JPS6326239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二重オーガ掘削機における掘削制御
方法に関するものである。

二重オーガ掘削機は１例として第１図に示すよ
うに、先端に刃口１ａを有するケーシングからな
る外側オーガ１とこの外側オーガ１内に貫挿され
たオーガスクリユーからなる内側オーガ２とから
構成され、外側オーガ１の根元端に連結した外側
オーガ用駆動部３上に一端を固着したシリンダ
４，４′で内側オーガ用駆動部５が該外側オーガ
用駆動部３に対して上下動自在に支承されてい
る。なお、上記駆動部３，５には図示しないが駆
動用モータが配設されている。

これら両オーガ１，２及び駆動部３，５は、リ
ーダマストなどの支持体６に一端を固着し、他端
を昇降ウインチ７で巻取り可能としたワイヤー８
によりシーブ９を介して昇降自在に吊下されてい
る。

なお、掘削時には両オーガ１，２は自重で地中
へ挿入されて行くが、転石層あるいは岩盤層など
に突き当り自重のみでは掘削力が不足する場合に
強制的に引込み力を加えるため、サードウインチ
１０からの引込みワイヤー１１をガイドシーブ１
２を介して外側オーガ用駆動部３の下面に連結し
てある。

図中、１３，１３′は上記ワイヤー８のガイド
シーブ、２ａはオーガ２の先端刃口、１４は掘削
深度及び掘削速度を検出するためのワイヤーで、
上下の固定滑車１５，１５′に掛け回した無端体
からなり、その一部を例えば外側オーガ用駆動部
３の背面等に固定してオーガ１，２とともに移動
する。

このように構成された二重オーガ掘削機は、外
側オーガ１と内側オーガ２の両方を同時に回転さ
せて掘削を行ない、掘削土砂は内側オーガ２のス
クリユー部で上方に搬送されて機外に排出され
る。

また、セツトしたオーガ１，２をすべて地中に
挿入したときは、これと駆動部３，５との連結を
解き、昇降ウインチ７でワイヤー８を巻き取るこ
とにより駆動部３，５のみを上昇させ、しかる後
新たなオーガ１′，２′を継ぎ足し更に掘削する。

所望深さまで掘削した後は、オーガ１はこのま
まこれを鋼管杭として使用することもできる。

従来、かかる二重オーガ掘削機において、内外
オーガの刃口位置を地盤の性質に合せて調整する
には単純な計器を目測しながら手操作により行な
われており頗る煩雑となるものであつた。

本発明の目的は上記従来の欠点を解消し、自動
的に操作制御することにより作業性を高め掘削効
率を最善に保つようにした二重オーガ掘削機の掘
削制御方法を提供することにある。

しかしてこの目的は本発明によればケーシング
からなる外側オーガとこの外側オーガ内に貫挿さ
れたオーガスクリユーからなる内側オーガから構
成され、外側オーガ用駆動部上に上下動手段によ
り上下動自在に内側オーガ用駆動部に設けた二重
オーガ掘削機において、外側オーガ用駆動部のモ
ータ消費電力信号と内側オーガ用駆動部のモータ
消費電力信号とを制御装置に導入し、該制御装置
で両電力値の大小を比較し、この結果をもとに制
御装置からの出力信号で上記内側オーガ用駆動部
上下動手段を制御することにより外側オーガと内
側オーガの先端相互距離を調整することにより達
成される。

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図中、１６は昇降ウインチ７の駆動モー
タ、１７はサードウインチ１０の駆動モータ、１
８，１９はそれぞれ上記駆動モータ１６，１７の
モーター制御回路であり、２０はシリンダ４，
４′を伸縮作動させるための制御機構である。

また、２１はワイヤー８に設けた荷重計で、両
オーガ１，２の先端刃口１ａ，２ａに加わる負荷
を計測する。２２は上記シリンダ４又は４′に設
けられ、シリンダ４，４′の伸縮長さによつて外
側オーガ１と内側オーガ２との先端相互距離、正
確には刃口１ａと２ａとの開オーガ軸方向の距離
を計測する距離計である。２３は外側オーガ用駆
動部３の駆動モータへの給電回路に配設され、該
モータの消費電流を測定する電流計、２４は内側
オーガ用駆動部５の駆動モータへの給電回路に配
設され、該モータの消費電流を測定する電流計で
ある。２５は引込みワイヤー１１中に設けられ、
サードウインチ１０の引込み力を測定する引込力
計、２６，２７はワイヤー１４又は固定滑車１５
若しくは１５′に設けられた掘削深度計及び速度
計である。これら速度計２７及び深度計２６は、
例えば固定滑車１５′にこれと連動するカムスイ
ツチを設け、このカムスイツチからの出力信号の
間隔によつて測定することにより掘削速度を知
り、また出力信号をカウントして掘削深度を知る
ようにしても良い。

図中２８は制御装置で、この制御装置２８はモ
ータ制御回路１８，１９及び制御機構２０と接続
し、制御装置２８からの出力信号Ａをモーター制
御回路１８に、同じく出力信号Ｂをモーター制御
回路１９に、同じく出力信号Ｃを制御機構２０に
伝達する。

一方、上記荷重計２１、距離計２２、電流計２
３，２４、引込力計２５、深度計２６、及び速度
計２７からは、入力信号Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，
Ｉ，Ｊとして入力される。

第２図はフローチヤートを示し、まず自動掘削
釦を押せば外側オーガ用駆動部３及び内側オーガ
用駆動部５の各駆動モータに通電され、外側オー
ガ１と内側オーガ２が同時に互に反対方向に回転
して掘削が開始される。

掘削中、掘削機は自重で沈降し、これに伴つて
昇降ウインチ７からはワイヤー８が繰り出され、
サードウインチ１０にはワイヤー１１が巻込まれ
る。なお、停止釦を押せば昇降ウインチ７及びサ
ードウインチ１０は停止する。

一方、掘削機の進行とともにワイヤー１４及び
固定滑車１５，１５′が動き、この動きとともに
深度計２６によつて掘削深度が計測され、深度信
号Ｉを制御装置２８に入力する。

制御装置２８では、設定深度と測定掘削深度と
を比較し、両者が一致した場合にはOFF指令を
内容とする信号Ａ，Ｂをモータ制御回路１８，１
９に出力し、その結果モータ１６，１７は停止し
て昇降ウインチ７及びサードウインチ１０も停止
する。掘削深度が設定深度に致らない場合、制御
装置２８からのON指令を内容とする信号Ａがモ
ータ制御回路１８に出力され、モータ１６を介し
て昇降ウインチ７は３速（例えば２ｍ／分）でワ
イヤー８を繰出す。

ここで電流計２３，２４からの消費電流信号
Ｆ，Ｇが制御装置２８に入力され該制御装置２８
で加算された両モータの実際合計消費電流値は設
定消費電流値と比較される。この場合、実際合計
消費電流値が設定電流値よりも小さい場合は制御
装置２８より信号Ａ（a₁）がモータ制御回路１８
に入力され、モータ１６の回転が制御されて昇降
ウインチ７は３速（２ｍ／分）でワイヤー８を繰
り出す。

一方消費電流値が設定電流値より大きい場合
は、信号ＡはＡ（a₂），Ａ（a₃）に順次変化して昇
降ウインチ７は２速（１ｍ／分）、１速（0.5ｍ／
分）のワイヤー８繰り出し速度に制御される。

さらに、昇降ウインチ７を１速で作動し続けて
もなお実際合計消費電流値が大きい場合には、昇
降ウインチ７を停止させて掘削機を下降させずに
両オーガ１，２を回転し続ける。

この時、制御装置２８では、消費電流信号Ｆ，
Ｇから外側オーガ用駆動部３と内側オーガ用駆動
部５のいずれの方が負荷が多いか否かを比較され
る。

なお、上記両駆動部のモータが同一出力の大き
さのモータであれば両者の消費電流値を直接比べ
ればよく、大きさや容量の異なるモータであれば
各モータの消費電流値をまず設定された値にそれ
ぞれ比較し、その差の大小を比較すればよい。

内側オーガ用駆動部５のモータの消費電流値の
方が大きい場合、制御装置２８より制御機構２０
に「伸」を内容とする信号Ｃが発せられ、シリン
ダ４，４′は伸長し、その結果、内側オーガ２の
刃口２ａは外側オーガ１内に収納される。

一方、外側オーガ用駆動部３のモータの消費電
流値の方が大きい場合、制御装置２８より制御機
構２０「縮」を内容とする信号Ｃが発せられ、シ
リンダ４，４′は収縮する。

なお、上記シリンダ４，４′の伸縮作動は、両
消費電流値が一致するまで、シリンダのストロー
ク範囲内で作動する。

このようにして、外側オーガ１と内側オーガ２
の双方に同程度の負荷がかかるようにすること、
すなわちオーガ１，２の先端刃口１ａ，２ａを同
一レベルに並べて効率のよい掘削状態を保持する
ことができる。

次いで、再度実際合計消費電流値と設定電流値
とが比較され、実際合計消費電流値の方が大きい
時には、制御装置２８より逆転のON指令の内容
とする信号Ａが出力され、その結果モータ１６が
逆転して、昇降ウインチ７によつてワイヤー８は
巻き取られる。そして、設定電流値より実際合計
消費電流値の方が小さくなつたとき、はじめて昇
降ウインチ７は停止する。

上記実施例は、内側オーガ用駆動部５の上下動
手段としてシリンダを用いた場合についてのみ説
明したが、このシリンダのみに限らず、外側オー
ガ用駆動部に対し内側オーガ用駆動部が上下動で
きるものであればよい。

また、内側オーガと外側オーガとの間離を調整
する為のシリンダ４，４′は、昇降ウインチが停
止した後作動するようにしたが、昇降ウインチの
減速、３速から２速、２速から１速、および１速
から停止の内の任意の位置で作動するようにして
も良い。

以上、説明したように、本発明の二重オーガ掘
削機の掘削制御方法は、ケーシングからなる外側
オーガとこの外側オーガ内に貫挿されたオーガス
クリユーからなる内側オーガから構成され、外側
オーガ用駆動部上に上下動手段によつて内側オー
ガ用駆動部を設けた二重オーガ掘削機において、
両オーガの先端刃口への負荷状態を比較検討し、
これらが常に同一レベルにあるように自動的に調
整して掘削効果を最善に保つようにすることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法の実施例を示す説明
図、第２図は、フローチヤートである。 １……外側オーガ、１ａ……刃口、２……内側
オーガ、２ａ……刃口、３……外側オーガ用駆動
部、４，４′……シリンダ、５……内側オーガ用
駆動部、６……支持体、７……昇降ウインチ、８
……ワイヤー、９……滑動車、１０……サードウ
インチ、１１……引込ワイヤー、１２，１３，１
３′……ガイドローラ、１４……ワイヤー、１５，
１５′……固定滑車、１６，１７……駆動モータ、
１８，１９……モータ制御回路、２０……制御機
構、２１……荷重計、２２……距離計、２３，２
４……電流計、２５……引込力計、２６……深度
計、２７……速度計、２８……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ケーシングからなる外側オーガと外側オーガ
   内に貫挿されたオーガスクリユーからなる内側オ
   ーガとから構成され、外側オーガ用駆動部上に上
   下動手段によつて内側オーガ用駆動部が上下動自
   在に設けてなる二重オーガ掘削機における掘削制
   御方法であつて、外側オーガ用駆動部のモータ消
   費電力信号と内側オーガ用駆動部のモータ消費電
   力信号とをそれぞれ制御装置に導入し、該制御装
   置で上記両消費電力値の大小を比較し、この比較
   結果をもとに制御装置からの出力信号で上記内側
   オーガ用駆動部の上下動手段を制御することによ
   り外側オーガと内側オーガの先端相互距離を調整
   することを特徴とする二重オーガ掘削機における
   掘削制御方法。