JP2014141844A - 拡底バケット - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸を介して連結される複数部分を有する拡幅翼部であっても、ケリーバから受ける力によって開閉させることが可能な拡底バケットを提供する。
【解決手段】円筒状の本体部１１と、その本体部の直径を拡大させるように開放可能に形成された拡幅翼部１２とを備えている。また、拡幅翼部は、本体部に第１ヒンジ１２３を介して取り付けられる内翼部１２ｂと、その内翼部に第２ヒンジ１２４を介して取り付けられる外翼部１２ａとを有している。さらに、本体部は、アースドリルのケリーバ２からの力を受けるとともに上下方向に移動可能な伝達軸部１４と、その伝達軸部に屈曲自在に連結されるとともに下端が外翼部に接続される連結部材１４１と、内翼部の開き量を規制する第１規制部材３１とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、杭の底部となる部分に軸部よりも拡大させた拡底部を形成するための拡底バケットに関するものである。

杭の底部となる部分に軸部よりも拡大させた拡底部が設けられる場所打ちコンクリート杭（拡底杭）を構築するための拡底バケットが知られている（特許文献１−５など参照）。

例えば、特許文献１に開示された拡底バケットは、ケリーバに連結される拡底バケットであって、上部拡底翼と下部拡底翼とを備えている。そして、平面視円弧状の下部拡底翼は、鉛直方向に延びる回転軸を介して平面視円弧状のスクレーパに連結されており、スクレーパも鉛直方向に延びる回転軸を介して拡底バケットの固定部に連結されている。

このため、下部拡底翼を開くためには、固定部側の回転軸まわりにスクレーパを回転させるとともに、もう一方の回転軸まわりに下部拡底翼を回転させる必要がある。そこで特許文献１では、下部拡底翼を開閉させるために、水平方向に伸縮する油圧シリンダを拡底バケットの底部に配置している。

一方、特許文献２−５に開示された拡底バケットは、ケリーバからの力を受けて上下方向に移動する伝達軸部と、その伝達軸部に連結される連結部材とを介して伝達される力によって拡幅翼部の開閉を行っている。

特許第３１２９８５９号公報 特開昭６０−５５１９８号公報 特許第３６０７８４５号公報 特許第４６９９３０４号公報 特開２００８−２４０２７０号公報

拡底バケットの構成を簡素にするには、特許文献４，５に開示されているようにケリーバから受ける力のみによって拡幅翼部を開閉させることができるのが理想的である。

しかしながら、大きく開く拡幅翼部とするために複数の曲面板をそれぞれ回転軸で連結させた場合、ケリーバから受ける力だけでは拡幅翼部を開かせるのが難しくなる。このため、特許文献１に開示されているような水平方向に伸縮する油圧シリンダのような駆動装置による力が、別途、必要であると考えられてきた。

そこで、本発明は、回転軸を介して連結される複数部分を有する拡幅翼部であっても、ケリーバから受ける力によって開閉させることが可能な拡底バケットを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の拡底バケットは、杭の底部となる部分に軸部よりも直径を拡大させた拡底部を形成するための拡底バケットであって、円筒状の本体部と、その本体部の直径を拡大させるように開放可能に形成された拡幅翼部とを備え、前記拡幅翼部は、前記本体部に回転軸を介して取り付けられる第１翼部と、その第１翼部に回転軸を介して接続される第２翼部とを有し、前記本体部は、アースドリルのケリーバからの力を受けるとともに上下方向に移動可能な伝達軸部と、その伝達軸部に屈曲自在に連結されるとともに下端が前記第２翼部に接続される連結部材と、前記第１翼部の開き量を規制する第１規制部材とを有することを特徴とする。

ここで、前記第１規制部材は、前記本体部に対する前記第１翼部の連結と解除の切り替えを行う手段とすることができる。また、前記第１翼部と前記第２翼部との境に、前記第２翼部の開き量を規制する第２規制部材を設けることができる。

さらに、前記第１翼部と前記第２翼部との境に、前記第２規制部材とは異なる量で前記第２翼部の開き量を規制する第３規制部材を設けることもできる。そして、前記第２規制部材又は第３規制部材の少なくとも一方は、前記第１翼部と前記第２翼部の外周面側にそれぞれ取り付けられた板材間が所定の角度になったときに接触させることでそれ以上の前記第２翼部の開きを阻止させる手段とすることができる。

また、前記第１翼部と前記第２翼部との間に回転軸を介して取り付けられる第３翼部を有する構成とすることもできる。

また、前記伝達軸部は前記本体部の内部に取り付けられたガイド筒にスライド自在に収容されているものであって、前記ガイド筒の周面には軸方向と交差する方向に傾いたスライド溝が形成されており、前記伝達軸部と前記連結部材との連結部を前記スライド溝から突出させてそれをガイドに前記伝達軸部を上下方向に移動させる構成とすることができる。

このように構成された本発明の拡底バケットは、本体部に回転軸を介して取り付けられる第１翼部と、その第１翼部に回転軸を介して接続される第２翼部とによって拡幅翼部が構成される。そして、第２翼部がケリーバからの力が伝達される連結部材に接続されるとともに、第１翼部の開き量を規制する第１規制部材を備えている。

このため、拡幅初期の段階では、例えば第１翼部が開かないように第１規制部材によって開き量を規制させることで、アームの短い第２翼部のみを開かせて地盤を切削させることができるので、ケリーバから受ける力だけで充分に拡幅を行うことができる。

そして、第２翼部による拡幅が終わった後に、第１規制部材による本体部に対する第１翼部の連結を解除すれば、第１翼部から大きく拡幅翼部を開かせることができる。この際も、第２翼部による拡幅がされて地盤から受ける抵抗が小さくなっているため、アームが長くなってもケリーバから受ける力だけで充分に拡幅を行うことができる。

また、第１翼部と第２翼部との境に第２翼部の開き量を規制する第２規制部材を設けることによって、第２翼部が意図せぬ角度まで開いてしまうことを防ぐことができる。

さらに、第２規制部材とは異なる量で第２翼部の開き量を規制する第３規制部材を設けることで、拡幅初期の第２翼部のみを開かせる段階と、第２翼部と第１翼部の両方を開かせる段階とで、第１翼部に対する第２翼部の角度を変えることができる。

また、第１翼部と第２翼部との間に回転軸を介して取り付けられる第３翼部を設ける構成とすることで、より拡底倍率の大きい拡底杭を構築することができるようになる。

さらに、ガイド筒に斜めにスライド溝を設け、それに沿って伝達軸部を上下させるようにすれば、滑らかに拡幅翼部を開閉させることができる。

本発明の実施の形態の拡底バケットの概略構成を説明する斜視図である。 拡底バケットの構成を説明する側面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 拡幅翼部の第２翼部のみが開く状態を説明するための図であって、（ａ）は第２規制部材周辺の説明図、（ｂ）は第３規制部材周辺の説明図である。 拡幅翼部が第１翼部から開く状態を説明するための説明図である。 （ａ）は拡幅前の掘削孔に拡底バケットを配置した状態を示した説明図、（ｂ）は第２翼部のみが開いたときの拡底バケットの状態を示した説明図、（ｃ）は第２翼部と第１翼部の両方が開いたときの拡底部と拡底バケットの状態を示した説明図である。 拡底バケットの排土方法を説明する斜視図である。 開度調整プレートを配置した拡底バケットの構成を示した断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、杭の底部を軸部の直径よりも拡大させた拡底杭を構築する際に使用する本実施の形態の拡底バケット１の構成を示した斜視図である。

まず、構成から説明すると、本実施の形態の拡底バケット１は、円筒状の本体部１１と、その本体部１１の直径を拡大させるように開放可能に形成された二枚の拡幅翼部１２，１２とを備えている。

この拡底バケット１は、アースドリル（図示せず）に取り付けられる装置であって、詳細には旋回体、ブーム、ケリーロープ、ケリーバ２などを備えたアースドリルのケリーバ２の下端に、ピンなどを介して着脱自在に取り付けられる。

この拡底バケット１の本体部１１は、図示しない掘削用バケットによって掘削された図６（ａ）に示すような掘削孔６０に挿入できる程度の直径に形成されており、上部に円環状のスタビライザー４が配置されている。

また、拡幅翼部１２，１２は、拡底バケット１を吊り上げた際には閉鎖されて円筒状の本体部１１の側面の一部を形成し、図６（ｂ），（ｃ）に示すように掘削孔６０に挿入されたときに開放されて掘削孔６０の壁面を切削して拡幅を行う。

この拡幅翼部１２は、図１，２，４，５に示すように、本体部１１に回転軸としての第１ヒンジ１２３，・・・を介して取り付けられる第１翼部としての内翼部１２ｂと、その内翼部１２ｂに回転軸としての第２ヒンジ１２４，・・・を介して取り付けられる第２翼部としての外翼部１２ａとによって主に構成される。

内翼部１２ｂと外翼部１２ａは、ともに図１，２に示すように側面視台形状に形成されるとともに、図４，５に示すように平面視円弧状に形成される曲面板である。

そして、第１ヒンジ１２３及び第２ヒンジ１２４は、内翼部１２ｂ及び外翼部１２ａの台形の底辺に相当する位置に配置される。すなわち、第１ヒンジ１２３及び第２ヒンジ１２４は、ケリーバ２の軸方向（鉛直方向）に延びる回転軸である。

また、第１ヒンジ１２３及び第２ヒンジ１２４は、上下方向に間隔を置いて複数配置される。この第１ヒンジ１２３及び第２ヒンジ１２４の設置数及び設置間隔は、必要とされる強度などに応じて任意に設定することができる。

さらに、拡幅翼部１２の側端部となる内翼部１２ｂ及び外翼部１２ａの側端部には、図１，２に示すように側端部の延設方向に間隔を置いて複数の鋭角ビット１２１，・・・と、固定ビット１２２，・・・が固着される。

一方、本体部１１には、拡幅翼部１２，１２を閉じた際に鋭角ビット１２１，・・・や固定ビット１２２，・・・を収容できるような切欠部１１ａが形成されている。

そして、この拡幅翼部１２の外翼部１２ａの内周面には、連結部材１４１の下端が固定されており、その連結部材１４１を介して作用する力によって拡幅翼部１２が開閉することになる。

すなわち、本体部１１の内部には、図１，２に示すようにアースドリルのケリーバ２の下端に接続される伝達軸部１４が収容されていて、この伝達軸部１４の下端に連結部材１４１の上端がユニバーサルジョイント構造で屈曲自在に連結される。

なお、ケリーバ２の下端と伝達軸部１４の上端とは、連結フランジ５を介して連結される。そして、連結フランジ５の上部及び下部は、図２，７に示すような補強板５ａによって補強される。

伝達軸部１４は、上端が開口された筒状のガイド筒１５に収容され、本体部１１の上下方向（軸方向）に移動可能となるように構成されている。このガイド筒１５の外周面の上部及び下部には、取付板１５１，・・・の一側がそれぞれ溶接などで固着され、取付板１５１，・・・の他側は本体部１１の内周面に固着される。

また、ガイド筒１５の対向する周面部には、図２，８に示すように軸方向と交差する方向に傾いたスライド溝１５２，１５２が形成されている。このスライド溝１５２の両側には、図８に示すように補強管１５３，１５３が配設されて補強されている。

そして、スライド溝１５２，１５２からは、伝達軸部１４と連結部材１４１とを連結させる連結部としての連結バー１４２が突出される。この連結バー１４２は、図３（図２のＡ−Ａ断面）に示すように、円筒管状の伝達軸部１４の下端付近の軸直交方向に貫通させた孔に嵌め込まれた補強管１４ａに挿通される。

連結バー１４２の両端は、スライド溝１５２，１５２から突出されて、その突出した両端部には円筒状の補強カバー１４２ａ，１４２ａがそれぞれ装着される。

そして、ケリーバ２を図３のＲ方向に回転させると伝達軸部１４に回転力が伝達されて伝達軸部１４が回転する。さらに、伝達軸部１４に伴って回転する連結バー１４２に取り付けられた補強カバー１４２ａ，１４２ａが、ガイド筒１５を押し動かして回転させる。この結果、ガイド筒１５に取り付けられた取付板１５１，・・・を介して本体部１１に回転力が伝達され、本体部１１が回転することになる。

ここで、補強カバー１４２ａ，１４２ａには、反対方向に延設された連結部材１４１，１４１の上端がそれぞれ屈曲自在に固定されている。また、連結部材１４１の下端は、図２に示すように拡幅翼部１２の外翼部１２ａの内周面に取り付けられた固定部１４１ａに屈曲自在に連結されている。

このように構成された拡底バケット１は、図２の二点鎖線で示すように本体部１１に対して伝達軸部１４が引き上げられた状態のときには、連結バー１４２の補強カバー１４２ａがスライド溝１５２の上端に位置し、連結部材１４１が起立して拡幅翼部１２，１２が閉じられている。

この状態から伝達軸部１４が下方に移動すると、補強カバー１４２ａがスライド溝１５２に沿って斜めに下降するとともに、連結部材１４１の上下のユニバーサルジョイントが屈曲することによって連結部材１４１が傾斜して、拡幅翼部１２，１２が側方に押し出されて開くことになる。

このように、拡幅翼部１２の外翼部１２ａの内周面に取り付けられた固定部１４１ａには、屈曲自在に連結部材１４１の下端が連結されることになるが、拡幅翼部１２が開いているときと閉じているときとでは連結部材１４１の延伸方向が変わることになる。

詳細には、伝達軸部１４が回転しながら上下方向に移動する際には、スライド溝１５２から突出した補強カバー１４２ａが向きを変えながら上下に移動することになる。すなわち、図８に示すように、補強カバー１４２ａは、スライド溝１５２の上端に当接しているときは図の左側に突出し、下方に向かうに従って紙面垂直方向に向きを変える。

このように連結部材１４１に連結させる補強カバー１４２ａが、ガイド筒１５の周囲を回りながら上下に移動するように構成することで、拡幅翼部１２，１２の開閉時に発生するねじれを相殺させることができ、連結部材１４１やユニバーサルジョイントなどに過剰な応力を発生させることなく、滑らかに拡幅翼部１２，１２を開閉させることができる。

続いて、図４，５は、拡幅翼部１２，１２の動きを説明するための説明図である。図４は外翼部１２ａのみを開放させる動作を示しており、図５は外翼部１２ａと内翼部１２ｂの両方を一緒に開放させる動作を示している。

まず、拡幅初期においては、図４（ａ），（ｂ）に示すように外翼部１２ａのみを開放させる。すなわち、拡幅初期において内翼部１２ｂの開き量を規制するために、第１規制部材３１を設置する。

この第１規制部材３１は、図１，２，４に示すように、ガイド筒１５の下端に固定されるガイドパイプ３１ａと、ガイドパイプ３１ａの外周面から上下に間隔を置いて平行に突出される一対のフランジ３１ｃ，３１ｃと、内翼部１２ｂの内周面に固定される翼側フランジ３１ｄと、連結と解除の切り替え手段となるピン３１ｅとによって主に構成される。

なお、第１規制部材３１は、図１，２に示すように、内翼部１２ｂの下部だけでなく上部にも設けられる。上部に設けられる第１規制部材３１は、ガイドパイプ３１ａではなくガイド筒１５の外周面にフランジ３１ｃ，３１ｃが取り付けられるが、その他の構成は下部の第１規制部材３１と同様のため詳細な説明は省略する。

ガイドパイプ３１ａは、拡幅翼部１２，１２の下部に帯状に形成される等幅部の上縁付近の高さとなる、ガイド筒１５の真下に配置される。また、ガイドパイプ３１ａの外周面から外側に向けて張り出される一対のフランジ３１ｃ，３１ｃには、ピン３１ｅを挿通させるピン穴３１ｇ，３１ｇがそれぞれ設けられている(図１参照)。

さらに、内翼部１２ｂの内周面から本体部１１の中心に向けて張り出される翼側フランジ３１ｄにも、ピン穴３１ｆが設けられている。この翼側フランジ３１ｄは、内翼部１２ｂを閉じた状態のときには一対のフランジ３１ｃ，３１ｃ間に収容される。

そして、すべてのピン穴３１ｆ，３１ｇ，３１ｇの投影位置が一致する状態にしてピン３１ｅを挿入することで、図４に示すように内翼部１２ｂを本体部１１に連結することができる。

これに対してピン３１ｅを外すと、図５に示すように内翼部１２ｂと本体部１１との連結が解除される。すなわち、第１規制部材３１は、ピン３１ｅの着脱によって連結と解除の切り替えを容易に行うことができる。

この第１規制部材３１によって連結がされているときは、図４（ａ），（ｂ）に示すように内翼部１２ｂが少し内側に凹んだ状態になる。このように第１規制部材３１によって内翼部１２ｂを本体部１１に連結することで、第１ヒンジ１２３を回転軸とする回転が規制されて内翼部１２ｂは開かなくなる。

一方、第１規制部材３１によっては第２ヒンジ１２４の回転は規制されないため、外翼部１２ａは第２規制部材３２によって規制される範囲内で自由に開閉することができる。すなわち、連結部材１４１は外翼部１２ａに接続されているため、ケリーバ２から連結部材１４１にまで伝達された力は、外翼部１２ａの開閉にのみ利用される。

ここで、第２規制部材３２は、図１，２に示すように、内翼部１２ｂと外翼部１２ａとの境の上方に取り付けられる。この第２規制部材３２は、図４（ａ）に示すように外翼部１２ａの開き量を規制する。ここでは、外翼部１２ａのみが開くときの開き量を規制する。

第２規制部材３２は、外翼部１２ａ側に取り付けられる固定板３２ａと、内翼部１２ｂ側に取り付けられる固定板３２ｂとによって主に構成される。固定板３２ａ，３２ｂは、例えば長方形の鋼板などの板材によって形成され、溶接やボルトなどによって外翼部１２ａと内翼部１２ｂの外周面にそれぞれ接合される。

固定板３２ａ，３２ｂは、図４（ａ）に示すように、外翼部１２ａと内翼部１２ｂの角度が所定の角度になったときに接触する位置にそれぞれ取り付けられる。すなわち、外翼部１２ａが開いて所定の角度に至ると、外翼部１２ａの固定板３２ａの内翼部１２ｂ側に張り出された縁部が、内翼部１２ｂの固定板３２ｂの外翼部１２ａ側に張り出された縁部に当たって、それ以上は外翼部１２ａが開かなくなる。

そして、ピン３１ｅを抜いて第１規制部材３１による連結を解除すると、図５に示すように、ケリーバ２から連結部材１４１にまで伝達された力によって、外翼部１２ａだけでなく内翼部１２ｂも開閉することになる。すなわち、外翼部１２ａと内翼部１２ｂとは、第２ヒンジ１２４を介して連結されているため、第１規制部材３１による本体部１１側への連結がなければ、外翼部１２ａと内翼部１２ｂは連動して移動することになる。

さらに、内翼部１２ｂと外翼部１２ａとの境の下方には、図１，２，５に示すように、外翼部１２ａの開き量を規制する第３規制部材３３を取り付ける。この第３規制部材３３は、例えば第１規制部材３１による連結を解除する際に取り付ける。

この第３規制部材３３は、図２，４（ｂ），５に示すように、内翼部１２ｂ側に取り付けられる固定板３３ａと、外翼部１２ａ側に取り付けられる拘束部３３ｂ及び規制板３３ｃとによって主に構成される。

固定板３３ａは、例えば長方形の鋼板などの板材によって形成され、溶接やボルトなどによって内翼部１２ｂの外周面に接合される。また、拘束部３３ｂは、例えば門形の鋼板などによって形成され、外翼部１２ａの外周面に凹部を固定板３３ａに向けた状態で、溶接やボルトなどによって接合される。

一方、規制板３３ｃは、例えば長方形の鋼板などの板材によって形成され、ボルト３３ｄなどによって外翼部１２ａの外周面に固定される。規制板３３ｃをボルト３３ｄによって固定する構成にすることで、着脱を容易に行うことができる。また、規制板３３ｃは、拘束部３３ｂの凹部に収容されることになるため、ボルト３３ｄで固定されるだけでもずれることがない。

固定板３３ａ及び規制板３３ｃは、図５に示すように、外翼部１２ａと内翼部１２ｂの角度が所定の角度になったときに接触する位置にそれぞれ取り付けられる。すなわち、外翼部１２ａが開いて所定の角度に至ると、外翼部１２ａの規制板３３ｃの内翼部１２ｂ側に張り出された縁部が、内翼部１２ｂの固定板３３ａの外翼部１２ａ側に張り出された縁部に当たって、それ以上は外翼部１２ａが開かなくなる。なお、規制板３３ｃが取り付けられる前は、図４（ｂ）に示すように外翼部１２ａの開き量はもっと大きくなる。

図５に示されているように、内翼部１２ｂと外翼部１２ａを併せた拡幅翼部１２によって、軸部６０ａに比べて大きな拡底部６０ｂを掘削することができる（図６（ｃ）参照）。例えば、軸部６０ａの断面積に比べて５〜７倍程度の底面積の拡底部６０ｂを形成することができるようになる。

また、拡幅翼部１２の全体の開度は、調整することができる。図８は、伝達軸部１４の下降量を調整するために、ガイド筒１５の上面に開度調整プレート７を配置した状態を示した図である。

すなわち、連結バー１４２の補強カバー１４２ａをスライド溝１５２の下端に当接させることで拡幅翼部１２，１２を最大限まで広げることもできるが、拡底杭によっては拡底部６０ｂを拡底バケット１の最大になるまで拡幅する必要がない場合もある。

そこで、ガイド筒１５の上面に伝達軸部１４の直径より大きな貫通孔を備えた板状の開度調整プレート７を配置して、伝達軸部１４が下がり過ぎないように調整することができる。この伝達軸部１４の移動量は、開度調整プレート７の高さで調整することができ、この高さは一枚当たりの高さや枚数で調整する。

また、この開度調整プレート７は、半割りにして蝶番で開閉自在に接続しておくことで、伝達軸部１４の側面側から容易に装着させることができる。連結フランジ５の下面には補強板５ａ，・・・が取り付けられており、開度調整プレート７に衝突しても変形しないように補強されている。

そして、伝達軸部１４が所定の位置まで降下すると、この連結フランジ５の下面が開度調整プレート７に当接して、それよりも下方に伝達軸部１４が降下しなくなる。このように伝達軸部１４の降下が途中で止まると、拡幅翼部１２，１２も途中まで開いた状態で止まり、所望する拡底部６０ｂの大きさに留めることができる。

ところでピン３１ｅによる連結がない状態であっても、拡幅翼部１２が本体部１１の内部に入り込むと、翼側フランジ３１ｄがガイドパイプ３１ａの外周面に接触してそれ以上の内側への移動は阻止されるため、拡幅翼部１２が内部に入り込み過ぎるのを防ぐことができる。

また、本体部１１の下端には、図１，２に示すように拡幅翼部１２，１２よりも下方に突出する突出部１３が形成されている。例えば、3m程度の高さの拡底バケット１に対して、200〜600mm程度の高さの突出部１３を設ける。

この突出部１３には、円錐状の蓋部１３１が開閉自在に取り付けられ、図７に示すようにこの蓋部１３１を開くことによって本体部１１の内部に溜まった掘削土砂を排出することができる。

次に、本実施の形態の拡底バケット１を使った拡底杭の構築方法について説明するとともに、その作用について説明する。

まず、アースドリルのケリーバ２の下端に掘削用バケット（図示せず）を取り付けて、図６（ａ）に示すような円筒状の掘削孔６０を構築する。そして、一旦、掘削用バケットを掘削孔６０から引き上げてケリーバ２から外し、代わりに拡底バケット１をケリーバ２の下端に取り付ける。

この段階では、拡底バケット１は、上下の第１規制部材３１，３１によって本体部１１と内翼部１２ｂとが連結されている。一方、第３規制部材３３の規制板３３ｃは、まだ取り付けられていない。そして、この状態で掘削孔６０に拡底バケット１を降下させ、拡底バケット１の下面を掘削孔６０の底部に当接させて図６（ａ）に示した状態にする。

続いてアースドリルを駆動させてケリーバ２を回転させると、伝達された回転力によって拡底バケット１が回転を始める。このように掘削孔６０の底部に拡底バケット１の下面を当接させた状態では、これ以上拡底バケット１の本体部１１が下がることがない。これに対してケリーバ２の自重などが伝達される伝達軸部１４は、ガイド筒１５に沿って下がることになる。

そして、本体部１１が下降しない状態で伝達軸部１４だけが下がると、その下端に屈曲自在に連結された連結部材１４１の下端が外側に広がって、図４（ａ），（ｂ）に示すように拡幅翼部１２，１２の外翼部１２ａ，１２ａのみが少し開くことになる。

この外翼部１２ａ，１２ａの側端部には、複数の鋭角ビット１２１，・・・と固定ビット１２２，・・・が設けられており、掘削孔６０の壁面がこれらのビットによって切削されることになる。

このように拡幅初期の段階では内翼部１２ｂ，１２ｂが開かないように第１規制部材３１，・・・による連結によって開き量を規制させることで、アームの短い外翼部１２ａ，１２ａのみを開かせて地盤を切削させることができる。すなわち、拡幅初期から第１ヒンジ１２３を軸に拡幅翼部１２，１２が開いてしまうと、アームが長くなるために作用する曲げモーメントが大きくなったり撓みやすくなったりして、切削する能力が低下することになる。これに対して、第２ヒンジ１２４を軸に外翼部１２ａ，１２ａのみが開くようにすれば、ケリーバ２から受ける力が効率的に外翼部１２ａ，１２ａのビット（１２１，１２２）に伝達され、硬い地盤でも切削できるようになる。

そして、掘削孔６０の壁面が切削されると、さらに外翼部１２ａ，１２ａが外側に広がり易くなるので、ケリーバ２の回転に伴って拡底バケット１が回転するとともに徐々に外翼部１２ａ，１２ａの開度が大きくなる。この結果、図６（ｂ）に示すように、拡底部６０ｂの一部となる外翼部１２ａ，１２ａ分が拡幅される。なお、内翼部１２ｂと外翼部１２ａとの境界には第２規制部材３２が取り付けられているため、図４（ａ）に示すように外翼部１２ａが大きく開くと固定板３２ａ，３２ｂの縁部どうしが接触し、内翼部１２ｂに対する外翼部１２ａの角度が所定以下なるのを防ぐことができる。

また、外翼部１２ａ，１２ａが開き始めると、図６（ｂ）に示すように突出部１３が埋設されたような状態になって地盤に拘束されるようになるので、拡幅時の抵抗が大きくなっても拡底バケット１の下端の位置がずれることがなく、外翼部１２ａ，１２ａの左右の開度が均等になって正確な位置に正確な形状で拡幅していくことができる。

一方、この拡幅掘削時に発生した掘削土砂は、回転する外翼部１２ａ，１２ａによって本体部１１の内部に掻き集められる。そして、ケリーバ２を吊り上げると、伝達軸部１４がガイド筒１５に沿って上昇し、その伝達軸部１４に連結された連結部材１４１が起き上がるとともに外翼部１２ａ，１２ａが閉じていく。

この状態で更にケリーバ２の吊り上げを続けると、連結バー１４２の補強カバー１４２ａがスライド溝１５２の上端に当接し、本体部１１が持ち上げられることになる。

このようにして掘削土砂を内部に収容させた拡底バケット１を土捨て場まで移動させ、図７に示すように蓋部１３１を開放すると、掘削土砂が拡底バケット１から排出される。

このような排土のための拡底バケット１の引き上げは、必要に応じて繰り返される。そして、外翼部１２ａ，１２ａによる拡幅掘削がほぼ完了して、内翼部１２ｂ，１２ｂも使った拡幅掘削に移行する際には、引き上げた拡底バケット１からピン３１ｅ，・・・を抜いて第１規制部材３１，・・・による連結を解除する。この第１規制部材３１のピン３１ｅは、ピン穴３１ｆ，３１ｇ，３１ｇに挿し込まれているだけなので、簡単に取り外すことができる。

そして、拡底バケット１には、第３規制部材３３の規制板３３ｃ，３３ｃを取り付ける。規制板３３ｃは、外翼部１２ａの外周面側に取り付けられた拘束部３３ｂの凹部のボルト穴３３ｅに、規制板３３ｃの穴の位置を合わせてボルト３３ｄを挿入することで固定することができる。

このような状態にした拡底バケット１を再び掘削孔６０に降下させ、拡底バケット１の下面を掘削孔６０の底部に当接させてケリーバ２を回転させる。そして、ケリーバ２からの力を受けた伝達軸部１４が下がって連結部材１４１の下端が外側に広がると、図５に示すように拡幅翼部１２，１２が第１ヒンジ１２３を軸にして少し開くことになる。

ここで、内翼部１２ｂと外翼部１２ａとの境界には第３規制部材３３が取り付けられているため、内翼部１２ｂに対する外翼部１２ａの角度が所定以下になることはない。すなわち、第３規制部材３３が取り付けられる前は、図４（ｂ）に示すように外翼部１２ａの外周面側が内翼部１２ｂの外周面側に近づく方向に起きたように開いている。これに対して第３規制部材３３が取り付けられると、図５に示すように内翼部１２ｂに近づく方向の外翼部１２ａの開き量は低減される。

このように内翼部１２ｂと外翼部１２ａとの境に外翼部１２ａの開き量を規制する第３規制部材３３を設けることによって、外翼部１２ａが意図せぬ角度まで開いてしまうことを防ぐことができる。

また、外翼部１２ａ，１２ａによる拡幅が終わった後に第１規制部材３１，・・・による連結を解除し、代わりに第３規制部材３３の規制板３３ｃ，３３ｃを取り付けることで、内翼部１２ｂ，１２ｂから大きく拡幅翼部１２，１２を開かせることができるようになる。

要するに、拡幅初期の段階から第１ヒンジ１２３を軸に大きく拡幅翼部１２を開かせようとすると、地盤の抵抗が大きすぎてケリーバ２から受ける力だけでは拡幅翼部１２を開かせることができない。これに対して、外翼部１２ａによる拡幅がされて地盤から受ける抵抗が小さくなっていれば、拡幅翼部１２全体というようにアームが長くなっても、ケリーバ２から受ける力だけで充分に拡幅を行うことができるようになる。

このようにして掘削された掘削孔６０には、鉄筋籠を挿入し、コンクリートを打設することによって場所打ちコンクリートからなる拡底杭を完成させる。本実施の形態の拡底バケット１のように拡幅翼部１２を複数の翼部（外翼部１２ａと内翼部１２ｂ）で構成できれば、拡底倍率（例えば、（拡底部６０ｂの底面積）／（軸部６０ａの断面積））をより大きくすることができる。この結果、支持力の高い拡底杭を、効率よく構築することができるようになる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では曲面板状の拡幅翼部１２について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば内翼部１２ｂは骨組み構造であってもよい。さらに、本体部１１についても外翼部１２ａ，１２ａの等幅間を塞ぐ部分が円弧板状に形成されていればよく、それよりも上方は骨組み構造にしたり上方に向けて広がる三角形状の部分を省略したりすることができる。

また、前記実施の形態では、外翼部１２ａと内翼部１２ｂの２枚の曲面板で構成される拡幅翼部１２について説明したが、これに限定されるものではなく、３枚以上の曲面板で拡幅翼部を構成することもできる。例えば、外翼部１２ａと内翼部１２ｂとの間に、それぞれに回転軸を介して連結される第３翼部を設けることができる。さらに、第３翼部を複数の曲面板で構成することもできる。

また、前記実施の形態では、内翼部１２ｂと外翼部１２ａとの境に第２規制部材３２及び第３規制部材３３を設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、第２規制部材３２又は第３規制部材３３はなくてもよい。さらに、固定板３２ａ，３２ｂ，３３ａは溶接で、規制板３３ｃはボルト３３ｄで固定する構成としたが、これに限定されるものではなく、いずれの固定手段であってもよい。

また、前記実施の形態では、ガイド筒１５の周面に斜めにスライド溝１５２を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ガイド筒１５の軸方向と同じく上下方向に真っ直ぐ延びる長円状のスライド溝にすることもできる。

１ 拡底バケット
１１ 本体部
１２ 拡幅翼部
１２ａ 外翼部（第２翼部）
１２ｂ 内翼部（第１翼部）
１２３ 第１ヒンジ（回転軸）
１２４ 第２ヒンジ（回転軸）
１４ 伝達軸部
１４１ 連結部材
１４２ 連結バー（連結部）
１４２ａ 補強カバー（連結部）
１５ ガイド筒
１５２ スライド溝
２ ケリーバ
３１ 第１規制部材
３２ 第２規制部材
３２ａ，３２ｂ 固定板（板材）
３３ 第３規制部材
３３ａ 固定板（板材）
３３ｃ 規制板（板材）
６０ａ 軸部
６０ｂ 拡底部

Claims (7)

1. 杭の底部となる部分に軸部よりも直径を拡大させた拡底部を形成するための拡底バケットであって、
   円筒状の本体部と、その本体部の直径を拡大させるように開放可能に形成された拡幅翼部とを備え、
   前記拡幅翼部は、前記本体部に回転軸を介して取り付けられる第１翼部と、その第１翼部に回転軸を介して接続される第２翼部とを有し、
   前記本体部は、アースドリルのケリーバからの力を受けるとともに上下方向に移動可能な伝達軸部と、その伝達軸部に屈曲自在に連結されるとともに下端が前記第２翼部に接続される連結部材と、前記第１翼部の開き量を規制する第１規制部材とを有することを特徴とする拡底バケット。
2. 前記第１規制部材は、前記本体部に対する前記第１翼部の連結と解除の切り替えを行う手段であることを特徴とする請求項１に記載の拡底バケット。
3. 前記第１翼部と前記第２翼部との境に、前記第２翼部の開き量を規制する第２規制部材が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡底バケット。
4. 前記第１翼部と前記第２翼部との境に、前記第２規制部材とは異なる量で前記第２翼部の開き量を規制する第３規制部材が設けられることを特徴とする請求項３に記載の拡底バケット。
5. 前記第２規制部材又は第３規制部材の少なくとも一方は、前記第１翼部と前記第２翼部の外周面側にそれぞれ取り付けられた板材間が所定の角度になったときに接触させることでそれ以上の前記第２翼部の開きを阻止させる手段であることを特徴とする請求項３又は４に記載の拡底バケット。
6. 前記第１翼部と前記第２翼部との間に回転軸を介して取り付けられる第３翼部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の拡底バケット。
7. 前記伝達軸部は前記本体部の内部に取り付けられたガイド筒にスライド自在に収容されているものであって、
   前記ガイド筒の周面には軸方向と交差する方向に傾いたスライド溝が形成されており、前記伝達軸部と前記連結部材との連結部を前記スライド溝から突出させてそれをガイドに前記伝達軸部を上下方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の拡底バケット。