JPH01165826A - 圧気ケーソン用掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、圧気ケーソン内・二ける掘削作業の無人化に
寄与し得る、圧気ケーソン用掘削機に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、圧気ケーソン内の掘削機による６ｗＡ削作業は、
作業者の運転操作により行われていた。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、圧気さ
れたケーソン内での作業は重労働であり、掘削機の操作
を無人化することが強く望まれている。掘削機の操作を
無人化するためには、無人状態の掘削機によすｔｉ削さ
れた土砂の重量及び容量等の掘削量を計測することが必
要であり、そうしたことの可能な掘削機の開発が望まれ
ていた。

本発明は上記した事情に鑑み、圧気ケーソン内の掘削機
により掘削された土砂の１屈削量を求めることの出来る
圧気ケーソン用掘削機を提供することを目的とするもの
である。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、バケット（１０）を駆動すルバケット
駆動アクチエータ　（１１，２５）に、該アクチエータ
の負荷荷重を測定するセンサ（１１ａ、２５ｍ）を設け
、該センサからの信号（Ｓ２．３３）から、バケット（
１０）内の掘削土砂の量を演算する掘削量演算部（２６
）を設け、更にケーソン（２）の圧気室（２ａ）外に前
記掘削量演算部（２６）により演算されたＳ削土砂の量
を表示するディスプレイ　（２７）を設けて構成される
。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。す下のｒ　（ｅｌ
　、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、掘削土砂の量は、掘削
量演算部（２６）がセンサ（１１ａ、２５ａ）からの信
号（３２、Ｓ３）により演算し、ディスプレイ　（２７
）上に表示するように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による圧気ケーソン用掘削機の一実施例
を示す土砂計測系の制御ブロック図、第２図は本発明に
よる掘削機の一実施例を示す正面図、 第３図は第２図の平面図である。

圧気ケーソン２は、第２図及び第３図に示すように、大
気圧よりも圧気された状態の圧気室２ａを有しており、
圧気室２ａの天井部２ｂには、図示しないレールが第２
図左右方向、即ち図中矢印Ａ、Ｂ方向に設けられている
。レールには圧気ケーソン用掘削機１が矢印Ａ、Ｂ方向
に移動駆動自在に設けられており、圧気ケーソン用掘削
機１はレールに懸垂吊下された形のフレーム３を有して
いる。フレーム３には回転フレーム５が軸５ａの軸心Ｃ
Ｔを中心にして、第３図矢印Ｃ，Ｄ方向に回転駆動自在
に支持されており、回転フレーム５には運転台６が設け
られている。回転フレーム５には第１ブーム７が矢印Ｅ
、Ｆ方向に中心ＣＴ１を中心に、ブーム回転アクチエー
タ１１により回動自在に設けられており、第１ブーム７
には第２ブーム９が第１ブーム７に対して矢印Ｇ、Ｈ方
向に伸縮自在に設けられている。第２ブーム９の先端に
はバケット１０が、第２ブーム９に内蔵されたバケット
アクチエータ２５によりピン１０ａを介して矢印１．Ｊ
方向に回動自在に設けられておいる。また、第１ブーム
７の先端には伸縮距離センサ１７が設けられており、更
にブーム回転アクチエータ１１及びバケットアクチエー
タ２５には、第１図に示すように、各アクチエータ１１
．２５に作用する負荷圧力を検出する圧力センサ１１ａ
、２５ａが設けられている。

なお、伸縮距離センサ１７、各圧力センサ１１ａ、２５
ａには、第１図に示すように、ケーソン外に設けられた
掘削量演算部２６が接続しており、掘削量演算部２６に
は同様にケーソンの圧気室２ａ外に設けられたディスプ
レイ２７が接続している。

圧気ケーソン用掘削機１等は、以上のような構成を有す
るので、圧気室２ａ内の地盤２３の掘削に際しては、フ
レーム３をレールに沿って矢印Ａ、Ｂ方向に移動させろ
と共に、回転フレーム５を軸心ＣＴを中心にして矢印Ｃ
１Ｄ方向に旋回させ、更に第２ブーム９を矢印Ｇ、Ｈ方
向に突出後退させて、バケット１０を地盤２３上のこれ
から掘削すべき位置に位置決めする。次いで、第１ブー
ム７を中心ＣＴ１を中心にして矢印Ｅ、Ｆ方向に旋回さ
せると共に、バケット１０をバケットアクチエータ２５
によりピン１０ａを中心にして矢印１．Ｊ方向に旋回さ
せて、バケット１０により地盤２３を掘削する。こうし
た操作は、すべて圧気室２ａ外から遠隔操作で行われる
が、その場合、バケット１０により掘削された土砂の重
量、容積等の掘削量を知ることは適正な作業を行う上で
極めて重要である。

そこで、掘削量演算部２６は、第１図に示すように、伸
縮距離センサ１７からの信号Ｓ１により、第２ブーム９
の第１ブーム７に対する矢印Ｇ１Ｈ方向の突出距ｇｌＬ
２を求め、該距ｇｌＩＬ２から第１ブーム７の回転中心
ＣＴ１ととバケット１０間の距離Ｌ３を演算する。また
、掘削量演算部２６は、ブーム回転アクチエータ１１に
装着された圧力センサｌｌａから、現在ブーム回転アク
チエータ１１に作用している負荷圧力の検出信号Ｓ２を
受け、該検出信号Ｓ２から、ブーム回転アクチエータ１
１に作用している負荷荷重ＲＷを求める。

次に、該負荷荷重ＲＷとブーム回転アクチエータ１１と
回転中心ＣＴ１までの距離Ｌ４から、負荷回転モーメン
トＲＭをブーム７．９及びバケット１０の自重に基づく
モーメントを排除した形で演算して求める。負荷回転モ
ーメントＲＭと、バケット１０内の掘削土砂の重量ｘＳ
とは、ＲＭ＝ＸＳＸＬ３なる関係を有するので、バケッ
ト１０内の罰則土砂の重量ＸＳは、ＸＳ＝ＲＭ／Ｌ３と
なる。また、バケット１０内の掘削土砂の容積ＶＬは、
掘削土砂の比重をαとすると、ＶＬ＝ＸＳ／αで求める
ことが出来、それ等求められた演算結果はディスプレイ
２７上に表示される。

なお、上述の実施例は、バケット１０内のｌ原則土砂の
容積ＶＬ及び重量ｘＳを、ブーム回転アクチエータ１１
に装着された圧力センサｌｌａがらの負荷荷重を演算し
て求めた場合について述べたが、掘削土砂の容積ＶＬ及
び重量ｘＳは、バケット１０を駆動するアクチエータか
らその負荷荷重を測定する限り、どのアクチエータから
でも求めることが出来ることは勿論であり、例えば、上
記した方法の他に、バケット１０を駆動するバケットア
クチエータ２５に、第１図に示すように、その負荷荷重
を計測する圧力センサ２５ａを設け、該圧力センサ２５
ａの信号Ｓ３から、前述と同様に負荷回転モーメントを
求めて、容積ＶＬ及び重量ｘＳを得るようにすることも
当然可能である。

なお、上述した実施例は、本掘削機を圧気ケーソン内で
の掘削に使用した場合について述べたが、本掘削機ば圧
気ケーソン内の掘削に限らず、通常のケーソンにおける
掘削や、その他通常の掘削作業一般にも使用する乙とが
出来ることは勿論である。

（ｇ）６発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、バケット１０
を駆動するブーム回転アクチエータ１１、バケットアク
チエータ２５等のバケット駆動アクチエータに、該アク
チエータの負荷荷重を測定する圧カセンサｌｌａ、２５
ａ等のセンサを設け、該センサからの信号Ｓ２、Ｓ３か
ら、バケッ１−１０内の掘削土砂の量を演算する掘削量
演算部２６を設け、更にケーソンの圧気室２ａ外に前記
（原則量演算部２６により演算された掘削土砂の量を表
示するディスプレイ２７を設けて構成したので、ケーソ
ン２内で掘削機１により掘削される土砂の掘削量を、圧
気室２ａ外から明確に捕捉することが出来、圧気ケーソ
ン用掘削機１の操作の無人化の実現に寄与することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧気ケーソン用掘削機の一実施例
を示す土砂計測系の制御ブロック図、第２図は本発明に
よる掘削機の一実施例を示す正面図、 第３図は第２図の平面図である。 １・・・・・圧気ケーソン用掘削機 ２・・・・・・ケーソン ２ａ・・・・・・圧気室 １０・・・・・・バケット １１・・・・・・バケット［動アクチ二−り（ブーム回
転アクチエータ） １１ａ、２５ａ・・・・・センサ（圧、ＩＩＪセンサ）
２５・・・・・バケット駆動アクチエータ（バケットア
クチエータ） ２６・・・・・掘削量演算部 ２７・・・・・・ディスプレイ Ｓ２、Ｓ３・・・・・・信号 出願人　　　　　三井建設株式会社 代理人　　　弁理士　　相１）伸二 （ほか２名） ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 土砂を掘削するバケットを有する圧気ケー ソン用掘削機において、 バケットを駆動するバケット駆動アクチエ ータに、該アクチエータの負荷荷重を測定するセンサを
   設け、 該センサからの信号から、バケット内の掘 削土砂の量を演算する掘削量演算部を設け、更にケーソ
   ンの圧気室外に前記掘削量演算 部により演算された掘削土砂の量を表示するディスプレ
   イを設けて構成した圧気ケーソン用掘削機。