JPH07217358A - バケット掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】取り込んだ粘性土の排出を容易にしたバケット
掘削装置を得る。 【構成】一端が開口された筒状のバケット本体３２の開
口を粘性土の地面に向け地面に押し込む掘削機構２８
と、バケット本体３２を引き上げてバケット本体３２内
を開口に向かって移動可能に配置された排土板３３を押
し出しバケット本体３２内の粘性土を排出する排出機構
４３とを備えた。排出機構４３は排土板３３にロッド側
が接続され排土板３３を開口に向かって移動させるシリ
ンダ３４を備え、シリンダ３４のロッド側作用室に蓄圧
器３８を接続すると共に、シリンダ３４の両作用室をヘ
ッド側作用室からロッド側作用室への流れを許容するチ
ェック弁４０を介して接続し、チェック弁４０を迂回す
る開閉弁４１を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バケットにより粘性土
の地面を掘削するバケット掘削装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、ケーシングチューブ
を回転させて押し込むオールケーシング工法が用いられ
ており、ケーシングチューブ内の土砂はハンマグラブバ
ケットを用いて掘削して、ハンマグラブバケットを地上
に引き上げて、バケット内の土砂を排出していた。ま
た、アースドリル工法では、アースオーガ用バケットを
回転させて、掘削すると共にアースオーガ用バケットを
地上に引き上げて、バケット内の土砂を排出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のハンマグラブバケットやアースオーガ用バケッ
トにより粘性土を掘削した場合には、バケットを開いて
土砂を排出しようとしても、バケット内に取り込んだ粘
性土が、バケットの内壁にへばり付き、排出が困難な場
合があった。

【０００４】そこで本発明は上記の課題を解決すること
を目的とし、取り込んだ粘性土の排出を容易にしたバケ
ット掘削装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明は課題を解決するための手段として次の構成
を取った。即ち、一端が開口された筒状のバケット本体
と、該バケット本体の開口を粘性土の地面に向け前記バ
ケット本体を前記地面に押し込む掘削機構と、前記バケ
ット本体を引き上げて前記バケット本体内を開口に向か
って移動可能に配置された排土板を押し出し前記バケッ
ト本体内の粘性土を排出する排出機構とを備えたことを
特徴とするバケット掘削装置の構成がそれである。

【０００６】また、前記排出機構が、前記排土板にロッ
ド側が接続され前記排土板を前記開口に向かって移動さ
せるシリンダを備え、該シリンダのロッド側作用室に蓄
圧器を接続すると共に、前記シリンダの両作用室をヘッ
ド側作用室からロッド側作用室への流れを許容するチェ
ック弁を介して接続し、かつ、該チェック弁を迂回する
開閉弁を備えた構成でもよい。

【０００７】更に、前記掘削機構が、ケーシングチュー
ブを回転させ地中に押し込む回転押込機構を備えると共
に、ワイヤロープにより前記ケーシングチューブ内に吊
下げられて前記ケーシングチューブ内周に係合されるグ
リップ機構を備え、該グリップ機構に前記バケット本体
を前記開口を前記ケーシングチューブの底の粘性土の地
面に向けて取り付けた構成でもよい。

【０００８】

【作用】前記構成を有するバケット掘削装置は、掘削機
構が、開口を粘性土の地面に向けバケット本体を地面に
押し込み、粘性土をバケット本体内に取り込む。そし
て、排出機構が、バケット本体を引き上げた後、排土板
を押し出してバケット本体内の粘性土を排出する。

【０００９】また、排出機構が、シリンダ、蓄圧器、チ
ェック弁を備えたものでは、バケット本体を地面に押し
込むとシリンダが縮小し、チェック弁を介してヘッド側
作用室からロッド側作用室に流体が流入すると共に、蓄
圧器に流体が蓄えられる。開閉弁が開かれると、開閉弁
を介して蓄圧器に蓄えられた流体がヘッド側作用室に流
入し、シリンダにより排土板を押し出して粘性土を排出
する。

【００１０】更に、掘削機構が、回転押込機構とグリッ
プ機構とを備えたものでは、回転押込機構がケーシング
チューブを回転させ地中に押し込み、グリップ機構がワ
イヤロープによりケーシングチューブ内に吊下られてケ
ーシングチューブ内周に係合する。回転押込機構がケー
シングチューブを押し込み、グリップ機構を介してバケ
ット本体を地面に押し込む。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１に示すように、１は回転押込機構で、水
平状態に保持されるベースフレーム２に、昇降フレーム
３を昇降する昇降シリンダ４を１組立設し、昇降フレー
ム３に軸受け５を介してリング状の回転部材６を回転可
能に支持している。回転部材６の外周にはギヤ７が形成
されており、昇降フレーム３に設けた油圧モータ８の回
転軸に固着した駆動ギヤ８ａとギヤ７とをアイドルギヤ
９を介して噛合させ、油圧モータ８の回転により回転部
材６を回転するように構成されている。

【００１２】回転部材６の内周には、ケーシングチュー
ブ１０を挿通可能な大きさのテーパ孔１１が形成されて
おり、テーパ孔１１は下方に向かって縮径するように形
成されている。回転部材６の上方には、昇降フレーム３
に配置されたチャックシリンダ１２により昇降されるブ
ラケット１３ａが設けられており、ブラケット１３ａと
回転部材６との間に、ベアリング１３ｂを介して回転フ
レーム１３ｃがブラケット１３ａと共に昇降するように
支持されて配設されている。回転フレーム１３ｃから吊
下られた楔状のチャック部材１４が、テーパ孔１１とケ
ーシングチューブ１０との間に挿入されている。

【００１３】ケーシングチューブ１０内には、グリップ
機構１５がクレーン１６により吊下られており、グリッ
プ機構１５は、スイベルジョイント１７を介してクレー
ン１６のワイヤロープ１８に吊下られたシャフト１９
と、シャフト１９に上下方向に摺動可能に装着された筒
部材２０と、ケーシングチューブ１０の内周に沿って配
置された複数のグリップ部材２２とを備えている。

【００１４】シャフト１９に固定された上部フランジ１
９ａ上にウエイト２３が搭載されており、シャフト１９
と筒部材２０との間にスプリング２４が圧縮されて介装
されている。上部フランジ１９ａとグリップ部材２２と
は、上部フランジ１９ａの下方への移動でグリップ部材
２２が拡開されるように、両端が揺動可能に支持された
リンク２５で連結されている。

【００１５】また、筒部材２０とグリップ部材２２との
間は、筒部材２０の上方への移動でグリップ部材２２が
拡開されるように、上下一組のリンク２６，２７で連結
されている。尚、本実施例では、回転押込機構１とグリ
ップ機構１５とにより掘削機構２８が構成されている。

【００１６】筒部材２０の下端フランジ２０ａには、ブ
ラケット３０が取り付けられており、ブラケット３０に
は、筒状のバケット本体３２が固定されている。バケッ
ト本体３２は、軸方向を地面に垂直にされ、地面側の一
端は筒状のままストレートに地面に向かって開口されて
いる。バケット本体３２は、本実施例では、円筒状であ
るが、これに限らず、四角筒状や六角筒状であってもよ
く、また、ストレートに限らず下向きに拡開したテーパ
状であってもよく、一端が開口された筒状であればよ
い。バケット本体３２の開口端３１の周囲には複数の爪
３２ａが設けられている。

【００１７】そして、バケット本体３２内には、バケッ
ト本体３２内周形状に応じた排土板３３がバケット本体
３２の軸方向と直交して設けられ、かつ、軸方向に移動
できるように配置されている。また、ブラケット３０に
は油圧シリンダ３４のヘッド側がピン３５ａにより揺動
可能に支持されており、油圧シリンダ３４のロッド３６
の先端が、ピン３５ｂにより排土板３３に連結されてい
る。油圧シリンダ３４のロッド３６が引っ込んだ状態で
は、排土板３３はバケット本体３２内に所定量引き込ま
れた状態となるように形成されている。

【００１８】また、バケット本体３２を粘性土の地面に
押し込んだ後、バケット本体３２を引き上げたときに、
バケット本体３２の内壁への粘性土の付着力により、バ
ケット本体３２内の粘性土が開口端３１近傍で破断され
るように、バケット本体３２の内径と開口端３１から排
土板３３までの距離とが選定される。排土板３３は、開
口端３１からそれ以上の距離引き込まれる構成であって
もよい。

【００１９】油圧シリンダ３４は、ロッド３６と一体の
ピストン３６ａによりロッド側作用室３７とヘッド側作
用室３９とに区画されており、ロッド側作用室３７に
は、蓄圧器３８が接続されている。蓄圧器３８は、封入
された気体やばね等により、作動油等の流体を加圧状態
で蓄えることができる周知のものである。流体は、作動
油でも空気であっても実施可能である。

【００２０】また、ヘッド側作用室３９とロッド側作用
室３７とがヘッド側作用室３９からロッド側作用室３７
への流体の流れを許容するチェック弁４０を介して接続
されている。更に、チェック弁４０と並列に開閉弁４１
が設けられており、本実施例では、開閉弁４１はハンド
ル４２を操作することにより開閉できる手動式のもので
あるが、電磁開閉弁であっても実施可能である。

【００２１】尚、本実施例では、排土板３３、油圧シリ
ンダ３４、蓄圧器３８、チェック弁４０、開閉弁４１に
より排出機構４３を構成し、ブラケット３０、バケット
本体３２によりバケット４４を構成している。次に、前
述した本実施例のバケット掘削装置の作動について説明
する。

【００２２】まず、ケーシングチューブ１０が挿入さ
れ、チャックシリンダ１２が駆動されてブラケット１３
ａを下降させる。これにより、ベアリング１３ｂ、回転
フレーム１３ｃを介してチャック部材１４がテーパ孔１
１とケーシングチューブ１０との間に挿入され、チャッ
ク部材１４により回転部材６とケーシングチューブ１０
とが締結される。

【００２３】次に、油圧モータ８が回転駆動されて、駆
動ギヤ８ａ、アイドルギヤ９を介して回転部材６が回転
され、回転部材６の回転と共にケーシングチューブ１０
が回転される。また、昇降シリンダ４を駆動して昇降フ
レーム３を下降させ、回転部材６、チャック部材１４等
を介してケーシングチューブ１０を地中に押し込む。ケ
ーシングチューブ１０を回転させ地中に押し込むと、内
側には土砂が残る。

【００２４】そして、グリップ機構１５がクレーン１６
のワイヤロープ１８に吊下られて、バケット４４がケー
シングチューブ１０内に挿入される。バケット本体３２
の先端が底に当たると、ウエイト２３の自重とスプリン
グ２４の付勢力によりシャフト１９が上部フランジ１９
ａと共に下降する。これにより、リンク２５を介してグ
リップ部材２２が拡開されて、グリップ部材２２がケー
シングチューブ１０の内周に押し付けられて、グリップ
機構１５とケーシングチューブ１０とが係合される。排
土板３３は、図３に二点鎖線で示すように、開口端３１
側に突き出された状態にされている。

【００２５】次に、昇降シリンダ４が駆動されて、ケー
シングチューブ１０に押込力が付与されると、グリップ
機構１５、ブラケット３０を介してバケット本体３２が
押される。これにより、バケット本体３２が、粘性土の
地面に押し込まれる。これにより、粘性土はバケット本
体３２の内壁に沿って柱状となって取り込まれる。バケ
ット本体３２は筒状であり、その内部に粘性土を取り込
むので、一度に取り込む粘性土の量が、お椀状のバケッ
トに比べて多い。

【００２６】このとき、排土板３３に粘性土が当たり、
バケット本体３２の押込に応じて油圧シリンダ３４のロ
ッド３６を引っ込める方向に作用力が働き、ヘッド側作
用室３９内の流体はチェック弁４０を介してロッド側作
用室３７に流入する。このときのロッド側作用室３７の
体積の増加はロッド３６の体積の分、ヘッド側作用室３
９の減少よりも小さいので、余分な流体は蓄圧器３８に
流入し、加圧状態で蓄えられる。そして、ロッド３６が
引っ込んでも、チェック弁４０がロッド側作用室３７か
らヘッド側作用室３９への流体の流れを規制して、ロッ
ド３６を突き出さないように保持する。

【００２７】尚、バケット本体３２を押し込むときに、
グリップ機構１５は大きな反力を受け、筒部材２０が押
し上げられる。これにより、リンク２６，２７を介して
グリップ部材２２が拡開されてケーシングチューブ１０
の内周により強く押し付けられ、より強固に係合され
る。

【００２８】そして、バケット本体３２を押し込んだ
後、ワイヤロープ１８を巻き上げて、グリップ機構１５
が引き上げられると、リンク２５を介してグリップ部材
２２がケーシングチューブ１０の内周から離間されて係
合が解除される。グリップ機構１５と共に、ブラケット
３０を介してバケット本体３２が引き上げられると、バ
ケット本体３２の内壁への粘性土の粘着により、バケッ
ト本体３４内に取り込まれている粘性土に、上方への作
用力が働く。これにより、粘性土は、バケット本体３２
の開口３１付近で破断されて、バケット本体３２と共に
ケーシングチューブ１０内から地上に引き出される。

【００２９】次に、ハンドル４２が操作されて開閉弁４
１が開かれると、ロッド側作用室３７とヘッド側作用室
３９とが連通され、蓄圧器３８に蓄圧された流体圧が、
ピストン３６ａの両側に作用する。図３に示すように、
ロッド側作用室３７に面したピストン３６ａの受圧面積
は、ヘッド側作用室３９に面したピストン３６ａの受圧
面積よりも、ロッド３６の断面積の分、小さい。従っ
て、ピストン３６ａの両側に同じ圧力が作用した場合に
は、ロッド３６を突き出す作用力の方が大きく、ロッド
３６が突き出されて、排土板３３が押し出され、バケッ
ト本体３２内の柱状の粘性土は、バケット本体３２の内
壁に沿って筒状のバケット本体３２内から排出される。

【００３０】次に、開閉弁４１を閉じると、チェック弁
４０により、ロッド側作用室３７からヘッド側作用室３
９には流体の流れが規制されるので、排土板３３は図３
に二点鎖線で示すように押し出された状態にされ、再び
バケット４４をケーシングチューブ１０内に挿入して、
前記の作業を繰り返して掘削する。

【００３１】尚、排出機構４３は、前述した油圧シリン
ダ３４、蓄圧器３８、チェック弁４０等を用いたものに
限らず、排土板３３を押し出すことができるもの、例え
ば、単に油圧シリンダに油圧ホースを介して作動油を供
給して排土板３３を押し出す構成のものでもよいが、前
述した構成とすることにより、油圧ホースを外部からケ
ーシングチューブ１０内の底にまで引き込むことなく、
粘性土を取り込むことができるので、油圧ホースが邪魔
になることがなく、掘削作業がし易い。

【００３２】また、グリップ機構１５によりケーシング
チューブ１０の押込力をバケット４４に伝達するので、
大きな押込力が得られ、また、深い孔であっても掘削す
ることができる。尚、掘削機構２８は、前述したケーシ
ングチューブ１０を回転させ地中に押し込む回転押込機
構１とグリップ機構１５とを用いたものに限らず、浅い
孔やビルの地下部分を掘削する場合のように広い面積を
掘る場合には、シリンダのロッドの先端に前記ブラケッ
ト３０を連結し、バケット本体３２を押し込む構成のも
のであっても実施可能である。

【００３３】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のバケット掘
削装置は、筒状のバケット本体を粘性土の地面に押し込
んで掘削し、排土板を押し出して粘性土を排出するの
で、粘性土であっても排出を容易に行うことができると
いう効果を奏する。また、排出機構が、シリンダ、蓄圧
器、チェック弁を備えた構成とすることにより、油圧ホ
ース等を外部から引き込まなくても、排出することがで
きる。更に、掘削機構が、回転押込機構とグリップ機構
とを備えることにより、ケーシングチューブ内の土砂を
効率よく掘削でき、しかも、回転押込機構をケーシング
チューブの回転・押込と兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのバケット掘削装置の
断面図である。

【図２】本実施例のバケット掘削装置の概略全体図であ
る。

【図３】本実施例のバケットの拡大正面図である。

【符号の説明】

１…回転押込機構 ４…昇降シリンダ
６…回転部材 １０…ケーシングチューブ １５…グリップ機構
１６…クレーン １８…ワイヤロープ ２８…掘削機構
３０…ブラケット ３１…開口端 ３２…バケット本体
３３…排土板 ３４…油圧シリンダ ３８…蓄圧器
４０…チェック弁 ４１…開閉弁 ４３…排出機構
４４…バケット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が開口された筒状のバケット本体
   と、 該バケット本体の開口を粘性土の地面に向け前記バケッ
   ト本体を前記地面に押し込む掘削機構と、 前記バケット本体を引き上げて前記バケット本体内を開
   口に向かって移動可能に配置された排土板を押し出し前
   記バケット本体内の粘性土を排出する排出機構とを備え
   たことを特徴とするバケット掘削装置。
2. 【請求項２】 前記排出機構が、前記排土板にロッド側
   が接続され前記排土板を前記開口に向かって移動させる
   シリンダを備え、該シリンダのロッド側作用室に蓄圧器
   を接続すると共に、前記シリンダの両作用室をヘッド側
   作用室からロッド側作用室への流れを許容するチェック
   弁を介して接続し、かつ、該チェック弁を迂回する開閉
   弁を備えたことを特徴とする請求項１記載のバケット掘
   削装置。
3. 【請求項３】 前記掘削機構が、ケーシングチューブを
   回転させ地中に押し込む回転押込機構を備えると共に、
   ワイヤロープにより前記ケーシングチューブ内に吊下げ
   られて前記ケーシングチューブ内周に係合されるグリッ
   プ機構を備え、該グリップ機構に前記バケット本体を前
   記開口を前記ケーシングチューブの底の粘性土の地面に
   向けて取り付けたことを特徴とする請求項１及び請求項
   ２記載のバケット掘削装置。