JPH09316920A - 溝掘り装置ならびに溝掘り方法および溝の埋め戻し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】任意の深さの比較的広幅の溝を連続的に掘削す
る。 【解決手段】地上を走行可能な走行車両に起伏自在に軸
支され、前面下部が開放されるとともに、上部に放出口
３１ａを形成した筒状の支持体３と、該支持体３に回転
軸４１の両端が回転自在に軸支され、スクリューブレー
ド４２の外周縁に掻き取り部７を設けたスクリューオー
ガー４とから構成され、スクリューオーガー４を回転さ
せた状態で走行車両を走行させることにより、掻き取り
部７で土砂を掻き取り、掻き取った土砂をスクリューオ
ーガー４を介して上方に持ち上げて放出口３１ａから排
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプやケーブル
などを地中に埋設するための溝を連続的に掘削する溝掘
り装置ならびに溝掘り方法および掘削した溝の埋め戻し
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パイプやケーブルなどを地中に
埋設するため、あるいは、果樹菜園などにおいて、溝を
掘る装置として、チェーンに切り刃を設けた回転刃をク
ローラ（ｃｒａｗｌｅｒ）式あるいはホイール（ｗｈｅ
ｅｌ）式走行車両に装備し、回転刃を循環させながら地
中に挿入し、走行車両を移動させることにより、溝を掘
るトレンチャーや、走行車両に起伏自在に軸支したアー
ムの先端にバケットを回動自在に軸支し、バケットで土
砂を掘りつつすくって溝の外に投棄することにより、溝
を掘るバックホーが知られている。

【０００３】この場合、掘削した溝内にパイプやケーブ
ルなどを敷設し、掘り出した土砂を効率よく埋め戻すた
めには、比較的大きな幅の溝を掘削する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トレンチャ
ーによる溝掘りでは、回転刃を循環させることによって
溝を連続的に掘り進めることができ、作業効率は良好で
あるが、切り刃が大きくなると、土砂礫の抵抗が大きく
なり、大きな動力源を必要とする。このため、掘削可能
な溝幅は１００〜２００ｍｍ程度迄であり、それ以上の
溝を掘削することは通常行われていない。また、切り刃
を地中に押圧する力が弱いので硬い土を掘り起こすこと
は非常に困難である。さらに、切り刃の構造が岩石を割
ったり、石をすくいあげるように考慮されていないの
で、岩石を割って掘り進むことは難しく、石などを掘り
上げることさえも困難である。また、トレンチャーで
は、比較的狭い幅の溝しか掘削することができないの
で、狭い溝内でのパイプの接続作業や、枝管などの取付
作業や、埋め戻し作業などが容易でない。しかも、その
溝の幅よりも小さな口径のパイプなどの埋設ができるに
すぎず、大きな口径のパイプなどを埋設することはでき
ない。

【０００５】バックホーによる溝掘りでは、どのような
幅および深さの溝を掘ることも可能であり、バケットに
入る大きさの石であればこれをすくって溝外に放出する
こともできる。また、バケットを利用して溝の底面を押
さえて平らにすることもできる。すなわち、溝にパイプ
を敷設する際、溝の底面に石などが散在している状態で
パイプを敷設し、土砂を埋め戻すと、土砂の重量とパイ
プ中を流れる液体の重量によって、あるいは、車両の通
行によってパイプが破損するおそれがあることから、溝
の底面を平らにすることが望ましい。しかしながら、前
述したようにバックホーによる溝掘りの利点は認められ
るものの、連続的に溝を掘り進めることはできず、いわ
ゆるバッチ式の掘削方法であって、作業効率が悪く、一
定距離の溝を掘るには多くの作業時間を必要とするとい
う問題がある。また、溝幅や溝の深さが一定せず、余分
な土砂を掘り起こして周囲を汚す欠点がある。このた
め、パイプなどをゴルフ場に敷設する場合、広い範囲に
わたって芝面を土砂で覆う結果となり、ゴルフ場でのバ
ックホーによる溝掘りは敬遠されている。また、溝の深
さが一定しないので、パイプなどの埋設深さが一定しな
いことになる。

【０００６】一方、溝を掘削してパイプなどを敷設した
後、掘り出した土砂を埋め戻す場合、大きな石や鋭角に
角張った石などが配管に衝突すると、配管がＰＶＣ管な
どのプラスチックパイプの場合、強度が小さく、損傷す
るおそれがある。また、埋設された配管が地盤沈下や車
両の通行などにより圧迫され、埋め戻した土砂中に混じ
っていた大きな石や鋭角に角張った石、あるいは溝底に
散在していた石などによって損傷すると、損傷箇所が地
表面上からは分からないので、見当をつけて掘削しなけ
ればならないこととなり、多大の工数と費用とを要す
る。

【０００７】このため、配管の周囲には土や砂のみが接
するように埋め戻すことが好ましいが、前述したトレン
チャーやバックホーによって掘り出した土砂には石など
が混在したままであり、これらをふるい分けることはで
きない。また、溝の底に石などの突起物がないようにす
るためには、掘削とは別の溝底の均し作業が必要とな
る。

【０００８】なお、回転軸にスクリューブレードを設け
たスクリューオーガーをブームの先端に懸吊し、スクリ
ューオーガーを回転させつつ地中に向かって押し込むこ
とにより、電柱や植樹などのための断面円形の穴を地中
に穿設するアースオーガーも知られているが、このアー
スオーガーでは溝を掘ることができない。すなわち、ス
クリューオーガーのスクリューブレードは車両の進行方
向にある土砂を掻き取って溝を作っていくような構成と
されておらず、スクリューオーガーによる穴掘り状態で
車両を走行させた場合、土砂の抵抗によってスクリュー
オーガーが折損あるいは屈曲するおそれがある。

【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、比較的広幅で、しかもほぼ同一深さの溝を
連続的に掘削することのできる溝掘り装置を提供するも
のである。また、本発明は、効率よく溝を掘削すること
のできる溝掘り方法を提供するものである。さらに、本
発明は、掘削することによって形成された溝の底部に配
設された配管などに悪影響を与えないような状態に埋め
戻すことのできる溝の埋め戻し方法を提供するものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の溝掘り装置は、
地上を走行可能な走行車両に付設され、前面下部が開放
されるとともに、上部に放出口を形成した筒状の支持体
と、スクリューブレードの外周縁に掻き取り部を設けた
スクリューオーガーと、からなり、該スクリューオーガ
ーの回転軸の下端を前記支持体の下端部近傍に、上端を
前記支持体の上端部近傍に回転自在に軸支し、スクリュ
ーオーガーを回転させた状態で走行車両を走行させるこ
とにより、掻き取り部で土砂を掻き取り、掻き取った土
砂をスクリューオーガーを介して上方に持ち上げて支持
体の放出口から排出することを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の溝掘り方法は、スクリュー
オーガーを回転させた状態で移動させることにより、そ
のスクリューブレードの外周縁に設けた掻き取り部で土
砂を掻き取り、スクリューブレードで持ち上げて排出さ
せ、溝を掘削することを特徴とするものである。

【００１２】さらに、本発明の溝の埋め戻し方法は、溝
を掘削することによって掘り出した土砂をふるいにか
け、溝の近傍に目の細かい土砂を、また、溝から離れた
位置に目の粗い石などをそれぞれ選別して排出し、目の
細かい土砂を溝底部に、目の粗い石などを溝内の目の細
かい土砂の上にそれぞれ埋め戻すことを特徴とするもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１４】図１および図２には、本発明の溝掘り装置
１が記載されており、この溝掘り装置１は、図示しない
動力源にて走行可能な走行車両２と、この走行車両２に
水平軸回りに起伏自在に軸支された支持体３と、この支
持体３に上下両端が回転自在に軸支されたスクリューオ
ーガー４と、前記支持体３の放出口３１ａ（図３および
図４参照）に接続されたシュート５と、支持体３の左右
それぞれに位置してシュート５に設けられたふるい６
と、から構成されている。

【００１５】まず、支持体３は、走行車両２の旋回台２
１に起伏シリンダ２２を介して起伏自在に軸支されたブ
ーム２３の先端に連結されており、起伏シリンダ２２の
伸縮作動により、ブーム２３、すなわち、支持体３は起
伏するようになっている。この支持体３は、図５および
図６に示すように、略半円筒状の前面カバー３１と、外
周面に断面コ字状の補強部材３３が溶着された略半円筒
状の背面カバー３２からなり、それらの両側フランジ同
士をボルトナットにより連結して筒状に組み立てられて
いる。そして、背面カバー３２の上部に、背面カバー３
２よりも短尺の前面カバー３１が付設されており、前面
カバー３１の上部に、放出口３１ａが開口されている。
この結果、前面カバー３１と背面カバー３２を連結する
ことによって形成される断面円形状の空間には、後述す
るスクリューオーガー４をその下半部を露出させた状態
で収容することができる。

【００１６】なお、前面カバー３１は、スクリューオー
ガー４によって掘削される溝Ｒの深さに合わせて適宜の
長さのものを選択することができる。すなわち、図１に
鎖線で示す回動軌跡から明らかなように、起伏シリンダ
２２の伸縮作動によって支持体３の下端が到達する位置
（掘削する溝Ｒの深さ）を調整することができ、掘削す
る溝Ｒの深さに応じて、スクリューオーガー４の地面か
ら上方の部分を覆うように適宜長さの前面カバー３１を
使用すればよい。また、掘削する溝Ｒの深さに応じて、
一定長さの前面カバー３１の下端に補助前面カバー３１
１（例えば、図１３（ａ）参照）を接続するようにして
もよい。

【００１７】一方、スクリューオーガー４は、回転軸４
１の外周面にスクリューブレード４２を溶着したもの
で、支持体３の上端および下端近傍にそれぞれ設けられ
た軸受４８，４８に回転軸４１が回転自在に軸支されて
いる。また、図７および図８に詳細に示すように、ブー
ム２３には、駆動モータ４３が取り付けられており、該
駆動モータ４３の出力軸に固定されたスプロケット４４
と、回転軸４１の上端に固定されたスプロケット４５と
の間には、チェーンテンショナー４６１によって張力を
調整可能なチェーン４６が巻回されている。したがっ
て、駆動モータ４３を回転作動させることにより、チェ
ーンスプロケットを介して回転軸４１、すなわち、スク
リューブレード４２を回転させることができる。

【００１８】なお、スクリューオーガー４を回転させる
駆動モータ４３の取り付け位置は、特に限定するもので
はなく、例えば、支持体３の背面カバー３２側に配設し
てもよく、また、回転軸４１の上端に直結するようにし
てもよい。駆動モータ４３を回転軸４１に直結した場
合、チェーンスプロケットは不要となる。

【００１９】また、スクリューオーガー４の回転軸４１
の上端を軸支する軸受４８は、必ずしも支持体３に設け
られていなくてもよく、例えば、支持体３の上方に位置
するブーム２３の先端部近傍に付設されていてもよい。

【００２０】また、スクリューオーガー４の回転軸４１
には、下端軸受４８を越えた下方位置に先端スクリュー
ブレード４７（図３参照）が連結されている。このた
め、先端スクリューブレード４７が下端軸受４８より下
方の土砂を掻き取り、さらに、溝Ｒの底に堆積した土砂
を上方に持ち上げることになる。また、回転軸４１に溶
着されたスクリューブレード４２の下端部および先端ス
クリューブレード４７が回転することによって、下端軸
受４８や支持体３の下端部が地盤に直接接して土砂を掻
き削ることが防止される。

【００２１】さらに、スクリューブレード４２の外周縁
には掻き取り部７が間隔をおいて設けられており、スク
リューオーガー４の回転時、掻き取り部７が進行方向の
溝Ｒの端部の土砂や岩石を掻き落とし、掻き取られた土
砂や岩石はスクリューブレード４２に取り込まれる。

【００２２】掻き取り部７は、図９に示すように、先端
に超硬合金製チップ７２を設けた軸７１に鍔７１１およ
び周溝７１ａが形成された掻き取り具７Ａで構成され、
この掻き取り具７Ａの軸７１がスクリューブレード４２
の外周縁下面に溶着されているホルダー７３に穿孔され
た穴に挿入される。掻き取り具７Ａの軸７１の周溝７１
ａおよびホルダー７３の穴の内周面に形成された内周溝
７３ａとによって形成される隙間には切欠部付きリング
状スプリング７４が装着される。こうして、掻き取り具
７Ａは、切欠部付きリング状スプリング７４を介してホ
ルダー７３に回転自在に軸支され、かつ、掻き取り具７
Ａの鍔７１１がホルダー７３の端面に当接した状態とさ
れる。なお、掻き取り具７Ａの超硬合金製チップ７２が
磨耗あるいは欠損した場合には、軸７１の後端を殴打す
れば、切欠部付きリング状スプリング７４が圧縮されて
縮径することから、軸７１を前方に抜き出して交換する
ことができる。また、掻き取り具７Ａは、超硬合金製チ
ップ７２を含む先端部がスクリューブレード４２の外周
縁から外方に突出するとともに、その先端がスクリュー
オーガー４の回転方向における斜め下方を指向してい
る。

【００２３】この掻き取り具７Ａは、実質的に溝Ｒを掘
削する位置、具体的には、前面カバー３１の下方におい
て露出しているスクリューブレード４２に設ければよ
い。ただし、掘削する溝Ｒの深さを変える場合に備え
て、ホルダー７３を予め掘削可能な最大深さ位置に対応
する高さ位置までスクリューブレード４２に溶着してお
くことが好ましい。

【００２４】なお、前述した先端スクリューブレード４
７の外周縁にも、掻き取り部７としての掻き取り具７Ａ
が設けられている。

【００２５】ところで、支持体３の前面カバー３１の上
部に開口された放出口３１ａには、左右方向に分岐され
たシュート５が接続されている。また、シュート５の各
先端が指向する先には、ふるい６，６が配設されてい
る。

【００２６】なお、図３および図４には、ふるい６が支
持体３に付設された水平軸６ａおよび支持体３の上端部
から垂下された懸吊部材３７の水平軸６ａに揺動自在に
軸支され、シュート５の各先端が筒状のふるい本体６
２，６２の内部に挿入された例が示されている。

【００２７】このふるい６は、図１０に詳細に示すよう
に、下方が開放された略半円筒状の固定カバー６１と、
この固定カバー６１の円周方向に間隔をおいてそれぞれ
回転自在に軸支したローラ６１１を介して支持されたふ
るい本体６２からなり、固定カバー６１とブーム２３間
に掛け渡したチェーンなどのテンション部材６３（図４
参照）により、支持体３に対して一定角度傾斜した状態
で保持される。

【００２８】なお、テンション部材６３の長さを調節す
ることにより、ふるい６を任意の角度に傾斜させ、固定
することができる。例えば、テンション部材６３の長さ
を長くすれば、ふるい６の傾斜角度は急になり、また、
テンション部材６３の長さを短くすれば、ふるい６の傾
斜角度は水平状態に近づくことになる。したがって、粘
度、砂、石の多少や、滑りの良否などの条件に合わせて
支持体３に対するふるい６の傾斜角度を自由に変更する
ことができる。

【００２９】また、固定カバー６１には駆動モータ６４
が設けられており、この駆動モータ６４の出力軸に固定
したスプロケット６５およびふるい本体６２に設けたス
プロケット６６間には、チェーン６７が巻回されてい
る。したがって、駆動モータ６４を回転作動させること
により、チェーン６７およびスプロケット６５，６６を
介してふるい本体６２をローラ６１１で支持しつつ固定
カバー６１に対して回転させることができる。

【００３０】なお、この際、ふるい本体６２がその回転
軸方向に脱落するのを防止するため、固定カバー６１に
は、ふるい本体６２の半径方向に回転軸を有するととも
に、ふるい本体６２の外周リング６２１のフランジ６２
１ａに当接可能な支持ローラ６１２が間隔をおいて軸支
されている。

【００３１】一方、ふるい本体６２は、固定カバー６１
の円周方向に間隔をおいて回転自在に軸支したローラ６
１１を転動させるための外周リング６２１の内面に複数
本の桟６２２が間隔をおいて配設され、全体の形状は両
端が開放された略筒状とされている。なお、目の細かい
土や砂などは桟６２２と桟６２２との隙間を通って速や
かに落下し、また、桟６２２と桟６２２との隙間以上の
大きさの目の粗い石などはふるい本体６２の先端排出口
６２ａから排出される。

【００３２】さらに、固定カバー６１には、ふるい本体
６２の先端排出口６２ａに臨んでゴム、プラスチック、
金属、あるいは織物などからなる邪魔板６８（図４参
照）が垂設されている。そこで、桟６２２と桟６２２の
間隔以上の目の粗い石などが先端排出口６２ａから飛び
出してくる際、その石などを邪魔板６８に衝突させてそ
の勢いを減衰させ、外方に飛び過ぎるのを防止すること
ができる。

【００３３】また、ふるい本体６２が回転するので、桟
６２２と桟６２２の隙間に挟まった石などはふるい本体
６２の下方から上方へ持ち上げられ、自重により自然に
落下して先端排出口６２ａから排出される。

【００３４】なお、シュート５には、セパレータ５１の
基端が回動自在に軸支されており、放出口３１ａから排
出される土砂を左右均等に振り分けることができるよう
になっている。したがって、周囲の条件により、掘り出
した土砂を溝Ｒの左右に堆積させることができない場合
には、このセパレータ５１を利用して溝Ｒの一方側にの
み土砂を排出させることもできる。

【００３５】次に、このように構成した溝掘り装置１の
作動について説明する。

【００３６】まず、図１（ａ）に示すように、スクリュ
ーオーガー４の先端を地面に当接させる。次いで、駆動
モータ４３を回転作動させてスクリューオーガー４を回
転させ、起伏シリンダ２２を縮小作動させながら、走行
車両２を徐々に前進させる。こうすることによって、支
持体３の先端が地面や溝Ｒの底を掻き削ることなく、ス
クリューオーガー４の先端は所望の深さに達する。ここ
に、前面カバー３１の下端が地表近くに位置することに
なる。

【００３７】そして、この状態で走行車両２を図１矢符
方向に走行させると、スクリューオーガー４に付設され
た螺旋状のスクリューブレード４２の外周縁から突出し
ている掻き取り具７Ａが溝Ｒの先端部の土砂を掻き取
り、スクリューブレード４２上に落とし込む。

【００３８】この際、スクリューオーガー４の上下両端
を軸支している支持体３は、補強部材３３によって強固
に補強されているので、溝Ｒの掘削時にスクリューオー
ガー４に加わる大きな負荷を支持し、回転軸４１や背面
カバー３２が変形するのを防止することができる。

【００３９】また、スクリューオーガー４に付設された
スクリューブレード４２の外周縁に掻き取り具７Ａを設
けていることにより、土砂が岩石を含んでいる場合であ
っても、岩石を掻き取り、あるいは、砕いてスクリュー
ブレード４２上に取り入れることができる。

【００４０】一方、スクリューブレード４２上面に落下
した土砂は、スクリューブレード４２が回転することに
より、半円筒状の背面カバー３２と略半円筒状の溝Ｒの
先端部とによって形成される略円筒状の空間（図６参
照）を通って上方に押し上げられる。例えば、金属用ド
リルや木工用錐などの捩じれた溝が彫られている錐を板
材などに押圧し回転させると、切り屑が溝部を通って次
々に押し上げられて出てくるが、これと同様に、掻き取
られてスクリューブレード４２上面に落下した土砂は、
スクリューブレード４２，４２間の溝部を通って上方に
押し上げられる。

【００４１】押し上げられた土砂は、当初、支持体３の
前面カバー３１と地面との隙間を通って一部外部に押し
出される。そして、押し出された土砂は前面カバー３１
の前方の地面上に小山状に堆積する。こうして、前面カ
バー３１と地面との隙間が塞がれ、堆積した土砂がある
一定量に達すると、この小山状に堆積した土砂が抵抗と
なってそれ以上の土砂の押し出しが防止される。

【００４２】そこで、これ以後、スクリューブレード４
２によって押し上げられてきた土砂は、背面カバー３２
と前面カバー３１とによって形成される円筒状の空間
（図５参照）を通って、前面カバー３１の上部に形成さ
れた放出口３１ａまで押し上げられ、その放出口３１ａ
から排出されることになる。

【００４３】また、放出口３１ａから排出された土砂
は、左右方向に分岐されたシュート５を経てふるい６，
６に導入され、目の細かい砂などはふるい本体６２の桟
６２２と桟６２２との隙間を通過して溝Ｒの端縁近傍の
地面上に落下し、桟６２２と桟６２２との間隔より大き
な目の粗い石などはふるい本体６２の先端排出口６２ａ
から排出される。また、ふるい本体６２が回転するの
で、桟６２２と桟６２２の隙間に挟まった石などはふる
い本体６２の下方から上方へ持ち上げられ、自重により
自然に落下して先端排出口６２ａから排出される。

【００４４】このため、目の細かい砂などが溝Ｒの近傍
に堆積し、一方、選別された目の粗い石などが邪魔板６
８によって勢いが減衰されて溝Ｒから離れ過ぎない位置
に堆積することになる。

【００４５】この結果、スクリューブレード４２の外径
に相当する比較的広幅の溝Ｒを、ほぼ一定の深さで、直
線状に、あるいは曲線状に連続的に掘削することができ
る。この際、土質や、土中に含まれる岩石の種類や多少
などの条件によって、走行速度を任意に設定することが
できる。また、掘り出された土砂は、掘削された溝Ｒの
近傍の狭い範囲にのみ堆積するので、掘り出された土砂
が広い範囲にわたって散乱して周囲の環境を汚すことは
ない。

【００４６】一方、溝Ｒが掘削されたならば、その底に
パイプなどを敷設する。この場合、溝Ｒが、ほぼスクリ
ューブレード４２の外径に相当する比較的広幅に掘削さ
れているため、パイプとパイプとの接続作業や、枝管な
どの取付作業などを溝Ｒ内で容易に行うことができる。
また、比較的大口径のパイプなどの敷設作業も容易に行
うことができる。

【００４７】パイプなどの敷設作業が終了すれば、掘り
出した土砂を埋め戻すことになるが、掘り出された土砂
は、掘削された溝Ｒの近傍に堆積しており、埋め戻し作
業を確実に、かつ、簡単に行うことができる。この埋め
戻し作業は、図１１に示すように、走行車両２の後部に
排土板８を設けることによって行うことができる。

【００４８】以下、走行車両２に設けた排土板８につい
て説明する。

【００４９】排土板８は、外方向に向かって八字状に拡
開する第１排土板８１と、この第１排土板８１と車両２
との間に配置され外方向に向かって八字状に拡開する第
２排土板８２からなり、第１排土板８１の先端部は、掘
り出した土砂のうち、ふるい６の桟６２２と桟６２２と
の隙間を通過した目の細かい土や砂などが存在するとこ
ろに位置するように設定され、第２排土板８２の先端部
は、掘り出した土砂が溝Ｒの左右にわたって堆積すると
ころよりもさらに外方に位置するように設定されてい
る。

【００５０】したがって、走行車両２を掘削した溝Ｒを
跨いだ状態で走行させることにより、溝Ｒの左右に振り
分けられた土砂を一度に埋め戻すことができる。この
際、まず、第１排土板８１によって目の細かい土や砂な
どが溝Ｒ内に落とされ、その後、第２排土板８２によっ
て目の粗い石などを含む土砂が溝Ｒ内に落とされること
になる。

【００５１】この結果、図１２に示すように、まず、目
の細かい土や砂などがパイプＰなどの敷設物の周囲を覆
って堆積し、その上に選別された目の粗い石などを含む
土砂が堆積する。そこで、埋め戻し作業中に、配管Ｐな
どの敷設物に大きな石や鋭角に角張った石などが衝突す
ることがない。また、地中に埋設された配管Ｐなどの敷
設物の周囲には目の細かい土や砂しかなく、地盤沈下や
車両の通行などによって配管Ｐなどに大きな荷重が加わ
った際、大きな石や鋭角に角張った石などが配管Ｐなど
を圧迫して損傷させるといったこともない。特に強度の
小さいＰＶＣ管などのプラスチックパイプの場合、埋設
作業中ばかりでなく埋設後も大きな石や鋭角に角張った
石などにより破損することがないので、効果が大きい。

【００５２】ところで、前述した実施形態においては、
配管Ｐなどを敷設する際、掘削された溝Ｒの底に石など
が散在していることから、配管Ｐなどが溝Ｒの底に散在
している石の上に敷設される可能性がある。このため、
溝Ｒの底を整地することが好ましい。例えば、図１３に
示すように、支持体３の背面カバー３２の下端を押さえ
板３２１に形成し、合わせて、補強部材３３の下端中央
に前述した押さえ板３２１の後方に位置して一定幅の押
さえローラ３４を回転自在に軸支することにより、溝Ｒ
の底の中央部に散在する石などを押さえつけてほぼ平ら
に均すことができる。この場合、押さえローラ３４が溝
Ｒの底の凹凸に追従するように、押さえローラ３４をス
プリング３４１を介して緩衝させることが好ましい。

【００５３】また、前述した押さえ板３２１および押さ
えローラ３４に代えて、図１４に示すように、平面視三
角形状の除石具３５を支持体３の下端中央部に配設して
もよい。この除石具３５を設けることにより、溝Ｒの底
に散在する石を中央から左右側方に押しやることがで
き、この結果、溝Ｒの底に配管Ｐなどを敷設する際、そ
の配管敷設部分を石のない状態とすることができる。

【００５４】なお、図１４に示すように、支持体３を構
成する背面カバー３２の外周面に設ける補強部材３３と
して、断面コ字状の複数本の長尺体を使用してもよく、
また、各種の形鋼などを適宜使用してもよい。この場
合、背面カバー３２に並設して付設されたこれらの補強
部材３３，３３を連結材３３１によって連結しておけ
ば、より強固となる。また、図１４の場合、補助前面カ
バー３１１を補強部材３３の側面にボルトによって容易
に連結できるように、補強部材３３の適宜位置に作業口
３３ａが形成されている。

【００５５】また、図１４は、スクリューブレード４２
の外周縁の下面に間隔をおいてその外周縁から突出する
ように鋼ブロック７４を固着し、掻き取り具７Ａとした
掻き取り部７の例を示している。

【００５６】そして、図１５は、鋼ブロック７４を断面
Ｌ字状あるいはＴ字状に形成して掻き取り具７Ａとし、
スクリューブレード４２の外周縁の上面あるいは下面に
間隔をおいて固着したホルダー７３１にボルトを介して
取り付け、これを掻き取り部７とした各種の例を示して
いる。このように、鋼ブロック７４をボルトを介して着
脱できるように取り付けることにより、鋼ブロック７４
が欠損あるいは磨耗した場合に簡単に交換することがで
きる。

【００５７】さらに、図１６は、超硬合金製チップ７２
を有する掻き取り具７Ａを構成する軸７１に雄ネジを形
成し、スクリューブレード４２の外周縁に固着したホル
ダー７３に雌ネジを形成し、掻き取り具７Ａをホルダー
７３にネジを介して着脱自在に結合した掻き取り部７の
例を示している。

【００５８】また、図１７に示すように、スクリューブ
レード４２の外周縁に歯車状の掻き取り部７を直接設け
るようにしてもよい。

【００５９】一方、溝Ｒの掘削の際、掘り出した土砂の
一部が前面カバー３１の下端と地面との隙間から押し出
されて堆積すると、これらの堆積した土砂は、走行車両
２の走行に伴って支持体３により溝Ｒの端縁部に押しや
られ、溝Ｒの端縁部に沿って堆積することになる。そし
て、溝Ｒの端縁部に堆積した土砂は、雨によって溝Ｒに
戻る他、配管Ｐなどの敷設作業時にも一部落下して、敷
設作業に支障をきたすことになる。

【００６０】さらに、前面カバー３１の下端と地面との
隙間から押し出されて堆積した土砂中に大きな石や、鋭
角に角張った石などが混在している場合には、支持体３
により溝Ｒの端縁部に押しやられて堆積した土砂中に大
きな石や、鋭角に角張った石などが存在することにな
る。そして、埋め戻しの際、この大きな石や、鋭角に角
張った石などが一番最初に溝Ｒ中に落下し、溝Ｒの底に
配設された配管Ｐなどの敷設物に衝突することになる。
また、地盤沈下や車両の通行などによって地中に埋設さ
れた配管Ｐなどの敷設物に大きな荷重が加わった際、大
きな石や鋭角に角張った石などが配管Ｐなどを圧迫して
損傷させることにもなる。

【００６１】したがって、溝Ｒの端縁部に沿って土砂が
堆積しないように工夫することが好ましい。このため、
例えば、図１８および図１９に示すように、ゴム、プラ
スチックあるいは金属などからなる弾性体によって断面
Ｃ字状に形成されたはみ出し防止具３６が、支持体３の
前面カバー３１の下端全周にわたって地面と接するよう
に配設される。この結果、溝Ｒの掘削時、はみ出し防止
具３６によって前面カバー３１の下端と地面との隙間が
塞がれるので、その隙間を通して押し出される土砂の量
が制限され、スクリューオーガー４の前進に伴ってほと
んどの土砂が放出口３１ａから排出され、溝Ｒの端縁部
に土砂が堆積することを防止することができる。この
際、弾性体からなるはみ出し防止具３６は、掘削深さが
多少変動しても、また、機械の振動によって隙間の間隔
が変動しても、その変動に追従して地面との隙間を確実
に塞ぐ。

【００６２】なお、図１８中、Ｖは予め掘られた穴であ
り、この穴Ｖから掘削を開始してもよいことを示してい
る。

【００６３】また、図１８に示した実施形態において
は、ふるい６は配設されておらず、土砂は放出口３１ａ
に接続されたシュート５を介して直接排出される。この
ように、ふるい６を用いることなくシュート５を介して
掘り出された土砂を直接排出する方法および装置は、畑
や菜園あるいは砂地などの石が含まれていない土質に溝
Ｒを掘削する際に適用することができる。また、溝Ｒ中
に鋳鉄管などの強度の大きい敷設物を配設する場合に
も、大きな石や鋭角に角張った石などが敷設物を損傷す
るおそれがないので、適用することができる。

【００６４】なお、この実施形態においては、シュート
５の先端にＬ字状に屈曲する先端シュート５２を着脱自
在に連結しており、先端シュート５２の指向方向を変え
ることにより、セパレータ５１を設けることなく溝Ｒの
左右一方に土砂を排出することができる。

【００６５】また、はみ出し防止具３６は、掘り出した
土砂が前面カバー３１の下端と地面との隙間から押し出
され、溝Ｒの端縁部に回り込んで堆積するのを防止する
ものであることから、前面カバー３１の下端と地面との
隙間を積極的に閉鎖する前述した実施形態の他、前面カ
バー３１と地面との隙間から押し出された土砂が溝Ｒの
端縁部に押しやられるのを防止するようにしてもよい。
例えば、図２０に示すように、前面カバー３１の下端両
側部にその前方に延出するように支持アーム３６１を固
定し、この支持アーム３６１の下端に自身の弾性によっ
て折曲可能な弾性部材３６２を垂設させてはみ出し防止
具３６を構成するようにしてもよい。このようなはみ出
し防止具３６の実施形態の場合、掘り出された土砂の一
部は前面カバー３１の下端と地面との隙間から押し出さ
れるものの、それらの押し出された土砂は、弾性部材３
６２によってその外方に回り込むことが防止される。ま
た、前面カバー３１の前面に押し出されて一定量に達し
た土砂は、前面カバー３１と地面との隙間を塞ぎ、後続
する土砂が押し出されて出てくるのを阻止するような抵
抗を示すことになる。この結果、スクリューオーガー４
の前進に伴って前面カバー３１と地面との隙間から一部
の土砂が押し出されるものの、ほとんどの土砂はスクリ
ューオーガー４によって押し上げられて放出口３１ａか
ら排出され、また、溝Ｒの端縁部に沿って土砂が堆積す
ることもない。この際、掘削深さが多少変動しても、ま
た、機械の振動によって前面カバー３１の下端と地面と
の隙間が変動しても、弾性部材３６２が折曲してそれら
の変動に追従することができる。

【００６６】さらに、図２１に示すように、前面カバー
３１の下端両側部に設けたブラケット３６３を介してナ
イフ状板材３６４を前面カバー３１の前方に延出するよ
うに垂設してはみ出し防止具３６を構成してもよい。こ
のナイフ状板材３６４は、掘削深さの変動や、機械の振
動によって前面カバー３１と地面との隙間が変動して
も、その変動に追従できるように、その下部が掘削作業
中常に地表面下に位置するように設定されている。その
結果、スクリューオーガー４による溝Ｒの掘削に先立っ
て、ナイフ状板材３６４が溝Ｒの幅に相当する地表部を
切り進むことになる。この実施形態においても、前面カ
バー３１と地面との隙間から一部押し出された土砂は、
ナイフ状板材３６４によってその外方に回り込むことが
防止され、溝Ｒの端縁部に沿って堆積することがない。
この実施形態におけるナイフ状板材３６４は、その他、
鋸刃状に形成してもよく、また、回転刃であってもよ
い。

【００６７】また、図２１に示した実施形態において
も、ふるい６は配設されておらず、掘り出された土砂
は、放出口３１ａに接続されたシュート５を介して直接
排出するようにされている。そして、シュート５は、そ
の先端が二股状に形成され、セパレータ５１を介して溝
Ｒの左右に掘り出した土砂を振り分けることができるよ
うになされている。

【００６８】なお、図１８および図２１に示した実施形
態においては、ふるい６が配設されていないが、ふるい
６を設け、かつ、はみ出し防止具３６を設けてもよい。

【００６９】また、スクリューオーガー４のスクリュー
ブレード４２は、図２２に示すように、スクリューオー
ガー４の回転軸４１に対してスクリューブレード４２の
上面のなす角度が鋭角となるように付設してもよい。す
なわち、回転軸４１に対するスクリューブレード４２の
上面のなす角度を鋭角に形成することにより、掻き取り
部７によって掻き取られた土砂をスクリューブレード４
２の外周縁から一部落下するのを防止しつつ上方に押し
上げることができる。この結果、スクリューブレード４
２の外周縁から土砂が一部落下する場合に比較して効率
よく、しかも、土砂とスクリューブレード４２の外周縁
部との長い距離にわたる摩擦を軽減することができ、駆
動モータ４３のトルクを有効に活用することができる。
この実施形態においては、掻き取り部７としての掻き取
り具７Ａが、スクリューブレード４２の外周縁の上面お
よび下面に設けられており、このため、土中に大石があ
る場合においても、大石を上下異なった位置の掻き取り
具７Ａ，７Ａで掻き取ることになり、容易に突き崩して
溝Ｒを掘り進めることができる利点がある。

【００７０】さらに、図１に示した実施形態において
は、ふるい６を支持体３の左右両側に配設して説明した
が、図２３に示すように、左右一方に配設するようにし
てもよい。この実施形態においては、ふるい６は、支持
体３に設けたブラケット３ｘを介して一定傾斜状態で固
定されている他、ふるい本体６２の桟６２２は、スパイ
ラル状に折曲されている。また、邪魔板６８は、ふるい
本体６２に設けられてふるい本体６２とともに回転する
構成が例示されている。

【００７１】なお、ふるい６を構成するふるい本体６２
は、断面円形に限らず、図２４に示すように、八角形状
や、その他の多角形状、あるいは、楕円に形成してもよ
く、さらに、桟６２２についても、断面円形以外に、断
面方形や多角形などを使用することができる。また、詳
細には図示しないが、桟６２２に代えて網やパンチング
メタルなどを使用することができ、大きさを選別できる
ものであればよい。

【００７２】ところで、掘り出した土砂中に石などが含
まれていない場合、例えば、畑や菜園あるいは砂地など
に溝Ｒを掘削する際、前述したように、ふるい６を使用
することなく直接シュート５を介して排出することがで
きる。このように、掘り出した土砂中に石などが含まれ
ていない土質において、その土砂を埋め戻す場合は、図
２５に示すように、ブルドーザなどの土木機械２Ａを用
いて埋め戻すことができる。また、鋳鉄管などの大きな
強度を有する配管Ｐを埋設する場合においても、掘り出
した土砂をふるい６を介して選別することなく前述した
土木機械２Ａを用いて埋め戻すことができる。

【００７３】なお、走行車両２は、クローラ走行する場
合を例示したが、ホイール走行するものであってもよ
い。

【００７４】また、邪魔板６８は、図４に示すように、
ふるい６を構成する固定カバー６１の先端に設けてもよ
く、図２３に示すように、ふるい６を構成するふるい本
体６２の先端に設けてもよいが、さらに、シュート５の
先端に設けるようにしてもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上のように本発明の溝掘り装置によれ
ば、任意の深さの比較的広幅の溝を連続的に掘削するこ
とができる。

【００７６】また、本発明の溝掘り方法によれば、任意
の深さの比較的広幅の溝を効率よく掘削することができ
る。

【００７７】さらに、本発明の溝の埋め戻し方法によれ
ば、掘削した溝の底部に敷設する配管などに悪影響を与
えることなく埋め戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溝掘り装置を示す側面図である。

【図２】図１の溝掘り装置の背面図である。

【図３】本発明の溝掘り装置による溝掘り状態を示す説
明図である。

【図４】本発明の溝掘り装置による溝掘り状態を示す説
明図である。

【図５】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】スクリューオーガーに設けた掻き取り具を示す
斜視図、その断面図および一部を省略して示す分解斜視
図である。

【図１０】ふるいを示す正面図、そのＥ−Ｅ線断面図お
よびそのＦ−Ｆ線断面図である。

【図１１】走行車両に設けた排土板によって掘り出した
土砂を埋め戻している作業状態を示す説明図である。

【図１２】図１１に示した埋め戻し作業によって埋め戻
された溝の断面図である。

【図１３】支持体に押さえ板および押さえローラを設け
て溝の底を均している状態を示す側面図および背面図で
ある。

【図１４】支持体の変形実施例を示す説明図、そのＧ−
Ｇ線断面図、そのＨ−Ｈ線断面図および支持体に設けた
除石具の斜視図である。

【図１５】掻き取り具を構成する鋼ブロックの取り付け
状態を示す斜視図、その断面図およびその他の異なる取
り付け状態を示す断面図である。

【図１６】図９の他の掻き取り具の取り付け状態を示す
斜視図である。

【図１７】スクリューブレードの外周縁に直接掻き取り
部を設けた斜視図である。

【図１８】前面カバーと地面との隙間を塞ぐはみ出し防
止具を示す斜視図である。

【図１９】はみ出し防止具の変形例の断面図である。

【図２０】はみ出し防止具の他の変形例を示す斜視図で
ある。

【図２１】はみ出し防止具のもう一つの変形例を示す斜
視図である。

【図２２】スクリューブレードの変形例を示す説明図で
ある。

【図２３】ふるいを支持体の一方に設けた溝掘り装置に
よる溝掘り状態を示す説明図である。

【図２４】ふるい本体の変形例を示す側面図、その正面
図およびそのＪ−Ｊ線断面図である。

【図２５】土木機械によって掘り出した土砂を埋め戻し
ている作業状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 溝掘り装置 ２ 走行車両 ２１ 旋回台 ２２ 起伏シリンダ ２３ ブーム ３ 支持体 ３１ 前面カバー ３１ａ 放出口 ３２ 背面カバー ３３ 補強部材 ３４ 押さえローラ ３５ 除石具 ３６ はみ出し防止具 ３７ 懸吊部材 ４ スクリューオーガー ４１ 回転軸 ４２ スクリューブレード ４７ 先端スクリューブレード ４８ 軸受 ５ シュート ５１ セパレータ ６ ふるい ６ａ 水平軸 ６１ 固定カバー ６２ ふるい本体 ６２２ 桟 ７ 掻き取り部 ７Ａ 掻き取り具 ７１ 軸 ７２ 超硬合金製チップ ７３ ホルダー ８ 排土板 Ｒ 溝

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上を走行可能な走行車両に付設され、
   前面下部が開放されるとともに、上部に放出口を形成し
   た筒状の支持体と、 スクリューブレードの外周縁に掻き取り部を設けたスク
   リューオーガーと、からなり、 該スクリューオーガーの回転軸の下端を前記支持体の下
   端部近傍に、上端を前記支持体の上端部近傍に回転自在
   に軸支し、 スクリューオーガーを回転させた状態で走行車両を走行
   させることにより、掻き取り部で土砂を掻き取り、掻き
   取った土砂をスクリューオーガーを介して上方に持ち上
   げて支持体の放出口から排出することを特徴とする溝掘
   り装置。
2. 【請求項２】 スクリューオーガーを回転させた状態で
   移動させることにより、そのスクリューブレードの外周
   縁に設けた掻き取り部で土砂を掻き取り、スクリューブ
   レードで持ち上げて排出させ、溝を掘削することを特徴
   とする溝掘り方法。
3. 【請求項３】 溝を掘削することによって掘り出した土
   砂をふるいにかけ、溝の近傍に目の細かい土砂を、ま
   た、溝から離れた位置に目の粗い石などをそれぞれ選別
   して排出し、目の細かい土砂を溝底部に、目の粗い石な
   どを溝内の目の細かい土砂の上にそれぞれ埋め戻すこと
   を特徴とする溝の埋め戻し方法。
4. 【請求項４】 前記支持体は、走行可能な走行車両に起
   伏自在に軸支されていることを特徴とする請求項１記載
   の溝掘り装置。
5. 【請求項５】 前記支持体は、前面カバーと、補強材が
   付設された背面カバーからなり、これらの前面カバーお
   よび背面カバーを連結して組み立てられていることを特
   徴とする請求項１もしくは請求項４記載の溝掘り装置。
6. 【請求項６】 前記支持体の放出口にシュートが接続さ
   れていることを特徴とする請求項１もしくは請求項４記
   載の溝掘り装置。
7. 【請求項７】 前記スクリューオーガーにおけるスクリ
   ューブレードの上面と回転軸とのなす角度が鋭角になさ
   れていることを特徴とする請求項１記載の溝掘り装置。
8. 【請求項８】 前記スクリューオーガーの回転軸には、
   その下端側軸受の下方に位置して先端スクリューブレー
   ドが連結されていることを特徴とする請求項１記載の溝
   掘り装置。
9. 【請求項９】 前記掻き取り部は、軸の先端に超硬合金
   製チップを設けた掻き取り具であって、スクリューブレ
   ードの外周縁に固定したホルダーに装着されていること
   を特徴とする請求項１記載の溝掘り装置。
10. 【請求項１０】 前記支持体には、その下端近傍に押さ
    えローラおよび／または除石具が配設されたことを特徴
    とする請求項１、請求項４もしくは請求項５記載の溝掘
    り装置。
11. 【請求項１１】 前記支持体の前面下端部もしくは前面
    カバー下端部には、その下端部の全周にわたって弾性体
    からなるはみ出し防止具が設けられ、下端部と地面との
    隙間を塞いでいることを特徴とする請求項１、請求項４
    もしくは請求項５記載の溝掘り装置。
12. 【請求項１２】 前記支持体の前面下端部近傍もしくは
    前面カバー下端部近傍には、その両脇から前方に向かっ
    て延出する弾性板材もしくはナイフ状板材を有するはみ
    出し防止具が設けられ、前面カバーと地面との隙間から
    押し出された土砂が車両の前進に伴って再びスクリュー
    オーガーによって取り込まれることを特徴とする請求項
    １、請求項４もしくは請求項５記載の溝掘り装置。
13. 【請求項１３】 前記ナイフ状板材は、スクリューオー
    ガーによる溝の掘削に先立って地表部を切り進むことを
    特徴とする請求項１２記載の溝掘り装置。
14. 【請求項１４】 前記掻き取り具は、先端がスクリュー
    ブレードの回転方向における斜め下方に指向しているこ
    とを特徴とする請求項９記載の溝掘り装置。
15. 【請求項１５】 前記シュートには、持ち上げられた土
    砂を左右に振り分けるセパレーターが設けられているこ
    とを特徴とする請求項６記載の溝掘り装置。
16. 【請求項１６】 前記シュートにふるいを設け、目の細
    かい土砂を溝寄りに排出させ、目の大きな岩石などを溝
    から離れた位置に排出させることを特徴とする請求項６
    もしくは請求項１５記載の溝掘り装置。
17. 【請求項１７】 前記シュートもしくはふるいの先端に
    邪魔板を設け、石などが溝から遠くに飛散しないように
    阻止することを特徴とする請求項６、請求項１５もしく
    は請求項１６記載の溝掘り装置。
18. 【請求項１８】 前記ふるいは、その一端側が溝側の高
    い位置に、他端側が溝から離れた低い位置に配置され、
    前記シュートから放出された土砂が一端側から他端側に
    向かって落下するようになされていることを特徴とする
    請求項１６もしくは請求項１７記載の溝掘り装置。
19. 【請求項１９】 前記ふるいは、筒体となされ、その一
    端側が溝側の高い位置に、他端側が溝から離れた低い位
    置に配置され、前記シュートから放出された土砂が一端
    側から他端側に落下するようになされ、さらに、筒体の
    中心軸を中心として回転するようになされていることを
    特徴とする請求項１６もしくは請求項１７記載の溝掘り
    装置。
20. 【請求項２０】 前記ふるいは、傾斜角度が変えられる
    ようになされていることを特徴とする請求項１８もしく
    は請求項１９記載の溝掘り装置。