(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削し、掘削した排出対象物を上方に搬送するスクリュと、
前記スクリュを回転可能に収容し、該スクリュにより搬送される排出対象物を、上端側に設けられた排出口から排出するケーシングと、
前記スクリュの軸方向に貫通し、前記ケーシングを収容可能である中空部を有し、掘削穴の壁面に対して蠕動運動することで前記スクリュによる掘削に推進力を生じさせる推進装置と、
前記推進装置の上方の搬入位置において前記排出口から排出された排出対象物を収容するバケット装置と、
前記バケット装置を前記スクリュの軸方向に沿って前記搬入位置よりも上方の排出位置に移送し、前記バケット装置に収容された排出対象物を排出可能とする移送手段と、
を備えた掘削推進装置。
【請求項２】
前記バケット装置に収容された排出対象物を排出させるカムを備え、
前記バケット装置は、
支持体と、
前記支持体にバケット回動支持機構を介して回動可能に取付けられたバケットと、
前記支持体に押出し棒回動支持機構を介して回動可能に取付けられた押出し棒と、
を備え、
前記バケットは、前記搬入位置に位置される初期状態において上部開口を介して排出対象物が搬入される収容部を有し、
前記バケット回動支持機構は、前記バケットの上部開口が下方を向くことが可能なようにバケットを前記支持体に連結するとともに、前記バケットを初期状態に復帰させる復帰手段を備え、
前記押出し棒回動支持機構は、前記移送手段によるバケット装置の上方への移動に伴ってカムに接触することでカムからの押圧力を受けて回動してバケットを内側から押圧することによりバケットを回動させることが可能なように押出し棒を支持体に連結するとともに、バケットを内側から押圧しない初期状態に押出し棒を復帰させる復帰手段を備え、
前記カムは、前記移送手段によるバケット装置の上方への移動に伴って押出し棒に接触することによって押出し棒を初期状態から回動させる中央カムと、回動された押出し棒によって押圧されて回動したバケットの内側に接触し、移送手段によるバケット装置のさらなる上方への移動に伴ってバケットの上部開口が下方を向くようにバケットの内面を下方に押圧してバケットを回動させるサイドカムとを備えた請求項１に記載の掘削推進装置。
【請求項３】
上端側が前記中空部側に位置されて下端側が前記中空部より離れて地表側に延長する排出路を備え、
前記収容部に排出対象物を収容したバケットが上方に移送されてバケットの上部開口が下方を向いた場合にバケットの上部開口を介して排出される排出対象物が排出路上に落下する請求項２に記載の掘削推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アースオーガーにより掘削され、排出対象物搬入位置においてバケットの収容部内に搬入された排出対象物を排出対象物排出位置まで移送して排出する掘削推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、月面等の特殊な環境において無人で地盤を掘削する掘削推進装置が特許文献１に開示されている。当該掘削推進装置によって掘削された掘削土は、アースオーガーによって上方に搬送され、アースオーガーを回転可能に収容するケーシングの上部開口を介して排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６９０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記掘削推進装置で採用されている掘削土等の排出対象物の排出方法によれば、アースオーガーによって上方に搬送された掘削土が推進装置の最上方に位置する伸縮ユニットの上に堆積するため、この堆積した掘削土を回収して除去しなければならないという課題があった。
上記課題を解決するため、本発明は、アースオーガーにより掘削された排出対象物の回収及び除去を自動化可能な掘削推進装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る掘削推進装置によれば、地盤を掘削し、掘削した排出対象物を上方に搬送するスクリュと、スクリュを回転可能に収容し、該スクリュにより搬送される排出対象物を、上端側に設けられた排出口から排出するケーシングと、スクリュの軸方向に貫通し、ケーシングを収容可能である中空部を有し、掘削穴の壁面に対して蠕動運動することでスクリュによる掘削に推進力を生じさせる推進装置と、推進装置の上方の搬入位置において排出口から排出された排出対象物を収容するバケット装置と、バケット装置をスクリュの軸方向に沿って搬入位置よりも上方の排出位置に移送し、バケット装置に収容された排出対象物を排出可能とする移送手段とを備えたので、排出対象物の回収及び除去を自動化可能な排出対象物収容排出装置を提供できる。
また、本発明に係る掘削推進装置の他の構成として、バケット装置に収容された排出対象物を排出させるカムを備え、バケット装置は、支持体と、支持体にバケット回動支持機構を介して回動可能に取付けられたバケットと、支持体に押出し棒回動支持機構を介して回動可能に取付けられた押出し棒とを備え、バケットは、前記搬入位置に位置される初期状態において上部開口を介して排出対象物が搬入される収容部を有し、バケット回動支持機構は、バケットの上部開口が下方を向くことが可能なようにバケットを前記支持体に連結するとともに、バケットを初期状態に復帰させる復帰手段を備え、押出し棒回動支持機構は、移送手段によるバケット装置の上方への移動に伴ってカムに接触することでカムからの押圧力を受けて回動してバケットを内側から押圧することによりバケットを回動させることが可能なように押出し棒を支持体に連結するとともに、バケットを内側から押圧しない初期状態に押出し棒を復帰させる復帰手段を備え、カムは、移送手段によるバケット装置の上方への移動に伴って押出し棒に接触することによって押出し棒を初期状態から回動させる中央カムと、回動された押出し棒によって押圧されて回動したバケットの内側に接触し、移送手段によるバケット装置のさらなる上方への移動に伴ってバケットの上部開口が下方を向くようにバケットの内面を下方に押圧してバケットを回動させるサイドカムとを備えたので、排出対象物の回収及び除去を自動化可能な掘削推進装置を提供できる。
また、本発明に係る掘削推進装置の他の構成として、上端側が中空部側に位置されて下端側が中空部より離れて地表側に延長する排出路を備え、収容部に排出対象物を収容したバケットが上方に移送されてバケットの上部開口が下方を向いた場合にバケットの上部開口を介して排出される排出対象物が排出路上に落下するので、掘削装置により掘削された掘削土の回収及び除去を自動化可能な掘削推進装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】掘削推進装置の構成を示す断面図である。
【図２】掘削スクリュを示す図である。
【図３】搬送スクリュを示す図である。
【図４】排出カバーの平面図、及び斜視図である。
【図５】図４（ｂ）における清掃手段のＡ−Ａ断面図である。
【図６】スカート部と掘削スクリュとの関係を示す図である。
【図７】排出口と清掃手段を示す拡大図である。
【図８】推進ユニットを構成する伸縮ユニットの平面図及び断面図である。
【図９】掘削推進装置の推進動作を示す図である。
【図１０】清掃手段の動作を示す図である。
【図１１】排出対象物収容排出装置のバケット装置とカムとの関係を示す斜視図である。
【図１２】バケット装置とカムとの関係を示す斜視図である。
【図１３】カムを下方から見た図である。
【図１４】バケットの斜視図である。
【図１５】バケット装置とカムとの動作を示す動作説明図である。
【図１６】バケット装置とカムとの動作を示す動作説明図である。
【図１７】掘削スクリュの他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、掘削推進装置１の一実施形態の構成を示す断面図である。以下、同図を用いて掘削推進装置１について説明する。
掘削推進装置１は、掘削装置２と、推進装置５と、排出対象物収容排出装置７と、制御装置１０とを備えた構成であり、推進装置５で掘削装置２を推進させることによって掘削装置２で地盤３１０を掘削し、掘削された排出対象物としての掘削土を排出対象物収容排出装置７によって装置の外に排出する装置である。
【０００８】
掘削装置２は、いわゆるアースオーガーであり、スクリュ２１と、スクリュ２１を回転駆動させるモータ２２とを備えた装置である。
スクリュ２１は、地盤３１０を掘削する掘削スクリュ２３と、掘削スクリュ２３によって掘削された掘削土を搬送する搬送スクリュ２４とを備える。掘削スクリュ２３は、スクリュ軸２５の外周にスパイラル翼２６を備え、スクリュ軸２５の下端側から上端側にかけてスパイラル翼２６が螺旋を描きながら渦巻き状に縮径する。
【０００９】
図２は、掘削スクリュ２３を示す図である。同図に示すように、掘削スクリュ２３は、スパイラル翼２６のピッチが、下端が小さく、上端側に向かって漸増するように形成される。つまり、下端側が密、上端側が疎となるように形成される。また、掘削スクリュ２３の外径は、下端から上端へ向かうに従ってテーパー状に漸減するように形成される。すなわち、スパイラル翼２６の外径は、下端の半径をＲ１、下端から１８０度回転したときの半径をＲ２、下端から３６０度回転したときの半径をＲ３とした場合に、下端から上端に向かう半径がＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３となるように縮径させて設計される。
【００１０】
図３は、搬送スクリュ２４を示す図である。同図に示すように、搬送スクリュ２４は、スクリュ軸２７の外周に螺旋状のスパイラル翼２８を備える。搬送スクリュ２４のスパイラル翼２８は、外径及びピッチが一定になるようにスクリュ軸２７の外周に設けられる。
スクリュ軸２７の下端側には、上記掘削スクリュ２３のスクリュ軸２５の基端側を連結するためのジョイント部２９、上端側には、モータ２２の駆動力を伝達するためのジョイント部３０が設けられる。
【００１１】
搬送スクリュ２４のスパイラル翼２８の半径は、掘削スクリュ２３のスパイラル翼２６の上端の半径Ｒ３と同じ寸法で形成される。搬送スクリュ２４のスクリュ軸２７は、スパイラル翼２８の軸方向長さに比べて長く形成され、上端がスパイラル翼２８よりも所定長さ突出する。搬送スクリュ２４の上端側には、スパイラル翼２８によって搬送された掘削土の排出を制御するための排出カバー３２が取り付けられる。
【００１２】
図４は、排出カバー３２の平面図、及び斜視図である。
図３，図４に示すように、排出カバー３２は、スクリュ軸２７の外周に所定角度、例えば１００°の間隔を隔てて互いに対向するように２箇所に設けられる。排出カバー３２は、扇状の天板３３と、天板３３の外周に沿った状態で下端側に向けて延長する弧状壁３４とで構成される。天板３３は、スパイラル翼２８よりも上端側のスクリュ軸２７の外周から、軸線と直交方向に延長する平板扇状に形成される。天板３３の外周縁の半径は、スパイラル翼２８の半径とほぼ等しい寸法で形成される。弧状壁３４は、それぞれ下端側に向けて延長する。本実施形態では、一方の排出カバー３２の弧状壁３４は、スパイラル翼２８と一回重なるように延長し、他方の排出カバー３２の弧状壁３４は、スパイラル翼２８と二回重なるように延長する。つまり、排出カバー３２の弧状壁３４は、軸方向にそれぞれ異なる長さで形成される。一方の弧状壁３４と他方の弧状壁３４とで形成される排出カバー３２，３２の外径は、スパイラル翼２８の外径と同一寸法に設定される。すなわち、スパイラル翼２８と弧状壁３４の重なりにおいて、スパイラル翼２８と弧状壁３４が一体に形成される。また、弧状壁３４の外周の周方向長さは、例えば同一の長さに設定される。長尺の弧状壁３４には、排出カバー３２，３２の間から排出された掘削土を、後述のケーシングパイプ５０の排出口５６から排出する際に、排出口５６の下側の縁部５６Ｄに堆積する掘削土を取り除くための清掃手段３５が設けられる。
【００１３】
図５は、図４（ｂ）における清掃手段３５のＡ−Ａ断面図である。図４（ｂ）に示すように、清掃手段３５は、弧状壁３４から出没するフィン３６と、フィン３６の出没の支点となる軸３８と、フィン３６が弧状壁３４から突出するように付勢する付勢手段３７とを備える。フィン３６は、弧状壁３４の外周面から窪むように形成された収容部３９に収容される。フィン３６は、平板状の部品からなり、扉部４１と、ヒンジ部４２とで構成される。扉部４１及びヒンジ部４２は、一体に形成され、弧状壁３４の収容部３９に収容されたときに、外周面が弧状壁３４の外周面と同一の円筒面を形成するように曲面状に形成される。扉部４１は、平面視において軸方向に延長する長方形状に形成される。ヒンジ部４２は、扉部４１の側面に一体に形成され、扉部４１よりも小さく形成される。ヒンジ部４２には、収容部３９に収容したときに、下端側端面から上端側端面に軸方向に沿って貫通する貫通孔４３が形成される。
【００１４】
弧状壁３４の収容部３９は、上述のフィン３６を収容可能な形状、例えばフィン３６とほぼ同一の形状で外周面から窪むように形成される。弧状壁３４には、収容部３９にフィン３６を収容したときに、ヒンジ部４２の貫通孔４３と連通する貫通孔４４が軸線に沿って形成される。
したがって、清掃手段３５は、フィン３６を弧状壁３４の収容部３９に収容した状態で、弧状壁３４の貫通孔４４とヒンジ部４２の貫通孔４３に軸３８を挿入し、フィン３６の裏面側に設けた図外のばね受部と、収容部３９の図外のばね受部とに付勢手段３７のスプリングを着座させることにより、フィン３６が、図５に示すように、軸３８を回転中心としてスプリングの付勢力により回転することで、弧状壁３４の外周面から突出する。なお、ヒンジ部４２は、スクリュ２１の回転方向側に位置するように設定される。
【００１５】
モータ２２は、スクリュ軸２７の上端に設けられたジョイント部３０（図３参照）を介して連結される。モータ２２は、後述のモータカバー５３により固定される。モータ２２は、制御装置１０と接続され、制御装置１０から出力される信号に基づいて回転駆動する。
【００１６】
図１に戻り、推進装置５について説明する。掘削装置２のスクリュ２１の外周には、ケーシングパイプ５０が設けられる。ケーシングパイプ５０は、掘削スクリュ２３を覆うスカート部５１と、搬送スクリュ２４を覆う円筒部５２と、モータカバー５３とを備える。スカート部５１は、外周から掘削スクリュ２３の下端側の一部が外側に露出する寸法で形成される。スカート部５１は、掘削スクリュ２３のスパイラル翼２６の外周縁との間に僅かなギャップを隔てて対向し、かつ外周縁の輪郭線と並行な円錐状の内壁５４を有している。スカート部５１の外周５１ａ側の半径Ｒ５は、掘削スクリュ２３の下端側の半径Ｒ１よりも小径に設定される。
【００１７】
図６は、スカート部５１と掘削スクリュ２３との関係を示す図である。同図に示すように、スカート部５１と掘削スクリュ２３とは、軸方向視したときに、スカート部５１の外周５１ａから掘削スクリュ２３の下端側の外周が露出している。このように、掘削スクリュ２３の下端側の外周をスカート部５１の外周５１ａから半径方向に露出させることにより、掘削スクリュ２３により掘削される掘削穴の穴径が、スカート部５１の外径よりも大きくなるため、既に掘削した掘削穴の内壁から掘削土が崩れても、崩れた掘削土をスカート部５１の外周５１ａ側に落下させて、再び掘削スクリュ２３で回収することができる。すなわち、掘削スクリュ２３の掘削動作以外に掘削穴の内壁から落下した掘削土も回収し、搬送スクリュ２４に搬送できるので、効率よく掘削することができる。
【００１８】
図１に示すように、円筒部５２は、上端側に搬送スクリュ２４によって搬送された掘削土を排出する排出口５６を備える。排出口５６は、軸線を挟んで、円筒部５２の円周方向に沿って互いに対向する位置に矩形状の開口として形成される。本実施形態では、排出口５６は、上述の搬送スクリュ２４に設けられた排出カバー３２に対応するように２箇所に設けられる。排出口５６の周方向の長さは、排出カバー３２の弧状壁３４外周の周方向長さと同等若しくは短く設定される。このように排出口５６の周方向の長さを設定することにより、排出口５６と排出カバー３２とが重なるように一致したときに、２箇所の排出口５６を塞いで搬送スクリュ２４からの掘削土の排出を規制できる。
図７は、排出口５６と清掃手段３５を示す拡大図である。同図に示すように、排出口５６は、上下方向に延長する縁部５６Ａ，５６Ｂがケーシングパイプ５０の軸方向に、また周方向に延長する縁部５６Ｃ，５６Ｄがケーシングパイプ５０の円周方向に延長するように開口し、縁部５６Ｄが、排出カバー３２に設けられた清掃手段３５のフィン３６の下面３６Ａと軸方向に所定の距離の隙間を有するようにケーシングパイプ５０の円筒部５２に設けられる。排出口５６は、少なくとも、縁部５６Ｃ，５６Ｄの周方向に沿う長さ寸法が、フィン３６の周方向の長さ寸法よりも大きく、縁部５６Ａ，５６Ｂの長さ寸法がフィン３６の高さ寸法よりも大きく設定される。
【００１９】
モータカバー５３は、例えば、ケーシングパイプ５０の上端に設けられる図外の固定手段により固定される。モータカバー５３は、ケーシングパイプ５０に固定されることにより、円筒部５２の上端から突出するモータ２２を完全に収容するとともに駆動反力を支持するように固定する。
【００２０】
図８は、推進装置５を構成する伸縮ユニット６０の平面図及び断面図である。
推進装置５は、軸方向へ一列に配列されて個別にその外径を縮径・拡径させる複数の伸縮ユニット６０を備える。各伸縮ユニット６０は全体形状が環状をなし、縮径時には軸方向長が伸長すると共に、拡径時には軸方向長が短縮する構成を備える。伸縮ユニット６０は、一対の軸方向可動部材６１と、一対の軸方向可動部材６１を連結する複数のリンク機構６２と、一対の軸方向可動部材６１を互いに近接離間させる駆動源となるモータ６３と、モータ６３の回転駆動を一対の軸方向可動部材６１に伝達する伝達機構６９とを備える。
【００２１】
リンク機構６２は、軸方向可動部材６１の周方向に沿って所定の間隔で複数（本例では６個）設けられる。リンク機構６２は、各軸方向可動部材６１の対向面に突設された支持部材６４と、各支持部材６４にそれぞれ設けられた２個の軸部６５と、各軸部６５によりそれぞれ一端が回転自在に支持された一対の平行なアーム６６とで構成した四節平行リンク機構からなる。各アーム６６の他端部は径方向可動部材６７に対して軸部６８によって回動自在に軸支されている。リンク機構６２は、軸方向可動部材６１と径方向可動部材６７を連動して作動させる。
【００２２】
モータ６３は、一方の軸方向可動部材６１に設けられ、制御装置１０によって駆動が制御される。モータ６３は、例えば、一方の軸方向可動部材６１に、少なくとも一個以上、本実施形態では、２個搭載される。モータ６３には、例えばステッピングモータが適用される。伝達機構６９は、上述の軸方向可動部材６１に形成されたねじ孔６９Ａと、このねじ孔６９Ａに螺入されるボールねじ６９Ｂとで構成される。ボールねじ６９Ｂは、直接、あるいは歯車機構やプーリー機構等の動力伝達機構を介してモータ６３と接続される。
【００２３】
上記構成によれば、伸縮ユニット６０は、モータ６３を回転駆動することで、モータ６３が固定された一方の軸方向可動部材６１とボールねじ６９Ｂが螺入する他方の軸方向可動部材６１とを相対的に近接離間させて、軸方向可動部材６１同士が近接した場合にリンク機構６２を構成するアーム６６が径方向外側に移動し、軸方向可動部材６１同士が離間した場合にリンク機構６２のアーム６６が径方向内側に移動する。したがって、伸縮ユニット６０としては、軸方向可動部材６１同士を近接させることで軸方向の長さ寸法を縮短させるとともに径方向の長さ寸法を拡径させ、軸方向可動部材６１同士を離間させることで軸方向の長さ寸法を伸長させるとともに径方向の長さ寸法を縮径させる。すなわち、モータ６３を正逆に回転させることで、各リンク機構６２により支持された各径方向可動部材６７が同時に放射状に内外径方向へ出没する。
【００２４】
本実施形態では、３つの伸縮ユニット６０をケーシングパイプ５０の外周に直列に配置し、３つの伸縮ユニット６０がミミズの蠕動運動を摸すように、制御装置１０により各伸縮ユニット６０の伸縮を個別に制御することで、掘削装置２に推進力を付与する。すなわち、制御装置１０が、各伸縮ユニット６０を所定のタイミングで個別に縮径又は拡径を制御することにより、ミミズの移動方式と同様な蠕動運動を再現し、掘削装置２を推進させるための推進力を生じさせる。
【００２５】
モータ６３の駆動によるボールねじ６９Ｂの収縮方向への回転によって他方の軸方向可動部材６１が一方の軸方向可動部材６１に最も接近した軸方向位置にある時には、リンク機構６２が収縮状態にあることによって各径方向可動部材６７は外径側に放射状に突出した加圧位置にある。また、ボールねじ６９Ｂの逆方向への回転によって他方の軸方向可動部材６１が一方の軸方向可動部材６１から最も離間した軸方向位置にある時には、リンク機構６２が拡張状態にあることによって径方向可動部材６７は内径側に退避した非加圧位置にある。すなわち、伸縮ユニット６０の最大拡径時の半径は、掘削スクリュ２３の下端径（半径Ｒ１）よりも大きく、最大縮径時の半径は、掘削スクリュ２３の下端径（半径Ｒ１）よりも小さい。
【００２６】
図８（ｃ）に示すように、隣接する伸縮ユニット６０は、互いに対向する一方の伸縮ユニット６０の軸方向可動部材６１と、他方の伸縮ユニット６０の対向面に形成された嵌合部同士を嵌めあわせ、図外のボルト等の固定手段により着脱可能に固定される。例えば、嵌合部には、一方の軸方向可動部材６１に凸部、他方の軸方向可動部材６１に凹部をそれぞれ形成しておき、互いに嵌合させることで、隣接する伸縮ユニット６０，６０同士が連結される。
【００２７】
推進装置５は、直列に連結した３個の伸縮ユニット６０により形成される中空部５Ａ内にケーシングパイプ５０を装着し、ケーシングパイプ５０の内部に掘削装置２が配置される。下端側に位置する伸縮ユニット６０は、軸方向可動部材６１がスカート部５１の上面に固定される。ケーシングパイプ５０の上端側を中空部５Ａの内側に、図示しないＯリング等のパッキングによって封止することにより、推進装置５の内側から各伸縮ユニット６０の内部への掘削土の浸入を防止する。
【００２８】
また、推進装置５の外周は、図８（ｃ）に示したように、推進装置５内への掘削土やほこりの進入を阻止する防塵シート６で被われる。図８（ａ）に示したように、推進装置５は、下端側の伸縮ユニット６０と上端側の伸縮ユニット６０が図示しないＯリング等のパッキンによりケーシングパイプ５０の外周と封止されるとともに、隣接する伸縮ユニット６０同士を図示しないＯリング等のパッキングにより封止することで、内周側からの掘削土の進入が防止されている。一方、推進装置５の外側からの掘削土の進入は、図８（ｃ）に示すように、両端が開口した円筒状の防塵シート６を推進装置５を構成する各伸縮ユニット６０に跨って外面に覆うように、両端を閉止することで防止される。この防塵シート６は、例えば可撓性を有し、伸縮性のないビニルシートを基材とするシートの表面にアルミ蒸着を施すことで、掘削穴の内壁との摩擦抵抗を低減させながら防塵性を得ることができる。例えば、推進装置５が掘削穴を前進する過程では、防塵シート６の表面の摩擦抵抗が低いことにより前進がよりスムーズとなる。各伸縮ユニット６０を構成する軸方向可動部材６１の外周面に形成される環状の係止溝内にＯリングを嵌着することによって各伸縮ユニット６０の外面の開口を防塵シート６によって封止することで、伸縮ユニット６０内部への掘削土の進入が防止される。
【００２９】
図９（ａ）乃至（ｄ）は、掘削推進装置１の推進動作を示す図である。同図に示すように、モータ２２を駆動してスクリュ２１を掘進方向に回転させることにより、下端部の掘削スクリュ２３によって地盤３１０（例えば、月面におけるレゴリス層）を掘削する。この際、制御装置１０は、スクリュ２１の回転による掘削過程において、推進装置５を構成する３つの伸縮ユニット６０を所定の順序で縮径又は拡径させる。なお、以下の説明では、下端側の伸縮ユニットを６０Ａ，中間に位置する伸縮ユニットを６０Ｂ，上端側の伸縮ユニットを６０Ｃとして説明する。
【００３０】
図９（ａ）に示すように、最初に全ての伸縮ユニット６０Ａ乃至６０Ｃを拡径させることにより、推進装置５を掘削穴の内壁１２に固定する。これにより、推進装置５がスクリュ２１と共回りすることを阻止し、スクリュ２１を安定して効率良く回転させることができる。
次に、図９（ｂ）に示すように、中間の伸縮ユニット６０Ｂ及び上端側の伸縮ユニット６０Ｃを拡径させたまま、下端側の伸縮ユニット６０Ａを縮径させて、伸縮ユニット６０Ａを軸方向に伸長させることにより、掘削装置２を推進させる。すなわち、スクリュ２１とスカート部５１とが伸縮ユニット６０Ａの軸方向伸長分Ｘだけ前進する。
次に、図９（ｃ）に示すように、上端側の伸縮ユニット６０Ｃの拡径を維持したまま、中間の伸縮ユニット６０Ｂの縮径と、下端側の伸縮ユニット６０Ａの拡径とを同時に実施する。
次に、図９（ｄ）に示すように、中間の伸縮ユニット６０Ｂの拡径と、上端側の伸縮ユニット６０Ｃの縮径を同時に実施する。
そして、推進装置５に、図９（ａ）乃至（ｄ）に示した推進動作を順次繰り返させることで、掘削装置２の掘削に推進力を付与することができる。
また、図９（ａ）乃至（ｄ）に示したように、推進装置５による推進動作において、常に２個の伸縮ユニット６０を拡径して掘削穴の内壁１２に圧接させることにより、アンカー効果が得られ、推進装置５がスクリュ２１と共まわりすることを阻止するとともに、掘削装置２におけるスクリュ２１の姿勢を適切に維持できる。
【００３１】
次に、清掃手段３５の動作について説明する。図１０（ａ）乃至（ｃ）は、清掃手段３５の動作を示す図である。掘削スクリュ２３によって掘削された掘削土Ｄは、掘削スクリュ２３の回転力によってスカート部５１の内壁５４に沿って搬送スクリュ２４側に移動し、搬送スクリュ２４の上方へ搬送される。上方への搬送により排出カバー３２に到達した掘削土Ｄは、排出カバー３２，３２の間の隙間が、ケーシングパイプ５０の排出口５６と一致する毎に後述するバケット１０３の上部開口を介してバケット１０３の収容部１３６に排出される。
【００３２】
図１０（ａ）に示すように、スクリュ２１の回転中において、排出カバー３２，３２の間の隙間が、ケーシングパイプ５０の排出口５６と一致している間、掘削土Ｄがバケット１０３に排出される。そして、図１０（ｂ）に示すように、スクリュ２１の回転により、フィン３６が排出口５６の位置まで回転すると、ケーシングパイプ５０の内周面により抑えられた付勢手段３７の付勢力が開放されて、フィン３６が軸３８を中心として回転し、排出口５６の外側に突出することで、フィン３６の扉部４１の下面３６Ａが、排出口５６の下側の縁部５６Ｄに沿って移動する。これにより、掘削土の排出時に排出口５６の縁部５６Ｄに堆積した掘削土Ｄが、バケット１０３に払い落とされる。すなわち、ケーシングパイプ５０内からの掘削土Ｄの排出時に、障害となる排出口５６の下側の縁部５６Ｄに堆積した掘削土Ｄが取り除かれ、バケット１０３へと掘削土Ｄを排出することができる。
そして、図１０（ｃ）に示すように、さらにスクリュ２１が回転することで、フィン３６のヒンジ部４２側が排出口５６の軸方向に延長する縁部５６Ａ（図７参照）に衝突すると、フィン３６は、付勢手段３７の付勢力に打ち勝って、図１０（ｄ）に示すように、ヒンジ部４２側から徐々に収容部３９に収容される。このように、排出口５６の有無によりフィン３６を出没させることにより、スクリュ２１の回転を妨げることなく、また、自動で排出口５６の下側の縁部５６Ｄ（図７参照）に堆積した掘削土Ｄをバケット１０３に払い落とすことができる。
【００３３】
排出対象物収容排出装置７は、図１に示すように、バケット装置１００と、バケット装置１００の上方に設置されたカム２００と、バケット装置１００を上下方向に移送する移送手段２５０と、排出案内手段３００とを備えて構成される。
【００３４】
図１１に示すように、バケット装置１００は、支持体１０１と、支持体１０１にバケット回動支持機構１０２を介して回動可能に取付けられたバケット１０３（排出対象物としての掘削土を収容して移送する容器）と、支持体１０１に押出し棒回動支持機構１０４を介して回動可能に取付けられた押出し棒１０５とを備える。
【００３５】
支持体１０１は、バケット１０３が回動可能に取付けられたバケット支持部１１０と、押出し棒１０５が回動可能に取付けられた押出し棒支持部１１１と、バケット支持部１１０と押出し棒支持部１１１とを連結する連結手段１１２とを備えた構成である。
バケット支持部１１０、及び、押出し棒支持部１１１は、例えば円環状部により形成される。
バケット支持部１１０を形成する円環状部の中心軸と押出し棒支持部１１１を形成する円環体部の中心軸とが一致するように、これら各円環状部が上下方向の間隔を隔てて配置された状態で連結手段１１２により連結されている。
【００３６】
連結手段１１２は、各円環状部の中心軸１１３に沿って延長する棒状の２つの連結部１１４，１１４が、各円環状部の外周面上において各円環状部の中心軸１１３を中心として互いに１８０度隔てた位置で各円環状部を連結した構成となっている。
一対の連結部１１４，１１４には、各円環状部の中心軸１１３に沿って延長するように設けられた突起ガイド溝１１５，１１５が各円環状部の中心軸１１３を介して互いに向かい合うように形成されており、当該一対の突起ガイド溝１１５，１１５に、後述する中央カム２０１の円柱体２０６の外周面に設けられた一方の一対の突起２０７，２０７が挿入する構成となっている。
【００３７】
押出し棒支持部１１１を構成する円環状部は、中心軸が一致する同心状に配置された外側円環状部１１６及び内側円環状部１１７と、外側円環状部１１６と内側円環状部１１７とをこれら円環状部１１６，１１７を円環状部１１６，１１７の径方向に沿って連結する径方向連結手段１１８とを備える。
【００３８】
径方向連結手段１１８は、外側円環状部１１６及び内側円環状部１１７の中心軸１１３と直交する直径線を中心線１２３とする一方の一対の径方向連結部１１９，１１９と、外側円環状部１１６及び内側円環状部１１７の中心軸１１３及び中心線１２３と直交する直径線を中心線１２４とする他方の一対の径方向連結部１２０，１２０とを備え、この一方の一対の径方向連結部１１９，１１９の中心線１２３と他方の一対の径方向連結部１２０，１２０の中心線１２４とが、外側円環状部１１６及び内側円環状部１１７の中心軸１１３を中心として周方向に９０度ずれて設けられている。
一方の径方向連結部１１９は、一方の径方向連結部１１９の中心線１２３を挟んで対向する２本の棒状体１２１，１２１により形成される。
他方の径方向連結部１２０が上述した連結部１１４の上端部により形成され、他方の一対の径方向連結部１２０の中心線１２４が上記各連結部１１４，１１４の突起ガイド溝１１５，１１５の溝幅の中央を通過するように構成されている。
【００３９】
内側円環状部１１７は、後述する中央カム２０１に設けられた一方の一対の突起２０７，２０７を一対の突起ガイド溝１１５，１１５に案内するガイド部１２２を備える。
【００４０】
押出し棒１０５は、棒状体１３１と、棒状体１３１の基端より棒状体１３１の延長方向と直交する方向に延長して一方の径方向連結部の２本の棒状体１２１，１２１の間に入り込むするように形成された受圧部１３２とを備える。
押出し棒１０５は、棒状体１３１が各円環状部の中心軸１１３に沿って延長する初期状態と、棒状体１３１が押出し棒回動支持機構１０４により回動して各円環状部の中心軸１１３から離れる方向に移動する作動状態とに設定可能な構成である。
即ち、一対の押出し棒１０５，１０５の各棒状体１３１，１３１は、初期状態においては各円環状部の中心軸１１３に沿って平行に対向してバケット１０３の収容部１３６内に位置され（図１；図１５（ａ）参照）、作動状態においては各棒状体１３１，１３１の下端１５１，１５１側から互いに離れる方向に移動することでバケット１０３の外壁１３８の内面１５２を押圧してバケット１０３を回動させることが可能なように構成されている（図１５（ｂ）参照）。
尚、押出し棒１０５の棒状体１３１は、初期状態において下端１５１側が各円環体部の中心軸１１３に徐々に近付く方向に湾曲するように形成されている。
【００４１】
押出し棒回動支持機構１０４は、一方の一対の径方向連結部１１９，１１９の外側円環状部１１６側に設けられる。
押出し棒回動支持機構１０４は、押出し棒１０５の棒状体１３１の基端部を外側円環状部１１６に回動可能に連結するヒンジ（蝶番）により形成される。当該ヒンジは、回転中心軸１２６を介して互いに回動可能となった一方の取付板１２７が外側円環状部１１６に設けられた取付部１２８に固定されるとともに、回転中心軸１２６を介して互いに回動可能となった他方の取付板１２９が棒状体１３１の基端部に固定され、回転中心軸１２６には、一方の取付板１２７と他方の取付板１２９とが同一平面上に位置される状態に付勢するための図外のスプリングコイルばねが設けられた構成である。当該図外のスプリングコイルばねは、押出し棒１０５を初期状態に復帰させる復帰手段として機能する。
即ち、押出し棒回動支持機構１０４は、移送手段２５０によるバケット装置１００の上方への移動に伴って受圧部１３２，１３２が中央カム２０１に設けれた他方の一対の突起２０８，２０８に接触することで中央カム２０１からの押圧力を受けて回動してバケット１０３を内側から押圧することによりバケット１０３を回動させることが可能なように押出し棒１０５を支持体１０１に連結するとともに、バケット１０３を内側から押圧しない初期状態に押出し棒１０５を復帰させる復帰手段とを備えた構成である。
【００４２】
バケット１０３は、バケット支持部１１０と押出し棒支持部１１１とを連結する一対の連結部１１４，１１４を境界として向かい合うように、２つ設けられている。
各バケット１０３，１０３は、各円環状部の中心軸１１３を中心とする図１４に示すような断面半円弧状の収容部１３６を有した構成である。即ち、バケット１０３は、排出対象物搬入位置（推進装置５の上部）に位置される初期状態において上部開口１３５を介して掘削土が搬入される収容部１３６を有する。
図１４に示すように、収容部１３６は、底板１３７と外壁１３８と内壁１３９と側壁１４０とで囲まれた空間により形成される。
底板１３７は、各円環状部の円弧と対応した半円弧状に形成された外円弧１４１と、当該外円弧１４１の円の径よりも小さい同心円の半円弧状に形成された内円弧１４２と、外円弧１４１と内円弧１４２との端部同士をつなぐ直線１４３，１４３とで囲まれた形状である。
外壁１３８は、底板１３７の外円弧１４１より立ち上がる外円弧１４１と同じ曲率で湾曲した壁である。
内壁１３９は、底板１３７の内円弧１４２より立ち上がる内円弧１４２と同じ曲率で湾曲した壁である。
外壁１３８の高さ寸法は、内壁１３９の高さ寸法よりも長く、かつ、バケット支持部１１０と押出し棒支持部１１１との間の距離よりも短い寸法に形成されている。
側壁１４０は、一方の側壁１４０と他方の側壁１４０であり、一方の側壁１４０は、外壁１３８の一方の端縁１４３と内壁１３９の一方の端縁１４４とを繋ぐ壁であり、他方の側壁１４０は、外壁１３８の他方の端縁１４３と内壁１３９の他方の端縁１４４とを繋ぐ壁である。
【００４３】
図１２に示すように、バケット支持部１１０を構成する円環状部は、押出し棒支持部１１１の外側円環状部１１６の直径の大きさと同じ大きさの円環状部に形成される。
各バケット１０３，１０３は、外円弧１４１の円弧の中間地点部分付近の外壁１３８とバケット支持部１１０の円環状部とがバケット回動支持機構１０２を構成するヒンジにより連結されていることにより、各バケット１０３，１０３の外壁１３８，１３８が互いに離れる方向に回動可能に構成されている。
バケット回動支持機構１０２を構成するヒンジは、回転中心軸１２６を介して互いに回動可能となった一方の取付板１２７がバケット支持部１１０の円環状部に設けられた取付部１４６に固定されるとともに、回転中心軸１２６を介して互いに回動可能となった他方の取付板１２９が外円弧１４１の円弧の中間地点部分付近の外壁１３８の外面に固定され、回転中心軸１２６には、一方の取付板１２７と他方の取付板１２９とが同一平面上に位置される状態に付勢するための図外のスプリングコイルばねが設けられた構成である。当該図外のスプリングコイルばねは、バケット１０３を初期状態に復帰させる復帰手段として機能する。
即ち、バケット回動支持機構１０２は、バケット１０３の上部開口１３５が下方を向くことが可能なようにバケット１０３を支持体１０１に連結するとともに、バケット１０３を初期状態に復帰させる復帰手段とを備えた構成である。
【００４４】
バケット回動支持機構１０２を構成するヒンジ及び押出し棒回動支持機構１０４を構成するヒンジは、各円環体部の中心軸１１３と平行な直線上に位置されるように設けられている。
各バケット回動支持機構１０２，１０２を構成するヒンジは、バケット支持部１１０を形成する円環状部において互いに１８０度隔てた位置に設けられている。
各押出し棒回動支持機構１０４，１０４を構成するヒンジは、押出し棒支持部１１１を形成する外側円環状部１１６において互いに１８０度隔てた位置に設けられている。
【００４５】
カム２００は、中央カム２０１と、一対のサイドカム２０２，２０２と、これら中央カム２０１と一対のサイドカム２０２，２０２とを連結する連結部材２０３とを備えた構成である。
【００４６】
中央カム２０１は、円柱体２０６と、円柱体２０６の外周面より突出するように形成された４つの突起２０７，２０７，２０８，２０８とを備える。突起２０７，２０７，２０８，２０８は、円柱体２０６の中心軸２０９に沿って延長するように形成される。図に示すように、４つの突起２０７，２０７，２０８，２０８は、円柱体２０６の外周面上において円柱体２０６の中心軸２０９を中心として互いに９０度隔てた位置に設けられている（図１３参照）。
即ち、中央カム２０１の円柱体２０６は、上述したバケット支持部１１０と押出し棒支持部１１１とを連結する一対の連結部１１４，１１４に互いに向かい合うように形成された一対の突起ガイド溝１１５，１１５に挿入される一方の一対の突起２０７，２０７と、一方の一対の径方向連結部１１９，１１９を形成する各２本の棒状体１２２，１２１の間に挿入されて当該各２本の棒状体１２１，１２１の間に位置される各押出し棒１０５，１０５の各受圧部１３２，１３２を押圧する他方の一対の突起２０８，２０８とを備える。
一方の一対の突起２０７，２０７は、円柱体２０６の外周面上において円柱体２０６の中心軸２０９を中心として互いに１８０度隔てた位置に設けられ、他方の一対の突起２０８，２０８は、円柱体２０６の外周面上において円柱体２０６の中心軸２０９を中心として互いに１８０度隔てた位置に設けられている。
尚、図１，図１５に示すように、連結部材２０３の平面に連結された一方の突起２０７の上端から下端２１５までの長さは、連結部材２０３の平面に連結された他方の突起２０８の上端から下端２１６までの長さよりも若干長くなるように形成されている。
【００４７】
サイドカム２０２は、中央カム２０１の円柱体２０６の中心軸２０９と平行に延長するように形成された棒状体２１０により構成される。棒状体２１０は、棒状体の延長方向に沿って延長する溝部２１１を備えている。
一対のサイドカム２０２，２０２は、棒状体２１０，２１０の溝部２１１，２１１が中央カム２０１の円柱体２０６を挟んで互いに対向するように配置される。
尚、連結部材２０３の平面に連結された棒状体２１０の上端から下端２１２までの長さは、連結部材２０３の平面に連結された溝部２１１の上端から下端２１３までの長さよりも長くなるように形成されている。
【００４８】
カム２００は、一対のサイドカム２０２，２０２の棒状体２１０の溝部２１１が中央カム２０１の円柱体２０６を挟んで互いに対向するように、一対のサイドカム２０２，２０２の上端と中央カム２０１の上端とが連結部材２０３によって連結され、一対のサイドカム２０２，２０２の中心軸と中央カム２０１の中心軸２０９とが同一平面上に位置されるように構成されている。
即ち、カム２００は、移送手段２５０によるバケット装置１００の上方への移動に伴って押出し棒１５０に接触することによって押出し棒１０５を初期状態から回動させる中央カム２０１と、回動された押出し棒１０５によって押圧されて回動したバケット１０３の内側に接触し、移送手段２５０によるバケット装置１００のさらなる上方への移動に伴ってバケット１０３の上部開口１３５が下方を向くようにバケット１０３の内面を下方に押圧してバケット１０３を回動させるサイドカム２０２，２０２とを備えた構成である。
尚、一端が連結部材２０３の平面に連結された一対のサイドカム２０２，２０２及び中央カム２０１の中心軸２０９に沿った方向の長さはほぼ同じ長さに形成されている。
【００４９】
図１に示すように、移送手段２５０は、バケット装置１００の吊元２５２に連結された吊り部材２５１と、吊り部材２５１を巻き取ることでバケット装置１００を上方に移送させ、かつ、吊り部材２５１を繰り出すことでバケット装置１００を下方に移送させる図外のモータ等の巻取装置とを備えて構成される。尚、吊り部材２５１は、ワイヤ等を用いればよい。
【００５０】
排出案内手段３００は、掘削推進装置支持部材３０１と排出路３０２とを備える。
掘削推進装置支持部材３０１は、掘削推進装置１の掘削スクリュ２３が地盤３１０に入り込むまで掘削推進装置１を支える装置であり、推進装置５及びバケット装置１００を囲むように設けられた円筒体により構成される。当該円筒体は、推進装置５及びバケット装置１００を取り囲む円筒部３２１と、バケット１０３，１０３が回動可能となるように円筒部３２１の上方に設けられた２つの窓部３２２，３２２とを備え、当該円筒体の上端がカム２００の連結部材２０３に連結されている。また、移送手段２５０のモータ等の巻取装置がカム２００の連結部材２０３に連結されている。また、制御装置１０が例えば円筒部３２１の外周面に取付けられている。
即ち、実施形態の掘削推進装置１は、掘削推進装置支持部材３０１により、掘削装置２と、推進装置５と、排出対象物収容排出装置７と、制御装置１０とが一体化された構成となっており、運搬、設置等の取り扱いが容易な装置に構成されている。尚、カム２００及び移送手段２５０のモータ等の巻取装置は、地表３１１に設置された図外の支持手段により所定の位置に支持されていてもよい。
また、掘削推進装置支持部材３０１を形成する円筒体の円筒部３２１の下端開口縁３６０は地盤３１０に突き刺さりやすいように先鋭に形成されている。
排出路３０２は、上端が、掘削推進装置支持部材３０１の円筒部３２１の上端開口縁３０３（窓部３２２の下端開口縁）に連結され、下端側が掘削推進装置支持部材３０１の円筒体の外周面から離れて地表３１１に近付く方向に延長する樋のような断面凹状の溝を備えた長尺材により構成される。
尚、排出路３０２は、各バケット１０３，１０３の上部開口１３５，１３５が下方を向いて収容部１３６，１３６から掘削土を排出する位置の真下に位置されるように設けられる。
即ち、排出路３０２は、上端側が推進装置５の中空部５Ａ側に位置されて下端側が中空部５Ａより離れて地表３１１側に延長するように設けられ、そして、収容部１３６に掘削土を収容したバケット１０３が上方に移送されて窓部３２２に到達した後に回動し、バケット１０３の上部開口１３５が下方を向いた場合にバケット１０３の上部開口１３５を介して排出される掘削土が排出路３０２上に落下するように構成されているため、バケット１０３から落下する掘削土が掘削推進装置支持部材３０１の円筒内に入り込んで掘削孔に落下することによって掘削動作に影響を与えるような事態を防止できるようになる。
【００５１】
以下、図１５；図１６に基づいて、排出対象物収容排出装置７の動作を説明する。
図１５（ａ）に示す初期状態から移送手段２５０によってバケット装置１００をカム２００側に移送すると、中央カム２０１の一方の一対の突起２０７，２０７がガイド部１２２に案内されて突起ガイド溝１１５，１１５に入り込むとともに、中央カム２０１の他方の一対の突起２０８，２０８の下端２１６，２１６が押出し棒１０５，１０５の各受圧部１３２，１３２を押圧するので、各押出し棒１０５，１５０の下端１５１，１５１側が中心軸１１３から互いに離れる方向に移動するのに伴って各押出し棒１０５，１０５の下端１５１，１５１側が各バケット１０３，１０３の外壁１３８，１３８の内面１５２，１５２を押圧するので、各バケット１０３，１０３は、外壁１３８，１３８が中心軸１１３から互いに離れる方向に回動する（図１５（ｂ）参照）。尚、押出し棒１０５の棒状体１３１の下端１５１側が上述したように湾曲形状に形成されているので、棒状体１３１がバケット１０３の外壁１３８の内面１５２を押圧してバケット１０３が回動した時、バケット１０３の内壁１３９の上端縁と棒状体１３１とが接触してバケット１０３が回動しなくなるようなことを防止できる。
さらに、バケット装置１００がカム２００の連結部材２０３に近づく方向に移送されると、各サイドカム２０２，２０２の棒状体２１０，２１０の下端２１２，２１２が各バケット１０３，１０３の外壁１３８，１３８の内面１５２，１５２を押圧するので、各バケット１０３，１０３は、外壁１３８，１３８が中心軸１１３からさらに離れる方向に回動する（図１６（ａ）参照）。
さらに、バケット装置１００がカム２００に連結部材２０３に近づく方向に移送されると、各サイドカム２０２，２０２の溝部２１１，２１１の下端２１２，２１２が各バケット１０３，１０３の内壁１３９，１３９の内面１５３を押圧した後、各バケット１０３，１０３の外壁１３８，１３８の内面１５２，１５２を押圧するので、各バケット１０３，１０３の外壁１３８，１３８が中心軸１１３に近づく方向に移動する。即ち、バケット１０３，１３０が初期状態から９０度以上回動して、バケット１０３，１０３の上部開口１３５，１３５が下方を向き、この下方を向いた上部開口１３５，１３５を介してバケット１０３，１３０から排出された掘削土は、排出路３０２，３０２に落下し、排出路３０２，３０２を介して例えば地表３１１側に設置された図外の容器内に排出される（図１６（ｂ）参照）。
従って、掘削装置２により掘削された掘削土の回収及び除去を自動化可能な掘削推進装置１となる。
【００５２】
図１６（ｂ）に示すように、バケット１０３，１０３は、最大回動時において、外壁１３８，１３８の開口縁１６１，１６１がサイドカム２０２，２０２の溝部２１１，２１１の開口縁１６２，１６２と接触して、バケット１０３，１０３の外壁１３８，１３８の外円弧１４１，１４１の円の中心線１６３，１６３が、中央カム２０１の中心軸２０９と交差して当該中心軸２０９から徐々に離れて下方に延長する傾斜線となる状態に維持されるので、バケット１０３，１０３に収容された掘削土が、中央カム２０１から離れる方向の下部側に排出されるようになるため、バケット１０３，１０３に収容された掘削土が掘削推進装置支持部材３０１の円筒内に入り込んで掘削孔に落下することによって掘削動作に影響を与えるような事態を防止できるようになる。
【００５３】
本実施形態に係る掘削推進装置１では、移送手段２５０によって上下方向に移送されるバケット装置１００の円筒状の移送路が構成され、この移送路の中心軸２５５を中心とする断面円弧状の収容部１３６を有した複数のバケット１０３，１０３が移送手段２５０によって排出対象物搬入位置から排出対象物搬入位置の上方の排出対象物排出位置まで一緒に移送される構成となっている。
また、バケット装置１００のバケット支持部１１０及び押出し棒支持部１１１の中心軸１１３、中心カム２０１の中心軸２０９、推進装置５の中空部５Ａの中心軸５Ｃ、上述した円筒状の移送路の中心軸２５５が一致するように構成されている（図１参照）。
以上の構成において、移送路の中心軸２５５の周囲を取り囲むように断面円弧状の収容部１３６を有した複数のバケット１０３，１０３を備えたバケット装置１００が排出対象物搬入位置に配置され、掘削装置２により掘削された掘削土が複数のバケット１０３，１０３の上部開口１３５，１３５を介して複数のバケット１０３，１０３の収容部１３６，１３６に取り込まれた後、これら複数のバケット１０３，１３０が支持されたバケット装置１００が移送手段２５０によって移送路を経由して上方に移送される。そして、バケット装置１００の押出し棒１０５の受圧部１３２が、中央カム２０１の他方の突起２０８に衝突することで、押出し棒１０５の下端１５１側が移送路の中心軸２５５から離れる方向に移動してバケット１０３の外壁１３８の内面１５２を押圧し、これにより、バケット１０３の上部開口１３５が移送路の中心軸２５５から離れる方向に移動する。さらに、バケット装置１００が上方に移送されることにより、バケット１０３の外壁１３８の内面１５２がサイドカム２０２の棒状体２１０の下端２１２の下端に衝突することでバケット１０３の上部開口１３５が移送路の中心軸２５５から離れる方向に移動する。さらに、バケット装置１００が上方に移送されることにより、バケット１０３の内壁１３８の外面１５３がサイドカム２０２の溝部２１１の下端２１３に衝突した後、バケット１０３の外壁１３８の内面１５２がサイドカム２０２の溝部２１１の下端２１３に衝突することによって、バケット１０３の上部開口１３５が斜め下方を向くようにバケット１０３が回動する。そして、この斜め下方を向いたバケット１０３の上部開口１３５を介してバケット１０３の収容部１３６に収容されていた掘削土が搬送路３０２上に落下し、搬送路３０２により地表３１１近くに搬送されることになる。
よって、掘削装置２により掘削された掘削土の回収及び除去の自動化が図れる。
【００５４】
尚、排出対象物搬入位置は、図１に示すように、推進装置５の最上に位置する伸縮ユニット６０の上方に配置された設置台２６０の上にバケット装置１００が設置されてバケット１０３の上部開口１３５が上方を向いて排出口５６から排出される排出対象物としての掘削土を収容部１３６に搬入可能な位置であり、排出対象物排出位置は、バケット装置１００が移送手段２５０により上方に移送されて、バケット１０３の上部開口１３５が斜め下方を向いて収容部１３６に収容されていた掘削土を搬送路３０２上に排出可能な位置である。
【００５５】
本実施形態に係る掘削推進装置１では、掘削装置２のスクリュ２１の下端側の半径をスカート部５１の外周５１ａ側の半径よりも大きくしたので、推進装置５の蠕動運動等で掘削穴の内壁から崩れた掘削土をスカート部５１の外周５１ａ側に落下させることにより、崩れた掘削土が推進装置５の蠕動運動を妨げることなく、掘削装置２による安定した推進力を与えることができる。また、推進装置５が、スクリュ２１を収容し、スクリュ２１の回転により上方に搬送された掘削土を排出する排出口５６を有するケーシングパイプ５０を中空部５Ａに備え、スクリュ２１の排出口５６の縁部５６Ｄに堆積する掘削土を清掃する清掃手段３５を設けたので、スクリュ２１により搬送された掘削土を効率よく排出口５６から排出することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、推進装置５を３つの伸縮ユニット６０で構成するとして説明したが、３つ以上もしくは２つの伸縮ユニット６０を直列に連結して推進装置５を構成しても良い。なお、上述したように推進装置５を３つの伸縮ユニット６０で構成した場合、推進力を得るための蠕動運動において、３つの伸縮ユニット６０のうち少なくとも１つが常時拡径した状態を維持することになり、この拡径状態の伸縮ユニット６０が掘削穴の内壁を圧接するため、常時推進装置５によって掘削装置２を支持させることができる。これにより、掘削装置２の掘削動作中の推進装置５の共回りを防ぎつつ、安定した推進力を掘削装置に付与して、掘削装置２の掘削動作を連続的に行わせることができるという利点がある。
【００５７】
図１７は、掘削スクリュ２３の他の形態を示す図である。同図に示す掘削スクリュ２３は、スパイラル翼２６の外周縁に沿って延長する外周壁２６Ａを備えている。外周壁２６Ａは、スクリュ軸の軸線方向に沿って所定高さで立ち上がる立ち上がり部として設けられ、スパイラル翼２６の下端側から外周縁に沿って例えば、３６０°分形成される。このように外周壁２７Ａを掘削スクリュ２３に設けることにより、掘削穴の内壁から落下した掘削土が確実にスパイラル翼２６上で受け止められるため、掘削穴の内壁から落下した掘削土の回収率を向上させながら、効率よく掘削することができる。
【００５８】
また、フィン３６の構成は、上記実施形態に限らず、フィン３６の下面３６Ａにブラシ等の可撓性を有する繊維の束を延長方向に取り付けることにより、排出口５６の縁部５６Ｄと、フィン３６の下面３６Ａとの間の隙間を大きくしても確実に縁部５６Ａの掘削土を取り払うことができる。
【００５９】
尚、実施形態では、カム２００を用いた機構によりバケット１０３を回動させる方法を用いた排出対象物収容排出装置７を例示したが、本発明の排出対象物収容排出装置は、モータを用いてバケットを回動させる方法を用いた排出対象物収容排出装置であってもよい。
即ち、排出対象物搬入位置において収容部の上部開口を介して収容部内に排出対象物が搬入されたバケットを排出対象物搬入位置の上方の排出対象物排出位置まで移送する移送ステップと、排出対象物排出位置まで移送されたバケットの上部開口が下方を向くようにバケットを回動させることにより、バケットの収容部に収容されていた排出対象物を下方に排出する排出ステップとを備えた排出対象物の排出方法を用いた排出対象物収容排出装置であればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  掘削推進装置、２  掘削装置、５  推進装置、５Ａ  中空部、
７  排出対象物収容排出装置、２３  掘削スクリュ、１００  バケット装置、
１０１  支持体、１０２  バケット回動支持機構、１０３  バケット、
１０４  押出し棒回動支持機構、１０５  押出し棒、１３５  バケットの上部開口、
１３６  バケットの収容部、２００  カム、２０１  中央カム、２０２  サイドカム、
３０２  排出路。
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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