(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガスクリューの先端部に取り付けられる接続軸と、
前記接続軸の先端側に配置され、前記接続軸の回転軸を回転中心とするヘッド軸と、
ビットを保持し、前記ヘッド軸の先端から基端部にかけて徐々に外側に広がる二条又は三条の螺旋状に配設された複数のホルダーと、
前記各螺旋に沿って形成され外端面に前記ホルダーが設けられる羽根部とを備え、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれに配設された複数の前記ホルダーのうち、最も内側に配置されたホルダーを中央部ホルダーとし、最も外側に配置されたホルダーを最外周ホルダーとし、前記中央部ホルダー及び前記最外周ホルダー以外のホルダーを中段ホルダーとすると、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれに配設された前記中央部ホルダーは、前記回転軸を中心とした第一円上に配置され、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれに配設された前記最外周ホルダーは、前記回転軸を中心とした第二円上に配置され、
前記二条又は三条の螺旋に配設された前記中段ホルダーが保持する前記ビットの爪先の中から任意に選択したいずれの２つの爪先も、前記回転軸を中心とした径方向に互いにオフセットして配置され、
前記第一円の内側に、重心及び掘削中心の少なくとも一方が配置されていることを特徴とするオーガヘッド。
【請求項２】
前記二条又は三条の螺旋のうち少なくとも一条の螺旋に配設された前記ホルダーに保持された前記ビットは、隣り合う同士、前記回転軸を中心とした周方向に一部が重なっていることを特徴とする請求項１に記載のオーガヘッド。
【請求項３】
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれには、前記ホルダーが同数配設されていて、前記先端側からｎ番目のホルダー同士は、前記回転軸に対して略等角度の間隔を空け、なおかつ前記ｎ−１番目のホルダーに保持された前記ビットの基端部近傍若しくは前記ｎ−１番目のホルダーの基端部近傍に前記ｎ番目のホルダーに保持された前記ビットの先端部が位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のオーガヘッド。
【請求項４】
前記ビットの掘削幅は、前記ヘッド軸の先端側に位置する方が、前記ヘッド軸の基端側に位置するものよりも広くされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオーガヘッド。
【請求項５】
前記複数のホルダーにより保持された前記ビットそれぞれの爪先の前記回転軸を中心とした回転に伴う軌跡を、前記回転軸に平行な同一平面上に投影し、同平面において前記ビットそれぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線の近似直線のうち前記ヘッド軸の先端側から一番目の近似直線と前記回転軸に直交する水平線との角度をα２、前記ヘッド軸の先端側から二番目の近似直線と前記回転軸に直交する水平線との角度をα１とするとき、３５°≦α１≦７５°、かつ、α２＜α１に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のオーガヘッド。
【請求項６】
前記複数のホルダーにより保持された前記ビットそれぞれの爪先の前記回転軸を中心とした回転に伴う軌跡を、前記回転軸に平行な同一平面上に投影し、同平面において前記ビットそれぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線が一直線状であり、この線と前記回転軸に直交する水平線との角度をα１とするとき、３５°≦α１≦７５°に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のオーガヘッド。
【請求項７】
前記中段ホルダー及び前記最外周ホルダーに保持された前記ビットの、前記回転軸に直交する水平線に対する取付角度β１は４５°≦β１≦７５°であり、
なおかつ当該取付角度β１は、前記羽根部における前記中段ホルダー及び前記最外周ホルダーが設けられた部分の前記水平線に対する角度β２よりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のオーガヘッド。
【請求項８】
前記中段ホルダー及び前記最外周ホルダーのうち、最も内側に配置されているホルダー以外のホルダーは、前記ビットの先端部が基端部よりも外側に配置されるように、当該ビットを保持していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のオーガヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーガヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤掘削に用いられるオーガスクリューには、その先端にオーガヘッドが取り付けられている。オーガヘッドには、粘性地盤、一般及び硬質の砂礫・玉石地盤、岩盤等の各地盤に対応した種類のものがあり、各地盤に応じた種類のオーガヘッドをオーガスクリューに取り付けて掘削するようになっている。例えば、特許文献１，２には、粘性地盤、一般砂礫・玉石地盤用として二条のオーガヘッドが開示されており、特許文献３には岩盤用として一条のオーガヘッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２９８６３号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４６９５号公報
【特許文献３】特開２００６−０２２５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に各地盤が単独の場合は少なくほとんどが互層となっている。例えば、粘性地盤と、砂礫・玉石地盤が互層でその下が岩盤の場合、例えば、特許文献３に示す岩盤用のオーガヘッドを使用すると、粘性土がオーガヘッドに固着し、掘削不能になることがある。こうなってしまうと、オーガスクリュー全体を地盤から引き抜き、固着した土砂をオーガヘッドから除去してから再掘削することとなり、掘削時間やコストの増大化を招く一因となっていた。
【０００５】
一方、同様の地盤に対し、例えば特許文献１，２に示す粘性地盤、一般砂礫・玉石地盤用の二条のオーガヘッドを使用すると、硬質な砂礫・玉石地盤や、岩盤では掘削性能自体が劣ってしまう。また、センタリングができず左右に振られてビットのチップが欠損することもある。その際は、オーガスクリュー全体を地盤から引き抜き、ビットを交換するか、硬質な砂礫・玉石地盤用や岩盤用のオーガヘッドに交換しなければならず、いずれにしろ掘削時間やコストの増大化を招くことになっていた。
【０００６】
このため、本発明の課題は、いずれの種類の地盤であっても効率よく掘削可能なオーガヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明に係るオーガヘッドは、
オーガスクリューの先端部に取り付けられる接続軸と、
前記接続軸の先端側に配置され、前記接続軸の回転軸を回転中心とするヘッド軸と、
ビットを保持し、前記ヘッド軸の先端から基端部にかけて徐々に外側に広がる二条又は三条の螺旋状に配設された複数のホルダーと、
前記各螺旋に沿って形成され外端面に前記ホルダーが設けられる羽根部とを備え、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれに配設された複数の前記ホルダーのうち、最も内側に配置されたホルダーを中央部ホルダーとし、最も外側に配置されたホルダーを最外周ホルダーとし、前記中央部ホルダー及び前記最外周ホルダー以外のホルダーを中段ホルダーとすると、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれに配設された前記中央部ホルダーは、前記回転軸を中心とした第一円上に配置され、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれに配設された前記最外周ホルダーは、前記回転軸を中心とした第二円上に配置され、
前記二条又は三条の螺旋に配設された前記中段ホルダーが保持する前記ビットの爪先の中から任意に選択したいずれの２つの爪先も、前記回転軸を中心とした径方向に互いにオフセットして配置され、
前記第一円の内側に、重心及び掘削中心の少なくとも一方が配置されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオーガヘッドにおいて、
前記二条又は三条の螺旋のうち少なくとも一条の螺旋に配設された前記ホルダーに保持された前記ビットは、隣り合う同士、前記回転軸を中心とした周方向に一部が重なっていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のオーガヘッドにおいて、
前記二条又は三条の螺旋のそれぞれには、前記ホルダーが同数配設されていて、前記先端側からｎ番目のホルダー同士は、前記回転軸に対して略等角度の間隔を空け、なおかつ前記ｎ−１番目のホルダーに保持された前記ビットの基端部近傍若しくは前記ｎ−１番目のホルダーの基端部近傍に前記ｎ番目のホルダーに保持された前記ビットの先端部が位置するように配置されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオーガヘッドにおいて、
前記ビットの掘削幅は、前記ヘッド軸の先端側に位置する方が、前記ヘッド軸の基端側に位置するものよりも広くされていることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のオーガヘッドにおいて、
前記複数のホルダーにより保持された前記ビットそれぞれの爪先の前記回転軸を中心とした回転に伴う軌跡を、前記回転軸に平行な同一平面上に投影し、同平面において前記ビットそれぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線の近似直線のうち先端側から一番目の近似直線と前記回転軸に直交する水平線との角度をα２、先端側から二番目の近似直線と前記回転軸に直交する水平線との角度をα１とするとき、３５°≦α１≦７５°、かつ、α２＜α１に設定されていることを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のオーガヘッドにおいて、
前記複数のホルダーにより保持された前記ビットそれぞれの爪先の前記回転軸を中心とした回転に伴う軌跡を、前記回転軸に平行な同一平面上に投影し、同平面において前記ビットそれぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線が一直線状であり、この線と前記回転軸に直交する水平線との角度をα１とするとき、３５°≦α１≦７５°に設定されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオーガヘッドにおいて、
前記中段ホルダー及び前記最外周ホルダーに保持された前記ビットの、前記回転軸に直交する水平線に対する取付角度β１は４５°≦β１≦７５°であり、
なおかつ当該取付角度β１は、前記羽根部における前記中段ホルダー及び前記最外周ホルダーが設けられた部分の前記水平線に対する角度β２よりも大きいことを特徴としている。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のオーガヘッドにおいて、
前記中段ホルダー及び前記最外周ホルダーのうち、最も内側に配置されているホルダー以外のホルダーは、前記ビットの先端部が基端部よりも外側に配置されるように、当該ビットを保持していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、いずれの種類の地盤であっても効率よく掘削可能なオーガヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るオーガヘッドの概略構成を示す正面図である。
【図２】本実施形態に係るオーガヘッドの概略構成を示す下面図である。
【図３】本実施形態に係るオーガヘッドの掘削範囲に対するオーガヘッドの占有範囲を示す上方から見た投影図である。
【図４】特許文献３に示されたオーガヘッド（掘削ヘッド２０）の掘削範囲に対するオーガヘッドの占有範囲を示す上方から見た投影図である。
【図５】本実施形態に係るオーガヘッドの第１の変形例を示す正面図である。
【図６】本実施形態に係るオーガヘッドの第２の変形例を示す正面図である。
【図７】図６のオーガヘッドの概略構成を示す下面図である。
【図８】図６のオーガヘッドの掘削範囲に対するオーガヘッドの占有範囲を示す上方から見た投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１６】
図１は本実施形態に係るオーガヘッドの概略構成を示す正面図である。図１に示すように、オーガヘッド１には、図示しないオーガスクリューの先端部に取り付けられる接続軸２と、接続軸２の先端側に配置され、接続軸２の回転軸Ｓ１を回転中心とするヘッド軸３とが備えられている。
【００１７】
接続軸２及びヘッド軸３の中心には、空気や水をヘッド軸３の先方に供給するための貫通孔４が回転軸Ｓ１に沿うように全長に亘って形成されている。
ヘッド軸３には、当該ヘッド軸３の先端から基端部にかけて徐々に外側に広がるように、ヘッド軸３の外周面に螺旋状に形成された二条の羽根部５が設けられている。各羽根部５の外端面は連続した曲面となっていて、その外端面には、ビット６を保持する複数のホルダー７が同数所定の間隔を空けて設けられている。
【００１８】
また、ビット６はホルダー７に対して着脱自在となっている。具体的には、ホルダー７はオス形状、ビット６はメス形状となっており、ビット６のメス形状内にホルダー７のオス形状を嵌合することで両者が固定されるようになっている。
【００１９】
また、ビット６として、図６に示すような中央近辺に頂点がある剣先爪や、内側に頂点がある剣先爪を用いた場合、地盤への食い込みが良くなり掘削能力が向上する。また砂礫・玉石地盤では掘削時に外側に押し出す作用がより高くなって土砂の排出量が減少し、土砂の処理も容易となる。
一方、ビット６として図１に示すような平型や、外側に頂点がある剣先爪を用いた場合、掘削時に破砕作用が高まり岩盤での掘削効率を高めることができる。
これらのビット６を地盤の状況に応じて適宜選択してホルダー７に装着する。
【００２０】
ここで、上記螺旋のそれぞれに配設された複数のホルダー７のうち、最も内側に配置されたホルダー７を中央部ホルダー７ａとし、最も外側に配置されたホルダー７を最外周ホルダー７ｂとし、中央部ホルダー７ａ及び最外周ホルダー７ｂ以外のホルダー７を中段ホルダー７ｃとする。
【００２１】
図２はオーガヘッド１の概略構成を示す下面図である。この図２では、回転軸Ｓ１を中心とした同心円が仮想線として記載されている。この図２に示すように、上記螺旋のそれぞれに配設された中央部ホルダー７ａは、回転軸Ｓ１を中心とした第一円Ｃ１上に配置されている。また、上記螺旋のそれぞれに配設された最外周ホルダー７ｂは、回転軸Ｓ１を中心とした第二円Ｃ２上に配置されている。そして、上記螺旋に配設された中段ホルダー７ｃが保持するビット６の爪先の中から任意に選択したいずれの２つの爪先も、回転軸Ｓ１を中心とした径方向に互いにオフセットして配置されている。そして、第一円Ｃ１の内側には、オーガヘッド１自体の重心及び掘削中心の少なくとも一方が配置されている。ここで、第一円Ｃ１は、中央部ホルダー７ａに保持されたビット６の掘削外径であるが、この第一円Ｃ１よりも内側の円Ｃ１’（中央部ホルダー７ａに保持されたビット６の掘削内径）の内側に、オーガヘッド１自体の重心及び掘削中心の少なくとも一方が配置されていることが好ましい。
【００２２】
また、中段ホルダー７ｃ及び最外周ホルダー７ｂのうち、最も内側に配置されているホルダー７ｃ１以外のホルダー７ｃ，７ｂは、ビット６の先端部が基端部よりも外側に配置されるようにビット６を保持している。これにより、ビット６の先端部が回転方向の前方にオフセットされるように保持されるので、ビット６の上方逃げ角と外周逃げ角を確保することができる。
【００２３】
また、上記螺旋のそれぞれに配設された複数のホルダー７のうち、先端側からｎ番目のホルダー７同士は、回転軸Ｓ１に対して略等角度の間隔（二条の場合は約１８０°）を空けて配置されている。さらに、ｎ−１番目のホルダー７に保持されたビット６の基端部近傍若しくはｎ−１番目のホルダー７の基端部近傍に、ｎ番目のホルダー７に保持されたビット６の先端部が位置するように、先端側からｎ番目のホルダー７は配置されている。
【００２４】
図１に示す階段状の仮想線Ｌ１は、各ビット６それぞれの爪先の回転軸Ｓ１を中心とした回転に伴う軌跡を、回転軸Ｓ１に平行な同一平面上に投影したものである。階段状の仮想線Ｌ１のうち、水平部分が各ビット６の掘削幅である。この仮想線Ｌ１からも明白なように、ビット６の掘削幅は、ヘッド軸３の先端側に位置する方が、ヘッド軸３の基端側に位置するものよりも広く設定されている。
【００２５】
また、複数のホルダー７により保持されたビット６それぞれの爪先の回転軸Ｓ１を中心とした回転に伴う軌跡を、回転軸Ｓ１に平行な同一平面上に投影し、同平面において前記ビットそれぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線の近似直線Ｌ２のうちヘッド軸３の先端側から一番目の近似直線と、回転軸Ｓ１に直交する水平線との角度をα２、ヘッド軸３の先端側から二番目の近似直線と回転軸Ｓ１に直交する水平線との角度をα１とするとき、３５°≦α１≦７５°、かつ、α２≦α１に設定されている。
地盤に圧縮荷重をかけると地盤強度（内部摩擦角）に応じた破断線が地盤内に発生する。この破断線と水平線とがなす角度（破断角αＳ）に近似した角度にα１を設定した場合、破断線の発生を誘発するため、α１を破断角αＳよりも大きくすることが好ましい。さらに、地盤圧縮強度が高いと破断角αＳも大きくなるため、α１もより大きくする必要がある。この破断角αＳと、実用性とを考慮するとα１は上述した３５°≦α１≦７５°に設定されることが好ましい。この場合、切削主体ではなく破砕主体となるので効率が良く、ビット６の摩耗も低減することが可能となる。
【００２６】
また、中段ホルダー７ｃ及び最外周ホルダー７ｂに保持されたビット６の水平線に対する取付角度β１は４５°≦β１≦７５°に設定されている。なおかつ当該取付角度β１は、羽根部５における中段ホルダー７ｃ及び最外周ホルダー７ｂが設けられた部分の水平線に対する角度β２よりも大きい値に設定されている。このような値に取付角度β１が設定されているので、ビット６及びホルダー７の回転方向における後方に空間が形成される。掘削時においてはこの空間内に土砂が流入するため、地盤への食い込みを高めることができる。
なお、ビット６のすくい角β３は、０°≦β３≦３０°に設定され、逃げ角β４は１０°≦β４≦３０°に設定されていることが好ましい。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、一対の中央部ホルダー７ａが回転軸Ｓ１を中心とした第一円Ｃ１上に配置されている。中央部ホルダー７ａに保持されたビット６は、掘削初期のセンタリングをする役目があるので、中央部ホルダー７ａが第一円Ｃ１上に配置され、なおかつ、この第一円Ｃ１の内側にオーガヘッド１の重心及び掘削中心の少なくとも一方が配置されているので、センタリングをスムーズに行うことができる。
また、中段ホルダー７ｃが保持するビット６の爪先の中から任意に選択したいずれの２つの爪先も、回転軸Ｓ１を中心とした径方向に互いにオフセットして配置されているので、掘削時においては、中段ホルダー７ｃに保持された全てのビット６が常時掘削能力を発揮させることになり、掘削効率を高めることができる。また、一個のビット６にかかる負担を小さくすることができ、ビット６や中段ホルダー７ｃの損傷を抑制することも可能である。
【００２８】
また、最外周ホルダー７ｂに保持されたビット６と、当該最外周ホルダー７ｂの１つ内側にある中段ホルダー７ｃに保持されたビット６とでは、異なる円上に配置されているために、重心及び掘削中心に対して回転軸Ｓ１がずれるおそれがあるが、最外周ホルダー７ｂ同士が第二円Ｃ２上に配置されているので、最外周ホルダー７ｂに保持されたビット６が掘削中にオーガヘッド１自体のセンタリングを行うことになり、前述のずれを防止することができる。
【００２９】
このように本実施形態のオーガヘッド１においては、従来のものよりも掘削効率を大幅に高めて、なおかつセンタリング性能も向上されているので、いずれの種類の地盤であっても効率よく掘削することが可能である。
粘性地盤を含む硬質な砂礫・玉石地盤において従来のオーガヘッドに比べて掘削能力１．５倍と大幅に向上させながら、圧入力は従来比で２／３以下、トルクも２／３まで抑えることができ、高天端施工や地盤反力が低い地盤でも精度の高い施工が可能となる。さらに、圧入力の低い圧入機や、オーガ回転トルクが低いオーガ装置でも本実施形態のオーガヘッド１を用いれば１ランク上の地盤掘削が可能となる。また、環境負荷率も従来比２／３以下にすることができ、省エネ効果も期待される。
また、岩盤掘削においても、従来の３条ヘッドに比べて掘削能力を約三倍と飛躍的に向上させながら、圧入力、トルクは同等であり、従来のオーガヘッドでは掘削はできても採算がとれずダウンザホールを採用していた地盤でも、掘削能力が飛躍的に向上したオーガヘッド１を用いれば採算の取れた施工が可能となる。また、騒音・振動もダウンザホールより低く、すでに圧入完了した杭を反力としている圧入引抜機との併用なので転倒も防止することができる。
【００３０】
図３は、オーガヘッド１の掘削範囲に対するオーガヘッド１の占有範囲を示す上方から見た投影図である。図３中、円Ｑ１がオーガヘッド１の掘削範囲を示しており、斜線部Ｑ２がオーガヘッド１の占有範囲を示している。また、円Ｑ１内の空白部分は土砂の通過空間となる。オーガヘッド１を引き抜く際の土砂の流れは矢印Ｙ１で示している。
一方、図４は特許文献３に示されたオーガヘッド（掘削ヘッド２０）の掘削範囲に対するオーガヘッドの占有範囲を示す上方から見た投影図である。図４中、円Ｐ１がオーガヘッドの掘削範囲を示しており、斜線部Ｐ２がオーガヘッドの占有範囲を示している。また、円Ｐ１内の空白部分は土砂の通過空間であり、オーガヘッドを引き抜く際の土砂の流れは矢印Ｙ２で示している。
【００３１】
図４に示すように、特許文献３のオーガヘッドの場合では、オーガヘッドの占有率はおよそ６８％となっている。オーガヘッドを地盤から引き抜く際に土砂が下に抜ける空間がおよそ３２％しかなく、なおかつ土砂の流れも一方向である。このため、引き抜き時にオーガヘッドに作用する抵抗が大きくなって、引き抜き時間の増大化及び羽根部の変形を招く要因となっていた。
しかしながら、本実施形態のオーガヘッド１であると、オーガヘッド１の占有率はおよそ６１％となっている。オーガヘッドを地盤から引き抜く際に土砂が下に抜ける空間はおよそ３９％となり、図４の場合と比べると１．２倍以上となる。また、土砂の流れが２方向であるため、土砂の流れも速くなり、結果的にオーガヘッド１の引き抜き時間を短縮することが可能となる。
また、図４においてはオーガヘッドの回転軸と重心とが大きくずれているが（図４中、Ｚ１参照）、図３においてはオーガヘッド１のセンタリング性能が高められているために、回転軸Ｓ１と重心とのずれは大幅に低減されていることがわかる（図３中、Ｚ２参照）。このようにずれが低減されていると、孔曲がりも小さくなり、振動騒音も抑えられたスムーズな高効率掘削が可能となる。
【００３２】
また、各ビット６の爪先の回転軸Ｓ１を中心とした回転に伴う軌跡は、回転軸Ｓ１に平行な同一平面上に投影した場合、図１に示したように階段状に配置されているので、センタリング性能も高めることができる。
また、ビット６の掘削幅が、ヘッド軸３の先端側に位置する方がヘッド軸３の基端側に位置するものよりも広く設定されているので、掘削周長の短いところの掘削幅が広く、掘削周長の長いところの掘削幅が小さくなる。したがって、切削時の負担が全体として均一化されることになり、掘削効率を高めるだけでなく、ビット６の摩耗も抑えることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。以下の説明において、上記実施形態と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
例えば、上記実施形態においては、羽根部５の外端面が連続した曲面である場合を例示して説明したが、図５に示すオーガヘッド１Ａのように羽根部５ａの外端面が段階的に形成されていてもよい。この場合、上段側のホルダー７により保持されたビット６それぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線の近似直線Ｌ３と水平線との角度α３と、下段側のホルダー７により保持されたビット６それぞれの爪先の軌跡の外端を結んだ線の近似直線Ｌ４と水平線との角度α４とは、同等であっても異なっていてもどちらでも構わない。
なお、図５の場合では、上下の二段に羽根部５ａの外端面が段階的に形成されている場合を示しているが、当該外端面を三段以上の段階的に形成することも可能である。
【００３４】
また、図６及び図７に示すオーガヘッド１Ｂのように、上記螺旋のうち、少なくとも一条の螺旋に配設されたホルダー７に保持されたビット６を、隣り合う同士、回転軸Ｓ１を中心とした周方向に一部が重なっているように配置してもよい。具体的には、ヘッド軸３の先端側のホルダー７に保持されたビット６に対して、基端側で隣接するホルダー７に保持されたビット６の先端部が回転軸Ｓ１を中心とした周方向に重なるように、一条の羽根部５ｃのホルダー７が配置されている。このように隣り合う同士のビット６が周方向に重なっていると、下方のビット６で押し出された砂礫・玉石が、上方のビット６でさらに外側に押し出されるので、砂礫・玉石の地中での移動がスムーズに行われることになる。これにより、オーガヘッド１内への土砂の取り込みが制限され、外側に圧密されるので、すでに圧入した杭の周りを締め固めて圧入時の反力を増大させることができる。したがって、大きな圧入荷重をかけることができ、掘削スピードを向上させルことが可能となる。また、砂礫・玉石が圧密されることから、排土量も減少させることができ、排土処理の簡素化を図ることができる。
隣り合う同士のビット６を周方向に重ねて配置すると、オーガヘッド１自体の全長をコンパクトなものにすることも可能である。オーガヘッド１のコンパクト化が図られれば、オーガ装置全体を圧入引抜機で保持させたままの状態でオーガヘッド１の交換も可能となる。また、オーガヘッド１自体も軽量となるので、交換の作業性を高めることもできる。
【００３５】
また、図７に示すように、一対の中央部ホルダー７ａに保持されるビット６の爪先を結んだ直線Ｌ５に対し、回転軸Ｓ１を中心とした回転方向の前方側５°の直線Ｌ６と、後方側８５°の直線Ｌ７とを設定する。この直線Ｌ６と直線Ｌ７とがなす範囲内に、中央部ホルダー７ａに隣接した中段ホルダー７ｃに保持されるビット６の爪先位置は配置されている。この配置によって、ビット６の爪先での土砂の流れがよくなり、土砂固結を抑制することができる。
【００３６】
図８は、オーガヘッド１Ｂの掘削範囲に対するオーガヘッド１Ｂの占有範囲を示す上方から見た投影図である。図８中、円Ｑ３がオーガヘッド１Ｂの掘削範囲を示しており、斜線部Ｑ４がオーガヘッド１Ｂの占有範囲を示している。また、円Ｑ３内の空白部分は土砂の通過空間となる。オーガヘッド１Ｂを引き抜く際の土砂の流れは矢印Ｙ３で示している。
オーガヘッド１Ｂの場合、オーガヘッド１Ｂの占有率はおよそ４５％となる。オーガヘッド１Ｂを地盤から引き抜く際に土砂が下に抜ける空間はおよそ３９％となり、図４の場合と比べると１．７倍以上となる。また、土砂の流れが２方向であるため、土砂の流れも速くなり、オーガヘッド１Ｂの引き抜き時間も大幅に短縮化することが可能となる。
また、図８においてはオーガヘッド１Ｂのセンタリング性能が高められているために、回転軸Ｓ１と重心とのずれは図４の場合と比して大幅に低減されていることがわかる（図８中、Ｚ３参照）。
【００３７】
また、上記実施形態では上記螺旋が二条設けられている場合を例示して説明したが、上記螺旋は三条設けられていてもよい。ここで、三条の螺旋のそれぞれに配設された複数のホルダー７のうち、先端側からｎ番目のホルダー７同士は、回転軸Ｓ１に対して略等角度の間隔（三条の場合は約１２０°）を空けて配置されている。
【符号の説明】
【００３８】
１      オーガヘッド
２      接続軸
３      ヘッド軸
４      貫通孔
５      羽根部
６      ビット
７      ホルダー
７ａ    中央部ホルダー
７ｂ    最外周ホルダー
７ｃ    中段ホルダー
Ｃ１      第一円
Ｃ２      第二円
Ｓ１      回転軸
【図１】
0005869348.tif 000002
【図２】
0005869348.tif 000003
【図３】
0005869348.tif 000004
【図４】
0005869348.tif 000005
【図５】
0005869348.tif 000006
【図６】
0005869348.tif 000007
【図７】
0005869348.tif 000008
【図８】
0005869348.tif 000009