JPH0270885A - 地中連続壁掘削機の重錘式変位計測装置 - 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］ 本発明は、地中連続壁掘削機の重錘式変位計測装置に関
する。

［従来の技術］ 地中連続壁、地中現堝打杭等の竪孔堀削に際し、掘削機
の変位（竪孔の水平方向のねじれ）が生じる恐れが多々
あり、この掘削機の変位は不良工事を招く結果となるた
め、掘削精度の向上は極めて重要な問題である。

これに対し本出願人は、特公昭５７−４５８７８号公報
、特公昭５９−３０８７８号公報、特開昭５８−２１９
８４号公報等において、上記変位を測定し、その測定結
果に基づいて掘削機の姿勢を制御する方法を提案した。

これらの方法によれば、掘削機の上端部に掘進方向に垂
立した計測筒を設け、その計測筒の軸線上に重錘を吊り
下ろし、計測筒の内壁に例えば渦電流測距センサの距離
測定手段を設け、重錘との距離を求めて掘削機の変位を
計測するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記諸提案自体は有効なものであるが、しかし、基準と
なるべき重錘が鉛直に降下しない現象が発生し、変位の
計測結果に誤差が生じるという問題がある。

本発明は、重錘を鉛直に降下させて計測精度を向上する
地中連続壁掘削機の重錘式変位計測装置を提供すること
を目的としている。

［知見］ 本発明者は、重錘が鉛直に降下しない現象について種々
実験研究した結果、次のことを見出した。

すなわち、実験例として７０眩の重錘を１５ｍ程泥水中
に降ろし、この状態で上部品点を水平に４１変位させて
も、重錘は水平移動しない。

これは、重錘が鉛直位置に戻ろうする応力を泥水が吸収
する、いゆわるビンガム塑性によるものと推定される。

また、別の実験例では、重錘を３０ｍ程泥水中に降下さ
せたのち、−変地上まで引き上げ、吊点を水平に４ｃｍ
変位させて引き続き降下させても、重錘は１回目の降下
位置と同じになる。

これは、降下中に１回目の通過ランドに入り込む、すな
わち、泥水の粘性の時間的変化、いわゆるチクソトロピ
イ性によるものと推定される。

上記のことから、 （１）　泥水はチクソトロピイ性を有し、−度重錘が通
過したあとは、周囲の泥水と抵抗の異なる水みちができ
る。また、泥水が掘削機で循環されても栓流となり、剛
体としての挙動をするなめ水みちは破壊されずに２〜３
日経っても残る。

（２）　この水みちの付近を重錘が通過する場合、抵抗
の違いで重錘は鉛直に下りない。

（３）　重錘を垂直に降下させるには、何らかの方法で
降下する箇所の泥水を撹拌し、泥水の抵抗を均一にする
必要がある （４）　泥水はビンガム塑性を有するので、泥水中に吊
した重錘が横に動いて鉛直位置に戻るためには、重錘の
重量を大きくしてやる必要があるが、ウィンチの吊下げ
能力上好ましくない。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものである。

し課題を解決するための手段］ 本発明によれば、掘削機の上端部に掘削方向に立設され
距離測定手段を備えた計測筒と、該計測筒の軸線に向け
て吊り下ろされる重錘とからなり、該重錘にはポンプと
、上部の吸込口と、下部の吐出口とが設けている。

上記ポンプには、公知のダイヤフラムポンプ、または、
スクイズポンプを用いるのが好ましい。

また、重錘には上部と下部とがコーン状に開き中程がス
トレートな通路を形成し、そのストレートな部分を囲ん
でダイヤフラムポンプを設け、該重錘部の上部にコーン
状の頂部ケースを固設し、そのケースに複数の吸込口を
円周等配に穿設し、底部に縁部が下方に狭くなる斜面部
を形成した底板を取付け、斜面部に斜面に直交する複数
の吐出口と、平面部に軸方向の複数の吐出口とをそれぞ
れ円周等配に穿設するのが好ましい。

また、計測筒は、隙間を設けて重錘を内部に収めるよう
に形成し、内壁に複数の例えば渦電流測距センサ等の距
離測定手段を設けるのが好ましい。

［作用］ 上記のように構成された地中連続Ｗ、掘削機の変位測定
装置において、重錘を吊り下ろしポンプを作動すると、
ポンプは上部の吸込口から泥水を吸込んで下部の吐出口
から吐出し、その吐出した泥水により重錘下方の泥水を
撹拌剪断して水みちを破壊し、均等な抵抗域を形成して
重錘を鉛直に降下させる。

重錘が計測筒内に位置したら、渦電流測距センサにより
！ＦＣ錘までの距層を測定し、その測定結果に基づいて
掘削機の変位を計測する。

［実施側］ 第１図において、掘削機１は吊部２に連結された掘削機
吊りワイヤ３により図示されない地上のウィンチで竪孔
Ａ内に吊り下げられている。

その掘削［１の上端部の対向する位置には、掘削方向す
なわち掘削ａ１の軸線方向に１組の計測筒４．４が立設
されてる。この計測筒４．４は後記する重錘１０を隙間
を設けて収めるように、重錘１０より例えば２〜３倍程
度大径に形成され、内壁には、図示されない複数の距離
測定手段である渦電流測距センサが円周等配に設けろて
おり、このセンナは図示されない地上の演算計測装置に
接続されている。

以下右側の計測ｆｆＩ４を例として説明すると、計測［
４の＠線に向けて重錘１０が吊りワイヤと電線とよりな
る複合ケーブル１９により図示されない地上のウィンチ
で吊り下げられている。

第２図および第３図において、重錘本体１１には上部と
下部とがコーン状に開き、中程がストレートな通路１２
が形成され、通路１２のストレートな部分の中程を囲ん
で公知のダイヤフラムポンプ１３が設けられている。な
お、図中の符号１３ａはポンプ駆動ユニットで、複合ケ
ーブル１９の電線に接続されている。

この本体１１の上部には、コーン状のケース１４が固設
され、そのケース１４には複数（図示の例では４個）の
吸込口１５が円周等配に設けられている。

また、下部には平板状の底板１６が固設され、その底板
１６の縁部には、下方に狭くなる斜面部１６ａが形成さ
れている。その斜面部１６ａには斜面に直交して吸込口
１５より小径の複数（図示の例では８個）の第１の吐出
口１７が穿設され、平面部１６ｂには第１の吐出口１７
より小径の複数（図示の例では８個）の第２の吐出口１
８が軸線方向に同−半径上に穿設されている。

計測に際し、重錘１０を計測筒４の軸線に向けて降下し
、ダイヤフラムポンプ１３を作動する。

すると、ダイヤフラムポンプ１３は矢印で示すように、
吸込口１５から泥水を吸込み、第１および第２の吐出口
１７．１８から吐出する。その吐出された泥水は、重錘
１０の下方の泥水を撹拌剪断して水みちを破壊し、均等
な抵抗域を形成し、重錘１０を鉛直に降下させる。

そして、重錘１０が計測筒４内に位置したら、渦電流測
距センサにより重錘１０までの距離を測定し、その測定
結果に基づいて演算計測装置は掘削機１の変位を計測す
る。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、ポ
ンプにより下方に吐出した泥水により重錘下方の泥水を
撹拌剪断し、水みちを破壊して均等な抵抗域を形成し、
重錘を鉛直に降下させて掘削機の変位計測精度を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
重錘を示す側面図、第３図は重錘の下面図である。 １・・・掘削機　　４・・・計測筒　　１ｏ・・・重錘
　　１３・・・ダイヤフラムポンプ１５・・・吸込口　
　１７・・・第１の吐出０１８・・・第２の吐出口 Ｊ　ｌ　１ 第２しｌ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 掘削機の上端部に掘削方向に立設され距離測定手段を備
   えた計測筒と、該計測筒の軸線に向けて吊り下ろされる
   重錘とからなり、該重錘にはポンプと、上部の吸込口と
   、下部の吐出口とが設けられていることを特徴とする地
   中連続壁掘削機の重錘式変位測定装置。