JPH0224993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アースオーガ機における掘作制御方
法に関するものである。

アースオーガ機は、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
によりシープ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、かかるアースオーガ機を使用するのに各
部の制御は、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。

さらに、吊り下げワイヤーと引込みワイヤーの
作動は圧入機の掘削状態に見合つたものが要求さ
れる。

本発明の目的はこれらの制御をすべて自動化し
て作業性を高めるようにし、中でも特に引込みワ
イヤーの動作を掘削機の掘削状態に応じて自動的
に制御して掘削効率を最善に保つことができるよ
うにしたアースオーガ機の掘削制御方法を提供す
ることにある。

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との距離、正確には刃
口１ａと２ａとの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１
５′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はプログラマブルシーケンサーやマイ
クロコンピユーターからなる制御装置で、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をモータ制御回路１８に、同じく出力信号Ｂを
モータ制御回路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、これに伴なつ
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，Ｂ
がモータ制御回路１８，１９に出力され、モータ
１６，１７を介して昇降ウインチ７及びサードウ
インチ１０が作動する。

このように昇降ウインチ７からワイヤー８が繰
り出されて行くのは、オーガ１，２が地中に挿入
して行く状態の場合であるが、その際、荷重計２
１より荷重信号Ｄが制御装置２８に導入され、設
定値と荷重計の測定値とが比較演算される。

荷重計の測定値が設定値より大きいことは、ワ
イヤー８に必要以上に掘削機の全体重量がかかつ
ていることであり、逆に両オーガ１，２の先端刃
口１ａ，２ａは地盤の面圧を不足気味に保持され
て掘削を行なつていることを示す。

荷重計の測定値が設定値よりも大きい場合、次
に引込力計２５からワイヤー１１の引込力を計測
した信号Ｈが制御装置２８に入力され、該制御装
置２８でこの実際引込力計の計測値と設定引込力
範囲の下限設定値とを比較する。なお、設定引込
力範囲は4t〜20tまでの幅がある。

実際引込力が上記下限設定値の4tよりも小さい
場合には、制御装置２８よりもモータ制御回路１
９にオン指令を内容とする駆動信号Ｂが発せら
れ、モータ１７及びサードウインチ１０が回転し
てワイヤー１１に引張力を与える。

その結果、アースオーガ機は下方に引つぱら
れ、先端刃口１ａ，２ａに地盤の面圧がかかるよ
うになる。実際引込力が設定引込力範囲の下限設
定値を越している場合は制御装置２８よりモータ
制御回路１９にオフ指令を内容とする駆動信号Ｂ
が発せられモータ１７及びサードウインチ１０は
停止する。

一方、荷重計の測定値が設定値に達していない
場合、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。

実際合計消費電流値が設定消費電流値よりも大
きい場合は、制御装置２８よりオフ指令を内容と
する駆動信号Ａがモータ制御回路１８に出力さ
れ、モータ１６が停止して昇降ウインチ７も停止
する。

昇降ウインチ７の停止によりワイヤー８の繰り
出しも止まり、アースオーガ機はその状態にとど
まつて掘削し続ける。

上記実際合計消費電流値が設定消費電流値より
も小さい場合は、外側オーガ１及び内側オーガ２
に掘削の負荷が充分かかつてないことを意味す
る。この場合は、サードウインチ１０を駆動して
ワイヤー１１に引張力を与え、アースオーガ機自
体を引込むようにすれば両オーガ１，２に充分掘
削負荷がかかることになる。

このようにワイヤー１１に引張力を与えている
時に、ワイヤー１１に設けた引込力計２５からの
計測信号Ｈを制御装置２８に導入し、該信号Ｈの
実際引込力と設定引込力範囲の上限設定値とを比
較する。

実際引込力が設定引込力の上限設定値（20t）
を越した場合は、制御装置２８はオフ指令を内容
とする駆動信号Ｂをモータ制御回路１９に発して
モータ１７及びサードウインチ１０は停止する。
その結果、ワイヤ１１に無理な引帳力が加わるこ
とを防止できる。

以上述べたように、本発明の掘削制御方法は、
アースオーガ機の掘削状態に応じて引込みワイヤ
ーの動作を自動的に制御して掘削効率を最善に維
持するようにしたものである。

【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……動滑車、１０……サードウ
インチ、１１……引込みワイヤー、１２，１３，
１３′……ガイドローラー、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、
２３，２４……電流計、２５……引込力計、２６
……深度計、２７……速度計、２８……制御装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リーダーマストなどの支持体に、吊下げワイ
   ヤーと引込みワイヤーによつて昇降自在に吊下さ
   れた駆動部に、オーガスクリユーを連結してなる
   アースオーガ機における掘削制御方法であつて、 吊下げワイヤーには荷重計を、引込みワイヤー
   には引込力計を設け、これら荷重計及び引込力計
   の出力信号を制御装置に導入し、荷重計及び引込
   力計の計測値とそれぞれの設定値を比較し、その
   比較結果に応じて制御装置からの信号を吊下げワ
   イヤーのウインチの駆動モータ制御回路と引込み
   ワイヤーのウインチの駆動モータ制御回路に導入
   し、これらウインチの動作を自動的にかつ連動す
   るように制御することを特徴とするアースオーガ
   機における掘削制御方法。