JPH01284691A - 掘削管理方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、駆動モータで掘削機を回転させて、杭穴を
掘削するに際し、地盤状態を適確に把握して、掘削作業
を能率よく行えるように管理する掘削管理方法に関する
ものである。

（従来の技術） 周知のように、地中に基礎杭を設置する際には、所望の
杭強度が得られるように、地盤の状態を適確に把握する
必要がある。

従来は、これに対処すべく、施工場所の適当箇所を複数
選択してテストポーリングを行ない、これらのデータか
ら施工場所の地盤状態を推定していた。

尚、このデス１〜ポーリングでは、掘削機の駆動モータ
の負荷値流を掘削時間とともに測定して、地盤の状態を
把握する方法も用いられている。

（発明が解決しようとＪる問題点） しかしながら、従来のデス１〜ポーリングでは、実際の
杭穴形成部と、テストポーリングの場所とが異なるため
、推定した地盤構成と実際の地盤とが異なる場合があり
、正確性に欠けるという問題点がある。

さらに、地盤の状態を経時的に変化する駆動モータの負
荷値流で把握しようとしても、負荷値流は仕事率に比例
した数値に示すにすぎず、特定深度で掘削に要する時間
が異なっても、負荷値流は変化せず、地盤の固さが適確
に示されないという問題点がある。

この発明は、上記問題点を解決することを基本的な目的
とし、杭穴掘削位置の地盤を正確に把握して、能率よく
掘削作業を行なうことができる掘削管理方法を提供する
ものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を達成するため本願発明の掘削管理方法は、駆
動モータで掘削機を回転させて、杭穴を掘削するに際し
、掘削深度と駆動モータの負荷値流またはトルクからな
る負荷値とを、前記掘削深度に対応して、負荷値の時間
積を演算回路で算出し、この時間積を掘削深度との関係
において、表示手段で表示し、この表示に基づいて掘削
制御づ−ることを特徴とするものである。

尚、演算回路には、マイクロコンピュータのＣＰＵを使
用することかでき、この出力をブラウン管や液晶ディス
プレイ、ざらにプリンターなどの表示手段に表示する。

尚、この表示手段への表示においては、負荷値の時間積
を掘削深度との関係においてグラフ化するのが望ましい
。

この表示に基づいて、杭穴掘削作業の制御を行なう、。

すなわら、掘削深度および負荷値の時間積を表示手段に
おいて、視覚で認識・把握し、これら表示に基づいて、
十分な杭穴強度を有していると判断される時点で杭穴掘
削を終了する。その後は常法により、瑣場打ち杭を構築
したり、既製杭を設置する。

（作　用） この発明にＪ：れば、掘削時に単位時間毎または連続し
て、駆動モータの負荷値が掘削深度とともに得られ、さ
らに演算回路で掘削深度に対応した負荷値の時間積が得
られる。この時間積は単なる負荷値と異なり、時間を要
素どするものであるから、仕事量に比例した数値となり
、地盤の固さを反映した数値が得られることになる。こ
の数値は、掘削深度との関係において、表示手段で表示
され、地盤の状態が視覚により容易に把握される。

したがって、杭穴の掘削を過不足なく行なうことができ
、良質の杭が効率よく構築されることになる。

（実施例） −以下にこの発明の一実施例を添付図面に基づき説明Ｊ
°る。

第１に、この方法の実施に用いる掘削装置全体の概略を
第１図に基づいて説明する。

キャタピラ移動式の杭打ぢ機１には、アーム２が起立さ
れており、このアーム２の先端に設りたシーブ３を介し
で、ワイヤ４が昇降自在に吊り下げられ、ワイヤ４の先
端にオーガマシン５が接続されている。オーガマシン５
の基端には、駆動モータ６を収納したボックス７が取付
けられており、このボックス７の下部には、駆動モータ
６で回転駆動される回転ロッド８が垂下されている。

回転ロッド８の下端には、掘削刃９が設りられていると
共に、回転ロッド８の外壁には、所定間隔を置いて、軸
方向に沿って多数の撹拌棒１０・・・１０が突設されて
おり、ざらに、数個の練り付りドラム１１が配設されて
いる。

次に、この装置の制御系統を第２図に基づき説明する。

前記駆動モータ６には、駆動モータ６の負荷値流を測定
する負荷値流計１２が接続されている。

またシーブ３には、シーブ３の回転によりパルスを発生
するパルス式測定器が近接配置されている。

このパルス式測定器では、シーブ３の回転によりワイヤ
４が１７几宛移動した際に、１０パルス（１パルス当り
０．１ｍ）を発生するものであり、オーガマシン５の降
下機、ずなわち掘削深度を検知覆る深度計１３として機
能する。

これら負荷値流計１２および深度計１３には、マイクロ
コンピュータのＣＰＵ１４が接続されている。ざらに、
ＣＰＵ１４は、表示手段であるＣＲＴ１５および記録装
置１６に接続されている。

次に、この装置における掘削制御方法を第３図に基づい
て説明する。

杭打ち機１を所望の杭打ち位置に移動し、駆動モータ６
で回転ロッド８を回転させつつ、ワイヤ４を介してオー
ガマシン５を徐々に下降させる。

上記オーガマシン５の下降量は、掘削深度として、深度
計１３で検出されており、掘削刃９が地面と接した位置
で深度をＯとするように初期設定する（ステップ１）。

また駆動モータ６の負荷値流は、負荷値流計１２で連続
的に検出されており、無負荷時の測定電流を初期電流Ａ
ｏとして設定する（ステップ２）。

オーガマシン５を引き続き下降させることにより、掘削
刃９で地面が掘削され、撹拌棒１０・・・１０で泥土を
撹拌しつつ、練り付はドラム１１で杭穴１４の壁面に練
り付（プる。

掘削に際し、地盤の固さにより、駆動モータ６に対する
負荷が変わり、これに応じて負荷値流が変化する。

上記負荷値流Ａおよび深度りは、１秒角に負荷値流計１
２および深度計１３で測定され（ステップ３）、その出
力値がＣＰＵ１４へと入力される。

ＣＰＵ１４では、負荷値流Ａ、深度Ｄ、さらに掘削開始
からの経過時間をデータとして記録装置１６に送出して
記録保存する。さらに、上記負荷値流Ａおよび深度りを
ＣＲＴ１５で数値として表示する（ステップ４）。引き
続きＣＰＵ１４では以下の処理がなされる。

次いで、測定深度りが掘削作業中において測定された最
大の掘削深度Ｄ　ｍａｘを超えているか否かの判別、す
なわち、杭穴が掘り進められたものであるか否かの判別
を行なう（ステップ５）。ここで０　＜　□　ｍａｘの
場合、寸なわち、掘削刃が最深掘削位置から後退した状
態では、処理をステップ３に戻し、単位時間毎の深度り
、電流Ａの測定を行なう。尚、［）　＜　ｌ）　ｍａｘ
の状態では、測定された電流△は掘削に寄与していない
ものと考えられるので、これは初期゛電流△０に加え、
加算結果を△０に置き換えるのが望ましい。また、ステ
ップ５でＤ　＞　Ｏｍａｘの判別がなされた場合、ずな
わち掘削が進行している状態では、第４図に詳細が示さ
れるステップ６のグラフィック表示処理がなされ、最大
掘削深度［）　ｍａｘを測定深度りで置ぎ換えｌｃ後（
ステップ７）、ステップ８へと処理を進める。

また、ステップ５で、Ｄ　＝　Ｄ　ｍａＸの判別がなさ
れた場合、すなわち同一深度で掘削がなされている場合
には、ステップ５から直接ステップ８へと処理が進めら
れる。

ステップ８では、深度りで掘削０．１ｍに要した電流の
積算値ＳＡ　（Ｄ）に測定電流Ａを加え、これをＳＡ　
（Ｄ）に置き換えるとともに、深度Ｄ−０，１から深度
りに至る間の測定度数ｎ（Ｄ）に１を加える。

ステップ８の後には、処理を終了覆るか否かの判別を行
ない、処理を続行する場合には、ステップ３に処理を戻
し、前記処理を繰り返す（ステップ９）。

次に、ステップ６のグラフィック表示処理を第４図に基
づいて詳細に説明する。

グラフ画面上で縦軸（Ｙ）を掘削深度に設定し、横軸（
×）を電流の積算値に設定する。そして、深度Ｄ−０，
１をＹｌとしくステップ６１）、掘削深度Ｄ−０，１の
ときに掘削ｏ、”＋ｍに要した電流の積算値（ＳＡ（Ｙ
＋）−△０米ｎ（Ｙ＋）を×１とする（ステップ６２）
。

ざらに測定深度りをＹ２としくステップ６３）、掘削深
度りのときに、掘削０．１ｍに要した電流の積算値ＳＡ
　　（Ｙ２）　−Ａｏ米ｎ（Ｙ２）を×２とする（ステ
ップ６４）。

以上求めた（×１、Ｙｌ）および（×２、Ｙ２）をグラ
フ画面上の座標点どして、両者を結線することににリグ
ラフを作成する（ステップ６５）。

上記グラフ処理は、ＣＰＵ１４で行なわれ、その出力が
ＣＲＴ１５に送出される。ＣＲＴ１５に表示されるグラ
フは、第５図に示されるように、掘削深度と、負荷値流
の時間積との関係が示されており、掘削深度に応じて時
間積が増減変化する。

但し、その基調は、掘削深度が大きくなるに従い、時間
積が増大する傾向にある。

このように、時間積が増大する場合には、特定の深度に
おいて、負荷値流が増大したものか、あるいは、その深
度におｊ−する掘削に長時間を要したものであり、地盤
が固い状態にあることを示している。したがって、上記
時間積が所望の数値（杭打場所の条件などにより予め設
定したもの）に達した際には、所望の地盤強度が得られ
たものとして掘削を停止し、杭穴下端部を支持地盤とし
て、杭を現場にて構築し、ま１ｃは既製杭を設置する。

得られた杭は、最適な強度を有する地盤で支持されてお
り、杭としての機能が十分に果されることになる。

尚、記録装置１６に保存したデータは、再度呼び出１こ
とにより、各種データとして活用することができる。さ
らに上記実施例では、負荷値流を負荷値としてそのまま
用いたが、モータの特性ににす、負荷値と負荷値流とは
、比例関係からややずれた関係にあるので、負荷値流に
修正を加えて後の処理を行なうのが望ましい。さらに、
土質などによって、負荷値流に対応した負荷値も異なる
ので、掘削土質に応じて比率を定め、この比率を負荷値
流に乗じて負荷値とし、これをグラフ表示することも可
能である。

尚、」−記実施例では、深度および負荷値流の測定は、
一定時間毎に測定して行なったが、連続して測定するこ
とも可能であり、またＣＰＵ１４においても連続して算
出を行なうことも可能である。

また、上記実施例では駆動モータの負荷値流を測定して
時間積を求めたが、これに代えて駆動モータのトルクを
測定して時間積を求めて表示づることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本願発明の掘削管理方法によれば
、駆動モータで掘削機を回転させて杭穴を掘削するに際
し、掘削深度と駆動モータの負荷値流またはトルクから
なる負荷値とを、単位時間毎または連続的に検出し、前
記掘削深度に対応して、負荷値の時間積を演算回路で算
出し、この時間積を掘削深度との関係において、表示手
段で表示し、この表示に基づいて掘削制御するので、規
実の杭穴掘削時に、リアルタイムで正確な地盤状態を知
ることかでき、過不足なく杭掘削の作業を行なうことが
でき、杭に適した杭穴を効率よく掘則することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例におりる掘削作業を示す概
略図、第２図は同じく制御系統を示すブロック図、第３
図は同じく掘削作業の手順を示すフローチャ−ト、第４
図は同じく一部処理工程を詳細に示すフローチャー１〜
、第５図は掘削深度と負荷値流の時間積との関係を示す
グラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　駆動モータで掘削機を回転させて杭穴を掘削するに
   際し、掘削深度と駆動モータの負荷電流またはトルクか
   らなる負荷値とを、単位時間毎または連続的に検出し、
   前記掘削深度に対応して、負荷値の時間積を演算回路で
   算出し、この時間積を掘削深度との関係において、表示
   手段で表示し、この表示に基づいて掘削制御することを
   特徴とする掘削管理方法 ２　表示手段は、ブラウン管または液晶ディスプレイと
   した請求項１記載の掘削管理方法