JP2843717B2 - Drilling rig and drilling pipe - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ビット部を備える掘削
装置および掘削パイプに関し、とくに、掘削パイプ内に
対する掘削装置の挿着構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drilling device and a drilling pipe having a bit portion, and more particularly to a structure for inserting a drilling device into a drilling pipe.

【０００２】[0002]

【従来の技術】未固結崩壊性地層に対する掘削において
は、掘削孔壁が不安定で崩れやすいため、ビット装置を
備える掘削装置を掘削パイプと同時に降下させる工法が
開発されている。この工法によれば、掘削パイプによっ
て孔壁を確保しながら掘削をすすめるため、安定した掘
削作業を行なえるが、この工法を行うには、掘削装置を
掘削パイプ内に装着し、そのビット装置を掘削パイプの
先端開口から貫通させた状態にする必要があるため、ビ
ット装置の外径を掘削パイプの内径に比して小さくする
必要がある。ここで、掘削孔の内径は、ビット装置の外
径によって規定されることから、外径の小さなビット装
置を使用すると、掘削スピードが犠牲になってしまう。
そこで、掘削装置のビット装置が掘削パイプ内を貫通可
能でありながらも、広い範囲にわたって掘削可能なもの
として、図５（ａ）に示す構造の掘削装置が案出されて
いる。この図に示す掘削装置３０おいては、デバイス部
３１の基端側に加えられた衝撃力および回転力により、
デバイス部３１の先端側において、ビット装置３２が回
転するようになっているが、このビット装置３２は、そ
の底面図を図５（ｂ）に示すように、隙間３３を介して
対峙する２つのビット体３４，３５が偏心軸３６，３７
を介してデバイス部３１に対して回転可能な状態で取り
付けられており、いずれのビット体３４，３５も、掘削
装置３０が右回転すると、図５（ａ）に示すように、掘
削パイプ３８の内径よりも広がって広い領域にわたって
掘削可能な状態になる一方、掘削装置３０の引出し時に
おいて、掘削パイプ３８を左回転させると、図５（ｂ）
に示すように、ビット体３４，３５は掘削パイプ３８の
内径よりも狭まって引出し可能な状態になる。2. Description of the Related Art In the excavation of an unconsolidated collapsed stratum, a method of lowering an excavator equipped with a bit device simultaneously with an excavation pipe has been developed because an excavation hole wall is unstable and easily collapsed. According to this method, a stable excavation work can be performed in order to promote excavation while securing a hole wall with a drill pipe, but in order to perform this method, a drilling device is mounted in a drilling pipe, and the bit device is installed. Since it is necessary to penetrate the drilling pipe from the tip opening, the outer diameter of the bit device needs to be smaller than the inner diameter of the drilling pipe. Here, since the inner diameter of the drilling hole is determined by the outer diameter of the bit device, the use of a bit device having a smaller outer diameter sacrifices the excavation speed.
Therefore, an excavator having a structure shown in FIG. 5A has been devised as an excavator capable of penetrating a drill pipe and excavating over a wide range. In the excavator 30 shown in this figure, the impact force and the rotational force applied to the base end side of the device portion 31
The bit device 32 is configured to rotate on the distal end side of the device portion 31. As shown in FIG. Bit bodies 34 and 35 are eccentric shafts 36 and 37
The bit bodies 34 and 35 are rotatably attached to the device unit 31 via the drilling device 30 as shown in FIG. 5A when the drilling device 30 rotates clockwise. When the excavator 30 is pulled out while the excavator 30 is being pulled out while the excavator 30 is being pulled out while the excavator 30 is in a state where it can be excavated over a wider area than the inner diameter, FIG.
As shown in (1), the bit bodies 34 and 35 become narrower than the inner diameter of the excavation pipe 38 and can be pulled out.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
掘削装置３０においては、機構的に拡径および縮径する
２つのビット体３４，３５からなる複雑な構造のビット
装置３２を設けてあるため、それらの部品および組付け
工程が複雑で、製造コストが高いという問題点に加え
て、ビット部３４，３５を縮径するときに、石などが挟
まって左回転（縮径方向への回転）が不能となると、掘
削装置３０が掘削パイプ３８から抜けなくなるという問
題点がある。However, the conventional excavator 30 is provided with a bit device 32 having a complicated structure including two bit bodies 34 and 35 that expand and contract in diameter mechanically. In addition to the problem that the parts and the assembling process are complicated and the manufacturing cost is high, when the diameters of the bit portions 34 and 35 are reduced, a left rotation (rotation in the diameter reduction direction) is caused by a stone or the like being interposed. If it becomes impossible, there is a problem that the excavator 30 cannot come off the excavation pipe 38.

【０００４】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
掘削装置の掘削パイプ内への挿着構造を改良して、簡単
な構造のビット部およびデバイス部のままで、掘削作業
の効率を向上可能な掘削装置および掘削パイプを実現す
ることにある。[0004] In view of the above problems, the object of the present invention is to:
An object of the present invention is to provide a drilling device and a drilling pipe capable of improving the efficiency of a drilling operation by improving a structure for inserting a drilling device into a drilling pipe and keeping a bit portion and a device portion having a simple structure.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】以上の問題点に鑑みて、
本発明において講じた手段は、デバイス部に加えられた
衝撃力および回転力により、その先端側においてビット
部が回転して土砂などを掘削する掘削装置に対して、デ
バイス部には、その側面部に、外周側に向かって張り出
す掛止用突起部と、その先端側に段差を介して形成さ
れ、掛止用突起部の外径寸法に比して小さな外径寸法の
先端側デバイス側面部とを同軸状に設けるとともに、そ
の先端側には、回転中心線から片側に向かって張り出し
て先端側が掛止用突起部の外周位置に比して外周側に位
置する偏心拡張部を備えるビット部を一体的に固定して
あることである。ここで、先端側デバイス側面部とビッ
ト部との間には、それらの外径寸法のいずれに比しても
小さな外径寸法の細径部を設けておくことが好ましい。In view of the above problems,
Means taken in the present invention is a device for excavating an excavation device that excavates earth and sand by rotating a bit portion on the tip side by an impact force and a rotational force applied to a device portion, A projecting portion projecting toward the outer peripheral side, and a device side portion on the distal end side formed with a step on the distal end side and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the latching projection. And a coaxially extending bit portion on the distal end side, which has an eccentric extension portion that protrudes from the rotation center line toward one side and the distal end side is located on the outer peripheral side compared to the outer peripheral position of the latching projection. Are integrally fixed. Here, it is preferable that a small-diameter portion having an outer diameter smaller than any of those outer diameters is provided between the tip device side surface portion and the bit portion.

【０００６】このような構成の掘削装置とともに使用さ
れる掘削パイプにおいて、本発明が講じた手段は、掘削
パイプの内周側に、掛止用突起部の外径寸法に比してや
や大きな内径寸法の基端側内周部と、この基端側内周部
の先端側において、基端側開口部から挿入された掘削装
置のデバイス側段差部が掛止して、掘削パイプ自身を掘
削装置と一体的に先端側に向かって移動可能とするパイ
プ側段差部と、このパイプ側段差部の先端側にあって、
先端側デバイス側面部の外径寸法に比して大きな内径寸
法の先端側内周部とを設ける一方、その先端縁には、掘
削パイプ自身に挿入した掘削装置のビット部を先端側開
口部から貫通させる過程で偏心拡張部を外周方向に抜き
出させて偏心拡張部との干渉を回避する切り欠き部を形
成しておくことである。In the drilling pipe used with the drilling device having such a configuration, the means taken by the present invention is that the inner diameter of the inner diameter of the drilling pipe is slightly larger than the outer diameter of the hooking projection. The device-side step portion of the drilling device inserted from the base-side opening is hooked on the proximal side of the base-side inner peripheral portion and the distal side of the base-side inner peripheral portion, and the drilling pipe itself is connected to the drilling device. A pipe-side step portion that can be integrally moved toward the distal end side, and at the distal end side of the pipe-side step portion,
A tip side inner peripheral portion having a larger inner diameter size than the outer diameter size of the tip side device side portion is provided, while a bit portion of the drilling device inserted into the drilling pipe itself is provided at the tip edge thereof from the tip side opening. In the process of penetrating, the notch part which avoids interference with the eccentric extension part by extracting the eccentric extension part in the outer peripheral direction is formed.

【０００７】[0007]

【作用】上記手段を講じた掘削装置と掘削パイプとを用
いて行う掘削作業は、図３（ａ）に示すように、掘削装
置１を掘削パイプ２０の内部に挿入し、そのビット部１
２が掘削パイプ２０の先端側開口部２１を貫通した状態
で行う。この状態にするにあたって、掘削装置１を掘削
パイプ２０の基端側開口部２２から同軸状に挿入する
と、ビット部１２の偏心拡張部１２１と掘削パイプ２０
とが干渉し合って挿入不可能になるため、図３（ａ）に
示すように、同軸状態からずらして挿入することにな
る。このため、その挿入過程の途中において、掘削装置
１の掛止用突起部１３が掘削パイプ２０に干渉して、こ
れ以上には挿入不可能な状態になる。ここで、本発明の
掘削パイプ１０には、その先端縁に、偏心拡張部１２１
との干渉を回避する切り欠き部２３が形成されており、
矢印Ｂの方向に掘削装置１をずらすと、図３（ｂ）に示
すように、偏心拡張部１２１は切り欠き部２３から外周
方向に抜き出る。このため、ビット部１２の偏心拡張部
１２１の先端側が掛止用突起部１３の外周位置に比して
より外周側にあっても、掘削装置１を掘削パイプ２０の
内部にさらに挿入することができる。そして、挿入し終
わった状態では、図３（ｃ）に示すように、ビット部１
２が掘削パイプ２０の先端側開口部２１を貫通した状態
になるとともに、掘削装置１のデバイス側段差部１４
と、掘削パイプ２０のパイプ側段差部２４とが掛止する
状態になる。この状態で、デバイス部１０の側を介し
て、衝撃力および回転力を加えると、ビット部１２は、
デバイス部１０とともに回転して土砂などを掘り進む。
このとき、掘削装置１と掘削パイプ２０とは、デバイス
側段差部１４とパイプ側段差部２４との掛止によって一
体的に移動し、この状態が保持されたまま、掘削作業が
行われる。ここで、ビット部１２の偏心拡張部１２１は
片側に向かって張り出して、その先端側は掘削パイプ２
０よりも外周側において回転するため、広い範囲にわた
って掘削する。このように、本発明においては、掘削パ
イプ２０の先端側に切り欠き部２３を形成しているた
め、ビット部１２に一体化された簡単な構成の偏心拡張
部１２１を設けることによって、掘削孔の拡張が可能な
構造であって、しかも、掘削装置１は掘削パイプ２０に
対して挿抜自在である。従って、製造コストを高めるこ
となく、掘削スピードを向上することができる。また、
ビット部１２はデバイス部１２の側に一体的に固定され
ているなど、その構成が簡素化されているため、その固
定強度も高いとともに、石などが挟まって作業に支障が
生じることがないので、その信頼性も高い。As shown in FIG. 3 (a), the excavating operation performed by using the excavating apparatus and the excavating pipe provided with the above-described means is performed by inserting the excavating apparatus 1 into the excavating pipe 20 and setting the bit portion 1 thereof.
2 is carried out in a state of penetrating the opening 21 on the distal end side of the excavation pipe 20. In this state, when the drilling device 1 is inserted coaxially from the base end side opening 22 of the drilling pipe 20, the eccentric extension 121 of the bit portion 12 and the drilling pipe 20 are inserted.
3A interfere with each other and cannot be inserted. Therefore, as shown in FIG. For this reason, the hooking projection 13 of the excavator 1 interferes with the excavation pipe 20 during the insertion process, and it becomes impossible to insert any more. Here, the excavation pipe 10 of the present invention has an eccentric extension 121
Notch 23 is formed to avoid interference with
When the excavator 1 is displaced in the direction of arrow B, the eccentric extension 121 is pulled out from the notch 23 in the outer peripheral direction, as shown in FIG. For this reason, even if the tip end side of the eccentric extension part 121 of the bit part 12 is more outer peripheral side than the outer peripheral position of the hooking projection 13, the excavator 1 can be further inserted into the excavation pipe 20. it can. Then, when the insertion is completed, as shown in FIG.
2 penetrates the opening 21 on the distal end side of the drilling pipe 20 and the step 14 on the device side of the drilling device 1.
Then, the pipe side step portion 24 of the excavation pipe 20 is in a state of being hooked. In this state, when an impact force and a rotational force are applied via the device unit 10 side, the bit unit 12
It rotates together with the device unit 10 and digs up earth and sand.
At this time, the excavator 1 and the excavation pipe 20 move integrally by the engagement of the device-side step portion 14 and the pipe-side step portion 24, and excavation work is performed while this state is maintained. Here, the eccentric extension part 121 of the bit part 12 protrudes toward one side, and the tip side thereof is the excavation pipe 2.
Excavation is performed over a wide range because it rotates on the outer peripheral side than zero. As described above, in the present invention, since the cutout portion 23 is formed on the tip end side of the drilling pipe 20, by providing the eccentric expansion portion 121 having a simple configuration integrated with the bit portion 12, the drilling hole is formed. The excavator 1 can be inserted into and removed from the excavation pipe 20. Therefore, the excavation speed can be improved without increasing the manufacturing cost. Also,
Since the configuration of the bit portion 12 is simplified, for example, the bit portion 12 is integrally fixed to the device portion 12 side, the fixing strength is high, and work is not hindered by a stone or the like being pinched. , Its reliability is also high.

【０００８】[0008]

【実施例】つぎに、添付図面に基づいて、本発明の一実
施例に係る掘削装置および掘削パイプについて説明す
る。Next, an excavator and an excavation pipe according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【０００９】図１は本例の掘削装置の構成を示す概略斜
視図、図２は本例の掘削装置とともに掘削作業に使用す
る掘削パイプの構成を示す部分断面図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the excavator of this embodiment, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a drill pipe used for excavation work together with the excavator of this embodiment.

【００１０】これらの図において、本例の掘削装置１と
掘削パイプ２０（ケーシングパイプ）とは、未固結崩壊
性地層などに対する掘削作業において、掘削装置１を掘
削パイプ２０と同時に地中に降下させる工法に使用可能
な構成になっている。すなわち、図１に示すように、掘
削装置１は、その基端側から先端側に向かって、外周に
スプライン溝１５１が形成された基端軸１５を備えるデ
バイス部１０と、その先端側に一体的に固定されている
ビット部１２とから構成されている。それらのうち、デ
バイス部１０の側面部１１には、外周側に向かって張り
出す外径が約１３０ｍｍの鍔状の掛止用突周部１３（掛
止用突起部）と、その先端側に段差（デバイス側段差１
４）を介して隣接し、掛止用突周部１３の外径寸法に比
して小さな外径寸法（外径が１１８ｍｍ）の先端側デバ
イス側面部１６とを有し、これらの掛止用突周部１３，
デバイス側段差１４および先端側デバイス側面部１６
は、いずれも同軸構造にある。また、ビット部１２は、
その回転中心線Ｌから片側に向かって張り出して先端側
１２２が掛止用突周部１３の外周位置に比してもより外
周側に位置する偏心拡張部１２１を備え、この偏心拡張
部１２１を含めてのビット部１２の最大外径寸法は、１
３５ｃｍであって、先端側デバイス側面部１６の外径寸
法に対してやや大きく設定されている。ここで、ビット
部１２の底面および側面には超硬チップ１２３が固着さ
れている。また、掘削装置１において、先端側デバイス
側面部１６の側とビット部１２の側との間には、それら
の外径寸法のいずれに比しても小さな外径寸法、たとえ
ば、外径寸法が１０３ｍｍ、長さ寸法が１００ｍｍの細
径部１８を有し、この細径部１８は、先端側デバイス側
面部１６および掛止用突周部１３に対して偏心構造また
は部分的に凹みをもつ構造になっている。さらに、先端
側デバイス側面部１６の側面には、長手方向に並列形成
された排出溝１６１が溝状に形成されている。また、掘
削装置１の基端側から先端側に向かっては、その軸線
（回転中心線Ｌ）に沿って圧縮空気経路１７が形成され
ており、そのうち、先端側の圧縮空気経路１７は、軸線
（回転中心線Ｌ）から斜め方向にずれてビット部１２の
底面で空気噴出孔１７１として２箇所で開口して、ビッ
ト部１２の底面全体にわたっての掘削が可能になってい
る。In these figures, the excavating apparatus 1 and the excavating pipe 20 (casing pipe) of the present example move the excavating apparatus 1 down at the same time as the excavating pipe 20 during excavation work on an unconsolidated collapsed stratum. It can be used for the construction method. That is, as shown in FIG. 1, the excavator 1 includes a device unit 10 including a base shaft 15 having a spline groove 151 formed on an outer periphery from a base end side to a distal end side, and an integrated unit at the distal end side. And a fixed bit section 12. Of these, the side surface portion 11 of the device portion 10 has a flange-shaped hooking projection 13 (hook projection) having an outer diameter of about 130 mm that projects toward the outer peripheral side, and a tip end side thereof. Step (device side step 1)
4) adjacent to each other, and has a tip-side device side surface portion 16 having an outer diameter dimension (an outer diameter of 118 mm) smaller than the outer diameter dimension of the latching projection 13. Projecting part 13,
Device side step 14 and tip side device side 16
Are in a coaxial structure. Also, the bit section 12
An eccentric extension 121 is provided which projects toward the one side from the rotation center line L and whose tip end 122 is located on the outer peripheral side more than the outer peripheral position of the latching projection 13. The maximum outer diameter of the bit portion 12 including the
35 cm, which is set slightly larger than the outer diameter of the tip side device side surface portion 16. Here, a carbide tip 123 is fixed to the bottom and side surfaces of the bit portion 12. Further, in the excavator 1, between the side of the tip-side device side surface portion 16 and the side of the bit portion 12, an outer diameter smaller than any of those outer diameters, for example, an outer diameter is smaller. It has a small-diameter portion 18 having a length of 103 mm and a length of 100 mm. The small-diameter portion 18 has an eccentric structure or a partially recessed structure with respect to the distal-side device side surface portion 16 and the latching projection 13. It has become. Further, on the side surface of the tip-side device side surface portion 16, a discharge groove 161 formed in parallel in the longitudinal direction is formed in a groove shape. In addition, a compressed air path 17 is formed along the axis (rotation center line L) from the base end side to the distal end side of the excavator 1, and the compressed air path 17 on the distal end side is formed along the axial line. It is shifted obliquely from the (rotation center line L) and opens at two locations as air ejection holes 171 on the bottom surface of the bit portion 12, so that the entire bottom surface of the bit portion 12 can be excavated.

【００１１】これに対して、図２に示すように、掘削パ
イプ２０は、外径寸法が１６５ｍｍのパイプ本体２７
と、その先端側に溶接などで固着され、先端側デバイス
側面部１６の外径に比してやや大きい内径の肉厚のケー
シングカラー２８とから構成されており、パイプ本体２
７の内周側は、掘削装置１の掛止用突起部１３の外径寸
法に比してやや大きな内径寸法、たとえば、内径寸法が
約１５５ｍｍで、掛止用突起部１３の外径寸法に比して
両側に約１２．５ｍｍのクリアランスをもつ基端側内周
部２６になっている。ここで、ケーシングカラー２８
は、その長さ寸法が９８ｍｍであって、外周側で段差を
介する太径側の外径が１６５ｍｍでその長さ寸法は４０
ｍｍである一方、細径側の長さ寸法は５８ｍｍである。
また、基端側内周部２６と、その先端側の先端側内周部
２５との境界部分は、基端側開口部２２から挿入された
掘削装置１の掛止用突起部１３と先端側デバイス側面部
１６と間の段差たるデバイス側段差部１４が掛止して、
掘削パイプ２０自身を掘削装置１と一体的に先端側に向
かって移動可能とするパイプ側段差部２４になってい
る。ここで、先端側内周部２５の内径寸法は、先端側デ
バイス側面部１６の外径寸法に比してやや大きく設定さ
れている。さらに、本例の掘削パイプ２０の先端縁に
は、ケーシングカラー２８の一部が約９５°の角度範囲
にわたって切り欠かれた切り欠き部２３が形成されてお
り、この切り欠き部２３の形成によって、後述する掘削
装置１と掘削パイプ２０との挿着作業において、掘削パ
イプ２０の内部に対して掘削装置１のビット部１２を先
端側開口部２１に貫通させる過程で、偏心拡張部１２１
を外周方向に抜き出させてこの偏心拡張部１２１と掘削
パイプ２０との干渉を回避可能になっている。On the other hand, as shown in FIG. 2, the drilling pipe 20 has a pipe body 27 having an outer diameter of 165 mm.
And a casing collar 28 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the tip side device side surface portion 16 and fixed to the tip end side by welding or the like.
7 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the hooking projection 13 of the excavator 1, for example, an inner diameter of about 155 mm, which is smaller than the outer diameter of the hooking projection 13. And a proximal inner peripheral portion 26 having a clearance of about 12.5 mm on both sides. Here, the casing collar 28
Has a length of 98 mm, an outer diameter of 165 mm on the large diameter side via a step on the outer peripheral side, and a length of 40 mm.
mm, while the length dimension on the smaller diameter side is 58 mm.
Further, the boundary between the proximal inner peripheral portion 26 and the distal inner peripheral portion 25 at the distal end is defined by the hooking projection 13 of the excavator 1 inserted from the proximal opening 22 and the distal end. The device side step portion 14 serving as a step between the device side surface portion 16 is hooked,
The excavation pipe 20 is a pipe-side step portion 24 that enables the excavation pipe 20 to move integrally with the excavation apparatus 1 toward the distal end side. Here, the inner diameter of the distal-side inner peripheral portion 25 is set slightly larger than the outer diameter of the distal-side device side surface portion 16. Further, a notch 23 in which a part of the casing collar 28 is cut out over an angle range of about 95 ° is formed at a tip edge of the excavation pipe 20 of the present example. In the process of inserting the drilling device 1 and the drilling pipe 20, which will be described later, in the process of penetrating the bit portion 12 of the drilling device 1 through the distal opening 21 into the inside of the drilling pipe 20, the eccentric extension portion 121 is formed.
Can be pulled out in the outer peripheral direction to avoid interference between the eccentric extension 121 and the excavation pipe 20.

【００１２】このような構成の掘削装置１と掘削パイプ
２０とを用いて行う掘削作業においては、まず、掘削装
置１を掘削パイプ２０の内部に挿入し、ビット部１２が
掘削パイプ２０の先端側開口部２１を貫通した状態にす
る。この状態にするにあたって、掘削装置１を掘削パイ
プ２０の基端側開口部２２から同軸状に挿入すると、ビ
ット部１２の偏心拡張部１２１と掘削パイプ２０とか干
渉し合って挿入不可能になるため、図３（ａ）に示すよ
うに、同軸状態からずらして（非同軸状態で）挿入する
ことになる。In the excavating operation performed by using the excavating apparatus 1 and the excavating pipe 20 having such a configuration, first, the excavating apparatus 1 is inserted into the excavating pipe 20, and the bit portion 12 is moved to the distal end side of the excavating pipe 20. The opening 21 is pierced. In this state, when the excavator 1 is coaxially inserted from the base end side opening 22 of the excavation pipe 20, the eccentric extension 121 of the bit part 12 and the excavation pipe 20 interfere with each other, so that the insertion becomes impossible. As shown in FIG. 3A, it is inserted out of alignment (in a non-coaxial state).

【００１３】ただし、同軸状態からずらした状態で、掘
削装置１を掘削パイプ２０の内部に挿入していくと、ビ
ット部１２が掘削パイプ２０の先端側開口部２１を貫通
する前に、掘削装置１の掛止用突起部１３と掘削パイプ
２０とが干渉し合って、これ以上挿入不可能な状態にな
る。However, when the excavator 1 is inserted into the excavation pipe 20 in a state shifted from the coaxial state, the excavator 1 is inserted before the bit portion 12 passes through the opening 21 on the distal end side of the excavation pipe 20. The first hooking projection 13 and the excavation pipe 20 interfere with each other, so that it cannot be inserted any more.

【００１４】ここで、本例の掘削パイプ１０には、その
先端縁に、偏心拡張部１２１との干渉を回避する切り欠
き部２３が形成されており、矢印Ｂの方向に掘削装置１
をずらして、図３（ｂ）に示すように、偏心拡張部１２
１は切り欠き部２３から外周方向に抜き出させると、掘
削装置１と掘削パイプ２０とが同軸状態に戻って、掘削
装置１を掘削パイプ２０の内部に挿入可能な状態にな
る。Here, the excavation pipe 10 of the present embodiment has a cutout 23 formed at the tip edge thereof to avoid interference with the eccentric extension 121, and the excavation pipe 1 extends in the direction of arrow B.
Is shifted, as shown in FIG.
When 1 is extracted from the notch 23 in the outer peripheral direction, the excavator 1 and the excavation pipe 20 return to the coaxial state, and the excavator 1 can be inserted into the excavation pipe 20.

【００１５】この状態から、掘削装置１を掘削パイプ２
０の内部にさらに挿入していくと、図３（ｃ）に示すよ
うに、ビット部１２が掘削パイプ２０の先端側開口部２
１から貫通するとともに、掘削装置１のデバイス側段差
部１４と、掘削パイプ２０のパイプ側段差部２４とが掛
止する状態になる。From this state, the drilling rig 1 is connected to the drilling pipe 2
As shown in FIG. 3 (c), when the bit portion 12 is further inserted into the inside of the excavation pipe 20,
1, and the device-side step portion 14 of the excavator 1 and the pipe-side step portion 24 of the excavation pipe 20 are locked.

【００１６】この状態にした後で、掘削作業を開始す
る。すなわち、予め掘削する領域に対して、図３（ｃ）
に示す状態の掘削装置１および掘削パイプ２０を設置
し、この状態で、一点鎖線で示すハンマーシリンダー４
０を、掘削装置１のデバイス部１０の基端軸１５の側に
対して、スプライン溝１５１を介して直接または固定部
材などを用いて間接的に連結した状態で、ハンマーシリ
ンダー４０から掘削装置１のデバイス部１０に回転力を
与える。さらに、ハンマーシリンダー４０の回転動作に
同期した周期をもって、エアハンマー（図示せず。）に
よって、掘削装置１に対して、デバイス部１０の基端軸
１５の頭部を介して衝撃力を与える。その結果、掘削装
置１の先端側において、ビット部１２は、デバイス部１
０とともに回転して、その側面および底面の掘削抵抗に
よって土砂を掘削する。このとき、ビット部１２の偏心
拡張部１２１は片側に向かって張り出して、その先端側
は掘削パイプ２０よりも外周側において回転するため、
ビット部１２は広い領域に対して掘削を行い、掘削孔が
大きく、掘削効率が高い。この際には、エアハンマーに
よって加えられた衝撃力によって、掘削装置１は前進す
る。ここで、掘削装置１と掘削パイプ２０とは、デバイ
ス側段差部１４とパイプ側段差部２４とが掛止状態にあ
るため、掘削装置１が前進するときには掘削パイプ２０
１も前進する。ここで、掘削パイプ２０が地中にまで前
進したときには、別の掘削パイプ（図示せず。）を掘削
パイプ２０に対して補充する。この補充用の掘削パイプ
に構造については、掘削パイプ２０のパイプ本体２７と
同形のものが使用可能である。なお、掘削作業中は、ビ
ット部１２の底面において、圧縮空気が掘削装置１の圧
縮空気経路１７を介して空気噴出孔１７１から吹き出さ
れ、その圧力によって、掘削された土砂などは、この圧
縮空気とともに、図３（ｃ）に矢印Ａで示すように、掘
削装置１の側面部１１と掘削パイプ２０との隙間（排出
経路）を通って、掘削パイプ２０の基端側から排出され
る。After this state, excavation work is started. That is, FIG.
The excavator 1 and the excavation pipe 20 are installed in the state shown in FIG.
0 is connected from the hammer cylinder 40 to the base shaft 15 side of the device unit 10 of the excavator 1 directly or indirectly by using a fixing member or the like via the spline groove 151. To the device unit 10 of the present invention. Further, an impact force is applied to the excavator 1 via the head of the base shaft 15 of the device unit 10 by an air hammer (not shown) at a cycle synchronized with the rotation operation of the hammer cylinder 40. As a result, on the tip side of the excavator 1, the bit 12 is
It rotates with 0 and excavates earth and sand by the excavation resistance on the side and bottom. At this time, the eccentric extension part 121 of the bit part 12 projects toward one side, and the tip side rotates on the outer peripheral side with respect to the excavation pipe 20.
The bit portion 12 excavates a wide area, has a large excavation hole, and has high excavation efficiency. At this time, the excavator 1 moves forward by the impact force applied by the air hammer. Here, since the device side step portion 14 and the pipe side step portion 24 are in a hung state, the excavating device 1 and the excavating pipe 20
One moves forward. Here, when the excavation pipe 20 has advanced into the ground, another excavation pipe (not shown) is supplied to the excavation pipe 20. With respect to the structure of the refilling drilling pipe, the same shape as the pipe main body 27 of the drilling pipe 20 can be used. During the excavation work, compressed air is blown from the air ejection holes 171 through the compressed air path 17 of the excavator 1 on the bottom surface of the bit portion 12, and the excavated soil and the like are compressed by the compressed air. At the same time, as shown by an arrow A in FIG. 3C, the gas is discharged from the base end side of the drilling pipe 20 through a gap (discharge path) between the side surface portion 11 of the drilling device 1 and the drilling pipe 20.

【００１７】また、掘削作業を中断するときなど、掘削
装置１を掘削パイプ２０から引き出すときには、掘削装
置１を掘削パイプ２０に対して同軸状態からずらして引
き出す。この引出し作業においては、掘削パイプ２０に
対して同軸状態にある掘削装置１を非同軸状態にずらす
必要があるが、その際に、たとえば、掘削装置１を半径
方向に揺すぶりながら引き出すには、掘削パイプ２０と
掘削装置１との干渉の問題があるが、本例の掘削パイプ
２０には、先端側デバイス側面部１６の側とビット部１
２の側との間に細径部１８が形成されているため、図４
に示すように、この細径部１８をパイプ側段差部２４の
逃げ部として利用しながら揺すぶることができる。この
ため、掘削装置１を直上に向かって引き上げずとも、揺
すぶりながら掘削パイプ２０から引き出すことができる
ので、掘削装置１が長い場合でも、引上げが容易であ
る。しかも、掘削作業によって、掘削装置１と掘削パイ
プ２０との間に入り込んだ土砂などを振り落としなが
ら、引出し作業を行えるので、掘削装置１を掘削パイプ
２０から確実に引き出すことができる。また、掘削装置
１の半径方向への揺すぶりが可能な構造は、掘削装置１
を掘削パイプ２０から引き出す作業だけではなく、掘削
装置１を掘削パイプ２０の内部に挿着する場合にも利用
できるなど、掘削パイプ２０の内部に対する掘削装置１
の挿抜に便利である。When the digging device 1 is pulled out from the digging pipe 20 such as when the digging operation is interrupted, the digging device 1 is pulled out of the coaxial state with respect to the drilling pipe 20. In this withdrawal operation, it is necessary to shift the excavator 1 that is coaxial with the excavation pipe 20 to a non-coaxial state. In this case, for example, to extract the excavator 1 while shaking it in the radial direction There is a problem of interference between the excavation pipe 20 and the excavator 1, but the excavation pipe 20 of this example has the tip device side 16 and the bit 1.
Since the small-diameter portion 18 is formed between the first and second sides of FIG.
As shown in FIG. 7, the small diameter portion 18 can be shaken while being used as a relief portion of the pipe-side step portion 24. Therefore, the excavator 1 can be pulled out from the excavation pipe 20 while swinging without raising the excavator 1 directly upward, so that the excavator 1 can be easily pulled up even when the excavator 1 is long. In addition, since the pulling-out operation can be performed while shaking off the earth and sand or the like that has entered between the drilling device 1 and the drilling pipe 20 by the drilling operation, the drilling device 1 can be reliably pulled out from the drilling pipe 20. Further, the structure capable of swinging the excavator 1 in the radial direction is the same as the excavator 1
Can be used not only for pulling out the drilling pipe 20 from the drilling pipe 20 but also for inserting the drilling apparatus 1 into the drilling pipe 20.
It is convenient for insertion and removal of.

【００１８】以上のとおり、本例の掘削装置１には、そ
のビット部１２に偏心拡張部１２１を設けて掘削孔の拡
張が可能な構造にしても、掘削パイプ２０の側には、そ
の先端に切り欠き部２３が形成されているため、掘削装
置１は掘削パイプ２０に対して挿抜自在である。従っ
て、ビット部１２とデバイス部１０とを一体化構造にで
きるため、掘削装置１の組付け作業などが容易であるこ
とから、生産コストを低減できる。しかも、ビット部１
２とデバイス部１０との固定強度が高いので、ビット折
れなどのトラブルが発生せず、また、デバイス部１０と
ビット部１２との間に石などが挟まって引出し作業に支
障が生じることもないので、信頼性も向上する。また、
掘削装置２０には、その先端側デバイス側面部１６とビ
ット部１２との間に細径部１８が設けてあるため、掘削
装置２０を逆回転するなどの動作を行うことなく、細径
部１８を掘削パイプ２０の側の逃げ部に利用して、掘削
装置１を掘削パイプ２０から引き出すのが容易で確実で
ある。As described above, in the excavator 1 of this embodiment, the eccentric extension portion 121 is provided in the bit portion 12 so that the excavation hole can be extended. Since the notch 23 is formed in the excavator 1, the excavator 1 can be inserted into and extracted from the excavation pipe 20. Accordingly, since the bit portion 12 and the device portion 10 can be formed into an integrated structure, the assembling work of the excavator 1 and the like are easy, and the production cost can be reduced. Moreover, the bit part 1
Since the fixing strength between the device 2 and the device portion 10 is high, troubles such as bit breakage do not occur, and no trouble is caused in the drawing operation due to a stone or the like being sandwiched between the device portion 10 and the bit portion 12. Therefore, reliability is also improved. Also,
Since the excavator 20 has the small-diameter portion 18 between the tip side device side surface portion 16 and the bit portion 12, the small-diameter portion 18 can be used without performing an operation such as reverse rotation of the excavator 20. It is easy and reliable to draw the drilling rig 1 out of the drilling pipe 20 by using the drilling part as a relief on the side of the drilling pipe 20.

【００１９】なお、本例に係る掘削装置１および掘削パ
イプ２０の構造は、代表的なものであって、たとえば、
ビット部１２の偏心拡張部１２１の形状や大きさなど
は、掘削装置１の用途などに応じて設計されるべき性質
のものであって、その形状，大きさおよび強度などに応
じて、掘削パイプ２０の先端縁に形成する切り欠き部２
３の形状および大きさなども適宜設計される性質のもの
であって限定がない。ただし、掘削パイプ２０の強度面
を考慮した場合には、その先端縁の約２／３以上を残し
た状態に切り欠き部２３を形成することが好ましい。さ
らに、掘削装置１の先端側から、その側面部１１と掘削
パイプ２０との間に形成される排出路の構成について
は、たとえば、円周突周部１３と掘削パイプ２０とのク
リアランスを利用した隙間を排出路とすることに加え
て、円周突周部１３の外周側面部に溝などを形成しても
よい。The structures of the excavator 1 and the excavation pipe 20 according to the present embodiment are typical, for example,
The shape and size of the eccentric expansion portion 121 of the bit portion 12 are properties to be designed according to the use of the drilling device 1 and the like, and the shape, size and strength of the drilling pipe Notch 2 formed at the leading edge of
The shape and size of No. 3 are also properties appropriately designed and are not limited. However, when the strength surface of the excavation pipe 20 is taken into consideration, it is preferable to form the notch 23 in a state in which about 2/3 or more of the tip edge is left. Furthermore, regarding the configuration of the discharge channel formed between the side surface portion 11 and the excavation pipe 20 from the tip side of the excavation device 1, for example, the clearance between the circumferential projecting peripheral portion 13 and the excavation pipe 20 is used. In addition to using the clearance as a discharge path, a groove or the like may be formed on the outer peripheral side surface of the circumferential projection 13.

【００２０】[0020]

【発明の効果】以上のとおり、本発明の掘削装置におい
ては、デバイス部に対して、偏心拡張部を備えるビット
部を固定しておく一方、掘削パイプの先端縁には、偏心
拡張部との干渉を回避するための切り欠き部を形成して
あることに特徴を有する。従って、本発明によれば、掘
削装置のビット部に偏心拡張部を設けても、掘削装置を
掘削パイプ内で半径方向にずらすことによって挿抜自在
であるため、デバイス部とビット部とを一体的に固定し
た簡単な構造にでき、その製造コストや作業性を犠牲に
することなく、掘削範囲を広めて掘削効率を向上するこ
とができる。As described above, in the excavator of the present invention, the bit portion having the eccentric extension portion is fixed to the device portion, while the eccentric extension portion is provided at the tip edge of the excavation pipe. It is characterized in that a notch for avoiding interference is formed. Therefore, according to the present invention, even if the eccentric extension is provided in the bit portion of the drilling device, the device portion and the bit portion can be integrated because the drilling device can be inserted and removed by shifting the drilling device radially in the drilling pipe. The excavation area can be widened and the excavation efficiency can be improved without sacrificing the manufacturing cost and workability.

【００２１】また、掘削装置の先端側デバイス側面部と
ビット部との間に細径部を設けることによって、掘削パ
イプ内で掘削装置を揺すぶり可能にした場合には、掘削
装置を掘削パイプから引き出すことが容易で確実であ
る。Further, when the excavator can be shaken in the excavation pipe by providing a small diameter portion between the side of the device on the tip side of the excavator and the bit section, the excavator is connected to the excavation pipe. It is easy and reliable to pull it out of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例に係る掘削装置の構成を示す概
略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of an excavator according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施例に係る掘削パイプの構成を示す
部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a drilling pipe according to an embodiment of the present invention.

【図３】（ａ）ないし（ｃ）は、図１に示す掘削装置お
よび図２に示す掘削パイプを用いて掘削作業を行うため
の段取り工程を示す工程断面図である。3 (a) to 3 (c) are process cross-sectional views showing a setup process for performing a drilling operation using the drilling device shown in FIG. 1 and the drilling pipe shown in FIG. 2.

【図４】図１に示す掘削装置を図２に示す掘削パイプ内
で揺すぶりを行っている状態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the excavator shown in FIG. 1 is rocking in the excavation pipe shown in FIG. 2;

【図５】（ａ），（ｂ）は、従来の掘削装置および掘削
パイプの構成を示す説明図である。FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing the configuration of a conventional drilling device and a drilling pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１・・・掘削装置 １０・・・デバイス部 １２・・・ビット部 １３・・・掛止用突周部（掛止用突起部） １４・・・デバイス側段差 １６・・・先端側デバイス側面部 １７・・・圧縮空気経路 １８・・・細径部 ２０・・・掘削パイプ ２１・・・先端側開口部 ２２・・・基端側開口部 ２３・・・切り欠き部 ２４・・・パイプ側段差部 ２７・・・パイプ本体 ２８・・・ケーシングカラー ４０・・・ハンマーシリンダー １２１・・・偏心拡張部 １２３・・・超硬チップ １６１・・・排出溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drilling apparatus 10 ... Device part 12 ... Bit part 13 ... Hooking peripheral part (hook projection) 14 ... Device side step 16 ... Tip side device side surface Part 17: compressed air path 18: small diameter part 20: excavated pipe 21: distal opening 22: base opening 23: notch 24: pipe Side step part 27 Pipe body 28 Casing collar 40 Hammer cylinder 121 Eccentric expansion part 123 Carbide tip 161 Discharge groove

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 10/36Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁶ , DB name) E21B 10/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 デバイス部に加えられた衝撃力および回
転力により、その先端側においてビット部が回転して土
砂などを掘削する掘削装置において、 前記デバイス部は、その側面部に、外周側に向かって張
り出す掛止用突起部と、その先端側に段差を介して形成
され、前記掛止用突起部の外径寸法に比して小さな外径
寸法の先端側デバイス側面部と、を同軸状に有するとと
もに、 その先端側には、回転中心から片側に向かって張り出し
て先端側が前記掛止用突起部の外周に比して外周側に位
置する偏心拡張部を備える前記ビット部が一体的に固定
されていることを特徴とする掘削装置。1. An excavator for excavating earth and sand by rotating a bit portion at a tip end thereof by an impact force and a rotational force applied to a device portion, wherein the device portion is provided on a side portion thereof and on an outer peripheral side thereof. The hooking projection projecting forward and the tip device side face formed with a step on the tip side and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the hooking projection are coaxial. The bit portion, which has an eccentric extension portion that protrudes from the center of rotation toward one side and whose distal end is located on the outer peripheral side relative to the outer periphery of the hooking projection, is integrally formed on the distal end side. A drilling rig fixed to a drilling rig. 【請求項２】 請求項１において、前記先端側デバイス
側面部と前記ビット部との間には、それらの外径寸法の
いずれに比しても小さな外径寸法の細径部を有すること
を特徴とする掘削装置。2. The device according to claim 1, wherein a small-diameter portion having an outer diameter smaller than any of the outer diameters is provided between the tip-side device side portion and the bit portion. Drilling rig featured. 【請求項３】 請求項１または請求項２に規定する掘削
装置が内部に挿入されて、前記掘削装置の側面部との間
に軸線方向に向かう排出経路を形成するとともに、先端
側開口部を前記ビット部が貫通した状態で掘削作業に使
用される掘削パイプであって、 その内周側には、前記掛止用突起部の外径寸法に比して
やや大きな内径寸法の基端側内周部と、この基端側内周
部の先端側において、基端側開口部から挿入された前記
掘削装置の掛止用突起部と先端側デバイス側面部との間
の段差たるデバイス側段差部が掛止して、掘削パイプ自
身を前記掘削装置と一体的に先端側に向かって移動可能
とするパイプ側段差部と、このパイプ側段差部の先端側
にあって、前記先端側デバイス側面部の外径寸法に比し
て大きな内径寸法の先端側内周部と、を有する一方、 その先端縁には、掘削パイプ自身の内部に挿入した前記
掘削装置のビット部を前記先端側開口部から貫通させる
過程において、前記偏心拡張部を外周方向に抜き出させ
てこの偏心拡張部との干渉を回避する切り欠き部が形成
されていることを特徴する掘削パイプ。3. The excavator defined in claim 1 or 2 is inserted inside to form a discharge path extending in the axial direction between the excavator and a side surface of the excavator, and a front end opening is formed. An excavation pipe used for excavation work with the bit portion penetrated, and an inner peripheral side of the inner peripheral side having an inner diameter slightly larger than an outer diameter of the hooking projection. And a device-side step portion, which is a step between the hooking projection of the excavator inserted from the base-side opening and the tip-side device side portion, on the tip side of the base-side inner peripheral portion. A pipe-side step portion that is hung and allows the excavation pipe itself to move toward the distal end side integrally with the drilling device; and a distal-side portion of the pipe-side step portion, the distal-side device side surface portion. And an inner peripheral portion on the tip side with a larger inner diameter than the outer diameter. On the other hand, in the process of passing the bit portion of the excavator inserted into the excavation pipe itself from the distal end side opening at the tip edge thereof, the eccentric extension portion is pulled out in the outer peripheral direction, and the eccentric extension portion is pulled out. An excavation pipe characterized in that a notch part is formed to avoid interference with the part.