JPH0526155Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はシールド掘進機に取り付けられて切羽
を掘削するカツタービツトに係り、詳しくはその
表面を超硬合金によりコーテイングしたことによ
り耐摩耗性を向上させてカツタービツトの寿命を
延ばし、長距離の掘削を可能にしたシールド掘進
機用カツタービツトに関する。

［従来の技術］ 一般に、シールド掘進機に用いられるカツター
ビツトにおいては、第５図に示すように、SS材
（一般構造用圧延鋼材）、またはＳ−Ｃ材（機械構
造用炭素鋼材）等からなるシヤンク１の先端に
WC−Co系の超硬材質からなる刃先チツプ２を銀
ろう付けにより貼着して刃先とし、また同様にシ
ヤンク１の前部表面の摩耗を防止するため刃先チ
ツプ２と連続して摩耗防止チツプ３をシヤンク１
の前部上面に貼着したり、シヤンク１の表面にシ
ヤンク１の母材よりも硬度の増す硬化肉盛４を施
してカツタービツト５としているものが既に知ら
れている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記した従来のシールド掘進機用カツタービツ
ト５は、耐摩耗性を向上させる構造としたもの
の、ある掘削時間を経過すると、刃先チツプ２や
摩耗防止チツプ３そのものの摩耗、あるいは刃先
チツプ２などの摩耗する以前にシヤンク１の摩耗
による刃先チツプ２の脱落の何れかよりカツター
ビツトとしての掘削機能が消失してしまつた。

このようにして個々のカツタービツトの機能が
消失することは、実際に多数のカツタービツトを
装着してシールド掘進機を運転している状態にお
いては掘削能力の低下を招くため、シールド掘進
機の運転を停止させてカツタービツトの交換を必
要とした。ところが、特に大口径シールドで長距
離掘削の場合、カツタービツトの交換を掘削途中
で必要とするが、切羽面に高水圧が作用して掘削
をしているときは、カツタービツトの交換は困難
であつた。このように掘削作業途中でのカツター
ビツトの機能消失は、掘削能率の低下を招き、カ
ツタービツトが交換できる場合であつてもそれに
より施工費用が増大してしまう等の問題点となつ
ていた。

本考案はこれら上記の問題点に鑑み創案された
ものであり、その目的とするところは耐摩耗性を
向上させることにより寿命を延ばして交換回数を
少なくしたシールド掘進機用カツタービツトを提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案はシールド
掘進機のカツタースポークに取り付けられ、切羽
を掘削するシールド掘進機用カツタービツトにお
いて、上記カツタースポークに取り付けられ、先
端が鋭角なシヤンクの先端部前縁に、WC−Co系
の超合金からなる刃先チツプを銀ろう付けにより
貼着すると共に、該刃先チツプの後方で、かつ上
記シヤンクの表面に摩耗防止チツプを銀ろう付け
により貼着し、さらに該摩耗防止チツプの後方の
シヤンク表面に、該摩耗防止チツプの表面及び上
記シヤンクの後方の表面と連続し、かつ上記シヤ
ンク母材よりも高硬度の硬化層を形成し、さら
に、これら刃先チツプと摩耗防止チツプと硬化層
との表面に、該刃先チツプよりも硬いTiN（窒化
チタン）やTiC（炭化チタン）等の超硬合金被膜
をプラズマ溶射やイオンプレーテイングによつて
形成したものである。

［作用］ 本考案はカツタービツトの表面を、WC−Co系
の超合金からなる刃先チツプよりも硬いTiN（窒
化チタン）やTiC（炭化チタン）等の超硬合金超
硬合金によりコーテイングをしたため、刃先チツ
プの部分はもちろん、摩耗防止チツプ及び硬化層
全体の耐摩耗性が向上し、カツタービツトの機能
が消失するまでの寿命が著しく増大する。

［実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を図面に従つて詳
述する。

第１図において、側面形状が偏平な５角形をし
たSS材、またはＳ−Ｃ材からなるシヤンク６の
先端前縁部から下面にかけてWC−Co系の超硬合
金からなる刃先チツプ７を銀ろう付けにより貼着
し、シヤンク６前部の刃先チツプ７と、摩耗防止
チツプ８とを除いた前部外表面にはシヤンク６母
材より硬度の大となる硬化層９を施し、更にこれ
らの刃先チツプ７と、摩耗防止チツプ８、硬化層
９、及び残りのシヤンク６の一部の外表面に刃先
チツプ７よりも硬い超硬合金をコーテイングして
カツタービツト１１を形成したものである。コー
テイングの範囲は図中で斜線を施した部分１２で
あり、カツタービツト１１の取付け面１３よりに
末コーテイング部を残している。

コーテイング材料としてはTiN（窒化チタン）
や、TiC（炭化チタン）が用いられ、そのビツカ
ース硬さは、TiNではHv2000〜2500、TiCでは
Hv3500〜5000であり、ともに刃先チツプに用い
られるWC−Co系合金のHv1000よりも大きい値
である。

また、コーテイング方法としてはプラズマ溶射
や、イオンプレーテイング等が用いられ、プラズ
マ溶射の場合、膜厚を0.5μ〜数μとし、イオンプ
レーテイングの場合は0.3μ〜数μとした。

第２図はこのようにして形成されたカツタービ
ツト１１による掘削を示したもので、カツタービ
ツト１１はカツタースポーク１４に刃先を互いに
外方に向けて溶着により固定され、カツタースポ
ーク１４の回転に伴い切羽１５を掘削していく。

第３図、第４図は本考案のカツタービツトが取
付けられる泥水加圧シールド掘進機の一例を示す
もので、図において１１は本考案に係るカツター
ビツトであり、カツタービツト１１はカツタース
ポーク１４に取付けられており、カツタースポー
ク１４はカツターフレーム１６と共にカツター１
７を構成している。このカツター１７はその中心
でロータリージヨイント１８に接続し、ロータリ
ージヨイント１８の外側で軸受１９に回転自在に
軸支されている。軸受１９の下方に設置されたモ
ータ２１および減速機２２によりカツター１７は
回転駆動される。また、図中の２３は筒体状をし
たシールドフレームであり、シールドフレーム２
３とその後方のセグメント２４との間にはシール
ドジヤツキ２５が介装されている。なお、２６は
送泥管であり、２７は排泥管である。その他の詳
細な構成、および動作は本考案の要旨とは関わり
ないので説明を省略する。

［考案の効果］ 以上の説明により明らかなように本考案によれ
ば次のような効果がある。

(1) シールド掘進機において、カツタービツトを
交換することなく掘削可能な距離を大幅に延長
することが可能となる。

(2) カツタービツト１個当たりの寿命、すなわち
許容掘削長が増すことによりシールド掘進機全
体ではカツタービツトの個数が削減可能とな
る。

(3) 掘削途中でのカツタービツト交換回数の低
減、または不要とすることができるため、掘削
能率向上と施工費用の削減が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシールド掘進機用カツタ
ービツトの斜視図、第２図は同じそのシールド掘
進機用カツタービツトの掘削状態の説明図、第３
図は本考案に係るカツタービツトを用いた泥水加
圧シールド掘進機の正面図、第４図は同じくその
側断面図、第５図は従来例を示す斜視図、第６図
は本考案にかかるシールド掘進機用カツタービツ
トの断面図である。 図中、６はシヤンク、７は刃先チツプ、８は摩
耗防止チツプ、９は硬化層、１１はカツタービツ
ト、１２はコーテイング部、１３は取付け面、１
４はカツタースポーク、１５は切羽、１６はカツ
ターフレーム、１７はカツター、１８はロータリ
ジヨイント、１９は軸受、２１はモータ、２２は
減速機、２３はシールドフレーム、２４はセグメ
ント、２５はシールドジヤツキ、２６は送泥管、
２７は排泥管である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド掘進機のカツタースポークに取り付け
   られ、切羽を掘削するシールド掘進機用カツター
   ビツトにおいて、上記カツタースポークに取り付
   けられ、先端が鋭角なシヤンクの先端部前縁に、
   WC−Co系の超合金からなる刃先チツプを銀ろう
   付けにより貼着すると共に、該刃先チツプの後方
   で、かつ上記シヤンクの表面に摩耗防止チツプを
   銀ろう付けにより貼着し、さらに該摩耗防止チツ
   プの後方のシヤンク表面に、該摩耗防止チツプの
   表面及び上記シヤンクの後方の表面と連続し、か
   つ上記シヤンク母材よりも高硬度の硬化層を形成
   し、さらに、これら刃先チツプと摩耗防止チツプ
   と硬化層との表面に、該刃先チツプよりも硬い
   TiN（窒化チタン）やTiC（炭化チタン）等の超硬
   合金被膜をプラズマ溶射やイオンプレーテイング
   によつて形成したことを特徴とするシールド掘進
   機用カツタービツト。