JP2562859B2

JP2562859B2 - 地中連続壁掘削機絶対位置計測装置における重錘同調装置

Info

Publication number: JP2562859B2
Application number: JP4243092A
Authority: JP
Inventors: 満横山; 峯石坂; 幸彦氷澤; 裕士太田
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1996-12-11
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JPH0694463A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地上の基準点から掘削
溝内に重錘用ワイヤにより吊り下げられた一対の重錘と
掘削機に深度計用ワイヤで接続された深度計とにより掘
削中の掘削機と重錘との相対的な位置を計測して刃先位
置を計測する地中連続壁掘削機絶対位置計測装置の重錘
同調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば図４に示されているようにクレー
ンＤによってワイヤＷを介して吊り下げられた掘削機Ｂ
はその下端にカッタＣを有し、掘削溝Ａを掘削するよう
になっている。しかしながら掘削機Ｂの姿勢を検出して
正しい掘削作業を行うために姿勢検出装置Ｅを備えてい
る。周知のようにこの姿勢検出装置Ｅは一対の重錘と深
度計とより成り、その絶対位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の位
置）とを検出するようになっている。すなわち一対の重
錘はＸ、Ｙ方向を深度計はＺ方向の位置を検出してい
る。

【０００３】この従来技術によれば、重錘用の２本のワ
イヤと掘削機に連結された震度測定用の１本のワイヤと
が必要であり、合計３本のワイヤをそれぞれのウインチ
で制御し、またエンコーダでその位置（ワイヤのくり出
し長さ）を測定していた。

【０００４】図中Ｃａは電源および信号線のケーブルで
あり、重錘による位置ずれの信号はこのケーブルＣａか
ら送られるようになっている。しかしながら、従来技術
では、３つのエンコーダにより信号をフィードバックし
てコンピュータで処理して３台のウインチを制御してお
り、重錘の位置信号の伝送が不安定であると、掘削機Ｂ
の上下動に対して重錘の追従性が悪く、特に深度が深く
なるとワイヤの伸びが大となり、ワイヤに振動が生じ、
制御が必ずしも予測した程にできないという欠点があっ
た。

【０００５】掘削機のＸＹ方向の変位を検出する技術は
種々知られており、例えば特開平２−１０８７９０号公
報に開示されている。しかしながら、かかる公知技術で
は重錘と掘削機との上下方向の相対位置の変化を防止す
ることはできない。また、特開平２−２０４５９５号公
報には掘削機の位置を検出する検出ワイヤに常に適切な
張力を付与する技術が開示されている。しかしながら、
かかる公知技術でも重錘と掘削機との相対位置を一定に
することはできない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、重錘と掘削機との上下方向の相対変位がなく、
もって、絶対位置の計測値の信頼性を向上できる地中連
続壁掘削機の絶対位置計測装置における重錘同調装置を
提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、地上の
基準点から掘削溝内に一対の重錘用ワイヤにより吊り下
げられた一対の重錘と掘削機に深度計用ワイヤで接続さ
れた深度計とにより掘削中の掘削機と重錘との相対的な
位置を計測して刃先位置を計測する地中連続壁掘削機絶
対位置計測装置における重錘同調装置において、ウイン
チのベースに設けた巻取ドラムには前記一対の重錘用ワ
イヤと深度計用ワイヤとが巻回され、その巻取ドラムは
減速機を介して電動機により駆動され、その減速機には
トルクコントロールユニットが連結され、そのトルクコ
ントロールユニットは深度計用ワイヤの張力による巻取
ドラムの回転トルクを減速機の出力トルクにより一定に
コントロールするようになっている。

【０００８】

【作用効果の説明】したがって、掘削機を下降させる一
対の深度計用ワイヤが引張られる。巻取ドラムには一対
の深度計用ワイヤと共に重錘用ワイヤが巻回されている
ので、これらの３本のワイヤは同期して掘削機に追従さ
せることができる。その際に、電動機及びトルクコント
ロールユニットにより、巻取ドラムが深度計用ワイヤの
張力を一定とするように回転する。したがって、巻取ド
ラムに巻回された重錘用ワイヤも掘削機の下降に同調し
て巻き出され、その結果、重錘と掘削機との上下方向の
相対位置に変化がない。そのために、正確な刃先位置の
測定ができる。また、ワイヤが伸張しても同じ巻取ドラ
ムに吊り下げられているので、ワイヤ間の相対的誤差が
小さい。そして、実験の結果、ワイヤの振動が少ないこ
とが解った。それ故に計測精度が向上した。

【０００９】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１０】図１において、重錘１２を吊り下げている
一対の重錘用ワイヤ１３と深度計用ワイヤ１８とは、後
述する１台のウインチ１で上下動され、ワイヤ１８は深
度計２０に接続されており、また、ワイヤ１３、１３は
それぞれエンコーダ２、２に接続されている。これらの
信号および位置計測信号、傾斜計測信号はキャブタイヤ
ケーブルＣａ及び伝送器２１を介してパーソナルコンピ
ュータ２２に接続されている。

【００１１】掘削に際し、掘削機Ｂを下降すると、ウイ
ンチ１から深度計用ワイヤ１８が巻き出されると共に、
重錘用ワイヤ１３が巻き出される。したがって、重錘１
２は掘削機Ｂに追従して下降される。

【００１２】図２および図３には、本発明の具体例が示
されている。

【００１３】そのウインチ１のベース３の上には、巻取
ドラム４が回転自在に設けられ、一対の重錘用ワイヤ１
３と深度計用ワイヤ１８とが巻回され、ガイドローラ４
ａにガイドされて上方に向けられている。このドラム４
は、ベルト５により減速機６を介して電動機７により駆
動されるようになっており、その減速機６には、トルク
コントロールユニット８がベルト９を介して連結されて
いる。そして、このユニット８は、深度計ワイヤ１８の
張力によるドラム４の回転トルクを、減速機６の出力ト
ルクにより一定にコントロールするようになっている。

【００１４】掘削に際し、掘削機Ｂを下降させると、深
度計用ワイヤ１８が引張られ、電動機７及びトルクコン
トロールユニット８によりドラム４がワイヤ１８の張力
が一定になるように、すなわち掘削機Ｂの下降に応じて
回転される。したがって、ドラム４に巻回された重錘用
ワイヤ１３が掘削機Ｂの下降に同調して巻き出され、セ
ンサ筒１０の所定位置に保持される。これにより、パー
ソナルコンピュータ２２により刃先位置Ｃ１が正確に算
出表示される。

【００１５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、下記のす
ぐれた効果を奏する。（ａ）巻取ドラムに一対の重錘用ワイヤと深度計用ワ
イヤとの３本のワイヤを巻回したので、各ワイヤの伸張
による相対的誤差が少ない。（ｂ）３本のワイヤが同期して掘削機に追従できるの
で、フィードバックが不要でコンピュータ処理が容易で
ある。（ｃ）重錘と掘削機との上下方向の相対変位がなく、
刃先位置が正確に算出表示できる。（ｄ）その結果、位置計測の信頼性を向上でき、精度
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図。

【図２】重錘・深度計用のウインチを示す正面図。

【図３】図２の側面図。

【図４】掘削機の一般的な説明図。

【符号の説明】Ａ・・・掘削溝Ｂ・・・掘削機Ｃ・・・カッタＣ１・・・刃先位置Ｄ・・・クレーン１・・・重錘・深度計用ウインチ３・・・ベース４・・・ドラム４ａ・・・ガイドローラ５、９・・・ベルト６・・・減速機７・・・電動機１３・・・重錘用ワイヤ１８・・・深度計用ワイヤ２０・・・深度計２１・・・伝送器２２・・・パーソナルコンピュータ

フロントページの続き (72)発明者太田裕士東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (56)参考文献特開平２−108790（ＪＰ，Ａ) 特開平２−204595（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地上の基準点から掘削溝内に一対の重錘
用ワイヤにより吊り下げられた一対の重錘と掘削機に深
度計用ワイヤで接続された深度計とにより掘削中の掘削
機と重錘との相対的な位置を計測して刃先位置を計測す
る地中連続壁掘削機絶対位置計測装置における重錘同調
装置において、ウインチのベースに設けた巻取ドラムに
は前記一対の重錘用ワイヤと深度計用ワイヤとが巻回さ
れ、その巻取ドラムは減速機を介して電動機により駆動
され、その減速機にはトルクコントロールユニットが連
結され、そのトルクコントロールユニットは深度計用ワ
イヤの張力による巻取ドラムの回転トルクを減速機の出
力トルクにより一定にコントロールするものであること
を特徴とする地中連続壁掘削機絶対位置計測装置におけ
る重錘同調装置。