JP4057459B2

JP4057459B2 - バケット式削孔装置および鋼管杭形成装置

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Publication number: JP4057459B2
Application number: JP2003113142A
Authority: JP
Inventors: 森幸嶋井
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: JP2004316291A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バケット式削孔装置および鋼管杭形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アースドリル工法などの場所打ち杭工法では、掘削装置などを用いて鋼管を地面に埋め込みながら掘削することがあり、このような掘削に用いられる掘削装置として、実公平７−５４０号公報（特許文献１）に開示された掘削装置がある。この掘削装置は、ケーシング（鋼管）およびケーシングの内部を昇降するバケットを備えている。ケーシングの先端およびバケットの底板にはカッタが取り付けられており、グリッパ装置を介してケーシングの回転力をバケットに伝達している。そして、ケーシングを回転させることにより、ケーシングおよびバケットの回転力で地盤を掘削するというものである。ここで用いられるグリッパは、油圧シリンダと、グリップとを備え、油圧シリンダを作動させることにより、ケーシングにバケットを固定、解放するというものである。
【０００３】
また、実開平８−１４７０公報（特許文献２）では、すべり止め加工付の可動アームを介してケーシングの回転力をバケットに伝達するバケットが開示されている。
【０００４】
他方、鋼管の内部の下端位置に掘削部材を取り付け、鋼管に回転力を与えて、鋼管とともに掘削部材を回転させ掘削部材によって鋼管内部を掘削する鋼管杭形成装置がある。
【０００５】
【特許文献１】
実公平７−５４０号公報
【特許文献２】
実開平８−１４７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に開示された掘削装置では、ケーシング（鋼管）の回転力をバケットに伝達するために、油圧シリンダなどの油圧機構を用いている。このため、油圧制御などを行うための手間がかかるとともに、装置が大掛かりとなるものであった。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示されたバケットでは、ケーシングの回転力をバケットに伝達するためにすべり止め可動アームを用いており、摩擦抵抗を利用して回転力を伝達するものである。このため、空回りなどが生じて回転力を確実に伝達することができず、エネルギを無駄にするおそれがあるものであった。
【０００８】
さらに、上記の鋼管杭形成装置においても、鋼管の回転力を掘削部材に伝達する方式が利用されている。このため、バケット式削孔装置に見られた上記の問題は鋼管杭形成装置にも生じるものである。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、大掛かりな装置を要することなく、かつ鋼管の回転力をバケットに確実に伝達することができるバケット式削孔装置および鋼管杭形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明に係るバケット式削孔装置は、下端部にカッタが設けられた鋼管と、鋼管の内側で昇降するバケットとを有し、回転装置で回転させられる鋼管の回転力を、回転力伝達機構を介してバケットに伝達するバケット式削孔装置において、回転力伝達機構は、鋼管の内側面に形成された突出部と、鋼管の半径方向に沿って進退可能となるようにバケットに設けられた着脱部材と、を備え、着脱部材は、バケットが昇降する際に後退し、地盤に接地した際に進出するリンク機構を介してバケットに取り付けられており、リンク機構は、バケットに一端がピン接合された第一リンクと、着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、第一リンクの他端および第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、着脱部材を鋼管の半径方向に案内するレール部材と、第三リンクをバケットに対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、を備えるものである。
【００１１】
本発明に係るバケット式削孔装置においては、鋼管の回転力をバケットに伝達するために、リンク機構によって進退させられる着脱部材を用いている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を要することなく、鋼管の回転力をバケットに伝達することができる。また、鋼管に形成された突出部に進出した着脱部材が係止された鋼管の回転力がバケットに伝達されるので、摩擦抵抗を用いた場合のようなすべりが生じない。したがって、鋼管の回転力をバケットに確実に伝達することができる。
【００１３】
このようなリンク機構を用いることにより、昇降する際に後退し、地盤に接地した際に進出する着脱部材を簡素な構成として形成することができる。
【００１４】
また、スライダ部材が、バケットを地盤に接地した際に、着脱部材を鋼管の半径方向外側に進出させる重量物であるのが好適である。
【００１５】
このように、スライダ部材に重量物を用いることにより、スライダ部材が自重によって下降して着脱部材を進出させることができる。したがって、バケットが地盤に接地した際に着脱部材を進出させる手段を別途設ける必要がなくなる。
【００１６】
さらに、突出部は、上下方向に延在する長尺突出部である態様とするのが好適である。
【００１７】
このように、突出部が上下方向に延在する長尺突出部であることにより、バケットを下降させる際に、鋼管に対する高さ方向の位置を厳密に調整することなく、着脱部材を進出させて、突出部に係止させることができる。
【００１８】
また、長尺突出部が、鋼管の内面に固定された上下方向に延在する突条である態様とすることができる。
【００１９】
このような突条を鋼管の内側面に固定することにより、長尺突出部を容易に形成することができる。
【００２０】
突条の上端部に、着脱部材の前記鋼管に対する相対的な上方向への移動を規制する規制部材が設けられている態様とするのが好適である。
【００２１】
このような規制部材が設けられていることにより、掘削が進行して鋼管が下降する際に、鋼管の下降に対してバケットも確実に下降させることができる。
【００２２】
また、長尺突出部が、鋼管を上下方向に切り欠いて形成された溝により、相対的に突出して形成されたリブである態様とすることもできる。
【００２３】
このように、長尺突出部が鋼管に形成された溝によって相対的に突出して形成されたリブであることにより、溝の上端部が規制部材と同様の機能を果たすので、規制部材を設けることなく鋼管とともにバケットを確実に下降させることができる。
【００２４】
さらに、着脱部材を進出方向に付勢する付勢部材が設けられている態様とすることもできる。
【００２５】
このような付勢部材が設けられていることにより、バケットが地盤に接地した際に、着脱部材を確実に進出させることができる。
【００２６】
さらに、鋼管の外側に拡幅翼が固定されており、拡幅翼の下端にカッタが設けられている態様とすることができる。
【００２７】
このように、鋼管の外側に拡幅翼が形成されたバケット式削孔装置を用いることにより、たとえば橋梁における場所打ち杭、シールド工事における立坑などに用いる大径の孔を削孔することができる。このような場合でも、本発明により、油圧機構などの大掛かりな装置を要することなく、鋼管の回転力をバケットに伝達することができる。さらには、摩擦抵抗を用いた場合のようなすべりが生じないので、鋼管の回転力をバケットに確実に伝達することができる。
【００２８】
また、上記課題を解決した本発明に係る鋼管杭形成装置は、鋼管を地中に設置して杭体を形成する鋼管杭形成装置において、鋼管の内側に掘削部材が配設され、鋼管の回転力を掘削部材に伝達する回転力伝達機構が設けられており、回転力伝達機構は、鋼管の内側面に形成された突出部と、鋼管の半径方向に沿って進退可能となるようにバケットに設けられた着脱部材と、を備え、着脱部材は、掘削部材が昇降する際に後退し、地盤に接地した際に進出するリンク機構を介して掘削部材に取り付けられており、リンク機構は、バケットに一端がピン接合された第一リンクと、着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、第一リンクの他端および第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、着脱部材を鋼管の半径方向に案内するレール部材と、第三リンクをバケットに対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、を備えるものである。
【００２９】
本発明に係る鋼管杭形成装置では、鋼管の回転力を掘削部材に伝達するために、リンク機構によって進退させられる着脱部材を用いている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を要することなく、鋼管の回転力を掘削部材に伝達することができる。また、掘削部材から進出した着脱部材の先端部が、鋼管に形成された突出部に当接することによって、掘削部材に対して、鋼管の回転方向に鋼管の回転力が伝達される。したがって、摩擦抵抗を用いた場合のようなすべりが生じないので、鋼管の回転力を掘削部材に確実に伝達することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施形態に係るバケット式削孔装置の全体側面図、図２はバケット式削孔装置の要部側断面図、図３は図２のIII−III線断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るバケット式削孔装置１は、ケーシングとなる鋼管２を備えている。削孔される孔は、この鋼管２とほぼ同等の径の孔である。鋼管２の下端部にはカッタ３が設けられており、鋼管２が回転しながら圧入されることにより、カッタ３が地盤を掘削して削孔を進行する。地表面Ｇにおける削孔が行われる位置には、回転圧入装置、たとえば全周回転掘削機Ｍが設けられており、鋼管２を回転させながら地盤に圧入していく。
【００３２】
鋼管２の内側には、吊持手段となるクレーンＣに対してワイヤＷを介して吊持されたバケット４が昇降可能に配置されている。バケット４は、図２および図３に示すように、筒状のバケット本体１１を有しており、バケット本体１１の底部に開閉扉１２が設けられている。開閉扉１２は、常時は閉塞しており、鋼管２とともにバケット４が下降する際、削孔された孔部の底に溜まった掘削土によって開放させられる。開閉扉１２が開放することにより、掘削土がバケット本体１１に内部に導入される。鋼管２およびバケット４の下降が終了したら、開閉扉１２は自重によって自動的に閉塞する。また、バケット本体１１には、扉開放機構が設けられており、操作ハンドル１３を回転させることにより、開閉扉１２が開放するようになっている。開閉扉１２の下面には、カッタ１４が設けられており、バケット４の回転に伴い、カッタ１４によって孔の底部を掘削する。また、バケット４は、天板１５を備えており、天板１５は、ロッド１６を介してバケット本体１１の上部に取り付けられている。
【００３３】
また、鋼管２およびバケット４には、鋼管２の回転力をバケット４に伝達する回転力伝達機構５が設けられている。回転力伝達機構５は、鋼管２の内側面に設けられた本発明の長尺突出部となる突条２１を備えている。この突条２１は、平面視して１２０°の間隔をおいて３本等間隔に配置され、それぞれ鋼管２の内側面に溶接固定されている。３本の突条の上端部は同じ高さに調整されており、これら突条２１の上端部における鋼管２の内側面には、本発明の規制部材となる規制リング２２が鋼管２の全周に渡って配設されている。
【００３４】
一方、バケット４には、本発明のレール部材となるシリンダ２３が固定されており、各シリンダ２３の内部には、本発明の着脱部材となるピストン２４がシリンダ２３に対して摺動可能となるように配置されている。シリンダ２３は、鋼管２の半径方向に沿って配設されており、ピストン２４は、シリンダ２３に沿って鋼管２の半径方向に沿って進退可能とされている。また、ピストン２４は、リンク機構２５を介してバケット４の天板上に取り付けられている。リンク機構２５は、第一リンク３１、第二リンク３２、第三リンク３３、および第四リンク３４を備えている。第一リンク３１は、その一端がバケット４の天板に設けられたリンク用ブラケット３５を介してバケット４にピン接合されている。また、第二リンク３２は、その一端がピストン２４の後端部に設けられたリンク用ブラケット３６を介してピストン２４にピン接合されており、他端が第一リンク３１の他端とピン接合されている。さらに、第三リンク３３の一端は、第一リンク３１および第二リンク３２がピン接合されている位置にあわせてピン接合されている。
【００３５】
これらのシリンダ２３および２４は、それぞれ３個づつ設けられており、図３に示すように、平面視した状態で鋼管２の周方向に１２０°の間隔で離間して等間隔で配置されている。
【００３６】
また、バケット４の天板の中央部には、円柱状の案内部材２６が設けられており、案内部材２６には、スライドレール２７が挿入されている。案内部材２６は、上下方向に沿って配置されており、スライドレール２７は、この案内部材２６に沿って上下方向に移動可能とされている。スライドレール２７の側面には、スライドレール２７を覆うようにして、本発明のスライダ部材となるスライダ２８が配置されている。スライダ２８は、スライドレール２７に沿って、スライドレール２７に対して相対的に移動可能に配置されている。スライドレール２７の上端部には、上フランジ２７Ａが形成され、下端部には下フランジ２７Ｂが形成されている。これらの上下フランジ２７Ａ，２７Ｂによって、スライダ２８のスライドレール２７に対する相対的な移動が抑制されている。さらに、スライダ２８には、ある程度の自重を有する重量物が用いられており、スライダ２８の自重により、バケット４を地盤に載置した際に、ピストン２４がシリンダ２３から進出するようになっている。
【００３７】
また、スライダ２８には、リンク機構２５における第四リンク３４が固定されている。第四リンク３４は、水平方向に沿って延在しており、その他端部に第三リンク３３の他端部がピン接合されている。さらに、バケット４の天板に設けられた案内部材２６の内部には、スプリング用ブラケット２６Ａが配設され、スライドレール２７の上部には、スプリング用ブラケット２７Ｃが配設されており、これらの両スプリング用ブラケット２６Ａ，２７Ｃの間に、本発明の付勢部材であるスプリング２９が掛け渡されている。このスプリング２９は、スプリング用ブラケット２６Ａ，２７Ｃを引っ張る方向に付勢している。
【００３８】
さらに、スライドレール２７の上部には、鋼管２の半径方向に延在するスタビライザー３０が設けられている。スタビライザー３０は、バケット４の回転を鋼管２の回転とほぼ同軸となるように規制するものである。スタビライザー３０よりも上方におけるスライドレール２７の上端部には、吊持用ブラケット２７Ｄが設けられている。この吊持用ブラケット２７Ｄにたとえば図１に示すクレーンＣに吊持されたワイヤＷの下端に取り付けられた図示しないフックが引っ掛けられ、クレーンＣによってバケット４が吊持される。
【００３９】
以上の構成を有する本実施形態に係るバケット式削孔装置１の動作、作用について説明する。本実施形態に係るバケット式削孔装置１では、地盤に孔が形成されていない状態のときには、全周回転掘削機Ｍによって鋼管２を回転させながら地盤に圧入する。鋼管２の下端部には、カッタ３が設けられているので、鋼管２を回転、圧入することによって、地盤が掘削される。また、鋼管２を回転させるのと同時に、鋼管２の内側に設けられたバケット４も回転させる。バケット４を回転させる際には、回転力伝達機構５を介して鋼管２の回転量をバケット４に伝達する。
【００４０】
ここで、回転力伝達機構５は、鋼管２に設けられた突条２１およびリンク機構２５に取り付けられたピストン２４を備えている。鋼管２を回転させるにあたり、バケット４は地盤に接地された状態にあり、この状態では、スライダ２８の自重およびスプリング２９の付勢力により、ピストン２４は進出した状態とされている。また、突条２１およびピストン２４はそれぞれ３個づつあり、それぞれ平面視して鋼管２の周方向に１２０°離間して等間隔に配置されている。このため、鋼管２が回転すると、各突条２１にそれぞれピストン２４の先端部が当接し、鋼管２に回転力をバケット４に伝達する。このとき、突条２１からはピストン２４の先端部に対してその回転方向に向けて力が伝達されるので、鋼管２の回転力を確実にバケット４に伝達することができる。こうしてバケット４を回転させることにより、バケット４に孔の中央部に集まった掘削土が収容される。また、削孔が進行して鋼管２が下降すると、鋼管２に対してバケット４が相対的に上昇しようとする。このとき、鋼管２における突条２１の上端部には、規制リング２２が設けられているので、鋼管２に対するバケット４の相対的な上昇が抑制され、その結果、鋼管２とともにバケット４を確実に下降させることができる。
【００４１】
バケット４に掘削土が収容されたバケット４が一杯になったときには、クレーンＣによってバケット４を引き上げる。バケット４を引き上げる際には、バケット４の上部に設けられたスライドレール２７に形成された吊持用ブラケット２７Ｄが引き上げられる。吊持用ブラケット２７Ｄを引き上げると、スライドレール２７がバケット４に対して相対的に上昇し、スライドレール２７の下端部に形成された下フランジ２７Ｂにスライダ２８が当接する。下フランジ２７Ｂにスライダ２８が当接すると、スライドレール２７とともにスライダ２８が引き上げられ、スライダ２８とともに、リンク機構２５における第四リンク３４および第三リンク３３が引き上げられる。第三リンク３３が引き上げられると、第三リンク３３の一端でピン接合される第一リンク３１および第二リンク３２がそれぞれそのピン接合部分で引き上げられる。その結果、図４に示すように、第一リンク３１にピン接合されたピストン２４が鋼管２の周方向に沿って後退し、第二リンク３２にピン接合されたバケット４が引き上げられる。第一リンク３１によってピストン２４が後退させられることにより、鋼管２に設けられた突条２１とピストン２４との当接状態が解除されて、ピストン２４が規制リング２２に引っかかることなく、バケット４を引き上げることができる。
【００４２】
さらに、地上においては、バケット４に設けられた操作ハンドル１３を操作して開閉扉１２を開放させて、バケット本体１１から掘削土を排出し、操作ハンドル１３を操作して再び開閉扉１２を閉塞する。開閉扉１２を閉塞した後、クレーンＣでバケット４を吊持して、鋼管２内にバケット４を挿入し、下降させる。このとき、バケット４はクレーンＣに吊持されていることから、引き上げるときと同様にしてピストン２４は後退した状態にある。したがって、規制リング２２に引っかかることなく、バケット４を孔の接地位置まで下降させることができる。バケット４を接地させた後は、再び鋼管２の突条２１にピストン２４の先端部を当接させる必要があるが、突条２１が高さ方向に長い形状を有していることから、バケット４の高さ位置を厳密に調整することなく、ピストン２４の先端部を突条２１に当接させる高さ位置にバケット４を配置することができる。
【００４３】
バケット４を孔の底部に接地したら、クレーンＣに吊るされたワイヤＷが緩み、スライドレール２７が自重によって下降する。スライドレール２７が下降すると、リンク機構２５を介して、ピストン２４が鋼管２の半径方向外側に進出し、鋼管２が回転した際に、ピストン２４の先端部と突条２１とが当接するようになる。この状態で、全周回転掘削機Ｍによって鋼管２を回転することにより、地盤の削孔を再開することができる。
【００４４】
このように、本実施形態に係るバケット式削孔装置１では、リンク機構２５によってピストン２４を進退させている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を用いることなく、鋼管２の回転力をバケット４に伝達することができる。また、鋼管２に設けられた突条２１からバケット４に設けられたピストン２４の先端部に、鋼管２の回転方向に回転力を伝達しているので、鋼管２の回転力を確実にバケット４に伝達することができる。また、本実施形態に係るバケット式削孔装置１では、バケット４を昇降させることによって、ピストン２４を進退させることができる。したがって、ピストン２４を進退させるための制御を必要としないので、その分簡素な装置構成とすることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るバケット式削孔装置は、上記第１の実施形態と比較して、鋼管２に形成された長尺突出部の態様が主に異なる。
【００４６】
図５は、本実施形態に係るバケット式削孔装置の側断面図、図６は、図５のVI−VI線断面図である。図５および図６に示すように、本実施形態に係るバケット式削孔装置４０は、鋼管４１を備えている。鋼管４１には、鋼管４１の長手方向に沿って切り欠くことによって溝４２が形成されており、鋼管４１は、この溝４２によって相対的に突出して形成されたリブ４３を備えている。リブ４３は、図５に示すように、鋼管４１の長手方向、すなわち上下方向に延在しており、平面視して３本のリブ４２が形成されている。これらのリブ４３は、鋼管４１の周方向に等間隔で１２０°の角度をあけて形成されている。また、鋼管４１におけるリブ４３の上端部の間には、溝４２を形成することによって、溝４２から相対的に突出する上端片４４が形成されている。その他の点については、上記第１の実施形態と同様の構成を有している。
【００４７】
以上の構成を有する本実施形態に係るバケット式削孔装置４０においては、上記第１の実施形態と同様の方法によって鋼管４１の回転力をバケット４に対して伝達することができる。したがって、大掛かりな装置を要することなく、かつ鋼管４１の回転力をバケット４に確実に伝達することができる。
【００４８】
また、鋼管４１に溝４２を形成し、溝４２に対して相対的に突出するリブ４３にピストン２４を当接させて、鋼管４１の回転力をバケット４に伝達する。このため、上記第１の実施形態のような突条を設ける必要がないので、鋼管４１の管径とほぼ同一の外径を有するバケット４を用いることができる。したがって、バケット４を１回昇降させるたびに回収する掘削土の量を、その分多くすることができる。さらに、上端片４４が上記第１の実施形態における規制リング２２と同等の機能を果たすことから、別途規制部材を設ける必要がないので、その分部材を少なくすることができる。
【００４９】
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係るバケット式削孔装置の要部側断面図である。図７に示すように、本実施形態に係るバケット式削孔装置５０は、上記第１の実施形態と同様の鋼管２およびバケット４を備えており、鋼管２の下端にはカッタ３が設けられている。また、鋼管２およびバケット４には、回転力伝達機構５が設けられている。鋼管２の外側には、拡幅翼５１が固定されており、拡幅翼５１の下部には、カッタ５２，５２が設けられている。そして、鋼管２が回転することにより、拡幅翼５１が回転する。また、拡幅翼５１の下面には、中央が低くなるテーパが付されており、拡幅翼５１は、略逆三角錐形状をなしている。
【００５０】
以上の構成を有する本実施形態に係るバケット式削孔装置５０は、全周回転掘削機Ｍで鋼管２を回転させることにより、鋼管２に固定された拡幅翼５１が回転する。拡幅翼５１の回転により、拡幅翼５１の下端部に設けられたカッタ５２により、鋼管２より大径の孔を削孔することができる。拡幅翼５１の下面には、中央が低くなるテーパが付されているので、拡幅翼５１に設けられたカッタ５２によって削孔されて生じた掘削土は、中央のバケット４の近傍に集められる。バケット４では、自らの掘削によって生じた掘削土のほか、拡幅翼５１で掘削されて集められた掘削土を収容して排出する。
【００５１】
また、本実施形態に係るバケット式削孔装置５０においても、上記第１の実施形態と同様に、鋼管２に突条２１が形成され、突条２１にピストン２４を当接させて、鋼管２の回転力をバケット４に伝達する。このため、大掛かりな装置を要することなく、かつ鋼管２の回転力をバケット４に確実に伝達することができる。なお、本実施形態において、鋼管に形成した突条に代えて、第２の実施形態のような溝およびこの溝に対して相対的に突出するリブを形成する態様とすることもできる。
【００５２】
続いて、本発明の第４の実施形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に係る鋼管杭形成装置の要部側断面図である。図８に示すように、本実施形態に係る鋼管杭形成装置６０は、上記第１の実施形態と同様の鋼管２を備えており、鋼管２の内側には、本発明の掘削部材である掘削翼６１が設けられている。掘削翼６１は、たとえば鋼管２の中央位置に設けられた中央掘削部６２と、中央掘削部６２から放射状に延びる複数の翼部６３を備えており、中央掘削部６２および各翼部６３の下端部にカッタ６４が設けられている。中央掘削部６２には、揚泥水管７０の吸引口７１が配設されており、中央掘削部６２は吸引口７１の開口位置から突出して設けられている。また、鋼管２内には、別途設けられた図示しない配管から注水された水で満たされており、揚泥水管７０によって掘削土が吸引される。
【００５３】
また、鋼管２および掘削翼６１には、上記第１の実施形態と同様の回転力伝達機構５が設けられており、図示しない全周回転掘削機によって鋼管２を回転させることにより、回転力伝達機構５を介して鋼管２の回転力が掘削翼６１に伝達される。
【００５４】
以上の構成を有する本実施形態に係る鋼管杭形成装置６０においては、全周回転掘削機によって鋼管２を回転させると、回転力伝達機構５を介して掘削翼６１に鋼管２の回転力が伝達される。回転力伝達機構５は、上記第１の実施形態と同様にリンク機構２５によってピストン２４を進退させている。このため、油圧機構などの大掛かりな装置を用いることなく、鋼管２の回転力を掘削翼６１に伝達することができる。また、鋼管２に設けられた突条２１から掘削翼６１に設けられたピストン２４の先端部に、鋼管２の回転方向に回転力を伝達しているので、鋼管２の回転力を確実に掘削翼６１に伝達することができる。なお、本実施形態において、鋼管に形成した突条に代えて、第２の実施形態のような溝およびこの溝に対して相対的に突出するリブを形成する態様とすることもできる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態ではスライダ２８として重量物を用いているが、たとえばスプリング２９のみによって、バケット４が接地したときにピストン２４が進出するのであれば、軽量のスライダを用いることができる。逆に、スライダ２８の自重等によってバケット４が接地したときにピストン２４が進出するのであれば、スプリング２９を設けない態様とすることもできる。また、上記実施形態では、３組のピストン、シリンダ、リンク機構等を設ける態様としているが、これらを２組、あるいは４組以上設ける態様とすることもできる。さらに、上記第１の実施形態において、規制部材として規制リングを用いているが、リング状のものではなく、たとえば突条の上端部に、側方に伸びるフランジを設けて、このフランジを規制部材として利用することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、大掛かりな装置を要することなく、かつケーシングの回転力をバケットに確実に伝達することができるバケット式削孔装置および鋼管杭形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るバケット式削孔装置の全体側面図である。
【図２】第１の実施形態に係るバケット式削孔装置の要部側断面図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】ピストンが後退した状態のバケット式削孔装置の要部側断面図である
【図５】第２の実施形態に係るバケット式削孔装置の要部側断面図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】第３の実施形態に係るバケット式削孔装置の要部側断面図である。
【図８】第４の実施形態に係る鋼管杭形成装置の要部側断面図である。
【符号の説明】
１，４０，５０…バケット式削孔装置
２，４１…鋼管
３…カッタ
４…バケット
５…回転力伝達機構
２１…突条
２２…規制リング
２３…シリンダ
２４…ピストン
２５…リンク機構
２６…案内部材
２６Ａ…スプリング用ブラケット
２７…スライドレール
２７Ａ…上フランジ
２７Ｂ…下フランジ
２７Ｃ…スプリング用ブラケット
２７Ｄ…吊持用ブラケット
２８…スライダ
２９…スプリング
３１…第一リンク
３２…第二リンク
３３…第三リンク
３４…第四リンク
３５，３６…リンク用ブラケット
４２…溝
４３…リブ
５１…拡幅翼
５２…カッタ
６０…鋼管杭形成装置
６１…掘削翼
６２…中央掘削部
６３…翼部
６４…カッタ

Claims

下端部にカッタが設けられた鋼管と、前記鋼管の内側で昇降するバケットとを有し、前記鋼管の回転力を、回転力伝達機構を介して前記バケットに伝達するバケット式削孔装置において、
前記回転力伝達機構は、前記鋼管の内側面に形成された突出部と、前記鋼管の半径方向に沿って進退可能となるように前記バケットに設けられた着脱部材と、を備え、
前記着脱部材は、前記バケットが昇降する際に後退し、地盤に接地した際に進出するリンク機構を介して前記バケットに取り付けられており、
前記リンク機構は、
前記バケットに一端がピン接合された第一リンクと、
前記着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、
前記第一リンクの他端および前記第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、
前記着脱部材を前記鋼管の半径方向に案内するレール部材と、
前記第三リンクを前記バケットに対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、
を備えることを特徴とするバケット式削孔装置。
前記スライダ部材が、前記バケットを地盤に接地した際に、前記着脱部材を前記鋼管の半径方向外側に進出させる重量物である請求項１に記載のバケット式削孔装置。
前記突出部は、上下方向に延在する長尺突出部である請求項１または請求項２に記載のバケット式削孔装置。
前記長尺突出部が、前記鋼管の内側面に固定された上下方向に延在する突条である請求項３に記載のバケット式削孔装置。
前記突条の上端部に、前記着脱部材の前記鋼管に対する相対的な上方向への移動を規制する規制部材が設けられている請求項４に記載のバケット式削孔装置。
前記長尺突出部が、前記鋼管を上下方向に切り欠いて形成された溝により、相対的に突出して形成されたリブである請求項３に記載のバケット式削孔装置。
前記着脱部材を進出方向に付勢する付勢部材が設けられている請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項に記載のバケット式削孔装置。
前記鋼管の外側に拡幅翼が固定されており、
前記拡幅翼の下端部にカッタが設けられている請求項１〜請求項７のうちのいずれか１項に記載のバケット式削孔装置。
鋼管を地中に設置して杭体を形成する鋼管杭形成装置において、
鋼管の内側に掘削部材が配設され、前記鋼管の回転力を前記掘削部材に伝達する回転力伝達機構が設けられており、
前記回転力伝達機構は、前記鋼管の内側面に形成された突出部と、前記鋼管の半径方向に沿って進退可能となるように前記掘削部材に設けられた着脱部材と、を備え、
前記着脱部材は、前記掘削部材が昇降する際に後退し、地盤に接地した際に進出するリンク機構を介して前記掘削部材に取り付けられており、
前記リンク機構は、
前記バケットに一端がピン接合された第一リンクと、
前記着脱部材に一端がピン接合された第二リンクと、
前記第一リンクの他端および前記第二リンクの他端に一端がピン接合された第三リンクと、
前記着脱部材を前記鋼管の半径方向に案内するレール部材と、
前記第三リンクを前記バケットに対して相対的に上下方向に移動させるスライダ部材と、
を備えることを特徴とする鋼管杭形成装置。