JP2912549B2 - 掘削バケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘性土の地面を掘削す
るのに適した掘削バケットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図５、図６に示すように、回
転させて掘削すると共に地上に引き上げて、内部の土砂
を排出する掘削バケット１００が知られている。この掘
削バケット１００は、筒状のバケット本体１０２の上部
に筒部１０４が形成され、この筒部１０４がケリーバ等
に固定される。また、バケット本体１０２の下部には、
掘削ビット１０６が設けられた蓋部材１０８が、ヒンジ
１１０により開閉可能に設けられている。

【０００３】バケット本体１０２が蓋部材１０８により
閉塞されて収納室１１２が形成され、蓋部材１０８に
は、掘削ビット１０６により掘削された土砂を収納室１
１２に取り込む窓１１４が形成されている。また、掘削
バケット１００には、手動レバー１１６が鉛直な軸の廻
りに揺動可能に支承されており、手動レバー１１６の先
端には、略三角形の係合部１１８が形成されている。蓋
部材１０８には、この係合部１１８に対応した貫通孔１
２０が穿設されており、貫通孔１２０を通して係合部１
１８を蓋部材１０８から突き出し、手動レバー１１６を
揺動させることにより、蓋部材１０８を閉じた状態に保
持できるようにされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の掘削バケット１００で、粘性土を掘削した場合
に、手動レバー１１６を揺動させて蓋部材１０８を開い
て土砂を排出しようとしても、収納室１１２内に取り込
んだ粘性土が、掘削バケット１００の内壁にへばり付
き、土砂が排出されない場合があった。そのようなとき
には、吊下げた掘削バケット１００をクレーンで数回上
下に揺すって土砂を排出しようとしたり、それでも排出
できないときには、作業者が土砂をかき出したりしてい
たので、作業効率が悪く、騒音の原因にもなるという問
題があった。

【０００５】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掘削
バケットを提供することにある。

【０００６】

【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、円筒形のバケット本体の下部を掘削ビ
ットが設けられた開閉可能な蓋部材により閉塞して掘削
した土砂の収納室が形成された掘削バケットにおいて、
前記収納室内に前記バケット本体内壁に沿って下方に拡
開するテーパ面を有するリング部材を相対移動可能に設
けたことを特徴とする掘削バケットの構成がそれであ
る。

【０００７】また、前記バケット本体は、回転が伝達さ
れる取付部材に回転伝達可能で上下方向に所定量移動可
能に支承されると共に、前記リング部材は、前記取付部
材に支持された構成としてもよい。更に、先端に掘削ビ
ットが設けられたケーシングチューブ内に吊下げられて
拡開し前記ケーシングチューブ内壁に一体的に係合する
グリップ機構に前記取付部材が取り付けられ、前記バケ
ット本体は、前記取付部材に回転伝達可能で上下方向に
所定量移動可能に支承されると共に、前記リング部材
は、前記取付部材に支持された構成としてもよく、ある
いは、回転されるケリーバに前記バケット本体を回転伝
達可能で上下方向に所定量移動可能に支承すると共に、
前記リング部材は、前記ケリーバに支持された構成とし
てもよい。

【０００８】

【作用】前記構成を有する掘削バケットは、掘削ビット
により掘削された土砂が収納室に収納され、地上に引き
上げられた後、蓋部材が開かれる。リング部材がバケッ
ト本体の内壁に沿って相対的に移動されと、テーパ面に
付着した土砂がテーパ面から離れ、収納室内の土砂が容
易に排出される。

【０００９】また、バケット本体が取付部材に回転伝達
可能で移動可能に支承されると共にリング部材が取付部
材に固定された構成のものでは、バケット本体が地面に
突き当たると、所定量移動され、掘削ビットにより掘削
された土砂が収納室に収納された後、バケット本体が引
き上げられたときに、バケット本体が移動して、テーパ
面に付着した土砂がテーパ面から離れ、収納室内の土砂
が容易に排出される。

【００１０】更に、グリップ機構に取り付けた構成とす
ることにより、オールケーシング工法での掘削に用いる
ことができ、ケリーバに取り付けた構成とすることによ
り、アースドリル工法での掘削に用いることができる。

【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２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１
３ｃ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が図示しないクレーンにより吊下られており、
グリップ機構１５は、クレーンのワイヤロープ１８に吊
下られたスイベル機能を有するシーブブロック１７に固
着された上部フランジ部材１９ａに取り付けられたシャ
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。上部フランジ部
材１９ａとグリップ部材２２とは、上部フランジ部材１
９ａ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。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。

【００１５】尚、本実施例では、ケーシングチューブ１
０とグリップ機構１５とにより回転伝達機構２８が構成
されている。回転伝達機構２８は、これに限らず、リバ
ース工法やアースドリル工法でのケリーバ等であっても
よい。筒部材２０の下端フランジ２０ａには、図１に示
すように、取付部材３０のフランジ３１が取り付けられ
ており、取付部材３０には、筒部材２０と同芯上に下方
に筒部３２が突出形成されている。この筒部３２には、
掘削バケット３４の筒部３６が上下方向に移動可能に挿
入されている。

【００１６】掘削バケット３４の筒部３６には、その軸
方向に沿って２組の長穴３８，４０が形成されており、
両長穴３８，４０を貫通すると共に、取付部材３０の筒
部３２に貫装された２組のピン４２，４４が、筒部３２
に固定されて、取付部材３０と掘削バケット３４とが一
体回転できるようにすると共に、取付部材３０に対し
て、上下方向に長穴３８，４０の長さに応じた所定量移
動可能に支承されている。

【００１７】掘削バケット３４は、筒部３６と一体の筒
状のバケット本体４６と、揺動可能に支承されバケット
本体４６の下部を閉塞する開閉可能な蓋部材４８とを備
え、蓋部材４８により閉塞されるバケット本体４６内に
収納室５０が形成されている。蓋部材４８には掘削ビッ
ト５２が取り付けられており、掘削ビット５２により掘
削した土砂を収納室５０に取り込む窓（図示せず）が蓋
部材４８に形成されている。

【００１８】収納室５０内には、バケット本体４６の内
壁４６ａに沿って、かつ相対移動可能にリング部材５４
が設けられており、本実施例では、リング部材５４は、
図３に示すように、中央で２つに分割されて構成されて
いる。尚、２分割に限らず、一体であっても、あるいは
３分割以上であっても実施可能である。

【００１９】そして、リング部材５４の内壁は、下方に
拡開するように傾斜されたテーパ面５６に形成されてい
る。リング部材５４には、その上部に４本の連結部材５
７の一端が軸支されており連結部材５７の他端は、バケ
ット本体４６から上方に突き出されて、取付部材３０の
フランジ３１に軸支されている。

【００２０】一方、シーブブロック１７を貫通すると共
に、シャフト１９を貫通して、取付部材３０の筒部３２
内を通り、バケット本体４６の筒部３６内にまで先端が
達する押棒５８が上下動可能に支承されている。押棒５
８の先端は、バケット本体４６に揺動可能に支承された
レバー６０に揺動可能に連結されており、レバー６０の
他端は、バケット本体４６の上部に突き出され、連結棒
６２に揺動可能に連結されている。

【００２１】前記リング部材５４には上下方向に配設さ
れた開閉棒６４が揺動可能に支承されており、開閉棒６
４の下端には略三角形の係合部６６が形成されている。
開閉棒６４の上端には連結板６８が固定されており、連
結板６８には、連結棒６２が揺動可能に連結されると共
に、ばね７０の一端が取り付けられて、開閉棒６４を一
方向に揺動付勢している。

【００２２】また、蓋部材４８には、係合部６６に対応
して、係合部６６の断面形状とほぼ同じ形状の貫通孔７
２が穿設されており、貫通孔７２を通した後、係合部６
６を揺動させると、係合部６６が貫通孔７２から抜けな
いように形成されている。尚、ワイヤロープ１８にガイ
ドされたウエイト７４が、補助ワイヤ７６により、押棒
５８の真上に吊下げられている。

【００２３】次に、前述した本実施例の掘削バケットの
作動について説明する。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１３ａを下降させる。これにより、ベアリング１３
ｂ、回転フレーム１３ｃを介してチャック部材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、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。

【００２４】油圧モータ８が回転駆動されると、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。

【００２５】また、グリップ機構１５がクレーンのワイ
ヤロープ１８に吊下られて、掘削バケット３４がケーシ
ングチューブ１０内に挿入される。掘削バケット３４が
底に当たると、ピン４２，４４が長穴３８，４０内を移
動して、ピン４２，４４が長穴３８，４０の端に当たる
まで、グリップ機構１５、取付部材３０が下降する。こ
のとき、リング部材５４は連結部材５７を介して取付部
材３０に連結されているので、取付部材３０と共に下降
し、バケット本体４６の内壁４６ａに沿って、長穴３
８，４０の長さの分、所定量下降する。

【００２６】そして、ピン４２，４４が長穴３８，４０
の端に当たると、スプリング２４の付勢力によりシャフ
ト１９が上部フランジ部材１９ａ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。

【００２７】これにより、ケーシングチューブ１０の回
転と共に、グリップ機構１５が回転し、油圧モータ８の
回転が、ケーシングチューブ１０、グリップ機構１５、
取付部材３０を介して掘削バケット３４に伝達される。
よって、掘削バケット３４の掘削ビット５２により掘削
され、掘削された土砂が掘削バケット３４の収納室５０
に図示しない窓を介して取り込まれる。

【００２８】収納室５０が収納した土砂により一杯にな
ると、ワイヤロープ１８を巻き上げ、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、取付部材３
０が引き上げられると、まず、ピン４２，４４が長穴３
８，４０内を移動すると共に、連結部材５７を介してリ
ング部材５４が引き上げられる。

【００２９】ピン４２，４４が長穴３８，４０の上端に
当たるまで、リング部材５４がバケット本体４６の内壁
４６ａに沿って上昇することにより、テーパ面５６が上
昇し、バケット本体４６は内部の土砂と共にその自重に
より杭孔の底に当接しており、図１に示すように、テー
パ面５６から土砂が離れる。

【００３０】ワイヤロープ１８を更に巻き上げて、ピン
４２，４４が長穴３８，４０の上端に当たると、バケッ
ト本体４６も上昇し、掘削バケット３４を地上に引き上
げる。そして、補助ワイヤ７６を緩めてウエイト７４を
落下させると、ウエイト７４が押棒５８を押し下げる。
押棒５８が押し下げられると、レバー６０、連結棒６
２、連結板６８を介して、開閉棒６４がばね７０の付勢
力に抗して揺動され、係合部６６と貫通孔７２との位相
が一致し、蓋部材４８が、自重や土砂の重量により自動
的に開かれる。

【００３１】収納室５０内の土砂が粘性の高いものであ
っても、既にテーパ面５６から離れているので、蓋部材
４８を開くことにより、収納室５０内の土砂がそのまま
バケット本体４６から落下し、容易に排出することがで
きる。しかも、本実施例では、ワイヤロープ１８を巻き
上げる簡単な構成で、リング部材５４とバケット本体４
６との間に相対移動が生じ、土砂の粘性が高くても容易
に排出することができる。尚、取付部材３０とバケット
本体４６とを一体的に固定し、リング部材５４を油圧シ
リンダ等のアクチュエータにより強制的に移動させる構
成としても実施可能である。

【００３２】また、本実施例では、ケーシングチューブ
１０の回転と共にグリップ機構１５を介して掘削バケッ
ト３４を回転させるように構成しているが、これに代え
て、グリップ機構１５に回転駆動源を載置し、この回転
駆動源により取付部材３０を介して掘削バケット１５を
回転するように構成しても実施可能である。このとき、
ケーシングチューブ１０は回転させずに、掘削時の反力
を受けるのに用いる。

【００３３】次に、アースドリル工法に用いる場合につ
いて図４に基づいて説明する。尚、前述した実施例と同
じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略す
る。図示しない回転駆動源により回転され、地中に挿入
される角形のケリーバ２００の先端に、その軸方向に沿
った長穴２０２を設け、バケット本体４６には、ケリー
バ２００の先端を挿入可能な角筒部２０４が突出形成さ
れ、軸方向に相対的に摺動できるように構成されてい
る。

【００３４】この角筒部２０４には、長穴２０２に対応
して貫通孔２０６が穿設されており、貫通孔２０６と長
穴２０２にはピン２０８が挿入されて、長穴２０２の長
さに応じて上下方向に所定量移動できるようにされてい
る。また、ケリーバ２００の先端には、取付部材２１０
が一体的に固定されており、この取付部材２１０はケリ
ーバ２００の径方向に十文字状に突出されたアーム部２
１２を備え、このアーム部２１２の先端に、前記連結部
材５７の先端が軸支されている。

【００３５】ケリーバ２００を回転させながら、降下さ
せ、掘削バケット３４の先端が底に当たると、ピン２８
が長穴２０２内を移動して長穴２０２の端に当たるまで
ケリーバ２００が降下する。そして、ケリーバ２００の
回転により掘削バケット３４が回転して、掘削ビット５
２により掘削が行われる。

【００３６】掘削された土砂は収納室５０に収納され、
収納室５０が一杯になるとケリーバ２００が引き上げら
れる。このとき、ピン２０８は長穴２０２を移動すると
共に、取付部材２１０、連結部材５７を介してリング部
材５４が引き上げられる。ピン２０８が長穴２０２の下
端に当たるまで、リング部材５４が上昇し、内部の土砂
がテーパ面５６から離れる。

【００３７】そして、ピン２０８が長穴２０２の下端に
当たると、ピン２０２、角筒部２０４を介して、バケッ
ト本体４６がケリーバ２００と共に引き上げられる。地
上に引き上げられた掘削バケット３４は、開閉棒２１４
を操作して、蓋部材４８を開き、内部の土砂を排出す
る。この場合も、土砂が粘性の高いものであっても、既
にテーパ面５６から離れているので、蓋部材４８を開く
ことにより、そのままバケット本体４６から落下し、容
易に排出することができる。

【００３８】このように、掘削バケット３４は、前述し
たオールケーシング工法にも、また、アースドリル工法
にも用いることができる。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。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の掘削バケッ
トは、収納室内の土砂が粘性の高いものであっても、リ
ング部材とバケット本体との相対移動により土砂がテー
パ面から離れて、蓋部材を開くことにより容易に排出す
ることができるという効果を奏する。また、バケット本
体が取付部材に回転伝達可能で移動可能に支承されると
共に、リング部材が取付部材に固定された構成とする
と、特別なアクチュエータ等を必要とすることなく、簡
単な構成で、リング部材とバケット本体との間に相対移
動を生じさせ、土砂の粘性が高くても容易に排出するこ
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掘削バケットをグリ
ップ機構に取り付けた拡大断面図である。

【図２】本実施例の掘削バケットを用いた回転押込機構
の概略構成図である。

【図３】本実施例のリング部材の拡大斜視図である。

【図４】アースドリル工法に用いた他の実施例の掘削バ
ケットの概略構成図である。

【図５】従来の掘削バケットの断面図である。

【図６】従来の掘削バケットの底面図である。

【符号の説明】

１…回転押込機構 １０…ケーシングチューブ
１５…グリップ機構 ３０…取付部材 ３４，１００…掘削バケット
３８，４０…長穴 ４２，４４，２０８…ピン ４６，１０２…バケット本
体 ４６ａ…内壁 ４８，１０８…蓋部材 ５０，１１２…収納室
５２…掘削ビット ５４…リング部材 ５６…テーパ面
２００…ケリーバ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−301077（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248159（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−74689（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−93280（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−67256（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−696（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−104485（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 11/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形のバケット本体の下部を掘削ビッ
   トが設けられた開閉可能な蓋部材により閉塞して掘削し
   た土砂の収納室が形成された掘削バケットにおいて、 前記収納室内に前記バケット本体内壁に沿って下方に拡
   開するテーパ面を有するリング部材を相対移動可能に設
   けたことを特徴とする掘削バケット。
2. 【請求項２】 前記バケット本体は、回転が伝達される
   取付部材に回転伝達可能で上下方向に所定量移動可能に
   支承されると共に、前記リング部材は、前記取付部材に
   支持されたことを特徴とする請求項１記載の掘削バケッ
   ト。
3. 【請求項３】 先端に掘削ビットが設けられたケーシン
   グチューブ内に吊下げられて拡開し前記ケーシングチュ
   ーブ内壁に一体的に係合するグリップ機構に前記取付部
   材が取り付けられ、前記バケット本体は、前記取付部材
   に回転伝達可能で上下方向に所定量移動可能に支承され
   ると共に、前記リング部材は、前記取付部材に支持され
   たことを特徴とする請求項１記載の掘削バケット。
4. 【請求項４】 回転されるケリーバに前記バケット本体
   を回転伝達可能で上下方向に所定量移動可能に支承する
   と共に、前記リング部材は、前記ケリーバに支持された
   ことを特徴とする請求項１記載の掘削バケット。