JPH08302682A - 多軸掘削装置及び多軸掘削装置を使用して掘削される横長掘削穴のねじれ検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多軸掘削装置を使用して掘削される横長掘削穴
のねじれを検出する方法と、その方法の実施に直接使用
する装置とに関するものであり、新規の技術思想に基づ
いて横長掘削穴のねじれを計測することのできる多軸掘
削装置及び多軸掘削装置を使用して掘削される横長掘削
穴のねじれ検出方法である。 【構成】複数の並列する掘削軸１中の１軸の先端近傍の
外周に設置された凹部１２に挿入される非接触型物品検
知手段３と、１軸の中心から見た非接触型物品検知手段
３の方向と１軸の中心から見た隣接する掘削軸１の地上
側末端の中心方向とのなす角を計測する方位計４と、非
接触型物品検知手段３が隣接する掘削軸に最も接近した
ときに方位計４が出力する方位を出力する横長掘削穴ね
じれ角演算手段５とを有する多軸掘削装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多軸掘削装置と多軸掘
削装置を使用して掘削される横長掘削穴のねじれ検出方
法とに関する。特に、従来の技術とは異なる技術思想に
基づいて横長掘削穴のねじれを計測することのできる多
軸掘削装置とこの多軸掘削装置を使用して掘削される横
長掘削穴のねじれ検出方法とに関する。

【０００２】

【従来技術】３〜５本の掘削軸を並列に設けた多軸掘削
装置を使用して、地盤を掘削しながらセメント等の固化
材を吐出して掘削土と固化材を混合攪拌し、地中に止水
壁を造成するソイルセメント柱列壁工法は、コストが安
く、施工性に優れるという利点があるので、近年、多用
されている。

【０００３】このような多軸掘削装置を使用して止水壁
を造成する場合、多軸掘削装置の末端の掘削軸を先行造
成側ソイルセメント柱列の端部に重ね合わせることが必
要になる。このことは、多軸掘削装置を使用して掘削し
た串団子状、小判状の横長掘削穴相互間に間隙ができて
ソイルセメント柱列からなる止水壁の止水性が失われる
ことを防止するためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、掘削開始時
点で多軸掘削装置の末端軸を先行造成側ソイルセメント
柱の末端に重ね合わせておいても、もし、掘削軸の先端
の並列している多軸の並び方向が地上側末端の多軸の並
び方向に対してねじれていると、掘削された横長穴が大
深度において隣接して造成されていたソイルセメント柱
との間に間隙を生じ、完成したソイルセメント柱列壁は
止水性のない不完全な列壁となる。

【０００５】そこで、多軸掘削装置を使用して横長穴を
掘削するときは、地上側末端の多軸の並び方向を基準と
した掘削軸先端の多軸の並び方向であるねじれ角度を監
視する必要がある。

【０００６】この要請を実現する従来技術として、削孔
軸捻れ計測装置を備えた多軸回転式削孔機（特開平６−
３４６４３５号）が知られている。この発明は、１双の
削孔軸のそれぞれに取り付けられた傾度検出器等を使用
して捻れを計測している。

【０００７】本発明の目的は、従来の技術とは異なる技
術思想に基づいて横長掘削孔のねじれを計測することの
できる多軸掘削装置とこの多軸掘削装置を使用して掘削
される横長掘削穴のねじれ検出方法とを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的の内、多軸掘
削装置については、複数の並列する掘削軸（１）中の１
軸の先端近傍の外周に設置された凹部（１２）に挿入さ
れる非接触型物品検知手段（３）と、前記の１軸の中心
から見た前記の非接触型物品検知手段（３）の方向と前
記の１軸の中心から見た隣接する前記の掘削軸（１）の
地上側末端の中心を結ぶ基準方向とのなす角を計測する
方位計（４）と、前記の非接触型物品検知手段（３）が
隣接する掘削軸に最も接近したときに前記の方位計
（４）が出力する方位を出力する横長掘削穴ねじれ角演
算手段（５）とを有する多軸掘削装置達成される。

【０００９】そして、前記の非接触型物品検知手段
（３）の近傍に傾斜計（６）が設けられていると、横長
掘削穴のねじれと同時に傾斜を計測することができ、ね
じれはないが傾斜していることに基づくソイルセメント
柱列壁の間隙を計算できるので都合がよい。

【００１０】上記の目的の内、ねじれ検出方法について
は、上述した多軸掘削装置を使用してなされる横長掘削
穴のねじれ検出方法によって達成される。

【００１１】

【作用】本発明に係る多軸掘削装置は、非接触物品検知
器３と方位計４と横長掘削穴ねじれ角演算手段５とを有
し、非接触物品検知器３が設置されている掘削軸１が回
転し、非接触物品検知器３が隣接する掘削軸１に最も接
近する位置に達すると、非接触物品検知器３が発する信
号が最大となる。方位計４は、掘削軸１の地上側末端の
多軸の並び方向を基準として、掘削軸１の外周にある凹
所１２に設置されている非接触型物品検知手段３をその
軸の中心から見た方位を計測している。そして、横長掘
削穴ねじれ角演算手段５は、非接触物品検知器３が最大
出力になったときの方位計４が出力する方位を出力す
る。この方位は、掘削軸１の地上側末端の多軸の並び方
向を基準とした非接触物品検知器３が設置されている掘
削軸先端の多軸の並び方向１に対する隣接掘削軸１の方
位であり、横長掘削穴のねじれ角を示すことになる。

【００１２】また、本発明に係る多軸掘削装置を使用し
て掘削される横長掘削穴のねじれ検出方法は、非接触物
品検知器３と方位計４と横長掘削穴ねじれ角演算手段５
とを有する上述した多軸掘削装置を使用しているので、
横長掘削穴のねじれ角を容易に計測できる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の１実施例に
係る多軸掘削装置とこの多軸掘削装置を使用して掘削さ
れる横長掘削穴のねじれ検出方法とについてさらに詳細
に説明する。

【００１４】図１参照 図１は本発明の１実施例に係る３軸掘削装置の正面図で
ある。図１において、１は金属製の掘削軸であり、３本
の掘削軸１によって横長掘削孔を削孔している。掘削軸
１は、ベースマシン８の前部に立設されるリーダ２に上
下に移動可能なるよう組付けられている掘削軸駆動装置
２１とギヤボックス２２との組によって回転駆動されて
いる。そして、ギヤボックス２２は３本の掘削軸１の地
上側末端の相互間の位置を関係付けている。１１は３本
の掘削軸１の下方に設置されている連結板であり、３本
の掘削軸１の下方の相互間の位置を関係付けている。３
は電磁作用や超音波などを利用した非接触型の物品検知
器であり、中央の掘削軸１の先端近傍の外壁に設けられ
た凹所１２に外方に向けて設置されており、隣接して設
置されている掘削軸１までの距離に対応した信号を発す
る。掘削軸１が回転して非接触型物品検知手段３が隣接
する掘削軸１の方向を向いたとき最大の出力となる。４
はロータリーエンコーダ・ポテンショメータ等よりなる
方位計であり、非接触型物品検知手段３が設置されてい
る掘削軸１の地上側末端において、隣接する掘削軸１の
方位を基準方位とし、軸の外周にある非接触型物品検知
手段３をその軸の中心から見た回転角度に対応して出力
を発する。この実施例においては、方位計は地上部に備
えてあるが、方位計としてジャイロを使用する場合は、
非接触型物品検知手段３とゝもに掘削軸１の内部に設け
ることもできる。６は２軸用の傾斜計であり、非接触型
物品検知手段３が設置されている掘削軸１の中空になっ
た先端近傍に設置されている。７は、ロータリーエンコ
ーダ等よりなる深度検出器であり、リーダ２の上端に固
定され、掘削とともに下降する駆動装置２１の移動量を
計測して掘削深度を検出する深度検出器である。

【００１５】図２参照 図２において、実線は非接触型物品検知手段３が設置さ
れている深度における掘削軸１の位置を示し、点線は掘
削軸１の地上側末端の位置を示している。この地上側末
端の並び方向、すなわち横軸が基準方位を示している。
図２は非接触型物品検知手段３が丁度隣接する掘削軸１
と最接近している状態を示している。この時点で、方位
計は基準方位からの角度α度に相当する信号を発してい
る。

【００１６】図３参照 図３はねじれ角を計測する機器のブロック図である。５
は横長掘削穴ねじれ角演算手段であり、非接触型物品検
知手段３の出力を監視しており、出力が最大の出力とな
ったときの方位計４の出力、すなわち、横長掘削穴のね
じれ角を保持・出力する。

【００１７】掘削が地面より地下に一定深度進行する都
度、その深度における隣接する掘削軸１の方位を計測し
ていけば、横長掘削穴のねじれが掘削するにつれどのよ
うに変化しているかのねじれの全体像を計測することが
できる。

【００１８】さらに、２軸用傾斜計６と方位計４とを利
用して掘削軸の鉛直に対する傾斜角と最大傾斜角の方位
とを測定できるから、これらとねじれ角とより横長掘削
穴の全体像を把握することができる。

【００１９】非接触型物品検知器３は１個あれば、左右
の隣接する掘削軸１それぞれの方位を測定することがで
き、掘削軸１の本数が３軸より多くとも連結板１１によ
り掘削軸１相互の関係位置が規定されているので、横長
掘削穴全体のねじれを類推することができる。従来技術
において横長掘削孔のねじれを測定するために掘削軸先
端に設置を必要とする検知器は、２個の傾度検出器を必
要としたのに比し、本発明によれば、１個の物品検知器
３のみでよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多軸
掘削装置とこの多軸掘削装置を使用して掘削される横長
掘削穴のねじれ検出方法とによれば、隣接する掘削軸ま
での距離に対応して信号を発する非接触型物品検知手段
と、隣接する掘削軸の地上側末端の方位を基準として掘
削軸の回転角度を出力する方位計と、横長掘削穴ねじれ
角演算手段とを有し、非接触型物品検知手段が発する信
号が最大となるときの方位計の出力信号を横長掘削穴ね
じれ角演算手段が保持・出力するので、横長掘削穴ねじ
れ角演算手段の出力は横長掘削穴のねじれ角を示すこと
になる。

【００２１】このように、本発明によれば、掘削軸の先
端近傍に設置される検知器の個数は１個の非接触物品検
知器３で済むので、従来の傾度検出器２個より少ない個
数でねじれを計測できる利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る多軸掘削装置の正面図
である。

【図２】掘削軸がねじれている状態を示す図である。

【図３】ねじれを計測する機器のブロック図である。

【符号の説明】

１ 掘削軸 ２ リーダ ３ 非接触型物品検知手段 ４ 方位計 ５ 横長掘削穴ねじれ角演算手段 ６ 傾斜計 ７ 深度検出器 ８ ベースマシン １１ 連結板 １２ 凹部 ２１ 掘削軸駆動装置 ２２ ギヤボックス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の並列する掘削軸（１）中の１軸の
   先端近傍の外周に設置された凹部（１２）に挿入される
   非接触型物品検知手段（３）と、 前記１軸の中心から見た前記非接触型物品検知手段
   （３）の方向と前記１軸の中心から見た隣接する前記掘
   削軸（１）の地上側末端の中心を結ぶ基準方向とのなす
   角を計測する方位計（４）と、 前記非接触型物品検知手段（３）が隣接する掘削軸に最
   も接近したときに前記方位計（４）が出力する方位を出
   力する横長掘削穴ねじれ角演算手段（５）とを有するこ
   とを特徴とする多軸掘削装置。
2. 【請求項２】 前記非接触型物品検知手段（３）の近傍
   に傾斜計（６）が設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の多軸掘削装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の多軸掘削装置を使用して
   なす横長掘削穴のねじれ検出方法。
4. 【請求項４】 請求項２記載の多軸掘削装置を使用して
   なす横長掘削穴のねじれ検出方法。