JPH09184164A - 多軸掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】信号ケーブル線を不要とし、掘削中に傾斜角度
などの掘削情報をリアルタイムで得て、高い精度の掘削
を行う。 【解決手段】掘削情報検出器１１と、音響発振子１２
と、地上側に設けられた音響発振子１２からの信号を受
ける受信子１３とを有し、掘削情報検出器１１からの掘
削情報信号は有線で音響発振子１２に与えられて、掘削
情報信号に応じて音響発振子１２を発振させ、この発振
を掘削軸６の音響振動に変換させて掘削軸６を伝送媒体
として受信子１３に与え、この受信子１３において音響
振動を電気信号に変換して掘削情報信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多軸掘削装置に係
り、特にベースマシンに支持されて立設されたリーダ沿
って昇降自在とされた、複数の掘削軸およびこれを回転
駆動させる回転駆動手段を有し、前記各掘削軸相互は、
その下方部分において、各掘削軸をその軸心回りに回転
自在に抱持する連結部材により連結された多軸掘削装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多軸掘削装置は、地中連続壁や
ソイル柱列杭の造成に用いられいる。

【０００３】近年、この多軸掘削装置（以下単に掘削装
置ともいう）による要求される掘削深度はより深まる方
傾向にある。しかるに、この掘削装置はその装置構造の
点から、また、地盤強度の深さ方向のばらつきに伴う反
力により、掘削過程で徐々に曲がったり、捩じれたりす
ることが多い。掘削軸の傾斜・捩じれが過度に生じる
と、造成される壁面が設計通りとならず、特に既設の壁
または続いて造成する壁との連続性が確保できない事態
が生じる。

【０００４】そこで、最近は、掘削軸内に傾斜計を設け
て、傾斜度合いを測定しながら、掘削軸の傾斜を修正す
ることが行われている。

【０００５】この例としては、特開昭６２−１１０１１
１号、特開平１−９４１１７号、特開平１−２７８６８
７号、特開平５−７１１２２号、特開平６−３４６４３
５号公報に記載のものを挙げることができる。

【０００６】これらは掘削軸内に傾斜計などの検出器を
設けてその軸内を通して地上に信号ケーブル線を介して
信号を導くか、掘削軸とは別に制御管を設け、その内部
に傾斜計を設けてその管内を通して地上に信号ケーブル
線を介して信号を導くかするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方式
には、根本的に次記の問題が残されている。

【０００８】（１）多軸掘削機における掘削軸内の信号
ケーブル線を介して信号を伝達するものであるために、
その信号ケーブル線を通すためのスペースの確保を行う
必要があるところ、特に継手部分において、困難性をき
たし、継手を含めた掘削軸の構造上の制約が大きいばか
りでなく、掘削軸の長さが長くなるに従って、その損傷
の都度交換する必要のある信号ケーブル線のコストが嵩
む。

【０００９】（２）回転する掘削軸内に傾斜計を設けて
回転中に傾斜角度を検出することは一般に困難であり、
したがって、掘削軸の回転を止めた後に傾斜角度を測定
する間欠的な測定とならざるを得ない。

【００１０】（３）この種の掘削では、所定の長さの掘
削が終了したならば、単位掘削軸を継ぎ足して続く深度
に対する掘削を要するが、単位掘削軸の継ぎ足し時にお
いて、信号ケーブル線の継ぎ足しも行う必要があり、こ
れが施工能率を低下させる原因となっていた。

【００１１】したがって、本発明の課題は、信号ケーブ
ル線を不要とし、したがって、掘削軸の継ぎ足しにおけ
る信号ケーブル線の連結およびその付帯作業を不要とす
るばかりでなく、掘削中に傾斜角度などの掘削情報をリ
アルタイムで得ることができ、したがって、きわめて高
い精度の掘削を行うことが可能となる多軸掘削装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した請求
項１記載の発明は、ベースマシンに支持されて立設され
たリーダ沿って昇降自在とされた、複数の掘削軸および
これを回転駆動させる回転駆動手段を有し、前記各掘削
軸相互は、その下方部分において、各掘削軸をその軸心
回りに回転自在に抱持する連結部材により連結された掘
削装置において、前記掘削軸内または連結部材に設けら
れた掘削情報検出器と、この掘削情報信号検出器の近傍
の掘削軸に固定された音響発振子と、地上側に設けられ
た前記音響発振子からの信号を受ける受信子とを有し、
前記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で前記音
響発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音響発振
子を発振させ、この発振を前記掘削軸の音響振動に変換
させて当該掘削軸を伝送媒体として前記受信子に与え、
この受信子において音響振動を電気信号に変換して掘削
情報信号を得る構成としたことを特徴とする多軸掘削装
置である。

【００１３】請求項２記載の発明は、ベースマシンに支
持されて立設されたリーダ沿って昇降自在とされた、複
数の掘削軸およびこれを回転駆動させる回転駆動手段を
有し、前記各掘削軸相互は、その下方部分において、各
掘削軸をその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材に
より連結された掘削装置において、前記連結部材に固定
された掘削情報検出器および音響発振子と、地上側に設
けられた前記音響発振子からの信号を受ける受信子とを
有し、前記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で
前記音響発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音
響発振子を発振させ、この発振を前記掘削軸の音響振動
に変換させて当該掘削軸を伝送媒体として前記受信子に
与え、この受信子において音響振動を電気信号に変換し
て掘削情報信号を得る構成とし、前記連結部材と前記受
信子との間は音響振動が伝播可能である関係にあること
を特徴とする多軸掘削装置である。

【００１４】これらの発明において、前記掘削情報検出
器は、掘削軸の傾斜を検出する傾斜検出器であり、この
傾斜検出器が掘削軸列の両端または連結部材の両端部に
設けられている態様が提供される。

【００１５】請求項４記載の発明は、ベースマシンに支
持されて立設されたリーダ沿って昇降自在とされた、複
数の掘削軸およびこれを回転駆動させる回転駆動手段を
有し、前記各掘削軸相互は、その下方部分において、各
掘削軸をその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材に
より連結された掘削装置において、前記連結部材に固定
された掘削情報検出器および音響発振子と、少なくとも
一つの掘削軸内でかつ連結部材の近傍に設けられた中継
送受信部と、この中継送受信部からの無線信号を受ける
地上側に設けられた前記音響発振子からの信号を受ける
受信子とを有し、前記掘削情報検出器からの掘削情報信
号は有線で前記音響発振子に与えられて、掘削情報信号
に応じて音響発振子を発振させ、この発振を前記連結部
材および掘削軸の音響振動に変換させて当該掘削軸を伝
送媒体として前記中継送受信部に与え、この中継送受信
部から受信子に無線信号で与え、この受信子において掘
削情報信号を得る構成とし、前記連結部材と前記受信子
との間は音響振動が伝播可能である関係にあることを特
徴とする多軸掘削装置である。

【００１６】さらに、請求項５記載の発明は、ベースマ
シンに支持されて立設されたリーダ沿って昇降自在とさ
れた、複数の掘削軸およびこれを回転駆動させる回転駆
動手段を有し、前記各掘削軸相互は、その下方部分にお
いて、各掘削軸をその軸心回りに回転自在に抱持する連
結部材により連結された掘削装置において、前記連結部
材に固定された掘削情報検出器、音響発振子およびこれ
らを動作させる電源バッテリーと、地上側に設けられた
前記音響発振子からの信号を受ける受信子とを有し、前
記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で前記音響
発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音響発振子
を発振させ、この発振を前記掘削軸の音響振動に変換さ
せて当該掘削軸を伝送媒体として前記受信子に与え、こ
の受信子において音響振動を電気信号に変換して掘削情
報信号を得る構成とし、前記連結部材と前記受信子との
間は音響振動が伝播可能である関係にあることを特徴と
する多軸掘削装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明を具体的にさらに詳説
する。本発明の多軸掘削装置１は、たとえば図１〜図３
に示す全体構造を有するものである。すなわち、ベース
マシン２の前方において支持された設置されたリーダ３
に沿って昇降自在にされており、このリーダ３はベース
マシン２のリーダ受台４とバックステイ５により支える
構造となっている。リーダ３には、複数の掘削軸６，６
…（図示例では３本）が鉛直方向に移動可能なように並
列に沿わせて配置され、その掘削軸６，６…の頭部に
は、リーダ３に沿ってスライドする動力源７が搭載され
ている。動力源７の動力は多軸減速機８を介して各掘削
軸６，６…に分配されるようになっていっている。

【００１８】掘削軸６の本数は複数本であることが本発
明において必須であるが、複数本である限りその本数に
限定はないものの、好適には３〜５本である場合におい
て本発明の利点が明確に現れる。これらの掘削軸６，６
…はリーダ３に固定された振れ止め装置９により振れ止
めが図られた状態で、これをガイドとして上下動可能に
支持されている。

【００１９】動力源７としては、油圧モータが用いられ
ることもあるが、一般的には電動モータが多く用いられ
る。この種のモータは一台に限られず、複数台用いるこ
とも可能である。このモータからの動力は図示しない歯
車列により一つにまとめられ、多軸減速機８により回転
数が減速されて各掘削軸６，６…に分配される。

【００２０】各掘削軸６，６…は、振れ止め装置９より
下方に攪拌ヘッド６ａ，６ａ…を有し、下端に掘削ヘッ
ド６ｂ，６ｂ…が取り付けられている。攪拌ヘッド６ａ
は翼片または螺旋翼などで構成される。掘削軸６，６…
相互の離間間隔は深度が深くなるに従って拡がる傾向が
あるために、適宜の位置において各掘削軸６，６…相互
はその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材１０によ
り連結される。

【００２１】構造は図示しないが、掘削軸６内にはセメ
ントミルクなどの地盤固化材や安定液が供給され、削孔
内に注入可能となっている。

【００２２】本発明では、かかる掘削装置１による掘削
に際して、主に掘削している過程での掘削情報を得て精
度の高い掘削を行うとするものである。図４に掘削情報
の全体の系統を示した。すなわち、連結部材１０に傾斜
計１１などの掘削情報検出器が設けられ、この傾斜計１
１の近傍の連結部材１０に音響発振子１２が固定され、
さらに地上側の適宜の位置、たとえば掘削軸６の上端部
に前記音響発振子１２からの信号を受ける音響受信子１
３が設けられている。

【００２３】傾斜計１１からの傾斜角度信号は有線で音
響発振子１２に対して与えらて、その信号に応じて音響
発振子１２を発振させ、この発振を掘削軸６の音響振動
に変換させて当該掘削軸６を伝送媒体として音響受信子
１３与え、この音響受信子１３において音響振動を電気
信号に変換して傾斜角度を得る構成としてある。

【００２４】ここにおいて、音響発振子としては、圧電
型発振子や音響発振子などを使用することができるが、
本発明では、音響発振子を使用することがより好まし
く、以下では音響発振子のうち、特に磁歪発振子１２を
用いた場合の上記掘削情報の系統を、図５をも参照しな
がらさらに詳しく説明する。

【００２５】傾斜計１１（１１ｘ，１１ｙ）に連結して
信号発信側に、増幅器３１、Ａ／Ｄ変換器３２およびイ
ンパルス変調器３３を有する信号変換処理部３０が設け
られている。この信号変換処理部３０から、磁歪発振子
１２に励磁電流およびインパルス電流を与えるための励
磁電流制御装置３３が設けられている。傾斜計１１から
の傾斜角度信号は、増幅器３１で増幅され、Ａ／Ｄ変換
器３２によりデジタル信号に変換され、次いでインパル
ス変調器３３で変調されたのち、励磁電流制御装置３３
に与えられる。励磁電流制御装置３３では、前記変調信
号に基づいて、インパルス電流を磁歪発振子１２に与
え、磁歪発振子１２を発振する構成となっている。磁歪
発振子１２は、これが固定された掘削軸６に弾性波を与
える。

【００２６】一方、信号受信側では、掘削軸６に固定さ
れた、磁歪型の受信子または音響振動を検出する加速度
計などからなる音響受信子１３により前記弾性波を受
け、これを電気信号として変換し、その電気信号は、増
幅器１７Ａで増幅されたのちスリップリング１７Ｂを介
して有線にて管理室１８に伝送し、その復調器２０にお
いて復調して傾斜角度信号を得る構成としてある。

【００２７】傾斜計１１、信号変換処理部３０および磁
歪発振子１２を動作させるために、図６および図７にお
いても参照されるように、連結部材１０に電源バッテリ
ー１４が設けられている。傾斜計１１としては、一方向
のみでもよいが好ましくはＸ軸およびＹ軸の両方向につ
いての傾斜角度を測定するために、そのＸ軸およびＹ軸
専用の傾斜計１１ｘ，１１ｙを設ける。このような傾斜
計としては、差動トランス、歪みゲージ、静電容量、加
速度計などの各種測定器を用いることができる。さら
に、各掘削軸６，６…がなす軸列の捩じれを計測するた
めに、両端の掘削軸６，６にそれぞれ傾斜計１１，１１
を設けるのが望ましい。また、必要ならば方位計１５を
連結部材１０に固定して方位信号を取り込んで掘削情報
とすることができる。この方位計１５は、図４、図７に
示すように連結部材１０に固定して、該連結部材１０の
方位を検出することによって、当該連結部材１０に固定
された傾斜計１１、１１の方位（掘削開始時に設定た基
準方位からのズレ）を測定するためのものである。この
ような連結部材１０に設ける場合の方位計１５として
は、磁気コンパスやジャイロなどの絶対方位を示すもの
を使用することができる。また、１６は後述する掘削深
度計である。

【００２８】かくして、傾斜計１１および方位計１５か
らの信号は磁歪発振子１２に与えられた後、音響振動信
号に変換され、掘削軸６を伝送媒体として音響受信子１
３に与えられて、増幅器１７Ａおよびスリップリング１
７Ｂを介して有線にて、ベースマシン２または管理室１
８に設けた中央演算処理装置１９に送信される。さら
に、掘削深度計１６からの深度信号をも中央演算処理装
置１９に取り込み、これらの掘削情報を解析演算処理
し、結果をＣＲＴなどの表示装置２１に表示させるとと
もに、記録装置２２に記録する。

【００２９】上記説明では、音響受信子１３で受信した
信号を、掘削軸６の上部に設けたスリップリング１７Ｂ
を介して取り込み、有線にて中央演算処理装置１９に送
信する方法を採用しているが、ＦＭ波などの電波を用い
て無線にて中央演算処理装置１９に送信することもでき
る。この場合、図８に示すように電波送信器１７Ｘを音
響受信子１３近傍の掘削軸６に設け、中央演算処理装置
１９側に電波受信器２０Ｘを設ける。また、音響受信子
１３を掘削軸６ではなく、掘削軸６の上端部に設けたス
イベル部（図示せず）に静止状態（掘削軸６と一緒に回
転しない）で設置することによって、この音響受信子１
３から直接、有線により信号を送信することもできる。
掘削軸６とスイベル部は音響振動が伝播可能な関係にあ
る。

【００３０】上記実施例においては、伝送受発信手段と
して一対の磁歪発振子１２および音響受信子１３を用い
ているので、２つの傾斜計１１，１１および方位計１５
からの信号を発信タイミングをずらして区別して伝送す
ることができる。もちろん、磁歪発振子１２および音響
受信子１３の対を増設して専用の伝送受発信手段を構成
することもできる。

【００３１】上記の形態を実施するに際しての具体例に
ついて説明する。図６および図７は連結部材１０近傍の
構造の詳細例であり、各掘削軸６，６，６の周囲にはカ
ラー２３が設けられ、これらを一体的に連結体１０Ａが
包んでいる。掘削軸６の所定個所には上部フランジ部６
Ａが一体的に形成され、各掘削軸６，６，６と連結体１
０Ａとを挿嵌した後に、連結体１０Ａの下部に下部フラ
ンジ６Ｂが掘削軸６に螺合されて連結体１０Ａを固定す
るようにしてある。掘削軸６は、いわゆるＢＣメタル２
４が介在されたカラー２３との間において摺動しながら
回転可能とされている。２５は補強用のリブである。

【００３２】かかる連結部材１０に対して、両端に傾斜
計１１，１１、電源バッテリー１４および磁歪発振子１
２が設けられている。

【００３３】磁歪発振子１２は連結部材１０に固定さ
れ、この連結部材１０は掘削軸６に対して、図示例のよ
うに、部材を介在させて実質的に密に音響振動が伝播可
能なように連結されているので、その音響振動は掘削軸
６を通して前記受信子１３まで伝播可能である関係にあ
る。

【００３４】磁歪発振子１２は、たとえば図９に示す外
形をもつものであり、金属磁歪素子１２ａを多数積層し
たものに対して励磁コイル１２ｂを巻回し、その励磁コ
イル１２ｂに大電流を流して励磁させて、同図矢印方向
の振動加速度を生成させるものである。図６および図７
に示す連結部材１０に磁歪発振子１２を固定する場合に
おいても（掘削軸６に直接固定する場合にも）、振動の
伝播性および解析精度からして、磁歪発振子１２の振動
方向を鉛直方向（掘削軸６の軸心方向）に選択するのが
望ましい。

【００３５】ところで、この種の多軸削孔装置に対して
掘削軸を振動の伝送媒体とすることは不可能であるので
はないかと懸念していた。すなわち、この種の掘削軸
は、ネジによる連結接合ではなく、ピン接合によって連
結し、回転トルクは角（たとえば六角）連結部を介して
連結するために、主にそのピン接合部分がネックとなっ
て振動が伝達されないと懸念していた。しかし、現実に
実験を繰り返したところ、良好な伝送を行うことができ
ることが知見された。

【００３６】図１０〜図１５は掘削軸６の連結構造例を
示すものである。すなわち、突継手６０は端部外面が六
角筒となり、これに対して受継手６１の内面も六角筒形
に形成され、図１５に示すように、これらの突継手６０
と受継手６１とを嵌合した後に、受継手６１のピン挿入
孔６１ａに接合ピン６２を挿通させて、突継手６０の外
面に形成された半円筒凹部６０ａに係止させて、最終的
には接合ピン６２の抜け止めを止めピン挿入孔６１ｂか
ら止めピン（図示せず）を挿入して接合ピン６２を固定
するものである。

【００３７】図１０に示されているように、連結部材１
０部分においては保持強度負荷がかかるので、前記の突
継手６０および受継手６１の両者の機能を有する中間継
手６３により単位掘削軸６，６相互が連結される。単位
掘削軸６は、一端に突継手６０を他端に受継手６１を固
定し、中間継手６３を介在させることなく連結すること
を可能である。

【００３８】前記の例では、磁歪発振子１２を連結部材
１０に固定したものである。これに対して、掘削軸６自
体、図１６に示すように、たとえば中間継手６３にその
長手方向に沿って磁歪発振子１２を固定することも可能
である。

【００３９】実際に、図１５の継手６０，６１同士の接
合部分において振動がどのように伝播するか調べた。結
果を図１７に示す。同図によれば、磁歪発振子１２によ
る加振側の測定点Ａと反対側の測定点Ｂとの間でさほど
減衰がないことが判る。また、図１６に示す態様におい
て、３つの継手を経由して単位掘削軸を３本連結した状
態で掘削を行っている過程で、振動の伝播性を調べたと
ころ、図１８に示す結果を得た。この結果から判るの
は、別の手段により計測した掘削中の雑音データとの比
較から、その雑音を拾うものの、確実に磁歪発振子１２
からの振動データを検知できることである。

【００４０】本発明において、掘削情報検出器および音
響発振子の設置位置としては、種々の態様がある。すな
わち、（Ａ）掘削情報検出器および音響発振子１２の両
者を連結部材１０に設ける場合、（Ｂ）掘削情報検出器
を連結部材１０に設け、音響発振子１２は掘削軸内（本
発明において「掘削軸内」とは掘削軸の内面のみを意味
するのではなく、外面に設けることも意味する。すなわ
ち、非回転の連結部材１０とは関係なく、掘削軸自体に
設けることを意味する。）に設ける場合、（Ｃ）掘削情
報検出器および音響発振子１２の両者を掘削軸６内に設
ける場合がある。

【００４１】これらのいずれの場合においても、掘削情
報検出器と音響発振子１２とは有線で信号が与えられ
る。しかし、（Ｃ）の場合以外の場合には、ある条件が
必要となる。

【００４２】すなわち、（Ａ）の場合には、連結部材１
０と受信子１３との間は音響振動が伝播可能である関係
にあることである。したがって、連結部材１０の振動を
掘削軸６自体に伝播させるように、前述例のような連結
構造を採用することである。

【００４３】他方、この場合において、振動が連結部材
１０から掘削軸６に伝播するときに減衰することがある
場合には、図１９のように、中継送受信器１２０を設け
て、一旦音響発振子１２からの振動を受信し、そこで増
幅した状態で発振させて、受信子１３に向かって振動を
発信できる。また、掘削軸が過度に長くなる場合には、
中継器を掘削軸の長さ方向に適宜の数で設置できる。こ
の場合における中継送受信器１２０は、磁歪型受信子１
３と磁歪発振子１２とを組み合わせた例であり、掘削軸
６の上部に設けた磁歪型受信子１３に対して、振動を発
信する無線信号発信手段を構成している。他方、中継送
受信器１２０としては、磁歪型受信子により振動を検出
するものの、発信はたとえばＦＭ波などの電波発信によ
り行い、その電波を掘削軸６の上部に設けた電波受信子
１３により受信した後、外部に電波受信器２０に対して
発信させる構成を採ることもできる。

【００４４】一方、（Ｂ）の場合には、掘削情報検出器
は非回転であるのに対して、音響発振子１２は回転する
掘削軸６に設けられるので、有線で信号を与える際に、
電動モータなどに採用されているスリップリングなどに
より電気的に接合する必要がある。この例を図２０に示
した。すなわち、傾斜計１１からのリード線３１を連結
固定端子３２および掘削軸と共に回転する回転端子３３
を介して、リード線３４により連結するものである。

【００４５】なお、（Ｃ）の場合において、図２１に示
すように、両端の掘削軸６、６内に傾斜計１１、１１を
設ける場合には一対の伝送手段では配線等が複雑になる
ため、それぞれの掘削軸６、６に磁歪発振子１２、１２
と受信子１３、１３を設け、各傾斜計１１、１１の専用
伝送手段を設けるのが好ましい。また、（Ｃ）のように
掘削軸６内に傾斜計１１を固定する場合、傾斜計１１の
方位は、絶対方位を示す方位計１５を傾斜計１１と一緒
に掘削軸６内に固定して測定することも可能であるが、
図２１のように掘削軸６の上端付近にロータリエンコー
ダやポテンションメータなどの回転角度から方位を出力
する方位計１５Ａ，１５Ａを設けて、掘削軸６の回転角
度から傾斜計１１の方位を測定することもできる。この
方式のほうが、前述の絶対方位計１５を用いる方式に比
べ装置が簡便でしかも安価なため、好適である。

【００４６】また、信号変換処理部、励磁電流制御装置
および電源バッテリー１４の設置位置については、掘削
情報検出器と磁歪発振子１２との位置関係に応じて、掘
削軸６または連結部材１０のどちらかに適宜に選択され
る。また、図４、図８、図１９、図２０、図２１におい
ては信号変換処理装置及び励磁電流制御装置は図示して
いない。

【００４７】図２２は、掘削深度計１６の測定原理を示
したものである。すなわち、動力源７および多軸減速機
８のケーシング１６Ａに対して、リーダ３の頂部に滑車
１６Ｂを設け、ベースマシン２のたとえばリーダ受台４
に掘削深度（速度）計１６を設け、これらにワイヤ１６
Ｃを巻き掛けて、掘削に伴って昇降するケーシング１６
Ａの移動量をワイヤ１６Ｃの移動量として、掘削深度計
１６により検出するものである。掘削深度計１６では、
ワイヤ１６Ｃの移動量をドラムの回転角度として検出
し、深度を検出する。具体的にはロータリエンコーダや
ポテンショメータを使用することができる。１６Ｄはワ
イヤ１６Ｃの張るための滑車である。

【００４８】（実施例）以上の装置の下で、現実に連続
地中壁の造成に際して、傾斜および捩じれを計測したと
ころ、明確に傾斜および捩じれを計測できたとともに、
その計測結果に基づいて造成した連続地中壁はかつて得
られなかった高い精度のものとなった。

【００４９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、信号ケー
ブル線を不要となり、したがって、掘削軸の継ぎ足しに
おける信号ケーブル線の連結およびその付帯作業を不要
となるばかりでなく、掘削中に傾斜角度などの掘削情報
をリアルタイムで得ることができ、したがって、きわめ
て高い精度の掘削を行うことが可能となるなどの利点が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多軸掘削装置例の側面図である。

【図２】その正面図である。

【図３】掘削軸の先端部分の正面図である。

【図４】全体の装置構成の概要図である。

【図５】信号伝達系の概要図である。

【図６】掘削軸連結部分の正面図である。

【図７】その横断面図である。

【図８】態様を異にする装置構成例の概要図であるＱ

【図９】磁歪型発信子の説明図である。

【図１０】連結部分における連結構造を示す縦断面図で
ある。

【図１１】受継手の半断面正面図である。

【図１２】その平面図である。

【図１３】突継手の半断面正面図である。

【図１４】その平面図である。

【図１５】継手相互に連結構造を示す縦断面図である。

【図１６】掘削軸内に音響発振子を設けた例の縦断面図
である。

【図１７】振動の伝播性の試験結果を示すグラフであ
る。

【図１８】振動の伝播性の他の試験結果を示すグラフで
ある。

【図１９】態様を異にする例の信号の送受信系統を示す
概要図である。

【図２０】さらに別の例における信号の送受信系統を示
す概要図である。

【図２１】別の例における信号の送受信系統を示す概要
図である。

【図２２】掘削深度の検出例を示す概要図である。

フロントページの続き (72)発明者 坂本 隆博 長崎市丸尾町６番14号 三菱電機株式会社 長崎製作所内 (72)発明者 島田 隆史 長崎市丸尾町６番14号 三菱電機株式会社 長崎製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースマシンに支持されて立設されたリー
   ダ沿って昇降自在とされた、複数の掘削軸およびこれを
   回転駆動させる回転駆動手段を有し、 前記各掘削軸相互は、その下方部分において、各掘削軸
   をその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材により連
   結された掘削装置において、 前記掘削軸内または連結部材に設けられた掘削情報検出
   器と、この掘削情報信号検出器の近傍の掘削軸に固定さ
   れた音響発振子と、地上側に設けられた前記音響発振子
   からの信号を受ける受信子とを有し、 前記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で前記音
   響発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音響発振
   子を発振させ、この発振を前記掘削軸の音響振動に変換
   させて当該掘削軸を伝送媒体として前記受信子に与え、
   この受信子において音響振動を電気信号に変換して掘削
   情報信号を得る構成としたことを特徴とする多軸掘削装
   置。
2. 【請求項２】ベースマシンに支持されて立設されたリー
   ダ沿って昇降自在とされた、複数の掘削軸およびこれを
   回転駆動させる回転駆動手段を有し、 前記各掘削軸相互は、その下方部分において、各掘削軸
   をその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材により連
   結された掘削装置において、 前記連結部材に固定された掘削情報検出器および音響発
   振子と、地上側に設けられた前記音響発振子からの信号
   を受ける受信子とを有し、 前記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で前記音
   響発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音響発振
   子を発振させ、この発振を前記掘削軸の音響振動に変換
   させて当該掘削軸を伝送媒体として前記受信子に与え、
   この受信子において音響振動を電気信号に変換して掘削
   情報信号を得る構成とし、 前記連結部材と前記受信子との間は音響振動が伝播可能
   である関係にあることを特徴とする多軸掘削装置。
3. 【請求項３】掘削情報検出器は、掘削軸の傾斜を検出す
   る傾斜検出器であり、この傾斜検出器が掘削軸列の両端
   または連結部材の両端部に設けられている請求項１また
   は２記載の多軸削孔装置。
4. 【請求項４】ベースマシンに支持されて立設されたリー
   ダ沿って昇降自在とされた、複数の掘削軸およびこれを
   回転駆動させる回転駆動手段を有し、 前記各掘削軸相互は、その下方部分において、各掘削軸
   をその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材により連
   結された掘削装置において、 前記連結部材に固定された掘削情報検出器および音響発
   振子と、少なくとも一つの掘削軸内でかつ連結部材の近
   傍に設けられた中継送受信部と、この中継送受信部から
   の無線信号を受ける地上側に設けられた前記音響発振子
   からの信号を受ける受信子とを有し、 前記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で前記音
   響発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音響発振
   子を発振させ、この発振を前記連結部材および掘削軸の
   音響振動に変換させて当該掘削軸を伝送媒体として前記
   中継送受信部に与え、この中継送受信部から受信子に無
   線信号で与え、この受信子において掘削情報信号を得る
   構成とし、 前記連結部材と前記受信子との間は音響振動が伝播可能
   である関係にあることを特徴とする多軸掘削装置。
5. 【請求項５】ベースマシンに支持されて立設されたリー
   ダ沿って昇降自在とされた、複数の掘削軸およびこれを
   回転駆動させる回転駆動手段を有し、 前記各掘削軸相互は、その下方部分において、各掘削軸
   をその軸心回りに回転自在に抱持する連結部材により連
   結された掘削装置において、 前記連結部材に固定された掘削情報検出器、音響発振子
   およびこれらを動作させる電源バッテリーと、地上側に
   設けられた前記音響発振子からの信号を受ける受信子と
   を有し、 前記掘削情報検出器からの掘削情報信号は有線で前記音
   響発振子に与えられて、掘削情報信号に応じて音響発振
   子を発振させ、この発振を前記掘削軸の音響振動に変換
   させて当該掘削軸を伝送媒体として前記受信子に与え、
   この受信子において音響振動を電気信号に変換して掘削
   情報信号を得る構成とし、 前記連結部材と前記受信子との間は音響振動が伝播可能
   である関係にあることを特徴とする多軸掘削装置。