JPH10115171A - ケーシングドライバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、速度調節を容易に行い、操作
が容易なケーシングドライバを提供するにある。 【解決手段】ケーシングの回転速度及びスラスタ押込み
速度は、パワーユニット１００により可変制御される。
操作ユニット１０００は、ケーシングの回転速度及びス
ラスタ押込み速度を設定する。操作ユニットの１０００
の中の操作盤１１００のタッチパネル１１００Ｔには、
一方の辺を複数段階の上記ケーシングの回転速度に対応
させ、他方の辺を複数段階の上記スラスタ押込み速度に
対応させた２次元マトリックス状に配置された複数のス
イッチＬ１，…，Ｌ５，Ｍ１，…，Ｍ５，Ｈ１，…，Ｈ
５が表示される。オペレータは、任意の段階のケーシン
グの回転速度と、任意の段階のケーシングの回転速度と
の交点に位置するスイッチを選択することにより、ケー
シングの回転速度及びケーシングの回転速度を同時に選
択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築・土木の基礎
工事に使用する大口径鋼管杭・鋼管類の押込み・引き抜
きを行うケーシングドライバに係り、特に、回転速度及
び押込み速度の可変なケーシングドライバに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のケーシングドライバは、例えば、
特公平７−７４５００号公報に記載のように、ベースフ
レームにスラストシリンダにより昇降自在に取り付けら
れたスラスタと、このスラスタに油圧モータにより回転
自在に取り付けられた回転体と、この回転体に取り付ら
れたケーシング掴み用バンドとから構成されており、ケ
ーシング掴みバンドによりケーシングを保持するもので
あり、油圧モータにより回転体を回転させてケーシング
を回転させるとともに、スラストシリンダによりスラス
タを上下させてケーシングの押込みや引き抜きを行って
いる。

【０００３】このようなケーシングドライバにおいて、
スラスタを上下方向のスライドによって案内し、かつ回
転反力及び傾斜反力を受けるガイド部を有する４本の自
立したガイドフレームを、その各々隣合うものどうしが
ケーシング中心を通る縦横の中心線に対して互いに線対
称をなすように、ベースフレーム上に立脚して配設する
とともに、４本のスラストシリンダを、その各々隣合う
ものどうしがケーシング中心を通る縦横の中心線に対し
て互いに線対称をなすように配設し、かつ４本の各スラ
ストシリンダを、４本の各ガイドフレームにそれぞれ近
接させて設けている。

【０００４】従来のケーシングドライバにおいては、ケ
ーシングの回転は、ケーシング回転用の油圧モータによ
り行われ、スラスタの押し込みは、スラスタシリンダを
用いて行われている。ケーシングの回転速度は、油圧モ
ータに圧油を供給するポンプのポンプ吐出量を可変する
ことにより、調整することができる。しかしながら、ス
ラスタの押し込み速度は固定であり、スラスタ押し込み
のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うだけであった。即ち、ケーシ
ングドライバのオペレータは、掘削の状況を判断して、
適宜スラスタ押し込みスイッチをＯＮ／ＯＦＦして、ス
ラスタを断続的に押し込むようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のケーシングドラ
イバにおいては、オペレータは、地盤の状況に応じて、
ケーシングの回転速度を適宜調節するとともに、ケーシ
ングの先端の刃先の食い込み量を見ながら、スラスタの
押し込みを断続操作する必要があり、操作が煩雑である
という問題があった。例えば、硬地盤の掘削時に、スラ
スタに過度の荷重を掛けると、ケーシングドライバ自体
が持ち上がるという自体も発生する。

【０００６】本発明の目的は、速度調節を容易に行い、
操作が容易なケーシングドライバを提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ケーシングを回転させるとともにケーシ
ングを保持するスラスタを押込むケーシングドライバに
おいて、上記ケーシングの回転速度及び上記スラスタ押
込み速度を可変制御する制御手段と、上記ケーシングの
回転速度及び上記スラスタ押込み速度を設定する操作手
段とを備え、上記操作手段は、上記ケーシングの回転速
度及び上記スラスタ押込み速度を２次元の組み合わせと
して選択する速度調整手段を有するようにしたものであ
り、かかる構成により、速度調節が容易に行え、従っ
て、操作を容易にし得るものとなる。

【０００８】上記ケーシングドライバにおいて、好まし
くは、上記速度調整手段は、２次元マトリックス状に配
置された複数のスイッチから構成され、上記２次元マト
リックスの一方の辺を、複数段階の上記ケーシングの回
転速度に対応させ、他方の辺を、複数段階の上記スラス
タ押込み速度に対応させ、上記一方の辺の中の任意の段
階の上記ケーシングの回転速度と、上記他方の辺の中の
任意の段階の上記ケーシングの回転速度との交点に位置
する上記スイッチにより、上記ケーシングの回転速度及
び上記ケーシングの回転速度を同時に選択するようにし
たものであり、マトリックス状のスイッチの中の一つの
スイッチの選択により、速度調整を容易に行い得るもの
となる。

【０００９】上記ケーシングドライバにおいて、好まし
くは、上記複数のスイッチは、タッチパネル上に表示さ
れるタッチスイッチであり、上記タッチパネル上のメイ
ン表示画面に対して、速度調整時にサブ表示画面上に表
示するようにしたものであり、かかる構成により、表示
パネルを小型化し得るものとなる。

【００１０】上記ケーシングドライバにおいて、好まし
くは、上記速度調整手段は、２次元の座標面と、この座
標面の任意の座標を指示する手段から構成され、上記２
次元座標面の一方の軸を、上記ケーシングの回転速度に
対応させ、他方の軸を、上記スラスタ押込み速度に対応
させ、上記一方の軸の中の任意の上記ケーシングの回転
速度と、上記他方の軸の中の任意の上記ケーシングの回
転速度との交点に位置する座標を上記指示手段により指
示することにより、上記ケーシングの回転速度及び上記
ケーシングの回転速度を同時に選択するようにしたもの
であり、マトリックス状のスイッチの中の一つのスイッ
チの選択により、微妙な速度調整を容易に行い得るもの
となる。

【００１１】上記ケーシングドライバにおいて、好まし
くは、上記速度調整手段は、３６０度全方向に対して操
作可能なレバーから構成され、上記レバーの操作方向の
第１の方向の傾斜角を、上記ケーシングの回転速度に対
応させ、上記第１の方向に直交する第２の方向の傾斜角
を、上記スラスタ押込み速度に対応させ、上記レバーを
任意の傾斜角となるように操作することにより、上記ケ
ーシングの回転速度及び上記ケーシングの回転速度を同
時に選択するようにしたものであり、マトリックス状の
スイッチの中の一つのスイッチの選択により、微妙な速
度調整を容易に行い得るものとなる。

【００１２】上記ケーシングドライバにおいて、好まし
くは、上記速度調整手段は、上記ケーシングの回転速度
を横軸とし、上記スラスタ押込み速度を縦軸とする２次
元の組合せから構成され、選択される回転速度と押込み
速度の組合せ位置が、上記ケーシングの先端に固定され
る刃の地盤に対する食込み角に対応するようにすること
により、刃先の食込み角を意識することで、最適なケー
シングの回転速度とスラスタ押込み速度を容易に見つけ
得るものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を用いて、本発
明の一実施形態によるケーシングドライバについて説明
する。図１は、本発明の一実施形態によるケーシングド
ライバの掘削原理を説明する図である。

【００１４】円筒形状のケーシング１０は、その先端に
複数個の刃１２が固定されている。ケーシング１０が回
転して、刃１２により地盤を切削するとともに、スラス
タを押し込むことにより、ケーシング１０が地盤を掘削
する。ここで、ケーシング１０が回転しながら地盤に食
い込んでいくということは、ケーシング１０の刃１２の
刃先の付近に注目してみると、ケーシングの回転速度の
ベクトルＡとスラスタの押込み速度のベクトルＢの合成
ベクトルＺの方向へ刃先が食込んでいくことになる。

【００１５】地盤の状態が同じ場合は、食込み角αが小
さいほどケーシングの回転トルクは小さくてすみ、食込
み角αが大きくなるほどケーシングの回転トルクが大き
くなる。逆に言えば、地盤が硬くなってきた場合には食
込み角αを小さくする必要が生じ、地盤が軟らかくなっ
てきた場合には食込み角αを大きくすることができると
いうことになる。

【００１６】即ち、ケーシングドライバを用いて掘削す
る場合、地盤の状態に応じてケーシングの回転速度とス
ラスタの押込み速度を調整することによって、作業効率
を向上することができる。硬地盤では、掘削トルクを軽
減する必要があるため、スラスタ押込み速度抑え、ケー
シングの回転速度を上げて、ケーシングの刃先の食込み
量を少なくする。また、軟地盤では、スラスタの押込み
速度を上げて、施工時間を短縮するが、必要以上にケー
シングの回転速度を上げると、ケーシングの刃先の摩耗
を進めるので、ある程度押さえた回転速度にする。

【００１７】オペレータは、ケーシングドライバを操作
するにあたり、食込み角αを意識することで、最適なケ
ーシングの回転速度とスラスタの押込み速度を見つける
ことが容易になり、速度調節が容易となるものである。

【００１８】次に、図２を用いて、ケーシングドライバ
の速度制御について説明する。図２は、本発明の一実施
形態によるケーシングドライバの制御系のブロック図で
ある。

【００１９】ケーシングは、２台の並列接続されたケー
シング回転用の油圧モータ２０Ａ，２０Ｂによって回転
される。また、スラスタの押し込みは、４台の並列接続
されたスラスタシリンダ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０
Ｄによって行われる。ケーシングの回転速度は、パワー
ユニット１００から油圧モータ２０Ａ，２０Ｂに供給さ
れる圧油量を変えることによって変えられる。また、本
実施形態においては、スラスタ押し込み速度も可変であ
り、スラスタ押し込み速度は、パワーユニット１００か
らスラスタシリンダ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄに
供給される圧油量を変えることによって変えられる。

【００２０】パワーユニット１００は、エンジン１１０
によって駆動されるポンプ１２０，１３０と、電磁切換
弁１４０，１５０と、制御を司るＣＰＵ１６０から構成
されている。

【００２１】ポンプ１２０から油圧モータ２０Ａ，２０
Ｂに供給される圧油の方向は、電磁切換弁１４０によっ
て圧油流れ方向が制御され、油圧モータ２０Ａ，２０Ｂ
の正転・逆転，即ち、ケーシングの正転・逆転を変える
ことができる。電磁切換弁１４０が中立位置では、ケー
シングの回転は止められている。

【００２２】また、ポンプ１３０からスラスタシリンダ
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄに供給される圧油の方
向は、電磁切換弁１５０によって圧油流れ方向が制御さ
れ、スラスタシリンダ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ
の伸縮，即ち、スラスタの押し込み・持ち上げを変える
ことができる。電磁切換弁１５０が中立位置では、スラ
スタ押し込みは止められている。

【００２３】電磁切換弁１４０，１５０は、パワーユニ
ット１００内に設けられたＣＰＵ１６０によって、その
切り換え動作を制御される。すなわち、ＣＰＵ１６０に
は、パワーユニット１００内に設けられた各種センサ
（エンジン回転数センサ、ポンプ吐出圧センサ等）から
の信号を入力し、その検出結果を、操作ユニット１００
０に送信する。そして、また、ＣＰＵ１６０は、操作ユ
ニット１０００からの操作信号に基づき、電磁切換弁１
４０，１５０の切り換え等を公知の方法によって制御
し、操作信号により指示された動作を各部に行わせる。

【００２４】ＣＰＵ１６０は、電磁切換弁１４０，１５
０の方向切換を制御するとともに、ポンプ１２０，１３
０の吐出量を可変制御する。ポンプ１２０の吐出量を変
えることにより、油圧モータ２０Ａ，２０Ｂの回転数，
即ち、ケーシングの回転速度を変えることができる。ま
た、ポンプ１３０の吐出量を変えることにより、スラス
タシリンダ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの速度，即
ち、スラスタの押し込み速度を変えることができる。

【００２５】ポンプ１２０，１３０の吐出量の制御は、
パワーユニット１００内に設けられたＣＰＵ１６０によ
って行われる。すなわち、ＣＰＵ１６０には、パワーユ
ニット１００内に設けられた各種センサ（エンジン回転
数センサ、ポンプ吐出圧センサ等）からの信号を入力
し、その検出結果を、操作ユニット１０００に送信す
る。そして、また、ＣＰＵ１６０は、操作ユニット１０
００からの操作信号に基づき、ポンプ１２０，１３０の
吐出量の制御を公知の方法によって制御し、操作信号に
より指示された動作を各部に行わせる。

【００２６】ケーシングの回転速度及びスラスタの押し
込み速度の設定やケーシングドライバのその他の制御
は、パワーユニット１００とは、離れた位置におかれた
操作ユニット１０００によって行われる。操作ユニット
１０００は、操作盤１１００とＣＰＵ１２００から構成
されている。操作盤１１００は、回転速度や押し込み速
度などの条件の入力操作を行うタッチパネル１１００Ｔ
と、各種のスイッチ１１００Ｓによって構成されてい
る。タッチパネル１１００Ｔ及びスイッチ１１００Ｓか
らの操作情報は、ＣＰＵ１２００によって読み込まれ、
通信ケーブル２００を介して、パワーユニット１００の
ＣＰＵ１６０に伝送される。ＣＰＵ１６０は、この操作
情報に基づいて、ポンプ１２０，１３０や電磁切換弁１
４０，１５０を制御して、ケーシングの回転速度やスラ
スタの押し込み速度を可変する。

【００２７】次に、図３を用いて、操作盤１１００の構
成について説明する。図３は、本発明の一実施形態によ
るケーシングドライバに用いる操作盤のスイッチ類の配
置図である。

【００２８】図３に示すように、操作盤１１００の上部
には、タッチパネル１１００Ｔが配置され、その下部に
は、５個のスイッチ類１１００Ｓが配置されている。ス
イッチ類１１００Ｓの中で、非常停止ボタン１１００Ｓ
１は、非常時にケーシングドライバの運転を停止するボ
タンであり、このボタンを押すことにより、ケーシング
ドライバは非常停止する。操作電源スイッチ１１００Ｓ
２は、操作ユニット１００全体の電源スイッチである。

【００２９】ケーシング旋回操作レバー１１００Ｓ３
は、ケーシングの回転動作を操作するレバーであり、中
立位置では、ケーシングは旋回動作を停止しており、一
方の側にレバーを倒すことにより、ケーシングは正転
し、他方の側に倒すことにより、ケーシングは逆転す
る。ケーシングスラスト操作レバー１１００Ｓ４は、ケ
ーシングのスラスト動作を操作するレバーであり、この
レバーを倒すことでスラストシリンダが伸縮し、ケーシ
ングドライバを押込み・引き抜く。一方の側にレバー１
１００Ｓ４を倒すことにより、ケーシングは押し込ま
れ、他方の側に倒すことにより、ケーシングは引き抜か
れる。

【００３０】タッチパネル１１００Ｔの表示画面の詳細
については、図４を用いて説明する。図４は、本発明の
一実施形態によるケーシングドライバに用いる操作盤の
中のタッチパネルの画面配置図であり、メイン画面の状
態を図示している。

【００３１】タッチパネル１１００Ｔの表示画面は、操
作部と表示部に分かれているが、最初に操作部について
説明する。操作部は、タッチパネル１１００Ｔのほぼ下
半分に配置されており、作業モード切替スイッチ１１０
２，ホーンスイッチ１１０４，ブザー停止スイッチ１１
０６，パワーアップスイッチ１１０８，スラスタ増速ス
イッチ１１１０，メインバンド閉スイッチ１１１２，メ
インバンド開スイッチ１１１４，メインバンド停止スイ
ッチ１１１６，全旋回スイッチ１１１８，揺動スイッチ
１１２０，定位置停止スイッチ１１２２，速度調整スイ
ッチ１１２４等から構成されている。

【００３２】作業モード切替スイッチ１１０２は、掘削
作業を行う時に、作業モードを掘削モードと引抜モード
に切り替えるものであり、１回押すことにより、図示す
る掘削モードの「掘削」の表示から引抜モードの「引
抜」の表示に切り替わり、さらに、もう１回押すことに
より、元の掘削モードの「掘削」の表示に切り替わる。
掘削モードにすると、ケーシングスラストの下降モード
のみが有効になるようになっている。

【００３３】ホーンスイッチ１１０４は、ケーシングド
ライバの本体に取り付けられているホーンの動作スイッ
チであり、このスイッチを押すことにより、ホーンから
警告音が出力される。

【００３４】ブザー停止スイッチ１１０６は、ケーシン
グドライバに何らかの異常が発生した時に操作盤から発
生するブザー音を停止するスイッチであり、オペレータ
が後述する異常内容表示部１１３４の内容を確認してこ
のスイッチを押すことにより、ブザー音が停止する。

【００３５】パワーアップスイッチ１１０８は、ケーシ
ングの旋回トルクとスラスト力をアップするスイッチで
あり、ケーシングが引き抜けなくなった時などの非常時
にこのスイッチを押すことにより、リリーフ圧を上げ
て、旋回トルクとスラスト力を１〜２割アップさせるも
のである。

【００３６】スラスタ増速スイッチ１１１０は、スラス
トの押込速度を増速するスイッチであり、ケーシングス
ラスト操作レバー１１００Ｓ４を押した後に、このスイ
ッチを押すことにより、ケーシングスラスト用のスラス
タシリンダ３０のシリンダ速度が増速する。この増速状
態は、ケーシングスラストの操作を止めるか、再び、こ
のスラスタ増速スイッチ１１１０を押すことにより解除
される。

【００３７】メインバンド閉スイッチ１１１２，メイン
バンド開スイッチ１１１４及びメインバンド停止スイッ
チ１１１６は、ケーシングを回転させるバンドの開閉・
停止を制御するスイッチであり、メインバンド閉スイッ
チ１１１２を押すと、メインバンドが閉まり、メインバ
ンド開スイッチ１１１４を押すと、メインバンドが開
く。メインバンドの開閉動作中に、メインバンド停止ス
イッチ１１１６を押すと、バンドの開閉動作を停止す
る。

【００３８】旋回モードを選択するスイッチとしては、
全旋回スイッチ１１１８と揺動スイッチ１１２０があ
り、全旋回スイッチ１１１８と押すと、ケーシングは常
に一方向への全旋回動作を行い、揺動スイッチ１１２０
を押すと、ケーシングが所定周期で正転と逆転を交互に
繰り返す揺動動作を行う。定位置停止スイッチ１１２２
は、ケーシングの回転中に押されることにより、ケーシ
ングを所定位置で自動停止することができる。

【００３９】速度調整スイッチ１１２４は、本実施形態
におけるケーシングの回転速度及びスラスト押込速度を
調整するためのサブ画面（ウインドウ）を表示するため
のスイッチであり、この詳細については、図５を用いて
後述する。

【００４０】次に、表示部について説明する。表示部
は、タッチパネル１１００Ｔのほぼ上半分に配置されて
おり、メインバンド開閉モード表示部１１３０，ーシン
グスラスト下降モード表示部１１３２，異常内容表示部
１１３４，ポンプ圧力表示部１１３６，メインバンド状
態表示部１１３８，サブバンド状態表示部１１４０，ジ
ョイント状態表示部１１４２，エンジン状態表示部１１
４４，垂直計１１４６，エンジン回転数表示部１１４
８，スラスタストローク表示部１１５０等から構成され
ている。

【００４１】メインバンド開閉モード表示部１１３０
は、メインバンドの開閉モードが連動モードとなってい
るか、単動モードとなっているかを表示している。連動
モードの場合には、ケーシングを旋回するメインバンド
の動作に、サブバンドが連動し、単動モードでは、メイ
ンバンドのみが動作する。

【００４２】ケーシングスラスト下降モード表示部１１
３２は、ケーシングスラストの下降モードが、押込モー
ド，自由下降モード及び自動掘削モードのいずれのモー
ドに選択されているかを表示する。図示の状態では、押
込モードが選択されていることを示している。

【００４３】押込モードは、スラスタがスラストシリン
ダ３０の力によって下降し、ケーシングが押込まれるモ
ードである。自由下降モードは、スラスタが自重で下降
するモードである。自動掘削モードは、ケーシングの回
転トルクが一定になるように、スラスタの下降速度を自
動的に可変させつつ、下降させるモードである。

【００４４】異常内容表示部１１３４は、ケーシングド
ライバの装置異常の内容を表示する。

【００４５】ポンプ圧力表示部１１３６は、パワーユニ
ット１００内の各部の圧力を表示するものである。”Ｎ
ｏ．１ＰＵ圧”は、図２に示したケーシングの旋回・揺
動時のポンプ１２０の吐出圧力を表示し、”Ｎｏ．２Ｐ
Ｕ圧”は、スラストシリンダによるケーシングドライバ
の押込み・引抜き時のポンプ１３０の吐出圧力を表示す
る。”パイロット圧”は、操作系の図示しないポンプの
吐出圧力を表示する。”スラスタ伸圧”は、ケーシング
スラストの上昇圧力を表示し、”スラスタ縮圧”は、ケ
ーシングスラストの下降圧力を表示するものであり、ほ
ぼ”Ｎｏ．２ＰＵ圧”と同じ圧力値を示す。

【００４６】メインバンド状態表示部１１３８は、メイ
ンバンドの全閉・開状態を表示する。サブバンド状態表
示部１１４０は、サブバンドの全閉・開状態を表示す
る。ジョイント状態表示部１１４２は、ジョイント装置
の接続位置・退避位置状態を表示する。

【００４７】エンジン状態表示部１１４４は、エンジン
の運転中・停止中の状態を表示する。

【００４８】垂直計１１４６は、ケーシングドライバの
左右の傾斜角及び前後の傾斜角を表示する。表示方法
は、左右傾斜については、右下がりを正の値として表示
し、左下がりを負の値として表示する。前後傾斜につい
ては、後下がりを正の値として表示し、前下がりを負の
値として表示する。

【００４９】エンジン回転数表示部１１４８は、エンジ
ンの回転数がアイドル回転数か，常用回転数か，パワー
アップされた最高回転数かを、”アイドル”，”常
用”，”最高”によって表示する。ここで、アイドル回
転数では、ケーシングの回転やスラスタは動作しないよ
うになっている。アイドル回転数は、例えば、７００ｒ
ｐｍであり、常用回転数は、例えば、１５００ｒｐｍで
あり、最高回転数は、例えば、１８００ｒｐｍである。

【００５０】スラスタストローク表示部１１５０は、ケ
ーシングスラスタのストローク量を表示する。

【００５１】次に、図５を用いて、速度調整用の表示画
面について説明する。図５は、本発明の一実施形態によ
るケーシングドライバに用いる操作盤の中のタッチパネ
ルのサブ画面の配置図である。図４に示す状態で、速度
調整スイッチ１１２４を押すことにより、図５に示す速
度調整補助画面１１６０が表示される。速度調整補助画
面１１６０は、ウインドウ形式で表示されており、図１
と同一符号は、同一部分を示している。

【００５２】速度調整補助画面１１６０には、横軸を５
段階の回転速度を表し、縦軸を３段階のスラスタ押込速
度を表す２次元のマトリックス配置のスイッチＬ１，Ｌ
２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ
５，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５が表示されている。
５段階の回転速度の内の「５」は、最高の回転速度を表
している。回転速度の最高を，例えば、２ｒｐｍとする
と、回転速度「５」は、１００％の回転速度を示し、回
転速度「４」は、最高回転速度の８０％を示し，回転速
度「３」は、最高回転速度の６０％を示し，回転速度
「２」は、最高回転速度の４０％を示し，回転速度
「１」は、最高回転速度の２０％を示している。回転速
度「１」，「２」，「３」は、回転速度は遅いが、回転
トルクが大きいものであり、回転速度「４」，「５」
は、回転速度は早いが、回転トルクが小さいものであ
る。

【００５３】また、３段階のスラスト押込速度の内の
「高」は、最大の押込速度を示している。押込速度の最
高を，例えば、７５ｃｍ／ｍｉｎとすると、押込速度
「高」は、１００％の押込速度を示し、押込速度「中」
は、６６％の押込速度を示し、押込速度「低」は、３３
％の押込速度を示している。

【００５４】本実施形態におけるケーシングの回転速度
の設定及びスラスト押込速度の設定は、２次元のマトリ
ックス配置のスイッチＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ
４，Ｈ５のいずれかを押すことにより、両方の速度の設
定を同時に行える。選択された部分は、ランプの点灯・
色の変更等により、他と区別され、現在の設定を視覚的
に確認することができる。現在の設定が視覚的にわかる
ということは、オペレータだけでなく、周囲の人間にも
設定状況が把握しやすいということであり、オペレータ
の誤設定防止にも効果がある。

【００５５】図１において説明したように、硬地盤で
は、掘削トルクを軽減する必要があるため、スラスタ押
込み速度抑え、ケーシングの回転速度を上げて、ケーシ
ングの刃先の食込み量を少なくする。また、軟地盤で
は、スラスタの押込み速度を上げて、施工時間を短縮す
るが、必要以上にケーシングの回転速度を上げると、ケ
ーシングの刃先の摩耗を進めるので、ある程度押さえた
回転速度にする。

【００５６】ケーシングドライバを用いて掘削する場
合、地盤の状態に応じてケーシングの回転速度とスラス
タの押込み速度を調整することによって、作業効率を向
上することができる。

【００５７】即ち、地盤が硬くなってきた場合には食込
み角αを小さくする必要が生じ、地盤が軟らかくなって
きた場合には食込み角αを大きくすることができるとい
うことになる。

【００５８】オペレータは、ケーシングドライバを操作
するにあたり、食込み角αを意識することで、最適なケ
ーシングの回転速度とスラスタの押込み速度を見つける
ことが容易になり、速度調節が容易となるものである。

【００５９】なお、図５における任意設定ボタン１１６
２は、ケーシングの回転速度及びスラスト押込速度を、
それぞれ、任意設定する場合のボタンであり、中間の設
定を必要とする場合は、このボタンを押すことにより、
任意設定用の補助画面に切り替わる。任意設定補助画面
には、ケーシングの回転速度とスラスタの押込み速度と
のそれぞれに対して”増”と”減”の２種類のスイッチ
が表示され、これらのスイッチを操作することにより、
ケーシングの回転速度とスラスタの押込み速度をそれぞ
れ独立して設定することができる。スイッチの操作結果
は、任意設定用の補助画面にそれぞれ１００％フルスケ
ールのデジタル表示することにより、オペレータの操作
内容を確認できる。

【００６０】次に、図６を用いて、地盤の状態と速度調
整補助画面１１６０の中で選択すべきスイッチとの関係
について説明する。図６は、本発明の一実施形態による
ケーシングドライバに用いる操作盤の中のタッチパネル
のサブ画面の説明図である。

【００６１】上述したように、地盤が軟らかくなってき
た場合には食込み角αを大きくすることができる。従っ
て、図６（Ａ）に示すように、食込み角αの大きな位置
である回転速度が大きく、しかも、スラスタ押込速度の
大きいスイッチＭ４，Ｍ５，Ｈ４，Ｈ５を選択するよう
にする。

【００６２】次に、図６（Ｂ）に示すように、軟岩や硬
土質の場合には、図６に示した軟土質と同様な食込み角
αながら、軟土質に比べて硬度が増すことから、回転ト
ルクを増し、また、押込み力を増すように、スイッチＭ
３を選択するようにする。

【００６３】次に、図６（Ｃ）に示すように、鉄筋コン
クリートの場合には、均質な媒質ではなく、コンクリー
トの中に剛性の高い鉄筋が存在するため、食込み角αを
小さくする必要があり、回転トルクをさらに増し、ま
た、押込み力もさらに増すように、スイッチＬ２を選択
するようにする。

【００６４】次に、図６（Ｄ）に示すように、中硬岩の
場合には、食込み角αは小さくする必要があるが、鉄筋
に比べて掘削しやすいため、回転トルクを多少減少する
ことができるので、スイッチＬ３を選択するようにす
る。

【００６５】次に、図６（Ｅ）に示すように、転石の場
合には、土中に存在する転石の大きさに合わせて、スイ
ッチＬ３，Ｌ４を選択するようにする。

【００６６】次に、図６（Ｆ）に示すように、岩傾斜地
盤や鋼矢板の場合には、スイッチＬ４，Ｌ５を選択する
ようにする。

【００６７】以上説明したように、ケーシングドライバ
を操作するにあたり、地盤に合わせて食込み角αを意識
して、最適なケーシングの回転速度とスラスタの押込み
速度を見つけることが容易になり、速度調節が容易とな
るものである。

【００６８】なお、図６（Ａ）〜（Ｆ）に示した各地盤
の土質と選択するスイッチの関係は、一例示であって、
これに限られるものでない。

【００６９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ケーシングの回転速度とスラスタ押込み速度をそれ
ぞれ調整可能とするとともに、これらを２次元配列され
たマトリックス状のスイッチを選択することにより、同
時に選択でき、速度調節が容易となるものである。

【００７０】このような地盤に合わせたケーシングの回
転速度とスラスタ押込み速度を選択することにより、ケ
ーシングドライバによる地盤の掘削の作業効率が向上す
る。

【００７１】次に、図７を用いて、本発明の他の実施形
態によるケーシングドライバの速度調整方法について説
明する。図７は、本発明の他の実施形態によるケーシン
グドライバに用いる操作ユニットのブロック図である。
図２，図３と同一符号は、同一部分を示している。

【００７２】操作ユニット１０００Ａは、図２に示した
パワーユニット１００に接続されて使用されるものであ
る。操作ユニット１０００Ａは、操作盤１１００ＡとＣ
ＰＵ１２００Ａとマウス１３００とから構成されてい
る。操作盤１１００Ａは、回転速度や押し込み速度など
の条件の入力操作を行うデイスプレイ１１００Ｄと、各
種のスイッチ１１００Ｓによって構成されている。スイ
ッチ１１００Ｓの構成は、図３において説明したのと同
様である。デイスプレイ１１００Ｄ及びスイッチ１１０
０Ｓからの操作情報は、ＣＰＵ１２００Ａによって読み
込まれ、図２に示す通信ケーブル２００を介して、パワ
ーユニット１００のＣＰＵ１６０に伝送される。図２に
示したＣＰＵ１６０は、この操作情報に基づいて、ポン
プ１２０，１３０や電磁切換弁１４０，１５０を制御し
て、ケーシングの回転速度やスラスタの押し込み速度を
可変する。

【００７３】デイスプレイ１１００Ｄには、図４におい
て説明したものと同様の表示がされており、各操作スイ
ッチ部は、それぞれ、デイスプレイ１１００Ｄに表示さ
れるカーソルをマウス１３００を用いて移動して、クリ
ックすることにより選択される。操作スイッチ部の中の
速度調整スイッチを選択することにより、図７に示すよ
うな速度調整のための画面が表示される。この画面は、
ウインドウ表示のものであってもよい。

【００７４】速度調整画面には、横軸に回転速度を表
し、縦軸にスラスタ押込速度を表す２次元の画面が表示
されている。横軸の回転速度は、右側に行くほど回転速
度が高くなり、縦軸のスラスタ押込み速度は、下に行く
ほど押込み速度が早くなることを表している。図示する
状態では、画面のほぼ中央の位置に、カーソル１１７０
が表示されているが、このカーソル１１７０は、マウス
１３００を操作することにより、画面上で上下左右に移
動可能である。従って、オペレータは、マウス１３００
により、カーソル１１７０を移動して、刃先食込み角α
に対応した適当な位置でクリックすることにより、ケー
シングの回転速度の設定及びスラスト押込速度の両方の
速度の設定を同時に行える。しかも、図５に示す例で
は、ケーシングの回転速度が５段階であり、押込み速度
が３段階の設定であるのに対して、本実施形態では、そ
れぞれ、さらに、細かく調整可能である。

【００７５】図１において説明したように、硬地盤で
は、掘削トルクを軽減する必要があるため、スラスタ押
込み速度抑え、ケーシングの回転速度を上げて、ケーシ
ングの刃先の食込み量を少なくする。また、軟地盤で
は、スラスタの押込み速度を上げて、施工時間を短縮す
るが、必要以上にケーシングの回転速度を上げると、ケ
ーシングの刃先の摩耗を進めるので、ある程度押さえた
回転速度にする。

【００７６】オペレータは、ケーシングドライバを操作
するにあたり、食込み角αを意識することで、最適なケ
ーシングの回転速度とスラスタの押込み速度を見つける
ことが容易になり、速度調節が容易となるものである。

【００７７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ケーシングの回転速度とスラスタ押込み速度をそれ
ぞれ調整可能とするとともに、これらを２次元配列され
た画面上で選択することにより、同時に選択できるとと
もに、微妙な設定も可能となり、速度調節が容易となる
ものである。

【００７８】このような地盤に合わせたケーシングの回
転速度とスラスタ押込み速度を選択することにより、ケ
ーシングドライバによる地盤の掘削の作業効率が向上す
る。

【００７９】次に、図８を用いて、本発明の第３の実施
形態によるケーシングドライバの速度調整方法について
説明する。図８は、本発明の第３の実施形態によるケー
シングドライバに用いる操作ユニットのブロック図であ
る。図２，図３と同一符号は、同一部分を示している。

【００８０】操作ユニット１０００Ｂは、図２に示した
パワーユニット１００に接続されて使用されるものであ
る。操作ユニット１０００Ｂは、操作盤１１００ＢとＣ
ＰＵ１２００Ｂとマウス１３００とジョイステック１４
００とジョイステックコントローラ１４１０とから構成
されている。操作盤１１００Ｂは、回転速度や押し込み
速度などの条件の入力操作を行うデイスプレイ１１００
Ｅと、各種のスイッチ１１００Ｓによって構成されてい
る。スイッチ１１００Ｓの構成は、図３において説明し
たのと同様である。ジョイステック１４００及びスイッ
チ１１００Ｓからの操作情報は、ＣＰＵ１２００Ｂによ
って読み込まれ、図２に示す通信ケーブル２００を介し
て、パワーユニット１００のＣＰＵ１６０に伝送され
る。図２に示したＣＰＵ１６０は、この操作情報に基づ
いて、ポンプ１２０，１３０や電磁切換弁１４０，１５
０を制御して、ケーシングの回転速度やスラスタの押し
込み速度を可変する。

【００８１】デイスプレイ１１００Ｅには、図４におい
て説明したものと同様の表示がされており、各操作スイ
ッチ部は、それぞれ、デイスプレイ１１００Ｅに表示さ
れるカーソルをマウス１３００を用いて移動して、クリ
ックすることにより選択される。操作スイッチ部の中の
速度調整スイッチを選択することにより、図８に示すよ
うな速度調整のための画面が表示される。この画面は、
ウインドウ表示のものであってもよい。

【００８２】速度調整画面には、回転速度が０〜１００
％の数値でデジタル表示され、また、スラスタ押込速度
が０〜１００％の数値でデジタル表示される。この速度
調整画面のそれぞれの速度は、ジョイステック１４００
を操作することにより変えることができる。ジョイステ
ックコントローラ１４１０の中には、ポテンショメータ
やエンコーダーを備えており、ジョイステック１４００
の傾斜角をそれぞれ２次元の情報として読み取ることが
できる。ジョイステック１４００の動きは、ジョイステ
ックコントローラ１４１０に読み込まれ、ＣＰＵ１２０
０Ｂに転送される。ＣＰＵ１２００Ｂは、ジョイステッ
ク１４００の操作量をデイスプレイ１１００Ｅに表示す
る。

【００８３】ここで、図９を用いて、ジョイステックの
操作と入力される速度情報との関係について説明する。
図９は、本発明の第３の実施形態によるケーシングドラ
イバに用いる操作ユニットの中のジョイステックの説明
図である。図９（Ａ）は、ジョイステックの平面図であ
り、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の右側面図であり、図９
（Ｃ）は、図９（Ａ）の正面図である。

【００８４】ジョイステック１４００には、３６０度全
方向に対して操作可能なレバー１４００Ｌが設けられて
いる。レバー１４００Ｌを左右に傾斜させることによ
り、その傾斜角θ１に応じて、回転速度の設定が可能で
ある。傾斜角θ１が０の時、レバー１４００Ｌは中央の
位置であり、この時、回転速度は５０％に設定される。
レバー１４００Ｌを左側に傾斜させ、傾斜角θ１が負の
値になると、その傾斜角θ１に応じて、回転速度を０〜
５０％に設定可能であり、右側に傾斜させ、傾斜角θ１
が正の値になると、その傾斜角θ１に応じて、回転速度
を５０〜１００％に設定可能である。

【００８５】また、レバー１４００Ｌを上下に傾斜させ
ることにより、その傾斜角θ２に応じて、スラスタ押込
み速度の設定が可能である。傾斜角θ２が０の時、レバ
ー１４００Ｌは中央の位置であり、この時、スラスタ押
込み速度は５０％に設定される。レバー１４００Ｌを上
側に傾斜させ、傾斜角θ２が負の値になると、その傾斜
角θ２に応じて、スラスタ押込み速度を０〜５０％に設
定可能であり、下側に傾斜させ、傾斜角θ２が正の値に
なると、その傾斜角θ１に応じて、スラスタ押込み速度
を５０〜１００％に設定可能である。

【００８６】上述したように、レバー１４００Ｌは、３
６０度全方向に対して操作可能であるので、オペレータ
は、刃先食込み角αに対応した方向へ必要な角度だけレ
バー１４００Ｌを倒すことで、ほぼ連続的にケーシング
の回転速度とスラスタ押込み速度を同時に設定すること
ができる。

【００８７】このレバースイッチは３６０度全方向に対
し操作可能であり、傾斜角に応じて左〜中央〜右を回転
速度設定０〜５０〜１００％・上〜中央〜下をスラスタ
押込み速度０〜５０〜１００％に対応させている。オペ
レータは、刃先食込み角αに対応した方向へ必要な角度
だけレバーを倒すことで、ほぼ連続的に回転速度と押込
み速度を同時に設定することができる。他の効果につい
ては、請求項１と同様である。この方法のメリットは、
スイッチを設けるスペースを小さくできることである。

【００８８】図１において説明したように、硬地盤で
は、掘削トルクを軽減する必要があるため、スラスタ押
込み速度抑え、ケーシングの回転速度を上げて、ケーシ
ングの刃先の食込み量を少なくする。また、軟地盤で
は、スラスタの押込み速度を上げて、施工時間を短縮す
るが、必要以上にケーシングの回転速度を上げると、ケ
ーシングの刃先の摩耗を進めるので、ある程度押さえた
回転速度にする。

【００８９】オペレータは、ケーシングドライバを操作
するにあたり、食込み角αを意識することで、最適なケ
ーシングの回転速度とスラスタの押込み速度を見つける
ことが容易になり、速度調節が容易となるものである。

【００９０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ケーシングの回転速度とスラスタ押込み速度をそれ
ぞれ調整可能とするとともに、これらを３６０゜方向に
回転可能なジョイステックレバーを操作することによ
り、同時に選択できるとともに、微妙な設定も可能とな
り、速度調節が容易となるものである。

【００９１】このような地盤に合わせたケーシングの回
転速度とスラスタ押込み速度を選択することにより、ケ
ーシングドライバによる地盤の掘削の作業効率が向上す
る。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、ケーシングドライバに
おける速度調節を容易に行え、操作が容易なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるケーシングドライバ
の掘削原理を説明する図である。

【図２】本発明の一実施形態によるケーシングドライバ
の制御系のブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態によるケーシングドライバ
に用いる操作盤のスイッチ類の配置図である。

【図４】本発明の一実施形態によるケーシングドライバ
に用いる操作盤の中のタッチパネルの画面配置図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態によるケーシングドライバ
に用いる操作盤の中のタッチパネルのサブ画面の配置図
である。

【図６】本発明の一実施形態によるケーシングドライバ
に用いる操作盤の中のタッチパネルのサブ画面の説明図
である。

【図７】本発明の他の実施形態によるケーシングドライ
バに用いる操作ユニットのブロック図である。

【図８】本発明の第３の実施形態によるケーシングドラ
イバに用いる操作ユニットのブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施形態によるケーシングドラ
イバに用いる操作ユニットの中のジョイステックの説明
図であり、（Ａ）は、ジョイステックの平面図であり、
（Ｂ）は、（Ａ）の右側面図であり、（Ｃ）は、図９
（Ａ）の正面図である。

【符号の説明】

１０…ケーシング １２…刃 ２０Ａ，２０Ｂ…油圧モータ ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ…スラスタシリンダ １００…パワーユニット １０００，１０００Ａ，１０００Ｂ…操作ユニット １１００，１１００Ａ，１１００Ｂ…操作盤 １１００Ｄ，１１００Ｅ…デイスプレイ １１００Ｓ…スイッチ １１００Ｔ…タッチパネル １１２４…速度調整スイッチ １１６０…速度調整補助画面 １２００，１２００Ａ，１２００Ｂ…ＣＰＵ １３００…マウス １４００…ジョイステック Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ
４，Ｍ５，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５…スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングを回転させるとともにケーシ
   ングを保持するスラスタを押込むケーシングドライバに
   おいて、 上記ケーシングの回転速度及び上記スラスタ押込み速度
   を可変制御する制御手段と、 上記ケーシングの回転速度及び上記スラスタ押込み速度
   を設定する操作手段とを備え、 上記操作手段は、上記ケーシングの回転速度及び上記ス
   ラスタ押込み速度を２次元の組み合わせとして選択する
   速度調整手段を有することを特徴とするケーシングドラ
   イバ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のケーシングドライバにお
   いて、 上記速度調整手段は、２次元マトリックス状に配置され
   た複数のスイッチから構成され、 上記２次元マトリックスの一方の辺を、複数段階の上記
   ケーシングの回転速度に対応させ、他方の辺を、複数段
   階の上記スラスタ押込み速度に対応させ、 上記一方の辺の中の任意の段階の上記ケーシングの回転
   速度と、上記他方の辺の中の任意の段階の上記ケーシン
   グの回転速度との交点に位置する上記スイッチにより、
   上記ケーシングの回転速度及び上記ケーシングの回転速
   度を同時に選択することを特徴とするケーシングドライ
   バ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のケーシングドライバにお
   いて、 上記複数のスイッチは、タッチパネル上に表示されるタ
   ッチスイッチであり、 上記タッチパネル上のメイン表示画面に対して、速度調
   整時にサブ表示画面上に表示されることを特徴とするケ
   ーシングドライバ。
4. 【請求項４】 請求項１記載のケーシングドライバにお
   いて、 上記速度調整手段は、２次元の座標面と、この座標面の
   任意の座標を指示する手段から構成され、 上記２次元座標面の一方の軸を、上記ケーシングの回転
   速度に対応させ、他方の軸を、上記スラスタ押込み速度
   に対応させ、 上記一方の軸の中の任意の上記ケーシングの回転速度
   と、上記他方の軸の中の任意の上記ケーシングの回転速
   度との交点に位置する座標を上記指示手段により指示す
   ることにより、上記ケーシングの回転速度及び上記ケー
   シングの回転速度を同時に選択することを特徴とするケ
   ーシングドライバ。
5. 【請求項５】 請求項１記載のケーシングドライバにお
   いて、 上記速度調整手段は、３６０度全方向に対して操作可能
   なレバーから構成され、 上記レバーの操作方向の第１の方向の傾斜角を、上記ケ
   ーシングの回転速度に対応させ、上記第１の方向に直交
   する第２の方向の傾斜角を、上記スラスタ押込み速度に
   対応させ、 上記レバーを任意の傾斜角となるように操作することに
   より、上記ケーシングの回転速度及び上記ケーシングの
   回転速度を同時に選択することを特徴とするケーシング
   ドライバ。
6. 【請求項６】 請求項１記載のケーシングドライバにお
   いて、 上記速度調整手段は、上記ケーシングの回転速度を横軸
   とし、上記スラスタ押込み速度を縦軸とする２次元の組
   合せから構成され、 選択される回転速度と押込み速度の組合せ位置が、上記
   ケーシングの先端に固定される刃の地盤に対する食込み
   角に対応することを特徴とするケーシングドライバ。