【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機のカッタに装着される掘削ビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削機用掘削ビットの耐磨耗性と超寿命化を実現するものとして、たとえばａ．カッタビットの先端部に超砥粒層を固着した特許文献１や、ｂ．超硬合金製の複数の棒状チップを埋め込んだ特許文献２、またｃ．掘削途中の支障物を切削するものとしてカッタヘッドに出退自在に設けたコアカッターの前端部にダイヤモンドチップを設けた特許文献３がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２６６７５６号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平１０−３３１５８８号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開平１０−３７６６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年の掘削距離の長距離化に伴い、さらに耐磨耗性が高く、耐久性が高い掘削ビットが要求されている。従来の特許文献１，２では、掘削途中に、Ｈ型鋼や鋼管、鋼矢板、ＲＣなどの杭や矢板など硬質の支障物が出現した場合、カッタビットの磨耗が激しいという問題がある。また特許文献３では、円筒状のカッタの先端部に、ダイヤモンドチップを取り付けたもので、硬質の支障物には対処できるものの、地山を長距離にわたって掘削するものではないが、これを使用して長距離掘削するには、耐久性が不足するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決して、耐磨耗性および耐久性が高く、長距離掘削が可能なトンネル掘削機用掘削ビットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、先端面に多結晶ダイヤモンド層が設けられたタングステンカーバイト超硬合金製の複数の基材を、シャンク本体の掘削部に接合したものである。
【０００９】
上記構成によれば、先端面に多結晶ダイヤモンド層を有する基材をシャンク本体の掘削部に設けたので、耐久性と耐磨耗性を大幅に向上させることができ、長距離の掘削が可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、地山掘削面に対する多結晶ダイヤモンド層のすくい角が、０°未満で−４５°以上としたものである。
上記構成によれば、すくい角を０°未満で−４５°以上とすることで、切り込み掘削能力を低下させることなく、掘削時に掘削地盤から掘削ビットに反掘進方向に加わる加圧反力が、多結晶ダイヤモンド層を基材に押付ける方向に働き、剥がす方向に働かないので、多結晶ダイヤモンド層の欠けや剥離などを防止できて耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、シャンク本体の掘削部に、基材が埋め込んで接合される基材装着凹部を形成したものである。
上記構成によれば、基材を基材装着凹部に嵌合して埋め込んだ状態で接合し、多結晶ダイヤモンド層を露出させることで、シャンク本体の掘削部に容易かつ強固に取り付けることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
非常に硬くて耐磨耗性が高く掘削に適した材料としては、ダイヤモンドが挙げられる。しかし、大型のダイヤモンドを製造することは技術的にも困難で、できたとしても製造コストが非常に高いものとなる。またダイヤモンドを強固かつ高耐久性で掘削ビットに固着する適当な方法もない。
【００１３】
そこで本発明者等は、比較的薄いタングステンカーバイト超硬合金製の基材の先端部に、多結晶ダイヤモンドの焼結体を形成するか、あるいは別途成形した多結晶ダイヤモンドとタングステンカーバイト超硬合金製の基材とを、融点の低いボンド材を介在させて加熱ロウ付けすることにより一体化し、これらタングステンカーバイト超硬合金製の基材をシャンク本体に強固に取り付けることで、トンネル掘削機用掘削ビットとして耐久性および耐磨耗性を大幅に向上させることができることを見出した。
【００１４】
本発明に係るトンネル掘削機用掘削ビットの実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
まず第１の実施の形態は、この主掘削ビット１は、図５，図６に示すように、トンネル掘削機本体の前面に掘削機軸心周りに回転自在に配置されるカッタ面板２において、放射方向に形成された土砂取入口３に臨むカッタフレーム２ａに配置されるものである。
【００１５】
この主掘削ビット１は、図１〜図３に示すように、平面視が矩形状に形成されたシャンク本体４の基端側取付基部５に取付具（取付ボルトなど）が装着される４個のビット取付孔６が形成され、先端側上面には、先端側上位に傾斜する副すくい面７を介して、先端側下位にすくい角θで傾斜する主すくい面（掘削部）８が形成されている。また先端面に下位が基端側に所定の逃げ角αで傾斜する逃げ面９が形成されている。
【００１６】
前記副すくい面７には、副すくい面７に対して垂直に一定ピッチで形成された複数の植設孔１１に、それぞれ円柱状の第１の超硬チップ１２が嵌入されて接合され、シャンク本体４の磨耗が防止されている。また前記逃げ面９にも、逃げ面９に対して垂直に一定ピッチで形成された複数の植設孔１３に、それぞれ円柱状の第２の超硬チップ１４が嵌入されて接合され、シャンク本体４の磨耗が防止されている。
【００１７】
前記主すくい面８には、先端辺に沿って面取り部８ａが形成されるとともに、主すくい面８に対して垂直にたとえば４個の基材装着孔（基材装着凹部）１５が一定ピッチで形成されている。そして各基材装着孔１５には、タングステンカーバイト超硬合金製の円柱状の基材１６が嵌合されてロウ付けなどにより接合され、これら基材１６の軸心に垂直な先端面に、所定厚みの多結晶ダイヤモンド層１７がそれぞれ設けられている。
【００１８】
この多結晶ダイヤモンド層１７は、基材１６の先端面に多結晶ダイヤモンドを焼結させて一体形成するか、あるいは基材１６の先端面に、融点の低いボンド材を介在させて、別途成形した多結晶ダイヤモンド加熱しロウ付けすることにより一体化している。また多結晶ダイヤモンド層１７は、その厚みが概略１〜４ｍｍに形成され、その厚みが増すほどダイヤモンドの含有量を下げ、高度は低下するが靭性が向上するようにして、欠けが発生しにくくしている。
【００１９】
さらに多結晶ダイヤモンド層１７の先端面（掘削面）は、掘削地盤Ｇに対してすくい角θ（ここでは主すくい面８の傾斜角と同じ）が、通常の掘削刃のすくい角（＋２０゜）と反対の負のすくい角θ＝０＞θ＞−４５°（ここでは主すくい面８の傾斜角と同じ）の範囲に設定され、図ではθ＝−１０°に表示されている。これは、図４（ａ）に示すように、正のすくい角δである場合、矢印方向に旋回移動する主掘削ビット１には、掘削地盤Ｇを掘削する掘削反力Ｐと掘削地盤Ｇに押付けられる掘進反力Ｑが加わるが、このうち掘進反力Ｑはすくい面に沿う分力Ｑａとすくい面に垂直な分力Ｑｂの合成力と考えられることから、すくい面に垂直な分力Ｑｂが多結晶ダイヤモンド層１７を基材１６から剥離する方向に働き、この分力Ｑｂにより多結晶ダイヤモンド層１７に欠けや剥離が発生するおそれがある。これに対して、図４（ａ）に示すように、負のすくい角θである場合、掘進反力Ｑのすくい面に垂直な分力Ｑｂは、多結晶ダイヤモンド層１７を基材１６に押付ける方向に働く。このため、多結晶ダイヤモンド層１７の欠けや剥離などを防止して耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２０】
上記主掘削ビット１の実施の形態によれば、主すくい面８に形成された基材装着孔１５に、先端面に所定厚みの多結晶ダイヤモンド層１７を一体形成したタングステンカーバイト超硬合金製の複数の基材１６を嵌合して取り付けたので、衝撃に強くかつ耐磨耗性に優れた主掘削ビット１を得ることができる。また地盤掘削面と多結晶ダイヤモンド層１７の掘削面とで形成されるすくい角θを０°未満で−４５°以上の範囲とすることで、掘削地盤への切り込み掘削能力を低下させることなく、掘削時の掘進反力Ｑｂが、多結晶ダイヤモンド層１７を基材１６に押し付ける方向に働かせて、多結晶ダイヤモンド層１７の欠けや剥離を防止して耐久性を大幅に向上させることができる。さらに、副すくい面７および逃げ面９にそれぞれ植設された複数の上面超硬チップ１２および先端面超硬チップ１４により、シャンク本体２２のの磨耗を効果的に低減することができる。
【００２１】
次に先行ビット２１の実施の形態を図７〜図１０（図５，６参照）に基づいて説明する。この先行ビット２１は、図５，図６に示すように、カッタ面板２で土砂取入口３の間の中間部に、主掘削ビット１より前方に突出して取り付けられ地盤掘削面を先行掘削するものである。
【００２２】
先行ビット２１は、縦長直方体状のシャンク本体２２の前後面の四隅コーナ部に、超硬合金製で角柱状のコーナチップ２３がそれぞれ埋め込まれて表面が露出されている。またシャンク本体２２の先端面で前後コーナの掘削部に、すくい角θと平行な平面状の基材取付面２４がそれぞれ形成され、これら基材取付面２４に、表面に所定厚みの多結晶ダイヤモンド層２５が形成されたタングステンカーバイト超硬合金製の板状の基材２６がろう付けなどにより一体に接合されている。この基材２６は、先端辺が円弧凸状に形成された略矩形状で、図８（ａ）（ｂ）に示すように、円形の基材素材２６′の表面に２〜４ｍｍ程度の多結晶ダイヤモンド層素材２５′を前述の方法で形成し、これを切断線ａ，ａ，ｂに沿って切断することで製造することができる。
【００２３】
この基材２６は、多結晶ダイヤモンド層２５のすくい角θが０＞θ＞−４５°の範囲に設定され、図では−３０°に表示されている。これにより、押圧反力により多結晶ダイヤモンド層２５が掛けたり剥離するのを効果的に防止している。
【００２４】
上記先行ビット２１によれば、主掘削ビット１と同様の作用効果を奏することができる。また、板状の基材２６は、図８に示す方法により、効率良く製造することができ、生産性がよい。
【００２５】
図１１および図１２は、先行ビットの他の実施の形態を示す。この先行ビット３１は、板状の基材２４に代えて円柱状の基材３５を設けたものである。
すなわち、この先行ビット３１は、シャンク本体３２の先端面で前後コーナの掘削部に、すくい角θと平行な基材取付面３３が形成され、これら基材取付面３３にそれぞれ一定ピッチで３個ずつ基材装着孔（基材装着凹部）３４が形成されている。そして基材装着孔３４に嵌合可能な円柱状の基材３５が基材装着孔３４を介して装着され、この植設状態でろう付けなどにより接合されている。これら基材３５の先端面には１〜４ｍｍの厚みの多結晶ダイヤモンド層３６がそれぞれ形成されている。もちろん、これらの基材３５の多結晶ダイヤモンド層３６のすくい角θ：０＞θ＞−４５°の範囲に設定されている。３７はシャンク本体３２のコーナ部に、超硬合金製で角柱状に埋め込まれ表面が露出されたコーナチップである。
【００２６】
上記構成によれば、先の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、先端面に多結晶ダイヤモンド層を有する基材をシャンク本体の掘削部に設けたので、耐久性と耐磨耗性を大幅に向上させることができ、長距離の掘削が可能となる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、すくい角を０°未満で−４５°以上とすることで、切り込み掘削能力を低下させることなく、掘削時に掘削地盤から掘削ビットに反掘進方向に加わる加圧反力が、多結晶ダイヤモンド層を基材に押付ける方向に働き、剥がす方向に働かないので、多結晶ダイヤモンド層の欠けや剥離などを防止できて耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、基材を基材装着凹部に嵌合して埋め込んだ状態で接合し、多結晶ダイヤモンド層を露出させることで、シャンク本体の掘削部に容易かつ強固に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネル掘削機用主掘削ビットの実施の形態を示す側面図である。
【図２】同主掘削ビットを示す平面図である。
【図３】同主掘削ビットを示す斜視図である。
【図４】（ａ）同負のすくい角を有する多結晶ダイヤモンド層に作用する力を説明する説明図、（ｂ）は正のすくい角を有する刃先に作用する力を説明する説明図である。
【図５】同主掘削ビットおよび先行ビットの取付位置を示すシールド掘進機のカッタ面板を示す正面図である。
【図６】図５に示すＩ−Ｉ拡大断面図である。
【図７】本発明に係るトンネル掘削機用先行ビットの実施の形態を示す斜視図である。
【図８】同先行ビットの基材の製作手順を示し、（ａ）多結晶ダイヤモンド層の形成状態を示す斜視図、（ｂ）は素材の切断線を示す正面図である。
【図９】同先行ビットの側面図である。
【図１０】同先行ビットの正面図である。
【図１１】同先行ビットの変形例を示す側面図である。
【図１２】同変形例の先行ビットを示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｇ 掘削地盤
θ すくい角
１ 主掘削ビット
４ シャンク本体
５ 取付基部
６ 取付孔
７ 副すくい面
８ 主すくい面
９ 逃げ面
１２ 第１の超硬チップ
１４ 第２の超硬チップ
１５ 基材装着孔
１６ 基材
１７ 多結晶ダイヤモンド層
２１ 先行ビット
２２ シャンク本体
２４ 基材取付部
２５ 多結晶ダイヤモンド層
２６ 基材
３１ 先行ビット
３２ シャンク本体
３３ 掘削面
３４ 基材装着孔
３５ 基材
３６ 多結晶ダイヤモンド層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drill bit mounted on a cutter of a tunnel excavator.
[0002]
[Prior art]
As for the wear resistance and long life of a drill bit for a tunnel excavator, for example, a. Patent Document 1 in which a superabrasive layer is fixed to the tip of a cutter bit, b. Patent Document 2 in which a plurality of rod-shaped chips made of cemented carbide are embedded, and c. Patent Document 3 discloses that a diamond tip is provided at a front end of a core cutter which is provided on a cutter head so as to be able to move back and forth as a tool for cutting an obstacle during excavation.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 10-266756 A
[Patent Document 2]
JP-A-10-331588
[Patent Document 3]
JP-A-10-37668
[Problems to be solved by the invention]
With the recent increase in excavation distance, excavation bits with higher wear resistance and higher durability have been required. In the conventional Patent Documents 1 and 2, there is a problem that when a hard obstacle such as a pile or a sheet pile such as an H-shaped steel, a steel pipe, a steel sheet pile, or an RC appears during excavation, the cutter bit is severely worn. Also, in Patent Document 3, a diamond cutter is attached to the tip of a cylindrical cutter, which can cope with a hard obstacle, but does not excavate the ground over a long distance. There is a problem that durability is insufficient for long distance excavation.
[0007]
An object of the present invention is to provide a drill bit for a tunnel excavator that solves the above-mentioned problems and has high wear resistance and durability, and is capable of long-distance excavation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a plurality of base materials made of tungsten carbide cemented carbide having a polycrystalline diamond layer provided on a tip end surface are joined to an excavated portion of a shank body. is there.
[0009]
According to the above configuration, since the base material having the polycrystalline diamond layer on the tip surface is provided in the excavated portion of the shank body, the durability and abrasion resistance can be significantly improved, and excavation over a long distance is possible. It becomes.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the rake angle of the polycrystalline diamond layer with respect to the ground excavation surface is less than 0 ° and −45 ° or more.
According to the above configuration, by making the rake angle less than 0 ° and −45 ° or more, without decreasing the cutting excavation ability, the press reaction force applied to the excavation bit from the excavation ground in the anti-digging direction during excavation, Since the polycrystalline diamond layer acts in the direction of pressing against the substrate and does not act in the direction of peeling, the chipping and peeling of the polycrystalline diamond layer can be prevented, and the durability can be greatly improved.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, a base material mounting recess is formed in the excavated portion of the shank body, into which the base material is embedded and joined.
According to the above configuration, the base material is joined and embedded in the base material mounting concave portion, and the polycrystalline diamond layer is exposed, whereby the base material can be easily and firmly attached to the excavated portion of the shank main body.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A very hard, highly wear-resistant material suitable for drilling is diamond. However, it is technically difficult to produce a large diamond, and even if it can be done, the production cost is very high. Also, there is no suitable method for firmly fixing the diamond to the drill bit with high durability.
[0013]
Therefore, the present inventors formed a sintered body of polycrystalline diamond on the tip of a relatively thin tungsten carbide cemented carbide base material, or formed polycrystalline diamond and tungsten carbide cemented carbide separately. An alloy base material is integrated by heating and brazing with a low-melting bond material interposed, and the tungsten carbide cemented carbide base material is firmly attached to the shank body, making the tunnel excavator It has been found that durability and wear resistance can be greatly improved as a drill bit for drilling.
[0014]
An embodiment of a drill bit for a tunnel excavator according to the present invention will be described with reference to FIGS.
First, in the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the main excavation bit 1 is radiated on a cutter face plate 2 which is rotatably disposed around the axis of the excavator on the front surface of the tunnel excavator body. It is arranged on the cutter frame 2a facing the sediment inlet 3 formed in the direction.
[0015]
As shown in FIGS. 1 to 3, the main excavation bit 1 has four mounting tools (such as mounting bolts) mounted on a base-side mounting base 5 of a shank body 4 formed in a rectangular shape in plan view. And a main rake face (excavation portion) 8 inclined downward at the rake angle θ at the distal end side through a sub rake surface 7 inclined upward at the distal end side at the upper surface on the distal end side. ing. In addition, a flank 9 is formed on the distal end surface, the lower surface of which is inclined at a predetermined clearance angle α on the base end side.
[0016]
On the sub-rake face 7, cylindrical first carbide tips 12 are fitted and joined to a plurality of planting holes 11 formed at a constant pitch perpendicular to the sub-rake face 7, respectively. Wear of the main body 4 is prevented. In addition, a second cemented carbide tip 14 having a columnar shape is fitted into and joined to the plurality of planting holes 13 formed at a constant pitch perpendicular to the flank 9 also on the flank 9, and is joined to the shank body. 4 is prevented from being worn.
[0017]
The main rake face 8 is formed with a chamfered portion 8a along the tip side, and, for example, four base mounting holes (base mounting recesses) 15 are provided at a constant pitch perpendicular to the main rake face 8. Is formed. In each of the base material mounting holes 15, a cylindrical base material 16 made of tungsten carbide cemented carbide is fitted and joined by brazing or the like. A polycrystalline diamond layer 17 having a predetermined thickness is provided.
[0018]
The polycrystalline diamond layer 17 is formed integrally by sintering polycrystalline diamond on the front end surface of the base material 16 or separately by interposing a low melting point bonding material on the front end surface of the base material 16. Polycrystalline diamond is integrated by heating and brazing. The polycrystalline diamond layer 17 is formed to have a thickness of about 1 to 4 mm, the diamond content is reduced as the thickness increases, and the altitude is reduced, but the toughness is improved so that chipping is less likely to occur. ing.
[0019]
Further, the rake angle θ (here, the same as the inclination angle of the main rake face 8) of the tip surface (excavation surface) of the polycrystalline diamond layer 17 with respect to the excavation ground G is equal to the rake angle (+ 20 °) of a normal excavation blade. The negative rake angle θ = 0>θ> −45 ° (here, the same as the inclination angle of the main rake face 8) is set, and is shown at θ = −10 ° in the figure. This is because, as shown in FIG. 4 (a), when the rake angle is a positive rake angle δ, the main excavation bit 1 turning in the direction of the arrow includes the excavation reaction force P for excavating the excavation ground G and the excavation ground G. Pressing excavation reaction force Q is applied. Of these, excavation reaction force Q is considered to be a combined force of component force Qa along the rake face and component force Qb perpendicular to the rake face, and therefore, component force Qb perpendicular to the rake face. Acts in a direction in which the polycrystalline diamond layer 17 is peeled from the base material 16, and the component force Qb may cause chipping or peeling of the polycrystalline diamond layer 17. On the other hand, as shown in FIG. 4A, when the rake angle θ is negative, the component force Qb perpendicular to the rake face of the excavation reaction force Q pushes the polycrystalline diamond layer 17 against the base material 16. Work in the direction of attaching. For this reason, chipping or peeling of the polycrystalline diamond layer 17 can be prevented, and the durability can be greatly improved.
[0020]
According to the embodiment of the main drill bit 1, a tungsten carbide cemented carbide in which a polycrystalline diamond layer 17 having a predetermined thickness is integrally formed on the tip surface of the base mounting hole 15 formed on the main rake face 8. Since the plurality of base materials 16 are fitted and attached, the main excavation bit 1 which is strong in impact and excellent in wear resistance can be obtained. Further, by setting the rake angle θ formed between the ground excavation surface and the excavation surface of the polycrystalline diamond layer 17 to a range of less than 0 ° and not less than −45 °, without lowering the cutting excavation ability to the excavated ground, The excavation reaction force Qb at the time of excavation works in the direction in which the polycrystalline diamond layer 17 is pressed against the base material 16, thereby preventing the polycrystalline diamond layer 17 from being chipped or peeled off, thereby greatly improving the durability. Further, the wear of the shank body 22 can be effectively reduced by the plurality of upper carbide tips 12 and the tip carbide tips 14 implanted on the sub-rake face 7 and the flank 9, respectively.
[0021]
Next, an embodiment of the preceding bit 21 will be described with reference to FIGS. 7 to 10 (see FIGS. 5 and 6). As shown in FIGS. 5 and 6, the leading bit 21 is attached to the intermediate portion between the sediment inlets 3 by the cutter face plate 2 so as to protrude forward from the main drilling bit 1 so as to preliminarily excavate the ground excavation surface. It is.
[0022]
The leading bit 21 has a rectangular column-shaped corner chip 23 made of cemented carbide embedded in each of four corners on the front and rear surfaces of a vertically long rectangular parallelepiped shank main body 22, and the surface is exposed. A flat base material mounting surface 24 parallel to the rake angle θ is formed on the excavated portion of the front and rear corners at the tip end surface of the shank main body 22, and a polycrystalline diamond having a predetermined thickness is formed on the surface of the base material mounting surface 24. A plate-shaped substrate 26 made of tungsten carbide cemented carbide having the layer 25 formed thereon is integrally joined by brazing or the like. This base material 26 has a substantially rectangular shape with a tip side formed in an arc convex shape, and as shown in FIGS. 8A and 8B, a surface of a circular base material 26 ′ having a size of about 2 to 4 mm. The crystal diamond layer material 25 'can be manufactured by forming it by the method described above and cutting it along the cutting lines a, a and b.
[0023]
In the base material 26, the rake angle θ of the polycrystalline diamond layer 25 is set in the range of 0>θ> −45 °, and is shown at −30 ° in the figure. This effectively prevents the polycrystalline diamond layer 25 from hanging or peeling off due to the pressing reaction force.
[0024]
According to the preceding bit 21, the same operation and effect as the main excavation bit 1 can be obtained. Further, the plate-shaped base material 26 can be efficiently manufactured by the method shown in FIG. 8, and the productivity is good.
[0025]
11 and 12 show another embodiment of the preceding bit. The leading bit 31 is provided with a cylindrical base material 35 instead of the plate-shaped base material 24.
That is, the leading bit 31 is formed with a base material mounting surface 33 parallel to the rake angle θ at the excavated portion of the front and rear corners at the tip end surface of the shank main body 32, and each of the base material mounting surfaces 33 has three A base material mounting hole (base material mounting concave portion) 34 is formed each time. A columnar base material 35 that can be fitted into the base material mounting hole 34 is mounted via the base material mounting hole 34, and is joined by brazing or the like in this implanted state. A polycrystalline diamond layer 36 having a thickness of 1 to 4 mm is formed on the front end surfaces of these base materials 35, respectively. Of course, the rake angle θ of the polycrystalline diamond layer 36 of the base material 35 is set in the range of θ: 0>θ> −45 °. Reference numeral 37 denotes a corner chip which is made of cemented carbide and is embedded in the corner portion of the shank body 32 in the form of a prism and whose surface is exposed.
[0026]
According to the above configuration, the same operation and effect as those of the previous embodiment can be obtained.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the base material having the polycrystalline diamond layer on the tip end face is provided in the excavated portion of the shank body, the durability and abrasion resistance are greatly improved. And excavation over long distances becomes possible.
[0028]
According to the invention as set forth in claim 2, by setting the rake angle to be less than 0 ° and not less than -45 °, the pressure applied to the excavation bit from the excavation ground to the excavation bit in the anti-digging direction at the time of excavation without reducing the cutting excavation ability. Since the reaction force acts in the direction in which the polycrystalline diamond layer is pressed against the base material and does not act in the direction in which the polycrystalline diamond layer is peeled off, chipping or peeling of the polycrystalline diamond layer can be prevented, and the durability can be greatly improved.
[0029]
According to the third aspect of the present invention, the base material is joined and embedded in the base material mounting recess, and the polycrystalline diamond layer is exposed, so that the base material is easily and firmly attached to the excavated portion of the shank body. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a main excavation bit for a tunnel excavator according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the main excavation bit.
FIG. 3 is a perspective view showing the main drill bit.
FIG. 4 (a) is an explanatory diagram illustrating a force acting on a polycrystalline diamond layer having the same negative rake angle, and FIG. 4 (b) is an explanatory diagram illustrating a force acting on a cutting edge having a positive rake angle. .
FIG. 5 is a front view showing a cutter face plate of the shield machine showing the mounting positions of the main excavation bit and the preceding bit.
FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line II shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of a preceding bit for a tunnel excavator according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a procedure for manufacturing a base material of the preceding bit, (a) a perspective view showing a state of forming a polycrystalline diamond layer, and (b) a front view showing a cutting line of the material.
FIG. 9 is a side view of the preceding bit.
FIG. 10 is a front view of the preceding bit.
FIG. 11 is a side view showing a modification of the preceding bit.
FIG. 12 is a perspective view showing a preceding bit of the modification.
[Explanation of symbols]
G Excavation ground θ Rake angle 1 Main drill bit 4 Shank body 5 Mounting base 6 Mounting hole 7 Secondary rake face 8 Main rake face 9 Flank face 12 First carbide tip 14 Second carbide tip 15 Base mounting hole 16 Base material 17 Polycrystalline diamond layer 21 Lead bit 22 Shank body 24 Base mounting part 25 Polycrystalline diamond layer 26 Base material 31 Lead bit 32 Shank body 33 Excavated surface 34 Base mounting hole 35 Base material 36 Polycrystalline diamond layer
