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JP6920690B2 - Bit attachment / detachment device - Google Patents
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Description

本発明は、地盤に掘削した掘削孔から地盤内の湧水を取り出して湧水圧を測定する装置に用いられることにより、掘削用のビットを脱着するビット脱着装置に関する。 The present invention relates to a bit attachment / detachment device for attaching / detaching a bit for excavation by using it in an apparatus for measuring spring water pressure by taking out spring water in the ground from an excavation hole excavated in the ground.

地盤の透水性や地下水位等の地下水特性は、トンネル等の土木構造物や建築構造物の設計や施工のための重要な情報である。この地下水特性を評価するため、地盤に試験孔を掘削し、この試験孔に対する湧水の圧力を測定することが行われている。 Groundwater characteristics such as ground permeability and groundwater level are important information for the design and construction of civil engineering structures such as tunnels and building structures. In order to evaluate the characteristics of this groundwater, a test hole is drilled in the ground and the pressure of the spring water to the test hole is measured.

特許文献1には、パイプ本体にパッカーを取り付け、試験孔としての掘削孔(以下、掘削孔)の孔口にパッカーを差し入れ、この状態でパッカーを膨張させて掘削孔の孔口部分を遮断した状態として湧水を掘削孔から取り出し、取り出した湧水によって湧水の圧力を測定する技術が開示されている。
しかしながら、この構造では、掘削孔が崩れた場合に湧水測定ができない。又、パッカーが孔口部分を遮断しても、孔口部分よりも奥部の断層等への湧水の逃げがあると湧水の正確な把握ができない問題がある。このようなことからパッカーの挿入位置を湧水発生箇所とし、湧水をパッカーよりも奥側から取り出すことが好ましい。
In Patent Document 1, a packer is attached to the pipe body, the packer is inserted into the hole of the excavation hole as a test hole (hereinafter referred to as the excavation hole), and the packer is expanded in this state to block the hole opening portion of the excavation hole. As a state, a technique is disclosed in which spring water is taken out from an excavation hole and the pressure of the spring water is measured by the taken out spring water.
However, with this structure, spring water cannot be measured when the excavation hole collapses. Further, even if the packer blocks the hole opening portion, there is a problem that the spring water cannot be accurately grasped if the spring water escapes to a fault or the like deeper than the hole opening portion. For this reason, it is preferable to set the insertion position of the packer as the spring water generation location and take out the spring water from the back side of the packer.

以上のことを前提とした従来における湧水の測定は以下の手順で行われている。
まず、地盤を掘削するビットをボーリングロッドの先端に取り付け、ボーリングロッドを継ぎ足しながら掘削孔を掘削する。掘削孔への湧水があると、ボーリングロッド及びビットを含めた掘削ツールスの全てを掘削孔から撤去して回収する。その後、孔壁保護のためのケーシングを湧水地点の手前まで挿入し、このケーシング内にパッカーを挿入する。パッカーが湧水地点の手前のケーシングから出た位置でパッカーを膨張させて掘削孔を遮断し、パッカーよりも深部から湧水を取り出して湧水の圧力を測定する。
Conventional spring water measurement based on the above is performed by the following procedure.
First, a bit for excavating the ground is attached to the tip of the boring rod, and the excavation hole is excavated while adding the boring rod. If there is spring water in the drilling hole, all drilling tools, including the boring rod and bit, will be removed from the drilling hole and recovered. After that, a casing for protecting the hole wall is inserted until just before the spring point, and a packer is inserted into this casing. The packer expands the packer at a position out of the casing in front of the spring point to block the excavation hole, and the spring water is taken out from the deeper part than the packer to measure the pressure of the spring water.

特許第5155761号公報Japanese Patent No. 5155761

上述した従来の手順では、掘削孔の掘削、掘削ツールスの撤去回収、掘削孔へのケーシングの挿入、パッカーの挿入からなる数多くの作業工程が必要であるため、作業工程数が多く、繁雑な作業となる。このことは例えば、100m等のように掘削孔が長くなる場合、掘削長が長くなることに伴って作業の手間及び時間が大きく増える原因となる。
掘削孔が長い場合における作業の効率化及び測定値の正確な把握のため、掘削ツールスを掘削孔内に残置したままでパッカーを掘削孔の所定深度(湧水発生箇所)まで挿入し、パッカーを膨張させて掘削孔を遮断し、この状態で掘削孔のパッカーよりも奥側から湧水を取り出して圧力測定する方法が開発されている。
Since the conventional procedure described above requires a large number of work steps including excavation of a drilling hole, removal and recovery of a drilling tool, insertion of a casing into a drilling hole, and insertion of a packer, the number of work steps is large and complicated work. It becomes. This causes a large increase in labor and time as the excavation length becomes longer when the excavation hole becomes longer, for example, 100 m or the like.
In order to improve work efficiency and accurately grasp the measured values when the excavation hole is long, insert the packer to the specified depth (spring water generation point) of the excavation hole while leaving the excavation tools in the excavation hole, and insert the packer. A method has been developed in which the excavation hole is blocked by expansion, and in this state, spring water is taken out from the back side of the excavation hole packer to measure the pressure.

しかしながら、この場合、掘削のためのビットがボーリングロッドの先端に取り付けられているため、ビットがパッカー挿入の邪魔になる。このためパッカーの挿入に先立って或いはパッカーの挿入に伴ってビットをボーリングロッドとの連結から外す必要がある。 However, in this case, since the bit for excavation is attached to the tip of the boring rod, the bit interferes with the packer insertion. Therefore, it is necessary to disconnect the bit from the connection with the boring rod prior to the insertion of the packer or with the insertion of the packer.

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、パッカーの掘削孔への挿入に際し、ビットのボーリングロッドからの円滑な切り離しを可能とし、これにより作業工程の削減、簡素化及び作業の効率化を可能とし、繰り返し使用することを可能としたビット脱着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such conventional problems, and enables smooth separation of the bit from the boring rod when the packer is inserted into the excavation hole, thereby reducing the work process. It is an object of the present invention to provide a bit attachment / detachment device which enables simplification and work efficiency and can be used repeatedly.

本発明のビット脱着装置は、ボーリングロッドの先端側に設けたビットが掘削孔を掘削し、前記掘削孔内で膨張させたパッカーにより掘削孔を遮断して湧水を掘削孔から取り出して水圧を測定する装置に用いるビット脱着装置であって、前記ビットが先端に取り付けられると共に回動可能なラッチ爪が内部に設けられ、前記ラッチ爪の係合によって前記ボーリングロッドの先端側に取り付けられるラッチケースと、前記パッカーを備え、前記湧水を取り出す導水管と連通した状態で導水管の先端に取り付けられ導水管と共に前記ボーリングロッドに挿入されるパッカー管と、前記パッカー管の先端に取り付けられ、前記ラッチケースに挿入されることにより前記ラッチ爪を反係合方向に回動させるラッチ解除部材と、前記ラッチ解除部材に取り付けられ、ラッチ解除部材のラッチケースへの挿入によりラッチケースと係合してラッチケースとラッチ解除部材とを結合させる結合用ラッチと、前記パッカー管を通じて前記ラッチ解除部材内に導入されて前記結合用ラッチを反係合方向に回動させる解除ピンと、を備えていることを特徴とする。 In the bit attachment / detachment device of the present invention, a bit provided on the tip side of the boring rod excavates an excavation hole, the excavation hole is blocked by a packer expanded in the excavation hole, and spring water is taken out from the excavation hole to apply water pressure. A bit attachment / detachment device used for a measuring device, which is a latch case in which the bit is attached to the tip and a rotatable latch claw is provided inside, and is attached to the tip side of the boring rod by engaging the latch claw. And the packer pipe provided with the packer and attached to the tip of the water pipe in a state of being communicated with the water pipe for taking out the spring water and inserted into the boring rod together with the water pipe, and the packer pipe attached to the tip of the packer pipe. A latch release member that rotates the latch claw in the anti-engagement direction by being inserted into the latch case, and a latch release member that is attached to the latch release member and engages with the latch case by inserting the latch release member into the latch case. It is provided with a coupling latch that connects the latch case and the latch release member, and a release pin that is introduced into the latch release member through the packer pipe and rotates the coupling latch in the anti-engagement direction. It is a feature.

本発明において、前記ラッチ爪は前記ボーリングロッドの先端に取り付けられたストッパロッドを介してボーリングロッドに連結され、前記ストッパロッドに前記ラッチ爪が係脱可能に係合する受け凹部が形成されている。
又、前記解除ピンは流体圧によって前記ラッチ解除部材内に導入される。
In the present invention, the latch claw is connected to the boring rod via a stopper rod attached to the tip of the boring rod, and a receiving recess is formed in the stopper rod so that the latch claw can be engaged with and disengaged. ..
Further, the release pin is introduced into the latch release member by fluid pressure.

本発明によれば、パッカー管の挿入に伴ってラッチ解除部材がラッチ爪を反係合方向に回動させるため、ラッチケースのビットをボーリングロッドから円滑に切り離すことができ、ビット離脱の作業工程の削減、簡素化及び作業の効率化が可能となる。
又、ラッチ解除部材に設けた結合用ラッチがラッチケースとラッチ解除部材とを結合した状態とするため、ビットを備えたラッチケースをボーリングロッドに円滑に連結することができ、ビットをボーリングロッドの先端側に容易に装着することができる。これにより繰り返し使用が可能となる。
According to the present invention, since the latch release member rotates the latch claw in the anti-engagement direction with the insertion of the packer tube, the bit of the latch case can be smoothly separated from the boring rod, and the bit release work process. It is possible to reduce, simplify, and improve work efficiency.
Further, since the coupling latch provided on the latch release member is in a state where the latch case and the latch release member are connected to each other, the latch case provided with the bit can be smoothly connected to the boring rod, and the bit can be connected to the boring rod. It can be easily attached to the tip side. This enables repeated use.

(a)はビットによる掘削状態を示す断面図、(b)は(a)に続いてラッチ解除部材を挿入前の状態を示す断面図である。(A) is a cross-sectional view showing a state of excavation by a bit, and (b) is a cross-sectional view showing a state before inserting the latch release member following (a). 図1に続いた状態を示し、(a)はラッチ解除部材を挿入した状態の断面図、(b)はビットとボーリングロッドとの連結を解除した状態の断面図である。A state following FIG. 1 is shown, (a) is a cross-sectional view in a state in which the latch release member is inserted, and (b) is a cross-sectional view in a state in which the connection between the bit and the boring rod is released. 図2に続いた状態を示し、(a)はラッチケースを後退させる状態の断面図、(b)は解除ピンを導入する状態の断面図である。A state following FIG. 2 is shown, (a) is a cross-sectional view of a state in which the latch case is retracted, and (b) is a cross-sectional view of a state in which a release pin is introduced. 図3に続いた状態を示し(a)はラッチ解除部材を後退させる状態の断面図、(b)はその後の状態の断面図である。A state following FIG. 3 is shown, (a) is a cross-sectional view of a state in which the latch release member is retracted, and (b) is a cross-sectional view of a state after that.

図1〜図4は、本発明の一実施形態のビット脱着装置1の構造及び動作を工程順に示す断面図である。掘削孔2の掘削方向の前方側から後方側に向かって、ビット3、ラッチケース4、ストッパロッド5、ボーリングロッド6が順に継ぎ足されることにより掘削ツールスが構成されている。 1 to 4 are cross-sectional views showing the structure and operation of the bit attachment / detachment device 1 according to the embodiment of the present invention in the order of processes. The excavation tools are formed by adding the bit 3, the latch case 4, the stopper rod 5, and the boring rod 6 in this order from the front side to the rear side of the excavation hole 2 in the excavation direction.

ビット3は地盤7に掘削孔2(この実施形態では、横孔)を掘削するものであり、ボーリングロッド6の先端側に連結される。この実施形態では、ビット3はラッチケース4の先端に取り付けられており、このラッチケース4がストッパロッド5を介してボーリングロッド6の先端に取り付けられている。このことによりビット3はラッチケース4及びストッパロッド5を介してボーリングロッド6の先端側に連結されている。 The bit 3 excavates an excavation hole 2 (in this embodiment, a lateral hole) in the ground 7, and is connected to the tip end side of the boring rod 6. In this embodiment, the bit 3 is attached to the tip of the latch case 4, and the latch case 4 is attached to the tip of the boring rod 6 via the stopper rod 5. As a result, the bit 3 is connected to the tip end side of the boring rod 6 via the latch case 4 and the stopper rod 5.

ボーリングロッド6の後端には、ウォータースイベル(図示省略)が装着され、このウォータースイベルにドリルヘッド(図示省略)が連結されており、ドリルヘッドからボーリングロッド6に給進力と回転力が伝達されることによりビット3が地盤7を掘削する。掘削時には、ウォータースイベルに掘削水が供給される。掘削水はボーリングロッド6の内部を通ってビット3の先端から掘削孔2に向かって注出される。注出された掘削水はボーリングロッド6と掘削孔2の孔壁との間を通って地上に排出される。 A water swivel (not shown) is attached to the rear end of the boring rod 6, and a drill head (not shown) is connected to the water swivel, and a feeding force and a rotational force are transmitted from the drill head to the boring rod 6. By doing so, the bit 3 excavates the ground 7. At the time of excavation, excavation water is supplied to the water swivel. The excavated water passes through the inside of the boring rod 6 and is discharged from the tip of the bit 3 toward the excavated hole 2. The discharged excavated water passes between the boring rod 6 and the hole wall of the excavation hole 2 and is discharged to the ground.

ビット3は地盤7を砕く複数のチップ(図示省略)が先端に取り付けられると共に、ウォータースイベルからの掘削水を注出するための複数の吐水孔(図示省略)が形成されている。ビット3の内部には、ばねによって閉鎖方向に付勢された逆止弁16が配置されている。逆止弁16はウォータースイベルからの掘削水の供給圧力によって開く一方、掘削水の供給停止によって閉じるように動作する。これによりボーリングロッド6への掘削水及び湧水の逆流を阻止する。 A plurality of chips (not shown) for crushing the ground 7 are attached to the tip of the bit 3, and a plurality of spout holes (not shown) for pouring out excavated water from a water swivel are formed. A check valve 16 urged in the closing direction by a spring is arranged inside the bit 3. The check valve 16 opens when the supply pressure of the excavated water from the water swivel is stopped, and closes when the supply of the excavated water is stopped. This prevents the backflow of excavated water and spring water to the boring rod 6.

ラッチケース4は横長の筒体からなり、長さ方向の先端側にビット3がねじ結合によって取り付けられ、後端側にストッパロッド5がスプライン結合によって取り付けられる。スプライン結合によってラッチケース4がストッパロッド5と共に回転するため、ボーリングロッド6の回転力がラッチケース4先端のビット3に伝達される。なお、回転力の伝達のためには、スプライン結合以外であっても良く、例えば、ラッチケース4とストッパロッド5とを六角形断面等の非円形断面で嵌合させる構造であっても良い。 The latch case 4 is formed of a horizontally long tubular body, and a bit 3 is attached to the front end side in the length direction by screw coupling, and a stopper rod 5 is attached to the rear end side by spline coupling. Since the latch case 4 rotates together with the stopper rod 5 due to the spline coupling, the rotational force of the boring rod 6 is transmitted to the bit 3 at the tip of the latch case 4. For the transmission of the rotational force, a structure other than the spline coupling may be used, and for example, the latch case 4 and the stopper rod 5 may be fitted with a non-circular cross section such as a hexagonal cross section.

ラッチケース4の内部には、ラッチ爪8が突出するように取り付けられている。ラッチ爪8はラッチケース4を横切る軸体11に正逆方向に回動可能に取り付けられている。ラッチ爪8は軸体11から前後方向に延びた舟形に形成されており、ストッパロッド5側の角部分がストッパロッド5に噛み込んで係合する爪部8aとなっている。爪部8a(ラッチ爪8)がストッパロッド5と係合することにより、ラッチケース4とストッパロッド5とが結合してこれらの一体移動が可能となる。爪部8aがストッパロッド5から外れて係合が解除されることにより、ラッチケース4とストッパロッド5とが切り離し可能となる。かかるラッチ爪8のストッパロッド5との係合を行うため、ラッチ爪8とラッチケース4との間にばねからなる付勢部材12が配置されている。 The latch claw 8 is attached to the inside of the latch case 4 so as to protrude. The latch claw 8 is rotatably attached to a shaft body 11 that crosses the latch case 4 in the forward and reverse directions. The latch claw 8 is formed in a boat shape extending in the front-rear direction from the shaft body 11, and the corner portion on the stopper rod 5 side is a claw portion 8a that engages with the stopper rod 5. When the claw portion 8a (latch claw 8) engages with the stopper rod 5, the latch case 4 and the stopper rod 5 are coupled to each other, and these can be integrally moved. When the claw portion 8a is disengaged from the stopper rod 5 and the engagement is released, the latch case 4 and the stopper rod 5 can be separated from each other. An urging member 12 made of a spring is arranged between the latch claw 8 and the latch case 4 in order to engage the latch claw 8 with the stopper rod 5.

ストッパロッド5は横長の筒体からなり、ラッチケース4とボーリングロッド6との間に設けられる。ストッパロッド5はラッチケース4側のストッパ本体部5aとボーリングロッド6側の連結部5bとが同軸的に延びることにより形成されている。ストッパ本体部5aには、ラッチケース4の結合を行うためのスプラインが形成されている。
ストッパロッド5の連結部5bはボーリングロッド6内に挿入される。この連結部5bとボーリングロッド6とがねじ結合又は凹凸嵌合や非円形断面嵌合等の結合構造によって連結される。これによりストッパロッド5はボーリングロッド6と一体に給進及び回転する。
The stopper rod 5 is formed of a horizontally long tubular body, and is provided between the latch case 4 and the boring rod 6. The stopper rod 5 is formed by coaxially extending the stopper main body portion 5a on the latch case 4 side and the connecting portion 5b on the boring rod 6 side. A spline for connecting the latch case 4 is formed on the stopper main body 5a.
The connecting portion 5b of the stopper rod 5 is inserted into the boring rod 6. The connecting portion 5b and the boring rod 6 are connected by a connecting structure such as a screw connection, a concave-convex fitting, or a non-circular cross-section fitting. As a result, the stopper rod 5 is fed and rotated integrally with the boring rod 6.

ストッパロッド5のラッチ爪8との対向部分には、凹み状の受け凹部14が形成されている。受け凹部14にはラッチ爪8の爪部8aが係脱可能に係合する。受け凹部14へのラッチ爪8の係合によってストッパロッド5とラッチケース4とが連結されるため、ストッパロッド5を介してボーリングロッド6とラッチケース4(ビット3)とが連結される。 A recessed receiving recess 14 is formed in a portion of the stopper rod 5 facing the latch claw 8. The claw portion 8a of the latch claw 8 is engaged with the receiving recess 14 so as to be engageable and disengaged. Since the stopper rod 5 and the latch case 4 are connected by the engagement of the latch claw 8 with the receiving recess 14, the boring rod 6 and the latch case 4 (bit 3) are connected via the stopper rod 5.

ビット脱着装置1では、以上の掘削ツールスに加えて、パッカー管20及びラッチ解除部材30を備えている。 The bit attachment / detachment device 1 includes a packer pipe 20 and a latch release member 30 in addition to the above excavation tools.

パッカー管20は軸方向に延びた通水管21と、通水管21の外側に配置されたパッカー22とを有している。パッカー管20の後端部は二重管ロッドからなる導水管(図示省略)に連結される。通水管21は導水管の内管と連通することにより湧水の通路となる。パッカー22は可撓性のゴム材料によって軸方向に延びた管状に形成されている。パッカー22の長さ方向の両端部は通水管21の外面に保持されているが、両端部の間は通水管2と隙間を有して対向する膨張部23となっている。
このようなパッカー管20は上述の二重管ロッドからなる導水管に連結されて用いられるものであり、導水管の外管に圧縮空気、水等の流体を供給すると、通水管21とパッカー22との間に流体が入り込むため、パッカー20の膨張部23が膨張動作して掘削孔2の孔壁に圧接する。このパッカー20の圧接によって掘削孔2が遮断されるため、パッカー20を境にして掘削孔2が分断される(図2(b)参照)。
The packer pipe 20 has a water pipe 21 extending in the axial direction and a packer 22 arranged outside the water pipe 21. The rear end of the packer pipe 20 is connected to a water pipe (not shown) composed of a double pipe rod. The water pipe 21 becomes a spring water passage by communicating with the inner pipe of the water pipe. The packer 22 is formed of a flexible rubber material into a tubular shape extending in the axial direction. Both ends of the packer 22 in the length direction are held on the outer surface of the water pipe 21, but between the both ends is an expansion portion 23 facing the water pipe 2 with a gap.
Such a packer pipe 20 is used by being connected to a water pipe made of the above-mentioned double pipe rod, and when a fluid such as compressed air or water is supplied to the outer pipe of the water pipe, the water pipe 21 and the packer 22 are used. Since the fluid enters between the two, the expansion portion 23 of the packer 20 expands and presses against the hole wall of the excavation hole 2. Since the excavation hole 2 is blocked by the pressure welding of the packer 20, the excavation hole 2 is divided at the packer 20 as a boundary (see FIG. 2B).

ラッチ解除部材30はラッチ爪8によるラッチケース4とストッパロッド5との結合を解除する部材である。ラッチ解除部材30はパッカー管20の先端に同軸となるように取り付けられる。 The latch release member 30 is a member that releases the coupling between the latch case 4 and the stopper rod 5 by the latch claw 8. The latch release member 30 is attached to the tip of the packer tube 20 so as to be coaxial.

ラッチ解除部材30の全体は軸方向に延びており、ラッチケース4側から解除部31、結合部32、連結ブラケット部33が順に連続した構造とであり、全体がストッパロッド5内に入り込むことが可能となっている。 The entire latch release member 30 extends in the axial direction, and the release portion 31, the coupling portion 32, and the connecting bracket portion 33 are continuous in this order from the latch case 4 side, and the entire latch release member 30 can enter the stopper rod 5. It is possible.

解除部31は先細りの小径軸体に形成されている。解除部31はラッチ解除部材30がストッパロッド5に入り込むことによりストッパロッド5内側のラッチケース4に進入する。そして、ラッチケース4に取り付けられているラッチ爪8に接触してラッチ爪8をストッパロッド5との反係合方向(係合離脱方向)に回動させる。これによりラッチケース4とストッパロッドとの係合が解除される。 The release portion 31 is formed on a tapered small-diameter shaft body. The release portion 31 enters the latch case 4 inside the stopper rod 5 when the latch release member 30 enters the stopper rod 5. Then, it comes into contact with the latch claw 8 attached to the latch case 4 and rotates the latch claw 8 in the anti-engagement direction (engagement disengagement direction) with the stopper rod 5. As a result, the engagement between the latch case 4 and the stopper rod is released.

結合部32は解除部31よりも幾分径が大きな軸体によって形成されている。結合部32の外側には、結合用ラッチ34が取り付けられている。結合用ラッチ34は軸ピン35に回動可能に取り付けられており、軸ピン35に係止されたねじりばね36によって外側(ラッチケース4側)に突出するように付勢されている。かかる結合用ラッチ34と対向するようにラッチケース4の内面には、環状凹部からなる結合用凹部37が形成されている。結合用ラッチ34が結合用凹部37に係合することによりラッチ解除部材30とラッチケース4とが結合する。これによりラッチ解除部材30を後退させると、ストッパロッド5よりも前方に進出していたラッチケース4(図2(b)参照)が後退する。この後退によりラッチケース4がストッパロッド5内に入り込む(図3(a)参照) The connecting portion 32 is formed by a shaft body having a diameter slightly larger than that of the releasing portion 31. A coupling latch 34 is attached to the outside of the coupling portion 32. The coupling latch 34 is rotatably attached to the shaft pin 35, and is urged so as to project outward (to the latch case 4 side) by a torsion spring 36 locked to the shaft pin 35. A coupling recess 37 formed of an annular recess is formed on the inner surface of the latch case 4 so as to face the coupling latch 34. The latch releasing member 30 and the latch case 4 are coupled by engaging the coupling latch 34 with the coupling recess 37. As a result, when the latch release member 30 is retracted, the latch case 4 (see FIG. 2B) that has advanced forward of the stopper rod 5 is retracted. Due to this retreat, the latch case 4 enters the stopper rod 5 (see FIG. 3A).

結合部32には、ピン孔38が形成されている。ピン孔38はパッカー管20の通水管21と連通するように形成されており、結合用ラッチ34はその一部がこのピン孔38に臨んでいる。ピン孔38には、流体圧によってパッカー管20の通水管21内を通過した解除ピン39が導入される(図3(b)参照)。そして解除ピン39がピン孔38に導入されて結合用ラッチ34に接触することにより結合用ラッチ34が反係合方向に回動し、この回動によってラッチ解除部材30とラッチケース4との結合が解除される。 A pin hole 38 is formed in the joint portion 32. The pin hole 38 is formed so as to communicate with the water pipe 21 of the packer pipe 20, and a part of the coupling latch 34 faces the pin hole 38. A release pin 39 that has passed through the water pipe 21 of the packer pipe 20 due to fluid pressure is introduced into the pin hole 38 (see FIG. 3B). Then, when the release pin 39 is introduced into the pin hole 38 and comes into contact with the coupling latch 34, the coupling latch 34 rotates in the anti-engagement direction, and this rotation causes the latch release member 30 and the latch case 4 to be coupled. Is released.

連結ブラケット部33はパッカー管20の通水管21の先端が差し込まれることによりパッカー管20との連結が行われる部材である。連結ブラケット部33には、導水孔40が放射状に複数形成されている。湧水はこの導水孔40からパッカー管20の通水管21に導かれる。そして湧水はパッカー管20から導水管の内管を通過して系外に取り出されて圧力測定に供される。 The connecting bracket portion 33 is a member that is connected to the packer pipe 20 by inserting the tip of the water pipe 21 of the packer pipe 20 into the connecting bracket portion 33. A plurality of water guide holes 40 are radially formed in the connecting bracket portion 33. The spring water is guided from the water guide hole 40 to the water pipe 21 of the packer pipe 20. Then, the spring water passes from the packer pipe 20 through the inner pipe of the water pipe, is taken out of the system, and is used for pressure measurement.

次に、この実施形態の動作を作業工程順に説明する。
図1(a)は掘削ツールスによって地盤7に対して横方向の掘削孔2を掘削する状態を示す。掘削時においては、受け凹部14に係合したラッチ爪8によってラッチケース4がストッパロッド5と連結した状態となっている。この状態でボーリングロッド6を継ぎ足しながらボーリングロッド6を給進及び回転させることにより、ストッパロッド5及びラッチケース4を介してビット3に掘削力が伝達して掘削を行う。
Next, the operation of this embodiment will be described in the order of work processes.
FIG. 1A shows a state in which a lateral excavation hole 2 is excavated with respect to the ground 7 by excavation tools. At the time of excavation, the latch case 4 is connected to the stopper rod 5 by the latch claw 8 engaged with the receiving recess 14. By feeding and rotating the boring rod 6 while adding the boring rod 6 in this state, the excavation force is transmitted to the bit 3 via the stopper rod 5 and the latch case 4 to perform excavation.

掘削孔2に湧水が発生した場合、掘削を中止し、ボーリングロッド6を回収しながらビット3を含めた掘削ツールスを湧水圧の測定が可能な適宜位置Tまで後退させる。そして、二重管ロッドからなる導水管を継ぎ足しながら図1(b)の矢印Bで示すように、パッカー管20をボーリングロッド6内に挿入する。なお、挿入に先立ってパッカー管20の先端には、ラッチ解除部材30が取り付けられている。 When spring water is generated in the excavation hole 2, excavation is stopped, and the excavation tools including the bit 3 are retracted to an appropriate position T where the spring water pressure can be measured while collecting the boring rod 6. Then, the packer pipe 20 is inserted into the boring rod 6 as shown by the arrow B in FIG. 1B while adding a water pipe made of a double pipe rod. Prior to insertion, a latch release member 30 is attached to the tip of the packer tube 20.

パッカー管20の挿入により図2(a)で示すように、ラッチ解除部材30がストッパロッド5内に進入し、解除部31がラッチ爪8を反係合方向に回動させ、ラッチ爪8を受け凹部14との係合から離脱させる。これによりラッチケース4とストッパロッド5との連結が解除される。
このとき、ラッチ解除部材30に取り付けた結合用ラッチ34は、ねじりばね36のばね力によってラッチケース4の結合用凹部37に入り込むためラッチケース4とラッチ解除部材30とが結合した状態となる。
By inserting the packer tube 20, as shown in FIG. 2A, the latch release member 30 enters the stopper rod 5, the release portion 31 rotates the latch claw 8 in the anti-engagement direction, and the latch claw 8 is moved. It is disengaged from the engagement with the receiving recess 14. As a result, the connection between the latch case 4 and the stopper rod 5 is released.
At this time, the coupling latch 34 attached to the latch release member 30 enters the coupling recess 37 of the latch case 4 by the spring force of the torsion spring 36, so that the latch case 4 and the latch release member 30 are in a coupled state.

その後、さらにパッカー管20を進出させることにより図2(b)で示すように、ストッパロッド5が位置Tに残置した状態で、ラッチケース4、パッカー管20がストッパロッド5から掘削孔2内に抜け出た状態となる。この状態で、パッカー22の膨張部23を水や圧縮空気等の流体によって鎖線のように膨張させる。膨張によってパッカー22の膨張部23が掘削孔2の孔壁に圧接するため、パッカー22を境として掘削孔2が遮断される。湧水はラッチ解除部材30の連結ブラケット部33に形成した導水孔40に入り込み、パッカー管20の通水管21から導水管の内管を通って系外に取り出されて水圧測定に供される。 After that, by further advancing the packer pipe 20, as shown in FIG. 2B, the latch case 4 and the packer pipe 20 are moved into the excavation hole 2 from the stopper rod 5 in a state where the stopper rod 5 is left at the position T. It will be in a state of being out. In this state, the expansion portion 23 of the packer 22 is expanded like a chain wire by a fluid such as water or compressed air. Since the expansion portion 23 of the packer 22 presses against the hole wall of the excavation hole 2 due to the expansion, the excavation hole 2 is blocked with the packer 22 as a boundary. The spring water enters the water guide hole 40 formed in the connecting bracket portion 33 of the latch release member 30, is taken out of the system from the water pipe 21 of the packer pipe 20 through the inner pipe of the water pipe, and is used for water pressure measurement.

図3(a)は水圧測定の後の工程を示す。二重管ロッドからなる導水管及びパッカー管20を矢印Cで示すように後退させる。このとき、ラッチ解除部材30の結合用ラッチ34によってラッチケース4がパッカー管20と連結されているため、ラッチケース4が同方向に後退し、位置Tに残置していたストッパロッド5内に入り込む。 FIG. 3A shows a step after the water pressure measurement. The water pipe and the packer pipe 20 made of the double pipe rod are retracted as shown by the arrow C. At this time, since the latch case 4 is connected to the packer tube 20 by the coupling latch 34 of the latch release member 30, the latch case 4 retracts in the same direction and enters the stopper rod 5 left at the position T. ..

その後、図3(b)で示すように、解除ピン39を圧力水や圧縮空気等の流体圧によって二重管ロッドからなる導水管及びパッカー管20を通過させ、ラッチ解除部材30のピン孔38に導入する。ピン孔38に到達することにより、解除ピン39は結合用ラッチ34を反係合方向に回動させる。これによりラッチ解除部材30とラッチケース4との結合が解除されるため、図4(a)の矢印Eで示すようにラッチ解除部材30をパッカー管20と共に後退させて掘削孔2から取り出すことができる。図4(b)は、その後の状態を示し、掘削孔2内にビット3を備えたラッチケース4とストッパロッド5とが結合状態で掘削孔2内に残置している。これにより、ボーリングロッド6によるその後の掘削を行うことができる。 After that, as shown in FIG. 3B, the release pin 39 is passed through the water guide pipe and the packer pipe 20 made of the double pipe rod by the fluid pressure such as pressure water or compressed air, and the pin hole 38 of the latch release member 30 is passed. Introduce to. Upon reaching the pin hole 38, the release pin 39 rotates the coupling latch 34 in the anti-engagement direction. As a result, the coupling between the latch release member 30 and the latch case 4 is released. Therefore, as shown by the arrow E in FIG. 4A, the latch release member 30 can be retracted together with the packer pipe 20 and taken out from the excavation hole 2. can. FIG. 4B shows the subsequent state, and the latch case 4 having the bit 3 in the excavation hole 2 and the stopper rod 5 are left in the excavation hole 2 in a coupled state. As a result, the subsequent excavation by the boring rod 6 can be performed.

このような実施形態では、パッカー管20をボーリングロッド6内に挿入することにより、ラッチ解除部材30がラッチ爪8の結合を解除するため、ビット3をボーリングロッド6(ストッパロッド5)から簡単に切り離すことができる。これによりビット3がパッカー管20を挿入する際の邪魔となることがなく、パッカー22の掘削孔2への挿入を円滑に行うことができる。
又、結合用ラッチ34がラッチケース4とラッチ解除部材30とを結合した状態とするため、ラッチケース4(ビット3)をストッパロッド5(ボーリングロッド6)に円滑に連結することができ、ビット3の装着を容易に行うことができる。このため、繰り返し使用を行うことができる。
In such an embodiment, by inserting the packer tube 20 into the boring rod 6, the latch releasing member 30 releases the coupling of the latch claws 8, so that the bit 3 can be easily removed from the boring rod 6 (stopper rod 5). Can be separated. As a result, the bit 3 does not interfere with the insertion of the packer pipe 20, and the packer 22 can be smoothly inserted into the excavation hole 2.
Further, since the coupling latch 34 is in a state in which the latch case 4 and the latch release member 30 are coupled to each other, the latch case 4 (bit 3) can be smoothly connected to the stopper rod 5 (boring rod 6), and the bit can be smoothly connected. 3 can be easily attached. Therefore, it can be used repeatedly.

以上の実施形態では、横方向の掘削孔2への適用を示したが、これに限らず、上下方向や斜め方向の掘削孔にも同様に適用することができる。 In the above embodiment, the application to the excavation hole 2 in the lateral direction is shown, but the application is not limited to this, and the application can be similarly applied to the excavation hole in the vertical direction and the oblique direction.

1…ビット脱着装置、2…掘削孔、3…ビット、4…ラッチケース、5…ストッパロッド、6…ボーリングロッド、8…ラッチ爪、14…受け凹部、20…パッカー管、21…通水管、22…パッカー、30…ラッチ解除部材、34…結合用ラッチ、39…解除ピン 1 ... Bit attachment / detachment device, 2 ... Drilling hole, 3 ... Bit, 4 ... Latch case, 5 ... Stopper rod, 6 ... Boring rod, 8 ... Latch claw, 14 ... Receiving recess, 20 ... Packer pipe, 21 ... Water pipe, 22 ... Packer, 30 ... Latch release member, 34 ... Coupling latch, 39 ... Release pin

Claims (3)

ボーリングロッドの先端側に設けたビットが掘削孔を掘削し、前記掘削孔内で膨張させたパッカーにより掘削孔を遮断して湧水を掘削孔から取り出して水圧を測定する装置に用いるビット脱着装置であって、
前記ビットが先端に取り付けられると共に回動可能なラッチ爪が内部に設けられ、前記ラッチ爪の係合によって前記ボーリングロッドの先端側に取り付けられるラッチケースと、
前記パッカーを備え、前記湧水を取り出す導水管と連通した状態で導水管の先端に取り付けられ導水管と共に前記ボーリングロッドに挿入されるパッカー管と、
前記パッカー管の先端に取り付けられ、前記ラッチケースに挿入されることにより前記ラッチ爪を反係合方向に回動させるラッチ解除部材と、
前記ラッチ解除部材に取り付けられ、ラッチ解除部材のラッチケースへの挿入によりラッチケースと係合してラッチケースとラッチ解除部材とを結合させる結合用ラッチと、
前記パッカー管を通じて前記ラッチ解除部材内に導入されて前記結合用ラッチを反係合方向に回動させる解除ピンと、を備えていることを特徴とするビット脱着装置。
A bit detachable device used for a device in which a bit provided on the tip side of a boring rod excavates an excavation hole, the excavation hole is blocked by a packer expanded in the excavation hole, spring water is taken out from the excavation hole, and water pressure is measured. And
A latch case in which the bit is attached to the tip and a rotatable latch claw is provided inside, and the bit is attached to the tip side of the boring rod by engaging the latch claw.
A packer pipe provided with the packer, attached to the tip of the water pipe in a state of communicating with the water pipe for taking out the spring water, and inserted into the boring rod together with the water pipe.
A latch release member attached to the tip of the packer tube and inserted into the latch case to rotate the latch claw in the anti-engagement direction.
A coupling latch that is attached to the latch release member and engages with the latch case by inserting the latch release member into the latch case to connect the latch case and the latch release member.
A bit attachment / detachment device including a release pin that is introduced into the latch release member through the packer tube and rotates the coupling latch in an anti-engagement direction.
前記ラッチ爪は前記ボーリングロッドの先端に取り付けられたストッパロッドを介してボーリングロッドに連結され、前記ストッパロッドに前記ラッチ爪が係脱可能に係合する受け凹部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のビット脱着装置。 The latch claw is connected to the boring rod via a stopper rod attached to the tip of the boring rod, and the stopper rod is formed with a receiving recess in which the latch claw is engageable and disengaged. The bit attachment / detachment device according to claim 1. 前記解除ピンは流体圧によって前記ラッチ解除部材内に導入されることを特徴とする請求項1又は2記載のビット脱着装置。 The bit attachment / detachment device according to claim 1 or 2, wherein the release pin is introduced into the latch release member by a fluid pressure.
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