JP2793686B2 - 杭打ち制御装置 - Google Patents
杭打ち制御装置Info
- Publication number
- JP2793686B2 JP2793686B2 JP8048090A JP8048090A JP2793686B2 JP 2793686 B2 JP2793686 B2 JP 2793686B2 JP 8048090 A JP8048090 A JP 8048090A JP 8048090 A JP8048090 A JP 8048090A JP 2793686 B2 JP2793686 B2 JP 2793686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- vibration
- cylinder
- control valve
- pile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、流体圧力をエネルギー源とし、機械的振
動を発生させる振動シリンダを利用し、この振動シリン
ダに交番加振力を発生させ電気信号で作動するサーボ制
御弁が設けられた杭打ち機による杭打ちを制御する装置
に関するものである。
動を発生させる振動シリンダを利用し、この振動シリン
ダに交番加振力を発生させ電気信号で作動するサーボ制
御弁が設けられた杭打ち機による杭打ちを制御する装置
に関するものである。
従来、振動シリンダを用いた杭打ち機では、この振動
シリンダの振巾や周波数の制御は、杭打ち機を操作する
者の判断によって手動的に行っていた。
シリンダの振巾や周波数の制御は、杭打ち機を操作する
者の判断によって手動的に行っていた。
従来のように人の判断に頼って制御したのでは、きめ
細かい制御は行うことができず、人の感に頼らざるをえ
なかった。
細かい制御は行うことができず、人の感に頼らざるをえ
なかった。
そこで、この発明は杭の地盤への貫入量と地盤の振動
及び杭打ち現場の騒音を夫々計測し、これらに基づいて
振動シリンダの最適な振巾及び周波数を制御するように
した杭打ち制御装置を提供することを目的とする。
及び杭打ち現場の騒音を夫々計測し、これらに基づいて
振動シリンダの最適な振巾及び周波数を制御するように
した杭打ち制御装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、振動シリンダに交番加振
力を発生させ電気信号で作動するサーボ制御弁が設けら
れ、このサーボ制御弁への電気信号の入力により振動シ
リンダの振巾、周波数を制御する杭打ち制御装置であっ
て、杭が打ち込まれる貫入量を検知して比較手段へ信号
を送る貫入量検知手段と、杭が打ち込まれる地盤の振動
を検知して比較手段へ信号を送る振動検知手段と、騒音
を検知して比較手段へ信号を送る騒音検知手段と、上記
３つの信号を受信してコンピュータ内に記憶されたプロ
グラムのデータと比較、判断して指令手段へ信号を送る
比較手段と、比較手段からの信号を受信してサーボ制御
弁へ電気信号を送り振動シリンダの振巾、周波数を制御
する指令手段とから成るものである。
力を発生させ電気信号で作動するサーボ制御弁が設けら
れ、このサーボ制御弁への電気信号の入力により振動シ
リンダの振巾、周波数を制御する杭打ち制御装置であっ
て、杭が打ち込まれる貫入量を検知して比較手段へ信号
を送る貫入量検知手段と、杭が打ち込まれる地盤の振動
を検知して比較手段へ信号を送る振動検知手段と、騒音
を検知して比較手段へ信号を送る騒音検知手段と、上記
３つの信号を受信してコンピュータ内に記憶されたプロ
グラムのデータと比較、判断して指令手段へ信号を送る
比較手段と、比較手段からの信号を受信してサーボ制御
弁へ電気信号を送り振動シリンダの振巾、周波数を制御
する指令手段とから成るものである。
硬い地盤に杭を打ち込むときには周波数は低く振巾を
大きくし、柔らかい地盤に杭を打ち込むときには周波数
を大きく振巾を小さくする。この発明においては、貫入
量検知手段と振動検知手段及び騒音検知手段から夫々送
られてきた信号を受信してコンピュータ内に記憶された
プログラムのデータと比較、判断して指令手段へ信号を
送り、この信号を指令手段が受けて振動シリンダのサー
ボ制御弁へ電気信号を送ることにより振動シリンダの振
巾、周波数を制御する。
大きくし、柔らかい地盤に杭を打ち込むときには周波数
を大きく振巾を小さくする。この発明においては、貫入
量検知手段と振動検知手段及び騒音検知手段から夫々送
られてきた信号を受信してコンピュータ内に記憶された
プログラムのデータと比較、判断して指令手段へ信号を
送り、この信号を指令手段が受けて振動シリンダのサー
ボ制御弁へ電気信号を送ることにより振動シリンダの振
巾、周波数を制御する。
以下に、この発明の好適な実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は、この発明の原理図を示し、振動シリンダ２
に交番加振力を発生させ電気信号で作動するサーボ制御
弁３が設けられた杭打ち機１のサーボ制御弁３への電気
信号入力により振動シリンダ２の振巾、周波数を制御す
るが、このサーボ制御弁３に指令信号を送る指令手段４
がコンピュータ５内に設けてある。コンピュータ５内に
は比較手段６が設けてあり、この比較手段６は貫入量検
知手段７、振動検知手段８、騒音検知手段９から夫々送
られてくる信号を受信し、コンピュータ５内に記憶され
たプログラムのデータと比較、判断して指令手段４へ信
号を送るものである。杭の貫入量検知手段７は例えばポ
テンシオメータを用い、振動検知手段８としては例えば
ピエゾ式センサを用い、騒音検知手段９としては例えば
マイクロフォンを用いる。これら検知手段７〜９から送
られてくる信号をＡないしＣとすると、第２図に示すよ
うに、夫々の信号ＡないしＣはコンピュータ５内の信号
変換器10〜12によりアナログ変換され、その後A/D変換
器13〜15によりディジタル信号に変換される。ROM17に
は事前に組まれたプログラムをメモリとしてストアして
おくものであり、RAM18はCPU16が処理する上で一時的に
計算結果等をメモリしておくものである。信号Ａ〜Ｃは
ROM17に記憶されたプログラムのデータと比較判断さ
れ、その判断結果がD/A変換器19,20に送られる。ここで
夫々信号ｆ及びａがアナログ信号として前述の指令手段
４で受信される。ここで信号ｆは周波数設定信号であ
り、信号ａは振巾設定の信号である。指令手段４は指令
信号発振器を用いた。
に交番加振力を発生させ電気信号で作動するサーボ制御
弁３が設けられた杭打ち機１のサーボ制御弁３への電気
信号入力により振動シリンダ２の振巾、周波数を制御す
るが、このサーボ制御弁３に指令信号を送る指令手段４
がコンピュータ５内に設けてある。コンピュータ５内に
は比較手段６が設けてあり、この比較手段６は貫入量検
知手段７、振動検知手段８、騒音検知手段９から夫々送
られてくる信号を受信し、コンピュータ５内に記憶され
たプログラムのデータと比較、判断して指令手段４へ信
号を送るものである。杭の貫入量検知手段７は例えばポ
テンシオメータを用い、振動検知手段８としては例えば
ピエゾ式センサを用い、騒音検知手段９としては例えば
マイクロフォンを用いる。これら検知手段７〜９から送
られてくる信号をＡないしＣとすると、第２図に示すよ
うに、夫々の信号ＡないしＣはコンピュータ５内の信号
変換器10〜12によりアナログ変換され、その後A/D変換
器13〜15によりディジタル信号に変換される。ROM17に
は事前に組まれたプログラムをメモリとしてストアして
おくものであり、RAM18はCPU16が処理する上で一時的に
計算結果等をメモリしておくものである。信号Ａ〜Ｃは
ROM17に記憶されたプログラムのデータと比較判断さ
れ、その判断結果がD/A変換器19,20に送られる。ここで
夫々信号ｆ及びａがアナログ信号として前述の指令手段
４で受信される。ここで信号ｆは周波数設定信号であ
り、信号ａは振巾設定の信号である。指令手段４は指令
信号発振器を用いた。
第３図はこの実施例の作動を説明するフローチャート
であり、ROM17に規格値としてA1,B1,C1を夫々記憶させ
ておき、信号Ａ〜Ｃが比較手段６に入力されたとき、こ
れら規格値A1〜C1と入力してきた信号Ａ〜Ｃを比較、判
定する。入力してきたＡが規格値A1よりも小さく、Ｂが
B1よりも大きく、ＣがC1よりも大きいときには周波数を
小さく振巾を大きくする。ＡないしＣが夫々A1ないしC1
に略等しいときは周波数及び振巾はそのままの状態とな
る。ＡがA1よりも大きくＢ及びＣがB1及びC1よりも小さ
いときには周波数を大きく振巾を小さくする。
であり、ROM17に規格値としてA1,B1,C1を夫々記憶させ
ておき、信号Ａ〜Ｃが比較手段６に入力されたとき、こ
れら規格値A1〜C1と入力してきた信号Ａ〜Ｃを比較、判
定する。入力してきたＡが規格値A1よりも小さく、Ｂが
B1よりも大きく、ＣがC1よりも大きいときには周波数を
小さく振巾を大きくする。ＡないしＣが夫々A1ないしC1
に略等しいときは周波数及び振巾はそのままの状態とな
る。ＡがA1よりも大きくＢ及びＣがB1及びC1よりも小さ
いときには周波数を大きく振巾を小さくする。
第４図はこの制御装置を現場に配置した簡略図を示
し、符号21は打ち込まれる杭を示し、符号22は杭打ち機
１に供給される油圧源を示す。また符号23はクレーン車
を示す。
し、符号21は打ち込まれる杭を示し、符号22は杭打ち機
１に供給される油圧源を示す。また符号23はクレーン車
を示す。
第５図に示すグラフにおいて、Ｚの個所は油圧弁の大
きさや杭打ち機の大きさで決まる杭打ち機の能力限界を
示し、Ｘで示すゾーンは、地盤の振動が大きくなるが硬
い地盤でも杭21を貫入できる範囲を示し、Ｙで示すゾー
ンは柔かい地盤で極めて低い振動で杭が打てる領域を示
す。
きさや杭打ち機の大きさで決まる杭打ち機の能力限界を
示し、Ｘで示すゾーンは、地盤の振動が大きくなるが硬
い地盤でも杭21を貫入できる範囲を示し、Ｙで示すゾー
ンは柔かい地盤で極めて低い振動で杭が打てる領域を示
す。
第６図ないし第８図はここで用いられる杭打ち機１の
一例を示すものである。この杭打ち機１は、例えば、第
６図に示すように慣性錘30の重心を通る中心線上にロッ
ド31,32,33の軸芯がくるようにこの慣性錘30の下部に振
動シリンダ２及び定位シリンダ35を設けてある。振動シ
リンダ２のロッド33に杭21を掴むためのチャック36を設
けてある。ロッド32は振動シリンダ２と定位シリンダ35
の両者共通のロッドとなる。振動シリンダ２には交番加
振力を発生させるためのサーボ制御弁３が設けてある。
定位シリンダ35にはロッド31または32に応動して定位シ
リンダ35へ圧力流体の給排を行う応動制御弁37が設けて
ある。定位シリンダ35の夫々の制御油室38,39に連通さ
せてアキュムレータ40,41が慣性錘30内に設けられ、こ
れらアキュムレータ40,41の容積変換によるバネ効果で
定位シリンダ35のピストン42の上下振動を慣性錘30に伝
達させず、或いは慣性錘30によって交番加振力の減少を
防止するために慣性錘30と定位シリンダ35のピストン41
との間を柔らかく、即ち剛性を低くつないでいる。これ
は、比較的圧縮性の少ない圧力流体を介して慣性錘30と
ピストン42との間を剛性高く支えることにより振動シリ
ンダ２によるピストン42の振動が抑制されること、即ち
杭打ち込み力の減少を避けるためである。このようなア
キュムレータ40,41によりバネ効果の剛性は、振動シリ
ンダ２による振動振巾が±2mm以内とすれば、振動シリ
ンダ２の加振力最大値に対して20mm以上にすることが望
ましい。サーボ制御弁３は、第７図に詳細に示すよう
に、弁本体42内にスプール43を収容した四方案内弁44を
備え、このスペール43の軸43Aをスプール変位検出器45
に接続し、スプール43は小型の電気油圧サーボ弁46で駆
動し、スプール43の位置を電気信号に変換して作動増巾
器47にフィードバックし、電気油圧サーボ弁46は作動増
巾器47に加えられる指令信号（指令手段４から発信され
る）に追随して動くように構成してある。第７図中の符
号48は圧油ポートであり、符号49は戻りポートである。
またポート50,51は振動シリンダ２へ連通している。ス
プール43の位置により振動シリンダ２への圧油の流れの
方向と流量を制御することができるようになっている。
また、符号52は振動シリンダ34のピストンである。
一例を示すものである。この杭打ち機１は、例えば、第
６図に示すように慣性錘30の重心を通る中心線上にロッ
ド31,32,33の軸芯がくるようにこの慣性錘30の下部に振
動シリンダ２及び定位シリンダ35を設けてある。振動シ
リンダ２のロッド33に杭21を掴むためのチャック36を設
けてある。ロッド32は振動シリンダ２と定位シリンダ35
の両者共通のロッドとなる。振動シリンダ２には交番加
振力を発生させるためのサーボ制御弁３が設けてある。
定位シリンダ35にはロッド31または32に応動して定位シ
リンダ35へ圧力流体の給排を行う応動制御弁37が設けて
ある。定位シリンダ35の夫々の制御油室38,39に連通さ
せてアキュムレータ40,41が慣性錘30内に設けられ、こ
れらアキュムレータ40,41の容積変換によるバネ効果で
定位シリンダ35のピストン42の上下振動を慣性錘30に伝
達させず、或いは慣性錘30によって交番加振力の減少を
防止するために慣性錘30と定位シリンダ35のピストン41
との間を柔らかく、即ち剛性を低くつないでいる。これ
は、比較的圧縮性の少ない圧力流体を介して慣性錘30と
ピストン42との間を剛性高く支えることにより振動シリ
ンダ２によるピストン42の振動が抑制されること、即ち
杭打ち込み力の減少を避けるためである。このようなア
キュムレータ40,41によりバネ効果の剛性は、振動シリ
ンダ２による振動振巾が±2mm以内とすれば、振動シリ
ンダ２の加振力最大値に対して20mm以上にすることが望
ましい。サーボ制御弁３は、第７図に詳細に示すよう
に、弁本体42内にスプール43を収容した四方案内弁44を
備え、このスペール43の軸43Aをスプール変位検出器45
に接続し、スプール43は小型の電気油圧サーボ弁46で駆
動し、スプール43の位置を電気信号に変換して作動増巾
器47にフィードバックし、電気油圧サーボ弁46は作動増
巾器47に加えられる指令信号（指令手段４から発信され
る）に追随して動くように構成してある。第７図中の符
号48は圧油ポートであり、符号49は戻りポートである。
またポート50,51は振動シリンダ２へ連通している。ス
プール43の位置により振動シリンダ２への圧油の流れの
方向と流量を制御することができるようになっている。
また、符号52は振動シリンダ34のピストンである。
定位シリンダ35は、第８図に示すように、制御油室3
8,39に制御油路53,54を介して圧力油の給排が行われる
ように応動制御弁37が設けてある。この応動制御弁37は
スプールを用いた四方切換弁であり、ロッド31に固定さ
れた連結部材55が定位シリンダ35のピストン42の変位を
スプール56へ伝えることにより定位シリンダ35に応動す
るようになっている。この応動制御弁37は、供給口Ｐに
連通する油路57と、排出口Ｔに連通する油路58が設けら
れ、スプール56の動きにより、定位シリンダ35の制御油
室38,39の圧力を制御できるようになっている。なお、
このような定位シリンダ35がなく、振動シリンダ34のみ
で構成することもできる。もちろん、慣性錘30がなくて
もよい。
8,39に制御油路53,54を介して圧力油の給排が行われる
ように応動制御弁37が設けてある。この応動制御弁37は
スプールを用いた四方切換弁であり、ロッド31に固定さ
れた連結部材55が定位シリンダ35のピストン42の変位を
スプール56へ伝えることにより定位シリンダ35に応動す
るようになっている。この応動制御弁37は、供給口Ｐに
連通する油路57と、排出口Ｔに連通する油路58が設けら
れ、スプール56の動きにより、定位シリンダ35の制御油
室38,39の圧力を制御できるようになっている。なお、
このような定位シリンダ35がなく、振動シリンダ34のみ
で構成することもできる。もちろん、慣性錘30がなくて
もよい。
以上説明したように、この発明によれば、杭打ち機の
振動シリンダの振巾と周波数を杭打ち込み量や地盤の振
動さらには騒音の状況によって自動的に制御可能であ
り、杭を打ち込むべき地盤の性質によってきめ細かく制
御することができる。
振動シリンダの振巾と周波数を杭打ち込み量や地盤の振
動さらには騒音の状況によって自動的に制御可能であ
り、杭を打ち込むべき地盤の性質によってきめ細かく制
御することができる。
第１図はこの発明の原理を示す原理図、第２図はコンピ
ュータ内部の詳細を示すブロック図、第３図は動作のフ
ローチャート図、第４図はこの発明を現場で適用した簡
略説明図、第５図は振巾と周波数のグラフ、第６図はこ
の装置に使用される杭打ち機の一例を示す断面図、第７
図は第６図に示すサーボ制御弁の個所の拡大断面図、第
８図は第６図に示す応動制御弁の個所の拡大断面図であ
る。 １……杭打ち機、 ２……振動シリンダ、 ３……サーボ制御弁、 ４……指令手段、 ５……コンピュータ、 ６……比較手段、 ７……貫入量検知手段、 ８……振動検知手段、 ９……騒音検知手段。
ュータ内部の詳細を示すブロック図、第３図は動作のフ
ローチャート図、第４図はこの発明を現場で適用した簡
略説明図、第５図は振巾と周波数のグラフ、第６図はこ
の装置に使用される杭打ち機の一例を示す断面図、第７
図は第６図に示すサーボ制御弁の個所の拡大断面図、第
８図は第６図に示す応動制御弁の個所の拡大断面図であ
る。 １……杭打ち機、 ２……振動シリンダ、 ３……サーボ制御弁、 ４……指令手段、 ５……コンピュータ、 ６……比較手段、 ７……貫入量検知手段、 ８……振動検知手段、 ９……騒音検知手段。
フロントページの続き (72)発明者 熊井 清蔵 東京都北区赤羽西３―６―４ (56)参考文献 特開 昭54−93804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−51333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−133907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−189522（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02D 7/18
Claims (1)
- 【請求項１】振動シリンダに交番加振力を発生させ電気
信号で作動するサーボ制御弁が設けられ、このサーボ制
御弁への電気信号の入力により振動シリンダの振巾、周
波数を制御する杭打ち制御装置であって、 杭が打ち込まれる貫入量を検知して比較手段へ信号を送
る貫入量検知手段と、 杭が打ち込まれる地盤の振動を検知して比較手段へ信号
を送る振動検知手段と、 騒音を検知して比較手段へ信号を送る騒音検知手段と、 上記３つの信号を受信してコンピュータ内に記憶された
プログラムのデータと比較、判断して指令手段へ信号を
送る比較手段と、 比較手段からの信号を受信してサーボ制御弁へ電気信号
を送り振動シリンダの振巾、周波数を制御する指令手段
とから成る杭打ち制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048090A JP2793686B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 杭打ち制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048090A JP2793686B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 杭打ち制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03279514A JPH03279514A (ja) | 1991-12-10 |
| JP2793686B2 true JP2793686B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=13719441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8048090A Expired - Fee Related JP2793686B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 杭打ち制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793686B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019007260A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 調和工業株式会社 | 杭打設管理システム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06212634A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-08-02 | Giken Seisakusho Co Ltd | 杭圧入引抜機 |
| JP2678576B2 (ja) * | 1994-11-07 | 1997-11-17 | 株式会社技研製作所 | 杭圧入引抜機の制御装置 |
| DE102017001877A1 (de) * | 2017-02-27 | 2018-08-30 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh | Verfahren zum Erkennen von Hindernissen beim Betrieb einer Vibrationsramme |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP8048090A patent/JP2793686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019007260A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | 調和工業株式会社 | 杭打設管理システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03279514A (ja) | 1991-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0376295B1 (en) | Hydraulic drive controlling apparatus for construction machine | |
| US6076616A (en) | Working tool which can be guided in a grab handle | |
| US6257118B1 (en) | Method and apparatus for controlling the actuation of a hydraulic cylinder | |
| US5884713A (en) | Vibration generating apparatus | |
| US4534419A (en) | Method for pile driving and dragging | |
| US5975214A (en) | Working machine control device for construction machinery | |
| JPH0780409B2 (ja) | 能動型サスペンシヨン | |
| JP2000264034A (ja) | アクティブサスペンションの制御装置 | |
| EP0527395B1 (en) | Hydraulic striking device | |
| JP2793686B2 (ja) | 杭打ち制御装置 | |
| JPH0470445B2 (ja) | ||
| JP2007009432A (ja) | 建設機械および建設機械に用いられる制御装置 | |
| EP1580441B1 (en) | Method for controlling the vibrations induced in an hydraulic cylinder during a sudden stop | |
| EP0821299A1 (en) | Operational reaction force control device for an operating lever of a working machine | |
| US5954149A (en) | Vehicle cab motion control | |
| JP2939090B2 (ja) | 油圧作業機械の振動抑制装置 | |
| US20170129088A1 (en) | Adaptive hammer control system | |
| JP2000017659A (ja) | 振動作業装置 | |
| EP0276845B1 (en) | Pile driver | |
| JPH11158930A (ja) | 多関節建設機械の操作装置 | |
| JPH0849262A (ja) | 掘削機の操作用仮想音生成装置 | |
| JPH0623519Y2 (ja) | 舶用フィンスタビライザ | |
| FI77079C (fi) | Paolramm. | |
| JPH0999339A (ja) | 鍛造用ハンマまたはプレス | |
| JPH0528291B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |