(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転掘削軸の先端部に装着され、回転掘削軸の逆転時には宙吊となって深度方向への掘削が停止されるバケット、このバケットの上方に、油圧装置によって開閉可能な拡翼スクレーパーを有し、杭穴掘削中は円筒形に折り畳まれてスタビライザーとして機能する拡径装置が間隔をおいて複数設けてあり、拡径装置を単独または同時に作動するように油圧装置への供給油を制御する制御装置が設けてある場所打杭の拡径用掘削バケット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、場所打コンクリート杭の杭体表面に複数のリブを精度良く形成するための掘削バケット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２５４８６６１号において、本発明者は、地盤と杭外周面との間に滑りを生じ摩擦を期待できない硬い地盤において、杭の支持耐力を増大させ、杭頭での沈下量を制御するため、図５に示すように杭穴の周壁を拡径してリング状のリブを地盤に食い込むように設けることを提案した。
【０００３】
この場所打コンクリート杭は、杭穴周辺地盤の剪断抵抗力を杭周面に形成したリング状のリブ（突起）によって杭に作用させるので支持力を大幅に増大させることができる。リブ付杭の模型実験によれば１．５〜２．０倍以上の支持力の向上が認められている。
【０００４】
具体的に地盤にリブを形成するための溝を杭穴周壁に形成するための装置として、本出願人は、特許第２８５００７３号に開示されるように拡径装置をバケットの上部に設け、回転駆動軸を反転させて拡径装置の拡翼スクレーパーを突出させ、杭穴周壁に溝を形成することを提案し、更に、場所打杭の下部にリブを造成する装置としては、掘削バケットとは別個の拡径バケット（実用新案登録第３０２６０１４号）を提案した。
【０００５】
複数のリブを造成する場合は、拡径バケットを拡径させてリブ用のリング状溝を杭周壁に形成し、拡径装置を折り畳んで杭穴を更に深度方向に掘削し、所定距離下方で再度拡径バケットによって拡径施工をおこなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
１台の拡径バケットで１ヶ所づつリブを造成していては極めて能率が悪く、しかも、掘削バケットと拡径バケットを取り替えるたびに油圧ホースの接続部分にゴミや土砂などの不純物が紛れ込みやすくなり、油圧シリンダーの故障の原因にもなる。
また、所定間隔（ピッチ）でリブを造成しようとしても、掘削深度の管理が難しく、軸ぶれなどのため、リブの形状精度が極めて悪くなり、そのため、杭の支持力が期待するほど増加しないという問題が生じる。
【０００７】
更に、掘削バケットを掘削穴内に充填したベントナイト安定液中で上げ下げすると、造成した上部のリブが、バケットドラムにこすれたり、安定液中の泥水流の負圧により崩壊する場合がある。
また、単純に１台のバケットに複数の拡径装置を設けると、拡翼するための油圧シリンダーに圧油を供給するための油圧ホースの増設が必要となり、構造が複雑になると共に、故障がおきやすくなってメンテナンスが煩雑となり、掘削バケットの稼働率の低下を招くことになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、複数の拡径装置の拡径用の油圧駆動装置へ、単独または同時に作動するように供給油を制御する制御装置を設けることによって構造を複雑にすることなく、正確な間隔で杭穴周壁にリブを形成できるようにしたのである。
【０００９】
油圧装置へ圧油を供給する油圧ホースに電磁弁を取り付け、拡径装置の拡翼スクレーパーを駆動する油圧シリンダーを同時に、または、個別に作動するようにする。掘削バケットがリブを形成する所定の深度に達したとき、掘削バケットが深度方向に掘進しないように回転軸を逆回転させ、拡径装置の拡翼スクレーパーを拡げて拡径掘削をおこなって杭穴周壁にリブを造成する。拡径によって削り取られた土砂は、下部のバケット内に取り込まれ地上に排出される。
【００１０】
上下のリブを同時に施工する場合は、拡翼スクレーパーを上下同時に作動させるが、そのときは、電磁弁を２方向とも開放して上下の油圧シリンダーを同時に作動させる。また、電磁弁を制御することで、拡翼スクレーパーを個別に作動させることが可能である。
３ヶ所以上数段のリブを造成するには、対応する数の電磁弁を取り付けるか、数段電磁弁を増設するなどして、複数の油圧シリンダーを作動させる。
以上の方法によれば、１台の掘削バケット装置で複数のリブを造成することができ、またリブの形状、ピッチとも、精度の高いリブを同時に造成することができる。
【００１１】
【実施例】
図１に本発明の拡径用掘削バケット装置の正面図、図２に平面図を示す。図４は、施工状態の説明図である。
回転掘削軸１０の先端にはバケット１が装着され、バケット１の底部には底蓋開閉装置１１が設けてある。
バケット１の上部に拡径装置２が所定の間隔で掘削軸１０に取り付けてある。拡径装置２は、油圧シリンダーによって駆動される複数の円弧状の拡翼スクレーパー２０が折り畳み状態では円筒形になるように掘削軸１０に所定の間隔で取り付けてある。
【００１２】
油圧シリンダー３は、拡翼スクレーパー２０を拡開するためのものであり、電磁弁の開閉により作動する。また、３個以上の拡翼スクレーパーを作動する場合は、スクレーパーの個数に応じた電磁弁（図示しない）を取り付ける。電磁弁の位置は油圧ホースの途中の適宜な位置に設置することができる。
【００１３】
拡径装置２は掘削穴の周壁を拡径掘削してリング状のリブを穴周壁に形成するもので、拡径装置は折り畳んだ状態で杭穴の直径より僅かに小さな径の円筒形となり、杭穴掘削時のスタビライザーとして機能し、穴掘進時に穴が正確に鉛直に形成されるようにする。また、バケット１は、拡径装置２が穴周壁に正確な溝を形成することを補助する。
【００１４】
拡径装置２は十字状の部材を組み立てたフレーム２１の各先端部に、正転用及び逆転用の複数の拡翼スクレーパー２０の基端部がピン２２を介して開閉可能に枢支されている。拡翼スクレーパー２０は、閉じた状態で上下面の開放された円筒形状となるように断面円弧状に形成されている。拡翼スクレーパー２０の先端部には、掘削ビット２３が設けられ、板状の土砂案内板とフレーム２１との間には、正転用の油圧シリンダーと逆転用の油圧シリンダーとが介装されており、拡翼スクレーパー２０を開閉する。
【００１５】
回転掘削軸１０を回転して、先端のバケット１により杭穴を掘削するが、掘削中は拡径装置２は円筒形に閉じられており、スタビライザーとして機能し、バケット１の大幅なブレを防止する。
リブを形成する場合は、拡径装置２の外枠を構成する拡翼スクレーパー２０を逆転用の油圧シリンダーを作動させてピン２２を軸にして外側に開き、回転掘削軸１０を逆転して、拡翼スクレーパー２０を穴周壁に食い込ませてリブとなる溝を造成する。
【００１６】
拡翼スクレーパー２０は取替可能であり、リブ（突起）の断面形状に合わせて適宜形状のものと取り替える。
リブを形成している間は、バケット１を逆転させるか、バケットを宙吊りにして深度方向への掘削を停止させる。拡翼スクレーパー２０によって掻き取られた掘削穴周壁の土砂は、拡翼スクレーパー２０の案内板２４に沿って中央に移動し、下部のバケット１内に集積される。
このバケット１内に集積された土砂は拡翼スクレーパー２０を油圧シリンダーにより閉じて、地上に引き上げて排出される。
【００１７】
図３は、拡径装置２の他の実施例の平面図であり、回転掘削軸１０に平行に油圧シリンダー３が配置してあり、油圧シリンダー３のピストンの先端は、リンク機構３１に接続してある。油圧シリンダー３の伸長によってリンク機構３１は拡翼スクレーパー２０をピン２２を支点として外側に開く。回転掘削軸１０を逆転することによって拡翼スクレーパー２０は杭穴周壁を掻き取り、リング状の溝を形成する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、１台の拡径用掘削バケット装置に、上下２ヶ所または数ヶ所に拡翼スクレーパーを有する拡径装置を取り付け、１本の油圧ホースを分岐し、電磁弁で個別に圧油供給を制御することにより各拡翼スクレーパーの油圧シリンダーを作動するようにしたので、複数の拡径装置を同時に、または個別に作動させることができ、複数のリブを精度良く効率的に造成することができる。
また、バケットと拡径装置は互いに他方のスタビライザーとなるので、掘削穴及びリブを精度良く造成することができる。
【００１９】
拡径装置のスクレーパーが開閉駆動部材により開いてリブを形成をするが、スクレーパーの先端部に設けた掘削ビットにより、穴周壁面に爪跡が残る。そこで、スクレーパーを開いた状態で拡径装置を逆転してスクレーパーの円弧状の胴で押圧して、壁面を鏝仕上げするように土砂を押しつけて滑らかな掘削面に仕上げる。この仕上げにより、掘削面のアーチ作用が期待でき、リング状の溝をより一層安定化できる。
また、拡径装置は、上下面が開放された中空円筒状のため、バケットが掘削孔内を昇降するとき、従来のアースドリル工法と同じ状態で施工が可能になる。拡径装置のスクレーパーで削り取られた土砂は、泥水中を穴底部まで沈降するが、土砂は直下のバケットに集積できるので、スライムの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】拡径用掘削バケット装置の正面図。
【図２】拡径装置の平面図。
【図３】拡径装置の他の実施例の平面図。
【図４】施工状態の説明図。
【図５】リブ付き場所打コンクリート杭の断面図。
【符号の説明】
１    バケット
１０  回転掘削軸
２    拡径装置
２０  拡翼スクレーパー
３    油圧シリンダー
【図１】
0003845562.tif 000002
【図２】
0003845562.tif 000003
【図３】
0003845562.tif 000004
【図４】
0003845562.tif 000005
【図５】
0003845562.tif 000006