JP3952266B2

JP3952266B2 - Double pipe drilling tools

Info

Publication number: JP3952266B2
Application number: JP2001370619A
Authority: JP
Inventors: 安田力夫; 草野勝広; 齊藤博之
Original assignee: 株式会社ティーエフティー
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: JP2003172088A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重管式掘削工具に関し、特にパイプルーフ工法や長尺先受工法などにより土留めを行う際に鋼管を設置する二重管式掘削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削等において、切羽前方および上方の脆弱地山の崩落を防止するため土留め工法の一例である長尺先受工法またはパイプルーフ工法の実施が知られている。
これらの工法では、切羽前方の脆弱地山の斜上方に向けて複数の孔を開設し、各孔内へ表面に多孔を形成した注入パイプ等の鋼管を夫々挿入し、鋼管内に固化剤を注入することにより、鋼管表面に形成した多孔より周囲の地山に固化剤を浸透させて掘削予定の脆弱地山の補強を施すもので、短く分割した鋼管を連結しながら所定深度まで配置している。
地中に鋼管を配置する方法としては、図８に示すような、地盤、岩盤等を穿孔するための公知の二重管式掘削工具が用いられる。
この工具は、地中に配置する外管ａの先端にトップジョイントｂを介してリングビットｃを装着し、外管ａ内に配置した内管ｄの先端にインナービットｅを装着し、内管ｄの回転力と打撃力とをインナービットｅ及びリングビットｃに伝達して掘削を行うよう構成されている。
所定の深度まで掘削した後は、内管ｄをインナービットｅごと引抜き、リングビットｃ、トップジョイントｂ、外管ｄは地中に残置される。
ここで内管ｄの打撃力は、インナービットｅの打撃部材ｅ１の打撃面ｅ２が、トップジョイントｂの受撃面ｂ１を打撃することによって外管ａに伝達される。
この打撃力により後方に連続する外管ａの地中への推進力が発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法には次のような問題があった。
＜イ＞インナービットとリングビットとの係合面が段差による凹凸係合であるため、打撃面積が小さいとともに、係合面が打撃力によって磨耗しやすく、インナービットの打撃力や回転力がリングビットに伝達しなくなるおそれがある。
＜ロ＞掘削工具は、インナービットｅの外周から外方へ突出する打撃部材ｅ１を内蔵しているため、工具径が大きくなる構造である。
したがって、小径の鋼管を外管として使用できないなど用途が制限される。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、インナービットの打撃力や回転力をリングビットに確実に伝達するようにした二重管式掘削工具を提供することを目的とする。
また、本発明は、コンパクト化した二重管式掘削工具を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の二重管式掘削工具は、内外二重管の先端に掘削手段を設け、内管の回転力と打撃力により掘削を行うとともに、内管の打撃力を外管側に伝達できるよう構成した二重管式掘削工具において、
前記内管の先端部に取り付けられ、該内管の回転力と打撃力が伝わるインナービットと、
前記インナービットの外周面に設けたインナー部係合面と、前記インナービットの外周面に環装し、前記インナー部係合面と係合して供回りするリング部係合面と、を有するリングビットと、
後方に前記外管が接続され、前記インナービットが挿通しているトップジョイントと、
前記リングビットと前記トップジョイントとの間に介在する係止部と、からなり、
前記係止部が、前記リングビットの内周面の後方寄りに形成された雌ねじと、該雌ねじの前方に形成された径大部と、前記トップジョイントの外周面の前方寄りに形成された雄ねじと、該雄ねじの後方に形成された径小部と、から形成され、
前記雄ねじと前記雌ねじとを螺合した後に、前記雄ねじが前記径大部に侵入し、前記雌ねじが前記径小部に侵入した状態で、前記リングビットによって前記トップジョイントを介して前記外管を牽引するようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の二重管式掘削工具は、前記インナー部係合面とリング部係合面は、互いに面接触するテーパ面に形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記インナービットの外周面の後端部に雄ねじが形成されると共に、前記外管の内周面の先端部に前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成され、
前記雄ねじと前記雌ねじとが螺合した際に形成される嵌合隙間に、弾性材が挿入されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜イ＞二重管式掘削工具
図１に示すように二重管式掘削工具１は、外管４０と内管５０の先端に掘削手段２を設けて構成され、掘削手段２で地盤に孔を掘削しながら、この孔に外管４０を挿入していくものである。
内管５０は、回転力と打撃力を掘削手段２に伝達するためのものである。
掘削手段２は、内管５０の先端部に取り付けられたインナービット３０と、このインナービット３０の外周面に環装するとともに係合するリングビット１０とからなる。
内管５０の回転力と打撃力がインナービット３０に伝わり、またインナービット３０からリングビット１０にも回転力と打撃力が伝わる。
リングビット１０に伝わった打撃力が、トップジョイント２０を介して外管４０に伝達し、外管４０に推進力を与える。
【００１２】
＜ロ＞トップジョイント
トップジョイント２０は、外管４０とほぼ同径の管体であり、その一端(後方)に外管４０を溶接７などで接続する。
また、トップジョイント２０の他端(前方)に、リングビット１０と係止する係止部４を設ける。
係止部４は、リングビット１０に伝わった打撃力をトップジョイント２０へ伝達するためのものである。
【００１３】
係止部４は、例えばトップジョイント２０の外周面に係止面２１を突設するとともに、リングビット１０の内周面に係止面１３を突設し、夫々の係止面２１、１３にねじ２２、１４を切り、ねじ２２、１４の螺合が外れ、互いに対向する夫々のねじ端面２３、１５を当接させることで構成する。
トップジョイント２０の係止面２１、リングビット１０の係止面１３にねじ２２、１４を形成する場合、先ず夫々の外周面、内周面をねじ２２、１４の谷より深く切り落としておく（図５(ａ)参照）。
切り落としたところにねじ２２、１４を形成するので、ねじ端面２３、１５は細く狭まったねじ山となり、打撃力によってねじ端面２３、１５のねじ山が潰れた状態となる(図５(ｂ)参照)。
ねじ端面２３、１５が潰れることによって、ねじ２２、１４は螺合することがないので、リングビット１０とトップジョイント２０が外れる心配がない利点がある。
この係止部４によりトップジョイント２０には、リングビット１０からの打撃力は伝達するが、回転力は伝達しない。
このため、リングビット１０のねじ端面１５は打撃面を形成し、トップジョイント２０のねじ端面２３は受撃面を形成する。
なお、トップジョイント２０の内径部にはインナービット３０が挿通している。
【００１４】
＜ハ＞リングビット
リングビット１０は、先端に掘削ビット１７を付設し、後端に前記した係止部４によってトップジョイント２０の先端と係止する。
リングビット１０をトップジョイント２０に嵌装した嵌装状態では、ねじ１４、２２の螺合が外れ、間隙部４ａが発生するため、リングビット１０の軸方向のスライドが可能となり、リングビット１０がトップジョイント２０に対して打撃力を効果的に伝達することができる。
また、リングビット１０の内周面には、後述するインナービット３０の外周面と係合して供回りするためのリング部係合面１１を設ける。
【００１５】
＜ニ＞インナービット
インナービット３０は、先端面に複数の掘削ビット３６を付設し、他端側に雌ねじ部３３を形成するとともに、これと連通する給水路３４を先端面に開口する。
雌ねじ部３３には、内管５０の先端に設けた雄ねじ部５１が螺合して、インナービット３０が内管５０の先端に取り付けられる。
内管５０の給水路５２とインナービット３０の給水路３４とが連通し、これらの給水路５２、３４を介して掘削水が供給される。
インナービット３０の外周面には、前記リングビット１０のリング部係合面１１と係合するインナー部係合面３１を突設し、インナービット３０の回転力と打撃力がリングビット１０に伝達する。
【００１６】
＜ホ＞係合面
インナービット３０のインナー部係合面３１は、インナービット３０の外周面から突出する三つのテーパ面からなる(図２、図３参照)。
図２、図３から分かるようにインナー部係合面３１の側面の一方(インナービット３０の回転方向)を円弧で削り取ってインナー部係合側面３２を形成する。
リングビット１０のリング部係合面１１は、リングビット１０の内周面に設けた三つのテーパ面である。
リング部係合面１１の側面の一方は、インナービット３０のインナー部係合側面３２と係合するリング部係合側面１２を形成する。
インナービット３０にリングビット１０を環装することによって係合面１１、３１、係合側面１２、３２が係合した係合部５を構成する。
係合面１１、３１の係合で、インナービット３０の打撃力がリングビット１０に伝わる。
係合側面１２、３２の係合で、インナービット３０の回転力がリングビット１０に伝わる。
係合面１１、３１をテーパ面に形成することによって、係合面積が大きくなり、インナービット３０の打撃力が確実にリングビット１０に伝達される。
【００１７】
＜ヘ＞外管
外管４０は、地中に打設する鋼管や塩化ビニル管等の管体であり、細長く筒状に形成したものである。
外管４０は、例えば長さを３メートル程度、外径を８０ミリメートル程度に形成し、トンネル掘削時の切羽前方や上方の脆弱地山の崩落を防止する支保材の一部を構成したり、地下水等の水抜き管の一部を構成したりする。
なお、外管４０の大きさは、設計事項であり、使用目的に応じて適宜選択することができる。
また、外管４０を地下水等の水抜き管に使用する場合や、外管４０内よりセメントミルク、薬液、モルタル等を地山に注入する場合等は、外管４０は、その外周面に孔をあけた有孔管とする。
図１に示す実施例では、外管４０とトップジョイント２０とを溶接７によって接続している。
【００１８】
外管４０とトップジョイント２０との接続部を図６に示すように弾性材６を介在したねじ結合でもよい。
即ち、接続部３をトップジョイント２０の外周面に設けた雄ねじ部２４と、この雄ねじ部２４に螺合する外管４０の雌ねじ部４１と、これらねじ部２４、４１の嵌合隙間に介在する弾性材６とで構成する。
ねじ部２４、４１は、螺合したときにほぼ一山程度の嵌合隙間を有し、この嵌合隙間にウレタンゴム、天然ゴムなどからなる弾性材５をコイル状に巻き込んで挿入する。
リングビット１０に伝わった打撃力がトップジョイント２０を介して接続部３に伝達されると、トップジョイント２０の雄ねじ部２４が外管４０の雌ねじ部４１に打撃力を伝達するが、これらねじ部２４、４１の嵌合隙間全体に弾性材６をコイル状に巻き込んで挿入しているので、弾性材６が緩衝部材となってねじ部２４、４１が損壊することなく、打撃力を減衰した軸方向力を外管４０に伝達する効果がある。
なお、外管４０の外周面に雄ねじ部を設け、この雄ねじ部に螺合する雌ねじ部をトップジョイント２０に設け、これら雄ねじ部と雌ねじ部の嵌合隙間に弾性材６をコイル状に巻き込んで挿入して接続部３を構成してもよい。
また、弾性材６による打撃力の緩衝能力は、外管４０を地中へ推進させるのに必要な打撃力を確保できる程度に設定する。
【００１９】
このように二重管式掘削工具１は構成されているため、内管５０の回転力及び打撃力は、インナービット３０を介してリングビット１０に伝達されるとともに、打撃力のみがリングビット１０の打撃面(ねじ端面１５)からトップジョイント２０の受撃面(ねじ端面２３)、トップジョイント２０と外管４０との接続部３を介して外管４０に伝達される。
なお、掘削土砂は、インナービット３０の先端面からトップジョイント２０の内部空間、内管５０と外管４０との間の空隙部を連通して形成される排泥路８により搬送され、外管４０の後端部から排出される。
【００２０】
【作用】
次に、本実施の二重管式掘削工具により外管を地中に挿入していく場合について説明する。
【００２１】
＜イ＞外管のセット
外管４０を接続したトップジョイント２０のねじ２２にリングビット１０のねじ１４をねじ込んで、装着する。
なお、トップジョイント２０とリングビット１０は、前記したようにねじ２２、１４の螺合を外して、係止部４（ねじ端面２３、１５）を形成し、トップジョイント２０にリングビット１０からの打撃力は伝達するが、回転力は伝達しないようにして装着する。
【００２２】
＜ロ＞外管の挿入
掘削は内管５０の回転力と打撃力によりインナービット３０及びリングビット１０で行う。
インナービット３０の打撃力は、前記したように係合面１１、３１の係合により、リングビット１０に伝わる。
インナービット３０の回転力は、係合側面１２、３２の係合により、リングビット１０に伝わる。
リングビット１０に伝達された打撃力は、トップジョイント２０に伝達され、その後方に連続する外管４０を地中へ挿入する推進力が発生する。
地下水等の水抜き管に使用する場合のように複数の外管４０を接続しながら地中深く挿入する場合は、外管４０の両端に接続用のねじ等を形成しておく。
外管４０の全長が挿入される前に、この外管４０の後端に次に挿入する外管４０を接続する。
このようにして外管４０、４０同士を接続しながら所定の深度まで掘削し、長く連続した外管４０、４０を地中に配置する。
本発明によれば、インナービット３０とリングビット１０とが、テーパ面からなる係合面１１、３１、係合側面１２、３２で係合しているため、係合面積が大きくなり、インナービット３０の打撃力、回転力を確実にリングビット１０に伝達することができる。
このように本発明は、打撃面積の大きいテーパ係合のため、リングビット１０の打撃力が大きく、リングビット１０によって外管４０を牽引していくことができる。
従来のようにインナービットの外周から突出する打撃部材がないため、工具１の内径部を占める部分が多くなり、工具１をコンパクトに構成したり、回転力及び打撃力を伝達する係合部５を大きくとったりすることができる。
また、小径の鋼管などを外管として使用できるので、用途が広がる。
【００２３】
【発明の実施の形態２】
外管４０の先端(リングビット１０側)に係止面４３を形成し、リングビット１０の係止面１３と係止するようにしてもよい(図７参照)。
前記したトップジョイント１０の場合と同様に、外管４０の係止面４３にねじ４４を切り、ねじ端面４５を形成する。
ねじ４４にリングビット１０のねじ１４を螺合し、これらねじ４４、１４の螺合が外れ、互いに対向する夫々のねじ端面４５、１５を当接させることで係止部４を構成する。
この係止部４により外管４０には、リングビット１０からの打撃力は伝達するが、回転力は伝達しない。
このため、リングビット１０のねじ端面１５は打撃面を形成し、外管４０のねじ端面４５は受撃面を形成する。
本例の場合は、トップジョイント２０を省略できるので、コストを低減することができる。
また、本例の場合は、リングビット１０が直接外管４０を牽引するため、効果的に外管を地中に挿入することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は以上のようになるため、つぎのような効果を得ることができる。
＜イ＞インナービットとリングビットとが、テーパ面からなる係合面、係合側面で係合しているため、係合面積が大きくなり、インナービットの打撃力、回転力を確実にリングビットに伝達することができる。
＜ロ＞打撃面積の大きいテーパ係合のため、リングビットの打撃力が大きく、リングビットによって外管を牽引していくことができる。
＜ハ＞従来のようにインナービットの外周から突出する打撃部材がないため、二重管式掘削工具の内径部を占める部分が多くなり、二重管式掘削工具をコンパクトに構成したり、回転力及び打撃力を伝達する係合部を大きくとったりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の二重管掘削工具の断面図
【図２】インナービットの正面図
【図３】インナービットの側面図
【図４】リングビットの断面図
【図５】係止部の説明図
【図６】他の実施例を示す断面図
【図７】他の実施例を示す断面図
【図８】従来技術の説明図
【符号の説明】
１・・・・二重管式掘削工具
２・・・・掘削手段
３・・・・接続部
４・・・・係止部
５・・・・係合部
７・・・・溶接
１０・・・リングビット
１１・・・リング部係合面
１２・・・リング部係合側面
１３・・・係止面
２０・・・トップジョイント
２１・・・係止面
３０・・・インナービット
３１・・・インナー部係合面
３２・・・インナー部係合側面
４０・・・外管
４１・・・雌ねじ
５０・・・内管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a double-pipe excavation tool, and more particularly, to a double-pipe excavation tool for installing a steel pipe when earth retaining is performed by a pipe roof construction method or a long tip receiving method.
[0002]
[Prior art]
In tunnel excavation and the like, it is known to implement a long tip receiving method or a pipe roof method, which is an example of a soil retaining method, in order to prevent collapse of a weak ground in front and above the face.
In these methods, a plurality of holes are opened toward the diagonally upper part of the weak ground in front of the face, and a steel pipe such as an injection pipe with a porous surface is inserted into each hole, and a solidifying agent is placed in the steel pipe. By injecting, the solidification agent is infiltrated into the surrounding ground from the porosity formed on the surface of the steel pipe to reinforce the weak ground planned to be excavated. Yes.
As a method for arranging the steel pipes in the ground, a known double-pipe excavation tool for drilling the ground, bedrock or the like as shown in FIG. 8 is used.
This tool has a ring bit c attached to the tip of an outer tube a arranged in the ground via a top joint b, an inner bit e attached to the tip of an inner tube d arranged in the outer tube a, Excavation is performed by transmitting the rotational force and striking force of d to the inner bit e and the ring bit c.
After excavating to a predetermined depth, the inner pipe d is pulled out together with the inner bit e, and the ring bit c, the top joint b, and the outer pipe d are left in the ground.
Here, the striking force of the inner tube d is transmitted to the outer tube a by the striking surface e2 of the striking member e1 of the inner bit e striking the receiving surface b1 of the top joint b.
Due to this striking force, a propulsive force to the ground of the outer tube a continuous rearward is generated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method has the following problems.
<A> Since the engagement surface of the inner bit and the ring bit is uneven engagement due to a level difference, the striking area is small and the engagement surface is easily worn by the striking force, and the striking force and rotational force of the inner bit is a ring. May not be transmitted to the bit.
<B> Since the excavating tool incorporates a striking member e1 that protrudes outward from the outer periphery of the inner bit e, the tool diameter is increased.
Therefore, the use is limited such that a small diameter steel pipe cannot be used as an outer pipe.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a double-pipe excavation tool that reliably transmits the striking force and rotational force of the inner bit to the ring bit. To do.
Another object of the present invention is to provide a compact double-pipe excavation tool.
The present invention is intended to achieve at least one of the above objects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the double-pipe excavation tool of the present invention is provided with a drilling means at the tip of the inner and outer double pipes to perform excavation by the rotational force and impact force of the inner pipe, In a double-pipe excavation tool configured to transmit force to the outer pipe side ,
An inner bit that is attached to the tip of the inner tube and transmits the rotational force and striking force of the inner tube ;
Having an inner portion engaging surface provided on the outer peripheral surface of the inner bit, and mounted around the outer peripheral surface of the inner bit, and a ring portion engaging surface for rotating together engaged with the inner portion engaging surface With a ring bit ,
A top joint through which the outer pipe is connected and the inner bit is inserted;
A locking portion interposed between the ring bit and the top joint ,
The locking portion has a female screw formed near the rear of the inner peripheral surface of the ring bit, a large diameter portion formed in front of the female screw, and a male screw formed near the front of the outer peripheral surface of the top joint. And a small-diameter portion formed behind the male screw,
After the male screw and the female screw are screwed together, the outer pipe is inserted through the top joint by the ring bit with the male screw entering the large diameter portion and the female screw entering the small diameter portion. It is characterized by being towed.
[0006]
Further, the double-pipe excavation tool of the present invention is characterized in that the inner portion engaging surface and the ring portion engaging surface are formed as tapered surfaces that are in surface contact with each other.
[0007]
Further , a male screw is formed at the rear end portion of the outer peripheral surface of the inner bit, and a female screw that is screwed to the male screw is formed at the tip portion of the inner peripheral surface of the outer tube,
An elastic material is inserted into a fitting gap formed when the male screw and the female screw are screwed together .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
<A> Double-pipe excavation tool As shown in FIG. 1, the double-pipe excavation tool 1 is constructed by providing excavation means 2 at the tips of the outer pipe 40 and the inner pipe 50, and the excavation means 2 provides a hole in the ground. The outer tube 40 is inserted into this hole while excavating the pipe.
The inner pipe 50 is for transmitting rotational force and striking force to the excavating means 2.
The excavating means 2 includes an inner bit 30 attached to the distal end portion of the inner pipe 50 and a ring bit 10 that is attached to and engaged with the outer peripheral surface of the inner bit 30.
The rotational force and striking force of the inner pipe 50 are transmitted to the inner bit 30, and the rotational force and striking force are also transmitted from the inner bit 30 to the ring bit 10.
The striking force transmitted to the ring bit 10 is transmitted to the outer tube 40 through the top joint 20 and gives a propulsive force to the outer tube 40.
[0012]
<B> Top Joint The top joint 20 is a pipe body having substantially the same diameter as the outer pipe 40, and the outer pipe 40 is connected to one end (rear side) by welding 7 or the like.
Further, a locking portion 4 that locks with the ring bit 10 is provided at the other end (front) of the top joint 20.
The locking portion 4 is for transmitting the striking force transmitted to the ring bit 10 to the top joint 20.
[0013]
For example, the locking portion 4 has a locking surface 21 protruding from the outer peripheral surface of the top joint 20, and a locking surface 13 protruding from the inner peripheral surface of the ring bit 10. The screws 22 and 14 are cut, the screws 22 and 14 are unscrewed, and the screw end surfaces 23 and 15 facing each other are brought into contact with each other.
When the screws 22 and 14 are formed on the locking surface 21 of the top joint 20 and the locking surface 13 of the ring bit 10, first the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are cut deeper than the valleys of the screws 22 and 14 (see FIG. 5 (a)).
Since the screws 22 and 14 are formed at the cut-off portions, the screw end surfaces 23 and 15 become narrow and narrow threads, and the threads of the screw end surfaces 23 and 15 are crushed by the impact force (see FIG. 5B). ).
Since the screw end faces 23 and 15 are crushed, the screws 22 and 14 are not screwed together, so there is an advantage that the ring bit 10 and the top joint 20 are not likely to come off.
Although the hitting force from the ring bit 10 is transmitted to the top joint 20 by the engaging portion 4, the rotational force is not transmitted.
For this reason, the screw end surface 15 of the ring bit 10 forms an impact surface, and the screw end surface 23 of the top joint 20 forms an impact surface.
An inner bit 30 is inserted through the inner diameter portion of the top joint 20.
[0014]
<Ha> Ring Bit The ring bit 10 is provided with the excavation bit 17 at the tip, and is locked to the tip of the top joint 20 by the locking portion 4 described above at the rear end.
When the ring bit 10 is fitted to the top joint 20, the screws 14 and 22 are disengaged and the gap 4 a is generated, so that the ring bit 10 can be slid in the axial direction. The striking force can be effectively transmitted to the top joint 20.
Moreover, the ring part engaging surface 11 for engaging with the outer peripheral surface of the inner bit 30 mentioned later and rotating is provided in the inner peripheral surface of the ring bit 10.
[0015]
<D> Inner Bit The inner bit 30 is provided with a plurality of excavation bits 36 on the front end surface, and has a female threaded portion 33 on the other end side, and opens a water supply passage 34 communicating therewith on the front end surface.
A male screw portion 51 provided at the tip of the inner tube 50 is screwed into the female screw portion 33, and the inner bit 30 is attached to the tip of the inner tube 50.
The water supply path 52 of the inner pipe 50 and the water supply path 34 of the inner bit 30 communicate with each other, and drilling water is supplied through these water supply paths 52 and 34.
An inner portion engaging surface 31 that engages with the ring portion engaging surface 11 of the ring bit 10 protrudes from the outer peripheral surface of the inner bit 30, and the rotational force and striking force of the inner bit 30 are transmitted to the ring bit 10. To do.
[0016]
<E> Engagement surface The inner portion engagement surface 31 of the inner bit 30 includes three tapered surfaces protruding from the outer peripheral surface of the inner bit 30 (see FIGS. 2 and 3).
As can be seen from FIGS. 2 and 3, one of the side surfaces of the inner portion engaging surface 31 (the rotation direction of the inner bit 30) is scraped off by an arc to form the inner portion engaging side surface 32.
The ring portion engaging surface 11 of the ring bit 10 is three tapered surfaces provided on the inner peripheral surface of the ring bit 10.
One of the side surfaces of the ring portion engaging surface 11 forms a ring portion engaging side surface 12 that engages with the inner portion engaging side surface 32 of the inner bit 30.
By engaging the ring bit 10 around the inner bit 30, the engaging portion 5 in which the engaging surfaces 11 and 31 and the engaging side surfaces 12 and 32 are engaged is formed.
The striking force of the inner bit 30 is transmitted to the ring bit 10 by the engagement of the engaging surfaces 11 and 31.
The rotational force of the inner bit 30 is transmitted to the ring bit 10 by the engagement of the engagement side surfaces 12 and 32.
By forming the engagement surfaces 11 and 31 into tapered surfaces, the engagement area is increased, and the striking force of the inner bit 30 is reliably transmitted to the ring bit 10.
[0017]
<F> Outer tube The outer tube 40 is a tubular body such as a steel tube or a vinyl chloride tube that is placed in the ground, and is formed into an elongated cylindrical shape.
The outer pipe 40 is formed, for example, to have a length of about 3 meters and an outer diameter of about 80 mm, and constitutes a part of a support material that prevents collapse of the weak ground in front of or above the face during tunnel excavation, A part of drain pipe such as ground water is constructed.
The size of the outer tube 40 is a matter of design and can be appropriately selected according to the purpose of use.
Further, when the outer pipe 40 is used as a drain pipe such as ground water, or when cement milk, a chemical solution, mortar or the like is injected into the ground from the outer pipe 40, the outer pipe 40 has a hole on its outer peripheral surface. Use a perforated tube with a hole.
In the embodiment shown in FIG. 1, the outer tube 40 and the top joint 20 are connected by welding 7.
[0018]
The connecting portion between the outer tube 40 and the top joint 20 may be screwed with an elastic material 6 interposed as shown in FIG.
That is, the male screw part 24 provided on the outer peripheral surface of the top joint 20 with the connection part 3, the female screw part 41 of the outer tube 40 screwed to the male screw part 24, and the fitting gap between these screw parts 24, 41 are interposed. The elastic material 6 is used.
The screw portions 24 and 41 have a fitting gap of approximately one mountain when screwed together, and the elastic material 5 made of urethane rubber, natural rubber or the like is wound into the fitting gap and inserted into the coil gap.
When the striking force transmitted to the ring bit 10 is transmitted to the connecting portion 3 via the top joint 20, the male screw portion 24 of the top joint 20 transmits the striking force to the female screw portion 41 of the outer tube 40. Since the elastic material 6 is coiled and inserted into the entire fitting gap between 24 and 41, the elastic material 6 serves as a buffer member, and the screw portions 24 and 41 are not damaged, and the shaft that attenuates the impact force There is an effect of transmitting the directional force to the outer tube 40.
A male screw portion is provided on the outer peripheral surface of the outer tube 40, a female screw portion that is screwed to the male screw portion is provided in the top joint 20, and the elastic material 6 is wound in a coil shape into a fitting gap between the male screw portion and the female screw portion. The connecting portion 3 may be configured by insertion.
Further, the shock absorbing capacity of the elastic material 6 is set to such an extent that a striking force necessary for propelling the outer tube 40 into the ground can be secured.
[0019]
Since the double-pipe excavation tool 1 is thus configured, the rotational force and the striking force of the inner pipe 50 are transmitted to the ring bit 10 via the inner bit 30 and only the striking force is transmitted to the ring bit 10. Is transmitted to the outer tube 40 through the receiving surface (screw end surface 23) of the top joint 20 and the connecting portion 3 between the top joint 20 and the outer tube 40.
The excavated earth and sand is conveyed by the mud passage 8 formed by communicating the inner space of the top joint 20 from the front end surface of the inner bit 30 and the gap between the inner pipe 50 and the outer pipe 40, and the outer pipe. 40 is discharged from the rear end.
[0020]
[Action]
Next, a case where the outer pipe is inserted into the ground by the double pipe excavation tool of the present embodiment will be described.
[0021]
<A> Set of outer pipe The screw 14 of the ring bit 10 is screwed into the screw 22 of the top joint 20 to which the outer pipe 40 is connected.
As described above, the top joint 20 and the ring bit 10 are unscrewed from the screws 22 and 14 to form the locking portions 4 (screw end surfaces 23 and 15). It is mounted so that the impact force is transmitted but the rotational force is not transmitted.
[0022]
<B> The outer pipe is inserted and excavated by the inner bit 30 and the ring bit 10 by the rotational force and striking force of the inner pipe 50.
The striking force of the inner bit 30 is transmitted to the ring bit 10 by the engagement of the engagement surfaces 11 and 31 as described above.
The rotational force of the inner bit 30 is transmitted to the ring bit 10 by the engagement of the engagement side surfaces 12 and 32.
The striking force transmitted to the ring bit 10 is transmitted to the top joint 20, and a propulsive force is generated to insert the continuous outer tube 40 into the ground behind the top joint 20.
When a plurality of outer pipes 40 are connected and inserted deeply into the ground as in the case of use for drain pipes such as groundwater, connecting screws or the like are formed at both ends of the outer pipe 40.
Before the entire length of the outer tube 40 is inserted, the outer tube 40 to be inserted next is connected to the rear end of the outer tube 40.
In this way, the outer pipes 40, 40 are connected to each other and excavated to a predetermined depth, and the long and continuous outer pipes 40, 40 are arranged in the ground.
According to the present invention, since the inner bit 30 and the ring bit 10 are engaged by the engagement surfaces 11 and 31 and the engagement side surfaces 12 and 32 each having a tapered surface, the engagement area is increased, and the inner bit is increased. 30 striking force and rotational force can be reliably transmitted to the ring bit 10.
As described above, according to the present invention, because the taper engagement has a large striking area, the striking force of the ring bit 10 is large, and the outer tube 40 can be pulled by the ring bit 10.
Since there is no striking member that projects from the outer periphery of the inner bit as in the prior art, the portion that occupies the inner diameter portion of the tool 1 increases, and the engaging portion 5 that configures the tool 1 compactly or transmits rotational force and striking force. Can be greatly increased.
Moreover, since a small diameter steel pipe etc. can be used as an outer pipe, a use expands.
[0023]
Second Embodiment of the Invention
A locking surface 43 may be formed at the distal end (ring bit 10 side) of the outer tube 40 and locked with the locking surface 13 of the ring bit 10 (see FIG. 7).
As in the case of the top joint 10 described above, a screw 44 is cut on the locking surface 43 of the outer tube 40 to form a screw end surface 45.
The screw 14 of the ring bit 10 is screwed onto the screw 44, the screws 44, 14 are unscrewed, and the screw end surfaces 45, 15 that are opposed to each other are brought into contact with each other, whereby the locking portion 4 is configured.
Although the striking force from the ring bit 10 is transmitted to the outer tube 40 by the locking portion 4, the rotational force is not transmitted.
For this reason, the screw end surface 15 of the ring bit 10 forms an impact surface, and the screw end surface 45 of the outer tube 40 forms an impact surface.
In the case of this example, since the top joint 20 can be omitted, the cost can be reduced.
In the case of this example, since the ring bit 10 directly pulls the outer tube 40, the outer tube can be effectively inserted into the ground.
[0024]
【The invention's effect】
Since the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
<A> Since the inner bit and the ring bit are engaged by the engagement surface and the engagement side surface formed of a tapered surface, the engagement area is increased, and the impact force and rotational force of the inner bit are reliably ensured. Can be communicated to.
<B> Due to the taper engagement with a large striking area, the striking force of the ring bit is large, and the outer pipe can be pulled by the ring bit.
<C> Since there is no striking member that protrudes from the outer periphery of the inner bit as in the conventional case, the portion that occupies the inner diameter of the double-pipe type drilling tool increases, and the double-pipe type drilling tool can be configured compactly or rotated. The engaging portion for transmitting the force and the striking force can be made large.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of a double-pipe excavation tool according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of an inner bit. FIG. 3 is a side view of an inner bit. FIG. 4 is a cross-sectional view of a ring bit. FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment. FIG. 8 is an explanatory view of the prior art.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .... Double pipe type excavation tool 2 .... Drilling means 3 ... Connection part 4 ... Locking part 5 ... Engagement part 7 ... Welding 10 ... -Ring bit 11 ... Ring part engaging surface 12 ... Ring part engaging side surface 13 ... Locking surface 20 ... Top joint 21 ... Locking surface 30 ... Inner bit 31 ... Inner part engaging surface 32 ... Inner part engaging side surface 40 ... Outer tube 41 ... Female thread 50 ... Inner tube

Claims

内外二重管の先端に掘削手段を設け、内管の回転力と打撃力により掘削を行うとともに、内管の打撃力を外管側に伝達できるよう構成した二重管式掘削工具において、
前記内管の先端部に取り付けられ、該内管の回転力と打撃力が伝わるインナービットと、
前記インナービットの外周面に設けたインナー部係合面と、前記インナービットの外周面に環装し、前記インナー部係合面と係合して供回りするリング部係合面と、を有するリングビットと、
後方に前記外管が接続され、前記インナービットが挿通しているトップジョイントと、
前記リングビットと前記トップジョイントとの間に介在する係止部と、からなり、
前記係止部が、前記リングビットの内周面の後方寄りに形成された雌ねじと、該雌ねじの前方に形成された径大部と、前記トップジョイントの外周面の前方寄りに形成された雄ねじと、該雄ねじの後方に形成された径小部と、から形成され、
前記雄ねじと前記雌ねじとを螺合した後に、前記雄ねじが前記径大部に侵入し、前記雌ねじが前記径小部に侵入した状態で、前記リングビットによって前記トップジョイントを介して前記外管を牽引するようにしたことを特徴とする、二重管式掘削工具。Drilling means at the distal end of the inner and outer double pipe provided, performs drilling by rotation force and striking force of the inner tube, the double-pipe drilling tool configured to be able to transmit the striking force of the inner tube to the outer tube side,
An inner bit that is attached to the tip of the inner tube and transmits the rotational force and striking force of the inner tube ;
Having an inner portion engaging surface provided on the outer peripheral surface of the inner bit, and mounted around the outer peripheral surface of the inner bit, and a ring portion engaging surface for rotating together engaged with the inner portion engaging surface With a ring bit ,
A top joint through which the outer pipe is connected and the inner bit is inserted;
A locking portion interposed between the ring bit and the top joint ,
The locking portion includes a female screw formed near the rear of the inner peripheral surface of the ring bit, a large diameter portion formed in front of the female screw, and a male screw formed near the front of the outer peripheral surface of the top joint. And a small-diameter portion formed behind the male screw,
After the male screw and the female screw are screwed together, the outer tube is inserted through the top joint by the ring bit with the male screw entering the large-diameter portion and the female screw entering the small-diameter portion. A double-pipe excavation tool characterized by being towed.

請求項１に記載する二重管式掘削工具において、前記インナー部係合面とリング部係合面は、互いに面接触するテーパ面に形成したことを特徴とする、二重管式掘削工具。 2. The double-pipe excavation tool according to claim 1, wherein the inner portion engagement surface and the ring portion engagement surface are formed as tapered surfaces that are in surface contact with each other.

前記インナービットの外周面の後端部に雄ねじが形成されると共に、前記外管の内周面の先端部に前記雄ねじに螺合する雌ねじが形成され、
前記雄ねじと前記雌ねじとが螺合した際に形成される嵌合隙間に、弾性材が挿入されていることを特徴とする、請求項１または２記載の二重管式掘削工具。 A male screw is formed at the rear end portion of the outer peripheral surface of the inner bit, and a female screw that is screwed to the male screw is formed at the tip portion of the inner peripheral surface of the outer tube,
The double-pipe excavation tool according to claim 1 or 2, wherein an elastic material is inserted into a fitting gap formed when the male screw and the female screw are screwed together .