JP3183894U - 水圧吸引掘削用のアタッチメント - Google Patents

Abstract

【課題】試掘作業などにおいても用いることができるとともに、掘削をさらに効率よく行うことができる水圧吸引掘削用のアタッチメントを提供する。
【解決手段】水圧により土壌を掘削するとともに掘削土砂を吸引する水圧吸引掘削装置に用いられるアタッチメント１であって、先端に土壌を吸引する吸引口１１１と、後端に吸引用ホースと接続する接続口１１２と、を備えた中空状のアタッチメント筒部本体１１０を有し、水を吸引口方向に噴出するノズル１２１と、ノズル用の開口１２２と、噴出筒部１２３と、を備えた噴出部１２０を有する。
【選択図】図１

Description

本考案は、土壌掘削用のアタッチメントに関する。より詳しく述べると、ジェット水の圧力により土壌を掘削するとともに掘削土砂を吸引する水圧吸引掘削装置に用いられるアタッチメントに関する。

地中配管工事を行う際の土壌掘削作業に際しては、掘削される地中に水道管、ガス管、ケーブル挿通管等の各種配管が埋設されていることが多い。そのため、これらの埋設配管を破損してしまう可能性がある通常の掘削機を使用した作業を行うことができず、従来では、人力による手掘り等により慎重に掘削作業が進められていた。しかし、このような作業は時間を要するので効率的ではない。そこで、本出願に係る考案者は、下記特許文献に係る、埋設配管を破損させることなく容易に掘削作業を行うことができる吸引掘削用のアタッチメントを考案した。

実用新案登録第３１４３０７６号公報

しかしながら、掘削作業に先立ち行われる埋設配管の確認や調査のための試掘作業などにおいては、地中の埋設配管の情報量に乏しいため、より一層慎重かつ安全な掘削を行うことが要求される。
以上のような事情に鑑み、本考案では、このような試掘作業などにおいても用いることができ、掘削をさらに効率よく行うことができる土壌掘削用のアタッチメントを提供することを目的とする。

本考案では、ジェット水の圧力により土壌を掘削するとともに掘削土砂を吸引する水圧吸引掘削装置に用いられるアタッチメントであって、先端側に土壌を吸引する吸引口と、後端側に吸引用ホースと接続する接続口と、を備えた中空状のアタッチメント筒部本体を有し、水を吸引口方向に噴出するノズルと、ノズル用の開口と、噴出筒部と、を備えた噴出部を有する。

アタッチメント筒部本体は、吸引口から突出した状態で設けられた保護部を有してもよい。また、吸引口は、アタッチメント筒部本体の先端を軸方向に切り欠いた切り欠き部を有してもよい。さらに、ノズルは、アタッチメント筒部本体に対して外側の位置に配置されてもよい。

本考案によれば、掘削の際に水圧を利用することにより、埋設配管をキズつけたり破損させることがなく、試掘作業を安全かつ効率よく行うことができる。

第１実施形態に係る水圧吸引掘削用のアタッチメントの要部を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図である。 本考案に係る水圧吸引用アタッチメントを用いた水圧吸引掘削装置の一例を示す概略図である。 図２の水圧吸引掘削用のアタッチメントの使用状態を示す要部断面図である。 第２実施形態に係る水圧吸引掘削用のアタッチメントの要部を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。 第３実施形態に係る水圧吸引掘削用のアタッチメントの要部断面図である。

以下、本考案の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本考案はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。

なお、本考案にいう水圧吸引掘削とは、掘削土砂を吸引しながら、土壌にジェット水を噴射させて土壌を掘削する掘削作業を意味する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について、図１（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。本実施形態に係る水圧吸引掘削用のアタッチメント１は、図１に示すように、アタッチメント筒部本体１１０と噴出部１２０とを有している。

アタッチメント筒部本体１１０は、中空の円筒状に形成され、先端側に土壌を吸引する吸引口１１１と、後端側に後述する吸引用ホースＨと接続する接続口１１２と、を有している。また、アタッチメント筒部本体１１０の長手軸垂直方向に円形の把持部１１１が設けられている。把持部１１１は、アタッチメント筒部本体１１０の長手軸に沿って移動可能に固定されている。なお、この把持部１１１は任意の構成要素であるが、作業者が把持部１１１を把持することにより、水圧吸引掘削用のアタッチメント１の向きおよび位置の制御をより容易かつ確実に行うことができる。

噴出部１２０は、アタッチメント筒部本体１１０の先端側に設けられている。噴出部１２０は、アタッチメント筒部本体１１０の吸引口１１１の方向に水を噴出するノズル１２１と、ノズル１２１から噴出されたジェット水を通す開口１２２と、円筒状の噴出筒部１２３とを有している。

ノズル１２１は、噴出筒部１２３の内部に装着あるいは接合により設置されており、アタッチメント筒部本体１１０に対して外側の位置に配置されている。ノズル１２１は、アタッチメント筒部本体１１０の吸引口１１１の方向にノズル１２１の先端が向くように設置されており、ノズル１２１の先端には、加圧水を吸引口１１１の方向に噴出する噴出口１２１ａが設けられている。また、ノズル１２１の後端は、後述する加圧水用ホースｈに接続されている。開口１２２は、噴出筒部１２３とアタッチメント筒部本体１１０との接合部分に設けられ、アタッチメント筒部本体１１０の周面の領域を切り抜いた状態で形成されている。噴出筒部１２３は、アタッチメント筒部本体１１０よりも口径が小さく形成され、噴出筒部１２３の長手軸はアタッチメント筒部本体１１０の長手軸に対して傾斜して設けられている。噴出筒部１２３は、ノズルから噴出されたジェット水がアタッチメント筒部本体１１０の外部方向へ不用意に拡散することを防止するために設けられている。

アタッチメント筒部本体１１０と噴出部１２０の噴出筒部１２３とは、一体に形成されている。なお、アタッチメント筒部本体１１０と噴出部１２０の噴出筒部１２３とは、別々に形成し、それぞれ着脱可能としてもよい。

アタッチメント筒部本体１１０の長さは、掘削する穴の深さに応じて適宜選択されるが、例えば１．５ｍ〜３．０ｍである。また、掘削する深さに応じて、フランジ継ぎ手などを用いて適宜継ぎ足しをすることも可能である。アタッチメント筒部本体１１０の口径は、例えば内径が１００ｍｍ〜１２０ｍｍである。

噴出部１２０の噴出筒部１２３の長さおよび口径は任意に設定可能である。しかし、噴出筒部１２０はアタッチメント筒部本体１１０の外側にはみ出る構造であるため、噴出筒部１２３が長くまたは大径に形成されると、水圧吸引掘削用のアタッチメント１が掘削進行する際に噴出部１２０による抵抗が大きくなるため、噴出筒部１２３は短くかつ小径で形成されるほうがよい。

アタッチメント筒部本体１１０と、噴出部１２０の噴出筒部１２３の材質は、掘削する際に変形しないものであれば特に限定されるものではなく、各種金属および合金から選択されるが、例えば、入手が容易、軽量、安価である点から、アルミニウム合金が用いられる。

次に、水圧吸引掘削用のアタッチメント１が用いられる水圧吸引掘削装置について説明する。水圧吸引掘削装置の一例を図２に示す。水圧吸引掘削装置１００は、図２に示すように、吸引装置１３０、水加圧装置１４０、吸引用ホースＨ、加圧水用ホースｈ、水圧吸引掘削用のアタッチメント１とから構成されている。

吸引装置１３０は、真空引きするためのコンプレッサを備えた真空吸引部１３１と、真空吸引部にて吸引移送された土砂を貯蔵するレシーバータンク１３２とを有しており、レシーバータンク１３２の後端面には、水圧吸引掘削用のアタッチメント１のアタッチメント筒部本体１１０と接続する吸引用ホースＨの基端部を接続する吸引用ホース接続口１３３が設けられている。

水加圧装置１４０は、加圧部１４１と水槽部１４２とを有しており、加圧部１４１と水槽部１４２とは接続されている。加圧部１４１には、水を加圧するためのコンプレッサを備えており、水圧吸引掘削用のアタッチメント１の噴出部１２０のノズル１２１と接続する加圧水用ホースｈの基端部を接続する加圧水用ホース接続口１４３が設けられている。水槽部１４２には、加圧部１４１にて加圧し噴出部１２０から噴出させるための水が溜められており、掘削時には水槽部１４２に水が適宜補給される。

このような吸引装置１３０および水加圧装置１４０は、車両１５０に積載されており、それぞれ吸引用ホースＨ、加圧水用ホースｈを介して水圧吸引掘削用のアタッチメント１に接続されている。

続いて、本実施形態に係る水圧吸引掘削用のアタッチメント１を使用した掘削について説明する。

水加圧装置１４０の水槽部１４２の水は、加圧部１４１により加圧され、加圧水用ホースｈを通って、ノズル１２１から噴出される。また、掘削土砂Ｓは、吸引装置１３０の吸引力により水圧吸引掘削用のアタッチメント１の吸引口１１１から吸引され、吸引用ホースＨを介して吸引装置１３０のレシーバータンク１３２に貯蔵される。水圧吸引掘削用のアタッチメント１は、作業者により掘削すべき土壌Ｇに対して垂直に突き刺されることにより、垂直方向に掘削が行われる。

掘削時の水圧吸引掘削用のアタッチメント１の先端部における状態の断面図を図３に示す。水圧吸引掘削用のアタッチメント１の先端部においては、図３に示すように、ノズル１２１から噴出されたジェット水は、開口１２２および吸引口１１１を介して掘削すべき土壌Ｇへと噴射され、土壌Ｇはジェット水の圧力により掘削される。また、噴射後の水は、掘削土砂Ｓとともに吸引口１１１から吸引される。よって、土壌Ｇの表面には水が溜まることがないため、ジェット水が土壌Ｇの表面に直接噴射されることとなる。

このように、本実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント１によれば、先端側に噴出部１２０が設けられたことにより、ノズル１２１から噴出されたジェット水の圧力を利用して、土壌Ｇの掘削が行われる。したがって、掘削すべき土壌Ｇに埋設配管がある場合であっても、掘削により埋設配管を不用意にキズつけたり破損させることがない。そのため、埋設配管の有無や埋設位置の確認や調査のための試掘作業など、掘削の際に慎重を要する場合においても、本考案に係る水圧吸引掘削用のアタッチメント１を用いて掘削を行うことができ、試掘作業などを安全かつ効率よく行うことができる。

また、ノズル１２１が、アタッチメント筒部本体１１０に対して外側の位置に配置されていることにより、吸引口１１１から吸引された掘削土砂Ｓがノズル１２１に衝突することがない。そのため、ノズル１２１が掘削土砂Ｓの吸引の邪魔となり吸引効率が低下することがなく、ノズル１２１が損傷することもない。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。

第２実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント２は、図４に示すように、アタッチメント筒部本体２１０の先端に保護部２３０を有している。アタッチメント筒部本体２１０の内部に差し込まれ、外径がアタッチメント筒部本体２１０の内径とほぼ同値に設定された円筒状の筒部材２３１の先端に、保護部２３０が形成されている。そして、保護部２３０は、吸引口２１１から突出した状態で設けられ、短い円筒状に形成されている。なお、筒部材２３１の長さについては任意に設定される。また、噴出部１２０における開口１２２からのジェット水の噴出を妨げないように、筒部材２３１は、噴出部１２０の開口１２２の領域を含む領域に開口部２３１ａを有している。

保護部２３０を有する筒部材２３１の材質は、特に限定されるものではないが、保護部２３０が埋設配管に衝突した場合であっても、埋設配管をキズつける恐れの少ない材質であることが好ましく、入手が容易、軽量、安価、加工容易の点から、例えば塩化ビニル製のパイプが用いられる。なお、この場合、掘削作業により保護部２３０は比較的短期間で変形および劣化してしまうため、水圧吸引掘削用のアタッチメント２において、保護部２３０は適宜交換可能であることが好ましい。

水圧吸引掘削用のアタッチメント２は、例えば、上記の水圧吸引掘削装置１００において水圧吸引掘削用のアタッチメント１に代えて用いられる。

このように、本実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント２によれば、第１実施形態と同様の効果を有することに加えて、保護部２３０を有することにより、掘削される土壌Ｇの中に埋設配管や石などがある場合であっても、それらは、保護部２３０に衝突し、アタッチメント筒部本体２１０の先端２１２は、衝突によりキズがついたり損傷することがなく保護される。また、保護部２３０が、上記のように塩化ビニルなどにより形成された場合には、保護部２３０と衝突した埋設配管についても、キズがついたり損傷する可能性は低いため、より安全かつ効率よく試掘などを行うことができる。

なお、このような保護部２３０の形状は、短い円筒状に形成されることに限定されず、例えば、先端側を軸方向に半円状等に切り欠いた切り欠きを有する形状であってもよい。この場合、水圧吸引掘削用のアタッチメントを作業者が水平方向に回転させながら掘削することにより、切り欠きの部分において土壌が掻き取られるため、より効率よく掘削を行うことができる。また、後述する、アタッチメント筒部本体の先端にきり欠き部を設けた場合の効果（第３実施形態参照）と同様の効果を有する。すなわち、ジェット水を、切り欠きを介してアタッチメント筒部本体２１０の周囲の領域の土壌へ噴射させることにより、アタッチメント筒部本体２１０および噴出部１２０の進入路となる部分の土壌についても直接掘削することができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。

第３実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント３は、図５に示すように、アタッチメント筒部本体３１０の先端３１２を軸方向に切り欠いた切り欠き部３１３を有している。切り欠き部３１３の切り欠きは半円形状を有しており、切り欠き部３１３は、アタッチメント筒部本体３１０の先端３１２において、周方向に均等間隔に４箇所設けられている。

水圧吸引掘削用のアタッチメント３は、例えば、上記の水圧吸引掘削装置１００において水圧吸引掘削用のアタッチメント１に代えて用いられる。

このように、本実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント３によれば、第１実施形態と同様の効果を有することに加えて、切り欠き部３１３を有することにより、ジェット水を、切り欠き部３１３を介してアタッチメント筒部本体３１０の周囲の領域の土壌へ噴射させ、アタッチメント筒部本体３１０および噴出部１２０の進入路となる部分の土壌についても直接掘削することができる。そのため、水圧吸引掘削用のアタッチメント３を効率よく土壌Ｇに進行させて、掘削することができる。

なお、切り欠き部３１３の構成は上記に限定されず、例えば、切り欠き部３１３の切り欠きの形状を、半楕円、半長円または多角形などとしてもよい。また、切り欠き部３１３の設置数についても任意である。また、上記のように、切り欠き部３１３は、周方向に均等間隔で設けられてもよい。

また、本実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント３において、上記の保護部２３０を設けることも可能である。

以上、水圧吸引掘削用のアタッチメントの実施形態について説明したが、本考案は、上述した説明に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

例えば、アタッチメント筒部本体１１０、２１０、３１０、噴出筒部１２３、保護部２３０、筒部材２３１は、円筒形状に限定されず、断面形状が楕円、長円または多角形などであってもよい。また、長手軸方向に沿って口径を異ならせてもよく、例えば、噴出筒部１２３は、開口１２２に向かって徐々が口径を大きくするようにしてもよい。

また、上記実施形態の水圧吸引掘削用のアタッチメント１、２、３が有する噴出部１２０は、１個であるが、複数個有してもよい。この場合、土壌Ｇにおける噴射される領域が増えるため、より効率よく掘削を行うことができる。また、噴出部１２０が、アタッチメント筒部本体１１０、２１０、３１０の周方向に均等間隔に配置された場合、噴射される領域にムラが生じにくくなるため、さらに効率よく掘削を行うことができる。

また、１個の噴出部１２０に設けられるノズル１２１の数についても、１個に限定されず、複数個設けてもよい。この場合、ノズルの角度をそれぞれ異ならせ、水の噴出する方向をそれぞれ異ならせることにより、土壌Ｇにおける噴射される領域を増やすことができ、より効率よく掘削を行うことができる。

噴出部１２０におけるノズル１２１の設置場所についても、噴出筒部１２３の内部に限定されず、例えば、噴出筒部１２３の端部と接続するように設置されてもよい。また、ノズル１２１は、アタッチメント筒部本体１１０、２１０、３１０に対して外側の位置に配置されているが、ノズル１２１の一部または全体が、開口１２２を突き抜けるように、アタッチメント筒部本体１１０、２１０、３１０に対して内側の位置、すなわち、アタッチメント筒部本体１１０、２１０、３１０の内部に配置されてもよい。

Ｇ…土壌
１、２、３…水圧吸引掘削用のアタッチメント
１００…水圧吸引掘削装置
１１０、２１０、３１０…アタッチメント筒部本体
１１１…吸引口
１１２…接続口
１２０…噴出部
１２１…ノズル
１２２…開口
１２３…噴出筒部
２１２…保護部
３１３…切り欠き部

Claims (4)

1. 水圧により土壌を掘削するとともに掘削土砂を吸引する水圧吸引掘削装置に用いられるアタッチメントであって、
   先端側に土壌を吸引する吸引口と、後端側に前記吸引用ホースと接続する接続口と、を備えた中空状のアタッチメント筒部本体を有し、
   水を前記吸引口方向に噴出するノズルと、前記ノズル用の開口と、噴出筒部と、を備えた噴出部を有することを特徴とする水圧吸引掘削用のアタッチメント。
2. 前記アタッチメント筒部本体は、前記吸引口から突出した状態で設けられた保護部を有することを特徴とする請求項１に記載の水圧吸引掘削用のアタッチメント。
3. 前記吸引口は、前記アタッチメント筒部本体の先端を軸方向に切り欠いた切り欠き部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水圧吸引掘削用のアタッチメント。
4. 前記ノズルは、前記アタッチメント筒部本体に対して外側の位置に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水圧吸引掘削用のアタッチメント。

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