JP2008150773A - 掘削用ビット及び掘削システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インナーロッド(12)との接続部(26)より前方側には該接続部(26)に連通するように切削水流路(27、28、29)が形成され、該切削水流路の先端側にはビットの前端部に開口する掘削水噴射孔(29N)が形成され、前記切削水流路(27、28)にはインナーロッド(12)との接続部(26)から切削水噴射孔(29N)側へ向う切削水の流れのみを許容する様に構成された逆止弁(V)が介装されている。
【選択図】図3
Description
単管式掘削は、管状のロッドの先端に掘削用ビットを取り付けて、掘削する。
二重管掘削は、先端にインナービットを取り付けたインナーロッドを、先端にアウタービット(リングビット)を設けた環状のアウターケーシングの内側に配置して、掘削を行う。
しかし地山が崩落して、掘削用ビットに土圧が作用してしまうと、ロッド自体は回転可能でも、掘削用ビットの先端側の直径が暫増するように大きく形成されているため、掘削用ビットを崩落した領域から羽口側へ移動することが出来ず、掘削用ビット及びロッドを回収することが出来ない。
しかし、二重管掘削では、ロッドプリベンターは使用されず、掘削により生じたスライムはインナーロッドの外周面とアウターケーシングの内周面との間の環状空間を経由して地上側(羽口側)に戻ってくる。そのため、インナーロッドとアウターケーシングの切り継ぎに際して、前記環状空間からスライムが漏出してしまい、作業現場を汚染してしまうという問題を有している。
しかしながら、その様な技術は、現時点では提案されていない。
しかし、係る従来技術は、二重管掘削における問題点、すなわち切り継ぎの際にスライムにより作業現場が汚染される問題を解決するものではない。
そのため、地山(G)が崩落した場合においても、掘削機械(M)からの回転トルク或いは打撃力を伝達するインナーロッド(12)には土圧が作用しない。アウターケーシング(14)が回転可能であれば、インナーロッド(12)を介して掘削機械(M)から回転トルクを伝達することにより掘削用ビット(20)を回転し、掘削用ビット(20)の第2の掘削用エッジ(側方エッジ23)及び第3の掘削用エッジ(後方エッジ24)によって崩落した土砂を切削して、アウターケーシング(14)及びインナーロッド(12)と共に掘削用ビット(20)を崩落した地山(G)から地上側(羽口側)に引き抜くことが可能となる。
換言すれば、掘削の際に発生するスライム(S)は、インナーロッド(12)の外周面とアウターケーシング(14)の内周面との間の環状空間には流れない。そのため、インナーロッド(12)とアウターケーシング(14)とを切り継ぎする際に、インナーロッド(12)の外周面とアウターケーシング(14)の内周面との間の環状空間からスライム(S)が漏出して、掘削作業現場の羽口側領域を汚染してしまうことが防止される。
図1において、全体を符号10で示す掘削システムは、掘削用機械Mと、掘削用機械Mにより回転トルクが与えられるインナーロッド12と、インナーロッド12を収容するアウターケーシング14と、インナーロッド12及びアウターケーシング14の先端(切羽側C)に設けられた掘削用ビット20と、羽口B近傍に設けられたロッドプリベンター60とを有している。
図1において、アウターケーシング14は掘削機械Mに対しては回転自在(フリー)に構成されている。
スライム移送経路70は図示しないスライム貯留装置或いはスライム処理施設に連通している。
掘削ビット20の前端部に掘削チップ21が設けられ、外周の前方部分で前記テーパー状に形成された部分に第1の掘削用のエッジ(前方エッジ)22が設けられている。
そして図3に示すように、掘削用ビット20の後端側には、半径方向の中央部に、インナーロッド(図6参照)12との接続部(インナーロッド接続用雌ネジ)26が形成されている。
第3の流路29は切削水噴射孔29Nに連通しており、切削水噴射孔29Nは掘削ビット20の前端面に開口している。
換言すれば、第1の流路27及び第2の流路28には逆止弁Vが介装され、逆止弁Vは、バルブシート30、弁体32、リターンスプリング34から構成されている。
ここで、段部28Sは、第2の流路(リターンスプリング収容室)28において、第3の流路29との境界部分である。
図6では、複数本のインナーロッド12が接続した状態で示されている。インナーロッド12の円形断面の中心部には流路120が形成され、長手方向の一方の端部の外周には雄ねじ122が形成されて、他方の端部(拡径部124)には雌ねじ126が形成されている。
図6における左端のインナーロッド12の雄ねじ122は、掘削用ビット20に形成されたインナーロッド接続用雌ねじ26に螺合している。
図6では、掘削用ビット20のアウターケーシング接続用雄ねじ25に接続したアウターケーシング14は、両端に雌ねじ142が形成されたタイプである。図6において右側のアウターケーシング14Aは、一端に雌ねじ142、他端に雄ねじ144が形成されたタイプである。
ロッドプリベンター60は、図1において符号Bで示す部分、羽口近傍の領域に配置されている。
ハウジング61は、第1の部材611と、第2の部材612と、第3の部材(パッキン支持部)613とにより構成されている。
第2の部材612は、その外径が第1の部材611の外径と同じで、円筒の外周の一部に管状の金具612aが設けられている。そして、金具612aは、円筒に対して直交するように設けられている。第2の部材612の円筒の一端には雄ねじ612bが形成され、雄ねじ612bが第1の部材611の雌ねじ611aと螺合する。
また、パッキン62の内径Dは、アウターケーシング14の外径と同等に構成されている。
パッキン押え63は、円筒の一端(図7では右端)に環状のフランジ631が取り付けられており、そのフランジ631には、第3の部材613の雌ねじ613dと整合する位置にボルト挿通孔632が形成されている。
ボルトナットb1でパッキン62を長手方向へ圧縮することにより、パッキン62を半径方向内方へ膨張せしめ、アウターケーシング14の外周面に密着させることが出来る。
図1において、掘削に際しては、掘削用機械Mからインナーロッド12を介して掘削用ビット20に回転トルク或いは打撃力が伝達される。掘削用ビット20は、掘削チップ21及び前方エッジ22を用いて、地山Gを切削、削孔する。
すなわち、スライムSはロッドプリベンター60のスライム排出経路612b側に流れ、第3の部材(パッキン支持部)613及びパッキン押え63側、すなわちロッドプリベンター60よりも羽口側に進入してしまうことはない。
そのため、インナーロッド12とアウターケーシング14の切り継ぎに際して、スライムSが第3の部材(パッキン支持部)613及びパッキン押え63側よりも羽口側(地上側)Bに漏れ出してしまうことはない。
その結果、削孔された掘削孔の内壁面とアウターケーシング外周面14Sとの間の環状空間を流れるスライムSは、アウターケーシング14外周面14Sから羽口側へ漏出してしまうことはない。
このように、図示の実施形態によれば、ロッドプリベンター60により、スライムSが羽口側Bへ漏出することが確実に防止される。
インナーロッド12はアウターケーシング14の内側に配置されているので、地山Gが崩落しても、土圧が直接作用することはない。従って、アウターケーシング14が回転可能であれば、掘削機械M(図1参照)からの回転トルクは、インナーロッド12を介して、確実に、掘削用ビット20に伝達され、掘削用ビット20を回転せしめる。
その結果、地山Gが崩落して、従来の単管式掘削では掘削用ビットを地上側に回収できないような場合であっても、図示の実施形態によれば、インナーロッド12及びアウターケーシング14と共に、掘削用ビット20を羽口側(地上側)Bに引き抜くことが出来るのである。
もちろん、後方エッジ24及び側方エッジ23のみならず、前方エッジ22及び掘削チップ21においても、崩落土砂を切削することが出来る。
12・・・インナーロッド
14・・・アウターケーシング
20・・・掘削ビット
21・・・掘削チップ
22・・・第1の掘削用エッジ/前方エッジ
23・・・第2の掘削用エッジ/側方エッジ
24・・・第3の掘削用エッジ/後方エッジ
25・・・アウターケーシングとの接続部
26・・・インナーロッドとの接続部
29N・・・切削水噴射孔
60・・・ロッドプリベンター
70・・・スライム排出経路
Claims (2)
- 前端部に掘削チップが設けられ、外周の前方部分に第1の掘削用のエッジが設けられ、側面には第2の掘削用のエッジが設けられ、該第2の掘削用のエッジの段付の後端部に第3の掘削用のエッジが形成されており、外周の後方部にアウターケーシングとの接続部が形成され、掘削用ビットの後端側にインナーロッドとの接続部が形成され、該インナーロッドとの接続部より前方側には該接続部に連通するように切削水流路が形成され、該切削水流路の先端側にはビットの前端部に開口する掘削水噴射孔が形成され、前記切削水流路にはインナーロッドとの接続部から切削水噴射孔側へ向う切削水の流れのみを許容する様に構成された逆止弁が介装されていることを特徴とする掘削用ビット。
- 請求項1の掘削用ビットを用いた掘削システムにおいて、管状のアウターケーシングの内側に管状のインナーロッドを配置しており、インナーロッドは掘削機械に接続しており、インナーロッド及びアウターケーシングの切羽側には前記掘削用ビットが設けられており、インナーロッドは掘削用ビットのインナーロッドとの接続部に接続され、アウターケーシングは掘削用ビットのアウターケーシングとの接続部に接続しており、インナーロッドの内部空間は掘削用ビットの切削水流路に連通しており、インナーロッド及びアウターケーシングの羽口側近傍の領域にはロッドプリベンターが配置されており、ロッドプリベンターはスライム排出経路を有し、該スライム排出経路はアウターケーシングの外周面とボーリング孔との間の環状空間に連通していることを特徴とする掘削システム。
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