JP2633998B2 - 着脱式インサートカッタ付きケーシングビット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基礎杭打設工法の一つ
であるオールケーシング工法に使用される地盤掘削用着
脱式インサートカッタ付きケーシングビットに関する。

【０００２】

【従来の技術】全周回転式オールケーシング工法に使用
されるケーシングビットとして、特開昭６２−２２８５
９１号公報において開示したように、図６（Ａ）の縦断
面図に示すように、ケーシングパイプ１の下端に、掘削
部の外側面がケーシングパイプ１の外周面１ａより外方
に突出したアウタカッタ２と、掘削部の内側面がケーシ
ングパイプ１の内周面１ｂより内方に突出したインナカ
ッタ３を周方向に配設すると共に、これらのカッタ２、
３以外に、ケーシングパイプ１の内周側を掘削するため
のインサートカッタ４を取付けたものがある。

【０００３】ここで、前記インサートカッタ４の役割の
一つは、前記アウタカッタ２およびインナカッタ３によ
り掘削された掘屑が排出されやすくするための溝５をケ
ーシングパイプ１の内周面１ｂに形成することにあり、
インサートカッタ４の役割の他の一つは、ケーシングパ
イプ１の中の土砂６を掘削するためのハンマグラブをケ
ーシングパイプ１の中に挿入した際、ハンマグラブのシ
ェルをこの溝５の中に入れることにより、シェルの食い
込みを深くし、排出効率を向上させることにある。

【０００４】このインサートカッタ４の従来の取付け構
造は、図６（Ａ）およびそのＥ−Ｅ矢視図である図６
（Ｂ）に示すように、ケーシングパイプ１の内周面１ｂ
にホルダ７を溶接（８）し、該ホルダ７の中央部の内外
面を削除してカッタ取付け部７ａを形成し、該カッタ取
付け部７ａにインサートカッタ４の上部のホーク部４ａ
を嵌合し、ボルト９により固定する構造であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のケーシング
ビットにおいて、インサートカッタ４によって土砂を掘
削することにより前記溝５が形成されるが、ホルダ７は
掘削後の土砂と接触して摩擦を生じる。そこでこの摩擦
を避けるため、ホルダ７を多少傾斜させ、逃げを作ると
しても、僅かな逃げであり、土砂による摩耗を防ぐこと
はできない。また、土砂とホルダ７との摩擦による回転
抵抗も生じる。このため、ホルダ７の周囲の部分にテー
パ部７ｂを設け、多少なりとも回転抵抗を減じるように
考慮している。さらにホルダ７の上面には時としてハン
マグラブのシェルの先端が衝撃的に当たることがあり、
この衝撃を小さくするためにホルダ７の上部にもテーパ
部７ｃを形成している。これらの点から、ホルダ７が必
要以上に大きくなってしまうという問題点があった。

【０００６】また、中掘機としてアースオーガを用いる
場合、インサートカッタ４が邪魔になるが、インサート
カッタ４は取り外せても、ホルダ７はケーシングパイプ
１に溶接（８）されているため、簡単には取り外せない
という問題点があった。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑み、掘削抵抗が
少なく、コンパクトとなり、かつアースオーガを中掘機
に用いた場合にもインサートカッタのホルダが邪魔にな
ることのなく、さらに、インサートカッタによって掘屑
の流動化が妨げられず、掘屑の排出が容易になると共
に、中掘り用ハンマグラブのシェルが落下してインサー
トカッタの内面に当接した場合の衝撃をやわらげること
ができる構造の着脱式インサートカッタ付きケーシング
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】本発明は、上記目的を達
成するため、ケーシングパイプの下端部に、その掘削部
の外側面が前記ケーシングパイプの外周面よりも外方に
突出して設けられたアウタカッタと、その掘削部が前記
ケーシングパイプの内周面より内方に突出して設けられ
たインナカッタと、その掘削部が前記インナカッタより
もさらに内方に突出するように設けられたインサートカ
ッタとで構成されるケーシングビットにおいて、前記ケ
ーシングパイプの下端に、ケーシングパイプの内周面よ
りも内周側にはみ出さないようにインサートカッタ用ホ
ルダを溶接し、該ホルダにインサートカッタをボルトに
より着脱自在に取付け、 前記インサートカッタは、その
取付時にインサートカッタの内側の全高の半分以上を下
方ほど内側に突出する傾斜面に形成すると共に、インサ
ートカッタの下面の超硬チップの下端頂部がケーシング
パイプの内周側に位置し、かつ該下面を前記頂部から外
側に向かって上方に傾斜した形状に形成したことを特徴
とする。

【０００９】また、本発明を実施する場合の好ましい構
造として、前記ホルダの厚さをケーシングパイプの肉厚
よりも薄く形成し、 前記ホルダをその下端が前記ケーシ
ングパイプの内周面よりも内方へ突出しない範囲内で傾
斜させてケーシングパイプの下端に取付けた構造が採用
される。

【００１０】

【作用】本発明においては、インサートカッタ用ホルダ
がケーシングパイプの下端にケーシングパイプの内周側
にはみ出さないように溶接されているので、該ホルダは
ケーシングパイプの下端のアウタカッタとインナカッタ
とにより掘削された軌跡の後を通ることになり、掘削抵
抗が減少する。また、該インサートカッタを取り外した
状態においては、ホルダがケーシングパイプの内周面側
にはみ出さないため、アースオーガを中掘機に使用する
場合に、ホルダが邪魔にならない。また、インサートカ
ッタは、その取付時にインサートカッタの内側の全高の
半分以上を下方ほど内側に突出する傾斜面に形成すると
共に、インサートカッタの下面の超硬チップの下端頂部
がケーシングパイプの内周側に位置し、かつ該下面を前
記頂部から外側に向かって上方に傾斜した形状に形成し
たため、インサートカッタによって掘屑の流動化が妨げ
られず、掘屑の排出が容易になると共に、中掘り用ハン
マグラブのシェルが落下してインサートカッタの内面に
当接しても、該内面が傾斜面に形成されているので、シ
ェルが内側に逃げ、上方からの落下衝撃をやわらげるこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１ないし図５によ
り説明する。図２は本発明によるケーシングビットの全
体を示す正面図であり、ケーシングビット１０は、ケー
シングパイプ１の下端に溶接されたホルダ１１に嵌合さ
れ、ボルト１２によって固定されたインナカッタ１３
と、同じくケーシングパイプ１の下端に溶接されたホル
ダ１４に嵌合され、ボルト１５によって固定されたアウ
タカッタ１６と、ケーシングパイプ１の下端のホルダ１
１、１４間またはホルダ１４、１４間に溶接したホルダ
１８に嵌合し、ボルト１９により固定して取付けられた
インサートカッタ２０とからなる。

【００１２】アウタカッタ１６とインナカッタ１３と
は、１：１もしくは図示のように２：１の割合で交互に
取付けられており、掘屑が流動化し、掘削抵抗を減じ、
目詰まりを防ぐ効果を有する。

【００１３】図３は前記アウタカッタ１６の取付け構造
を示す図２のＦ−Ｆ断面図であり、ケーシングパイプ１
の下端に溶接されるホルダ１４の中央下部の内外面を四
角形に切除してカッタ取付け部１４ａを形成し、該取付
け部１４ａにアウタカッタ１６の上部ホーク部１６ａを
嵌合し、ボルト１５をホーク部１６ａおよび取付け部１
４ａのボルト挿通穴１６ｂ、１４ｂに挿通し、ホーク部
１６ａに設けたねじ穴１６ｃに螺合してアウタカッタ１
６をホルダ１４に固定している。ホルダ１４の肉厚はケ
ーシングパイプ１の肉厚よりやや薄くし、下部をやや外
方に向けて傾斜させており、地盤との接触による摩擦抵
抗を減ずるため、アウタカッタ１６はケーシングパイプ
１の外周面１ａよりわずかな幅W1だけ下端掘削部がはみ
出している。１６ｄは超硬チップである。インナカッタ
１３も同様のホルダ１１（反対側に傾斜する）の取付け
構造とホルダ１１へのカッタ１３の取付け構造が採用さ
れ、地盤との接触による摩擦抵抗を減ずるため、下端掘
削部がケーシングパイプ１の内周面１ｂよりわずかな幅
W2だけ内方へはみ出している。なお、アウタカッタ１６
およびインナカッタ１３を溶接により取付けても良い。

【００１４】インサートカッタ２０のホルダ１８は、図
２のＧ−Ｇ断面図である図１、およびホルダ１８を内側
より見た図である図４（Ａ）に示すように、中央上部か
ら下端にわたって内外面を切除して薄肉に形成した取付
け部１８ａを有し、該取付け部１８ａにボルト挿通穴１
８ｂを有する。該ホルダ１８は、図１に示すように、ケ
ーシングパイプ１の肉厚よりやや狭い肉厚を有し、ホル
ダ１８の下端がやや内側になるように傾斜させて溶接
（８）することにより、薄形化を計っている。また、ホ
ルダ１８を傾斜させることにより、インサートカッタ２
０の厚みを大きくしなくても、図１に示すインサートカ
ッタ２０の内側の傾斜面２０ｃの鉛直線に対する所望の
傾斜角を容易に得ることができ、インサートカッタ２０
を必要以上に分厚く形成する必要がない。また、ホルダ
１８の下端１８ｃはケーシングパイプ１の内周面１ｂよ
りはみ出していない。

【００１５】一方、図４（Ｂ）の斜視図に示すように、
インサートカッタ２０は、前記ホルダ１８の取付け部１
８ａに嵌合するホーク部２０ａを上部に形成し、該ホー
ク部２０ａの内側には、ホーク部２０ａと一体をなし左
右の幅がホーク部２０ａより広い補強部２０ｂを形成
し、補強部２０ｂの内側は、下方ほど内側に突出する傾
斜面２０ｃに形成すると共に、外側面２０ｄはホルダ１
８への当接面とする。また、インサートカッタ２０の掘
削時回転方向前面となる部分には山状に下方に突出した
超硬チップ２０ｆを溶接する。前記ホーク部２０ａの下
部には、ホルダ１８の下面１８ｃに当接させる顎部２０
ｇを形成している。ホーク部２０ａの外側部分にはボル
ト挿通兼頭部収容穴２０ｈを形成し、ホーク部２０の内
側部分には図１に示すようにねじ穴２０ｉを形成してい
る。また、図１に示すように、超硬チップ２０ｆの頂部
２０ｊより内側部分は急勾配の傾斜面２０ｐを形成し、
頂部２０ｊより外側は傾斜面２０ｐよりなだらかで広い
範囲にわたって高低差の大きな傾斜面２０ｑを形成して
いる。

【００１６】該インサートカッタ２０は、図１と、その
それぞれＡ矢視図、Ｂ矢視図である図５（Ａ）、（Ｂ）
に示すように、ホーク部２０ａをホルダ１８の取付け部
１８ａに嵌め、インサートカッタ２０の顎部２０ｇをホ
ルダ１８の下面１８ｃに当接させ、ホーク部２０ａおよ
び取付け部１８ａの穴１８ｂにボルト１９を挿通し、ホ
ーク部２０ａの内側部に設けたねじ穴２０ｉに螺合する
ことにより、インサートカッタ２０をホルダ１８に着脱
自在に取付けている。このように、インサートカッタ２
０の顎部２０ｇをホルダ１８の下面１８ｃに当接させる
ことにより、掘削時に超硬チップ２０ｆにかかる負荷を
支持してホルダ１８の小形化を計っている。また、取付
け時には、インサートカッタ２０の補強部２０ｂの外面
２０ｄをホルダ１８の内側面に当接して内方からインサ
ートカッタ２０に作用する力を受ける。また、この取付
け状態において、ホーク部２０ａの隙間より、取付け部
１８ａの肉厚を薄くすることにより、ボルト１９締付け
によりホーク部２０ａの外側部分がたわみ、ばね効果を
生じてボルト１９の緩みを防止している。

【００１７】掘削作業時には、ケーシングビット１０を
超硬チップによって地盤を掘削できる方向に回転させる
と共に、上部より垂直力をかける。これにより、アウタ
カッタ１６、インナカッタ１３およびインサートカッタ
２０が地盤に食い込み、少しずつ地盤を削り取る。削り
取られた掘屑は後方へ流れると共に、後方のカッタによ
り横方向に押しやられる等して流動化する。この時、イ
ンサートカッタ２０の下面の頂部２０ｊはケーシングパ
イプ１の内周面１ｂより内側に位置し、頂部２０ｊから
外側に広い範囲にわたって傾斜面２０ｑを形成している
ので、前記土砂の流れをインサートカッタ２０がさまた
げず、掘屑の排出が容易で、インサートカッタ２０によ
る掘削抵抗の増加を防止できる。

【００１８】また、インサートカッタ２０によってケー
シングパイプ１の内周面に溝が形成されるため、掘屑は
流動抵抗の少ないところより上方に排出される。掘屑が
排出されることにより、抵抗物体が無くなって、ケーシ
ングビット１０をさらに押下げることができる。

【００１９】また、インサートカッタ２０の上部は傾斜
面２０ｃ（この傾斜面２０ｃはインサートカッタ２０の
内側の全長の約半分以上に形成することが好ましい）に
形成されているので、ケーシングパイプ１の中を掘削す
るハンマグラブのシェルがインサートカッタ２０の内面
に当接しても、シェルが内側に逃げ、上方からの落下衝
撃をやわらげ、損傷をまぬがれることができる。また、
傾斜面２０ｃを有するテーパ状にしたことで摩擦抵抗も
少なくなって掘削力のロスを少なくすることができる。

【００２０】中掘機としてハンマグラブではなく、アー
スオーガを使用する場合、インサートカッタ２０を取り
外すが、ボルト１９を緩めれば簡単に取り外すことがで
きる。また、ホルダ１８が内側にはみ出していないた
め、アースオーガと接触することもなく、破損を防止で
きる。なお、ホルダ１８がケーシングパイプ１の内側に
はみ出していないといえども、インサートカッタ２０が
装着されるところが土砂で洗われたり、傷つけられたり
することを防止するため、ケーシングパイプ１の内側に
はみ出さない範囲で製作されたキャップをインサートカ
ッタ２０の代わりに装着させても良い。

【００２１】

【発明の効果】請求項１によれば、ホルダにインサート
カッタをボルト付けする構造としたので、インサートカ
ッタの着脱が容易になることはいうに及ばす、ホルダが
ケーシングパイプの内周面よりはみ出さないようにケー
シングパイプに溶接したので、アースオーガにより中掘
りを行なう場合のように、インサートカッタを取り外し
て掘削を行なう際においても、ホルダが邪魔にならず、
オーガの接触によって破損することもない。また、イン
サートカッタを取り外して掘削する場合、ホルダが掘削
抵抗を増大させることもなく、また、掘削抵抗に耐える
剛性を持たせる必要がないため、小形化できる。

【００２２】また、インサートカッタの内側の全高の半
分以上を下方が内側に出た傾斜面に形成すると共に、イ
ンサートカッタの下面を超硬チップの下端頂部がケーシ
ングパイプの内周側に位置し、該頂部から外側に向かっ
て上方に傾斜した形状に形成したので、インサートカッ
タによって掘屑の流動化がさまたげられず、掘屑の排出
が容易となる。また、インサートカッタの内側の全高の
半分以上を下方が内側に出た傾斜面に形成したことによ
り、ケーシングパイプの中を掘削するハンマグラブのシ
ェルがインサートカッタの内面に当接しても、該内面が
傾斜面に形成されているので、シェルが内側に逃げ、上
方からの落下衝撃をやわらげることができ、インサート
カッタの損傷をまぬがれることができる。 また、ケーシ
ングパイプの内壁にインサートカッタを取付ける場合に
は、所定の取付け長が必要で、その取付け部からインサ
ートカッタを下方に延出させるためインサートカッタが
大形化するが、本願発明による場合、ケーシングパイプ
下端にホルダを設けてそのホルダにインサートカッタを
取付けるため、インサートカッタを小形化できる。 請求
項２によれば、ホルダの肉厚をケーシングパイプの肉厚
よりやや狭くし、ホルダの下端がやや内側になるように
傾斜させて取付けたので、ホルダの薄形化が計れる。ま
た、ホルダを傾斜させることにより、インサートカッタ
の厚みを大きくしなくても、インサートカッタの内側の
傾斜面の鉛直線に対する所望の傾斜角を容易に得ること
ができ、インサートカッタを必要以上に分厚く形成する
必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による着脱式インサートカッタ付きケー
シングビットの一実施例を示す図２のＧ−Ｇ拡大断面図
である。

【図２】本発明によるケーシングビットの一実施例を示
す正面図である。

【図３】図２の拡大Ｆ−Ｆ断面図である。

【図４】（Ａ）は本実施例のホルダの正面図、（Ｂ）は
インサートカッタの斜視図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図１のＡ矢視図、Ｂ
矢視図である。

【図６】（Ａ）は従来のカッタ取付け部を示す縦断面
図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ矢視図である。

【符号の説明】

１ ケーシングパイプ １ａ 外周面 １ｂ 内周面 １０ ケーシングビット １１、１４、１８ ホルダ １２、１５、１９ ボルト １３ インナカッタ １６ アウタカッタ ２０ インサートカッタ ２０ａ ホーク部 ２０ｇ 顎部 ２０ｃ、２０ｐ、２０ｑ 傾斜面 ２０ｆ 超硬チップ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングパイプの下端部に、その掘削部
   の外側面が前記ケーシングパイプの外周面よりも外方に
   突出して設けられたアウタカッタと、その掘削部が前記
   ケーシングパイプの内周面より内方に突出して設けられ
   たインナカッタと、その掘削部が前記インナカッタより
   もさらに内方に突出するように設けられたインサートカ
   ッタとで構成されるケーシングビットにおいて、 前記ケーシングパイプの下端に、ケーシングパイプの内
   周面よりも内周側にはみ出さないようにインサートカッ
   タ用ホルダを溶接し、該ホルダにインサートカッタをボ
   ルトにより着脱自在に取付け、 前記インサートカッタは、その取付時にインサートカッ
   タの内側の全高の半分以上を下方ほど内側に突出する傾
   斜面に形成すると共に、インサートカッタの下面の超硬
   チップの下端頂部がケーシングパイプの内周側に位置
   し、かつ該下面を前記頂部から外側に向かって上方に傾
   斜した形状に形成した ことを特徴とする着脱式インサー
   トカッタ付きケーシングビット。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ホルダの厚さをケ
   ーシングパイプの肉厚よりも薄く形成し、 前記ホルダをその下端が前記ケーシングパイプの内周面
   よりも内方へ突出しない範囲内で傾斜させてケーシング
   パイプの下端に取付けた ことを特徴とする着脱式インサ
   ートカッタ付きケーシングビット。