JP7025986B2 - How to build excavation buckets and cast-in-place piles - Google Patents

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Description

本発明は、地盤を削孔して杭孔を形成する掘削機に取り付けられる掘削バケット、およびこの掘削バケットを用いた場所打ち杭の構築方法に関する。 The present invention relates to an excavation bucket attached to an excavator for drilling a hole in the ground to form a pile hole, and a method for constructing a cast-in-place pile using the excavation bucket.

従来より、場所打ち杭を構築するため、掘削機により掘削バケットを回転させて地盤に杭孔を形成することが行われる。この掘削バケットの構造としては、以下の特許文献1~3のような構成がある。
特許文献1には、掘削ヘッドと、この掘削ヘッドが挿入される掘削用ケーシングと、を備える掘削装置が示されている。掘削ヘッドには、周方向の所定間隔で放射状に突出する係合ピンが設けられており、掘削用ケーシングの内周段部には、係合ピンが係合可能な係嵌溝が形成されている。
Conventionally, in order to construct a cast-in-place pile, an excavator is used to rotate an excavation bucket to form a pile hole in the ground. The structure of this excavation bucket has the following configurations as described in Patent Documents 1 to 3.
Patent Document 1 discloses an excavation device including an excavation head and an excavation casing into which the excavation head is inserted. The excavation head is provided with engaging pins that protrude radially at predetermined intervals in the circumferential direction, and an engaging groove with which the engaging pins can be engaged is formed in the inner peripheral step portion of the excavation casing. There is.

特許文献2には、ケリーバに着脱可能に取り付けられた拡幅装置本体と、この拡幅装置本体に設けられた拡幅フレームと、拡幅フレームに回転自在に取り付けられた拡幅ローラと、拡幅フレームを開閉する開閉手段と、からなる場所打ちコンクリート杭の杭坑拡幅装置が示されている。
特許文献3には、円筒状の胴部およびこの胴部の底部を閉塞する底盤から成る筐体を有し、底盤に掘削刃およびサイドカッタが設けられたアースドリルバケットが示されている。胴部の外側には、掘削時に筐体上方に充満する安定液を筐体下部に導く通水路が設けられている。
Patent Document 2 describes a widening device main body detachably attached to a keriba, a widening frame provided in the widening device main body, a widening roller rotatably attached to the widening frame, and opening / closing of the widening frame. Means and pile pit widening devices for cast-in-place concrete piles consisting of means are shown.
Patent Document 3 discloses an earth drill bucket having a housing including a cylindrical body portion and a bottom plate that closes the bottom portion of the body portion, and the bottom plate is provided with a drilling blade and a side cutter. On the outside of the body, a water passage is provided to guide the stabilizing liquid that fills the upper part of the housing during excavation to the lower part of the housing.

特開平5-311968号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-311968 特開2001-193376号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-193376 特開2003-74284号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-74284

従来では、掘削バケットを回転させて地盤中に杭孔を形成する際、コンクリート塊、岩盤、転石などの硬い部分があると、地盤の軟らかい方に掘削バケットが逃げてしまい、杭孔が曲がってしまう場合があった。この場合、杭孔の曲がりを修正するために、杭孔に再度バケットを挿入して掘削する修正掘削を行うことになり、この修正掘削にかなりの時間を要していた。
本発明は、地中に硬い部分があって、杭孔の鉛直性を確保できない場合に、この硬い部分を削って杭孔の鉛直性を確保できる、掘削バケットおよびこの掘削バケットを用いた場所打ち杭の構築方法を提供することを目的とする。
Conventionally, when the excavation bucket is rotated to form a pile hole in the ground, if there is a hard part such as a concrete block, bedrock, or boulder, the excavation bucket escapes to the soft side of the ground and the pile hole bends. There was a case that it ended up. In this case, in order to correct the bending of the pile hole, a bucket is inserted into the pile hole again and excavation is performed, and this correction excavation takes a considerable amount of time.
The present invention is a drilling bucket and cast-in-place using this excavation bucket, which can secure the verticality of the pile hole by scraping the hard part when there is a hard part in the ground and the verticality of the pile hole cannot be secured. The purpose is to provide a method of constructing piles.

第1の発明の掘削バケット(例えば、後述の掘削バケット1)は、地盤(例えば、後述の)を削孔して杭孔(例えば、後述の杭孔3)を形成する掘削機(例えば、後述のアースドリル掘削機10)に取り付けられる掘削バケットであって、前記掘削機の回転軸(例えば、後述のケリーバ14)下端に装着可能な円筒形状の胴部(例えば、後述の胴部20)と、当該胴部の底面の開口を閉塞しかつ掘削ビット(例えば、後述の掘削ビット32)が設けられた底盤(例えば、後述の底盤30)と、を備え、前記胴部の外周面には、複数のブレード(例えば、後述のブレード40A~40I)が螺旋状に設けられていることを特徴とする。 The excavation bucket of the first invention (for example, the excavation bucket 1 described later) is an excavator (for example, described later) that drills a hole in the ground (for example, described later) to form a pile hole (for example, a pile hole 3 described later). An excavation bucket attached to the earth drill excavator 10) of the above, and a cylindrical body portion (for example, the body portion 20 described later) that can be attached to the lower end of the rotating shaft (for example, the Keriba 14 described later) of the excavator. A bottom plate (for example, the bottom plate 30 described later) provided with an excavation bit (for example, the excavation bit 32 described later) that closes the opening of the bottom surface of the body portion, and the outer peripheral surface of the body portion is provided with a bottom plate (for example, the bottom plate 30 described later). It is characterized in that a plurality of blades (for example, blades 40A to 40I described later) are provided in a spiral shape.

この発明によれば、ブレードを掘削バケットの胴部の外周面に螺旋状に設けたので、掘削機で掘削バケットを回転させて削孔することで、地中の硬い部分を複数のブレードで削りながら削孔できるので、掘削バケットが地盤の軟らかい方に逃げるのを防いで、杭孔の鉛直性を容易に確保できる。
また、掘削バケットの胴部の外周面に複数のブレードを螺旋状に設けたことによって、掘削バケットを回転させて削孔する際、地中にコンクリート塊、岩盤、転石などの硬い部分があっても、この硬い部分をブレードで削りながら削孔できるので、短時間に精度よく杭孔の鉛直性を修正できる。よって、杭孔の鉛直度を確保でき、杭孔に鋼管や鉄筋籠を確実に建て込むことができ、鉛直性の高い場所打ち杭を容易に構築できる。
According to the present invention, since the blades are spirally provided on the outer peripheral surface of the body of the excavation bucket, the excavator rotates the excavation bucket to drill holes, and the hard part in the ground is scraped by a plurality of blades. Since it is possible to drill holes, it is possible to prevent the excavation bucket from escaping to the soft side of the ground and easily secure the verticality of the pile holes.
In addition, by providing multiple blades spirally on the outer peripheral surface of the body of the excavation bucket, when the excavation bucket is rotated to drill holes, there are hard parts such as concrete blocks, bedrock, and boulders in the ground. However, since this hard part can be drilled while being drilled with a blade, the verticality of the pile hole can be corrected accurately in a short time. Therefore, the verticality of the pile hole can be ensured, the steel pipe and the reinforcing bar cage can be reliably built in the pile hole, and the cast-in-place pile with high verticality can be easily constructed.

第2の発明の掘削バケットは、前記複数のブレードの角度は、前記底盤に向かうに従って、回転方向側(例えば、後述の回転方向側の辺縁41)が大きく下がるように傾斜していることを特徴とする。 In the excavation bucket of the second invention, the angle of the plurality of blades is inclined so that the rotation direction side (for example, the edge 41 on the rotation direction side described later) is greatly lowered toward the batholith. It is a feature.

この発明によれば、螺旋状に配置した複数のブレードについて、回転方向側が大きく下がるようにした。よって、掘削機で掘削バケットを回転させて削孔する際、地中に岩石や礫層などの硬い部分があっても、ブレードがこの硬い部分に食い込んで削り取るので、杭孔の鉛直性を容易に確保できる。
また、螺旋状に配置した複数のブレードについて、底盤に向かうに従って回転方向側が大きく下がるようにした。よって、下端側(底盤側)のブレードは、下方に向かう推進力が高く、側壁土に対する食い込みが大きくなって削り取る土量が大きい。しかし、上方に向かうに従って、下方に向かう推進力が低くなり、ブレードの側壁土に対する食い込みが小さくなって削り取る土量が小さくなる。よって、ブレード全体としての回転負荷を低く抑えつつ、地中の岩石や礫層などの硬い部分をブレードで削り取ることができる。
According to the present invention, for a plurality of blades arranged in a spiral shape, the rotation direction side is greatly lowered. Therefore, when the excavator rotates the excavation bucket to drill holes, even if there are hard parts such as rocks and gravel layers in the ground, the blades bite into these hard parts and scrape them off, making it easy to make the pile holes vertical. Can be secured.
In addition, for the plurality of blades arranged in a spiral shape, the rotation direction side is greatly lowered toward the bottom plate. Therefore, the blade on the lower end side (bottom board side) has a high downward propulsive force, and the amount of soil to be scraped off is large due to the large bite into the side wall soil. However, as the blade goes upward, the propulsive force downward becomes lower, the bite into the side wall soil of the blade becomes smaller, and the amount of soil to be scraped becomes smaller. Therefore, it is possible to scrape off hard parts such as rocks and gravel layers in the ground with the blade while keeping the rotational load of the blade as a whole low.

第3の発明の場所打ち杭の構築方法は、場所打ち杭の構築方法であって、上述の掘削バケットを掘削機に取り付けて、当該掘削機により掘削バケットを回転させて地盤に杭孔を削孔する工程(例えば、後述のステップS1)と、前記杭孔内に鋼管または鉄筋籠(例えば、後述の鉄筋籠6)を建て込む工程(例えば、後述のステップS2)と、前記杭孔内にコンクリートを打設する工程(例えば、後述のステップS3)と、を備えることを特徴とする。 The method for constructing cast-in-place piles according to the third invention is a method for constructing cast-in-place piles, in which the above-mentioned excavation bucket is attached to an excavator, and the excavator rotates the excavation bucket to cut a pile hole in the ground. A step of making a hole (for example, step S1 described later), a step of building a steel pipe or a reinforcing bar cage (for example, a reinforcing bar cage 6 described later) in the pile hole (for example, step S2 described later), and a step of building the hole in the pile hole. It is characterized by comprising a step of placing concrete (for example, step S3 described later).

この発明によれば、地盤内にコンクリート塊、岩盤、転石などの硬い部分があっても、掘削機で掘削バケットを回転させて削孔することで、地中の硬い部分を複数のブレードで削りながら削孔できるので、短時間に精度よく杭孔の鉛直性を修正できる。よって、杭孔の鉛直度を確保でき、杭孔に鋼管や鉄筋籠を確実に建て込むことができ、鉛直性の高い場所打ち杭を容易に構築できる。 According to the present invention, even if there are hard parts such as concrete lumps, rocks, and boulders in the ground, the hard parts in the ground are cut with a plurality of blades by rotating the excavation bucket with an excavator to make holes. Since it is possible to drill holes, the verticality of pile holes can be corrected accurately in a short time. Therefore, the verticality of the pile hole can be ensured, the steel pipe and the reinforcing bar cage can be reliably built in the pile hole, and a cast-in-place pile with high verticality can be easily constructed.

本発明によれば、地中に硬い部分があって、杭孔の鉛直性を確保できない場合に、この硬い部分を削って杭孔の鉛直性を確保できる、掘削バケットおよびこの掘削バケットを用いた場所打ち杭の構築方法を提供できる。 According to the present invention, when there is a hard portion in the ground and the verticality of the pile hole cannot be ensured, the excavation bucket and the excavation bucket which can secure the verticality of the pile hole by scraping the hard portion are used. Can provide a method of constructing cast-in-place piles.

本発明の一実施形態に係る掘削バケットの側面図である。It is a side view of the excavation bucket which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す掘削バケットの底面の見上げ図である。It is a top view of the bottom surface of the excavation bucket shown in FIG. 図1に示す掘削バケットの胴部の外周面の略半周分を展開した図および上方から視た図である。FIG. 1 is a view showing a substantially half circumference of the outer peripheral surface of the body of the excavation bucket shown in FIG. 1 and a view seen from above. 図1に示すブレードに生じる推進力の説明図である。It is explanatory drawing of the propulsive force generated in the blade shown in FIG. 図1に示すブレードの変形例を示す側面図である。It is a side view which shows the modification of the blade shown in FIG. 掘削時における掘削バケットの杭孔側壁に対する動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation with respect to the pile hole side wall of the excavation bucket at the time of excavation. 図1に示す掘削バケットを用いて場所打ち杭を構築する手順のフローチャートである。It is a flowchart of the procedure of constructing a cast-in-place pile using the excavation bucket shown in FIG. 場所打ち杭を構築する手順の説明図である。It is explanatory drawing of the procedure for constructing a cast-in-place pile.

本発明は、地盤内にコンクリート造の障害物、岩盤、転石などを多く含む建設敷地であっても、従来に比べて、構造が簡単でかつ短時間にて精度よく修正掘削が可能な掘削バケット(図1~図3)、およびその杭孔掘削バケットを使用した場所打ち杭の構築方法(図6、図7)である。本発明は、掘削バケットの円筒形状の胴部の外周面に、螺旋状に複数のブレードが設けられており、当該掘削バケットの底盤側に設置されるブレードの角度は、回転方向側が下がるように傾斜している点を特徴とする。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る掘削バケット1の側面図である。図2は、掘削バケット1の底面の見上げ図である。
掘削バケット1は、地盤を削孔して杭孔を形成するアースドリル掘削機10に取り付けられる。掘削バケット1は、アースドリル掘削機10により図1および図2中白抜き矢印方向に回転することにより、地盤2を掘削して杭孔3を形成するものである(図5参照)。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, even in a construction site containing many concrete obstacles, bedrock, boulders, etc. in the ground, the excavation bucket has a simpler structure and can perform corrective excavation in a short time and accurately as compared with the conventional one. (FIGS. 1 to 3), and a method of constructing a cast-in-place pile using the pile hole excavation bucket (FIGS. 6 and 7). In the present invention, a plurality of blades are spirally provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body of the excavation bucket, and the angle of the blades installed on the bottom plate side of the excavation bucket is lowered in the rotation direction side. It is characterized by an inclined point.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of the excavation bucket 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a looking-up view of the bottom surface of the excavation bucket 1.
The excavator bucket 1 is attached to an earth drill excavator 10 that drills holes in the ground to form pile holes. The excavation bucket 1 excavates the ground 2 to form a pile hole 3 by rotating in the direction of the white arrow in FIGS. 1 and 2 by the earth drill excavator 10.

掘削バケット1は、アースドリル掘削機10の回転軸であるケリーバ14の下端に装着可能な円筒形状の胴部20と、胴部20の底面の開口を閉塞する開閉可能な円盤状の底盤30と、を備える。
底盤30は、蝶番を介して胴部20に開閉可能に取り付けられており、底盤30を開くことにより、掘削バケット1の内部に溜まった掘削土砂を排出させることができる。
底盤30の中心を挟んで両側には、掘削バケット1の下方の土砂を内部に取り込むための下面土砂取込口31が設けられている。各下面土砂取込口31の回転方向と反対側の辺縁には、回転方向に向かって突出する複数の掘削ビット32が並んで設けられている。
The excavation bucket 1 includes a cylindrical body portion 20 that can be attached to the lower end of a kelly bar 14 that is a rotation axis of the earth drill excavator 10, and a disc-shaped bottom plate 30 that can be opened and closed to close the opening at the bottom surface of the body portion 20. , Equipped with.
The batholith 30 is attached to the body portion 20 so as to be openable and closable via a hinge, and by opening the batholith 30, the excavated earth and sand accumulated inside the excavation bucket 1 can be discharged.
On both sides of the center of the batholith 30, lower surface sediment intake ports 31 for taking in the sediment below the excavation bucket 1 are provided. A plurality of excavation bits 32 protruding in the rotation direction are provided side by side on the edge of each lower surface earth and sand intake port 31 on the side opposite to the rotation direction.

胴部20の上端には、ジョイント部21が設けられており、このジョイント部21にピンを挿し込むことにより、掘削バケット1はケリーバ14に着脱可能に連結される。
胴部20の外周面の下端の2箇所には、下面土砂取込口31に連続して設けられた側面土砂取込口22と、この側面土砂取込口22を覆うサイドカッタ23と、が設けられている。これら側面土砂取込口22およびサイドカッタ23は、掘削バケット1の側方の土砂を内部に取り込むためのものである。
A joint portion 21 is provided at the upper end of the body portion 20, and the excavation bucket 1 is detachably connected to the kelly bar 14 by inserting a pin into the joint portion 21.
At two locations at the lower ends of the outer peripheral surface of the body portion 20, a side sediment intake port 22 continuously provided on the lower surface sediment intake port 31 and a side cutter 23 covering the side surface sediment intake port 22 are provided. It is provided. The side sediment intake port 22 and the side cutter 23 are for taking in the sediment on the side of the excavation bucket 1 inside.

また、胴部20の外周面には、18枚のブレード40A~40Iが設けられている。具体的には、平面視では、9枚のブレード40A~40Iを一組として、二組のブレード40A~40Iが、円筒形状の胴部20の中心を挟んで180°反対側に設けられている。また、一組の9枚のブレード40A~40Iは、上端から下端(つまり側面土砂取込口22)に向かって螺旋状に、胴部20の外周面に突出して設けられている。このように、胴部20の外周面にブレード40A~40Iが突出しているため、胴部20の直径は、掘削する杭孔3の直径Wよりも一回り小さくなっている。具体的には、ブレード40A~40Iは、図1~図3に示すように、略三角形状の鋼材プレートであり、ブレード40A~40Iの代表的な寸法としては、厚さが15mm程度、胴部20に接合される辺の長さが200mm程度、胴部20の交差方向に延出する辺の長さが150mm程度である。 Further, 18 blades 40A to 40I are provided on the outer peripheral surface of the body portion 20. Specifically, in a plan view, nine blades 40A to 40I are set as one set, and two sets of blades 40A to 40I are provided on opposite sides of the center of the cylindrical body portion 20 by 180 °. .. Further, a set of nine blades 40A to 40I are provided so as to spiral from the upper end toward the lower end (that is, the side surface sediment intake port 22) and project from the outer peripheral surface of the body portion 20. As described above, since the blades 40A to 40I project from the outer peripheral surface of the body portion 20, the diameter of the body portion 20 is one size smaller than the diameter W of the pile hole 3 to be excavated. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the blades 40A to 40I are substantially triangular steel plates, and the typical dimensions of the blades 40A to 40I are a thickness of about 15 mm and a body portion. The length of the side joined to 20 is about 200 mm, and the length of the side extending in the intersecting direction of the body portion 20 is about 150 mm.

図3(a)は、胴部20の外周面(側面)の略半周分を展開した図である。図3(b)は、図3(a)を上方から視た図である。図3中の白抜き矢印は、掘削バケット1の回転方向である。
平面視で、18枚のブレード40A~40Iは、互いに重ならないように胴部20の外周面の全周に亘って配置されている。また、平面視で、各ブレード40A~40Iは、略三角形状であり、回転方向側の辺縁41は、回転方向と反対側の辺縁42よりも幅広となっている。
側面視では、ブレード40A~40Iは、その回転方向と反対側の辺縁42が上下方向に所定間隔dとなるように配置されている。また、側面視では、最上段のブレード40Aおよび中間高さに位置するブレード40Eは略水平であるが、残りの7枚のブレード40B~40D、40F~40Iの角度は、水平面に対して傾斜したθ~θ、θ~θとなっている。具体的には、ブレード40F~40Iは、下方(つまり側面土砂取込口22)に向かうに従って、回転方向側の辺縁41が回転方向と反対側の辺縁42に対して大きく下がっている。また、ブレード40B~40Dは、上方に向かうに従って、回転方向側の辺縁41が回転方向と反対側の辺縁42に対して大きく上がっている。
FIG. 3A is a developed view of a substantially half circumference of the outer peripheral surface (side surface) of the body portion 20. FIG. 3B is a view of FIG. 3A as viewed from above. The white arrows in FIG. 3 indicate the rotation direction of the excavation bucket 1.
In a plan view, the 18 blades 40A to 40I are arranged over the entire circumference of the outer peripheral surface of the body portion 20 so as not to overlap each other. Further, in a plan view, each of the blades 40A to 40I has a substantially triangular shape, and the edge 41 on the rotation direction side is wider than the edge 42 on the side opposite to the rotation direction.
In the side view, the blades 40A to 40I are arranged so that the edge 42 on the side opposite to the rotation direction thereof has a predetermined interval d in the vertical direction. Further, in the side view, the uppermost blade 40A and the blade 40E located at the intermediate height are substantially horizontal, but the angles of the remaining seven blades 40B to 40D and 40F to 40I are inclined with respect to the horizontal plane. It is θ B to θ D and θ F to θ I. Specifically, in the blades 40F to 40I, the edge 41 on the rotation direction side is greatly lowered with respect to the edge 42 on the opposite side to the rotation direction toward the lower side (that is, the side sediment intake port 22). Further, in the blades 40B to 40D, the edge 41 on the rotation direction side is greatly raised with respect to the edge 42 on the opposite side to the rotation direction as the blades 40B to 40D are directed upward.

図4に示すように、ブレードの角度をθ、掘削バケットの回転力をFとすると、下方に向かう推進力fは、以下の式で表わされる。
f=F・tanθ
各ブレード40A~40Iに作用する回転力Fは同一であるので、推進力fは、角度θが大きい最下端のブレード40Iが最も高く、上方に向かうに従って低くなる。
なお、本実施形態では、ブレード40Iを板状としたが、これに限らず、図5に示すように、底盤30に最も近いブレード40Iを略L型形状とし、掘削バケット1の推進力を高めるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, where θ is the angle of the blade and F is the rotational force of the excavation bucket, the downward propulsion force f is expressed by the following equation.
f = F · tan θ
Since the rotational force F acting on each of the blades 40A to 40I is the same, the propulsive force f is highest for the lowermost blade 40I having a large angle θ, and decreases toward the upper side.
In the present embodiment, the blade 40I has a plate shape, but the blade 40I is not limited to this, and as shown in FIG. 5, the blade 40I closest to the batholith 30 has a substantially L shape to increase the propulsive force of the excavation bucket 1. You may do so.

図6は、掘削時における掘削バケットの杭孔側壁に対する動作を示す模式図である。図6(a)は、全てのブレードを略水平に設けた場合であり、図6(b)は、全てのブレードの傾斜角度を一定とした場合である。図6(c)は、胴部の中間高さでは、ブレードを略水平とし、胴部の中間高さから上方に向かって、水平面に対する傾斜角度を徐々に大きくし、胴部の中間高さから下方に向かって、水平面に対するブレードの傾斜角度を逆向きに徐々に大きくした場合である。この場合、胴部の中間高さよりも下側のブレードは、胴部の中間高さよりも上側のブレードよりも急勾配となっている。
図6(a)の場合、掘削バケットに図6(a)中白抜き矢印方向に回転力を加えて、杭孔側壁の凸部を削り取ろうとしても、ブレードが略水平に設けられているので、この杭孔側壁の凸部に跳ね返されてしまい、連続的に掘削できない。また、図6(b)の場合、ブレードの傾斜角度が一定であるので、掘削バケットに図6(b)中白抜き矢印方向に回転力を加えると、掘削バケットに下向きの推進力が発生し、掘削バケットが自然と下方に移動するので、杭孔側壁の凸部を削ることができない。また、掘削バケットに白抜き矢印とは逆向きの回転力を加えた場合、今度は掘削バケットが自然と上方に移動するので、杭孔側壁の凸部を削ることができない。
これに対し、本発明では、図6(c)に示すように、掘削バケットの胴部の中間高さよりも上側では、ブレードの傾斜角度を徐々に大きくすることで、掘削バケットに図6(c)中白抜き矢印方向に回転力を加えた際に、掘削バケットに上向き力を発生させる。逆に、掘削バケットの胴部の中間高さよりも下側では、ブレードの傾斜角度を逆向きに徐々に大きくすることで、掘削バケットに図6(c)中白抜き矢印方向に回転力を加えた際に、掘削バケットに下向き力を発生させる。よって、掘削バケットに生じる上向きと下向きの力が相殺されるので、掘削バケットが上方または下方に一方的に移動することはなく、掘削バケットに設けたブレードにより杭孔側壁の凸部を削り取ることができる。
FIG. 6 is a schematic view showing the operation of the excavation bucket with respect to the pile hole side wall during excavation. FIG. 6A is a case where all the blades are provided substantially horizontally, and FIG. 6B is a case where the inclination angles of all the blades are constant. In FIG. 6 (c), at the intermediate height of the body, the blade is made substantially horizontal, the inclination angle with respect to the horizontal plane is gradually increased from the intermediate height of the body to the upper side, and the angle of inclination with respect to the horizontal plane is gradually increased from the intermediate height of the body. This is the case where the tilt angle of the blade with respect to the horizontal plane is gradually increased in the opposite direction toward the lower side. In this case, the blade below the intermediate height of the body has a steeper slope than the blade above the intermediate height of the body.
In the case of FIG. 6A, even if a rotational force is applied to the excavation bucket in the direction of the white arrow in FIG. 6A to scrape off the convex portion of the side wall of the pile hole, the blade is provided substantially horizontally. Therefore, it is bounced off by the convex portion of the side wall of the pile hole, and continuous excavation is not possible. Further, in the case of FIG. 6 (b), since the inclination angle of the blade is constant, when a rotational force is applied to the excavation bucket in the direction of the white arrow in FIG. 6 (b), a downward propulsive force is generated in the excavation bucket. Since the excavation bucket naturally moves downward, it is not possible to cut the convex part of the side wall of the pile hole. Further, when a rotational force in the direction opposite to the white arrow is applied to the excavation bucket, the excavation bucket naturally moves upward, so that the convex portion of the side wall of the pile hole cannot be scraped.
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 6 (c), the angle of inclination of the blade is gradually increased above the intermediate height of the body of the excavation bucket to form the excavation bucket in FIG. 6 (c). ) When a rotational force is applied in the direction of the white arrow, an upward force is generated in the excavation bucket. On the contrary, below the intermediate height of the body of the excavation bucket, a rotational force is applied to the excavation bucket in the direction of the white arrow in FIG. 6 (c) by gradually increasing the inclination angle of the blade in the opposite direction. At that time, a downward force is generated in the excavation bucket. Therefore, since the upward and downward forces generated in the excavation bucket are offset, the excavation bucket does not move unilaterally upward or downward, and the convex portion of the pile hole side wall can be scraped off by the blade provided in the excavation bucket. can.

以下、掘削バケット1を用いて場所打ち杭4を構築する手順について、図7のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップS1では、図8(a)に示すように、アースドリル掘削機10に掘削バケット1を取り付けて、このアースドリル掘削機10により地盤2に杭孔3を削孔する。
具体的には、地盤2に円筒形状の表層ケーシング5を建て込み、アースドリル掘削機10のケリーバ14の下端に掘削バケット1を取り付ける。このアースドリル掘削機10は、旋回体11、ブーム12、ケリーロープ13、ケリーバ14などを備えている。次に、アースドリル掘削機10により掘削バケット1を回転させて、安定液を注入しながら、表層ケーシング5の内側の地盤2に杭孔3を削孔する。
Hereinafter, a procedure for constructing the cast-in-place pile 4 using the excavation bucket 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. 7.
In step S1, as shown in FIG. 8A, the excavation bucket 1 is attached to the earth drill excavator 10, and the pile hole 3 is drilled in the ground 2 by the earth drill excavator 10.
Specifically, a cylindrical surface casing 5 is built in the ground 2, and an excavation bucket 1 is attached to the lower end of the keriba 14 of the earth drill excavator 10. The earth drill excavator 10 includes a swivel body 11, a boom 12, a kelly rope 13, a kelly bar 14, and the like. Next, the excavator 1 is rotated by the earth drill excavator 10, and the pile hole 3 is drilled in the ground 2 inside the surface casing 5 while injecting the stabilizing liquid.

ステップS2では、図8(b)に示すように、杭孔3内に鉄筋籠6を建て込む。
ステップS3では、図8(c)に示すように、杭孔3内にコンクリートを打設する。具体的には、杭孔3内にトレミー管7を建て込んで、このトレミー管7を通して杭孔3にコンクリートを流し込む。これにより、場所打ち杭4が構築される。
ステップS4では、図8(d)に示すように、表層ケーシング5を引き抜いて、場所打ち杭4の直上の杭孔3を埋め戻す。
In step S2, as shown in FIG. 8B, the reinforcing bar cage 6 is built in the pile hole 3.
In step S3, as shown in FIG. 8C, concrete is placed in the pile hole 3. Specifically, a tremie pipe 7 is built in the pile hole 3, and concrete is poured into the pile hole 3 through the tremie pipe 7. As a result, the cast-in-place pile 4 is constructed.
In step S4, as shown in FIG. 8D, the surface casing 5 is pulled out and the pile hole 3 directly above the cast-in-place pile 4 is backfilled.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)ブレード40A~40Iを掘削バケット1の胴部20の外周面に螺旋状に設けたので、アースドリル掘削機10で掘削バケット1を回転させて削孔することで、地中の硬い部分を複数のブレード40A~40Iで削りながら削孔できるので、掘削バケット1が地盤2の軟らかい方に逃げるのを防いで、杭孔3の鉛直性を容易に確保できる。
また、掘削バケット1の胴部20の外周面に複数のブレード40A~40Iを螺旋状に突出して設けた。よって、掘削バケット1を回転させて削孔する際、地中にコンクリート塊、岩盤、転石などの硬い部分があっても、この硬い部分をブレード40A~40Iで削りながら削孔できるので、一台のアースドリル掘削機10で、掘削バケット1を交換することなく、短時間に精度よく杭孔3の鉛直性を修正できる。よって、杭孔3の鉛直度を確保できるから、杭孔3に鉄筋籠6を確実に建て込むことができ、鉛直性の高い場所打ち杭4を容易に構築できる。
なお、本実施形態の掘削バケット1によれば、胴部20の外周面にブレードを設けない場合に比べて、10倍の掘削スピードを実現できた。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Since the blades 40A to 40I are spirally provided on the outer peripheral surface of the body 20 of the excavation bucket 1, a hard portion in the ground is formed by rotating the excavation bucket 1 with the earth drill excavator 10 to make a hole. Since the excavation bucket 1 can be drilled while being drilled with a plurality of blades 40A to 40I, it is possible to prevent the excavation bucket 1 from escaping to the soft side of the ground 2 and easily secure the verticality of the pile hole 3.
Further, a plurality of blades 40A to 40I are provided on the outer peripheral surface of the body portion 20 of the excavation bucket 1 so as to protrude in a spiral shape. Therefore, when the excavation bucket 1 is rotated to drill a hole, even if there is a hard part such as a concrete block, a bedrock, or a boulder in the ground, the hard part can be drilled while being drilled with the blades 40A to 40I. With the earth drill excavator 10 of the above, the verticality of the pile hole 3 can be corrected accurately in a short time without replacing the excavation bucket 1. Therefore, since the verticality of the pile hole 3 can be ensured, the reinforcing bar cage 6 can be reliably built in the pile hole 3, and the cast-in-place pile 4 having high verticality can be easily constructed.
According to the excavation bucket 1 of the present embodiment, an excavation speed 10 times higher than that in the case where the blade is not provided on the outer peripheral surface of the body portion 20 can be realized.

(2)螺旋状に配置した複数のブレード40A~40Iについて、底盤30側に向かうに従って、回転方向側の辺縁41が大きく下がるように傾斜させた。よって、アースドリル掘削機10で掘削バケット1を回転させて削孔する際、地中に岩石や礫層などの硬い部分があっても、ブレード40A~40Iがこの硬い部分に食い込んで削り取るので、杭孔3の鉛直性を容易に確保できる。
また、下端側(底盤側)のブレード40Iは、下方に向かう推進力fが高いため、側壁土に対する食い込みが大きくなって、削り取る土量が大きい。これに対し、上側のブレードは、下方に向かう推進力が低く、ブレード40の側壁土に対する食い込みが小さくなって、削り取る土量が小さくなる。よって、ブレード40A~40I全体として回転負荷を低く抑えつつ、地中の岩石や礫層などの硬い部分をブレード40A~40Iで削り取ることができる。
(3)二組のブレード40A~40Iを180°反対側に設けたので、同じ角度のブレード同士は胴部20の中心を挟んで正反対の位置に設けられることになり、掘削バケット1の回転時のバランスがとれて、直進性が発揮される。
(2) The plurality of blades 40A to 40I arranged in a spiral shape were tilted so that the edge 41 on the rotation direction side was greatly lowered toward the bottom 30 side. Therefore, when the excavator 1 is rotated by the earth drill excavator 10 to drill a hole, even if there is a hard part such as a rock or a gravel layer in the ground, the blades 40A to 40I bite into this hard part and scrape it off. The verticality of the pile hole 3 can be easily ensured.
Further, since the blade 40I on the lower end side (bottom board side) has a high downward propulsion force f, the bite into the side wall soil becomes large, and the amount of soil to be scraped off is large. On the other hand, the upper blade has a low downward propulsion force, the bite into the side wall soil of the blade 40 becomes small, and the amount of soil to be scraped becomes small. Therefore, it is possible to scrape hard parts such as rocks and gravel layers in the ground with the blades 40A to 40I while suppressing the rotational load of the blades 40A to 40I as a whole.
(3) Since the two sets of blades 40A to 40I are provided on opposite sides by 180 °, the blades having the same angle are provided at opposite positions with the center of the body portion 20 in between, and the excavation bucket 1 is rotated. Is well-balanced and straightness is demonstrated.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.

1…掘削バケット 2…地盤 3…杭孔 4…場所打ち杭
5…表層ケーシング 6…鉄筋籠 7…トレミー管
10…アースドリル掘削機 11…旋回体 12…ブーム 13…ケリーロープ
14…ケリーバ
20…胴部 21…ジョイント部 22…側面土砂取込口 23…サイドカッタ
30…底盤 31…下面土砂取込口 32…掘削ビット
40A~40I…ブレード 41…ブレードの回転方向側の辺縁
42…ブレードの回転方向と反対側の辺縁
1 ... excavation bucket 2 ... ground 3 ... pile hole 4 ... cast-in-place pile 5 ... surface casing 6 ... reinforced cage 7 ... tremie pipe 10 ... earth drill excavator 11 ... swivel body 12 ... boom 13 ... kelly rope 14 ... kelly bar 20 ... Body 21 ... Joint 22 ... Side sediment intake 23 ... Side cutter 30 ... Bottom board 31 ... Bottom sediment intake 32 ... Excavation bit 40A-40I ... Blade 41 ... Edge on the rotation direction side of the blade 42 ... Blade Edge opposite to the direction of rotation

Claims (2)

地盤を削孔して杭孔を形成する掘削機に取り付けられる掘削バケットであって、
前記掘削機の回転軸下端に装着可能な円筒形状の胴部と、
当該胴部の底面の開口を閉塞しかつ掘削ビットが設けられた底盤と、を備え、
前記胴部の外周面には、複数のブレードが螺旋状に設けられており、
前記複数のブレードの角度は、前記底盤に向かうに従って、回転方向側が大きく下がるように傾斜していることを特徴とする掘削バケット。
An excavation bucket attached to an excavator that drills holes in the ground to form pile holes.
A cylindrical body that can be attached to the lower end of the rotating shaft of the excavator,
It is provided with a batholith that closes the opening at the bottom of the body and is provided with an excavation bit.
A plurality of blades are spirally provided on the outer peripheral surface of the body portion.
An excavation bucket characterized in that the angles of the plurality of blades are inclined so that the rotation direction side is greatly lowered toward the batholith.
場所打ち杭の構築方法であって、
請求項1に記載の掘削バケットを掘削機に取り付けて、当該掘削機により掘削バケットを回転させて地盤に杭孔を削孔する工程と、
前記杭孔内に鋼管または鉄筋籠を建て込む工程と、
前記杭孔内にコンクリートを打設する工程と、を備えることを特徴とする場所打ち杭の構築方法。
It is a method of constructing cast-in-place piles.
A step of attaching the excavation bucket according to claim 1 to an excavator and rotating the excavator by the excavator to drill a pile hole in the ground.
The process of building a steel pipe or reinforcing bar cage in the pile hole,
A method for constructing a cast-in-place pile, which comprises a step of placing concrete in the pile hole.
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