JPS6038498B2 - Hole wall drilling method using water jet - Google Patents

Hole wall drilling method using water jet

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JPS6038498B2
JPS6038498B2 JP5301178A JP5301178A JPS6038498B2 JP S6038498 B2 JPS6038498 B2 JP S6038498B2 JP 5301178 A JP5301178 A JP 5301178A JP 5301178 A JP5301178 A JP 5301178A JP S6038498 B2 JPS6038498 B2 JP S6038498B2
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JP
Japan
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water jet
drilling
hole wall
hole
master
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Application number
JP5301178A
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Japanese (ja)
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JPS54144702A (en
Inventor
啓二 臼井
克己 松本
徹 井上
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水ジェット掘削装置を用いて地中掘削を行な
うに当り、その掘削孔形状および水ジェット用ノズルと
孔壁との距離を、地上側において確認しつつ掘削できる
ようにしたものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION When carrying out underground excavation using a water jet drilling device, the present invention provides for drilling while checking the shape of the excavation hole and the distance between the water jet nozzle and the hole wall on the ground side. About what has been made possible.

ケーソン沈設工法等において、水ジェット掘削装暦を単
独、あるいは掘削ビットによる機械的掘削装置と併用し
て用いることは、既によく知られた処であるが、この場
合水ジェットノズルと被掘削物との距離、即ちノズルと
掘削されつつある孔壁との距離、更には掘削されつつあ
る孔形状の如何等は、その掘削性に影響を及ぼす重要な
ファクターであるが、掘削中には水が流動しているため
、一般に利用されている超音波による孔壁測定装置は利
用できないのである。また水ジェット掘削に限らないが
、掘削終了後、最後の掘削形状を測定する場合でも、超
音波による測定手段は、平滑面に対しては問題ないが、
凹凸面に対しては超音波がうまく反射されないので、正
確な検出測定は同じく困難である。従来広く利用されて
いる超音波を利用した孔壁測定装置は地上の超音波発生
装置、水中の発信部、受信部、地上の演算部、記録部か
ら成っており、水中の発信部から発せられた超音波は孔
肇に当って反射し、これを受信部でキャッチし、発せら
れてから戻ってくるまでの時間を測定し、距離に変換す
るものであり、そして記録は通常一定速度で送られてく
る記録紙上に表わされ、位置との対応はリミットスイッ
チ、押しボタン等のマーキングで示されるため、実物と
の対応がつきにくいのである。また超音波の指向性と、
乱反射等によって30〜40伽以下の凹凸は検知できず
、先にも述べたように水ジェットで掘削している場合は
、その濁った流動水中では超音波が乱され、全く測定が
困難になるのである。また竪孔等をリバース掘削機によ
って掘削するに当り、ピニオン、ラックを用いて、掘削
孔壁に沿って接触させ乍ら削孔精度を測定する装置も開
発されているが、これはその測定範囲が0〜140側程
度と狭く、それ以上の凹凸はアタッチメントを取換えね
ば測定できないし、また測定は孔内を摺動昇降させるこ
とにより行なうため、掘削形状そのものの直視は不可能
である。本発明はこれら従来技術における問題点を考慮
し、水ジェット掘削装置を用いて掘削を行なうに当り、
流動する濁水中でもその水ジェットノズルと掘削孔壁と
の距離、更には掘削形状を正確容易に測定しながら、掘
削を行なうことができるようにしたものであり、従って
その特徴とする処は、昇降自在に保持され、かつ所要位
置において水平方向に移動可能に設置された水ジェット
掘削装置と該装置の水ジェット伸縮ノズルに取付けられ
た孔壁検出腕とを使用し、地上模擬装置に前記検出腕の
伸縮量を相似的に出力させることにより、孔壁形状およ
び前記ノズル先端と孔壁との距離を確認しつつ掘削する
ようにした点にある。
It is already well known that water jet drilling equipment is used alone or in combination with mechanical drilling equipment using a drilling bit in caisson sinking methods, etc., but in this case, the water jet nozzle and the excavated material are The distance between the nozzle and the wall of the hole being drilled, as well as the shape of the hole being drilled, are important factors that affect the drilling performance. Therefore, the commonly used ultrasonic pore wall measuring device cannot be used. Furthermore, although not limited to water jet excavation, even when measuring the final excavation shape after the completion of excavation, ultrasonic measurement methods have no problem on smooth surfaces, but
Accurate detection measurements are also difficult because ultrasound waves are not reflected well on uneven surfaces. The hole wall measuring device that uses ultrasonic waves, which has been widely used in the past, consists of an ultrasonic generator on the ground, an underwater transmitting section, a receiving section, a calculating section on the ground, and a recording section. The ultrasonic waves hit the hole, are reflected, are caught by the receiver, and the time from when they are emitted until they return is measured and converted into distance, and the record is usually transmitted at a constant speed. Since the information is displayed on the recording paper that is received and the correspondence with the position is indicated by markings such as limit switches, push buttons, etc., it is difficult to make a correspondence with the real thing. In addition, the directivity of ultrasound,
Unevenness of 30 to 40 degrees or less cannot be detected due to diffuse reflection, etc., and as mentioned earlier, when excavating with a water jet, the ultrasonic waves are disturbed in the turbid flowing water, making measurement difficult. It is. In addition, when drilling a vertical hole etc. with a reverse drilling machine, a device has been developed that uses a pinion and a rack to measure the drilling accuracy while making contact along the wall of the drilling hole. The hole is narrow, on the 0 to 140 side, and irregularities larger than that cannot be measured without replacing the attachment.Also, since measurements are made by sliding up and down the hole, it is impossible to directly see the excavation shape itself. The present invention takes into consideration these problems in the conventional technology, and when performing excavation using a water jet drilling device,
This system enables drilling while accurately and easily measuring the distance between the water jet nozzle and the borehole wall, as well as the excavation shape, even in flowing turbid water. Using a water jet drilling device that is freely held and movable horizontally at a desired position and a hole wall detection arm attached to a water jet telescopic nozzle of the device, the detection arm is attached to a ground simulator. By outputting the amount of expansion and contraction in a similar manner, drilling can be performed while checking the shape of the hole wall and the distance between the nozzle tip and the hole wall.

以下図示の実施例に塞いて本発明を詳述すると、本発明
では従来のように検出に当って超音波を利用することな
く、いわば機械的に掘削孔壁を検出する手段を採用する
のであり、後述するようにシリンダ状のものを孔壁に押
し付け、その先端を孔壁に沿わせて移動し、その移動量
とそれに対応する伸縮量とを、地上側に設置した模型に
より記録してゆくのであり、この先端を孔壁に押付けて
孔壁に沿わせて移動させる手段として、本発明では各種
の産業。
The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments.The present invention employs a means of mechanically detecting the borehole wall, without using ultrasonic waves for detection as in conventional methods. As described later, a cylindrical object is pressed against the hole wall, its tip is moved along the hole wall, and the amount of movement and the corresponding amount of expansion and contraction are recorded by a model installed on the ground side. As a means for pressing this tip against the hole wall and moving it along the hole wall, the present invention can be used in various industries.

ポットとして既に利用されている力フィードバック付き
のマスター・スレイブ・マニピュレータ方式を用い、地
上側のマスターを孔壁側に一定の力で押し付けながら回
転させてゆく手段、または圧力スイッチとタイマとを組
合せ、反復往復動を行なわせ、その包絡線として掘削形
状を検出する手段を用いるのであり、以下逐次図例につ
いてこれらを説明する。第1図は前記したマスター・ス
レィブ・マニピュレータ方式を用い、かつこれを掘削ビ
ットにより下孔を掘削すると共に、沈設ケーソンの刃口
周側を水ジェットによって掘削するケーソン沈設工法に
実施した1例の全体配置図であり、同図において1はし
、ケーソンであり、laはその下端の刃口部で、2は下
孔掘削用として先行使用するロータリ掘削機における掘
削ビットであり、同ビット2は図示のようにドリルシャ
フト3の下端に支持され、ドリルシャフト3は前記ケー
ソン1の上端に装設される架台4上に設置したロータリ
テーフル5に可回動かつ上下方向への摺動可能に支持さ
れ、同テーブル5の回転を介してシャフト3は回転され
、またテーブル5は図示省略してあるが油圧モータ等に
よって駆動される。
Using a master-slave manipulator system with force feedback, which is already used as a pot, a means of rotating the master on the ground side while pressing it against the hole wall side with a constant force, or a combination of a pressure switch and a timer, Means is used to perform repeated reciprocating motions and detect the excavation shape as the envelope thereof, and these will be explained below with reference to sequential diagram examples. Figure 1 shows an example of a caisson sinking method using the master-slave manipulator method described above, in which a pilot hole is excavated with a drilling bit and the circumferential side of the cutting edge of the sunken caisson is excavated with a water jet. This is an overall layout diagram. In the same figure, 1 is a caisson, la is the cutting edge at the lower end, 2 is a drilling bit in a rotary excavator used in advance for drilling a hole, and bit 2 is a caisson. As shown in the figure, the drill shaft 3 is supported by the lower end of the drill shaft 3, and the drill shaft 3 is rotatable and slidable in the vertical direction on a rotary table 5 installed on a pedestal 4 installed at the upper end of the caisson 1. The shaft 3 is rotated by the rotation of the table 5, and the table 5 is driven by a hydraulic motor or the like, although not shown.

このようなロータリ掘削機のドリルシャフト3において
、前記掘削ビット2より上位に、水ジェット取付台6を
摺鰯可能に取付けると共に、取付台6上に水ジェットノ
ズルの伸縮機構として油圧シリンダ7を設置し、同シリ
ンダ7のロッド8を中空パイプ体として、図例のように
前記シャフト3を利用して配設した高圧水配管9を接続
し、。ッド8を導管としてこの先端に水ジェットノズル
10を一体に付設し、同ノズル10より高圧水ジェット
を噴出して、ケーソン刃口部laの周側下部まで掘削可
能としたものであり、11は前記掘削ビット2による第
1の掘削孔としての下孔を示し、この下孔11の掘削径
は掘削ビット2の外径と略同径があるが、水ジェットノ
ズル10の高圧水ジェットによる掘削につれて、下孔1
1はケーソン1の刃□部laの下部まで拡幅掘削されて
ゆく孔の形状、更にはノズル10と同孔内壁面までの距
離を検出することになる。尚図において17はシリンダ
7側に付設されたドラムで、同ドラム17と前記ロッド
8にはドラム17に周回されたロープ17aが連結され
ている。このような水ジェット掘削装置を備えたものに
おいて、本発明ではマスター・スレィブ・マニピュレー
タ方式における検出部として、前記ロッド8の先端に付
設される水ジェットノズル10より前方に検出ローラ1
2を同行進退可能に付設し、更に地上側の前記ロータリ
テーブル5の周側に、同テーブルの回鰯変位検出装置を
設けるのであり、このロータリテーブル5の旋回変位と
、検出ローラ12におけるシリンダ7におけるロッド8
の伸縮変位との組合せにより、水ジェットノズル10に
よって掘削されてゆく孔壁の変位は、極座標で表示する
ことが可能である。
In the drill shaft 3 of such a rotary excavator, a water jet mount 6 is installed above the drilling bit 2 so that it can slide, and a hydraulic cylinder 7 is installed on the mount 6 as an expansion and contraction mechanism for the water jet nozzle. The rod 8 of the cylinder 7 is made into a hollow pipe body, and a high-pressure water pipe 9 arranged using the shaft 3 as shown in the figure is connected. A water jet nozzle 10 is integrally attached to the tip of the head 8 as a conduit, and a high-pressure water jet is ejected from the nozzle 10 to enable excavation to the lower circumferential side of the caisson blade opening la. indicates a pilot hole as the first drilling hole by the drilling bit 2, and the drilling diameter of the pilot hole 11 is approximately the same as the outer diameter of the drilling bit 2, but drilling by the high pressure water jet of the water jet nozzle 10 As the process progresses, the pilot hole 1
1 detects the shape of the hole that is being widened and excavated to the lower part of the blade □ section la of the caisson 1, as well as the distance between the nozzle 10 and the inner wall surface of the hole. In the figure, 17 is a drum attached to the cylinder 7 side, and a rope 17a wrapped around the drum 17 is connected to the drum 17 and the rod 8. In an apparatus equipped with such a water jet drilling device, in the present invention, a detection roller 1 is installed in front of the water jet nozzle 10 attached to the tip of the rod 8 as a detection unit in the master-slave manipulator system.
2 is attached so as to be able to move back and forth simultaneously, and furthermore, a rotational displacement detection device for the rotary table 5 is provided on the circumferential side of the rotary table 5 on the ground side. Rod 8 in
In combination with the expansion/contraction displacement, the displacement of the hole wall excavated by the water jet nozzle 10 can be expressed in polar coordinates.

従ってロータリテーブル5の回動用油圧モータとロッド
8の進退用シリンダ7はマスター・スレイブ・マニピユ
レータ回路におけるスレィブであり、第2図に例示する
ような記録部(操作部兼用)にはマスター用の油圧シリ
ンダおよび油圧モータが具備されて、マスターシリンダ
に記録用ペンを具備させ、前記検出ローラ12の孔壁に
沿う移動軌跡が記録されることになる。即ち第2図に示
した記録部において、記録装置フレーム14には架台1
5を介してロータリテーブル5に相当する回転ディスク
16が回動軸16aにより可回動に設けられ、同ディス
ク16上にマスターシリンダ18が架設されると共に、
同シリンダ18のロッド19先端に記録ペン20が支持
され、また架台15側には同じくマスター用の油圧モー
タ21が装設され、これらマスター用の油圧シリンダ1
8と油圧モータ21の変位は、ポテンシヨメータ22と
ロープ・ドラムまたはロープ・プーリ装置23、および
ポテンショメータ24とギャ機構25等によって検出さ
れ、図示のように記録ペン20がマスターシリンダ18
のロッド19とロープ・プーリ装置23とが連動杵26
により連結されることによって、記録紙27の印刷目盛
28上に移動軌跡として記録されてゆくのであり、図に
おいてイはケーソン1の外壁相当線、口は同内壁相当線
を示している。
Therefore, the hydraulic motor for rotating the rotary table 5 and the cylinder 7 for advancing and retracting the rod 8 are slaves in the master-slave manipulator circuit, and the recording section (also used as the operating section) as illustrated in FIG. A cylinder and a hydraulic motor are provided, and the master cylinder is provided with a recording pen to record the movement trajectory of the detection roller 12 along the hole wall. That is, in the recording section shown in FIG.
5, a rotary disk 16 corresponding to the rotary table 5 is rotatably provided by a rotation shaft 16a, and a master cylinder 18 is installed on the disk 16.
A recording pen 20 is supported at the tip of the rod 19 of the cylinder 18, and a master hydraulic motor 21 is also installed on the pedestal 15 side.
8 and the hydraulic motor 21 are detected by a potentiometer 22, a rope drum or rope pulley device 23, a potentiometer 24, a gear mechanism 25, etc.
The rod 19 and the rope pulley device 23 are linked to the pestle 26.
As a result, the movement trajectory is recorded on the printing scale 28 of the recording paper 27. In the figure, A indicates a line corresponding to the outer wall of the caisson 1, and the opening indicates a line corresponding to the inner wall of the caisson 1.

このマスター・スレイブ・マニピユレータ(力フイード
バツク付き)方式は既知のため、実施例説明図では上記
のように概説するに止めたが、その系統図は第3図に例
示する通りであり、同図において18はマスターシリン
ダ、7はスレイブ側シリンダである水ジェットノズル1
0の伸縮用油圧シリンダであり、SVはそれぞれに付属
する油圧回路のサ−ボバルブ、Psはスレィブシリンダ
側の油圧源、Ps′はマスターシリンダ側の油圧源、P
は各シリンダにおける圧力差、またはasはスレイブシ
リンダ側の変位、8mはマスターシリンダ側の変位を示
し、その他Uは増中器を示している。従ってこのマスタ
ー・スレィブ・マニピュレ−夕方式を利用した第1図示
のものでは、以下のようにしてノズル10と掘削孔壁と
の距離、また孔形状が自動的に測定検出されることにな
る。
Since this master-slave manipulator system (with force feedback) is already known, we have only outlined it as above in the explanatory diagram of the embodiment, but its system diagram is as illustrated in Figure 3. 18 is a master cylinder, 7 is a slave side cylinder, and water jet nozzle 1.
0 is a telescopic hydraulic cylinder, SV is a servo valve of the hydraulic circuit attached to each, Ps is a hydraulic power source on the slave cylinder side, Ps' is a hydraulic power source on the master cylinder side, P
is the pressure difference in each cylinder, or as is the displacement on the slave cylinder side, 8m is the displacement on the master cylinder side, and other U is the intensifier. Therefore, in the first embodiment using the master-slave manipulator, the distance between the nozzle 10 and the borehole wall, as well as the borehole shape, are automatically measured and detected in the following manner.

即ち、先ずマスターを持ち、記録紙27上の孔壁側へ移
動させてゆく。するとスレィブ側の検出ローラ12が孔
壁に当るまでは、マスター側の変位とスレィブ側の変位
が相対的(ある縮尺比)に等しくなるようにサーボバル
ブSVが作動し、スレィブ側を変位させる。そして実際
にスレィブ側の検出ローラ12が孔壁面に衛当すれさま
、スレィブ側はそれ以上変位できないので、作動圧が高
くなり、これがマスター側へフィードバックされ、マス
ター側を動かも力も大きくなって、マスターもその位置
でつき当ることになって、孔壁が記録紙27上に記録ペ
ン20を介して記録される。更にマスター側を孔壁側へ
押し付けるようにして、回転ディスク16を回転させて
ゆけば、孔全周の掘削形状が記録されてゆくことになる
。このさし「測定範囲がシリンダストロークよりも大き
くなる可館性がある場合にはシリングを多段型にすれば
、またマスターシリンダ18を機械的に押し付け、マス
ターの油圧モータ側に自動送り装置を付加してやれば、
自動測定も容易に可能である。また第1図に例示した検
出部をドリルシャフト3に対し摺動可能に取付けこれを
ウィンチ等によって上下移動させ、その垂直変位と記録
部側における回転送りとを結合できるように設計すれば
、垂直方向に亘る測定も可能である。次に本発明の今一
つの実施例として、圧力スイッチとタイマとを組合せ、
反復往復運動を行なわせ、その包絡線として掘削形状を
検出する方式について説明すれば、その装置全体として
は第1図に例示したマスター・スレイブ・マニピュレー
タ方式のものと同様の構成でよく、第3図に示したよう
な回路を用いることなく、圧力スイッチとタイマとの組
合せによって、掘削孔壁を記録することになる。
That is, first, hold the master and move it toward the hole wall on the recording paper 27. Then, until the detection roller 12 on the slave side hits the hole wall, the servo valve SV operates so that the displacement on the master side and the displacement on the slave side are relatively equal (at a certain scale ratio), and the slave side is displaced. In fact, the detection roller 12 on the slave side hits the hole wall surface, and since the slave side cannot be displaced any further, the operating pressure increases, which is fed back to the master side, and the force required to move the master side increases. The master also hits at that position, and the hole wall is recorded on the recording paper 27 via the recording pen 20. If the rotary disk 16 is further rotated while pressing the master side against the hole wall side, the excavation shape around the entire circumference of the hole will be recorded. If there is a possibility that the measurement range is larger than the cylinder stroke, the cylinder can be made into a multi-stage type, or the master cylinder 18 can be pressed mechanically, and an automatic feed device can be added to the hydraulic motor side of the master. If you do it,
Automatic measurements are also easily possible. In addition, if the detection section shown in Fig. 1 is slidably attached to the drill shaft 3 and moved up and down by a winch, etc., and designed so that its vertical displacement can be combined with the rotational feed on the recording section side, it is possible to Measurements across directions are also possible. Next, as another embodiment of the present invention, a pressure switch and a timer are combined,
If we explain the method of making repeated reciprocating motion and detecting the excavation shape as its envelope, the entire device may have the same configuration as the master-slave manipulator method illustrated in FIG. The borehole wall will be recorded by a combination of pressure switch and timer without the use of a circuit as shown in the figure.

即ち第4図示のような方向切換弁29と圧力スイッチP
Sとを用い、圧力スイッチPSを入れることにより、シ
リンダ7が押側となるように方向切換弁29が切り換り
、ロッド8が前進してその検出ローラ12が掘削孔壁に
衛当とすると、圧力が高まって圧力スイッチPSが作動
して方向切換弁DSが戻り側に切り換って、ロッド8は
後退し始め、同時に省略してあるがタイマによってカウ
ントを開始し、数秒後(3〜5秒程度)にタイマがタイ
ムアップすると、方向切操弁29は再び押側に切り換り
、シリング7のロッド8が前進を再開するという往復運
動が反復されるのもであり、この間に検出部側はロータ
リテーブル5によって自動的な回転送りが与えられるよ
うにするのである。この両者の複合作用によって、第2
図示の記録部においては、記録ペン20が第5図示のよ
うなペン軌跡を画き、その包絡線ハとして縮尺された孔
壁形状が検出されるのである。このさし、ある水平断面
で測定が終了し、スイッチを切れば、方向功換弁29は
戻り弁になり、更にロッド8が完全に戻り切ってしまえ
ば、方向切換弁29は中立位置となって、シリンダ7は
静止状態に停止する。この圧力スイッチとタイマとによ
る検出測定方式の場合でも、垂直方向に亘る孔壁の測定
は前述したマスター・スレィブ・マニピュレータ方式の
場合と同様にすれば可能であり、またシリンダストロー
クが不足する可能性のある場合には、シリンダを多段型
とすればよい。
That is, a directional control valve 29 and a pressure switch P as shown in FIG.
By using S and turning on the pressure switch PS, the directional switching valve 29 is switched so that the cylinder 7 is on the push side, and the rod 8 moves forward and its detection roller 12 hits the borehole wall. The pressure increases, the pressure switch PS is activated, the directional control valve DS is switched to the return side, and the rod 8 begins to retreat.At the same time, a timer (not shown) starts counting, and after a few seconds (3 to 5 When the timer times out (on the order of seconds), the directional control valve 29 switches again to the push side, and the rod 8 of the sill 7 resumes forward movement, repeating the reciprocating movement. The rotary table 5 provides automatic rotational feed. Due to the combined effect of both, the second
In the illustrated recording section, the recording pen 20 draws a pen trajectory as shown in FIG. 5, and the scaled hole wall shape is detected as the envelope C of the pen trajectory. When the measurement is completed at a certain horizontal cross section and the switch is turned off, the directional control valve 29 becomes a return valve, and when the rod 8 is completely returned, the directional control valve 29 becomes the neutral position. , the cylinder 7 stops at rest. Even in the case of this detection measurement method using a pressure switch and timer, it is possible to measure the hole wall in the vertical direction in the same way as in the case of the master-slave manipulator method described above, and there is a possibility that the cylinder stroke will be insufficient. In such cases, the cylinder may be of a multi-stage type.

更にこのスイッチ、タイマ方式の場合にも、実物とモデ
ル(記録装置)の変位検出装置は必要であるが、モデル
側の作動圧(マスター側)の作動圧を検出する必要はな
く、サーボバルブSV、油圧シリング(または油圧モー
タ)の代りに、サーボモータを用いればよいこになる。
2つ以上の作動方式の何れの場合でも、本発明方法によ
れば、地上側の記録部における記録紙27上に、実物の
掘削孔形状、孔壁とノズル10との距離は、そのまま一
定に縮尺されたものして明瞭に記録されるため、施工現
場における掘削状況をきわめて正確に把握でき、これに
よってその掘削はより精度高くかつ異常に対して迅速に
対応し且つ補完修正が可能であり、これによって掘削作
業はきわめて円滑かつ正確に進行させることができる。
Furthermore, in the case of this switch and timer method, a displacement detection device for the actual object and the model (recording device) is required, but there is no need to detect the operating pressure on the model side (master side), and the servo valve SV , it would be better to use a servo motor instead of a hydraulic cylinder (or hydraulic motor).
In any of the two or more operating methods, according to the method of the present invention, the actual shape of the excavated hole and the distance between the hole wall and the nozzle 10 are kept constant on the recording paper 27 in the recording section on the ground side. Because it is clearly recorded on a reduced scale, it is possible to understand the excavation situation at the construction site extremely accurately, which allows the excavation to be carried out with higher precision, and it is possible to quickly respond to abnormalities and make corrections. This allows the excavation work to proceed extremely smoothly and accurately.

特に本発明によれば、従来の超音波測定手段と相違し、
流動水中での測定で可能であり、高圧水ジェットを噴射
しながら計測できるので、計測のために水ジェットの噴
射を停止する必要は全くないし、図例のようにシリンダ
のロッドを高圧水配管の一部として利用し、ロッド先端
のノズル10から噴射する構造にすれば、掘削装置と測
定装置で共有できる部分が多くなり、構造的にもコスト
的にも有利である。更に水ジェット掘削においてその掘
削効果の重要なファクターとなる水ジェットノズル10
と掘削対象との距離を一定に保持することができ、また
本発明によれば10伽程度の孔表面の凹凸は容易に検出
できるので、ノズル10と掘削対象物が衝突して、ノズ
ル10を損傷する等の事故もなく、最も効果的な水ジェ
ット噴射距離が得られるのであり、更に本発明の記録部
の装置内にマイクロコンピュータを持続すれば、図例の
ようなケーソン沈設工法等の場合、そのケーソン刃口部
形状に応じた自動掘削も可能となるし、測定範囲も0〜
1500肋のように拡大される等、水ジェット掘削工法
として作業性、正確性、省力化の点においてきわめて優
れている。また本発明の前述した測定、検出、記録に亘
る全装置は、独立した測定装置として各種の孔掘削作業
に利用できることはいうまでもなく、測定装置自体とし
て優れた利点と応用範囲を発揮できるものである。
In particular, according to the present invention, unlike conventional ultrasonic measuring means,
Measurements can be made in flowing water, and measurements can be taken while injecting a high-pressure water jet, so there is no need to stop the water jet for measurement. If it is used as part of the rod and sprayed from the nozzle 10 at the tip of the rod, more parts can be shared between the excavation equipment and the measuring equipment, which is advantageous in terms of structure and cost. Furthermore, the water jet nozzle 10 is an important factor in the drilling effect in water jet drilling.
The distance between the object and the object to be excavated can be kept constant, and according to the present invention, irregularities on the hole surface of about 10 degrees can be easily detected. The most effective water jet distance can be obtained without accidents such as damage, and if the microcomputer is maintained in the recording unit of the present invention, it can be , it is possible to automatically excavate according to the shape of the caisson cutting edge, and the measurement range is also 0~
As a water jet excavation method, it is extremely superior in terms of workability, accuracy, and labor saving, as it can be expanded to 1,500 ribs. In addition, it goes without saying that the above-mentioned measurement, detection, and recording devices of the present invention can be used as an independent measuring device for various hole drilling operations, and can exhibit excellent advantages and range of applications as a measuring device itself. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明掘削方法を実施する具体的な掘削装置1
例の説明図、第2図は同記録部の要部説明図、第3図は
同マスター・スレィブ・マニピュレータ方式における回
路系統図、第4図は同圧力スイッチ、タイマ方式におけ
るスレィブ側シリンダの油圧系統図、第5図は同掘削孔
形状の記録例説明図である。 1・・…・ケーソン、2・・・・・・掘削ビット、3・
・・・・・ドリルシャフト、4・・・・・・架台、5…
・・・〇ータリテーフル、6・・・・・・水ジェット取
付台、7・・・・・・ノズル伸縮用油圧シリンダ(スレ
ィプ側シリンダ)、8・・・・・・同ロッド、10……
水ジェットノズル、11…・・・下孔、12・・・・・
・検出ローラ、13・・・・・・回転変位検出装置、1
8・・・・・・マスターシリンダ、19・・・・・・同
ロッド、20・・・・・・記録ペン、27・・・…記録
紙。 第5図′第1図 第3図 第2図 第4図
Figure 1 shows a concrete drilling device 1 for carrying out the drilling method of the present invention.
An explanatory diagram of an example, Fig. 2 is an explanatory diagram of the main parts of the recording section, Fig. 3 is a circuit diagram in the master-slave manipulator method, and Fig. 4 is the same pressure switch, hydraulic pressure of the slave side cylinder in the timer method. The system diagram, FIG. 5, is an explanatory diagram of a recorded example of the shape of the same excavation hole. 1...Caisson, 2...Drilling bit, 3.
...Drill shaft, 4... Frame, 5...
...〇〇Tarifle, 6...Water jet mounting base, 7...Hydraulic cylinder for nozzle expansion/contraction (slape side cylinder), 8...Same rod, 10...
Water jet nozzle, 11... Bottom hole, 12...
・Detection roller, 13...Rotational displacement detection device, 1
8... Master cylinder, 19... Same rod, 20... Recording pen, 27... Recording paper. Figure 5' Figure 1 Figure 3 Figure 2 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 昇降自在に保持され、かつ所要位置において水平方
向に移動可能に設置された水ジエツト掘削装置と、該装
置の水ジエツト伸縮ノズルに取付けられた孔壁検出腕と
を使用し、地上模擬装置に前記検出腕の伸縮量を相似的
に出力させることにより、孔壁形状および前記ノズル先
端との距離を確認しつつ掘削することを特徴とする水ジ
エツトによる孔壁掘削方法。
1. Using a water jet drilling device that is held movable up and down and horizontally movable at a required position, and a hole wall detection arm attached to the water jet telescopic nozzle of the device, a ground simulator is installed. A method for drilling a hole wall using a water jet, characterized in that drilling is performed while confirming the shape of the hole wall and the distance to the tip of the nozzle by outputting the amount of expansion and contraction of the detection arm in a similar manner.
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JPS62168599U (en) * 1986-04-15 1987-10-26
JPH0587893U (en) * 1992-04-27 1993-11-26 弘 松岡 Auto switch in the toilet

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