JPH0418771B2

JPH0418771B2 -

Info

Publication number: JPH0418771B2
Application number: JP60146707A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kitanaka
Original assignee: NODA TSUSHIN KK; SUZUKI GIKEN KOGYO KK
Current assignee: NODA TSUSHIN KK; SUZUKI GIKEN KOGYO KK
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1992-03-27
Also published as: JPS628010A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、拡底坑を形成する掘削機の作業性
および掘削精度の向上を図るために、拡底坑の状
態を自動的に計測できるようにした拡底坑掘削機
用拡底坑計測装置に関する。

（従来の技術）従来、地盤内に場所打ち杭を施工する場合、そ
の杭の柱部の下端部が拡大した形状として支持力
を増大させる工夫がなされている。

そして、このような場所打ち杭を形成するため
の底部が拡開した杭井を掘るための機械として、
例えば、特公昭58−21079号公報に示されるよう
な、分割バケツト型回転掘削装置が提案されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来、拡底坑掘削機で拡底坑を
掘る場合、その深さや、拡底部の拡開量等を正確
に知る手段が無かつたため、通常は、作業員の勘
に頼つているのが殆どであつた。

このため、精度良く拡底坑を形成するには、熟
練した作業員を必要とする等、作業性や作業効率
を高めるには限界があつた。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本発明において
は、回転軸の下端に接続したバケツトの中心軸の
周囲に複数のカツターユニツトを開閉自在にして
拡底坑掘削用バケツトを構成し、このバケツトの
カツターユニツトの開閉と連動する軸にエンコー
ダを使用した拡開量検出器を設け、前記回転軸と
一体に回転する台座に送信アンテナを有する送信
機を設けると共に、バケツトの降下量を検出する
降下量検出器を設け、前記回転軸の近くに受信ア
ンテナを有する受信機を設け、この受信機で前記
カツターユニツトの拡開量検出値および前記バケ
ツトの降下量検出値の信号を受信するようにして
拡底坑掘削機用拡底坑計測装置を構成する。

（作用）上記拡開量検出器と降下量検出器によつて、拡
底坑の拡開状態とその深さが自動的に検出でき、
受信機によつて、検出情報を受信して、その内容
を知ることができる。

従つて、作業員は、検出情報を確認しながら、
掘削作業を行うことで、精度の良い拡底坑を容易
に形成することができる。

また、拡開量検出器と降下量検出器をバケツト
あるいは回転軸等に取付ける必要があるため、こ
れらの検出信号を有線にて伝送するには、スリツ
プリング等の回転式コネクタを必要とし、ノイズ
混入や故障の原因となるため、本発明では、回転
軸を含む回転部分に送信機を設けて、無線信号に
より、検出情報の伝送を行うことで、上記の問題
を解決している。

（実施例）本発明の一実施例の構成を第１図に示す。

拡開量検出器１は、第２図に示す拡底坑掘削機
１００のバケツト１０１に取付けられている。

バケツト１０１は、クローラクレーン１１０の
クレーンブーム１１１に昇降自在に吊り下げられ
たケリーバー１１２の下端に取付けられており、
アーム１１３に固定された回転駆動装置１１４に
より、ケリーバー１１２を回転させることで、バ
ケツト１０１はケリーバー１１２と一体に回転す
る。すなわち、ケリーバー１１２は、バケツト１
０１の回転軸になつている。

バケツト１０１は、第３図に示すように、複数
のカツターユニツト１０２を備えており、これら
のカツターユニツト１０２は、パンタグラフ機構
を構成するアーム１０３〜１０６によつて、外シ
リンダ１０７と内シリンダ１０８に連結されてい
る。

外シリンダ１０７と内シリンダ１０８の内部に
は、油圧シリンダ１０９が内装されており、この
油圧シリンダ１０９が収縮することで、内シリン
ダ１０８が上動し、パンタグラフ機構が開き、カ
ツターユニツト１０２が拡開するように構成され
ている。

そして、第２図に示すように、予めアースドリ
ル等により、地盤３００に、所望の深さの坑井２
００を形成しておき、この坑井２００内へ、上記
バケツト１０１を、カツターユニツト１０２を収
縮させた状態で下降させ、図中のA₁位置に設定
する。

この状態から、ケリーバー１１２の回転を行つ
てバケツト１０１回転させるとともに、徐々にカ
ツターユニツト１０２を拡開させて行き、かつ、
バケツト１０１の下降も行う。

この動作により、坑井２００の底部は、円錐状
に掘削されて、拡底坑２０１が形成される（バケ
ツト１０１はA₂位置の状態になる）。

そして、前記拡開量検出器１は、上記カツター
ユニツト１０２の拡開量を検出するものであり、
第１図に示すように、エンコーダー（ロータリー
エンコーダー）２を備えている。

この拡開量検出器１は、第３図に示すように、
アーム１０３のうちの１つの取付軸１０３ａと、
上記エンコーダー２のシヤフト３とがリンク（チ
エーンあるいはギヤ等を用いる）可能な位置に取
付けられている。

従つて、アーム１０３を含むパンタグラフ機構
が拡開するに従つて、取付軸１０３ａが回転する
ことから、エンコーダー２の出力は、カツターユ
ニツト１０２の拡開量を表す信号となる。

拡開量検出器１の検出信号S₁は、コード５を介
して送信機２０へ送られる。上記コード５は、バ
ケツト１０１の適宜位置に固定されたシヤツクル
７を通り、コードリール６に巻かれた後、送信機
２０へ接続されており、リール６の働きにより、
バケツトの昇降に伴つて、コード５の長さを伸縮
させることができる。

また、第１図に示す原点スイツチ４は、拡開量
検出器１の検出値をリセツトするためのもので、
カツターユニツト１０１が予め設定された最収緒
位置まで収縮したときに、機械的な力でONされ
て、上記検出値をリセツトする。

前記送信機２０は、例えば、第２図に示すよう
に、回転駆動装置１１４の下方に、ケリーバー１
１２と一体に回転する台座２３上に設置されてい
る。この台座２３は、ケリーバー１１２と一体回
転するけれども、ケリーバー１１２が下降して
も、一定位置に留まつているように、固定ベアリ
ング等を用いて、支持されている。

台座２３には、降下量検出器１０が取付けられ
ている。この降下量検出器１０は、先端がバケツ
ト１０１に固定されたワイヤ１１を巻取るリール
１２の回転量を検出するロータリーエンコーダー
で構成されており、バケツト１０１の降下に伴つ
てワイヤ１１が伸長すると、リール１２が回転
し、バケツト降下量に対応する検出信号S₂が出力
される。

また、第１図に示す原点スイツチ２１は、上記
降下量検出器１０の検出値をリセツトするための
もので、バケツト１０１が予め設定された最上位
置まで上昇したときに、機械的な力でONされ
て、上記検出値のリセツトを行う。

送信機２０は、上記拡開量検出器１で検出され
るカツターユニツト１０２の拡開量の検出信号S₁
と、上記降下量検出器１０で検出されるバケツト
１０１の降下量の検出信号S₂を、電磁波信号に変
換して、送信アンテナ２２から送信する。

この送信アンテナ２２も、ケリーバー１１２と
ともに回転するように設置されている。

そして、クローラクレーン１１０の非回転部
分、例えば、上記送信機２０に近いアーム１１３
の上部等に、受信アンテナ３１が取付けられてお
り、上記送信アンテナ２２から送信された電磁波
信号の受信を行う。

受信アンテナ３１で受信された受信信号は、受
信機３０で信号処理（検波・増幅等）された後、
前記カツターユニツトの拡開量の検出信号S₁とバ
ケツトの降下量の検出信号S₂が抽出されて、コン
ピユータユニツト４０へ入力される。

コンピユータユニツト４０は、カラーCRT７
０、DC／ACコンバータ５０、スイツチボツクス
８０とともに、クローラクレーン１１０の操縦席
に設置されている。

DC／ACコンバータ５０は、クローラクレーン
１１０に搭載されているバツテリー６０の直流電
源を交流に変換して、上記コンピユータユニツト
４０、カラーCRT７０、受信機３０の電源とし
て供給している。

コンピユータユニツト４０では、入力されるカ
ツターユニツトの拡開量の検出信号S₁と、バケツ
トの降下量の検出信号S₂とを、カラーCRT７０
に表示するための処理を行う。

カラーCRT７０には、第４図に示すような画
面が表示される。この表示は、バケツト１０１を
坑井２００の底へ降下させた後に、スイツチボツ
クス８０の基準セツトボタン８１をON操作する
ことにより表示される。

表示内容は、坑井２００とバケツト１０１の絵
表示、および、バケツト１０１の降下量、すなわ
ち深さ位置の数値表示（図中では「フカサ」で表
示されている）、拡底坑の径の数値表示（図中で
は「カクテイケイ」で表示されている）、バケツ
トの径の数値表示（図中では「バケツト」で表示
されている）、および「フカサ」の目盛の表示
（図中左側に表示されている）である。

そして、拡底坑２０１の掘削作業が開始される
と、上記検出信号S₁，S₂に基づいて、「フカサ」、
「バケツト」、「カクテイケイ」の表示が変更され
るとともに、バケツトの絵表示１０１ａの位置お
よび大きさが変化する。また、拡底坑２０１の絵
表示２０１ａもバケツトの拡大に伴つて膨らむ。

従つて、作業員は、上記画面を見ながら、拡底
坑の絵表示２０１ａの周囲が、設定ライン２０１
ｂに一致するようになるまで掘削を行うことで、
設計どおりの拡底坑２０１を形成することができ
る。

作業が終了した後は、スイツチボツクス８０の
終了ボタン８２をON操作すれば、カラーCRT７
０の画面表示はクリアされる。

なお、上記カツターユニツト１０２の拡開量か
ら、坑井２００内でのバケツト１０１の位置（坑
井の中心に対する偏心量）を検出することも可能
である。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明は、拡底坑
掘削機のバケツトの降下量と、カツターの拡開量
を電気的に検出する検出器を設け、かつ、これら
の検出器の検出信号を電磁波信号で送信する送信
機を設けたことにより、拡底坑の拡開状態とその
深さが自動的に検出でき、受信機によつて、検出
信号を受信して、その内容を知ることができる。

また、拡開量検出器と降下量検出器をバケツト
あるいは回転軸等に取付ける必要があるため、こ
れらの検出信号を有線にて伝送するためには、ス
リツプリング等の回転式コネクタを必要とするた
め、ノイズ混入や故障の原因となるが、本発明で
は、回転軸を含む回転部分に送信機を設けて、無
線信号により、検出情報の伝送を行うことで、上
記の問題を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は
第１図に示す実施例が適用される拡底坑掘削機の
一例を示す側面図、第３図は同拡底坑掘削機にお
けるバケツト部分の拡大断面図、第４図は第１図
に示すカラーCRTに表示される画面の内容の一
例を示す図である。１…拡開量検出器、２…エンコーダー、４…原
点スイツチ、５…コード、１０…降下量検出器、
２０…送信機、２１…原点スイツチ、２２…送信
アンテナ、３０…受信機、３１…受信アンテナ、
４０…コンピユータユニツト、５０…DC／ACコ
ンバータ、７０…カラーCRT、８０…スイツチ
ボツクス、１００…拡底坑掘削機、１０１…バケ
ツト、１０２…カツターユニツト、１０３〜１０
６…アーム、１０３ａ…取付軸、１０９…油圧シ
リンダ、１１０…クローラクレーン、１１２…ケ
リーバー（回転軸）、１１４…回転駆動装置、S₁
…（カツターユニツトの）拡開量検出信号、S₂…
（バケツトの）降下量検出信号。

Claims

【特許請求の範囲】

１回転軸の下端に接続したバケツトの中心軸の
周囲に複数のカツターユニツトを開閉自在にして
拡底坑掘削用バケツトを構成し、このバケツトの
カツターユニツトの開閉と連動する軸にエンコー
ダを使用した拡開量検出器を設け、前記回転軸と
一体に回転する台座に送信アンテナを有する送信
機を設けると共に、バケツトの降下量を検出する
降下量検出器を設け、前記回転軸の近くに受信ア
ンテナを有する受信機を設け、この受信機で前記
カツターユニツトの拡開量検出値および前記バケ
ツトの降下量検出値の信号を受信するようにした
ことを特徴とする拡底坑掘削機用拡底坑計測装
置。