JP5956052B1 - 吸引掘削システム - Google Patents

Abstract

【課題】アタッチメントの損傷を防止しかつ効率的に掘削作業を行うことができる吸引掘削システムを提供する。【解決手段】吸引装置１０と、土壌Ｇの掘削を行うアタッチメント３０と、吸引用ホース２０とを有する吸引掘削システム１００であって、アタッチメント３０は、先端側に掘削土砂を吸引する吸引口３０ａと、基端側に吸引用ホース２０に接続される接続口３０ｂと、を備える筒状の本体部３０Ａと、アタッチメント３０の先端部分に形成され本体部３０Ａの先端側端部から突出して設けられかつ本体部３０Ａよりも軟質の材料から形成される軟質部３０Ｂと、本体部３０Ａの側面において本体部３０Ａの長手軸方向に摺動可能に固定されかつ把持可能なハンドル３３と、を有し、ハンドル３３は、長手軸方向に直交する方向に配置された一対の把持部３３Ａを備え、本体部３０Ａの外側において一対の把持部３３Ａに挟まれた部分に障害物が入り込むスペースＳを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、土壌の吸引掘削システムに関する。より詳しく述べると、土壌を掘削しながら掘削土砂を吸引する掘削システムに関する。

電気、電気通信、ガス、上下水道等の地中配管工事や、電柱、信号、標識、街路樹、街路灯等の目的物の設置工事に際しては、配管や目的物の設置場所の土壌が掘削される。このような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、土壌掘削作業に通常の掘削機を用いると、埋設配管を破損してしまう可能性があることから、従来では、人力による手掘り等により慎重に掘削作業が行われていた。ところが、このような作業では労力及び時間を要するため効率的ではない。そこで、本出願に係る発明の発明者は、先端側に複数の刃を備える掘削部を有する吸引掘削用のアタッチメントを考案した（下記特許文献１参照）。吸引掘削作業において上記構成のアタッチメントを用いることにより、土壌を容易に掘削できるとともに、アタッチメントの先端側において生じる掘削力は人力により付与されるので埋設配管の破損が防止される。

登録実用新案公報第３１４３０７６号

しかしながら、上記アタッチメントの先端側に設けられた掘削部が金属などの硬質材料から形成される場合、掘削作業の際に埋設管に対して掘削部が衝突すると、埋設管の表面にキズを生じさせてしまうおそれがある。さらには、埋設管は腐食等の経年劣化により強度が低下している場合もあり、このような埋設管に対して掘削部が当たると、場合によっては埋設管の破損を招くことも考えられる。また、掘削作業により掘削される土壌中に石や硬質な埋設物が埋まっている場合、これらに対して掘削部が当たると、掘削部の刃やアタッチメントの本体に損傷や変形が生じてしまい、これにより掘削作業を継続して効率的に行えなくなるおそれがある。

以上のような事情に鑑み、本発明では、吸引掘削作業の際に埋設配管などの埋設物に対してアタッチメントの先端部が衝突しても、アタッチメント及び埋設物の相互の損傷を防止しかつ効率的に掘削作業を行うことができる吸引掘削システムを提供することを目的とする。

本発明では、掘削土砂を吸引する吸引装置と、土壌の掘削を行うアタッチメントと、吸引装置とアタッチメントとを接続する吸引用ホースと、を有する吸引掘削システムであって、アタッチメントは、先端側に掘削土砂を吸引する吸引口と、基端側に吸引用ホースに接続される接続口と、を備える円筒状の本体部と、アタッチメントの先端部分に形成され、本体部の先端側端部から突出して設けられ、かつ本体部よりも軟質の材料から形成される軟質部と、本体部の側面において本体部の長手軸方向に摺動可能に固定されかつ把持可能なハンドルと、を有し、ハンドルは、長手軸方向に直交する方向に配置されかつ直線棒状であって互いに平行に配置された一対の把持部を備え、アタッチメントの本体部の側面に当接して配置されハンドルを本体部に固定するための固定部と、固定部を本体部の側面において固定するための固定手段と、直線棒状の把持部と固定部とを接続する接続部と、を有し、固定部は、本体部の外周面と重なるように当接する周面を備えかつ本体部を挟み込むように一対が配置され、一対の把持部及び一対の固定部は、本体部の長手軸に対して対称に配置され、接続部は、本体部の長手軸に対して対称に配置され、本体部の外側において一対の把持部に挟まれた部分に障害物が入り込むスペースを有する。

本発明によれば、吸引掘削作業の際に埋設配管などの埋設物に対してアタッチメントの先端部が衝突しても、衝突によるアタッチメント及び埋設物の相互の損傷が防止されるので、安全にかつ効率的に掘削作業を行うことができる。また、障害物が入り込むスペースを有するハンドルを備えるので、アタッチメントの向きや位置の操作を、ハンドルを把持しながら容易に行うことができるとともに、壁や、柵、柱などの障害物に近接する場所の土壌を掘削する場合であっても、障害物がスペース内に入り込むことにより障害物と把持部との互いの干渉を回避しつつ掘削を行うことができる。また、固定部及び固定手段を有するので、ハンドルをアタッチメントの本体部に対して容易かつ確実に支持し固定することができる。また、一対の把持部及び一対の固定部は本体部の長手軸に対して対称に配置され、かつ本体部の長手軸に対して対称に配置される接続部を有することにより、アタッチメントの重心は本体部の長手軸上にほぼ位置するので、長手軸方向が垂直に配置されたアタッチメントの傾きを抑制し、垂直下方向に容易かつ確実に掘削することができる。

第１実施形態に係る吸引掘削システムの一例を示す概略図である。 図１の吸引掘削システムのアタッチメントの一例を示す概略側面図である。 図２のアタッチメントの要部を示す側面図である。 図３のアタッチメントの要部を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３のアタッチメントの要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は障害物に対する配置を説明するための概略平面図である。 第２実施形態に係る吸引掘削システムの一例を示し、（ａ）は要部側面図、（ｂ）は要部分解斜視図である。

以下、本発明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、本発明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。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る吸引掘削システムについて、図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る吸引掘削システム１００の一例を示す概略図である。また、図２は、吸引掘削システム１００のアタッチメント３０の一例を示す概略側面図である。図１に示すように、吸引掘削システム１００は、吸引装置１０と吸引用ホース２０とアタッチメント３０とクレーンＣとを有する。吸引掘削システム１００は、掘削土砂を中空状のアタッチメント３０を介して吸引装置１０により吸引しながら掘削する吸引掘削の際に使用される。

吸引装置１０は、掘削土砂を吸引するためのものである。吸引装置１０は、例えば吸引排土車であり、車両１１を有し、車両１１上に、真空吸引装置１２、レシーバタンク１３、湿式集塵槽１４、及びミストキャッチャー兼消音水槽１５が搭載されて構成される。このように吸引装置１０として吸引排土車が採用されることにより、例えば電柱、信号、標識、街路樹、街路灯等の目的物を地中に配置した後に行われる土砂の埋め戻し作業の労力が軽減されるとともに、吸引装置１０の掘削現場への搬入及び搬出が容易となる。

真空吸引装置１２としては、例えばスクリューブロワが搭載されたものが用いられる。レシーバタンク１３は、真空吸引装置１２によって吸引移送された土砂が貯蔵される空間を有する容器である。レシーバタンク１３の後端面には、吸引用ホース２０の基端部が接続されるホース接続口１７が設けられる。湿式集塵槽１４は、真空吸引装置１２及びレシーバタンク１３に隣接して配置され、吸引された空気に含まれる粉塵を除去するために設けられる。ミストキャッチャー兼消音水槽１５は、真空吸引装置１２の出口側に接続され、排出される空気音を低減させるサイレンサー１６を備える。ミストキャッチャー兼消音水槽１５では、真空吸引装置１２から流出する空気の除塵及び消音が行われる。なお、吸引装置１０としては、上記した吸引排土車に限定されず、当該技術分野の公知の種々の吸引装置を用いて行うことが可能である。

吸引用ホース２０は、掘削土砂が吸引されるホースである。吸引用ホース２０としては、金属線を有する硬質な蛇腹管が採用される。そのため、吸引用ホース２０の耐熱性及び耐圧性が確保される。なお、吸引用ホース２０は、フレキシブルに形成されかつ吸引される土砂や吸引圧に対する強度を備えるものであればよく、上記蛇腹管に限定はされない。吸引用ホース２０は、吸引装置１０とアタッチメント３０とを接続する。吸引用ホース２０の先端側は、後述するアタッチメント３０の接続口に接続され、吸引用ホース２０の基端側はレシーバタンク１３のホース接続口１７に接続される。これにより、アタッチメント３０において吸引された土砂は、吸引用ホース２０を介してレシーバタンク１３へ移送される。また、吸引掘削システム１００において、吸引用ホース２０は、クレーンＣにより吊るされた状態で配置される。

図２に示すように、吸引用ホース２０とアタッチメント３０と接続には、接続部材２１が用いられる。なお、上記接続においては、公知の種々の接続手段が採用可能であり、以下に詳述する接続部材２１を用いた接続は一例である。接続部材２１は、アタッチメント３０と一体的に設けられ、アタッチメント３０の基端側に配置される。接続部材２１は、吸引用ホース２０の外径よりも若干大きな内径を備える円筒形状に形成される。接続部材２１の内周面には吸引用ホース２０の先端部分が篏入される。接続部材２１は、例えば２本のアイボルト２１ａを備える。アイボルト２１ａは、接続部材２１の側面に設けられた不図示のネジ穴を介して、接続部材２１の側面から内側に向けて水平方向に螺入される。そして、アイボルト２１ａの先端部が吸引用ホース２０の側面の蛇腹形状の谷部に嵌入することにより、吸引用ホース２０は、先端部分が接続部材２１の内部において固定され、アタッチメント３０に接続される。

アタッチメント３０は、先端側（図２では下方側）から地中に進行し土壌Ｇを掘削する。また、アタッチメント３０は、土壌Ｇの掘削とともに掘削土砂を先端部分から吸引する。図３は、アタッチメント３０の要部を示す側面図である。図３に示すように、アタッチメント３０は、本体部材３１とヘッダー３２とハンドル３３とを有する。

本体部材３１は、中空かつ円筒状に形成される。本体部材３１の先端側には後述する筒部材３２ａ（図４参照）が連通され、本体部材３１と筒部材３２ａとによりアタッチメント３０の筒状の本体部３０Ａが構成される。本体部材３１及び筒部材３２ａは、鋳鉄やステンレス鋼などの硬質の金属製であるが、入手の容易さ、軽さ、価格などの点からアルミニウム合金であることが好ましい。

図４は、ヘッダー３２を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４に示すように、ヘッダー３２は、筒部材３２ａと軟質部材３２ｂと固定部材３２ｃとを有する。

筒部材３２ａは、本体部材３１の外径よりも若干大きい内径を有する円筒形状に形成される。軟質部材３２ｂは、後述するアタッチメント３０の本体部３０Ａ、即ち本体部材３１及び筒部材３２ａよりも軟質な材料から形成される。軟質部材３２ｂは、厚さが例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度のシート部材が矩形形状に裁断され、当該シート部材の一部が筒部材３２ａの外周面に巻き付けられた状態で配置されて固定される。軟質部材３２ｂは、硬質金属製の本体部材３１及び筒部材３２ａに比べて軟質な材料である合成ゴムから形成される。固定部材３２ｃは、軟質部材３２ｂの一部を筒部材３２ａの外周面に固定するために用いられる。固定部材３２ｃとしては例えば金属ベルトが用いられ、固定部材３２ｃは、本体部材３１の先端側の端部において軟質部材３２ｂの上から筒部材３２ａの軸回りに巻装された状態で、例えばその外部からネジ等の固定具３２ｄにより固定される。これにより筒部材３２ａと軟質部材３２ｂとは一体化される。

ヘッダー３２は、本体部材３１の先端側に装着され、本体部材３１の先端部３１ｃが筒部材３２ａの内径部分に嵌め込まれた状態で、ボルトやネジ等の固定具３２ｅ（図３参照）により本体部材３１に固定される。この状態で軟質部材３２ｂの一部はアタッチメント３０の軟質部３０Ｂを構成する。軟質部３０Ｂは、アタッチメント３０の先端部分に形成される。軟質部３０Ｂは、本体部３０Ａの先端部（筒部材３２ａの先端部）から先端方向に突出して設けられ、後述する吸引口３０ａを取り囲む筒状に形成される。また、上述したように、軟質部３０Ｂは、合成ゴム製であり、硬質の金属製の本体部３０Ａに比べて軟質な材料から形成される。なお、軟質部３０Ｂは、その筒形状が形成される際に若干の隙間が生じてしまう場合がある。例えば、図３等に示す軟質部３０Ｂは、合成ゴムのシートが筒状に巻き付けられて形成されるため、その筒形状において略三角形状の切り込みが生じてしまう。従って、軟質部３０Ｂは、完全な筒状に限定されずこのような若干の隙間を有する筒状であってもよい。

図３に戻り、本体部３０Ａ（筒部材３２ａ）の先端側には吸引口３０ａが設けられる。また、本体部３０Ａ（本体部材３１）の基端側には接続口３０ｂが設けられる。吸引口３０ａは、本体部３０Ａの先端側に設けられ、掘削土砂を吸引するための開口部分である。また、接続口３０ｂは、本体部３０Ａの基端側に設けられ、吸引用ホース２０に接続される。上記構成により、掘削土砂は、吸引口３０ａから吸引され、吸引用ホース２０を介して吸引装置１０に送られる。

本体部３０Ａの長さ（円筒形状の軸方向の長さ）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に設定される。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や長さの調整をすることも可能である。本体部３０Ａの口径は、例えば内径が１００ｍｍ〜１２０ｍｍに設定される。

図２に戻り、ハンドル３３は、本体部３０Ａの側面において本体部３０Ａの長手軸３０ｃの方向に摺動可能に取り付けられる。図５（ａ）は、ハンドル３３を示す平面図である。図５（ａ）に示すように、ハンドル３３は、把持部３３Ａと固定部３３Ｂと接続部３３Ｃとボルト及びナット（固定手段）３３Ｄとを有する。なお、アタッチメント３０においてハンドル３３を設けるか否かは任意であり、後述する第２実施形態に係るアタッチメント２３０においても同様である。

把持部３３Ａは、作業者がアタッチメント３０を支持する際や、アタッチメント３０の位置あるいは角度を変更する際に、作業者に把持される部位である。把持部３３Ａは、ハンドル３３において一対が設けられ、一対の把持部３３Ａ，３３Ａは、アタッチメント３０の本体部３０Ａを挟んで本体部３０Ａの長手軸３０ｃに直交する方向に配置される。把持部３３Ａは直線棒状に形成され、一対の把持部３３Ａ，３３Ａは互いに平行に配置される。

アタッチメント３０の本体部３０Ａの外側において一対の把持部３３Ａ，３３Ａに挟まれた部分にはスペースＳが形成される。スペースＳは、壁や、柵、柱などの障害物Ｗに近接する場所の土壌を掘削する場合に、上記障害物Ｗの一部又は全部が入り込むことが可能に形成される。

図５（ｂ）は、障害物Ｗに近接する場所の土壌を掘削する際の障害物Ｗとハンドル３３との相互の配置関係を示す概略平面図である。なお、同図に示す障害物Ｗは、例えば建築物の壁部である。図５（ｂ）に示すように、障害物Ｗに近接する場所の土壌Ｇにアタッチメント３０が垂直に配置されても、障害物Ｗの一部がハンドル３３のスペースＳに入り込むことにより、把持部３３Ａが障害物Ｗに干渉することが回避される。従って、このような場所の土壌Ｇを吸引掘削する場合においても、作業者は、上記干渉を回避するためにアタッチメント３０を傾ける必要がなく、アタッチメント３０を垂直に保持しながら吸引掘削を行うことが可能である。なお、上述した説明では障害物Ｗは壁であるが、障害物Ｗが壁以外の境界柵や門柱などであっても同様である。

図５（ａ）に戻り、固定部３３Ｂは、本体部３０Ａ（本体部材３１）の外周面３１ａに当接して配置され、ハンドル３３を本体部３０Ａに固定するために設けられる。固定部３３Ｂは、図５（ａ）に示すように鉛直方向から見て、２つの直線部３３ａ，３３ａと、これら２つの直線部３３ａ，３３ａに挟まれた円弧部３３ｂとを有し、本体部３０Ａを挟んで一対が配置される。直線部３３ａには、ボルト及びナット３３Ｄのうちボルトの軸部のみが挿通可能な不図示の孔が設けられる。円弧部３３ｂは、鉛直方向から見て、アタッチメント３０の本体部３０Ａの外周縁の一部とほぼ同形状の円弧形状を有し、本体部３０Ａの外周面３１ａに重なるように当接する周面３３ｄを備える。

接続部３３Ｃは、把持部３３Ａと固定部３３Ｂとを接続する部位である。把持部３３Ａ、固定部３３Ｂ、及び接続部３３Ｃは一体で形成される。上記の一対の把持部３３Ａ，３３Ａ、一対の固定部３３Ｂ，３３Ｂ、及び接続部３３Ｃ，３３Ｃは、アタッチメント３０の本体部３０Ａの長手軸３０ｃに対して対称に配置される。

ボルト及びナット３３Ｄは、固定部３３Ｂの直線部３３ａに設けられた上記不図示の孔を用いて、ハンドル３３をアタッチメント３０の本体部３０Ａに固定する。このような固定部３３Ｂ並びにボルト及びナット３３Ｄの構成により、ハンドル３３は本体部３０Ａの長手軸３０ｃの方向に摺動可能に固定される。ハンドル３３の固定は、ハンドル３３を所定位置に配置し保持した状態でボルト及びナット３３Ｄを締結することにより行われる。また、アタッチメント３０においてハンドル３３の位置（高さ）を変更する際には、ボルト及びナット３３Ｄの締結を緩めてハンドル３３の固定を一旦解除した後、ハンドル３３を本体部３０Ａの長手軸３０ｃの方向に沿って所望の位置まで摺動させ、ハンドル３３をその位置に保持した状態でボルト及びナット３３Ｄを再度締結し固定することにより行われる。

クレーンＣは、吸引用ホース２０を吊るすために用いられる。吸引用ホース２０が吊るされることにより、アタッチメント３０の保持及び操作が容易となり、吸引掘削する際の作業者の負荷が軽減される。なお、クレーンＣは、吸引掘削システム１００において任意の構成要素である。

次に、本実施形態に係る吸引掘削システム１００を用いた吸引掘削作業の一例について説明する。
まず、吸引掘削作業に先立ち、図１に示すように、掘削される土壌Ｇに近接した場所に吸引掘削システム１００を配置する。なお、吸引用ホース２０は、空中に吊るされた状態で配置されるが、接地された状態で配置されてもよい。この場合の吸引掘削作業では、クレーンＣは不要となる。

次いで、作業者は、アタッチメント３０を掘削される土壌Ｇに対して垂直に突き刺し、吸引掘削作業を開始する。その際、上述したように、ハンドル３３の把持部３３Ａ、固定部３３Ｂ、及び接続部３３Ｃのそれぞれは、一対がアタッチメント３０の本体部３０Ａの長手軸３０ｃに対して対称に配置されるので、垂直に配置された際のアタッチメント３０の傾きが抑制される。そのため、作業者は、アタッチメント３０を容易に保持して後述する操作を行うことができるとともに、アタッチメント３０を垂直下方向（土壌Ｇの方向）に確実に進行させることができる。

作業者は、ハンドル３３を把持した状態で、ハンドル３３に垂直下方向への力を付与しながらハンドル３３を本体部３０Ａの長手軸３０ｃを中心に回転させる。すると、アタッチメント３０は、長手軸３０ｃ回りに回転しながら地中を垂直下方向（図２の実線矢印の方向）に進行する。これにより、アタッチメント３０の内側の土砂が掻き取られて土壌Ｇが掘削される。ただし、障害物Ｗ（図５（ｂ）参照）に近接する場所の土壌Ｇを掘削する場合には、作業者は、垂直下方向への力の付与のみ、あるいは同時に障害物Ｗに対してハンドル３３が干渉しない範囲で回動させる。なお、吸引掘削の際に、アタッチメント３０に対して、垂直下方向の力及び回転力の付与に代えてあるいはこれらに加えて、垂直斜め方向などの他の方向の力や、アタッチメント３０を水平方向に回動させる力を付与してもよい。

アタッチメント３０により掻き取られて破砕された土砂は、吸引装置１０の吸引力によりアタッチメント３０の吸引口３０ａから吸引される。この吸引力は、特に限定はされないが、風量：２０ｍ^３／ｍｉｎ〜４０ｍ^３／ｍｉｎ、圧力：−１３ｋＰａ〜−９７ｋＰａの範囲内に設定されることが望ましい。吸引力が上記のとおりに設定されることが望ましい理由は、吸引力の風量又は圧力が上記設定値よりも小さく設定される場合、アタッチメント３０により破砕された土砂を吸引装置１０において十分に吸引及び排土することができない。逆に、吸引力の風量又は圧力が上記設定値よりも大きく設定される場合、土砂の破砕及び吸引に必要な吸引力を超える無駄な吸引力が発生し、これにより騒音及びエネルギー消費が大きくなるといった問題が生じるためである。

吸引口３０ａから吸引された掘削土砂は、吸引装置１０のレシーバタンク１３に一時的に貯蔵される。レシーバタンク１３に貯蔵された掘削土砂は、目的物設置後の埋戻しの土砂として用いることができる。

上記吸引掘削作業においては、アタッチメント３０の先端が地中を垂直下方向に進行するに伴い、作業者に把持されるハンドル３３の位置が下がることとなる。そのため、適宜、図２に示すように、適宜ハンドル３３を本体部３０Ａの上方（図２の点線矢印の方向）に摺動させて固定をする。その際、吸引用ホース２０は硬質な蛇腹管であり強度を備えるので、ハンドル３３を、アタッチメント３０の上方の吸引用ホース２０の側面まで上方に摺動させて、アタッチメント３０に代えて吸引用ホース２０に固定させることも可能である。一方、ハンドル３３は地表ＧＬまで下方に移動させることも可能である。従って、吸引掘削作業中においてハンドル３３が摺動可能な可動域Ｄは、地表ＧＬから、吸引用ホース２０のうちアタッチメント３０の接続口３０ｂから上方に長手軸３０ｃに沿って延びた部分までとなる。

上記吸引掘削作業によれば、掘削される土壌Ｇ中に配管等の埋設物Ｐが存在し、掘削作業の際にアタッチメント３０の先端が埋設物Ｐに当たると（図３参照）、軟質部３０Ｂが弾性変形することにより上記当接の際の衝撃が吸収される。そのため、アタッチメント３０が埋設物Ｐに衝突しても、これに起因する埋設物Ｐ及びアタッチメント３０の損傷が防止される。

このように土壌Ｇの掘削において上記吸引掘削システム１００が採用されることにより、安全かつ効率的に掘削作業を行うことができる。特に、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のように、地中の埋設配管の情報量に乏しく慎重かつ安全な掘削を行う必要がある場合において、上記吸引掘削システム１００は有用である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。
第２実施形態に係る吸引掘削システム２００は、上記した吸引装置１０、吸引用ホース２０及びクレーンＣ、並びにアタッチメント２３０を有する。本実施形態の吸引掘削システム２００は、アタッチメント２３０の構成のみが上記した吸引掘削システム１００のものとは異なっている。従って、以下の本実施形態の構成に関する説明では、主としてアタッチメント２３０の構成のみを説明する。また、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。

図６は、本実施形態に係る吸引掘削システム２００の一例を示し、（ａ）はアタッチメント２３０の要部側面図、（ｂ）はアタッチメント２３０の要部分解斜視図である。アタッチメント２３０は、ハンドル３３を有し、さらに図６に示すように、本体部材３１と刃部材２３４と筒状部材２３５とヘッダー３２とを有する。

本体部材３１の先端側には筒状部材２３５が取り付けられ、本体部材３１と筒状部材２３５とは連通している。

刃部材２３４は、本体部材３１の先端側の側面においてボルトやネジ等の固定具２３４ａにより取り付けられる。刃部材２３４は、土壌Ｇを掘削可能な刃２３４ｂを備える。刃２３４ｂは、略台形の移植ゴテ形状に形成され、本体部材３１の先端部３１ｃから先端側に突出して２枚が設けられる。刃２３４ｂは、掘削時に変形しない材質、例えば焼入れした鉄系の金属により形成される。なお、刃２３４ｂは、上記構成に限定されず、例えば、先端が尖った三角形状に形成されてもよく、刃部材２３４が備える刃２３４ｂの数についても１枚あるいは３枚以上であってもよい。また、刃部材２３４は、本体部材３１と別体の構成に限定されず、本体部材３１と一体で形成されてもよい。この場合、本体部材３１の先端部３１ｃが切削加工されて刃２３４ｂが形成されてもよい。

筒状部材２３５は、中空かつ円筒状に形成される。筒状部材２３５の軸方向の基端部側（図６（ａ）では上方側）は、本体部材３１の外径とほぼ同一の外径を有し、刃部材２３４の内側に嵌め込まれる。そして、筒状部材２３５は、基端部２３５ａが本体部材３１の先端部３１ｃに当接した状態でボルトやネジ等の固定具２３５ｂにより刃部材２３４を介して本体部材３１に固定される。筒状部材２３５は、固定具２３５ｂによる固定及び固定の解除により刃部材２３４に対して着脱可能となっている。筒状部材２３５の軸方向の長さは、筒状部材２３５が刃部材２３４に固定された状態で、筒状部材２３５の先端部２３５ｃが刃部材２３４の先端部（刃２３４ｂ）よりも先端方向に突出する長さに設定される。

筒状部材２３５の先端部２３５ｃは、ヘッダー３２の筒部材３２ａの内径よりも若干小さい外径を有し、筒部材３２ａの内側に嵌め込まれて、固定具３２ｅによりヘッダー３２と固定される。ヘッダー３２は、固定具３２ｅによる固定及び固定の解除により筒状部材２３５に対して着脱可能となっている。従って、上記構成では、アタッチメント３０の刃部材２３４の先端側において、軟質部３０Ｂが着脱可能となっている。

このように、本体部材３１と筒部材３２ａと筒状部材２３５とは一体的に接続されて連通し、これらによってアタッチメント２３０の筒状の本体部２３０Ａが構成される。本体部２３０Ａ（本体部材３１）の基端側には接続口３０ｂが設けられ、吸引口３０ａが本体部２３０Ａ（筒部材３２ａ）の先端側に設けられる。本体部２３０Ａ（本体部材３１、筒部材３２ａ、及び筒状部材２３５）は、第１実施形態に係る本体部３０Ａと同様に、鋳鉄やステンレス鋼などの硬質の金属製である。

次に、本実施形態に係る吸引掘削システム２００を用いた吸引掘削作業の一例について説明する。
吸引掘削システム２００を用いた吸引掘削作業は、第１実施形態に係る吸引掘削システム１００を用いた作業と同様である。従って、以下の説明では、吸引掘削システム１００を用いた作業と同一の作業内容の説明は省略し、主として異なる作業内容について説明する。また、以下の説明は、吸引掘削作業の開始時点で、地表から所定深さに埋設物（例えば配管）Ｐが埋設されていることが判明している土壌Ｇ（図１参照）を吸引掘削作業する場合についてのものである。

まず、吸引掘削作業に先立ち、土壌Ｇに近接した場所に吸引掘削システム２００を配置する。その際、刃部材２３４が設けられた本体部材３１から、筒状部材２３４及びヘッダー３２の固定を解除して分離させておく。即ち、この際に吸引用ホース２０に接続されるアタッチメントは、先端側端部に刃２３４ｂが配置された構成の刃掘削アタッチメント３３０となる（図６（ｂ）参照）。なお、この際に、本体部材３１から分離された筒状部材２３４及びヘッダー３２は、互いに接続された状態で固定されていてもよい。

次いで、作業者は、掘削される土壌Ｇに対して刃掘削アタッチメント３３０を垂直に突き刺して土壌Ｇの吸引掘削作業を開始する。この吸引掘削作業では、刃掘削アタッチメント３３０の内側の土壌Ｇは刃２３４ｂに掻き取られるので、土壌Ｇの掘削が容易に行われる。

刃掘削アタッチメント３３０は地中を垂直下方向に進行し、刃掘削アタッチメント３３０の先端部が埋設物Ｐの上部の若干上方の深さまで到達すると、吸引掘削作業は一時中断される。刃掘削アタッチメント３３０の先端部が上記深さに到達したことの確認は、本体部材３１の側面に掘削深さを測定するための目盛りを設けてこれを読むことで行われるが、スケールなどを用いて行われてもよい。

そして、刃掘削アタッチメント３３０の先端側に、筒状部材２３５、ヘッダー３２がこの順で取り付けられて、本実施形態に係るアタッチメント２３０が組み立てられる。その後、作業者はアタッチメント２３０を土壌Ｇに垂直に突き刺して、引き続き吸引掘削作業が行われる。その際、アタッチメント２３０の先端が埋設物Ｐに衝突しても、軟質部３０Ｂにより衝突の衝撃が緩和されて、埋設物Ｐ及びアタッチメント２３０の両者の損傷が防止されるので、安全かつ効率的に掘削作業を行うことができる。なお、刃掘削アタッチメント３３０の先端側に筒状部材２３５等を取り付ける作業は、刃掘削アタッチメント３３０を地中から地表に引き揚げてから行われてもよい。

このように、吸引掘削作業の開始時点で埋設物Ｐの地表からの深さが判明している場合には、上記した吸引掘削システム２００を用いた掘削により、埋設物Ｐの手前まで刃２３４ｂを用いて効率的に掘削を行うことができるとともに、埋設物Ｐに近接する土壌については軟質部３０Ｂを用いて掘削することにより障害物Ｗ及びアタッチメント２３０を破損させることなく安全に掘削することができる。特に、ガス、上下水道などの配管は、地表から所定の深さに埋設されているので、このような所定の配管が埋設されている土壌を掘削する場合において上記吸引掘削システム２００は有用である。

また、上記吸引掘削作業では、刃２３４ｂによる掘削から軟質部３０Ｂを用いた掘削へ切り替える際には、刃掘削アタッチメント３３０の先端側に筒状部材２３５及びヘッダー３２を取り付けるだけでよく、アタッチメント全体の交換は不要である。従って、上記吸引掘削作業によれば、作業に先立ち、先端に刃２３４ｂを備える刃掘削アタッチメント及び先端に軟質部３０Ｂを備えるアタッチメントの２本の異なるアタッチメントを用意する必要がない。さらに、軟質部３０Ｂは掘削作業により比較的短時間で変形し劣化してしまうが、アタッチメント２３０において軟質部３０Ｂは着脱可能となっているので、作業の際にヘッダー３２を複数用意しておき、掘削作業の進行に伴いヘッダー３２を適宜交換して軟質部３０Ｂを新たなものに置き換えることにより、掘削時における軟質部３０Ｂの作用効果を維持することができる。

以上、本発明に係る吸引掘削システム１００，２００の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の趣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、本体部材３１、筒部材３２ａ、及び筒状部材２３５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の筒状であってもよい。また、本体部３０Ａ，２３０Ａの長手軸３０ｃの方向に沿って口径を異ならせてもよく、例えば、基端部から先端部に向かって徐々に口径を大きくするようにしてもよい。

また、本体部３０Ａ等は、本体部材３１や筒部材３２ａなどの複数の部材から構成されるが、これら本体部３０Ａ等の構成部材の一部又は全ては一体で形成されてもよい。また、本体部３０Ａ等の材料としては、上記した金属に限定されず、掘削する際に加えられる力により変形しない剛性を備えるものであればよく、例えば硬質塩化ビニルや樹脂などであってもよい。

また、軟質部３０Ｂを形成する材料は、本体部３０Ａ等よりも軟質の材料であればよく、合成ゴムに限定されず、例えば、天然ゴム、軟質樹脂、シリコンといった合成ゴム以外のエラストマーであってもよい。また、軟質部３０Ｂは、アタッチメントの先端において吸引口３０ａの外周全体にわたって設けられた筒状に形成されることに限定されず、例えば、吸引口３０ａの外周に沿って複数が並んで配置された構成としてもよい。

また、ハンドル３３の把持部３３Ａ、固定部３３Ｂ、及び接続部３３Ｃは、一体で形成されることに代えて、これらの一部又は全部は異なる部材から形成されてもよい。また、一対の把持部３３Ａ、一対の固定部３３Ｂ、及び接続部３３Ｃは、本体部３０Ａ等の長手軸３０ｃに対して非対称に配置されてもよい。また、ハンドル３３の固定手段としては、ボルト及びナット３３Ｄに代えて、ネジなどの他の固定手段が採用されてもよい。

Ｇ…土壌
Ｓ…スペース
Ｗ…障害物
１０…吸引装置
２０…吸引用ホース
３０，２３０…アタッチメント
３０Ａ，２３０Ａ…本体部
３０Ｂ…軟質部
３０ａ…吸引口
３０ｂ…接続口
３０ｃ…長手軸
３１ａ…外周面
３３…ハンドル
３３Ａ…把持部
３３Ｂ…固定部
３３Ｃ…接続部
３３Ｄ…ボルト及びナット（固定手段）
３３ｄ…周面
１００，２００…吸引掘削システム
２３４ｂ…刃

Claims (1)

1. 掘削土砂を吸引する吸引装置と、土壌の掘削を行うアタッチメントと、前記吸引装置と前記アタッチメントとを接続する吸引用ホースと、を有する吸引掘削システムであって、
   前記アタッチメントは、
   先端側に掘削土砂を吸引する吸引口と、基端側に前記吸引用ホースに接続される接続口と、を備える円筒状の本体部と、
   前記アタッチメントの先端部分に形成され、前記本体部の先端側端部から突出して設けられ、かつ前記本体部よりも軟質の材料から形成される軟質部と、
   前記本体部の側面において前記本体部の長手軸方向に摺動可能に固定されかつ把持可能なハンドルと、を有し、
   前記ハンドルは、
   前記長手軸方向に直交する方向に配置されかつ直線棒状であって互いに平行に配置された一対の把持部を備え、
   前記アタッチメントの前記本体部の側面に当接して配置され前記ハンドルを前記本体部に固定するための固定部と、前記固定部を前記本体部の側面において固定するための固定手段と、前記直線棒状の把持部と前記固定部とを接続する接続部と、を有し、
   前記固定部は、前記本体部の外周面と重なるように当接する周面を備えかつ前記本体部を挟み込むように一対が配置され、
   前記一対の把持部及び一対の固定部は、前記本体部の長手軸に対して対称に配置され、
   前記接続部は、前記本体部の長手軸に対して対称に配置され、
   前記本体部の外側において前記一対の把持部に挟まれた部分に障害物が入り込むスペースを有することを特徴とする吸引掘削システム。

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