特許 6562831 土砂除去バケット及び土砂の除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6562831

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】土砂除去バケット及び土砂の除去方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 7/00 20060101AFI20190808BHJP

   E21B 7/20 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   E02D7/00 A

   E21B7/20

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-245529(P2015-245529)

(22)【出願日】2015年12月16日

(65)【公開番号】特開2017-110404(P2017-110404A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】591205536

【氏名又は名称】ＪＦＥシビル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】509339050

【氏名又は名称】株式会社フジ・アールエムシー

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】巽 太志

(72)【発明者】

【氏名】吉浦 梨絵

(72)【発明者】

【氏名】藤田 雅長

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−０５５２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５３２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４７９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６８００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１２２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１９８１２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ７／００−１３／１０

Ｅ２１Ｂ １／００−４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管杭を建てる縦穴内の土砂を除去する土砂除去バケットであって、
筒状の胴部と前記胴部の下端部に設けられた底部とを含み、上部が開放されている容器本体と、
前記胴部の内側に配置され、下端が前記底部に接続された管状の空気流通部とを備え、
前記底部は、
前記容器本体の内周面の一部を構成し、前記空気流通部の下端が接続された内側面と、
前記内側面の反対側に形成された外側面と、
前記外側面から下側に突出して形成され、残留物を掻き上げる爪と、
前記外側面のうち前記空気流通部の下端に対応する位置に形成され、前記空気流通部に連通する空気流出口とを含む
ことを特徴とする土砂除去バケット。

【請求項2】

前記底部は、
前記外側面と前記爪との接続位置に形成され、前記内側面と前記外側面とを連通する土砂取込口とをさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の土砂除去バケット。

【請求項3】

前記土砂取込口を開閉する開閉機構とをさらに備え、
前記開閉機構は、
前記土砂取込口の開口面に対応する形状に形成された板状の閉塞部と、
前記底部上に固定され、前記閉塞部を回動自在に支持する軸部とを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の土砂除去バケット。

【請求項4】

前記容器本体の上部に位置し、前記空気流通部の上端が接続された接続部と、
一端が前記容器本体の上部に接続され、他端が前記接続部に接続された補強部とをさらに備え、
前記接続部は、
前記空気流通部に空気を供給する配管が着脱される配管着脱部を含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の土砂除去バケット。

【請求項5】

前記容器本体の上方に配置され、前記配管の周囲から前記配管の径が大きくなる方向に延びるように形成された笠部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項４に記載の土砂除去バケット。

【請求項6】

前記笠部は、
錐状に形成され、
小径側が上側になるように前記配管に取り付けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の土砂除去バケット。

【請求項7】

前記胴部には、
開閉自在の排土扉が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の土砂除去バケット。

【請求項8】

鋼管杭を建てる縦穴内の土砂の除去方法であって、
空気を流す配管を上部に接続した有底筒状の容器本体を、前記配管とともに前記縦穴内に下ろす工程と、
前記容器本体を回転させて前記容器本体の底部に形成された爪で前記土砂を掻き上げながら、前記配管から空気を流して前記容器本体を通して前記容器本体の底部から空気を放出させる工程とを備えた
ことを特徴とする土砂の除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土砂除去バケット及び土砂の除去方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、山間部及び谷間等に道路を形成するにあたっては、山間部及び谷間等の斜面に、切土又は盛土を施し、道路の地盤を形成する。そして、この地盤上にアスファルト等で舗装をし、道路を形成する。ここで、山間部及び谷間等では、地形が入り組んでいる等の種々の事情から、道路を形成することができない、或いは道路を形成することができても道路幅を確保しにくいという問題がある。

【0003】

このため、例えば、山間部及び谷間等の斜面上に人工地盤を建設し、この人工地盤上に道路を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のように人工地盤上に道路を形成する場合には、例えば山間部の斜面に鋼管杭を建て、この鋼管杭に鋼桁を取り付け、鋼桁上に床版を配置する。そして、床版をアスファルト等で舗装し、道路を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２８２４０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

人工地盤を建設するにあたっては、掘削機械によって地中に縦穴を形成する。そして、この掘削した穴に鋼管杭を挿入して間隙にモルタルを充填することで、鋼管杭を山間部及び谷間等の斜面に建てることができる。

【0006】

掘削機械で鋼管杭を挿入するための縦穴を形成するにあたり、掘削排土としての土砂が縦穴底に残留する。従来は、縦穴の掘削中に縦穴内に空気を供給することで、土砂を穴底から吹き上げ、縦穴から土砂を除去していた。しかし、土砂は、水分を含んでスライム状になっていることもあるなど種々の要因により、縦穴内に空気を供給するだけでは、除去しきれないことがある。

【0007】

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、掘削した縦穴内の土砂を、より確実に排出可能な土砂除去バケット、及び土砂の除去方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る土砂除去バケットは、鋼管杭を建てる縦穴内の土砂を除去する土砂除去バケットであって、筒状の胴部と胴部の下端部に設けられた底部とを含み、上部が開放されている容器本体と、胴部の内側に配置され、下端が底部に接続された管状の空気流通部とを備え、底部は、容器本体の内周面の一部を構成し、空気流通部の下端が接続された内側面と、内側面の反対側に形成された外側面と、外側面から下側に突出して形成され、残留物を掻き上げる爪と、外側面に接続され、内側面から外側面に向かう側に突出する爪と、外側面のうち空気流通部の下端に対応する位置に形成され、空気流通部に連通する空気流出口とを含むものである。

【0009】

本発明に係る土砂の除去方法は、鋼管杭を建てる縦穴内の土砂の除去方法であって、空気を流す配管を接続した有底筒状の容器本体を、配管とともに縦穴内に下ろす工程と、容器本体を回転させて容器本体の底部に形成された爪で土砂を掻き上げながら、配管から空気を流して容器本体を通して容器本体の底部から空気を放出させる工程とを備えている。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る土砂除去バケット及び土砂の除去方法によれば、上述の構成を備えているため、掘削した縦穴内の土砂を、より確実に排出可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００をクレーン車３００で吊り上げている様子の説明図である。

【図2】地面５０を掘削して形成した縦穴５１に鋼管杭４０が挿入されている様子を示す図である。

【図3】図２に示す鋼管杭４０内に土砂除去バケット１００を入れ、土砂除去バケット１００を降下させている様子を示す図である。

【図4】図３に示す土砂除去バケット１００を縦穴５１の底部に配置した状態を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００を上側から見た図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００を側面から見た図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００を底面から見た図である。

【図8】図６に示すＡ−Ａ断面図である。

【図9A】図６に示すＢ−Ｂ断面図であって、本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００の排土扉７及び土砂取込口１０Ｂを開閉する開閉機構１０Ｄ等の説明図である。

【図9B】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００の土砂取込口１０Ｂの形状の説明図である。

【図10】図９Ａに示す土砂除去バケット１００の排土扉７が開いている状態の説明図である。

【図11】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００の排土扉７の開閉に用いられるロック機構７Ｃ等の説明図である。

【図12】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００を縦穴５１の底部に設置した状態の説明図である。

【図13】図１２に示す土砂除去バケット１００を回転させ、土砂除去バケット１００内に土砂が溜まる様子の説明図である。

【図14】図１２に示す配管３０を介して縦穴５１内に空気を送り込み、土砂除去バケット１００内に土砂が溜まる様子の説明図である。

【図15】本発明の実施の形態に係る土砂除去バケット１００の変形例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る土砂除去バケット１００及び土砂の除去方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

【0013】

実施の形態．
図１は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００をクレーン車３００で吊り上げている様子の説明図である。図２は、地面５０を掘削して形成した縦穴５１に鋼管杭４０が挿入された様子を示す図である。図３は、図２に示す鋼管杭４０内に土砂除去バケット１００を入れ、土砂除去バケット１００を降下させている様子を示す図である。図４は、図３に示す土砂除去バケット１００を縦穴５１の底部に配置した状態を示す図である。図１〜図４を参照して、土砂除去バケット１００の設置方法等について説明する。

【0014】

土砂除去バケット１００は、縦穴５１内の土砂を吹き上げるのに用いられる空気を流す配管３０と接続された状態で、クレーン車３００によって持ち上げる。クレーン車３００のクレーン３０１で持ち上げられた土砂除去バケット１００及び配管３０は、図２に示す縦穴５１に挿入された鋼管杭４０内に入れる。
クレーン３０１によって、図３に示すように、鋼管杭４０内に入れられた土砂除去バケット１００及び配管３０を降下させていく。そして、図４に示すように、縦穴５１の底部に土砂除去バケット１００を載置する。

【0015】

図２に示す状態で、縦穴５１の底部において鋼管杭４０の先端（下端）に土砂が残留していると、鋼管杭４０に所要の支持力が発現しない可能性があるため、排出する必要がある。ここで、土砂は、水分を含んでいる場合には、スライム状になることがある。スライム状になった土砂は、乾いている土砂と比較すると、粘土が高く、重い。従来のように縦穴５１の掘削中に空気を底部に送り込み、縦穴５１の外まで排出する手法では、スライム状になった土砂の吹き上げは容易ではない。

【0016】

そこで、図４に示すように土砂除去バケット１００を鋼管杭４０内の縦穴５１の底部に配置し、図示省略のコンプレッサーを用いて配管３０に空気を送り込む。そうすると、配管３０を流れた空気は、土砂除去バケット１００の底部から放出され、縦穴５１の底部に残留した土砂は吹き上げられ、土砂除去バケット１００の高さよりも高く吹き上がったスライム状の土砂を土砂除去バケット１００で回収する。なお、縦穴５１の底部の土砂の回収を終えたら、再度、クレーン車３００のクレーン３０１で配管３０及び土砂除去バケット１００を持ち上げる。このような過程を経ることで、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、縦穴５１内にスライム状の土砂が残留していても、容易に回収することができるようになっている。
なお、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、より効率的に土砂を回収ができるように、後述する爪１０Ｃ等を備えている。これについては、図５以降において詳しく説明する。

【0017】

＜構成説明＞
図５は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００を上側から見た図である。図６は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００を側面から見た図である。図７は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００を底面から見た図である。図８は、図６に示すＡ−Ａ断面図である。

【0018】

土砂除去バケット１００は、土砂を貯留する容器本体１００Ａと、容器本体１００Ａの内側に配置され、配管３０から供給される空気が流れる空気流通部６と、容器本体１００Ａの上部に設けられ、空気流通部６の上端が接続された接続部４と、接続部４と容器本体１００Ａとを接続する補強部２Ａ〜２Ｄとを備えている。また、土砂除去バケット１００は、後述する容器本体１００Ａの底部１０に、開閉機構１０Ｄが設けられている。

【0019】

（容器本体１００Ａ）
容器本体１００Ａは、有底筒状部材である。すなわち、容器本体１００Ａは、筒状の胴部１と、胴部１の下端部に設けられた底部１０とを含むものである。容器本体１００Ａ内には、土砂を貯留する内部空間ＳＰが形成されている。
胴部１は、円筒状部材であり、内周面Ｓ０が空気流通部６に対向するように設けられている。胴部１の外周面は、土砂除去バケット１００が鋼管杭４０内に入れられたときには鋼管杭４０の内周面に対向する。胴部１は円筒状であるものを一例として説明するが、それに限定されるものではなく、筒状であればよい。例えば、胴部１は、水平断面形状が多角形であってもよい。胴部１は、上端部が開放されており、空気の力で吹き上げられた土砂が落下して容器本体１００Ａ内に入るようになっている。また、胴部１には下端部に底部１０が設けられており、容器本体１００Ａ内で土砂を貯留できるように構成されている。

【0020】

胴部１は、胴部本体１Ａと、排土扉７とを備えている。なお、この排土扉７は、排土扉本体７Ａと、軸部７Ｂと、ロック機構７Ｃとを備えている。胴部本体１Ａには、排土扉本体７Ａが軸部７Ｂを介して開閉自在に取り付けられている。つまり、軸部７Ｂは、胴部本体１Ａと排土扉本体７Ａとが回動するように連結している。排土扉７は、胴部１のうちの下側に配置されている。つまり、胴部本体１Ａが底部１０に接続されて両者が固定されているが、排土扉７は底部１０に接続されておらず、動くようになっている。ロック機構７Ｃについては、土砂除去バケット１００を使用しているときには、排土扉本体７Ａが開かないようにロックをするのに用いられるものである。ロック機構７Ｃについては、図１１において詳しく説明する。

【0021】

底部１０は、円形の板状部材である。底部１０は、板状の底部本体１０Ａと、底部本体１０Ａの中央部から外れた位置に形成された穴である土砂取込口１０Ｂと、底部本体１０Ａの外側面Ｓ２に形成された爪１０Ｃと、底部本体１０Ａの中央部に形成された空気流出口１０Ｅとを備えている。爪１０Ｃは、底部本体１０Ａと、例えば４５度程度の角度が形成されるように設けられている。爪１０Ｃは、内側面Ｓ１から外側面Ｓ２に向かう側に突出するように形成された部材である。
土砂除去バケット１００及び配管３０は回転させて、効率的に土砂を回収することができるものとなっている。つまり、配管３０を任意の動力機械で回転させることで、土砂除去バケット１００を回転させ、爪１０Ｃで縦穴５１の底部の土砂を掻き上げる。爪１０Ｃの作用によって土砂が掻き上げられると、土砂取込口１０Ｂから容器本体１００Ａ内に回収される。つまり、土砂除去バケット１００は、空気の力で土砂を吹き上げて容器本体１００Ａ内に土砂を放り込み土砂を回収することができるだけでなく、爪１０Ｃを用いて土砂を掻き上げて容器本体１００Ａ内に土砂を回収することができるようになっている。
底部本体１０Ａのうち空気流出口１０Ｅの形成位置には、空気流通部６の下端が接続されている。このため、図示省略のコンプレッサーから供給される空気は、空気流通部６を介して空気流出口１０Ｅから放出されることになる。

【0022】

（空気流通部６）
空気流通部６は、上下方向に延びるように形成された配管状部材である。空気流通部６の上端は接続部４に接続され、空気流通部６の下端は底部１０に接続されている。

【0023】

（接続部４及び補強部２Ａ〜２Ｄ）
接続部４は、例えば円板状部材で構成することができ、配管３０が着脱され、空気流通部６が接続される部分である。補強部２Ａ〜２Ｄは、接続部４と容器本体１００Ａとを接続する部分である。具体的には、各補強部（補強部２Ａ〜２Ｄ）は、接続部４の周面と、容器本体１００Ａの胴部１の胴部本体１Ａの上部の内周面とを接続するものである。
配管３０と空気流通部６とをそのまま接続する態様も考えられるが、土砂除去バケット１００は回転させて用いるため、接続部分の強度を確保できないことがある。このため、本実施の形態では、接続部４を設けるとともに補強部２Ａ〜２Ｄを設けることで、配管３０と空気流通部６との連結部分の強度が弱くなることを回避している。
なお、容器本体１００Ａの上部には、土砂を容器本体１００Ａ内に入れるための開放部３Ａ〜３Ｄが形成されている。この開放部３Ａ〜３Ｄは、接続部４の周面と、補強部２Ａ〜２Ｄの側面と、胴部１の胴部本体１Ａの内周面と、の間に形成されている。

【0024】

（開閉機構１０Ｄ）
開閉機構１０Ｄは、底部１０上に配置されている。開閉機構１０Ｄは、底部１０の土砂取込口１０Ｂの解放と閉塞とを切り替えることができる機能を有している。具体的には、開閉機構１０Ｄは、土砂取込口１０Ｂの開口面に対応する形状に形成された板状の閉塞部１０Ｄ１と、底部１０上に固定され、閉塞部１０Ｄ１を回動自在に支持する軸部１０Ｄ２とを備えている。なお、開閉機構１０Ｄは、内開きの構成である。すなわち、軸部１０Ｄ２は、閉塞部１０Ｄ１を上側に持ち上げる力が作用し続けている。なお、軸部１０Ｄ２は、例えばスプリングヒンジで構成することができる。これにより、閉塞部１０Ｄ１を上側に持ち上げる力を作用させることができる。
容器本体１００Ａ内に土砂がない場合には、閉塞部１０Ｄ１は上側に上がっており、土砂取込口１０Ｂが解放されている。このため、土砂除去バケット１００を回転させると、爪１０Ｃによって掻き上げられた土砂が土砂取込口１０Ｂから容器本体１００Ａ内に入り込む。一方、空気流出口１０Ｅから空気を放出すると、土砂が吹き上げられ、容器本体１００Ａ内に貯留されていく。そして、貯留される土砂が増えていくと、土砂の重みによって閉塞部１０Ｄ１が下側に移動していき、やがて閉塞部１０Ｄ１が土砂取込口１０Ｂに嵌りこみ、土砂取込口１０Ｂを閉塞する。

【0025】

図９Ａは、図６に示すＢ−Ｂ断面図であって、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００の排土扉７及び土砂取込口１０Ｂ等の説明図である。図９Ｂは、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００の土砂取込口１０Ｂの形状の説明図である。図９Ａ及び図９Ｂを参照して排土扉７及び土砂取込口１０Ｂ等の構成について説明する。

【0026】

図９Ａに示すように、空気流通部６を中心としたとき、軸部７Ｂとロック機構７Ｃとの位置関係は、おおよそ９０度程度の角度をなしている。つまり、排土扉７の水平断面形状は、円弧形状であるが、その円弧の中心角はおおよそ９０度である。なお、この角度に限定されるものではなく、例えば、排土扉７の中心角を９０度よりも小さくてもよいし、大きくてもよい。なお、排土扉７の中心角をあまり大きくしすぎると、底部１０と胴部１とが接続される部分が少なくなってしまい、土砂除去バケット１００の強度が低減する可能性がある。また、排土扉７の中心角が小さすぎると、土砂除去バケット１００で回収した排土を排出しにくくなる。これらを踏まえて、本実施の形態では、排土扉７の中心角を９０度程度に設定している。

【0027】

図９Ｂに示すように、土砂取込口１０Ｂの開口面の形状は、台形に近い形状となっている。より詳細には、当該開口面の形状は、軸部１０Ｄ２が配置されている部分の第１の辺と、当該第１の辺と平行であって第１の辺１０Ｂ１よりも長い第２の辺１０Ｂ２と、第１の辺１０Ｂ１と第２の辺１０Ｂ２とを結ぶ直線である第３の辺１０Ｂ３と、第１の辺１０Ｂ１と第２の辺１０Ｂ２とを結ぶ円弧である第４の辺１０Ｂ４と、によって囲われる領域に対応している。なお、この形状に限定されるものではなく、例えば、長方形であってもよいし、円形であってもよい。

【0028】

爪１０Ｃは、第２の辺１０Ｂ２に対応する位置に設けられている。爪１０Ｃの水平方向に平行な方向の幅は、第２の辺１０Ｂ２の長さと同程度である。また、開閉機構１０Ｄの軸部１０Ｄ２は、第１の辺１０Ｂ１に対応する位置に設けられている。

【0029】

図１０は、図９Ａに示す土砂除去バケット１００の排土扉７が開いている状態の説明図である。図１１は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００の排土扉７の開閉に用いられるロック機構７Ｃ等の説明図である。図１０は、棒状部材７ＣＣについては外した状態を示している。図１１は、排土扉７を閉じて、さらに、ロック機構７Ｃの棒状部材７ＣＣで排土扉７をロックしている状態を示している。図１０及び図１１を参照して排土扉７及びロック機構７Ｃ等について詳しく説明する。
ロック機構第７は、第１ホルダー部７Ｃ１、第２ホルダー部７Ｃ２及び棒状部材７ＣＣを備えているものである。ここで、第１ホルダー部７Ｃ１は、排土扉本体７Ａの内周面Ｓ０に取り付けられているものである。第１ホルダー部７Ｃ１には、棒状部材７ＣＣが挿入可能な挿入穴が形成されている。第２ホルダー部７Ｃ２は、胴部本体１Ａの内周面Ｓ０に取り付けられているものである、第２ホルダー部７Ｃ２にも、第１ホルダー部７Ｃ１に対応するように、棒状部材７ＣＣが挿入可能な挿入穴が形成されている。棒状部材７ＣＣは、上下方向に延びるように形成された長尺状の棒である。
排土扉本体７Ａが閉じている状態においては、第１ホルダー部７Ｃ１の挿入穴及び第２ホルダー部７Ｃ２の挿入穴の平面位置が一致している。このため、開放部３Ａ〜３Ｄから棒状部材７ＣＣを降ろしていくと、棒状部材７ＣＣの先端部分が、第１ホルダー部７Ｃ１の挿入穴と第２ホルダー部７Ｃ２の挿入穴に順次、入り込む。これにより、土砂除去バケット１００を使用しているときに、排土扉７が開いてしまうことを防止することができるようになっている。

【0030】

＜動作説明＞
図１２は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００を縦穴５１の底部に設置した状態の説明図である。図１３は、図１２に示す土砂除去バケット１００を回転させ、土砂除去バケット１００内に土砂が溜まる様子の説明図である。図１４は、図１２に示す配管３０を介して縦穴５１内に空気を送り込み、土砂除去バケット１００内に土砂が溜まる様子の説明図である。なお、図１４において、配管３０及び空気流通部６を通る空気の流れを破線の矢印で示している。図１２〜図１４を参照して、土砂除去バケット１００の動作説明をする。

【0031】

図１２は、縦穴５１の底部に土砂除去バケット１００を載置した状態を示している。土砂除去バケット１００を縦穴５１の底部に載置する過程の一例は、図１〜図４で説明した通りである。図１２の状態において、次の２つの動作を実行する。

【0032】

（動作１：配管３０及び土砂除去バケット１００の回転）
図１３に示すように、配管３０を任意の動力機械で回転させることで、土砂除去バケット１００を回転させることができる。土砂除去バケット１００が回転すると、爪１０Ｃによって縦穴５１の底部に残留した土砂ＳＲ０が掻き上げられ、土砂取込口１０Ｂから容器本体１００Ａの内部に取り込まれる。土砂取込口１０Ｂを介して容器本体１００Ａの内部に取り込まれた土砂が、図１３に示す土砂ＳＲ１に対応している。

【0033】

（動作２：土砂除去バケット１００への空気供給）
図１４に示すように、図示省略のコンプレッサー等から配管３０に空気を供給する。配管３０に供給された空気は、配管３０を通って配管着脱部５から、空気流通部６に至る。そして、空気流通部６に至った空気は、空気流通部６を流れて、空気流出口１０Ｅから吹き出される。そして、空気流出口１０Ｅから吹き出された空気は、空気流出口１０Ｅを中心として放射状に拡がる。
これにより、土砂は、空気流出口１０Ｅから吹き出された空気とともに、空気流出口１０Ｅ側から鋼管杭４０の内周面側に向かう方向に移動する。この土砂及び空気の流れは、図１４の流れＦＬ１に対応している。
そして、土砂が、鋼管杭４０の内周面に至ると、空気の勢いによって、胴部１の外周面と鋼管杭４０との間の隙間ＴＬを上昇する。この土砂及び空気の流れは、図１４の流れＦＬ２に対応している。
更に、土砂が容器本体１００Ａの上部よりも上側まで至ると、重力等の作用で落下し、開放部３Ａ〜３Ｄから容器本体１００Ａ内に入る。この土砂及び空気の流れは、図１４の流れＦＬ３に対応している。また、開放部３Ａ〜３Ｄを介して容器本体１００Ａ内に入った土砂が、図１４に示す土砂ＳＲ２に対応している。

【0034】

（動作順番：動作１を先に開始）
動作１及び動作２の少なくとも一方の動作を実行することで、土砂除去バケット１００を用いて縦穴５１から土砂を回収するという目的を実現することができる。本実施の形態では、動作１及び動作２のいずれも実行する。
ここで、動作１を行って主に爪１０Ｃを用いて容器本体１００Ａ内に土砂を回収してから、爪１０Ｃで回収しきれなかった土砂を動作２で回収するようにしてもよい。つまり、動作１を実行してから動作２を実行するとよい。
これにより、土砂がスライム状になって重くなっていても、動作１である程度の土砂を回収してしまうので、土砂全体の重量が小さくなる。また、爪１０Ｃで土砂が撹拌されるため、スライム状の土砂を引き離し、分散させることができる。このように、土砂全体の重量を小さくするとともに、土砂を分散させることができるので、動作２で土砂を効率的に吹き上げることができる。
また、動作１を実行して配管３０及び土砂除去バケット１００の回転を止めて、動作２を実行してもよいし、動作１を継続しながら、動作２を開始してもよい。なお、動作１を継続しながら、動作２を開始すると、爪１０Ｃで土砂取込口１０Ｂから土砂を取り込みながらも、開放部３Ａ〜３Ｄから土砂を取り込むことができるので、土砂を回収する効率が向上する。

【0035】

（動作順番：動作２を先に開始）
また、動作２を実行してから動作１を実行してもよい。動作２を実行すると、開放部３Ａ〜３Ｄから土砂が容器本体１００Ａ内に入る。これによって、土砂の重みで開閉機構１０Ｄが土砂取込口１０Ｂを閉じる。このため、動作２を実行してから、動作１を実行すると、土砂取込口１０Ｂから土砂が取り込めなくなる場合もある。しかし、動作１を実行することで、爪１０Ｃによって土砂を分散させることができるため、動作２によって土砂を回収する効率を高めることができる。

【0036】

（動作順番：動作１及び動作２を同時に開始）
更に、動作１及び動作２を同時に開始してもよい。動作１及び動作２を同時に開始することで、爪１０Ｃで土砂取込口１０Ｂから土砂を取り込みながらも、開放部３Ａ〜３Ｄから土砂を取り込むことができるので、土砂を回収する効率が向上する。

【0037】

本実施の形態では、土砂除去バケット１００に土砂取込口１０Ｂが形成され、開閉機構１０Ｄが設けられた態様について説明したが、それに限定されるものではない。例えば、土砂取込口１０Ｂ及び開閉機構１０Ｄが設けられていなくてもよい。これらが設けられていなくても、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００と同様に効果を得ることができる。すなわち、動作１を実行することで、爪１０Ｃで土砂を容器本体１００Ａ内に取り込めなくても、土砂を分散させることができる。これにより、動作２で土砂を吹き上げやすくなる。

【0038】

＜本実施の形態に係る土砂除去バケット１００の有する効果＞
本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、鋼管杭４０を建てる縦穴５１内の土砂を除去する土砂除去バケット１００であって、筒状の胴部１と胴部１の下端部に設けられた底部１０とを含み、上部が開放されている容器本体１００Ａと、胴部１の内側に配置され、下端が底部１０に接続された管状の空気流通部６とを備え、底部１０は、容器本体１００Ａの内周面Ｓ０の一部を構成し、空気流通部６の下端が接続された内側面Ｓ１と、内側面Ｓ１の反対側に形成された外側面Ｓ２と、外側面Ｓ２から下側に突出して形成され、残留物を掻き上げる爪１０Ｃと、外側面Ｓ２のうち空気流通部６の下端に対応する位置に形成され、空気流通部６に連通する空気流出口１０Ｅとを含む。なお、残留物は、縦穴５１の底部の土砂を含むものである。
本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、空気流出口１０Ｅから吹き出される空気によって、土砂除去バケット１００の底部等に位置する土砂を吹き上げ、容器本体１００Ａの上部から土砂を回収することができる。すなわち、掘削した縦穴５１内の土砂を、縦穴５１の入口まで吹き上げなくても、土砂除去バケット１００の高さ程度まで土砂を吹き上げれば、土砂を回収することができる。このため、掘削した縦穴内の土砂を、より確実に排出可能となっている。
また、たとえ土砂がスライム状になっていても、爪１０Ｃの作用によって土砂を分散させることができ、供給した空気でより効率的に土砂を吹き上げ、容器本体１００Ａ内に回収することができる。

【0039】

なお、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、ダウンザホールハンマー工法を用いるときに有効である。ここで、ダウンザホールハンマー工法は、ハンマー及びビットを回転させながら縦穴５１の底部において高圧コンプレッサーから送られる空気にてハンマーシリンダー内のピストンを往復運動させ、この運動によりビット先端の打撃によって岩盤などを破砕するとともに、同コンプレッサーからの空気をハンマー先端から吹き出すことによって掘削土砂を縦穴５１外に排出する工法である。土砂除去バケット１００を用いれば、ダウンザホールハンマー工法で発生した掘削土砂の穴底残留分をより確実に排出することができる。
また、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、穴底残留物をより確実に排出できるので、鋼管杭４０の支持力が低減することを抑制することができる。

【0040】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、底部１０は、外側面Ｓ２に爪１０Ｃが接続され、内側面Ｓ１と外側面Ｓ２とを連通する土砂取込口１０Ｂとをさらに含む。これにより、空気の力で土砂を吹き上げて容器本体１００Ａ内に土砂を回収するだけでなく、爪１０Ｃで掻き上げた土砂を直接的に容器本体１００Ａ内に回収することができる。このため、より効率的に土砂を回収することができる。

【0041】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、土砂取込口１０Ｂを開閉する開閉機構１０Ｄとをさらに備え、開閉機構１０Ｄは、土砂取込口１０Ｂの開口面に対応する形状に形成された板状の閉塞部１０Ｄ１と、底部１０上に固定され、閉塞部１０Ｄ１を回動自在に支持する軸部１０Ｄ２とを含む。これにより、容器本体１００Ａ内に回収された土砂の量が増大していったときに、容器本体１００Ａ内の土砂が土砂取込口１０Ｂから外に出て行ってしまうことを防止することができる。

【0042】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、容器本体１００Ａの上部に位置し、空気流通部６の上端が接続された接続部４と、一端が容器本体１００Ａの上部に接続され、他端が接続部４に接続された補強部２Ａ〜２Ｄとをさらに備え、接続部４は、空気流通部６に空気を供給する配管３０が着脱される配管着脱部５を含む。接続部４及び配管着脱部５を備えているため、空気流通部６が、破損（例えば、曲がる等）をしてしまうことを防止することができる。すなわち、配管３０と空気流通部６とを直接接続する態様も考えられるが、土砂除去バケット１００が回転させて用いるものであるため、空気流通部６を太くする等の措置を取らないと空気流通部６が破損してしまう可能性がある。なお、空気流通部６を太くすると、容器本体１００Ａの内部容積が小さくなるデメリットがある。
しかし、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、接続部４及び配管着脱部５を備えているため、容器本体１００Ａの内部容積が小さくなることを回避しながらも、空気流通部６が破損することを防止することができる。

【0043】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、胴部１には、開閉自在の排土扉７が設けられている。このため、土砂除去バケット１００をひっくり返す等の動作を行わなくても、土砂除去バケット１００内に回収した土砂を排出することができ、作業者の負担を軽減することができる。

【0044】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００を用いた土砂の除去方法は、空気を流す配管を上部に接続した有底筒状の容器本体１００Ａを、配管３０とともに縦穴５１内に下ろす工程と、容器本体１００Ａを回転させて容器本体１００Ａの底部１０に形成された爪１０Ｃで土砂を掻き上げながら、配管３０から空気を流して容器本体１００Ａを通して容器本体１００Ａの底部１０から空気を放出させる工程とを備えている。これにより、爪１０Ｃの作用によって土砂を分散させながら、供給した空気でより効率的に土砂を吹き上げ、容器本体１００Ａ内に回収することができる。

【0045】

なお、図３、図４及び図１２〜図１５においては、縦穴５１を掘削し終え、縦穴５１に鋼管杭４０を建てた後に、土砂除去バケット１００を縦穴５１の底部に設置した状態を一例として示している。ここで、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００、及び土砂除去バケット１００を用いた土砂の除去方法は、図３、図４及び図１２〜図１５等に示す態様に限定されるものではない。本実施の形態に係る土砂除去バケット１００、及び土砂除去バケット１００を用いた土砂の除去方法は、縦穴５１を掘削中に使用してもよいし、縦穴５１を掘削し終え、鋼管杭４０を建てる前に使用してもよい。

【0046】

＜変形例＞
図１５は、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００の変形例の説明図である。図１５を参照して本実施の形態の変形例について説明する。

【0047】

本変形例では、例えば配管３０に笠部３１が取り付けられている。笠部３１は、土砂除去バケット１００の上方に配置されている。笠部３１が設けられていることにより、空気の力で吹き上げられた土砂が、開放部３Ａ〜３Ｄに落ちやすくなっている。なお、この土砂及び空気の流れは、図１５の流れＦＬ４に対応している。
笠部３１は、例えば筒状部材で構成することができる。すなわち、笠部３１は、円錐形状の上部を除いた形状で構成することができる。この笠部３１は、径が小さい方が上側であり、径が大きい方が下側にくるように配管３０に取り付けられる。なお、笠部３１の材質は、特に限定されるものではなく、樹脂でもよいし、金属であってもよい。また、本変形例では、配管３０に笠部３１を取り付けているがそれに限定されるものではない。

【0048】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、容器本体１００Ａの上方に配置され、配管３０の周囲から配管３０の径が大きくなる方向に延びるように形成された笠部３１をさらに備えた。すなわち、笠部３１は、中心側の部分が配管３０の周囲に位置し、外側の部分が鋼管杭４０の内周面に対向するように位置している。なお、笠部３１の外側の部分は、隙間ＴＬの上方に位置している。
仮に、この笠部３１がないと、笠部３１よりも上側に土砂が吹き上がり、その後に開放部３Ａ〜３Ｄに落下することになる。このため、土砂が高く吹き上がる分、土砂が吹き上がっている時間が増大し、土砂の回収効率が悪くなることがある。このため、本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、配管３０に笠部３１を設け、土砂を土砂除去バケット１００内に回収する効率を向上させている。

【0049】

本実施の形態に係る土砂除去バケット１００は、笠部３１は、錐状に形成され、小径側が上側になるように配管３０に取り付けられている。土砂が笠部３１に至ると、土砂は笠部３１の径が大きい部分（下端部分）から笠部３１の径が小さい部分（上端部分）に沿って移動する場合がある。すなわち、土砂は、笠部３１の下面に沿って中心（配管３０）に寄るように移動してくる場合がある。このように、土砂を中心に寄せることで、より確実に開放部３Ａ〜３Ｄの位置に土砂を落とすことができ、効率的に土砂を容器本体１００Ａに回収することができる。

【符号の説明】

【0050】

１ 胴部、１Ａ 胴部本体、２Ａ〜２Ｄ 補強部、３Ａ〜３Ｄ 開放部、４ 接続部、５ 配管着脱部、６ 空気流通部、７ 排土扉、７Ａ 排土扉本体、７Ｂ 軸部、７Ｃ ロック機構、７Ｃ１ 第１ホルダー部、７Ｃ２ 第２ホルダー部、７ＣＣ 棒状部材、１０ 底部、１０Ａ 底部本体、１０Ｂ 土砂取込口、１０Ｂ１ 第１の辺、１０Ｂ２ 第２の辺、１０Ｂ３ 第３の辺、１０Ｂ４ 第４の辺、１０Ｃ 爪、１０Ｄ 開閉機構、１０Ｄ１ 閉塞部、１０Ｄ２ 軸部、１０Ｅ 空気流出口、３０ 配管、３１ 笠部、４０ 鋼管杭、５０ 地面、５１ 縦穴、１００ 土砂除去バケット、１００Ａ 容器本体、３００ クレーン車、３０１ クレーン、Ｓ０ 内周面、Ｓ１ 内側面、Ｓ２ 外側面、ＳＰ 内部空間、ＳＲ０ 土砂、ＳＲ１ 土砂、ＳＲ２ 土砂、ＴＬ 隙間、ＦＬ１〜ＦＬ４ 土砂及び空気の流れ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】