CN112400049A - 刀头 - Google Patents

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Abstract

提供一种套管用的刀头，其可与左右向2种旋转相对应，挖掘性能高。本发明涉及一种套管用的刀头(1)，其包括：安装部(2)，其由以规定的间隔间隔开而面对的2个部件(2a、2b)构成；挖掘部(3)，其与安装部连续地形成，在其前端以规定的间隔而间隔开地设置多个超硬尖端部，挖掘部(3)包括中心部(4)和夹着中心部而向左右倾斜的第1与第2倾斜部(5、6)，第1倾斜部以第1倾斜角按照第1长度而形成，第2倾斜部以第2倾斜角按照第2长度而形成，第1倾斜角为与上述第2倾斜角相同的角度，第1长度小于上述第2长度。

Description

刀头
技术领域
本发明涉及套管用的刀头。
背景技术
在过去，作为在地中浇注混凝土、形成桩的桩施工方法，人们一般知道有下述的所谓钻孔套管施工方法，在该钻孔套管施工方法中，将套管压入地中，在保护孔壁的同时，通过挖斗进行挖掘和沙土的排出，在通过挖掘而形成的孔中浇注混凝土。该钻孔套管施工方法经由刀头安装保持架，在套管的前端安装内刃、中刃、外刃用的刀头，通过使套管旋转，实现刀头的挖掘。
另一方面，针对钻孔机用的刀头，包括有下述的在先的刀头，该在先的刀头包括本体部件和板片状的多个超硬尖端部，该多个超硬尖端部固定于该本体部件上，本体部件包括本体基部和多个保持壁，该多个保持壁从本体基部向切入方向延伸，在邻接的保持壁之间形成在与周向交叉的方向直线地延伸的规定间隙，多个超硬尖端部包括多个第1超硬尖端部和一对第2超硬尖端部，该多个第1超硬尖端部分别安装而固定于上述规定间隙中，该对第2超硬尖端部固定于本体基部的周向的一端部和另一端部(比如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2016－223196号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1所公开的方案到底属于钻孔机用的刀头，不是套管用的。另外，对于套管用的刀头，在过去不具有以规定间隔而设置多个超硬刀头、可与左右2种旋转方向相对应的类型。
本发明是针对这样的课题而提出的，本发明的目的在于，提供一种套管用的刀头，其可与左右2种旋转方向相对应，挖掘性能高。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的第1形态的刀头涉及一种套管用的刀头，其包括：安装部，该安装部由以规定的间隔间隔开而面对的2个部件构成；扇型形状的挖掘部，该扇型形状的挖掘部根据上述安装部连续地形成，在其前端以规定的间隔而间隔开，多个超硬尖端部按照相对沿长度方向的中心线而左右对称，还相对沿周向的中心线而左右对称的方式呈梳形而设置，上述挖掘部包括中心部和第1与第2倾斜部，该中心部在与纵向的上述套管的安装侧相反一侧，在上述套管的半径方向延伸，该第1与第2倾斜部在夹持上述中心部，以上述套管的周向为基准的面对方向朝向上述纵向的上述套管的安装侧而倾斜，上述第1倾斜部相对上述中心部的平面，以第1倾斜角仅按照第1长度而形成，上述第2倾斜部相对上述中心部的平面，以第2倾斜角仅按照第2长度而形成，上述第1倾斜角为与上述第2倾斜角相同的角度，上述第1长度小于上述第2长度，上述多个超硬尖端部中的至少1个上述超硬尖端部为不同于其它的上述超硬尖端部的材料种类。
本发明的第2形态的刀头涉及一种套管用的刀头，其包括：安装部，该安装部由以规定的间隔间隔开而面对的2个部件构成；扇型形状的挖掘部，该扇型形状的挖掘部根据上述安装部连续地形成，在其前端以规定的间隔而间隔开，多个超硬尖端部按照相对沿长度方向的中心线而左右对称，还相对沿周向的中心线而左右对称的方式呈梳形而设置，上述挖掘部包括中心部和第1与第2倾斜部，该中心部在与纵向的上述套管的安装侧相反一侧，向上述套管的半径方向延伸，该第1与第2倾斜部在夹持上述中心部以上述套管的周向为基准的面对方向，朝向上述纵向的上述套管的安装侧而倾斜，上述第1倾斜部相对上述中心部的平面，以第1倾斜角按照第1长度而形成，上述第2倾斜部相对上述中心部的平面，以第2倾斜角按照第2长度而形成，上述第1倾斜角为与上述第2倾斜角相同的角度，上述第1长度为与上述第2长度相同的长度，上述多个超硬尖端部中的至少1个上述超硬尖端部为不同于其它的上述超硬尖端部的材料种类。
发明的效果
按照本发明，可提供可与左右2种旋转方向相对应，挖掘性能高的套管用的刀头。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的内刃用的刀头的立体图；
图2为本发明的一个实施方式的内刃用的刀头的结构图；
图3为本发明的一个实施方式的中刃用的刀头的立体图；
图4为本发明的一个实施方式的中刃用的刀头的结构图；
图5为本发明的一个实施方式的外刃用的刀头的立体图；
图6为本发明的一个实施方式的外刃用的刀头的结构图；
图7为刀头安装保持架的立体图；
图8为刀头安装保持架的结构图；
图9为套管的结构图；
图10为说明套管的挖掘等的过程的图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式的内刃、中刃、外刃用的刀头具有至少下述那样的特征。
即，第1，过去的套管用的刀头仅仅在必要最小限度的部分设置超硬尖端部，但是，本实施方式的内刃、中刃、外刃用的刀头在全部的挖掘面上设置超硬尖端部。
第2，对内刃、外刃的母材设置5度的倾斜角度，缓和套管的内压/外压。即，考虑套管相对外板、内板的突出程度与作用于套管上的土压力缓和，倾斜角度为5度。
第3，可对应于挖掘对像，适当自由组合下述的多个超硬尖端部的材料种类和硬度，该多个超硬尖端部设置于经由刀头安装保持架而安装在套管的挖掘面上的内刃、中刃、外刃用的刀头的挖掘面上。
还有，第4，可与内刃、中刃、外刃用的刀头左右两侧旋转相对应，并且在挖掘面上设置倾斜角，还有，超硬刀头为以规定间隔而间隔开地排列的所谓梳形形状，由此提高挖掘性能。
下面参照附图，对本发明的一个实施方式的套管用的刀头的结构和作用进行具体描述。
(内刃用刀头)
图1、图2表示而说明本发明的一个实施方式的内刃用的刀头的结构。另外，图1为该刀头的立体图，图2的(a)为主视图，图2的(b)为侧视图，图2的(c)为俯视图，图2的(d)为沿AA线的剖视图。
像该图所示的那样，内刃用的刀头1包括安装部2和挖掘部3，该安装部2由以规定的间隔而间隔开地面对的2个平板状的部件2a、2b构成，该挖掘部3与该安装部2连续地形成，在该挖掘部3的前端，以规定的间隔间隔开地呈梳形状而设置多个超硬尖端部7a～7e。还有，挖掘部3像图2的(a)所示的那样，在从正面而观看其前端部时，具有中心部4以及第1倾斜部5和第2倾斜部6，该中心部4在中间纵向延伸，该第1倾斜部5和第2倾斜部6夹持中心部4向左右方向倾斜。
在本例子中，挖掘部3的第1倾斜部5以第1倾斜角，仅按照第1长度而形成，挖掘部3的第2倾斜部6以第2倾斜角，仅按照第2长度而形成，第1倾斜角与第2倾斜角相同，为50度。第1长度比第2长度短。另外，挖掘部3像图2的(b)所示的那样，在从侧面而观看其前端部时，呈相对前端部的基本中间，分别向上下方向以30度的倾斜角而倾斜的所谓基本扇形状。另外，在图1、图2中，挖掘部3的各侧面分为3个区域，但是，显然，并不限于此。
在挖掘部3中的没有设置超硬刀头7a～7e的区域，形成硬质加厚部9。其起在挖掘时抑制挖掘部3的磨耗的作用。还有，像图2的(a)所示的那样，在从正面而观看挖掘部3时，挖掘部3的第1倾斜部5和第2倾斜部6的上下两端相对挖掘部3的中心部4的端部端上下平面，分别具有40度、10度的倾斜度。其为按照一边避开第1倾斜部5的挖掘时的土压力，一边使已挖掘的沙土快速地流动的方式进行的设计。
但是，对于已有技术的套管用的刀头，相对仅仅与一侧旋转相对应，只采用1个材料种类的超硬尖端部的形状的情况，在本实施方式的刀头1中，挖掘部3为梳形状，由此，可采用最大5个材料种类的超硬尖端部7a～7e，可通过1个刀头，与宽度大的挖掘对象相对应。
还有，由于通过使挖掘部3为梳形状并且呈扇形形状，像前述的那样，挖掘的抵接面角度为30度与广角大的抵接面角度，故可抑制设置于挖掘部3上的超硬尖端部7a～7e的缺损。
此外，可通过使挖掘部3为梳形状并且呈扇形形状，以设置于中间处的超硬尖端部7c为中心，左右均等地与挖掘对像抵接。关于抵接面，第1倾斜部5分别为内侧的抵接面，第2倾斜部6起缓和挖掘土压、混凝土、钢筋·钢架等的障碍物的冲击、抵抗压力的作用。
安装部2中的与挖掘部3的第1倾斜部5侧连续的其中一个部件2a的外面以5度的倾斜角，在内侧方向倾斜。由此，缓和作用于刀头上的内压/外压。即，考虑相对套管的外板、内板的突出程度与作用于套管上的土压力缓和，倾斜角度为5度。
还有，在安装部2的2个部件2a、2b上开设开口部8、10，该开口部8、10用于在将刀头1安装于刀头安装保持架40时使螺栓穿过，通过螺母而紧固。
关于材质，安装部2的母材可采用SCM440(铬钢)等，作为超硬尖端部7a～7e，可采用作为JIS使用分类记号的E3(材质名MG30)、E4(材质名MG40)、E5(材质名MG50)、E6(材质名MG60)等，CIS规格的G4(CIS材料种类记号VC－40)、G5(CIS材料种类记号VC－50)等。还有，硬质加厚部9可采用HF(Hard Facing)800等。
(中刃用刀头)
图3、图4表示而说明本发明的一个实施方式的中刃用的刀头的结构。另外，图3为该刀头的立体图，图4的(a)为侧视图，图4的(b)为俯视图，图4的(c)为沿BB线的剖视图。
像该图所示的那样，中刃用的刀头11包括安装部12和挖掘部13，该安装部12由以规定的间隔而间隔开地面对的2个平板状的部件12a、12b构成，该挖掘部13以与该安装部12连续的方式形成，在该挖掘部13的前端以规定的间隔间隔开地呈梳形状而设置多个超硬尖端部17a～17e。还有，挖掘部13像图3的立体图所示的那样，在从正面而观看其前端部时，具有中心部14以及第1倾斜部15和第2倾斜部16，该中心部4在中间纵向延伸，该第1倾斜部15和第2倾斜部16夹持中心部14向左右方向倾斜。
在本例子中，挖掘部13的第1倾斜部15以第1倾斜角，仅按照第1长度而形成，挖掘部13的第2倾斜部16以第2倾斜角，仅按照第2长度而形成，第1倾斜角与第2倾斜角相同，为50度，第1长度与第2长度相同。另外，挖掘部13像图4的(a)所示的那样，在从侧面而观看其前端附近时，呈相对前端部的基本中间，分别向上下方向以30度的倾斜角而倾斜的所谓基本扇形状。
在挖掘部13中的没有设置超硬刀头17a～17e的区域，形成硬质加厚部19。其起在挖掘时抑制挖掘部13的磨耗的作用。还有，挖掘部13的第1倾斜部15、第2倾斜部16的两端相对中心部14的端部端上下平面，分别具有50度的倾斜度。其为按照避开第1倾斜部5以及第2倾斜部16的挖掘时的土压力的方式进行的设计。
但是，对于已有技术的套管用的刀头，相对为仅仅与一侧旋转相对应，只采用1个材料种类的超硬尖端部的形状的情况，在本实施方式的刀头11中，挖掘部13为梳形状，由此，可采用最大5个材料种类的超硬尖端部17a～17e，可通过1个刀头，与宽度大的挖掘对像相对应。
还有，由于通过使挖掘部13为梳形状并且呈扇形形状，像前述的那样，挖掘的抵接面角度为30度与广角大的抵接面角度，故可抑制设置于挖掘部13上的超硬尖端部17a～17e的欠损。
此外，可通过使挖掘部13为梳形状并且呈扇形形状，以设置于中间处的超硬尖端部17c为中心，左右均等地与挖掘对象抵接。关于抵接面，第1倾斜部15、第2倾斜部16中的任意者为抵接面，另一者起缓和挖掘土压、混凝土、钢筋·钢架等的障碍物的冲击、抵抗压力的作用。
此外，在安装部12的2个部件12a、12b上开设开口部18、20，该开口部18、20用于在将刀头11安装于刀头安装保持架40时使螺栓穿过，通过螺母而紧固。
关于材质，安装部12的母材可采用SCM440(铬钢)等，作为超硬尖端部17a～17e，可采用作为JIS使用分类记号的E3(材质名MG30)、E4(材质名MG40)、E5(材质名MG50)、E6(材质名MG60)等，CIS规格的G4(CIS材料种类记号VC－40)、G5(CIS材料种类记号VC－50)等。还有，硬质加厚部19可采用HF(Hard Facing)800等。
(外刃用刀头)
图5、图6表示而说明本发明的一个实施方式的外刃用的刀头的结构。另外，图5为该刀头的立体图，图6的(a)为主视图，图6的(b)为侧视图，图6的(c)为俯视图，图6的(d)为沿CC线的剖视图。
像该图所示的那样，外刃用的刀头21包括安装部22和挖掘部23，该安装部22由以规定的间隔而间隔开地面对的2个平板状的部件22a、22b构成，该挖掘部23以与该安装部22连续的方式形成，在该挖掘部23的前端以规定的间隔间隔开地呈梳形状而设置多个超硬尖端部27a～27e。还有，挖掘部23像图6的(a)所示的那样，在从正面而观看其前端部时具有中心部24，以及第1倾斜部25和第2倾斜部26，该中心部24在中间纵向延伸，该第1倾斜部25和第2倾斜部26夹持中心部24向左右方向倾斜。
在本例子中，挖掘部23的第1倾斜部25以第1倾斜角，仅按照第1长度而形成，挖掘部23的第2倾斜部26以第2倾斜角，仅按照第2长度而形成，第1倾斜角与第2倾斜角相同，为50度，第1长度比第2长度长。另外，挖掘部23像图6的(b)所示的那样，在从侧面而观看其前端附近时，呈相对前端部的基本中间分别在上下方向以30度的倾斜角而倾斜的所谓基本扇形状。
在挖掘部23中的没有设置超硬刀头27a～27e的区域，形成硬质加厚部29。其起在挖掘时抑制挖掘部23的磨耗的作用。还有，挖掘部23的第1倾斜部25、第2倾斜部26的两端相对中心部24的端部的上下平面，分别具有10度、40度的倾斜度。其为按照一边避开第2倾斜部26的挖掘时的土压力，一边使已挖掘的沙土快速地流动的方式进行的设计。
但是，对于已有技术的套管用的刀头，相对为仅仅与一侧旋转相对应，只采用1个材料种类的超硬尖端部的形状的情况，在本实施方式的刀头21中挖掘部23为梳形状，由此，可采用最大5个材料种类的超硬尖端部27a～27e，可通过1个刀头，与宽度大的挖掘对像相对应。
还有，由于通过使挖掘部3为梳形状并且呈扇形形状，像前述的那样，挖掘的抵接面角度为30度与广角大的抵接面角度，故可抑制设置于挖掘部23上的超硬尖端部27a～27e的缺损。
此外，可通过使挖掘部23为梳形状并且呈扇形形状，以设置于中间处的超硬尖端部27c为中心，左右均等地与挖掘对像抵接。关于抵接面，第2倾斜部26侧为与各内侧抵接面，第1倾斜部25起缓和挖掘土压、混凝土、钢筋·钢架等的障碍物的冲击、抵抗压力的作用。
与安装部22的挖掘部23的第2倾斜部26侧连续的其中一者的部件22b的外面以5度的倾斜角而向内侧方向倾斜。由此，缓和作用于切割钻头21上的内压/外压。即，考虑套管相对外板、内板的突出程度与作用于套管上的土压力缓和，倾斜角度为5度。
此外，在安装部22的2个部件22a、22b上开设开口部28、30，该开口部28、30用于在将刀头21安装于刀头安装保持架40时使螺栓穿过，通过螺母而紧固。
关于材质，安装部22的母材可采用SCM440(铬钢)等，作为超硬尖端部27a～27e，可采用作为JIS使用分类记号的E3(材质名MG30)、E4(材质名MG40)、E5(材质名MG50)、E6(材质名MG60)等，CIS规格的G4(CIS材料种类记号VC－40)、G5(CIS材料种类记号VC－50)等。还有，硬质加厚部19可采用HF(Hard Facing)800等。
(刀头安装保持架)
图7、图8表示而说明刀头安装保持架的结构。另外，图7为刀头安装保持架的立体图，图8的(a)为主视图，图8的(b)为侧视图。
像该图所示的那样，刀头安装保持架40在左右平面上分别具有凹部41、42，按照贯穿该凹部41、42的方式设置螺栓穿过用的开口部43。在这样的结构中，在设定刀头安装保持架的场合，在使安装部2的部件2a、2b与凹部41、42嵌合，使开口部8、10与刀头安装保持架40的开口部43进行位置对准后，穿过螺栓，通过螺母而固定。关于其它的刀头11、21可同样地安装。
(套管)
图9表示而说明套管的结构。
像该图所示的那样，在套管50的前端，可安装外刃、中刃、内刃(标号51～55等)。此时，内刃、外刃、中刃的安装数量和配置可根据挖掘对象而任意地确定。
(挖掘过程)
下面参照图10，对套管的挖掘等的过程进行说明。
首先，通过在设置于切削位置的全部旋转管(tubing)装置60中设置套管62(参照图10的(a))，旋转套管62，进行挖掘作业(参照图10的(b))。接着，设定另一套管，进行依赖于旋转的挖掘的反复作业(参照图10的(c))。然后，在可通过挖掘而开设的孔中插入钢筋笼(参照图10的(d))。一边抽出导管，一边进行混凝土的现场浇注(参照图10的(e))。进行套管62的取下(参照图10的(f))。在第1个套管62的前端，前述那样的刀头1、11、21可对应于切削对象的种类等而安装。由于1个套管经常在地中旋转，故该套管的内侧、外侧、和前端侧构成挖掘时的抵接面。还有，套管62可进行左右向2种旋转。
以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但是，本发明并不限于此，显然，在不脱离本发明的实质的范围内，各种的改良·变更是可能的。
比如，本实施方式的套管用的刀头可用于比如地中障碍撤除工程，在钢筋混凝土制的结构物、钢管板桩、工字钢等的地中障碍撤除工程中，超硬尖端部的缺损、滑落以及磨耗比已有技术少。还有，还可用于滚石层挖掘，在此场合，在河石、硬质岩的滚石层的挖掘中，超硬尖端部的缺损、滑落、磨耗比已有技术少。
标号的说明：
标号1表示刀头；
标号2表示安装部；
标号3表示挖掘部；
标号4表示中心部；
标号5表示第1倾斜部；
标号6表示第2倾斜部；
标号7表示超硬刀头；
标号8表示开口部；
标号9表示硬质加厚部；
标号10表示开口部；
标号11表示刀头；
标号12表示安装部；
标号13表示挖掘部；
标号14表示中心部；
标号15表示第1倾斜部；
标号16表示第2倾斜部；
标号17表示超硬刀头；
标号18表示开口部；
标号19表示硬质加厚部；
标号20表示开口部；
标号21表示刀头；
标号22表示安装部；
标号23表示挖掘部；
标号24表示中心部；
标号25表示第1倾斜部；
标号26表示第2倾斜部；
标号27表示超硬刀头；
标号28表示开口部；
标号29表示硬质加厚部；
标号30表示开口部。

Claims (6)

1.一种套管用的刀头，该套管用的刀头包括：
安装部，该安装部由以规定的间隔间隔开而面对的2个部件构成；
扇型形状的挖掘部，该扇型形状的挖掘部根据上述安装部连续地形成，在其前端以规定的间隔而间隔开，多个超硬尖端部按照相对沿长度方向的中心线而左右对称，还相对沿周向的中心线而左右对称的方式呈梳形而设置；
上述挖掘部包括中心部和第1与第2倾斜部，该中心部在与纵向的上述套管的安装侧相反一侧，在上述套管的半径方向延伸，该第1与第2倾斜部在夹持上述中心部以上述套管的周向为基准的面对方向，朝向上述纵向的上述套管的安装侧而倾斜，上述第1倾斜部相对上述中心部的平面，以第1倾斜角仅按照第1长度而形成，上述第2倾斜部相对上述中心部的平面，以第2倾斜角仅按照第2长度而形成，上述第1倾斜角为与上述第2倾斜角相同的角度，上述第1长度小于上述第2长度；
上述多个超硬尖端部中的至少1个上述超硬尖端部为不同于其它的上述超硬尖端部的材料种类。
2.一种套管用的刀头，该套管用的刀头包括：
安装部，该安装部由以规定的间隔间隔开而面对的2个部件构成；
扇型形状的挖掘部，该扇型形状的挖掘部根据上述安装部连续地形成，在其前端以规定的间隔而间隔开，多个超硬尖端部按照相对沿长度方向的中心线而左右对称，还相对沿周向的中心线而左右对称的方式呈梳形而设置；
上述挖掘部包括中心部和第1与第2倾斜部，该中心部在与纵向的上述套管的安装侧相反一侧，向上述套管的半径方向延伸，该第1与第2倾斜部在夹持上述中心部以上述套管的周向为基准的面对方向，朝向上述纵向的上述套管的安装侧而倾斜，上述第1倾斜部相对上述中心部的平面，以第1倾斜角按照第1长度而形成，上述第2倾斜部相对上述中心部的平面，以第2倾斜角按照第2长度而形成，上述第1倾斜角为与上述第2倾斜角相同的角度，上述第1长度为与上述第2长度相同的长度；
上述多个超硬尖端部中的至少1个上述超硬尖端部为不同于其它的上述超硬尖端部的材料种类。
3.根据权利要求1或2所述的套管用的刀头，其中，上述第1和第2倾斜角为50度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的套管用的刀头，其中，上述挖掘部的上述中心部为大致扇型形状，其从基本中间处沿上下方向，以规定的倾斜角朝向纵向的上述套管的安装侧，分别向上述周向倾斜。
5.根据权利要求4所述的套管用的刀头，其中，上述规定的倾斜角为30度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的套管用的刀头，其中，与上述安装部的上述第1倾斜面连续的其中一个部件的外面以5度的倾斜角向内侧方向倾斜。
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