(57)【要約】【課題】簡単な構造で、様々な土質にも対応可能な溝形成装置を提供する。【解決手段】溝形成装置１１は、作業機装着部１８と、作業機装着部の下方の溝形成方向前方側が先鋭化したラッセル部１９と、ラッセル部の下方の土砂排除部２０とを備え、土砂排除部は、ラッセル部の幅寸法と同じ間隔で対向配置された一対の側面板２５と一対の側面板の下端を連結する下部連結板２６ａとに囲まれて溝形成方向前方側が開口した土砂入口部２７と、ラッセル部の後方で一対の側面板と一対の側面板の後端を連結する後部連結板２６ｂとに囲まれて上方が開口した土砂出口部２８とを備えるとともに、土砂入口部から土砂排除部内に進入した土砂を土砂出口部にガイドする土砂ガイド２６ｃを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に暗渠管を埋設するための溝を形成する溝形成装置であって、走行可能な作業機に装着される作業機装着部と、該作業機装着部の下方に設けられて溝形成方向前方側が先鋭化したラッセル部と、該ラッセル部の下方に設けられた土砂排除部とを備え、該土砂排除部は、前記ラッセル部の後端の幅寸法と同じ間隔で対向配置された一対の側面板と該一対の側面板の下端を連結する下部連結板とに囲まれて溝形成方向前方側が開口した土砂入口部と、前記ラッセル部の後方で前記一対の側面板と該一対の側面板の後端を連結する後部連結板とに囲まれて上方が開口した土砂出口部とを備えるとともに、前記土砂入口部から土砂排除部内に進入した土砂を土砂出口部にガイドする土砂ガイドを備えていることを特徴とする溝形成装置。
【請求項２】
前記土砂ガイドが、前記土砂入口部の下端から前記土砂出口部の後端に向かって上昇する傾斜面又は円弧面であることを特徴とする請求項１記載の溝形成装置。
【請求項３】
前記土砂ガイドが、前記土砂入口部から土砂排除部内に進入した土砂を前記土砂出口部に向けて搬送する土砂搬送手段であることを特徴とする請求項１記載の溝形成装置。
【請求項４】
前記一対の側面板同士の間隔は、前記土砂入口部側に対して前記土砂出口部側が広く形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の溝形成装置。
【請求項５】
地中に挿入したときの前記ラッセル部の高さが１５〜２５ｃｍの範囲、前記土砂入口部の高さが３５〜４５ｃｍの範囲、前記土砂入口部における前記一対の側面板同士の間隔が１５〜２５ｃｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の溝形成装置。
【請求項６】
前記土砂出口部に、該土砂出口部から排出される土砂を溝の側方の地表面に排出するための排出部を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の溝形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝形成装置に関し、詳しくは、圃場等の地中に暗渠管を埋設するための溝を形成する溝形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水はけの悪い土地に排水暗渠を形成するための暗渠管（暗渠排水パイプ）を埋設施工する際には、パイプ外径に対応した幅狭の溝をトレンチャーにて掘削形成することが行われている。このトレンチャーは、上部の駆動用鎖車と下部の案内用ローラーとに、複数の切削刃を備えたチェーンを掛け渡し、チェーンを回転させることにより、切削刃で土砂を切削して溝を掘削形成し、切削した土砂を溝外部に排出する構造を有している（例えば、特許文献１参照。）。また、溝形成方向前方側が先鋭化したラッセル部によって土砂を切り開いくことにより、溝を形成することも行われている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５２０９７号公報
【特許文献２】特開２００５−１９４８２８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、トレンチャーは構造が複雑で高価であり、保守にも手間がかかるという問題があった。また、ラッセル部で土砂を切り開いていくものは、溝幅や土質によっては、溝の側壁部が強く圧縮されて溝周囲の土砂の通水性が低下してしまうことがあった。
【０００５】
そこで本発明は、簡単な構造で、様々な土質にも対応可能な溝形成装置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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の溝形成装置は、地中に暗渠管を埋設するための溝を形成する溝形成装置であって、走行可能な作業機に装着される作業機装着部と、該作業機装着部の下方に連設され、溝形成方向前方側が先鋭化したラッセル部と、該ラッセル部の下方に連設された土砂排除部とを備え、該土砂排除部は、前記ラッセル部の後端の幅寸法と同じ間隔で対向配置された一対の側面板と該一対の側面板の下端を連結する下部連結板とに囲まれて溝形成方向前方側が開口した土砂入口部と、前記ラッセル部の後方で前記一対の側面板と該一対の側面板の後端を連結する後部連結板とに囲まれて上方が開口した土砂出口部とを備えるとともに、前記土砂入口部から土砂排除部内に進入した土砂を土砂出口部にガイドする土砂ガイドを備えていることを特徴とするしている。
【０００７】
さらに、本発明の溝形成装置は、前記土砂ガイドが、前記土砂入口部の下端から前記土砂出口部の後端に向かって上昇する傾斜面であること、前記土砂ガイドが、前記土砂入口部から土砂排除部内に進入した土砂を前記土砂出口部に向けて搬送する土砂搬送手段であることを特徴としている。また、前記一対の側面板同士の間隔が前記土砂入口部側に対して前記土砂出口部側が広く形成されていること、地中に挿入したときの前記ラッセル部の高さが１５〜２５ｃｍの範囲、前記土砂入口部の高さが３５〜４５ｃｍの範囲、前記土砂入口部における前記一対の側面板同士の間隔が１５〜２５ｃｍの範囲に設定されていることを特徴としている。さらに、前記土砂出口部に、該土砂出口部から排出される土砂を溝の側方地表面に排出するための排出手段を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の溝形成装置によれば、暗渠管を埋設する溝を形成する際に、溝を形成する部分の土砂を土砂入口部から土砂排除部を介して土砂出口部から排出するので、溝の側壁部を圧縮することがなく、溝周囲の通水性を確保することができ、暗渠管を使用した圃場の地下灌漑（排水、給水）を確実に行うことができ、圃場への給水を少ない水量で効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の溝形成装置の第１形態例を示す斜視図である。
【図２】同じく溝形成装置の側面図である。
【図３】同じく溝形成装置の平面図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】溝形成装置の使用状態の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の溝形成装置の第２形態例を示す斜視図である。
【図７】同じく溝形成装置の側面図である。
【図８】本発明の溝形成装置の第３形態例を示す側面図である。
【図９】同じく溝形成装置の正面図である。
【図１０】同じく溝形成装置の平面図である。
【図１１】同じく溝形成装置の底面図である。
【図１２】図８のXII-XII断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本形態例に示す溝形成装置１１は、走行可能な作業機、例えば図５に示すように、ブルドーザ１２の排土板１３の下部や、前記特許文献２に記載されているように、バックホーの作業アームの先端、更には、トラクタなどの各種作業機の適宜な位置に着脱可能に取り付けられ、作業機を走行させたり、作業アームを作動させたりすることにより、圃場１４のあらかじめ設定された位置に、あらかじめ設定された幅及び深さの暗渠管埋設用の溝１５を形成するものであって、溝形成装置１１は、作業機への取付状態や取付位置などの条件により、必要に応じて適宜な形状に形成したアタッチメント１６を介して作業機に取り付けられる。
【００１１】
溝形成装置１１は、前記アタッチメント１６に固定ピン１７によって固着される作業機装着部１８と、該作業機装着部１８の下方に連設されたラッセル部１９と、該ラッセル部１９の下方に連設された土砂排除部２０とを備えている。ラッセル部１９は、水平方向に配置される矩形状の上板２１と下板２２との間に設けられるもので、溝形成方向前方側が先鋭化した状態で設けられた一対の斜板２３と、該斜板２３の溝形成方向後部側に設けられた溝幅方向の補強部材２４とによって横断面が二等辺三角形状に形成されている。このラッセル部１９における溝形成方向後部側の幅寸法は、形成する溝１５の幅寸法、通常は１５〜２５ｃｍに対応した寸法あるいは、溝１５の幅寸法より１〜５ｃｍ程度大きな寸法に設定されている。また、ラッセル部１９における溝形成方向前方側の頂点部分の開き角度は、３０〜６０度の範囲に設定され、ラッセル部１９の高さは、圃場１４の表土部分の深さに対応した寸法、通常は、溝形成装置１１を地中に挿入した作業状態で１５〜２５ｃｍの範囲に設定されている。
【００１２】
土砂排除部２０は、溝形成方向前方側が鉛直方向、溝形成方向後方側が水平方向となる側面視が扇形の左右一対の側面板２５と、該一対の側面板２５の円弧状外縁部を塞ぐ状態で設けられた土砂ガイド板２６とで形成されている。一対の側面板２５は、前記下板２２の下面に、前記ラッセル部１９の後端の幅寸法に対して通常は同じ幅寸法で、溝１５の方向に対して平行に対向配置されている。
【００１３】
土砂ガイド板２６は、一対の側面板２５の溝形成方向前方側下端同士を連結する下部連結板部分２６ａと、一対の側面板２５の溝形成方向後端側上端同士を連結する後部連結板部分２６ｂとを有しており、ラッセル部１９の下方で、一対の側面板２５，２５、土砂ガイド板２６及び下板２２のそれぞれの溝形成方向前方側先端に囲まれた部分には、溝形成方向前方側に開口した縦長長方形状の土砂入口部２７が形成されている。土砂入口部２７の高さは、形成する溝１５の深さに応じて設定され、通常は、３５〜４５ｃｍであり、ラッセル部１９と合わせて、通常は６０ｃｍ程度の溝１５を形成する寸法に設定されている。
【００１４】
また、ラッセル部１９の後方には、一対の側面板２５，２５の後部側上端及び土砂ガイド板２６の後部側上端、下板２２の後端に囲まれた部分に、溝１５の上方に向かって開口した前後方向に長い長方形状の土砂出口部２８が形成されている。土砂ガイド板２６における下部連結板部分２６ａと後部連結板部分２６ｂとの間の側面視円弧状の部分は、土砂入口部２７から一対の側面板２５に挟まれた土砂排除部２０内に進入した土砂を土砂出口部２８にガイドするための土砂ガイド部分２６ｃとなっている。
【００１５】
このように形成された溝形成装置１１は、図５に示すように、ブルドーザ１２の排土板１３に装着してラッセル部１９以下の部分を地中に挿入した状態でブルドーザ１２を前進させることにより、表土部分の土砂をラッセル部１９によって掻き分け、表土から下の部分の土砂を土砂入口部２７から土砂排除部２０内に進入させ、土砂ガイド部分２６ｃにより土砂出口部２８にガイドして土砂出口部２８の上方に排出することができる。これにより、ラッセル部１９における溝形成方向後部側の幅Ｗ１及び一対の側面板２５，２５の外面幅に応じた幅寸法で、土砂入口部２７下端の下部連結板部分２６ａの挿入深さに対応した深さの溝１５を形成することができる。
【００１６】
このとき、土砂入口部２７の上方がラッセル部１９によって塞がれているため、土砂入口部２７から進入した土砂が土砂排除部２０の上方から溝形成方向前方に向けて逃げることがなく、土砂排除部２０内に進入した土砂を、土砂ガイド板２６の土砂ガイド部分２６ｃによって土砂出口部２８に確実にガイドして土砂出口部２８から排出することができる。さらに、一対の側面板２５が土砂入口部２７の深さに比べて後方に長く延びている状態になっているため、土砂入口部２７で切り開かれた状態の溝側面部分を一時的に保持して溝側面部分が溝１５の内部に崩れ落ちることを抑えることができる。また、ラッセル部１９で切り開かれる表土部分は耕作時に通水性が確保され、表土以下の部分は、土砂排除部２０によって土砂を排除することで、溝１５の側壁部分を圧縮することがないので、地中における通水性を損なうことはなく、効果的な地下灌漑を行うことができる。
【００１７】
このようにして溝１５を形成するにあたり、また、土砂排除部２０における側面板２５，２５の前後方向の長さや、土砂排除部２０において土砂ガイドとなる土砂ガイド板２６の土砂ガイド部分２６ｃの曲率は、溝１５を形成する圃場の土質に合わせて最適な長さ及び曲率にそれぞれ設定することにより、土砂排除部２０による土砂の排出及び溝形状の保持を効果的に行うことができる。また、土砂排除部２０における土砂入口部２７側の幅寸法Ｗ１に対して土砂出口部２８側の幅寸法Ｗ２を広く形成しておくことにより、土砂排除部２０内での土砂の圧縮による詰まりを抑えて土砂出口部２８側への土砂の移動をより円滑に行うことができる。
【００１８】
図６及び図７は、本発明の溝形成装置の第２形態例を示している。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示した溝形成装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本形態例に示す溝形成装置３１は、作業機装着部１８の下方に設けられるラッセル部１９及び下板２２を土砂入口部２７の前端より溝形成方向前方側に突出させるとともに、土砂ガイド板２６の溝形成方向前端も土砂入口部２７の前端より溝形成方向前方側に突出させている。さらに、土砂出口部２８は、一対の側面板２５ａ，２５ｂの一方の側面板２５ａの上部ラッセル部１９の上部と同じ高さに設定し、一方の側面板２５ａの高さを他方の側面板２５ｂの高さより高くしている。
【００１９】
このように、ラッセル部１９及び下板２２を土砂入口部２７の前端より突出させることにより、土砂入口部２７から進入する土砂が土砂排除部２０の上方から溝形成方向前方に向けて逃げることをより確実に防止することができる。また、土砂出口部２８における一対の側面板２５ａ，２５ｂの高さを変えることにより、土砂排除部２０内を通って土砂出口部２８から排出する土砂を高さの低い側面板２５ｂの方向にガイドすることができ、形成した溝１５の側方上面に、より確実に排出することができる。
【００２０】
図８乃至図１２は、本発明の溝形成装置の第３形態例を示している。本形態例に示す溝形成装置５１は、作業機装着部１８の下方に設けたラッセル部５２の後方下方に土砂排除部５３を設けている。ラッセル部５２は、溝形成方向前方側が先鋭化した状態で設けられた一対の斜板５４と、両斜板５４の後方に連設した左右一対の側板５５と、両側板５５の後端同士の間を塞ぐ後面板５６と、両斜板５４，両側板５５及び後面板５６に囲まれた上部開口を塞ぐとともに、上面に前記作業機装着部１８が設けられた上板５７と、両斜板５４，両側板５５及び後面板５６に囲まれた下部開口を塞ぐ下板５８とを接合したものであって、上板５７に比べて下板５８が小さく、全体として下方が縮小した逆五角錐台形状に形成されている。
【００２１】
土砂排除部５３は、両側板５５の後端を後方に延出した状態になるように設けられた左右一対の側面板６１と、該一対の側面板６１の後端部同士の間を塞ぐ状態で設けられた土砂ガイド板６２と、一方の側面板６１の後部側上端に設けられた円弧状の土砂排出板６３とを有しており、側面板６１は、ラッセル部５２の後端に接合された前部側面板６１ａと、該前部側面板６１ａの後端に接合された後部側面板６１ｂとで形成されており、側面板６１同士の間隔は、上方が拡開した状態となっている。
【００２２】
また、土砂ガイド板６２は、一対の後部側面板６１ｂの溝形成方向前方側下端同士を連結する下部連結板６２ａと、一対の後部側面板６１ｂの溝形成方向後方側上端同士を連結する上部連結板６２ｂと、下部連結板６２ａと上部連結板６２ｂとの間に設けられた中間連結板６２ｃとで形成されており、下部連結板６２ａの傾斜角度は、形成する溝の底面に対して鋭角に交わる方向に設定され、上部連結板６２ｂの傾斜角度は、中間連結板６２ｃの傾斜角度よりも垂直に近い角度に設定され、上部連結板６２ｂの上部が土砂排出板６３に近付くように形成されている。
【００２３】
このように形成された土砂排除部５３は、ラッセル部５２の下板５８と、両側面板６１と、土砂ガイド板６２の下部連結板６２ａとに囲まれた部分に、溝形成方向前方側に向かって土砂入口部６４が開口するとともに、ラッセル部５２の後面板５６と、両側面板６１と、中間連結板６２ｃとに囲まれた部分に上方に向かって土砂出口部６５が開口し、該土砂出口部６５の後部側に前記土砂排出板６３が配置された状態となっている。
【００２４】
本形態例に示す溝形成装置５１も、前記各形態例と同様に、ブルドーザの排土板やバックホーの作業アームの先端に作業機装着部１８を連結して用いられ、ラッセル部５２の下半部を地中に挿入し、土砂入口部６４の下端が形成する溝の深さに合わせた位置になるようにして溝形成装置５１を進行させることにより、ラッセル部５２が表土部分の土砂を掻き分け、ラッセル部５２より下方の土砂入口部６４から土砂排除部５３内に進入した土砂をラッセル部５２の後方に開口した土砂出口部６５から上方に向けて排出するとともに、土砂排出板６３が、土砂出口部６５から排出される土砂を溝の一側方の地表面にガイドする（図８及び図１２の矢印Ａ参照）。
【００２５】
これにより、溝形成装置５１が通過した部分の地中に、上部の表土部分がラッセル部５２の両側板５５の外面形状に対応した形状で、ラッセル部５２より下部側に土砂排除部５３の両側面板６１の外面形状に対応した形状の溝を形成することができ、排出した土砂が溝の側方の地表面に置かれた状態となる。
【００２６】
また、形成する溝１５は、圃場１４の状況、すなわち、圃場１４の土質、表土の深さ、耕作物の種類、埋設管の口径や敷設長さなどの条件に応じた深さ寸法及び幅寸法に設定されるものであるから、溝形成装置における各部の寸法や角度などは、基本構成を損なわない範囲で溝を形成するのに適したものとすることができる。さらに、土砂入口部から進入した土砂排除部内の土砂を土砂出口部に向かって搬送するベルトコンベヤやスクリューコンベヤなどの機械的な土砂搬送手段を設けることもできる。また、土質が乾燥して脆いような場合には、ラッセル部や土砂排除部の先端部に注水部を設け、外注水部から溝を形成する部分の土中に注水して土質を改善することにより、溝の形成作業性や溝の形状保持性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１１…溝形成装置、１２…ブルドーザ、１３…排土板、１４…圃場、１５…溝、１６…アタッチメント、１７…固定ピン、１８…作業機装着部、１９…ラッセル部、２０…土砂排除部、２１…上板、２２…下板、２３…斜板、２４…補強部材、２５，２５ａ，２５ｂ…側面板、２６…土砂ガイド板、２６ａ…下部連結板部分、２６ｂ…後部連結板部分、２６ｃ…土砂ガイド部分、２７…土砂入口部、２８…土砂出口部、３１…溝形成装置、５１…溝形成装置、５２…ラッセル部、５３…土砂排除部、５４…斜板、５５…側板、５６…後面板、５７…上板、５８…下板、６１…側面板、６１ａ…前部側面板、６１ｂ…後部側面板、６２…土砂ガイド板、６２ａ…下部連結板、６２ｂ…上部連結板、６２ｃ…中間連結板、６３…土砂排出板、６４…土砂入口部、６５…土砂出口部
【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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