特開 2023-83676 掘削機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023083676

(43)【公開日】2023-06-16

(54)【発明の名称】掘削機

(51)【国際特許分類】

   E02D 23/08 20060101AFI20230609BHJP

【ＦＩ】

E02D23/08 C

E02D23/08 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021197499

(22)【出願日】2021-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】000140694

【氏名又は名称】株式会社加藤建設

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100205682

【弁理士】

【氏名又は名称】高嶋 一彰

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 茂

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 達也

(72)【発明者】

【氏名】濱田 良幸

(72)【発明者】

【氏名】内山 敬二

(57)【要約】

【課題】ケーソンの刃口部の土砂の突き崩し作業と、突き崩し後の揚土作業とを両立可能とし、刃口部の土砂の突き崩しから揚土までの作業を効率化し得る掘削機を提供する。
【解決手段】本発明に係る掘削機１では、バケットシェル（第１、第２、第３バケットシェル６１，６２，６３）の外側先端部に、それぞれ開位置において鉛直下方へ向かって基部６０の吊り下げ中心Ｚとの水平距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が徐々に拡大する概ね末広状の刃部（第１、第２、第３刃部７１，７２，７３）が突設されている。かかる構成により、第１、第２、第３刃部７１，７２，７３によってケーソン３の刃口部３０の土砂を突き崩しつつ、この突き崩した土砂をそのままかき寄せて集土し、各バケットシェル６１，６２，６３によって揚土可能とした。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クレーンによって鉛直方向に昇降可能に吊り下げられる基部と、
前記基部の中心を挟んで対向するようにそれぞれ対をなして設けられた第１バケットシェルと第２バケットシェルからなる少なくとも二対のバケットシェルを含み、それぞれが前記基部との接続部を回動支点として互いに離間する開位置と接近する閉位置との間で開閉可能に設けられると共に、それぞれが協働して前記閉位置において内側に土砂を収容する収容空間を構成する複数のバケットシェルと、
前記第１、第２バケットシェルの外側先端部にそれぞれ突設された第１刃部と第２刃部を含み、それぞれ前記開位置において鉛直下方へ向かって前記基部の吊り下げ中心との水平距離が徐々に拡大する概ね末広状を呈し、かつ前記閉位置において鉛直方向に互いに重なり合うように設けられた刃部と、
を備えた、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項2】

請求項１に記載の掘削機であって、
前記第１バケットシェルは、前記閉位置において鉛直方向に延びる第１側壁部と、前記第１側壁部の先端部に当該第１側壁部に対して概ね直交するように設けられ、前記閉位置において水平方向に延びる第１底壁部と、を有し、
前記第２バケットシェルは、前記閉位置において鉛直方向に延びる第２側壁部と、前記第２側壁部の先端部に当該第２側壁部に対して概ね直交するように設けられ、前記閉位置において水平方向に延びる第２底壁部と、を有し、
前記第１、第２刃部は、それぞれ前記第１、第２底壁部に沿って設けられている、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項3】

請求項２に記載の掘削機であって、
前記第１底壁部は、前記第２底壁部よりも内側で重なり合い、
前記第２側壁部と前記第２底壁部のなす角度は、前記第１側壁部と前記第１底壁部のなす角度よりも大きくなるように設定されている、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項4】

請求項２に記載の掘削機であって、
前記第１底壁部は、前記第２底壁部よりも内側で重なり合い、
前記第２底壁部は、前記第１底壁部よりも長く設定されている、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の掘削機であって、
前記第１、第２バケットシェルを支持する複数の支持アームと、
前記複数の支持アームを支持する支持部と、
をさらに備え、
前記支持部は、前記クレーンに吊り下げられた第１ワイヤを介して支持され、
前記基部は、前記クレーンに吊り下げられた第２ワイヤを介して昇降可能に設けられていて、前記開位置にあるときは、前記支持部から最も離間して前記第１、第２バケットシェルの基端部を鉛直下方へ引き下げる一方、前記閉位置にあるときは、前記支持部に最も接近して前記第１、第２バケットシェルの基端部を鉛直上方へ引き上げる、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の掘削機であって、
前記複数のバケットシェルは、前記基部の中心を挟んで対向するように対をなして設けられた第３バケットシェルをさらに含み、
前記第３バケットシェルの外側先端部には、前記開位置において鉛直下方へ向かって前記基部の吊り下げ中心との水平距離が徐々に拡大する概ね末広状を呈し、かつ前記閉位置において鉛直方向に互いに重なり合う第３刃部が突設された、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の掘削機であって、
前記各底壁部は、当該各底壁部の延設方向に沿って延びるリブを有する、
ことを特徴とする掘削機。

【請求項8】

請求項３又は４に記載の掘削機であって、
前記第１底壁部の内側に、当該第１底壁部の延設方向に沿って延びる第１リブが設けられていて、
前記第２底壁部の外側に、当該第２底壁部の延設方向に沿って延びる第２リブが設けられている、
ことを特徴とする掘削機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば圧入式オープンケーソン工法やアーバンリング工法に係る立坑の沈下掘削において、ケーソンの刃口部を掘削すると共に、この掘削した土砂の揚土を行う掘削機に関する。

【背景技術】

【0002】

ケーソンの刃口部を掘削する従来の掘削機としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

【0003】

概略を説明すれば、この掘削機は、周方向に複数（４つ）の突き矢を有しており、この突き矢によりケーソンの刃口部の土砂を突き崩すものである。すなわち、当該掘削機によりケーソンの刃口部の土砂を突き崩し、この突き崩した土砂を別途クラムシェルバケットにより揚土することで、ケーソンの圧入沈設に供している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－３４９３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記従来の掘削機は、前記刃口部の突き崩しによって生じた土砂を集土及び揚土する機能を有していない。このため、かかる突き崩し後の揚土に際し、当該掘削機を揚土可能なクラムシェルバケットに置換したうえで、前記突き崩し後の土砂を集土及び揚土する必要がある。これにより、前記突き崩しから揚土までの作業が煩雑となってしまう点で改善の余地を残していた。

【0006】

本発明は、かかる技術的課題に着目して案出されたものであり、ケーソンの刃口部の土砂の突き崩し作業と、突き崩し後の揚土作業とを両立可能として、刃口部の土砂の突き崩しから揚土までの作業を効率化し得る掘削機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】

【0007】

本発明に係る掘削機は、その一態様として、クレーンによって鉛直方向に昇降可能に吊り下げられる基部と、前記基部の中心を挟んで対向するようにそれぞれ対をなして設けられた第１バケットシェルと第２バケットシェルからなる少なくとも二対のバケットシェルを含み、それぞれが前記基部との接続部を回動支点として互いに離間する開位置と接近する閉位置との間で開閉可能に設けられると共に、それぞれが協働して前記閉位置において内側に土砂を収容する収容空間を構成する複数のバケットシェルと、前記第１、第２バケットシェルの外側先端部にそれぞれ突設された第１刃部と第２刃部を含み、それぞれ前記開位置において鉛直下方へ向かって前記基部の吊り下げ中心との水平距離が徐々に拡大する概ね末広状を呈し、かつ前記閉位置において鉛直方向に互いに重なり合うように設けられた刃部と、を備えている。

【0008】

このように、本発明によれば、バケットシェルの外側先端部に、それぞれ開位置において鉛直下方へ向かって基部の吊り下げ中心との水平距離が徐々に拡大する概ね末広状の刃部が突設されている。このため、当該刃部によりケーソンの刃口部の土砂を突き崩しながら、この突き崩した土砂をそのままかき寄せて集土し、各バケットシェルによって揚土することができる。これにより、前記刃口部の土砂の突き崩しから揚土（排土）までの作業を掘削機のみで一貫して対応可能となり、前記従来のように前記突き崩し作業と前記揚土作業とで掘削機を交換する必要がなく、ケーソンの刃口部の土砂の突き崩しから揚土までの作業を効率化することができる。

【0009】

また、前記掘削機の別の態様として、前記第１バケットシェルは、前記閉位置において鉛直方向に延びる第１側壁部と、前記第１側壁部の先端部に当該第１側壁部に対して概ね直交するように設けられ、前記閉位置において水平方向に延びる第１底壁部と、を有し、前記第２バケットシェルは、前記閉位置において鉛直方向に延びる第２側壁部と、前記第２側壁部の先端部に当該第２側壁部に対して概ね直交するように設けられ、前記閉位置において水平方向に延びる第２底壁部と、を有し、前記第１、第２刃部は、それぞれ前記第１、第２底壁部に沿って設けられていることが望ましい。

【0010】

このように、各バケットシェルの側壁部と底壁部とが概ね直交するように構成されているため、各バケットシェルが開位置にあるときの掘削機の幅方向の寸法（掘削機の吊り下げ中心から各刃部の先端までの水平距離）を抑えつつ、ケーソンの刃口部の土砂の突き崩しを容易に行うことができる。また、各刃部は、各バケットシェルの底壁部に沿って設けられているため、前記突き崩し後の土砂を円滑に集土しつつ揚土することができる。

【0011】

また、前記掘削機のさらに別の態様として、前記第１底壁部は、前記第２底壁部よりも内側で重なり合い、前記第２側壁部と前記第２底壁部とのなす角度は、前記第１側壁部と前記第１底壁部とのなす角度よりも大きくなるように設定されていることが望ましい。

【0012】

このように、外側に位置する第２底壁部と第２側壁部とのなす角度が、内側に位置する第１底壁部と第１側壁部とのなす角度よりも大きくなるように設定されていることで、第１底壁部と第２底壁部とが干渉せずに適切に重なり合い、第１底壁部と第２底壁部とを密着させることが可能となる。これにより、前記突き崩し後の土砂を確実に効率よく集土しつつ揚土することができる。

【0013】

また、前記掘削機のさらに別の態様として、前記第１底壁部は、前記第２底壁部よりも内側で重なり合い、前記第２底壁部は、前記第１底壁部よりも長く設定されていることが望ましい。

【0014】

このように、外側に位置する第２底壁部が内側に位置する第１底壁部よりも長く設定されていることで、第１底壁部と第２底壁部とが適切に重なり合い、前記突き崩し後の土砂を確実に効率よく集土しつつ揚土することができる。

【0015】

また、前記掘削機のさらに別の態様として、前記第１、第２バケットシェルを支持する複数の支持アームと、前記複数の支持アームを支持する支持部と、をさらに備え、前記支持部は、前記クレーンに吊り下げられた第１ワイヤを介して支持され、前記基部は、前記クレーンに吊り下げられた第２ワイヤを介して昇降可能に設けられていて、前記開位置にあるときは、前記支持部から最も離間して前記第１、第２バケットシェルの基端部を鉛直下方へ引き下げる一方、前記閉位置にあるときは、前記支持部に最も接近して前記第１、第２バケットシェルの基端部を鉛直上方へ引き上げることが望ましい。

【0016】

このように、バケットシェルの開閉がワイヤ（第２ワイヤ）により行われるため、バケットシェルを電動モータや油圧シリンダによって開閉する場合と比べて、掘削機の構造が簡素化され、コストの低減化を図りつつ耐久性の向上を図ることができる。

【0017】

また、前記掘削機のさらに別の態様として、前記複数のバケットシェルは、前記基部の中心を挟んで対向するように対をなして設けられた第３バケットシェルをさらに含み、前記第３バケットシェルの外側先端部に、前記開位置において鉛直下方へ向かって前記基部の吊り下げ中心との水平距離が徐々に拡大する概ね末広状を呈し、かつ前記閉位置において鉛直方向に互いに重なり合う第３刃部が突設されていることが望ましい。

【0018】

このように、三対のバケットシェルが設けられていることで、当該バケットシェルに設けられる刃部の数量が増加し、掘削機の回転方向位置が変化しても各刃部のいずれかがケーソンの刃口部の土砂に当接し易くなり、当該刃口部の土砂の良好な突き崩しに供する。

【0019】

また、前記掘削機のさらに別の態様として、前記各底壁部は、当該各底壁部の延設方向に沿って延びるリブを有することが望ましい。

【0020】

このように、各底壁部の延設方向に沿ってリブが設けられていることにより、当該各底壁部の剛性が向上し、比較的硬質な地盤であってもケーソンの刃口部の土砂の良好な突き崩しに供する。

【0021】

また、前記掘削機のさらに別の態様として、前記第１底壁部の内側に、当該第１底壁部の延設方向に沿って延びる第１リブが設けられていて、前記第２底壁部の外側に、当該第２底壁部の延設方向に沿って延びる第２リブが設けられていることが望ましい。

【0022】

このように、第１底壁部の内側に当該第１底壁部の延設方向に沿って延びる第１リブが設けられていて、第２底壁部の外側に当該第２底壁部の延設方向に沿って延びる第２リブが設けられていることで、重なり合う底壁部間において各リブが相手側の底壁部と干渉せず、第１底壁部と第２底壁部とを密着させて重ね合わせることが可能となる。これにより、前記突き崩し後の土砂を確実に効率よく集土しつつ揚土することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、各バケットシェルの外側先端部に設けた概ね末広状の刃部によりケーソンの刃口部の土砂を突き崩しながら、この突き崩した土砂をそのままかき寄せて集土して、各バケットシェルによって揚土することができる。これにより、ケーソンの刃口部の土砂の突き崩しから揚土（排土）までの作業を掘削機のみで一貫して対応可能となり、前記従来のように前記突き崩し作業と前記揚土作業とで掘削機を交換する必要がなく、ケーソンの刃口部の土砂の突き崩しから揚土までの作業を効率化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係る掘削機と当該掘削機を吊るすクローラクレーンの概略図である。

【図2】本発明に係る掘削機の開状態を示す斜視図である。

【図3】図２に示す掘削機の平面図である。

【図4】図３の側面図であって、（ａ）は図３のＡ方向から見た矢視図、（ｂ）は図３のＢ方向から見た矢視図、（ｃ）は図３のＣ方向から見た矢視図である。

【図5】本発明に係る掘削機の閉状態を示す側面図であって、（ａ）は図３のＡ方向から見た閉状態の矢視図、（ｂ）は図３のＢ方向から見た閉状態の矢視図、（ｃ）は図３のＣ方向から見た閉状態の矢視図である。

【図6】本発明に係る掘削機の斜視図であって、（ａ）はシェルバケットが開位置にある状態、（ｂ）はシェルバケットが中間位置にある状態、（ｃ）はシェルバケットが閉位置にある状態を示している。

【図7】図１に示す掘削機による掘削状態を示す概略図であって、（ａ）は刃口部の土砂を突き崩す前の状態、（ｂ）は刃口部の土砂を突き崩した後の状態、（ｃ）は突き崩した土砂を集土した状態を示している。

【図8】本発明に係る掘削機の変形例を示し、（ａ）は掘削機の平面図、（ｂ）は掘削機の側面図である。

【図9】従来の掘削機による掘削状態を示す概略図であって、（ａ）は刃口部の土砂を突き崩す前の状態、（ｂ）は刃口部の土砂を突き崩した後の状態、（ｃ）は突き崩した土砂を集土した状態を示している。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に、本発明に係る掘削機の実施形態を、図面に基づいて詳述する。なお、下記の実施形態では、本発明を、圧入式オープンケーソン工法に適用したものを例示する。

【0026】

（掘削機の構成）
掘削機１は、図１に示すように、地上に配置されたクローラクレーン２１のジブ２２に支持される第１ワイヤＷ１を介して鉛直方向に昇降可能に吊り下げられていて、地中に圧入・沈設される筒状のケーソン３の刃口部３０の掘削に供する。具体的には、掘削機１は、図２に示すように、第１ワイヤＷ１が接続され、クローラクレーン２１のジブ２２に吊り下げられる支持部４と、支持部４に複数の支持アーム５を介して支持され、ケーソン３の刃口部３０の掘削に供するバケットシェル６と、を有する。

【0027】

支持部４は、図２、図３に示すように、平面視が概ね正六角形状をなす六角板状を呈し、上部中央位置に設けられた第１ワイヤ接続部４１に、第１ワイヤＷ１が接続される。また、支持部４の側辺部４２には、それぞれ支持アーム５が回動可能に接続される。さらに、支持部４には、第１ワイヤ接続部４１と隣接する位置に、第２ワイヤＷ２が貫通する一対の第２ワイヤ貫通孔４３が鉛直方向に沿って形成されている。

【0028】

複数の支持アーム５は、いずれも同一形状を有し、それぞれ軽量化のために中間部が肉抜きされた概ね矩形枠状に形成されている。そして、これら複数の支持アーム５は、それぞれ長手方向の一端部がリンクピン（図示外）を介して支持部４の側辺部４２に相対回動可能に接続され、他端部がリンクピン（図示外）を介してバケットシェル６（後述する第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３）の基端側の外側面に設けられた被支持部６１３，６２３，６３３に接続されている。

【0029】

バケットシェル６は、図２、図４、図５等に示すように、基部６０により接続される三対のバケットシェルである第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３により構成される。換言すれば、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３は、それぞれ基部６０の中心（吊り下げ中心Ｚ）を挟んで対向する一対のバケットシェルによって構成される。そして、このバケットシェル６は、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３が協働して開閉することにより、後述するケーソン３の刃口部３０の掘削、及び当該掘削後の揚土（排土）に供する。

【0030】

基部６０は、図２、図３に示すように、平面視が概ね正六角形状をなす六角柱状を呈し、上部中央位置に設けられた第２ワイヤ接続部６０１にプーリ６４が回転可能に支持されていて、このプーリ６４に第２ワイヤＷ２が巻き掛けられている。このプーリ６４に巻き掛けられた第２ワイヤＷ２は、一端が、支持部４に設けられた一対の第２ワイヤ貫通孔４３，４３のうち一方の第２ワイヤ貫通孔４３を貫通し、地上に配置されたクローラクレーン２１のジブ２２に接続される一方、他端が、他方の第２ワイヤ貫通孔４３を介して支持部４に固定されている。これにより、上記プーリ６４に巻き掛けられた第２ワイヤＷ２の一端を巻き上げることにより基部６０が上昇する一方、第２ワイヤＷ２の一端を巻き下げることにより基部６０が下降するようになっている。また、基部６０の側辺部６０２には、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３が開閉可能に接続されている。

【0031】

ここで、基部６０の最下降位置は、後述する第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３の各底壁部６１２，６２２，６３２とケーソン３の刃口部３０とが概ね平行となるような位置に設定されていることが望ましい。かかる構成により、後述するケーソン３の刃口部３０の突き崩しに際して、当該ケーソン３の刃口部３０の土砂を第１刃部７１、第２刃部７２及び第３刃部７３によって最も効率的に突き崩すことが可能となる。

【0032】

第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３は、基部６０の各側辺部６０２に吊り下げ中心Ｚを挟んで対向するように対をなして配置されていて、それぞれの基端部６１０，６２０，６３０がリンクピン（図示外）を介して基部６０の側辺部６０２の下部に相対回動可能に接続されている。そして、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３は、それぞれ基部６０との接続部に相当する基端部６１０，６２０，６３０を回動支点として互いに離間する開位置（図６（ａ）参照）と接近する閉位置（図６（ｃ）参照）との間で開閉可能に設けられると共に、それぞれが協働して前記閉位置において内側に土砂を収容する収容空間を構成する。

【0033】

また、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３は、例えば図５に示すように、前記閉位置で鉛直方向に延びる第１側壁部６１１、第２側壁部６２１及び第３側壁部６３１と、前記閉位置で概ね水平方向に延び、前記各側壁部６１１，６２１，６３１と共に前記収容空間を形成する第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２と、を有する。第１側壁部６１１、第２側壁部６２１及び第３側壁部６３１は、図３に示すように、前記閉位置で内側（奥行方向）に延びる一対の側面部６１１ａ，６２１ａ，６３１ａと、これら両側面部６１１ａ，６２１ａ，６３１ａ同士を繋ぐ背面部６１１ｂ，６２１ｂ，６３１ｂと、で構成される。ここで、第１、第２、第３側壁部６１１，６２１，６３１と第１、第２、第３底壁部６１２，６２２，６３２とは、概ね直交するように形成されている。

【0034】

そして、かかる構成を有するバケットシェル６は、特に図６に示すように、第２ワイヤＷ２を介して昇降可能に吊り下げられた基部６０が鉛直方向に昇降することで、当該基部６０の昇降移動に伴って基部６０と第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３とが連動可能に構成されている。具体的には、バケットシェル６は、図６（ａ）に示すように、基部６０が最も下降した状態で開位置となり、第１側壁部６１１、第２側壁部６２１及び第３側壁部６３１が外方へ向かって鉛直斜め上方に指向して、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３が最大に開口した状態となる（図４参照）。そして、この状態から、図６（ｂ）に示すように、基部６０の上昇に伴って第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３が閉作動する。やがて、図６（ｃ）に示すように、基部６０が最も上昇した状態で閉位置となり、第１側壁部６１１、第２側壁部６２１及び第３側壁部６３１がそれぞれ外側に向かって鉛直下方に指向し、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３が全閉となり、前記収容空間が閉塞された状態となる（図５参照）。

【0035】

さらに、バケットシェル６は、前記閉位置において、それぞれ隣接する第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３の両側面部６１１ａ，６２１ａ，６３１ａ同士が概ね隙間なく当接するように構成されている。これにより、隣接する第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３の各側面部６１１ａ，６２１ａ，６３１ａの間からの、前記収容空間に収容された土砂の脱落が抑制されている。

【0036】

また、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２の先端部には、図４、図５に示すように、ケーソン３の刃口部３０の突き崩しに供する刃部である第１刃部７１、第２刃部７２及び第３刃部７３が、底壁部６１２，６２２，６３２に沿って突設されている。これら第１刃部７１、第２刃部７２及び第３刃部７３は、第１バケットシェル６１、第２バケットシェル６２及び第３バケットシェル６３の開位置において鉛直下方へ向かって基部６０の吊り下げ中心Ｚとの水平距離が徐々に拡大する概ね末広状となるように形成されている。また、第１刃部７１、第２刃部７２及び第３刃部７３は、それぞれ第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２の延出方向（長手方向）の断面において先端側に向かって厚さ幅が徐々に小さくなる先細り状であって、先端が鋭利状となるように形成されている。

【0037】

ここで、第１刃部７１、第２刃部７２及び第３刃部７３を含め、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２は、図５に示すように、それぞれ閉位置において鉛直方向に重なり合うように構成されていて、前記閉位置における前記収容空間に収容された土砂の脱落が抑制されている。具体的には、図４、図５に示すように、第１刃部７１を含む第１底壁部６１２は、第２刃部７２を含む第２底壁部６２２よりも内側で重なり合い、また、第２刃部７２を含む第２底壁部６２２は、第３刃部７３を含む第３底壁部６３２よりも内側で重なり合うように構成されている。

【0038】

また、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２は、図４に示すように、外側に重なる底壁部ほど、第１側壁部６１１、第２側壁部６２１及び第３側壁部６３１（背面部６１１ｂ，６２１ｂ，６３１ｂ）となす角度θ１，θ２，θ３が大きくなるように設定されている。具体的には、第２側壁部６２１（背面部６２１ｂ）と第２底壁部６２２のなす角度θ２は、第１側壁部６１１（背面部６１１ｂ）と第１底壁部６１２のなす角度θ１よりも大きくなるように設定されている。同様に、第３側壁部６３１（背面部６３１ｂ）と第３底壁部６３２のなす角度θ３は、第２側壁部６２１（背面部６２１ｂ）と第２底壁部６２２のなす角度θ２よりも大きくなるように設定されている。

【0039】

また、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２は、図４に示すように、外側に重なる底壁部ほど、その長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３が大きくなるように設定されている。具体的には、第２底壁部６２２の長さＬ２は、第１底壁部６１２の長さＬ１よりも長くなるように設定されている。同様に、第３底壁部６３２の長さＬ３は、第２底壁部６２２の長さＬ２よりも長くなるように設定されている。そして、かかる寸法関係から、第１刃部７１、第２刃部７２及び第３刃部７３は、外側に重なる刃部ほど、吊り下げ中心Ｚまでの水平距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が大きくなるように設定されている。具体的には、第２刃部７２から吊り下げ中心Ｚまでの水平距離Ｄ２は、第１刃部７１から吊り下げ中心Ｚまでの水平距離Ｄ１よりも長くなるように設定されている。同様に、第３刃部７３から吊り下げ中心Ｚまでの水平距離Ｄ３は、第２刃部７２から吊り下げ中心Ｚまでの水平距離Ｄ２よりも長くなるように設定されている。

【0040】

また、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２には、図３、図４に示すように、互いに平行に延びる一対のリブであって横断面が概ね矩形状の第１リブ８１、第２リブ８２及び第３リブ８３が、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２の延出方向（長手方向）のほぼ全域に亘って一体に設けられている。ここで、最も内側に重なる第１底壁部６１２には、当該第２底壁部６１２の内側面（閉位置における上側面）に第１リブ８１が設けられている。一方、中間位置で重なる第２底壁部６２２、及び最も外側で重なる第３底壁部６３２には、それぞれ外側面（閉位置における下側面）に第２リブ８２、第３リブ８３が設けられている。なお、この第２、第３底壁部６２２，６３２の外側面に設けられる第２、第３リブ８２，８３については、第２、第３刃部７２，７３と連続するように一体に形成されている。

【0041】

（掘削機の掘削態様）
まず、図７（ａ）に示すように、開位置の状態で、掘削機１をケーソン３の刃口部３０の近傍まで下降させて、第１刃部７１、第２刃部７２又は第３刃部７３のうちケーソン３の刃口部３０に対向する刃部（本実施形態では第３刃部７３）の先端部をケーソン３の刃口部３０の土砂Ｓに当接させる。続いて、図７（ｂ）に示すように、第３刃部７３により、ケーソン３の刃口部３０の土砂を突き崩しつつ、第２ワイヤＷ２を引き込むことにより、図７（ｃ）に示すように、掘削機１のバケットシェル６を閉位置の状態に移行させ、第３刃部７３により突き崩した土砂Ｓをそのままかき寄せて集土する。その後、第１ワイヤＷ１を引き上げることにより、集土した土砂Ｓを揚土（排土）する。

【0042】

（本実施形態の作用効果）
以下、本実施形態に係る掘削機１の特徴的な作用効果について具体的に説明する。

【0043】

図９に示すように、前記従来の掘削機１１の場合、ケーソン３の刃口部３０の突き崩しによって生じた土砂を集土及び揚土する機能を有していない。このため、前記従来の掘削機１１によりケーソン３の刃口部３０の土砂を突き崩す場合には、図９（ａ）に示すように、ケーソン３の刃口部３０と対向する掘削機１１の刃部７０をケーソン３の刃口部３０の土砂に当接させて、図９（ｂ）に示すように、当該掘削機１１の刃部７０によってケーソン３の刃口部３０の土砂を突き崩した後、図９（ｃ）に示すように、当該掘削機１１を揚土可能なクラムシェルバケット１２に置換したうえで、前記突き崩し後の土砂を集土及び揚土する必要がある。これにより、前記突き崩しから前記揚土までの作業が煩雑となってしまう点で改善の余地を残していた。

【0044】

これに対し、本実施形態では、バケットシェル（第１、第２、第３バケットシェル６１，６２，６３）の外側先端部に、それぞれ開位置において鉛直下方へ向かって基部６０の吊り下げ中心Ｚとの水平距離が徐々に拡大する概ね末広状の刃部（第１、第２、第３刃部７１，７２，７３）が延設されている。このため、第１、第２、第３刃部７１，７２，７３によりケーソン３の刃口部３０の土砂を突き崩しつつ、この突き崩した土砂をそのままかき寄せて集土し、各バケットシェル６１，６２，６３により揚土することができる。これにより、ケーソン３の刃口部３０の土砂の突き崩しから揚土までの作業を掘削機１のみで一貫して対応することが可能となり、前記従来のように前記突き崩し作業と前記揚土作業の間に掘削機を交換する必要がなく、ケーソン３の刃口部３０の土砂の突き崩しから揚土までの作業を効率化することができる。

【0045】

また、本実施形態では、第１側壁部６１１、第２側壁部６２１及び第３側壁部６３１と、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２とが概ね直交する構成となっている。これにより、開位置の状態における掘削機１の幅寸法（第１、第２、第３刃部７１，７２，７３から吊り下げ中心Ｚまでの水平距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）の拡大を抑えつつ、ケーソン３の刃口部３０の土砂の突き崩しを容易に行うことができる。また、各刃部７１，７２，７３は、各底壁部６１２，６２２，６３２を延長するかたちで設けられていることで、前記突き崩し後の土砂を円滑に集土しつつ揚土することができる。

【0046】

また、本実施形態では、第１底壁部６１２よりも外側に位置する第２底壁部６２２と第２側壁部６２１のなす角度θ２が、内側に位置する第１底壁部６１２と第１側壁部６１１のなす角度θ１よりも相対的に大きく設定されている。このため、第１底壁部６１２と第２底壁部６２２とが干渉することなく適切に重なり合い、第１底壁部６１２と第２底壁部６２２とを密着させることが可能となる。これにより、前記突き崩し後の土砂を確実に効率よく集土しつつ揚土することができる。なお、第２底壁部６２２よりも外側に位置する第３底壁部６３２についても同様である。

【0047】

また、本実施形態では、第１底壁部６１２よりも外側に位置する第２底壁部６２２の長さＬ２が、内側に位置する第１底壁部６１２の長さＬ１よりも相対的に長く設定されている。このため、第１底壁部６１２と第２底壁部６２２とが適切に重なり合い、前記突き崩し後の土砂を確実に効率よく集土しつつ揚土することができる。なお、第２底壁部６２２よりも外側に位置する第３底壁部６３２についても同様である。

【0048】

また、本実施形態では、バケットシェル６の開閉が、第２ワイヤＷ２により行われる。このため、バケットシェル６を電動モータや油圧シリンダによって開閉する場合と比べて、掘削機１の構造が簡素化され、コストの低減化を図りつつ耐久性の向上を図ることができる。

【0049】

また、本実施形態では、三対のバケットシェル（第１、第２、第３バケットシェル６１，６２，６３）が設けられている。このため、バケットシェルの数量が二対以下に設定された掘削機と比べて、各底壁部６１２，６２２，６３２に延設される各刃部（第１、第２、第３刃部７１，７２，７３）の数量が増加することとなる。これにより、掘削機１の回転方向位置（位相）が変化しても各刃部（第１、第２、第３刃部７１，７２，７３）のいずれかがケーソン３の刃口部３０の土砂に当接し易くなり、当該刃口部３０の土砂の良好な突き崩しに供する。

【0050】

また、本実施形態では、第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２の延設方向に沿ってリブ（第１、第２、第３リブ８１，８２，８３）が設けられている。このため、当該第１底壁部６１２、第２底壁部６２２及び第３底壁部６３２の剛性が向上し、比較的硬質な地盤であってもケーソン３の刃口部３０の土砂の良好な突き崩しに供する。

【0051】

また、本実施形態では、第１底壁部６１２の内側に当該第１底壁部６１２の延設方向に沿って延びる第１リブ８１が設けられると共に、第２底壁部６２２の外側に当該第２底壁部６２２の延設方向に沿って延びる第２リブ８２が設けられている。このため、重なり合う第１底壁部６１２と第２底壁部６２２の間で第１リブ８１と第２リブ８２が干渉するおそれがなく、第１底壁部６１２と第２底壁部６２２とを密着させて重ね合わせることが可能となる。これにより、前記突き崩し後の土砂を確実に効率よく集土しつつ揚土することができる。

【0052】

（変形例）
本発明は、前記実施形態において例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適用対象の仕様等に応じて自由に変更することができる。

【0053】

特に、本発明に係る掘削機のバケットシェル及び刃部は、前記実施形態で例示した三対のバケットシェル（第１、第２、第３バケットシェル６１，６２，６３）に設けた６つの刃部（第１、第２、第３刃部７１，７２，７３）に限定されるものではなく、掘削機の仕様等に応じて任意に変更可能である。よって、本発明に係る掘削機のバケットシェル及び刃部については、例えば図８に示すように、バケットシェルを、回転方向に９０°間隔で配置した二対のバケットシェル（第１、第２バケットシェル６１，６２）で構成すると共に、刃部を、第１、第２底壁部６１２，６２２の先端から突設してなる４つの刃部（第１、第２刃部７１，７２）で構成してもよい。

【0054】

また、前記実施形態では、第１、第２、第３刃部７１，７２，７３を、第１第１、第２、第３底壁部６１２，６２２，６３２の延設方向に沿って形成した態様を例示したが、本発明は当該態様に限定されるものではない。換言すれば、本発明は、第１、第２、第３刃部７１，７２，７３が、第１、第２、第３バケットシェル６１，６２，６３の開位置において鉛直下方へ向かって基部６０の吊り下げ中心Ｚとの水平距離が徐々に拡大する概ね末広状となっていればよく、必ずしも第１、第２、第３底壁部６１２，６２２，６３２が上記末広状に形成されている必要はない。

【0055】

また、前記実施形態では、各バケットシェル６１，６２，６３を概ね矩形状（いわゆる箱状）に構成した態様を例示したが、当該各バケットシェル６１，６２，６３の形態についても、必ずしも各側壁部６１１，６２１，６３１と各底壁部６１２，６２２，６３２とが明確に区別される態様には限定されない。換言すれば、各バケットシェル６１，６２，６３の形態は、例えば曲面状など、各側壁部６１１，６２１，６３１と各底壁部６１２，６２２，６３２の区別がない態様であってもよい。

【0056】

また、前記実施形態では、第２ワイヤＷ２を介してバケットシェル６の開閉を行うロープ式の態様を例示したが、当該バケットシェル６を開閉する動力源は、前記ロープ式に限られず、例えば、油圧シリンダによりバケットシェル６の開閉を行う油圧式や、電動モータによりバケットシェル６の開閉を行う電動式など、掘削機１の仕様等に応じていかなる動力源を採用してもよい。

【符号の説明】

【0057】

１…掘削機
２１…クローラクレーン
２２…ジブ
３…ケーソン
３０…刃口部
４…支持部
５…支持アーム
６…バケットシェル
６１…第１バケットシェル
６２…第２バケットシェル
６３…第３バケットシェル
６１１…第１側壁部
６２１…第２側壁部
６３１…第３側壁部
６１２…第１底壁部
６２２…第２底壁部
６３２…第３底壁部
７１…第１刃部
７２…第２刃部
７３…第３刃部
８１…第１リブ（リブ）
８２…第２リブ（リブ）
８３…第３リブ（リブ）
θ１…第１側壁部と第１底壁部のなす角度
θ２…第２側壁部と第２底壁部のなす角度
θ３…第３側壁部と第３底壁部のなす角度
Ｌ１…第１底壁部の長さ
Ｌ２…第２底壁部の長さ
Ｌ３…第３底壁部の長さ
Ｗ１…第１ワイヤ
Ｗ２…第２ワイヤ
Ｚ…吊り下げ中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】