JP3942292B2 - Excavation casing for hard soil - Google Patents
Excavation casing for hard soil Download PDFInfo
- Publication number
- JP3942292B2 JP3942292B2 JP35741998A JP35741998A JP3942292B2 JP 3942292 B2 JP3942292 B2 JP 3942292B2 JP 35741998 A JP35741998 A JP 35741998A JP 35741998 A JP35741998 A JP 35741998A JP 3942292 B2 JP3942292 B2 JP 3942292B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- cemented carbide
- cutting edge
- excavation
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬土質の地山に円形の立坑を掘削するケーシングの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
円形ケーシングで立坑を掘削する方法は、先端に掘削刃先を取付けた円形ケーシングを掘削機で保持し、圧入力と円周方向の回転運動を与えて掘削沈下させ、ケーシング内の地山をバケットで掘削排土して行う。ケーシングの回転運動は一方向に連続旋回する方法と、時々反転旋回を行う方法と、小刻みな往復回転運動で行う3種類の方法が行われている。
【0003】
円形ケーシングの掘削刃先は地山が軟質な場合は鋸歯状の軟鋼板製の刃先が使用されているが、地山が硬質になるにつれて硬化肉盛り刃先や、硬質合金製の刃先が使用されているが、究極の刃先は超硬合金刃先である。
【0004】
立坑ケーシングの刃先の寿命は少なくとも立坑1本が完成するまで持続する事が必要で、さもないと工事の途中で、施工済みの掘削部分が崩壊する危険を犯してケーシングを抜去したり、人命の危険を犯して立坑内で刃先を取り替えたりする必要がある。
【0005】
超硬合金はタングステンやチタン等の炭化物の粉末を鉄やニッケル等を結合材として焼結したものであり、極めて硬く、靭性も耐熱強度も優れているのが特徴である。主に金属切削用のバイトに使用されているが、最近は土木建設用の掘削刃にも多く使用されてきた。立坑掘削ケーシング用の超硬合金刃は軟鋼の台に超硬合金チップを鑞付けしたものを直接ケーシングに溶接付けするか、ボルト締めして取り付けるのが普通である。
【0006】
超硬合金刃先を使用して硬土質の地山を掘削すると超硬合金チップ自体は摩耗し難いが、いわゆる二番と称する超硬合金チップを保持している台ないし台の溶接部が硬土質の掘削屑で摩擦されて摩耗し、超硬合金チップが損耗する前に掘削刃先が脱落して使用不可能となる場合が多い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
円形ケーシングの超硬合金刃先の二番部分の摩耗を防ぎ、刃先の寿命を少なくとも1本の立坑が掘削終了するまで延ばすようにする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
超硬合金チップの二番部分が摩耗する原因は硬土質の掘削屑が地山と刃先の二番部分の間に入り、その摩擦で摩耗するものである。したがって超硬掘削刃先の進行方向の前に硬いブロックを取り付け、刃先と地山との間に掘削土が侵入しないように排除させる。このブロックは硬いことが条件であるが、任意の形状に加工でき、価格も適当である点で硬化肉盛、または超硬合金粒の鑞付、いわゆるコンポジットロットを鑞付けして使用するのが適当である。
【0009】
コンポジットロットは1mmないし10mm程度のタングステン炭化物の粒を鑞材で包み棒状にしたものである。これをガストーチで母材に溶着させて、タングステン炭化物の粒子を含む金属のブロックを形成させるものである。
【0010】
ブロックは、ケーシングを一方向回転させる場合は超硬合金刃先の前に、また往復回転させる場合は超硬刃先の前後に配置する。
【0011】
超硬合金刃先をケーシング先端に配列する方法は主にケーシングの外側の地山を削る外刃と内側の地山を削る内刃と交互に配置するいわゆるアサリをつけるが、内刃の数より外刃の数を多くすると掘削土砂の排泄がよくなる。
【0012】
掘削刃先には10から100キログラム毎平方センチメートルの高圧水を噴射すると掘削土砂が洗浄されて掘削屑排除の効果が大きくなる。この高圧水を地上から刃先へ供給する給水管はケーシングの内面に配管するとバケットの出入りで損傷し易く、掘削の邪魔にもなる。また給水管をケーシングの外側に配管すると掘削機のクランプバンドで潰されたり、掘削の邪魔になったりする。従ってケーシングシェルの板厚と同程度の直径の肉厚鋼管を板厚の中に切り込んで溶接付けする。この給水管へ高圧水を地上の設備からケーシングまで供給する方法は、ケーシングが往復動ならホースで供給し、一方向動なら適当なスイベルジョイントを介して供給する。
【0013】
【発明実施の形態】
図1に一方向動の超硬合金刃先1の例を示し、図2に往復動の超硬合金刃先1の例を示す。いずれも軟鋼製の台3に超硬合金チップ2が鑞付けされている。
【0014】
図3はケーシングを下側より見た、超硬合金刃先1とブロック4の配置の一例を示したものである。超硬合金刃先1にはケーシングの外周と底を削る外刃と、内周と底を削る内刃がありブロック4はそれぞれの刃先を保護するように掘削方向に対して前方に配置してある。
【0015】
図4は、図3に示す超硬合金刃先1のX−X断面と、同じくブロック4のY−Y断面を重ね合わせて両者の位置関係を説明した図である。ブロック4は超硬合金刃先1の二番を地山の掘削屑から保護する位置に置いている。
【0016】
図5は超硬合金刃先1の内刃と外刃の位置関係を示すために、図3に示す外刃のX−X断面と内刃のZ−Z断面を重ね合わせたものである。外刃と内刃は鋸のアサリに相当する先端の広がりをなし、ケーシングの掘削溝13にオーバカットを付け、ケーシングシェル12の摺動抵抗を減じると共に、掘削土の排出を容易にする役目を持たせている。
【0017】
図6は往復動の刃先配列の一例を円周面から平面に展開した図である。ブロック4は超硬合金刃先1を挟む位置に配置している。図7にブロック4と超硬合金刃先1を等間隔に配置した他の例を示す。
【0018】
図8は刃先に供給する高圧水の給水管5の断面図である。数本の給水管5をケーシングシェル12に切り込んで溶接している。給水管の配置は円周を等分する位置におき、溶接歪によるケーシングの楕円化を防いでいる。給水管5は外径の寸法をケーシングシェル12の厚さより小さくし、ケーシングシェル12の厚さから外へはみ出ないようにする。高圧水ポンプから給水管5へ水を供給する方法の説明は省略する。
【0019】
この高圧水は超硬合金刃先で掘削した掘削溝13(図5参照)内で噴射し、ケーシングの回転につれて全周の掘削屑を洗浄する。
【0020】
【発明の効果】
本発明により以下の効果を奏する事が出来る。
超硬合金刃先の二番の摩耗がなくなり高価な刃先の寿命が伸びる。
【0021】
ブロックはある程度自由な形状に付けられ加工も容易である。
【0022】
ブロックにコンポジットロッドを使用すると、露頭した超硬合金粒がある程度掘削に寄与する。
【0023】
掘削溝を高圧噴射水で洗浄する事によりブロックで排除した以上の掘削屑が排泄できる。
【0024】
洗浄用高圧水の管をケーシングシェルの肉厚内に埋め込むことにより、一体のケーシングと外見上全く同一になり、ケーシングの内外面への影響がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】一方向掘削の超硬合金刃先の図である。
【図2】両方向掘削の超硬合金刃先の図である。
【図3】ケーシングを下からみた掘削刃先とブロックの配列を示す図である。
【図4】超硬合金刃先とブロックの関係を説明する図である。
【図5】超硬合金刃先のアサリと掘削溝の関係を説明する図である。
【図6】往復動ケーシングの刃先とブロックの関係の展開図である。
【図7】往復動ケーシングの刃先とブロックの関係の他の例の展開した図である。
【図8】高圧水の供給管を組み込んだケーシングの部分断面図である。
【符号の説明】
1 超硬合金刃先
2 超硬合金チップ
3 台
4 ブロック
5 給水管
6 溶接
11 ケーシング
12 ケーシングシェル
13 掘削溝
14 掘削方向
15 地山[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a casing structure for excavating a circular shaft in a hard soil ground.
[0002]
[Prior art]
The method of excavating a shaft with a circular casing is to hold a circular casing with an excavating blade tip at the tip with an excavator, apply pressure input and rotational movement in the circumferential direction to cause the excavation to sink, and the ground in the casing with a bucket Perform excavation and earth removal. There are three types of rotational movement of the casing: a method of continuously turning in one direction, a method of turning inversion sometimes, and a method of performing a reciprocating rotary motion every minute.
[0003]
When the natural ground is soft, the circular casing's drilling edge is made of saw-toothed mild steel plate, but as the natural ground becomes harder, hardened edge and hard alloy edge are used. However, the ultimate cutting edge is a cemented carbide cutting edge.
[0004]
The life of the shaft edge of the shaft casing must be maintained until at least one shaft is completed. Otherwise, the construction of the excavated part may be destroyed in the middle of the construction to remove the casing, It is necessary to replace the cutting edge in the shaft with a risk.
[0005]
Cemented carbide is a powder obtained by sintering carbide powder such as tungsten or titanium using iron or nickel as a binder, and is characterized by being extremely hard and excellent in toughness and heat resistance. Although it is mainly used for cutting tools for metal cutting, it has recently been frequently used for excavating blades for civil engineering construction. Cemented carbide blades for shaft excavation casings are usually attached by welding a cemented carbide chip with a hard steel base directly to the casing or by bolting.
[0006]
When drilling a hard soil ground using a cemented carbide cutting edge, the cemented carbide tip itself is not easily worn, but the so-called No. 2 cemented carbide chip holding base or the welded part of the platform is hard soil In many cases, the excavation blade tip falls off and becomes unusable before the cemented carbide chip is worn out due to friction with the excavation scrap.
[0007]
[Problems that the Invention is to Solve
The wear of the second part of the cemented carbide cutting edge of the circular casing is prevented, and the life of the cutting edge is extended until at least one shaft has been excavated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The reason why the second part of the cemented carbide chip is worn is that hard earth excavated debris enters between the second part of the ground and the cutting edge and wears by friction. Therefore, a hard block is attached in front of the direction of travel of the cemented carbide cutting edge so that excavated soil does not enter between the cutting edge and the ground. This block must be hard, but it can be processed into an arbitrary shape and is suitable for its price. It should be hardened or brazed with cemented carbide grains, so-called composite lots. Is appropriate.
[0009]
The composite lot is made of tungsten carbide particles of about 1 mm to 10 mm wrapped in a brazing material to form a rod shape. This is welded to the base material with a gas torch to form a metal block containing tungsten carbide particles.
[0010]
The block is arranged before the cemented carbide cutting edge when the casing is rotated in one direction, and before and after the cemented carbide cutting edge when rotating the casing reciprocally.
[0011]
The method of arranging the cemented carbide blade tips at the tip of the casing is to attach so-called clams that are alternately arranged with the outer blade that cuts the ground on the outside of the casing and the inner blade that cuts the inner ground, but outside the number of inner blade Increasing the number of blades improves excretion of excavated soil.
[0012]
When high pressure water of 10 to 100 kilograms per square centimeter is sprayed on the excavation blade tip, the excavation earth and sand are washed and the effect of removing excavation waste is increased. If this high-pressure water is supplied from the ground to the cutting edge, the water supply pipe is easily damaged when the bucket is moved in and out of the casing. Also, if the water supply pipe is piped outside the casing, it will be crushed by the clamp band of the excavator or it will interfere with excavation. Therefore, a thick steel pipe having a diameter similar to the plate thickness of the casing shell is cut into the plate thickness and welded. In the method of supplying high-pressure water to the water supply pipe from the ground equipment to the casing, if the casing is reciprocating, it is supplied by a hose, and if it is one-way, it is supplied via an appropriate swivel joint.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a cemented carbide cutting edge 1 that moves in one direction, and FIG. 2 shows an example of a cemented carbide cutting edge 1 that reciprocates. In either case, a cemented
[0014]
FIG. 3 shows an example of the arrangement of the cemented carbide cutting edge 1 and the block 4 when the casing is viewed from below. The cemented carbide cutting edge 1 has an outer blade that cuts the outer periphery and bottom of the casing, and an inner blade that cuts the inner periphery and bottom, and the block 4 is arranged forward with respect to the excavation direction so as to protect each cutting edge. .
[0015]
FIG. 4 is a diagram illustrating the positional relationship between the XX cross section of the cemented carbide cutting edge 1 shown in FIG. 3 and the YY cross section of the block 4 similarly. The block 4 is placed in a position to protect the cemented carbide cutting edge 1 from the ground excavation debris.
[0016]
FIG. 5 shows the XX cross-section of the outer cutter and the ZZ cross-section of the inner cutter shown in FIG. 3 in order to show the positional relationship between the inner cutter and the outer cutter of the cemented carbide cutting edge 1. The outer blade and the inner blade have a widening of the tip corresponding to a saw clam, overcut the
[0017]
FIG. 6 is a diagram in which an example of the reciprocating blade edge arrangement is developed from the circumferential surface to the plane. The block 4 is arranged at a position sandwiching the cemented carbide cutting edge 1. FIG. 7 shows another example in which the block 4 and the cemented carbide cutting edge 1 are arranged at equal intervals.
[0018]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the high-pressure
[0019]
This high-pressure water is sprayed in the excavation groove 13 (see FIG. 5) excavated with the cemented carbide cutting edge, and the excavation debris on the entire circumference is washed as the casing rotates.
[0020]
【The invention's effect】
The following effects can be achieved by the present invention.
The wear of the cemented carbide cutting edge is eliminated and the life of the expensive cutting edge is extended.
[0021]
The block is attached to a free shape to some extent and is easy to process.
[0022]
When a composite rod is used for the block, the cemented carbide particles outcrop contribute to excavation to some extent.
[0023]
By cleaning the excavation groove with high-pressure jet water, more excavation debris than removed by the block can be excreted.
[0024]
By embedding the high-pressure water pipe for cleaning in the wall thickness of the casing shell, it looks exactly the same as the integral casing, and there is no influence on the inner and outer surfaces of the casing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of a cemented carbide cutting edge for one-way excavation.
FIG. 2 is a diagram of a cemented carbide cutting edge for bi-directional excavation.
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of excavation blade edges and blocks when a casing is viewed from below.
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between a cemented carbide cutting edge and a block.
FIG. 5 is a diagram for explaining a relationship between a chamfered chamfer blade set and a drilling groove.
FIG. 6 is a development view of the relationship between the cutting edge and the block of the reciprocating casing.
FIG. 7 is a developed view of another example of the relationship between the cutting edge and the block of the reciprocating casing.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a casing incorporating a high-pressure water supply pipe.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cemented
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35741998A JP3942292B2 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Excavation casing for hard soil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35741998A JP3942292B2 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Excavation casing for hard soil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000179280A JP2000179280A (en) | 2000-06-27 |
JP3942292B2 true JP3942292B2 (en) | 2007-07-11 |
Family
ID=18454033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35741998A Expired - Lifetime JP3942292B2 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Excavation casing for hard soil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3942292B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004053803B4 (en) * | 2004-11-08 | 2006-10-26 | Hilti Ag | Thread-forming screw |
JP6177508B2 (en) * | 2012-08-09 | 2017-08-09 | 株式会社コプロス | Vertical casing for shaft |
JP6644380B2 (en) * | 2015-12-16 | 2020-02-12 | 六郎 海野 | Foundation pile |
CN107567742A (en) * | 2017-10-28 | 2018-01-12 | 浙江华莎驰机械有限公司 | A kind of agricultural machinery tooth |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP35741998A patent/JP3942292B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000179280A (en) | 2000-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6341823B1 (en) | Rotatable cutting tool with notched radial fins | |
US4129952A (en) | Wear strips for earthmoving buckets | |
JPS60226994A (en) | Self-polishing drag bit for drilling underground stratum | |
US7530642B2 (en) | Cutting bit with split wear ring and method of making same | |
JP3942292B2 (en) | Excavation casing for hard soil | |
WO2020209129A1 (en) | Casing protection bit | |
JP3250663B2 (en) | Cutter bit for shield machine and shield machine | |
EP1344894A1 (en) | Cutter head and rock excavator | |
JP3428430B2 (en) | Casing cutter and casing cutter bit | |
JP2022047086A (en) | Casing bit | |
JP2020172841A (en) | Casing protection bit | |
JP7012960B2 (en) | Cutter board and shield excavator equipped with it | |
JP3337346B2 (en) | Cutting edge | |
CN215170009U (en) | Wear-resisting shield of alloy piece cutter ring | |
JP2006188873A (en) | Excavating equipment | |
JPH0315680Y2 (en) | ||
JP4502480B2 (en) | Excavation tool and wear-resistant member | |
CN219570091U (en) | Hobbing cutter of composite alloy structure for vertical shaft | |
JP2021173113A (en) | Abrasion resistant structure of excavating machine | |
CN219101344U (en) | Edge-reinforced normal-pressure replaceable scraper | |
KR102461097B1 (en) | cutting bite of trench cutter | |
JPH07550Y2 (en) | Bidirectional cutting bit | |
JPS6315424Y2 (en) | ||
JPH04105195U (en) | Shield tunneling machine Katsutabitsu | |
JP2901202B2 (en) | Wear-resistant material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040903 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070403 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413 Year of fee payment: 7 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |