JP3835341B2 - 溝掘削機および溝掘削支援方法 - Google Patents
溝掘削機および溝掘削支援方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3835341B2 JP3835341B2 JP2002136123A JP2002136123A JP3835341B2 JP 3835341 B2 JP3835341 B2 JP 3835341B2 JP 2002136123 A JP2002136123 A JP 2002136123A JP 2002136123 A JP2002136123 A JP 2002136123A JP 3835341 B2 JP3835341 B2 JP 3835341B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tension
- expansion
- contraction
- excavation
- groove
- 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
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に止水、基礎用ソイルセメント壁等の連続壁を形成する溝掘削機および溝掘削支援方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中連続溝施工に用いられる溝掘削機の一般的な構成を図９に示す。
【０００３】
同図において、溝掘削機５０は、地上を走行するためのクローラを装着した下部走行体５１と、この下部走行体５１上に搭載される上部旋回体に門型フレーム５２を備えている。この門型フレーム５２には、図示しない一対の横行上シリンダおよび横行下シリンダが上下に配置されており、リーダ５３を地面と平行な横方向にスライドさせるようになっている。
【０００４】
リーダ５３にはカッターポスト５４が垂下され、このカッターポスト５４をガイドとしてチェーン式カッター５５が回転するようになっている。なお、リーダ５３は図示しない昇降シリンダによって昇降させることができるようになっている。
【０００５】
上記カッターポスト５４は、連結された長尺の箱形フレームで構成されており、その上端部に設けられた回転駆動装置によって駆動輪５６が回転する。この駆動輪５６とカッターポスト５４の下端部に設けられた遊動輪５７との間に上記チェーン式カッター５５のエンドレスチェーン５５ａが掛け渡されており、このチェーン５５ａの外周側に多数の掘削ビット５５ｂが配列されている。
【０００６】
上記チェーン式カッター５５を回転させつつ地中でカッターポスト５４を横方向に移動させることにより、その進行方向に溝を掘削する。
【０００７】
また、門型フレーム５２には地上傾斜計が、カッターポスト５４には地中傾斜計が、深さ方向に複数配設されている。これらの傾斜計は、例えば、ひずみゲージ式センサ、ポテンショメータ等から構成されるものであり、溝掘削機５０の進行方向と平行な方向（以下、面内方向と呼ぶ）の傾斜角を検出するもの、また、溝掘削機５０の進行方向に対して直交する方向（以下、面外方向と呼ぶ）の傾斜角を検出するもの、面内および面外方向の傾斜角を同時に検出するものがある。
【０００８】
これらの傾斜計から得られた傾斜角データは、運転室内のパーソナルコンピュータで処理され、カッターポスト５４の傾斜状態や撓みがモニタ画面にリアルタイムで表示される。
【０００９】
例えば、特開2000−348906号公報には、図１０に示すように、モニタ画面にカッターポスト５４を模式的に表示しており、そのカッターポスト５４の中心線を基準として内面方向のカッターポスト５４の撓みを曲線Ｂで表している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のモニタ画面では、実際に掘削している地山の掘削状態が画面上に表示されないため、溝掘削部の詳細を把握しづらいという不都合があった。
【００１１】
また、溝掘削施工においては、安定した溝掘削を行うために各種調整が行われる。例えばカッターポストを支持している左右のバックステイ基端部に設けられている油圧シリンダのストロークを調整することにより、面外方向のカッターポストの傾斜が所定範囲内に納まるように調整し、過負荷が発生しないようにしている。このバックステイの調整についてもモニタ画面に表示される油圧シリンダのストローク値や荷重値表示のみでは調整がしづらいという問題がある。
【００１２】
本発明は以上のような従来の溝掘削機の溝掘削作業における課題を考慮してなされたものであり、チェーン式カッターの進行側の掘削線を表示することにより地山掘削部の詳細を把握することができ、また、各種調整作業においても画面上に調整のためのガイド表示をすることにより調整作業を簡便に行えるようにした溝掘削機および溝掘削支援方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の溝掘削機は、掘削具を備えたカッターポストを後方から一対のバックステイで支持した状態で地盤に挿入し、その掘削具を作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、上記バックステイを伸縮させる伸縮シリンダと、各伸縮シリンダの伸縮量を測定する伸縮量測定手段と、この伸縮量測定手段によって測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較する伸縮量比較手段と、この伸縮量比較手段による比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定する判定手段と、上記伸縮量、判定結果の少なくとも一方を表示するバックステイ調整表示手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１４】
本発明の溝掘削機は、掘削具として掘削刃付きのチェーンを備えたカッターポストを地盤に挿入し、その掘削刃付きチェーンを作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、上記チェーンにテンションを付与するテンション付与装置と、このテンション付与装置のテンションを計測するテンション計測手段と、このテンション計測手段によって計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較する比較手段と、計測されたテンションと適性テンションとの差をテンション調整目標量として設定する目標調整量設定手段と、設定された目標調整量を表示する目標テンション表示手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１５】
本発明の溝掘削支援方法は、カッターポストを一対のバックステイで支持し、カッターポストの移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、上記バックステイを伸縮させる伸縮シリンダの伸縮量を測定し、測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較し、比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定し、上記伸縮量、判定結果を表示することを要旨とする。
【００１６】
本発明の溝掘削支援方法は、掘削具としての掘削刃付きチェーンを作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、チェーンのテンションを計測し、計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較し、計測されたテンションと適性テンションとの差分をテンション調整目標量として表示することを要旨とする。
【００１７】
前記溝掘削機において、地山掘削線を作成する地山掘削線作成手段と、この地山掘削線作成手段によって作成された地山掘削線を表示する掘削線表示手段とを備えてなるのが好ましい。
【００１８】
前記溝掘削支援方法において、地山掘削線を掘削線表示手段に表示するのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に使用される溝掘削機の一実施形態を図面に従って説明する。
【００２０】
図１は溝掘削機１の構成を示したものであり、(ａ)は側面図、(ｂ)は正面図を示している。
【００２１】
この溝掘削機１は図９に示した従来の溝掘削機と基本的に同じ構成からなり、地上面を移動可能なクローラ２を装着した下部走行体３と、この下部走行体３上に搭載された上部旋回体４と、この上部旋回体４に昇降自在に設けられたリーダ５と、このリーダ５から垂下されたカッターポスト６を有している。
【００２２】
このカッターポスト６は複数のエレメントが上下に連結されたものであり、その上部には駆動輪７ａを備えた回転駆動装置７が、下部には遊動輪８が設けられ、駆動輪７ａと遊動輪８にチェーン式カッター９が掛け渡されている。
【００２３】
チェーン式カッター９は、図２に示すようにエンドレスのチェーン９ａと、そのチェーン９ａの外周側に配列された多数の掘削ビット９ａとから主として構成されており、駆動輪７ａにはそのチェーン９ａのテンションを調整するためのテンション調整機構９ｃが備えられている。
【００２４】
このテンション調整機構９ｃは、駆動輪７ａの回転軸７ｂを昇降させるためのテンションシリンダ９ｄを備えている。このテンションシリンダ（テンション付与装置）９ｄのヘッド圧およびロッド圧は圧力センサ２９および３０によって、また、ストロークはワイヤ９ｇの繰り出し量を検出するストロークセンサ２８によって検出されるようになっている。上記圧力センサ２９，３０及びストロークセンサ２８はテンション計測手段として機能する。
【００２５】
図１に戻って説明する。
【００２６】
上記チェーン式カッター９がカッターポスト６の外周を回転しつつ地山端面を押圧して溝を掘削する。
【００２７】
その際、カッターポスト６の下端に設けられた地盤注入剤吐出口（図示しない）より所定の圧力で掘削用泥水を吐出して溝の掘削を補助し、或いは、吐出口より地盤固化液を吐出して掘削土等と混合撹拌し、ソイルセメント壁を形成する。
【００２８】
溝掘削とソイルセメント壁を形成するにあたっては、両者を併せて連続的に行ういわゆる１パス施工、溝の掘削が完了した後に溝に沿ってソイルセメント壁を形成する２パス施工、或いは溝の掘削完了後にカッターポスト６を掘削開始位置まで再移動させ、形成された溝に沿ってソイルセメント壁を形成する３パス施工等があり、施工状況に応じていずれかの施工方法が適宜選択される。
【００２９】
上部旋回体４には門型フレーム１０が取り付けられており、この門型フレーム１０の上部に横行上シリンダ１１が、下部に横行下シリンダ１２がそれぞれ平行に配置されている。
【００３０】
上記横行下シリンダ１２の推力によって、カッターポスト６を地山に押し付けることができるようになっており、横行上シリンダ１１は、横行下シリンダ１２の押圧方向と逆方向のシリンダ保持力を発生させるようになっている。
【００３１】
１３，１４は、リーダ５を支持している一対のバックステイ（手前側のみ図示）であり、その基端部側に設けられたバックステイ左シリンダ１３ａおよびバックステイ右シリンダ１４ａ（手前側のみ図示）を伸縮させることにより、リーダ５の面外角度を調整することができるようになっている。
【００３２】
例えば、地上傾斜計と地中傾斜計から出力される傾斜角度を比較し、その差が所定値を超える場合には、カッターポストに応力が発生していると判断し、差を小さくするように各バックステイシリンダ１３ａ，１４ａのストロークを調整する。
【００３３】
なお、１５は上部旋回体４に搭載されているキャビンである。
【００３４】
図３は、溝掘削機１に搭載される制御装置の構成を示したものである。
【００３５】
カッターポスト６には上下方向に複数の傾斜計（傾斜計測手段）が配設されており、具体的には地上側に配置された地上傾斜計２０と地中側に配置された地中傾斜計２１が設けられている。
【００３６】
なお、地中傾斜計２１はカッターポスト６の長さに応じて複数設けることもあるが、本実施形態では掘削深さを略６ｍに設定しているため１つとする。
【００３７】
これら各傾斜計２０，２１により、カッターポスト６の面内および面外方向の傾斜角が同時に計測される。計測結果は、インターフェイス２２を介してパーソナルコンピュータ（以下、コンピュータと呼ぶ）２３に与えられる。
【００３８】
また、コンピュータ２３には、バックステイ左（Ｌ）シリンダ１３ａおよびバックステイ右（Ｒ）シリンダ１４ａの動作状態、チェーンテンション調整機構９ｃの動作状態もインターフェイス２２を介して与えられる。
【００３９】
具体的には、バックステイ左（Ｌ）シリンダ１３ａについては、そのストロークを測定するストロークセンサ２４ａ、同シリンダ１３ａのヘッド圧を検出するヘッド（Ｈ）圧センサ２４ｂ、同シリンダ１３ａのロッド圧を検出するロッド（Ｒ）圧センサ２４ｃの各検出結果が与えられる。
【００４０】
また、バックステイ右（Ｒ）シリンダ１４ａについては、そのストロークを測定するストロークセンサ２５ａ、同シリンダ１４ａのヘッド圧を検出するヘッド（Ｈ）圧センサ２５ｂ、同シリンダ１４ａのロッド圧を検出するロッド（Ｒ）圧センサ２５ｃの各検出結果が与えられる。
【００４１】
また、チェーンテンションシリンダ９ｄについては、そのストロークを測定するテンションシリンダストロークセンサ（伸縮量）２８、同シリンダ９ｄのヘッド圧を検出するテンションシリンダヘッド（Ｈ）圧センサ２９、同シリンダ９ｄのロッド圧を検出するテンションシリンダロッド（Ｒ）圧センサ３０の各検出結果が与えられる。
【００４２】
コンピュータ２３は上記傾斜計２０，２１、上記各センサ２４ａ〜３０から与えられた計測結果、検出結果に基づき、溝掘削状態をグラフィック表示または数値表示するための処理を行い、モニタ３１の表示画面に出力する。なお、３２は画面上に表示される作業内容やアイテムを選択する場合等に使用される入力部であり、例えばキーボードから構成されている。
【００４３】
次に、溝掘削支援方法として、まずバックステイ調整処理について説明する。
【００４４】
地上傾斜計２０および地中傾斜計２１から得られる傾斜角の相対角度、バックステイ左シリンダ１３ａとバックステイ右シリンダ１４ａの左右ストローク差、両シリンダ１３ａ，１４ａに加わる荷重の差のいずれか一つが溝掘削作業中に閾値を超えると、図４に示す調整画面４０がモニタ３１の画面上に自動的に表示される。ただし、この調整画面４０は、初期設定項目選択画面において表示されるバックステイ調整画面ボタンをクリックすることによっても表示させることができる。
【００４５】
コンピュータ２３は、バックステイ調整処理部（伸縮量比較手段、判定手段）２３ａと閾値（許容値）を記憶している閾値記憶部２３ｂを有し、バックステイ調整処理部２３ａは、所定の周期で両傾斜計２０，２１から測定される角度の相対角度、左右ストローク差および荷重差のすべてが閾値以下か以上かを判断し、すべてが閾値以下であれば調整画面４０を表示せず、いずれか一つでも閾値を超えるとモニタ３１の表示を調整画面４０に切り換える。なお、調整画面４０を表示範囲の一部に重ねて表示するものであってもよい。
【００４６】
図４において、画面左にチェーンテンション調整モニタ部（目標テンション表示手段）４０ａが、その右側にバックステイ調整モニタ部（バックステイ調整表示手段）４０ｂが配置されている。
【００４７】
バックステイ調整モニタ部４０ｂの傾斜角度関係枠４０ｃには、地上傾斜計２０の測定結果が［deg］表示され（ｃ１参照）、地中傾斜計２１の測定結果が［deg］表示され（ｃ２参照）、両傾斜計の相対角度が［deg］表示され（ｃ３参照）、許容角度が［deg］表示され（ｃ４参照）、面外傾斜角度が適性であるかどうかの判定結果が表示される（ｃ５参照）ようになっている。
【００４８】
なお、判定結果ｃ５は、例えば相対角度が許容角度に対して注意角度未満であれば、水色背景色に文字“ＯＫ”を表示し、注意角度以上で警告角度未満あれば黄色背景色に文字“注意！”を表示し、“警告角度”以上では赤色背景色に文字“警告！”を表示する。図では相対角度0.68が、許容角度±0.30をオーバーしているため、“警告！”が表示されている。
【００４９】
傾斜角度関係枠４０ｃの左右両側には、バックステイ左シリンダ１３ａおよびバックステイ右シリンダ１４ａのストローク値をグラフィック表示するストロークグラフ４０ｄおよび４０ｅが配置されている。
【００５０】
ストロークグラフ４０ｄ，４０ｅでは、バックステイのストロークが黄色のバーでリアルタイムに表示され、最大になるとバーグラフ全体が黄色になり、ストロークが最小になるとバーグラフ全体が白色になる。
【００５１】
また、傾斜角度関係枠４０ｃの下方には、バックステイシリンダ状態表示枠４０ｆがあり、この表示枠４０ｆ内の左右には、バックステイシリンダ１３ａ，１４ａのストロークが［m］で表示され（ｃ６参照）、荷重が［kN］で表示され（ｃ７参照）、ヘッド圧およびロッド圧がそれぞれ［MPa］で表示される（ｃ８，ｃ９参照）ようになっている。
【００５２】
この状態表示枠４０ｆ内の中央には、左右のストローク差が［m］で表示され（ｃ１０参照）、荷重差が［kN］で表示され（ｃ１１参照）、ストローク許容値が［m］で表示し（ｃ１２参照）、荷重許容値が［kN］で表示される（ｃ１３参照）ようになっている。
【００５３】
また、状態表示枠４０ｆの下方には、判定結果表示枠４０ｇがあり、バックステイシリンダ１３ａ，１４ａのストロークが適性かどうかの判定結果がｃ１４に、荷重が適性かどうかの判定結果がｃ１５にそれぞれ表示される。
【００５４】
上記ストロークの判定においては、例えば、ストローク差が注意値未満であれば水色背景色に文字“ＯＫ”を表示し、注意値以上で警告値未満あれば黄色背景色に文字“注意！”を表示し、“警告値”以上では赤色背景色に文字“警告！”を表示する。
【００５５】
また、荷重判定において、例えば、荷重差が注意値未満であれば水色背景色に文字“ＯＫ”を表示し、注意値以上で警告値未満あれば黄色背景色に文字“注意！”を表示し、“警告値”以上では赤色背景色に文字“警告！”を表示する。
【００５６】
本実施形態ではストローク差0.02はストローク許容値±0.05をオーバーしておらず、荷重差−1も荷重許容値±4.9をオーバーしていないため、ストローク判定結果、荷重判定結果のいずれも“ＯＫ”と表示される。
【００５７】
次に、チェーンテンション調整処理について説明する。
【００５８】
チェーン式カッターのテンションに適度な緩みが確保されていないと、チェーンの切断が生じたり、回転駆動装置７の負荷が増加する。
【００５９】
チェーンテンション調整処理部（比較手段、目標調整量設定手段）２３ｃは、溝掘削作業中にチェーンテンションが適性な緩め量を逸脱すると、モニタ３１の画面表示を図５に示す調整画面４０ａに自動的に切り換える。
【００６０】
ここで、オペレータはチェーン式カッターの駆動を一旦停止させる。
【００６１】
次に、テンション最大緊張開始ボタン４０ｈを押すと、チェーンテンション調整処理部２３ｃ（図３参照）は、ボタン４０ｈ下方のストローク表示枠ｃ１６および荷重表示枠１７に、図２で説明したチェーンテンションシリンダストロークセンサ２８の検出値、チェーンテンションシリンダＨ圧センサ２９およびチェーンテンションシリンダＲ圧センサ３０のいずれか一方から検出された検出値をそれぞれリアルタイムで表示させる。
【００６２】
この状態で、オペレータはチェーンを一旦、最大に緊張させる。ストロークの検出値に変化がなくなることでチェーンが最大に緊張されたと判断することができ、次いで最大緊張ＯＫボタン４０ｉを押す。
【００６３】
この最大緊張ＯＫボタン４０ｃの押下によってこのときのストローク値が最大緊張時の値としてバッファ２３ｄに記憶される。
【００６４】
次いで、チェーンテンション調整処理部２３ｃは、現在のカッターポスト６の長さに基づいてチェーンの適性緩め量を算出し、ポスト長、適性緩め量をそれぞれ表示する（ｃ１８，ｃ１９参照）。
【００６５】
次いで、上記バッファに記憶した最大緊張時のストローク値から適性緩め量を差し引いたストローク値を、緩め方向の目標ストローク値として表示する（ｃ２０参照）。例えば、本実施形態では目標ＳＴ：0.23m〜0.24mと表示される。
【００６６】
次いでチェーンテンションシリンダ９ｄを調整し、適性ストローク範囲にする。
【００６７】
チェーンテンション調整処理部２３ｃは、調整終了後に判定を行う。
【００６８】
目標ＳＴの下方には、調整されたストローク値および荷重が表示され（ｃ２１，ｃ２２参照）、調整後のストローク値が目標ストローク値内に納まれば、ストローク判定結果に“ＯＫ”が表示される（ｃ２３参照）。また、調整後の荷重が荷重許容値以下であれば荷重判定結果に“ＯＫ”が表示される（ｃ２４参照）。
【００６９】
次に、地山掘削線表示処理について説明する。
【００７０】
従来、モニタ３１の画面上にカッターポスト６を面内方向と面外方向に分けて模式的に表示し、カッターポストの傾斜を傾斜計取付位置において数値で表示するようにしたものが知られている。
【００７１】
この種の装置では、画面上にカッターポスト６を縮小表示しており、せいぜい±５０cmしか現れない変位を、横幅1.7ｍからなるカッターポストと同じ比率で画面上に表示させることはできなかった。
【００７２】
そこで、本発明では、図６に示すように、カッターポスト６のグラフィック表示を廃止し、地山掘削線Ｌ１をリアルタイムで表示することにより、地山掘削状態を詳細に把握することができるようにしている。
【００７３】
同図に示す地山モニタ画面（掘削線表示手段）５０において、溝掘削を開始するにあたりまず画面上に進行方向を選択する方向選択メニュー５１が表示される。
【００７４】
オペレータはそのメニュー５１の中の右方向ボタン５１ａかまたは左方向ボタン５１ｂのいずれか一方を押すことにより掘削方向を選択する。
【００７５】
地山モニタ画面５０の左側には面内モニタ部５０ａ、右側には面外モニタ部５０ｂが配置されている。
【００７６】
面内モニタ部５０ａは、その左端に傾斜計設置深度ｄ１、下端部に現在の深度ｄ２を表示している。
【００７７】
詳しくは、地上傾斜計としてベースマシン本体傾斜計と駆動部傾斜計によって測定された角度ｄ３およびｄ４をそれぞれ表示し、その右側に変位ｄ５，ｄ６を表示する。
【００７８】
また、地中傾斜計が設置されている深度の角度ｄ７を表示し、その右側に変位ｄ８を表示する。
【００７９】
地山掘削線処理部（地山掘削線作成手段）２３ｅ（図３参照）は、各傾斜計の位置を黄色の〇印ｐ１〜ｐ３で表示するとともに、それらを結び黄色の直線Ｌ１を表示させる。すなわち、地山掘削線Ｌ１を作成する。上記〇印ｐ１〜ｐ３は、カッターポスト６が横方向に変位したときに横方向に移動し、それに応じて地山掘削線Ｌ１も移動するようになっている。
【００８０】
面内モニタ部５０ａにおいて、右方向ボタン５１ａが押された場合、地山掘削線処理部２３ｅは、地山掘削線Ｌ１を基準としてその右側を地山を表す茶色で塗りつぶし、溝掘削済みの左側をベージュ色で塗りつぶす。もちろん、カッターポスト６の下端から下方についても茶色で塗りつぶす。
【００８１】
面内モニタ部５０ａの横幅Ｓ１は、カッターポスト６の振れ幅±１００cmを示しており、カッターポスト６の面内方向の変位は、この振れ幅±１００cmに対する縮尺で表示される。それにより、変位量が小さくとも画面上に確実に表示させることができるようになっている。
【００８２】
一方、面外モニタ部５０ｂは、後述する直線Ｌ２の左側が溝掘削機の本体側を示し、右側が外側を示している。
【００８３】
ベースマシン本体傾斜計と駆動部傾斜計によって測定された角度ｄ９およびｄ１０を左側に表示し、その右側に変位ｄ１１，ｄ１２を表示している。
【００８４】
地山掘削線処理部２３ｅは、各傾斜計の位置を青色の〇印ｐ４〜ｐ６で表示するとともに、それらを結ぶ青色の直線Ｌ２を表示させる。
【００８５】
面外モニタ部５０ａの横幅Ｓ２は、振れ幅±５０cmに設定されており、カッターポスト６の面外方向の変位はこの振れ幅に対する縮尺で表示される。従って、面外方向についても変位量が小さくとも画面上に確実に表示させることができるようになっている。
【００８６】
なお、５０ｃは横行上シリンダおよび下シリンダの推力を表示したものである。
【００８７】
また、５０ｄはリアルタイム状態表示部であり、施工モード、横行上シリンダのストロークおよび横行下シリンダのストローク、リーダの昇降ストローク、チェーンテンションストローク、チェーンテンション荷重等を表示する。
【００８８】
このように、本実施形態の地山モニタ画面５０によれば、地山掘削線が画面上に表示されるため、カッターが接触する地山掘削部の詳細を把握することができる。また、溝掘削の深さが決められた深度を維持しているかどうかも画面上で容易に把握することができる。
【００８９】
もちろん、傾斜計の設置位置における傾斜角度、変位については従来同様に数値表示を行っているため、数値で確認することもできる。
【００９０】
図７は地山モニタ画面５０において、方向選択メニュー５１の左方向ボタン５１ｂを押したときに現れる画面を示している。
【００９１】
カッターポスト６が左方向に移動する場合は、地山掘削線Ｌ１を基準としてその左側は地山を表す茶色で塗りつぶされ、溝掘削済みの右側はベージュ色で塗りつぶされる。
【００９２】
図８は、カッターポスト６を上昇させて地上に露出させた場合の地山モニタ画面を示している。
【００９３】
カッターポスト６を上昇させてその下端が地上に現れると、画面上で地表面Ｅが下がり地上側の表示面積が増加する。それにより、オペレータは溝掘削深度を確認するまでもなく、カッターポスト６がどの程度地上に上昇しているかを把握することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１および３の本発明によれば、バックステイを伸縮させる伸縮シリンダの伸縮量を測定し、測定された各伸縮シリン測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較し、比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定し、上記伸縮量、判定結果を表示するようにしたため、バックステイの調整を画面上で確認しながら簡便に行うことができる。
【００９５】
請求項２および４の本発明によれば、チェーンにテンションを付与するテンション付与装置のテンションを計測し、計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較し、計測されたテンションと適性テンションとの差をテンション目標量として表示するように構成したため、チェーンテンションの調整が極めて簡便に行えるようになる。
【００９６】
請求項５および請求項６の本発明によれば、地山掘削線を表示するように構成したため、地山掘削部の掘削状態を詳細に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a)は本発明に使用される溝掘削機の側面図、(b)はその正面図である。
【図２】 本発明のチェーンテンション調整装置の構成を示す説明図である。
【図３】 本発明の溝掘削機に搭載される制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の調整画面を示す説明図である。
【図５】 チェーンテンション調整手順を説明する説明図である。
【図６】 右進行時の地山掘削モニタ画面を示す説明図である。
【図７】 左進行時の地山掘削モニタ画面を示す説明図である。
【図８】 カッターポスト上昇時の地山掘削モニタ画面を示す説明図である。
【図９】 従来の溝掘削機の構成を示す正面図である。
【図１０】 従来の面内および面外モニタ画面を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 溝掘削機
２ クローラ
３ 下部走行体
４ 上部旋回体
５ リーダ
６ カッターポスト
７ 回転駆動装置
９ チェーン式カッター
９ｃ チェーンテンション調整機構
１０ 門型フレーム
１１ 横行上シリンダ
１２ 横行下シリンダ
１３ バックステイ
１３ａ バックステイ左シリンダ
１４ａ バックステイ右シリンダ
２０ 地上傾斜計
２１ 地中傾斜計
２３ コンピュータ
３１ モニタ
３２ 入力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に止水、基礎用ソイルセメント壁等の連続壁を形成する溝掘削機および溝掘削支援方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中連続溝施工に用いられる溝掘削機の一般的な構成を図９に示す。
【０００３】
同図において、溝掘削機５０は、地上を走行するためのクローラを装着した下部走行体５１と、この下部走行体５１上に搭載される上部旋回体に門型フレーム５２を備えている。この門型フレーム５２には、図示しない一対の横行上シリンダおよび横行下シリンダが上下に配置されており、リーダ５３を地面と平行な横方向にスライドさせるようになっている。
【０００４】
リーダ５３にはカッターポスト５４が垂下され、このカッターポスト５４をガイドとしてチェーン式カッター５５が回転するようになっている。なお、リーダ５３は図示しない昇降シリンダによって昇降させることができるようになっている。
【０００５】
上記カッターポスト５４は、連結された長尺の箱形フレームで構成されており、その上端部に設けられた回転駆動装置によって駆動輪５６が回転する。この駆動輪５６とカッターポスト５４の下端部に設けられた遊動輪５７との間に上記チェーン式カッター５５のエンドレスチェーン５５ａが掛け渡されており、このチェーン５５ａの外周側に多数の掘削ビット５５ｂが配列されている。
【０００６】
上記チェーン式カッター５５を回転させつつ地中でカッターポスト５４を横方向に移動させることにより、その進行方向に溝を掘削する。
【０００７】
また、門型フレーム５２には地上傾斜計が、カッターポスト５４には地中傾斜計が、深さ方向に複数配設されている。これらの傾斜計は、例えば、ひずみゲージ式センサ、ポテンショメータ等から構成されるものであり、溝掘削機５０の進行方向と平行な方向（以下、面内方向と呼ぶ）の傾斜角を検出するもの、また、溝掘削機５０の進行方向に対して直交する方向（以下、面外方向と呼ぶ）の傾斜角を検出するもの、面内および面外方向の傾斜角を同時に検出するものがある。
【０００８】
これらの傾斜計から得られた傾斜角データは、運転室内のパーソナルコンピュータで処理され、カッターポスト５４の傾斜状態や撓みがモニタ画面にリアルタイムで表示される。
【０００９】
例えば、特開2000−348906号公報には、図１０に示すように、モニタ画面にカッターポスト５４を模式的に表示しており、そのカッターポスト５４の中心線を基準として内面方向のカッターポスト５４の撓みを曲線Ｂで表している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のモニタ画面では、実際に掘削している地山の掘削状態が画面上に表示されないため、溝掘削部の詳細を把握しづらいという不都合があった。
【００１１】
また、溝掘削施工においては、安定した溝掘削を行うために各種調整が行われる。例えばカッターポストを支持している左右のバックステイ基端部に設けられている油圧シリンダのストロークを調整することにより、面外方向のカッターポストの傾斜が所定範囲内に納まるように調整し、過負荷が発生しないようにしている。このバックステイの調整についてもモニタ画面に表示される油圧シリンダのストローク値や荷重値表示のみでは調整がしづらいという問題がある。
【００１２】
本発明は以上のような従来の溝掘削機の溝掘削作業における課題を考慮してなされたものであり、チェーン式カッターの進行側の掘削線を表示することにより地山掘削部の詳細を把握することができ、また、各種調整作業においても画面上に調整のためのガイド表示をすることにより調整作業を簡便に行えるようにした溝掘削機および溝掘削支援方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の溝掘削機は、掘削具を備えたカッターポストを後方から一対のバックステイで支持した状態で地盤に挿入し、その掘削具を作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、上記バックステイを伸縮させる伸縮シリンダと、各伸縮シリンダの伸縮量を測定する伸縮量測定手段と、この伸縮量測定手段によって測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較する伸縮量比較手段と、この伸縮量比較手段による比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定する判定手段と、上記伸縮量、判定結果の少なくとも一方を表示するバックステイ調整表示手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１４】
本発明の溝掘削機は、掘削具として掘削刃付きのチェーンを備えたカッターポストを地盤に挿入し、その掘削刃付きチェーンを作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、上記チェーンにテンションを付与するテンション付与装置と、このテンション付与装置のテンションを計測するテンション計測手段と、このテンション計測手段によって計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較する比較手段と、計測されたテンションと適性テンションとの差をテンション調整目標量として設定する目標調整量設定手段と、設定された目標調整量を表示する目標テンション表示手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１５】
本発明の溝掘削支援方法は、カッターポストを一対のバックステイで支持し、カッターポストの移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、上記バックステイを伸縮させる伸縮シリンダの伸縮量を測定し、測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較し、比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定し、上記伸縮量、判定結果を表示することを要旨とする。
【００１６】
本発明の溝掘削支援方法は、掘削具としての掘削刃付きチェーンを作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、チェーンのテンションを計測し、計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較し、計測されたテンションと適性テンションとの差分をテンション調整目標量として表示することを要旨とする。
【００１７】
前記溝掘削機において、地山掘削線を作成する地山掘削線作成手段と、この地山掘削線作成手段によって作成された地山掘削線を表示する掘削線表示手段とを備えてなるのが好ましい。
【００１８】
前記溝掘削支援方法において、地山掘削線を掘削線表示手段に表示するのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に使用される溝掘削機の一実施形態を図面に従って説明する。
【００２０】
図１は溝掘削機１の構成を示したものであり、(ａ)は側面図、(ｂ)は正面図を示している。
【００２１】
この溝掘削機１は図９に示した従来の溝掘削機と基本的に同じ構成からなり、地上面を移動可能なクローラ２を装着した下部走行体３と、この下部走行体３上に搭載された上部旋回体４と、この上部旋回体４に昇降自在に設けられたリーダ５と、このリーダ５から垂下されたカッターポスト６を有している。
【００２２】
このカッターポスト６は複数のエレメントが上下に連結されたものであり、その上部には駆動輪７ａを備えた回転駆動装置７が、下部には遊動輪８が設けられ、駆動輪７ａと遊動輪８にチェーン式カッター９が掛け渡されている。
【００２３】
チェーン式カッター９は、図２に示すようにエンドレスのチェーン９ａと、そのチェーン９ａの外周側に配列された多数の掘削ビット９ａとから主として構成されており、駆動輪７ａにはそのチェーン９ａのテンションを調整するためのテンション調整機構９ｃが備えられている。
【００２４】
このテンション調整機構９ｃは、駆動輪７ａの回転軸７ｂを昇降させるためのテンションシリンダ９ｄを備えている。このテンションシリンダ（テンション付与装置）９ｄのヘッド圧およびロッド圧は圧力センサ２９および３０によって、また、ストロークはワイヤ９ｇの繰り出し量を検出するストロークセンサ２８によって検出されるようになっている。上記圧力センサ２９，３０及びストロークセンサ２８はテンション計測手段として機能する。
【００２５】
図１に戻って説明する。
【００２６】
上記チェーン式カッター９がカッターポスト６の外周を回転しつつ地山端面を押圧して溝を掘削する。
【００２７】
その際、カッターポスト６の下端に設けられた地盤注入剤吐出口（図示しない）より所定の圧力で掘削用泥水を吐出して溝の掘削を補助し、或いは、吐出口より地盤固化液を吐出して掘削土等と混合撹拌し、ソイルセメント壁を形成する。
【００２８】
溝掘削とソイルセメント壁を形成するにあたっては、両者を併せて連続的に行ういわゆる１パス施工、溝の掘削が完了した後に溝に沿ってソイルセメント壁を形成する２パス施工、或いは溝の掘削完了後にカッターポスト６を掘削開始位置まで再移動させ、形成された溝に沿ってソイルセメント壁を形成する３パス施工等があり、施工状況に応じていずれかの施工方法が適宜選択される。
【００２９】
上部旋回体４には門型フレーム１０が取り付けられており、この門型フレーム１０の上部に横行上シリンダ１１が、下部に横行下シリンダ１２がそれぞれ平行に配置されている。
【００３０】
上記横行下シリンダ１２の推力によって、カッターポスト６を地山に押し付けることができるようになっており、横行上シリンダ１１は、横行下シリンダ１２の押圧方向と逆方向のシリンダ保持力を発生させるようになっている。
【００３１】
１３，１４は、リーダ５を支持している一対のバックステイ（手前側のみ図示）であり、その基端部側に設けられたバックステイ左シリンダ１３ａおよびバックステイ右シリンダ１４ａ（手前側のみ図示）を伸縮させることにより、リーダ５の面外角度を調整することができるようになっている。
【００３２】
例えば、地上傾斜計と地中傾斜計から出力される傾斜角度を比較し、その差が所定値を超える場合には、カッターポストに応力が発生していると判断し、差を小さくするように各バックステイシリンダ１３ａ，１４ａのストロークを調整する。
【００３３】
なお、１５は上部旋回体４に搭載されているキャビンである。
【００３４】
図３は、溝掘削機１に搭載される制御装置の構成を示したものである。
【００３５】
カッターポスト６には上下方向に複数の傾斜計（傾斜計測手段）が配設されており、具体的には地上側に配置された地上傾斜計２０と地中側に配置された地中傾斜計２１が設けられている。
【００３６】
なお、地中傾斜計２１はカッターポスト６の長さに応じて複数設けることもあるが、本実施形態では掘削深さを略６ｍに設定しているため１つとする。
【００３７】
これら各傾斜計２０，２１により、カッターポスト６の面内および面外方向の傾斜角が同時に計測される。計測結果は、インターフェイス２２を介してパーソナルコンピュータ（以下、コンピュータと呼ぶ）２３に与えられる。
【００３８】
また、コンピュータ２３には、バックステイ左（Ｌ）シリンダ１３ａおよびバックステイ右（Ｒ）シリンダ１４ａの動作状態、チェーンテンション調整機構９ｃの動作状態もインターフェイス２２を介して与えられる。
【００３９】
具体的には、バックステイ左（Ｌ）シリンダ１３ａについては、そのストロークを測定するストロークセンサ２４ａ、同シリンダ１３ａのヘッド圧を検出するヘッド（Ｈ）圧センサ２４ｂ、同シリンダ１３ａのロッド圧を検出するロッド（Ｒ）圧センサ２４ｃの各検出結果が与えられる。
【００４０】
また、バックステイ右（Ｒ）シリンダ１４ａについては、そのストロークを測定するストロークセンサ２５ａ、同シリンダ１４ａのヘッド圧を検出するヘッド（Ｈ）圧センサ２５ｂ、同シリンダ１４ａのロッド圧を検出するロッド（Ｒ）圧センサ２５ｃの各検出結果が与えられる。
【００４１】
また、チェーンテンションシリンダ９ｄについては、そのストロークを測定するテンションシリンダストロークセンサ（伸縮量）２８、同シリンダ９ｄのヘッド圧を検出するテンションシリンダヘッド（Ｈ）圧センサ２９、同シリンダ９ｄのロッド圧を検出するテンションシリンダロッド（Ｒ）圧センサ３０の各検出結果が与えられる。
【００４２】
コンピュータ２３は上記傾斜計２０，２１、上記各センサ２４ａ〜３０から与えられた計測結果、検出結果に基づき、溝掘削状態をグラフィック表示または数値表示するための処理を行い、モニタ３１の表示画面に出力する。なお、３２は画面上に表示される作業内容やアイテムを選択する場合等に使用される入力部であり、例えばキーボードから構成されている。
【００４３】
次に、溝掘削支援方法として、まずバックステイ調整処理について説明する。
【００４４】
地上傾斜計２０および地中傾斜計２１から得られる傾斜角の相対角度、バックステイ左シリンダ１３ａとバックステイ右シリンダ１４ａの左右ストローク差、両シリンダ１３ａ，１４ａに加わる荷重の差のいずれか一つが溝掘削作業中に閾値を超えると、図４に示す調整画面４０がモニタ３１の画面上に自動的に表示される。ただし、この調整画面４０は、初期設定項目選択画面において表示されるバックステイ調整画面ボタンをクリックすることによっても表示させることができる。
【００４５】
コンピュータ２３は、バックステイ調整処理部（伸縮量比較手段、判定手段）２３ａと閾値（許容値）を記憶している閾値記憶部２３ｂを有し、バックステイ調整処理部２３ａは、所定の周期で両傾斜計２０，２１から測定される角度の相対角度、左右ストローク差および荷重差のすべてが閾値以下か以上かを判断し、すべてが閾値以下であれば調整画面４０を表示せず、いずれか一つでも閾値を超えるとモニタ３１の表示を調整画面４０に切り換える。なお、調整画面４０を表示範囲の一部に重ねて表示するものであってもよい。
【００４６】
図４において、画面左にチェーンテンション調整モニタ部（目標テンション表示手段）４０ａが、その右側にバックステイ調整モニタ部（バックステイ調整表示手段）４０ｂが配置されている。
【００４７】
バックステイ調整モニタ部４０ｂの傾斜角度関係枠４０ｃには、地上傾斜計２０の測定結果が［deg］表示され（ｃ１参照）、地中傾斜計２１の測定結果が［deg］表示され（ｃ２参照）、両傾斜計の相対角度が［deg］表示され（ｃ３参照）、許容角度が［deg］表示され（ｃ４参照）、面外傾斜角度が適性であるかどうかの判定結果が表示される（ｃ５参照）ようになっている。
【００４８】
なお、判定結果ｃ５は、例えば相対角度が許容角度に対して注意角度未満であれば、水色背景色に文字“ＯＫ”を表示し、注意角度以上で警告角度未満あれば黄色背景色に文字“注意！”を表示し、“警告角度”以上では赤色背景色に文字“警告！”を表示する。図では相対角度0.68が、許容角度±0.30をオーバーしているため、“警告！”が表示されている。
【００４９】
傾斜角度関係枠４０ｃの左右両側には、バックステイ左シリンダ１３ａおよびバックステイ右シリンダ１４ａのストローク値をグラフィック表示するストロークグラフ４０ｄおよび４０ｅが配置されている。
【００５０】
ストロークグラフ４０ｄ，４０ｅでは、バックステイのストロークが黄色のバーでリアルタイムに表示され、最大になるとバーグラフ全体が黄色になり、ストロークが最小になるとバーグラフ全体が白色になる。
【００５１】
また、傾斜角度関係枠４０ｃの下方には、バックステイシリンダ状態表示枠４０ｆがあり、この表示枠４０ｆ内の左右には、バックステイシリンダ１３ａ，１４ａのストロークが［m］で表示され（ｃ６参照）、荷重が［kN］で表示され（ｃ７参照）、ヘッド圧およびロッド圧がそれぞれ［MPa］で表示される（ｃ８，ｃ９参照）ようになっている。
【００５２】
この状態表示枠４０ｆ内の中央には、左右のストローク差が［m］で表示され（ｃ１０参照）、荷重差が［kN］で表示され（ｃ１１参照）、ストローク許容値が［m］で表示し（ｃ１２参照）、荷重許容値が［kN］で表示される（ｃ１３参照）ようになっている。
【００５３】
また、状態表示枠４０ｆの下方には、判定結果表示枠４０ｇがあり、バックステイシリンダ１３ａ，１４ａのストロークが適性かどうかの判定結果がｃ１４に、荷重が適性かどうかの判定結果がｃ１５にそれぞれ表示される。
【００５４】
上記ストロークの判定においては、例えば、ストローク差が注意値未満であれば水色背景色に文字“ＯＫ”を表示し、注意値以上で警告値未満あれば黄色背景色に文字“注意！”を表示し、“警告値”以上では赤色背景色に文字“警告！”を表示する。
【００５５】
また、荷重判定において、例えば、荷重差が注意値未満であれば水色背景色に文字“ＯＫ”を表示し、注意値以上で警告値未満あれば黄色背景色に文字“注意！”を表示し、“警告値”以上では赤色背景色に文字“警告！”を表示する。
【００５６】
本実施形態ではストローク差0.02はストローク許容値±0.05をオーバーしておらず、荷重差−1も荷重許容値±4.9をオーバーしていないため、ストローク判定結果、荷重判定結果のいずれも“ＯＫ”と表示される。
【００５７】
次に、チェーンテンション調整処理について説明する。
【００５８】
チェーン式カッターのテンションに適度な緩みが確保されていないと、チェーンの切断が生じたり、回転駆動装置７の負荷が増加する。
【００５９】
チェーンテンション調整処理部（比較手段、目標調整量設定手段）２３ｃは、溝掘削作業中にチェーンテンションが適性な緩め量を逸脱すると、モニタ３１の画面表示を図５に示す調整画面４０ａに自動的に切り換える。
【００６０】
ここで、オペレータはチェーン式カッターの駆動を一旦停止させる。
【００６１】
次に、テンション最大緊張開始ボタン４０ｈを押すと、チェーンテンション調整処理部２３ｃ（図３参照）は、ボタン４０ｈ下方のストローク表示枠ｃ１６および荷重表示枠１７に、図２で説明したチェーンテンションシリンダストロークセンサ２８の検出値、チェーンテンションシリンダＨ圧センサ２９およびチェーンテンションシリンダＲ圧センサ３０のいずれか一方から検出された検出値をそれぞれリアルタイムで表示させる。
【００６２】
この状態で、オペレータはチェーンを一旦、最大に緊張させる。ストロークの検出値に変化がなくなることでチェーンが最大に緊張されたと判断することができ、次いで最大緊張ＯＫボタン４０ｉを押す。
【００６３】
この最大緊張ＯＫボタン４０ｃの押下によってこのときのストローク値が最大緊張時の値としてバッファ２３ｄに記憶される。
【００６４】
次いで、チェーンテンション調整処理部２３ｃは、現在のカッターポスト６の長さに基づいてチェーンの適性緩め量を算出し、ポスト長、適性緩め量をそれぞれ表示する（ｃ１８，ｃ１９参照）。
【００６５】
次いで、上記バッファに記憶した最大緊張時のストローク値から適性緩め量を差し引いたストローク値を、緩め方向の目標ストローク値として表示する（ｃ２０参照）。例えば、本実施形態では目標ＳＴ：0.23m〜0.24mと表示される。
【００６６】
次いでチェーンテンションシリンダ９ｄを調整し、適性ストローク範囲にする。
【００６７】
チェーンテンション調整処理部２３ｃは、調整終了後に判定を行う。
【００６８】
目標ＳＴの下方には、調整されたストローク値および荷重が表示され（ｃ２１，ｃ２２参照）、調整後のストローク値が目標ストローク値内に納まれば、ストローク判定結果に“ＯＫ”が表示される（ｃ２３参照）。また、調整後の荷重が荷重許容値以下であれば荷重判定結果に“ＯＫ”が表示される（ｃ２４参照）。
【００６９】
次に、地山掘削線表示処理について説明する。
【００７０】
従来、モニタ３１の画面上にカッターポスト６を面内方向と面外方向に分けて模式的に表示し、カッターポストの傾斜を傾斜計取付位置において数値で表示するようにしたものが知られている。
【００７１】
この種の装置では、画面上にカッターポスト６を縮小表示しており、せいぜい±５０cmしか現れない変位を、横幅1.7ｍからなるカッターポストと同じ比率で画面上に表示させることはできなかった。
【００７２】
そこで、本発明では、図６に示すように、カッターポスト６のグラフィック表示を廃止し、地山掘削線Ｌ１をリアルタイムで表示することにより、地山掘削状態を詳細に把握することができるようにしている。
【００７３】
同図に示す地山モニタ画面（掘削線表示手段）５０において、溝掘削を開始するにあたりまず画面上に進行方向を選択する方向選択メニュー５１が表示される。
【００７４】
オペレータはそのメニュー５１の中の右方向ボタン５１ａかまたは左方向ボタン５１ｂのいずれか一方を押すことにより掘削方向を選択する。
【００７５】
地山モニタ画面５０の左側には面内モニタ部５０ａ、右側には面外モニタ部５０ｂが配置されている。
【００７６】
面内モニタ部５０ａは、その左端に傾斜計設置深度ｄ１、下端部に現在の深度ｄ２を表示している。
【００７７】
詳しくは、地上傾斜計としてベースマシン本体傾斜計と駆動部傾斜計によって測定された角度ｄ３およびｄ４をそれぞれ表示し、その右側に変位ｄ５，ｄ６を表示する。
【００７８】
また、地中傾斜計が設置されている深度の角度ｄ７を表示し、その右側に変位ｄ８を表示する。
【００７９】
地山掘削線処理部（地山掘削線作成手段）２３ｅ（図３参照）は、各傾斜計の位置を黄色の〇印ｐ１〜ｐ３で表示するとともに、それらを結び黄色の直線Ｌ１を表示させる。すなわち、地山掘削線Ｌ１を作成する。上記〇印ｐ１〜ｐ３は、カッターポスト６が横方向に変位したときに横方向に移動し、それに応じて地山掘削線Ｌ１も移動するようになっている。
【００８０】
面内モニタ部５０ａにおいて、右方向ボタン５１ａが押された場合、地山掘削線処理部２３ｅは、地山掘削線Ｌ１を基準としてその右側を地山を表す茶色で塗りつぶし、溝掘削済みの左側をベージュ色で塗りつぶす。もちろん、カッターポスト６の下端から下方についても茶色で塗りつぶす。
【００８１】
面内モニタ部５０ａの横幅Ｓ１は、カッターポスト６の振れ幅±１００cmを示しており、カッターポスト６の面内方向の変位は、この振れ幅±１００cmに対する縮尺で表示される。それにより、変位量が小さくとも画面上に確実に表示させることができるようになっている。
【００８２】
一方、面外モニタ部５０ｂは、後述する直線Ｌ２の左側が溝掘削機の本体側を示し、右側が外側を示している。
【００８３】
ベースマシン本体傾斜計と駆動部傾斜計によって測定された角度ｄ９およびｄ１０を左側に表示し、その右側に変位ｄ１１，ｄ１２を表示している。
【００８４】
地山掘削線処理部２３ｅは、各傾斜計の位置を青色の〇印ｐ４〜ｐ６で表示するとともに、それらを結ぶ青色の直線Ｌ２を表示させる。
【００８５】
面外モニタ部５０ａの横幅Ｓ２は、振れ幅±５０cmに設定されており、カッターポスト６の面外方向の変位はこの振れ幅に対する縮尺で表示される。従って、面外方向についても変位量が小さくとも画面上に確実に表示させることができるようになっている。
【００８６】
なお、５０ｃは横行上シリンダおよび下シリンダの推力を表示したものである。
【００８７】
また、５０ｄはリアルタイム状態表示部であり、施工モード、横行上シリンダのストロークおよび横行下シリンダのストローク、リーダの昇降ストローク、チェーンテンションストローク、チェーンテンション荷重等を表示する。
【００８８】
このように、本実施形態の地山モニタ画面５０によれば、地山掘削線が画面上に表示されるため、カッターが接触する地山掘削部の詳細を把握することができる。また、溝掘削の深さが決められた深度を維持しているかどうかも画面上で容易に把握することができる。
【００８９】
もちろん、傾斜計の設置位置における傾斜角度、変位については従来同様に数値表示を行っているため、数値で確認することもできる。
【００９０】
図７は地山モニタ画面５０において、方向選択メニュー５１の左方向ボタン５１ｂを押したときに現れる画面を示している。
【００９１】
カッターポスト６が左方向に移動する場合は、地山掘削線Ｌ１を基準としてその左側は地山を表す茶色で塗りつぶされ、溝掘削済みの右側はベージュ色で塗りつぶされる。
【００９２】
図８は、カッターポスト６を上昇させて地上に露出させた場合の地山モニタ画面を示している。
【００９３】
カッターポスト６を上昇させてその下端が地上に現れると、画面上で地表面Ｅが下がり地上側の表示面積が増加する。それにより、オペレータは溝掘削深度を確認するまでもなく、カッターポスト６がどの程度地上に上昇しているかを把握することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１および３の本発明によれば、バックステイを伸縮させる伸縮シリンダの伸縮量を測定し、測定された各伸縮シリン測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較し、比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定し、上記伸縮量、判定結果を表示するようにしたため、バックステイの調整を画面上で確認しながら簡便に行うことができる。
【００９５】
請求項２および４の本発明によれば、チェーンにテンションを付与するテンション付与装置のテンションを計測し、計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較し、計測されたテンションと適性テンションとの差をテンション目標量として表示するように構成したため、チェーンテンションの調整が極めて簡便に行えるようになる。
【００９６】
請求項５および請求項６の本発明によれば、地山掘削線を表示するように構成したため、地山掘削部の掘削状態を詳細に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a)は本発明に使用される溝掘削機の側面図、(b)はその正面図である。
【図２】 本発明のチェーンテンション調整装置の構成を示す説明図である。
【図３】 本発明の溝掘削機に搭載される制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の調整画面を示す説明図である。
【図５】 チェーンテンション調整手順を説明する説明図である。
【図６】 右進行時の地山掘削モニタ画面を示す説明図である。
【図７】 左進行時の地山掘削モニタ画面を示す説明図である。
【図８】 カッターポスト上昇時の地山掘削モニタ画面を示す説明図である。
【図９】 従来の溝掘削機の構成を示す正面図である。
【図１０】 従来の面内および面外モニタ画面を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 溝掘削機
２ クローラ
３ 下部走行体
４ 上部旋回体
５ リーダ
６ カッターポスト
７ 回転駆動装置
９ チェーン式カッター
９ｃ チェーンテンション調整機構
１０ 門型フレーム
１１ 横行上シリンダ
１２ 横行下シリンダ
１３ バックステイ
１３ａ バックステイ左シリンダ
１４ａ バックステイ右シリンダ
２０ 地上傾斜計
２１ 地中傾斜計
２３ コンピュータ
３１ モニタ
３２ 入力部
Claims (6)
- 掘削具を備えたカッターポストを後方から一対のバックステイで支持した状態で地盤に挿入し、その掘削具を作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、
上記バックステイを伸縮させる伸縮シリンダと、各伸縮シリンダの伸縮量を測定する伸縮量測定手段と、この伸縮量測定手段によって測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較する伸縮量比較手段と、この伸縮量比較手段による比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定する判定手段と、上記伸縮量、判定結果の少なくとも一方を表示するバックステイ調整表示手段とを備えてなることを特徴とする溝掘削機。 - 掘削具として掘削刃付きのチェーンを備えたカッターポストを地盤に挿入し、その掘削刃付きチェーンを作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、
上記チェーンにテンションを付与するテンション付与装置と、このテンション付与装置のテンションを計測するテンション計測手段と、このテンション計測手段によって計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較する比較手段と、上記計測されたテンションと適性テンションとの差をテンション目標調整量として設定する目標調整量設定手段と、設定された目標調整量を表示する目標テンション表示手段とを備えてなることを特徴とする溝掘削機。 - 掘削具を備えたカッターポストを溝掘削方法と直交する面外方向から一対のバックステイで支持した状態で地盤に挿入し、その掘削具を作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、
上記バックステイを伸縮させる伸縮シリンダの伸縮量を測定し、測定された各伸縮シリンダの伸縮量の差を求め、その差を許容値と比較し、比較結果に応じて伸縮シリンダの調整適否を判定し、上記伸縮量、判定結果を表示することを特徴とする溝掘削支援方法。 - 掘削具としての掘削刃付きのチェーンを備えたカッターポストを地盤に挿入し、その掘削刃付きチェーンを作動させながらカッターポストを横方向に移動させ、移動方向に掘削溝を形成する溝掘削機において、
上記チェーンのテンションを計測し、計測されたテンションを、予め記憶されている適性テンションと比較し、計測されたテンションと適性テンションとの差をテンション目標調整量として設定し、設定された目標調整量を表示することを特徴とする溝掘削支援方法。 - 地山掘削線を作成する地山掘削線作成手段と、この地山掘削線作成手段によって作成された地山掘削線を表示する掘削線表示手段とを備えてなることを特徴とする請求項１または２記載の溝掘削機。
- 地山掘削線を掘削線表示手段に表示することを特徴とする請求項３または４記載の溝掘削支援方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002136123A JP3835341B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 溝掘削機および溝掘削支援方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002136123A JP3835341B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 溝掘削機および溝掘削支援方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003328388A JP2003328388A (ja) | 2003-11-19 |
| JP3835341B2 true JP3835341B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=29698260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002136123A Expired - Fee Related JP3835341B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 溝掘削機および溝掘削支援方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3835341B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4579076B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2010-11-10 | 日本車輌製造株式会社 | 杭打機 |
| JP7036132B2 (ja) * | 2019-07-08 | 2022-03-15 | コベルコ建機株式会社 | 掘削データ処理方法、掘削データ処理装置、溝掘削機 |
| KR102502301B1 (ko) * | 2020-11-26 | 2023-02-23 | 한미기초기술 주식회사 | 굴착체인의 처짐방지 기능을 가지는 체인굴착장치 |
-
2002
- 2002-05-10 JP JP2002136123A patent/JP3835341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003328388A (ja) | 2003-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7079931B2 (en) | Positioning system for an excavating work machine | |
| US5854988A (en) | Method for controlling an excavator | |
| CN101910522B (zh) | 装载机和装载机机具控制系统 | |
| US5933346A (en) | Bucket depth and angle controller for excavator | |
| KR20140106539A (ko) | 쇼벨의 화상표시장치 | |
| JP2011043002A (ja) | 掘削支援装置 | |
| JP2018188831A (ja) | 作業機械および作業機械の制御方法 | |
| JP2004092128A (ja) | 地中連続溝の掘削方法および地中連続溝掘削機 | |
| JP3835341B2 (ja) | 溝掘削機および溝掘削支援方法 | |
| JP4586834B2 (ja) | バケット式掘削機 | |
| JP3949330B2 (ja) | 掘削機械の作業状態監視システム、作業状態表示装置及び記録媒体 | |
| JP7266371B2 (ja) | 作業機械、および作業機械を含むシステム | |
| JP7107771B2 (ja) | 作業機械、および作業機械を含むシステム | |
| JPH06108456A (ja) | 地下連続壁工法用掘削機の位置測定装置 | |
| JP4048743B2 (ja) | バケット式掘削機 | |
| JP3821924B2 (ja) | 溝掘削装置 | |
| CN117545896A (zh) | 工程机械 | |
| JP7374762B2 (ja) | 作業機械、計量方法、および作業機械を含むシステム | |
| JP4017781B2 (ja) | トンネル掘削地山の性状表示方法 | |
| JP7266372B2 (ja) | 作業機械、および作業機械を含むシステム | |
| KR20000024991A (ko) | 굴삭기의 버켓 변위 측정장치 및 그 측정방법 | |
| JP3695433B2 (ja) | ワイヤー式掘削精度制御装置を備えた地盤改良処理機 | |
| JP7245300B1 (ja) | 作業機械 | |
| JPH09144056A (ja) | トレンチャーの掘削位置検出装置 | |
| JP2012062681A (ja) | 油圧ショベルの制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040921 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040918 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041215 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060228 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060420 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060717 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |