目隠しをして DTH ドリル ビットを購入するのはやめましょう。ビットを岩石に合わせて、効率を 2 倍にしましょう。
多くのプロジェクトでは高品質のDTHビットを購入していますが、それでも掘削速度が遅く、摩耗が早く、ビット交換が頻繁に発生します。これはスケジュールの遅延とコストの増加につながります。真の問題は必ずしもビットのブランドや価格ではなく、岩盤の特性に合ったビットを選択することです。
基本的な考え方はシンプルです。岩石の2つの主要な特徴、つまり硬度と構造に基づいてビットを選び、ビットの歯の形状、岩石破砕原理、そしてフラッシング能力と組み合わせることで、ビットの選定が決定されます。このバランスが、掘削速度、ビット寿命、そして作業安定性を実現します。ここでは、適切なビット選びのための実用的な方法をご紹介します。
岩石の硬さから始めましょう。速度と耐摩耗性に適した歯の形状を選びましょう。岩石の硬さは最も重要な基準です。モース硬度または圧縮強度で岩石を分類し、尖端型ビットまたはボタン型ビット（タングステンカーバイド製）を選択します。これらは条件によって大きく異なるため、混同しないように注意してください。
軟岩から中軟岩（モース硬度 3～5、圧縮強度 < 80 MPa） 代表的な岩石：石灰岩、砂岩、頁岩、粘土岩、泥岩 — ナイフで簡単に傷がつき、掘削抵抗が低い。 推奨：尖頭/チゼル DTH ビット 理由： • 高速切削：鋭いくさび形または円錐形の超硬合金歯が軟岩に素早く切り込み、一般的なビットと比較して貫入率が 30% 以上向上することがあります。 • 低コスト：チゼル/尖頭ビットは製造が簡単で、通常ボタンビットよりも 20～30% 安価であるため、掘削しやすい地層ではより経済的です。 • 注意：硬い岩には使用しないでください。応力が集中すると歯が欠け、急速に摩耗します。
硬い岩石から非常に硬い岩石 (モース硬度 6 ～ 10、圧縮強度 ≥ 80 MPa) 代表的な岩石: 花崗岩、玄武岩、珪岩、輝緑岩、鉄鉱石 — 衝撃に対する耐性が非常に高い。 推奨: ボタン (タングステン カーバイド) DTH ビット 理由: • 優れた耐摩耗性: ボタンはタングステン カーバイド - コバルト合金で作られており、表面硬度は通常 HRC85 以上で、硬い岩石では尖った歯よりも 2 ～ 3 倍長持ちします。 • 衝撃靭性: ボタンは点接触で、衝撃エネルギーを集中および分散して岩石を破砕し、歯の破損を抑えます。 • 安定した掘削: ボタンが摩耗しても、ある程度自己研磨して岩石破砕能力を維持するため、穴の偏差が減り、硬い地層での長距離掘削に最適です。
岩盤構造の確認 - 特殊な条件を解決し、詰まりや孔のずれを回避します。硬度に加え、構造特性（節理、粘土含有量、靭性）も掘削に大きな影響を及ぼします。これらの条件には専用のビットを使用してください。
高度に節理または破砕された岩石（例：砕石砂岩、風化花崗岩） 問題：不完全な岩盤は、掘削孔の逸脱や、ビットの刃先を削る大きな横方向の力を引き起こします。推奨ビット：• 軟質/中程度の破砕性岩石の場合：凸面尖端ビット • 破砕性硬質岩石の場合：幅広ボタンビット 理由：凸面尖端ビットは横方向の力を分散させ、ビットの刃先を保護します。幅広ボタンビットは、不規則な荷重に対応するためにボタン間隔が最適化されており、掘削孔の逸脱リスクを50%以上削減できます。
粘土質または水分の多い地層（例：粘土層、粘土質砂岩） 問題点：粘土がビットに付着し、中央のフラッシュホールを詰まらせ、掘削屑の除去を妨げます。フラッシングが不十分だと、削岩、過熱、詰まり、さらにはドリルストリングの損傷につながる可能性があります。推奨：サイドフラッシュ（横方向フラッシング）DTHビット（尖端歯またはボタン歯に関わらず、フラッシング設計を優先） 理由：サイドフラッシュホールは掘削屑を中央ではなく横方向に排出するため、粘土による詰まりを回避できます。掘削屑を適時に除去することで、削岩と熱が軽減され、詰まりのリスクが大幅に低減します。
靭性が高く、破砕しにくい岩石（一部の変成岩、緻密な頁岩） 問題：靭性が高いため、尖ったビットが滑って切断に失敗します。通常のボタンビットでは過大なトルクが必要になり、貫通速度が非常に遅くなる場合があります。 推奨： • 改良型：くさび形/チゼル改良型 DTH ビット（尖った歯が改良された） • 高効率型：高密度ボタンビット 理由：くさび形の歯は、広い刃先と鋭角を組み合わせることで岩をせん断し、滑りを防止します。高密度ボタンビットは標準よりもボタンが 20～30% 多く、衝撃を分散させて単位面積あたりの岩石破砕力を高め、硬い地層での持続的な破砕に効果的です。
試し掘りで検証し、フィードバックに基づいて調整します。岩石について不明な点がある場合は、小規模な試し掘りを行ってください。これは迅速かつ決定的な方法です。
適合が良好な兆候 • 歯のエッジに大きな欠けがなく、摩耗が均一である。 • 貫入速度が安定しており、穴がまっすぐなため、フル生産に進むことができます。
ビット交換の兆候：• 貫入速度が遅い、ビットの摩耗が早い — 例：硬い岩盤で尖ったビットを使用している場合は、ボタンビットに切り替えてください。• フラッシング不良、ビットの過熱 — 例：粘土質の地盤でセンターフラッシュビットを使用している場合は、サイドフラッシュビットに切り替えてください。
DTHビット選びは、価格やブランドだけでなく、岩石の状態を読み取ることが重要です。まず、硬度に基づいてポイントビット／チゼルビットとボタンビットを選び、次に岩石の構造に合わせて特殊機能を備えたビットを選び、最後に短時間の試運転で検証します。そうすることで、よくある落とし穴を回避し、はるかに優れた掘削性能を実現できます。
