JPH0157229B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土木、建築工事において、基礎（場所
打ち抗）工事を施工する場合等に使用するバケツ
ト型回転掘削装置に関するものである。

（従来の技術） 本出願人は先に、有底円筒形状のバケツトを複
数個に分割した形状のカツターユニツトを、回転
軸の回りに複数個配置し、これら各カツターユニ
ツトを回転軸の放射方向に移動自在に構成したこ
とを特徴とする分割バケツト型回転掘削装置（特
公昭58−21079号、特許第1190290号）を提案した
が、本発明はこの装置をさらに改良したものであ
る。

第９図に示すように、地盤ａ内に場所打ち杭を
施工する場合、その杭の柱部ｂの下端部ｃを拡大
すると杭の支持力が増大するため有利である。

現在この種の拡底杭の施工を可能とする機械掘
削工法としては、リバースサーキユレーシヨン工
法があるが、この工法は第１０図に示すように、
地盤ａを回転ビツト（図示せず）等により掘孔す
るのであるが、この場合地表付近にはスタンドパ
イプｄを打設し、孔内にはベントナイトまたは泥
水ｅを満して掘削孔内壁ｆの崩壊を防ぎ、回転ビ
ツトを回転させながら押し下げて、掘削した土砂
は循環水の逆還流によつて外部に排出している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのリバース工法によつて底部ｇ
を拡張すると、その掘削機械の性質上、底面ｈが
第９図および第１０図に示すようにどうしても逆
円錐状になり、しかもその底部には第１０図に示
すようにスライムｉが沈澱して残留するので、コ
ンクリートを打設して基礎杭とした後も、この底
部の支持力が信頼性に欠けるという欠点があつ
た。

本発明はこのような問題点を解決するためなさ
れたもので、アースドリル等によつて掘削した杭
孔の拡底作業が容易で、底面が水平であり、かつ
スライムの残溜がなく、空掘りも可能な分割バケ
ツト型回転掘削装置を提供することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明において
は、中空円筒形状のバケツトの周壁部と底板部と
を部分的に切欠し、この切欠部に相等する周壁部
と底板部との結合体を可動カツターユニツトと
し、この可動カツターユニツトの周壁部の一側縁
と前記バケツトの残部で形成したバケツト本体の
周壁部との間に設けたヒンジを介して可動カツタ
ーユニツトをバケツト本体に対して可動自在にす
ると共に、バケツト内に設けた油圧シリンダによ
り前記可動カツターユニツトを駆動できるように
し、前記バケツト本体の底板部の一部を分析して
底蓋にすると共に、この分断部に設けたヒンジを
介して底蓋を開閉自在にし、バケツト本体の上部
にケリーバーとの連結部を設けて分割バケツト型
回転掘削装置を構成する。

（作用） 本発明装置は上述のように、中空円筒形状のバ
ケツトの周壁部の一部と底板部の一部とよりなる
可動カツターユニツトの一側縁をヒンジによりバ
ケツト本体に対して回動自在に取り付け、これを
油圧シリンダにより開閉駆動できるようにしたか
ら、このバケツトをアースドリル等によつて掘削
した杭孔内に底部まで挿入して、ケリーバーを介
して回転しながら下降させると共に、前記可動カ
ツターユニツトを油圧シリンダにより押し出せ
ば、杭孔の底部に逆円錐形状の拡底部が形成でき
る。しかもその底部は水平で、スライムの残溜も
なくなる。そしてこの拡底作業は空掘りも可能で
あるから、排土の処理も容易になる。

（実施例） 以下、第１図〜第８図について本発明の一実施
例を説明する。図中１は地盤、２はクローラクレ
ーン、３はそのクローラ、４はクローラ３上に旋
回自在に設けた旋回台、５は旋回台４に起伏自在
に取り付けたクレーンブーム、６はクレーンブー
ム５の先端より昇降自在に吊り下げたケリーバ
ー、７はケリーバー６の回転駆動装置（油圧式）、
８はこの回転駆動装置７と旋回台４とを連結する
連結アーム、９はケリーバー６と平行にクレーン
ブーム５の上部と回動駆動装置７との間に設けた
スイベル用ガイドロツド、１０はケリーバー６の
上方においてケリーバー６に対して回転自在に設
けた油圧スイベルジヨイントで、このジヨイント
１０はその案内部材１０ａを介してスイベル用ガ
イドロツド９に対して摺動自在になつている。１
１は油圧ホースリールで、このリール１１に巻か
れた油圧ホース（図示せず）は、旋回台４に設け
た油圧供給源（図示せず）と接続すると共に、ス
イベルジヨイント１０を介してケリーバー６の下
端に連結する本発明の分割バケツト型回転掘削装
置Ａ内の後述する油圧シリンダと接続するように
なつている。

なお第１図に示すケリーバー６の下端には、ア
ースドリル用のドリリングバケツト（図示せず）
も装着できるようになつている。１２はそのアー
スドリルによつて地盤１を掘削してできた杭孔で
ある。

つぎに第２図〜第８図について本発明の分割バ
ケツト型回転掘削装置を説明する。

本実施例においては、天板部１３ａと、周壁部
１３ｂと、底板部１３ｃとにより中空円筒形状の
バケツト１３を形成し、このバケツト１３の周壁
部１３ｂと底板部１３ｃとを部分的に切欠し、こ
の切欠部１４に相等する周壁部１５ａと底板部１
５ｂとの結合体を可動カツターユニツト１５とし
て一体に形成し、この可動カツターユニツト１５
の周壁部１５ａの一側縁と、前記バケツト１３の
残部で形成したバケツト本体１３の周壁部１３ｂ
の対向側縁との間にヒンジ１６を設けて可動カツ
ターユニツト１５を回動自在に構成する。

前記切欠部１４および切欠部１４に相等する可
動カツターユニツト１５の設定位置、個数ならび
にその形状は限定しないが、本実施例で示すよう
に、設定個数は２個で、その設定位置は180度位
相に対称的に設けるのが好ましい。またその形状
としては、周壁部１５ａの立面形状が方形で、底
板部１５ｂの平面形状が略交角90度の扇形が好ま
しい。

そして各可動カツターユニツト１５の周壁部１
５ａの他側縁と、それに隣接する底板部１５ｂの
縁部にそれぞれビツト１７を配設すると共に、、
バケツト本体１３の底板部１３ｃの回転方向側の
切欠縁部にもビツト１７を配置する。

またバケツト本体１３の底板部１３ｃの一部を
交角約60度の扇形に分断し、この分断部分を開閉
自在な底蓋１８としてヒンジ１９により残された
底板部１３ｃと連結する。この底蓋１８の開閉機
構は後述する。なお２０はバケツト本体１３内の
中心部において、底板部１３ｃと天板部１３ａ間
を連結するように設けた補強用の支柱である。

また第７図に示すように、バケツト本体１３の
天板部１３ａにより軸筒２１を下向きに突設し、
この軸筒２１の下端部にレバー枢支軸２２を設
け、この枢支軸２２にスイングレバー２３の中間
部を嵌合する。２４は軸筒２１と支柱２０との間
を連結するように設けた補強部材である。

また各可動カツターユニツト１５の周壁部１５
ａの内面にブラケツト２５を突設し、一方のカツ
ターユニツト１５のブラケツト２５と、前記スイ
ングレバー２３の一端部を長いリンク２６により
連結すると共に、他方のカツターユニツト１５の
ブラケツト２５と、スイングレバー２３の他端部
を短いリンク２７により連結する。

また長いリンク１６と連結したカツターユニツ
ト１５のヒンジ１６に隣接するバケツト本体１３
の周壁部１３ｂの内面にブラケツト２８を突設
し、、油圧シリンダ２９の基部をブラケツト２８
にピン３０により枢支すると共に、油圧シリンダ
２９のピストンロツド２９ａの先端部をピン３１
を介して前記スイングレバー２３の他端部に連結
する。３２はピストンロツド２９ａに嵌装した戻
しばねである。なお３３はリンク２６，２７の両
端部の連結ピンである。

また３４はバケツト本体１３の天板部１３ａの
上面の中心部に設けた座板で、３５はこの座板３
４にボルト３６（第３図参照）を介して固定した
角筒状の連結部材で、この角穴内に前記ケリーバ
ー６の下端部を挿入し、ピン孔３５ａに挿入する
連結ピン（図示せず）により、ケリーバー６と本
発明の分割バケツト型回転掘削装置Ａとを連結す
るものである。なお３５ｂは連結部材３５の座板
部であり、３７（第４，７図参照）はバケツト本
体１３の底面の中心部に突設したビツト兼用のリ
ブである。

また第８図は前記バケツト本体１３の底蓋１８
を開閉するための機構の一例を示すもので、これ
は側壁部１３ｂの内側に上部サポート３９を突設
すると共に、その下方に中間ポート４０を突設
し、これらサポート３９，４０を貫通する開閉ロ
ツド４１を設け、このロツド４１の下端に、平面
形状が長方形で、下面に、その長手方向線に対し
て30度斜交する稜線４２ａの両側を斜上方にそれ
ぞれ切欠して斜面４２ｂ，４２ｃを形成した掛止
部材４２を固着し、ロツド４１の上端部はクラン
ク状に屈曲してハンドル４３を形成し、このハン
ドル４３にスプリング４４を取り付けて掛止部材
４２が底板２３を掛止する位置になるように付勢
しておく。

また底蓋１８上に穴１８ａをあけると共に、こ
の穴１８ａを外包する中空円筒４５を底蓋１８上
に固着して設け、この円筒４５の上端に蓋板４６
を固着し、この蓋板４６に前記掛止部材４２を上
下に通過させることができる長方形状の角穴４７
を、前記30度の斜交線Ｌを長手方向の中心線とし
て設ける。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用
を説明する。

第１図に示すようにアースドリル等により、地
盤１中に所望の深さの杭穴１２を掘削したなら
ば、その孔底を拡張するために、本発明の分割バ
ケツト型回転掘削装置Ａをケリーバー６の下端に
接続して吊り下げると共に、油圧シリンダ２９を
第５図に示すように縮める。油圧シリンダ２９が
最短状態になると、各可動カツターユニツト１５
は、スイングレバー２３とリンク２６，２７の作
用によつて、第５図に示すようにヒンジ１６を支
点としてそれぞれ内側へ回動する結果、バケツト
本体１３と各可動カツターユニツト１５が形成す
るバケツトの径は最小となる。

第１図のＡはその状態を示すもので、この場合
底蓋１８は閉じたままでよい。

しかしてこのバケツトの全閉状態の径を、すで
に掘削した杭孔１２の径よりやや小さくしておけ
ば、クレーンを操作することによつてケリーバー
６と共に、この回転掘削装置Ａを杭孔１２内に沈
下させることができる。

したがつて拡底を行おうとする第１図のA′位
置に一旦バケツトを停止させて、この位置より、
回転駆動装置７によりケリーバー６を介して本発
明の回転掘削装置を回転させると共に、油圧シリ
ンダ２９を伸ばしながら、クレーンの操作によつ
てこの回転掘削装置を沈下させれば、各可動カツ
ターユニツト１５のビツト１７の装着側が第６図
に示すように次第に外方へ移動しながら沈下する
ため、杭孔１２は拡底され、ついに第１図の
A″で示すように、回転掘削装置が全開状態とな
る。

すなわち油圧シリンダ２９が第５図の縮小状態
から、第６図の伸張状態になると、スイングレバ
ー２３が図において反時計方向に回動するから、
リンク２６，２７を介して各可動カツターユニツ
ト１５がヒンジ１６を支点として第６図の矢印Ｂ
のように回動して、終局的に第６図に示す全開状
態となる。

そしてその間本発明の回転掘削装置は第６図の
矢印Ｃで示す方向に回転しているため、各可動カ
ツターユニツト１５およびバケツト本体１３の底
板部１３ｃの各回転方向前縁に配設した各ビツト
１７が、拡底に必要な土砂を掘削する。このため
第１図に示すように、杭孔１２の孔底部には、円
錐形状のきれいな拡底孔４８が形成される。

拡底掘削が終了すれば、油圧シリンダ２９を縮
小させる。油圧シリンダ２９が第６図の状態か
ら、第５図のように縮めば、前述したように、各
可動カツターユニツト１５がそれぞれ内側へ回動
して、ついには第５図に示すように、全閉状態と
なるため、掘削した土砂はこの全閉状態のバケツ
ト内に収容される。したがつてこの状態でクレー
ンの操作により回転掘削装置Ａを杭孔１２を介し
て地上まで吊り上げ、クレーンの旋回台４を旋回
させてダンプトラツク（図示せず）等の荷台上に
位置させた後、底蓋１８を開放すれば、バケツト
内の土砂は排出される。

底蓋１８を開くには、第８図に示すハンドル４
３をスプリング４４に杭して第８図ｂの矢印Ｄ方
向に回動させる。ハンドル４３が回動すると、ロ
ツド４１を介して掛止部材４２も矢印Ｄ方向に回
動するため、掛止部材４２が角穴４７と位相が合
致する結果、底蓋１８の掛止が解除されるから、
底蓋１８はその自重と土砂の重量によつてヒンジ
１９を中心に第８図ａの矢印Ｅの方向に回動して
開放する。

開放した底蓋１８を閉じるには、底蓋１８を外
力によつて押し上げるか、またはこのバケツトを
地上におろせば、装置の自重によつて底蓋１８が
閉じるようになる。すなわち底蓋１８が押し上げ
られると、その角穴４７が掛止部材４２の下面の
両斜面４２ｂ，４２ｃと接し、さらに底蓋１８が
強く押し上げられると斜面の作用によつて掛止部
材４２がスプリング４４に抗して回転し、ついに
掛止部材４２が角穴４７と同位相になつた時角穴
４７が掛止部材４２を通過して底蓋１８が完全に
閉じる。そして角穴４７を通過した掛止部材４２
はスプリング４４の作用により第８図ｂに示すよ
うに角穴４７と30度斜交するため、自動的にロツ
クされる。

上述の操作によつて本発明装置による拡底掘削
作業の一サークルが完了するが、実際上は上述の
操作を必要に応じて何回か繰り返し行えばよい。

（発明の効果） 本発明は上述の通りであるから本発明装置によ
れば、杭穴の拡底作業を無理なく容易に行える上
に、杭の支持力の信頼度が向上する。

また地盤中に水がある場合もない場合も施工が
可能である上に、従来のリバース工法のように特
にベントナイト等の循環液を必要としないため
に、これらの掘削排土による公害発生のおそれも
なくなる。したがつて公害防止のための経費が軽
減される上に、バケツト掘削であるため工期も短
縮できるから、本発明は経済的にも有利であると
いうすぐれた効果がある。

特に本発明装置は、各可動カツターユニツトを
バケツト本体に対してヒンジにより回動自在に取
り付け、油圧シリンダとスイングレバーおよびリ
ンクからなる簡単な駆動装置によつて可動カツタ
ーユニツトを開閉できるようにしたから、装置全
体の構成部品数が少くなつて構造が簡単になるか
ら、製造が容易で、価格も低くなる上に、強度も
大きくなるため、故障も少なくなるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を付したクローラクレーン
による作業状態を示す立面図、第２図は本発明装
置の最小径時の状態を示す立面図、第３図はその
平面図、第４図は第２図の底面図、第５図は本発
明装置の最小径時の状態を一部断面で示す平面
図、第６図は本発明装置の最大径時の状態を一部
断面で示す平面図、第７図は第６図の状態を一部
断面で示す立面図、第８図ａはカツターユニツト
の底板の開閉装置を示す部分立断面図、同図ｂは
その部分底面図、第９図は従来工法による拡底杭
の立断面図、第１０図は従来のリバース工法説明
用の立断面図である。 １……地盤、２……クローラクレーン、６……
ケリーバー、７……回転駆動装置、９……スイベ
ル用ガイドロツド、１０……油圧スイベルジヨイ
ント、１１……油圧ホースリール、Ａ……分割バ
ケツト型回転掘削装置、１２……杭孔、１３……
バケツト本体（バケツト）、１３ａ……天板部、
１３ｂ……周壁部、１３ｃ……底板部、１４……
切欠部、１５……可動カツターユニツト、１５ａ
……周壁部、１５ｂ……底板部、１６……ヒン
ジ、１７……ビツト、１８……底蓋、１９……ヒ
ンジ、２０……支柱、２１……軸筒、２２……枢
支軸、２３……スイングレバー、２５……ブラケ
ツト、２６……長いリンク、２７……短いリン
ク、２８……ブラケツト、２９……油圧シリン
ダ、３５……連結部材、３９……上部サポート、
４０……中間サポート、４１……開閉ロツド、４
２……掛止部材、４３……ハンドル、４４……ス
プリング、４７……角孔、４８……拡底孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中空円筒形状のバケツトの周壁部と底板部と
   を部分的に切欠し、この切欠部に相等する周壁部
   と底板部との結合体を可動カツターユニツトと
   し、この可動カツターユニツトの周壁部の一側縁
   と前記バケツトの残部で形成したバケツト本体の
   周壁部との間に設けたヒンジを介して可動カツタ
   ーユニツトをバケツト本体に対して可動自在にす
   ると共に、バケツト内に設けた油圧シリンダによ
   り前記可動カツターユニツトを駆動できるように
   し、前記バケツト本体の底板部の一部を分断して
   底蓋にすると共に、この分断部に設けたヒンジを
   介して底蓋を開閉自在にし、バケツト本体の上部
   にケリーバーとの連結部を設けたことを特徴とす
   る分割バケツト型回転掘削装置。