JPS58218518A - 地下壁面掘削機 - Google Patents

地下壁面掘削機

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Publication number
JPS58218518A
JPS58218518A JP10119582A JP10119582A JPS58218518A JP S58218518 A JPS58218518 A JP S58218518A JP 10119582 A JP10119582 A JP 10119582A JP 10119582 A JP10119582 A JP 10119582A JP S58218518 A JPS58218518 A JP S58218518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excavator
winch
flow rate
main body
discharge line
Prior art date
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Pending
Application number
JP10119582A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuo Ito
達男 伊藤
Ichiro Sekizuka
関塚 一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Construction Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Construction Co Ltd filed Critical Mitsui Construction Co Ltd
Priority to JP10119582A priority Critical patent/JPS58218518A/ja
Publication of JPS58218518A publication Critical patent/JPS58218518A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地上より掘削機本体を吊りワイヤにより自重
を利用して吊り下げ、下げ振り効果で鉛直方向に地下壁
面を掘削する地下壁面掘削機に関する。
通常、この種の掘削機は、掘削機本体が掘削した土砂を
泥水と共に泥水スラリーとして地上に吸い上げ、そこで
土砂を分離して泥水のみを掘削壁中に戻す工法が用いら
れる。この工法においては、泥水スラリーを地上に送る
排泥ライン中を泥水スラリーが円滑に搬送される必要が
あるが、′掘削機の土砂の掘削量が何らかの原因で過大
になると、泥水スラリー中の土砂の割合が増大し、排泥
ラインが土砂によって閉塞され、それ以上の掘削が不可
能となる危険性が有る。
一度、排泥ラインが土砂で閉塞すると、その復旧には、
ラインを構成する全バイブを分解し、中に詰まった土砂
を除去する極めて煩雑な作業を行なう必要がある。
第4図は従来の地下壁面掘削機の要部を示す図である。
従来、排泥ラインlの土砂による閉塞度は、泥水スラリ
ーを汲み上げるポンプ2の負荷電流値の変化をポンプ2
に接続された電流計3で監視したり、ライン中に設けら
れたバタフライバルブ5の開度を監視することにより、
作業員が手動で掘削機本体6の掘削状態を制御していた
が、これでは、作業員は電流計3やバルブ開度を常に監
視している必要があり、その精神的、肉体的負担には過
大なものがあった。しかも、ポンプ2の負荷電流値の変
化は、僅かな量であり、そうした変化から閉塞の発生を
予期するためには、高度の熟練が必要であった。また、
バタ !フライバルブ5の場合には、バルブにバランスウェイ
ト5aを用いる必要があり、泥水スラリーは、常にバル
ブをバランスウェイ)5aと共に押しのけつつ送られる
ので、圧力損失が大きくなり、ポンプ2の負荷が増大す
る欠点があった。
本発明は、前述の欠点を解消すべく、作業員の監視によ
ることなく排泥ラインの閉塞を確実に防止し得る地下壁
面掘削機を提供することを目的とするものである。
即ち、本発明は、排泥ライン中に流量計を設けると共に
、しきい値の格納手段を設け、更に流量計から求められ
た泥水スラリーの流量と前記格納手段中のしきい値から
、ウィンチを駆動制御する制御手段を設けて構成される
以下、図面に示す実施例に基き、本発明を具体的に説明
する。
第1図は本発明による地下壁面掘削機の一実施例を示す
図、第2図は排泥ラインの閉塞度と流量割合の関係を示
す図、第3図は本発明の他の実施例を示す図である。
地下壁面掘削機7は、第1図に示すように、図中下端に
複数のドリルビット6aが回転駆動自在に設けられた掘
削機本体6を有しでおり、本体6は、本体6の図中上方
に設けられた滑車6b 、6bに巻設された吊りワイヤ
9を介して自重を利用して吊り下げられている。ワイヤ
9の一端は固定されており、他端は滑車loを介してウ
ィンチ11に巻かれている。また、本体    46に
は、複数のパイプ等を直列に接続して構成した排泥ライ
ンlが、一端をドリルビット6aの設けられた本体下部
に開口させた形で接続されており、ライン1の途中には
ポンプ2及び流量計13が設けられている。また、ライ
ンlの他端は土砂分離槽15に開口しており、分離槽1
5にはポンプ16を介して送泥ライン17が先端を掘削
壁19上部に開口させた形で設けられている。一方、流
量計13には増幅器20を介して演算部21が接続して
おり、演算部21にはメモリ22を介してキーボード2
3及び、ウィンチ11を駆動制御するウィンチ制御部2
5が接続し、更に制御部25にはキーボード23に接続
されたメモリ24が接続しでいる。
本発明は、以上のような構成を有するので、地下壁面掘
削機7を用いて地下壁面の掘削を行なう場合には、掘削
機本体6をウィンチ11により吊りワイヤ9等を介して
吊り上げ、掘削すべき位置に予め形成されたガイド壁1
9aに本体6のドリルピッ)6aを位置決めする。この
状態で、ドリルピッ)6aを回転駆動させ、本体6を徐
々に本体6の自重を利用してワイヤ9(5) による下げ振り効果で鉛直方向、即ち矢印入方向に降下
させる。すると、回転するドリルピッ)6aとガイド壁
底部19Cが本体6の自重によって所定の圧力で当接接
触し、ガイド壁底部19Cの掘削が開始される。一方、
送泥ライン17からはポンプ16を介して泥水がガイド
壁19a、従って掘削壁19中に注入され、ドリルピッ
)6aによって掘削された土砂は泥水と共に泥水スラリ
ー化する。そこで、ポンプ2により排泥ライン1を介し
てドリルビット6a付近の泥水スラリーを汲み上げ、土
砂分離槽15に放出する。分離槽15では泥水スラリー
中の土砂が分離され、泥水のみがポンプ16によって掘
削壁19中に戻される。
こうして、ドリルビット6aによって掘削された土砂は
連続的に泥水スラリーとして排泥ラインlを介して掘削
壁19中から外部へ排出され、本体6はウィンチ11に
より一定の速度で第1図下方に自重を利用して降・下さ
せられ、従ってドリルビット6aは連続的に掘削壁19
、(6) 即ち地下壁面を図中下方へ向けて掘削形成してゆく。
一方、作業の開始に伴なって、作業員はキーボード23
から、掘削壁19の土質等を考慮して、円滑に掘削作業
が行なわれた際に生じるであろう基準流jisDV及び
、掘削状態の制御の基準となるしきい値5HLI 、5
HL2 (本実施例の場合、8HL1=0.8.8HL
2=0.5)を入力し、それぞれメモ!722.24中
に格納させておく。
ところで、排泥ラインl中を流れる泥水スラリーの量は
、流量計13によって検出され、電気信号S1となって
増幅器20を介して演算部21へ出力される。演算部2
1は、信号S1から現在のラインl中の泥水スラリーの
流fiDVを知り、メモリ22中に格納された基準流量
SDVから、流量DVの基準流量8DVに対す割合を演
算し、信号S3としてウィンチ制御部25に出力する。
通常、土砂の掘削量が過大となると排泥ライン1中を流
れる泥水スラリーの土砂の混入率が高くなり、管路抵抗
が増大することから、流量DVは減少し、掘削量が小さ
くなると、土砂の混入率が低くなり、管路抵抗も少なく
なって流量DVは増大する3、つまり、流量計13によ
るライン1中の流量DVと基準流量SDVに対する流量
割合P R(=DV/8 DV)とライン1の土砂によ
る閉塞度には、第2図に示すような関係となる。そこで
、制御部25は、信号S3による流量割合PRとメモリ
24中のしきい値8HLl 、8HL2を比較し、PR
,>5HL1、即ちP R) 0.8の場合は、掘削は
異常なく行なわれているものとして、通常通りの速度で
ウィンチ11により掘削機本体6を矢印入方向に降下さ
せ、通常の掘削動作を維続させるが、流量割合FR,が
8HL1≧PI(、)8HL2、即ち0.8≧PR,>
0.5となった場合には、掘削量がやや過大な状態にあ
ると判断して直ちにウィンチ11の駆動を停止h L、
本体6がそれ以上     IA方向に降下しないよう
にし、ドリルビット6aと掘削壁底部19bの接触圧を
弱め、ドリルピッ)6aによる掘削量を減少させ、排泥
ラインl中の土砂の割合を低下させる。また、割合FF
LがPR≦8HL2、即ちPR≦0.5となった場合に
は、ウィンチ11を逆転させて本体6を上方、即ちB方
向に引き上げ、ドリルビット6aと掘削壁底部19bと
の接触状態を解除し、ドリルビット6aによる掘削を直
ちに停止する。
第2図からも明らかなように、割合PRが0.5以下で
は急速に閉塞度Kが上昇し危険な状態となるので、本体
6を引き上げ、泥水のみをライン1中に通水することに
より塞閉状態を解消する2、こうして、本体6が引き上
げられ、ライン1中の土砂が通水によって土砂分離槽1
5へ排出され、流量DVが増大し、P R> 0.8と
なったところで、制御部25はウィンチ11を再度逆転
して、本体6をA方向へ降下させ、掘削を再開する。
なお、上述の実施例は、0.8と0.5をしきい値8H
L1.5HL2として用い、それ等の値を基準にして掘
削機本体6を停止させ、更に上昇させて掘削状態の制御
を行なったが、しきい値8HL1.5HL2としては、
上記の数値に限らず土質等に応じて適宜な値を用いるこ
とが可能である。また、しきい値5HLI 、8HL2
としては、流量割合PRを用いずに、第3図に示すよう
に、キーボード23からしきい値としての流量DVI 
、DV2 (DVI)DV2)/xiモリ27に入力さ
せ、それ等の値と流量計13の流量DV’i[[してD
V)DVl(=8)(Ll)。
1)Vl (SHLI) ≧DV)DV2 (=SHL
2)。
DV≦DV2 (=SHL2)  の各場合に応じてウ
ィンチ制御部25が本体6を昇降制御するように構成す
ることもできる。
更に、第1図及び第3図において、演算部21、ウィン
チ制御部25等の動作を、マイクロコンビーータ等の演
算処理装置を用いて行なうことも当然に可能であり、そ
の場合、演算処理装置は演算部21、制御部25等を兼
ねることになる。
以上説明したように、本発明によれば、排泥ライン1中
に流量計13を設けると共に、メモリ24.27等のし
きい値5HLI 、8HL2の格納手゛段を設け、更に
流量計13から求められたライン1中の泥水スラリーの
流量DVと格納手段中のしきい値8HL1.8HL2か
ら、ウィンチ11を駆動制御する、ウィンチ制御部25
等の制御手段を設けたので、排泥ライン1が閉塞しそう
になると、本体6がライン1の閉塞を解消する方向にそ
の掘削状態が制御されるので、従来のように、作業員が
常にポンプ2の電流計3やバタフライバルブ5の開度等
を監視する必要がなくなるばかりか、閉塞の発生を確実
に防止することができる、まだ、バタフライバルブ5等
の圧力損失源を無くすことができるので、ポンプ2の負
荷も少なくて済み、ポンプ2の消費エネルギの低減にも
寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による地下壁面掘削機の一実施例を示す
図、第2図は排泥ラインの閉塞度と流量割合の関係を示
す図、第3図は本発明の他の実施例を示す図、第4図は
従来の地下壁面掘削機の要部を示す図である。 1・・・・・・・・・・・・排泥ライン2・・・・・・
・・・・・・ポンプ 6・・・・・・・・・・・・掘削機本体7・・・・・・
・−・・・・地下壁面掘削機9・・・・・・・・・・・
・吊りワイヤ11・・・・・・・・・ウィンチ 13・・・・・・・・・流量計 19・・・・・・・・・地下壁面(掘削壁)24.27
・・・・・・格納手段(メモリ)25・・・・・・・・
・制御手段(ウィンチ制御部)8HL1,5HL2・・
・・・・しきい値DV・・・・・・・・・流 量 特許出願人 三井建設株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吊りワイヤにより自重を利用しで吊り下げ支持された掘
    削機本体及び、前記吊りワイヤに接続され、掘削機本体
    を昇降させ得るウィンチを有し、前記掘削機本体に排泥
    ラインをポンプと共に接続し、前記掘削機本体が掘削し
    た土砂を泥水スラリーとして地上に吸い上げつつ鉛直方
    向に地下、壁面を掘削する地下壁面掘削機においで、前
    記排泥ライン中に流量計を設けると共に、しきい値の格
    納手段を設け、更に流量計から求められた泥水スラリー
    の流量と前記格納手段中のしきい値から、前記ウィンチ
    を駆動制御する制御手段を設けで構成した地下壁面掘削
    機。
JP10119582A 1982-06-11 1982-06-11 地下壁面掘削機 Pending JPS58218518A (ja)

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JP10119582A JPS58218518A (ja) 1982-06-11 1982-06-11 地下壁面掘削機

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JP10119582A JPS58218518A (ja) 1982-06-11 1982-06-11 地下壁面掘削機

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JPS58218518A true JPS58218518A (ja) 1983-12-19

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ID=14294161

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60181420A (ja) * 1984-02-24 1985-09-17 Shimizu Constr Co Ltd 掘削装置
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