JP2736471B2 - 多軸ソイル柱列掘削機の掘削精度制御方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、建築工事の山止めとして行われるソイル
セメント連続壁の施工に当って使用される多軸ソイル柱
列掘削機の掘削精度制御方法およびその装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

ソイルセメント連続壁の施工に多用されている多軸掘
削機は、施工能率の向上とソイル柱間の接合性を確実に
することを目的とするものであるが、多軸掘削機は複数
本の掘削軸の下部を連結装置で連結してあるので掘削軸
を連結した横方向の曲りはきわめて小さいが、これと直
交する前後方向には垂直性を保持することが難しく、特
に施工深度が大になると掘削軸も長くなり、ますます曲
り易く掘削精度を高めることが困難となり、ソイル柱列
間が喰い違い止水性を確保できなくなるので、これを防
ぐために従来は、複数の掘削軸の下部を横に連結する連
結装置に回転ローラやそり体等の押圧手段を前後方向に
移動できるようにする油圧ジャッキを設け、掘削軸が傾
斜したときは油圧ジャッキを作動させて傾斜した方向の
掘削孔壁を押圧手段で押圧しその反力で掘削軸の先端を
これと反対方向に修正するようにした掘削誤差修正方法
およびその装置が知られている（特開昭64−43619号公
報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の多軸掘削機の掘削誤差修正装置は、（１）
掘削孔壁の押圧手段を地盤中に嵌入させるため掘削の際
嵌入抵抗が増加し、（２）掘削軸の傾斜を検出する計測
手段を押圧手段とは別に設ける必要があり装置が複雑に
なり、（３）掘削軸の傾斜を検出するのに振動が激しい
掘削軸の下端部付近に精密な計測手段を設ける必要があ
り、精度の保持が容易でなく、（４）押圧手段の駆動部
が地盤中にあるので、掘削土砂による損傷を受け故障を
生じる恐れがあるという欠点がある。

この発明は、これらの欠点を解消し、掘削軸の下端部
の所定位置からの偏差を掘削軸の上端に設けられた油圧
制御装置に取付けたワイヤの移動により検知すると同時
にその偏差を修正するようにした多軸ソイル柱列掘削機
の掘削精度制御方法および掘削時の嵌入抵抗がほとんど
なく、使用機器が非常に簡単で損傷の恐れがなく、掘削
軸の偏差の検出と制御の手段が同一である多軸ソイル柱
列掘削機の掘削精度制御装置を提供することを課題とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は前記の課題を解決するために、（１）掘削
軸の下端部の偏差を上端部の油圧制御装置に取付けた前
後のワイヤの移動で検知し、その移動を元に戻すように
油圧制御装置を作動させるようにした、（２）油圧制御
装置に取付けた前後のワイヤの移動を油圧制御装置のピ
ストンの移動によって生じる圧油の流入量の変化で感知
し、その感知信号の変化によって自動的にピストンを元
に戻して掘削軸の下端部の傾斜を修正するようにした、
（３）掘削軸の上端の駆動部の傾斜と、この駆動部に設
けた油圧制御装置に一端を、掘削軸の下端部に他端をそ
れぞれ取付けた前後のワイヤの長さとにより掘削軸の下
端部の位置を求め、この位置が所定位置から偏差を生じ
たときに、この偏差がなくなるように前後のワイヤを油
圧制御装置で移動させるようにしたこれら（１）、
（２）、（３）の多軸ソイル柱列掘削機の掘削精度制御
方法および掘削軸の上端の駆動部に、傾斜計と前後のワ
イヤの上端を取付けた油圧制御装置とワイヤの移動量測
定装置をそれぞれ取付け、前後のワイヤの上端を油圧制
御装置のピストンロッドに、その下端を掘削軸の下端部
にそれぞれ取付けた掘削軸制御装置ならびにこの装置の
前後のワイヤに代えて上端にワイヤを取付けたパイプを
用い、パイプの中空部に下端をパイプの下端に固着した
鋼線を挿通してその上端を鋼線移動量測定装置を介して
張力装置に取付けた多軸ソイル柱列掘削機の掘削精度制
御装置の手段を講じるものである。

〔実施例〕

この発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１実施例は第１図に示すように、多軸ソイル柱列掘
削機１のリーダ２のガイドレール３に沿って複数本の掘
削軸４の上端の駆動部５が上下動および前後方向の傾斜
を調節できるようになっており、駆動部５には傾斜計６
が取付けられている。掘削軸４の下端には掘削ビット７
が、その上方には撹拌翼８が、さらにその上方の掘削軸
４の下端部には前後のワイヤ9a,9b（掘削軸の並列方向
を左右方向とし、それと直交する方向を前後方向とす
る。図面においては左右に表われている。）の取付部10
が設けられている。取付部10には下部傾斜計11が取付け
られている。

前後のワイヤ9a,9bの上部は、第２図に示すように駆
動部５の下端に設けられた油圧制御装置12のシリンダ13
に嵌合したピストン14のピストンロッド15にガイドロー
ラ16を介して固着され、ピストンロッド15にはワイヤ9a
の移動量測定装置17の測長ローラ18が接触するように設
けられる。なお、移動量測定装置17の測長ローラ18に代
えてピストンロッド15の移動量測定装置17a、またはシ
リンダ13内のピストン14の左右の室内に流入する圧油の
流入量の測定装置等を用いることができる。また、この
実施例においては油圧制御装置12を駆動部５の下面中央
に１個設けたが、前後のワイヤ9a,9bの各上端のワイヤ9
a,9bの張設線の延長線上にそれぞれ油圧制御装置を設
け、左右の油圧制御装置に対して各別にワイヤの移動量
を測定して制御するようにしてもよい。

第１実施例の装置を用いて掘削精度を制御する方法に
ついて説明する。

掘削軸４で掘削を行う場合、掘削軸４の駆動部５に取
付けられた傾斜計６によって掘削軸４の傾斜状態を知
り、掘削軸４を垂直方向に向くようにした後掘削を開始
する。

掘削軸４の先端が所定の位置から外れた方向例えば第
１図において矢印と反対の左方へ傾いたときは、掘削軸
４はその傾斜方向へ向って進もうとする性質があるので
掘削軸４が傾斜しないようにするには、掘削軸４が少し
でも垂直方向から外れてその下端が左側に傾いたときは
右側のワイヤ9aは下方に引かれ、第２図に示すように右
側のワイヤ9aまたは油圧制御装置12のピストンロッド15
は矢印と反対方向の右方へ移動するので、その移動量を
移動量測定装置17または17aで測定し、その移動量だけ
ワイヤ9a,9bをその反対の矢印方向へ移動するように油
圧制御装置12を作動させるか、または前記右側のワイヤ
9aの下方への移動を油圧制御装置12内のピストン14の移
動によって生じるシリンダ13内のピストン14の左右の室
内に流入する油圧の流入量の変化として感知し、この感
知信号を油圧制御装置12の制御部に投入することによっ
て自動的にピストン14を矢印方向に作動させ、右側のワ
イヤ9aを矢印のように上方に引上げて掘削軸４の傾斜を
垂直に戻すことができる。

このようにすることにより、掘削軸４の下端部が左に
傾斜し始めることを感知すると直ちに元へ戻す作動を行
わせ、右へ傾斜し始めると同様の操作で元に戻るので掘
削軸４は掘削当初から終りまで直進し掘削孔を直線状に
掘削することができる。この場合、ワイヤ取付部10に下
部傾斜計11が設けられているので、掘削軸４の下端に傾
斜が生じるようなことがあれば、その傾斜状態を逸早く
下部傾斜計11によって知ることができ、掘削軸４の制御
を確実に行うことができるほか、制御作用を確認するこ
とができる。

第２実施例は第１実施例とほぼ同様な装置であって、
第１実施例においては掘削軸４の下端部に設けられた取
付部10と駆動部５の油圧制御装置12のピストンロッド15
との間に前後のワイヤ9a,9bを直接取付けたが、第２実
施例においては第３図に示すように前後のワイヤ9a,9b
に代えて取付部10の左右に鋼製等のパイプ19a,19bの下
端20を取付け、その上端21をガイドローラ16を介してワ
イヤ22でピストンロッド15に取付け、左右のパイプ19a,
19bの中に細い鋼線23a,23bを挿通して張力装置24に巻付
け、その中間に鋼線移動量測定装置25を設けたものであ
る。

このような構成とすることにより、掘削軸４の傾斜を
修正するための油圧制御装置12の強力な張力はパイプ19
a,19bが負担し、掘削軸４の傾斜によって生じる上下方
向の移動量は一定張力を張力装置24によって与えられた
鋼線23a,23bの移動量として鋼線移動量測定装置25で測
定できるので移動量を正確に知ることができ掘削軸４の
傾斜の修正の精度を一層向上させることができる。

〔発明の効果〕

この発明は、掘削軸の下端部の偏差と地上にある油
圧制御装置のワイヤの移動で検知し、同じワイヤの反対
方向への移動で偏差を修正するので装置がきわめて簡単
な構成となり、かつワイヤを移動させるだけであるの
で掘削の際の貫入抵抗がほとんどないとともに、偏差
の検知と修正を行う油圧制御装置が掘削軸の上端にあ
り、従来のもののように地盤中ではなく地上にあるので
掘削土砂によって損傷を受け故障を生じる恐れがなく、
偏差の計測が掘削軸の上端部においてワイヤの移動量
を測定するだけであるので、従来のように振動の激しい
掘削軸の下端部に傾斜計を設ける必要がなく、計測が容
易で故障の恐れがなく、掘削軸の偏差による傾斜の修
正にはパイプを牽引して行い鋼線にはそのための強力な
張力がかからず、かつワイヤのように伸びがないので鋼
線の移動量を正確に測定でき掘削軸の傾斜の修正を精度
よく行うことができ、隣接するソイル柱列との喰い違
いがなく完全な止水性のソイルセメント連続壁を得るこ
とができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例を示す側面図、第２図は一部切断し
た部分拡大側面図、第３図は第２実施例を示す一部切断
した側面図である。 ４……掘削軸、５……駆動部、６……傾斜計、9a……ワ
イヤ、9b……ワイヤ、12……押圧制御装置、14……ピス
トン、15……ピストンロッド、17……移動量測定装置、
19a……パイプ、19b……パイプ、22……ワイヤ、23a…
…鋼線、23b……鋼線、24……張力装置、25……鋼線移
動量測定装置。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削軸（４）の下端部の偏差を上端部の油
   圧制御装置（12）に取付けた前後のワイヤ（9a），（9
   b）の移動で検知し、その移動を元に戻すように油圧制
   御装置（12）を作動させるようにした多軸ソイル柱列掘
   削機の掘削精度制御方法。
2. 【請求項２】油圧制御装置（12）に取付けた前後のワイ
   ヤ（9a），（9b）の移動を油圧制御装置（12）のピスト
   ン（14）の移動によって生じる圧油の変化量で感知し、
   その感知信号の変化によって自動的に前記ピストン（1
   4）を元に戻して掘削軸（４）の下端部の傾斜を修正す
   るようにした多軸ソイル柱列掘削機の掘削精度制御方
   法。
3. 【請求項３】掘削軸（４）の上端の駆動部（５）の傾斜
   と、この駆動部（５）に設けた油圧制御装置（12）に一
   端を、掘削軸（４）の下端部に他端をそれぞれ取付けた
   前後のワイヤ（9a），（9b）の長さとにより掘削軸
   （４）の下端部の位置を求め、この位置が所定位置から
   偏差を生じたときに、この偏差がなくなるように前後の
   ワイヤ（9a），（9b）を油圧制御装置（12）で移動させ
   るようにした多軸ソイル柱列掘削機の掘削精度制御方
   法。
4. 【請求項４】掘削軸（４）の上端の駆動部（５）に、前
   後のワイヤ（9a），（9b）の上端を取付けて前記ワイヤ
   （9a），（9b）の移動を制御する油圧制御装置（12）を
   設け、前記ワイヤ（9a），（9b）の下端を掘削軸（４）
   の下端部に取付けた多軸ソイル柱列掘削機の掘削精度制
   御装置。
5. 【請求項５】掘削軸（４）の上端の駆動部（５）に傾斜
   計（６）、ワイヤ（9a），（9b）の油圧制御装置（12）
   およびワイヤ（9a）の移動量測定装置（17）をそれぞれ
   取付け、前後のワイヤ（9a），（9b）の上端を油圧制御
   装置（12）のピストンロッド（15）に、その下端を掘削
   軸（４）の下端部にそれぞれ取付けた多軸ソイル柱列掘
   削機の掘削精度制御装置。
6. 【請求項６】請求項４記載の多軸ソイル柱列掘削機の掘
   削精度制御装置において、前後のワイヤ（9a），（9b）
   に代えて、上端にワイヤ（22）を取付けたパイプ（19
   a），（19b）を用い、パイプ（19a），（19b）の中空部
   に下端をパイプ（19a），（19b）の下端に固着した鋼線
   （23a），（23b）を挿通してその上端を鋼線移動量測定
   装置（25）を介して張力装置（24）に取付けた掘削精度
   制御装置。