(57)【要約】【課題】中間拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくし、中間拡径部の真円度を高めるとともに、掘削土砂の回収を短時間で行える掘削機械及び掘削方法を得る。【解決手段】拡径掘削バケット２２を有する掘削機１０において、杭孔２０の孔壁に接触して固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置にガイドするスタビライザ部３６と、杭孔２０の孔壁に接触して固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置にガイドするとともに中間拡径部５６の掘削土砂を回収する土砂回収バケット９６とを設ける。中間拡径部５６の掘削開始時には、スタビライザ部３６と土砂回収バケット４０が杭孔２０の孔壁に接触して、固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置に保持するので、中間拡径部５６の真円度を高めることができる。また、中間拡径部５６の掘削土砂が土砂回収バケット９６で回収されるので、杭孔２０内の浮遊土砂が減少し、掘削土砂の回収を短時間で行える。【選択図】図６
2008150787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機械本体に懸架されて回転する回転軸に設けられた掘削バケットの拡翼部を拡縮して縦孔の孔壁を掘削し、前記縦孔の中間に中間拡径部を形成する掘削機械において、
前記回転軸に設けられ、前記縦孔の孔壁に接触して前記回転軸の中心を前記縦孔の中心位置にガイドするスタビライザ部と、
前記掘削バケットの下方に設けられ、前記縦孔の孔壁に接触して前記回転軸の中心を前記縦孔の中心位置にガイドするとともに前記中間拡径部の掘削土砂を回収する土砂回収バケットと、
を設けたことを特徴とする掘削機械。
【請求項２】
前記スタビライザ部が、前記拡翼部の上部に位置することを特徴とする請求項１に記載の掘削機械。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の掘削機械を用いて、
前記掘削バケットを下から上へ移動させ、前記中間拡径部の所定の孔径よりも小さい孔径となるように前記拡翼部を拡縮して掘削する第１工程と、
前記第１工程よりも前記拡翼部を拡径して前記掘削バケットを下から上へ移動させ、前記中間拡径部を掘削する第２工程と、
を有し、前記第２工程を繰り返して、前記中間拡径部を所定の孔径とすることを特徴とする掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦孔の中間に中間拡径部を形成する掘削機械及び掘削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アースドリル工法を用いて多段拡径杭の中間拡径部を構築する施工手順として、２つの方法がある。第１の方法は、最終深度まで縦孔（軸部）を連続して掘削した後、中間拡径部の掘削を順次行う方法であり、第２の方法は、各段の拡径部下端レベルまで縦孔掘削を行った後、直ちに拡径掘削を行い、順次縦孔掘削と拡径掘削を繰り返す方法である。
【０００３】
第２の方法の場合、中間拡径部構築後に中間拡径部の底部にたまった土砂を排出するために掘削バケットが中間拡径部を幾度も昇降することになる。このため、掘削バケットと孔壁の接触や、掘削バケットの昇降に伴う安定液中の水流発生により、中間拡径部の孔壁の肌落ちあるいは崩壊などが発生する恐れがあり、通常は第１の方法で施工されることが多い。
【０００４】
しかし、第１の方法で施工する場合、掘削土砂が安定液中に浮遊し、時間の経過と共に孔底に堆積する。このため、孔底に堆積した土砂を掘削バケットで回収する必要があるが、安定液中に浮遊した掘削土砂が沈降して堆積するまでの時間が長いため、回収を迅速に行えず、施工効率が悪くなる。
【０００５】
そこで、縦孔の拡径掘削を行う拡径掘削機に、土砂回収用バケットを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１の拡径掘削機は、アースドリルのケリーバシャフトの先端に土砂回収用バケットが取付けられており、この土砂回収バケットが縦孔の最深部に配置されている。これにより、拡径掘削時に発生する土砂は、安定液中を浮遊し、やがて最深部の土砂回収バケットで回収されることになる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の拡径掘削機は、縦孔の拡径掘削を行う位置と土砂回収用バケットの位置が離れており、安定液中を浮遊する土砂が最深部の土砂回収バケットに堆積するまで時間がかかり、施工効率が悪くなっていた。
【０００８】
また、中間拡径部を第１の方法で掘削する場合、分割掘削タイプの掘削バケットによる掘削方法（分割掘削法）と、中間拡径部全体を掘削できる一体掘削タイプの掘削バケットによる掘削方法（一体掘削法）がある。
【０００９】
ここで、中間拡径部を上方から下方へ分割掘削する場合、掘削バケット上部に取り付けたスタビライザ（掘削バケットの振れ止めガイド機構）が中間拡径部に入ると、縦孔の孔壁から離れてしまうために掘削バケットの回転中心位置を一定にすることができず、平面掘削形状を円形に保てないことと、拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯がずれてしまうという問題点がある。
【特許文献１】特開平１１−３３６４５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、中間拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくし、中間拡径部の真円度を高めるとともに、掘削土砂の回収を短時間で行える掘削機械及び掘削方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る掘削機械は、掘削機械本体に懸架されて回転する回転軸に設けられた掘削バケットの拡翼部を拡縮して縦孔の孔壁を掘削し、前記縦孔の中間に中間拡径部を形成する掘削機械において、前記回転軸に設けられ、前記縦孔の孔壁に接触して前記回転軸の中心を前記縦孔の中心位置にガイドするスタビライザ部と、前記掘削バケットの下方に設けられ、前記縦孔の孔壁に接触して前記回転軸の中心を前記縦孔の中心位置にガイドするとともに前記中間拡径部の掘削土砂を回収する土砂回収バケットと、を設けたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、まず、最終深度まで縦孔を連続して掘削する。次に、中間拡径部の掘削開始時には、スタビライザ部と土砂回収バケットが縦孔の孔壁に接触して、回転軸の中心を縦孔の中心位置に保持するので、中間拡径部の真円度を高めることができる。
【００１３】
また、中間拡径部の掘削土砂が掘削バケットの下方にある土砂回収バケットで回収されるので、例えば、縦孔の孔底に土砂回収バケットを配置した場合に比べて、縦孔内に充填される安定液中の浮遊土砂が減少し、掘削土砂の回収を短時間で行える。
【００１４】
さらに、中間拡径部を上から下に掘削する場合は、縦孔の径がスタビライザ部の径よりも大きくなり、スタビライザ部が孔壁と接触できない状態となるが、土砂回収バケットが孔壁と接触して回転軸の中心を縦孔の中心位置に保持するので、中間拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくすることができ、且つ中間拡径部の真円度を高めることができる。
【００１５】
一方、中間拡径部を下から上に掘削する場合は、縦孔の径が土砂回収バケットの径よりも大きくなり、土砂回収バケットが孔壁と接触できない状態となるが、スタビライザ部が孔壁と接触して回転軸の中心を縦孔の中心位置に保持するので、中間拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくすることができ、且つ中間拡径部の真円度を高めることができる。
【００１６】
本発明の請求項２に係る掘削機械は、前記スタビライザ部が、前記拡翼部の上部に位置することを特徴としている。
【００１７】
上記構成によれば、中間拡径部を下から上に掘削する場合は、縦孔の径が土砂回収バケットの径よりも大きくなり、土砂回収バケットが孔壁と接触できない状態となるが、スタビライザ部が拡翼部の上部に位置しているので、未掘削の中間拡径部の孔壁とスタビライザ部が接触して回転軸の中心を縦孔の中心位置に保持するので、中間拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくすることができ、且つ中間拡径部の真円度を高めることができる。
【００１８】
本発明の請求項３に係る掘削方法は、請求項１又は請求項２に記載の掘削機械を用いて、前記掘削バケットを下から上へ移動させ、前記中間拡径部の所定の孔径よりも小さい孔径となるように前記拡翼部を拡縮して掘削する第１工程と、前記第１工程よりも前記拡翼部を拡径して前記掘削バケットを下から上へ移動させ、前記中間拡径部を掘削する第２工程と、を有し、前記第２工程を繰り返して、前記中間拡径部を所定の孔径とすることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、中間拡径部の拡径掘削を所定の孔径まで一気に行ってしまうと、オーバーハングとなり、上部の孔壁が崩れる場合がある。
【００２０】
しかし、拡径バケットを上下動させ、中間拡径部の所定の孔径よりも小さい孔径となるような掘削を繰り返して中間拡径部を段階的に掘削することで、タマネギの皮を剥くようにオーバーハング領域が少なくなり、孔壁が崩れにくくなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、上記構成としたので、中間拡径部の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくすることができ、中間拡径部の真円度を高めるとともに、掘削土砂の回収を短時間で行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の掘削機械及び掘削方法の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２３】
図１には、場所打ちコンクリート杭を構築するための縦孔としての杭孔２０の中間に中間拡径部を形成する掘削機１０の全体構成が示されている。なお、杭孔２０は、事前にケリーバ用のドリリングバケット（図示せず）によって地盤２８を掘削して形成したものであり、杭孔２０内には孔壁の倒壊を防止するベントナイト等の安定液Ｌが満たされている。
【００２４】
図１に示すように、ケリーバ１２が、掘削機本体としてのクレーン１６のワイヤー１８に接続されて懸架されている。また、ケリーバ１２の途中には旋回装置１４が設けられており、ケリーバ１２の上下方向の移動を拘束せずに、ケリーバ１２を回転させる。
【００２５】
クレーン１６の前方から張出した位置決めアーム１８は、旋回装置１４の水平位置を調整し、杭孔２０の中心位置にケリーバ１２を配置する。
【００２６】
図２ｂに示すように、回転軸としての固定ポスト２４の上端部には、軸部材６０が接続されている。そして、この軸部材６０上に設けられた連結ブラケット２６にケリーバ１２がピン連結されている。これにより、拡径掘削バケット２２がケリーバ１２に連結されている。
【００２７】
拡径掘削バケット２２は、スタビライザ部３６、拡縮バケット部３８、土砂回収部４０によって構成され、上からこの順に配置されている。なお、拡径掘削バケット２２は、固定ポスト２４を中心として左右対称となっているので、図中の符号を左側又は右側に付して省略している。
【００２８】
図３に示すように、スタビライザ部３６は、軸部材６０を囲む円弧状のガイド部材４２を対角状に４つ配置したものである。
【００２９】
ガイド部材４２の内側には、角筒状のスライド部材４４の後端部が固定され、スライド部材４４の先端部は軸部材６０に向って伸びている。
【００３０】
スライド部材４４は、軸部材６０の各コーナー部から外側に張出した角筒状の支持部材４６の内側に、スライド可能に嵌合されている。これにより、矢印Ｎの方向にガイド部材４２を拡げることができる。
【００３１】
支持部材４６にはボルト４８を通す２つの貫通孔５０が開けられており、スライド部材４４にはボルト４８を通す貫通孔５２が等間隔に開けられている。
【００３２】
ここで、杭孔２０の孔壁面とガイド部材４２の間にわずかな隙間を残す程度に、スライド部材４４をスライドさせてガイド部材４２の位置を調整し、貫通孔５０と貫通孔５２が一致する位置で、２本のボルト４８によってガイド部材４２を固定する。
【００３３】
このとき、各スライド部材４４のスライド量を等しくすることによって、軸部材６０に接続された固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置にガイドすることができる。
【００３４】
図２ａ、ｂに示すように、拡縮バケット部３８には、固定ポスト２４を囲む拡翼部としての側壁板３０が４つ設けられている。４つの側壁板３０はすべて同形状であり、側壁板３０の平断面は円弧状になっている。また、側壁板３０の下部は略鉛直面を形成しており、側壁板３０の上部は内側に傾斜している。
【００３５】
各側壁板３０の回転方向の先頭側の端部には、掘削ビット３２が上下方向に等間隔で配設されている。
【００３６】
掘削ビット３２は、杭孔２０（図１参照）の孔壁面に向って尖った形状をしている。これにより、図１に示した旋回装置１４でケリーバ１２を介して固定ポスト２４を回転させ、側壁板３０が拡径すると、杭孔２０の孔壁が掘削されて中間拡径部が形成される。
【００３７】
各側壁板３０の下端部には、先端部が下方内側に向うように、アーム部としてのアーム部材３４が着脱可能に取付けられている。アーム部材３４には、側壁板３０の掘削ビット３２と同様の形状である掘削ビット５８が上下方向に等間隔で配設されている。
【００３８】
一方、固定ポスト２４の外側には、角筒状の昇降ポスト６４が設けられている。昇降ポスト６４の長さは固定ポスト２４の長さよりも短く、固定ポスト２４の長さ方向に沿って昇降ポスト６４がスライドするように、昇降ポスト６４の内側に固定ポスト２４が嵌合されている。
【００３９】
昇降ポスト６４の左右には、ブラケット６８が固定されており、ブラケット６８の上部には、ブラケット７２がさらに外側に突出して設けられている。そして、油圧シリンダ７０の中央部が、このブラケット７２に回転可能に連結されている。
【００４０】
ブラケット６８の外側中央部と、側壁板３０の内側に設けられたブラケット７４の上部には、リンク部材７６の両端がそれぞれ回転可能に連結されており、このリンク部材７６と平行になるように設けられたリンク部材７８の両端は、ブラケット６８の下部と、ブラケット７４の下部に回転可能に連結されている。
【００４１】
リンク部材７６、７８の略中央部には、リンク部材８０の両端がそれぞれ回転可能に連結されており、リンク部材８０の下端部と、固定ポスト２４の下端部に設けられたブラケット８４には、リンク部材８２の両端がそれぞれ回転可能に連結されている。
【００４２】
リンク部材７８には、リンク部材７８と連動するように略三角形状のブラケット９０の下辺が固定されており、ブラケット９０の頂部連結部９２は、油圧シリンダ７０のピストンロッド８６の先端部と回転可能に連結されている。
【００４３】
ここで、図２ａに示すような、拡径掘削バケット２２のバケット径が最小の状態において、油圧シリンダ７０を作動させ、油圧シリンダ７０のピストンロッド８６を矢印Ｐの方向に縮めると、ブラケット９０の頂部連結部９２は、リンク部材７８とブラケット６８との連結部７８Ａを回転中心として矢印Ｑの方向に回転する。
【００４４】
続いて、このブラケット９０の動きに連動して、リンク部材７６、７８が矢印Ｒの方向に旋回し、これに伴って昇降ポスト６４は矢印Ｓの方向へ、側壁板３０は矢印Ｔの方向へ移動し、図２ｂのような拡径掘削バケット２２のバケット径が最大の状態になる。
【００４５】
このように、図２ａ、ｂの順に動作することによって拡径掘削バケット２２は拡径し、図２ｂ、ａの順に動作することによって拡径掘削バケット２２は縮径する。
【００４６】
なお、図２では２つの油圧シリンダ７０が示されているが、４つの側壁板３０のそれぞれに油圧シリンダ７０及びリンク機構６６が設けられている。すなわち、拡縮バケット部３８には４つの油圧シリンダ７０が搭載されている。
【００４７】
次に、土砂回収部４０について説明する。
【００４８】
図２ｂ及び図４に示すように、土砂回収部４０は、吊り支柱９４と、受け皿としての土砂回収バケット９６とで構成されている。土砂回収バケット９６は、底板１００を有する略円筒状の容器である。
【００４９】
４つの吊り支柱９４の上端部は、固定ポスト２４の下端部に、前述の連結ピンで着脱可能に取付けられた接合部材９８の下面に溶接等により接合されており、下方外側に向かって四方に広がっている。吊り支柱９４の下端部は、土砂回収バケット９６の側壁上部に溶接等により接合されている。
【００５０】
図５に示すように、土砂回収部４０の接合部材９８の上部には、略円筒状の嵌入部１２０が形成されている。また、嵌入部１２０にはボルト１２４の貫通孔１２１が形成されている。
【００５１】
一方、固定ポスト２４の下部には、嵌入部１２０の嵌入孔１２２が設けられている。嵌入孔１２２の上方は、嵌入した嵌入部１２０の頂部が当って止まるように、固定ポスト２４の中空部分が埋められている。
【００５２】
また、固定ポスト２４の下部には、嵌入部１２０が嵌入孔１２２に完全に嵌入されたときに貫通孔１２１と一致するように、貫通孔１２３が形成されている。
【００５３】
そして、貫通孔１２１と貫通孔１２３の位置を合わせてボルト１２４を通し、ナット１２５で締め付けることにより、嵌入部１２０が固定ポスト２４に連結される。
【００５４】
このようにして、土砂回収部４０は、回転軸としての固定ポスト２４の下端部に着脱可能に設けられている。
【００５５】
ここで、図２ｂに示すように、土砂回収バケット９６は、土砂回収バケット９６の開放された上面が常にアーム部材３４の先端部よりも低い位置になるように取付けられている。また、土砂回収バケット９６の外径は、土砂回収バケット９６の側壁面と杭孔２０（図１参照）の孔壁との間に若干の隙間が形成される程度に、杭孔２０の径よりも小さくなっている。
【００５６】
図４に示すように、土砂回収バケット９６の蓋となる円盤状の底板１００は、土砂回収バケット９６の側壁下部の内側に設けられたヒンジ１０２によって矢印Ｖの方向に開閉可能に連結されている。この開閉によって、土砂回収バケット９６に積載された掘削土砂を地上にて排出する。また、底板１００には、略矩形状の貫通穴１１６が形成されている。
【００５７】
土砂回収バケット９６のヒンジ１０２と対向する側壁付近には、底板１００のロック機構１０４が設けられている。ロック機構１０４は、丸棒１１０に設けられたロック部材１１４と、底板１００の貫通穴１１６とで構成されている。
【００５８】
丸棒１１０は、土砂回収バケット９６の側壁下部及び上部において内側に張出した上部サポート１０６及び下部サポート１０８によって回転可能に支持されており、蓋をした状態の底板１００の水平面に対して略垂直に立設している。
【００５９】
丸棒１１０の上端部にはハンドル１１２が設けられており、下端部には前述のロック部材１１４が設けられている。
【００６０】
ロック部材１１４は、平面視で略矩形状であり、外形が前述の貫通穴１１６の内形よりも小さく、貫通穴１１６を挿通可能となっている。
【００６１】
ここで、ハンドル１１２が図４の位置にあるときには、底板１００が閉止されており、ハンドル１１２を９０°回転させてロック部材１１４と貫通穴１１６の向きを合わせると、底板１００が開放されるようになっている。
【００６２】
なお、本実施形態では、図６ａに示す分割掘削タイプの拡径掘削バケット２２について説明しているが、杭孔２０の中間拡径部５６の掘削において、図６ｂに示す一体掘削タイプの掘削バケット１４０を用いることもできる。
【００６３】
図６ｂに示すように、一体掘削タイプの掘削バケット１４０は、ケリーバ１２の下端に軸部材１４２がピン連結されて回転可能に支持されている。
【００６４】
軸部材１４２には、前述のスライド部材４４と同様に略水平方向に伸縮可能なスライド部材１４１を介して、上部スタビライザ１４３が設けられている。上部スタビライザ１４３は、杭孔２０の孔壁と所定間隔の隙間をあけて対向している。
【００６５】
軸部材１４２の下端部には、固定ポスト１４６が接続されている。固定ポスト１４６の上部には、ブラケット１４４が設けられており、固定ポスト１４６の中央部と下部には、図示しない油圧シリンダ等により略水平方向に伸縮するアーム１４８、１５０が設けられている。
【００６６】
アーム１４８、１５０の端部には、拡翼１５２がピン連結されている。また、拡翼１５２の上端部は、ブラケット１４４にピン連結されている。これにより、拡翼１５２が、アーム１４８、１５０の伸縮によって拡径又は縮径するようになっている。なお、拡翼１５２の外壁には、図示しない掘削ビットが形成されている。
【００６７】
拡翼１５２の下端には、略くの字形状のアーム１５４が取り付けられている。
【００６８】
また、固定ポスト１４６の下端には、接合部材１５６が嵌入されており、接合部材１５６の下面には、吊り支柱１５８の一端が溶接されている。吊り支柱１５８の他端は、土砂回収用のバケット１６０の側壁の上端部に溶接されている。
【００６９】
ここで、上記構成の掘削バケット１４０において、拡翼１５２が拡径したときの側面の傾斜及びアーム１５４の傾斜が、予め中間拡径部の壁面の傾斜と一致するように構成することにより、拡翼１５２を１回拡径するだけで、中間拡径部が形成されることになる。
【００７０】
次に、本発明の掘削機械及び掘削方法の実施形態の作用について説明する。
【００７１】
まず、杭孔２０の上方から下方に向けて掘削する掘削方法について説明する。
【００７２】
図７ａに示すように、まず、拡径掘削バケット２２の径を最小にした状態で、クレーン１６（図１参照）により拡径掘削バケット２２を所定の位置まで下ろす。
【００７３】
続いて、図７ｂに示すように、旋回装置（図１参照）によって固定ポスト２４、側壁板３０、及びアーム部材３４を回転させながら側壁板３０を拡げ、孔径が所定の大きさになるまで掘削する。ここで、掘削開始時には、スタビライザ部３６と土砂回収バケット４０が杭孔２０の孔壁に接触して、固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置に保持するので、中間拡径部５６の中心軸と縦孔の中心軸との芯ずれを小さくすることができ、且つ中間拡径部の真円度を高めることができる。
【００７４】
拡径掘削バケット２２は、所定の孔径となったら掘削を停止し、側壁板３０を縮径させて、クレーン１６により杭孔２０の下方側に移動する。そして、再度、固定ポスト２４、側壁板３０、及びアーム部材３４を回転させながら側壁板３０を拡げ、孔径が所定の大きさになるまで掘削する。
【００７５】
上記の掘削手順を繰り返すことにより、図７ｂ、図７ｃに示すように、杭孔２０の上方から下方に向けて、中間拡径部５６が形成される。
【００７６】
ここで、スタビライザ部３６の径よりも掘削した杭孔５４の径の方が大きくなるので、スタビライザ部３６が杭孔５４の孔壁に接触しなくなる。このため、スタビライザ部３６が、固定ポスト２４を杭孔２０の中心位置にガイドする役目を果たさなくなってしまう。
【００７７】
しかし、本実施形態の拡径掘削バケット２２は、土砂回収部４０の土砂回収用バケット９６をアーム部材３４の下方に設けているので、土砂回収部４０がガイドの役目を果たし、固定ポスト２４が杭孔２０の中心位置にガイドされて、中間拡径部５６の真円度を高めることができる。
【００７８】
また、土砂回収部４０の土砂回収用バケット９６が、側壁板３０及びアーム部材３４により掘削された土砂をその場で受けるので、従来見られたような杭孔２０内の安定液中に浮遊した土砂が底部に沈降するのを待つ時間が不要となり、杭孔２０の底部までバケットを下ろす作業を頻繁に行わなくてよい。
【００７９】
次に、杭孔２０の下方から上方に向けて掘削する掘削方法について説明する。
【００８０】
図８は、杭孔２０の下方から上方に向けて掘削するときの掘削領域及び順番をＡ〜Ｋで示したものである。図８に示すように、杭孔２０の掘削は、下方から上方に向けて掘削領域Ａ〜Ｄが掘削され、一端下方に移動した後、再度下方から上方に向けて掘削領域Ｅ〜Ｋが掘削される。なお、掘削領域Ｄ、Ｈと掘削領域Ｉの境界は、予め、掘削領域Ａ〜Ｈが掘削されても、掘削領域Ｉが崩落しにくい位置とされている。
【００８１】
図９ａ〜図９ｅは、掘削の手順を示したものである。
【００８２】
図９ａに示すように、まず、拡径掘削バケット２２の径を最小にした状態で、クレーン１６（図１参照）により拡径掘削バケット２２を所定の位置まで下ろす。
【００８３】
続いて、図９ｂに示すように、旋回装置（図１参照）によって固定ポスト２４、側壁板３０、及びアーム部材３４を回転させながら側壁板３０を拡げ、図８の掘削領域Ａを掘削する。
【００８４】
拡径掘削バケット２２は、掘削領域Ａの掘削が完了した後に掘削を一端停止し、側壁板３０を縮径させて、クレーン１６により杭孔２０の上方側に移動する。そして、再度、固定ポスト２４、側壁板３０、及びアーム部材３４を回転させながら側壁板３０を拡げ、図８の掘削領域Ｂを掘削する。
【００８５】
上記の掘削手順を繰り返すことにより、図９ｃに示すように、図８の掘削領域Ａ〜Ｄが掘削される。
【００８６】
ここで、杭孔２０が拡径されることにより、土砂回収バケット９６の側壁が杭孔２０の孔壁と接触できなくなる場合があるが、ガイド部材４２が杭孔２０の孔壁と接触するので、回転する固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置にガイドすることができる。これにより中間拡径部５６の真円度を高めることができる。
【００８７】
続いて、拡径掘削バケット２２は掘削を一端停止し、側壁板３０を縮径させて、クレーン１６により杭孔２０の下方側に移動する。そして、図９ｄに示すように、再度、固定ポスト２４、側壁板３０、及びアーム部材３４を回転させながら側壁板３０を拡げ、図８の掘削領域Ｅを掘削する。
【００８８】
ここで、杭孔２０が拡径されることにより、ガイド部材４２が杭孔２０の孔壁と接触できなくなる場合があるが、土砂回収バケット９６が杭孔２０の孔壁と接触するので、回転する固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置にガイドすることができる。これにより中間拡径部５６の真円度を高めることができる。
【００８９】
続いて、図９ｅに示すように、前述の掘削領域Ａ〜Ｄの掘削と同様にして図８の掘削領域Ｆ〜Ｋを掘削する。
【００９０】
ここで、前述のように、掘削領域Ｄ、Ｈと掘削領域Ｉの境界が定められているので、掘削領域Ａ〜Ｈが掘削されても、掘削領域Ｉが崩落しにくい。
【００９１】
以上の掘削手順により、中間拡径部５６が形成される。なお、図１０に示すように、上記手順を複数回繰り返すことにより、杭孔２０の上方から下方に向けて複数の中間拡径部５６が形成される。
【００９２】
なお、中間拡径部５６の掘削後、拡径掘削バケット２２が引き上げられ、杭孔２０の内部に鉄筋かご（図示せず）が配置されて、トレミー管（図示せず）を介してコンクリートが打設される。これにより、場所打ちコンクリート杭が完成する。
【００９３】
以上説明したように、本発明の実施形態においては、中間拡径部５６の掘削開始時に、スタビライザ部と土砂回収バケット４０が杭孔２０の孔壁に接触して、固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置に保持するので、中間拡径部５６の真円度を高めることができる。
【００９４】
また、中間拡径部５６の掘削土砂が拡径掘削バケット２２の下方にある土砂回収バケット９６で回収されるので、例えば、杭孔２０の孔底に土砂回収バケット９６を配置した場合に比べて、杭孔２０内に充填される安定液Ｌ中の浮遊土砂が減少し、掘削土砂の回収を短時間で行える。
【００９５】
さらに、中間拡径部５６を上から下に掘削する場合は、杭孔２０の径がスタビライザ部３６の径よりも大きくなり、スタビライザ部３６が孔壁と接触できない状態となるが、土砂回収バケット９６が孔壁と接触して固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置に保持するので、中間拡径部５６の真円度を高めることができる。
【００９６】
一方、中間拡径部５６を下から上に掘削する場合は、杭孔２０の径が土砂回収バケット９６の径よりも大きくなり、土砂回収バケット９６が孔壁と接触できない状態となるが、スタビライザ部３６が孔壁と接触して固定ポスト２４の中心を杭孔２０の中心位置に保持するので、中間拡径部５６の真円度を高めることができる。
【００９７】
また、中間拡径部５６の拡径掘削を所定の孔径まで一気に行ってしまうと、オーバーハングとなり、上部の孔壁が崩れる場合がある。しかし、拡径掘削バケット２２を下から上へ移動させ、中間拡径部５６の所定の孔径よりも小さい孔径となるような掘削を繰り返して中間拡径部５６を段階的に掘削することで、タマネギの皮を剥くようにオーバーハング領域が少なくなり、孔壁が崩れにくくなる。
【００９８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００９９】
土砂回収部４０の取付け構造は、着脱が容易にでき、かつ固定ポスト２４下部にしっかりと土砂回収部４０を固定できるものであればよく、ピンによって固定ポスト２４と嵌入部１２０を連結してもよい。
【０１００】
底板１００に下に凸の傾斜面を形成し、穴部及び刃部を設け、掘削しながら土砂を収容し、杭孔２０の掘削を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態に係る掘削機械の全体図である。
【図２】本発明の実施形態に係る拡径掘削バケットの拡縮状態を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るスタビライザ部の平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る土砂回収バケットの構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係る土砂回収バケットの取付図である。
【図６】本発明の実施形態に係る分割掘削法または一体掘削法の掘削機械を示した構成図である。
【図７】本発明の実施形態に係る拡径掘削バケットを用いて杭孔を上方から下方へ掘削する手順を示した説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る拡径掘削バケットを用いて杭孔を掘削する順序を示した模式図である。
【図９】本発明の実施形態に係る拡径掘削バケットを用いて杭孔を下方から上方へ掘削する手順を示した説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る拡径掘削バケットを用いて中間拡径部を掘削した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  掘削機（掘削機械）
１６  クレーン（掘削機械本体）
２０  杭孔（縦孔）
２２  拡径掘削バケット（掘削バケット）
２４  固定ポスト（回転軸）
３０  側壁板（拡翼部）
３６  スタビライザ部（スタビライザ部）
５６  中間拡径部（中間拡径部）
９６  土砂回収バケット（土砂回収バケット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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