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JP4887857B2 - Drilling tools and drilling methods - Google Patents

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JP4887857B2
JP4887857B2 JP2006082425A JP2006082425A JP4887857B2 JP 4887857 B2 JP4887857 B2 JP 4887857B2 JP 2006082425 A JP2006082425 A JP 2006082425A JP 2006082425 A JP2006082425 A JP 2006082425A JP 4887857 B2 JP4887857 B2 JP 4887857B2
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Abstract

There are provided a drilling tool and a drilling method, the drilling tool including a ring bit 4 inserted into a tip portion of a casing pipe (1) to be rotatable around an axis line, and latched in a tip side in the direction of an axis line (O) by a latching means (7) and mounted to be moved in the direction of the axis line (O); an inner bit (5) inserted into the casing pipe (1) to be contacted toward the tip side of the casing pipe (1) and the ring bit (4), the said inner bit being engaged around the axis line (O) by an engaging means with respect to the ring bit (4); and a pull-out mechanism which pulls out the ring bit (4) to the tip side with respect to the casing pipe (1) in the latching means (7).

Description

本発明は、ケーシングパイプの先端部にリングビットが取り付けられるとともに、このケーシングパイプ内に挿入されるインナーロッド等の打撃、回転、推力を伝える伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられた、いわゆる二重管式ビットの掘削工具、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。   In the present invention, a ring bit is attached to the tip of the casing pipe, and an inner bit is attached to the tip of a transmission member that transmits the impact, rotation, and thrust of the inner rod inserted into the casing pipe. The present invention relates to a double-pipe bit excavation tool and an excavation method using the excavation tool.

この種の二重管式ビットを有する掘削工具としては、例えば特許文献1に、ケーシングパイプ先端部のケーシングシューとリングビットの接続部分に、相対回転可能で且つ互いの抜けを防止する連結部が設けられたものが記載されている。また、特許文献2には、所望位置で外ビット(リングビット)を内ビット(インナービット)から抜き出すことによって、外ビットによる掘削と保護チューブ(ケーシングパイプ)の引き出しを止めて、その後、内ビットだけで掘削を続ける掘削工具および掘削工法が記載され、さらに特許文献3には、削孔ヘッドがリングロストビットとインナービットとから構成されて、リングロストビットに嵌合されたインナービットがケーシングシューの内部に挿入された掘削工具が記載されている。
特開平9−158656号公報 特表平10−510601号公報 特開平11−173057号公報
As an excavation tool having this type of double-pipe bit, for example, in Patent Document 1, a connecting portion that can rotate relative to each other and prevent mutual disconnection is provided at a connection portion between a casing shoe and a ring bit at a tip portion of a casing pipe. What is provided is described. Further, in Patent Document 2, the outer bit (ring bit) is pulled out from the inner bit (inner bit) at a desired position to stop excavation by the outer bit and the withdrawal of the protective tube (casing pipe). An excavation tool and an excavation method for continuing excavation alone are described. Further, Patent Document 3 discloses that a drilling head is composed of a ring lost bit and an inner bit, and an inner bit fitted to the ring lost bit is a casing shoe. Excavation tools inserted inside are described.
JP-A-9-158656 Japanese National Patent Publication No. 10-510601 Japanese Patent Laid-Open No. 11-173057

ところが、まず上記特許文献1記載の掘削工具では、ケーシングパイプとリングビットとが上記連結部によって抜け止めされているため、例えば軟質な崩落しやすい地盤はケーシングパイプを伴って掘削を行って掘削孔を確保するとともに崩落し難い硬質な地盤に達した後はビットだけで効率的な掘削を行うようなことはできない。さらに、掘削後に伝達部材およびインナービットをケーシングパイプから引き抜いて建て込み部材を挿入し、掘削孔内に建て込む場合でも、この建て込み部材の外径は、インナービットからの先端側への打撃力を受けるリングビットの傾斜面が形成された部分の内径未満に制限されざるを得ず、逆に所定の外径の建て込み部材を挿入するにはリングビットやケーシングパイプの内外径を大きくしなければならないため、非効率的且つ非経済的であった。   However, in the excavation tool described in Patent Document 1, since the casing pipe and the ring bit are prevented from being detached by the connecting portion, for example, a soft ground that tends to collapse is excavated with the casing pipe to form an excavation hole. After reaching a hard ground that is difficult to collapse and secure, it is impossible to perform efficient drilling with just a bit. Further, even when the transmission member and the inner bit are pulled out from the casing pipe after the excavation and the built-in member is inserted and built in the excavation hole, the outer diameter of the built-in member is the striking force to the tip side from the inner bit. In order to insert a built-in member having a predetermined outer diameter, the inner and outer diameters of the ring bit and casing pipe must be increased. It must be inefficient and uneconomical.

また、リングビットとインナービットとで所定の深さまで掘削孔を形成した後にインナービットだけで掘削を続けることができる特許文献2記載の掘削工具では、上述のように軟質地盤まではケーシングパイプを伴って掘削を行い、硬質地盤ではケーシングパイプを伴わずにインナービットだけで第2の掘削孔を連続して形成することは可能であるが、こうして形成される第2の掘削孔は、リングビットによる掘削径よりも小さなインナービットによる掘削径となる。しかも、ケーシングパイプ内を通してこの第2の掘削孔に建て込み可能な建て込み部材の外径は、やはりインナービットからの回転打撃力を受けるためにリングビットの内周面に形成された突出部分における内径未満に制限されざるを得ないため、特許文献1記載の掘削工具と同様に建て込み部材の外径に対してリングビットやケーシングパイプの内外径が大きくなることは避けられない。   Further, in the excavation tool described in Patent Document 2 in which excavation can be continued with only the inner bit after the excavation hole is formed to a predetermined depth with the ring bit and the inner bit, as described above, the soft ground is accompanied by the casing pipe. In the hard ground, it is possible to continuously form the second excavation hole with only the inner bit without the casing pipe, but the second excavation hole formed in this way depends on the ring bit. It becomes the drilling diameter by the inner bit smaller than the drilling diameter. In addition, the outer diameter of the built-in member that can be built into the second excavation hole through the casing pipe is also in the protruding portion formed on the inner peripheral surface of the ring bit in order to receive the rotational impact force from the inner bit. Since it must be limited to less than the inner diameter, it is inevitable that the inner and outer diameters of the ring bit and the casing pipe become larger than the outer diameter of the built-in member as in the excavation tool described in Patent Document 1.

これらに対して、リングビットがロストビット式とされた特許文献3記載の掘削工具では、掘削終了後にリングビットをインナービットから取り外してインナーロッドおよびインナービットをケーシングパイプ内から引き抜くことにより、このケーシングパイプ内に設けられてインナービットからの打撃力を受ける段部の内径までの外径の建て込み部材をケーシングパイプを通して掘削孔に建て込むことができる。しかしながら、この特許文献3に記載の掘削工具でも、ケーシングパイプを伴わずに上述のような第2の掘削孔の形成を行うことはできず、しかもリングビットはケーシングパイプの先端部には単に回転自在に嵌挿されているだけであるので、例えば下向きに掘削孔を形成する場合に地盤に空洞部があったためにリングビットが空打ちされたりすると、その衝撃によりインナービットとの係合が外れてリングビットが掘削孔内に脱落してしまい、その後の掘削自体が不可能となってしまう。   On the other hand, in the excavation tool described in Patent Document 3 in which the ring bit is a lost bit type, the casing is removed by removing the ring bit from the inner bit and extracting the inner rod and the inner bit from the casing pipe after completion of excavation. A built-in member having an outer diameter up to the inner diameter of the step portion provided in the pipe and receiving a striking force from the inner bit can be built into the excavation hole through the casing pipe. However, even the excavation tool described in Patent Document 3 cannot form the second excavation hole as described above without the casing pipe, and the ring bit simply rotates at the tip of the casing pipe. For example, when the excavation hole is formed downward, if the ring bit is blown away due to a hollow portion in the ground, the engagement with the inner bit is released due to the impact. As a result, the ring bit falls into the excavation hole, and subsequent excavation itself becomes impossible.

本発明は、このような背景の下になされたもので、ケーシングパイプを伴う掘削に続いて同径の第2の掘削孔をケーシングパイプを伴わずに行うことができて効率的であり、またケーシングパイプ内を通して建て込まれる建て込み部材の外径を大きく確保することができて、すなわち同じ外径の建て込み部材を挿入する場合にはケーシングパイプやリングビットの径を小さくすることができて経済的であり、さらには二重管式ビットを備えた掘削工具全般において掘削中にリングビットの脱落などの生じることのない掘削工具、および該掘削工具を用いた掘削工法を提供することを目的としている。   The present invention has been made under such a background, and it is efficient that the second drilling hole of the same diameter can be performed without the casing pipe following the drilling with the casing pipe. The outer diameter of the built-in member built through the inside of the casing pipe can be secured large, that is, the diameter of the casing pipe and the ring bit can be reduced when inserting the built-in member of the same outer diameter. An object of the present invention is to provide an excavation tool that is economical and that does not cause a ring bit to fall off during excavation in general, and an excavation method using the excavation tool. It is said.

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パイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第1の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第2の当接部とが形成され、かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、上記係止手段には、上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱する抜脱機構が備えられ、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成され、かつこの凹溝の後端開口部には、掘削時の上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部が形成されており、上記第1の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部は該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されることを特徴とする In order to solve the above-mentioned problems and achieve such an object, the excavation tool of the present invention has an annular ring bit facing the inner and outer peripheral surfaces of the casing at the tip of a cylindrical casing pipe. Of the inner and outer peripheral surfaces that are rotatably inserted around the axis of the pipe and are opposed to each other, at least one of the peripheral surfaces has a recess extending in the axial direction around the axis, and the other peripheral surface. The concave portion is formed with a convex portion that can be accommodated in the concave portion, and the ring bit is advanced and retracted in the axial direction while being locked to the casing pipe on the distal end side in the axial direction by a locking means constituted by the concave and convex portions. The inner bit is attached to the tip of the transmission member inserted into the casing pipe, and the case is attached to the outer peripheral surface of the inner bit. A first abutting portion capable of abutting toward a casing pipe side abutting portion projecting on an inner periphery of a leading end portion of the sing pipe toward the distal end side in the axial direction; and a casing pipe side abutting formed on the ring bit. A ring bit side contact portion having a smaller inner diameter than the contact portion is formed with a second contact portion capable of contacting toward the tip end in the axial direction, and the inner bit is and can be engaged around the axis by the engagement means, the said locking means, pull-out mechanism for pulling out to the axial direction distal end side of the above ring bit with respect to the casing pipe is provided, the In the engaging means, a protrusion extending in the axial direction is formed on the outer periphery of the inner bit, and the protrusion is wider on the inner periphery of the ring bit in the circumferential direction than the protrusion. The groove is Formed at the rear end of the grooved bit, and at the rear end opening of the concave groove, on the rotational direction side of the inner bit at the time of excavation, on the rear end of the ridge accommodated in the concave groove. A convex wall portion capable of abutting toward the tip end side in the axial direction is formed, the first abutting portion abuts on the casing pipe side abutting portion, and the convex wall portion is in contact with the ridge. In the state of being in contact with the rear end, the convex portion of the locking means is accommodated in the concave portion that accommodates the convex portion with a space on both ends in the axial direction .

従って、このような掘削工具を用いた本発明の掘削工法によれば、第1に、上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第1、第2の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの第1の掘削孔を形成した後、上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、次いで、上記第1の当接部を備えることなく上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さな外径を有し、かつ上記第2の当接部と上記係合手段とを備える第2のインナービットを伝達部材の先端に取り付け、上記ケーシングパイプ内を通して上記リングビットの内周に挿入するとともに、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱し、上記第2のインナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第2の当接部と上記リングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記リングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットに伝達しつつ、上記第1の掘削孔の先端側に第2の掘削孔を形成することができる。   Therefore, according to the excavation method of the present invention using such an excavation tool, first, by applying a striking force to the inner bit in the axial direction front end side and a rotational force around the axis, The striking force is transmitted to the casing pipe and the ring bit via the first and second abutting portions and the casing pipe side abutting portion and the ring bit side abutting portion, and the rotation is performed by the engaging means. The first excavation hole having a predetermined depth is formed while transmitting the force only to the ring bit, and then the inner bit and the transmission member are retracted and pulled out from the casing pipe, and then the first contact is made. A second inner bit having an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing pipe side abutting portion without the portion and having the second abutting portion and the engaging means. The ring bit is attached to the tip of the member, inserted into the inner periphery of the ring bit through the casing pipe, and the ring bit is pulled out from the casing pipe toward the tip end in the axial direction by the pull-out mechanism. By giving the inner bit a striking force toward the distal end in the axial direction and a rotational force around the axial line, the striking force is transmitted to the ring via the second abutting portion and the ring bit abutting portion. A second excavation hole can be formed on the tip side of the first excavation hole while transmitting the rotational force to the ring bit by the engaging means while transmitting to the bit.

すなわち、上記第1の掘削孔を形成するときは、インナービットに与えられた回転打撃力がリングビットに伝達されるとともにケーシングパイプには打撃力だけが伝えられ、これによりケーシングパイプを伴って掘削孔の形成ができるので、軟質な地盤でもこの第1の掘削孔を確保することができ、そしてこのときリングビットは、上記係止手段により軸線方向先端側に向けてケーシングパイプ先端部に係止されているので、万一空打ち等が生じてもリングビットの脱落を防ぐことができる。さらに、この第1の掘削孔が硬質な地盤に達した後は、インナービットを上述の第2のインナービットに交換するとともに、上記係止手段に備えた抜脱機構によってリングビットをケーシングパイプ先端部から抜き外して離脱させ、この第2のインナービットからの回転打撃力によってケーシングパイプを伴わずに効率的に、しかも第1の掘削孔と同径の第2の掘削孔を形成してゆくことが可能となる。   That is, when the first excavation hole is formed, the rotary striking force applied to the inner bit is transmitted to the ring bit and only the striking force is transmitted to the casing pipe, thereby excavating with the casing pipe. Since the hole can be formed, the first excavation hole can be secured even in soft ground. At this time, the ring bit is locked to the tip end portion of the casing pipe toward the tip end in the axial direction by the locking means. As a result, the ring bit can be prevented from dropping even if a blank shot or the like occurs. Furthermore, after the first excavation hole reaches the hard ground, the inner bit is replaced with the second inner bit, and the ring bit is attached to the tip of the casing pipe by the removal mechanism provided in the locking means. The second drilling hole having the same diameter as that of the first drilling hole is formed efficiently without the casing pipe due to the rotational impact force from the second inner bit. It becomes possible.

従って、この第2の掘削孔を形成した後に、該第2の掘削孔内に上記リングビットを残した状態で、上記第2のインナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、次いで、上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記第2の掘削孔内に建て込むことにより、例えば同じ第2の掘削孔を掘削可能な上記特許文献2に記載の掘削工具および掘削工法や、或いは特許文献1に記載の掘削工具などに比べても、この第2の掘削孔まで建て込み可能な建て込み部材の外径を大きくすることができ、言い換えれば同じ外径の建て込み部材を建て込むときには掘削孔やケーシングパイプの径を小さくすることができて、経済的である。   Therefore, after forming the second excavation hole, with the ring bit remaining in the second excavation hole, the second inner bit and the transmission member are retracted and pulled out from the casing pipe. The second excavation is performed by inserting a built-in member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing pipe side contact portion and larger than the inner diameter of the ring bit side contact portion into the casing pipe. Even if compared with the excavation tool and the excavation method described in Patent Document 2 or the excavation method described in Patent Document 1 that can excavate the same second excavation hole, for example, It is possible to increase the outer diameter of a built-in member that can be built up to two boreholes. In other words, when installing a built-in member having the same outer diameter, the diameter of the borehole or casing pipe is increased. To be able to bloom, it is economical.

また、本発明の掘削工具を用いた掘削工法によれば、上記伝達部材を介して上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第1、第2の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの掘削孔を形成した後、上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、次いで、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱するとともに、上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記掘削孔内に建て込むことも可能である。従って、この場合も、特許文献3に記載の掘削工具のようなリングビットの脱落を上記係止手段によって防ぎつつ、特許文献1、2記載の掘削工具や掘削工法などに比べて小さな掘削径およびケーシングパイプ径で大きな外径の建て込み部材を建て込むことが可能となる。   Further, according to the excavation method using the excavation tool of the present invention, the first bit is provided with a striking force toward the distal end side in the axial direction and a rotational force around the axial line via the transmission member. The impact force is transmitted to the casing pipe and the ring bit via the first and second contact portions, the casing pipe side contact portion and the ring bit side contact portion, and the rotational force is transmitted by the engaging means. After forming the excavation hole with a predetermined depth while only transmitting the ring bit to the ring bit, the inner bit and the transmission member are retracted and pulled out from the casing pipe, and then the ring bit is Pull out from the casing pipe toward the front end in the axial direction, and inside the casing pipe, match the inner diameter of the casing pipe side contact portion. It is small, and by inserting a like an anchor member having a larger outer diameter than the inner diameter of the ring bit side contact portion, it is also possible to Tatekomu within the borehole. Therefore, in this case as well, a small excavation diameter and a drilling diameter smaller than those of the excavation tool and the excavation method described in Patent Documents 1 and 2 can be prevented while preventing the ring bit from dropping off by the locking means. A built-in member having a large outer diameter with a casing pipe diameter can be built.

ここで、上述のようにケーシングパイプ先端部とリングビットの互いに対向する内外周面に形成された凹凸部よって構成される係止手段により、ケーシングパイプを伴う掘削のときにはリングビットを軸線方向先端側に確実にこのケーシングパイプに係止する一方で、ケーシングパイプを伴わない上記第2の掘削孔を形成するときなどに、複雑な装置構造や操作を要することなく、上記抜脱機構によりこのリングビットをケーシングパイプから抜脱するには、まず第1に、上記係止手段において、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに環状の上記凸部を形成するとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに上記凹部を形成し、上記抜脱機構を、上記凸部の内外周面に形成された互いに螺合する雌雄ネジ部とすればよい。   Here, as described above, when the excavation with the casing pipe is performed, the ring bit is moved to the axial front end side by the locking means formed by the concave and convex portions formed on the inner and outer peripheral surfaces of the casing pipe leading end portion and the ring bit facing each other. The ring bit can be secured by the above-mentioned removal mechanism without requiring a complicated device structure or operation when the second excavation hole without the casing pipe is formed, while being securely locked to the casing pipe. In order to pull out the casing pipe from the casing pipe, first of all, in the locking means, of the inner and outer peripheral surfaces, the front end portion of the peripheral surface on the casing pipe side and the rear end portion of the peripheral surface on the ring bit side The annular convex portions are formed on the upper and lower ends of the circumferential surface on the casing pipe side and the upper portion so as to be continuous with the convex portions in the axial direction. The recess is formed in the tip portion of the peripheral surface of the ring bit side, the pull-out mechanism may be the male and female screw portion to be screwed to each other are formed on the inner peripheral surface of the convex portion.

すなわち、このような構成の係止手段および抜脱機構では、互いに螺合する雌雄ネジ部の雌ネジ部のネジ山の内径は雄ネジ部のネジ山の外径よりも小さいので、リングビットはケーシングパイプ先端部に対して、このような雌雄ネジ部が形成されたケーシングパイプ側周面先端部の凸部とリングビット側周面後端側の凸部とが当接したところで軸線方向先端側に確実に係止され、またこれらの凸部に連なる上記凹部の範囲で軸線回りに回転自在かつ軸線方向に進退可能とされる。そして、掘削時のリングビットのケーシングパイプに対する回転方向は、上記つのように当接した凸部の雌雄ネジ部が螺合しない方向としておいて、抜脱機構によりリングビットを抜脱する際にはこの回転方向とは反対向きにリングビットをケーシングパイプに対して相対的に回転させることにより、雌雄ネジ部が螺合して凸部同士がねじ込まれ合い、さらにはそのねじ込み方向と反対側に抜け出て螺合が外れるため、リングビットを抜脱することが可能となる。従って、このような係止手段および抜脱機構によれば、上記係合手段を介してインナービットによりリングビットを回転させたり、あるいは上述した第2のインナービットによってリングビットを回転させたりすることで、確実かつ容易にリングビットを抜脱することができる。   That is, in the locking means and the removal mechanism configured as described above, the inner diameter of the female thread portion of the female and male thread portions that are screwed together is smaller than the outer diameter of the male thread portion. When the convex part on the casing pipe side peripheral surface tip part where such a male and female screw part is formed contacts the convex part on the ring bit side peripheral surface rear end side with respect to the casing pipe front end part, the axial tip side It is securely locked, and can rotate around the axis and advance and retreat in the axial direction within the range of the concave portion connected to these convex portions. Then, the direction of rotation of the ring bit with respect to the casing pipe at the time of excavation is set so that the male and female screw portions of the projecting portions that are in contact with each other as described above are not screwed, and when the ring bit is removed by the removal mechanism By rotating the ring bit relative to the casing pipe in the direction opposite to this rotational direction, the male and female threaded parts are screwed together so that the convex parts are screwed together, and are further pulled out to the opposite side of the screwing direction. Therefore, the ring bit can be removed. Therefore, according to such a locking means and a removal mechanism, the ring bit is rotated by the inner bit via the engaging means, or the ring bit is rotated by the second inner bit described above. Thus, the ring bit can be removed reliably and easily.

また、このような係止手段および抜脱機構に代えて、上記係止手段においては、上記内外周面のうち、一方の周面に上記凹部を形成するとともに、他方の周面には上記一方の周面側に向けて付勢された係止部材を環状に配設して上記凸部とし、上記抜脱機構においては、上記凹部に形成される上記軸線方向を向く環状面のうち、上記リングビットを上記ケーシングパイプ先端部に対して抜脱する際に上記係止部材と当接する環状面に、この環状面に上記係止部材が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面を形成するようにしてもよい。このような係止手段では、他方の周面に配設された上記係止部材が一方の周面の凹部に付勢されて突出してなる凸部が、上記リングビットを上記ケーシングパイプ先端部に対して抜脱しようとする際に、この凹部の軸線方向両端部に形成される上記軸線方向を向く一対の環状面のうち一方の環状面に当接することによってリングビットが軸線方向先端側に係止され、また凸部がこの一方の環状面を超えない範囲でリングビットがケーシングパイプに対して軸線方向に進退可能とされる。   Further, in place of such a locking means and a removal mechanism, in the locking means, the concave portion is formed on one peripheral surface of the inner and outer peripheral surfaces, and the one is formed on the other peripheral surface. The engaging member urged toward the peripheral surface side is annularly arranged as the convex portion, and in the removal mechanism, the annular surface formed in the concave portion and facing the axial direction is A direction in which the inner and outer peripheral surfaces face the annular surface that comes into contact with the locking member when the ring bit is removed from the tip of the casing pipe, in the direction in which the locking member comes into contact with the annular surface. You may make it form the inclined surface which goes to. In such a locking means, the protrusion formed by the locking member disposed on the other peripheral surface being urged by the concave portion on one peripheral surface projects the ring bit to the tip of the casing pipe. When the ring bit is to be removed, the ring bit is engaged with the one end of the axial direction by coming into contact with one of the pair of annular surfaces facing the axial direction formed at both ends in the axial direction of the recess. The ring bit can be moved back and forth in the axial direction with respect to the casing pipe as long as the convex portion does not exceed the one annular surface.

そして、この係止手段に備えられた抜脱機構においては、リングビットが軸線方向先端側に向けて係止された状態で係止部材よりなる凸部と当接する上記環状面に、この係止部材が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面が形成されているので、こうして凸部がこの傾斜面が形成された環状面に当接した状態から、例えば上記第2のインナービットや上述した建て込み部材を挿入してリングビット側当接部に当接させ、先端側に向けて打撃力や推力を与えたり、あるいはケーシングパイプをリングビットに対して相対的に後退させたりすることにより、凸部を構成する係止部材が上記傾斜面に案内されるようにして付勢力に抗して後退し、これにより係止が解かれてリングビットを先端側に抜脱させることが可能となる。なお、このような係止手段および抜脱機構を備えたリングビットをケーシングパイプ先端部に取り付けるには、上記とは逆に係止部材をその付勢力に抗して他方の周面内に後退させた状態で、リングビットをケーシングパイプ先端部に挿入すればよい。   In the removal mechanism provided in the locking means, the ring bit is locked to the annular surface that comes into contact with the convex portion made of the locking member in a state where the ring bit is locked toward the distal end in the axial direction. Since the inclined surface is formed in the direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other in the direction in which the member abuts, the convex portion is thus in contact with the annular surface on which the inclined surface is formed. No. 2 inner bit or the above-mentioned built-in member is inserted and brought into contact with the ring bit side abutting portion, and a striking force or thrust is given toward the tip side, or the casing pipe is made relatively to the ring bit. The locking member constituting the convex part is retracted against the urging force so as to be guided by the inclined surface by retreating, so that the locking is released and the ring bit is pulled out to the tip side. To be removed The ability. In order to attach a ring bit having such a locking means and a removal mechanism to the tip of the casing pipe, the locking member is retracted into the other circumferential surface against its biasing force, contrary to the above. In this state, the ring bit may be inserted into the tip of the casing pipe.

一方、上記係止手段および抜脱機構としては、係止手段において、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに上記凸部を形成するとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに、互いに他方の周面の上記凸部を収容する上記凹部を形成し、上記抜脱機構においては、上記内外周面それぞれのこれら凹凸部が連なる部分に形成される上記軸線方向を向く面に、当該面が向く方向とは反対側の軸線方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面を形成するようにしてもよい。このような係止手段においては、リングビットとケーシングパイプ先端部の互いに対向する内外周面のうち、ケーシングパイプ側周面の先端部とリングビット側周面の後端部とに凸部が形成されるとともに、これらの凸部にそれぞれ軸線方向に連なるように、ケーシングパイプ側周面の後端部にはリングビット側の凸部が収容される凹部が、逆にリングビット側周面の先端部にはケーシングパイプ側の凸部が収容される凹部が形成されるので、これらの凹部の範囲でリングビットは回転自在かつ軸線方向に進退可能とされ、さらに両周面の凸部が当接したところでリングビットは軸線方向先端側に係止される。   On the other hand, as the locking means and the removal mechanism, in the locking means, among the inner and outer peripheral surfaces, the tip portion of the peripheral surface on the casing pipe side and the rear end portion of the peripheral surface on the ring bit side are the above. Protrusions are formed, and these convex parts are respectively connected to the rear end of the peripheral surface on the casing pipe side and the front end of the peripheral surface on the ring bit side so as to be continuous with each other in the axial direction. The concave portion that accommodates the convex portion of the surface is formed, and in the removal mechanism, the surface is directed to the surface that faces the axial direction formed in a portion where the concave and convex portions of the inner and outer peripheral surfaces are continuous. An inclined surface may be formed in a direction opposite to the inner and outer peripheral surfaces as it goes in the opposite axial direction. In such a locking means, a convex portion is formed at the front end portion of the casing pipe side peripheral surface and the rear end portion of the ring bit side peripheral surface of the ring bit and the casing pipe front end portion facing each other. In addition, a concave portion for accommodating the convex portion on the ring bit side is accommodated in the rear end portion of the casing pipe side circumferential surface so as to be continuous with each of the convex portions in the axial direction. Since the recess is formed to accommodate the convex part on the casing pipe side, the ring bit can be rotated and moved back and forth in the axial direction within the range of the concave part, and the convex parts on both peripheral surfaces are in contact with each other. At this point, the ring bit is locked to the tip end in the axial direction.

そして、この係止手段に備えられた上記抜脱機構では、やはりリングビットが軸線方向先端側に係止された状態で当接している凸部から凹部に連なる軸線方向を向く面に、この面が向く軸線方向とは反対側に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面が形成されているので、上述したのと同様に第2のインナービットや建て込み部材を挿入してリングビットにケーシングパイプに対して相対的に軸線方向先端側に向けて打撃力や推力を与えることにより、これらの傾斜面同士が互いに案内し合うようにして、リングビットとケーシングパイプ先端部のうち、凹凸部が内周面に形成された側が拡径したり、外周面に形成された側が縮径したり、あるいはこれらの双方が拡縮径したりするように、望ましくは弾性的に変形が生じ、これによって互いの凸部が収容されていた凹部から抜け出て、リングビットを先端側に抜脱することが可能となる。ここで、このような係止手段を備えたリングビットをケーシングパイプ先端部に取り付けるには、例えばこれらリングビットとケーシングパイプ先端部のうち内周面に上記凹凸部が形成される一方を加熱して、その凸部の内径が他方の凸部の外径よりも大きくなるように膨張させた上でこの他方を挿入する、いわゆる焼き嵌め方式によればよい。   Then, in the above-described removal mechanism provided in the locking means, the surface of the ring bit that faces the axial direction connected to the concave portion from the convex portion that is in contact with the axial direction of the ring bit is changed to this surface. Since the inclined surface is formed in the direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other as it goes to the opposite side of the axial direction, the second inner bit and the built-in member are inserted in the same manner as described above. By giving the bit a striking force or thrust toward the tip end side in the axial direction relative to the casing pipe, these inclined surfaces guide each other, and the ring bit and the casing pipe tip portion, Desirably elastically deformed so that the side on which the concavo-convex part is formed on the inner peripheral surface is expanded, the side formed on the outer peripheral surface is reduced in diameter, or both of these are expanded or reduced in diameter, Exits from the recess in which is housed a convex portion of one another by Les, it is possible to pulling out the ring bit to the tip side. Here, in order to attach the ring bit provided with such a locking means to the casing pipe tip, for example, one of the ring bit and the casing pipe tip is heated on one of the concave and convex portions formed on the inner peripheral surface. Then, a so-called shrink fitting method may be used in which the inner diameter of the convex portion is expanded so as to be larger than the outer diameter of the other convex portion and the other is inserted.

一方、このような掘削工具において、上記リングビットがその外周面を上記ケーシングパイプの先端部内周面に対向させるようにして挿入されており、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されている場合には、この係合手段の上記凹溝と、上記係止手段において上記リングビットの外周面に形成される上記凹凸部の少なくとも一方とを、上記軸線方向において少なくとも一部が重なるように形成することにより、当該リングビットの軸線方向の長さを小さくすることができて、その質量を軽減することができるので、経済的であるのは勿論、インナービットによって空打ちされた際に先端側に弾き出されたとしてもその慣性を低減することができ、リングビットの脱落を一層確実に防止することが可能となる。   On the other hand, in such an excavation tool, the ring bit is inserted so that the outer peripheral surface thereof faces the inner peripheral surface of the tip end portion of the casing pipe, and in the engagement means, the ring bit is disposed on the outer periphery of the inner bit. When a ridge extending in the axial direction is formed and a concave groove capable of accommodating the ridge is formed on the inner periphery of the ring bit so as to open at the rear end of the ring bit, By forming the concave groove of the engaging means and at least one of the concavo-convex parts formed on the outer peripheral surface of the ring bit in the locking means so as to overlap at least partially in the axial direction, The length of the ring bit in the axial direction can be reduced and the mass thereof can be reduced. Can also reduce its inertia as was ejected distally when was Chisa, it is possible to more reliably prevent the falling of the ring bit.

そして、本発明では、同様に上記係合手段において、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されている場合に、この凹溝の後端開口部の掘削時における上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部を形成しておいて、上記第1の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部が該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されるようにしており、これにより、やはり掘削時にリングビットが空打ちされて先端側に弾き出されても、係止手段の凸部が収容された凹部の端部に衝突する前に、リングビットの凹溝に形成された凸壁部がインナビットの突条後端に当接することになるので、この係止手段の凹凸部に損傷が生じたりするのを防いで工具寿命の延長を図ることができる。 In the present invention, similarly, in the engaging means, a protrusion extending in the axial direction is formed on the outer periphery of the inner bit, and the inner periphery of the ring bit is wider in the circumferential direction than the protrusion. When the concave groove that can accommodate this protrusion is formed so as to open at the rear end of the ring bit, on the rotational direction side of the inner bit during excavation of the rear end opening of the concave groove, A convex wall portion is formed at the rear end of the ridge accommodated in the concave groove so as to be able to abut toward the tip end in the axial direction, and the first abutting portion is abutted on the casing pipe side. In a state where the convex wall portion is in contact with the rear end of the ridge, the convex portion of the locking means is spaced apart at both ends in the axial direction within the concave portion that accommodates the convex portion. the has to be accommodated opened, thereby, also during excavation Even if the ring bit is blanked and ejected to the tip side, the convex wall portion formed in the concave groove of the ring bit is the inner bit before colliding with the end of the concave portion in which the convex portion of the locking means is accommodated. Therefore, it is possible to extend the tool life by preventing the uneven portion of the locking means from being damaged.

このように、本発明の掘削工具および該掘削工具を用いた掘削工法によれば、係止手段によってリングビットの脱落を防ぎつつ、抜脱機構によってリングビットをケーシングパイプから抜き出して、所定の深さまで第1の掘削孔を形成した後に同一径で第2の掘削孔を形成したり、あるいは掘削終了後に掘削孔に建て込まれる建て込み部材の外径を大きく、もしくは同一径の建て込み部材を建て込む場合にはケーシングパイプ等の外径を小さくできて、効率的かつ経済的である。また、このような抜脱機構の有無に関わらず、本発明の掘削工具によれば、リングビットの脱落や係止手段における凹凸部の損傷を防ぐことができる。   Thus, according to the excavation tool of the present invention and the excavation method using the excavation tool, the ring bit is extracted from the casing pipe by the extraction mechanism while preventing the ring bit from falling off by the locking means, and the predetermined depth is obtained. After forming the first digging hole, the second digging hole is formed with the same diameter, or the outer diameter of the erected member built into the digging hole after the digging is finished, or the erected member with the same diameter is When built, the outer diameter of the casing pipe or the like can be reduced, which is efficient and economical. Regardless of the presence or absence of such a removal mechanism, according to the excavation tool of the present invention, it is possible to prevent the ring bit from falling off and damage to the uneven portion in the locking means.

図1ないし図4は、本発明の掘削工具の第1の実施形態を示すものであって、本実施形態の掘削工具は図示されない掘削装置に取り付けられ、例えば土木工事や建築基礎工事、水井戸工事、集排水工事、パイプルーフ工事、フォアパイリング工事、フォアボーリング工事、法面アンカー工事、マイクロパイル工事において、垂直掘り、横掘り、あるいは斜め掘りを行うのに用いられる。   1 to 4 show a first embodiment of an excavation tool according to the present invention, and the excavation tool of this embodiment is attached to an excavation device not shown, for example, civil engineering work, building foundation work, water well Used for vertical digging, horizontal digging, or diagonal digging in construction, collection and drainage construction, pipe roof construction, fore-pilling construction, fore-boring construction, slope anchor construction, and micropile construction.

本実施形態において、ケーシングパイプ1は、必要に応じて順次継ぎ足される円管状のパイプ本体2の先端に円筒状のケーシングトップ3が溶接により同軸に取り付けられて構成されるとともに、このケーシングパイプ1の内周には、図示されないインナーロッド等の打撃、回転、推力を伝達する伝達部材が上記ケーシングパイプ1の中心軸線Oと同軸に挿入されて、この伝達部材も必要に応じて順次継ぎ足されて構成され、その最後端は、掘削時に該伝達部材に軸線O回りの回転力と軸線O方向先端側に向けての推力を与える上記掘削装置に連結される。そして、ケーシングパイプ1先端のケーシングトップ3のさらに先端には円環状のリングビット4が取り付けられるとともに、伝達部材の先端には、軸線O方向先端側に向けての打撃力を与える伝達部材の一部としてのダウンザホールハンマー5Hを介してインナービット5が取り付けられて、上記リングビット4の内周に挿入されている。   In the present embodiment, the casing pipe 1 is configured such that a cylindrical casing top 3 is coaxially attached by welding to the tip of a circular pipe body 2 that is sequentially added as necessary. On the inner periphery, a transmission member for transmitting impact, rotation, and thrust, such as an inner rod (not shown), is inserted coaxially with the central axis O of the casing pipe 1, and this transmission member is also sequentially added as necessary. The rear end of the excavator is connected to the excavator that applies a rotational force around the axis O and a thrust toward the front end side in the axis O direction during excavation. An annular ring bit 4 is attached to the distal end of the casing top 3 at the distal end of the casing pipe 1, and a transmission member that applies a striking force toward the distal end side in the axis O direction is attached to the distal end of the transmission member. An inner bit 5 is attached via a down-the-hole hammer 5H as a part, and is inserted into the inner periphery of the ring bit 4.

上記ケーシングトップ3は、その後端部が、先端部に対して内外径とも一段縮径するように形成されるとともに、その後端縁には後端側に向けて漸次拡径するテーパ部が形成されてケーシングパイプ側当接部3Aとされており、この後端部を最先端のパイプ本体2の内周に嵌挿した上で、上記先端部の後端をパイプ本体2先端に突き合わせて溶接されることにより取り付けられている。また、このケーシングトップ3の先端部は、その外径がパイプ本体2の外径と略等しくされるとともに、内径はパイプ本体2の内径より僅かに大きくされている。ただし、このケーシングトップ3先端部の外径はパイプ本体2の外径より大きくてもよい。   The casing top 3 is formed such that the rear end portion thereof is reduced in diameter by one step with respect to the front end portion, and a tapered portion that gradually increases in diameter toward the rear end side is formed on the rear end edge. The casing pipe side abutting portion 3A is inserted into the inner periphery of the most advanced pipe body 2, and the rear end of the tip is abutted against the tip of the pipe body 2 and welded. It is attached by doing. The outer end of the casing top 3 has an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the pipe body 2 and an inner diameter that is slightly larger than the inner diameter of the pipe body 2. However, the outer diameter of the tip portion of the casing top 3 may be larger than the outer diameter of the pipe body 2.

このケーシングトップ3の先端側に取り付けられる上記リングビット4は、その後端部が上記ケーシングトップ3の先端部内周に挿入されて、軸線Oに同軸に該軸線O回りに回転自在とされるとともに、先端部は外周側に拡径してその外径がケーシングトップ3やパイプ本体2の外径よりも大きくされている。従って、本実施形態では、このリングビット4の後端部の外周面がケーシングパイプ1先端のケーシングトップ3における先端部の内周面と径方向に対向するように、リングビット4がケーシングトップ3に挿入されることになる。また、このリングビット4の内周面は上記ケーシングトップ3の後端部の内周面よりも一段小さな内径に形成されていて、その後端部のケーシングトップ3後端部の内径よりも小さくなる部分には、後端側に向かうに従い漸次拡径するテーパ部が形成されて、リングビット側当接部4Aとされている。   The ring bit 4 attached to the front end side of the casing top 3 has a rear end portion inserted into the inner periphery of the front end portion of the casing top 3 and is rotatable about the axis O coaxially with the axis O. The distal end portion is enlarged in the outer peripheral side, and the outer diameter thereof is made larger than the outer diameters of the casing top 3 and the pipe body 2. Therefore, in the present embodiment, the ring bit 4 has the casing top 3 such that the outer peripheral surface of the rear end portion of the ring bit 4 faces the inner peripheral surface of the tip portion of the casing top 3 at the tip of the casing pipe 1 in the radial direction. Will be inserted. Further, the inner peripheral surface of the ring bit 4 is formed with an inner diameter that is one step smaller than the inner peripheral surface of the rear end portion of the casing top 3, and is smaller than the inner diameter of the rear end portion of the casing top 3 at the rear end portion. The portion is formed with a tapered portion that gradually increases in diameter toward the rear end side to form a ring bit side contact portion 4A.

また、本実施形態では、このリングビット4の先端面は軸線Oに直交する平坦な円環状面とこの円環状面の内外周に連なって内外周側に向かうに従い後端側に傾斜する2つのテーパ面とから構成されており、これらの円環状面および内外周のテーパ面のそれぞれに、超硬合金等の硬質材料よりなるチップ6が多数植設されている。さらに、リングビット4の先端側の内周面には、軸線Oに平行に延びる複数条の凹溝4Bが、周方向に等間隔に、かつリングビット4先端の内周側の上記テーパ面に植設されたチップ6と干渉しないように形成されている。これらの凹溝4Bは、掘削時の上記インナービット5の回転方向Tの後方側の部分がリングビット4先端内周の上記テーパ面から上記リングビット側当接部4Aに亙って貫通して開口するように形成される一方、掘削時のインナービット5の回転方向T側の部分にはその後端側に、軸線Oに垂直な前壁面を有する凸壁部4Cが形成されていて、上記リングビット側当接部4Aには開口しないようにされている。   Further, in the present embodiment, the front end surface of the ring bit 4 has a flat annular surface orthogonal to the axis O, and two inclined to the rear end side as it goes to the inner and outer peripheral sides connected to the inner and outer periphery of the annular surface. A large number of chips 6 made of a hard material such as cemented carbide are implanted in each of the annular surface and the tapered surfaces on the inner and outer circumferences. Furthermore, a plurality of grooves 4B extending in parallel to the axis O are formed on the inner peripheral surface on the front end side of the ring bit 4 at equal intervals in the circumferential direction and on the tapered surface on the inner peripheral side of the front end of the ring bit 4. It is formed so as not to interfere with the implanted chip 6. These concave grooves 4B are formed such that a portion on the rear side in the rotational direction T of the inner bit 5 during excavation penetrates from the tapered surface at the inner periphery of the ring bit 4 to the ring bit side contact portion 4A. On the other hand, a convex wall portion 4C having a front wall surface perpendicular to the axis O is formed on the rear end side of a portion on the rotation direction T side of the inner bit 5 at the time of excavation. It does not open to the bit side contact portion 4A.

一方、上記インナービット5は、先端から後端に向けて2段に拡径した後に段階的に縮径する外形多段円柱状をなしており、先端側の1段目の部分の外径はリングビット4の内周部に、また2段目の部分の外径はケーシングトップ3後端部の内周部に、さらに3段目の最も大きな部分の外径はパイプ本体2の内周部に、それぞれ緩挿可能な大きさとされている。また、このインナービット5の上記1段目の部分の先端面の外周縁部、すなわち当該インナービット5の先端面の外周縁部と、1段目から2段目の間の段差部と、2段目から3段目の部分の段差部とは、それぞれ外周側に向かうに従い後端側に向けて円錐状に広がるテーパ部とされており、このうち2段目から3段目のテーパ部および1段目から2段目のテーパ部は、そのテーパ角が上記ケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aと等しくされて、それぞれ本実施形態におけるインナービット5側の第1、第2の当接部5A,5Bとされ、図1および図3に示すようにこれら第1、第2の当接部5A,5Bがケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接した状態で、インナービット5の先端はリングビット4の先端よりも突出するように設定されている。   On the other hand, the inner bit 5 has a multi-stage cylindrical shape that is expanded in two steps from the front end to the rear end and then gradually decreases in diameter, and the outer diameter of the first step portion on the front end side is a ring. The outer diameter of the bit 4 is on the inner periphery of the rear end of the casing top 3 and the outer diameter of the largest portion of the third stage is on the inner periphery of the pipe body 2. , Each of them is of a size that can be loosely inserted. Further, the outer peripheral edge portion of the front end surface of the first step portion of the inner bit 5, that is, the outer peripheral portion of the front end surface of the inner bit 5, the step portion between the first step and the second step, and 2 The step portion from the step to the third step is a tapered portion that expands in a conical shape toward the rear end side toward the outer peripheral side, and among these, the taper portion from the second step to the third step and The taper portions of the first to second steps have the same taper angle as that of the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A. As shown in FIGS. 1 and 3, the first and second contact portions 5A and 5B are the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A. The tip of the inner bit 5 is in contact with the It is set so as to protrude from the tip of Ngubitto 4.

さらに、このインナービット5先端側の上記1段目の部分の外周面には、上述のようにリングビット4の内周部に緩挿可能とされたその外径よりも外周側に突出する突条5Cが、上記凹溝4Bと同数、やはり周方向に等間隔に、かつ軸線O方向にはそれぞれインナービット5の先端面からやや後退した位置から上記第2の当接部5Aの手前部分にかけて延びるように形成されている。これらの突条5Cは、リングビット4の上記凹溝4Bのリングビット側当接部4Aへの開口部に後端側から緩挿可能とされ、かつこうして凹溝4Bに緩挿して上述のようにケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aと第1、第2の当接部5A,5Bを当接させたところで、図3に示すように凹溝4Bの上記凸壁部4Cよりも先端側に間隔をあけて該凹溝4B内に収容可能とされている。   Further, on the outer peripheral surface of the first stage portion on the distal end side of the inner bit 5, a protrusion that protrudes more outward than the outer diameter that can be loosely inserted into the inner peripheral portion of the ring bit 4 as described above. The number of the strips 5C is the same as the number of the concave grooves 4B, equally spaced in the circumferential direction, and from the position slightly retracted from the distal end surface of the inner bit 5 in the axis O direction to the front portion of the second contact portion 5A. It is formed to extend. These protrusions 5C can be loosely inserted from the rear end side into the opening to the ring bit side abutting portion 4A of the concave groove 4B of the ring bit 4, and thus loosely inserted into the concave groove 4B as described above. When the first and second contact portions 5A and 5B are brought into contact with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A, the convex wall portion of the groove 4B as shown in FIG. It can be accommodated in the concave groove 4B with an interval closer to the tip than 4C.

従って、こうして突条5Cを凹溝4Bに収容してリングビット4の内周に挿入させるとともに第1の当接部5Aをリングビット側当接部4Aに当接させたインナービット5は、リングビット4に対して軸線O回りに回転させたときには突条5Cが凹溝4Bの周方向を向くいずれかの側壁に当接することで、この軸線O回りに係合可能とされてリングビット4と一体に回転させられ、これら突条5Cと凹溝4Bとによって本実施形態における係合手段が構成されている。また、本実施形態では、インナービット5を当該掘削工具の掘削時の回転方向Tに回転させて突条5Cを凹溝4Bの側壁に当接させたときには、図2に示すように突条5Cが凹溝4Bの上記開口部の先端側から待避して上記凸壁部4C手前側に収容されるようになされており、すなわち凹溝4Bの周方向の幅は突条5Cの幅よりも幅広とされて、凸壁部4Cの周方向の幅が突条5Cの幅と略等しくされている。ただし、この凸壁部4Cの幅は、突条5Cの幅より大きくても小さくてもよい。   Therefore, the inner bit 5 in which the protrusion 5C is accommodated in the concave groove 4B and inserted into the inner periphery of the ring bit 4 and the first contact portion 5A is in contact with the ring bit side contact portion 4A is When the bit 4 is rotated about the axis O, the protrusion 5C comes into contact with one of the side walls facing the circumferential direction of the concave groove 4B so that the bit 4 can be engaged with the ring bit 4 The protrusions 5C and the concave grooves 4B are rotated integrally, and the engaging means in this embodiment is configured. Further, in the present embodiment, when the inner bit 5 is rotated in the rotation direction T during excavation of the excavation tool and the protrusion 5C is brought into contact with the side wall of the groove 4B, the protrusion 5C as shown in FIG. Is recessed from the front end side of the opening of the groove 4B and accommodated on the front side of the convex wall 4C. That is, the circumferential width of the groove 4B is wider than the width of the protrusion 5C. Thus, the circumferential width of the convex wall portion 4C is substantially equal to the width of the protrusion 5C. However, the width of the convex wall portion 4C may be larger or smaller than the width of the protrusion 5C.

なお、インナービット5後端側の縮径した部分は上記ダウンザホールハンマー5Hへの取付シャンクとされている。なお、このインナービット5に打撃力を与えるハンマーがトップハンマーの場合は、このシャンクは伝達部材とされるインナーロッドとネジ等により嵌合させられるものとされる。また、インナービット5の内部には、その後端から上記軸線Oに沿って先端側に向けて、このダウンザホールハンマー5Hや伝達部材を介して送られた圧縮空気等の供給孔5Dが形成されている。この供給孔5Dは、インナービット5の先端側で外周側に向かうに従い先端側に延びる複数の噴出孔に分岐させられていて、このうち一部の噴出孔はインナービット5の先端面に開口させられるとともに、残りはインナービット5の上記1段目の外周面において、リングビット側当接部4Aに上記第2の当接部5Bを当接させた状態でリングビット4の先端面に略臨むような位置に開口させられている。   The reduced diameter portion on the rear end side of the inner bit 5 serves as a mounting shank to the down-the-hole hammer 5H. In addition, when the hammer which gives impact force to this inner bit 5 is a top hammer, this shank shall be fitted with the inner rod used as a transmission member, and a screw | thread. In addition, a supply hole 5D for compressed air or the like sent through the down-the-hole hammer 5H or the transmission member is formed in the inner bit 5 from the rear end thereof toward the front end side along the axis O. . The supply hole 5D is branched into a plurality of ejection holes extending toward the distal end side toward the outer peripheral side at the distal end side of the inner bit 5, and some of the ejection holes are opened at the distal end surface of the inner bit 5. In addition, the rest substantially faces the tip surface of the ring bit 4 with the second contact portion 5B in contact with the ring bit side contact portion 4A on the outer peripheral surface of the first step of the inner bit 5. It is made to open in such a position.

また、このインナービット5の先端面から外周面にかけては、突条5Cおよび上記凹溝4Bと同数の掘削屑の排出溝5Eが、突条5Cの上記回転方向T後方側に隣接するように、かつインナービット5の先端面では放射状に、また外周面では軸線Oに平行に延びて該インナービット5の最大外径となる上記3段目の部分に開口するように形成されている。これらの排出溝5Eは、インナービット5の先端面では内周側に向けてその溝深さが漸次浅くなるように延設されていて、供給孔5Dから分岐した上記一部の噴出孔はこの先端面の排出溝5E内に開口させられる一方、インナービット5の外周面では図2に示すように外周側に開口する「コ」字状をなすように形成されていて、凹溝4Bに収容された突条5Cが上述のように凸壁部4Cの手前側に位置した状態で、該凹溝4Bの上記開口部に連通する部分と周方向に一致して、リングビット4およびインナービット5の先端からケーシングパイプ1内の筒状空間に連通する貫通孔を画成するようになされている。さらに、このインナービット5の先端面にも、超硬合金等の硬質材料よりなる多数のチップ6が、テーパ部とされたその外周縁部にかけて、上記排出溝5Eと干渉しない位置に多数植設されている。   In addition, from the front end surface of the inner bit 5 to the outer peripheral surface, the same number of digging waste discharge grooves 5E as the ridges 5C and the concave grooves 4B are adjacent to the rear side in the rotational direction T of the ridges 5C. Further, the inner bit 5 is formed so as to open radially at the distal end surface and at the outer peripheral surface so as to extend in parallel with the axis O and to open to the third step portion that becomes the maximum outer diameter of the inner bit 5. These discharge grooves 5E extend so that the groove depth gradually decreases toward the inner peripheral side on the distal end surface of the inner bit 5, and the partial ejection holes branched from the supply holes 5D While being opened in the discharge groove 5E on the front end surface, the outer peripheral surface of the inner bit 5 is formed in a “U” shape that opens to the outer peripheral side as shown in FIG. 2, and is accommodated in the concave groove 4B. In a state where the projected ridge 5C is positioned on the front side of the convex wall portion 4C as described above, the ring bit 4 and the inner bit 5 coincide with the portion communicating with the opening of the concave groove 4B in the circumferential direction. A through hole that communicates with the cylindrical space in the casing pipe 1 from the tip of the casing is defined. Further, a large number of chips 6 made of a hard material such as cemented carbide are also implanted on the distal end surface of the inner bit 5 so as not to interfere with the discharge groove 5E over the outer peripheral edge portion which is a tapered portion. Has been.

そして、上述のように互いに対向するように挿入されたリングビット4後端部の外周面とケーシングトップ3先端部の内周面とには、その一方の周面に軸線O回りに環状をなして該軸線O方向に延びる凹部7Aが形成されるとともに、他方の周面にはこの凹部7Aに収容可能な凸部7Bが形成されており、これら凹凸部7A,7Bにより、リングビット4をケーシングトップ3(ケーシングパイプ1)に対して軸線O方向先端側に係止するとともに上記凹部7Bの範囲で該軸線O方向に進退可能とする係止手段7が構成されている。しかも、この係止手段7には、こうしてケーシングトップ3に対して軸線O方向先端側に係止されて抜け止めされたリングビット4を、必要に応じて適宜の操作により先端側に抜脱して取り外す抜脱機構8が備えられている。   As described above, the outer peripheral surface of the rear end portion of the ring bit 4 and the inner peripheral surface of the front end portion of the casing top 3 that are inserted so as to face each other have an annular shape around the axis O on one of the peripheral surfaces. A concave portion 7A extending in the direction of the axis O is formed, and a convex portion 7B that can be accommodated in the concave portion 7A is formed on the other peripheral surface. The concave and convex portions 7A and 7B allow the ring bit 4 to be casing. Locking means 7 is configured to be locked to the top 3 (casing pipe 1) at the front end side in the axis O direction and to be movable back and forth in the axis O direction within the range of the recess 7B. In addition, the ring bit 4 that is locked to the casing top 3 on the front end side in the direction of the axis O and thus prevented from coming off is pulled out to the front end side by an appropriate operation if necessary. A removal mechanism 8 to be removed is provided.

ここで、本実施形態では上記係止手段7として、互いに対向するケーシングトップ3先端部内周面とリングビット4外周面との双方に凹凸部7A,7Bがそれぞれ形成されている。すなわち、ケーシングトップ3の先端部内周面においては、その先端に内周側に凸となる凸部7Bが軸線O回りに環状に形成されるとともに、この凸部7Bから軸線O方向後端側の、ケーシングトップ3後端部が先端部に対して内径が一段縮径する部分の段差部までが、該凸部7Bに連なる凹部7Aとされている。   Here, in the present embodiment, as the locking means 7, concave and convex portions 7A and 7B are formed on both the inner peripheral surface of the tip of the casing top 3 and the outer peripheral surface of the ring bit 4 that face each other. That is, on the inner peripheral surface of the front end portion of the casing top 3, a convex portion 7B that protrudes toward the inner peripheral side is formed in an annular shape around the axis O, and from the convex portion 7B to the rear end side in the axis O direction. The concave portion 7A that is continuous with the convex portion 7B is a portion where the rear end portion of the casing top 3 has a portion whose inner diameter is reduced by one step with respect to the distal end portion.

また、リングビット4の外周面にあっては、その後端に外周側に凸となる凸部7Bがやはり軸線O回りに環状に形成されるとともに、この凸部7Bから軸線O方向先端側の、リングビット4先端部が後端部に対して外径が一段拡径する部分の段差部までが、該凸部7Bに連なる凹部7Aとされている。従って、本実施形態では、リングビット4の内周に形成された上記係合手段における凹溝4Bと、このリングビット4後端部の外周に形成される上記係止手段8における凹凸部7A,7Bとは、軸線O方向において凹凸部7A,7Bが凹溝4Bの一部と重なるように形成されることになり、すなわち円筒状をなすリングビット4後端部の内外周の表裏にこれら凹溝4Bと上記凹凸部7A,7Bとが形成されることになる。   Further, on the outer peripheral surface of the ring bit 4, a convex portion 7B that protrudes toward the outer peripheral side is also formed in an annular shape around the axis O at the rear end thereof, and from the convex portion 7B to the front end side in the axis O direction, The concave portion 7A that is continuous with the convex portion 7B is a portion where the outer diameter of the ring bit 4 is increased by one step with respect to the rear end portion. Therefore, in this embodiment, the concave groove 4B in the engaging means formed on the inner periphery of the ring bit 4 and the concave and convex portions 7A in the locking means 8 formed on the outer periphery of the rear end portion of the ring bit 4. 7B means that the concave and convex portions 7A and 7B are formed so as to overlap with a part of the concave groove 4B in the direction of the axis O. The groove 4B and the concave and convex portions 7A and 7B are formed.

なお、ケーシングトップ3側の凸部7Bの内径は、リングビット4側の凹部7Aに緩挿可能な程度に僅かに大きくされるとともにリングビット4側の凸部7Bの外径よりは小さくされ、このリングビット4側の凸部7Bの外径はケーシングトップ3側の凹部7A内に緩挿可能な程度に僅かに小さくされている。また、これらケーシングトップ3の先端部内周面とリングビット4の後端部外周面との凹部7A同士と凸部7B同士は、軸線O方向にそれぞれ略等しい長さで形成されており、かつ凹部7Aの長さは凸部7Bの長さよりも長くされるとともに、凹部7Aの底面(内外周面)は軸線Oを中心とした一定の径の円筒面とされている。   In addition, the inner diameter of the convex portion 7B on the casing top 3 side is slightly larger than the outer diameter of the convex portion 7B on the ring bit 4 side, and is slightly increased so that it can be loosely inserted into the concave portion 7A on the ring bit 4 side. The outer diameter of the convex portion 7B on the ring bit 4 side is slightly reduced to such an extent that it can be loosely inserted into the concave portion 7A on the casing top 3 side. Further, the concave portions 7A and the convex portions 7B of the inner peripheral surface of the front end portion of the casing top 3 and the outer peripheral surface of the rear end portion of the ring bit 4 are formed to have substantially the same length in the axis O direction. The length of 7A is made longer than the length of the convex portion 7B, and the bottom surface (inner and outer peripheral surface) of the concave portion 7A is a cylindrical surface having a constant diameter with the axis O as the center.

さらに、本実施形態における上記抜脱手段8は、このような係止手段7のケーシングトップ3側とリングビット4側の両凸部7Bの内外周面に形成された互いに螺合する雌雄ネジ部8A,8Bとされている。すなわち、ケーシングトップ3先端部の内周面先端に形成された凸部7Bの内周面には一定ネジ径の雌ネジ部8Aが螺設されるとともに、リングビット4後端部の外周面後端に形成された凸部7Bの外周面には、上記雌ネジ部8Aにねじ込み可能な等しい一定ネジ径の雄ネジ部8Bが形成されている。なお、上述した凸部7Bの内外径は、これら雌雄ネジ部8A,8Bにおけるネジ山の突端の径であり、また本実施形態ではこれら雌雄ネジ部8A,8Bのネジは台形ネジとされている。   Further, in the present embodiment, the above-mentioned removal means 8 includes a male and female screw portion that is formed on the inner and outer peripheral surfaces of the convex portions 7B on the casing top 3 side and the ring bit 4 side of the locking means 7 and is engaged with each other. 8A and 8B. That is, a female screw portion 8A having a constant screw diameter is screwed on the inner peripheral surface of the convex portion 7B formed at the front end of the inner peripheral surface of the casing top 3 front end portion, and the rear end portion of the ring bit 4 rear end portion is rearward. A male screw portion 8B having an equal constant screw diameter that can be screwed into the female screw portion 8A is formed on the outer peripheral surface of the convex portion 7B formed at the end. Note that the inner and outer diameters of the convex portion 7B described above are the diameters of the protruding ends of the threads in these male and female screw portions 8A and 8B, and in this embodiment, the screws of these male and female screw portions 8A and 8B are trapezoidal screws. .

このような抜脱機構8を備えた係止手段7においては、リングビット4の凸部7B外周に形成された雄ネジ部8Bをケーシングトップ3の凸部7B内周に形成された雌ネジ部8Aに先端側から螺合させ、ケーシングトップ3に対してリングビット4を相対的に回転させつつ後退させてねじ込んでゆき、雄ネジ部8Bが雌ネジ部8Aの後端側に抜け出たところで、リングビット4の凸部7Bがケーシングトップ3の凹部7Aに、ケーシングトップ3の凸部7Bがリングビット4の凹部7Aにそれぞれ収容され、この状態で軸線O方向先端側に向けてはリングビット4の凸部7Bがケーシングトップ3の凸部7Bに後端側から当接することによって係止される。なお、このねじ込みの際のケーシングトップ3に対するリングビット4の相対回転の方向は、掘削時のインナービット5およびリングビット4の回転方向(図1における矢線Z方向から見た回転方向)Tと同方向とされ、すなわちこの掘削時のリングビット4の回転によって上記雌雄ネジ部8A,8Bが螺合してリングビット4が抜け出る方向にねじ込まれることのないようにされている。   In the locking means 7 provided with such an extraction / removal mechanism 8, the male screw portion 8B formed on the outer periphery of the convex portion 7B of the ring bit 4 is replaced with the female screw portion formed on the inner periphery of the convex portion 7B of the casing top 3. 8A is screwed from the front end side, and the ring bit 4 is rotated while being relatively rotated with respect to the casing top 3 and screwed in. When the male screw portion 8B comes out to the rear end side of the female screw portion 8A, The convex portion 7B of the ring bit 4 is accommodated in the concave portion 7A of the casing top 3, and the convex portion 7B of the casing top 3 is accommodated in the concave portion 7A of the ring bit 4. In this state, the ring bit 4 is directed toward the front end side in the axis O direction. The convex portion 7B is locked by contacting the convex portion 7B of the casing top 3 from the rear end side. The direction of relative rotation of the ring bit 4 with respect to the casing top 3 during this screwing is the rotation direction of the inner bit 5 and the ring bit 4 during excavation (the direction of rotation viewed from the direction of arrow Z in FIG. 1) T. That is, the rotation of the ring bit 4 during excavation prevents the male and female screw portions 8A and 8B from being screwed and screwed in the direction in which the ring bit 4 comes out.

また、こうして凹部7Aにそれぞれ収容された上記リングビット4の凸部7Bの先端とケーシングトップ3の凸部7Bの後端との間の軸線O方向の間隔L1は、本実施形態においては図1および図3に示すようにインナービット5の上記第1、第2の当接部5A,5Bがケーシングパイプ側当接部3Aとリングビット側当接部4Aにそれぞれ当接した状態で、リングビット4の凹溝4Bの後端部に形成された上記凸壁部4Cの上記前壁面とこの凹溝4Bに収容されたインナービット5の突条5Cの後端面との軸線O方向の間隔L2よりも大きくなるようにされている。   Further, in this embodiment, the distance L1 in the direction of the axis O between the front end of the convex portion 7B of the ring bit 4 and the rear end of the convex portion 7B of the casing top 3 accommodated in the concave portion 7A is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the first and second contact portions 5A and 5B of the inner bit 5 are in contact with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A, respectively. From the distance L2 in the axis O direction between the front wall surface of the convex wall portion 4C formed at the rear end portion of the four concave grooves 4B and the rear end surface of the protrusion 5C of the inner bit 5 accommodated in the concave groove 4B. It has also been made larger.

従って、インナービット5を掘削時の回転方向Tに回転させて突条5Cを凹溝4Bの上記凸壁部4Cの軸線O方向に先端側に収容した状態で、リングビット4を先端側に前進させたときには、上述のようにリングビット4の凸部7B先端がケーシングトップ3の凸部7B後端に当接する前に凸壁部4Cが突条5Cのの後端に当接することになって、両凸部7Bの間にはL1−L2の間隔αがあけられ、すなわちこれらの凸部7Bは該凸部7Bをそれぞれ収容する凹部7A内に軸線O方向の先後両端側に間隔をあけて配設されることになる。   Therefore, the ring bit 4 is moved forward in the state in which the inner bit 5 is rotated in the rotational direction T during excavation and the protrusion 5C is accommodated on the distal end side in the direction of the axis O of the convex wall portion 4C of the concave groove 4B. When this is done, the convex wall portion 4C comes into contact with the rear end of the protrusion 5C before the tip of the convex portion 7B of the ring bit 4 comes into contact with the rear end of the convex portion 7B of the casing top 3 as described above. , An interval α between L1 and L2 is provided between the two convex portions 7B, that is, these convex portions 7B are spaced apart at the front and rear end sides in the axis O direction in the concave portions 7A that respectively accommodate the convex portions 7B. Will be disposed.

そして、上述のように係止手段7によって係止されたリングビット4は、上記抜脱機構8の雌雄ネジ部8A,8Bを、上述の凹部7Aに凸部7Bがそれぞれ収容されるようにねじ込むときとは逆に螺合させて上記相対回転の方向とは反対向きにケーシングトップ3に対してリングビット4を相対的に回転させつつ前進させてゆくことにより、雄ネジ部8Bが雌ネジ部8Aの先端側に抜け出ることで抜脱可能とされる。   The ring bit 4 locked by the locking means 7 as described above is screwed into the male and female screw portions 8A and 8B of the removal mechanism 8 so that the convex portion 7B is accommodated in the concave portion 7A. The male threaded portion 8B is screwed in reverse and moved forward while rotating the ring bit 4 relative to the casing top 3 in the direction opposite to the direction of the relative rotation. It can be removed by pulling out to the tip side of 8A.

なお、このようなリングビット4の抜脱は、当該掘削工具の先端が下向きとされている場合には、インナービット5を掘削時の回転方向Tとは反対向きに回転させることにより、突条5Cの後端を凸壁部4Cの前壁面から外して凸部7B同士を当接させ、さらにインナービット5を回転させてリングビット4の自重により雌雄ネジ部8A,8Bを螺合させつつ該リングビット4を先端側(下側)に前進させることによっても可能であるが、例えば後述する本発明の掘削工法の第1の実施形態に用いる、図5に示すような第2のインナービット9によれば、一層確実に抜脱可能となる。   The ring bit 4 can be removed by rotating the inner bit 5 in the direction opposite to the rotation direction T during excavation when the tip of the excavation tool is facing downward. The rear end of 5C is removed from the front wall surface of the convex wall portion 4C, the convex portions 7B are brought into contact with each other, the inner bit 5 is rotated, and the male and female screw portions 8A and 8B are screwed together by the weight of the ring bit 4 Although it is also possible to advance the ring bit 4 forward (downward), for example, a second inner bit 9 as shown in FIG. 5 used in the first embodiment of the excavation method of the present invention described later. According to this, it becomes possible to withdraw more reliably.

この第2のインナービット9は、上記インナービット5の先端部が先端から後端に向けて2段に拡径した多段円柱状をなしていたのに対し、この先端部が1段拡径するだけの多段円柱状とされていて、該インナービット5先端部の最大外径とされた3段目の外径が、2段目と等しい径でケーシングトップ3の内径よりも小さく、かつリングビット4の内径よりは大きくされたものであり、すなわち第1の当接部5Aが形成されていない構成とされて、リングビット側当接部4Aには当接するとともにケーシングトップ3の上記ケーシングパイプ側当接部3Aは通過可能とされている。なお、この図5に示す第2のインナービット9は、図1に示した上記インナービット5に対して先端部の上記3段目の部分を備えないように短くされたものであって、これ以外の部分は上記インナービット5と同様の構成であるので、図6において上記インナービット5と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略してある。   The second inner bit 9 has a multi-stage cylindrical shape in which the tip end portion of the inner bit 5 is enlarged in two steps from the tip end toward the rear end, whereas the tip end portion is enlarged by one step. The outer diameter of the third stage, which is the maximum outer diameter of the tip of the inner bit 5, is equal to the second stage and smaller than the inner diameter of the casing top 3, and is a ring bit. 4, that is, the first abutting portion 5 </ b> A is not formed. The abutting portion 4 </ b> A is in contact with the ring bit side abutting portion 4 </ b> A and the casing pipe 3 of the casing top 3. The contact portion 3A is allowed to pass. The second inner bit 9 shown in FIG. 5 is shorter than the inner bit 5 shown in FIG. 1 so as not to include the third stage portion of the tip. Since the other parts have the same configuration as the inner bit 5, the same reference numerals are assigned to the parts common to the inner bit 5 in FIG.

すなわち、このような第2のインナービット9を装着した本発明に係わる掘削工具は、円筒状のケーシングパイプ1の先端部に円環状のリングビット4が互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプ1の軸線O回りに回転自在に挿入され、これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線O回りに環状をなして該軸線O方向に延びる凹部7Aが、他方の周面にはこの凹部7Aに収容可能な凸部7Bが形成されていて、これら凹凸部7A,7Bにより構成される係止手段7によって上記リングビット4が上記ケーシングパイプ1に上記軸線O方向先端側に係止されつつ該軸線O方向に進退可能に取り付けられるとともに、上記ケーシングパイプ1内に挿入される伝達部材の先端には第2のインナービット9が取り付けられていて、この第2のインナービット9は、上記ケーシングパイプ1の先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部3Aを通過可能な外径を有するとともに、該第2のインナービット9の外周面には、上記リングビット4に形成された上記ケーシングパイプ側当接部3Aよりも内径の小さなリングビット側当接部4Aに上記軸線O方向先端側に向けて当接可能な第2の当接部5Bが形成され、かつ該第2のインナービット9は、上記リングビット4に対しては係合手段によって上記軸線O回りに係合可能とされており、上記係止手段7には、上記リングビット4を上記ケーシングパイプ1に対して上記軸線O方向先端側に抜脱する抜脱機構8が備えられているものである。   That is, in the excavation tool according to the present invention equipped with such a second inner bit 9, the annular ring bit 4 is opposed to the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical casing pipe 1 at the tip thereof. At least one of the inner and outer peripheral surfaces, which are rotatably inserted around the axis O of the pipe 1 and are opposed to each other, has a recess 7A that forms an annulus around the axis O and extends in the direction of the axis O. On the other peripheral surface, a convex portion 7B that can be accommodated in the concave portion 7A is formed, and the ring bit 4 is connected to the casing pipe 1 by the locking means 7 constituted by the concave and convex portions 7A and 7B. The second inner bit 9 is attached to the distal end of the transmission member inserted into the casing pipe 1 while being attached to the distal end side in the O direction so as to be able to advance and retreat in the axis O direction. The second inner bit 9 is attached and has an outer diameter that can pass through the casing pipe side abutting portion 3A protruding from the inner periphery of the tip end portion of the casing pipe 1, and the second inner bit 9 A ring bit side abutting portion 4A having a smaller inner diameter than the casing pipe side abutting portion 3A formed on the ring bit 4 can be abutted on the outer peripheral surface of the ring bit 4 toward the front end side in the axis O direction. 2 abutting portions 5B are formed, and the second inner bit 9 can be engaged with the ring bit 4 by the engaging means around the axis O, and the locking means 7 Is provided with an extraction mechanism 8 for extracting and extracting the ring bit 4 from the casing pipe 1 toward the distal end side in the axis O direction.

図6(a)〜(e)は、上記第1の実施形態の掘削工具を用いて掘削孔を形成するのに際して、この第2のインナービット9によりリングビット4を抜脱する場合の、本発明の掘削工法の第1の実施形態を示すものである。本実施形態では、まず図1ないし図3に示したようにケーシングトップ3にリングビット4を取り付けるとともにケーシングパイプ1内を通してインナービット5をこれらケーシングトップ3およびリングビット4内に挿入し、第1、第2の当接部5A,5Bをケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接させるとともにインナービット5を上記回転方向Tに回転させてリングビット4と係合させたまま、上記ダウンザホールハンマー5Hによって軸線O方向先端側に打撃力を与えることにより、図6(a)に示すようにリングビット4およびインナービット5の先端面の上記チップ6によって第1の掘削孔H1を形成するとともに、ケーシングパイプ1にはケーシングトップ3を介して打撃力を与えて前進させ、リングビット4およびインナービット5に伴ってこの第1の掘削孔H1にケーシングパイプ1を建て込んでゆく。   6 (a) to 6 (e) show the case where the ring bit 4 is pulled out by the second inner bit 9 when the excavation hole is formed by using the excavation tool of the first embodiment. 1 shows a first embodiment of the excavation method of the invention. In this embodiment, first, as shown in FIGS. 1 to 3, the ring bit 4 is attached to the casing top 3, and the inner bit 5 is inserted into the casing top 3 and the ring bit 4 through the casing pipe 1. The second abutting portions 5A and 5B are brought into contact with the casing pipe side abutting portion 3A and the ring bit side abutting portion 4A, and the inner bit 5 is rotated in the rotational direction T to be engaged with the ring bit 4. With the down-the-hole hammer 5H being applied, a striking force is applied to the front end side in the axis O direction, so that the first excavation hole is formed by the tip 6 on the front end surface of the ring bit 4 and the inner bit 5 as shown in FIG. H1 is formed, and the casing pipe 1 is moved forward by applying a striking force through the casing top 3, With the Ngubitto 4 and the inner bit 5 Yuku is built up the casing pipe 1 in the first borehole H1.

この第1の掘削孔H1が所定の深さ、例えば崩落しやすい軟質な地盤を抜け出て硬質な地盤に達する深さまで形成されたなら、一旦掘削を中断してインナービット5を突条5Cが凹溝4Bから抜け出るように上記回転方向Tの後方側に回転させてから、ダウンザホールハンマー5Hや伝達部材ごと後退させることによりケーシングパイプ1から引き抜き、次いでダウンザホールハンマー5Hに上記第2のインナービット9を取り付けてケーシングパイプ1内に挿入し、図6(b)に示すようにその突条5Cをリングビット4の凹溝4Bに挿入した後に回転方向Tに回転させて凸壁部4Cの先端側に位置させ、当該第2のインナービット9をリングビット4の内周に挿入する。   If this first excavation hole H1 is formed to a predetermined depth, for example, a depth that reaches the hard ground by slipping out of the soft ground that tends to collapse, the excavation is interrupted and the inner bit 5 is recessed into the ridge 5C. After rotating to the rear side in the rotation direction T so as to come out from the groove 4B, the down the hole hammer 5H and the transmission member are retracted to pull out from the casing pipe 1, and then the second inner bit 9 is attached to the down the hole hammer 5H. 6B, the protrusion 5C is inserted into the concave groove 4B of the ring bit 4 and then rotated in the rotational direction T as shown in FIG. Then, the second inner bit 9 is inserted into the inner periphery of the ring bit 4.

さらに、この状態から図6(c)に示すように掘削工具全体を僅かに引き上げるとともに先端側に向けて第2のインナービット9を前進させると、リングビット4は、そのリングビット側当接部4Aが第2のインナービット9の第2の当接部5Bに当接するとともに後端部外周面の凸部7Bがケーシングトップ3先端部内周面の凸部7Bに当接するので、この状態のままインナービット5とともに上記回転方向Tの反対側に回転させることにより、上述のようにこれらの凸部7Bの雌雄ネジ部8A,8Bが螺合し、さらに雄ネジ部8Bが雌ネジ部8Aの先端側に抜け出て、リングビット4が第2のインナービット9ごとケーシングトップ3の先端側に抜脱される。   Further, when the entire excavation tool is slightly pulled up from this state as shown in FIG. 6C and the second inner bit 9 is advanced toward the tip side, the ring bit 4 comes into contact with the ring bit side. 4A contacts the second contact portion 5B of the second inner bit 9, and the convex portion 7B on the outer peripheral surface of the rear end portion contacts the convex portion 7B on the inner peripheral surface of the tip end portion of the casing top 3. By rotating the inner bit 5 in the direction opposite to the rotation direction T, the female and male screw portions 8A and 8B of the convex portion 7B are screwed together as described above, and the male screw portion 8B is the tip of the female screw portion 8A. The ring bit 4 is pulled out to the front end side of the casing top 3 together with the second inner bit 9.

そこで、この状態から第2のインナービット9およびリングビット4を前進させて第1の掘削孔H1の孔底に接地させ、再び上記回転方向Tに回転させるとともに打撃力を与えて掘削を行うことにより、図6(d)に示すように上記硬質な岩盤等に第2の掘削孔H2を第1の掘削孔H1の先端側に連続するように形成してゆく。従って、こうして形成される第2の掘削孔H2は第1の掘削孔H1と等しい掘削径とされる。   Therefore, from this state, the second inner bit 9 and the ring bit 4 are moved forward to contact the bottom of the first excavation hole H1, rotated again in the rotational direction T, and subjected to excavation to perform excavation. Thus, as shown in FIG. 6 (d), the second excavation hole H2 is formed in the hard rock or the like so as to be continuous with the distal end side of the first excavation hole H1. Therefore, the second excavation hole H2 formed in this way has an excavation diameter equal to that of the first excavation hole H1.

このようにして第2の掘削孔H2が所定の深さまで形成されたなら、本実施形態では第2のインナービット9を上記回転方向Tの後方側に回転させて突条5Cを凹溝4Bの上記凸壁部4Cの先端側から外した後、ダウンザホールハンマー5Hおよび伝達部材ごと後退させて、リングビット4から抜き外すとともにケーシングパイプ1からも引き抜き、次いでこのケーシングパイプ1を通して図6(e)に示すように第1、第2の掘削孔H1,H2内に建て込み部材Dを挿入する。   If the second excavation hole H2 is formed to a predetermined depth in this way, in the present embodiment, the second inner bit 9 is rotated rearward in the rotational direction T so that the protrusion 5C is formed in the concave groove 4B. After removing from the front end side of the convex wall portion 4C, the down-the-hole hammer 5H and the transmission member are retracted, removed from the ring bit 4 and also extracted from the casing pipe 1, and then through the casing pipe 1 to FIG. 6 (e). As shown, the erection member D is inserted into the first and second excavation holes H1, H2.

このとき、リングビット4は第2の掘削孔H2の孔底に残されたままであり、ケーシングパイプ1の最小内径はケーシングトップ3のケーシングパイプ側当接部3Aの内径となるので、建て込み部材Dとしてはこのケーシングパイプ側当接部3Aの内径よりも小さく、かつリングビット側当接部4Aの内径よりは大きな外径を有するものを挿入することができる。なお、場合によってはこうして建て込み部材Dを挿入した後に、ケーシングパイプ1をケーシングトップ3ごと後退させて第1の掘削孔H1から引き抜き、再利用したりするようにしてもよい。   At this time, the ring bit 4 remains at the bottom of the second excavation hole H2, and the minimum inner diameter of the casing pipe 1 becomes the inner diameter of the casing pipe side abutting portion 3A of the casing top 3, so that the built-in member As D, a member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing pipe side contact portion 3A and larger than the inner diameter of the ring bit side contact portion 4A can be inserted. In some cases, after the erection member D is inserted in this manner, the casing pipe 1 may be retracted together with the casing top 3 and pulled out from the first excavation hole H1 and reused.

このように、上記構成の掘削工具および該掘削工具を用いた掘削工法によれば、ケーシングパイプ1を伴って軟質な地盤の崩落を防ぎつつ第1の掘削孔H1を形成し、この第1の掘削孔H1が硬質な地盤に達した後は、リングビット4を先端側に抜脱して第2のインナービット9とともに第1の掘削孔H1と同径の第2の掘削孔を形成してゆくことができる。このため、この第2の掘削孔H2を、ケーシングパイプ1を前進させるための駆動力を要することなく効率的に形成することができるとともに、該第2の掘削孔H2に大きな径を確保することが可能となる。   Thus, according to the excavation tool having the above-described configuration and the excavation method using the excavation tool, the first excavation hole H1 is formed with the casing pipe 1 while preventing the collapse of the soft ground. After the excavation hole H1 reaches the hard ground, the ring bit 4 is pulled out to the tip side to form a second excavation hole having the same diameter as the first excavation hole H1 together with the second inner bit 9. be able to. For this reason, the second excavation hole H2 can be efficiently formed without requiring a driving force for advancing the casing pipe 1, and a large diameter is secured in the second excavation hole H2. Is possible.

しかも、上記実施形態の掘削工法のように、こうして形成された第2の掘削孔に建て込み部材Dを建て込む場合でも、リングビット4が先端側に抜脱されてケーシングパイプ1から取り外されているので、このリングビット4の内径よりも大きな外径の建て込み部材Dを第2の掘削孔H2にまで挿入して建て込むことができる。言い換えれば、同じ外径の建て込み部材Dを建て込む場合を比べると、従来よりもケーシングパイプ1やリングビット4の外径、すなわち掘削孔H1,H2の径を小さくすることができるので、経済的な掘削を促すことが可能となる。逆に、建て込み部材Dの外径と掘削孔H1,H2の径が同じであれば、ケーシングパイプ1の外径からリングビット4の内径までの厚さを大きくすることができ、従って上記ケーシングパイプ側当接部3Aやリングビット側当接部4Aの面積を大きく確保することができるので、これらの寿命の向上を図ることができ、例えば上述のようにケーシングパイプ1を引き抜いて再利用する場合などに有効である。   Moreover, even when the erection member D is installed in the second excavation hole thus formed as in the excavation method of the above embodiment, the ring bit 4 is pulled out to the tip side and removed from the casing pipe 1. Therefore, the built-in member D having an outer diameter larger than the inner diameter of the ring bit 4 can be inserted and built up to the second excavation hole H2. In other words, compared with the case where the erected member D having the same outer diameter is built, the outer diameters of the casing pipe 1 and the ring bit 4, that is, the diameters of the drilling holes H1 and H2, can be made smaller than before. It is possible to promote effective drilling. Conversely, if the outer diameter of the built-in member D and the diameters of the excavation holes H1, H2 are the same, the thickness from the outer diameter of the casing pipe 1 to the inner diameter of the ring bit 4 can be increased. Since the areas of the pipe-side contact portion 3A and the ring bit-side contact portion 4A can be secured large, the service life of these can be improved. For example, the casing pipe 1 is pulled out and reused as described above. It is effective in some cases.

また、上記掘削工具においては、このように第2の掘削孔H2を形成するときには抜脱機構8によってリングビット4を確実に先端側に抜脱可能としつつも、ケーシングパイプ1を伴って第1の掘削孔H1を形成する際には、ケーシングトップ3とリングビット4との互いに対向する内外周面に形成された凹凸部7A,7Bによる係止手段7によってリングビット4を先端側に確実に係止して抜け止めすることができる。従って、このリングビット4が掘削中に不用意に抜脱されて脱落してしまったりすることもなく、円滑な掘削作業を図ることが可能となる。   Further, in the excavation tool, when the second excavation hole H2 is formed in this way, the ring bit 4 can be reliably extracted to the tip side by the extraction mechanism 8, but the first with the casing pipe 1 is included. When the excavation hole H1 is formed, the ring bit 4 is reliably moved to the tip side by the engaging means 7 by the uneven portions 7A and 7B formed on the inner and outer peripheral surfaces of the casing top 3 and the ring bit 4 facing each other. It can be locked to prevent it from coming off. Therefore, the ring bit 4 can be smoothly excavated without being accidentally pulled out and falling off during excavation.

しかも、上記実施形態の掘削工具では、この係止手段7に備えられた上記抜脱機構8が、上記内外周面の双方に形成される凸部7に螺設された互いに螺合する雌雄ネジ部8A,8Bであるので、上述のようにリングビット4を抜脱する際の雌雄ネジ部8A,8Bの回転方向を掘削時の回転方向Tと逆向きとしておくことにより、一層確実にリングビット4の不用意な脱落を防止することが可能となる。また、このような雌雄ネジ部8A,8Bは形成が比較的容易であって別部材を要したりすることがなく、しかもリングビット4のケーシングパイプ1への取付も簡略であるため、より経済的であるという利点も得ることができる。   Moreover, in the excavation tool of the above-described embodiment, the extraction mechanism 8 provided in the locking means 7 is a male-female screw that is screwed with each other and is screwed to the convex portion 7 formed on both the inner and outer peripheral surfaces. Since these are the portions 8A and 8B, the rotation direction of the male and female screw portions 8A and 8B when the ring bit 4 is removed as described above is opposite to the rotation direction T at the time of excavation, so that the ring bit is more reliably obtained. 4 can be prevented from being accidentally dropped. In addition, such male and female screw portions 8A and 8B are relatively easy to form and do not require separate members, and the mounting of the ring bit 4 to the casing pipe 1 is simple, so that it is more economical. The advantage of being targeted is also obtained.

なお、上記第1の実施形態の掘削工法では、上述のようにリングビット4内にインナービット5を挿入して第1の掘削孔H1を形成した後に、このリングビット4内に上記第2のインナービット9を挿入して第2の掘削孔H2を形成し、しかる後にこの第2の掘削孔H2内まで建て込み部材Dを挿入して建て込むようにしているが、図7に示す本発明の第2の実施形態の掘削工法のように、ケーシングパイプ1を伴って第1の掘削孔H1を形成して(図7(a))、インナービット5および伝達部材を後退させてケーシングパイプ1から引き抜いた後に(図7(b))、第2のインナービット9を挿入して第2の掘削孔H2を形成することなく、建て込み部材Dを直接ケーシングパイプ1に挿入して、上記抜脱機構8によりリングビット4をケーシングパイプ1に対して軸線O方向先端側に抜脱するとともに建て込み部材Dを第1の掘削孔H1内に建て込むようにしてもよい(図7(c))。   In the excavation method of the first embodiment, after the inner bit 5 is inserted into the ring bit 4 to form the first excavation hole H1 as described above, the second bit is inserted into the ring bit 4. The inner bit 9 is inserted to form the second excavation hole H2, and then the erection member D is inserted into the second excavation hole H2. As in the excavation method of the second embodiment, the first excavation hole H1 is formed with the casing pipe 1 (FIG. 7A), and the inner bit 5 and the transmission member are retracted and pulled out from the casing pipe 1. (FIG. 7 (b)), the insertion member D is directly inserted into the casing pipe 1 without inserting the second inner bit 9 to form the second excavation hole H2, and the above-mentioned removal mechanism. 8 to set ring bit 4 MAY the like an anchor member D as well as pulled out in the axial O direction distally relative over single pipe 1 as Tatekomu the first borehole in H1 (FIG. 7 (c)).

この第2の実施形態の掘削工法でも、第1の実施形態と同じように建て込み部材Dとして、ケーシングパイプ側当接部3Aの内径よりも小さく、しかしながらリングビット側当接部4Aの内径よりは大きな外径を有するものを挿入して建て込むことができるので、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、建て込み部材Dの先端部にインナービット5と同様の第2の当接部5Bおよび係合手段の突条5Cを形成しておくことにより、一層確実にリングビット4の抜脱を図ることができる。また、この第2の実施形態においても、建て込み部材Dを建て込んだ後にケーシングパイプ1を第1の掘削孔H1から引き抜いて再利用したりしてもよい。   Also in the excavation method of the second embodiment, the erection member D is smaller than the inner diameter of the casing pipe side contact portion 3A as in the first embodiment, however, than the inner diameter of the ring bit side contact portion 4A. Since it can be built by inserting a large outer diameter, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In this case, the ring bit 4 is more reliably formed by forming the second contact part 5B and the protrusion 5C of the engaging means similar to the inner bit 5 at the tip part of the erected member D. Can be removed. Also in the second embodiment, the casing pipe 1 may be pulled out from the first excavation hole H1 and reused after the erection member D is erected.

また、上記第1、第2の実施形態の掘削工法では、このようにケーシングパイプ側当接部3Aの内径よりも小さく、かつリングビット側当接部4Aの内径よりは大きな外径を有する建て込み部材Dを挿入して建て込むようにしているが、リングビット側当接部4Aの内径よりも小さな外径の建て込み部材を挿入するようにしてもよく、この場合にはリングビット4を抜脱して掘削孔H1,H2内に残したままとしてもよいが、リングビット4を抜脱することなくケーシングパイプ1とともに掘削孔H1,H2から引き抜いて再利用したりすることも可能となる。   In the excavation method according to the first and second embodiments, the outer diameter is smaller than the inner diameter of the casing pipe side contact portion 3A and larger than the inner diameter of the ring bit side contact portion 4A. The insert member D is inserted and built, but an insert member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the ring bit side contact portion 4A may be inserted. In this case, the ring bit 4 is removed. However, the ring bit 4 can be pulled out from the excavation holes H1 and H2 and reused without removing the ring bit 4 from the excavation holes H1 and H2.

また、第1の実施形態において、インナービット5を引き抜いた後に上記第2のインナービット9を挿入して第1の掘削孔H1と同径の第2の掘削孔H2を形成する代わりに、リングビット側当接部4Aの内径よりもさらに外径が小さくてリングビット4内を通過可能な中堀ビットを挿入して、第1の掘削孔H1の孔底からこれよりも径の小さい掘削孔を形成した後、同様にリングビット側当接部4Aの内径よりも外径が小さい建て込み部材を挿入してこれらの掘削孔に建て込むようにしてもよい。   In the first embodiment, instead of forming the second excavation hole H2 having the same diameter as the first excavation hole H1 by inserting the second inner bit 9 after the inner bit 5 is pulled out, a ring An intermediate drill bit having an outer diameter smaller than the inner diameter of the bit side contact portion 4A and passing through the ring bit 4 is inserted, and a drill hole having a smaller diameter than the first drill hole H1 is formed from the bottom of the first drill hole H1. After the formation, similarly, a built-in member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the ring bit side contact portion 4A may be inserted and built into these excavation holes.

一方、本発明の掘削工具では、例えば図8に示す本発明の第2の実施形態の掘削工具のように、リングビット4を係止する係止手段11が、このリングビット4とケーシングトップ3との互いに対向する内外周面のうち、一方の周面に凹部11Aが形成されるとともに、他方の周面には上記一方の周面側に向けて付勢された係止部材12が環状に配設されて上記凹部11Aに収容可能な凸部11Bとされている場合に、第1の実施形態のような雌雄ネジ部8A,8Bによる抜脱機構8に代えて、この係止手段11に備えられる抜脱機構13を、上記凹部11Aに形成される上記軸線O方向を向く環状面のうち、リングビット4をケーシングトップ3に対して抜脱する際に上記係止部材12と当接する環状面に形成された、該係止部材12が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面13Aとしてもよい。なお、この第2の実施形態を初め、後述する第3から第5の実施形態も含めて、上記第1の実施形態の掘削工具と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。   On the other hand, in the excavation tool of the present invention, for example, as in the excavation tool of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8, the locking means 11 for locking the ring bit 4 includes the ring bit 4 and the casing top 3. Of the inner and outer peripheral surfaces facing each other, a recess 11A is formed on one peripheral surface, and a locking member 12 biased toward the one peripheral surface side is annularly formed on the other peripheral surface When the projection 11B is disposed and can be accommodated in the recess 11A, the locking means 11 is replaced with the pull-out mechanism 8 by the male and female screw portions 8A and 8B as in the first embodiment. Of the annular surface facing the direction of the axis O formed in the recess 11A, the removal mechanism 13 provided is an annular contact with the locking member 12 when the ring bit 4 is removed from the casing top 3 The locking member 12 formed on the surface The inner peripheral surface may be an inclined surface 13A toward the direction opposite toward the direction. In addition, the same reference numerals are assigned to portions common to the excavation tool of the first embodiment, including the second embodiment and the third to fifth embodiments described later, and the description thereof is omitted. To do.

すなわち、この第2の実施形態の掘削工具では、第1の実施形態と同様にリングビット4はその後端部の外周面をケーシングトップ3の先端部内周面に対向させて挿入されており、このうちケーシングトップ3の内周面(一方の周面)には軸線O回りに環状をなして該軸線O方向に延びる上記凹部11Aが形成されていて、この凹部11Aの軸線O方向を向く環状面のうち、先端側に位置して軸線O方向後端側を向く面が上記傾斜面13Aとされている。ただし、本実施形態では、これとは反対の軸線O方向先端側を向く面も、軸線O方向後端側に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面とされている。   That is, in the excavation tool of the second embodiment, the ring bit 4 is inserted with the outer peripheral surface of the rear end thereof facing the inner peripheral surface of the front end of the casing top 3 as in the first embodiment. Of these, the recess 11A is formed on the inner peripheral surface (one peripheral surface) of the casing top 3 so as to form a ring around the axis O and extend in the direction of the axis O, and the ring-shaped surface facing the direction of the axis O of the recess 11A. Of these, the inclined surface 13 </ b> A is a surface located on the front end side and facing the rear end side in the axis O direction. However, in the present embodiment, the surface facing the front end side in the axis O direction opposite to this is also an inclined surface facing in the direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other toward the rear end side in the axis O direction.

一方、リングビット4の後端部外周面(他方の周面)には、インナービット5の第1、第2の当接部5A,5Bをケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接させた状態で、上記凹部11Aよりも後端側に位置するように断面「コ」字状の環状溝11Cが形成されていて、この環状溝11Cに弾性変形可能な断面方形のC字止め輪等の上記係止部材12が収縮させられて嵌挿されることによりケーシングトップ3の上記内周面側に付勢されて密着させられている。   On the other hand, on the outer peripheral surface (the other peripheral surface) of the rear end portion of the ring bit 4, the first and second contact portions 5A and 5B of the inner bit 5 are contacted with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact. An annular groove 11C having a “U” -shaped cross section is formed so as to be positioned on the rear end side with respect to the concave portion 11A in a state of being in contact with the portion 4A. When the locking member 12 such as the C-shaped retaining ring is contracted and inserted, it is urged and brought into close contact with the inner peripheral surface of the casing top 3.

このような係止手段11において、掘削時にリングビット4は、係合手段によって軸線O回りに係合したインナービット5を回転させることにより、ケーシングトップ3に対してその内周面に上記係止部材12が密着したまま回転自在とされるとともに、軸線O方向先端側には、係止部材12が凹溝11Aの位置に前進したときにその弾性によって拡径して凸部11Bとして凹部11A内に収容され、この凸部11Bが先端側の上記傾斜面13Aに当接したところで係止され、かつ該傾斜面13Aまでの範囲で軸線O方向に進退可能とされる。   In such a locking means 11, the ring bit 4 rotates the inner bit 5 engaged around the axis O by the engaging means at the time of excavation, thereby locking the casing bit 3 on the inner peripheral surface thereof. While the member 12 is in close contact, the member 12 is rotatable, and on the distal end side in the direction of the axis O, when the locking member 12 moves forward to the position of the concave groove 11A, the diameter thereof is expanded by its elasticity to form a convex portion 11B in the concave portion 11A. The convex portion 11B is locked when it comes into contact with the inclined surface 13A on the distal end side, and can be advanced and retracted in the direction of the axis O up to the inclined surface 13A.

従って、本実施形態では上記傾斜面13Aは、この係止部材12が当接する方向すなわち軸線O方向先端側に向けて、上記内外周面が対向する方向すなわち内周側に傾斜することになる。そして、この傾斜面13Aによる本実施形態の抜脱機構13では、例えば上記第1の実施形態の掘削工法と同様にインナービット5を第2のインナービット9と交換してリングビット4内に挿入し、凸部11B(係止部材12)が傾斜面13Aに当接した状態から、さらに第2の当接部5Bおよびリングビット側当接部4Aを介してリングビット4に先端側に向けての打撃力あるいは推力を与えることで、係止部材12を傾斜面13Aに案内されるように縮径させつつリングビット4を前進させてケーシングトップ3から先端側に抜脱することが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, the inclined surface 13A is inclined in the direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other, that is, in the inner peripheral side, in the direction in which the locking member 12 abuts, that is, in the direction of the axis O. In the removal mechanism 13 of the present embodiment using the inclined surface 13A, for example, the inner bit 5 is replaced with the second inner bit 9 and inserted into the ring bit 4 as in the excavation method of the first embodiment. Then, from the state in which the convex portion 11B (locking member 12) is in contact with the inclined surface 13A, the ring bit 4 is further directed toward the tip side through the second contact portion 5B and the ring bit side contact portion 4A. By applying the striking force or thrust, the ring bit 4 can be moved forward while being retracted from the casing top 3 while being reduced in diameter so that the locking member 12 is guided by the inclined surface 13A. .

また、係止手段7が第1の実施形態と同様に、ケーシングパイプ1先端部とリングビット4の互いに対向する内外周面のうち、ケーシングパイプ1側の周面の先端部とリングビット4側の周面の後端部とに凸部7Bが形成されるとともに、これらの凸部7Bにそれぞれ軸線O方向に連なるようにしてケーシングパイプ1側の周面の後端部とリングビット4側の周面の先端部とに該凸部7Bを収容可能な凹部7Aが形成されている場合には、図9に示す本発明の第3の実施形態の掘削工具のように、抜脱機構14として、上記内外周面それぞれにおいてこれら凹凸部7A,7Bが連なる部分に形成される軸線O方向を向く面を、この面が向く方向とは反対側の軸線O方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面14Aとするようにしてもよい。   Further, in the same manner as in the first embodiment, the locking means 7 has a front end portion of the peripheral surface on the casing pipe 1 side and the ring bit 4 side of the inner and outer peripheral surfaces of the casing pipe 1 and the ring bit 4 facing each other. Convex portions 7B are formed on the rear end portion of the peripheral surface of the casing pipe 1 and are connected to the rear end portion of the peripheral surface on the casing pipe 1 side and the ring bit 4 side so as to be continuous with the convex portions 7B in the axis O direction. When the concave portion 7A capable of accommodating the convex portion 7B is formed at the distal end portion of the peripheral surface, as the excavating tool of the third embodiment of the present invention shown in FIG. In each of the inner and outer peripheral surfaces, the surface facing the direction of the axis O formed at the portion where the concavo-convex portions 7A and 7B are continuous is opposed to the inner and outer peripheral surfaces as the direction of the axis O is opposite to the direction in which the surface is directed. It is set as the inclined surface 14A which goes to the direction to do Unishi may be.

ここで、この第3の実施形態では、やはり第1、第2の実施形態と同様にリングビット4の後端部がケーシングトップ3の先端部内周に挿入されており、このリングビット4後端部の外周面後端に凸部7Bが、その軸線O方向先端側に連なるように環状の凹部7Aが形成されている。一方、ケーシングトップ3先端部にはその内周面の先端に凸部7Bが、またその軸線O方向後端側に連なるように凹部7Aが形成されて係止手段7が構成されている。従って、リングビット4側の外周面の凹凸部7A,7Bが連なる部分には軸線O方向先端側を向く面が形成されて、本実施形態ではこの面が、先端側とは反対の軸線O方向後端側に向かうに従い、上記内外周面が対向する方向すなわち外周側に向かう傾斜面14Aとされ、またケーシングトップ3側の内周面の凹凸部7A,7Bが連なる部分には軸線O方向後端側を向く面が形成されて、この面が、後端側とは反対の軸線O方向先端側に向かうに従い、上記内外周面が対向する方向すなわち内周側に向かう傾斜面14Aとされている。   Here, in the third embodiment, the rear end portion of the ring bit 4 is inserted into the inner periphery of the front end portion of the casing top 3 as in the first and second embodiments. An annular concave portion 7A is formed at the rear end of the outer peripheral surface of the portion so that the convex portion 7B is continuous with the tip end side in the axis O direction. On the other hand, a protrusion 7B is formed at the tip of the casing top 3 at the tip of the inner peripheral surface, and a recess 7A is formed so as to continue to the rear end side in the axis O direction, thereby constituting the locking means 7. Accordingly, a surface facing the front end side in the axis O direction is formed in a portion where the concave and convex portions 7A and 7B on the outer peripheral surface on the ring bit 4 side are continuous. In this embodiment, this surface is the direction in the axis O direction opposite to the front end side. As it goes to the rear end side, the inner and outer peripheral surfaces are opposed to each other, that is, the inclined surface 14A is directed to the outer peripheral side. A surface facing the end side is formed, and as this surface goes to the front end side in the direction of the axis O opposite to the rear end side, the inclined surface 14A is directed to the direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other, that is, toward the inner peripheral side. Yes.

このような第3の実施形態でも、リングビット4は、上記係止手段7により第1の実施形態と同様に、上記凹部7Bの範囲内で軸線O方向に進退可能かつ軸線O回りに回転自在とされるとともに、上記両凸部7Bが当接したところで軸線O方向先端側に係止される。そして、この係止手段7に備えられた上記抜脱機構14では、こうして両凸部7Bが当接してリングビット4が係止された状態で、これらの凸部7Bから凹部7Aに連続する面が互いに先端側に向かうに従い内周側に向かう傾斜面14Aとされているので、第2の実施形態と同様に第2のインナービット9や建て込み部材Dを挿入して、ケーシングパイプ1に対して相対的にリングビット4に先端側に向けて打撃力や推力を与えることにより、これらの傾斜面14Aに案内されるようにしてリングビット4後端部は内周側に、ケーシングトップ3先端部は外周側に、相対的に拡縮径させることができ、これによってリングビット4をケーシングパイプ1の先端側に抜き出すことが可能となる。   Also in the third embodiment, the ring bit 4 can be advanced and retracted in the direction of the axis O within the range of the recess 7B by the locking means 7 and can be rotated around the axis O as in the first embodiment. At the same time, when both the convex portions 7B come into contact with each other, they are locked to the front end side in the axis O direction. Then, in the above-described removal mechanism 14 provided in the locking means 7, the surfaces continuous from these convex portions 7 </ b> B to the concave portions 7 </ b> A in a state where both convex portions 7 </ b> B abut and the ring bit 4 is locked. Since the inclined surface 14A is directed toward the inner peripheral side toward the distal end side, the second inner bit 9 and the built-in member D are inserted into the casing pipe 1 in the same manner as in the second embodiment. By applying a striking force or thrust toward the front end side of the ring bit 4 relatively, the rear end portion of the ring bit 4 is guided to the inner peripheral side so as to be guided by these inclined surfaces 14A, and the front end of the casing top 3 The portion can be relatively enlarged or reduced in diameter on the outer peripheral side, whereby the ring bit 4 can be extracted to the front end side of the casing pipe 1.

従って、これら第2、第3の実施形態でも、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる上、このリングビット4の抜脱操作が、第1の実施形態の抜脱手段8のようなリングビット4の回転による雌雄ネジ部8A,8Bの螺合のような煩雑なものではなく、第2のインナービット9や建て込み部材Dの挿入、前進等によるものであるため、一層確実かつ容易にリングビット4を抜き外すことができるという利点も得られる。ここで、第2の実施形態においてリングビット4をケーシングトップ3先端に取り付けるには、上記係止部材12を縮径させた状態でリングビット4後端部をケーシングトップ3先端部内周に挿入すればよく、また第3の実施形態では、例えばケーシングトップ3の先端部を加熱して膨張させることにより拡径させておいて、その内周にリングビット4の後端部を挿入すればよい。   Therefore, in these second and third embodiments, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the extraction operation of the ring bit 4 is performed by the extraction means 8 of the first embodiment. Is not complicated such as screwing of the male and female screw portions 8A and 8B due to the rotation of the ring bit 4 as described above, but is due to the insertion and advancement of the second inner bit 9 and the built-in member D, and so on. There is also an advantage that the ring bit 4 can be removed reliably and easily. Here, in order to attach the ring bit 4 to the front end of the casing top 3 in the second embodiment, the rear end of the ring bit 4 is inserted into the inner periphery of the front end of the casing top 3 with the locking member 12 being reduced in diameter. In the third embodiment, the diameter of the casing top 3 may be increased by, for example, heating and expanding the tip of the casing top 3, and the rear end of the ring bit 4 may be inserted into the inner periphery thereof.

なお、これら第1ないし第3の実施形態の掘削工具では、いずれもこのようにリングビット4の後端部がケーシングトップ3の先端部内周に挿入されて、リングビット4後端部の外周面がケーシングトップ3先端部の内周面に対向するようにされているが、これとは逆に、リングビット4後端部を大径とするとともにケーシングトップ3(ケーシングパイプ1)の先端部はこれより小径として、このリングビット4後端部内周にケーシングトップ3先端部を挿入することにより、リングビット4の内周面とケーシングトップ3の外周面とが互いに対向するように構成することも可能ではある。   In all of the excavation tools of the first to third embodiments, the rear end portion of the ring bit 4 is inserted into the inner periphery of the front end portion of the casing top 3 in this way, and the outer peripheral surface of the rear end portion of the ring bit 4 Is opposed to the inner peripheral surface of the front end portion of the casing top 3, but on the contrary, the rear end portion of the ring bit 4 has a large diameter and the front end portion of the casing top 3 (casing pipe 1) is The inner diameter of the ring bit 4 and the outer peripheral surface of the casing top 3 may be configured to face each other by inserting the tip of the casing top 3 into the inner periphery of the rear end of the ring bit 4 with a smaller diameter. It is possible.

ただし、その場合には、円環状をなすリングビット4の後端部における径方向の厚さや軸線方向の長さが大きくなってその質量が増加し、例えば掘削時にリングビット4の前方の地盤に空洞があってリングビット4が空打ちされたりしたときに、大きな慣性が作用してリングビットが脱落しやすくなってしまうおそれがあるので、上記第1ないし第3の実施形態のようにリングビット4は、その後端部をケーシングトップ3の先端部内周に挿入するようにして取り付けられるのが望ましい。   However, in that case, the radial thickness and the axial length of the rear end portion of the ring bit 4 forming an annular shape increase and its mass increases. For example, when excavating the ground in front of the ring bit 4 When there is a cavity and the ring bit 4 is emptied, there is a possibility that the ring bit is likely to fall off due to a large inertia, so that the ring bit as in the first to third embodiments. 4 is preferably attached so that the rear end thereof is inserted into the inner periphery of the front end of the casing top 3.

そして、さらにこのようにして、リングビット4が、その外周面をケーシングトップ3(ケーシングパイプ1)の先端部内周面に対向させるように挿入されているときに、リングビット4とインナービット5とを軸線O回りに係合する係合手段が、上述のようにインナービット5の外周に形成される軸線O方向に延びる突条5Cと、リングビット4の内周に上記突条5Cを収容可能に形成される凹溝4Bである場合には、やはり上記第1ないし第3の実施形態のように、リングビット4における係合手段の凹溝4Bと、係止手段7,11における凹凸部7A,7Bの少なくとも一方あるいは凹部11Aまたは凸部11Bとが、軸線O方向において少なくとも一部が重ねるように形成されるのが望ましい。すなわち、このような構成により、これら凹溝4Bと係止手段7,11の凹凸部7A,7B,11A,11Bとが形成されるリングビット4後端部の長さを一層短くすることができるので、リングビット4の質量も一層軽減することができ、空打ち等が生じてもリングビット4が不用意に脱落したりするのをより確実に防止することができる。   Further, in this way, when the ring bit 4 is inserted so that the outer peripheral surface thereof faces the inner peripheral surface of the tip end portion of the casing top 3 (casing pipe 1), the ring bit 4 and the inner bit 5 As described above, the engagement means that engages the shaft 5 with the axis 5 can accommodate the protrusion 5C extending in the direction of the axis O formed on the outer periphery of the inner bit 5 and the protrusion 5C on the inner periphery of the ring bit 4. In the case of the concave groove 4B formed in the concave portion 4A, the concave portion 4B of the engaging means in the ring bit 4 and the concave and convex portion 7A in the locking means 7 and 11 as in the first to third embodiments. 7B or the recess 11A or the protrusion 11B is preferably formed so that at least a part thereof overlaps in the direction of the axis O. That is, with such a configuration, the length of the rear end portion of the ring bit 4 where the concave grooves 4B and the concave and convex portions 7A, 7B, 11A, and 11B of the locking means 7 and 11 are formed can be further shortened. Therefore, the mass of the ring bit 4 can be further reduced, and it is possible to more reliably prevent the ring bit 4 from being inadvertently dropped even if idle driving or the like occurs.

また、上記第1ないし第3の実施形態においては、このようにリングビット4の内周に係合手段として形成された凹溝4Bが周方向にインナービット5の突条5Cより幅広とされるとともに、この凹溝4Bの後端開口部には、掘削時におけるインナービット5の回転方向側に凸壁部4Cが形成されている。そして、掘削時にインナービット5の第1、第2の当接部5A,5Bがケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接するとともに突条5Cが上記凸壁部4Cの前方に位置した状態で、これら突条5Cの後端と凸壁部4Cの前壁面との間隔L2が、第1の実施形態では係止手段7における凸部7B同士の間隔L1、第2の実施形態では図8に示したように係止手段11における凸部11B(係止部材12)と凹部11Aの傾斜面13Aとの先端同士の間隔L1、第3の実施形態では図9に示したように係止手段7における凹凸部7A、7Bの傾斜面14Aの両端同士の間隔L1よりも、それぞれ小さくなるようにされている。   Further, in the first to third embodiments, the concave groove 4B formed as the engaging means on the inner periphery of the ring bit 4 in this way is wider than the protrusion 5C of the inner bit 5 in the circumferential direction. In addition, a convex wall portion 4C is formed at the rear end opening of the concave groove 4B on the rotational direction side of the inner bit 5 during excavation. During excavation, the first and second contact portions 5A and 5B of the inner bit 5 are in contact with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A, and the ridge 5C is formed on the convex wall portion 4C. The distance L2 between the rear end of these protrusions 5C and the front wall surface of the convex wall portion 4C in the state of being located in the front is the interval L1 between the convex portions 7B in the locking means 7 in the first embodiment, the second In the embodiment, as shown in FIG. 8, the distance L1 between the tips of the convex portion 11B (the locking member 12) and the inclined surface 13A of the concave portion 11A in the locking means 11, and in the third embodiment, it is shown in FIG. As described above, the interval L1 between both ends of the inclined surfaces 14A of the concave and convex portions 7A and 7B in the locking means 7 is made smaller.

従って、これら第1ないし第3の実施形態では、上記第1、第2の当接部5A,5Bがケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接した状態からリングビット4が空打ちされたりして先端側に弾き出されても、例えば図4に示したように係止手段7の凸部7A同士や抜脱機構14の傾斜面14A同士、あるいは係止手段11の凸部11Bと抜脱機構13の傾斜面13Aとが衝突する前に、上記凸壁部4Cが突条5Cの後端に当接することとなるので、リングビット4の係止や抜脱に必要な部分に損傷が生じたりするのを防いで工具寿命の延長を図ることができ、また不用意なリングビット4の脱落もさらに確実に防止することが可能となる。   Accordingly, in the first to third embodiments, the ring bit is changed from the state in which the first and second contact portions 5A and 5B are in contact with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A. Even if 4 is knocked out and is flipped to the tip side, for example, as shown in FIG. 4, the protrusions 7 </ b> A of the locking means 7, the inclined surfaces 14 </ b> A of the removal mechanism 14, or the locking means 11 Since the convex wall portion 4C comes into contact with the rear end of the ridge 5C before the convex portion 11B and the inclined surface 13A of the extraction mechanism 13 collide, it is necessary to lock and extract the ring bit 4. It is possible to extend the tool life by preventing damage to the undesired portion, and it is possible to more surely prevent the ring bit 4 from being accidentally dropped off.

ところで、上記第1ないし第3の実施形態では、いずれも係止手段7,11が抜脱機構8,13,14を備えてリングビット4を先端側に抜脱可能とされているが、上述したリングビット4における係合手段の凹溝4Bと係止手段7,11においてリングビット4側に形成される凹凸部7A,7B,11A,11Bの少なくとも一方とが軸線O方向において少なくとも一部が重なるように形成されているといった構成や、インナービット5の第1の当接部5Aがケーシングパイプ側当接部3Aに当接し、かつ凹溝4Bの凸壁部4Cが突条5Cの後端に当接した状態で、係止手段7,11における凸部7B,11Bが凸部7B,11Bを収容する凹部7A,11A内に軸線O方向両端側に間隔をあけて収容されているといった構成は、このような抜脱機構8,13,14を備えることのない係止手段7,11を有する掘削工具に適用することも可能である。   Incidentally, in each of the first to third embodiments, the locking means 7 and 11 are provided with the removal mechanisms 8, 13, and 14 so that the ring bit 4 can be removed to the tip side. The groove 4B of the engaging means in the ring bit 4 and at least one of the concave and convex portions 7A, 7B, 11A, 11B formed on the ring bit 4 side in the locking means 7, 11 are at least partially in the axis O direction. A configuration such that the first abutting portion 5A of the inner bit 5 is in contact with the casing pipe side abutting portion 3A, and the convex wall portion 4C of the groove 4B is the rear end of the ridge 5C. The projections 7B and 11B of the locking means 7 and 11 are accommodated in the recesses 7A and 11A that accommodate the projections 7B and 11B with a gap at both ends in the axis O direction. Like this It is also possible to apply the drilling tool having the free locking means 7, 11 comprise a pull-out mechanism 8,13,14.

図10および図11に示すのは、それぞれ上記第2、第3の実施形態において係止手段11,7が抜脱手段13,14を備えることのない場合に、これらの構成を適用したときの第1、第2の参考例であり、第2、第3の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してある。すなわち、これら第1、第2の参考例では、第2の実施形態において抜脱機構13とされた上記傾斜面13Aや第3の実施形態において抜脱機構14とされた上記傾斜面14Aに代えて、これらが軸線Oに垂直な環状の平坦面15とされている。従って、第1の参考例では凸部11Bとされる係止部材12が凹部11Aの上記平坦面15に当接した状態でリングビット4が先端側に係止され、また第2の参考例では凹凸部7A,7Bが連なる部分の上記平坦面15同士が当接した状態でリングビット4が先端側に係止されるものの、これらの状態からリングビット4に先端側に向けて推力や打撃力を与えても、リングビット4が先端側に抜脱されることはない。 FIGS. 10 and 11 show the case where these configurations are applied when the locking means 11 and 7 do not include the withdrawal means 13 and 14 in the second and third embodiments , respectively. In the first and second reference examples , the same reference numerals are assigned to portions common to the second and third embodiments. That is, in the first and second reference examples , the inclined surface 13A that is the removal mechanism 13 in the second embodiment and the inclined surface 14A that is the removal mechanism 14 in the third embodiment are used. These are the annular flat surfaces 15 perpendicular to the axis O. Accordingly, in the first reference example , the ring bit 4 is locked to the distal end side in a state where the locking member 12 that is the convex portion 11B is in contact with the flat surface 15 of the concave portion 11A, and in the second reference example , Although the ring bit 4 is locked to the distal end side in a state where the flat surfaces 15 of the portions where the concavo-convex portions 7A and 7B are continuous with each other, thrust and striking force are applied to the ring bit 4 from the state toward the distal end side. The ring bit 4 will not be pulled out to the front end side even if given.

本発明の掘削工具の第1の実施形態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows 1st Embodiment of the excavation tool of this invention. 図1に示す実施形態を軸線O方向先端側(図1における矢線Z方向)から見た正面図である。It is the front view which looked at the embodiment shown in Drawing 1 from the axis O direction tip side (arrow Z direction in Drawing 1). 図1に示す実施形態において、インナービット5の第1、第2の当接部5A,5Bとケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aとが当接した状態における先端部の拡大側断面図である。In the embodiment shown in FIG. 1, the first and second contact portions 5A and 5B of the inner bit 5 are in contact with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A. It is an expanded sectional side view. 図1に示す実施形態において、インナービット5の第1の当接部5Aおよび突条5Cとケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット4の凸壁部4Cとがそれぞれ当接した状態における先端部の拡大側断面図である。In the embodiment shown in FIG. 1, the front end portion in a state where the first contact portion 5A and the protrusion 5C of the inner bit 5 are in contact with the casing pipe side contact portion 3A and the convex wall portion 4C of the ring bit 4 respectively. FIG. 図1に示す実施形態を用いた本発明の掘削工法の第1の実施形態に係わる第2のインナービット9を示す側面図である。It is a side view which shows the 2nd inner bit 9 concerning 1st Embodiment of the excavation method of this invention using embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態を用いた本発明の掘削工法の第1の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the excavation method of this invention using embodiment shown in FIG. 図1に示す実施形態を用いた本発明の掘削工法の第2の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the excavation method of this invention using embodiment shown in FIG. 本発明の掘削工具の第2の実施形態を示すリングビット4後端部のケーシングトップ3先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。It is an expanded sectional side view of the insertion part to the casing top 3 tip part inner periphery of the ring bit 4 rear end part which shows 2nd Embodiment of the excavation tool of this invention. 本発明の掘削工具の第3の実施形態を示すリングビット4後端部のケーシングトップ3先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。It is an expanded sectional side view of the insertion part to the casing top 3 tip part inner periphery of the ring bit 4 rear end part which shows 3rd Embodiment of the excavation tool of this invention. 本発明の掘削工具に対する第1の参考例を示すリングビット4後端部のケーシングトップ3先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。FIG. 6 is an enlarged side sectional view of a portion where a rear end portion of a ring bit 4 is inserted into an inner periphery of a front end portion of a casing top 3 showing a first reference example for the excavation tool of the present invention. 本発明の掘削工具に対する第2の参考例を示すリングビット4後端部のケーシングトップ3先端部内周への挿入部分の拡大側断面図である。It is an expanded sectional side view of the insertion part to the casing top 3 front-end | tip inner periphery of the ring bit 4 rear end part which shows the 2nd reference example with respect to the excavation tool of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケーシングパイプ
3 ケーシングトップ
3A ケーシングパイプ側当接部
4 リングビット
4A リングビット側当接部
4B 凹溝(係合手段)
4C 凸壁部
5 インナービット
5A 第1の当接部
5B 第2の当接部
5C 突条
6 チップ
7,11 係止手段
7A,11A 凹部
7B,11B 凸部
8,13,14 抜脱機構
8A,8B 雌雄ネジ部
9 第2のインナービット
12 係止部材
13A,14A 傾斜面
15 平坦面
O ケーシングパイプ1の軸線
T 掘削時の回転方向
L1 インナービット5の第1、第2の当接部5A,5Bがケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接した状態での、凸部7B同士の間隔、または凸部11Bと凹部11Aの傾斜面13Aあるいは平坦面15との間隔、または凹凸部7A、7Bの傾斜面14A同士あるいは平坦面15同士の間隔
L2 インナービット5の第1、第2の当接部5A,5Bがケーシングパイプ側当接部3Aおよびリングビット側当接部4Aに当接した状態での、突条5Cの後端と凸壁部4Cの前壁面との間隔
H1 第1の掘削孔
H2 第2の掘削孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing pipe 3 Casing top 3A Casing pipe side contact part 4 Ring bit 4A Ring bit side contact part 4B Concave groove (engagement means)
4C Convex wall part 5 Inner bit 5A First contact part 5B Second contact part 5C Projection 6 Tip 7, 11 Locking means 7A, 11A Concave part 7B, 11B Convex part 8, 13, 14 Extraction mechanism 8A , 8B Female and male threaded portion 9 Second inner bit 12 Locking member 13A, 14A Inclined surface 15 Flat surface O Axis line of casing pipe 1 T Rotation direction during excavation L1 First and second contact portions 5A of inner bit 5 , 5B are in contact with the casing pipe side contact portion 3A and the ring bit side contact portion 4A, or between the convex portions 7B, or between the inclined surface 13A or the flat surface 15 of the convex portion 11B and the concave portion 11A. Spacing or spacing between the inclined surfaces 14A of the concave and convex portions 7A and 7B or flat surfaces 15 L2 The first and second abutting portions 5A and 5B of the inner bit 5 are connected to the casing pipe side abutting portion 3A. And the distance between the rear end of the protrusion 5C and the front wall surface of the convex wall portion 4C in a state of being in contact with the ring bit side contact portion 4A H1 first excavation hole H2 second excavation hole

Claims (8)

円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットが互いの内外周面を対向させて該ケーシングパイプの軸線回りに回転自在に挿入され、
これら互いに対向させられた内外周面のうち、少なくとも一方の周面には上記軸線回りに環状をなして該軸線方向に延びる凹部が、他方の周面にはこの凹部に収容可能な凸部が形成されていて、これら凹凸部により構成される係止手段によって上記リングビットが上記ケーシングパイプに上記軸線方向先端側に係止されつつ該軸線方向に進退可能に取り付けられるとともに、
上記ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはインナービットが取り付けられていて、
このインナービットの外周面には、上記ケーシングパイプの先端部内周に突設されたケーシングパイプ側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第1の当接部と、上記リングビットに形成された上記ケーシングパイプ側当接部よりも内径の小さなリングビット側当接部に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な第2の当接部とが形成され、
かつ該インナービットは、上記リングビットに対しては係合手段によって上記軸線回りに係合可能とされており、
上記係止手段には、上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱する抜脱機構が備えられ
上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条よりも周方向に幅広でこの突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成され、かつこの凹溝の後端開口部には、掘削時の上記インナービットの回転方向側に、該凹溝に収容された上記突条の後端に上記軸線方向先端側に向けて当接可能な凸壁部が形成されており、上記第1の当接部が上記ケーシングパイプ側当接部に当接し、かつ上記凸壁部が上記突条の後端に当接した状態で、上記係止手段における上記凸部は該凸部を収容する上記凹部内に上記軸線方向両端側に間隔をあけて収容されることを特徴とする掘削工具。
An annular ring bit is inserted at the tip of the cylindrical casing pipe so that the inner and outer peripheral surfaces thereof face each other, and can be freely rotated around the axis of the casing pipe.
Of these inner and outer peripheral surfaces opposed to each other, at least one peripheral surface has a recess extending in the axial direction around the axis, and the other peripheral surface has a protrusion that can be accommodated in the recess. The ring bit is attached to the casing pipe so as to be able to advance and retreat in the axial direction while being locked to the front end side in the axial direction by the locking means formed by these uneven portions,
An inner bit is attached to the tip of the transmission member inserted into the casing pipe,
On the outer peripheral surface of the inner bit, a first contact portion that can contact the casing pipe side contact portion projecting from the inner periphery of the tip portion of the casing pipe toward the tip end in the axial direction, and the ring A second abutting portion capable of abutting toward the distal end side in the axial direction is formed on a ring bit side abutting portion having a smaller inner diameter than the casing pipe side abutting portion formed on the bit;
And the inner bit can be engaged with the ring bit around the axis by an engaging means,
The locking means is provided with an extraction mechanism for extracting the ring bit from the casing pipe toward the tip end in the axial direction .
In the engaging means, a protrusion extending in the axial direction is formed on the outer periphery of the inner bit, and the protrusion is wider on the inner periphery of the ring bit in the circumferential direction than the protrusion. A concave groove is formed so as to open at the rear end of the ring bit, and the rear end opening of the concave groove is provided in the concave groove on the rotational direction side of the inner bit during excavation. A convex wall portion capable of abutting toward the tip end side in the axial direction is formed at the rear end of the ridge, the first abutting portion abuts on the casing pipe side abutting portion, and the convex wall In a state where the portion is in contact with the rear end of the ridge, the convex portion of the locking means is accommodated in the concave portion that accommodates the convex portion with a space on both ends in the axial direction. And drilling tools.
上記係止手段においては、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに環状の上記凸部が形成されるとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに、互いに他方の周面の上記凸部を収容する上記凹部が形成されており、上記抜脱機構は、上記凸部の内外周面に形成された互いに螺合する雌雄ネジ部であることを特徴とする請求項1に記載の掘削工具。   In the locking means, among the inner and outer peripheral surfaces, the annular convex portions are formed at the front end portion of the peripheral surface on the casing pipe side and the rear end portion of the peripheral surface on the ring bit side. The convex portions of the other peripheral surface are accommodated in the rear end portion of the peripheral surface on the casing pipe side and the front end portion of the peripheral surface on the ring bit side so as to be continuous with the convex portion of the casing pipe side, respectively. 2. The excavation tool according to claim 1, wherein the recess is formed, and the extraction mechanism is a male and female screw portion formed on the inner and outer peripheral surfaces of the convex portion and screwed to each other. 上記係止手段においては、上記内外周面のうち、一方の周面に上記凹部が形成されるとともに、他方の周面には上記一方の周面側に向けて付勢された係止部材が環状に配設されて上記凸部とされており、上記抜脱機構においては、上記凹部に形成される上記軸線方向を向く環状面のうち、上記リングビットを上記ケーシングパイプ先端部に対して抜脱する際に上記係止部材と当接する環状面に、この環状面に上記係止部材が当接する方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の掘削工具。   In the locking means, the concave portion is formed on one peripheral surface of the inner and outer peripheral surfaces, and a locking member biased toward the one peripheral surface side is formed on the other peripheral surface. In the removal mechanism, the ring bit is removed from the tip of the casing pipe in the annular surface facing the axial direction formed in the recess. The annular surface that comes into contact with the locking member when removed is formed with an inclined surface that faces in a direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other in the direction in which the locking member comes into contact with the annular surface. The excavation tool according to claim 1. 上記係止手段においては、上記内外周面のうち、上記ケーシングパイプ側の周面の先端部と上記リングビット側の周面の後端部とに上記凸部が形成されるとともに、これらの凸部にそれぞれ上記軸線方向に連なるようにして上記ケーシングパイプ側の周面の後端部と上記リングビット側の周面の先端部とに、互いに他方の周面の上記凸部を収容する上記凹部が形成されており、上記抜脱機構においては、上記内外周面それぞれのこれら凹凸部が連なる部分に形成される上記軸線方向を向く面に、当該面が向く方向とは反対側の軸線方向に向かうに従い上記内外周面が対向する方向に向かう傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の掘削工具。   In the locking means, among the inner and outer peripheral surfaces, the convex portions are formed at the front end portion of the peripheral surface on the casing pipe side and the rear end portion of the peripheral surface on the ring bit side. The concave portion that accommodates the convex portion of the other peripheral surface at the rear end portion of the peripheral surface on the casing pipe side and the front end portion of the peripheral surface on the ring bit side so as to be continuous with each other in the axial direction. In the removal mechanism, in the axial direction opposite to the direction in which the surface faces, the surface facing the axial direction formed in the portion where the concavo-convex portions of the inner and outer peripheral surfaces are continuous. 2. The excavation tool according to claim 1, wherein an inclined surface is formed in a direction in which the inner and outer peripheral surfaces face each other as it goes. 上記リングビットは、その外周面を上記ケーシングパイプの先端部内周面に対向させるようにして挿入されており、上記係合手段においては、上記インナービットの外周に上記軸線方向に延びる突条が形成されるとともに、上記リングビットの内周には上記突条を収容可能な凹溝が該リングビットの後端に開口するように形成されていて、この係合手段の上記凹溝と、上記係止手段において上記リングビットの外周面に形成される上記凹凸部の少なくとも一方とは、上記軸線方向において少なくとも一部が重なるように形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の掘削工具。   The ring bit is inserted so that the outer peripheral surface thereof faces the inner peripheral surface of the tip end portion of the casing pipe. In the engaging means, a protrusion extending in the axial direction is formed on the outer periphery of the inner bit. In addition, a concave groove capable of accommodating the protrusion is formed on the inner periphery of the ring bit so as to open at the rear end of the ring bit. The at least one of the said uneven | corrugated | grooved part formed in the outer peripheral surface of the said ring bit in a stop means is formed so that at least one part may overlap in the said axial direction. The drilling tool according to any one of the above. 請求項1から請求項5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、
上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第1、第2の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの第1の掘削孔を形成した後、
上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、
次いで、上記第1の当接部を備えることなく上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さな外径を有し、かつ上記第2の当接部と上記係合手段とを備える第2のインナービットを伝達部材の先端に取り付け、上記ケーシングパイプ内を通して上記リングビットの内周に挿入するとともに、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱し、
上記第2のインナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第2の当接部と上記リングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記リングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットに伝達しつつ、上記第1の掘削孔の先端側に第2の掘削孔を形成することを特徴とする掘削工法。
An excavation method using the excavation tool according to any one of claims 1 to 5 ,
The first and second contact portions, the casing pipe side contact portion, and the ring bit side contact portion are provided by giving the inner bit a striking force toward the tip end in the axial direction and a rotational force around the axis line. The impact force is transmitted to the casing pipe and the ring bit via a portion, and the first excavation hole having a predetermined depth is formed while the rotational force is transmitted only to the ring bit by the engaging means. After
Retract the inner bit and transmission member from the casing pipe,
Next, the second abutting portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing pipe side abutting portion without the first abutting portion, and comprising the second abutting portion and the engaging means. An inner bit is attached to the tip of the transmission member, inserted into the inner periphery of the ring bit through the casing pipe, and the ring bit is pulled out from the casing pipe toward the tip in the axial direction by the removal mechanism,
By giving the second inner bit a striking force toward the distal end in the axial direction and a rotational force around the axial line, the striking via the second abutting portion and the ring bit side abutting portion. A second excavation hole is formed on a tip side of the first excavation hole while transmitting a force to the ring bit and transmitting the rotational force to the ring bit by the engaging means. Excavation method.
上記第2の掘削孔を形成した後に、該第2の掘削孔内に上記リングビットを残した状態で、上記第2のインナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、
次いで、上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記第2の掘削孔内に建て込むことを特徴とする請求項6に記載の掘削工法。
After forming the second excavation hole, with the ring bit remaining in the second excavation hole, the second inner bit and the transmission member are retracted and pulled out from the casing pipe,
Next, an erection member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing pipe side contact portion and larger than the inner diameter of the ring bit side contact portion is inserted into the casing pipe, and the second pipe The excavation method according to claim 6 , wherein the excavation method is built in the excavation hole.
請求項1から請求項5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、
上記伝達部材を介して上記インナービットに上記軸線方向先端側への打撃力と上記軸線回りの回転力とを与えることにより、上記第1、第2の当接部と上記ケーシングパイプ側当接部およびリングビット側当接部とを介して上記打撃力を上記ケーシングパイプおよびリングビットに伝達するとともに、上記係合手段によって上記回転力を上記リングビットにのみ伝達しつつ、所定の深さの掘削孔を形成した後、
上記インナービットおよび伝達部材を後退させて上記ケーシングパイプから引き抜き、
次いで、上記抜脱機構により上記リングビットを上記ケーシングパイプに対して上記軸線方向先端側に抜脱するとともに、
上記ケーシングパイプ内に、上記ケーシングパイプ側当接部の内径よりも小さく、かつ上記リングビット側当接部の内径よりも大きな外径を有する建て込み部材を挿入して、上記掘削孔内に建て込むことを特徴とする掘削工法。
An excavation method using the excavation tool according to any one of claims 1 to 5 ,
The first and second contact portions and the casing pipe side contact portion are applied to the inner bit through the transmission member with a striking force toward the tip end in the axial direction and a rotational force around the axis. The impact force is transmitted to the casing pipe and the ring bit via the ring bit side abutting portion, and excavation of a predetermined depth is performed while the rotational force is transmitted only to the ring bit by the engagement means. After forming the hole,
Retract the inner bit and transmission member from the casing pipe,
Next, the ring bit is pulled out from the casing pipe to the tip end side in the axial direction by the pulling mechanism, and
A built-in member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing pipe side contact portion and larger than the inner diameter of the ring bit side contact portion is inserted into the casing pipe, and built in the excavation hole. Excavation method characterized by
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