JP2018084021A - Excavation earth removal device and excavation earth removal method - Google Patents

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田内  宏明
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勝彦 小野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement an excavation earth removal device and excavation earth removal method, capable of preferably removing excavated earth.SOLUTION: An excavation earth removal device 100 comprises: a cylindrical body 10 installed on the upper part of a steel pipe pile P to be embedded in the ground, the cylindrical body having a side face on which an aperture 13a is formed; a first lifting device 20 disposed inside the cylindrical body 10; an excavating device 30 to be lifted or lowered by the first lifting device 20; a second lifting device 40 arranged outside the cylindrical body 10; and an excavated earth tank 50 to be lifted or lowered by the second lifting device 40. The excavating device 30 is configured to excavate the ground when descending inside the steel pipe pile P and carry excavated earth upwards when ascending inside the steel pipe pile P to remove the earth from the aperture 13a of the cylindrical body 10. The excavated earth tank 50 is configured to receive the earth removed from the aperture 13a of the cylindrical body 10 before descending to the vicinity of the ground and discharge the excavated earth in the tank before ascending to the cylindrical body 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、管体の上部に取り付けて使用する掘削排土装置及び掘削排土方法に関する。   The present invention relates to an excavation and earthing device and an excavation and earthing method that are used by being attached to an upper portion of a tubular body.

従来、オーガ装置によって掘削した排土をケーシングの上部側面に設けた排土口を通じて排土タンクに収容した後、その排土タンクをクレーンで地上近傍に降ろし、タンクの底扉を開いて収容した排土を排出する排土処理が行われている(例えば、特許文献1参照。)。
また、鋼管やPC杭などの管体の上部に直接設置して、管体内の地盤を掘削する掘削排土装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。この掘削排土装置は、排土口が形成された筒状体を有しており、上述した排土処理と同様に、筒状体の排土口を通じて排土タンクに排土を収容した後、その排土タンクをクレーンで地上近傍に降ろす作業が行われるようになっている。
Conventionally, after the soil excavated by the auger device is stored in the soil discharge tank through the soil discharge port provided on the upper side surface of the casing, the soil discharge tank is lowered to the vicinity of the ground with a crane, and the bottom door of the tank is opened and stored. A soil removal process for discharging the soil is performed (for example, see Patent Document 1).
Further, an excavation and earthing device that directly installs on a pipe body such as a steel pipe or a PC pile and excavates the ground in the pipe body is known (for example, see Patent Document 2). This excavation earthing device has a cylindrical body in which an earth discharge port is formed, and after the earth removal is accommodated in the earth discharge tank through the earth discharge port of the cylindrical body, as in the above-described earth discharge processing. Then, the work of lowering the earth removal tank to the vicinity of the ground with a crane is performed.

また、リーダに支持されているオーガ装置によって掘削した排土を管体(鋼管杭)の上部開口から排土ホッパーに収容し、その排土を地上近傍に排出可能にした排土装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。この排土装置の排土ホッパーは、上部側ホッパー部と下部側ホッパー部が伸縮調整可能な蛇腹部ないし伸縮筒部(多段シリンダ状ないしは入れ子筒状)を介して繋がれた構造を有している。そして、この排土装置は、排土量に応じて蛇腹部ないし伸縮筒部を伸ばして土砂の滞留量を増加させ、下部側ホッパー部を地上近傍に降ろした状態で排土を排出し、排土の排出後に再び蛇腹部ないし伸縮筒部を収縮させてオーガ装置の掘削代を取り、この一連動作を繰り返すようになっている。   There is also known a soil removal device in which the soil excavated by the auger device supported by the leader is housed in a soil hopper from the upper opening of the pipe body (steel pipe pile) and the soil can be discharged near the ground. (For example, refer to Patent Document 3). The earth discharging hopper of this earth removing device has a structure in which the upper hopper part and the lower hopper part are connected via a bellows part or an elastic cylinder part (multistage cylinder shape or nested cylinder shape) that can be expanded and contracted. Yes. The earth removing device extends the bellows part or the telescopic cylinder part according to the earth removing amount to increase the amount of accumulated sediment, and discharges the earth while lowering the lower hopper part near the ground. After discharging the soil, the bellows portion or the telescopic cylinder portion is contracted again to take the excavation allowance of the auger device, and this series of operations is repeated.

特開2005−299143号公報JP 2005-299143 A 特開2013−227759号公報JP 2013-227759 A 特開平11−200749号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-200749

しかしながら、上記特許文献1,2の場合、排土処理に供する専用クレーンが必要となるため、その機材費やクレーンオペレータの人件費がかかり、工費が増大する問題があった。さらにクレーンを設置するスペースが必要になるので、狭隘な場所での作業が困難になるという問題もあった。また、クレーンを作業箇所に搬入するための仮設道などが必要になるので、そのための用地確保やそれに伴い工期・工費が増大するという問題もあった。
また、クレーンの操作はオペレータによる目視確認作業であるため、クレーンで吊下げた排土タンクを排土口に位置合わせするタイミングや、排土タンクを所定箇所まで移動させて排土するタイミングはその都度異なってしまう。そのため、クレーンを使った排土処理中、掘削作業を停止することになってしまい、その分、工期が増大する問題があった。
However, in the case of the above-mentioned patent documents 1 and 2, since a dedicated crane used for the soil removal process is required, there is a problem that the equipment cost and the labor cost of the crane operator are increased, and the construction cost increases. Furthermore, since a space for installing the crane is required, there is a problem that it is difficult to work in a narrow place. In addition, since a temporary road or the like for carrying the crane into the work site is required, there is a problem that the site is secured for that purpose and the construction period and cost increase accordingly.
In addition, since the crane operation is a visual confirmation work by the operator, the timing for aligning the soil removal tank suspended by the crane with the soil discharge port, and the timing for soil removal by moving the soil disposal tank to a predetermined location It will be different each time. Therefore, the excavation work is stopped during the soil removal process using the crane, and there is a problem that the construction period increases accordingly.

また、上記特許文献3の排土装置の場合、下部側ホッパー部から排土を排出した後、蛇腹部を縮めて下部側ホッパー部を上昇させる態様では、上昇時に蛇腹部内面に付着した排土が蛇腹間に詰まってしまい、蛇腹部が縮み切ることができなくなることがある。また、伸縮筒部を縮めて下部側ホッパー部を上昇させる態様では、上昇時、排土が筒間に詰まる問題に加えて排土が筒管から漏れ出るおそれがある。
つまり、この排土装置は、下部側ホッパー部を繰り返し昇降させる作業には不向きであるという問題があった。
Further, in the case of the soil removal device of Patent Document 3, in the aspect in which the bellows portion is contracted and the lower side hopper portion is raised after discharging the soil from the lower hopper portion, the soil removal adhered to the inner surface of the bellows portion during the rise. May become clogged between the bellows, and the bellows part may not be able to shrink. Moreover, in the aspect which shrinks | contracts an expansion-contraction cylinder part and raises a lower side hopper part, there exists a possibility that a soil may leak from a cylinder pipe in addition to the problem that a soil will be clogged between cylinders at the time of a raise.
That is, this earth removal device has a problem that it is not suitable for the work of repeatedly raising and lowering the lower hopper.

本発明の目的は、掘削した排土を好適に排出することができる掘削排土装置及び掘削排土方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the excavation earthing apparatus and excavation earthing method which can discharge | emit the excavated earth excavation suitably.

以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
地盤に埋入される管体の上部に取り付けて使用する掘削排土装置であって、
前記管体の上部に設置され、側面に開口部が形成されている筒状体と、
前記管体の内部に設置される掘削装置と、
前記筒状体に配設されている昇降装置と、
前記昇降装置によって昇降されて前記筒状体および前記管体に沿って移動する排土タンクと、
を備え、
前記掘削装置は、地盤を掘削した排土を前記筒状体の開口部から排出するように構成されており、
前記排土タンクは、前記筒状体の開口部から排出された排土を収容した後、前記管体に沿って下降し、タンク内の排土を放出した後、前記筒状体まで上昇するように構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
A drilling and earthing device that is used by being attached to the upper part of a pipe body to be embedded in the ground,
A tubular body installed at the top of the tubular body and having an opening formed on a side surface;
A drilling rig installed inside the tube;
A lifting device disposed in the cylindrical body;
A soil removal tank that is moved up and down by the lifting device and moves along the tubular body and the tubular body;
With
The excavator is configured to discharge the soil excavated from the ground from the opening of the cylindrical body,
The earth removal tank accommodates the earth discharged from the opening of the cylindrical body, then descends along the pipe body, discharges the earth in the tank, and then rises to the cylindrical body. It is comprised as follows.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の掘削排土装置において、
前記管体は、前記地盤近傍に設置されている管体圧入機に支持されており、
前記管体圧入機には、前記排土タンクを軸支するように係着するタンク係着部が配設されており、
前記排土タンクが下降して前記タンク係着部と係着した後、前記排土タンクが回動するように傾斜し、前記排土タンクに設けられている排土扉が開くように構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the excavation and earthing device according to claim 1,
The tubular body is supported by a tubular body press-fitting machine installed in the vicinity of the ground,
The pipe press-fitting machine is provided with a tank engaging portion that is attached so as to pivotally support the earth discharging tank,
After the soil discharge tank descends and engages with the tank engaging portion, the soil discharge tank is inclined so as to rotate, and the soil discharge door provided in the soil discharge tank is opened. It is characterized by.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の掘削排土装置において、
前記管体に沿って下降する排土タンクと前記タンク係着部との距離を検出する距離検出部を備え、
前記距離検出部によって、前記排土タンクと前記タンク係着部との距離が所定の閾値以下になったことが検出されたことに基づき、前記昇降装置による前記排土タンクの下降速度を減速するように切り替える下降速度切替制御手段を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the excavation and earthing device according to claim 2,
A distance detection unit for detecting a distance between the soil discharge tank descending along the tubular body and the tank engaging portion;
Based on the fact that the distance detecting unit detects that the distance between the soil discharging tank and the tank engaging portion is equal to or less than a predetermined threshold, the descending speed of the soil discharging tank by the lifting device is reduced. A descent speed switching control means for switching is provided.

請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の掘削排土装置において、
前記排土タンクには排土タンクの回動角度を検知する傾斜センサが設けられており、
前記傾斜センサによって前記排土タンクの傾斜が、前記排土扉が開くことが可能な所定角度になったことが検知されたことに基づき、前記昇降装置による前記排土タンクの下降を停止し、所定時間後に前記昇降装置による前記排土タンクの上昇を開始するタンク昇降制御手段を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the excavation and earthing device according to claim 2 or 3,
The earth removal tank is provided with an inclination sensor for detecting the rotation angle of the earth removal tank,
Based on the fact that the inclination of the earth discharge tank has been detected by the inclination sensor at a predetermined angle at which the earth discharge door can be opened, the lowering of the earth discharge tank by the lifting device is stopped, Tank elevating control means for starting the raising of the soil discharge tank by the elevating device after a predetermined time is provided.

請求項5に記載の発明は、請求項2〜4の何れか一項に記載の掘削排土装置において、
当該掘削排土装置は、前記管体の軸心を中心に前記管体上で回転するための回転駆動機構と、前記掘削排土装置用の地磁気センサとを備えており、
前記タンク係着部の鉛直上方に前記排土タンクが配置されるように、前記掘削排土装置用の地磁気センサが検知する方位に基づき、前記回転駆動機構を作動させて当該掘削排土装置の向きを切り替える回転制御手段を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the excavation and earthing device according to any one of claims 2 to 4,
The excavation and earthing device includes a rotation drive mechanism for rotating on the tube about the axis of the tube, and a geomagnetic sensor for the excavation and earthing device,
Based on the direction detected by the geomagnetic sensor for the excavation and earthing device, the rotary drive mechanism is operated so that the earthing tank is arranged vertically above the tank engaging portion. A rotation control means for switching the direction is provided.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の掘削排土装置において、
前記管体圧入機には、管体圧入機用の地磁気センサが設けられており、
前記回転制御手段は、前記掘削排土装置用の地磁気センサが検知する方位と、前記管体圧入機用の地磁気センサが検知する方位を合わせるように、前記回転駆動機構を作動させて当該掘削排土装置の向きを切り替えることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the excavation and earthing device according to claim 5,
The pipe press machine is provided with a geomagnetic sensor for the pipe press machine,
The rotation control means operates the rotary drive mechanism so as to match the azimuth detected by the geomagnetic sensor for the excavation and earthing device with the azimuth detected by the geomagnetic sensor for the tube press-fitting machine. The direction of the earth device is switched.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の掘削排土装置において、
前記昇降装置は一対のウインチであり、前記一対のウインチのワイヤは、前記排土タンクを左右両側から支持するように取り付けられており、
前記排土タンクには排土タンクの左右の傾きを検知する左右傾斜センサが設けられており、
前記左右傾斜センサが検知した前記排土タンクの左右の傾きに基づき、前記排土タンクがその移動方向に対し遅れて傾いた側のウインチの回転速度を相対的に上げるように、一方のウインチと他方のウインチの回転速度を切り替える回転速度切替制御手段を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the excavation and earthing device according to any one of claims 1 to 6,
The lifting device is a pair of winches, and the wires of the pair of winches are attached so as to support the soil discharge tank from both left and right sides,
The earth removal tank is provided with a left / right inclination sensor for detecting the right / left inclination of the earth removal tank,
Based on the left / right inclination of the soil discharge tank detected by the left / right inclination sensor, the winch is adjusted so as to relatively increase the rotation speed of the winch on the side inclined with respect to the moving direction of the soil discharge tank. Rotational speed switching control means for switching the rotational speed of the other winch is provided.

請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の掘削排土装置において、
前記排土タンクが前記開口部を覆う所定位置にあることを検知するタンク検知部を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the excavation and earthing device according to any one of claims 1 to 7,
A tank detector for detecting that the soil discharge tank is in a predetermined position covering the opening is provided.

請求項9に記載の発明は、掘削排土方法であって、
地盤に埋入される管体の内部に設置される掘削装置によって掘削した排土を前記管体の上部側で排土タンクに収容する工程と、
排土を収容した前記排土タンクを前記管体に沿って下降させた後、前記管体の下部側で前記排土タンクから排土を排出する工程と、
を有することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is a method for excavating and discharging soil,
A step of accommodating the earth excavated by an excavator installed inside the pipe body embedded in the ground in the earth discharge tank on the upper side of the pipe body;
Discharging the soil from the soil discharge tank on the lower side of the tube after lowering the soil discharge tank containing the soil along the tube;
It is characterized by having.

本発明によれば、掘削した排土を好適に排出することができる。   According to the present invention, excavated soil can be suitably discharged.

本実施形態の掘削排土装置を示す側面図である。It is a side view which shows the excavation earth removal apparatus of this embodiment. 本実施形態の掘削排土装置を示す側面図である。It is a side view which shows the excavation earth removal apparatus of this embodiment. 本実施形態の掘削排土装置を示す側面図である。It is a side view which shows the excavation earth removal apparatus of this embodiment. 掘削排土装置の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of an excavation earthing device. 掘削排土装置を拡大して示す側面図(a)と正面図(b)である。It is the side view (a) and front view (b) which expand and show an excavation earth removing apparatus. 排土タンクの排土姿勢に関する説明図(a)(b)(c)である。It is explanatory drawing (a) (b) (c) regarding the soil discharge attitude | position of a soil discharge tank. 排土タンクの昇降姿勢の調整に関する説明図(a)(b)(c)である。It is explanatory drawing (a) (b) (c) regarding adjustment of the raising / lowering attitude | position of a soil discharge tank. タンク係着部の鉛直上方に排土タンクを配置する掘削排土装置の向き調整に関する説明図(a)(b)(c)である。It is explanatory drawing (a) (b) (c) regarding the direction adjustment of the excavation earth removal apparatus which arrange | positions a earth discharge tank vertically above a tank engaging part. タンク係着部の鉛直上方に排土タンクを配置する掘削排土装置の向き調整に関する説明図(a)(b)(c)である。It is explanatory drawing (a) (b) (c) regarding the direction adjustment of the excavation earth removal apparatus which arrange | positions a earth discharge tank vertically above a tank engaging part. 掘削排土装置が排土タンクを昇降する動作処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement process which an excavation earth removal apparatus raises / lowers a earth removal tank.

以下、図面を参照して、本発明に係る掘削排土装置及び掘削排土方法の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の掘削排土装置は、地盤近傍に設置されている管体圧入機(杭圧入機)に支持された状態で地盤に埋入される鋼管杭や鋼管矢板やPC杭やケーシングなどといった管体の上部に取り付けて使用する装置である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a excavation and earthing device and an excavation and earthing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The excavation and earthing device of the present embodiment is a steel pipe pile, a steel pipe sheet pile, a PC pile, a casing, or the like that is embedded in the ground while being supported by a pipe press machine (pile press machine) installed near the ground. It is a device that is attached to the upper part of the tube.

なお、管体圧入機(杭圧入機)は、後述するように、杭列上を自走可能な装置であり、地盤上に突き出ている杭(管体)の上端部に設置されて、地盤近傍に設置されるようになっている。
この管体圧入機(杭圧入機)を、水底の地盤に埋入した杭(管体)であって、水面上に突き出ている杭(管体)の上端部に設置して水上施工を行う場合、管体圧入機(杭圧入機)は、水面近傍に設置された状態で、水底にある地盤近傍に設置されるようになる。
As will be described later, the pipe press machine (pile press machine) is a device capable of self-propelling on a pile row, and is installed at the upper end of a pile (pipe body) protruding on the ground. It is designed to be installed in the vicinity.
This pipe press machine (pile press machine) is a pile (pipe body) embedded in the ground of the bottom of the water, and is installed at the upper end of the pile (pipe body) protruding above the water surface to perform the construction on the water. In this case, the tubular body presser (pile presser) is installed in the vicinity of the ground at the bottom of the water in a state where the pipe presser is installed in the vicinity of the water surface.

本実施形態の掘削排土装置100は、例えば、図1〜図3に示すように、杭列上を自走可能な杭圧入機90が地盤に圧入するために支持している鋼管杭Pの上部に取り付けられており、杭圧入機90による鋼管杭Pの圧入に合わせて、その鋼管杭P内を掘削することで鋼管杭Pの圧入を補助する機能を有している。   As shown in FIGS. 1 to 3, for example, the excavation and earthing device 100 of the present embodiment is a steel pipe pile P supported by a pile presser 90 capable of self-propelling on a pile row to press-fit into the ground. It is attached to the upper part and has a function of assisting the press-fitting of the steel pipe pile P by excavating the inside of the steel pipe pile P in accordance with the press-fitting of the steel pipe pile P by the pile press-in machine 90.

まず、杭列上を自走する杭圧入機90について説明する。
杭圧入機90は、例えば、図1に示すように、地盤に埋入された既設の鋼管杭P(鋼管杭列)の上端部を内側から拡径して把持する複数(図中3つ)のクランプ装置91…を備えたサドル92と、サドル92に対して前後動自在なスライドベース93と、スライドベース93上で左右に旋回自在なリーダーマスト94と、リーダーマスト94の前面に昇降自在に取り付けられて鋼管杭Pを保持するチャック装置95と、リーダーマスト94に対してチャック装置95を昇降駆動するメイン油圧シリンダ96等を備えている。
この杭圧入機90は、クランプ装置91が把持する鋼管杭列から反力を得て、鋼管杭Pを保持したチャック装置95を下降させることと、鋼管杭Pを離してチャック装置95を上昇させることを繰り返すことによって、1ストローク分ずつ鋼管杭Pを地盤に圧入することを繰り返して、鋼管杭Pを地盤に埋入するようになっている。
また、スライドベース93が前方に移動することにより、サドル92を移動することなくチャック装置95を水平に前側に移動させて、先頭のクランプ装置91が把持している既設の鋼管杭Pの先に二本の鋼管杭Pを並べて圧入可能となっている。
そして、杭圧入機90は、既設の鋼管杭Pの先に新たな鋼管杭Pをチャック装置95で圧入する動作と、クランプ装置91による既設の鋼管杭Pの上端部の把持と解除の動作を組み合わせることで、既設の鋼管杭Pからなる鋼管杭列上を自走することができる。ここでは、地盤に圧入した既設の鋼管杭Pからなる鋼管杭列上を杭圧入機90が図中の右方向へ自走する状態を図示している。
なお、杭圧入機90の構成や動作は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
First, the pile press-in machine 90 that self-propels on the pile row will be described.
For example, as shown in FIG. 1, the pile press-in machine 90 has a plurality (three in the figure) of gripping the upper end of an existing steel pipe pile P (steel pipe pile row) embedded in the ground by expanding the diameter from the inside. , A slide base 93 that can be moved back and forth with respect to the saddle 92, a leader mast 94 that can be swiveled to the left and right on the slide base 93, and a front face of the leader mast 94 that can be raised and lowered. A chuck device 95 that is attached and holds the steel pipe pile P, a main hydraulic cylinder 96 that drives the chuck device 95 up and down with respect to the leader mast 94, and the like are provided.
This pile press-fitting machine 90 obtains a reaction force from the steel pipe pile row held by the clamp device 91, lowers the chuck device 95 holding the steel pipe pile P, and releases the steel pipe pile P to raise the chuck device 95. By repeating this, the steel pipe pile P is repeatedly press-fitted into the ground for each stroke, and the steel pipe pile P is buried in the ground.
Further, by moving the slide base 93 forward, the chuck device 95 is moved horizontally to the front side without moving the saddle 92, and the tip of the existing steel pipe pile P held by the leading clamp device 91 is moved. Two steel pipe piles P can be press-fitted side by side.
And the pile press-in machine 90 performs the operation | movement which press-fits the new steel pipe pile P ahead of the existing steel pipe pile P with the chuck apparatus 95, and the operation | movement of the holding | grip and release of the upper end part of the existing steel pipe pile P by the clamp apparatus 91. By combining, it can self-propell on the steel pipe pile row which consists of the existing steel pipe pile P. Here, a state in which the pile presser 90 is self-propelled in the right direction in the drawing on the steel pipe pile row formed of the existing steel pipe piles P press-fitted into the ground is illustrated.
In addition, since the structure and operation | movement of the pile press-in machine 90 are the same as that of a conventionally well-known thing, it is not explained in full detail here.

次に、本実施形態の掘削排土装置100について説明する。
上述したように、掘削排土装置100は、杭圧入機90のチャック装置95に保持されて支持されている鋼管杭Pの上部に取り付けて使用される。
掘削排土装置100は、例えば、図1〜図3に示すように、鋼管杭Pの上部に設置される筒状体10と、筒状体10の内側に配設されている第1昇降装置20と、第1昇降装置20によって昇降されて筒状体10および鋼管杭Pの内部を移動する掘削装置30と、筒状体10の外側に配設されている第2昇降装置40と、第2昇降装置40によって昇降されて筒状体10および鋼管杭Pに沿って移動する排土タンク50等を備えている。
また、掘削排土装置100は、図4に示すように、装置各部を制御する制御部60を備えている。
Next, the excavation and earthing device 100 of this embodiment will be described.
As described above, the excavation and earthing device 100 is used by being attached to the upper portion of the steel pipe pile P held and supported by the chuck device 95 of the pile press-in machine 90.
As shown in FIGS. 1 to 3, the excavation and earthing device 100 includes, for example, a tubular body 10 installed on the upper portion of the steel pipe pile P, and a first lifting device disposed inside the tubular body 10. 20, a drilling device 30 that is moved up and down by the first lifting device 20 and moves inside the tubular body 10 and the steel pipe pile P, a second lifting device 40 disposed outside the tubular body 10, 2 The earth removal tank 50 etc. which are moved up and down by the raising / lowering apparatus 40 and move along the cylindrical body 10 and the steel pipe pile P are provided.
Further, the excavation and earthing device 100 includes a control unit 60 for controlling each part of the device as shown in FIG.

また、杭圧入機90のチャック装置95には、地盤近傍に下降した排土タンク50の一部を軸支するように係着するタンク係着部55が配設されている。
また、杭圧入機90のリーダーマスト94上には、管体圧入機用の地磁気センサ97が設けられている。
管体圧入機用の地磁気センサ97は、杭圧入機90の正面が向いている方位を検知するセンサである。ここで、杭圧入機90の正面とは、チャック装置95が取り付けられているリーダーマスト94の前面側を指す。
この地磁気センサ97は、図4に示すように、制御部60に有線接続あるいは無線接続されている。
なお、杭圧入機90に取り付けられているタンク係着部55と管体圧入機用の地磁気センサ97とは、掘削排土装置100の構成の一部でもある。
Further, the chuck device 95 of the pile press-in machine 90 is provided with a tank engaging portion 55 that is engaged so as to pivotally support a part of the soil discharge tank 50 that has descended near the ground.
Further, on the leader mast 94 of the pile presser 90, a geomagnetic sensor 97 for a pipe presser is provided.
The geomagnetic sensor 97 for the tubular body presser is a sensor that detects the direction in which the front of the pile presser 90 is facing. Here, the front side of the pile press-in machine 90 refers to the front side of the leader mast 94 to which the chuck device 95 is attached.
As shown in FIG. 4, the geomagnetic sensor 97 is wired or wirelessly connected to the control unit 60.
In addition, the tank engaging part 55 and the geomagnetic sensor 97 for the pipe press-fitting machine that are attached to the pile press-fitting machine 90 are also part of the configuration of the excavation and soil removal device 100.

筒状体10は、鋼管杭Pの杭頭部に固定されるベース部11と、ベース部11に回転自在に取り付けられた台座12と、台座12に立設された筒状体本体13等を備えている。   The cylindrical body 10 includes a base portion 11 fixed to a pile head of the steel pipe pile P, a pedestal 12 rotatably attached to the base portion 11, a cylindrical body main body 13 erected on the pedestal 12, and the like. I have.

ベース部11は、鋼管杭Pの杭頭部を把持する把持部(図示省略)を有している。
台座12には、鋼管杭Pが回転圧入される場合、回転圧入される鋼管杭Pの回転に同期して、鋼管杭Pとは逆方向に筒状体本体13を回転させる回転駆動機構12aが配設されている。
The base part 11 has a holding part (not shown) that holds the pile head of the steel pipe pile P.
When the steel pipe pile P is rotationally press-fitted to the pedestal 12, a rotational drive mechanism 12 a that rotates the cylindrical body main body 13 in a direction opposite to the steel pipe pile P in synchronization with the rotation of the steel pipe pile P that is rotationally press-fitted. It is arranged.

筒状体本体13には、掘削装置30が掘削した排土を排出するための開口部13aが形成されている。
また、筒状体本体13の側面には、排土タンク50が開口部13aを覆う所定位置にあることを検知するタンク検知部10aが設けられている。
タンク検知部10aは、例えば、光電センサであり、排土タンク50に設けられているターゲット(本実施形態では後述する距離検出部50a(図5(a)(b)参照))に対してレーザ光を照射し、排土タンク50が所定位置にあることを検知するようになっている。
このタンク検知部10aは、図4に示すように、制御部60に有線接続あるいは無線接続されている。
The cylindrical body main body 13 is formed with an opening 13a for discharging the soil excavated by the excavator 30.
In addition, a tank detection unit 10 a that detects that the soil discharge tank 50 is in a predetermined position that covers the opening 13 a is provided on the side surface of the cylindrical body main body 13.
The tank detection unit 10a is, for example, a photoelectric sensor, and a laser is applied to a target (a distance detection unit 50a described later in this embodiment (see FIGS. 5A and 5B)) provided in the earth discharging tank 50. Light is irradiated to detect that the soil discharge tank 50 is in a predetermined position.
As shown in FIG. 4, the tank detection unit 10 a is connected to the control unit 60 by wire or wireless.

また、筒状体本体13の上面には、掘削排土装置用の地磁気センサ10bが設けられている。
掘削排土装置用の地磁気センサ10bは、掘削排土装置100の正面が向いている方位を検知するセンサである。ここで、掘削排土装置100の正面とは、筒状体10(筒状体本体13)の正面であり、筒状体本体13に開口部13aが形成されている側の面を指す。
この地磁気センサ10bは、図4に示すように、制御部60に有線接続あるいは無線接続されている。
Further, a geomagnetic sensor 10b for excavation and earthing equipment is provided on the upper surface of the cylindrical body main body 13.
The geomagnetic sensor 10b for the excavation and earthing device is a sensor that detects the direction in which the front of the excavation and earthing device 100 is facing. Here, the front surface of the excavation and earthing device 100 is the front surface of the tubular body 10 (tubular body body 13), and refers to the surface on the side where the opening 13a is formed in the tubular body body 13.
As shown in FIG. 4, the geomagnetic sensor 10b is wired or wirelessly connected to the control unit 60.

第1昇降装置20は、例えばウインチであり、ウインチのワイヤに繋がれている掘削装置30を筒状体10および鋼管杭Pの内部で昇降させる。
掘削装置30は、オーガモータ31と、オーガモータ31の駆動により回転するオーガスクリュー32を備えている。
この掘削装置30は、鋼管杭Pの内部を下降する際に地盤を掘削し、鋼管杭Pの内部を上昇する際に掘削した排土を上方へ搬送し、筒状体10(筒状体本体13)の開口部13aから排出する機能を有している。
The 1st raising / lowering apparatus 20 is a winch, for example, and raises / lowers the excavation apparatus 30 connected with the wire of the winch inside the cylindrical body 10 and the steel pipe pile P. As shown in FIG.
The excavator 30 includes an auger motor 31 and an auger screw 32 that rotates when the auger motor 31 is driven.
The excavator 30 excavates the ground when descending the steel pipe pile P, conveys the excavated soil excavated when ascending the interior of the steel pipe pile P, and the tubular body 10 (cylindrical body main body 13) has a function of discharging from the opening 13a.

第2昇降装置40は、例えば一対のウインチであり、ウインチのワイヤに繋がれている排土タンク50を筒状体10および鋼管杭Pに沿って昇降させる。この一対のウインチのワイヤは、排土タンク50を左右両側から支持するように取り付けられている(図5(a)(b)参照)。
また、一対のウインチのワイヤは、それぞれ排土タンク50内の下部左右両側に設けられている滑車52に掛けられており、そのワイヤの先端は排土タンク50の前面に設けられている排土扉51に固着されている(図5(a)参照)。
The 2nd raising / lowering apparatus 40 is a pair of winches, for example, and raises / lowers the earth removal tank 50 connected with the wire of the winch along the cylindrical body 10 and the steel pipe pile P. As shown in FIG. The pair of winch wires are attached so as to support the soil discharge tank 50 from both the left and right sides (see FIGS. 5A and 5B).
Further, the wires of the pair of winches are respectively hung on pulleys 52 provided on the left and right sides of the lower part in the earth removal tank 50, and the tips of the wires are disposed on the front surface of the earth removal tank 50. It is fixed to the door 51 (see FIG. 5A).

排土タンク50は、第2昇降装置40によって引き上げられた状態で、筒状体10(筒状体本体13)の開口部13aを覆う配置にあり、その開口部13から排出された排土を収容した後、筒状体10(筒状体本体13)から分離されて地盤近傍まで下降し、タンク内の排土を放出する機能を有している。排土タンク50が筒状体10(筒状体本体13)から分離されると、開口部13aは露出された状態になる。
この排土タンク50の下部の左右両側面には、杭圧入機90のチャック装置95に配設されているタンク係着部55に係着される被係着軸53が設けられており、この被係着軸53がタンク係着部55に係着されることによって、排土タンク50がタンク内の排土を放出する姿勢に切り替わるようになっている。
The earth removal tank 50 is disposed so as to cover the opening 13a of the cylindrical body 10 (cylindrical body main body 13) while being pulled up by the second elevating device 40, and the earth discharged from the opening 13 is removed. After being accommodated, it is separated from the tubular body 10 (tubular body main body 13), descends to the vicinity of the ground, and has a function of releasing the soil in the tank. When the soil removal tank 50 is separated from the tubular body 10 (tubular body main body 13), the opening 13a is exposed.
Engagement shafts 53 engaged with a tank engagement portion 55 disposed in a chuck device 95 of the pile press-in machine 90 are provided on the left and right side surfaces of the lower part of the earth removal tank 50. When the engaged shaft 53 is engaged with the tank engaging portion 55, the soil discharging tank 50 is switched to a posture for discharging the soil in the tank.

具体的には、図6(a)に示すように、第2昇降装置40によって排土タンク50が地盤近傍まで下降されると、排土タンク50の被係着軸53がタンク係着部55のガイド部56に沿って係着溝57に係入し軸支される。
排土タンク50がタンク係着部55と係着した後も第2昇降装置40によって一対のウインチのワイヤが送り出されることで、図6(b)に示すように、排土タンク50が回動するように前方へ傾斜する。このとき、排土タンク50の下部後面がタンク係着部55のストッパ58に突き当たることによって、排土タンク50の回動が止まるようになっている。
更に、第2昇降装置40によって一対のウインチのワイヤが送り出されることによって、図6(c)に示すように、排土タンク50の排土扉51が開き、排土タンク50内の排土を放出するようになっている。
そして、排土タンク50内の排土を放出した後、排土タンク50は第2昇降装置40によって筒状体10まで上昇される。
なお、第2昇降装置40によって排土タンク50が上昇される際、まず、一対のウインチのワイヤに引かれて排土扉51が閉じ、傾斜した排土タンク50が後方へ回動するように起こされる。
Specifically, as shown in FIG. 6A, when the soil discharge tank 50 is lowered to the vicinity of the ground by the second elevating device 40, the engaged shaft 53 of the soil discharge tank 50 is connected to the tank engagement portion 55. Is engaged with the engaging groove 57 along the guide portion 56 and pivotally supported.
Even after the earth discharging tank 50 is engaged with the tank engaging part 55, the pair of winch wires are sent out by the second lifting device 40, so that the earth discharging tank 50 rotates as shown in FIG. 6B. Tilt forward as you do. At this time, when the lower rear surface of the soil discharge tank 50 abuts against the stopper 58 of the tank engaging portion 55, the rotation of the soil discharge tank 50 is stopped.
Further, as a pair of winch wires are sent out by the second lifting device 40, the soil discharge door 51 of the soil discharge tank 50 opens as shown in FIG. 6C, and the soil in the soil discharge tank 50 is discharged. Released.
Then, after discharging the soil in the soil discharge tank 50, the soil discharge tank 50 is raised to the tubular body 10 by the second lifting device 40.
When the earth removal tank 50 is raised by the second lifting device 40, first, the earth discharge door 51 is closed by being pulled by a pair of winch wires, and the inclined earth removal tank 50 is rotated backward. woken up.

また、排土タンク50の側面には、鋼管杭Pに沿って下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離を検出する距離検出部50aが設けられている。
距離検出部50aは、例えば、レーザ距離計であり、チャック装置95に設けられているタンク係着部55に向けてレーザ光を照射して、排土タンク50とタンク係着部55との距離を検出するようになっている。
この距離検出部50aは、図4に示すように、制御部60に有線接続あるいは無線接続されている。
Further, a distance detection unit 50 a that detects the distance between the soil discharge tank 50 that descends along the steel pipe pile P and the tank engaging portion 55 is provided on the side surface of the soil discharge tank 50.
The distance detection unit 50 a is, for example, a laser distance meter, and irradiates a laser beam toward a tank engaging part 55 provided in the chuck device 95, so that a distance between the soil discharge tank 50 and the tank engaging part 55 is obtained. Is supposed to be detected.
As shown in FIG. 4, the distance detection unit 50 a is connected to the control unit 60 by wire or wireless.

また、排土タンク50の前面には、排土タンク50の傾きを検知する傾斜センサ50bが設けられている。
傾斜センサ50bは、排土タンク50の前後の傾きを検知する前後傾斜センサとして機能するとともに、排土タンク50の左右の傾きを検知する左右傾斜センサとして機能する。
前後傾斜センサとして機能する傾斜センサ50bは、排土タンク50がタンク内の排土を放出する際に、排土タンク50が前方に傾く回動角度を検知する。
左右傾斜センサとして機能する傾斜センサ50bは、排土タンク50が第2昇降装置40(一対のウインチ)によって昇降される排土タンク50の左右の傾きを検知する。
この傾斜センサ50bは、図4に示すように、制御部60に有線接続あるいは無線接続されている。
In addition, an inclination sensor 50 b that detects the inclination of the soil discharge tank 50 is provided on the front surface of the soil discharge tank 50.
The tilt sensor 50b functions as a front / rear tilt sensor that detects the front / rear tilt of the soil discharge tank 50 and also functions as a left / right tilt sensor that detects the left / right tilt of the soil discharge tank 50.
The inclination sensor 50b functioning as a front / rear inclination sensor detects a rotation angle at which the soil discharge tank 50 is inclined forward when the soil discharge tank 50 releases the soil in the tank.
The tilt sensor 50b functioning as a left / right tilt sensor detects the left / right tilt of the soil discharge tank 50 in which the soil discharge tank 50 is lifted / lowered by the second lifting / lowering device 40 (a pair of winches).
As shown in FIG. 4, the inclination sensor 50 b is connected to the control unit 60 by wire or wirelessly.

制御部60は、例えば、各種の演算処理等を行うCPUと、このCPUのワークエリア等として使用されるRAMと、CPUにより実行される各種制御プログラム及びデータ等が格納されるROM等を備えて構成されている。   The control unit 60 includes, for example, a CPU that performs various arithmetic processes, a RAM used as a work area of the CPU, a ROM that stores various control programs executed by the CPU, data, and the like. It is configured.

そして、制御部60は、距離検出部50aによって、下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離が所定の閾値以下になったことが検出されたことに基づき、第2昇降装置40による排土タンク50の下降速度を減速するように切り替える下降速度切替制御手段として機能する。
具体的に、制御部60は、下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離が閾値の80cmまでは、排土タンク50が第1速度で下降するように第2昇降装置40を動作制御し、その距離が80cm以下となった場合に、排土タンク50が第1速度よりも遅い第2速度で下降するように第2昇降装置40を動作制御するようになっている。
こうすることで、閾値の距離まで速やかに排土タンク50を下降させて、その後比較的ゆっくりした速度に切り替えて排土タンク50を下降させることができ、排土タンク50がタンク係着部55にスムーズに係着されるようになる。なお、閾値は80cmであることに限らず、装置使用者によって任意の値に設定すればよい。
Then, the control unit 60 detects that the distance between the descending earth discharging tank 50 and the tank engaging portion 55 is equal to or less than a predetermined threshold by the distance detection unit 50a. It functions as a descending speed switching control means for switching so as to decelerate the descending speed of the soil discharge tank 50.
Specifically, the control unit 60 moves the second lifting / lowering device 40 so that the soil discharging tank 50 descends at the first speed until the distance between the descending soil discharging tank 50 and the tank engaging portion 55 reaches a threshold value of 80 cm. When the operation is controlled and the distance becomes 80 cm or less, the second elevating device 40 is controlled so that the earth removal tank 50 descends at a second speed slower than the first speed.
In this way, the soil removal tank 50 can be lowered quickly to a threshold distance, and then the soil removal tank 50 can be lowered by switching to a relatively slow speed. Will be engaged smoothly. Note that the threshold is not limited to 80 cm, and may be set to an arbitrary value by the apparatus user.

また、制御部60は、前後傾斜センサとしての傾斜センサ50bによって排土タンク50の前後方向の傾斜が、排土扉51が開くことが可能な所定角度になったことが検知されたことに基づき、第2昇降装置40によるワイヤの送り出しを停止し、所定時間後に第2昇降装置40による排土タンク50の上昇を開始するタンク昇降制御手段として機能する。
具体的に、制御部60は、図6(c)に示すように、排土タンク50が前方に傾いて、排土扉51が開く所定角度になるまで第2昇降装置40を動作制御し、所定時間後に排土タンク50を上昇させるように第2昇降装置40を動作制御するようになっている。
より具体的には、制御部60は、図6(b)に示すように、排土タンク50を前方に所定角度傾けた後、第2昇降装置40を設定時間作動させてウインチのワイヤを送り出して排土扉51を開き(図6(c)参照)、所定時間後に排土タンク50を上昇させるように第2昇降装置40を動作制御するようになっている。
排土タンク50を前方に傾けて排土扉51を開いた姿勢を所定時間維持することで、排土タンク50内から排土を好適に放出することができる。
Further, the control unit 60 is based on the fact that the tilt sensor 50b as the front / rear tilt sensor detects that the tilt in the front / rear direction of the soil discharge tank 50 has reached a predetermined angle at which the soil discharge door 51 can be opened. The second lifting device 40 functions as tank lifting control means for stopping the wire feeding and starting the raising of the soil discharge tank 50 by the second lifting device 40 after a predetermined time.
Specifically, as shown in FIG. 6 (c), the control unit 60 controls the operation of the second lifting device 40 until the soil discharge tank 50 is tilted forward and the soil discharge door 51 opens to a predetermined angle. The second elevating device 40 is controlled to move up the earth removal tank 50 after a predetermined time.
More specifically, as shown in FIG. 6B, the control unit 60 tilts the soil discharge tank 50 forward by a predetermined angle and then operates the second lifting device 40 for a set time to send out the winch wire. Then, the earth removal door 51 is opened (see FIG. 6C), and the second elevating device 40 is controlled to raise the earth removal tank 50 after a predetermined time.
By maintaining the posture in which the soil discharge tank 50 is tilted forward and the soil discharge door 51 is opened for a predetermined time, the soil can be suitably discharged from the soil discharge tank 50.

また、制御部60は、左右傾斜センサとしての傾斜センサ50bによって検知された排土タンク50の左右の傾きに基づき、第2昇降装置40によって昇降される排土タンク50がその移動方向に対し遅れて傾いた側のウインチの回転速度を相対的に上げるように、第2昇降装置40の一方のウインチと他方のウインチの回転速度を切り替える回転速度切替制御手段として機能する。
具体的に、図7(a)に示すように、第2昇降装置40によって排土タンク50を下降させる過程で、図7(b)に示すように、排土タンク50が左右方向に傾いた場合、制御部60は、排土タンク50がその移動方向に対し遅れて傾いた側のウインチ(ここでは図中、左側のウインチ(第2昇降装置40))の回転速度を相対的に上げるように、第2昇降装置40を動作制御する。こうすることで、図7(c)に示すように、傾いた排土タンク50の姿勢が正され、排土タンク50の姿勢が鋼管杭Pに沿うようになるので、排土タンク50がタンク係着部55にスムーズに係着されるようになる。
なお、第2昇降装置40によって排土タンク50を上昇させる過程でも、排土タンク50の移動方向に対し遅れて傾いた側のウインチの回転速度を相対的に上げるように第2昇降装置40を動作制御することで、排土タンク50が開口部13aを覆う好適な位置に配されるようになる。
Further, the control unit 60 delays the earth removal tank 50 moved up and down by the second elevating device 40 from the moving direction based on the left and right inclination of the earth removal tank 50 detected by the inclination sensor 50b as the right and left inclination sensor. It functions as a rotational speed switching control means for switching the rotational speed of one winch and the other winch of the second lifting device 40 so as to relatively increase the rotational speed of the winch on the inclined side.
Specifically, as shown in FIG. 7A, in the process of lowering the soil discharge tank 50 by the second lifting device 40, the soil discharge tank 50 is tilted in the left-right direction as shown in FIG. 7B. In this case, the control unit 60 relatively increases the rotational speed of the winch (here, the left winch (second lifting device 40) in the figure) on which the earth discharging tank 50 is inclined with respect to the moving direction. Next, the operation of the second lifting device 40 is controlled. By doing so, as shown in FIG. 7 (c), the tilted soil discharge tank 50 is corrected in posture, and the soil discharge tank 50 is positioned along the steel pipe pile P. The engagement portion 55 is smoothly engaged.
Even in the process of raising the soil removal tank 50 by the second lifting device 40, the second lifting device 40 is set so as to relatively increase the rotational speed of the winch on the side inclined with respect to the moving direction of the soil removal tank 50. By controlling the operation, the soil discharge tank 50 is arranged at a suitable position covering the opening 13a.

また、制御部60は、タンク検知部10aによって、第2昇降装置40により上昇される排土タンク50が開口部13aを覆う所定位置に到達したことが検知されたことに基づき、第2昇降装置40による排土タンク50の上昇を停止するタンク上昇停止制御手段として機能する。
こうすることで、排土タンク50が開口部13aを覆う好適な位置に自動停止するようになる。
Further, the control unit 60 detects that the tank detection unit 10a has detected that the soil discharge tank 50 raised by the second lifting device 40 has reached a predetermined position covering the opening 13a. 40 functions as a tank rise / stop control means for stopping the rise of the soil discharge tank 50 by 40.
By doing so, the soil removal tank 50 automatically stops at a suitable position covering the opening 13a.

また、制御部60は、掘削排土装置用の地磁気センサ10bが検知した方位に基づき、タンク係着部55の鉛直上方に排土タンク50が配置されるように、回転駆動機構12aを作動させて掘削排土装置100の向きを切り替える回転制御手段として機能する。
具体的に、制御部60はまず、図8(a)に示すように、タンク係着部55の鉛直上方に排土タンク50が配置されている状態で基準方位を検知し、その基準方位を記憶する。ここでは「北東」を掘削排土装置100の基準方位とした。
そして、掘削排土処理を行う過程で掘削排土装置100の向きが基準方位からずれた場合、掘削排土装置100の向きを基準方位に戻すように、制御部60が回転駆動機構12aを動作制御する。例えば、図8(b)に示すように、掘削排土装置100が「北北東」を向くように図中反時計回りにずれた場合、制御部60は、図8(c)に示すように、掘削排土装置100が図中時計回りに回転して「北東」を向くように回転駆動機構12aを動作制御するようになっている。
こうすることで、第2昇降装置40によって排土タンク50を下降させた際、排土タンク50をタンク係着部55に好適に係着させて、排土処理を行うことができる。
なお、鋼管杭Pが回転圧入される場合、上述した制御部60による回転駆動機構12aの動作制御が連続的に行われることで、掘削排土装置100が基準方位を向くようになっている。
Further, the control unit 60 operates the rotary drive mechanism 12a so that the earth removal tank 50 is disposed vertically above the tank engaging part 55 based on the direction detected by the geomagnetic sensor 10b for the excavation earthing device. Thus, it functions as a rotation control means for switching the direction of the excavation and earthing device 100.
Specifically, as shown in FIG. 8A, the control unit 60 first detects the reference orientation in a state where the earth discharge tank 50 is disposed vertically above the tank engaging portion 55, and determines the reference orientation. Remember. Here, “northeast” is set as the reference orientation of the excavating and discharging apparatus 100.
Then, when the direction of the excavation and earthing device 100 deviates from the reference direction during the excavation and earthing process, the control unit 60 operates the rotary drive mechanism 12a so that the direction of the excavation and earthing device 100 returns to the reference direction. Control. For example, as shown in FIG. 8B, when the excavation and earthing device 100 is shifted counterclockwise in the drawing so as to face “north-northeast”, the control unit 60, as shown in FIG. The rotary drive mechanism 12a is controlled so that the excavation and earthing device 100 rotates in the clockwise direction in the drawing and faces the “northeast”.
By doing so, when the soil discharge tank 50 is lowered by the second lifting device 40, the soil discharge tank 50 can be suitably engaged with the tank engagement portion 55 to perform the soil removal process.
In addition, when the steel pipe pile P is rotationally press-fitted, the excavation and earthing device 100 is directed to the reference direction by continuously performing the operation control of the rotation drive mechanism 12a by the control unit 60 described above.

また、回転制御手段として機能する制御部60は、掘削排土装置用の地磁気センサ10bが検知した方位と、管体圧入機用の地磁気センサ97が検知した方位を合わせるように、回転駆動機構12aを作動させて掘削排土装置100の向きを切り替えることもできる。
具体的に、図9(a)に示すように、掘削排土装置用の地磁気センサ10bが検知した方位が「北東」であり、管体圧入機用の地磁気センサ97が検知した方位が「北東」であるように、掘削排土装置100と杭圧入機90の正面が向く方位が同じである場合、タンク係着部55の鉛直上方に排土タンク50が配置されているので、この状態で掘削排土処理を行うことができる。
ところで、杭列をカーブ施工するような場合、杭圧入機90の進行方向が変わるために、掘削排土装置100と杭圧入機90の正面が向く方位がずれてしまうことがある。
例えば、図9(b)に示すように、掘削排土装置用の地磁気センサ10bが検知した方位が「北東」、管体圧入機用の地磁気センサ97が検知した方位が「東北東」となるように、掘削排土装置100と杭圧入機90の正面が向く方位がずれた場合、制御部60は、図9(c)に示すように、掘削排土装置100が図中時計回りに回転して「東北東」を向くように回転駆動機構12aを動作制御するようになっている。
こうして、掘削排土装置100と杭圧入機90の正面が向く方位を合わせるようにすることで、第2昇降装置40によって排土タンク50を下降させた際、排土タンク50をタンク係着部55に好適に係着させて、排土処理を行うことができる。
Further, the control unit 60 functioning as the rotation control means matches the direction detected by the geomagnetic sensor 10b for the excavation and earthing device with the direction detected by the geomagnetic sensor 97 for the tube press-fitting machine. It is also possible to switch the direction of the excavation and earthing device 100 by operating the.
Specifically, as shown in FIG. 9A, the azimuth detected by the geomagnetic sensor 10b for excavation and earthing equipment is “northeast”, and the azimuth detected by the geomagnetic sensor 97 for tube press-fitting machine is “northeast”. As shown in the figure, when the direction in which the front faces of the excavation and earthing device 100 and the pile presser 90 are the same, the earth removal tank 50 is disposed vertically above the tank engaging portion 55. In this state, Excavation and soil disposal can be performed.
By the way, when carrying out curve construction of a pile row | line | column, since the advancing direction of the pile presser 90 changes, the azimuth | direction where the excavation earthing device 100 and the front of the pile presser 90 face may shift | deviate.
For example, as shown in FIG. 9B, the direction detected by the geomagnetic sensor 10b for excavation and earthing equipment is “northeast”, and the direction detected by the geomagnetic sensor 97 for tube press-fitting machine is “east-northeast”. In addition, when the direction in which the front faces of the excavation and earthing device 100 and the pile presser 90 are shifted, the control unit 60 rotates the excavation and earthing device 100 clockwise as shown in FIG. 9C. Thus, the rotation drive mechanism 12a is controlled to face “east-northeast”.
Thus, when the excavation and earthing device 100 and the pile presser 90 are aligned in the direction in which the front faces, the earth removal tank 50 is lowered by the second lifting device 40 when the earth removal tank 50 is lowered. It is possible to carry out the soil removal process by suitably engaging with 55.

次に、本実施形態の掘削排土装置100が排土タンク50を昇降する動作処理について、図10に示すフローチャートに基づき説明する。   Next, an operation process in which the excavation and earth removal device 100 according to the present embodiment moves up and down the earth removal tank 50 will be described based on the flowchart shown in FIG.

掘削排土装置100の動作開始時、排土タンク50は、筒状体10(筒状体本体13)の開口部13aを覆う配置にあって待機状態とされている(ステップS101)。
この待機状態において、制御部60は、掘削装置30が最上部に到達したか否か判断する(ステップS102)。制御部60によって掘削装置30が最上部に到達したと判断されるまで(ステップS102;No)、ステップ101の待機状態にある。
At the start of operation of the excavation and earthing device 100, the earth removal tank 50 is placed in a standby state so as to cover the opening 13a of the tubular body 10 (tubular body main body 13) (step S101).
In this standby state, the control unit 60 determines whether or not the excavator 30 has reached the top (step S102). Until the control unit 60 determines that the excavator 30 has reached the uppermost position (step S102; No), it remains in the standby state of step 101.

そして、図1に示すように、地盤を掘削した掘削装置30が最上部に到達したと制御部60によって判断され(ステップS102;Yes)、開口部13aから排出された排土が排土タンク50内に収容されると、制御部60は、排土タンク50が第1速度で下降するように第2昇降装置40を動作制御する(ステップS103)。このとき、排土タンク50は筒状体10(筒状体本体13)から分離されて下降する。また、排土タンク50が筒状体10(筒状体本体13)から分離されると、開口部13aは露出された状態になる。
なお、制御部60は、第1昇降装置20を動作制御して掘削装置30を下降させ、鋼管杭P内の地盤の掘削を実行する。
Then, as shown in FIG. 1, the control unit 60 determines that the excavator 30 that excavated the ground has reached the uppermost part (step S102; Yes), and the soil discharged from the opening 13a is discharged into the soil discharge tank 50. When housed inside, the control unit 60 controls the operation of the second lifting device 40 so that the soil discharge tank 50 is lowered at the first speed (step S103). At this time, the earth removal tank 50 is separated from the tubular body 10 (tubular body main body 13) and descends. Further, when the soil discharge tank 50 is separated from the tubular body 10 (tubular body main body 13), the opening 13a is exposed.
The control unit 60 controls the operation of the first lifting device 20 to lower the excavator 30 and excavate the ground in the steel pipe pile P.

次いで、制御部60は、下降する排土タンク50に左右の傾きが生じていないか判断する(ステップS104)。
制御部60によって排土タンク50に左右の傾きが生じたと判断されると(ステップS104;Yes)、制御部60は、一対のウインチ(第2昇降装置40)の回転速度を切り替える送り調整を行って傾いた排土タンク50の姿勢を正し(ステップS105)、排土タンク50が第1速度で下降するのを継続する。
一方、排土タンク50の左右の傾きが検知されない場合(ステップS104;No)、制御部60は、下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離が所定の閾値以下になったか否か判断する(ステップS106)。
Next, the control unit 60 determines whether there is a left / right tilt in the descending soil discharge tank 50 (step S104).
When it is determined by the control unit 60 that the left and right inclination has occurred in the soil discharge tank 50 (step S104; Yes), the control unit 60 performs feed adjustment for switching the rotation speed of the pair of winches (second lifting device 40). The posture of the earth discharging tank 50 tilted is corrected (step S105), and the earth discharging tank 50 continues to descend at the first speed.
On the other hand, when the left / right inclination of the soil discharge tank 50 is not detected (step S104; No), the control unit 60 determines whether the distance between the soil discharge tank 50 that descends and the tank engaging portion 55 is equal to or less than a predetermined threshold value. Is determined (step S106).

制御部60によって、下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離が所定の閾値以下になったと判断されるまで(ステップS106;No)、排土タンク50が第1速度で下降するのを継続する。
一方、制御部60によって、下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離が所定の閾値以下になったと判断されると(ステップS106;Yes)、制御部60は、排土タンク50が第1速度よりも遅い第2速度で下降するように第2昇降装置40を動作制御する(ステップS107)。
Until the control unit 60 determines that the distance between the descending soil discharging tank 50 and the tank engaging portion 55 is equal to or less than a predetermined threshold (step S106; No), the soil discharging tank 50 descends at the first speed. To continue.
On the other hand, when the control unit 60 determines that the distance between the descending soil discharge tank 50 and the tank engaging portion 55 is equal to or less than a predetermined threshold (step S106; Yes), the control unit 60 determines that the soil removal tank 50 The second elevating device 40 is controlled to move down at a second speed slower than the first speed (step S107).

次いで、制御部60は、下降する排土タンク50に左右の傾きが生じていないか判断する(ステップS108)。
制御部60によって排土タンク50に左右の傾きが生じたと判断されると(ステップS108;Yes)、制御部60は、一対のウインチ(第2昇降装置40)の回転速度を切り替える送り調整を行って傾いた排土タンク50の姿勢を正し(ステップS109)、排土タンク50が第2速度で下降するのを継続する。
一方、排土タンク50の左右の傾きが検知されない場合(ステップS108;No)、制御部60は、排土タンク50が前方に傾いた排土姿勢になったか否か判断する(ステップS110)。
Next, the control unit 60 determines whether there is a left / right inclination in the descending soil discharge tank 50 (step S108).
When it is determined by the control unit 60 that the left and right inclination has occurred in the soil removal tank 50 (step S108; Yes), the control unit 60 performs feed adjustment for switching the rotation speed of the pair of winches (second lifting device 40). The posture of the earth discharging tank 50 tilted is corrected (step S109), and the earth discharging tank 50 continues to descend at the second speed.
On the other hand, when the left / right inclination of the soil removal tank 50 is not detected (step S108; No), the control unit 60 determines whether or not the soil removal tank 50 is in a soiling posture inclined forward (step S110).

制御部60によって、排土タンク50が前方に傾いた排土姿勢になったと判断されるまで(ステップS110;No)、第2昇降装置40を動作制御してワイヤの送り出しを継続する。
一方、図3に示すように、制御部60によって、排土タンク50が前方に傾いた排土姿勢になったと判断されると(ステップS110;Yes)、制御部60は、排土タンク50の移動を規制するように第2昇降装置40の駆動を停止する(ステップS111)。
Until the control unit 60 determines that the soil removal tank 50 is in the soil removal posture inclined forward (Step S110; No), the second lifting device 40 is controlled to continue feeding the wire.
On the other hand, as shown in FIG. 3, when it is determined by the control unit 60 that the soil removal tank 50 is in a soil removal posture inclined forward (step S110; Yes), the control unit 60 The driving of the second lifting device 40 is stopped so as to restrict the movement (step S111).

次いで、制御部60は、第2昇降装置40の駆動停止後、所定時間経過したか否か判断する(ステップS112)。ここでは、排土タンク50を前方に傾けて排土扉51を開いた排土姿勢を所定時間維持することで、タンク内から排土放出が完了したか否かの判断を行っている。
制御部60によって、第2昇降装置40の駆動停止後、所定時間経過したと判断されるまで(ステップS112;No)、第2昇降装置40の駆動停止を継続する。
一方、制御部60によって、第2昇降装置40の駆動停止後、所定時間経過したと判断されると(ステップS112;Yes)、制御部60は、排土タンク50を上昇させるように第2昇降装置40を動作制御する(ステップS113)。
Next, the control unit 60 determines whether or not a predetermined time has elapsed after stopping the driving of the second lifting device 40 (step S112). Here, it is determined whether or not the discharge of the soil has been completed from the tank by maintaining the soil removal posture in which the soil discharge tank 50 is tilted forward and the soil discharge door 51 is opened for a predetermined time.
The control unit 60 continues to stop driving of the second lifting device 40 until it is determined that a predetermined time has elapsed after the driving of the second lifting device 40 is stopped (Step S112; No).
On the other hand, when the control unit 60 determines that a predetermined time has elapsed after the driving of the second lifting device 40 is stopped (step S112; Yes), the control unit 60 moves the second lifting / lowering so as to raise the soil discharge tank 50. The operation of the device 40 is controlled (step S113).

次いで、制御部60は、排土タンク50が筒状体10(筒状体本体13)の開口部13aを覆う所定位置に到達したか否か判断する(ステップS114)。
制御部60によって、排土タンク50が開口部13aを覆う所定位置に到達したと判断されるまで(ステップS114;No)、排土タンク50が上昇するのを継続する。
一方、制御部60によって、排土タンク50が開口部13aを覆う所定位置に到達したと判断されると(ステップS114;Yes)、制御部60は、排土タンク50の上昇を止めるように第2昇降装置40の駆動を停止する(ステップS115)。
Next, the control unit 60 determines whether or not the soil removal tank 50 has reached a predetermined position that covers the opening 13a of the tubular body 10 (tubular body main body 13) (step S114).
Until the control unit 60 determines that the soil removal tank 50 has reached a predetermined position covering the opening 13a (step S114; No), the soil removal tank 50 continues to rise.
On the other hand, when the control unit 60 determines that the soil discharge tank 50 has reached a predetermined position covering the opening 13a (step S114; Yes), the control unit 60 sets the first so as to stop the lift of the soil discharge tank 50. 2 The driving of the lifting device 40 is stopped (step S115).

そして、制御部60が、掘削終了の操作がなされたと判断すると(ステップS115;Yes)、掘削排土装置100を停止して、掘削排土処理を終了する。
一方、制御部60が、掘削終了の操作がなされていないと判断すると(ステップS115;No)、ステップS101に戻り、掘削排土装置100は排土タンク50の待機状態に移行する。
When the control unit 60 determines that the excavation end operation has been performed (step S115; Yes), the excavation and earthing device 100 is stopped and the excavation and earthing processing is ended.
On the other hand, when the control unit 60 determines that the excavation end operation has not been performed (step S115; No), the control unit 60 returns to step S101, and the excavation earthing device 100 shifts to the standby state of the earthing tank 50.

以上のように、本実施形態の掘削排土装置100は、鋼管杭P上に設置された筒状体10(筒状体本体13)の開口部13aから排出される排土を一旦排土タンク50に収容し、その排土タンク50を鋼管杭Pに沿って地盤近傍にまで下降させて、排土タンク50から排土を好適に排出することができる。   As described above, the excavation and earth removal device 100 according to the present embodiment temporarily removes the earth discharged from the opening 13a of the tubular body 10 (tubular body main body 13) installed on the steel pipe pile P. 50, the earth removal tank 50 can be lowered to the ground vicinity along the steel pipe pile P, and the earth discharge can be suitably discharged from the earth removal tank 50.

特に、この掘削排土装置100は、鋼管杭Pに沿って下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離を検出する距離検出部50aを備えたことで、下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離に応じて排土タンク50の下降速度を2段階に切り替えることを可能にした。
また、この掘削排土装置100は、排土タンク50の前後方向の傾斜を検知する傾斜センサ50bを備えたことで、排土タンク50が前方に傾いて排土姿勢になったと判断することを可能にした。
また、この掘削排土装置100は、排土タンク50の左右方向の傾斜を検知する傾斜センサ50bを備えたことで、左右に傾いた排土タンク50の姿勢を正して、排土タンク50が鋼管杭Pに沿う姿勢で上下動することを可能にした。
また、この掘削排土装置100は、排土タンク50が筒状体10(筒状体本体13)の開口部13aを覆う所定位置に到達したことを検知するタンク検知部10aを備えたことで、排土タンク50が排土受入れ体勢になったと判断することを可能にした。
また、この掘削排土装置100は、掘削排土装置用の地磁気センサ10bや管体圧入機用の地磁気センサ97を備えたことで、タンク係着部55の鉛直上方に排土タンク50が配置されるように、掘削排土装置100の向きを切り替えることを可能にした。
In particular, the excavation and earthing device 100 includes the distance detecting unit 50a that detects the distance between the earthing tank 50 that descends along the steel pipe pile P and the tank engaging portion 55, so that the earthing tank 50 that descends. The lowering speed of the soil discharging tank 50 can be switched in two stages according to the distance between the tank engaging portion 55 and the tank engaging portion 55.
In addition, the excavation and earthing device 100 includes the inclination sensor 50b that detects the inclination of the earthing tank 50 in the front-rear direction, so that it is determined that the earthing tank 50 is tilted forward to the earthing posture. Made possible.
In addition, the excavation and earthing device 100 includes the inclination sensor 50b that detects the inclination of the earthing tank 50 in the left-right direction, thereby correcting the posture of the earthing tank 50 tilted to the left and right. Can move up and down in a posture along the steel pipe pile P.
In addition, the excavation and earthing device 100 includes a tank detection unit 10a that detects that the earth removal tank 50 has reached a predetermined position covering the opening 13a of the cylindrical body 10 (cylindrical body main body 13). It was possible to determine that the soil removal tank 50 has become ready for soil removal.
Further, the excavation and earthing device 100 includes the geomagnetic sensor 10b for the excavation and earthing device and the geomagnetic sensor 97 for the tube press-fitting machine, so that the earth removal tank 50 is disposed vertically above the tank engaging portion 55. As described above, the orientation of the excavation and earthing device 100 can be switched.

このように、掘削排土装置100が各種センサ(距離検出部50a、傾斜センサ50b、タンク検知部10a、掘削排土装置用の地磁気センサ10b、掘削排土装置用の地磁気センサ10b)を備え、制御部60が装置各部の動作制御を行うことで、掘削排土装置100の自動運転による掘削排土処理を行うことが可能になる。   In this way, the excavation and earthing device 100 includes various sensors (distance detection unit 50a, inclination sensor 50b, tank detection unit 10a, geomagnetic sensor 10b for excavation and earthing device, and geomagnetic sensor 10b for excavation and earthing device). When the control unit 60 controls the operation of each part of the apparatus, it is possible to perform excavation and earthing processing by automatic operation of the excavation and earthing apparatus 100.

本実施形態の掘削排土装置100による排土方法に対し、上記特許文献3の排土装置を用いた排土方法だと、蛇腹部の中、全てに亘り排土が移動するために、蛇腹部の内面に排土が付着してしまい、蛇腹部を収縮させる際に縮み切らないことがあるのは上述した通りである。また、蛇腹部を伸ばした状態で使用すると、上空から排土が落下する際の衝撃で下部側ホッパー部を損傷させてしまうおそれがある。これは伸縮筒部でも同様である。
一方、本実施形態の掘削排土装置100における排土タンク50は、上部側から下部側に亘って繋がれた従来の構造(蛇腹部ないし伸縮筒部)と異なり、その排土タンク50は排土を確実に収めた後に筒状体10(筒状体本体13)と分離して下降させて排土する。この際、排土タンク50が移動する軌道上に排土を残さないため、排出作業を円滑に実施することができる。
In contrast to the soil removal method of the excavation soil removal apparatus 100 of the present embodiment, the soil removal method using the soil removal apparatus of Patent Document 3 described above moves the soil all over the bellows part. As described above, the soil may adhere to the inner surface of the part and may not shrink when the bellows part is contracted. Further, when the bellows part is used in an extended state, the lower hopper part may be damaged by an impact when the soil is dropped from the sky. The same applies to the telescopic cylinder portion.
On the other hand, the earth removal tank 50 in the excavation earthing device 100 of the present embodiment is different from the conventional structure (the bellows part or the telescopic cylinder part) connected from the upper side to the lower side. After the soil is securely stored, it is separated from the tubular body 10 (tubular body main body 13) and lowered to discharge the soil. At this time, since the soil is not left on the track on which the soil discharging tank 50 moves, the discharging operation can be carried out smoothly.

なお、以上の実施の形態においては、排土タンク50とタンク係着部55との距離を検出する距離検出部50aはレーザ距離計であるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、超音波センサであってもよい。また、撮像装置を用いた画像処理によって距離を検出するようにしてもよい。
また、距離検出部50aを排土タンク50に設けることに限らない。例えば、距離検出部50aをタンク係着部55側に設けて、排土タンク50に向けてレーザ光を照射し、排土タンク50とタンク係着部55との距離を検出するようにしてもよい。
また、第2昇降装置40のウインチの回転数を検出するセンサを距離検出部として使用し、ウインチから送り出したワイヤの長さを基準にして鋼管杭Pに沿って下降する排土タンク50とタンク係着部55との距離を検出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the distance detection unit 50a that detects the distance between the soil discharge tank 50 and the tank engaging portion 55 is a laser distance meter. However, the present invention is not limited to this. For example, an ultrasonic sensor may be used. Further, the distance may be detected by image processing using an imaging device.
Further, the distance detection unit 50a is not limited to being provided in the soil discharge tank 50. For example, the distance detecting unit 50a is provided on the tank engaging part 55 side, and the distance between the soil discharging tank 50 and the tank engaging part 55 is detected by irradiating laser light toward the earth discharging tank 50. Good.
Further, a sensor for detecting the number of rotations of the winch of the second lifting device 40 is used as a distance detection unit, and the earth removal tank 50 and the tank descending along the steel pipe pile P on the basis of the length of the wire sent out from the winch. You may make it detect the distance with the engaging part 55. FIG.

また、タンク検知部10aは、光電センサであることに限らず、超音波センサなど、他の検知センサであってもよい。
また、タンク検知部10aを筒状体本体13に設けることに限らない。例えば、タンク検知部10aを排土タンク50側に設け、筒状体本体13に設けられているターゲットに対してレーザ光を照射し、排土タンク50が所定位置にあることを検知するようにしてもよい。
また、第2昇降装置40のウインチの回転数を検出するセンサをタンク検知部として使用し、ウインチが巻き取ったワイヤの長さを基準にして排土タンク50が所定位置にあることを検知するようにしてもよい。
The tank detection unit 10a is not limited to a photoelectric sensor, and may be another detection sensor such as an ultrasonic sensor.
Further, the tank detection unit 10 a is not limited to being provided in the cylindrical body main body 13. For example, the tank detection unit 10a is provided on the soil discharge tank 50 side, and the target disposed on the cylindrical body 13 is irradiated with laser light to detect that the soil discharge tank 50 is in a predetermined position. May be.
Moreover, the sensor which detects the rotation speed of the winch of the 2nd raising / lowering apparatus 40 is used as a tank detection part, and it detects that the soil removal tank 50 exists in a predetermined position on the basis of the length of the wire which the winch wound up. You may do it.

また、上記実施形態では、前後傾斜センサとしての傾斜センサ50bを用いて、排土タンク50の前後方向の傾斜が、排土扉51が開くことが可能な所定角度になったか検知したが、これに限らない。
例えば、第2昇降装置40のウインチの回転数を検出するセンサを利用して、ウインチから送り出したワイヤの長さを基準にし、排土タンク50の前後方向の傾斜が、排土扉51が開くことが可能な所定角度になったか検知するようにしてもよい。また、第2昇降装置40のウインチからワイヤを送り出す時間をタイマー制御して、排土タンク50の前後方向の傾斜が、排土扉51が開くことが可能な所定角度になるように動作制御してもよい。
Further, in the above embodiment, the inclination sensor 50b as the front / rear inclination sensor is used to detect whether the inclination of the soil discharge tank 50 in the front / rear direction is a predetermined angle at which the soil discharge door 51 can be opened. Not limited to.
For example, using the sensor that detects the number of rotations of the winch of the second lifting device 40, the soil discharge door 51 is opened by the inclination of the soil discharge tank 50 in the front-rear direction based on the length of the wire sent out from the winch. It may be detected whether the predetermined angle is reached. In addition, the time for feeding the wire from the winch of the second lifting device 40 is controlled by a timer to control the operation so that the forward and backward inclination of the soil discharge tank 50 becomes a predetermined angle at which the soil discharge door 51 can be opened. May be.

また、上記実施形態での掘削排土装置100は、杭列上を自走可能な杭圧入機90が地盤に圧入するために支持している鋼管杭Pの上部に取り付けて使用したが、この掘削排土装置100は、例えば、大口径掘削装置の押し込みケーシング上に取り付けることも可能である。   Moreover, although the excavation earth removal apparatus 100 in the said embodiment was attached and used for the upper part of the steel pipe pile P currently supported in order that the pile presser 90 which can be self-propelled on a pile row | line | column press-fits into this ground, The excavation and earthing device 100 can be mounted on a push-in casing of a large-diameter excavator, for example.

また、上記実施形態では、第1昇降装置20を筒状体10の内側に配設したが、筒状体10の外側に配設してもよい。この場合、例えばシーブなどを使ってウインチのワイヤを筒状体10の内側に回して掘削装置30に繋ぐようにする。
また、上記実施形態では、第2昇降装置40を筒状体10の外側に配設したが、筒状体10の内側に配設してもよい。この場合、例えばシーブなどを使ってウインチのワイヤを筒状体10の外側に回して排土タンク50に繋ぐようにする。
Moreover, in the said embodiment, although the 1st raising / lowering apparatus 20 was arrange | positioned inside the cylindrical body 10, you may arrange | position outside the cylindrical body 10. FIG. In this case, for example, a winch wire is turned to the inside of the cylindrical body 10 by using a sheave or the like so as to be connected to the excavator 30.
Moreover, in the said embodiment, although the 2nd raising / lowering apparatus 40 was arrange | positioned on the outer side of the cylindrical body 10, you may arrange | position on the inner side of the cylindrical body 10. FIG. In this case, for example, a winch wire is turned to the outside of the cylindrical body 10 by using a sheave or the like so as to be connected to the soil discharge tank 50.

また、上記実施形態では、筒状体10および鋼管杭Pの内部を移動する掘削装置30を用いて地盤の掘削を行ったが、従来公知の他の掘削装置を用いて地盤の掘削を行うようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the ground was excavated using the excavation apparatus 30 which moves the inside of the cylindrical body 10 and the steel pipe pile P, it seems to excavate the ground using another conventionally well-known excavation apparatus. It may be.

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。   In addition, it is needless to say that other specific detailed structures can be appropriately changed.

10 筒状体
10a タンク検知部
10b 掘削排土装置用の地磁気センサ
11 ベース部
12 台座
12a 回転駆動機構
13 筒状体本体
13a 開口部
20 第1昇降装置
30 掘削装置
40 第2昇降装置
50 排土タンク
50a 距離検出部
50b 傾斜センサ(傾斜センサ、左右傾斜センサ)
51 排土扉
52 滑車
53 被係着軸
55 タンク係着部
56 ガイド部
57 係着溝
58 ストッパ
60 制御部(下降速度切替制御手段、タンク昇降制御手段、回転速度切替制御手段、回転制御手段)
100 掘削排土装置
90 杭圧入機(管体圧入機)
91 クランプ装置
92 サドル
93 スライドベース
94 リーダーマスト
95 チャック装置
96 メイン油圧シリンダ
97 管体圧入機用の地磁気センサ
P 鋼管杭(管体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylindrical body 10a Tank detection part 10b Geomagnetic sensor for excavation earthing machine 11 Base part 12 Base 12a Rotation drive mechanism 13 Cylindrical body 13a Opening part 20 1st raising / lowering apparatus 30 Excavating apparatus 40 2nd raising / lowering apparatus 50 Excavation Tank 50a Distance detector 50b Tilt sensor (Tilt sensor, Left / right tilt sensor)
51 Detaching Door 52 Pulley 53 Engagement Shaft 55 Tank Engagement Unit 56 Guide Unit 57 Engagement Groove 58 Stopper 60 Control Unit (Descent Speed Switching Control Unit, Tank Lift Control Unit, Rotation Speed Switching Control Unit, Rotation Control Unit)
100 Excavation and soil removal equipment 90 Pile presser (pipe presser)
91 Clamping Device 92 Saddle 93 Slide Base 94 Leader Mast 95 Chuck Device 96 Main Hydraulic Cylinder 97 Geomagnetic Sensor for Tube Press-in Machine P Steel Pipe Pile (Tube)

Claims (9)

地盤に埋入される管体の上部に取り付けて使用する掘削排土装置であって、
前記管体の上部に設置され、側面に開口部が形成されている筒状体と、
前記管体の内部に設置される掘削装置と、
前記筒状体に配設されている昇降装置と、
前記昇降装置によって昇降されて前記筒状体および前記管体に沿って移動する排土タンクと、
を備え、
前記掘削装置は、地盤を掘削した排土を前記筒状体の開口部から排出するように構成されており、
前記排土タンクは、前記筒状体の開口部から排出された排土を収容した後、前記管体に沿って下降し、タンク内の排土を放出した後、前記筒状体まで上昇するように構成されていることを特徴とする掘削排土装置。
A drilling and earthing device that is used by being attached to the upper part of a pipe body to be embedded in the ground,
A tubular body installed at the top of the tubular body and having an opening formed on a side surface;
A drilling rig installed inside the tube;
A lifting device disposed in the cylindrical body;
A soil removal tank that is moved up and down by the lifting device and moves along the tubular body and the tubular body;
With
The excavator is configured to discharge the soil excavated from the ground from the opening of the cylindrical body,
The earth removal tank accommodates the earth discharged from the opening of the cylindrical body, then descends along the pipe body, discharges the earth in the tank, and then rises to the cylindrical body. The excavation earthing device characterized by being constituted.
前記管体は、前記地盤近傍に設置されている管体圧入機に支持されており、
前記管体圧入機には、前記排土タンクを軸支するように係着するタンク係着部が配設されており、
前記排土タンクが下降して前記タンク係着部と係着した後、前記排土タンクが回動するように傾斜し、前記排土タンクに設けられている排土扉が開くように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の掘削排土装置。
The tubular body is supported by a tubular body press-fitting machine installed in the vicinity of the ground,
The pipe press-fitting machine is provided with a tank engaging portion that is attached so as to pivotally support the earth discharging tank,
After the soil discharge tank descends and engages with the tank engaging portion, the soil discharge tank is inclined so as to rotate, and the soil discharge door provided in the soil discharge tank is opened. The excavation and earthing device according to claim 1, wherein
前記管体に沿って下降する排土タンクと前記タンク係着部との距離を検出する距離検出部を備え、
前記距離検出部によって、前記排土タンクと前記タンク係着部との距離が所定の閾値以下になったことが検出されたことに基づき、前記昇降装置による前記排土タンクの下降速度を減速するように切り替える下降速度切替制御手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の掘削排土装置。
A distance detection unit for detecting a distance between the soil discharge tank descending along the tubular body and the tank engaging portion;
Based on the fact that the distance detecting unit detects that the distance between the soil discharging tank and the tank engaging portion is equal to or less than a predetermined threshold, the descending speed of the soil discharging tank by the lifting device is reduced. The excavation and earthing device according to claim 2, further comprising a descent speed switching control means for switching in this manner.
前記排土タンクには排土タンクの回動角度を検知する傾斜センサが設けられており、
前記傾斜センサによって前記排土タンクの傾斜が、前記排土扉が開くことが可能な所定角度になったことが検知されたことに基づき、前記昇降装置による前記排土タンクの下降を停止し、所定時間後に前記昇降装置による前記排土タンクの上昇を開始するタンク昇降制御手段を備えたことを特徴とする請求項2又は3に記載の掘削排土装置。
The earth removal tank is provided with an inclination sensor for detecting the rotation angle of the earth removal tank,
Based on the fact that the inclination of the earth discharge tank has been detected by the inclination sensor at a predetermined angle at which the earth discharge door can be opened, the lowering of the earth discharge tank by the lifting device is stopped, The excavation and excavation device according to claim 2, further comprising tank lifting control means for starting the raising of the soil discharge tank by the lifting device after a predetermined time.
当該掘削排土装置は、前記管体の軸心を中心に前記管体上で回転するための回転駆動機構と、前記掘削排土装置用の地磁気センサとを備えており、
前記タンク係着部の鉛直上方に前記排土タンクが配置されるように、前記掘削排土装置用の地磁気センサが検知する方位に基づき、前記回転駆動機構を作動させて当該掘削排土装置の向きを切り替える回転制御手段を備えたことを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の掘削排土装置。
The excavation and earthing device includes a rotation drive mechanism for rotating on the tube about the axis of the tube, and a geomagnetic sensor for the excavation and earthing device,
Based on the direction detected by the geomagnetic sensor for the excavation and earthing device, the rotary drive mechanism is operated so that the earthing tank is arranged vertically above the tank engaging portion. The excavation and earthing device according to any one of claims 2 to 4, further comprising a rotation control means for switching the direction.
前記管体圧入機には、管体圧入機用の地磁気センサが設けられており、
前記回転制御手段は、前記掘削排土装置用の地磁気センサが検知する方位と、前記管体圧入機用の地磁気センサが検知する方位を合わせるように、前記回転駆動機構を作動させて当該掘削排土装置の向きを切り替えることを特徴とする請求項5に記載の掘削排土装置。
The pipe press machine is provided with a geomagnetic sensor for the pipe press machine,
The rotation control means operates the rotary drive mechanism so as to match the azimuth detected by the geomagnetic sensor for the excavation and earthing device with the azimuth detected by the geomagnetic sensor for the tube press-fitting machine. 6. The excavating and discharging device according to claim 5, wherein the direction of the soil device is switched.
前記昇降装置は一対のウインチであり、前記一対のウインチのワイヤは、前記排土タンクを左右両側から支持するように取り付けられており、
前記排土タンクには排土タンクの左右の傾きを検知する左右傾斜センサが設けられており、
前記左右傾斜センサが検知した前記排土タンクの左右の傾きに基づき、前記排土タンクがその移動方向に対し遅れて傾いた側のウインチの回転速度を相対的に上げるように、一方のウインチと他方のウインチの回転速度を切り替える回転速度切替制御手段を備えたことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の掘削排土装置。
The lifting device is a pair of winches, and the wires of the pair of winches are attached so as to support the soil discharge tank from both left and right sides,
The earth removal tank is provided with a left / right inclination sensor for detecting the right / left inclination of the earth removal tank,
Based on the left / right inclination of the soil discharge tank detected by the left / right inclination sensor, the winch is adjusted so as to relatively increase the rotation speed of the winch on the side inclined with respect to the moving direction of the soil discharge tank. The excavation and earthing device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a rotation speed switching control unit that switches a rotation speed of the other winch.
前記排土タンクが前記開口部を覆う所定位置にあることを検知するタンク検知部を備えたことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の掘削排土装置。   The excavation and excavation device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a tank detection unit that detects that the excavation tank is in a predetermined position covering the opening. 地盤に埋入される管体の内部に設置される掘削装置によって掘削した排土を前記管体の上部側で排土タンクに収容する工程と、
排土を収容した前記排土タンクを前記管体に沿って下降させた後、前記管体の下部側で前記排土タンクから排土を排出する工程と、
を有することを特徴とする掘削排土方法。
A step of accommodating the earth excavated by an excavator installed inside the pipe body embedded in the ground in the earth discharge tank on the upper side of the pipe body;
Discharging the soil from the soil discharge tank on the lower side of the tube after lowering the soil discharge tank containing the soil along the tube;
The excavation and earthing method characterized by having.
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