(57)【要約】【課題】  従来の連結式オーガーは連結部分が締まりすぎて取り外しが困難であった。【解決手段】  連結する一方のオーガーの一端と他方のオーガーの他端に互いに係止する非空転連結部と、互いに連結・離脱可能な抜け止め連結部を形成し、非空転連結部は一方のオーガーの一端に形成された差込部と、他方のオーガーの他端に形成されて前記差込部を差し込み・抜き取り可能とした受け部で構成し、差込部の外周面形状と受け部の内周面形状は差し込み・抜き取り可能であるが、互いに係止して空転はしない多角形に形成し、前記抜け止め連結部は一方のオーガーの軸の外周に空転可能に設けた連結治具と、その連結治具を連結できるように他方のオーガーに形成された止め部とで構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周に掘削刃が形成されたオーガーを複数本継ぎ足して土を掘削可能な連結式オーガーにおいて、連結される一方のオーガーの一端と他方のオーガーの他端に互いに空転しないように連結する非空転連結部と、互いに連結・離脱可能な抜け止め連結部が形成され、非空転連結部は一方のオーガーの一端に形成された差込部と、他方のオーガーの他端に形成されて前記差込部を差し込み・抜き取り可能とした筒状の受け部で構成され、差込部の外周面形状と受け部の内周面形状は差し込み・抜き取り可能であるが、互いに係止して空転はしない多角形に形成され、前記抜け止め連結部は一方のオーガーの軸の外周に空転可能に設けられた連結治具と、その連結治具を連結できるように他方のオーガーに形成された止め部とで構成されたことを特徴とする連結式オーガー。
【請求項２】
請求項１記載の連結式オーガーにおいて、連結治具が一方のオーガーの軸の外周にその軸方向に空転可能に設けられた筒状であり、その内周面にネジが形成され、止め部は他方のオーガーの差込部又は軸の外周に形成されたネジであり、そのネジは前記連結治具の内周面のネジが螺合可能なネジであることを特徴とする連結式オーガー。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の連結式オーガーにおいて、軸の中心部分に液体通路が形成され、液体通路内に供給された液体が、オーガーに開口した噴出孔又は／及びオーガーの先端に取り付けた先端刃に開口した噴出孔から噴出されることを特徴とする連結式オーガー。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の連結式オーガーを取付け・離脱可能な装着部と、取付けたオーガーを回転させる回転駆動体と、当該オーガーを前後移動させる移動機構を備えたことを特徴とするオーガー駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス管、水道管等を地中に配管するための横孔を掘るための連結式オーガー及びそれを使用したオーガー駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路を横断して、地中にガス管、水道管等（以下「ガス管等」という。）を配管する場合、従来は敷設ラインに沿って地表面から溝を掘削し、そこにガス管等を埋設する所謂開削工法が採られていた。しかし、この開削工法は、地表面に溝ができることにより交通の妨げになることや、掘削、埋め戻しに多くの費用がかかることから、近年は、開削工法に代えて非開削工法が採用されている。
【０００３】
非開削工法は、ガス管等を配管すべき地面の一方側に推進用の立坑と、他方側に到達用の立坑とを掘削し、推進用立坑内にオーガー駆動装置を設置し、オーガー駆動装置により所定長のオーガーを継ぎ足しながら土中に推進させて到達用立坑に至る間に所要口径の横孔を掘削し、この横孔内に到達用立坑側からガス管等を引き込み、推進用立坑側にガス管等の引き込み端部を引き出す方法がある（特許文献１参照）。
【０００４】
前記オーガー駆動装置は、図７に示すように、推進用立坑内に設置される台Ａに、水平ガイドシャフトＢと、ネジシャフトＦとガイドシャフトＢに架設されて前後に移動する移動台Ｃと、移動台Ｃに取付けられた駆動部Ｄと、駆動部Ｄに装着されて回転力をオーガーに伝達する原動機部Ｈを備え、手動ハンドルＥを同図の矢印ａ−ｂ方向に往復回転操作することにより移動台ＣがガイドシャフトＢに沿って前後方向に移動するようにしてある。
【０００５】
前記オーガー駆動装置では、図８に示すように、金属製の軸Ｋに金属製の螺旋刃Ｌが形成されたオーガーＪをチャック機構Ｉに着脱自在としてある。オーガーＪは軸Ｋの先端部に雄ネジ部Ｍが形成され、後端部に雌ネジ穴Ｎが形成され、該軸Ｋの中心軸に沿って雄ネジ部Ｍの先端から雌ネジ穴Ｎに貫通する流体通路Ｏが設けられている。このオーガーＪの雌ネジ穴Ｎに他のオーガーＪの雄ネジ部Ｍをねじ込むことにより、両オーガーＪを一直線に連結でき、他のオーガーＪを前記ねじ込みにより複数本連結してオーガーＪを継ぎ足すことができるようにしてある。先頭のオーガーＪの前端の雄ネジ部Ｍに先端刃Ｐを取付けて、前記流体通路Ｏに水を供給すると、その水が先端刃Ｐの噴射孔Ｑから噴出するようにしてある。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１９２７９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前記図７に示すオーガー駆動装置、図８に示すオーガー駆動装置には次のような課題がある。
（１）複数本のオーガーを雄ネジと雌ネジの螺合によって連結してあるため、掘削のためにオーガーを回転させると、雄ネジと雌ネジの螺合がきつくなり過ぎて、オーガーの離脱が困難になることがある。また、過負荷によって雄ネジと雌ネジが破損し易くなり、オーガーの耐久性が低下する。
（２）また、掘削後にオーガーを逆回転させて抜くと、オーガー同士の螺合が緩んで引き抜き途中でオーガーの連結が外れ、外れたオーガーが掘削された穴の中に残り、回収できないことがある。この場合は、土壌を地表面から開削してオーガーを探し、回収しなければならず、交通の妨げとなる上に、掘削、埋め戻しに多くの費用がかかり、非開削工法の利点が滅却されてしまう。また、オーガーを逆回転させずに横孔から引き抜こうとする場合、掘削刃が土中に引っ掛かって引き抜き難くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、継ぎ足したオーガーの連結部分が、掘削時のオーガーの回転で締まり過ぎることがなく、逆回転させても外れず、連結部分が耐久性に優れた連結式オーガーと、それを使用したオーガー駆動装置を提供するものである。
【０００９】
本件出願の連結式オーガーは、軸の外周に掘削刃を形成したオーガーを複数本継ぎ足して土を掘削可能な連結式オーガーにおいて、連結する一方のオーガーの一端と他方のオーガーの他端に互いに空転しないように連結する非空転連結部と、互いに連結・離脱可能な抜け止め連結部を形成し、非空転連結部は一方のオーガーの一端に形成された差込部と、他方のオーガーの他端に形成されて前記差込部を差し込み・抜き取り可能とした筒状の受け部で構成して、差込部の外周面形状と受け部の内周面形状は差し込み・抜き取り可能であるが、互いに係止して空転はしない多角形に形成され、前記抜け止め連結部は一方のオーガーの軸の外周に空転可能に設けられた連結治具と、その連結治具を連結できるように他方のオーガーに形成された止め部とで構成したものである。また、前記連結治具を一方のオーガーの軸の外周に空転可能に設けた筒状とし、その内周面にネジを形成して、止め部を他方のオーガーの差込部又は軸の外周に形成されたネジとし、そのネジを前記連結治具の内周面のネジと螺合可能とした。さらに、軸の中心軸部に液体通路を形成して、液体通路内に供給した液体を、オーガーに開口した噴出孔又は／及びオーガーの先端に取り付けた先端刃に開口した噴出孔から噴出可能とした。
【００１０】
本件出願のオーガー駆動装置は、前記連結式オーガーを取付け・離脱可能な装着部と、取付けたオーガーを回転させる回転駆動体と、当該オーガーを前後移動させる移動機構を備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本件出願の連結式オーガーは次のような効果がある。
連結される一方のオーガーの一端と他方のオーガーの他端に互いに係止して空転防止する非空転連結部を備えたので、両オーガーを連結して回転させれば、両オーガーが空転することなく確実に回転してオーガーにより土壌が掘削される。しかも、非空転連結部はねじ込み式ではなく、多角面による係止であるため、オーガーを回転させて掘削をしても、両オーガーの連結が強くなり過ぎて、外れなくなるとか、過負荷になって耐久性が低下するといったこともない。
連結される一方のオーガーの一端と他方のオーガーの他端に互いに連結して抜け止めを防止する抜け止め連結部を備え、抜け止め連結部は連結される一方のオーガーの一端に形成された連結治具と、他方のオーガーの他端に形成された連結治具を連結できる止め部とで構成されているので、両者を連結すればオーガーを逆回転させてもオーガーの連結が外れてオーガーが脱落することがない。従って、オーガーを土中に開けた横孔から引き抜くときにオーガーが土中に残ることが無く、従来のように、オーガーを探す面倒もない。
【００１２】
連結治具が一方のオーガーの軸の外周に空転可能に設けられ、止め部は他方のオーガーの差込部又は軸の外周に形成されたネジであるため、そのネジに連結治具を螺合させれば、オーガーの抜け止めが確実になる。しかも、オーガーを回転させて掘削しても、連結治具と止め部の螺合がきつくなり過ぎて外れなくなるとか、過負荷になって耐久性が低下するといったこともない。また、オーガーを逆回転させても連結されたオーガーが外れることが無い。従って、オーガーを土中に開けた横孔から引き抜くときにオーガーが土中に残ることが無く、従来のように、オーガーを探す面倒もない。
【００１３】
軸に液体通路が形成され、液体通路内に供給された液体がオーガーに開口した噴出孔又は／及びオーガーの先端に取り付けた先端刃に開口した噴出孔から噴出されるので、硬い粘土質等の地層を掘削する場合でも、液体で土を軟化させることができ、回転駆動体に無理な負荷が掛からないようにすることができる。従って、馬力の小さい、小型の回転駆動体を用いることができる。また、崩壊しやすい砂や砂利質の土壌を掘削する場合、液体で土壌を締め固めることができる。更には、掘削した横孔にガス管等を引き込むときに土壌が崩れにくくなるので、引き込みが容易になる。
【００１４】
本件出願のオーガー駆動装置は次のような効果がある。
前記連結式オーガーをセットして、そのオーガーを回転させれば、前記のように横孔をスムースに掘削することができ、引き抜き時にオーガーの連結が外れることも無く、扱い易いオーガー駆動装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（連結式オーガーの実施形態１）
本発明の連結式オーガーの実施形態の一例を、図１〜図３に基づいて詳細に説明する。本実施形態の連結式オーガー１は、複数本のオーガー１ａ、１ｂ・・・を連結して継ぎ足し・取り外し可能としてある。各オーガー１ａ、１ｂ・・・は図１（ａ）に示すように、金属製の丸棒状の軸２の外周面に所定ピッチの螺旋状の掘削刃３が形成されている。軸２の長さは任意の長さとすることができるが、たとえば、３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度とすると使い易い。互いに連結されるオーガー１ａ、１ｂ・・・のうち、一方のオーガー１ａの一端と他方のオーガー１ｂの他端に互いに空転しないように連結する非空転連結部３０と、互いに連結・離脱可能な抜け止め連結部４０が形成されている。
【００１６】
オーガー１ａ、１ｂ・・・の軸２の先端部には、図２に示すように、内部に六角形の差込穴４が開口された筒状の受け部５が形成され、受け部５の外周面に図１（ａ）に示すようにネジ６が形成されている。軸２の後端部には、図２に明示するように、前記受け部５の差込穴４に差し込み・抜き取り可能であり、互いに係止して空転が防止される六角形の棒状の差込部７が形成され、差込部７の根元には軸２より径の大きい鍔８が形成されている。軸２の外周には連結治具９が取付けられている。連結治具９は軸２より内径が大きく、底１０のある筒状であり、軸２にその長手方向にスライド可能に、また、空転可能に設けられている。連結治具９は図１（ａ）に示すように差込部７の外周を覆う位置までスライドできるようにしてあるが、そこまでスライドすると底１０が鍔８に係止して軸２から抜け出ないようにしてある。連結治具９の内周面には図１（ａ）に示すようにネジ１１が形成されており、そのネジ１１は前記受け部５の外周面に形成されたネジ６と螺合可能に形成されている。この実施形態では、前記差込部７と筒状の受け部５の差込穴４とで前記非空転連結部３０が構成され、前記連結治具９と受け部５の外周面に形成されたネジ６とで前記抜け止め連結部４０が構成されている。
【００１７】
軸２及び差込部７にはその中心軸に沿って、図１（ａ）に示すように液体通路１２が形成されている。図示してないが、軸２の任意箇所には液体通路１２と連通する噴出孔を開口して、液体通路１２内に供給された液体がその噴出孔から噴出できるようにすることもできる。
【００１８】
図１（ａ）に示すオーガー１ａ、１ｂ・・・は先端部に受け部５が、後端部に差込部７が形成されているが、これとは逆に先端部に差込部７、後端部に受け部５を備えることもできる。また、図１（ａ）に示す軸２は丸棒状であるが、差込部７や差込穴４の形状に合わせて六角形の棒状とか、他の任意形状とすることもできる。差込穴４及び差込部７の形状も図２に示す六角形に限られず、任意の多角形に形成することができる。掘削刃３も図２に示す螺旋形状には限られず、他の任意形状とすることもできる。
【００１９】
この実施形態のオーガー１ａ、１ｂ・・・では、図２、図３（ａ）（ｂ）に示すように、一方のオーガー１ａの後端の差込部７を他方のオーガー１ｂの先端の受け部５の差込穴４に嵌入し、オーガー１ａの連結治具９をスライドさせて、連結治具９の内周面の雌ネジ１１と受け部５の外周面の雄ネジ６とを螺合させて、二本のオーガー１ａ、１ｂを連結させることができる。この場合、夫々のオーガー１ａ、１ｂ・・・に形成された液体通路１２も連通する。
【００２０】
図４に示すように、先頭のオーガー１ａの先端には先端刃２２を取付けることができる。先端刃２２の取付けは、前記したオーガー１ａ、１ｂ・・・同士の連結構造と同様の構造で取付けてある。先端刃２２にもオーガー１ａ、１ｂ・・・に形成された液体通路１２と連通する噴出孔を形成することもできる。噴出孔は外周面とか先端に複数個開口させることができる。噴出孔の開口位置、開口数、形状、径等は任意とすることができる。先端刃２２も従来の連結式オーガーに用いられていたものや、それらの改良品を用いることもできる。
【００２１】
（オーガー駆動装置の実施形態１）
本発明のオーガー駆動装置の実施形態の一例を図４に基づいて詳細に説明する。この実施形態のオーガー駆動装置は、掘削用の立坑２１（図５）内に設置するための台１３の上にガイドレール１７と、図示されていないネジシャフトが敷設され、そのガイドレール１７とネジシャフトに移動体１４が搭載されている。移動体１４には図1に示す連結式オーガー１を取付け可能なチャック機構等による装着部１８、連結式オーガー１を回転させるモータ、エンジン等の回転駆動体１５が装備されている。
【００２２】
回転駆動体１５には、例えば、小型電動ドリルの駆動モータをはじめとして、他の任意のものを用いることができる。図４では回転駆動体１５の装着位置を移動体１４の上部としてあるが、これに限ることなく、任意の場所とすることができる。回転駆動体１５をいずれの箇所に装備しても、回転駆動体１５を回転させることによりオーガー１を回転させることができるようにしてある。
【００２３】
移動体１４には液体供給装置が内蔵されており、水道の蛇口等に接続されたホースから供給される水を、連結式オーガー１の液体通路１２内に供給できるようにしてある。前記台１３はアンカーボルト等の任意の固定手段によって地面に固定可能としてある。台１３の形状、構造等や、ガイドレール１７の形状、本数、素材等は、図示したものに限られず、他の任意のものとすることができる。また、液体供給装置には水以外の任意の液体を供給することもできる。
【００２４】
移動体１４には図示しない送り機構が備えられており、図４に示すハンドル１９を矢印ａ−ｂ方向に往復回動させることよって前記ネジシャフトを回転させると、その回転によって移動体１４が前後移動できるようにしてある。送り機構は他の構造のものでもよい。送り操作も、ハンドル操作には限られず、モータ等による自動送りとすることもできる。
【００２５】
前記した台１３、ガイドレール１７、ネジシャフト、移動体１４、ハンドル１９、回転駆動体１５、液体供給装置等は、前記のものに限られず、従来のオーガー駆動装置に用いられていたものとか、それらの改良品を用いることができる。
【００２６】
（使用例）
図１〜図３に示す連結式オーガー及び図４に示すオーガー駆動装置を用いて、土中に横孔を開口する方法を図５に基づいて説明する。
（１）オーガー駆動装置の台１３を、推進用立坑２１の底に固定する。
（２）ハンドル１９を操作して移動体１４をガイドレール１７の後端側に位置させ、移動体１４の装着部１８に、先端部に先端刃２２を備えた先頭のオーガー１ａを取付ける。
（３）回転駆動体１５を作動させてオーガー１ａを回転させて土壌を掘削する。このとき、必要に応じて、ハンドル１９を回動操作して移動体１４を移動レール１７に沿って前進させてオーガー１ａの掘削を助勢する。
（４）オーガー１ａが所定距離だけ地中を掘削したら、回転駆動体１５を停止させ、オーガー１ａを土の中に残したまま装着部１８から取り外す。
（５）後続のオーガー１ｂの先端の受け部５の差込穴４に、先頭のオーガー１ａの後端の差込部７を嵌入させ、先頭のオーガー１ａの連結治具９をスライドさせて、連結治具９の内周面のネジ１１と受け部５の外周面のネジ６とを螺合させて、二本のオーガー１ａ、１ｂを連結させる。連結した後続のオーガー１ｂの後端部を、再び移動体１４の装着部１８に取付ける。
（６）再び回転駆動体１５を作動させて連結させたオーガー１を回転させて、ハンドル１９を操作してオーガー１を地中に推進させてオーガー１で土を掘削する。
以後、（４）〜（６）の工程を繰り返し、先頭のオーガー１が到達用立坑２３に到達し、地中に横孔２４が貫通されるまでオーガー１を推進させて掘削を進める。その場合、掘削する土壌の質に応じて、液体供給装置を作動させて、液体通路１２に液体を供給し、先端刃２２や軸２に開口された噴出孔から液体を噴出させて、硬い粘土質等の地層を掘削する場合は液体で土を軟化させたり、崩壊しやすい砂状等の地層を掘削する場合は液体で土中を締め固めたりして、掘削しやすい土質として掘削することもできる。また、横孔貫通後にオーガー１を引き抜くときは、オーガー１を逆回転させる。
【００２７】
（その他の実施形態）
オーガー１ａ、１ｂ・・・の連結手段は、前記実施形態に記載のものには限られない。例えば、図６に示すように、一方のオーガー１ａの後端の差込部７と他方のオーガー１ｂの先端の受け部５とに夫々孔５０、５１を開口し、一方のオーガー１ａの後端の差込部７を、他方のオーガー１ｂの先端の受け部５の差込穴４に、孔５０、５１の位置が揃うようにして嵌入し、ボルト５２を孔５０、５１に挿通させてナット５３で固定することもできる。その他にも、オーガーの連結手段は、連結部分の締まり過ぎがなく、取り外しが容易で、連結部分の耐久性も高く、いずれの方向へ回転してもオーガーの連結が外れない機構であれば、任意の連結手段を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の連結式オーガー及びそれを使用したオーガー駆動装置は、ガス管、水道管等を地中に配管するための横孔を土中に形成することには限られず、建物の解体や山野の開拓等のための横孔形成等にも利用することができる。また、井戸掘りなど、縦孔の掘削の際にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）は本発明の連結式オーガーの実施形態の一例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）に示す連結式オーガーの左側面図。
【図２】図１に示す連結式オーガーの非空転連結部の斜視説明図。
【図３】（ａ）はオーガーの非空転連結部の連結前の説明図、（ｂ）は非空転連結部の連結後の説明図。
【図４】本発明のオーガー駆動装置の実施形態の一例を示す側面図。
【図５】本発明の連結式オーガー及びオーガー駆動装置の使用説明図。
【図６】本発明の連結式オーガーの抜け止め連結部の他の例を示す説明図。
【図７】従来のオーガー駆動装置を示す斜視説明図。
【図８】従来の連結式オーガーを示す部分断面説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１  連結式オーガー
１ａ、１ｂ・・・  オーガー
２  軸
３  掘削刃
４  差込穴
５  受け部
６  ネジ
７  差込部
８  鍔
９  連結治具
１０  脱落防止部
１１  ネジ
１２  液体通路
１４  移動体
１５  回転駆動体
３０  非空転連結部
４０  抜け止め連結部
【図１】
2006045968.tif 000003
【図２】
2006045968.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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