特許 6591261 削孔装置、削孔方法及び削孔ビット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6591261

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】削孔装置、削孔方法及び削孔ビット

(51)【国際特許分類】

   E21B 7/04 20060101AFI20191007BHJP

   E21B 10/62 20060101ALI20191007BHJP

   E21B 7/26 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   E21B7/04 Z

   E21B10/62

   E21B7/26

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-221415(P2015-221415)

(22)【出願日】2015年11月11日

(65)【公開番号】特開2017-89262(P2017-89262A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000149206

【氏名又は名称】株式会社大阪防水建設社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大島 浩

(72)【発明者】

【氏名】山本 彰

(72)【発明者】

【氏名】稲川 雄宣

(72)【発明者】

【氏名】佐原 守

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−０１５８９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−０６５７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１３８４８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−１６６３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６７４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０００５８３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｂ ７／０４

Ｅ２１Ｂ ７／２０

Ｅ２１Ｂ ７／２６

Ｅ２１Ｂ １０／６０

Ｅ２１Ｂ １０／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔装置であって、
軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有する削孔ビットと、
前記注入管を挿入可能であり、先端に前記削孔ビットが取り付けられる中空の削孔管と、
前記貫通孔に差し込まれる芯材と、
前記貫通孔に差し込まれた前記芯材の抜止め状態を形成する抜止め手段と、
前記削孔管内に挿入され、前記抜止め手段による前記芯材の抜止め状態を解除して前記芯材を前記貫通孔から押し出す又は引き抜くインナーロッドと、
を少なくとも備える削孔装置。

【請求項2】

前記抜止め手段は、
前記芯材に、前記芯材の外周面から一部が出現可能に設けられた可動体と、
前記削孔ビットの前記貫通孔の内表面に設けられ、前記芯材の外周面から出現した前記可動体の一部が係合可能な凹溝と、
前記芯材内に設けられ、前記可動体の一部を前記芯材の外周面から出没可能とするスイッチング機構と、を備え、
前記スイッチング機構を前記インナーロッドで押圧動作することにより、前記可動体の一部が前記芯材の外周面から前記芯材内に退避する
請求項１に記載の削孔装置。

【請求項3】

地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔装置であって、
軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有する削孔ビットと、
先端に前記削孔ビットが取り付けられる中空の削孔管と、
前記貫通孔に差し込まれる芯材と、
前記貫通孔に差し込まれた前記芯材の抜止め状態を形成する抜止め手段と、
前記削孔管内に挿入され、前記抜止め手段による前記芯材の抜止め状態を解除して前記芯材を前記貫通孔から押し出す又は引き抜くインナーロッドと、
を少なくとも備え、
前記抜止め手段は、前記芯材の外周面及び前記貫通孔の内表面に設けられた雄ねじ及び雌ねじで構成され、
前記インナーロッドと前記芯材とは、接続手段により一体回転可能に構成されており、前記芯材が前記インナーロッドと一体回転することで前記貫通孔から押し出される削孔装置。

【請求項4】

前記接続手段は、前記インナーロッドの先端部及び前記芯材の後端部に設けられた、互いに係脱可能な第１係合部及び第２係合部により構成される
請求項３に記載の削孔装置。

【請求項5】

前記貫通孔は、前記削孔管の方に向けて先細る形状に形成されている
請求項３又は４に記載の削孔装置。

【請求項6】

地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔装置であって、
軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有する削孔ビットと、
先端に前記削孔ビットが取り付けられる中空の削孔管と、
前記貫通孔に差し込まれる芯材と、
前記貫通孔に差し込まれた前記芯材の抜止め状態を形成する抜止め手段と、
前記削孔管内に挿入され、前記抜止め手段による前記芯材の抜止め状態を解除して前記芯材を前記貫通孔から押し出す又は引き抜くインナーロッドと、
を少なくとも備え、
前記インナーロッドが前記注入管で構成されている削孔装置。

【請求項7】

地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔方法であって、
軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有する削孔ビットの前記貫通孔に、抜止め手段により抜止め状態で芯材を差し込む工程と、
先端に前記削孔ビットを備えた中空の削孔管を前記削孔ビットにより掘削しつつ地中に挿入する工程と、
前記削孔管内にインナーロッドを挿入する工程と、
前記インナーロッドにより、前記抜止め手段による前記芯材の抜止め状態を解除して前記芯材を前記貫通孔から押し出す又は引き抜く工程と、
前記削孔管内に挿入された前記注入管を前記削孔ビットの前記貫通孔から突き出させる工程と、を少なくとも備える削孔方法。

【請求項8】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の削孔装置に用いられる削孔ビットであって、
軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有しており、
前記貫通孔には、芯材が差し込まれており、
前記芯材は、抜止め手段により抜止め状態で前記貫通孔に差し込まれている削孔ビット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤を掘削して地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔装置、削孔方法、及び、この削孔装置に用いられる削孔ビットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、地表面から建造物の下方に向かって斜めに曲線掘削を行い、その後、水平方向に向きを変えて直線掘削を行うことで、例えば建造物の下方に薬液などを注入するための孔を形成する削孔方法として、曲がりボーリング工法が知られている（例えば特許文献１を参照）。

【0003】

この種の削孔装置では、折り曲げ可能な削孔管の先端部に削孔ビットが取り付けられている。地上に設置されたボーリングマシンで、削孔管及び削孔ビットを回転させないで地中を推進させると、削孔ビットにテーパ面を介して特定方向からの土圧が継続的に作用し、削孔ビットの進行方向が随時変化することで、削孔ビットが曲線状に推進される。一方で、削孔管及び削孔ビットを回転させながら地中を推進させると、削孔ビットのテーパ面に作用する土圧の方向が回転軸周りの変化により打ち消されるので、削孔ビットは直線状に推進される。

【0004】

このようにして、薬液注入を行う位置まで削孔ビットで掘削した後は、ボーリングマシンから削孔管を取り外し、削孔管内にインナーロッドを挿入する。そして、インナーロッドで削孔ビットを押圧することで削孔管から取り外す。次に、インナーロッドを削孔管から引き抜き、薬液注入用の注入管を、削孔管内に、注入管の先端が削孔管の先端開口から突き出るまで、挿入する。そして、削孔管を地中から引き抜いた後、注入管から薬液を地中に注入することで、薬液による地中の改良・強化などが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−１２０６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した従来の削孔装置及び削孔方法では、地中で削孔ビットを削孔管から取り外すことになるが、削孔ビットは回収されずに地中に残置される。しかし、削孔ビットは一般に鋼製であり比較的大きく重量があるため、将来的に大掛かりな地盤改良を行う際に障害物となる可能性がある。また、削孔ビットは高額でもあるため、掘削工事を行うたびに削孔ビットを使い捨てているのでは、工事費のコスト高にもつながる。

【0007】

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、できる限り削孔ビットを地中に残置せずに削孔を行うことができる削孔装置、削孔方法、及びこの削孔装置に用いられる削孔ビットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の上記目的は、地盤を掘削して地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔装置であって、軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有する削孔ビットと、先端に前記削孔ビットが取り付けられる中空の削孔管と、前記貫通孔に差し込まれる芯材と、前記貫通孔に差し込まれた前記芯材の抜止め状態を形成する抜止め手段と、前記削孔管内に挿入され、前記抜止め手段による前記芯材の抜止め状態を解除して前記芯材を前記貫通孔から押し出す又は引き抜くインナーロッドと、を少なくとも備える削孔装置によって達成される。

【0009】

上記構成の削孔装置において、前記抜止め手段が、前記芯材の外周面及び前記貫通孔の内表面に設けられた雄ねじ及び雌ねじで構成され、前記インナーロッドと前記芯材とは、接続手段により一体回転可能に構成されており、前記芯材が前記インナーロッドと一体回転することで前記貫通孔から押し出されることが好ましい。この場合には、前記接続手段は、前記インナーロッドの先端部及び前記芯材の後端部に設けられた、互いに係脱可能な第１係合部及び第２係合部により構成されることがさらに好ましい。

【0010】

また、上記構成の削孔装置において、前記貫通孔が前記削孔管の方に向けて先細る形状に形成されていることが好ましい。

【0011】

また、上記構成の削孔装置において、前記インナーロッドが前記注入管で構成されていることが好ましい。

【0012】

また、上記構成の削孔装置においては、前記抜止め手段が、前記芯材に、前記芯材の外周面から一部が出現可能に設けられた可動体と、前記削孔ビットの前記貫通孔の内表面に設けられ、前記芯材の外周面から出現した前記可動体の一部が係合可能な凹溝と、前記芯材内に設けられ、前記可動体の一部を前記芯材の外周面から出没可能とするスイッチング機構と、を備え、前記スイッチング機構を前記インナーロッドで押圧動作することにより、前記可動体の一部が前記芯材の外周面から前記芯材内に退避するように、構成されていてもよい。

【0013】

本発明の上記目的は、地盤を掘削して地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔方法であって、軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有する削孔ビットの前記貫通孔に、抜止め手段により抜止め状態で芯材を差し込む工程と、先端に前記削孔ビットを備えた中空の削孔管を前記削孔ビットにより掘削しつつ地中に挿入する工程と、前記削孔管内にインナーロッドを挿入する工程と、前記インナーロッドにより、前記抜止め手段による前記芯材の抜止め状態を解除して前記芯材を前記貫通孔から押し出す又は引き抜く工程と、前記削孔管内に挿入された前記注入管を前記削孔ビットの前記貫通孔から突き出させる工程と、を少なくとも備える削孔方法によっても達成される。

【0014】

本発明の上記目的は、地盤を掘削して地中に薬液を注入する注入管を挿入するための孔を形成する削孔ビットであって、軸方向に貫通しかつ前記注入管を挿入可能な大きさの貫通孔を有しており、前記貫通孔には、芯材が差し込まれており、前記芯材は、抜止め手段により抜止め状態で前記貫通孔に差し込まれている削孔ビットによっても達成される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、芯材だけを地中に残してあるいは芯材も含めて削孔ビットを地中から回収できるので、将来的に地盤改良を行う際に削孔ビットが障害になることがないうえ、掘削工事のコスト低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る削孔ビットが用いられた削孔装置の全体構成を示す概略図である。

【図2】削孔ビットの正面図である。

【図3】芯材の正面図である。

【図4】芯材の右側面図である。

【図5】芯材を削孔ビットに装着した状態の正面図及び削孔管の先端部の正面図である。

【図6】図５の断面図ある。

【図7】削孔管の左側面図ある。

【図8】図１に続く、削孔方法の手順を示す概略図である。

【図9】図８に続く、削孔方法の手順を示す概略図である。

【図10】図９に続く、削孔方法の手順を示す概略図である。

【図11】図１０に続く、削孔方法の手順を示す概略図である。

【図12】図１１に続く、削孔方法の手順を示す概略図である。

【図13】本発明の他の実施形態に係る削孔ビット、芯材及び削孔管の先端部の正面図である。

【図14】図１３の芯材を削孔ビットに装着した状態の正面図及び削孔管の先端部の正面図である。

【図15】図１４の断面図ある。

【図16】本発明の他の実施形態に係る削孔ビットの正面図である。

【図17】図１６の削孔ビットに装着される芯材の正面図である。

【図18】図１７の芯材の分解図である。

【図19】芯材に削孔ビットに装着する状態を示す正面図である。

【図20】芯材を削孔ビットに装着する状態の正面図である。なお、削孔ビットについては断面図で示している。

【図21】芯材を削孔ビットに装着した状態の正面図である。なお、削孔ビットについては断面図で示している。

【図22】本発明の他の実施形態に係る削孔ビットに装着される芯材の正面図である。

【図23】芯材を削孔ビットに装着した状態の正面図である。なお、削孔ビットについては断面図で示している。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る削孔ビット２が適用された削孔装置１により掘削している状態の概略図を示している。なお、以下の説明においては、図１の削孔管３を地中へ挿入する方向を先端側とする。他の図面においても、これを基準として説明する。

【0018】

本発明に係る削孔装置１は、地上に設置されたボーリングマシン１０を用いて、本発明に係る削孔ビット２により掘削しつつ削孔管３を非回転状態又は回転状態で地中に挿入することで、地中に孔１１を形成するものである。削孔装置１は、削孔ビット２と、先端に削孔ビット２が取り付けられる中空の削孔管３と、削孔ビット２の貫通孔２１（図２に示す）に差し込まれる芯材４と、貫通孔２１に差し込まれた芯材４の抜止め状態を形成する抜止め手段５と、抜止め手段５による芯材４の抜止め状態を解除して芯材４を貫通孔２１から押し出す又は引き抜くインナーロッド６と、を少なくとも備えている。

【0019】

削孔管３は、折り曲げ可能なものであり、管内全体に、薬液供給のための各種器具を挿入可能な空洞を有している。この削孔管３は、例えば、地中に挿入する深さに応じて複数の筒状体を順次直列に継ぎ足すように連結していくことで形成することができる。削孔管３の材質としては、金属製や樹脂製など、公知の材料を使用することができる。また、削孔管３の内径や肉厚についても、地盤の強度や土質などに応じて適宜設定すればよく、限定されるものではない。

【0020】

削孔ビット２は、金属製（例えば鋼製）であり、図２に示すように、芯材４が差し込まれる先端側の部分２Ａと、削孔管３が取り付けられる後端側の部分２Ｂとを備えている。削孔ビット２の先端面は、正面視で直線状に傾斜する左側面視略楕円形状のテーパ面２０になっており、先端側の部分２Ａは先細りの形状に形成されている。

【0021】

例えば、テーパ面２０が削孔ビット２の推進方向Ｘに対して下向きとなるように、削孔ビット２を非回転の状態で斜め下方に向かって地中に押し込むことで、テーパ面２０に継続的に作用する土圧により、削孔ビット２には、推進方向Ｘに対して上向きの力が随時働く。これにより、削孔ビット２は、推進方向Ｘよりも上方を向いて推進される結果、斜め下方向に凸の曲線状に推進されて、地中に曲線状の孔が形成される。一方で、削孔ビット２を回転状態で地中に押し込むと、削孔ビット２のテーパ面２０に作用する特定方向からの土圧が回転軸周りの変化により打ち消される。よって、削孔ビット２が推進方向Ｘに沿って直線状に推進される結果、地中に直線状の孔が形成される。

【0022】

削孔ビット２には、内部に軸方向に貫通する貫通孔２１が形成されている。貫通孔２１の先端側開口は露出し、後端側開口（削孔管３側の開口）は、削孔管３内部と連通している。削孔ビット２の後端側の部分２Ｂの内周面には雌ねじ２２が形成されており、削孔管３の先端部の外周面に形成された雄ねじ（図示せず）と締結することで、削孔ビット２が削孔管３に固定される。貫通孔２１は、詳細は後述するが、削孔管３内に通された地中に薬液を注入するための注入管１２（図１１に示す）が挿入される。そのため、貫通孔２１は、注入管１２を挿入可能な大きさに形成されている。なお、常時は、貫通孔２１には、芯材４が差し込まれている。

【0023】

削孔ビット２の先端側の部分２Ａの内周面（貫通孔２１の内表面）には、溝を切ることで雌ねじ５１が形成されている。一方で、図３に示すように、芯材４の後端部の外周面には、螺旋状に周回する雄ねじ５０が形成されており、図５及び図６に示すように、両ねじ５０，５１が互いに締結することで、芯材４が貫通孔２１内に固定される。この雄ねじ５０及び雌ねじ５１は、貫通孔２１に芯材４を抜止め状態で差し込むための抜止め手段５を構成している。なお、雌ねじ５１が芯材４の外周面に、雄ねじ５０が貫通孔２１の内表面に、それぞれ形成されていてもよい。

【0024】

貫通孔２１は、本実施形態のように、径が軸方向に略一定である形状に形成されていても構わないが、後端に向けて径が次第に縮径する（先細る）逆テーパ状に形成されていることが好ましい。削孔ビット２による掘削時、削孔ビット２には、芯材４を後端側開口に向けて押し込むように働く土圧が作用するが、貫通孔２１がテーパ状に形成されていると、土圧が作用しても芯材４は初期の状態から押し込まれることがないので、芯材４を貫通孔２１内に位置ズレすることなく固定できる。一方で、詳細は後述するが、芯材４を貫通孔２１内から押し出す際には、貫通孔２１がテーパ状に形成されていることで、削孔ビット２の先端側開口から容易に押し出すことができる。

【0025】

芯材４は、金属製（例えば鋼製）である他、ある程度の硬さと耐摩耗性とを有していれば、例えば硬質プラスチック製やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製であってもよい。芯材４は、削孔ビット２の貫通孔２１の形状に合うように形成され、貫通孔２１が逆テーパ状に形成されている場合には、同様に、後端側が先端側よりも先細る逆テーパ状に形成される。また、芯材４は、削孔ビット２の先端面（テーパ面２０）の形状に合うように先端面が斜めに傾斜しかつ削孔ビット２のテーパ面２０と連続する、正面視で直線状に傾斜する左側面略楕円形状のテーパ面４０となっている。

【0026】

芯材４の先端面（テーパ面４０）上には、例えば、断面視山形状の突起４１が設けられている。突起４１は、例えば鋳鉄、軟鋼、硬鋼などの鋼製であり、テーパ面４０上に溶接、ねじなどで固定されていてもよいし、テーパ面４０に一体成形されていてもよい。なお、突起４１の断面視形状は、先の尖った先鋭状の頂上部４２が直線的に延びていれば、三角形状以外に多角形状など特に限定されない。なお、頂上部４２は必ずしも尖っている必要はなく、多少幅を有する平坦な面状であってもよい。

【0027】

芯材４の後端面には、図４に示すように、軸方向に突き出る凸部７０と凹部７１とが周方向に沿って交互に配列されることで形成された第１係合部７が設けられている。第１係合部７は、図５〜図７に示すインナーロッド６の先端面に設けられた第２係合部８の凸部８０及び凹部８１と互いに係合するような形状に、凸部７０及び凹部７１がそれぞれ形成されている。この第１係合部７及び第２係合部８は、芯材４とインナーロッド６とを一体回転可能に接続する接続手段９を構成しており、インナーロッド６の先端面と芯材４の後端面とが突き合わされたときに、第１係合部７と第２係合部８とが互いに係合することで、芯材４とインナーロッド６とが一体回転可能となる。

【0028】

なお、本実施形態では、第１係合部７の凸部７０及び凹部７１、さらに、第２係合部８の凸部８０及び凹部８１は断面視四分円状（円を四等分した形状）に形成されているが、これらの形状は特に限定されるものではない。また、本実施形態では、第１係合部７及び第２係合部８は、それぞれ芯材４及びインナーロッド６の端面を全体的に凹凸状にすることで形成されているが、第１係合部８として、一方の端面に軸方向に突き出る係合突起を複数設けるとともに、第２係合部８として、他方の端面に前記係合突起が嵌り込んで係合する係合溝を複数設けることもできる。

【0029】

インナーロッド６は、削孔管３内を移動可能なように削孔管３の内径より小さい外径に設定された細長い棒状のものである。インナーロッド６は、芯材４を削孔ビット２の貫通孔２１から押し出すために長さ方向の剛性を有しているとともに、地中に曲がって挿入された削孔管３に沿うように可撓性を有している。インナーロッド６は、例えば金属製（例えば鋼製）である。インナーロッド６の先端面には、上述した第２係合部８が設けられている。なお、本実施形態では、インナーロッド６の先端面に第２係合部８を設けているが、先端面に第２係合部８を備えた脱着用アダプタ（図示せず）を、単なる棒状のインナーロッド６の先端部に、ねじによる締結などで脱着可能に取り付けるようにしてもよい。

【0030】

次に、上記構成からなる削孔装置１を用いて、地中に薬液を注入する注入管１２を挿入するための孔１１を形成する削孔方法について説明する。まず、図５に示すように、貫通孔２１を有する削孔ビット２の貫通孔２１に、芯材４を差し込む。このとき、芯材４を貫通孔２１に回転させながら差し込んで、雄ねじ５０及び雌ねじ５１を互いに締結させることで、芯材４は貫通孔２１内で抜止め状態となる。

【0031】

次に、削孔管３の先端に削孔ビット２を取り付け、削孔ビット２を先端に備えた削孔管３をボーリングマシン１０に接続する。そして、図１に示すように、ボーリングマシン１０を駆動して、削孔管３を削孔ビット２により掘削しつつ地中に挿入する。その後、地中の所望位置まで掘削を行うと、ボーリングマシン１０から削孔管３を取り外して、削孔管３内にインナーロッド６を挿入する。

【0032】

図８に示すように、インナーロッド６を押し込み、その先端を、削孔ビット２まで導くと、インナーロッド６の先端面の第２係合部８を、削孔ビット２の後端側開口に通して芯材４の後端面の第１係合部７と係合させる。すなわち、インナーロッド６及び芯材４の端面同士を突き合わせて互いに噛み合わせる。そして、芯材４と削孔ビット２の貫通孔２１とのねじ結合を外す方向に、インナーロッド６を回転させながら押し込むことで、芯材４の抜止め手段５による抜止め状態を解除して、図９に示すように、芯材４を貫通孔２１から押し出す。

【0033】

次に、図１０に示すように、インナーロッド６を削孔管３内から引き抜いた後、図１１に示すように、削孔管３内に注入管１２を挿入し、注入管１２の先端部を削孔ビット２の貫通孔２０から突き出させる。そして、再度、削孔管３をボーリングマシン１０に接続して地中から削孔管３を削孔ビット２とともに引き抜くことで、図１２に示すように、地中に孔１１が形成される。このようにして形成された孔１１内に配備されている注入管１２から薬液を噴射することで、地中に薬液が注入される。なお、注入管１２は、従来からある公知のものを用いることができる。

【0034】

なお、注入管１２により地中に薬液を注入した後、注入管１２を孔１１から抜き出し、貫通孔２１に新たな芯材４を差し込んだ削孔ビット２及び削孔管３を孔１１又はその他の地中に挿入して、再び掘削を行うことで、別の箇所の地中に薬液を注入することができる。

【0035】

本発明によれば、芯材４だけを地中に残して削孔ビット２は地中から回収できる。よって、将来的に地盤改良を行う際に削孔ビット２が障害になることがない。さらに、芯材４は削孔ビット２に比べてコストが非常に安く、高価な削孔ビット２を回収できるので、掘削工事のコスト低減を実現することができる。

【0036】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0037】

例えば、上記実施形態では、接続手段９が第１係合部７及び第２係合部８で構成され、芯材４とインナーロッド６とを第１係合部７及び第２係合部８の係合により接続して一体回転可能としているが、図１３〜図１５に示す実施形態のように、接続手段９を雄ねじ９０及び雌ねじ９１で構成し、芯材４とインナーロッド６とを両ねじ９０，９１のねじ結合により接続して一体回転可能としてもよい。この図１３〜図１５の実施形態では、芯材４の後端部に、インナーロッド６の先端部を挿入可能な大きさの挿入孔４３が形成されており、その内周面（挿入孔４３の内表面）に雌ねじ９１が形成されている。一方で、インナーロッド６の先端部の外周面には、雄ねじ９０が形成されており、インナーロッド６を回転させながら雄ねじ９０を雌ねじ９１に締結させることで、インナーロッド６が芯材４と接続されて、芯材４を一体回転可能としている。そして、両者の接続後、インナーロッド６をさらに回転させれば、芯材４と削孔ビット２の貫通孔２１とのねじ結合が外れる方向に芯材４が回転するので、芯材４の抜止め手段５による抜止め状態を解除して、芯材４を貫通孔２１から押し出すことができる。なお、図１３〜図１５に示す実施形態において、芯材４及びインナーロッド６の基本的な構成は上記実施形態と同様であり、また、削孔ビット２の構成は上記実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を付することで説明を省略する。

【0038】

また、上記実施形態では、芯材４の貫通孔２１からの抜止め手段５として、雄ねじ５０及び雌ねじ５１のねじ結合が用いられているが、抜止め手段５は何もこれに限られるものではない。例えば、芯材４に、外周面から一部が出現可能な可動体を設けるとともに、削孔ビット２の貫通孔２１の内表面（削孔ビット２の内周面）に芯材４の外周面から出現した前記可動体の一部が係合可能な凹溝を設け、前記可動体が前記凹溝に係合することで、貫通孔２１に差し込まれた芯材４を抜止め状態としてもよい。なお、この場合には、芯材４内に、前記可動体の一部を芯材４の外周面から出没可能とするスイッチング機構を設け、インナーロッド６の先端部で芯材４のスイッチング機構を押圧動作させることで、前記可動体の一部を芯材４の外周面から芯材４内に退避させて、芯材４の抜止め状態を解除するように構成するのが好ましい。

【0039】

上記構成の抜止め手段５として、図１６〜図２１に示す構成のものを例示することができる。なお、図１６〜図２１に示す実施形態においても、基本的な構成は上記実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を付することで説明を省略する。

【0040】

図１６〜図２１の実施形態では、芯材４は、後端部に、先端側から順にコイルバネ３２及びスリーブ３１（スイッチング機構）を収容可能な第１の孔４４と、第１の孔４４よりも若干径の大きな第２の孔４５とが形成されている。第２の孔４５の内表面には雌ねじ４６が形成されており、外周面に雄ねじ４７が形成されたナット４８を第２の孔４５に嵌め込むことで、コイルバネ３２及びスリーブ３１が第１の孔４４に閉じ込められる。また、芯材４の後端部には、筒壁を径方向に貫通する収容孔４９が周方向に沿って複数形成されており、収容孔４９内には球状のロックボール５２（可動体）が収容されている。一方で、削孔ビット２の先端側部分２Ａの内周面（貫通孔２１の内表面）には、ロックボール５２の一部が嵌り込むことが可能な凹溝２３が一周にわたって形成されている。

【0041】

芯材４を削孔ビット２の貫通孔２１に差し込む際には、図１９（ａ）に示すように、まず、先端に細長い棒状部６１を備えるアダプター６０の棒状部６１で、ナット４８の中心の空洞を介してスリーブ３１をコイルバネ３２のバネ力に抗して先端側に向けて押し込む。これにより、図１９（ｂ）に示すように、ロックボール５２を完全に収容孔４９内に退避させる。このロックボール５２が退避した状態で、図２０に示すように、芯材４を削孔ビット２の貫通孔２１内に差し込んだ後、アダプター６０を引き抜くと、コイルバネ３２の復元力によりスリーブ３１が後端側にスライド移動し、この際に、スリーブ３１の外周面により各ロックボール５２が径方向外側に押される。その結果、図２１に示すように、各ロックボール５２が削孔ビット２の凹溝２３に嵌り込む。これにより、芯材４が削孔ビット２の貫通孔２１から抜け出るのが阻止されるので、抜止め状態が形成される。

【0042】

一方で、芯材４を削孔ビット２の貫通孔２１から押し出す際には、インナーロッド６の先端部でスリーブ３１をコイルバネ３２のバネ力に抗して先端側に向けて押し込むと、ロックボール５２が完全に収容孔４９内に退避するので、芯材４と削孔ビット２の貫通孔２１との係り合いが外れる。これにより、芯材４の抜止め手段５による抜止め状態が解除されるので、そのままインナーロッド６を押し込むことで、芯材４を貫通孔２１から押し出すことができる。なお、インナーロッド６は、先端部を、アダプター６０のように、先端に細長い棒状部６１を備えた構成とできる他、上記アダプター６０を単なる棒状のインナーロッド６の先端部に、ねじによる締結などで脱着可能に取り付けるように構成してもよい。

【0043】

また、上記実施形態では、インナーロッド６と注入管１２とが別々の部材であるが、注入管１２にある程度の剛性を持たせることで、注入管１２をインナーロッド６と兼用させることができる。この場合には、注入管１２の先端面に、第２係合部８などの芯材４の抜止め状態を解除できる手段を備えさせる。この実施形態によると、注入管１２で芯材４の抜止め状態を解除しながら芯材４を貫通孔２１から押し出した後、薬液を地中に注入することができるので、掘削工事の工程の簡略化、さらには、別にインナーロッドを用意する必要がないので掘削工事のさらなるコスト低減を実現できる。

【0044】

また、上記実施形態では、芯材４を削孔ビット２の貫通孔２１から押し出すことで貫通孔２１を開放しているが、芯材４を貫通孔２１から引き抜くことで貫通孔２１を開放して、注入管１２の先端部を貫通孔２０から突き出させてもよい。この実施形態において、抜止め手段５としては、図１６〜図２１に示す構成のものと同じ構成のものを用いることができるため、ここでは同じ構成について同一の符号を付することで説明を省略するが、芯材４については、図２２に示すように、後端部の第２の孔４５の長さがナット４８の長さよりも大きくなっており、ナット４８が嵌め込まれた状態で第２の孔４５がナット４８を超えて後方まで延びている。

【0045】

削孔ビット２の貫通孔２１に差し込まれた芯材４を、貫通孔２１から抜き出すためには、図２３に示すようなアダプター６２を用いる。このアダプター６２は、先端に細長い棒状部６３を備えるとともに、アダプター６２と芯材４との脱着を可能にする脱着部６４を棒状部６３の基端に備えている。脱着部６４の外周面には、芯材４の第２の孔４５の内表面に形成された雌ねじ４６と締結可能な雄ねじ６５が形成されている。アダプター６２は、インナーロッド６の先端部に、ねじによる締結などで脱着可能に取り付けられる。

【0046】

上記構成のアダプター６２の棒状部６３でスリーブ３１をコイルバネ３２のバネ力に抗して先端側に向けて押し込みながら、アダプター６２を回転させて雄ねじ６５を芯材４の第２の孔４５の雌ねじ４６に締結させると、ロックボール５２が完全に収容孔４９内に退避するので、芯材４と削孔ビット２の貫通孔２１との係り合いが外れる。これにより、芯材４の抜止め手段５による抜止め状態が解除される。そして、インナーロッド６を引き抜くと、アダプター６２とともに芯材４も移動するので、芯材４を貫通孔２１から引き抜くことができる。なお、この実施形態では、インナーロッド６の先端部にアダプター６２を脱着可能に取り付けているが、インナーロッド６の先端部を、アダプター６２のように、棒状部６３と脱着部６４とを備えた構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0047】

１ 削孔装置
２ 削孔ビット
３ 削孔管
４ 芯材
５ 抜止め手段
６ インナーロッド
７ 第１係合部
８ 第２係合部
１２ 注入管
２１ 貫通孔
５０ 雄ねじ
５１ 雌ねじ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】