JPH0665813B2 - 掘削装置の制御装置 - Google Patents
掘削装置の制御装置Info
- Publication number
- JPH0665813B2 JPH0665813B2 JP60221824A JP22182485A JPH0665813B2 JP H0665813 B2 JPH0665813 B2 JP H0665813B2 JP 60221824 A JP60221824 A JP 60221824A JP 22182485 A JP22182485 A JP 22182485A JP H0665813 B2 JPH0665813 B2 JP H0665813B2
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- JP
- Japan
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- excavator
- buried
- excavation
- tool
- characteristic
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/24—Safety devices, e.g. for preventing overload
- E02F9/245—Safety devices, e.g. for preventing overload for preventing damage to underground objects during excavation, e.g. indicating buried pipes or the like
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、掘削装置の制御装置に係り、特に、配管など
の地中埋設物の近傍の土層を掘削するのに好適な、例え
ばパワーシヨベルなどの、掘削具を掘削方向に進めるこ
とにより掘削する掘削装置の制御装置に関する。
の地中埋設物の近傍の土層を掘削するのに好適な、例え
ばパワーシヨベルなどの、掘削具を掘削方向に進めるこ
とにより掘削する掘削装置の制御装置に関する。
一般に、土層を掘削する場合には、この内部に埋設され
ている配管等の埋設物を掘削具で損傷しないように配慮
しなければならない。
ている配管等の埋設物を掘削具で損傷しないように配慮
しなければならない。
このようなことより、従来、埋設物の損傷を防ぐため
に、例えば実公昭５６−１８７９１号公報に記載のよう
に土層中に埋設物に対する保護板を設け、これに掘削具
が接触することを以つて危険を検知し、埋設物への損傷
を防ぐ方式が知られている。しかし、このような保護板
を設けることは、主に経済的な理由から実現性に乏し
く、現状では埋設物の損傷の防止、被害の最小限化への
配慮が欠けていた。
に、例えば実公昭５６−１８７９１号公報に記載のよう
に土層中に埋設物に対する保護板を設け、これに掘削具
が接触することを以つて危険を検知し、埋設物への損傷
を防ぐ方式が知られている。しかし、このような保護板
を設けることは、主に経済的な理由から実現性に乏し
く、現状では埋設物の損傷の防止、被害の最小限化への
配慮が欠けていた。
〔発明の目的〕 本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、埋設物の近傍を掘削するものであつても、
埋設物、あるいは掘削具の損傷を防止し、又、双方の被
害を最小限にとどめることのできる掘削装置の制御装置
を提供するにある。
るところは、埋設物の近傍を掘削するものであつても、
埋設物、あるいは掘削具の損傷を防止し、又、双方の被
害を最小限にとどめることのできる掘削装置の制御装置
を提供するにある。
本発明は、掘削具を掘削方向に進めることにより掘削す
る掘削装置を対象とし、これに、地中に埋設されている
埋設物と掘削具の間の距離が所定値に達したことを、電
磁特性、超音波特性、温度特性、及び振動・衝撃特性の
一種を利用して探知し、所定の電気信号を発生する埋設
物探知装置と、この記埋設物探知装置から出力される所
定の電気信号に応じて掘削装置を制御し、前記掘削具を
掘削方向とは反対の方向に作動させる掘削具駆動回路と
を設け、所期の目的が達成されるようにしたものであ
る。
る掘削装置を対象とし、これに、地中に埋設されている
埋設物と掘削具の間の距離が所定値に達したことを、電
磁特性、超音波特性、温度特性、及び振動・衝撃特性の
一種を利用して探知し、所定の電気信号を発生する埋設
物探知装置と、この記埋設物探知装置から出力される所
定の電気信号に応じて掘削装置を制御し、前記掘削具を
掘削方向とは反対の方向に作動させる掘削具駆動回路と
を設け、所期の目的が達成されるようにしたものであ
る。
以下、図面の実施例に基づいて本発明を説明する。尚、
以下に示す実施例のうち、第１図，第４図，第６図、及
び第７図のものは非接触式の例である。
以下に示す実施例のうち、第１図，第４図，第６図、及
び第７図のものは非接触式の例である。
第１図は電磁センサーを主として表した実施例である。
該図において、１は塗覆装２が施されている埋設管で、
３は挿入極、５は掘削具である。この挿入極３、及び掘
削具５には第２図(a),(b)に示す様に、切刃３ａ、誘電
極３ｂ、又は磁極５ａ、励磁コイル５ｂが設けられてい
る。（これら切刃、誘電極、又は磁極、励磁コイルは、
掘削具５、誘電極３に逆に設けてもよい。）。１４は導
電線である。第１図で４は挿入極３と掘削具５と共に磁
路を形成する磁路構成物、６は磁路構成物４に巻回され
たコイルへの電源、７はその電流（又は位相）を検知す
る電流検知器（又は位相検出器）、８は挿入極３と掘削
具５の電極間導電線で、この電極間導電線８には上記と
同様に電源６、電流検知器７が接続されている。９は磁
束、１０は接続装置、１１は地面、１２は掘削具停止回
路、１３は掘削具駆動回路である。第３図は電流検知器
７（又は、同様に電流、位相の検出可能な別のセンサで
も可）によつて、掘削具５が除々に埋設管１に接近する
場合に、励磁電流２１に対して深さＨ（第１図に示す）
の位置で得られる誘導電流２３、又は位相角２２の値の
特性を示す。
該図において、１は塗覆装２が施されている埋設管で、
３は挿入極、５は掘削具である。この挿入極３、及び掘
削具５には第２図(a),(b)に示す様に、切刃３ａ、誘電
極３ｂ、又は磁極５ａ、励磁コイル５ｂが設けられてい
る。（これら切刃、誘電極、又は磁極、励磁コイルは、
掘削具５、誘電極３に逆に設けてもよい。）。１４は導
電線である。第１図で４は挿入極３と掘削具５と共に磁
路を形成する磁路構成物、６は磁路構成物４に巻回され
たコイルへの電源、７はその電流（又は位相）を検知す
る電流検知器（又は位相検出器）、８は挿入極３と掘削
具５の電極間導電線で、この電極間導電線８には上記と
同様に電源６、電流検知器７が接続されている。９は磁
束、１０は接続装置、１１は地面、１２は掘削具停止回
路、１３は掘削具駆動回路である。第３図は電流検知器
７（又は、同様に電流、位相の検出可能な別のセンサで
も可）によつて、掘削具５が除々に埋設管１に接近する
場合に、励磁電流２１に対して深さＨ（第１図に示す）
の位置で得られる誘導電流２３、又は位相角２２の値の
特性を示す。
今、掘削具５が徐々に地中内の深い位置に侵入してゆ
き、埋設管１との距離がｈ１となつたとき、電流検知器
７ではδ１，Ａ１という値の位相角、又は電流が検知さ
れる。このｈ１の距離より更に掘削具５が侵入すると、
δ１はより小さくなり、一方、Ａ１はより大きくなる傾
向にある。従つて、このδ１、又はＡ１を一定深さに対
するしきい値とし、即ち、これ以上掘削具５が埋設管１
に近づくと危険であるという値に定量化しておけば、掘
削具５が埋設管１に接触する前に掘削具５を停止、又は
逆転させ得る判定条件とすることができる。よつて、こ
の判定条件を掘削具停止として抽出し、掘削具駆動回路
１３に適切な電気信号として送信し、掘削具駆動回路１
３の停止スイツチ等を作動させるような掘削具停止回路
１２を設けることによつて、自動的に掘削具５と埋設管
１の接触を防止することができる。また、一旦上記ｈ１
の所で停止信号を出しても掘削具５が停止しない場合も
考えられる。
き、埋設管１との距離がｈ１となつたとき、電流検知器
７ではδ１，Ａ１という値の位相角、又は電流が検知さ
れる。このｈ１の距離より更に掘削具５が侵入すると、
δ１はより小さくなり、一方、Ａ１はより大きくなる傾
向にある。従つて、このδ１、又はＡ１を一定深さに対
するしきい値とし、即ち、これ以上掘削具５が埋設管１
に近づくと危険であるという値に定量化しておけば、掘
削具５が埋設管１に接触する前に掘削具５を停止、又は
逆転させ得る判定条件とすることができる。よつて、こ
の判定条件を掘削具停止として抽出し、掘削具駆動回路
１３に適切な電気信号として送信し、掘削具駆動回路１
３の停止スイツチ等を作動させるような掘削具停止回路
１２を設けることによつて、自動的に掘削具５と埋設管
１の接触を防止することができる。また、一旦上記ｈ１
の所で停止信号を出しても掘削具５が停止しない場合も
考えられる。
そこで、この実施例では、このことを考慮し、さらに第
２番目のしきい値をｈｏのところに定めておき、この信
号を掘削具停止回路１２で検出した場合、掘削具駆動回
路１３の逆転スイツチが作動するようにしたものであ
る。
２番目のしきい値をｈｏのところに定めておき、この信
号を掘削具停止回路１２で検出した場合、掘削具駆動回
路１３の逆転スイツチが作動するようにしたものであ
る。
以下、第４図以降に示す実施例は、上記と同様な構成の
掘削具停止回路１２を掘削具駆動回路１３に接続するや
り方で、埋設管１との距離を検出する手段のみを各種作
用した場合を示す。
掘削具停止回路１２を掘削具駆動回路１３に接続するや
り方で、埋設管１との距離を検出する手段のみを各種作
用した場合を示す。
第４図に示す実施例は、埋設管１の電荷効果による土中
の電位差を検知するセンサーを用いた場合を示す。埋設
管１に防蝕装置をかませている場合、埋設管１の電位効
果により第５図に示す様な電位２４の傾度が土中に存在
する。この電位２４を、電圧計１５を介して接続されて
いる掘削具５内に設けた電位検出極５ｃで検出し、その
後は第１図と同様な方法で、掘削具停止回路、及び掘削
具駆動回路に電位検出極５ｃを接続することにより、ｈ
ｏ近辺の域値Ｖｈを設定し、掘削装置を逆方向に作動さ
せるものである。
の電位差を検知するセンサーを用いた場合を示す。埋設
管１に防蝕装置をかませている場合、埋設管１の電位効
果により第５図に示す様な電位２４の傾度が土中に存在
する。この電位２４を、電圧計１５を介して接続されて
いる掘削具５内に設けた電位検出極５ｃで検出し、その
後は第１図と同様な方法で、掘削具停止回路、及び掘削
具駆動回路に電位検出極５ｃを接続することにより、ｈ
ｏ近辺の域値Ｖｈを設定し、掘削装置を逆方向に作動さ
せるものである。
第６図はセンサーとして、掘削具５の先端に超音波、又
は電磁超音波１６、更に地上からのレーダー１７を使用
した例である。
は電磁超音波１６、更に地上からのレーダー１７を使用
した例である。
この情報により、埋設管１の位置を確認し、図中例えば
ｈ（或いはＨｏ−ｈ）で掘削装置を停止、又は逆方向に
作動せしめんとするものである。
ｈ（或いはＨｏ−ｈ）で掘削装置を停止、又は逆方向に
作動せしめんとするものである。
第７図は、予め第６図の如き地上からの深さが判明した
場合の掘削装置の掘削深さ把握の別の方式を例示したも
のである。即ち、掘削具５、掘削装置１８には基準面
（線）２０から許容される移動量ｈ、Ｈ′を定め直接移
動量の直接、間接の計測（基準面２０と掘削具５間の計
測）、又は光学的計測（光源１９、光センサー２５）に
より行うことにより、第１図と同様な構成の掘削具停止
回路に、この判定機能を付加して、掘削具駆動回路と接
続すれば掘削具５、パワーショベルなどの掘削装置１８
を逆作動させることができるものである。
場合の掘削装置の掘削深さ把握の別の方式を例示したも
のである。即ち、掘削具５、掘削装置１８には基準面
（線）２０から許容される移動量ｈ、Ｈ′を定め直接移
動量の直接、間接の計測（基準面２０と掘削具５間の計
測）、又は光学的計測（光源１９、光センサー２５）に
より行うことにより、第１図と同様な構成の掘削具停止
回路に、この判定機能を付加して、掘削具駆動回路と接
続すれば掘削具５、パワーショベルなどの掘削装置１８
を逆作動させることができるものである。
次に、第８図，第１０図、及び第１２図に示す例は、掘
削具が埋設管に接触した場合の信号をキヤツチし、第１
図のものと同様の掘削具停止回路と掘削具駆動回路を接
続して、直ちに掘削具を逆動作させるようにしたもので
ある。
削具が埋設管に接触した場合の信号をキヤツチし、第１
図のものと同様の掘削具停止回路と掘削具駆動回路を接
続して、直ちに掘削具を逆動作させるようにしたもので
ある。
第８図に示す例は、埋設管１が導体である場合で、接触
の検出に電源６を介し電流検知器７による電流値を用い
る。
の検出に電源６を介し電流検知器７による電流値を用い
る。
第９図はこの場合の電流の変化を示したもので、第８図
に示した掘削具５が埋設管１に到達すると第９図Ｈｏ点
において電流２６が不連続的に増大する。この点をとら
えて掘削具５を逆作動をさせるものである。
に示した掘削具５が埋設管１に到達すると第９図Ｈｏ点
において電流２６が不連続的に増大する。この点をとら
えて掘削具５を逆作動をさせるものである。
第１０図に示す例は、掘削具５が埋設管１に接触した場
合の温度上昇をセンサーとして利用するものである。即
ち、掘削具５に温度センサー２７が取付けられており、
Ｈｏ近傍で塗覆装２（又は埋設管１）に掘削具５が接触
すると第１１図の如く温度２８が急激に上昇する。そこ
で、基準温度Ｔｏ＋温度変化量ΔＴの域値を設けてお
き、この点で掘削具５を逆作動させるものである。
合の温度上昇をセンサーとして利用するものである。即
ち、掘削具５に温度センサー２７が取付けられており、
Ｈｏ近傍で塗覆装２（又は埋設管１）に掘削具５が接触
すると第１１図の如く温度２８が急激に上昇する。そこ
で、基準温度Ｔｏ＋温度変化量ΔＴの域値を設けてお
き、この点で掘削具５を逆作動させるものである。
第１２図に示す例は接触のセンシングに振動、又は衝撃
を用いたものである。該図の如く、掘削具５、掘削装置
１８が埋設管１、及び塗覆装２に接触１又は衝突した場
合、第１３図(a),(b)の如く、振動波形２９、衝撃波形
３０共大きな変化をする。この変化を振動、衝撃センサ
３１により検知し、掘削具５、又はパワーショベルなど
の掘削装置１８を逆作動させるものである。これ等の方
式を採用することにより、埋設管１の損傷の度合が最少
となる。尚、上記非接触と接触法との組合せにより、埋
設管１、又は掘削具５の保護が図れることは言うまでも
ない。
を用いたものである。該図の如く、掘削具５、掘削装置
１８が埋設管１、及び塗覆装２に接触１又は衝突した場
合、第１３図(a),(b)の如く、振動波形２９、衝撃波形
３０共大きな変化をする。この変化を振動、衝撃センサ
３１により検知し、掘削具５、又はパワーショベルなど
の掘削装置１８を逆作動させるものである。これ等の方
式を採用することにより、埋設管１の損傷の度合が最少
となる。尚、上記非接触と接触法との組合せにより、埋
設管１、又は掘削具５の保護が図れることは言うまでも
ない。
以上説明したように、本発明によれば、地中に埋設され
ている埋設物と記掘削具の間の距離が所定値に達したこ
とを、電磁特性、超音波特性、温度特性、及び振動・衝
撃特性の一種を利用して探知し、所定の電気信号を発生
する埋設物探知装置と、この記埋設物探知装置から出力
される所定の電気信号に応じて掘削装置を制御し、前記
掘削具を掘削方向とは反対の方向に作動させる掘削具駆
動回路とを設けたものであるから、埋設物、或いは掘削
具の損傷を防止し、又、双方の被害を最小限にとどめる
ことができ、非常に効果的な掘削装置の制御装置を得る
ことができる。
ている埋設物と記掘削具の間の距離が所定値に達したこ
とを、電磁特性、超音波特性、温度特性、及び振動・衝
撃特性の一種を利用して探知し、所定の電気信号を発生
する埋設物探知装置と、この記埋設物探知装置から出力
される所定の電気信号に応じて掘削装置を制御し、前記
掘削具を掘削方向とは反対の方向に作動させる掘削具駆
動回路とを設けたものであるから、埋設物、或いは掘削
具の損傷を防止し、又、双方の被害を最小限にとどめる
ことができ、非常に効果的な掘削装置の制御装置を得る
ことができる。
第１図は本発明の掘削装置の制御装置の一実施例を示す
システム図、第２図(a),(b)はそれに採用される挿入
極、掘削具の一例を一部断面して示す正面図、第３図は
掘削具が埋設物に除々に接近した場合の励磁電流に対す
る深さの位置で得られる誘導電流、又は位相角の値を示
す特性図、第４図は埋設物の電荷効果による土中の電位
差を検知するセンサーを用いた場合を示す図、第５図は
その時の電位傾度を示す特性図、第６図はセンサーとし
て超音波、又電磁超音波、更にレーダーを使用した場合
の例を示す図、第７図は第６図に示した例で地上からの
深さが判明した場合の掘削装置の掘削深さの別の例を示
す図、第８図は電流を用いて検知する場合の例を示す
図、第９図はこの場合の電流の変化を示す特性図、第１
０図は温度上昇センサーを用いた場合の例を示す図、第
１１図はその時の温度上昇の変化を示す特性図、第１２
図は振動、又は衝撃センサーを用いた場合の例を示す
図、第１３図(a),(b)はその時の振動、衝撃波形の変形
を示す特性図である。 １……埋設管、２……塗覆装、３……挿入極、３ａ……
切刃、３ｂ……誘電極、４……磁路構成物、５……掘削
具、５ａ……磁極、５ｂ……励磁コイル、５ｃ……電位
検出極、７……電流検出器、８……電極間導電線、１１
……地面、１２……掘削具停止回路、１３……掘削具駆
動回路、１６……超音波、又は電磁超音波、１７……レ
ーダー、１８……掘削装置、１９……光源、２０……基
準面、２１……励磁電流、２２……位相角、２３……誘
導電流、２５……光センサー、２６……電流、２７……
温度センサー、２８……温度、２９……振動波形、３０
……衝撃波形、３１……衝撃センサー。
システム図、第２図(a),(b)はそれに採用される挿入
極、掘削具の一例を一部断面して示す正面図、第３図は
掘削具が埋設物に除々に接近した場合の励磁電流に対す
る深さの位置で得られる誘導電流、又は位相角の値を示
す特性図、第４図は埋設物の電荷効果による土中の電位
差を検知するセンサーを用いた場合を示す図、第５図は
その時の電位傾度を示す特性図、第６図はセンサーとし
て超音波、又電磁超音波、更にレーダーを使用した場合
の例を示す図、第７図は第６図に示した例で地上からの
深さが判明した場合の掘削装置の掘削深さの別の例を示
す図、第８図は電流を用いて検知する場合の例を示す
図、第９図はこの場合の電流の変化を示す特性図、第１
０図は温度上昇センサーを用いた場合の例を示す図、第
１１図はその時の温度上昇の変化を示す特性図、第１２
図は振動、又は衝撃センサーを用いた場合の例を示す
図、第１３図(a),(b)はその時の振動、衝撃波形の変形
を示す特性図である。 １……埋設管、２……塗覆装、３……挿入極、３ａ……
切刃、３ｂ……誘電極、４……磁路構成物、５……掘削
具、５ａ……磁極、５ｂ……励磁コイル、５ｃ……電位
検出極、７……電流検出器、８……電極間導電線、１１
……地面、１２……掘削具停止回路、１３……掘削具駆
動回路、１６……超音波、又は電磁超音波、１７……レ
ーダー、１８……掘削装置、１９……光源、２０……基
準面、２１……励磁電流、２２……位相角、２３……誘
導電流、２５……光センサー、２６……電流、２７……
温度センサー、２８……温度、２９……振動波形、３０
……衝撃波形、３１……衝撃センサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−30301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−208526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−18201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−28640（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−14211（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】埋設物が埋設されている土層を、掘削具を
掘削方向に進めることにより掘削する掘削装置と、 前記埋設物と前記掘削具の間の距離が所定値に達したこ
とを、電磁特性、超音波特性、温度特性、及び振動・衝
撃特性の一種を利用して探知し、所定の電気信号を発生
する埋設物探知装置と、 前記埋設物探知装置から出力される所定の電気信号に応
じて前記掘削装置を制御し、前記掘削具を掘削方向とは
反対の方向に作動させる掘削具駆動回路とで構成されて
いることを特徴とする掘削装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221824A JPH0665813B2 (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 掘削装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221824A JPH0665813B2 (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 掘削装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6282260A JPS6282260A (ja) | 1987-04-15 |
| JPH0665813B2 true JPH0665813B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=16772761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60221824A Expired - Lifetime JPH0665813B2 (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 掘削装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665813B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025265A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Tokiko Techno Kk | 掘削制御装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626043A (ja) * | 1992-04-03 | 1994-02-01 | Nissei:Kk | 埋設管損傷防止装置 |
| JP6692187B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2020-05-13 | 大成建設株式会社 | 作業車両用施工作業支援システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5936876B2 (ja) * | 1978-07-17 | 1984-09-06 | 日本電信電話株式会社 | プリンタ用活字の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP60221824A patent/JPH0665813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025265A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Tokiko Techno Kk | 掘削制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6282260A (ja) | 1987-04-15 |
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