JPS63197792A - アースドリル工法による拡底杭施工用拡底バケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アースドリル工法によって先端拡大形状の杭
を施工する場合に使用する拡底バケットに関する。

（従来の技術） 従来の拡底杭は、第１図に示すように、基本径φｄの杭
ｌの下部に形成される拡底部１ａは、基本径φｄから拡
底部径φＤにまで拡大傾斜角αをもって拡大されたテー
パ一部ｔｂと、該テーパ一部ｌｂと底面部外層との間に
寸法見の範囲にわたって形成された垂直立ち上がり部Ｌ
ｃと、底面の全面に下方に突出するように形成された円
錐部ｌｄとからなる。

このような杭１は、例えば特公昭５７−８２７６号公報
に開示された第２図および第３図の拡底バケット２のよ
うに、ケリーバによって回転される円筒状のケース３の
開口部３ａに蝶番４により開閉自在に掘削刃５を設けた
拡大′：Ａ６を取付けてＪなる拡底ハケ・・トによ・て
拡底孔を掘削し、該拡底孔に鉄筋とコンクリートを埋め
込むことによって形成されるものである。この拡底バケ
ット２の拡大穴６の底辺６ａは１図示のように最も開い
た状態において、底蓋７の傾斜角に一致し、水乎線に対
して前記先端傾斜角βをなすように傾斜しており、また
拡大穴６の傾斜翼部６ｂをバケット回転方向に見た場合
、垂直線に対する最大角度は前記拡大傾斜角αをなし、
また拡大穴の垂直翼部６Ｃの寸法は前記垂直立ち上かり
部１ｃの寸法文に等しい。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の拡底バケットによって拡底孔の掘削を
行なう場合には次のような問題を生じる。第４図（ａ）
　、（ｂ）　、（Ｃ）に示すように、土砂を拡底バケッ
ト２に取込みながら順次閉じようとした場合、拡大穴６
の底辺６ａと孔の拡底部の地盤との間に隙間が生じるた
めに、拡底部の傾斜部分に位置する土砂８か取り残され
てしまい、杭の信頼性を損う恐れかあった。即ち、アー
スドリル工法においては、リバースサーキュレーション
工法のようにポンプで土砂をいかに拡底バケット内に導
入するかが聞届であり、図示の拡底バケットにおいては
、孔底部の土砂の取り残しが生じることは避けられない
。このような拡底部の土砂の取り残しを防ぐために蝶番
４を斜めに取付けたとすれば構造が複雑化するという聞
届がある。

また、従来のアースドリル工法による拡底杭は、底面全
体にわたって先端傾斜角βを有する傾斜面に形成されて
いるため、杭先端の土砂を側方に押しやる力が作用し、
これによって杭支持力の減少を招くという欠点があった
。　　゛なお、アースドリル工法を施工するものではな
く、リバースサーキュレーション工法を用いる掘削機と
して特開昭５５−１９３７０号公報に記載のように、先
導孔の周囲に水Ｙ面部を形成するものかあるが、これを
アーストリル工法に適用しようとすると、先導孔の掘削
土砂をエアリフト法等て吸上げなければならないという
問題点か生じる。

本発明の目的は、拡底部分の土砂をバケット内に確実に
かつ効率良く収納し、さらに掘削時の芯振れを押さえる
ことかできるアースドリル工法にとって最適な形状を有
する拡底杭を施工する拡底バケットを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明のアーストリル工法による拡底杭施工用払底バケ
ットは、ケリーバに連結されて回転される下面開口のケ
ースと、該ケースの底部に蝶番により開閉可能に取付け
られた底蓋と、該底蓋の閉塞状態を維持させる係止手段
と、ケースの側面部に設けられた開口部が開閉されるよ
うに取付けられる拡大穴と、閉じた時には基本径φｄ以
下に、開いた時には拡底部径φＤ′？：ｍ持できるよう
に開閉させる手段とを備えた拡底杭施工用拡底バケット
において、前記底蓋か下方に凸の円錐形状をなし、かつ
円錐形部分に拡底部掘削面の底ざらい手段を設けたもの
であり、さらに前記拡大穴が、水平な掘削面を得るよう
に、底辺部か水平状をなし、かつ閉じ動作時には掘削作
業時と同じ軌跡をたどって掘削面との隙間をあけずに閉
じられる構造を有していることを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の詳細を図面により説明する。第５図は本発
明によるバケットによって施工される杭の形状の一例を
示す。第５図の杭ｌ゛の払底部１ａ’は従来の杭ｌと同
様に拡大傾斜角αをもって形成されたテーパ一部ｔｂと
、垂直立ち上がり部１ｃとを有するが、底面形状が異な
る。即ち底面部は、中央側に先端傾斜角βをもって頂点
が杭１′の中心と一致するように形成された下方に凸の
円錐形部１ｄ、、該円錐形部から底部外周にわたって形
成されたモ坦な水平面部１ｄｚとからなる。

ここて、円錐形部１ｄ、の範囲は、あまり小さすぎると
拡底バケットの掘削時における芯出し作用か得られず、
また大きすぎると水平面部１ｄ２が狭くなって目的とす
る機部が得られないので、図示のように１円錐形部１ｄ
、の直径φｄ１は、基本形φｄより僅かに小さく、実質
的にはほぼ同程度とすることが望ましい。

このような杭の形状とすれば、水平面部１ｄ２では上砂
を側方に押しやる力は作用せず、杭支持力を減少させる
ことがなく、杭が安定的に支持されることになる。

また、特開昭５５−１９３７０号て開示されているリバ
ースサーキュレーションドリルによって掘削される枕形
状は、中央部の円錐形部１ｄ、と、該円錐形部１ｄ＋か
ら底部外周にわたって形成された平坦な水平面部１ｄ２
との接続部に垂直部を有する形状である。このような垂
直部を有する杭や、従来技術として第１図で示した円錐
部だけで杭底面か構成された杭に比較し、第５図に示す
杭は、第１図との対比から分かるように、杭の有効長し
。

に対し、掘削部Ｌ２を小さくすることかできる。

このような拡底杭１′は、第６図に示すように、底面に
カッタｌｏａを設け、ケリーバ９によって支持された回
転する公知のアースドリルバケット１０によって基本径
φｄの竪孔を掘削した後、第７図に示すような本発明に
よる拡底バケットｔｉを用いて拡底部を掘削し、その後
鉄筋を挿入した後、コンクリートを打設することにより
施工される。

この本発明による拡底バケット１１について第７図ない
し第１Ｏ図により説明する。３０は下面開口形のケース
であり、上端中央にはケリーバ９が連結される角穴ボス
３１を有し、側面部には拡大式３２によって掘削される
土砂をケース３０内に導入する開口部３３（第７図参照
）が設けである。１９はケース３０の底部に蝶番２０に
より開閉ＤＴ　ｆＥに取付けられた底蓋であり、該底蓋
１９は下方に凸の円錐形状をなし、第７図、第９図およ
び第１Ｏ区に示すように、円錐形部分には拡底部掘削面
の底ざらいを行なうエツジ１９ａおよび開口部１９ｂが
設けてあり２該開口部１９ｂには、エツジ１９ａと反対
側の開口部縁に沿って設けられた蝶番３４により開閉自
在に土砂流出防止用弁板２２が設けである。２１は底蓋
１９の蝶番２０側と反対側に設けられた係止具３５に係
合して底Ｍ１９を閉じた状態に維持するラッチであり、
その上端はケース３０の上面に突出し、その突出部分に
は係止状態を解くためのハンドル２１ａが設けである。

拡大Ｅ３２は、ケース３０の側面部に設けられた複数個
（本実施例においては２個）の開口部３３かそれぞれ開
閉されるように、ケース３０に垂直に設けられた蝶番１
８により取付けである。該拡大式３２は、第７図および
第８図に示すように、底辺部３２ａか水平状に形成され
ていて、拡底部の掘削部の掘削面が水平となるようにな
っており、蝶番■８か垂直でかつ底辺部３２ａが水平を
なすことから、拡大式３２を閉じる時には、底辺部３２
ａは掘削作業時と同し軌跡をたどって掘削面との隙間を
あけずに閉じられる構造となっている。

拡大式３２を開閉する機構は、次のように構成されてい
る。ケース３０の中心部には、ケースの天板部３０ａか
らケース内のほぼ中間部にわたって角柱１２が前記角穴
ボス３１および天板部３０ａと一体をなすように取付け
られており、該角柱１２にはスライダ１５が上下に摺動
可渣に嵌合され、角柱工２の上端部に固設されたブラケ
ット１４とスライダ１５との間には複数本の油圧シリン
ダ１３か取付けである。該スライダ１５と拡大式３２の
ボス１７との間には、球面軸受て係合されたリンク１６
か介装しである。そして、第８図および第９図に示すよ
うに、油圧シリンダ１３の収縮状態においては、拡大式
３２を含む拡底バケット１１の外径は基本径φｄ以下と
なり、油圧シリンダ１３の伸長状態においては、拡大式
３２を含む拡底バケット１１の外径か拡底部径φＤとな
るように開かれるようになっている。

次にこの装置の作用について説明する。第６図に示すよ
うに、基本径φｄの部分をバケットｌＯで掘削して拡底
する深度にまて達したら、バケツ）−１０を地上に引上
げ、該バケットｌＯを取り外して拡底バケット１１を着
は替えて拡底深度まで降°ドさせる。そして、まず油圧
シリンダ１３の収縮状態で払底バケット１１を回転させ
、バケットｌＯを払底バケット１１に着は替えている間
に溜まったスライムやバケット１０のカッタｌｏａによ
って形成された凹凸部の土砂なエツジ１９ａですくい取
り、底面を整形する。この時、−たんケース３０に入っ
た土砂は弁板２２によって流出が防止される。次に拡底
バケット１１を回転させながら油圧シリンダ１３の伸長
によってスライダ１５を下方に押下げ、リンク１６を介
して拡大翼３２を蝶番１８を中心に回動させて外方向に
少しずつ開く。この時、拡大翼３２の底辺部３２ａが水
平であることと、蝶番１８が垂直であることから、拡底
部の掘削面の形状は水平になる。また。

底蓋１９が下方に突出した円錐形となっているため、回
転中心が定まり、芯振れを防ぐことかできる。また、第
９図の実線矢印方向に払底バケットｌｌを回転させると
、土砂は相対的に破線矢印て示すように動き、拡大翼３
２に案内されて拡底バケット１１内に導入される。モし
て拡底バケット１１に土砂か充満した段階て拡大翼３２
を回転させなから閉じると、拡大翼３２の底辺部３２ａ
が水平であるために、前部にたまった土砂をかき寄せる
ようにして拡底バケット１１内に土砂を格納することが
てきる。

この拡大又３２を閉じる過程において、拡大翼３２は杭
１°のテーパ一部ｌｂと、垂直立ち上がり部１ｃから離
れた状態となり、芯振れのおこりやすい状態となるか、
下方に凸の円錐形部１ｄｔによって底蓋１９が密着した
状態にあるため、回転中心が定まり、芯振れを防ぐこと
ができる。

次に拡底バケット１１を地りに引上げ、ラッチ２１をそ
のハンドル２１ａを回すことによって回動させることに
より、底蓋１９の係止を解き、蝶番２０を中心として底
蓋１９を回動させることにより第８図の仮想線で示すよ
うに開放し、拡底バケット１１内の土砂を排出する。こ
のような操作を拡底部の掘削の全工程について何回かに
分けて行う。

なお本発明による拡底バケットの構造は、上記実施例に
限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変
更、付加を行なうことができる。

例えば拡大翼３２の開閉手段としては、ケリーバを介し
てケース３０に加えられる回転力をリンク機構を介して
拡大翼３２の開閉力に変換する構造を採用することも回
部であり、拡大覧３２を蝶番１８を介して開閉するので
はなく、ケース３０の内外方向にスライドさせて開閉す
るような構造等も採用しうる。

（発明の効果） 以上述べたように１本発明のアースドリル工法による拡
底杭施工用バケットは、拡大五の底辺部か水平をなし、
かつ拡大翼を閉じる時は掘削時と同し軌跡なたどうて掘
削面との隙間を開けずに閉じられる構造としたのて、掘
削孔の拡底部の土砂の取込みをほぼ完全に行うことがで
き、杭の信頼性を高めることがてきる。また、掘削中や
拡大翼を閉じる過程の不安定な状態にあっても、拡大翼
の下辺か水平面部に常に当接するので、拡底バケットの
芯振れをおさえ安定した掘削を行うことができる。アー
スドリル工法によって拡底杭を施工する場合、信頼性の
高い杭にするためには芯振れすることかなく、かつ拡底
部に掘削土砂を残さないようにするのか重要であるか、
上述のように、本発明によれば、凸の円錐形部と水平面
部とを有する拡底部を形成することかできるので、極め
て容易にこれを実現させることかできる効果を奏する。

また、底蓋にエツジ等の底ざらい手段を設けたので、拡
底バケット１個て拡底部の掘削と杭全体の底ざらいを行
なうことかできる。また、拡大翼の底辺部を水平にした
のて、拡大大を蝶番により取付ける場合には、蝶番を斜
めに取付ける必要がなく、拡底バケットの構造か簡単化
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の拡底杭の側面図、第２図は従来のアース
トリル用拡底バケットの斜視図、第３図は第２図のバケ
ットの断面図、第４図は従来の拡底バケットによる掘削
後に土砂の取残しか生しることを説明する説明図、第５
図は本発明の拡底バケットによる拡底杭の一例を示す側
面図、第６図は基本径φｄの部分を公知のアースドリル
バケットで掘削している状態を示す断面図、第７図は本
発明による拡底バケットの一実施例を掘削状態て示す断
面図、第８図は第７図の拡底バケットの拡大穴を閉じた
状態にて示す縦断面図、第９図は第８図のＩ−Ｉ断面図
、第１０図は第９図のｎ−ｎ断面図である。 １’−・・拡底杭、ｌａ’・−・拡底部、ｌｂ−・・テ
ーパ一部、１ｃ・・・垂直立ち上かり部、Ｉｄ、・・・
円錐部、ｌｄ、−・・水モ面部、９・・・ケリーバ、ｔ
ｉ・・・拡底バケット、１２・・・角柱、１３・・・油
圧シリンダ、１５・・・スライダ、１６・・・リンク、
１７・・・ボス、１８．２０−・・蝶番、１９・・・底
？！、１９ａ・・・エツジ、２１・・・ラッチ、３０・
・・ケース、３２・・・拡大型、３２ａ・・・底辺部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケリーバに連結されて回転される下面開口のケースと、
   該ケースの底部に蝶番により開閉可能に取付けられた底
   蓋と、該底蓋の閉塞状態を維持させる係止手段と、ケー
   スの側面部に設けられた開口部が開閉されるように取付
   けられる拡大翼と、閉じた時には基本径φｄ以下に、開
   いた時には拡底部径φＤを維持できるように開閉させる
   手段とを備えた拡底杭施工用拡底バケットにおいて、前
   記底蓋が下方に凸の円錐形状をなし、かつ円錐形部分に
   拡底部掘削面の底ざらい手段を設けたものであり、さら
   に前記拡大翼が、水平な掘削面を得るように、底辺部が
   水平状をなし、かつ閉じ動作時には掘削作業時と同じ軌
   跡をたどって掘削面との隙間をあけずに閉じられる構造
   を有していることを特徴とするアースドリル工法による
   拡底杭施工用拡底バケット。