JP3441689B2 - 穿削孔の軸線ずれ計測方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーガスクリュー
を備えるアースオーガ掘削機により穿削するに際し、穿
削孔の軸心ずれを計測する穿削孔の軸線ずれ計測方法お
よびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木工事における土留め壁や止水
壁を造成する工法としては、アースオーガ掘削機を用い
て穿削した穿削孔にソイルセメントミルクを注入し、こ
のソイルセメントミルクの注入された部分にＨ型鋼など
を打ち込んで補強するソイルセメント工法が知られてい
る。

【０００３】このようなアースオーガ掘削機による掘削
においては、通常、直立させたリーダーに沿わせてオー
ガスクリューを地中に進入させて穿削が行われるが、地
中深く穿削することになるために、如何に正しくリーダ
ーによってオーガスクリューを案内支持していても、地
盤中の転石や玉石などにオーガスクリューの先端が当た
るなどの原因で穿削孔の軸線が次第に位置ずれを起こし
てしまうという問題点があった。このような位置ずれが
生じると、連続壁を構築する過程で壁体が不揃いになっ
てしまうことから、従来、この穿孔時の位置ずれを防止
する手段として、オーガスクリューの軸に傾斜計や光セ
ンサ等の計測器を取り付けて穿削孔の軸線が位置ずれを
起こしていないかを確認することが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来用
いられている計測器では、オーガスクリューの傾きを計
測するのに一旦そのオーガスクリューの回転を停止させ
ないと計測できなかったり、あるいはオーガスクリュー
を回転させながら計測する場合でもそのオーガスクリュ
ーの回転振動を検出してしまって正確な計測値が得られ
ないという問題点がある。ここで、計測のためにオーガ
スクリューの回転を一旦停止させた場合には、スクリュ
ー刃が土砂に食い付いてしまって再起動が困難になって
しまう。

【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、オーガスクリューの回転を停止さ
せることなく、しかも回転振動による影響を受けずに穿
削孔の軸心ずれを精度良く計測することのできる穿削孔
の軸線ずれ計測方法およびその装置を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、第１発明による穿削孔の軸線ずれ
計測方法は、オーガスクリューを備えるアースオーガ掘
削機により穿削するに際し、上下のオーガスクリューを
連結する連結部における一方側のオーガスクリュー内に
ストローク検出器を埋設し、このストローク検出器の検
出子を対向するオーガスクリューの突合せ端面側へ向け
て突出させて、オーガスクリューを回転させながら前記
ストローク検出器にて前記突合せ端面間の間隙を検出す
ることにより穿削孔の軸心ずれを計測することを特徴と
するものである。

【０００７】この第１発明においては、オーガスクリュ
ーを回転駆動しながら地中穿削を進めている際に何らか
の抵抗によってオーガスクリューの穿削軸線に位置ずれ
が生じると、上下のオーガスクリューを連結する連結部
にガタがあることによって、その連結部が屈曲しながら
回転運動（所謂「みそすり運動」）を行うことになる。
したがって、この連結部における上下のオーガスクリュ
ーの屈曲状態を一方側のオーガスクリュー内に埋設され
ているストローク検出器にて検出することで、前記穿削
軸線の位置ずれを計測することができる。このように本
発明の計測方法によれば、オーガスクリューの回転運動
を利用して穿削軸線の位置ずれが計測されるので、運転
を停止させることなく計測を行うことができる。また、
上下のオーガスクリューの突合せ端面間の間隙をストロ
ーク検出器により検出する方式であるために、オーガス
クリューの回転振動による影響を殆ど受けずに穿削孔の
軸心ずれを精度良く計測することができる。

【０００８】次に、第２発明による穿削孔の軸心ずれ計
測装置は、前記第１発明による計測方法を具体的に実現
するための装置に関わるものであって、オーガスクリュ
ーを備えるアースオーガ掘削機において、上下のオーガ
スクリューを連結する連結部における一方側のオーガス
クリュー内に、対向するオーガスクリューの突合せ端面
側へ向けてその検出子が突出するようにストローク検出
器を埋設することを特徴とするものである。本発明にお
いては、前記第１発明と同様の作用効果を奏するもので
ある。

【０００９】ここで、前記検出子は前記突合せ端面の外
周部に配されるのが好ましい。この突合せ端面の外周部
においてはオーガスクリューの傾斜時に両オーガスクリ
ューの突合せ端面間の間隙が大きく表れることになり、
ストローク検出器による穿削孔の軸心ずれの検出精度を
向上させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明による穿削孔の軸線
ずれ計測方法およびその装置の具体的な実施の形態につ
いて、図面を参照しつつ説明する。

【００１１】図１に本発明の一実施例に係るアースオー
ガ掘削機の正面図が示されている。

【００１２】本実施例のアースオーガ掘削機１において
は、クローラ走行のベースマシン２に支持されて直立配
置されるリーダー３の前面に、オーガ駆動装置４がその
リーダー３の案内面に沿って下降するように付設され、
このオーガ駆動装置４からオーガスクリュー（以下、
「上部オーガスクリュー」という。）５がロット６を介
して回転自在に垂設されている。なお、図中符号７はオ
ーガ駆動装置４を吊下げている吊下げ索である。

【００１３】前記上部オーガスクリュー５は、内部にセ
メントミルクの注入路５ａを有する中空軸で形成され、
前記オーガ駆動装置４の出力軸部とスイベルジョイント
（図示せず）で接続されている。また、この上部オーガ
スクリュー５の先端部（下端部）には計測用オーガスク
リュー８が連結され、さらにその先端部（下端部）にオ
ーガヘッド９が取り付けられている。

【００１４】図２（ａ）（ｂ）には上部オーガスクリュ
ー５と計測用オーガスクリュー８との連結部構造が示さ
れている。

【００１５】前記計測用オーガスクリュー８は、上部オ
ーガスクリュー５と同様、内部にセメントミルクの注入
路８ａを有する中空軸で形成され、その上端部には六角
柱状の雄型ジョイント片１０を有している。これに対し
て、この計測用オーガスクリュー８の上端部を連結させ
る上部オーガスクリュー８の下端部には、前記雄型ジョ
イント片１０が嵌合されるやはり六角柱状の雌型ジョイ
ント片１１が設けられている。また、雄型ジョイント片
１０の外周面には互いに平行な断面半円状の２条のピン
挿通溝１０ａ，１０ａが形成されるとともに、これらピ
ン挿通溝１０ａ，１０ａに対向する雌型ジョイント片１
１の内周面にはやはり互いに平行な断面半円状の２条の
ピン挿通溝１１ａ，１１ａが形成されている。こうし
て、雄型ジョイント片１０を雌型ジョイント片１１内に
嵌合させ、合致された各ピン挿通溝１０ａ，１１ａ；１
０ａ，１１ａにそれぞれピン（図示せず）を挿通するこ
とで、上部オーガスクリュー８と計測用オーガスクリュ
ー８とが連結される。

【００１６】なお、計測用オーガスクリュー８の下端部
には、前記上部オーガスクリュー５の下端部と同様構造
の雌型ジョイント片１１が設けられており、この雌型ジ
ョイント片１１が、下方のオーガヘッド９上端部の雄型
ジョイント片（図示せず）と同様に連結されるようにな
っている。

【００１７】前記上部オーガスクリュー５と計測用オー
ガスクリュー８とを連結する連結部近傍位置において
は、計測用オーガスクリュー８（雄型ジョイント片１０
が設けられている側のオーガスクリュー）内であって、
両オーガスクリュー５，８の突合せ端面の外周部にスト
ローク検出器１２が埋設されている。このストローク検
出器１２は、それ自体公知の構造を有するものであっ
て、検出器本体１２ａに対して検出子１２ｂが出没する
ことによってその検出子１２ｂの移動量をアンプ基盤１
２ｃにより電気信号に変換し、この電気信号をコネクタ
ー１２ｄを介してコントローラ（図示せず）に送信し、
ベースマシン２の運転室に設置される表示器（図示せ
ず）に検出結果を表示させるように構成されている。こ
のストローク検出器１２は、その検出子１２ｂが内蔵ス
プリング（図示せず）のばね力によって常時突出する方
向に付勢されており、このばね付勢力によって常態では
その検出子１２ｂの先端部が計測用オーガスクリュー８
の端面から対向する上部オーガスクリュー５の突合せ端
面側へ向けて突出した状態（図３（ａ）に示される状
態）にある。この状態で検出子１２ｂの先端面がばね力
に抗して押圧されると、この検出子１２ｂが検出器本体
１２ａ内に没入され、その際の移動量がアンプ基盤１２
ｃにより検出される。

【００１８】このように構成されているので、オーガス
クリュー５，８およびオーガヘッド９を回転駆動しなが
ら地中穿削を進めている際に、穿削軸線が基準の穿削ラ
インからずれを生じると、上部オーガスクリュー５と計
測用オーガスクリュー８とを連結する連結部にガタがあ
ることによって、その連結部が屈曲しながら回転運動
（所謂「みそすり運動」）を行うことになる。このみそ
すり運動によりオーガスクリュー５，８が１８０°回転
する毎にストローク検出器１２の検出子１２ｂが押圧操
作され、これによってオーガスクリュー５，８間の屈曲
状態が検出できることになる。そして、このストローク
検出器１２の検出値がコントローラに送信されること
で、運転室内の運転者に穿削軸線の位置ずれ状態を報知
することができる。

【００１９】本実施例のアースオーガ掘削機１によれ
ば、オーガスクリュー５，８を回転させたまま穿削軸線
の位置ずれを計測することが可能であるので、従来のよ
うに運転を停止させて計測を行う必要がなく、オーガス
クリューの回転停止によりスクリュー刃が土砂に食い付
いて再起動が困難になるといった不具合の発生を回避す
ることができる。また、ストローク検出器１２を用いて
上下のオーガスクリューの突合せ端面間の間隙を検出す
る方式であるため、従来の傾斜計を用いる方式のように
オーガスクリューの回転振動を検出してしまって正確な
計測値が得られないといった不具合もない。

【００２０】本実施例においては、ストローク検出器１
２を計測用オーガスクリュー８側に埋設したものについ
て説明したが、このストローク検出器１２は、上部オー
ガスクリュー５側に埋設しても良いのは勿論である。ま
た、本実施例においては、オーガヘッド９に近い側に計
測用オーガヘッド８を設け、この計測用オーガスクリュ
ー８と上部オーガスクリュー５との連結部にストローク
検出器１２を設けるものとしたが、オーガスクリューを
多数本連結して穿削を行う場合には、それぞれの連結部
にストローク検出器１２を設けて各連結部での屈曲状態
を検出することもできる。これにより、例えばオーガス
クリューが全体として略Ｓ字状に屈曲している状態等も
検出することもできる。

【００２１】本実施例においては、１本のオーガスクリ
ューを有するアースオーガ掘削機により穿削する場合に
ついて説明したが、本発明は、複数本のオーガスクリュ
ーを並列に所定ピッチで配置して穿削する形式のアース
オーガ掘削機に対しても適用することができる。例えば
本発明を３本のオーガスクリューを並列配置して穿削す
るアースオーガ掘削機に適用した場合には、外側の２本
のオーガスクリューにそれぞれ前記ストローク検出器を
装着し、これら各ストローク検出器にてオーガスクリュ
ーの穿削軸線にずれが生じていることが検出されたとき
に、各オーガスクリューに対応して設けられているその
オーガスクリューの制動機構のうちのいずれか１つの制
動機構に指令して制動操作を行い、この制動操作により
他の２本のオーガスクリューの軸における回転力を利用
して穿削孔軸線を補正して正常状態に復帰させるように
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るアースオーガ
掘削機の正面図である。

【図２】図２（ａ）（ｂ）は、上部オーガスクリューと
計測用オーガスクリューとの連結部構造を示す図であ
る。

【図３】図３（ａ）は、図２（ａ）の部分拡大図、図３
（ｂ）は、ストローク検出器の詳細構造図である。

【符号の説明】

１ アースオーガ掘削機 ２ ベースマシン ３ リーダー ４ オーガ駆動装置 ５ 上部オーガスクリュー ６ ロット ７ 吊下げ索 ８ 計測用オーガスクリュー ９ オーガヘッド １０ 雄型ジョイント片 １１ 雌型ジョイント片 １２ ストローク検出器 １２ｂ 検出子

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーガスクリューを備えるアースオーガ
   掘削機により穿削するに際し、上下のオーガスクリュー
   を連結する連結部における一方側のオーガスクリュー内
   にストローク検出器を埋設し、このストローク検出器の
   検出子を対向するオーガスクリューの突合せ端面側へ向
   けて突出させて、オーガスクリューを回転させながら前
   記ストローク検出器にて前記突合せ端面間の間隙を検出
   することにより穿削孔の軸心ずれを計測することを特徴
   とする穿削孔の軸線ずれ計測方法。
2. 【請求項２】 オーガスクリューを備えるアースオーガ
   掘削機において、上下のオーガスクリューを連結する連
   結部における一方側のオーガスクリュー内に、対向する
   オーガスクリューの突合せ端面側へ向けてその検出子が
   突出するようにストローク検出器を埋設することを特徴
   とする穿削孔の軸心ずれ計測装置。