JP2004316291A - Bucket type drilling equipment and steel pipe pile formation device - Google Patents

Bucket type drilling equipment and steel pipe pile formation device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bucket type drilling device and a steel pipe pile formation device capable of securely transmitting the rotary force of the steel pipe to the bucket without requiring large scale equipment. <P>SOLUTION: The bucket type drilling device 1 is provided with a steel pipe 2 and a bucket 4. The turning force of the steel pipe 2 is transmitted to the bucket 4 through a torque transmission mechanism 5. The torque transmission mechanism 5 is provided with protrusions 21 formed in the steel pipe 2 and a piston 24 having the freedom of movement in the radial direction of the steel pipe 2 provided in the bucket 4. When the piston 24 advances, the front end of the piston 24 gets into contact with the protrusion 21 and a torque is transmitted to the turning direction from the protrusion 21 to the front end of the piston 24. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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いるものである。
【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。
【0012】
ここで、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、を備える態様とするのが好適である。
【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いるものである。
【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
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bucket type drilling device and a steel pipe pile forming device.
[0002]
[Prior art]
In a cast-in-place pile method such as an earth drill method, there is a case where a steel pipe is excavated while embedding a steel pipe in the ground by using an excavator, and as an excavator used for such excavation, Japanese Utility Model Publication No. 7-540 (Patent Document) There is a drilling device disclosed in 1). This excavator includes a casing (steel pipe) and a bucket that moves up and down inside the casing. A cutter is attached to the tip of the casing and the bottom plate of the bucket, and transmits the rotational force of the casing to the bucket via a gripper device. Then, by rotating the casing, the ground is excavated by the rotational force of the casing and the bucket. The gripper used here is provided with a hydraulic cylinder and a grip, and the bucket is fixed to and released from the casing by operating the hydraulic cylinder.
[0003]
Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 8-1470 (Patent Document 2) discloses a bucket that transmits the rotational force of a casing to a bucket through a movable arm with a non-slip process.
[0004]
On the other hand, there is a steel pipe pile forming device that attaches a drilling member to a lower end position inside a steel pipe, applies a rotational force to the steel pipe, rotates the drilling member together with the steel pipe, and drills the inside of the steel pipe with the drilling member.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 7-540
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 8-1470
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the excavator disclosed in Patent Document 1, a hydraulic mechanism such as a hydraulic cylinder is used to transmit the rotational force of a casing (steel pipe) to a bucket. Therefore, it takes time and effort to perform hydraulic control and the like, and the device becomes large-scale.
[0007]
In the bucket disclosed in Patent Document 2, a non-slip movable arm is used to transmit the torque of the casing to the bucket, and the torque is transmitted using frictional resistance. For this reason, idle rotation or the like occurs, and the rotational force cannot be transmitted reliably, and energy may be wasted.
[0008]
Further, in the above-described steel pipe pile forming apparatus, a method of transmitting the rotational force of the steel pipe to the excavated member is used. For this reason, the above-mentioned problem found in the bucket type drilling device also occurs in the steel pipe pile forming device.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a bucket-type drilling device and a steel-pipe pile forming device capable of reliably transmitting the rotational force of a steel pipe to a bucket without requiring a large-scale device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A bucket-type drilling device according to the present invention that has solved the above-described problem has a steel pipe provided with a cutter at a lower end, and a bucket that moves up and down inside the steel pipe, and controls the rotational force of the steel pipe that is rotated by a rotating device. In a bucket-type drilling device that transmits a torque to a bucket via a rotational force transmitting mechanism, the rotational force transmitting mechanism includes a protrusion formed on an inner surface of the steel pipe and a retractable section that can be advanced and retracted in a radial direction of the steel pipe. And a detachable member provided on the bucket, wherein the detachable member is attached to the bucket via a link mechanism that retreats when the bucket moves up and down and advances when the bucket touches the ground.
[0011]
In the bucket-type drilling device according to the present invention, a detachable member that is advanced and retracted by a link mechanism is used to transmit the rotational force of the steel pipe to the bucket. For this reason, the torque of the steel pipe can be transmitted to the bucket without requiring a large-scale device such as a hydraulic mechanism. In addition, since the rotational force of the steel pipe in which the detachable member that has advanced to the protrusion formed on the steel pipe is locked is transmitted to the bucket, slippage unlike the case of using frictional resistance does not occur. Therefore, the torque of the steel pipe can be reliably transmitted to the bucket.
[0012]
Here, the link mechanism includes a first link having one end pin-joined to the bucket, a second link having one end pin-joined to the detachable member, and one end connected to the other end of the first link and the other end of the second link. A third link joined by a pin, a rail member that guides the detachable member in the radial direction of the steel pipe, and a slider member that moves the third link in the vertical direction relative to the bucket may be provided. It is suitable.
[0013]
By using such a link mechanism, a detachable member that retreats when ascending and descending and advances when it touches the ground can be formed with a simple configuration.
[0014]
Further, it is preferable that the slider member is a heavy object that causes the detachable member to advance outward in the radial direction of the steel pipe when the bucket is in contact with the ground.
[0015]
As described above, by using a heavy object for the slider member, the slider member can be lowered by its own weight to advance the detachable member. Therefore, there is no need to separately provide a means for advancing the detachable member when the bucket comes into contact with the ground.
[0016]
Further, it is preferable that the protrusion is a long protrusion extending in the up-down direction.
[0017]
As described above, since the protruding portion is a long protruding portion extending in the up-down direction, when the bucket is lowered, the detachable member is advanced without strictly adjusting the position in the height direction with respect to the steel pipe. , Can be locked to the protrusion.
[0018]
Further, an aspect may be adopted in which the long projection is a ridge fixed to the inner surface of the steel pipe and extending in the up-down direction.
[0019]
By fixing such a ridge to the inner surface of the steel pipe, a long protrusion can be easily formed.
[0020]
It is preferable to adopt a mode in which a regulating member for regulating the upward movement of the detachable member relative to the steel pipe is provided at the upper end of the ridge.
[0021]
By providing such a restricting member, when excavation progresses and the steel pipe descends, the bucket can be surely lowered with respect to the descending of the steel pipe.
[0022]
In addition, it is also possible to adopt a mode in which the long projecting portion is a rib formed so as to protrude relatively by a groove formed by cutting a steel pipe in a vertical direction.
[0023]
Since the long projecting portion is a rib formed so as to protrude relatively by the groove formed in the steel pipe, the upper end portion of the groove performs the same function as the regulating member. The bucket can be reliably lowered together with the steel pipe.
[0024]
Furthermore, an aspect in which an urging member for urging the detachable member in the advance direction may be provided.
[0025]
By providing such an urging member, the detachable member can be reliably advanced when the bucket comes into contact with the ground.
[0026]
Further, the widening blade may be fixed to the outside of the steel pipe, and a cutter may be provided at a lower end of the widening blade.
[0027]
As described above, by using the bucket-type drilling device in which the widening wing is formed outside the steel pipe, it is possible to drill a large-diameter hole used for a cast-in-place pile in a bridge, a shaft in shield work, and the like. Even in such a case, according to the present invention, the rotating force of the steel pipe can be transmitted to the bucket without requiring a large-scale device such as a hydraulic mechanism. Further, since the slip unlike the case where the frictional resistance is used does not occur, the rotational force of the steel pipe can be reliably transmitted to the bucket.
[0028]
Further, a steel pipe pile forming apparatus according to the present invention that has solved the above-mentioned problems is a steel pipe pile forming apparatus that installs a steel pipe in the ground to form a pile body, wherein a drilling member is disposed inside the steel pipe, and the steel pipe is rotated. A rotational force transmitting mechanism for transmitting the force to the excavating member is provided.The rotational force transmitting mechanism is provided on the protrusion formed on the inner surface of the steel pipe and on the bucket so as to be able to advance and retreat along the radial direction of the steel pipe. And a detachable member provided, wherein the detachable member is attached to the excavating member via a link mechanism that retreats when the excavating member moves up and down and advances when it contacts the ground.
[0029]
In the steel pipe pile forming device according to the present invention, in order to transmit the rotational force of the steel pipe to the excavating member, a detachable member that is advanced and retracted by the link mechanism is used. Therefore, the rotating force of the steel pipe can be transmitted to the excavated member without requiring a large-scale device such as a hydraulic mechanism. Further, the tip of the detachable member that has advanced from the excavation member abuts on the protrusion formed on the steel pipe, whereby the rotational force of the steel pipe is transmitted to the excavation member in the rotation direction of the steel pipe. Therefore, slippage unlike the case of using frictional resistance does not occur, so that the rotational force of the steel pipe can be reliably transmitted to the excavated member.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
[0031]
1 is an overall side view of a bucket-type drilling device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional side view of a main part of the bucket-type drilling device, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. It is. As shown in FIG. 1, a bucket-type drilling device 1 according to the present embodiment includes a steel pipe 2 serving as a casing. The hole to be drilled is a hole having substantially the same diameter as the steel pipe 2. A cutter 3 is provided at the lower end of the steel pipe 2, and the cutter 3 excavates the ground to advance a hole by press-fitting while rotating the steel pipe 2. A rotary press-fitting device, for example, an all-round rotary excavator M is provided at a position where drilling is performed on the ground surface G, and presses into the ground while rotating the steel pipe 2.
[0032]
Inside the steel pipe 2, a bucket 4 suspended via a wire W with respect to a crane C serving as a suspension means is arranged so as to be able to move up and down. The bucket 4 has a cylindrical bucket body 11 as shown in FIGS. 2 and 3, and an opening / closing door 12 is provided at the bottom of the bucket body 11. The opening / closing door 12 is normally closed, and is opened by excavated soil accumulated at the bottom of the hole that has been drilled when the bucket 4 descends together with the steel pipe 2. When the door 12 is opened, excavated soil is introduced into the bucket body 11. When the lowering of the steel pipe 2 and the bucket 4 is completed, the door 12 is automatically closed by its own weight. Further, the bucket body 11 is provided with a door opening mechanism, and the opening / closing door 12 is opened by rotating the operation handle 13. A cutter 14 is provided on the lower surface of the door 12, and the bottom of the hole is excavated by the cutter 14 as the bucket 4 rotates. The bucket 4 includes a top plate 15, and the top plate 15 is attached to an upper portion of the bucket body 11 via a rod 16.
[0033]
The steel pipe 2 and the bucket 4 are provided with a torque transmitting mechanism 5 for transmitting the torque of the steel pipe 2 to the bucket 4. The rotational force transmission mechanism 5 includes a projection 21 provided on the inner surface of the steel pipe 2 and serving as a long projection of the present invention. The three ridges 21 are arranged at regular intervals of 120 ° in plan view and are fixed to the inner surface of the steel pipe 2 by welding. The upper ends of the three ridges are adjusted to the same height. On the inner surface of the steel pipe 2 at the upper ends of these ridges 21, a restricting ring 22 serving as a restricting member of the present invention is provided around the entire circumference of the steel pipe 2. It is arranged across.
[0034]
On the other hand, a cylinder 23 serving as a rail member of the present invention is fixed to the bucket 4, and a piston 24 serving as a detachable member of the present invention is slidable with respect to the cylinder 23 inside each cylinder 23. Are arranged as follows. The cylinder 23 is provided along the radial direction of the steel pipe 2, and the piston 24 is capable of moving forward and backward along the cylinder 23 along the radial direction of the steel pipe 2. Further, the piston 24 is mounted on a top plate of the bucket 4 via a link mechanism 25. The link mechanism 25 includes a first link 31, a second link 32, a third link 33, and a fourth link. One end of the first link 31 is pin-joined to the bucket 4 via a link bracket 35 provided on the top plate of the bucket 4. One end of the second link 32 is pin-joined to the piston 24 via a link bracket 36 provided at the rear end of the piston 24, and the other end is pin-joined to the other end of the first link 31. Have been. Further, one end of the third link 33 is pin-joined to a position where the first link 31 and the second link 32 are pin-joined.
[0035]
These three cylinders 23 and 24 are provided respectively, and as shown in FIG. 3, they are arranged at equal intervals at intervals of 120 ° in the circumferential direction of the steel pipe 2 in a plan view. .
[0036]
A cylindrical guide member 26 is provided at the center of the top plate of the bucket 4, and a slide rail 27 is inserted into the guide member 26. The guide member 26 is disposed along the up-down direction, and the slide rail 27 is movable in the up-down direction along the guide member 26. A slider 28 serving as a slider member of the present invention is disposed on a side surface of the slide rail 27 so as to cover the slide rail 27. The slider 28 is disposed along the slide rail 27 so as to be relatively movable with respect to the slide rail 27. An upper flange 27A is formed at the upper end of the slide rail 27, and a lower flange 27B is formed at the lower end. The relative movement of the slider 28 with respect to the slide rail 27 is suppressed by the upper and lower flanges 27A and 27B. Further, a heavy object having a certain weight is used for the slider 28, and the piston 24 advances from the cylinder 23 when the bucket 4 is placed on the ground due to the weight of the slider 28. .
[0037]
A fourth link 34 of the link mechanism 25 is fixed to the slider 28. The fourth link 34 extends in the horizontal direction, and the other end of the fourth link 34 is pin-joined to the other end of the third link 33. Further, a spring bracket 26A is provided inside the guide member 26 provided on the top plate of the bucket 4, and a spring bracket 27C is provided above the slide rail 27. A spring 29, which is an urging member of the present invention, is stretched between the spring brackets 26A and 27C. The spring 29 urges the spring brackets 26A and 27C in a pulling direction.
[0038]
Further, a stabilizer 30 extending in the radial direction of the steel pipe 2 is provided above the slide rail 27. The stabilizer 30 regulates the rotation of the bucket 4 so as to be substantially coaxial with the rotation of the steel pipe 2. At the upper end of the slide rail 27 above the stabilizer 30, a suspension bracket 27D is provided. A hook (not shown) attached to the lower end of the wire W suspended by the crane C shown in FIG. 1 is hooked on the suspension bracket 27D, and the bucket 4 is suspended by the crane C.
[0039]
The operation and operation of the bucket type drilling device 1 according to the present embodiment having the above configuration will be described. In the bucket type drilling device 1 according to the present embodiment, when no hole is formed in the ground, the steel pipe 2 is pressed into the ground while rotating the steel pipe 2 by the all-round rotary excavator M. Since the cutter 3 is provided at the lower end of the steel pipe 2, the ground is excavated by rotating and press-fitting the steel pipe 2. At the same time as the steel pipe 2 is rotated, the bucket 4 provided inside the steel pipe 2 is also rotated. When rotating the bucket 4, the rotation amount of the steel pipe 2 is transmitted to the bucket 4 via the rotational force transmission mechanism 5.
[0040]
Here, the rotational force transmission mechanism 5 includes a ridge 21 provided on the steel pipe 2 and a piston 24 attached to a link mechanism 25. When rotating the steel pipe 2, the bucket 4 is in a state of being grounded to the ground. In this state, the piston 24 is advanced by the weight of the slider 28 and the urging force of the spring 29. Also, there are three ridges 21 and three pistons 24, each of which is arranged at equal intervals 120 ° apart in the circumferential direction of the steel pipe 2 in plan view. For this reason, when the steel pipe 2 rotates, the tip of the piston 24 abuts on each of the ridges 21, and the torque is transmitted to the steel pipe 2 to the bucket 4. At this time, the force is transmitted from the ridge 21 to the tip of the piston 24 in the rotation direction, so that the torque of the steel pipe 2 can be reliably transmitted to the bucket 4. By rotating the bucket 4 in this manner, the excavated soil collected in the center of the hole is stored in the bucket 4. When the drilling proceeds and the steel pipe 2 descends, the bucket 4 tends to rise relatively to the steel pipe 2. At this time, since the regulating ring 22 is provided at the upper end of the ridge 21 in the steel pipe 2, the relative rise of the bucket 4 with respect to the steel pipe 2 is suppressed, and as a result, the bucket 4 is securely held together with the steel pipe 2. Can be lowered.
[0041]
When the bucket 4 in which the excavated soil is stored is full, the bucket 4 is lifted by the crane C. When the bucket 4 is pulled up, the suspension bracket 27D formed on the slide rail 27 provided on the upper part of the bucket 4 is pulled up. When the suspension bracket 27D is pulled up, the slide rail 27 is relatively raised with respect to the bucket 4, and the slider 28 contacts the lower flange 27B formed at the lower end of the slide rail 27. When the slider 28 comes into contact with the lower flange 27B, the slider 28 is pulled up together with the slide rail 27, and the fourth link 34 and the third link 33 of the link mechanism 25 are pulled up together with the slider 28. When the third link 33 is lifted, the first link 31 and the second link 32, which are pin-joined at one end of the third link 33, are each lifted at the pin-joined portion. As a result, as shown in FIG. 4, the piston 24 pin-joined to the first link 31 retreats along the circumferential direction of the steel pipe 2, and the bucket 4 pin-joined to the second link 32 is raised. When the piston 24 is retracted by the first link 31, the contact state between the ridge 21 provided on the steel pipe 2 and the piston 24 is released, and the bucket 4 is held without the piston 24 being caught by the regulating ring 22. Can be raised.
[0042]
Further, on the ground, the operating handle 13 provided on the bucket 4 is operated to open the opening / closing door 12, the excavated soil is discharged from the bucket body 11, and the operating handle 13 is operated to close the opening / closing door 12 again. I do. After closing the door 12, the bucket 4 is suspended by the crane C, and the bucket 4 is inserted into the steel pipe 2 and lowered. At this time, since the bucket 4 is suspended by the crane C, the piston 24 is in a state of retreating as in the case of lifting. Therefore, the bucket 4 can be lowered to the contact position of the hole without being caught by the restriction ring 22. After the bucket 4 is grounded, the tip of the piston 24 needs to be brought into contact with the ridge 21 of the steel pipe 2 again. However, since the ridge 21 has a long shape in the height direction, the bucket The bucket 4 can be arranged at a height position where the tip of the piston 24 abuts on the ridge 21 without strictly adjusting the height position of the bucket 4.
[0043]
When the bucket 4 contacts the bottom of the hole, the wire W suspended by the crane C is loosened, and the slide rail 27 descends by its own weight. When the slide rail 27 descends, the piston 24 advances outward in the radial direction of the steel pipe 2 via the link mechanism 25, and when the steel pipe 2 rotates, the tip of the piston 24 and the ridge 21 come into contact with each other. Become. In this state, the steel pipe 2 is rotated by the all-round rotary excavator M, whereby the drilling of the ground can be restarted.
[0044]
Thus, in the bucket type drilling device 1 according to the present embodiment, the piston 24 is moved forward and backward by the link mechanism 25. For this reason, the torque of the steel pipe 2 can be transmitted to the bucket 4 without using a large-scale device such as a hydraulic mechanism. In addition, since the rotational force is transmitted in the rotational direction of the steel pipe 2 from the protrusion 21 provided on the steel pipe 2 to the tip of the piston 24 provided on the bucket 4, the rotational force of the steel pipe 2 is reliably transmitted to the bucket 4. Can be transmitted to. In the bucket-type drilling device 1 according to the present embodiment, the piston 24 can be moved forward and backward by moving the bucket 4 up and down. Therefore, control for moving the piston 24 back and forth is not required, so that a simple device configuration can be achieved.
[0045]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The bucket type drilling device according to the present embodiment is different mainly from the first embodiment in the aspect of the elongated projection formed on the steel pipe 2.
[0046]
FIG. 5 is a side sectional view of the bucket type drilling apparatus according to the present embodiment, and FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the bucket type drilling device 40 according to the present embodiment includes a steel pipe 41. A groove 42 is formed in the steel pipe 41 by being cut out along the longitudinal direction of the steel pipe 41, and the steel pipe 41 is provided with a rib 43 formed so as to protrude relatively by the groove 42. As shown in FIG. 5, the rib 43 extends in the longitudinal direction of the steel pipe 41, that is, in the up-down direction, and has three ribs 42 formed in a plan view. These ribs 43 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the steel pipe 41 and at an angle of 120 °. By forming a groove 42 between the upper ends of the ribs 43 in the steel pipe 41, an upper end piece 44 relatively protruding from the groove 42 is formed. In other respects, it has the same configuration as the first embodiment.
[0047]
In the bucket type drilling device 40 according to the present embodiment having the above configuration, the rotational force of the steel pipe 41 can be transmitted to the bucket 4 by the same method as in the first embodiment. Therefore, the torque of the steel pipe 41 can be reliably transmitted to the bucket 4 without requiring a large-scale device.
[0048]
Further, a groove 42 is formed in the steel pipe 41, and the piston 24 is brought into contact with a rib 43 protruding relatively to the groove 42, so that the torque of the steel pipe 41 is transmitted to the bucket 4. For this reason, since there is no need to provide the protrusions as in the first embodiment, it is possible to use the bucket 4 having an outer diameter substantially equal to the diameter of the steel pipe 41. Therefore, the amount of excavated soil collected each time the bucket 4 is raised and lowered once can be increased accordingly. Furthermore, since the upper end piece 44 performs the same function as the regulating ring 22 in the first embodiment, there is no need to provide a separate regulating member, so that the number of members can be reduced accordingly.
[0049]
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a sectional side view of a main part of a bucket-type drilling device according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, a bucket type drilling device 50 according to the present embodiment includes the same steel pipe 2 and bucket 4 as in the first embodiment, and a cutter 3 is provided at a lower end of the steel pipe 2. ing. The steel pipe 2 and the bucket 4 are provided with a torque transmitting mechanism 5. A widening blade 51 is fixed to the outside of the steel pipe 2, and cutters 52, 52 are provided below the widening blade 51. Then, as the steel pipe 2 rotates, the widening blade 51 rotates. The lower surface of the widening blade 51 is tapered so that the center becomes lower, and the widening blade 51 has a substantially inverted triangular pyramid shape.
[0050]
In the bucket-type drilling device 50 according to the present embodiment having the above-described configuration, when the steel pipe 2 is rotated by the all-round rotary excavator M, the widening wing 51 fixed to the steel pipe 2 is rotated. By the rotation of the widening blade 51, a hole larger in diameter than the steel pipe 2 can be drilled by the cutter 52 provided at the lower end of the widening blade 51. Since the lower surface of the widening blade 51 is tapered such that the center becomes lower, excavated soil generated by drilling by the cutter 52 provided on the widening blade 51 is collected near the central bucket 4. The bucket 4 receives and discharges excavated soil collected by excavation by the widening wings 51 in addition to excavated soil generated by its own excavation.
[0051]
Further, in the bucket type drilling device 50 according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the ridge 21 is formed on the steel pipe 2, and the piston 24 is brought into contact with the ridge 21, and the steel pipe 2 is formed. Is transmitted to the bucket 4. For this reason, the torque of the steel pipe 2 can be reliably transmitted to the bucket 4 without requiring a large-scale device. Note that, in the present embodiment, instead of the ridge formed on the steel pipe, a mode in which a groove and a rib projecting relatively to the groove as in the second embodiment may be formed.
[0052]
Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a side sectional view of a main part of a steel pipe pile forming device according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the steel pipe pile forming device 60 according to the present embodiment includes the same steel pipe 2 as in the first embodiment, and the inside of the steel pipe 2 is a digging member according to the present invention. A wing 61 is provided. The excavating wing 61 includes, for example, a central excavating portion 62 provided at a central position of the steel pipe 2 and a plurality of wing portions 63 extending radially from the central excavating portion 62. A cutter 64 is provided in the section. The central excavation section 62 is provided with a suction port 71 of a muddy water pipe 70, and the central excavation section 62 is provided so as to protrude from an opening position of the suction port 71. The steel pipe 2 is filled with water injected from a separately provided pipe (not shown), and the excavated soil is sucked by the muddy water pipe 70.
[0053]
Further, the steel pipe 2 and the excavating wing 61 are provided with a torque transmitting mechanism 5 similar to that of the first embodiment, and the torque transmitting mechanism 5 is rotated by rotating the steel pipe 2 by an unillustrated full-rotation excavator. The torque of the steel pipe 2 is transmitted to the excavation wing 61 via the mechanism 5.
[0054]
In the steel pipe pile forming device 60 according to the present embodiment having the above-described configuration, when the steel pipe 2 is rotated by the all-round rotary excavator, the rotational force of the steel pipe 2 is transmitted to the excavation wing 61 via the rotational force transmission mechanism 5. Is done. The rotational force transmitting mechanism 5 moves the piston 24 forward and backward by a link mechanism 25 as in the first embodiment. For this reason, the torque of the steel pipe 2 can be transmitted to the excavation wing 61 without using a large-scale device such as a hydraulic mechanism. Further, since the rotational force is transmitted in the rotational direction of the steel pipe 2 from the ridge 21 provided on the steel pipe 2 to the tip of the piston 24 provided on the excavation wing 61, the rotational force of the steel pipe 2 is reliably excavated. It can be transmitted to the wing 61. Note that, in the present embodiment, instead of the ridge formed on the steel pipe, a mode in which a groove and a rib projecting relatively to the groove as in the second embodiment may be formed.
[0055]
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, a heavy object is used as the slider 28. However, if the piston 24 advances when the bucket 4 comes into contact with the ground by only the spring 29, a lightweight slider can be used. Conversely, if the piston 24 advances when the bucket 4 comes into contact with the ground due to the weight of the slider 28, the spring 29 may not be provided. In the above embodiment, three sets of pistons, cylinders, link mechanisms, and the like are provided. However, two or four or more sets of these may be provided. Further, in the first embodiment, the restricting ring is used as the restricting member. However, the restricting member is not a ring-shaped member. For example, a flange extending laterally is provided at the upper end of the ridge, and It can also be used as
[0056]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to provide a bucket-type drilling device and a steel pipe pile forming device capable of reliably transmitting the rotational force of a casing to a bucket without requiring a large-scale device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view of a bucket-type drilling device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side sectional view of a main part of the bucket-type drilling device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a side sectional view of a main part of the bucket-type drilling device with the piston retracted.
FIG. 5 is a side sectional view of a main part of a bucket-type drilling device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5;
FIG. 7 is a side sectional view of a main part of a bucket-type drilling device according to a third embodiment.
FIG. 8 is a side sectional view of a main part of a steel pipe pile forming device according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1,40,50 ... bucket type drilling machine
2,41 ... steel pipe
3 ... cutter
4… bucket
5. Rotational force transmission mechanism
21 ... ridge
22 ... Regulation ring
23 ... cylinder
24 ... Piston
25 Link mechanism
26 ... Guide member
26A… Spring bracket
27 ... Slide rail
27A: Upper flange
27B: Lower flange
27C: Spring bracket
27D: Bracket for suspension
28 ... Slider
29 ... Spring
31 ... First link
32 ... Second link
33 ... Third link
34 ... Fourth link
35, 36 ... Bracket for link
42 ... groove
43 ... rib
51 ... Wide wing
52 ... Cutter
60 ... Steel pipe pile forming device
61 ... Drilling wing
62 ... Central excavation part
63 ... wings
64 ... cutter

Claims (10)

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いることを特徴とするバケット式削孔装置。
In a bucket-type drilling device that has a steel pipe provided with a cutter at a lower end thereof and a bucket that moves up and down inside the steel pipe, and that transmits the torque of the steel pipe to the bucket via a torque transmission mechanism,
The rotation force transmission mechanism includes a protrusion formed on an inner surface of the steel pipe, and a detachable member provided on the bucket so as to be able to advance and retreat along a radial direction of the steel pipe,
The bucket type drilling device, wherein the detachable member is attached to the bucket via a link mechanism that retreats when the bucket moves up and down and advances when the bucket touches the ground.
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、
を備える請求項1に記載のバケット式削孔装置。
The link mechanism,
A first link having one end joined to the bucket by a pin,
A second link having one end joined to the detachable member by a pin,
A third link having one end joined to the other end of the first link and the other end of the second link,
A rail member for guiding the detachable member in a radial direction of the steel pipe,
A slider member for vertically moving the third link relative to the bucket;
The bucket-type drilling device according to claim 1, further comprising:
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2に記載のバケット式削孔装置。The bucket-type drilling device according to claim 2, wherein the slider member is a heavy object that causes the detachable member to advance radially outward of the steel pipe when the bucket is in contact with the ground. 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〜請求項3のうちのいずれか1項に記載のバケット式削孔装置。The bucket type drilling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the projecting portion is a long projecting portion extending in a vertical direction. 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4に記載のバケット式削孔装置。The bucket-type drilling device according to claim 4, wherein the elongated protrusion is a ridge fixed to an inner surface of the steel pipe and extending in a vertical direction. 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5に記載のバケット式削孔装置。The bucket-type drilling device according to claim 5, wherein a regulating member that regulates an upward movement of the detachable member relative to the steel pipe is provided at an upper end of the ridge. 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4に記載のバケット式削孔装置。The bucket type drilling device according to claim 4, wherein the long projecting portion is a rib formed so as to protrude relatively by a groove formed by notching the steel pipe in a vertical direction. 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7のうちのいずれか1項に記載のバケット式削孔装置。The bucket type drilling device according to any one of claims 1 to 7, further comprising an urging member for urging the detachable member in the advance direction. 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8のうちのいずれか1項に記載のバケット式削孔装置。
A widening wing is fixed outside the steel pipe,
The bucket type drilling device according to any one of claims 1 to 8, wherein a cutter is provided at a lower end portion of the widening blade.
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いることを特徴とする鋼管杭形成装置。
In a steel pipe pile forming device that forms a pile body by installing a steel pipe underground,
An excavating member is disposed inside the steel pipe, and a rotational force transmission mechanism that transmits a rotational force of the steel pipe to the excavating member is provided,
The rotation force transmission mechanism includes a protrusion formed on an inner surface of the steel pipe, and a detachable member provided on the bucket so as to be able to advance and retreat along a radial direction of the steel pipe,
The steel pipe pile forming device, wherein the detachable member is attached to the excavation member via a link mechanism that retreats when the excavation member moves up and down and advances when the excavation member contacts the ground.
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