(57)【要約】【課題】地山条件に影響されることなく、高品質施工を行うことを可能としたドリリングバケットを提案する。【解決手段】円筒状に形成されたバケット本体１０と、バケット本体１０の底部に配置された底蓋２０とを備えるドリリングバケット１であって、底蓋２０は、スリット２２と、スリット２２に沿って並設された複数のカッタビット２４と、縁部分に沿って下向きに突出するように並設された複数のカッタビット２５と、を備えており、底蓋２０の中心部分が縁部分よりも高くなるように形成されている。【選択図】図２
2010185188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成されたバケット本体と、前記バケット本体の底部に配置された底蓋とを備えるドリリングバケットであって、
前記底蓋は、スリットと、前記スリットに沿って並設された複数のカッタビットと、縁部分に沿って下向きに突出するように並設された複数のカッタビットと、を備えており、当該底蓋の中心部分が縁部分よりも高くなるように形成されていることを特徴とするドリリングバケット。
【請求項２】
円筒状に形成されたバケット本体と、前記バケット本体の底部に配置された底蓋とを備えるドリリングバケットであって、
前記バケット本体は、下端が前記底蓋よりも下側に突出しているとともに当該下端に配設された複数のカッタビットを有し、
前記底蓋は、スリットと前記スリットに沿って並設された複数のカッタビットとが形成されているとともに、中心部分が縁部分よりも高くなるように形成されていることを特徴とするドリリングバケット。
【請求項３】
前記バケット本体の上部に連結された筒状の補助バケットを備えており、
前記補助バケットには、前記バケット本体とケリーバーとの接合部に対応する箇所に開口部が形成されていることを特徴としている請求項１または請求項２に記載のドリリングバケット。
【請求項４】
前記補助バケットの上端部に、スタビライザを備えることを特徴とする、請求項３に記載のドリリングバケット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリリングバケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現場打ちコンクリート杭等の施工において、掘削作業をアースドリル工法により行う場合がある。
アースドリル工法は、ドリリングバケットを回転させながら下降させることにより、地山を切削するとともに掘削土砂をバケット内に取り込んで、地山に掘削孔を形成する掘削方法である。
【０００３】
特許文献１に記載のドリリングバケット１０１は、図５に示すように、円筒状のバケット本体１１０と、バケット本体の下端部（底部）に取り付けられた底蓋１２０とを備えて構成されている。
【０００４】
ドリリングバケット１０１の底蓋１２０は、下側に突出する円錐状に形成されており、バケット本体１１０の底部において開閉可能に取り付けられている。また、底蓋１２０には、切削刃１２１と切削刃１２１に沿って形成されたスリットを備えている。
【０００５】
掘削作業は、ドリリングバケット１０１を回転させることで、切削刃１２１により地山を切削し、切削した土砂をスリットからバケット本体１１０の内部に取り込むことにより行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３０１０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記従来のドリリングバケット１０１は、底蓋１２０が、先細りの円錐状に形成されているため、既存杭引き抜き痕等の地盤強度の異なる部分が掘削孔の断面内に含まれていると、地盤強度の弱い方に掘進してしまい、掘削孔の軸がぶれてしまう場合があった。掘削孔の軸がぶれると、再度掘削し直すことなどの処置を施す必要があり、工期に影響を及ぼすとともに費用も嵩むという問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、地山条件に影響されることなく、高品質施工を行うことを可能としたドリリングバケットを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために、第一発明に係るドリリングバケットは、円筒状に形成されたバケット本体と、前記バケット本体の底部に配置された底蓋とを備え、前記底蓋は、スリットと、前記スリットに沿って並設された複数のカッタビットと、縁部分に沿って下向きに突出するように並設された複数のカッタビットと、を備えており、当該底蓋の中心部分が縁部分よりも高くなるように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、第二発明に係るドリリングバケットは、円筒状に形成されたバケット本体と、前記バケット本体の底部に配置された底蓋とを備え、前記バケット本体は、下端が前記底蓋よりも下側に突出しているとともに当該下端に配設された複数のカッタビットを有し、前記底蓋は、スリットと前記スリットに沿って並設された複数のカッタビットとが形成されているとともに、中心部分が縁部分よりも高くなるように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明のドリリングバケットによれば、底蓋がバケット本体の内側にくぼんでいるため、地山がドリリングバケットの底部に入り込んだ状態で切削を行うことが可能となる。そのため、底蓋に接する地山の掘削抵抗により、掘削孔の軸のぶれが抑えられた高品質な削孔を行うことができる。
【００１２】
また、前記ドリリングバケットが、前記バケット本体の上部に連結された筒状の補助バケットであって、前記バケット本体とケリーバーとの接合部に対応する箇所に開口部が形成された補助バケットを備えていてもよい。また、この補助バケットの上端部に、スタビライザを備えていてもよい。
【００１３】
かかるドリリングバケットによれば、さらに掘削孔の軸のぶれを抑止することが可能となり、高品質な施工を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のドリリングバケットによれば、地山条件に影響されることなく、高品質施工を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係るドリリングバケットの使用状況を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態に係るドリリングバケットを示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】ドリリングバケットによる掘削時の力の作用状況を示す図であって、（ａ）は第1の実施の形態に係るドリリングバケット、（ｂ）は従来のドリリングバケットである。
【図４】第２の実施の形態に係るドリリングバケットを示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】従来のドリリングバケットを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
本実施形態では、本発明のドリリングバケットを、現場打ち杭の掘削孔の削孔時に使用する場合について説明するが、ドリリングバケットの使用目的は限定されるものではない。
【００１７】
第１の実施の形態に係るドリリングバケット１は、図１に示すように、揚重機であるクレーンＣにより吊下げられた状態で、地盤Ｇの切削を行うものであって、ワイヤＷにより吊り下げられたケリーバーＫの先端に固定されている。
【００１８】
ドリリングバケット１は、図２に示すように、円筒状に形成されたバケット本体１０と、バケット本体１０の底部に配置された底蓋２０と、バケット本体１０の上部に連結された筒状の補助バケット３０と、を備えている。
【００１９】
バケット本体１０は、円筒状の鋼管により形成されており、図２（ａ）に示すように、上部がケリーバーＫの先端（下端）に固定されており、下端には底蓋２０が設置されている。
【００２０】
バケット本体１０の上端には、ケリーバーＫとの接続を行うソケット１１が上向きに突設されている。バケット本体１０は、ソケット１１にケリーバーＫの下端部を挿入した状態で、ソケット１１とケリーバーＫとに固定ピン１２を挿通することによりケリーバーＫに固定する。本実施形態では、ソケット１１とケリーバーＫとを、二本の固定ピン１２を二方向から十字状に挿入することにより、固定するものとする。なお、ケリーバーＫへのバケット本体１０の固定方法は限定されるものではない。
【００２１】
バケット本体１０は、図２（ｂ）に示すように、底蓋２０を開閉可能に接続するための兆番１５と、底蓋２０を閉めた状態で係止するための係止部材とを、下端部の底蓋２０に対応する個所に備えている。本実施形態では、兆番１５と係止部材１６とを、底蓋２０の中心を挟んで互いに対向する位置に形成するものとする。兆番１５は、バケット本体１０の下端縁部に形成されている。そのため、底蓋２０は、バケット本体１０の縁を軸に回転することで開閉される。
【００２２】
また、バケット本体１０の下端には、横向きに形成されたサイドカッタ１４が配設されている。
サイドカッタ１４は、バケット本体１０の回転により、バケット本体１０の外周面と孔壁との間に隙間が形成されるように、地山Ｇの切削を行う。
【００２３】
底蓋２０は、図２（ａ）に示すように、中心部分が縁部分よりも高くなるように形成された鋼板により構成されている。底蓋２０を構成する材料は鋼板に限定されるものではないが、地山Ｇの削孔時に作用する圧力および摩擦力に対して十分な耐力を備えている必要がある。
【００２４】
底蓋２０は、周縁から中心に向かって高くなるように傾斜した後、その中心部２１では中心が下向きに突出するように形成されていることで、断面視がＭ字状に形成されている。なお、中心部２１は必ずしも下向きに突出している必要はない。また、底蓋２０は、円弧状（椀状）にくぼんでいてもよい。
【００２５】
底蓋２０には、図２（ｂ）に示すように、半径方向に沿って開口するスリット２２が２ヶ所形成されている。なお、スリット２２の数や形状は限定されるものではない。また、底蓋２０には、バケット本体１０の係止部材１６に対応する個所に係止孔２３が形成されている。さらに、底蓋２０の中心部を挟んで係止孔２３と対向する箇所には、兆番１５が接続されている。
【００２６】
スリット２２には、その縁辺に沿って、複数のスリット用ビット（カッタビット）２４，２４，…が並設されている。
【００２７】
底蓋２０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、周縁に沿って下向きに突出するように配設された複数のカッタビット２５を備えている。
【００２８】
カッタビット２５は、図２（ｂ）に示すように、平面視でバケット本体１０の周方向に対して斜め向きに配設されている。隣り合うカッタビット２５同士の向きは、交互に変化させてある。なお、カッタビット２５の個数、配置間隔、向き、形状寸法等は、限定されるものではない。
【００２９】
底蓋２０は、兆番１５を介してバケット本体１０に開閉自在に設置されている。掘削時は、係止部材１６が係止孔２３に係止することでバケット本体１０の下端部を遮蔽し、掘削後の土砂排出時は係止部材１６の係止状態を解除して下端部を開放する。
バケット本体１０と底蓋２０との接続方法は限定されるものではない。例えば、本実施形態では、一つの係止部材１６により、底蓋２０を係止するものとしたが、複数の係止部材１６を配置してもよい。
【００３０】
補助バケット３０は、図２（ａ）に示すように、バケット本体１０の上端に接続されている。補助バケット３０は、バケット本体１０と同じ外形の鋼管により形成されている。
【００３１】
補助バケット３０には、バケット本体１０とケリーバーＫとの接合部に対応する箇所に開口部３１が形成されている。
また、補助バケット３０の上端部には、スタビライザ３２が設けられている。なお、スタビライザ３２は、ドリリングバケット１の傾きを制御することが可能であれば、その形状寸法等は限定されるものではない。
【００３２】
次に、第１の実施の形態に係るドリリングバケット１により掘削孔Ｈを形成する方法について説明する。
【００３３】
地山Ｇの切削は、クレーンＣにより、ドリリンバケット１を所定の場所に据えつけた後、ケリーバーＫを回転させつつ下降させることにより行う（図１参照）。
【００３４】
ドリリングバケット１はケリーバーＫの回転に同調して回転し、スリット用ビット２４、カッタビット２５およびサイドカッタ２６により、地山Ｇを切削する。
底蓋２０がバケット本体１０の内側にくぼんでいるため、地山Ｇがドリリングバケット１の底部に入り込んだ状態で切削が行われる（図２（ａ）参照）。
【００３５】
ドリリングバケット１は、底部に入り込んだ地山を、スリット用ビット２４により切り崩しつつスリット２２からバケット本体１０の内部に取り込む。
【００３６】
バケット本体１０の内部に一定量の土砂が収容されたら、ドリリングバケット１を一旦地上に引き上げる。そして、底蓋を開放して内部の掘削土砂を排出した後、再度地山の掘削を行う。このような作業を掘削孔Ｈが所望の深度に達するまで繰り返し行う。
【００３７】
以上、第１の実施の形態に係るドリリングバケット１によれば、ドリリングバケット１の底部に地山Ｇが入り込んだ状態で切削が行われるため、地山Ｇによる掘削抵抗が底蓋２０に作用する。そのため、ドリリングバケット１の横方向のブレが地山Ｇの掘削抵抗により制御されて、孔軸のブレが抑制された高品質施工を行うことが可能となる。
【００３８】
また、ドリリングバケット１は、底蓋２０の中心部２１が下方向に突出しているため、この部分が地山Ｇに差し込まれた状態で切削を行うため、横方向へのブレがさらに制御されている。
【００３９】
なお、ドリリングバケット１による掘削に伴い、地山Ｇには、図３（ａ）に示すように、ドリリングバケット１による押圧力Ｐ１が底蓋２０を介して作用する。地山Ｇに作用する押圧力Ｐ１は、底蓋２０の形状により内側方向（ドリリングバケット１の回転軸方向）に作用する。そのため、地山Ｇの側方に軟弱地盤Ｇ１が存在していたとしても、内側に力が作用することで軟弱地盤Ｇ１側が崩れることがなく、ドリリングバケット１の切削方向のブレが生じることがない。
一方、従来のドリリングバケット１０１の場合は、図３（ｂ）に示すように、底蓋１２０の形状により地山Ｇに作用する押圧力Ｐ２が、中心から離れる方向に作用する。そのため、地山Ｇの側方に軟弱地盤Ｇ１が存在する場合は、押圧力Ｐ２により軟弱地盤Ｇ１側が崩れてしまい、ドリリングバケット１０１による切削方向のブレが生じる場合がある。
【００４０】
従って、ドリリングバケット１によれば、例えば既存杭の跡地等、地山Ｇに掘削孔Ｈの断面内に強度の異なる部分（軟弱地盤Ｇ１）が存在していたとしても、掘削孔Ｈの軸のブレが抑止される。
【００４１】
また、ドリリングバケット１は、バケット本体１０の上部に補助バケット３０が接続されているため、ドリリングバケット１の傾きに対する抵抗力が増加し、さらに施工の品質が向上している。
【００４２】
また、補助バケット３０に形成されたスタビライザ３２が、さらにドリリングバケットの傾きを抑制するため、高品質施工が可能となる。
なお、補助バケット３０には開口部３１が形成されているため、ドリリングバケット１のケリーバーＫへの着脱を容易に行うことができる。
【００４３】
ドリリングバケット１は、ケリーバーＫとの接合について、２本の固定ピン１２をそれぞれ異なる方向から十字状に差し込むことにより行っているため、接合部におけるガタツキが抑えられている。
【００４４】
バケット本体１０には、サイドカッタ２６が配置されているため、掘削孔Ｈの孔壁とドリリングバケット１０との間に所定の隙間が形成されて、ドリリングバケット１０の側面と地山Ｇとの摩擦抵抗により施工が妨げられることがない。
【００４５】
また、底蓋２０を開放することにより、バケット本体１０の底部が全体的に開放されるため、掘削土砂の排出作業をより効率的に行うことが可能となる。
【００４６】
第２の実施の形態に係るドリリングバケット２は、図４に示すように、円筒状に形成されたバケット本体１０と、バケット本体１０の底部に配置された底蓋２０と、バケット本体１０の上部に連結された筒状の補助バケット３０と、を備えている。
【００４７】
バケット本体１０は、円筒状の鋼管により形成されており、図４（ａ）に示すように、上部がケリーバーＫの先端（下端）に固定されており、下端が底蓋２０よりも下側に突出している。
バケット本体１０は、ケリーバーＫを回転させることにより回転し、下端に配設されたカッタビット１３およびサイドカッタ１４により地山の切削を行う。
【００４８】
バケット本体１０の上端には、ケリーバーＫとの接続を行うソケット１１が上向きに突設されている。なお、バケット本体１０のケリーバーＫへの固定方法は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００４９】
また、バケット本体１０の下端には、複数のカッタビット１３とサイドカッタ１４とが配設されている。
【００５０】
カッタビット１３は、バケット本体１０の下端面において下向きに配設されている。また、カッタビット１３は、図４（ｂ）に示すように、平面視でバケット本体１０の周方向に対して斜め向きに配設されており、バケット本体１０の肉厚よりも大きな幅からなる円形の溝を切削することができるように構成されている。
【００５１】
本実施形態では、隣り合うカッタビット１３同士の向きを、交互に変化させている。なお、カッタビット１３の個数、配置間隔、向き、形状寸法等は、限定されるものではない。
【００５２】
サイドカッタ１４は、バケット本体１０の下端部において、横向きに配置されている。サイドカッタ１４は、バケット本体１０の外周面と孔壁との間に隙間が形成されるように、地山Ｇの切削を行う。
【００５３】
バケット本体１０は、図４（ｂ）に示すように、底蓋２０を開閉可能に接続するための兆番１５と、底蓋２０を閉めた状態で係止するための係止部材１６とを、下端部の底蓋２０に対応する個所に備えている。本実施形態では、兆番１５と係止部材１６とを、底蓋２０の中心を挟んで互いに対向する位置に形成するものとする。
【００５４】
底蓋２０は、図４（ａ）に示すように、中心部分が縁部分よりも高くなるように形成された鋼板により構成されている。底蓋２０を構成する材料は鋼板に限定されるものではないが、地山Ｇの削孔時に作用する圧力および摩擦力に対して十分な耐力を備えている必要がある。
【００５５】
底蓋２０は、周縁から中心に向かって高くなるように傾斜した後、その中心部２１では中心が下向きに突出するように形成されていることで、断面視がＭ字状に形成されている。なお、中心部２１は必ずしも下向きに突出している必要はない。また、底蓋２０は、円弧状（椀状）にくぼんでいてもよい。
【００５６】
底蓋２０には、図４（ｂ）に示すように、半径方向に沿って開口するスリット２２が２ヶ所形成されている。なお、スリット２２の数や形状は限定されるものではない。また、底蓋２０には、バケット本体１０の係止部材１６に対応する個所に係止孔２３が形成されている。さらに、底蓋２０の中心部を挟んで係止孔２３と対向する箇所には、兆番１５が接続されている。
【００５７】
スリット２２には、その縁辺に沿って、複数のスリット用ビット（カッタビット）２４，２４，…が並設されている。
【００５８】
底蓋２０は、兆番１５を介してバケット本体１０に開閉自在に設置されている。掘削時は、係止部材１６が係止孔２３に係止することでバケット本体１０の下端部を遮蔽し、掘削後の土砂排出時は係止部材１６の係止状態を解除して下端部を開放する。
バケット本体１０と底蓋２０との接続方法は限定されるものではない。例えば、本実施形態では、一つの係止部材１６により、底蓋２０を係止するものとしたが、複数の係止部材１６を配置してもよい。
【００５９】
補助バケット３０は、図４（ａ）に示すように、バケット本体１０の上端に接続されている。補助バケット３０の構成は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６０】
また、第２の実施の形態に係るドリリングバケット２により掘削孔Ｈを形成する方法は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６１】
ドリリングバケット２による作用効果は、第１の実施の形態のドリリングバケット１と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６２】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、バケット本体の上部に補助バケットを備える場合について説明したが、補助バケットは必要に応じて配設すればよく、省略することも可能である。
【００６３】
また、前記実施形態では、補助バケットにスタビライザを配設するものとしたが、バケット本体にスタビライザを配設してもよい。また、スタビライザは必ずしも配設する必要はなく、省略することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２  ドリリングバケット
１０  バケット本体
１３，２５  カッタビット
２０  底蓋
２２  スリット
２４  スリット用ビット（カッタビット）
３０  補助バケット
３１  開口部
３２  スタビライザ
Ｋ    ケリーバー
【図１】
2010185188.tif 000003
【図２】
2010185188.tif 000004
【図３】
2010185188.tif 000005
【図４】
2010185188.tif 000006
【図５】
2010185188.tif 000007