JPH07119473B2

JPH07119473B2 - 地中連続壁用溝の自動掘削装置

Info

Publication number: JPH07119473B2
Application number: JP2039477A
Authority: JP
Inventors: 稜威夫山本; 政治浜塚; 勝己小林; 隆宏丸; 昌眞中田; 太郎岡本
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1990-02-19
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH03241118A

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用溝の自動掘削装置、特に油圧式の
トレンチ掘削用クラムシェルバケットを用いて地中連続
壁用溝を自動的に掘削する自動掘削装置に関する。

（従来の技術）従来、地中連続壁用溝のトレンチ掘削方式としては、第
６図及び第７図に示すものが知られている。

同図において、１はベースマシンとして使用されるクロ
ーラクレーンで、その旋回台２上には、運転室3,ウイン
チ４及びその制御盤５が設置され、更にブーム６が傾動
可能に設置されている。

７はブーム６を傾動操作するワイヤで、このワイヤ７は
ウインチ４に連結されている。

８はバケット吊下げ用のワイヤで、その一端側はウイン
チ４に連結され、他端側はブーム６の先端に設けたシー
ブ（図示せず）を介して吊下げられ、その吊下げ端には
地中連続壁用溝の掘削用バケット９が連結されている。

掘削用バケット９は、第２図に示すように上下方向に長
い支持部材10と、この支持部材10の上下部に設けられ、
掘削用バケット９を地中連続壁用溝に沿って案内する複
数個のスタビライザ11と、支持部材10の下端に開閉可能
に支持されたクラムシェル12と、このクラムシェル12を
開閉操作する油圧シリンダ13とから構成されている。

第６図において、14はブーム６に設けたホースリール
で、これに巻き回されたホース15の引き出し端は、ブー
ム６の上端部に設けた案内用シーブ16を介してバケット
開閉用シリンダ13等に接続されている。

また、17はブーム６に設けたケーブルリールで、これに
巻き回された信号用ケーブル18は案内用シーブ16を通し
て掘削用バケット９の荷重計，傾斜計（いずれも図示せ
ず）などに接続される。

上述のように構成された従来の連続壁用溝掘削装置にお
いて、地中に垂直な連続壁用溝19を掘削するに際し、掘
削用バケット９を上げ下ろしする場合は、ウインチ４の
クラッチ及びブレーキを運転室３内のレバーを操作して
ウインチ４をワイヤ巻き取り、巻き戻し方向に回転する
ことにより行なう。

そして、クラムシェル12の開閉は、運転室３内のレバー
を操作して油圧シリンダ13を作動させることにより行な
い、更に掘削用バケット９の垂直線に対する傾き修正
は、運転室３内に設けた傾斜表示メータを見ながらレバ
ーなどを操作して油圧式の各スタビライザ11を地中連続
壁用溝19に対し出し入れ調節することにより行なう。

また、地中連続壁用溝19の掘削に用いられる掘削用バケ
ット９は、相当の重量を有しているため、軟らかい地盤
では、クラムシェル12を開いた状態で掘削用バケット９
を地中連続壁用溝19の底部に降下させるだけで、開状態
にあるクラムシェル12の刃先を地盤に食い込ませること
ができ、これに伴い比較的容易に地盤を掘削することが
できる。

しかるに、硬い地盤の場合は、掘削用バケット９を降下
させた程度ではクラムシェル12の刃先を地盤に食い込ま
せることができない。

そこで、掘削用バケット９を地盤底面から0.5〜1.0m程
度吊上げ、クラッチの開放により自由落下させて地盤を
掘りくずす、いわゆるチョッピング操作を複数回（５〜
６回）繰り返すことで硬い地盤の掘削を行なう。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述のような従来の地中連続壁用溝の掘
削方式は、掘削用バケットの上げ下ろし、クラムシェル
の開閉、チョッピング操作及び掘削用バケットの傾き修
正を運転室でのオペレータによるマニアル操作で行なう
ものであるため、オペレータの肉体的，精神的負担が大
きくなり、人的コストも上昇してしまう。

特に、硬い地盤を掘削する場合、チョッピング操作を繰
り返し行なわなければならないため、オペレータにとっ
ては重労働となり、オペレータへの負担が更に増大し、
作業能率も時間の経過と共に低下するという問題があっ
た。

本発明は上述のような点に鑑みなされたもので、掘削用
バケットの上げ下ろし、クラムシェルの開閉，掘削用バ
ケットの傾き修正及びチョッピング操作を自動化してオ
ペレータの負担を軽減すると共に、省人力化及び作業の
能率化を可能にした地中連続壁用溝の自動掘削装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）第１図に示すクレーム対応図を参照して本発明を説明す
ると、本発明は、バケット支持体231、このバケット支
持体231に設けられ、かつ垂直線に対するバケット支持
体231の傾きを修正する複数のスタビライザ232,234、前
記バケット支持体231の下端に開閉可能に取り付けられ
たクラムシェル235、及びこのクラムシェル235を開閉駆
動する油圧シリンダ236とを有する掘削用バケット23
と、前記バケット支持体231の上端部にシーブ29を介し
て巻き掛けたワイヤ24aにより吊持されるとともに該ワ
イヤ24aを巻き取り／巻き戻すことで前記掘削用バケッ
ト23を昇降するウインチ24と、前記ウインチ24のワイヤ
24aにかかる前記掘削用バケット23の吊下げ荷重を検出
する荷重検出手段30と、前記ウインチ24による前記掘削
用バケット23の昇降量を検出する昇降量検出手段32と、
前記ウインチ24を巻き戻し動作させて前記クラムシェル
235が開いた状態の掘削用バケット23を地中連続壁用溝1
9内に降下させ、該掘削用バケット23のクラムシェル235
が地中連続壁用溝19の底地盤に達したことを前記荷重検
出手段30で検出した荷重と前記昇降量検出手段32で検出
した降下量に基づいて判断し、この判断結果により前記
油圧シリンダ236を駆動してクラムシェル235を閉動作さ
せることで地中連続壁用溝19の底地盤を掘削し、この時
の掘削量が十分かを前記昇降量検出手段32で検出した降
下量と前記荷重検出手段30で検出した荷重に基づいて判
定し、掘削量が十分であると判定された時に前記ウイン
チ24を巻き取り動作させて掘削用バケット23を上昇端ま
で上昇させる第１の制御手段100と、前記第１の制御手
段100が前記クラムシェル235の閉動作による掘削量が十
分でないと判定した時は前記ウインチ24を巻き取り動作
させて地中連続壁用溝19の底地盤から所定高さまで上昇
させた後、クラムシェル235を開いた状態で前記ウイン
チ24を巻き戻し動作させて掘削用バケット23を自由落下
させ、この操作を複数回繰り返すことにより底地盤をチ
ョッピングする第３の制御手段102とを備えたことを特
徴とする。

また、本発明は、前記掘削用バケット23の垂直線に対す
る傾きを検出する傾斜検出手段31と、前記第１の制御手
段100により制御される掘削用バケット23で地中連続壁
用溝19が所定深さHa掘削される毎に掘削動作を停止し、
この状態で前記傾斜検出手段31で検出した垂直線に対す
る前記掘削用バケット23の傾斜角θ_ａを取り込んで許容
傾斜角θ_０と比較し、傾斜角θ_ａが許容傾斜角θ_０以上
の時に前記スタビライザ232,234を制御して掘削用バケ
ット23の傾きを自動修正する第２の制御手段101を更に
設けたことを特徴とする。

また、本発明は、前記第１の制御手段100により制御さ
れる掘削用バケット23で地中連続壁用溝19の底地盤を掘
削したのち該掘削用バケット23を上昇させる時に、前記
荷重検出手段30で検出した荷重データを取り込んで許容
荷重以内かを判定し、許容荷重以上と判定された時は掘
削用バケット23内の掘削土量が減少するように油圧シリ
ンダ236を動作させてクラムシェル235を所定量開方向に
動作させる第４の制御手段103を更に設けたことを特徴
とする。

また、本発明は、前記掘削用バケット23が上昇端に位置
する時に該掘削用バケット23の直下に移動する自動走行
可能な排土用搬送車34と、前記第１の制御手段100によ
り前記掘削用バケット23が上昇端に位置された時に、前
記排土用搬送車34を前記掘削用バケット23の真下に自動
走行させ、前記油圧シリンダ236をクラムシェル開方向
に動作させてクラムシェル235内の掘削土砂を排土用搬
送車34内に投下する第５の制御手段104を更に設けたこ
とを特徴とする。

（作用）第１の制御手段100は、掘削用バケット23の昇降に伴い
昇降量検出手段32から得られる昇降量データ及び荷重検
出手段30から得られる吊下げ荷重データに基づいて掘削
用バケット23の昇降及び地盤の掘削作業を自動的に行な
う。

そして、第２の制御手段101は、第１の制御手段100によ
り地盤が所定深さ掘削される毎に掘削用バケット23の垂
直線に対する傾きを許容傾斜角内に自動修正する。

更に、第３の制御手段102は、クラムシェル235の閉動作
で地盤掘削を行なった時の荷重検出手段30からの荷重デ
ータと昇降量検出手段32からの昇降量データから十分な
掘削量かを判定し、十分でない時、硬い地盤と判断して
複数回チョッピングし、硬い地盤の掘りくずしを自動的
に行なう。

また、第４の制御手段103は、地盤掘削を行なって掘削
用バケット23を上昇させる時、その吊り荷重が許容荷重
内にあるかを監視し、許容荷重以上の時、クラムシェル
235を開方向に制御して吊り荷重の軽減を自動的に行な
う。

よって、地中連続壁用溝19の掘削が自動化され、オペレ
ータの負担が軽減されると共に、省人力化及び作業の高
能率化を可能にする。

また、第５の制御手段104によれば、掘削用バケット23
で掘削された土砂は、掘削用バケット23の真下に待期す
る排土用搬送車34に投下され、所定の場所へ自動的に搬
送されて排出されるから、オペレータがいなくとも掘削
から排土までの作業を自動化できる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図〜第４図は、本発明による地中連続壁用溝の自動
掘削装置の一実施例を示すもので、第２図は全体のシス
テム構成図、第３図はやぐらを用いた自動掘削装置の正
面図、第４図はその側面図である。

先ず、第３図及び第４図において、20は垂直方向の連続
壁用溝を掘削する地上に設置した掘削専用のやぐらで、
台部21及び台部21上に垂直に立設した所定高さの支柱22
を備えている。

また、台部21上には、掘削用バケット23を上げ下ろしす
るウインチ24、掘削用バケット23に作動油を供給するホ
ース25aの巻き取り用ホースリール25、作動油供給用の
油圧ユニット26及び掘削用の制御盤27がそれぞれ設置さ
れている。

ウインチ24に巻き回されたワイヤ24aは、支柱22の上端
部に設けたガイドシーブ28を介してウインチ24と反対の
側に引き出され、そして掘削用バケット23に設けたシー
ブ29に巻き掛けられた後、ロードセル等からなる荷重検
出器30を介して支柱22の上端部に結合されている。これ
により、掘削用バケット23をシーブ29を介して吊下げ状
態に支持する。

掘削用バケット23は、バケット支持体231と、このバケ
ット支持体231の上下部に位置して、その前後左右の側
部に設けた傾き修正用の複数の油圧式スタビライザ232,
234と、バケット支持体231の下端部に開閉可能に取り付
けたクラムシェル235と、このクラムシェル235を開閉操
作する複数の油圧シリンダ236とを備えている。

31はバケット支持体231に設けた傾斜検出器で、地中連
続壁用溝19に対する掘削用バケット23の掘削方向の傾き
を検出するものである。

また、32は支柱22に取り付けた昇降量検出器で、掘削用
バケット23の昇降量をパルス信号に変換する回転円板及
びこれを挟んで対向された発光素子，受光素子からなる
光電式のパルス発生器などから構成され、そして、回転
円板を掘削用バケット23の昇降に応じて正逆回転させる
ワイヤ32aはバケット支持体231に連結されている。

また、33は掘削用バケット23の油圧シリンダ236に供給
される油圧ユニット26からの作動油量を検出する流量計
で、流量をパルス信号に変換するパルス発生器からな
り、この流量計33のパルス信号、荷重検出器30の検出信
号及び昇降量検出器32のパルス信号は制御盤27に入力さ
れる。同様にして、傾斜検出器31の検出信号は図示しな
い信号ケーブルを通して制御盤27に入力される。

34は掘削用バケット23により掘削された土砂を運搬する
排土用のバッテリー式搬送車で、反転可能な排土用バケ
ット34aを有し、地中連続壁用溝19の開口縁部に沿って
地上に水平に敷設したレール35上に走行可能に設置され
ている。

次に、第２図の構成について述べる。

第２図は制御盤27内に設けられた掘削制御部の詳細を示
すもので、40及び41は荷重検出器30及び傾斜検出器31か
らのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄコン
バータであり、この各Ａ−Ｄコンバータ40,41から出力
されるデジタル信号は、パーソナルコンピュータからな
る演算処理装置42に取り込まれるようになっている。

また、44,45は昇降量検出器32及び流量計33からのパル
ス信号をそれぞれカウントするカウンタで、この各カウ
ンタ44,45の計数値は演算処理装置42に取り込まれるよ
うになっている。

演算処理装置42には、出力インターフェース46を介して
CRT等の表示装置47及びプリンタ48が接続され、演算処
理装置42での演算結果及び制御用のプログラム等を表示
あるいは印字できるようになっている。

また、演算処理装置42に接続した出力インターフェース
49には、ウインチ24、ホースリール25、スタビライザ23
2,234、油圧シリンダ236及び排土用搬送車34を制御する
リレーボックス50が接続され、更にリレーボックス50か
ら出力される指令信号は制御分電盤51を介してウインチ
24のクラッチ及びブレーキ、スタビライザ232,234の電
磁弁（図示せず）、油圧シリンダ236の電磁弁（図示せ
ず）及び排土用搬送車34に出力されるようになってい
る。

また、演算処理装置42には、入力インターフェース52を
介してマニアル操作盤53が接続されており、この操作盤
53は地中連続壁用溝19の初期の掘削段階で使用されるも
のである。

なお、前記演算処理装置42は、荷重検出器30、傾斜検出
器31及びカウンタ44,45からの入力情報に応じて第５図
のフロチャートに示す一連の掘削制御プログラム及び設
置データ等を格納するROM及び演算処理装置42の演算結
果及び入力情報を格納するRAM等を備えている。

また、本実施例において、演算処理装置42は、第１図に
示す第１〜第５の制御手段100〜104を構成する。

次に、上述のように構成された本実施例の動作を第５図
に示すフロチャートを参照して説明する。

地中に垂直な連続壁用溝19を掘削する場合は、先ず、制
御盤27に設けてある掘削操作盤53上の各種ボタン（図示
せず）をマニアルで操作することにより、ウインチ24の
クラッチ及びブレーキを制御して掘削用バケット23を上
げ下ろしすると共に、油圧シリンダ236を開閉して連続
壁用溝19の掘削を行なう。そして、掘削用バケット23に
より掘削された土砂は、操作盤53のマニアル操作で走行
される排土用搬送車34のバケット34a内に第３図及び第
４図に示す関係位置で投下され、やぐら20外へ搬出され
る。

このようなマニアル操作により地中連続壁用溝19の深さ
が掘削用バケット23全体をほぼ埋設させる深さまで掘削
されたならば、掘削モードをマニアルから自動モードに
切り換える。

第５図に示すステップS1は、上述した自動掘削モードに
入る前の準備作業であり、このような準備作業を行なう
理由は、掘削の初期段階では、掘削用バケット23の垂直
性が維持できないため、掘削用バケット23が大きく傾斜
したり、倒れたりする問題が生じるからである。

上述の準備作業が終了し、システムが自動掘削モードに
切り換えられると、プログラムはステップS2に進み、ブ
レーキを弛めてウインチ24を巻き戻し方向に回転させ、
第２図及び第３図に示す如く上昇端にある掘削用バケッ
ト23を低速で降下させる。

次のステップS3では、掘削用バケット23が地中連続壁用
溝19のガイドウォール19a内に1/3以上挿入されたなら
ば、油圧シリンダ236に開指令を出力してクラムシェル2
35を開くと共に、更に降下動作を継続させる。この時の
開指令は、昇降量検出器32からのパルス信号をカウント
するカウンタ44からの計数値をもとに演算処理装置42で
演算することにより出力される。

次のステップS4では、前回傾斜測定を行なった深さより
更に2m加算された深さに達したならば、ウインチ24にブ
レーキをかけて掘削用バケット23の降下を停止させる。
この時、前回の傾斜測定位置データを演算処理装置42の
RAMなどに記憶しておき、この記憶データから更に2m降
下されたことをカウンタ44の計数値から判定することで
掘削バケット23の降下停止指令を出す。

次のステップS5では、傾斜検出器31の出力信号をＡ−Ｄ
コンバータ41を通して演算処理装置42に取り込み、垂直
線に対する掘削用バケット23の傾斜角θ_ａを求め、これ
を予め、設定した許容傾斜角θ_０と比較して、θ_ａ≦θ
_０かを判定する。ここでθ_ａ＞θ_０と判定された時はス
テップS6に進み、傾き修正ルーチンを実行する。

即ち、θ_ａ＞θ_０である時の両者の差から垂直線に対す
るＸ及びＹ軸方向の角度成分を算出し、これにより上下
の各スタビライザ232,234を水平方向に出し入れして掘
削用バケット23の傾斜角θ_ａが許容傾斜角θ_０になるよ
うに修正し、ステップS7へ進む。

また、ステップS5において、θ_ａ≦θ_０と判定された時
は、次のステップS7へ進み、再びウインチ24を巻き戻し
方向に回転させて掘削用バケット23を降下させる。

次のステップS8では、掘削用バケット23が連続壁用溝19
の底地盤に達した時の荷重検出器30からの検出データ及
び昇降量検出器32の検出データに基づいてウインチ24に
停止指令を与え、掘削用バケット23の降下を停止する。

そして、次のステップS9において、油圧シリンダ236に
閉指令を与え、クラムシェル235を閉じる。

次のステップS10では、底部地盤に対するクラムシェル2
35の刃先の食い込みが十分かを判定する。この時、軟ら
かい地盤であれば、クラムシェル235の閉動作に伴う地
盤への食い込みが十分となるため、クラムシェル235で
底地盤を掘削した分だけ掘削用バケット23全体が降下す
ると共に、掘削土量に応じた荷重が荷重検出器30に作用
する。

従って、この時の降下量及び荷重量が設定値になったか
を昇降量検出器32の出力パルスをカウントするカウンタ
44の計数値及び荷重検出器30の出力から判定する。

ここで、クラムシェル235の刃先が地盤に十分に食い込
んだことが判定されると、次のステップS11に進み、ウ
インチ24に巻き取り指令を与えてウインチ24を巻き取り
方向に低速で回転させ、掘削用バケット23を上昇させ
る。

また、ステップS10において、刃先が十分に食い込まな
いと判定された時は、硬い地盤であると判断してステッ
プS12に進み、チョッピングルーチンを実行させる。

即ち、クラムシェル235を開いた状態で地中連続壁用溝1
9の底地盤面から0.5〜1.0m程度上昇させ、そして自由落
下させることにより硬い地盤を掘りくずす。

その後、ステップS9に戻ってクラムシェル235を閉じ、
次のステップS10で刃先の食い込みが十分かを判定す
る。

以下、刃先の食い込みが十分と判定されまで（多くとも
５〜６回まで）ステップS12→S9→S10を繰り返す。

そして、刃先の食い込みが十分と判定され、あるいは５
〜６回のチョッピングが行なわれたならば、次のステッ
プS11に進む。

次のステップS13では、荷重検出器30からのデータを取
り込んで掘削用バケット23全体のワイヤにかかる荷重を
測定し、その測定値L_aと許容荷重L₀とを比較して、L_a≦
L₀かを判定する。

ここで、L_a≦L₀であると判定された時は、ステップS14
に進み、ウインチ24を比較的高速で巻き上げ方向に回転
し、荷重をチェックしながら掘削用バケット23を上昇さ
せる。

また、クラムシェル235が地中にある木材あるいは岩石
などを噛み込むことによりL_a＞L₀と判定された時はステ
ップS15に進み、掘削土量調整ルーチンを実行する。

即ち、クラムシェル235に噛み込まれた木材あるいは岩
石がクラムシェル235から外れるように油圧シリンダ236
を動作してクラムシェル235を僅かに開く。

そして、ステップS11に戻り、更に、ステップS13におい
て荷重がL_a≦L₀かを判定する。ここで、L_a≦L₀となった
時は、ステップS14に進み、掘削用バケット23を地上へ
向け上昇させる。

この時、掘削用バケット23の上昇位置は昇降量検出器32
からのパルスをカウンタ44によりダウンカウントし、そ
の計数値がゼロになった時点でウインチ24に停止指令を
与え掘削用バケット23の上昇を停止する（ステップS1
6）。この時、掘削用バケット23の上昇停止点は第３図
及び第４図に示す位置である。

その後、ステップS17に進み、排土ルーチンが実行され
る。

即ち、退避位置にある排土用搬送車34に演算処理装置42
から走行指令を与えることにより排土用搬送車34を第３
図及び第４図に示す如く上昇端にある掘削用バケット23
の真下に走行停止させた後、油圧シリンダ236に開指令
を与え、クラムシェル235を開くことにより、クラムシ
ェル235内の掘削土砂を排土用搬送車34のバケット34a内
に投入する。

土砂の投入が終了すると、排土用搬送車34に退避走行指
令が与えられ、排土用搬送車34をやぐら外へ走行させ、
かつバケット34aを反転して排土する。

排土が終了すると、ステップS18に進み、クラムシェル2
35を閉じる。

そして、次のステップS19に進み、地中連続壁用溝19が
設計深さHaに達したかを判定する。

ここで、設計深さHaであると判定された時は、自動掘削
作業が終了し、また、設計深さHaに達していない時はス
テップS2に戻り、上述する処理手順を設計深さHaになる
まで繰り返し実行することになる。

このように本実施例によれば、マニアル操作による掘削
によって掘削用バケット23がほぼ埋設されるまで地中連
続壁用溝19が掘削された後、自動掘削モードに切り換え
て設計深さHaに達するまで荷重検出器30、傾斜検出器3
1、昇降量検出器32及び流量計33からの情報に基づいて
自動掘削できるようにしたから、オペレータの負担が軽
減され、掘削作業の能率化及び省人力化が可能になると
共に、オペレータが掘削作業以外の他の作業にも従事で
きる。

また、自動モードによる掘削作業がある程度軌道にのる
と、オペレータが監視する必要がなくなるので、夜間施
工が可能になり、これに伴い工期を短縮できると共に、
機械損料が低減し、低コスト化できる。

更にまた、掘削された土砂は、自動走行される排土用搬
送車34により自動的に所定の場所へ運搬されるから、排
土作業にも人手を要せず省人力化を更に向上できる。

なお、上記実施例では、専用のやぐらを使用して掘削す
る場合について述べたが、これに限らず、クローラクレ
ーンを使用しても本発明を適用できる。ただし、この場
合、排土用のバッテリーカーは使用しない。

また、本発明の掘削方式は、パーソナルコンピュータを
用いるものに限らず、請求項に記載した範囲において種
々変更し得ることは勿論である。

更にまた、地中連続壁用溝の掘削初期において、掘削用
バケットを垂直方向に案内する枠体などを設ければ上記
実施例で述べたマニアル掘削を省略でき、掘削の初期か
ら自動モードで掘削作業を行なうことができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、掘削用バケット
の吊上げ荷重、掘削用バケットの垂直線に対する傾き、
及び掘削用バケットの昇降量の各入力情報をもとにし
て、掘削時における掘削用バケットの上げ下ろし、クラ
ムシェルの開閉、チョッピング及び掘削用バケットの傾
き修正を自動的に行なって地中連続壁用溝を自動的に掘
削できるよう構成したので、オペレータの負担が軽減さ
れ、省人力化が可能になると共に、掘削作業の能率を向
上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の請求項に対応する原理ブロック図、第
２図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第３図
は本実施例における掘削装置の正面図、第４図は第３図
の側面図、第５図は本実施例における掘削の動作手順を
示すフロチャート、第６図は従来の掘削装置を示す全体
の構成図、第７図は従来における掘削用バケットの正面
図である。尚図中23は掘削用バケット、231はバケット支持体、23
2,234はスタビライザ、235はクラムシェル、236は油圧
シリンダ、24はウインチ、27は油圧ユニット、27は制御
盤、30は荷重検出器、31は傾斜検出器、32は昇降量検出
器、33は流量計、34は排土用搬送車、42は演算処理装
置、100は第１の制御手段、101は第２の制御手段、102
は第３の制御手段、103は第４の制御手段、104は第５の
制御手段である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸隆宏東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目６番15号フジタ工業株式会社内 (72)発明者中田昌眞東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目６番15号フジタ工業株式会社内 (72)発明者岡本太郎東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目６番15号フジタ工業株式会社内 (56)参考文献特開昭48−10806（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−36764（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−165006（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バケット支持体、このバケット支持体に設
けられ、かつ垂直線に対するバケット支持体の傾きを修
正する複数のスタビライザ、前記バケット支持体の下端
に開閉可能に取り付けられたクラムシェル、及びこのク
ラムシェルを開閉駆動する油圧シリンダとを有する掘削
用バケットと、前記バケット支持体の上端部にシーブを介して巻き掛け
たワイヤにより吊持されるとともに該ワイヤを巻き取り
／巻き戻すことで前記掘削用バケットを昇降するウイン
チと、前記ウインチのワイヤにかかる前記掘削用バケットの吊
下げ荷重を検出する荷重検出手段と、前記ウインチによる前記掘削用バケットの昇降量を検出
する昇降量検出手段と、前記ウインチを巻き戻し動作させて前記クラムシェルが
開いた状態の掘削用バケットを地中連続壁用溝内に降下
させ、該掘削用バケットのクラムシェルが地中連続壁用
溝の底地盤に達したことを前記荷重検出手段で検出した
荷重と前記昇降量検出手段で検出した降下量に基づいて
判断し、この判断結果により前記油圧シリンダを駆動し
てクラムシェルを閉動作させることで地中連続壁用溝の
底地盤を掘削し、この時の掘削量が十分かを前記昇降量
検出手段で検出した降下量と前記荷重検出手段で検出し
た荷重に基づいて判定し、掘削量が十分であると判定さ
れた時に前記ウインチを巻き取り動作させて掘削用バケ
ットを上昇端まで上昇させる第１の制御手段と、前記第１の制御手段が前記クラムシェルの閉動作による
掘削量が十分でないと判定した時は前記ウインチを巻き
取り動作させて地中連続壁用溝の底地盤から所定高さま
で上昇させた後、クラムシェルを開いた状態で前記ウイ
ンチを巻き戻し動作させて掘削用バケットを自由落下さ
せ、この操作を複数回繰り返すことにより底地盤をチョ
ッピングする第３の制御手段と、を備えたことを特徴とする地中連続壁用溝の自動掘削装
置。
【請求項２】前記掘削用バケットの垂直線に対する傾き
を検出する傾斜検出手段と、前記第１の制御手段により
制御される掘削用バケットで地中連続壁用溝が所定深さ
掘削される毎に掘削動作を停止し、この状態で前記傾斜
検出手段で検出した垂直線に対する前記掘削用バケット
の傾斜角を取り込んで許容傾斜角と比較し、傾斜角が許
容傾斜角以上の時に前記スタビライザを制御して掘削用
バケットの傾きを自動修正する第２の制御手段を更に設
けたことを特徴とする請求項１記載の地中連続壁用溝の
自動掘削装置。
【請求項３】前記第１の制御手段により制御される掘削
用バケットで地中連続壁用溝の底地盤を掘削したのち該
掘削用バケットを上昇させる時に、前記荷重検出手段で
検出した荷重データを取り込んで許容荷重以内かを判定
し、許容荷重以上と判定された時は掘削用バケット内の
掘削土量が減少するように油圧シリンダを動作させてク
ラムシェルを所定量開方向に動作させる第４の制御手段
を更に設けたことを特徴とする請求項１記載の地中連続
壁用溝の自動掘削装置。
【請求項４】前記掘削用バケットが上昇端に位置する時
に該掘削用バケットの直下に移動する自動走行可能な排
土用搬送車と、前記第１の制御手段により前記掘削用バ
ケットが上昇端に位置された時に、前記排土用搬送車を
前記掘削用バケットの真下に自動走行させ、前記油圧シ
リンダをクラムシェル開方向に動作させてクラムシェル
内の掘削土砂を排土用搬送車内に投下する第５の制御手
段を更に設けたことを特徴とする請求項１記載の地中連
続壁用溝の自動掘削装置。