JPS633114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は土木、建築工事において、基礎（場所
打ち杭）工事を施工する場合等に使用するバケツ
ト型回転掘削装置に関するものである。

本出願人は先に、有底筒形状のバケツトを複数
個に分割した形状のカツターユニツトを、回転軸
の回りに複数個配置し、これら各カツターユニツ
トを回転軸の放射方向に移動自在に構成したこと
を特徴とする分割バケツト型回転掘削装置（特公
昭58−21079号および特願昭57−69485号）を提案
したが、本発明は前記各カツターユニツトの放射
方向の移動装置を改良したものである。

第１図に示すように、地盤ａ内に場所打ちを杭
を施工する場合、その杭の柱部ｂの下端部ｃを拡
大すると杭の支持力が増大するため有利である。

現在この種の拡底杭の施工を可能とする機械掘
削工法としては、リバースサーキユレーシヨン工
法があるが、この工法は第２図に示すように、地
盤ａを回転ビツト（図示せず）等により掘孔する
のであるが、この場合地表付近にはスタンドパイ
プｄを打設し、孔内にはベントナイトまたは泥水
ｅを満して掘削孔内壁ｆの崩壊を防ぎ、回転ビツ
トを回転させながら押し下げて、掘削した土砂は
循環水の逆環流によつて外部に排出している。

しかしながらこのリバース工法によつて底部ｇ
を拡張すると、その掘削機械の性質上、底面ｈが
第１図および第２図に示すようにどうしても逆円
錘状になり、しかもその底部には第２図に示すよ
うにスライムｉが沈澱して残溜するので、コンク
リートを打設して基礎杭とした後も、この底部の
支持力が信頼性に欠けるという欠点があつた。

本発明はこのような問題点を解決するためなさ
れたもので、拡底作業が容易で、底面が水平であ
り、かつスライムの残溜がなく、空掘りも可能な
分割バケツト型回転掘削装置を提供することを目
的とするものである。

以下第３図〜第１０図について本発明の一実施
例を説明する。図中１はオールケーシング工法
（ベノト工法）で使用するケーシングチユーブ、
２は掘削バケツトを回転駆動するための回転軸
（ケリーバー）である。

本発明においては、中空円筒体の一方の端面を
閉塞する底板部を有する有底円筒形状（円筒の他
角筒のような他の形状でもよい）のバケツトを複
数個（本実施例では４個）に分割してそれぞれカ
ツターユニツト３を形成する。すなわちこのカツ
ターユニツトの底板部３ａの頂角部の角度α（第
６図参照）は約70゜に形成しその回転方向前縁に
は掘削用刃部３ｂを形成し、外周壁部３ｃの回転
方向前縁にも掘削用刃部３ｄを形成し、さらに外
周壁部３ｃの上縁には内側へ傾斜したガイドエツ
ジ３ｅ（第３，５，９図参照）を設ける。なおこ
れら各カツターユニツト３の底板部３ａは、第３
図および第４図に示すように、その掘削径を縮小
した時互に重合するので、その重合部は互に干渉
しないように適宜屈曲させておくものとする。

またケリーバー２は、角筒状の外筒２ａと、こ
の外筒２ａ内に摺動自在に嵌合する中実の重錘柱
２ｂと、この重錘柱２ｂの下部に摺動自在に嵌合
すると共に、前記外筒２ａと一体に結合した角柱
状の下部軸２ｃとより構成する。２ｄは重錘柱２
ｂの下部に設けた下部軸嵌合穴である。

第３，５，８，１０図の実施例では、外筒２ａ
と下部軸２ｃとを一体に結合するために、重錘柱
２ｂの下部軸嵌合穴２ｄの両側壁部にそれぞれ長
孔２ｅを設け、これらの長孔２ｅを介して下部軸
２ｃと外筒２ａとを連結ピン４により連結してあ
る。

つぎに上述のように形成した４個のカツターユ
ニツト３を上述のように形成したケリーバー２の
下部の回りに配置し、重錘柱２ｂの下端部に上部
筒体５を嵌合固着すると共に、下部軸２ｃの下端
部に下部筒体６を嵌合固着し、これら上下部の筒
体５，６と前記各カツターユニツト３とをそれぞ
れ一組の平行リンク７，８および９，１０によつ
て連結する。図中５ａは上部筒体５に各リンクを
連結するために突設したブラケツト、６ａは同じ
く下部筒体６に突設したブラケツト、３ｆは各カ
ツターユニツト３に突設したブラケツト、１１は
これら各ブラケツトと各リンクとを連結する連結
ピンである。なおこれらのリンクのうち、最上方
のリンク７と最下方のリンク１０とは横方向の剛
性を高めるため、できるだけ巾の広い平板部を有
するようにするのがよく、また交差する各リンク
は互に干渉しないようにしなければならない。

また第１１図は、外筒２ａと下部軸２ｃとを一
体に結合する他の手段を示すもので、これは第８
図の長孔２ｅおよび連結ピン４の代りに、外筒２
ａの両側にブラケツト１２を突設すると共に、下
部軸２ｃに固着した下部筒体６の両側にブラケツ
ト１３を突設し、対向するブラケツト１２と１３
とをロツド１４により連結したものである。なお
１５は各ブラケツト１２，１３とロツド１４との
連結ピンである。

そして本発明においては、前記重錘柱２ｂを外
筒２ａに対して、例えば重錘柱２ｂに連結した索
またはロツド１６を介して上昇させることによ
り、上下筒体５，６の間隔を増大させると共に、
リンクを介して前記各カツターユニツト３の外径
を縮小させ、また昇降伝動部材１６を介して重錘
柱２ｂを外筒２ａに対して下降させることによ
り、上下筒体５，６の間隔を縮小させると共に、
リンクを介して各カツターユニツト３の外径を拡
張するように構成する。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用
を説明する。第３図および第４図は昇降伝動部材
１６を外筒２ａに対して一杯に引き上げることに
よりこの回転掘削装置の掘削径を最小にした状態
であり、最初はこの状態で地盤ａに対する掘削を
開始する。第１２図は地盤ａ中に水がある場合に
適したオールケーシング工法を示すもので、この
場合はケーシングチユーブ１を地盤ａ中に揺動圧
入しつつ、そのケーシングチユーブ１の内部を本
発明装置で回転掘削すればよい。この場合ケリー
バー２を回転させることによつて、孔の底部は刃
部３ｂにより掘削され、孔壁は刃部３ｄにより掘
削され、掘削土砂は各カツターユニツト３で形成
されたバケツトの内部に溜る。したがつて土砂が
満杯になれば、これを引き上げて外部へ土砂を放
出すればよい。

この掘削した土砂の放出は、昇降伝動部材１６
を介して重錘柱２ｂを外筒２ａに対して下降させ
ることにより各カツターユニツト３を第６図に示
すように拡開することによつてもよいが、ケリー
バー２を途中で屈折（図示せず）させることによ
つてバケツト３を傾けてバケツト内部の土砂を落
下させるようにしてもよい。

そして所定の深度に達した後、拡底掘削を行う
には、第５図に示すように、昇降伝動部材１６を
介して重錘柱２ｂを外筒２ａに対して下降させな
がら、ケリーバー２全体をそれよりおそく下降さ
せることにより、カツター３を拡開しながら下降
させることによつて、第５図および第１２図に示
す截頭円錐部１７と、その下方の拡張円筒部１８
を形成することができる。この場合における各カ
ツターユニツト３の拡張力は重錘柱２ｂの重量に
よつて無理なく得ることができる。

なお第６図および第７図はカツターユニツト３
を最大に拡張した状態を示すものであるが、この
ように最大拡張時においても、各カツターユニツ
ト３が中心部で接しているようにすることによつ
て、拡張部の底面をすべて平担にすることができ
る。この拡張部の掘削土砂を外部に搬出するに
は、一旦各カツターユニツト３を縮めて第３図の
状態に外径を縮小させてから、バケツトをリフト
すればよい。

また第１３図は地盤ａ中に水がない場合に行え
る空掘りを示すもので、この場合はケーシングチ
ユーブは不要であり、所定深度における拡底作業
は上述と同様に行うことができる。

なお第１２図の場合も、第１３図の場合も杭孔
の大部分は従来工法によつて掘削し、下端部の拡
底部のみの掘削を本発明装置によつて行うことも
勿論可能である。

本発明は上述の通りであるから本発明装置によ
れば、杭孔の拡底作業が重錘柱２ｂに重量によつ
て無理なく容易に行える上に、その底面は平坦で
スライムが残溜しないから、杭の支持力の信頼度
も向上する。

また地盤中に水がある場合もない場合も施工が
可能である上に、従来のリバース工法のように特
にベントナイト等の循環液を必要としないため
に、これらの掘削排土による公害発生のおそれも
なくなる。したがつて公害防止のための経費が軽
減される上に、バケツト掘削であるため工期も短
縮できるから、本発明は経済的にも有利であると
いうすぐれた効果がある。

特に本発明装置は、ケリーバー２を、外筒２ａ
と、中実の重錘柱２ｂと、下部軸２ｃとによつて
構成し、中実の重錘柱２ｂを重錘の代りに作用さ
せるようにしたため、重錘を特設する必要がない
上に、構造も簡単になるから、製造が容易で、価
格も低くなるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来工法による拡底杭の断面図、第２
図は従来のリバース工法説明用の断面図、第３図
は本発明装置を最小径にした状態の縦断面図、第
４図はそのＡ−Ａ断面図、第５図は本発明装置を
最大径にした状態の縦断面図、第６図はそのＢ−
Ｂ断面図、第７図は同Ｃ−Ｃ断面図、第８図は本
発明装置の縦断面図、第９図はカツターユニツト
の斜視図、第１０図はリンク機構を示す斜視図、
第１１図は本発明装置の他の実施例を示す縦断面
図、第１２図および第１３図は本発明装置により
掘削した杭孔を示す断面図である。 １…ケーシングチユーブ、２…ケリーバー（回
転軸）、２ａ…外筒、２ｂ…重錘柱、２ｃ…下部
軸、２ｄ…下部軸嵌合穴、２ｅ…長孔、３…カツ
ターユニツト、３ａ…底板部、３ｂ…掘削用刃
部、３ｃ…外周壁部、３ｄ…掘削用刃部、３ｅ…
ガイドエツジ、３ｆ…ブラケツト、４…連結ピ
ン、５…上部筒体、５ａ…ブラケツト、６…下部
筒体、６ａ…ブラケツト、７，８，９，１０…平
行リンク、１１…連結ピン、１２，１３…ブラケ
ツト、１４…ロツド、１５…連結ピン、１６…昇
降用伝動部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有底筒形状のバケツトを複数個に分割した形
   状のカツターユニツトを、ケリーバーの回りに複
   数個配置し、このケリーバーを角筒状の外筒と、
   この外筒内に摺動自在に嵌合する中実の重錘柱
   と、この重錘柱の下部に摺動自在に嵌合すると共
   に前記外筒と一体に結合した下部軸とにより形成
   し、前記重錘柱の下端部および下部軸の下端部
   と、前記各カツターユニツトとをそれぞれ一組の
   平行リンクによつて連結し、前記重錘柱を外筒に
   対して昇降させることによつて前記各カツターユ
   ニツトをケリーバーの放射方向に移動させるよう
   に構成したことを特徴とする分割バケツト型回転
   掘削装置。