JP3752912B2 - Drilling tools and drilling methods - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤等に削孔を形成しつつこの削孔に円筒状のケーシングを挿入するのに用いられる掘削工具、および該掘削工具を用いた掘削工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このように、地盤等に削孔を形成しつつこの削孔に円筒状のケーシングを挿入するのに用いられる掘削工具としては、例えば特許第２５９９８４６号公報に記載されているように、ハンマによってケーシングの中心軸線方向に打撃されるとともに該軸線回りに回転させられる工具本体の先端に、切刃を備えた複数のブロックが、上記軸線を中心とする円周上に配された中心軸回りに回転自在に取り付けられたものが知られている。そして、このような掘削工具では、工具本体が掘削時の回転方向に回転させられた際には、これらのブロックが外周側に開くように上記中心軸回りに回転して、その外径がケーシングの外径よりも拡径した状態で位置決めされ、逆に掘削時の回転方向と反対向きに工具本体が回転させられた際には、ブロックが閉じるように回転してその外径がケーシングの内径よりも小さくされる。
【０００３】
従って、このような掘削工具によれば、掘削時には工具本体の上記ブロックをケーシングの先端から突出させて回転させることにより、ケーシング外径よりも内径の大きな削孔を形成して該削孔にケーシングを挿入することができ、また掘削が終了した後は、工具本体を逆回転させることによってブロックの外径がケーシング内径よりも小さくなるので、そのまま工具本体を後退させることにより、削孔内にケーシングを残したまま工具本体だけを削孔から引き抜くことが可能となる。なお、上記ケーシングの先端部には内周側に一段縮径するようにケーシングトップが設けられるとともに、工具本体の外周には一段拡径するように段部が形成されていて、この段部がケーシングトップの後端面に当たることにより、工具本体が打撃されるのに伴いケーシングも打撃力を受けて削孔に挿入されるようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年このように削孔に挿入されたケーシング内に、さらに断面Ｈ字状をなすＨ型鋼杭を挿入して地盤に建て込む工法が行われるようになってきている。そして、このような工法では、このＨ型鋼杭をケーシングに対して所定の回転位置に配置するために、例えば上記ケーシングトップの内周にＨ型鋼杭の４つの縁部をそれぞれ挿入可能な切欠きを形成するなどして、Ｈ型鋼杭の上記回転位置を位置決めする位置決め部をケーシング先端部内周に設けたりするようにしている。
【０００５】
しかしながら、上記掘削工具では、ケーシングは、上述のようにケーシングトップを介して工具本体に打撃される際に該工具本体の回転に伴って僅かずつ回転されながら削孔に挿入されてしまうため、単に工具本体の打撃に伴ってケーシングを挿入しただけでは、ケーシング自体の地盤等に対する回転位置はランダムなものとなってしまう。従って、ケーシングに上述のような位置決め部を設けても、ケーシング自体の回転位置を所定の位置に位置決めできなければ、Ｈ型鋼杭を地盤に対して所望の回転位置に配置することはできず、例えば多数のＨ型鋼杭が並んで建て込まれるような場合に、これらのＨ型鋼杭の向きを合わせてケーシングに挿入、位置決めすることは困難とされていた。
【０００６】
また、例えば地質の脆い地盤に削孔を形成するときには、掘削中の削孔の崩落を防ぐために工具本体とともに上記ケーシングを挿入し、削孔が形成された後にはケーシングを削孔から抜き出してしまうような場合もある。しかるに、このような場合にケーシングを削孔から抜き出すには、単にケーシングを引き上げようとしても地盤の圧力によってケーシングが締め付けられて容易に抜き出せないため、通常は振動装置によってケーシングを振動させながら引き抜くようにしている。従って、このような場合には、かかる振動装置を予め用意してケーシングに取り付け、またケーシングが引き抜かれた後はこの振動装置をケーシングから取り外すといった作業を行わなければならず、作業効率が損なわれるのが避けられないとともに、掘削装置以外に振動装置を必要とするといった問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたもので、削孔に挿入されたケーシングの回転位置を所定の位置に設定することが可能であり、またケーシングを削孔から引き抜く際でも振動装置を必要としない掘削工具を提供するとともに、かかる掘削工具を用いた掘削工法をも提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の掘削工具は、円筒状のケーシングに挿入されてこのケーシングの中心軸線方向に打撃されるとともに該軸線回りに回転される工具本体の外周に、上記ケーシングの後端部内周に突設される係合凸部に係脱可能とされる係合凹部が形成され、上記係合凸部は、上記ケーシングを貫通して取り付けられる係合ピンの内周端部であり、この係合ピンの外周端部は、上記ケーシングの外周に取り付けられる回転用治具に支持されていることを特徴とするものである。従って、このような掘削工具によれば、削孔が形成された後に上記係合凹部に係合凸部を係合させることにより、工具本体とケーシングとを一体に回転あるいは後退させることができるとともに、工具本体を打撃することによってケーシングに振動を与えてケーシングに作用する摩擦抵抗を減じることができるので、削孔に挿入されたケーシングを確実かつ容易に所定の回転位置に回転させたり、振動装置を要することなくケーシングを削孔から引き抜くことが可能となる。
【０００９】
ここで、掘削時の工具本体の回転打撃を妨げないために、削孔が形成された後などに上記ケーシングを貫通するように係合ピンを取り付けてその内周端部を上記係合凸部とし、この場合において当該係合ピンによるケーシングの破損等を防ぐには、上記ケーシングの外周に回転用治具を取り付けて、この回転用治具に係合ピンの外周端部を支持する。さらに、上記掘削工具として、その工具本体の先端部に、切刃を備えたブロックを、掘削時の工具本体の回転に伴い上記軸線からの外径が拡径可能に、かつこの掘削時の回転方向とは逆方向への工具本体の回転に伴い上記軸線からの外径が縮径可能に設けた場合には、掘削時に外径が拡径したブロックの切刃によってケーシングの外径よりも内径の大きな削孔を形成してこの削孔にケーシングを挿入することができ、これによりケーシングと削孔との間に間隔を確保してケーシングに作用する地盤の圧力を軽減することができるので、上述のケーシングの回転や削孔からの引き抜きをいっそう容易に行うことが可能となる。
【００１０】
一方、本発明の掘削工法は、このような掘削工具を用いたものであって、第１には、上記工具本体を上記軸線方向に打撃するとともに該軸線回りに回転させて削孔を形成しつつ、この削孔に上記ケーシングを挿入し、次いでケーシングを削孔に挿入したまま工具本体を該ケーシングの後端部まで後退させて、このケーシングの後端部内周に上記係合凸部を突設して上記係合凹部に係合させた後、再び工具本体を打撃するとともに回転させることにより、上記ケーシングを所定の回転位置に回転させることを特徴とし、工具本体の打撃によってケーシングを振動させながら確実かつ容易に所定の回転位置に回転させることができる。従って、こうしてケーシングを所定の回転位置に回転させた後に、上記係合凸部を係合凹部から抜脱して工具本体をケーシングから抜き出し、次いで該ケーシングにＨ型鋼杭を挿入して削孔に建て込む場合において、上記ケーシングの先端部内周に、上記Ｈ型鋼杭の縁部に係合して該Ｈ型鋼杭の上記軸線回りの回転位置を位置決めする位置決め部を設けることにより、このＨ型鋼杭をケーシングに対して確実に位置決めしつつ、多数のＨ型鋼杭を並べて建て込むようなときでも、その向きを合わせて建て込んだりすることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の掘削工法は、第２に、上記工具本体を上記軸線方向に打撃するとともに該軸線回りに回転させて削孔を形成しつつ、この削孔に上記ケーシングを挿入し、次いでケーシングを削孔に挿入したまま工具本体を該ケーシングの後端部まで後退させ、このケーシングの後端部内周に上記係合凸部を突設して上記係合凹部に係合させた後、再び工具本体を打撃するとともに回転させながら該工具本体をさらに後退させることにより、上記ケーシングを削孔から抜き出すことを特徴とするものであり、やはり工具本体を打撃してケーシングに振動を与えることにより、別に振動装置などを必要とすることなくケーシングを確実かつ容易に削孔から抜き出すことが可能となる。さらに、この場合においてケーシングを削孔から抜き出す際に、工具本体を打撃しつつ回転させながら後退させることにより、一層少ない引き抜き力でケーシングを引き抜くことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、本発明の掘削工具の一実施形態を示すものである。本実施形態の掘削工具１において、その工具本体２は、先端側に向けて外径が一段拡径する略多段円筒状に形成されており、その縮径した後端部がハンマＨに装着されるシャンク部３とされるとともに、先端部には、超硬合金等の硬質材料よりなる多数のチップ４…が先端面および外周側面に植設された複数（本実施形態では３つ）のブロック５…が取り付けられて切刃が構成されていて、掘削時には上記ハンマＨによって該工具本体２の中心軸線Ｏ方向先端側に打撃されるとともに、該軸線Ｏ回りに図２および図３に符号Ｔで示す回転方向に回転させられることにより、上記切刃によって削孔を形成してゆく。なお、この工具本体２の内周部は、該工具本体２の先端側に圧縮空気等を供給するための供給孔６とされており、その後端にはフットバルブ７が取り付けられている。
【００１３】
上記ブロック５は先端側からみて概略扇型をなすとともに、その後端面には上記扇型の中心から偏心した位置に取付軸５Ａが垂設されており、この取付軸５Ａの外周には環状に取付溝５Ｂが形成されている。一方、工具本体２の先端面には、該工具本体２の中心軸線Ｏを中心とした円の円周上に、上記取付軸５Ａが嵌挿可能な取付孔８が周方向に等間隔にブロック５と同数、それぞれ軸線Ｏに平行に形成されるとともに、工具本体２の先端部外周からは、軸線Ｏに直交する断面においてこの取付孔８に接するように取付ピン孔９が形成されており、上記ブロック５は、その取付軸５Ａが取付孔８に嵌挿された上で、この取付ピン孔９に取付ピン１０を挿入して装着し、上記取付溝５Ｂに係合させることにより、取付軸５Ａの中心線Ｘ回りに回動可能に工具本体２の先端に取り付けられている。
【００１４】
そして、これらのブロック５…は、先端側からみて上記中心線Ｘ回りに時計回り方向に回転したときに、図２に示すように上記扇型の中心が軸線Ｏ上に位置して互いの側面同士が当接することにより、該軸線Ｏからの外径が拡径した状態で位置決めされ、また逆に先端側からみて上記中心線Ｘ回りに反時計回り方向に回転したときに、図３に示すように上記扇型の中心が軸線Ｏから偏心した位置にずれてやはり互いの側面同士が当接することにより、軸線Ｏからの外径が縮径した状態で位置決めされ、この縮径状態におけるブロック５…の軸線Ｏからの外径は、工具本体２の先端部の外径と略同じかこれよりも小さくなるようにされている。なお、このブロック５…が縮径した状態において、上記軸線Ｏ上には図３に示すように正三角形状の開口部が画成され、上記供給孔６の先端はこの開口部に臨んで開口させられる。
【００１５】
また、この供給孔６の途中からは、先端側に向かうに従い外周側に向けて延びる３つの分岐孔６Ａ…が形成される一方、工具本体２の先端面外周部には、ブロック５…が拡径した状態において各ブロック５の上記回転方向Ｔ側に露出するようにそれぞれ凹部１１…が形成されており、この凹部１１の底面は外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜させられていて、各分岐孔６Ａはこれらの凹部１１に開口させられている。さらに、工具本体２の外周面には、上記凹部１１に連通してその外周から軸線Ｏに平行に延びるように断面「コ」字状の凹溝１２が、また各凹溝１２の上記回転方向Ｔ側にはやはり断面「コ」字状をなして軸線Ｏに平行に延びる凹溝１３が、それぞれ工具本体２の拡径した先端部の後端に至るように形成されている。そして、この工具本体２の拡径した先端部の外周面には、その後端側に外周に一段拡径する段部１４が形成されるとともに、この段部１３よりも僅かに先端側には、上記取付孔８や取付ピン孔９、凹溝１２，１３を避けるようにして、軸線Ｏに対する径方向に延びる断面円形の係合孔１５が、周方向に等間隔に複数（本実施形態ではブロック５と同数の３つ）係合凹部として形成されている。
【００１６】
このような掘削工具１が挿入されるケーシング２１は、薄肉の円筒状をなすものであって、その内径は工具本体２の上記段部１４が嵌挿可能な大きさとされるとともに、外径は上記ブロック５…が拡径したときの外径よりも小さくされ、その先端部にはケーシングトップ２２が取り付けられている。このケーシングトップ２２は、本実施形態では後述するＨ型鋼杭挿入用のものであって、上記ケーシング２１の内周に嵌挿可能な外径を有し、かつ工具本体２の先端部の上記段部１４よりも先端側の部分が嵌挿可能な内径を有する後端部と、この後端部と内径が等しく、かつケーシング２１と等しい外径を有する先端部とから構成された外形多段円筒状をなしており、図４に示すようにその上記後端部からは軸線Ｏに平行に延びる４条の切欠２３…が位置決め部として周方向に等間隔に形成されていて、これらの切欠２３…はこの後端部の厚さと等しい深さでケーシングトップ２２の上記先端部の内周に延びてその先端に開口させられている。しかして、このように形成されたケーシングトップ２２は、上記ケーシング２１にその先端側から上記後端部が嵌挿されて先端部の後端がケーシング２１の先端に突き合わされた上で、溶接等により接合されて該ケーシング２１に取り付けられる。
【００１７】
このように形成されたケーシング２１に、上記掘削工具１は、ブロック５が縮径した状態でハンマＨごと該ケーシング２１の後端側から同軸に挿入され、上記段部１４がケーシングトップ２２の後端に当接した状態で、ブロック５がケーシングトップ２２の先端から突出させられる。そして、この状態から、上記ハンマＨによってこの掘削工具１の工具本体１を打撃しつつ、図示されないオーガーによってハンマＨごと工具本体１を回転することにより、掘削抵抗によって上記ブロック５…が図２に示したように拡径して地盤等に削孔が形成されるとともに、段部１４とケーシングトップ２２とが軸線Ｏ方向先端側に係合して、この削孔内にケーシング２１が挿入されてゆく。なお、単一のケーシング２１の長さ以上の深さの削孔を形成してこれに順次ケーシング２１を挿入してゆく場合には、先のケーシング２１が削孔に挿入されたところで、その後端に次のケーシング２１を溶接等によって継ぎ足し、再びハンマＨおよびオーガーによって工具本体２に回転打撃力を与え、削孔の形成しながらケーシング２１…を挿入してゆく。
【００１８】
本実施形態においては、こうして順次挿入されてゆくケーシング２１のうち、最後に挿入されるケーシング２１の後端部外周に、図５に示すようにケーシング２１よりも肉厚の大きな円筒状の回転用治具２４が溶接等によって接合されて取付可能とされている。そして、この回転用治具２４からケーシング２１にかけては、これら回転用治具２４とケーシング２１とを貫通する貫通孔２５が周方向に等間隔に上記係合孔１５と同数形成され、これらの貫通孔２５…には、その外周端部が上記回転用治具２４に支持された状態で係合ピン２６…がそれぞれ軸線Ｏに対する径方向に取付可能とされており、これらの係合ピン２６…の内周端部は、工具本体２の上記係合孔１５に嵌挿可能な大きさとされてケーシング２１の内周に突出し、本実施形態における係合凸部とされる。ただし、少なくともこれらの係合ピン２６…は、掘削工具１による掘削中は取り外されていて、工具本体２の回転打撃には干渉しないようになされている。また、継ぎ足されるケーシング２１の後端部には、最先端のケーシングトップ２２の上記切欠２３…の軸線Ｏに対する回転位置を示す印が付けられる。
【００１９】
次に、こうして削孔に挿入されたケーシング２１内に、さらにＨ型鋼杭Ｓを所定の回転位置を向くように挿入する場合の、本発明の掘削工法の第１の実施形態について説明する。ただし、本実施形態において挿入されるＨ型鋼杭Ｓは、その断面がなすＨ型の高さと幅が等しくされたものとされている。まず、所定の深さまで削孔が形成されるとともにこの削孔内にケーシング２１が挿入された時点では、工具本体２の先端のブロック５が拡径した状態のままであるので、上記オーガーによりハンマＨごと工具本体２を掘削時の回転方向Ｔとは逆方向に回転させて図３に示したようにブロック５…を縮径させ、そのまま軸線Ｏ方向後端側に後退させてゆく。次いで、この工具本体２が最後端のケーシング２１の後端部まで引き上げられたなら、図５に示すようにその上記係合孔１５…とケーシング２１および回転用治具２４の貫通孔２５…とが互いに同軸となるようにその位置を合わせた上で、係合ピン２６を外周側から挿入してその外周端部を回転用治具２４に支持するとともに内周端部を係合孔１５に嵌挿し、工具本体２とケーシング２１とを係合させる。
【００２０】
そして、この状態から再びハンマＨによって工具本体２を打撃することにより、係合ピン２６…を介してケーシング２１に振動を与えるとともに、このケーシング２１の後端部に付けられた上記印に基づいて、ケーシングトップ２２の切欠２３の位置が所定の回転位置となるように、上記オーガーによって工具本体２ごと係合ピン２６…を介してケーシング２１を回転させる。しかるに、このようにしてケーシング２１が所定の回転位置に回転させられたなら、ハンマＨおよびオーガーによる工具本体２の回転打撃を終了し、上記係合ピン２６…を取り外した上で工具本体２をケーシング２１から抜き出し、次いでケーシング２１内にＨ型鋼杭Ｓを挿入して、図６に示すようにその４つの縁部Ｅをケーシングトップ２２の切欠２３…に係合させることにより、軸線Ｏに対する回転位置が所定の位置に位置決めされた状態で、Ｈ型鋼杭Ｓがケーシング２１内に収容されて削孔内に建て込まれる。
【００２１】
このように、上記構成の掘削工具１および該掘削工具１を用いた上記掘削工法によれば、削孔内に挿入されたケーシング２１を工具本体２を用いて回転させることにより、該ケーシング２１に位置決めされて挿入されるＨ型鋼杭Ｓの回転位置を所定の位置に合わせることができ、例えば多数のＨ型鋼杭Ｓ…を建て込む場合などにおいて図７に示すようにこれらのＨ型鋼杭Ｓ…の向きを一定の向きに正確に一致させたりすることが可能となる。そして、このケーシング２１を回転させる際に、上記掘削工具１および掘削工法では、工具本体２が打撃されることにより係合ピン２６…を介してケーシング２１に振動が与えられるので、これによってケーシング２１が削孔内で回転する際の摩擦抵抗を減じて、比較的小さな回転力でも確実かつ容易にケーシング２１を回転させることが可能となる。しかも、本実施形態の掘削工具１では、その工具本体２の先端部に設けられたブロック５が掘削時の工具本体２の回転によって拡径することにより、その軸線Ｏからの外径がケーシング２１の外径よりも大きくされて削孔が形成され、このような削孔に上記ケーシング２１が挿入されるので、この削孔とケーシング２１外周との間に適当な間隔を確保することができ、これによってケーシング２１に作用する地盤の圧力を軽減することができるので、上記摩擦抵抗を一層減じてさらに確実かつ容易にケーシング２１を回転させることが可能となる。
【００２２】
また、本実施形態の掘削工具１では、こうしてケーシング２１を回転させるに際して、工具本体２が係合させられるケーシング２１の後端部外周に肉厚の大きな回転用治具２４が取り付けられ、この回転用治具２４に外周端部が支持された係合ピン２６の内周端部が係合凸部として工具本体２の係合孔（係合凹部）１５に係合させられている。従って、例えばケーシング２１の内周とＨ型鋼杭Ｓとのクリアランスを確保してＨ型鋼杭Ｓを挿入し易くするためにケーシング２１の肉厚を小さくしたりしても、工具本体２から係合ピン２６を介してケーシング２１に打撃による振動や回転力が与えられたときに、このケーシング２１の特に上記貫通孔２５の周辺に過大な負荷が作用してケーシング２１が破損したりするような事態を防止することができ、より確実にケーシング２１を所定の回転位置に回転させてＨ型鋼杭Ｓの向きを合わせたりすることが可能となる。
【００２３】
一方、本実施形態の掘削工法では、ケーシング２１の先端に取り付けられるケーシングトップ２２に位置決め部として切欠２３…が形成されており、所定の回転位置に回転させられてケーシング２１にＨ型鋼杭Ｓを挿入する際には、その先端の縁部Ｅをこの切欠２３…に合わせて挿入することにより、一層容易にＨ型鋼杭Ｓ…の向きを一定の向きに合わせたりすることができる。なお、本実施形態では、上記Ｈ型鋼杭Ｓの断面がなすＨ型の高さと幅とが等しくされ、従ってその４つの縁部Ｅ…が周方向に等間隔に配置されるのに合わせて、上記切欠２３…も周方向に等間隔に形成されているが、挿入されるＨ型鋼杭Ｓの断面形状がこれと異なるものであれば、これに合わせて上記ケーシングトップ２２もその切欠２３…の位置が適宜異なるものとすればよい。
【００２４】
また、この第１の実施形態の掘削工法では、削孔に挿入されたケーシング２１内にさらにＨ型鋼杭Ｓを挿入して建て込む場合について説明したが、上記実施形態の掘削工具１は、次に説明する本発明の掘削工法の第２の実施形態のように、削孔に挿入されたケーシング２１をこの削孔から抜き出す場合に用いることも可能である。すなわち、この第２の実施形態の掘削工法においては、上記掘削工具１によって削孔を形成しつつこの削孔内にケーシング２１を挿入した後、図５に示したようにケーシング２１の後端部まで工具本体２を後退させ、係合ピン２６…を係合孔１５…に挿入して工具本体２とケーシング２１とを係合させた状態から、上記ハンマＨによって工具本体２を打撃しつつ、必要があればオーガーにより工具本体２を回転させながら、ハンマＨごと工具本体２をさらに後退させることにより係合ピン２６…を介してケーシング２１を削孔から引き抜いてゆく。
【００２５】
しかるに、この第２の実施形態の掘削工法によれば、やはりハンマＨによる打撃によって工具本体２から係合ピン２６…を介してケーシング２１に振動が与えられるので、ケーシング２１を引き上げる際に地盤の圧力等による締め付け力によってケーシング２１に作用する摩擦抵抗を減じることができ、ケーシング２１を確実かつ容易に削孔から引き抜くことが可能となる。また、特に工具本体２ごとケーシング２１を回転させれば、一層少ない引き抜き力でケーシング２１を引き抜くことが可能となり、さらに掘削工具１をその工具本体２先端部のブロック５が拡・縮径可能なものとすれば、より一層少ない力でケーシング２１を引き抜くことができる。従って、このような掘削工法によれば、ケーシング２１を振動させるための振動装置などを予め用意せずとも、削孔の形成に用いた掘削工具１およびこれを駆動するハンマＨ等の掘削装置を利用してケーシング２１の引き抜きを行うことができ、経済的かつ効率的な作業を図ることができる。
【００２６】
なお、この第２の実施形態の掘削工法のように、ケーシング２１内に第１の実施形態のようなＨ型鋼杭を位置決めして挿入することがない場合には、上記ケーシングトップ２２は上述のように切欠２３…が形成されたものでなくてもよい。また、上記実施形態の掘削工具１では、工具本体２の先端部の外周に３つの係合孔１５…を係合凹部として形成するとともに、ケーシング２１の後端部にはこれに合わせて３本の係合ピン２６…を取り付けてその内周端部を係合凸部としているが、これら係合凹部と係合凸部の数や形状などは、工具本体２やケーシング２１の大きさ等によって適宜変更してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の掘削工具においては、その工具本体の外周に、ケーシング後端部内周に突設される係合凸部に係脱可能な係合凹部が形成されており、従って本発明の掘削工法のようにケーシングを所定の回転位置に回転させたり、あるいはケーシングを削孔から引き抜いたりする際に、この工具本体を打撃することによって上記係合凹凸部を介してケーシングに振動が与えられ、これによってケーシングに作用する摩擦抵抗を減じることができるので、確実かつ容易にケーシングを所定の回転位置に回転させたり、振動装置等を要することなくケーシングを削孔から引き抜いたりすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の掘削工具１を示す側断面図である。
【図２】 図１に示す掘削工具１のブロック５…が拡径した状態を示す正面図である。
【図３】 図１に示す掘削工具１のブロック５…が縮径した状態を示す正面図である。
【図４】 図１に示す掘削工具１に係わるケーシング２１およびケーシングトップ２２の一部破断斜視図である。
【図５】 本発明の掘削工法の第１の実施形態を示す図である。
【図６】 図５に示す実施形態において、Ｈ型鋼杭Ｓがケーシングトップ２２に位置決めされた状態を示す断面図である。
【図７】 図５に示す実施形態において、多数のＨ型鋼杭Ｓ…がその向きを一定として建て込まれた状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 掘削工具
２ 工具本体
５ ブロック
１４ 段部
１５ 係合孔（係合凹部）
２１ ケーシング
２２ ケーシングトップ
２３ 切欠（位置決め部）
２４ 回転用治具
２６ 係合ピン（係合凸部）
Ｏ 工具本体２の中心軸線
Ｔ 掘削時の工具本体２の回転方向
Ｈ ハンマ
Ｓ Ｈ型鋼杭
Ｅ Ｈ型鋼杭Ｓの縁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an excavation tool used for inserting a cylindrical casing into a drilling hole while forming a drilling hole in the ground or the like, and an excavation method using the excavation tool.
[0002]
[Prior art]
As described above, as a drilling tool used to insert a cylindrical casing into a drilling hole while forming a drilling hole in the ground or the like, for example, as described in Japanese Patent No. 2599846, a casing is used by a hammer. A plurality of blocks equipped with cutting edges at the tip of the tool body that is struck in the direction of the central axis of the tool and rotated about the axis rotate around the central axis arranged on the circumference centering on the axis. Attached freely is known. In such excavation tools, when the tool body is rotated in the rotation direction during excavation, these blocks rotate around the central axis so as to open to the outer peripheral side, and the outer diameter thereof is the casing. When the tool body is rotated in the opposite direction to the rotation direction during excavation, the block rotates so that the outer diameter is the inner diameter of the casing. Is made smaller.
[0003]
Therefore, according to such an excavation tool, when the excavation tool is excavated, the block of the tool body protrudes from the tip of the casing and is rotated to form a hole having an inner diameter larger than the outer diameter of the casing, and the casing is formed in the hole. After the excavation is completed, the outer diameter of the block becomes smaller than the inner diameter of the casing by rotating the tool body in the reverse direction. It is possible to pull out only the tool body from the drilling hole while leaving the mark. A casing top is provided at the tip of the casing so that the diameter is reduced by one step toward the inner periphery, and a step is formed on the outer periphery of the tool body so that the diameter is increased by one step. By hitting the rear end surface of the casing top, the casing is also inserted into the drilling hole by receiving a striking force as the tool body is hit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, a construction method in which an H-shaped steel pile having an H-shaped cross section is further inserted into a casing inserted into a drilling hole and built in the ground has been performed. And in such a construction method, in order to arrange this H-shaped steel pile at a predetermined rotation position with respect to the casing, for example, a notch into which four edges of the H-shaped steel pile can be respectively inserted into the inner periphery of the casing top. For example, a positioning portion for positioning the rotational position of the H-shaped steel pile is provided on the inner periphery of the casing front end.
[0005]
However, in the above excavation tool, the casing is inserted into the drilling hole while being rotated little by little with the rotation of the tool main body when being hit by the tool main body through the casing top as described above. If only the casing is inserted along with the impact of the tool body, the rotational position of the casing itself with respect to the ground or the like becomes random. Therefore, even if the positioning portion as described above is provided in the casing, if the rotational position of the casing itself cannot be positioned at a predetermined position, the H-shaped steel pile cannot be disposed at a desired rotational position with respect to the ground. For example, when a large number of H-shaped steel piles are built side by side, it has been difficult to insert and position the H-shaped steel piles in the casing in the same direction.
[0006]
Also, for example, when forming a hole in a geologically brittle ground, the casing is inserted together with the tool body to prevent the hole from being collapsed during excavation, and after the hole is formed, the casing is extracted from the hole. There are cases like this. However, in order to extract the casing from the drilling hole in such a case, the casing is tightened by the pressure of the ground and cannot be easily extracted even if the casing is simply pulled up. I have to. Therefore, in such a case, it is necessary to prepare such a vibration device in advance and attach it to the casing, and after the casing is pulled out, it is necessary to perform an operation of removing the vibration device from the casing, which impairs work efficiency. Inevitably, there is a problem that a vibration device is required in addition to the excavator.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to set the rotational position of the casing inserted into the drilling hole to a predetermined position, and even when the casing is pulled out from the drilling hole, the vibration device An object of the present invention is to provide an excavation tool that does not require the use of the excavation tool and an excavation method using the excavation tool.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the excavation tool of the present invention is inserted into a cylindrical casing and is struck in the direction of the central axis of the casing and rotated about the axis. On the outer periphery of the tool body, there is formed an engagement recess that can be engaged with and disengaged from an engagement protrusion that protrudes from the inner periphery of the rear end of the casing. The engaging convex portion is an inner peripheral end portion of an engaging pin attached through the casing, and an outer peripheral end portion of the engaging pin is supported by a rotating jig attached to the outer periphery of the casing. The It is characterized by being. Therefore, according to such an excavation tool, the tool main body and the casing can be rotated or retracted integrally by engaging the engaging convex portion with the engaging concave portion after the drilling hole is formed. As well as By striking the tool body, it is possible to reduce the frictional resistance acting on the casing by applying vibration to the casing, so that the casing inserted into the drilling hole can be reliably and easily rotated to a predetermined rotational position, or the vibration device It is possible to pull out the casing from the drilling hole without the need for.
[0009]
Here, the rotation hit of the tool body during excavation In order not to disturb An engagement pin is attached so as to penetrate the casing after the drilling hole is formed, and the inner peripheral end thereof is connected to the engagement convex portion. And in this case In order to prevent the casing from being damaged by the engagement pin, a rotation jig is attached to the outer periphery of the casing, and the outer peripheral end of the engagement pin is supported by the rotation jig. To do. Further, as the excavation tool, a block provided with a cutting edge at the tip of the tool body can be increased in outer diameter from the axis along with the rotation of the tool body during excavation, and the rotation during excavation can be performed. When the outer diameter from the above-mentioned axis can be reduced along with the rotation of the tool body in the direction opposite to the direction, the inner diameter is larger than the outer diameter of the casing by the cutting edge of the block whose outer diameter has been expanded during excavation. It is possible to form a large drilling hole and insert a casing into this drilling hole, thereby ensuring a space between the casing and the drilling hole and reducing the pressure of the ground acting on the casing, It becomes possible to perform rotation of the above-mentioned casing and extraction from a drilling hole more easily.
[0010]
On the other hand, the excavation method of the present invention uses such an excavation tool. Firstly, the tool body is hit in the axial direction and rotated around the axis to form a hole. However, the casing is inserted into the drilling hole, and then the tool body is retracted to the rear end of the casing while the casing is inserted into the drilling hole, and the engagement convex portion protrudes into the inner periphery of the rear end of the casing. And after engaging the engaging recess, the tool body is struck and rotated again to rotate the casing to a predetermined rotational position, and the casing is vibrated by striking the tool body. However, it can be reliably and easily rotated to a predetermined rotational position. Therefore, after rotating the casing to a predetermined rotational position in this way, the engaging convex portion is removed from the engaging concave portion, the tool body is extracted from the casing, and then an H-shaped steel pile is inserted into the casing to build in the drilling hole. In this case, the H-shaped steel pile is attached to the inner periphery of the tip of the casing by providing a positioning portion that engages with the edge of the H-shaped steel pile and positions the rotational position of the H-shaped steel pile around the axis. Even when a large number of H-shaped steel piles are built side by side while being reliably positioned with respect to the casing, it is possible to build them in the same orientation.
[0011]
In the excavation method of the present invention, secondly, the tool body is hit in the axial direction and rotated around the axial line to form a hole, and the casing is inserted into the hole. The tool main body is retracted to the rear end of the casing while being inserted into the drilling hole, and the engagement protrusion is protruded from the inner periphery of the rear end of the casing to engage with the engagement recess. By striking the tool body and rotating the tool body further while rotating it, the casing is extracted from the hole, and again by striking the tool body and applying vibration to the casing, In addition, the casing can be reliably and easily extracted from the hole without requiring a vibration device or the like. Further, in this case, when the casing is extracted from the hole, the casing can be pulled out with a smaller pulling force by retracting the tool body while striking and rotating.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show an embodiment of an excavation tool according to the present invention. In the excavation tool 1 of the present embodiment, the tool body 2 is formed in a substantially multi-stage cylindrical shape whose outer diameter is increased by one step toward the front end side, and the rear end portion whose diameter is reduced is attached to the hammer H. A plurality of (three in this embodiment) blocks in which a large number of chips 4 made of a hard material such as cemented carbide are implanted on the distal end surface and the outer peripheral side surface. 5 ... are attached to form a cutting edge, and when excavated, the hammer H is struck to the front end side in the direction of the central axis O of the tool body 2, and the reference symbol T in FIGS. The hole is formed by the cutting blade by being rotated in the rotation direction indicated by. The inner peripheral portion of the tool body 2 is a supply hole 6 for supplying compressed air or the like to the distal end side of the tool body 2, and a foot valve 7 is attached to the rear end.
[0013]
The block 5 is generally fan-shaped when viewed from the front end side, and a mounting shaft 5A is suspended from the rear end surface at a position eccentric from the center of the fan-shaped, and is mounted annularly on the outer periphery of the mounting shaft 5A. A groove 5B is formed. On the other hand, on the tip surface of the tool body 2, mounting holes 8 into which the mounting shafts 5A can be fitted are blocked at equal intervals in the circumferential direction on the circumference of a circle centered on the central axis O of the tool body 2. 5, the mounting pin hole 9 is formed so as to be in contact with the mounting hole 8 in the cross section orthogonal to the axis O from the outer periphery of the tip end portion of the tool body 2. The block 5 is mounted on the mounting shaft 5A by inserting the mounting pin 5 into the mounting hole 8 and inserting the mounting pin 10 into the mounting pin hole 9 and engaging with the mounting groove 5B. It is attached to the tip of the tool body 2 so as to be rotatable around the center line X of 5A.
[0014]
When these blocks 5 are rotated clockwise around the center line X as viewed from the front end side, the fan-shaped centers are positioned on the axis O as shown in FIG. When they are in contact with each other, they are positioned in a state where the outer diameter from the axis O is enlarged, and conversely, when rotated counterclockwise around the center line X as viewed from the front end side, it is shown in FIG. Thus, the fan-shaped center is shifted to a position decentered from the axis O, and the side surfaces of each fan abut against each other so that the outer diameter from the axis O is reduced, and the block 5 in this reduced diameter state is positioned. The outer diameter from the axis O is substantially the same as or smaller than the outer diameter of the tip portion of the tool body 2. When the diameter of the block 5 is reduced, an equilateral triangular opening is defined on the axis O as shown in FIG. 3, and the tip of the supply hole 6 faces the opening. Be made.
[0015]
Further, from the middle of the supply hole 6, three branch holes 6 </ b> A are formed extending toward the outer peripheral side toward the front end side, while a block 5 is expanded on the outer peripheral portion of the front end surface of the tool body 2. Recesses 11 are formed so as to be exposed to the rotation direction T side of each block 5 in the diameter state, and the bottom surface of the recess 11 is inclined to the rear end side toward the outer peripheral side. Each branch hole 6A is opened in these recesses 11. Further, the outer circumferential surface of the tool body 2 is provided with a concave groove 12 having a “U” -shaped cross section so as to communicate with the concave portion 11 and extend in parallel to the axis O from the outer circumference. On the T side, a concave groove 13 having a cross-sectional “U” shape and extending in parallel to the axis O is formed so as to reach the rear end of the tip end portion of the tool body 2 whose diameter is increased. And, on the outer peripheral surface of the enlarged tip portion of the tool body 2, a step portion 14 is formed on the rear end side that is enlarged by one step on the outer periphery, and on the tip side slightly from the step portion 13, A plurality of engagement holes 15 having a circular cross section extending in the radial direction with respect to the axis O are provided at equal intervals in the circumferential direction so as to avoid the mounting holes 8, the mounting pin holes 9, and the concave grooves 12 and 13 (in the present embodiment, blocks 3) which is the same number as 5).
[0016]
The casing 21 into which the excavation tool 1 is inserted has a thin cylindrical shape, and the inner diameter thereof is set to a size that allows the stepped portion 14 of the tool body 2 to be inserted, and the outer diameter is The block 5 is made smaller than the outer diameter when the diameter is increased, and a casing top 22 is attached to the tip of the block 5. This casing top 22 is for inserting an H-shaped steel pile, which will be described later in this embodiment, has an outer diameter that can be inserted into the inner periphery of the casing 21, and the step at the tip of the tool body 2. An outer multistage cylindrical shape composed of a rear end portion having an inner diameter into which a portion on the front end side relative to the portion 14 can be inserted, and a rear end portion having an inner diameter equal to that of the rear end portion and equal to the casing 21 As shown in FIG. 4, four notches 23 extending parallel to the axis O are formed at equal intervals in the circumferential direction from the rear end portion as shown in FIG. Is extended to the inner periphery of the front end portion of the casing top 22 at a depth equal to the thickness of the rear end portion, and is opened at the front end. Thus, the casing top 22 formed in this way is welded or the like after the rear end portion is fitted into the casing 21 from the front end side and the rear end of the front end portion is abutted against the front end of the casing 21. And are attached to the casing 21.
[0017]
In the casing 21 thus formed, the excavation tool 1 is inserted coaxially from the rear end side of the casing 21 together with the hammer H in a state where the block 5 is reduced in diameter, and the stepped portion 14 is disposed behind the casing top 22. The block 5 is protruded from the front end of the casing top 22 in a state of being in contact with the end. In this state, the tool body 1 of the excavating tool 1 is struck by the hammer H, and the tool body 1 is rotated together with the hammer H by an auger (not shown) so that the block 5. As shown in the figure, the diameter is expanded to form a hole in the ground or the like, and the stepped portion 14 and the casing top 22 are engaged with the front end side in the axis O direction, and the casing 21 is inserted into the hole. go. When forming a hole having a depth greater than the length of the single casing 21 and sequentially inserting the casing 21 into the hole, the rear end of the casing 21 is inserted when the previous casing 21 is inserted into the hole. Next, the next casing 21 is added by welding or the like, the hammer H and the auger are again applied to the tool main body 2 and the casing 21 is inserted while forming a drilling hole.
[0018]
In the present embodiment, among the casings 21 sequentially inserted in this manner, the outer periphery of the rear end portion of the casing 21 to be inserted at the end is provided with a cylindrical rotating member having a larger wall thickness than the casing 21 as shown in FIG. The jig 24 can be attached by being joined by welding or the like. From the rotation jig 24 to the casing 21, the same number of through holes 25 that penetrate the rotation jig 24 and the casing 21 are formed at equal intervals in the circumferential direction. The engagement pins 26 can be attached to the holes 25 in the radial direction with respect to the axis O in a state in which the outer peripheral end portions are supported by the rotation jig 24. The inner peripheral end portion of the tool body 2 has a size that can be inserted into the engagement hole 15 of the tool body 2 and protrudes to the inner periphery of the casing 21 to be an engagement convex portion in the present embodiment. However, at least these engagement pins 26 are removed during excavation by the excavation tool 1 so that they do not interfere with the rotational impact of the tool body 2. Moreover, the rear end part of the casing 21 to be added is marked with a rotational position with respect to the axis O of the notches 23 of the most advanced casing top 22.
[0019]
Next, the first embodiment of the excavation method of the present invention in the case where the H-shaped steel pile S is further inserted into the casing 21 thus inserted into the drilling hole so as to face a predetermined rotational position will be described. However, the H-shaped steel pile S inserted in the present embodiment has the same H-shaped height and width as the cross-section. First, when a hole is formed to a predetermined depth and the casing 21 is inserted into the hole, the block 5 at the tip of the tool body 2 remains in an expanded state. The tool body 2 is rotated together with H in the direction opposite to the rotation direction T during excavation to reduce the diameter of the blocks 5 as shown in FIG. 3, and then retracted to the rear end side in the axis O direction. Next, when the tool body 2 is pulled up to the rear end portion of the rearmost casing 21, as shown in FIG. 5, the engagement holes 15 and the through holes 25 of the casing 21 and the rotation jig 24 are formed. Are aligned so that they are coaxial with each other, the engaging pin 26 is inserted from the outer peripheral side, the outer peripheral end thereof is supported by the rotation jig 24, and the inner peripheral end is engaged with the engaging hole 15. The tool body 2 and the casing 21 are engaged with each other.
[0020]
Then, by striking the tool body 2 again with the hammer H from this state, the casing 21 is vibrated via the engagement pins 26... And based on the above-mentioned mark attached to the rear end portion of the casing 21. The casing 21 is rotated together with the tool body 2 via the engagement pins 26... By the auger so that the position of the notch 23 of the casing top 22 becomes a predetermined rotational position. However, when the casing 21 is rotated to a predetermined rotational position in this way, the rotary hitting of the tool body 2 by the hammer H and the auger is finished, and after the engagement pins 26 are removed, the tool body 2 is moved. Extraction from the casing 21, and then inserting the H-shaped steel pile S into the casing 21, the four edges E are engaged with the notches 23 of the casing top 22 as shown in FIG. With the position positioned at a predetermined position, the H-shaped steel pile S is accommodated in the casing 21 and built in the drilling hole.
[0021]
Thus, according to the excavation tool 1 configured as described above and the excavation method using the excavation tool 1, the casing 21 inserted into the drilling hole is rotated using the tool body 2 to The rotational position of the H-shaped steel piles S that are positioned and inserted can be adjusted to a predetermined position. For example, in the case where a large number of H-shaped steel piles S are built, these H-shaped steel piles S ... It is possible to accurately match the direction of a certain direction. When the casing 21 is rotated, in the excavation tool 1 and the excavation method, the tool body 2 is hit and vibration is applied to the casing 21 via the engagement pins 26. The frictional resistance when rotating in the hole is reduced, and the casing 21 can be reliably and easily rotated even with a relatively small rotational force. Moreover, in the excavation tool 1 of the present embodiment, the block 5 provided at the tip of the tool body 2 expands in diameter by the rotation of the tool body 2 during excavation, so that the outer diameter from the axis O is the casing 21. Since the casing 21 is inserted into such a hole, an appropriate interval can be ensured between the hole and the outer periphery of the casing 21, As a result, the ground pressure acting on the casing 21 can be reduced, so that the frictional resistance can be further reduced and the casing 21 can be rotated more reliably and easily.
[0022]
Further, in the excavation tool 1 of the present embodiment, when the casing 21 is rotated in this way, a thick rotating jig 24 is attached to the outer periphery of the rear end portion of the casing 21 with which the tool body 2 is engaged. An inner peripheral end portion of the engagement pin 26 whose outer peripheral end portion is supported by the jig 24 is engaged with an engagement hole (engagement concave portion) 15 of the tool body 2 as an engagement convex portion. Therefore, for example, even if the thickness of the casing 21 is reduced in order to secure the clearance between the inner periphery of the casing 21 and the H-shaped steel pile S and to facilitate the insertion of the H-shaped steel pile S, the tool body 2 is engaged. When vibration or rotational force due to impact is applied to the casing 21 via the pin 26, a situation in which an excessive load acts on the casing 21 particularly around the through hole 25 and the casing 21 is damaged. Therefore, it is possible to rotate the casing 21 to a predetermined rotational position and align the direction of the H-shaped steel pile S more reliably.
[0023]
On the other hand, in the excavation method according to the present embodiment, a notch 23 is formed as a positioning portion in the casing top 22 attached to the tip of the casing 21, and the H-shaped steel pile S is attached to the casing 21 by being rotated to a predetermined rotational position. At the time of insertion, the edge E of the tip is inserted into the notches 23, so that the direction of the H-shaped steel piles S can be more easily adjusted to a certain direction. In the present embodiment, the height and width of the H-shaped section formed by the cross-section of the H-shaped steel pile S are made equal, and accordingly, the four edges E are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The notches 23 are also formed at equal intervals in the circumferential direction. However, if the cross-sectional shape of the H-shaped steel pile S to be inserted is different from this, the casing top 22 also has the notches 23. The position may be different as appropriate.
[0024]
In the excavation method according to the first embodiment, the case where the H-shaped steel pile S is further inserted and built in the casing 21 inserted into the drilling hole has been described. As in the second embodiment of the excavation method of the present invention described in (2), it is also possible to use when the casing 21 inserted into the drilling hole is extracted from the drilling hole. That is, in the excavation method according to the second embodiment, the casing 21 is inserted into the drilling hole while forming the drilling hole with the drilling tool 1, and then the rear end portion of the casing 21 as shown in FIG. The tool main body 2 is retracted until the engagement pin 26 is inserted into the engagement hole 15 and the tool main body 2 and the casing 21 are engaged. If necessary, the casing 21 is pulled out from the hole through the engaging pins 26 by further retreating the tool body 2 together with the hammer H while rotating the tool body 2 with an auger.
[0025]
However, according to the excavation method of the second embodiment, the casing 21 is vibrated from the tool body 2 through the engagement pins 26 by the hammer H, so that when the casing 21 is pulled up, The frictional resistance acting on the casing 21 by the tightening force due to pressure or the like can be reduced, and the casing 21 can be reliably and easily pulled out from the hole. In particular, if the casing 21 is rotated together with the tool body 2, the casing 21 can be pulled out with a smaller pulling force, and the excavation tool 1 can be expanded and contracted by the block 5 at the tip of the tool body 2. If so, the casing 21 can be pulled out with even less force. Therefore, according to such an excavation method, the excavator such as the hammer H for driving the excavation tool 1 used for forming the drilling hole and the excavator such as the hammer H can be provided without preparing a vibration device for vibrating the casing 21 in advance. The casing 21 can be pulled out by using it, and an economical and efficient operation can be achieved.
[0026]
When the H-shaped steel pile as in the first embodiment is not positioned and inserted into the casing 21 as in the excavation method of the second embodiment, the casing top 22 is Thus, the notches 23 may not be formed. Moreover, in the excavation tool 1 of the said embodiment, while forming the three engagement holes 15 ... as an engagement recessed part in the outer periphery of the front-end | tip part of the tool main body 2, three in accordance with this are formed in the rear-end part of the casing 21. The engagement pins 26... Are attached and the inner peripheral end portions thereof are used as engagement convex portions. The number and shape of the engagement concave portions and the engagement convex portions depend on the size of the tool body 2 and the casing 21. You may change suitably.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, in the excavation tool of the present invention, the engagement recess that can be engaged with and disengaged from the engagement projection protruding from the inner periphery of the rear end of the casing is formed on the outer periphery of the tool body. When the casing is rotated to a predetermined rotational position as in the excavation method of the present invention, or when the casing is pulled out from the drilling hole, the tool body is hit to vibrate the casing through the engaging irregularities. Therefore, the frictional resistance acting on the casing can be reduced, so that the casing can be reliably and easily rotated to a predetermined rotational position, or the casing can be pulled out from the hole without requiring a vibration device or the like. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an excavation tool 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a state in which the diameters of blocks 5 of the excavation tool 1 shown in FIG. 1 are expanded.
3 is a front view showing a state in which the diameter of the blocks 5 of the excavating tool 1 shown in FIG. 1 is reduced.
4 is a partially broken perspective view of a casing 21 and a casing top 22 relating to the excavation tool 1 shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment of an excavation method according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a state in which an H-shaped steel pile S is positioned on a casing top 22 in the embodiment shown in FIG.
FIG. 7 is a view showing a state in which a number of H-shaped steel piles S are built with their directions fixed in the embodiment shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 Drilling tools
2 Tool body
5 blocks
14 steps
15 Engagement hole (engagement recess)
21 Casing
22 Casing top
23 Notch (positioning part)
24 Rotating jig
26 Engagement pin (engagement projection)
O Center axis of tool body 2
T Direction of rotation of tool body 2 during excavation
H hammer
SH steel pile
E Edge of H-shaped steel pile S

Claims (6)

円筒状のケーシングに挿入されてこのケーシングの中心軸線方向に打撃されるとともに該軸線回りに回転される工具本体の外周に、上記ケーシングの後端部内周に突設される係合凸部に係脱可能とされる係合凹部が形成され、上記係合凸部は、上記ケーシングを貫通して取り付けられる係合ピンの内周端部であり、この係合ピンの外周端部は、上記ケーシングの外周に取り付けられる回転用治具に支持されていることを特徴とする掘削工具。The tool is inserted into a cylindrical casing and struck in the direction of the central axis of the casing, and is rotated around the axis, and is engaged with an engaging convex portion protruding from the inner periphery of the rear end of the casing. An engagement recess that can be detached is formed, and the engagement projection is an inner peripheral end of an engagement pin that is attached through the casing, and an outer peripheral end of the engagement pin is the casing. An excavation tool which is supported by a rotation jig attached to the outer periphery of the drill. 上記工具本体の先端部には、切刃を備えたブロックが、掘削時の工具本体の回転に伴い上記軸線からの外径が拡径可能に、かつこの掘削時の回転方向とは逆方向への工具本体の回転に伴い上記軸線からの外径が縮径可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の掘削工具。At the tip of the tool body, a block equipped with a cutting blade can expand the outer diameter from the axis along with the rotation of the tool body during excavation, and in a direction opposite to the rotation direction during excavation. The excavation tool according to claim 1 , wherein an outer diameter from the axis is provided so as to be reduced in diameter as the tool body rotates. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の掘削工具を用いた掘削工法であって、上記工具本体を上記軸線方向に打撃するとともに該軸線回りに回転させて削孔を形成しつつ、この削孔に上記ケーシングを挿入し、次いでケーシングを削孔に挿入したまま工具本体を該ケーシングの後端部まで後退させて、このケーシングの後端部内周に上記係合凸部を突設して上記係合凹部に係合させた後、再び工具本体を打撃するとともに回転させることにより、上記ケーシングを所定の回転位置に回転させることを特徴とする掘削工法。An excavation method using the excavation tool according to claim 1 or 2, wherein the tool body is struck in the axial direction and rotated around the axis to form a hole. The casing is inserted into the drilling hole, and then the tool body is retracted to the rear end of the casing while the casing is inserted into the drilling hole. After being engaged with the engaging recess, the excavation method is characterized in that the casing is rotated to a predetermined rotational position by striking and rotating the tool body again. 上記ケーシングを所定の回転位置に回転させた後に、上記係合凸部を上記係合凹部から抜脱して上記工具本体をケーシングから抜き出し、次いで該ケーシングにＨ型鋼杭を挿入して上記削孔に建て込む請求項３に記載の掘削工法であって、上記ケーシングの先端部内周に、上記Ｈ型鋼杭の縁部に係合して該Ｈ型鋼杭の上記軸線回りの回転位置を位置決めする位置決め部を設けることを特徴とする掘削工法。After rotating the casing to a predetermined rotational position, the engagement convex portion is removed from the engagement concave portion, the tool body is extracted from the casing, and then an H-shaped steel pile is inserted into the casing to form the hole. The excavation method according to claim 3 , wherein the positioning portion is configured to engage with an edge of the H-shaped steel pile on an inner periphery of a tip portion of the casing to position a rotational position around the axis of the H-shaped steel pile. Excavation method characterized by providing. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の掘削工具を用いた掘削工法であって、上記工具本体を上記軸線方向に打撃するとともに該軸線回りに回転させて削孔を形成しつつ、この削孔に上記ケーシングを挿入し、次いでケーシングを削孔に挿入したまま工具本体を該ケーシングの後端部まで後退させ、このケーシングの後端部内周に上記係合凸部を突設して上記係合凹部に係合させた後、再び工具本体を打撃しながらさらに後退させることにより、上記ケーシングを削孔から抜き出すことを特徴とする掘削工法。An excavation method using the excavation tool according to claim 1 or 2, wherein the tool body is struck in the axial direction and rotated around the axis to form a hole. The casing is inserted into the drilling hole, and then the tool body is retracted to the rear end of the casing while the casing is inserted into the drilling hole. An excavation method characterized by extracting the casing from the drilling hole by further retracting the tool body while striking the tool body again after engaging with the engaging recess. 上記工具本体を打撃するとともに回転させながら、さらに後退させることにより、上記ケーシングを削孔から抜き出すことを特徴とする請求項５に記載の掘削工法。The excavation method according to claim 5 , wherein the casing is extracted from the drilling hole by further retreating the tool body while striking and rotating the tool body.

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