(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の第一の軸と、該第一の軸の周囲に設けられるとともに掘削時に土砂を上昇させる第一のスクリューとを有する第一のオーガを備え、
前記第一の軸内に配置されている第二の軸と、該第二の軸の周囲に設けられるとともに掘削時に土砂を上昇させる第二のスクリューとを有する第二のオーガを備えたオーガ装置を用いた掘削方法であって、
前記第一のオーガと前記第二のオーガとを回転させることにより、前記第一のスクリューで掘削土を上昇させるとともに、前記第一の軸内において前記第二のスクリューで掘削土を上昇させながら掘削を行い、
前記第二のオーガの回転速度を速めることにより前記第一の軸内の土圧を減少させ、前記第一のオーガの回転速度を速めることにより前記第一の軸外の土圧を減少させることにより第一の軸の内外での土圧を調整することを特徴とする掘削方法。
【請求項２】
請求項１に記載の掘削方法であって、
前記オーガ装置が、前記第一のオーガと前記第二のオーガとを内部に配置するケーシングを備えていることを特徴とする掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地盤の掘削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
掘削作業を行う際、二軸式のオーガ装置が使用される場合があり、大径側のオーガと、小径側のオーガとに分けて、地盤を掘削していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
その際、地盤によって大径側のオーガと小径側のオーガとの掘削、及びこれら二つのオーガによる掘削土の搬送能力にアンバランスが生じ、排土効率が低下する場合がある。これは、大径側のオーガと小径側のオーガとで土圧差が生じ、土圧が高い方において土砂が圧密されるためである。
【０００４】
そこで本発明は、二軸式オーガを用いて地盤を掘削する際の排土効率を向上させることができる掘削方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、筒状の第一の軸（１ａ）と、該第一の軸の周囲に設けられるとともに掘削時に土砂を上昇させる第一のスクリュー（１ｂ）とを有する第一のオーガ（１）を備え、前記第一の軸内に配置されている第二の軸（２ａ）と、該第二の軸の周囲に設けられるとともに掘削時に土砂を上昇させる第二のスクリュー（２ｂ）とを有する第二のオーガ（２）を備えたオーガ装置（３）を用いた掘削方法であって、前記第一のオーガと前記第二のオーガとを回転させることにより、前記第一のスクリューで掘削土を上昇させるとともに、前記第一の軸内において前記第二のスクリューで掘削土を上昇させながら掘削を行い、前記第二のオーガの回転速度を速めることにより前記第一の軸内の土圧を減少させ、前記第一のオーガの回転速度を速めることにより前記第一の軸外の土圧を減少させることにより第一の軸の内外での土圧を調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の掘削方法であって、前記オーガ装置が、前記第一のオーガと前記第二のオーガとを内部に配置するケーシングを備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、第一のオーガと第二のオーガとによって排出される掘削土の土圧をケーシング内でより均一にさせることができ、さらに排土効率を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［第一の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の第一の実施の形態を説明する。まず、構成を説明すると、図１に示すように、第一の実施の形態に係るオーガ装置３は、外周に筒状のケーシング４を配し、その内側に第一のオーガ１を、さらに第一のオーガ１の内側に第二のオーガ２を備えている。
【００１４】
第一のオーガ１は、外周に配されたケーシング４の内側にこれと平行に配置されており、筒状の第一の軸１ａと第一のスクリュー１ｂとにより構成されている。第一のスクリュー１ｂは、第一の軸１ａの外周を上端から下端にかけて螺旋状に取り巻くように備えられている。第一の軸１ａには、該第一の軸１ａの内と外とを連通する、例えば円形の孔１ｃが複数設けられている。なお、孔１ｃにおいては後述するように地盤を掘削する場合の排土効率を考慮して、位置，数，形状等が設計される。
【００１５】
第二のオーガ２は、筒状の第一の軸１ａの内側に配置されている。この第二のオーガ２は第一の軸１ａと平行に配置される第二の軸２ａと、第二の軸２ａの外周を上端から下端にかけて第一のスクリュー１ｂとは逆向きで螺旋状に取り巻く第二のスクリュー２ｂと、により構成されている。ここで、第二のオーガ２の先端部２ｃは第一の軸１ａの先端部１ｄより先に突出して設けられている。先端部２ｃの径（第一の軸１ａから突出する部分の第二のスクリュー２ｂの径）は第一の軸１ａより大きくなっており、先端部２ｃには掘削刃を有するオーガヘッド５が取り付けられている。
【００１６】
このように先端部２ｃが先端部１ｄより先に突出しているので、オーガヘッド５は先端部２ｃにのみ取り付ければよく、第一の軸１ａの先端部１ｄにオーガヘッドを取り付ける必要はなくなりコストの低減を図ることができる。
【００１７】
なお、第一の実施の形態においては、先端部２ｃにのみオーガヘッド５を取り付けるようにしたが、第一の軸１ａの先端部１ｄと第二の軸２ａの先端部２ｃとを略同一に揃えて先端部１ｄ，２ｃの両方にオーガヘッドを取り付けるようにしてもよい。さらに、第二の軸２ａの先端部２ｃの径を第一の軸１ａと略同一にして、先端部１ｄ，２ｃの両方にオーガヘッドを取り付けるようにしてもよい。
【００１８】
次にオーガ装置３を用いた掘削方法を説明する。オーガ装置３の上部に設けられた駆動装置（図示しない）により、第一のオーガ１と第二のオーガ２とを回転させ、第一の軸１ａの先端部１ｄに取り付けられたオーガヘッド５から地盤を掘削する。この場合、第一のスクリュー１ｂと第二のスクリュー２ｂとの向きは逆になっており、第一のオーガ１と第二のオーガ２は互いに逆方向の回転で掘削する。このように二つのオーガが互いに逆回転すると、第一の軸１ａの内壁が第一の軸１ａ内の掘削土を第二のスクリュー２ｂに沿って上昇させるように作用し排土効率は高まる。また、第一のオーガ１及び第二のオーガ２の回転に伴い、これらオーガと一緒にケーシング４も地盤に埋設される状態となる。
【００１９】
オーガヘッド５で掘削された掘削土は第一の軸１ａの外ではケーシング４の摩擦抵抗を受けて第一のスクリュー１ｂにより上昇する。第一の軸１ａの内においても第一の軸１ａがケーシングの役割を果たし、この第一の軸１ａ内壁の摩擦抵抗を受けて第二のスクリュー２ｂにより第一の軸１ａ内の掘削土は上昇する。つまり、第一の軸１ａの外側の掘削土は第一のオーガ１とケーシング４とに挟まれ排出され、また第一の軸１ａの内側の掘削土は第二のオーガ２と第一の軸１ａとに挟まれ排出される。
【００２０】
また掘削時において、掘削土は第一の軸１ａに設けられた内と外とを連通する孔１ｃを介して土圧の高い側から低い側に移動する。この場合の掘削土において、第一の軸１ａの内と外とでどちらか一方の側だけが圧密されるようなことはなく、第一の軸１ａの内と外との土圧差は減少し、地盤の変化（地層の変化）に柔軟に対応して排土効率を向上させることができる。なお、前述したように第一の軸１ａに設けた孔１ｃは、地盤を掘削する場合の排土効率を考慮して、位置，数，形状等が設計されている。
【００２１】
従って、オーガ装置３は、第一のオーガ１と第二のオーガ２とが内部に配置されるケーシング４を備える二重構造のケーシングオーガとなり、第一の軸１ａに連通する孔１ｃにより掘削土の土圧差を減少させ（ケーシング４内の土圧をより均一化させ）排土効率を高めることができる。
【００２２】
［第二の実施の形態］
第二の実施の形態に係るオーガ装置の基本構造は、第一の実施の形態に係るオーガ装置３と略同様であり、同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、第二の実施の形態に係るオーガ装置３は、第一のスクリュー１ｂと第二のスクリュー２ｂの向きが同じになっている。
【００２３】
掘削時において、第一のスクリュー１ｂの向きと第二のスクリュー２ｂの向きは同じなので第一のオーガ１と第二のオーガ２は同じ方向に回転する。この場合、オーガ装置３の上部に設けてあるモータ、変速機等を制御する制御装置（図示しない）を制御して、第一のオーガ１の回転速度と第二のオーガ２の回転速度をそれぞれ制御するようにする。これにより、第一の軸１ａの内と外とで掘削される掘削土のどちらかの土圧が高くなった場合に、第一のオーガ１の回転速度と第二のオーガ２の回転速度とのうちの少なくとも一方の回転速度を土圧が低くなるように変えて高くなった土圧を減少させ排土効率を高めることができる。すなわち、第一の軸１ａ内の土圧が高くなった場合には第二のオーガ２の回転速度を速めるように制御し、第一の軸１ａ外の土圧が高くなった場合には第一のオーガ１の回転速度を速めるように制御して、掘削土の土圧を第一の軸１ａの内外でそれぞれ調整しながら排土効率を高める。
【００２４】
なお、第一のオーガ１の回転速度と第二のオーガ２の回転速度は掘削する地盤の変化（地表の変化）等を考慮して制御される。また第二の実施の形態において、第一の実施の形態と同様に第一の軸１ａに孔１ｃを設けるものとしてもよいし、また孔１ｃを設けないものとしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、二軸式オーガを用いて地盤を掘削する際の排土効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態に係るオーガ装置の一部を破断した要部側面図である。
【図２】第二の実施の形態に係るオーガ装置の一部を破断した要部側面図である。
【符号の説明】
１    第一のオーガ
１ａ  第一の軸
１ｂ  第一のスクリュー
１ｃ  孔
２    第二のオーガ
２ａ  第二の軸
２ｂ  第二のスクリュー
３    オーガ装置
４    ケーシング
【図１】
0004474039.tif 000002
【図２】
0004474039.tif 000003