JP3922435B2 - アースドリル用掘削バケット - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、転石層の掘削に好適なアースドリル用掘削バケットに関する。
【0002】
【従来の技術】
地盤の掘削方法として、円錐状の底蓋を有する掘削バケットをケリーバの下端に固定し、掘削バケットを下方へ押圧しながら回転させ、底蓋に設けた掘削刃で縦穴の底面を掘削しながら、底蓋の開口部から掘削バケット内へ掘削土砂を取り込んで、地盤を順次掘削するアースドリル工法が広く採用されている。
【0003】
しかし、このアースドリル工法では、玉石や転石等を底蓋の開口部から掘削バケット内へ取り込むことができないことから、このような玉石や転石等を含む転石層を掘削する際には、ハンマグラブバケットなどへの段取り替え作業が必要となりその作業が煩雑であった。
【0004】
そこで、このような段取り替え作業を簡略にするため、特開2001−90465公報に記載のように、ケリーバの下端に着脱自在に取付けられるアースドリル用掘削バケットであって、下端に掘削刃を有する下面開口の略円筒状のバケット本体と、バケット本体内に収容されて、掘削刃により掘削されてバケット本体内に収容された掘削物を掴む開閉式のバケット爪と、このバケット爪を開閉させる油圧シリンダとを備えたものが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に記載のアースドリル用掘削バケットによれば、転石層を掘削する際には、ケリーバの下端に従来の掘削バケットに代えてこの掘削バケットを取り付けて掘削できるので、段取り替えを比較的容易に行えるが、油圧シリンダにより開閉式バケットを開閉駆動させており、しかもこの油圧シリンダは掘削バケットとともに回転するので、掘削バケットの構造が複雑になり、その製作コストが高くなるとともに、掘削バケットの交換に際しては、油圧系をも接続し直す必要があり、掘削バケットの交換作業が煩雑になるという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、安価に製作可能で、しかもケリーバに対する取付けが容易なアースドリル用掘削バケットを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段及びその作用】
本発明に係るアースドリル用掘削バケットは、下面を開口した円筒状のバケット本体と、前記バケット本体の下端に周方向に間隔をあけて取り付けた複数の掘削刃と、前記バケット本体の周面に沿った開放位置と、バケット本体の下面側を閉鎖した閉鎖位置とにわたって開閉可能にバケット本体に設けたバケット爪と、ケリーバの回転力及び押圧力をバケット本体に伝達する、バケット本体に同軸状に設けた軸部材であって、バケット本体に対して上下方向に一定距離だけ相対移動可能となした軸部材と、前記バケット本体に対する軸部材の上方への相対移動によりバケット爪を閉鎖位置に操作し、下方への相対移動によりバケット爪を開放位置へ操作する操作部材と、前記軸部材をバケット本体に対して上方へ付勢する付勢手段と、前記バケット爪を開放位置において開閉不能にロック可能なロック手段とを備えたものである。
【0008】
地盤を掘削する際には、先ず地盤の掘削位置にケーシング圧入装置を設置して、ケーシング圧入装置にケーシングチューブを縦向き姿勢にセットし、ケーシング圧入装置によりケーシングチューブを地盤に圧入する。次に、ドリルユニットのケリーバの下端に円錐状の底蓋を有する周知の構成の掘削バケットを取り付けて、移動式クレーンでドリルユニットを吊り上げ、掘削バケットをケーシングチューブに装着するとともに、ドリルユニットのチャッキング手段でケーシングチューブの上端を保持して、ドリルユニットをケーシングチューブに組み付け、ドリルユニットによりケリーバを介して掘削バケットを回転させながら下方へ移動させ、掘削バケットにより地盤を掘削する。そして、掘削バケットが土砂で一杯になったときに、掘削バケットをドリルユニットとともにクレーンで上方へ移動させて、ケーシングチューブから抜き取り、所定の排砂エリアにおいて底蓋を開放して掘削バケット内の土砂を排出することになる。
【0009】
このようにしてケーシングチューブを順次圧入しながら掘削バケットにより地盤を掘り進み、掘削バケットの下端が転石層に至ると、バッケト及びドリルユニットをケーシングチューブから抜き取って、掘削バケットに代えて本発明に係る掘削バケットをケリーバの下端に取付けてから、掘削バケットをケーシングチューブに挿入して、ドリルユニットをケーシングチューブに固定し、バケット本体を回転させながら下方へ移動させ、バケット本体の下端に設けた掘削刃により地盤を掘削することになる。より具体的には、バケット本体が回転しながら下方へ移動してその下端が地盤に押し当てられると、付勢手段の付勢力に抗して軸部材がバケット本体に対して相対的に下方へ移動し、操作部材を介してバケット爪が開放位置に操作され、ロック手段によりバケット爪が開放位置において開閉不能にロックされる。こうしてバケット爪を開放位置にロックした状態で、掘削刃により転石層の掘削を行い、掘削した玉石や転石をバケット本体内に収容する。尚、バケット爪を開放位置にロックしていないと、掘削爪に引っ掛かった玉石や転石等をバケット本体内へ誘導するため、バケット本体を上下動させたときにバケット本体の上方への移動によりバケット爪が閉鎖位置側へ回動し、下方への移動時にバケット爪に玉石や転石等が引っ掛かって、バケット爪が破損することがあるので、開放位置にロックすることになる。
【0010】
そして、バケット本体内が掘削した玉石や転石などで一杯になってから、ロック手段を解除して、ケリーバとともに軸部材を上方へ移動させると、掘削孔の内面とバケット本体の周面との摩擦抵抗と付勢手段の付勢力とバケット本体の自重とにより、軸部材だけがバケット本体と相対的に上方へ移動し、バケット爪が閉鎖されて、掘削した玉石や転石が下方へ脱落しないようにバケット本体内に保持され、更に軸部材を上方へ移動させると、玉石や転石を保持した状態でバケット本体が軸部材とともに上方へ移動する。こうして、バケット本体を吊り上げてこれを現場の排砂エリアに載置すると、ケリーバ及びその回転装置や押圧装置などの自重により、軸部材がバケット本体に対して相対的に下方へ移動して、バケット爪が開放され、バケット本体内に収容されていた掘削土砂が外部へ排出されることになる。
【0011】
このように、このアースドリル用掘削バケットでは、アースドリルのバケットに代えてこの掘削バケットをケリーバに組み付けることで、下面の大きな開口部から玉石や転石をバケット本体内へ導入して外部へ排出できるので、アースドリルをハンマグラブバケットなどに交換して掘削する場合のように、煩雑な段取り替え作業を行うことなく容易に転石層を掘削できる。しかも、バケット本体に対する軸部材の上下方向への相対移動を利用してバケット爪を開閉できるので、油圧シリンダを用いて開閉する場合と比較して、掘削バケットの構成を格段に簡略でき、その製作コストを低減できるとともに、油圧系の接続が不要となるので、掘削バケットをケリーバに対して容易に組み付けることが可能となる。
【0012】
ここで、前記軸部材とバケット本体とを一定角度の範囲内において相対回転可能となし、ロック手段として、軸部材を掘削方向に回転させて軸部材をバケット本体に対して相対回転させたときに、バケット本体に対する軸部材の下方への相対移動を規制して、バケット爪を開放位置において開閉不能にロックし、軸部材を掘削方向とは逆方向に回転させて軸部材をバケット本体に対して相対回転させたときに、バケット本体に対する軸部材の軸方向への相対移動を許容して、開放位置に対するバケット爪のロックを解除する、ロック操作部をバケット本体と軸部材とに形成することが好ましい。このように構成すると、ケリーバの回転力を有効活用して、バケット爪を開放位置にロックしたり、開放位置におけるバケット爪のロックを解除することができるので、ロック手段の製作コストを低減できる。
【0013】
前記バケット本体の周壁部に開口部を形成し、開放位置においてこの開口部を閉鎖するようにバケット爪を設けてもよい。このように構成すると、バケット本体に開口部を形成するために切り抜いた端材を利用してバケット爪を製作できるので、掘削バケットの製作コストを低減できる。しかも、バケット爪をバケット本体の板厚内に配置できるので、掘削時にバケット爪の下端が地盤に引っ掛かって、バケット爪が破損したりするという不具合を効果的に防止できる。
【0014】
前記バケット本体の外周面に開口部からのバケット爪の突出を規制する規制部材を設けてもよい。このように構成すると、バケット爪の下端部がバケット本体外へ突出することを確実に防止して、掘削時にバケット爪の下端が地盤に引っ掛かって、バケット爪が破損したりするという不具合を効果的に防止できる。
【0015】
前記軸部材とバケット本体間における回転力伝達部とロック手段とをバケット本体の上壁部よりも上側に設けてもよい。この場合には、回転力伝達部間やロック手段への砂や石の噛み込みを防止して、該部分の破損を防止でき掘削バケットの作動の安定性を向上できる。また、ロック手段をバケット本体の上壁部よりも上側に配置すると、ロック手段の作動を目で確認することが可能となり、掘削バケットによる作業性を向上できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、地盤掘削設備1は、地盤の掘削位置にケーシングチューブ2を順次圧入するケーシング圧入装置3と、下端に掘削用のアタッチメントとして掘削バケット4を着脱自在に取り付けたドリルユニット5とを備えている。
【0017】
ケーシング圧入装置3はケーシングチューブ2を旋回させながら地盤に対して圧入する周知の構成のものであり、ドリルユニット5は、ケーシングチューブ2の上端部を保持するチャッキング手段6と、ケーシングチューブ2と同軸状に配置されるケリーバ7と、ケリーバ7を正方向と逆方向とに切り換え可能に回転駆動する回転駆動手段と、ケリーバ7を上下駆動する圧入引抜手段とを備えた周知の構成のものである。
【0018】
この地盤掘削設備1により地盤を掘削する際には、図7に示すように、ケリーバ7の下端にアタッチメントとして、下端に円錐状の底蓋8を有し、底蓋8に掘削刃を設けるとともに掘削した土砂を内部へ導入するための開口部を形成した、周知の構成の円筒状の掘削バケット9を取り付けて、ケーシングチューブ2を順次圧入しながら掘削バケット9で掘削を行い、掘削バケット9が玉石や転石等を含む転石層Tにまで至って掘削バケット9による掘削が困難になったときには、図1に示すように、アタッチメントとして掘削バケット9に代えて本発明に係る掘削バケット4を取り付けて掘り進むことになる。
【0019】
掘削バケット4は、図2〜図4に示すように、下面を開口した円筒状のバケット本体10と、バケット本体10の下端に周方向に間隔をあけて取り付けた複数の掘削刃11と、バケット本体10に開閉自在に設けたバケット爪12と、バケット本体10に同軸状に設けられて、ケリーバ7の回転力及び押圧力をバケット本体10に伝達する軸部材13であって、バケット本体10に対して上下方向に一定距離だけ相対移動可能となした軸部材13と、バケット本体10に対する軸部材13の上下方向への相対移動によりバケット爪12を開閉操作する操作部材14と、軸部材13をバケット本体10に対して上方へ付勢する圧縮コイルバネからなる付勢手段15と、バケット爪12を開放位置において開閉不能にロック可能なロック手段16とを備えている。
【0020】
バケット本体10の上壁部には扇状の4つの開口部17が形成され、この開口部17からバケット本体10内の空気や水を排出できるように構成されている。但し、開口部17の形状や個数は任意に設定可能である。
【0021】
バケット本体10の上壁部の下面側には補強フレーム18が略十文字状に設けられ、補強フレーム18及び上壁部の中央部にはガイドボス19が挿通固定され、ガイドボス19の上側にはスペーサプレート20が固定され、スペーサプレート20の上側にはロックプレート21が固定されている。
【0022】
バケット本体10の周壁部にはバケット爪12よりもやや大きなサイズの2つの開口部22が形成され、バケット爪12は周壁部に沿うように開口部22に嵌め込また図3に図示の開放位置と、バケット本体10の下面側を閉鎖するように下端を内側に回動させた図4に図示の閉鎖位置とにわたって、開口部22の上縁部に設けた枢支ピン23に開閉自在に支持されている。但し、開口部22を省略してバケット本体10の周壁部の内側にバケット爪12を開閉自在に枢支してもよい。また、バケット爪12は、操作性や強度を十分に確保するため2つだけ設けたが、強度的に許すならば2つ以外の個数設けることも可能である。更に、バケット爪12の厚さは、開放位置において玉石や転石等がバケット爪12の下端に引っ掛からないようにするため、バケット本体10の厚さの範囲内に設定することが好ましい。更にまた、資源を有効活用するため、バケット本体10に開口部22を形成したときに発生する端材を利用してバケット爪12を構成することが好ましい。
【0023】
バケット本体10の下端部には、円周一定間隔おきに複数の掘削刃11が下方へ突出状に設けられ、この掘削刃11により、転石層Tが掘削されることになる。掘削刃11の形状や個数は任意に設定可能であるが、摩耗や破損時には交換できるように着脱可能の取付けることが好ましい。
【0024】
軸部材13は、ロックプレート21とスペーサプレート20とガイドボス19とを挿通して設けられ、軸部材13の上端部には角筒状の嵌合部25が形成され、軸部材13は嵌合部25をケリーバ7の下端に嵌合させてピン部材を装着することで、ケリーバ7に対して相対回転不能でしかも軸方向に相対移動不能に連結されている。
【0025】
操作部材14について説明すると、軸部材13の下端部にはバケット本体10内において側方へ略水平に延びる1対のレバー部材26が設けられ、レバー部材26の外端部には下方へ延びるリンクロッド27が回動自在に連結され、リンクロッド27の下端部はバケット爪12の枢支ピン23からバケット本体10の中央部側へ延びる連結リンク28の端部に回動自在に連結され、軸部材13がバケット本体10に対して上方へ相対移動すると、バケット爪12が閉鎖位置側へ回動し、軸部材13がバケット本体10に対して下方へ相対移動すると、バケット爪12が開放位置側へ回動するように構成されている。尚、操作部材14としては、軸部材13の上下方向の移動に連動させてバケット爪12を開閉操作可能なものであれば、上述した以外の任意の構成のリンク機構やそのたの機構を用いたものを採用してもよい。
【0026】
軸部材13の上端近傍部には鍔部29aが形成され、鍔部29aとロックプレート21間には圧縮コイルバネからなる付勢手段15が設けられ、この付勢手段15により、軸部材13はバケット本体10に対して常時上方へ付勢され、バケット爪12は操作部材14を介して閉鎖位置側へ常時付勢されている。
【0027】
軸部材13の下端近傍部には鍔部29bが形成され、この鍔部29bがガイドボス19の下面に当接することで、バケット本体10に対する軸部材13の上方への移動が規制され、鍔部29bがガイドボス19の下面に当接した状態で、バケット爪12が閉鎖位置に保持されるように構成されている。
【0028】
軸部材13とバケット本体10間において回転力を伝達する回転力伝達部について説明すると、図3〜図6に示すように、軸部材13の途中部には上下方向に延びる1対の突条30が軸部材13の中心を挟んで対称的に設けられ、ガイドボス19及びスペーサプレート20の内周部には突条30が挿通する1対の回転許容溝32が周方向に一定角度α1の範囲に形成され、軸部材13は回転許容溝32の形成角度α1から突条30の形成角度γ1を差し引いた角度α2の範囲内においてバケット本体10と相対回転できるように構成され、それ以上に大きく相対回転したときには、突条30が回転許容溝32の一端部32a又は他端部32bに当接して規制され、軸部材13とバケット本体10とが一体的に回転するように構成されている。但し、ガイドボス19又はスペーサプレート20の一方に関しては、回転許容溝32を省略し、その内径を突条30の外径よりも大径に構成してもよい。また、突条30の本数は任意に設定可能であるが、突条30の本数と同じ個数だけ回転許容溝32を形成する必要があるので、回転許容溝の形成範囲を十分に確保するため、突条30の本数は1〜4本に設定することが好ましい。更に、突条30の形成角度γ1は、突条の強度を十分に確保するため、20°以上に設定することが好ましい。
【0029】
ロック手段16について説明すると、図3〜図6に示すように、突条30の途中部にはロックプレート21が挿通可能な切欠部31が形成され、この切欠部31は、軸部材13をバケット本体10とは相対的に下方へ移動させて、バケット爪12を開放位置に位置させた状態で、ロックプレート21の内周面に対面するように配置されている。
【0030】
ロックプレート21の内周部には突条30が挿通するロック解除溝33が、回転許容溝32の形成角度α1から突条30の形成角度γ1を差し引いた角度α2と略同じ角度β1の範囲に形成され、また角度α2、β1は突条30の形成角度γ1よりも大きく設定されている。ガイドボス19とロックプレート21との周方向の位置関係は、図5に示すように、突条30が回転許容溝32の一端部32aに当接しているときには、突条30の切欠部31内にロックプレート21のロック部34が挿入され、図6に示すように、突条30が回転許容溝32の他端部32bに当接しているときには、ロックプレート21のロック解除溝33内に突条30が位置するように設定されている。尚、突条30とロックプレート21がロック操作部に相当する。また、スペーサプレート20は、ロックプレート21の高さ位置と切欠部31の高さ位置とを適正に設定するために設けたものであるが、ガイドボス19によりロックプレート21の高さ位置を適正に設定できる場合には省略してもよい。
【0031】
このロック手段16では、掘削のためバケット本体10を回転させながら地盤に圧接させると、軸部材13がバケット本体10に対して相対的に下方へ移動して、バケット爪12が開放位置に保持され、ロックプレート21の内周面が突条30の切欠部31に対面するとともに、図5に示すように、突条30が回転許容溝32の一端部32aに当接するまで、軸部材13がロックプレート21と相対的に矢印で示す掘削方向(右回り)に回転し、図3、図5に示すように、突条30の切欠部31内にロックプレート21のロック部34が挿入され、軸部材13とバケット本体10との上下方向への相対移動が規制されて、バケット爪12が開放位置に保持される。
【0032】
一方、軸部材13を先とは反対回り(左回り)に回転させると、図4、図6に示すように、突条30の切欠部31がロックプレート21のロック部34から離脱して、突条30がロック解除溝33内に移動し、軸部材13のロックが解除されてバケット爪12が開閉自在な状態となる。つまり、軸部材13が左回りに回転操作されるまでロック状態を維持して、バケット爪12を開放位置に保持するので、掘削途中において掘削刃11に引っ掛かった玉石や転石等をバケット本体10内へ誘導するため、バケット本体10を上下動させたときに、バケット本体10の上方への移動によりバケット爪12が閉鎖位置側へ回動し、下方への移動時にバケット爪12に玉石や転石等が引っ掛かって、バケット爪12が破損するという不具合を防止できる。
【0033】
但し、回転許容溝32及びロック解除溝33の形成範囲は、掘削方向への回転時における軸部材13とバケット本体10との相対回転により、軸部材13とバケット本体10との軸方向への相対移動を規制したロック状態となり、逆方向への回転時における軸部材13とバケット本体10との相対回転によりロックが解除されるように構成されていれば、任意の角度に設定できる。
【0034】
次に、前記地盤掘削設備1を用いた掘削方法について説明する。
この地盤掘削設備1を用いて地盤を掘削する際には、図7に示すように、先ず地盤の掘削位置にケーシング圧入装置3を設置して、ケーシング圧入装置3にケーシングチューブ2を縦向き姿勢にセットし、ケーシング圧入装置3によりケーシングチューブ2を地盤に圧入する。次に、ドリルユニット5のケリーバ7の下端に円錐状の底蓋8を有する周知の構成の掘削バケット9を取り付けて、移動式クレーン40でドリルユニット5を吊り上げ、掘削バケット9をケーシングチューブ2に装着するとともに、ドリルユニット5のチャッキング手段6でケーシングチューブ2の上端を保持して、ドリルユニット5をケーシングチューブ2に組み付け、ドリルユニット5によりケリーバ7を介して掘削バケット9を回転させながら下方へ移動させ、掘削バケット9により地盤を掘削する。そして、掘削バケット9が土砂で一杯になったときに、掘削バケット9をドリルユニット5とともにクレーン40で上方へ移動させて、ケーシングチューブ2から抜き取り、所定の排砂エリアに掘削バケット9内の土砂を排出することになる。
【0035】
このようにしてケーシングチューブ2を順次圧入しながら掘削バケット9により地盤を掘り進み、掘削バケット9の下端が転石層Tに至ると、掘削バケット9及びドリルユニット5をケーシングチューブ2から抜き取って、図1に示すように、掘削バケット9に代えて掘削バケット4をケリーバ7の下端に取付けてから、掘削バケット4をケーシングチューブ2に挿入して、ドリルユニット5をケーシングチューブ2に固定し、バケット本体10を回転させながら下方へ移動させ、バケット本体10の下端に設けた掘削刃11により地盤を掘削することになる。より具体的には、バケット本体10が回転しながら下方へ移動してその下端が地盤に押し当てられると、付勢手段15の付勢力に抗して軸部材13がバケット本体10に対して相対的に下方へ移動し、操作部材14を介してバケット爪12が開放位置に操作され、開放位置においてバケット爪12がロック手段16により開閉不能にロックされる。こうしてバケット爪12を開放位置にロックした状態で、掘削刃11により転石層Tの掘削を行い、掘削した玉石や転石をバケット本体10内に収容することになる。
【0036】
そして、バケット本体10内が掘削した玉石や転石などで一杯になってから、軸部材13を掘削方法とは逆方向に回転させて、ロック手段16のロックを解除してから、ケリーバ7とともに軸部材13を上方へ移動させると、掘削孔の内面とバケット本体10の周面との摩擦抵抗と付勢手段15の付勢力とバケット本体10の自重とにより、軸部材13だけがバケット本体10と相対的に上方へ移動し、バケット爪12が閉鎖されて、掘削した玉石や転石が下方へ脱落しないようにバケット本体10内に保持され、更に軸部材13を上方へ移動させると、玉石や転石を保持した状態でバケット本体10が軸部材13とともに上方へ移動する。こうして、バケット本体10を吊り上げてこれを現場の排砂エリアに載置すると、ケリーバ7及びそのドリルユニット5などの自重により、軸部材13がバケット本体10に対して相対的に下方へ移動して、バケット爪12が開放され、バケット本体10内に収容されていた掘削土砂が外部へ排出されることになる。
【0037】
次に、前記掘削バケット4の構成を部分的に変更した他の実施例について、図8〜図11を参照しながら説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
この掘削バケット50は、基本的には、前記実施例における掘削バケット4の軸部材13とバケット本体10間における回転力伝達部とロック手段16の構成を変更したもので、次のように構成されている。
【0038】
図9、図10に示すように、軸部材13の外周に固定した突条30が省略されるとともにロックプレート21が省略され、軸部材13はスペーサプレート20及びガイドボス19に上下移動自在で且つ回転自在に装着されている。
【0039】
軸部材13の上端近傍部に設けた鍔部29aとスペーサプレート20間において軸部材13にはスリーブ51が外嵌装着され、圧縮バネからなる付勢手段15は鍔部29aとスペーサプレート20間においてスリーブ51に外嵌装着されている。軸部材13は、付勢手段15により常時上方へ付勢されるとともに、スリーブ51が鍔部29aとスペーサプレート20間に挟持された図10に実線で図示の下降位置と、軸部材13の下端に固定したレバー部材26がガイドボス19の下端に当接した、図10に仮想線で図示の上昇位置とに、バケット本体10に対して上下方向に相対移動自在に設けられている。
【0040】
軸部材13とバケット本体10間において回転力を伝達する回転力伝達部について説明すると、図8〜図11に示すように、鍔部29bの外周部には角度α3の間隔をあけて1対の係合鍔部52が形成され、バケット本体10の上壁部には上方へ延びる1対のブラケット部材53が軸部材13を挟んでその両側に設けられ、両ブラケット部材53の互いに対面する縦壁部54は係合鍔部52の外径よりもやや大きな内径の円弧状に形成され、縦壁部54の一側には係合鍔部52に当接可能な上下方向に延びる係止ブロック55が軸部材13側へ向けて突出状に固定されている。そして、図11(a)に示す状態から軸部材13を左回りに回転させると、係合鍔部52が係止ブロック55の側部55bに当接して、軸部材13とバケット本体10とが一体的に回転し、右回りに回転させると、係合鍔部52が係止ブロック55の反対側の側部55aに当接するまでの角度α4だけ軸部材13がバケット本体10とは相対回転し、図11(b)に示すように、係合鍔部52が係止ブロック55の側部55aに当接すると、軸部材13がバケット本体10と一体的に回転するように構成されている。
【0041】
ロック手段16に代えて設けられるロック手段56について説明すると、両ブラケット部材53の上端部には軸部材13側へ延びる係止爪57が形成され、この係止爪57は、軸部材13を下降位置へ移動させた状態、つまりバケット爪12を開放位置に位置させた状態で、係合鍔部52よりもやや上側に配置されるように構成されている。
【0042】
このロック手段56では、掘削のためバケット本体10を回転させながら地盤に圧接させると、軸部材13がバケット本体10に対して相対的に下方へ移動して、バケット爪12が開放位置に保持され、係合鍔部52が係止爪57よりも下側に移動するとともに、図11(b)に示すように、係合鍔部52が係止ブロック55の側部55aに当接するまで、係合鍔部52が係止爪57と相対的に掘削方向(右回り)に回転して係止爪57の下側へ移動し、軸部材13とバケット本体10との上下方向への相対移動が規制されて、バケット爪12が開放位置に保持される。一方、軸部材13を先とは反対回り(左回り)に回転させると、図11(a)に示すように、係合鍔部52が係止爪57の下側から離脱して、係合鍔部52が両係止爪57間へ移動し、軸部材13のロックが解除されてバケット爪12が開閉自在な状態となる。
【0043】
上述のようにこの掘削バケット50では、軸部材13とバケット本体10間における回転力伝達部やロック手段56が、バケット本体10の上側に配置され、バケット本体10内に露出していないので、これらの部分に対する砂や石の噛み込みを防止してその破損を防止できるとともに、掘削バケット50の作動の安定性を向上できる。また、ロック手段56をバケット本体10の上側に配置すると、係合鍔部52の位置を目で確認することで、ロック手段56の作動状態を把握することが可能となり、掘削バケット50による作業性を向上できる。尚、係合鍔部52に塗装を施すなどして、その位置を確認し易くしてもよい。
【0044】
尚、本実施例では、ロック手段16、56によりバケット爪12を開放位置に保持したが、バケット爪12が開放位置よりも大きく開くと、バケット爪12が破損することがあるので、例えば図4に仮想線で示すように、バケット本体10の外周面に開口部22からのバケット爪12の突出を規制する規制部材35を設けてもよい。
【0045】
また、ロック手段16、56としては、掘削時にバケット爪12を開放位置に保持でるものであれば、任意の構成のものを採用でき、例えば本実施例では、ロック手段16、56を極力簡略に構成するため、バケット本体10と軸部材13との相対回転を利用して、バケット爪12を開放位置にロックするように構成したが、エアシリンダや電磁ソレノイドなどのアクチュエータを用いて、バケット爪12を開放位置にロックしてもよい。また、回転力伝達部に関しても、軸部材13の回転力をバケット本体10に対して伝達できるものであれば、任意の構成のものを採用できる。
【0046】
【発明の効果】
本発明に係るアースドリル用掘削バケットによれば、アースドリルのバケットに代えてこの掘削バケットをケリーバに組み付けることで、下面の大きな開口部から玉石や転石をバケット本体内へ導入して外部へ排出できるので、アースドリルをハンマグラブバケットなどに交換して掘削する場合のように、煩雑な段取り替え作業を行うことなく容易に転石層を掘削できる。しかも、バケット本体に対する軸部材の上下方向への相対移動を利用してバケット爪を開閉できるので、油圧シリンダを用いて開閉する場合と比較して、掘削バケットの構成を格段に簡略でき、その製作コストを低減できるとともに、油圧系の接続が不要となるので、掘削バケットをケリーバに対して容易に組み付けることが可能となる。
【0047】
ここで、前記軸部材とバケット本体とを一定角度の範囲内において相対回転可能となし、ロック手段としてロック操作部をバケット本体と軸部材とに形成すると、ロック手段の製作コストを低減できる。
【0048】
バケット本体の周壁部に開口部を形成し、開放位置においてこの開口部を閉鎖するようにバケット爪を設けると、バケット本体に開口部を形成するために切り抜いた端材を利用してバケット爪を製作できるので、掘削バケットの製作コストを低減できる。しかも、バケット爪をバケット本体の板厚内に配置できるので、掘削時にバケット爪の下端が地盤に引っ掛かって、バケット爪が破損したりするという不具合を効果的に防止できる。
【0049】
バケット本体の外周面に開口部からのバケット爪の突出を規制する規制部材を設けると、バケット爪の下端部がバケット本体外へ突出することを確実に防止して、掘削時にバケット爪の下端が地盤に引っ掛かって、バケット爪が破損したりするという不具合を効果的に防止できる。
【0050】
軸部材とバケット本体間における回転力伝達部と、前記ロック手段とをバケット本体の上壁部よりも上側に設けると、回転力伝達部やロック手段への砂や石の噛み込みを防止して、該部分の破損を防止でき掘削バケットの作動の安定性を向上できる。また、ロック手段をバケット本体の上側に配置すると、ロック手段の作動を目で確認することが可能となり、掘削バケットによる作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 地盤掘削設備の説明図
【図2】 掘削バケットの斜視図
【図3】 バケット爪の開放状態における掘削バケットの縦断面図
【図4】 バケット爪の閉鎖状態における掘削バケットの縦断面図
【図5】 (a)は図3のa−a線断面図、(b)は図3のb−b線断面図
【図6】 (a)は図4のa−a線断面図、(b)は図4のb−b線断面図
【図7】 転石層までの地盤掘削方法の説明図
【図8】 他の実施例に係る掘削バケットの平面図
【図9】 同掘削バケットの正面図
【図10】 同掘削バケットの縦断正面図
【図11】 (a)(b)は同掘削バケットの作動を説明する図10のXI-XI線断面図
【符号の説明】
1 地盤掘削設備 2 ケーシングチューブ
3 ケーシング圧入装置 4 掘削バケット
5 ドリルユニット 6 チャッキング手段
7 ケリーバ 8 底蓋
9 掘削バケット 10 バケット本体
11 掘削刃 12 バケット爪
13 軸部材 14 操作部材
15 付勢手段 16 ロック手段
17 開口部 18 補強フレーム
19 ガイドボス 20 スペーサプレート
21 ロックプレート 22 開口部
23 枢支ピン 25 嵌合部
26 レバー部材 27 リンクロッド
28 連結リンク 29a 鍔部
29b 鍔部
30 突条 31 切欠部
32 回転許容溝 33 ロック解除溝
34 ロック部 35 規制部材
40 移動式クレーン1
50 掘削バケット 51 スリーブ
52 突部 53 ブラケット部材
54 縦壁部 55a 側部
55b 側部 55 係止ブロック
56 ロック手段 57 係止爪
Claims (5)
- 下面を開口した円筒状のバケット本体と、
前記バケット本体の下端に周方向に間隔をあけて取り付けた複数の掘削刃と、
前記バケット本体の周面に沿った開放位置と、バケット本体の下面側を閉鎖した閉鎖位置とにわたって開閉可能にバケット本体に設けたバケット爪と、
ケリーバの回転力及び押圧力をバケット本体に伝達する、バケット本体に同軸状に設けた軸部材であって、バケット本体に対して上下方向に一定距離だけ相対移動可能となした軸部材と、
前記バケット本体に対する軸部材の上方への相対移動によりバケット爪を閉鎖位置に操作し、下方への相対移動によりバケット爪を開放位置へ操作する操作部材と、
前記軸部材をバケット本体に対して上方へ付勢する付勢手段と、
前記バケット爪を開放位置において開閉不能にロック可能なロック手段と、
を備えたことを特徴とするアースドリル用掘削バケット。 - 前記軸部材とバケット本体とを一定角度の範囲内において相対回転可能となし、ロック手段として、軸部材を掘削方向に回転させて軸部材をバケット本体に対して相対回転させたときに、バケット本体に対する軸部材の下方への相対移動を規制して、バケット爪を開放位置において開閉不能にロックし、軸部材を掘削方向とは逆方向に回転させて軸部材をバケット本体に対して相対回転させたときに、バケット本体に対する軸部材の軸方向への相対移動を許容して、開放位置に対するバケット爪のロックを解除する、ロック操作部をバケット本体と軸部材とに形成した請求項1記載のアースドリル用掘削バケット。
- 前記バケット本体の周壁部に開口部を形成し、開放位置においてこの開口部を閉鎖するようにバケット爪を設けた請求項1記載のアースドリル用掘削バケット。
- 前記バケット本体の外周面に開口部からのバケット爪の突出を規制する規制部材を設けた請求項3記載のアースドリル用掘削バケット。
- 前記軸部材とバケット本体間における回転力伝達部とロック手段とをバケット本体の上壁部よりも上側に設けた請求項1〜4のいずれか1項記載のアースドリル用掘削バケット。
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