JPS632549Y2

JPS632549Y2 -

Info

Publication number: JPS632549Y2
Application number: JP1983153883U
Authority: JP
Priority date: 1983-10-04
Filing date: 1983-10-04
Publication date: 1988-01-22
Also published as: JPS6062595U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、回転式地盤堀削用ビツトの切削用
刃先に係り、さらにいえば、シヤンク部先端に同
シヤンク部に挾み込んで超硬チツプを挾み込んで
なる切削用刃先に関する。

背景技術地盤堀削用ビツトは、堀削機の種類または用途
により多種多様である。

例えば、縦穴堀削の回転堀削機には、リバース
サーキユレーシヨン機、オーガ堀削機、ロータリ
ボーリング機、アースドリル堀削機、ケーシング
回転堀削機、ケーシングとオーガー堀削機を組合
せた二重オーガー機、その他ベノト工法と呼ばれ
るケーシングのロータリー揺動堀削機もある。

また、水平方向回転堀削としては、シールド堀
削機、トンネル堀削機、水平オーガー堀削機その
他がある。

従来、軟弱地盤ないし標準貫入試験のＮ値50程
度までの一般地盤までは、テイース型切削用刃先
による回転堀削が主流であつた。しかし、近時で
はＮ値換算200〜300の地層でも、テイース型切削
刃先が使用されている。さらには、玉石層、岩盤
層、旧コンクリート地盤の堀削にまで、テイース
型切削用刃先が使用されつつある。

従来、岩盤堀削には、ローラービツトを使用す
るのが通常であつた。しかし、ローラービツト
は、水による被堀削ズリの排出が良く行なわれな
いと、ローラーカツターの性能を十分発揮できな
い。また、ビツトの推力が大きいので、どうして
も重装備、大設備となり、特別必要なとき以外は
使用が敬遠されがちであつた。

一方、テイース型切削用刃先による堀削は、切
削能率が良く、推力も割合に小さく、被堀削ズリ
の排出もローラビツトほどにシビアでなくて良い
ため、近年は玉石層、岩盤層など従来使用不可能
と思われた地盤の堀削にまで使用が進められてい
る。

但し、テイース型切削用刃先は、超硬チツプを
取付けたものが普通であるが、超硬チツプは硬い
けれど、脆いので、チツプの切損、脱落が問題で
あつた。

従来、回転堀削ビツトの刃先は、超硬チツプを
取付けて地盤を堀削したが、標準貫入試験の貫入
可能の地層程度であれば、チツプの切損、脱落も
たいしたことがなく、施工技術の如何にもよる
が、使用には耐えた。

しかし、貫入不能の地層、玉石層、王石まじり
の砂礫層、岩盤層、既設コンクリート層などに挑
戦すると、回転力の大きな機械が使用されるの
で、一層チツプの切損、脱落が甚だしく、このた
め切削に高度な施工技術を要した。

例えば、第１図Ａ，Ｂに示した切削用刃先は、
従来の一般地盤堀削用であり、シヤンク部１の先
端前面に薄い板状の超硬チツプ２を接着力の強い
銀ロー等でロー付けした構成になつている。これ
は、Ｎ値換算100−200程度の地盤までは抜群の切
削性能と耐久性を発揮し、最も多く使用されてい
る。

しかし、比較的大きな礫の混じる砂礫層、玉石
層などでは、超硬チツプ２の切損、脱落が甚だし
い。極端な場合、数cm堀削するまでに、全刃先の
チツプが切損、脱落することさえあつた。

そこで、従来、第２図又は第３図Ａ，Ｂ，Ｃに
示したごとく、シヤンク部１の先端面に大きな、
かつデザイン上も切損しにくいブロツク形状の超
硬チツプ２′をロー付けした構成の切削用刃先が
使用された。

しかし、近時益々大きな回転力の機械が使用さ
れるため、この切削用刃先でもチツプの切損、脱
落に十分な対策となり得なかつた。

従来、上記第１図〜第３図に示した切削用刃先
に関する対策として、デザイン上では、すくい角
αを＋15゜〜−15゜程度（すくい角αは、図中の矢
印方向に刃先が駆動されるとき、垂直線の右側を
マイナスとし、左側をプラスとする。）、逃げ角β
は2゜〜5゜程度、よつて刃先角γは70゜〜100゜程度と
されていた。以前には、すくい角αを45゜、逃げ
角βは15゜、従つて刃先角γは30゜ぐらいのものも
あつた。しかし、超硬チツプ２，２′の先端は鋭
く、シヤンク部１のチツプ受部の先端も鋭くな
り、このためチツプ保持耐力がなく、チツプが切
損、脱落し易かつた。

上記第１図の切削用刃先では、上記角度α，
β，γが十分考慮されていた。しかし、一層強力
にするためには、上記第２図のごとく刃先角γを
大きくし、シヤンク部１におけるチツプ受部の先
端角度を大きくすることが好ましい。このように
して、超硬チツプ２の厚さが大きく、抗折力が大
きいものを取付けて、強靭ならしめる。

上記第１図の刃先のすくい角αはマイナスであ
るが、第２図の刃先のすくい角αはプラスであ
る。すなわち、地盤の切削には、すくい角αが−
10゜〜＋20゜ぐらいが最良のようである。

大トルクによつて硬い地盤を切削するときは、
地盤の不均質な硬さ、あるいは推力が大きいこと
により、間欠回転をして、衝撃力がチツプに働
く。チツプの切損、脱落はこの時最も多く起る。
チツプは抗折力を増すため厚くしてあるが、抗折
力は、シヤンク部１に超硬チツプ２′がロー付け
された構成のため内部のひずみ応力により弱めら
れる。

すなわち、第２図に矢印で表わしたように、ロ
ー付け面に圧縮力が働く。そのため、同じく第２
図中に点線で表わしたようにロー付け面に沿つて
割れて剥離を生ずる。これは超硬チツプ２′およ
びシヤンク部１の熱膨脹率の相違が原因である。
すなわち、超硬チツプ２′の熱膨脹率は、通常シ
ヤンク部１の熱膨脹率の1/2程度であり、ロー付
け時の加熱（銀ローの融点は650゜〜750℃）によ
り、前記熱膨脹率の相違が、超硬チツプ２′内に
ひずみ応力として残る。チツプが大きくなれば、
この傾向は一層大きくなる。

また、過大なトルクによりチツプが加圧され
て、ロー付け面から完全にはぎ取られる事も多
い。

上述の欠点、問題点を解決するために、従来、
チツプの材質、銀ローの質についても配慮、実行
されたが、現状ではその性能に限度があつた。

また、第４図Ａ，Ｂ又は第５図Ａ，Ｂに示した
ように、シヤンク部１の先端に挾み込むようにし
て超硬チツプ２を取付けるものもある。しかし、
これらは、本来切削を行なう刃先ではなく、チツ
プ先端のグラインダー切削のためのものであり、
本質的に異なる。すなわち、軟かいマトリツクス
で硬い粒子をバインダーし、切削に際しては硬い
粒子が表面に常に表われるようにしたものがグラ
インダー切削の砥石であり、この考えを採用した
ものが、第４図、第５図の刃先である。それ故、
刃先すくい角、逃げ角、刃先角は任意であり、切
削に対する配慮には欠けている。

考案の目的そこで、この考案の目的は、超硬チツプの保持
耐力が大で、切損、脱落を生じ難く、大トルク堀
削機によつて玉石層、岩盤層などを切削すること
が可能に改良された回転式地盤堀削用ビツトの切
削用刃先を提供することにある。

考案の構成と作用効果上記目的を達成するために、この考案の切削用
刃先は、シヤンク部の先端に、同シヤンク部に挾
み込んで超硬チツプをロー付けし、取付けた構成
とされている。

つまり、超硬チツプは、シヤンク部に挾み込ま
れているから、脱落させる力を受けるのは、チツ
プとシヤンク部とのロー付け接着面の接着力だけ
ではない。チツプ挾み込み片面においては、前記
力を圧縮力としてこれをシヤンク部が受けるの
で、比較的に弱い接着力の軟ローの類によるロー
付けの使用も可能になる。軟ローは融点が低いか
ら、ロー付け時の熱膨脹による内部ひずみを小さ
くすることができ、チツプの強度、抗折力は弱め
られる事が少い。

但し、ロー付け温度が高い銀ロー等でも、チツ
プの材質の粘りのあるもの等を使用すれば良く、
従つて適当なチツプの性質と適当なロー付け法の
選定により、挾み込んで取付ける。この場合は、
ロー付後、焼きなましを行なつて、内部の残留ひ
ずみ応力を極力少くする事によつて、実効あらし
めることが出来る。

チツプ挾み込み部の形状、切削面に対するチツ
プ形状は、各種のものを採用実施することができ
る。

次に、この考案の切削用刃先は、超硬チツプ前
面に、−30゜〜＋30゜のすくい角を、また下面には、
0゜〜10゜の逃げ角を形成した構成とされている。

つまり、チツプ前面は、適当なすくい角を持
ち、下面には適当な逃げ角を持ち、もつて刃先角
は通常の角度として地盤の切削に最良のデザイン
とされている。

実施例第６図は、シヤンク部１の先端に、同シヤンク
部１に形成した凹部に略矩形板状の超硬チツプ３
を挾み込んでロー付けし、取付けた切削用刃先を
示す。チツプ前面のすくい角αは−5゜、下面の逃
げ角βは5゜、刃先角γは80゜である。ロー付けは、
極力チツプの内部残留ひずみ応力が少くなる方法
を構じて、強度を低めない様にチツプとシヤンク
を固着する。

チツプを脱落させる力に対しては、超硬チツプ
３とシヤンク部１とのロー付け接着力のみでなく
チツプ上面３ａ，３ｂにおいて圧縮力としてこれ
をシヤンク部１が受けるので、脱落のおそれは少
ない。

第７図Ａ，Ｂは、基本的には第６図と同じくシ
ヤンク部１の先端に形成した凹部に略矩形の板状
の超硬チツプ３を挾み込み取り付けた構成の切削
用刃先を示す。但し、シヤンク部１が図中に矢印
で示した切削移動方向に対して傾斜している点が
特徴である。

第８図は、シヤンク部１の先端に、同シヤンク
部１に形成した凹部に比較的厚肉で、略台形の超
硬チツプ４を挾み込みロー付けして取り付けた構
成の切削用刃先を示す。チツプを脱落させる力に
対しては、超硬チツプ４の上面４ａにおいて、圧
縮力として受け強く抵抗する。従つて、超硬チツ
プ４は、接着ロー付けの強度による以上の強い一
体性を発揮する。

チツプ前面のすくい角αは−5゜、下面の逃げ角
は5゜、刃先角は80゜である。

第９図Ａ，Ｂは、基本的に第８図と同じ構成で
あるが、シヤンク部１が図中に矢印で示した切削
移動方向に対して傾斜している切削用刃先を示
す。

第１０図は、シヤンク部１の先端に、同シヤン
ク部１に形成した凹部に比較的厚肉で略円形の超
硬チツプ５を挾み込み、軟ローでロー付けし取り
付けた切削用刃先を示す。

チツプ前面のすくい角αは−5゜、下面の逃げ角
は5゜、刃先角γは80゜である。

第１１図Ａ，Ｂは、基本的に第１０図と同じ構
成であるが、シヤンク部１が切削移動方向に対し
て傾斜している切削用刃先を示す。

第１２図は、基本的には第８図と同じくシヤン
ク部１の先端に形成した凹部に、正面に稜をもつ
た略台形の超硬チツプ６を挾み込み、軟ローによ
りロー付けし取付けた構成の切削用刃先を示す。
但し、シヤンク部１におけるチツプ挾み部（凹
部）先端７をハードフエーシング肉盛りをしてズ
リの移動による摩耗に対処した構成としている。

チツプ前面のすくい角αは＋5゜、下面の逃げ角
βは3゜、刃先角γは97゜である。

第１３図Ａ，Ｂ，Ｃは、基本的には第１２図と
同じ構成であるが、シヤンク部１が切削移動方向
に対して傾斜している切削用刃先を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂと、第２図及び第３図Ａ，Ｂ，Ｃ
は従来の切削用刃先を示す正面図と側面図、底面
図であり、第４図Ａ，Ｂと第５図Ａ，Ｂは従来の
チツプ先端のグラインダー切削のための刃先を示
す正面図と側面図並びに−断面図を示す。第
６図から第１３図Ａ，Ｂ，Ｃまではこの考案の実
施例である切削用刃先を示す正面図と側面図、並
びに底面図である。１……シヤンク部、３〜６……超硬チツプ、α
……すくい角、β……逃げ角、γ……刃先角。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

地盤を堀削するための回転または揺動回転によ
るビツトまたは先端部の切削用刃先において、シ
ヤンク部の先端にシヤンク部に挾み込んで超硬チ
ツプを取付けてなり、超硬チツプ前面に−30゜〜
＋30゜のすくい角を、また下面には0゜〜10゜の逃げ
角を形成していることを特徴とする地盤堀削用ビ
ツトの切削用刃先。