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図６】他の例を示す断面図。
【図７】作用状態の断面図。
【図８】作用状態の断面図。
【図９】作業工程を示す説明図。
【図１０】作業工程を示す説明図。
【図１１】他の例を示す断面図。
【図１２】他の例に係る削孔工具の断面図。
【図１３】他の例に係る削孔工具の断面図。
【符号の説明】
【００７５】
１１…削孔工具
２１…ロッド
２５…係合筒状部
３１…削孔ビット部材
３５…芯部材
４１…先端スリーブ
４２…凹溝
５１…ケーシングパイプ
６２…被係合筒状部
６７…凹溝
６７ａ…凹部
６８…球体
６８ａ…線状体
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トンネル工事や基礎工事、補強工事などにおいて用いられる削孔工具に関し、より詳しくは、削孔壁の崩落を防止するための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、硬い岩盤に対しても削孔が行えるような強度の高い削孔工具に関する。
【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削孔することが困難である。
【０００５】
【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】
【０００６】
そこでこの発明は、ケーシングパイプに対して削孔時にかかる負荷を低減できるような削孔工具の提供を主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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を有し、該削孔ビット部材の後部には、上記ロッドの外周側を包囲するケーシングパイプの先端に取り付けられる筒状の先端スリーブが接続された削孔工具であって、上記削孔ビット部材と先端スリーブとにおける内外で重合するそれぞれの対向面に、全周にわたって形成された凹溝等からなる凹部が形成され、これら凹部間に、削孔ビット部材と先端スリーブとを相対回転可能に接続するとともに接続状態を保持する抜け止め部材が保持された削孔工具である。
【０００８】
この構成によれば、回転力と打撃力がロッドを介して削孔ビット部材に伝えられ、削孔ビット部材が回転しながら突き進んで削孔がなされる。このとき、削孔ビット部材の後部に接続された先端スリーブは、削孔ビット部材と相対回転可能であり、しかも相互間には、抜け止め部材と、この抜け止め部材を相対移動可能に収納する凹部が設けられて、相互に接続されているので、削孔ビット部材が回転して掘り進む時に、これに接続された先端スリーブも削孔ビット部材の動きにつれて移動するものの、先端スリーブは削孔ビット部材につられて回転しない。また、回転するとしても、それは追随するような回転ではない。このため、先端スリーブの後方に接続されるケーシングパイプの回転を阻止しまたは抑制し、削孔動作によってケーシングパイプにかかる衝撃を和らげることができる。
【０００９】
ここで、上記構成要素について、次のような態様に構成することができる。
【００１０】
その態様のひとつは、上記抜け止め部材が複数個の転動体からなる削孔工具である。
転動体には、球体やローラなどが使用できるが、いずれの場合も、複数個の転動体がそれぞれに凹部内を転がり動くので、良好な回転状態を得られる。また、転動体が球体であれば、削孔ビット部材と先端スリーブとに形成される凹部の形態を簡素にできるとともに、組立ても簡単にすることができる。また、球体と凹部との間に先端スリーブ等の軸方向において適宜の隙間が設けられると、この隙間が緩衝作用をするので、打撃時の振動を緩和することも可能である。これによっても、削孔ビット部材や先端スリーブにかかる負荷を低減できる。
【００１１】
態様の他の一つは、上記抜け止め部材が、可撓性を有する線状体である削孔工具である。
部品点数を低減できるので、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
態様の他の一つは、上記抜け止め部材が弾性体からなる削孔工具である。
抜け止め部材と凹部とを有する構造に基づいて緩衝作用が得られる上に、抜け止め部材自体の性状によっても緩衝作用が得られる。弾性体としては様々なものが使用できるが、引張強さ、引裂強さ、耐摩耗性、動的疲労性等の点で優れている、たとえばウレタンゴムからなるものを用いるのがよい。また、抜け止め部材が線状の場合には、コイルばねを用いることもできる。
【００１３】
態様の他の一つは、上記ロッドと削孔ビット部材のそれぞれの連結部分が、中空に形成された筒状部を有するとともに、これら筒状部の内側に、筒状部間にまたがるように芯部材が挿入され、該芯部材が存在する部分の外周側に、上記凹部が形成された削孔工具である。
【００１４】
この構成によれば、ロッドと削孔ビット部材の連結部分の筒状部に、これら筒状部間にまたがるように芯部材が介在して、その連結状態が保持される。芯部材が連結部分において芯となるので、周方向（内外）で重合する部分において、その連結状態が補強される。このような強度の高い部分に、上記転動体を収納する凹部が形成されるので、転動体を保持したことによって強度の低下をもたらすことはなく、硬い岩盤にでも充分に削孔できる削孔工具となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、削孔ビット部材の回転が先端スリーブやケーシングパイプに伝わって、これらが削孔ビット部材に追従して回転することはないので、ケーシングパイプに対して負荷がかかることを阻止または抑制することができる。このため、ケーシングパイプが鋼管などのように強度の高いものでなくとも、削孔壁の崩落を抑制するなどの所期の目的を達成できるような削孔工具を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、該削孔ビット部材３１の後端部外周に取り付けられる先端スリーブ４１と、該先端スリーブ４１の後端に接続され、上記ロッド２１の外周側に位置して削孔により形成された孔壁の崩落を防ぐケーシングパイプ５１とを有する。
【００１７】
この削孔工具１１では、ロッド２１を介して削孔ビット部材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４１とケーシングパイプ５１はその削孔動作に従って削孔内に侵入する。しかし、先端スリーブ４１とケーシングパイプ５１は、削孔ビット部材３１と同期して回転しないように構成されている。
【００１８】
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の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、軸心部分には長さ方向に貫通する導通孔部２２を有し、端部には接続のための雄ねじ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。そして、先端ロッド２１ａと継ぎ足しロッド、継ぎ足しロッド同士は、上記雄ねじ２３に螺合する雌ねじ２４ａを両端部に有した円筒状のカップリング部材２４によって接続される。
【００１９】
先端ロッド２１ａの場合、上記接続のための雄ねじ２３は後端に形成され、先端には、削孔ビット部材３１に対する接続のための係合筒状部２５が形成される。係合筒状部２５の内周側には、上記導通孔部２２よりも大径の孔部２６を有し、外周部に、図３に示したような係脱爪部２７を備えている。
【００２０】
係脱爪部２７は、図４に示した如く、先端ロッド２１ａを左方向に回転した時に削孔ビット部材３１と係合し、反対側の右方向に回転した時にその係合が外れるもので、鉤型に形成されている。つまり、長さ方向に延びる延設部２７ａと、該延設部２７ａの先端部から左方向に突出する爪部２７ｂとを有する平面視横Ｌ字型である。
【００２１】
このような形状の係脱爪部２７は、等間隔を隔てて２個形成される。好ましくは、これら係脱爪部２７は、その幅方向の大きさが係合筒状部２５を周方向に４等分した程度の大きさであるとよい。
なお、図４は、先端スリーブ４１を除く、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００２２】
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６１と、該本体部材６１の先に一体固定されるビット部材７１とからなる。本体部材６１は、後端部に上記先端ロッド２１ａの係合筒状部２５が着脱可能に接続する被係合筒状部６２を有し、先端部がビット部材７１内に差し込まれて回転不可能な状態に固定される。
【００２３】
上記被係合筒状部６２は、先端ロッド２１ａの係合筒状部２５と、その長さ方向において相互に係合するもので、係合筒状部２５と同径の筒状に形成され、内周側には、係合筒状部２５の孔部２６と同径の孔部６３を有し、外周部に、図３に示したような係脱爪部６４を有している。
【００２４】
係脱爪部６４は、図４に示した如く、先端ロッド２１ａを左方向に回転した時にその係脱爪部２７と係合し、反対側の右方向に回転した時にその係合が外れるもので、鉤型に形成されている。つまり、長さ方向に延びる延設部６４ａと、該延設部６４ａの先端部から右方向に突出する爪部６４ｂとを有する平面視横Ｌ字型である。このような形状の係脱爪部６４は、等間隔を隔てて２個形成される。
【００２５】
また、上記孔部６３より先端側の軸心部分には、該孔部６３よりも小径の連通孔部６５とそれより大径の先端孔部６６とが形成されており、この先端孔部６６には、逆止弁３２が保持される。逆止弁３２は、上記先端ロッド２１ａ内の導通孔部２２を通して注入されるエアや水、薬液などの流体の通過は許容するが、削孔カスを通さないようにするためのもので、ボール３２ａと、該ボール３２ａを付勢するねじりコイルばね３２ｂで構成されている。
【００２６】
さらに、上記孔部６３が形成されている範囲内における外周面には、凹部として断面略半円形状の凹溝６７が全周にわたって形成されている。この凹溝６７は、図５に示したように抜け止め部材としての球体６８が転動可能に収納保持される部分である。
【００２７】
このように形成された本体部材６１の被係合筒状部６２と、上記先端ロッド２１ａの係合筒状部２５は、筒状の芯部材３５が挿入されることによって接続される。芯部材３５は、本体部材６１や先端ロッド２１ａとは別の部材からなり、軸心部分に長さ方向に貫通する貫通孔部３５ａを有したパイプ状である。そしてその太さは、係合筒状部２５と被係合筒状部６２の内周側の孔部２６，６３に嵌合対応する太さである。芯部材３５が存在すればそれでよいが、より好ましくは、芯部材３５の外周面が孔部２６，６３の内周面に面接触するように設定されるのがよい。また、芯部材３５の長さは、係脱爪部２７，６４が周方向で重なり合う（オーバーラップする）長さよりも長く設定されている。
【００２８】
芯部材３５の外周面に形成された２本の溝は、削孔動作に伴って互いに衝突し圧力を受ける上記係脱爪部２７，６４の対向面が変形して径方向に膨れ上がった時にそれを許容するためのぬすみ部３５ｂ，３５ｂであり、係脱爪部２７，６４の軸方向における相対向する対向面部分に対応する部位に形成されている。
【００２９】
このようなぬすみ部３５ｂ，３５ｂを形成するほか、又はぬすみ部３５ｂ，３５ｂの形成と併せて、係脱爪部２７，６４の先端の角部に傾斜面を形成して芯部材３５との間にぬすみ部と同様の機能を果たす隙間が形成されるようにするもよい。
【００３０】
なお、先端ロッド２１ａと削孔ビット部材３１との間の分離は、上記係合筒状部２５と被係合筒状部６２との間で行われるので、削孔のたびに芯部材３５を取り外して使い捨てにして、疲労により強度の劣化した芯部材３５を誤って使用することを回避するには、芯部材３５を本体部材６１側に圧入して、分離時に芯部材３５が削孔ビット部材３１とともに削孔内に残るようにするとよい。そのためには、被係合筒状部６２の孔部６３の所定範囲に若干小径となる部分を形成すればよく、簡単である。
【００３１】
ビット部材７１は、本体部材６１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７２が固定されている。そしてこのビット部材７１には、本体部材６１の上記先端孔部６９に連通する中央孔部７３が形成され、この中央孔部７３から先には複数本の噴孔７４が形成されている。
【００３２】
上記先端スリーブ４１は、上記球体６８によって、削孔ビット部材３１を構成する本体部材６１の外周面に相対移動可能に取り付けられる。相対移動は、先端スリーブ５１の長さ方向および周方向で行われるように設定される。
【００３３】
この先端スリーブ４１は、内周面における上記球体６８に対応する部位の全周に凹部としての凹溝４２を有する。凹溝４２は、先端スリーブ４１を本体部材６１上でその軸方向に相対移動可能にする緩衝用の隙間を有した大きさに形成されている。また、この凹溝４２は、本体部材６１との間で周方向に相対回転可能に接続できるようにするためのもので、この先端スリーブ４１の凹溝４２と本体部材６１の凹溝６７との間に球体６８を収納するために、先端スリーブ４１の外周面には内外に貫通する投入孔４２ａが形成され、この投入孔４２ａには、投入孔４２ａを閉塞する蓋体４３が固定される。
【００３４】
先端スリーブ４１の内周面における上記凹溝４２よりも先端側には、本体部材６１との間をシールするシール部材４４が設けられている。
【００３５】
一方、先端スリーブ４１の後端部には、接続用の接続ねじ部４５が形成されており、上記ケーシングパイプ５１が接続される。図中４６は、先端ロッド２１ａとの間をシールするシール部材である。
【００３６】
先端スリーブ４１を本体部材６１に嵌合し接続するには、まず先端スリーブ４１を本体部材６１に差し込む。つぎにこの状態で、先端スリーブ４１の投入孔４２ａから複数の球体６８を投入し、先端スリーブ４１と本体部材６１の凹溝４２，６７間に収納する。すると、球体６８が凹溝４２，６７間に収まり接続状態が保持される。
【００３７】
なお、上記球体６８は、鋼球のほか、たとえばゴム、特に引張強さ、引裂強さ、耐摩耗性、動的疲労性等の点で優れているウレタンゴム製のものであるもよい。また、抜け止め部材として、球体６８のほか、線状をなす弾性体を用いることもできる。図６がその一例を示したもので、ウレタンゴム製の円形断面の線状体６８ａである。図示はしないが、線状体６８ａはコイルばねで構成することもできる。
【００３８】
球体６８や線状体６８ａを収納する凹溝４２，６７の大きさは、球体６８や線状体６８ａを潰さないで収納でき、しかも、隙間ができる大きさである。線状体６６ａの収納は、凹溝６７，４２によってできるリング状の空間に対して接線方向に延びる投入孔４２ａから線状体６８ａを差し込んで、所定長さにおいて切断してから押込み、蓋体４３で投入孔４２ａを閉塞するとよい。線状体６８ａは、両端が接しておらずとも所期の目的を達成することができる。
【００３９】
上記ケーシングパイプ５１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４５に螺合する第１ねじ部５１ａが形成され、後端には、この第１ねじ部５１ａ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５１には、薬剤を噴射するため、図９、図１０に示したように、逆止弁付きの複数の噴射孔５２が適宜間隔おきに形成されている。
【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７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４１であるが、この先端スリーブ４１の接触は、球体６８と凹溝４２，６７を介してなされている。そして、球体６８と凹溝４２，６７の間には、隙間（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４１の後端部に接続されたケーシングパイプ５１に掛かる負荷を軽減できるとともに、先端スリーブ４１は削孔ビット部材３１に対して周方向に自在に相対回転する。
【００４２】
しかも、球体６８は転動可能であるため、球体６８と凹溝４２，６７の衝突時の衝撃も緩和でき、先端スリーブ４１に連結されたケーシングパイプ５１に掛かる負荷はさらに軽減される。
【００４３】
また、抜け止め部材がウレタンゴムからなる場合には、それ自身が弾性を有するため、抜け止め部材と凹溝６７，４２の衝突時の衝撃も良好に緩和できる。この結果、先端スリーブ４１に連結されたケーシングパイプ５１にかかる負荷をより一そう軽減できる。
【００４４】
さらに、先端スリーブ４１は削孔ビット部材３１の本体部材６１や先端ロッド２１ａに対してシール部材４４，４６を介して接続されているので、先端スリーブ４１はいたずらにがたつくことはない。そのうえ、本体部材６１や先端ロッド２１ａと先端スリーブ４１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。
【００４５】
また、削孔などの作業終了後には、ロッド２１に対して図８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２４を外せば各部材ごとに分離できる。
【００４６】
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９に示したように、まず、噴孔７４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７４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２１を右に回転してロッドのみを回収する（ｄ）。
【００４７】
（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１０に示したように、まず、噴孔７４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２１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８１をロッド２１に代えて差し込んで、注入管８１を利用して薬液注入を行う（ｄ）。薬液は、ケーシングパイプ５１に設けられた逆止弁付きの噴射孔５２から噴出する。
【００４８】
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。
先端スリーブ４１とケーシングパイプ５１は、削孔ビット部材３１に対して相対回転可能である。このため、これらが削孔ビット部材３１に追随して回転することはないので、ケーシングパイプ５１に対して負荷がかかることを阻止または抑制することができる。
【００４９】
また、上記ロッド２１と削孔ビット部材３１との間は、長さ方向において相互に係合する係合筒状部２５および被係合筒状部６２と、これらの内側に挿入された芯部材３５とにより接続される。そして、芯部材が２個の筒状部間にまたがるように介在して２個の筒状部の接続状態を保持するとともに、芯となって、内外で重合する部分において、その接続状態を補強する。
【００５０】
このため、係合筒状部２５と被係合筒状部６２には、厚みを部分的に薄くしてしまうねじ等の係脱構造を有する場合に比して、部材の厚みを均一にして脆弱部分のない形状にすることができるとともに、その厚さを確保することができる。この結果、部材とその接続部分の強度を保つことができる。つまり、上述例のように削孔工具１１の軸心部分に貫通孔を有する場合でも、また、削孔工具の小径化（小型化）を図る場合でも、充分な強度を有する削孔工具１１となる。
【００５１】
また、芯部材３５の長さは、係合筒状部２５と被係合筒状部６２の係脱爪部２７，６４の長さよりも長く設定されているので、芯部材３５が接続部分の間により深く挿入されることになり、剛性がさらに高まる。
【００５２】
さらに、芯部材３５ぬすみ部３５ｂ，３５ｂを有するので、削孔動作によって２個の係脱爪部２７，６４の先端面が対向面に対して互いに激しく当たって変形し、径方向に膨れ上がっても、力を逃がすことができる。この結果、削孔工具１１の耐久性を高めることができる。
【００５３】
このような強度の高い部分に、先端スリーブ４１が上記相対回転するための凹溝６７が形成されているので、球体６８を保持したことによって強度の低下をもたらすことはなく、硬い岩盤にでも充分に削孔できる削孔工具となる。
【００５４】
また、係合筒状部２５と被係合筒状部６２との係脱は、鉤型の係脱爪部２７，６４で行う構造であるので、回収作業が簡単である。そのうえ、係脱爪部２７，６４の形状が脆弱部分のない簡素な形状であるので、削孔時の衝撃で不測に破損したりするおそれを無くし、堅固な着脱構造を構成でき、確実な削孔と必要部材の回収を実現できる。
【００５５】
そしてまた、削孔動作に際しては、上述の如くケーシングパイプ５１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５１がひび割れたりする不測の損傷を回避できる。
【００５６】
また、ロッド２１に導通孔部２２が形成されるとともに、芯部材３５には貫通孔部３５ａが形成されており、削孔ビット部材３１には中央孔部７３と噴孔７４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。
【００５７】
さらに、作業後に埋め殺しにされるケーシングパイプ５１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。
【００５８】
またケーシングパイプ５１が逆止弁付きの噴射孔５２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５１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。
【００５９】
以下、その他の例を説明する。説明に際して、上記構成との同一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。
【００６０】
図１１は、削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１とを接続する凹部と抜け止め部材の他の例を示している。すなわち、削孔ビット部材３１の本体部材６１には、球体６８の半分を転動可能に収容する凹部６７ａが複数個形成され、一方、先端スリーブ４１の内周面における全周に凹溝４２が形成されている。
【００６１】
このような構成によれば、本体部材６１における厚みの薄い部分を少なくすることができて、強度を維持できる。また、球体６８の数を低減してコストを抑えることもできる。
【００６２】
図１２、図１３は、ケーシングパイプ５１の回転を阻止または抑制し、ケーシングパイプ５１にかかる衝撃を和らげる緩衝が、削孔ビット部材３１と先端スリーブ４１との間のみではなく、先端スリーブ４１自体でも行えるようにした例である。
【００６３】
すなわち、先端スリーブ４１が長さ方向において複数個の先端スリーブ担体に分割され、これら先端スリーブ担体における相互に対向する側の端部には、内外に重合する筒状の重合筒部が形成され、これら重合筒部における内外で重合するそれぞれの対向面に、凹部が形成され、これら凹部間に、先端スリーブ担体同士を相対回転可能に接続するとともに接続状態を保持する抜け止め部材が保持された構成である。
【００６４】
図１２の削孔工１１は、先端スリーブ４１が、先端スリーブ担体として、削孔ビット部材３１に接続する先端スリーブ本体４７と、この先端スリーブ本体４７の後端に接続される円筒状をなす１個の補助部材４８を有するものである。そして、先端スリーブ本体４７の後端には、補助部材４８の内側に重合する筒状の重合筒部４７ａが形成されている。この重合筒部４７ａの長さ方向の中間部における外周面の全周には、凹溝４７ｂが形成されている。
【００６５】
一方、補助部材４８の先端には、上記重合筒部４７ａの外周に相対回転可能に嵌合する筒状の重合筒部４８ａが形成され、この重合筒部４８ａにおける上記凹溝４７ｂに対向する部位には、全周にわたって凹溝４８ｂが形成されている。そして、凹溝４７ｂ，４８ｂ間には、図６に示したのと同様に、たとえばウレタンゴム等の可撓性材料かなる線状体５０が装入され、先端スリーブ本体４７と補助部材４８とを相対回転可能で、しかも分離不能に接続している。線状体５０を用いるので、球体を用いた場合に比して肉厚の薄い構造部分に適用することができるとともに、接続作業が容易である。
【００６６】
また、補助部材４８の後端部の内周面には、接続ねじ部４５が形成され、ケーシングパイプ５１の接続に備えている。
【００６７】
このような構成によれば、ロッド２１を回転しながら打撃を加えて削孔したときに、先端スリーブ４１の先端部と後端部の２段階で、連れまわり防止と緩衝が行え、ケーシングパイプ５１にかかる負荷を一そう軽減できる。
【００６８】
図１３の削孔工具１１は、先端スリーブ４１が、先端スリーブ担体として、削孔ビット部材３１に接続する先端スリーブ本体４７と、この先端スリーブ本体４７の後端に接続される円筒状をなす２個の補助部材４８，４９を有するものである。つまり、この削孔工具１１においては、三段階で、連れまわり防止と緩衝が行える。
【００６９】
図中、補助部材４８の４８ａは、先端スリーブ本体４７の重合筒部４７ａの外周に嵌まる重合筒部４８ａで、その内周面には凹溝４８ｂが形成されるとともに、この補助部材４８の後端には、補助部材４９の内側に重合する筒状の重合筒部４８ｃが形成されている。そして、この重合筒部４８ｃの外周面に、凹部としての凹溝４８ｄが全周にわたって形成されている。
【００７０】
また、補助部材４８の後端に接続される補助部材４９は、上記重合筒部４８ｃの外周に相対回転可能に嵌合する筒状の重合筒部４９ａが形成され、この重合筒部４９ａにおける上記凹溝４８ｄに対向する部位には、全周にわたって、上記凹部としての凹溝４９ｂが形成されている。そして、凹溝４７ｂ，４８ｂ、４８ｄ，４９ｂ間には、図６に示したのと同様に、たとえばウレタンゴム等の可撓性材料かなる線状体５０が装入され、先端スリーブ本体４７と補助部材４８，４９を相対回転可能で、しかも分離不能に接続している。
【００７１】
このように、三段階でケーシングパイプ５１に対する連れまわり防止と衝撃緩和を図ることができるので、ケーシングパイプ５１にかかる負荷を更に一そう軽減することが可能である。二段階、三段階のほか、それよりも増やすこともできる。
【００７２】
なお、抜け止め部材としては、上記線状体５０に代えて、図５に示したような球体や、短円柱状のローラ等を使用することもできる。
【００７３】
この発明の構成と、上記一形態の構成との対応において、
この発明の抜け止め部材は、上記一形態における球体６８、線状体６８ａに対応し、
凹部は、凹溝４２，６７、凹部６７ａに対応し、
転動体は、球体６８に対応し、
筒状部は、係合筒状部２５と被係合筒状部６２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。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【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】筒状部の分解斜視図。
【図４】図１におけるＡ−Ａ部分の要部断面図。
【図５】図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図６】他の例を示す断面図。
【図７】作用状態の断面図。
【図８】作用状態の断面図。
【図９】作業工程を示す説明図。
【図１０】作業工程を示す説明図。
【図１１】他の例を示す断面図。
【図１２】他の例に係る削孔工具の断面図。
【図１３】他の例に係る削孔工具の断面図。
【符号の説明】
【００７５】
１１…削孔工具
２１…ロッド
２５…係合筒状部
３１…削孔ビット部材
３５…芯部材
４１…先端スリーブ
４２…凹溝
５１…ケーシングパイプ
６２…被係合筒状部
６７…凹溝
６７ａ…凹部
６８…球体
６８ａ…線状体
【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を有し、該削孔ビット部材の後部には、上記ロッドの外周側を包囲するケーシングパイプの先端に取り付けられる筒状の先端スリーブが接続された削孔工具であって、
上記削孔ビット部材と先端スリーブとにおける内外で重合するそれぞれの対向面に、凹部が形成され、
これら凹部間に、削孔ビット部材と先端スリーブとを相対回転可能に接続するとともに接続状態を保持する抜け止め部材が保持された
削孔工具。
【請求項２】
前記削孔ビット部材と先端スリーブとに形成される凹部のうち、少なくともいずれか一方が全周にわたって形成された凹溝である
請求項１に記載の削孔工具。
【請求項３】
前記抜け止め部材が、複数個の転動体からなる
請求項１または請求項２に記載の削孔工具。
【請求項４】
前記抜け止め部材が、可撓性を有する線状体である
請求項１または請求項２に記載の削孔工具。
【請求項５】
前記抜け止め部材が、弾性体からなるものである
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】
前記ロッドと削孔ビット部材のそれぞれの連結部分が、中空に形成された筒状部を有するとともに、
これら筒状部の内側に、筒状部間にまたがるように芯部材が挿入され、
該芯部材が存在する部分の外周側に、上記凹部が形成された
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を有し、該削孔ビット部材の後部には、上記ロッドの外周側を包囲するケーシングパイプの先端に取り付けられる筒状の先端スリーブが接続された削孔工具であって、
上記削孔ビット部材と先端スリーブとにおける内外で重合するそれぞれの対向面に、凹部が形成され、
これら凹部間に、削孔ビット部材と先端スリーブとを相対回転可能に接続するとともに接続状態を保持する抜け止め部材が保持された
削孔工具。
【請求項２】
前記削孔ビット部材と先端スリーブとに形成される凹部のうち、少なくともいずれか一方が全周にわたって形成された凹溝である
請求項１に記載の削孔工具。
【請求項３】
前記抜け止め部材が、複数個の転動体からなる
請求項１または請求項２に記載の削孔工具。
【請求項４】
前記抜け止め部材が、可撓性を有する線状体である
請求項１または請求項２に記載の削孔工具。
【請求項５】
前記抜け止め部材が、弾性体からなるものである
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】
前記ロッドと削孔ビット部材のそれぞれの連結部分が、中空に形成された筒状部を有するとともに、
これら筒状部の内側に、筒状部間にまたがるように芯部材が挿入され、
該芯部材が存在する部分の外周側に、上記凹部が形成された
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１１５６１２（Ｐ２００８−１１５６１２Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３００１２６（Ｐ２００６−３００１２６）
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【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２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【出願人】（５９１０４６８５８）アロイ工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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