JPH0527752B2 - - Google Patents

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JPH0527752B2
JPH0527752B2 JP3583986A JP3583986A JPH0527752B2 JP H0527752 B2 JPH0527752 B2 JP H0527752B2 JP 3583986 A JP3583986 A JP 3583986A JP 3583986 A JP3583986 A JP 3583986A JP H0527752 B2 JPH0527752 B2 JP H0527752B2
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JP
Japan
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rod
excavation
drilling
pile
power swivel
Prior art date
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Application number
JP3583986A
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English (en)
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JPS62194392A (ja
Inventor
Akiho Tanaka
Koichi Ishikawa
Takayuki Harada
Masaya Aoyanagi
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.)
Asahi Kasei Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP3583986A priority Critical patent/JPS62194392A/ja
Publication of JPS62194392A publication Critical patent/JPS62194392A/ja
Publication of JPH0527752B2 publication Critical patent/JPH0527752B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は掘削ロツドの先端から掘削液を噴射
させながら掘削し、特に掘削を一定距離進めると
その半分の距離を戻りながら掘削し、再び一定距
離進めることを繰返す復動モード掘削方法に関す
る。
〔従来の技術〕
従来より固い地層を掘削する場合において、一
定の深さ下降掘削するとその掘削した深さの半分
だけ上昇掘削を行い、その後再び一定の深さ下降
掘削を行い、また半分の上昇掘削を行うことを繰
返すいわゆる復動モード掘削によつて掘削を行つ
ている。
一方掘削ロツドを回転させて掘削を行うと共
に、その先端から掘削液を高圧で噴射させて掘削
を行うことが行われている。その場合その掘削液
は地層に応じた粘度などをもつようにすることが
望まれる。従つて掘削を進めている間に地層の境
界に達するとそこで掘削液を切換えてその下の地
層に適した掘削液を供給して行うことが望まれ
る。
掘削液を使用しかつ復動モードによる掘削を行
う場合において、下降掘削の途中において地層の
境界に達するとその下側の地層に合つた掘削液に
切換え供給し、その後、上昇掘削となり、その上
昇掘削の途中で地層境界に達すると、その上側の
地層に合つた掘削液に切換え、次の下降掘削の途
中で地層境界に達するとその下側の地層に合つた
掘削液に切換える。このように復動モードでは1
つの地層境界に対し、掘削液の切換えを3回も行
うことになる。
掘削液は比較的多量に供給するため、多量の掘
削液を予め用意しておくが、地層境界で掘削液を
切換えるためには地層境界の上側に対する掘削液
と下側に対する掘削液とをそれぞれ多量に用意し
ておく必要がある。更に掘削液を補給する点か
ら、今使用している掘削液が無くなる前に、その
掘削液を調合しておく必要があり、現用の掘削液
の槽と、予備用の掘削液の槽とを必要とする。掘
削液を切換え供給するためには掘削液槽を多く用
意する必要がある。しかしながら狭い場所で掘削
作業を行う場合にそのような掘削液槽を多く用意
することは好ましくない。一方その都度、新たに
掘削液を調合する場合は作業能率が著しく低下し
ていまう。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明においては推進掘削の途中で地層境界
に達したかどうかを判定手段によつて調べ、地層
境界に達したと判定されると直ちに戻り掘削に移
り、その戻り掘削はその直前における戻り掘削の
初めの位置まで行い、その戻り掘削が終ると再び
推進掘削に移り、その推進掘削において地層境界
に達するとそこでその下側の地層に適した掘削液
に切換えると共にこれより新たに復動モード掘削
を開始する。このようにすることによつて掘削液
の切換えは1回で済み、しかも復動モード掘削を
行うことができる。
「実施例」 杭埋設手順 この発明による掘削・杭埋設機を説明する前
に、穴を掘り、その穴に杭を埋設する手順を第1
図を参照して説明する。まず第1図Aに示すよう
にオーガ11によつて表層土部に穴12を掘り、
その後その穴12の入口の周縁部にケーシング1
3を嵌め込んで穴12の崩れを防止し、その状態
で下端にピツト14を付けた掘削ロツド16を回
転しながら穴12を掘り下げ、かつこれと共に高
粘性の掘削液、一般に泥水に適当な増粘剤などを
混ぜたものを高圧噴射して掘削液による掘削を行
う。その掘削の進行に従つて次々と掘削ロツド1
6を接ぎ足しながら掘削をすると共に、その掘削
液を穴12から吸い上げて掘削した土を取出し、
かつ穴12内は掘削液17で充満した状態とす
る。このようにして所定の深さまで掘削を行う
と、穴12の最下端部は広げて球根部18とす
る。掘削ロツドの回収の始めの一定期間はピツト
14を上昇させながら回転させ、かつ掘削液を噴
射させて掘削し、このようにして穴径が拡大され
た球根部18を形成した後、その掘削ロツド16
を次々と回収する。その際に球根部18は掘削液
を根固め液で置換し、その上の部分は掘削液を周
辺固定液で置換する。第1図Cに示すように掘削
ロツドの回収が終つた後に第1図Dに示すように
杭19を順次穴12内に沈設していく。この杭1
9は例えば既成の鉄筋コンクリートパイルであ
る。この最下端の杭19には外周に袋21がかぶ
せられてある。杭19の沈設を終了すると第1図
Eに示すように順次連結された杭19の内部を通
じてセメントを入れ、袋21内にセメントを充満
し、球根22を形成して杭の埋設を終了する。
概 略 この発明の掘削・杭埋設機は第2図に外観を示
すように可動体31上に取付けられている。可動
体31は無限軌道車とした場合であり、この可動
体31上にスキツト(架台)32が取付けられ、
スキツト32はアウトリガー33によつて地上に
保持することができる。
スキツト32の上には掘削タワー34が立てら
れ、掘削タワー34には上下できるように回転装
置、例えばパワスイレベル35が上下自在に取付
けられている。このパワスイレベル35は掘削タ
ワー34の上端に取付けられた給進装置36によ
つて上下に駆動される。またパワスイレベル35
はその回転軸を回転することができる。つまりパ
ワスイベル35の回転軸に掘削ロツドを取付けて
パワスイベル35を回転し、給進装置36により
パワスイベル35を押し下げて掘削し、或いは杭
をパワスイレベル35に取付けて穴内に杭を沈設
するようにされる。
更に供給機構37がスキツト32上に設けら
れ、供給機構37は掘削ロツド或いは杭を保持し
てこれをほぼ水平面内で回動することができ、そ
の回動により掘削ロツド或は杭をスイベル35の
直下に持ち来たすことができる。スキツト32上
には操作員が乗車して操作を行うための操作室3
8が設けられてある。更にスキツト32上にクレ
イン39が取付けられ、クレイン39によつて杭
や掘削ロツドの供給機構37に対する取付け、取
外しを行うことができる。また各種シリンダなど
の制御するための各種制御弁などがスキツト32
上の弁収容部41内に収容され、その制御用油タ
ンク40が設けられている。
掘削位置合せ 掘削に当つてその掘削位置に正しく掘削ロツド
を位置させる必要があるが、可動体31による移
動制御だけでは高い精度でその位置合せをするこ
とは困難であり、そのため可動体31上において
掘削タワー34を正確に水平面内で位置制御する
ことができるようにされている。またその掘削を
正しく垂直に行うためにスキツト32を正確に水
平に保持する必要がある。まず掘削タワー34を
正確に位置させるための位置合せ手段を説明す
る。
即ちこの掘削・杭埋設機は第3図乃至第5図に
示すようにスキツト32は下部スキツト32aと
その上に配された上部スキツト32bとにより構
成した場合であり、これら各スキツト32a,3
2bは第6図及び第7図に示すようにそれぞれほ
ぼ方形状をしており、かつ枠状に作られて軽量化
された場合である。上部スキツト32b上の一端
に掘削タワー34が取付けられており、この上部
スキツト32bの掘削タワー34が立てられてい
る側の端部を前方側とする。またこの上部スキツ
ト32bの前方端はスイベル35の直下に取付け
られた掘削ロツドなどが通ることができるように
半円形状切欠き43が形成されている。
下部スキツト32aに少くとも1本、この例で
は2本の案内ロツド44a,44bが第4図及び
第7図に示すように保持される。これら案内ロツ
ド44a,44bは前後方向に延長し、かつその
後方端部において軸ピン45a,45bを回動中
心としてほぼ水平面内で回動できるようにされて
いる。これら案内ロツド44a,44bは下部ス
キツト32aに形成された孔46a,46b内に
配され、その孔内で第4図において前方端が左右
方向に回動できるように下部スキツト32aに保
持される。
上部スキツト32bはこれら案内ロツド44
a,44b上に保持され、かつこれら案内ロツド
に沿つて移動できるようにされている。即ちこれ
ら案内ロツド44a,44b上にそれぞれ保持リ
ング47a,47bが通され、保持リング47
a,47b上に上部スキツト32bが固定されて
いる。下部スキツト32aの前後方向の中間に設
けられた補強片48と上部スキツト32bの前方
部との間に移動用シリンダ49が取付けられ、移
動用シリンダ49を伸縮することによつて上部ス
キツト32bは下部スキツト32aに対して案内
ロツド44a,44b上を移動することができ
る。つまり上部スキツト32bを前後方向に移動
させることができる。
また下部スキツト32aの前方端部と一方の案
内ロツド44bの前方端部との間に回動用シリン
ダ51が連結され、その回動用シリンダ51を伸
縮することによつて案内ロツド44bが水平面内
で軸ピン45bを中心に回動し、従つて上部スキ
ツト32bが下部スキツト32aに対して回動
し、つまり掘削タワー34を第4図において左右
方向に移動させることができる。
またこの例においては上部スキツト32bの後
方端部において案内ロツド44a,44bにリン
グ52a,52b(52aは図示せず)が挿通さ
れ、これらリング52a,52bは、上部スキツ
ト32bの後方端に取付けられたシリンダ53
a,53bと連結され、これらシリンダ53a,
53bのロツドを強く引上げることによつて案内
ロツド44a,44bの位置を固定することがで
きるようにされている。
このような構成で移動用シリンダ49を伸縮す
ることによつて掘削タワー34を前後方向に移動
調整することができ、かつ回動用シリンダ51を
伸縮させることによつて掘削タワー34の左右方
向の位置を調整することができる。
なお掘削タワー34は第3図に示すようにシリ
ンダ54によつて点線34′と示すように後方に
ほぼ水平の状態を倒すことができるようにされて
おり、掘削タワー34をスキツト上に立てた状態
においてはピン55を挿入してその立てた状態を
安定に保持するようにすることができる。クレイ
ン39もシリンダ56により図において前方側に
倒してほぼ水平に倒すことができる。クレイン3
9はその長さを伸縮することができ、かつ360°に
わたつて回転することができるものである。操作
室38は上部スキツト32b上に設けられ、クレ
イン39は下部スキツト32a上に取付けられて
いる。掘削ロツドを垂直に掘り進めるためスキツ
ト32を水平に保持するための構成は後で説明す
る。
供給機構 パワスイベル35の回転軸57の下に掘削ロツ
ド或いは杭を持ち来してこれに連結して掘削或い
は杭の沈設を行うが、パワスイベル35の位置に
掘削ロツドや杭を供給機構37により供給するよ
うにする。供給機構37は掘削ロツド又は杭をパ
ワスイベル35の下の位置から水平面内で回動す
ることができ、適当に回動した位置においてクレ
インにより掘削ロツドや杭を供給機構から取外す
ことができ、また供給機構に取付けることができ
るようにされている。また供給機構37はこの例
においては複数の掘削ロツドを保持し、掘削ロツ
ドを自動的に順次供給し、また回収することがで
きるようにした場合である。
このためロツド保持機構58が第3図乃至第5
図に示すように上部スキツト32b上に水平面内
で回動自在に設けられる。例えば第4図に示すよ
うに掘削タワー34は2本の案内支柱34a,3
4bが上部スキツト32b上に平行に立てられ、
その両端が連結部34cで連結されて構成されて
おり、その一方の案内支柱34bに第9図に示す
ようにこれとほぼ平行して揺動軸59が回動自在
に保持される。揺動軸59にはその上端部及び下
端部にそれぞれ保持腕61a,61bが取付けら
れ、保持腕61a,61b間に回転軸62が回動
自在に保持される。回転軸62の下端部には円形
支持板63がその中心に回転軸62が挿通した状
態で固定されており、回転軸62の上端部には円
形保持板64がその中心部に挿通され、回動自在
に保持されている。
保持板64は第10図に示すようにその一部に
出し入れ用切欠き65が形成されている。この回
転軸62の中間部において仮留め機構66が設け
られる。仮留め機構66は第10図に示すように
周方向に対し斜めに突出した爪67を持つ固定板
68が回転軸62に固定されると共に、これと近
接対向して回動板69が回動自在に回転軸62に
保持される。回動板69は第11図に示すように
等角間隔で突起71を持つものである。第9図及
び第11図に示すように固定板68と回動板69
との間にシリンダ72が取付けられ、シリンダ7
2の伸縮制御することによつて回動板69を固定
板に対して或る角度回動することができ、つまり
爪67と突起71との間に掘削ロツドを挟み保持
し、またその保持を解除することができる。
第9図に示すように支持板63上には位置決め
用凹部73が等角間隔に形成されており、この凹
部73内に掘削ロツド16の下端を挿入位置決め
させることができる。また保持板64の周縁に下
側に周鍔74が形成されている。更に保持板64
には上下に延長したクラツチ用シリンダ75が取
付けられ、クラツチ用シリンダ75のロツドの上
端は保持腕61aに形成した孔76内に挿入して
保持腕61aと係合することができる。クラツチ
用シリンダ75のロツドの下端は、回転軸62に
固定したクラツチ板77の等間隔の孔78内に選
択的に挿入させることができる。つまりクラツチ
用シリンダ75のロツドを上側に移動させると保
持板64は保持腕61aと連結され、クラツチ板
77との連結は外れ、逆にクラツチ用シリンダ7
5のロツドを下側に移動させるとクラツチ板77
の孔78に挿入されてクラツチ板77と連結され
て保持腕61aとの連結は外れる。
第12図に示すように保持腕61bと回転軸6
2との間に回転用シリンダ79が連結されてあ
る。回転軸62に回動アーム80が回動自在に保
持され、回動アーム80に、ロツドを上下させる
シリンダ81が取付けられ、また保持腕61bに
ロツドを上下させるシリンダ82が取付けられ
る。シリンダ81,82は第9図に示すように支
持板63の下に等角間隔に形成された係合孔83
と選択的に係合することができる。爪68、突起
71、位置決め用凹部73、クラツチ板77の孔
78、係合孔83などは掘削ロツドの保持可能な
本数、この例では12だけそれぞれ設けられてい
る。
掘削ロツド16を出し入れ用切欠き65の位置
においてその下端を支持板63の位置決め用凹部
73の一つに挿入し、かつ仮留め機構66の爪6
7と突起71との間に配置する。この状態でシリ
ンダ72を制御して爪67と突起71とにより掘
削ロツド16を挟み保持する。次にクラツチ用シ
リンダ75のロツドを上側に移動してその上端を
保持腕61aの孔76に結合し、つまり保持板6
4が回動しないようにし、下側に設けてあるシリ
ンダ81のロツドを上側に突出して供給孔83に
挿入し、シリンダ82のロツドを引つ込め、この
状態で回転用シリンダ79を制御すると支持板6
3、回転軸62が一定角度、例えば30°回転させ、
保持板64は先に述べたように保持腕61aに固
定されているため支持板63上に配され、かつ仮
留め機構66で保持された掘削ロツド16が回転
軸62と共に回動する。その後シリンダ81のロ
ツドを引つ込め、シリンダ82のロツドを上昇さ
せて係合孔83に挿入し、この状態で回転用シリ
ンダ79を逆に制御すると回転軸62上の回動ア
ーム80のみを復帰させることができ、先に回動
した掘削ロツド16の回動位置を保持したままで
ある。このようにしてシリンダ81,82を逆に
制御すると共に回転用シリンダ79を制御するこ
とによつてこの支持板63上に配した掘削ロツド
16を保持板64の周鍔74の内側に回動位置さ
せる。この状態で仮留め機構66による保持を解
いても掘削ロツド16の上端部は保持板64の周
鍔74の存在によつて倒れることなく保持板64
と支持板63との間に掘削ロツド16が保持され
る。このようにして掘削ロツド16は例えば30°
角間隔で回転軸62の回りに12本を保持させるこ
とができる。
回転軸62の中間部には杭押え84が保持さ
れ、杭押え84の可動部84aをシリンダ85に
より制御することによつて杭19を挟み保持する
ことができる。クラツチ用シリンダ75の下端を
クラツチ板77の孔78に第9図に示したように
挿入した状態において先に述べたようにシリンダ
81,82とシリンダ79とを制御することによ
つてロツド保持機構58全体を回動軸62を中心
に回転させることができる。つまり出し入れ用切
欠き65の角度位置を保持アーム61aに対して
任意に設定することができる。
第9図及び第12図に示すように掘削タワーの
案内支柱34bと保持腕61bの端部との間に揺
動用シリンダ86が取付けられてあり、揺動用シ
リンダ86を制御することによつてロツド保持機
構58全体を揺動軸59の回りに回動させること
ができる。つまりロツド保持機構58をほぼ水平
面内で例えば90°程度回動させることができる。
この回動により第4図及び第5図に示すようにロ
ツド保持機構58をスイベル35の直下の位置に
回動させたり、これに対して外れた位置に、つま
りクレイン39側に回動させることができる。従
つて掘削ロツド16や杭19をこの機械の前方端
部、つまり掘削ロツドによる掘削位置や杭を沈設
する位置に限らず、自由な位置(方向)からロツ
ド保持機構58に対して掘削ロツドを保持させ、
またこのロツド保持機構58から外したり杭をロ
ツド保持機構に保持させる作業をクレインを使つ
て行うことができる。
チヤツキング 更に、この機械においては掘削ロツド16をパ
ワスイベルに対して自動的に又は遠隔操作により
取付け或いは取外すことができ、かつ杭19もパ
ワスイベル35に対して取付けることができる。
第3図、第4図に示すようにパワスイベルマウン
ト88が案内支柱34a,34b間にわたつてこ
れに案内されて上下できるように取付けられ、そ
のパワスイベルマウント88にパワスイベル35
が取付けられている。そのパワスイベルマウント
88の下にチヤツキングマウント89がシリンダ
91a,91bによつてパワスイベルマウント8
8に対して上下できるように取付けられている。
チヤツキングマウント89も案内支柱34a,3
4bに上下自在に案内保持されている。
チヤツキングマウント89にチヤツキング91
が保持され、第15図、第16図、第16図Aに
示すようにロツド保持機構58をパワスイベル3
5の下に位置させた状態において1本の掘削ロツ
ドがチヤツキング91に挿通でき、その掘削ロツ
ド16をチヤツキング91で掴むことができる。
チヤツキングマウント89はロツド保持機構58
の邪魔にならないようにその外周に位置してい
る。
チヤツキング91は掘削ロツド16を掴んだ状
態で回動することができるものである。すなわ
ち、円筒状ロツド案内90a,90bが上下に同
軸心上に配列されてチヤツキングマウント89に
取付けられ、ロツド案内90a,90bに形成さ
れた開口にシリンダ92及び係合片94が垂直軸
心を中心に回動自在に保持され、そのシリンダ9
2は前記開口を通じてロツド案内90a,90b
内に入ることができ、つまりロツド案内90a,
90bに挿通された掘削ロツドをシリンダ92で
係合片94に押えて掘削ロツドを掴むことができ
る。係合片94は前方に突出し、可動シリンダ9
5のチユーブに固定された突起96と係合してい
る。可動シリンダ98は左右に動くことができる
ようにチヤツキングマウント89に保持され、そ
の両側のロツド95a,95bはチヤツキングマ
ウント89に固定されている。よつて可動シリン
ダ95の例えば図においてロツド95a側に油圧
を供給し、ロツド95b側の油圧を減少すると可
動シリンダ95のチユーブは図において右側に移
動し、シリンダ92bで掴んだ掘削ロツド16が
図において反時計方向に回動させることになる。
逆の方向に掘削ロツドを回動させるにはシリンダ
95のロツド95b側に油圧を供給すればよい。
なおチヤツキングマウント89には後述するチエ
ーンが通る孔97が開けられている。
従つて掘削ロツド16の一つをスイベルの回動
軸57の直下に位置させてかつその位置において
ロツド保持機構の保持板64における出し入れ用
切欠さ65をチヤツキング91と対向させ、この
状態でシリンダ91a,91bを制御してチヤツ
キングマウント89を保持板64よりも下に位置
させ、ロツド保持機構58に保持されている1本
の掘削ロツド16をチヤツキング91の孔98内
に挿通する。その後シリンダ92a,92bを制
御してその掘削ロツド16を掴み、かつこの状態
でチヤツキングマウント89をジリンダ91a,
91bを制御してスイベルマウント88に近づ
け、つまりチヤツキング91で掴んだ掘削ロツド
16の1本をスイベル35の回転軸57に近づけ
ると共にスイベル35を回転させることによつて
そのスイベル回転軸57の下端部に形成された雄
ねじ99を掘削ロツド16の上端に形成された雌
ねじ101(第17図)内にねじ込み、掘削ロツ
ド16をスイベル回転軸57に接続する。ロツド
保持機構58を回動してその接続された掘削ロツ
ド以外のものをパワスイベル35の位置より外
す。以下ロツド保持機構58をパワスイベルの直
下より外すことを復帰動作と言う。その後パワス
イベルを下し、既に地中内に入つている掘削ロツ
ドの上端側にパワスイベルに接続された掘削ロツ
ドを近づけて、かつパワスイベル35を回転させ
て今接続した掘削ロツドの下端に形成された雄ね
じ102(第17図)を、既に地中内に挿入した
最上端の掘削ロツドの上端雌ねじ101にねじ結
合して接続する。この場合その接続を完全にする
ため地中側にある掘削ロツドをロツドクランプに
よつて保持して行う。
ロツドクランプ ロツドクランプ103は第3図、第4図に示す
ように上部スキツト32bの前方端位置において
第7図に示した切欠き43の両側においてシリン
ダ104a,104bが上部スキツト32bに取
付けられ(第18図、第19図参照)、シリンダ
104a,104bのロツドには押え具105
a,105bが取付けられ、これら押え具105
a,105bは相対向する面がほぼ共通の円筒面
を形成するようになつており、その円筒面の軸芯
方向はスイベル回転軸上下方向とされている。そ
の押え具105a,105bの上側には案内片1
06a,106bがそれぞれ固定されており、こ
れら案内片106a,106b間にスイベル回転
軸57に釣り下げられた掘削ロツドが案内されて
降下できるようにされている。
更にシリンダ104a,104bの各チユーブ
は押え具105a,105b側にそれぞれ延長さ
れ、延長部107a,107bされており、これ
ら延長部は押え具105a,105bがそれぞれ
嵌合されてこれに案内されるようにされ、かつそ
の際に案内片106a,106bと対向して延長
部107a,107bにはそれぞれ第3図、第1
8図A、第19図Aに示すように切欠き108が
形成されている。切欠き108により案内片10
6a,106bが案内され、かつシリンダ104
a,104bを伸縮してもそのロツドが回転する
ことなく案内片106a,106bは常に対向
し、かつ上側に位置している。押え具105a,
105bの間に掘削ロツドが位置しており、その
掘削ロツド16をシリンダ104a,104bを
制御して狭み保持して固定することができ、この
固定した状態においてスイベル35を回転してそ
の上側のスイベル回転軸57に連結された掘削ロ
ツドとロツドクランプ103により保持された掘
削ロツドとをねじ結合接続することができる。こ
の際ロツドクランプ103はその回転力を受ける
が、その回転力は押え具105a,105bと延
長部107a,107bとの嵌合部によつて受け
られ、シリンダ104a,104bのロツドには
殆んど達しない、従つてシリンダのシールが前記
回転力により劣化されるおそれはない。なおこの
例では案内片106a,106bの固定片110
a,110bが切欠き108に位置し、案内片の
回転止めとした場合である。
第3図、第19図に示すようにこのロツドクラ
ンプ103の押え具105a,105bの直下に
おいてゴムのような弾性リング109が保持具1
11に嵌着保持されている。その弾性リング10
9内にスイベル35により保持された掘削ロツド
が弾性的に接触して挿通されるように位置決めさ
れている。従つてこの掘削ロツド16を回収する
際にこの弾性リング109を掘削ロツドが通過す
るため、その際に掘削ロツド16について泥が除
去され、チヤツキング91やロツドクランプ10
3における保持を確実に行うことができる。
ロツドクランプ103によつて掘削ロツドを保
持し、かつスイベル35を自由に回転できる状態
にしてチヤツキング91でスイベル回転軸と接続
した掘削ロツドを掴み、第15図、第16図にお
いて説明した可動シリンダを制御することによつ
て、上側の掘削ロツドを回動し、つまり上側の掘
削ロツドとロツドクランプ103によつて保持さ
れている掘削ロツドとのねじ結合をゆるめること
ができる。そのゆるめた状態においてチヤツキン
グ91による保持もゆるめ、かつスイベル35を
逆回転することによつてロツドクランプ103に
よつて保持された掘削ロツドとスイベル回転軸5
7に接続された掘削ロツドとの間のねじ結合を外
し、更に前述したロツド保持機構58から掘削ロ
ツドをスイベル回転軸57に接続した操作と逆の
操作によつて、スイベル回転軸57に接続された
掘削ロヅドをロツド保持機構58に保持させるこ
とによつて掘削ロツドの回収を行うことができ
る。
ロツドクランプ103は杭を埋設する際に邪魔
になるため、ロツドクランプ103を、前記位置
から外すことができるようにされてある。すなわ
ち第18図、第18図A、第19図に示すよう
に、ロツドクランプ103(シリンダ104a,
104b)は可動板301上に取付けられ、可動
板301はその両側部が案内レール302a,3
02bにより案内され、上部スキツト32b上を
前後に移動できるように保持され、可動板301
と上部スキツト32bとの間に連結されたシリン
ダ303を制御することにより、第18図の点線
位置まで可動板301を引込めることができる。
弾性リング109も可動板301に取付けられて
ある。
第19図に示すようにビツト付掘削ロツドの中
間部にフランジ16aが形成されており、この掘
削ロツドをこれに弾性リング109を通した状態
でパワスイベルに取付け、その弾性リング109
を、保持具111の高さに位置させた状態でロツ
ドランプ103を前方に移動させて保持具111
内に弾性リング109を嵌合させることができ
る。また掘削ロツドの回収時にその逆の操作によ
り弾性リング109も回収することができる。
第3図乃至第5図に示すように掘削タワー34
の上、つまり連結部34c上に給進装置36が取
付けられており、給進装置36は例えば油圧モー
タ113の回転軸にスプロケツト114が取付け
られ、そのスプロケツト114は駆動軸115に
取付けられた大きいスプロケツト116にチエー
ン117により結合されて駆動軸115は減速さ
れ、その駆動軸115の両端部にスプロケツト1
18a,118bがそれぞれ取付けられ、これら
スプロケツト118a,118bにそれぞれチエ
ーン119a,119bが取付けれて更に減速さ
れている。このチエーン119a,119bの各
一端はスイベルマウント118に固定され、他端
は案内支柱34a,34bの下端部にそれぞれ取
付けられたスプロケツト121a,121bをそ
れぞれ巡つて更にチヤツキングマウント89の孔
97を通つてスイベルマウント88に固定されて
いる。従つて給進装置36の油圧モータ113を
一方向に回転し、スイベルマウント88を降下
し、逆方向に回転させてスイベルマウント88を
上昇させる。このようにしてスイベル35を上下
させることができる。なおこのスイベル35の上
下量を測定するため、また掘削ロツドによる掘削
深度を測定するため、例えば油圧モーチ113の
回転軸上にロータリエンコーダ122が取付けら
れている。
パワスイベル スイベル35はスイベルマウント88上におい
て油圧モータ124が取付けられ、第20図に示
すようにその回転軸に歯車125が取付けられ、
歯車125は大歯車126と噛合されており、そ
の大歯車126上の回転軸がスイベル回転軸57
と連結されている。従つて油圧モータ124の回
転によつてスイベル回転軸57が減速回転され
る。この時の回転量や回転速度は歯車125と連
結されたロータリエンコーダ128によつて測定
することができるようにされている。
またこの機械においてはピツト14(第1図
B)の回転により掘削すると同時に掘削液を高圧
噴射して掘削する。そのためにスイベル回転軸5
7は第20図に示すように二重管とされ、中心に
孔をもつ内管129が通つており、その内管12
9と外管131との間に筒状通路132が形成さ
れており、大歯車126のケース133より上方
に外管131が突出し、その突出端部にジヨイン
ト部134が回転自在に被されている。通路13
2内にそれぞれ液を外部から供給するためにジヨ
イント部134上端に高圧管連結部135a及び
ジヨイント部134の側部に低圧管連結部135
bがそれぞれ設けられてある。
内管129内に高圧掘削液を供給し、筒状通路
132に低圧で大量に周辺固定液やセメントミル
クなどが供給される。なかこのスイベル回転軸の
内管129内からの高圧掘削液及び筒状通路13
2からの低圧液を通すため掘削ロツド16も第1
7図に示すように、二重管とされている。
杭接続治具 杭をパワスイベル35に接続するためには、杭
接続治具をパワスイベル35に接続して行う。杭
接続治具137は第21図に示すようにほぼ円筒
状をしており、その筒状体138の上面は上板1
39で塞がれ、その上板139の中心に連結雌ね
じ141が固定されており、この連結雌ねじ14
1によりパワスイベルの回転軸の雄ねじ99又は
掘削ロツドの下端雄ねじ102をねじ結合させる
ことができる。更にこの例においてはこの治具1
37を最終杭とパワスイベルとの接続にも利用で
きるようにした場合であつて、筒状体138の内
周面の円筒雌ねじ142がねじ143により取外
し自在に取付けられている。その円筒雌ねじ14
2に杭19の上端部の雄ねじ144をねじ結合す
ることができる。つまり杭19は第22図に示す
ようにその上端部には雄ねじ144が作られてお
り、下端部にこの雄ねじ144とねじ結合するこ
とが可能な雌ねじ145が作られており、またこ
の杭19には中心孔が貫通されている。
一方最終杭、つまりいちばん上に埋設する杭
は、例えば第21図Bに示すようにその上端に外
周径よりも小さい径の筒状突部146が突出形成
されており、その筒状突部146の側面に一対の
ピン147が180°離れて突出固定されている。杭
接続治具137は筒状体138の内側において内
筒148が同心的に取付けられ、その内筒148
には第21図Cに示すようにその下端面よりほぼ
L字状の切欠き149が180°離れて形成されてお
り、このL字状切欠き149(図においては逆L
字状となつている)に最終杭19のピン147を
挿入結合することができる。
杭クランプ 第3図、第4図、第23図に示すようにロツド
クランプ103の下において杭クランプ151が
設けられる。この杭クランプ151は軸152を
中心に回動アーム153が回動自在に設けられ、
アーム153の一端はシリンダ154に連結さ
れ、アーム153の他端に杭押え155が取付け
られる。杭押え155は杭19の周面に沿うよう
な形状とされている。このような回動アーム15
3、シリンダ154、杭押え155が対向して一
対設けられている。よつてその両シリンダ154
を制御することによつて杭19を両側からむ挟ん
で保持することができる。
掘削ロツド16をスイベル回転軸57に接続す
る場合と同様に杭19をスイベル回転軸57に接
続する場合は、回転軸57に予め杭接続治具13
7を接続しておき、この状態においてロツド保持
機構58の杭押え84に杭19を保持させ、その
状態でその杭19に杭接続治具137をスイベル
35の回転により回転して保持した杭19にねじ
結合させて接続する。その後、その下の杭を杭ク
ランプ151で保持し、その状態でスイベルを降
し回転させてスイベルと接続した上側の杭を下側
の杭にねじ結合させる。
水平制御 次にスキツト32を水平に保持する制御につい
て説明する。例えばスキツト32を保持するアウ
トリガーを第24図に示すように前方側のアウト
リガー33a,33bと後方側のアウトリガー3
3c,33dとの四つのアウトリガーで保持する
場合を例とする。交差する二つの直線の交差点に
傾斜計を設けるが、この例においてはアウトリガ
ー33aと33dとを結ぶ線161上に傾斜計1
62を設け、その傾斜計162によつて直線16
1の水平面に対する傾斜角を検出するようにし、
またこの線161と直角な線163の水平面に対
する傾斜は傾斜計162で検出する。傾斜計16
2の支持部は例えば第3図中の操作室38内に設
けられている。
傾斜計162によつて直線161の水平面に対
する検出傾斜角に対応してアウトリガー33aと
33dを制御して水平とするが、その場合傾斜計
162とアウトリガー33a及び33dとの各距
離a及びdに対応してそのa:dの比率をもつて
アウトリガー33aと33dの一方を例えば上昇
させると他方を下げるように制御することによつ
て少ない制御量で直線161を水平にする。また
直線163の水平面に対する傾斜を補正するため
にアウトリガー33b,33cを結ぶ線を直線1
63に投影した時のアウトリガー33b,33c
と傾斜計163との距離b、cに対応して同様に
アウトリガー33b,33cを互いに逆に制御す
る。つまりアウトリガー33bと33cを結ぶ線
と直線161との交点とアウトリガー33b,3
3c間の距離b′、c′に応じて直線163の水平面
に対する傾斜を補正するようにすればよい。
これらアウトリガー33a乃至33dに対する
制御はそのアウトリガーの最初の張り出しの際に
は高速に行い、水平保持のための僅かなずれの補
正制御は少しずつ高精度に制御する。このような
点からこれらアウトリガー33a乃至33dに対
する駆動シリンダ164a乃至164d(第25
図)にはそれぞれのアウトリガーを上下するため
の切替え用バルブ165a乃至165dがそれぞ
れ各シリンダに対する油圧通路に設けられ、また
これら上下切替え用バルブ165a乃至165d
は共通の油圧通路に高速制御用バルブ166が挿
入され、このバルブ166と並列に低速制御用バ
ルブ167が設けられる。更に高速制御用バルブ
166の切替え用バルブ165a〜165d側の
油圧通路にその油圧を検出する圧力スイツチ16
8が設けられている。圧力スイツチ168はその
検出した油圧の圧力が所定値以上でバルブ166
による制御からバルブ167による制御に切替え
る。
駆動シリンダ164a〜164dに対する制御
を第26図の流れ図を参照して説明しよう。まず
自動水平出し、つまりスキツト32を水平にする
ためのルーチンを起動すると、初期自動水平出し
かがチエツクされる(S1)。初期自動水平出し、
つまり可動体31によるスキツト32を移動させ
た状態から、アウトリガ33a乃至33dを最初
に張り出して水平出しを行う場合は、圧力スイツ
チ168がOFFがチエツクされ、ONの場合、つ
まり既に低速制御用バルブ167による制御状態
になつている場合は異常とし、OFFの場合は切
替えバルブ165a乃至165dのすべてをON
とし、かつ高速制御用バルブ166をONとし
(S3)、すべてアウトリガー33a乃至33dを高
速度で張り出させる。これらすべてのアウトリガ
ー33a乃至33dが大地に着いた状態になると
油圧通路の油圧が上昇して圧力スイツチ168が
ONとなる(S4)。この圧力スイツチ168がON
になると切替えバルブ165a乃至165dが
OFFとされ、かつ高速制御用バルブ166を
OFFとする。
この例ではその後各アウトリガーを更に僅かず
つ張り出させて、つまりバランスが崩れない程度
に徐々に張り出されて各アウトリガーが確実に接
地されるようにする。その僅かな張り出しを行う
には予め決つた時間だけ、低速制御用バルブ16
7を通じて、更に各切替バルブ165a〜165
dを1つずつ通じて油圧を供給することによつて
行う。この例においては掘削機の前方側が例えば
高い壁に面している場合などにこの壁に影響され
ないように、まず前側のアウトリガーから制御す
る。即ち第26図に示すように前右側のアウトリ
ガー33aに対する切替バルブ165aをONと
し(S6)、アウトリガー33aを徐々に張り出し、
一定時間Δt1を経過したかをチエツクし(S7)、
一定時間Δt1を経過すると次に左前のアウトリガ
ー33bに対する切替バルブ165bをONとし
(S8)、その後所定時間Δt1が経過したかをチエツ
クし(S9)、Δt1を経過すると後右アウトリガー
33cに対する切替えバルブ165cをONとし
(S10)、同様に一定時間Δt1が経過したかをチエツ
クし(S11)、一定時間経過した場合は後左アウト
リガー33dに対する切替えバルブ165dを
ONとし(S12)、また一定時間Δt1が経過したか
をチエツクし(S13)、その時間が経過すると、こ
の各アウトリガーの徐々の張り出しにより各アウ
トリガー33a〜33dを充分確実に大地に接触
させたことになる。
次にこの時の傾斜計162により直線161,
163の水平面に対する各傾斜を検出し、これら
と対応してスキツト32を水平とするために必要
とするアウトリガー33a乃至33dに対する制
御量、つまり補正量を演算する(S14)。その補正
演算の結果、前右アウトリガー33aを上げるか
どうかを調べ(S15)、これを上げる場合は切替え
バルブ165aをONとし(S16)、そのアウトリ
ガー33aを徐々に上昇させ、補正値だけその上
昇を行つたかをチエツクする(S17)。補正値だけ
上昇させると、後左アウトリガー33dの切替え
バルブ165dをONとし、この場合アウトリガ
ー33dを下げる方向にバルブ165dをONす
ると(S18)。この下げる量が補正演算の値となつ
たかどうかをチエツクし(S19)、その演算した値
になつた場合は前左アウトリガー33bを上げる
かどうかをチエツクする(S20)。このアウトリガ
ー33bを上げる場合はこれと対応して切替えバ
ルブ165bをONにし(S21)、この上げ量が補
正値となつたかをチエツクし(S22)、この補正値
と一致すると、後右アウトリガー33cに対する
切替えバルブ165cをONとしてこのアウトリ
ガー33cを下げるようにする(S23)。その下げ
値が設定した補正値となるかをチエツクし
(S24)、これと一致すると傾斜計162の検出状
態を調べ、つまり両直線161,163が共に水
平状態となつているかを調べ(S25)、共に水平と
なつている場合はその自動芯出し、つまりスキツ
ト32の水平が保持されたことを示すランプを点
灯し(S26)、この自動的に水平制御をする処理を
終了する。
水平補正演算を終了した時点で、つまりステツ
プS15において前右アウトリガー33aを下げる
補正を必要とする場合においては、後左アウトリ
ガー33dの切替えバルブ165dをONとし、
このアウトリガー33dを上昇させる(S27)。こ
のアウトリガー33dの上昇が補正値に達したか
をチエツクし(S28)、所定値に達すると次に前右
側のアウトリガー33aに対する切替えバルブ1
65aをONとし、この場合はアウトリガー33
aを下げるように動作させる(S29)。このアウト
リガーを下げる操作が所定値になつたかを、つま
り補正した値となつたかをチエツクし(S30)、補
正値になつた場合はステツプS20に移る。このス
テツプS20において前左アウトリガーを下げる補
正を必要とする場合においては、まず後右アウト
リガー33cに対する切替えバルブ165cを
ONとし、そのアウトリガー33cを上げ
(S31)、これが所定の補正値になつたかをチエツ
クし(S32)、所定値になつた場合は前左アウトリ
ガー33dに対する切替えバルブ165dをON
としてこれを下げるようにする(S33)。このアウ
トリガー33を下げる、つまり引つ込めることが
所定値に達したかをチエツクし(S34)、所定値に
なつた場合はステツプS25に移る。
このステツプS25において傾斜計による検出傾
斜がゼロでない場合、つまり各直線161,16
3が水平と一致してない場合においては、再度補
正を必要とするかどうかを調べ、つまり水平に対
し所定値以上のずれているかどうかを調べ
(S35)、再度補正する必要がある場合はステツプ
S14に移り、その傾斜と対応した補正演算を行い、
前述のステツプS15以下の処理を行う。また自動
水平出し処理を起動にした場合に、初期自動水平
出しでない場合(S1)、即ち掘削作業中において
何らかの理由によつてスキツト32が斜めとなつ
た場合においては一般にはスキツト32の水平に
対するずれが僅かであるが、傾斜計162の検出
出力が所定値以上となつた場合、つまり水平から
所定値以上ずれている場合は警報に発し、自動水
平制御処理を行うのが、そのような該水平出しを
行つた後の場合においてはステツプS1よりステツ
プS36に移り、その時作業途中における自動水平
出しかどうかを調べ、そうでない場合はこれに誤
りであつたとして戻り、掘削作業中の水平出し制
御である場合はステツプS14に移つて補正営業処
理より実行する。なお上述における補正演算を行
うステツプS14以降におけるスキツトの水平の補
正制御は低速制御用バルブ167を通して各アウ
トリガーを一つずつ徐々に上げ、下げして正確に
行うことができる。
全体の制御 この掘削・杭埋設機を自動的に制御するために
はスイベル35の上下動の距離及び必要に応じて
その速度を制御するために、先に述べたように例
えばロータリエンコーダ122が設けられ、また
スイベル35の回転軸59の回転速度は回転数を
検出するためロータリエンコーダ128が設けら
れる。更にスイベル35の油圧モータ124の油
圧通路中の油圧を検出する圧力センサが図に示し
てないが設けられる。第10図において出し入れ
用切欠き65の両脇に近接スイツチ171a,1
71bが設けられ、これら近接スイツチをロツド
保持機構58に保持された掘削ロツド16が通過
するとこれを検出するようにされる。また図に示
してないがロツド保持機構58が復帰位置にある
ことを検出するリミツトスイツチ、ロツドクラン
プ103が復帰状態にあることを検出するリミツ
トスイツチ、更にロツド保持機構の保持板64の
出し入れ用切欠き65が保持腕61aに対し所定
角度位置にあることを検出するリミツトスイツ
チ、クラツチ用シリンダ75の操作位置を示すリ
ミツトスイツチ、チヤツキング91のスイベルマ
ウントに対する上下状態を検出するリミツトスイ
ツチ、パワスイベル35の原点位置、最下点位置
をそれぞれ検出するリミツトスイツチなどが設け
られている。
次にこの掘削・杭埋設機を自動的に動作させる
制御を第27図A〜Mの流れ図を参照して説明し
よう。第27図で枠に2本線が付けられている処
理は自動的に行われることを示している。まず可
動体31のエンジンを起動し(S1)、その操作制
御スイツチをONとして(S2)、その可動体31
を運転移動させ(S3)、スイツチを操作して掘削
タワー34を起し(S4)、更に可動体31を掘削
しようとする位置の近くに移動させてスイベル3
5を掘削位置のほぼ直上に位置させる(S5)。
次に掘削タワの自動鉛直芯出しのスイツチを
ONにすると(S6)、第26図を参照して説明し
たようにスキツト32は自動的に水平状態にセツ
トされる。更に第6図、第7図を参照して説明し
たように上部スキツト32bを下部スキツト32
aに対し前進、回動してスイベルの回転軸57を
掘削する地点の直上に位置させる(S7)。その後
再び正しく掘削タワの鉛直が出ているか、つまり
鉛直の芯出しを必要とするが自動的にチエツクさ
れる(S8)。これは先に述べたように傾斜計の検
出傾斜が所定値以上となつていると操作室内にお
ける警報ランプで表示され、鉛直芯出しスイツチ
が自動的にオンとされ、再び自動的にスキツトを
水平状態に制御する(S9)、その制御が終了する
と芯出し完了ランプが点灯表示される。次にロツ
ド保持機構58を復帰させるスイツチをオンにす
る(S10)。この復帰を第27図ではRC復帰と記
す。このスイツチがオンにされると第9図、第1
2図で説明したシリンダ86が制御されて、ロツ
ド保持機構58は回動されて復帰し、またロツド
保持機構58の仮留め機構66により締め付けが
行われる(S11)。ロツド保持機構58の復帰が例
えばリミツトスイツチにより確認さると(S12)、
次にロツドクランプ103が復帰しているかつま
り後方に引込められてあるかが例えばリミツトス
イツチによつてチエツクされる(S13)。もしロツ
ドクランプが復帰してない場合はロツドクランプ
103は後方に移動復帰させられる(S14)。この
復帰完了はランプにて表示される。
次にロツド保持機構58の上側の保持板64の
出し入れ用切欠き65が正規の角度位置に位置し
ているかがチエツクされる(S15)。このチエツク
はリミツトスイツチによつて行われ、正規角度位
置にない場合はクラツチ用シリンダ75が降りて
いるかがリミツトスイツチによりチエツクされ
(S16)、もし降りてない場合はクラツチ用シリン
ダ75を下に降ろし、つまり第9図において保持
腕61aとの係合を外し、クラツチ板77と係合
させる(S17)。この状態でスイツチを操作してロ
ツド機構58を旋回させ、つまり第9図において
回転用シリンダ79、シリンダ81,82を制御
してロツド保持機構58を回転し、つまり出し入
れ用切欠き65を保持腕61aに対し、回動し、
再び切欠き65が正規角度位置になつたかをチエ
ツクし(S18)、正規角度位置になつた場合はその
出し入れ用切欠き65の位置に他の掘削ロツドが
あるか調べられ(S19)、それがある場合はクラツ
チ用シリンダ75が上に上つているかを調べ
(S20)、上に上つていない場合はクラツチ用シリ
ンダ75を上に上げて保持腕61aと結合し
(S21)、その後仮止め機構62を締め(S22)、ロ
ツド保持機構58を回転し、つまり保持板64を
保持腕61aに固定した状態でロツド保持機構5
8を回転し(S23)、再びステツプS19で切欠き6
5の位置に掘削ロツドがあるかどうかがチエツク
される。切欠き65の位置に掘削ロツドが無い場
合はクラツチ用シリンダ75が下りているかが調
べられ(S24)、下りていない場合はクラツチ用シ
リンダ75を降ろしてクラツチ板77と結合し、
かつ保持腕61aとの係合を外す(S25)。その後
スイツチを操作し、ロツド保持機構58を30°の
N倍だけ右又は左に回動させる(S26)。このNは
カウンタに計数しておく。その状態においてオー
ガ11(第1図A)をロツド保持機構58に装着
保持させる。その装着が完了すると(S27)、仮留
め機構66をスイツチ操作により締めて(S28)、
更にロツド保持機構58をセツトさせるスイツチ
を操作すると、(S29)、次にロツド保持機構58
を左又は右に30°×(N+1)だけ旋回させる
(S31)。ロツド保持機構のセツトの完了が検出さ
れると(S32)、ロツド保持機構を30°だけ右回動
し、つまりスイベルの直下に回動させると
(S33)、チヤツキング91が降下し(S34)、その
チヤツキングを締め、つまりオーガのロツド部分
をチヤツキング91で掴み(S35)、仮留め機構6
6をゆるめ(S36)、スイベル35を正転させると
共にチヤツキング91を上昇し(S37)、スイベル
35の油圧が所定値k1以下かどうか調べ、k1以上
になるとつまりスイベルの回転軸57がオーガの
上端の雌ねじ内に確実にねじ込まれたと判断され
ると(S38)、オーガの接続が完了となる(S39)。
このようにしてオーガを接続するとオーガ掘削
スイツチをONとする(S40)、するとチヤツキン
グ91の保持が解除され(S41)、チヤツキング9
1は上昇し(S(42)、ロツド保持機構58は回動
復帰し(S43)、更に仮留め機構66を締め
(S44)、パワスイベル35が深度0の転まで降下
される(S45)。これにより手動操作によりオーガ
による掘削が行われ(S46)、その間掘削トルク
(オーガの回転力)、オーガの給進力、つまりオー
ガの降下する力、掘削回転数などを監視し、その
表層土の状態に応じた掘削トルク、給進力で手動
調整しながら掘削を行う。この掘削中において掘
削タワの鉛直度のチエツクが行われ(S47)、この
鉛直度が例え1/200以上になると掘削を停止し、
しかしパワスイベルは回転を継続したままとし
(S48)、鉛直芯出しのスイツチがONとなり、自
動的に鉛直芯出しが行われ(S49)、その後水平芯
出し、つまり掘削位置が正しいかどうかのチエツ
クを行い(S50)、芯出しが必要であればステツプ
S7と同様に水平芯出しを行い(S51)、再びステツ
プS46に戻つて手動制御によるオーガ掘削を行う。
このように鉛直度を調べながら掘り下げ、その
掘り下げ深度が予め設定した値k4になつたかどう
が調べられる(S52)。この深度は給進装置36の
エンコーダの積算値によつて求められる。設定し
た深度になると自動的に掘削が停止し(S53)、パ
ワスイベルの回転は継続している。そこでオーガ
掘削停止スイツチをオンにすると(S54)、パワス
イベルが自動的に上昇し、オーガが引抜かれる
と、これはパワスイベルの位置のリミツトスイツ
チによる検出で行われ(S55)、パワスイベルの回
転が自動的に停止する(S56)。そこでロツド保持
機構58をセツトするスイツチを入れると(S57)
ロツド保持機構58が回動する。出し入れ切欠き
65が正しい位置かチエツクされ(S58)、正しい
位置の場合はその切欠き65に他のロツドがある
かがチエツクされ(S59)、他のロツドがある場合
はクラツチ用シリンダ75が上つているかを調べ
(S60)、上つてなければクラツチ用シリンダ75
を上げて(S61)ロツド保持機構58をスイツチ
操作によつて回転し(S62)、再びスイツチS58で
切欠き65が正しい位置かをチエツクし、正しい
位置になければクラツチ用シリンダ75が下つて
いるかをチエツクし(S63)、下つてなければクラ
ツチ用シリンダ75を降ろしてクラツチ板と係合
させ(S64)、そこでステツプS62に戻つてロツド
保持機構58をスイツチ操作により旋回させ、再
びステツプS58に戻つて切欠き65の位置が正し
いか調べ、正しい場合には切欠きに他のロツドが
あるかを調べ、なければ仮留め機構66をゆるめ
る(S65)。
ロツド保持機構58のセツトが完了し(S66)、
つまりここでロツド保持機構がオーガの位置に旋
回した後、パワスイベルとオーガとの切離するた
めに離しスイツチを操作すると(S67)チヤツキ
ング91が下がり(S68)、そのチヤツキング91
によつてオーガのロツドを掴み(S69)、そのチヤ
ツキング91の降下を開始し(S70)、パワスイベ
ルを逆転し、つまりねじ接続したパワスイベルと
オーガとの切離しが行われ(S71)、チヤツキング
91が所定の位置まで降下したことがリミツトス
イツチにより検出されると、つまりオーガがロツ
ド保持機構58上に配されると(S72)、仮留め機
構66を締付けてオーガを保持し(S73)、チヤツ
キング91を解除し(S74)、その後チヤツキング
91が上昇される(S75)。そこでロツド保持機構
復帰スイツチを操作すると(S76)、クラツチ用シ
リンダ75が降りてクラツチ板と結合しているか
が調べられ(S77)、クラツチ用シリンダ75がク
ラツチ板と結合していない場合はクラツチ用シリ
ンダを降ろし(S78)、仮留め機構66を締め
(S79)、ロツド保持機構58が30°右旋回される
(S80)。ロツド保持機構58が回動復帰すると、
これがリミツトスイツチで検出され(S81)、ロツ
ド保持機構58を旋回させるスイツチを操作し
(S82)、つまりオーガを切欠き65の位置に旋回
させて、仮留め機構66をゆるめるスイツチを操
作し(S83)、オーガをロツド保持機構58から取
外す(S84)。
このようにして第1図Aに示したようにオーガ
による掘削を行つてそのオーガの引上げ、取外し
を終了すると、第1図Bに示したようにこの掘削
した穴にケーシング13を挿入してその穴の周辺
が崩れないようにする。すなわちこのようにして
オーガ除去が完了すると(S85)そのケーシング
を付けるに当つてロツド保持機構を旋回する必要
があるかどうかを調べ(S86)、旋回する必要があ
る場合はその旋回スイツチを操作する(S87)と
クラツチ用シリンダ75が降りているかどうかが
調べられ(S88)、クラツチ用シリンダ75が降り
てない場合はこれを降ろしてクラツチ板と結合さ
せ(S89)、その後ロツド保持機構58の旋回が行
われ(S90)、再びまだ旋回をする必要があるかど
うかが調べられる。その必要がない場合はケーシ
ングアタツチメントをロツド保持機構58に装着
する(S91)。ケーシングアタツチメントにはケー
シングも予め付けてある。ケーシングアタツチメ
ントの装着が完了すると(S92)、仮留め機構66
をスイツチ操作で締め(S93)、更にロツド保持機
構をセツトさせるスイツチを操作する(S94)。す
るとロツド保持機構は−30°×(N+1)だけ回転
し(S95)、かつロツド保持機構が回動して掘削位
置上に位置するとリミツトスイツチで検出され
(S96)、ロツド保持機構は30°だけ右旋回され
(S97)、更にステツプS34〜S39のルーチンRaが実
行され(S98)、ケーシングアタツチメントのロツ
ドがパワスイベルに接続される。そこでケーシン
グ押し込みスイツチを操作すると(S104)チヤツ
キング91の保持がゆるめられ、チヤツキング9
1は上昇し、ロツド保持機構は自動的に復帰し
(S107)、仮留め機構66を締めた後、深度ゼロま
でパワスイベルが降下する(S109)、この状態で
ケーシングの舌の位置を調整するかどうかを調べ
(S110)、調整する必要がある場合はパワスイベル
を回転してケーシングの舌の位置を必要な角度位
置とし(S111)、ケーシングを押し込むスイツチ
を操作する(S112)。ケーシングの押し込みが行
われ(S113)、つまり給進装置36によりパワス
イベルが降下され、これが規定の深度になつたか
がチエツクされ(S114)、規定の深度までケーシ
ングが押し込まれるとパワスイベルが1/4回転逆
転され(S115)、パワスイベルは上昇する
(S116)。ケーシングとケーシングがアタツチメン
トとの連結は先に第21図について説明したよう
に最終杭と杭接続治具との連結と同じように行わ
れており、従つてパワスイベルの1/4回転の逆回
転上昇によりケーシングとケーシングアタツチメ
ントとの結合が外れる。パワスイベルの最上位置
になり、これがリミツトスイツチにより検出され
(S116)、その後ロツド保持機構をセツトするスイ
ツチを押すと(S117)、先のステツプS58〜S65の
ルーチンRbが実行されてロツド保持機構が正し
くセツトされる(S118)。ロツド保持機構のセツ
トが完了し(S119)、ロツド切離しスイツチを操
作すると(S120)、ステツプS68〜S75のルーチン
Rcが実行され(S121)、ケーシングアタツチメン
トのロツドとパワスイベルとの結合が外されると
共にケーシングアタツチメントはロツド保持機構
に保持される。ロツド保持機構を復帰させるスイ
ツチを操作すると(S129)、ステツプS77〜S80の
ルーチンRdに入り(S130)、ロツド保持機構が復
帰が完了する(S131)。そこでロツド保持機構の
旋回スイツチを操作して出し入れ用切欠き65の
位置にケーシングアタツチメントを位置させ
(S132)、仮留め機構を解除するスイツチを操作し
(S133)、その後ケーシングアタツチメントを除去
する(S134)。
次に掘削ロツドを接続するが、最初に接続する
掘削ロツドは下にビツト14を付けたもの用いる。
従つてこれが既にロツド付機構58に取付けられ
ているかどうかを調べ(S135)、取付けられてい
ない場合はその取付けのためにロツド保持機構を
旋回する必要があるかどうかを調べ(S136)、旋
回する必要がある場合は旋回スイツチを操作する
(S137)。そうするとクラツチ用シリンダ75がク
ラツチ板に連結されているかどうかが調べられ
(S138)、連結されていない場合はクラツチ用シリ
ンダを降ろしてクラツチ板と結合させる(S139)。
その後ロツド保持機構が旋回され(S140)、再び
その旋回がまだ必要かどうか調べられ、必要ない
場合はロツド保持機構にビツト付掘削ロツドの装
着を行う(S141)。その後仮留め機構66をスイ
ツチ操作により締め(S142)、ビツト付ロツドが
切欠き65に位置しているかどうかを調べ
(S143)、切欠き65の位置にある場合はクラツチ
用シリンダ75を上げるスイツチを操作し
(S144)、更にロツド保持機構を旋回するスイツチ
を操作して旋回し(S145)、ビツト付ロツドが切
欠き65の位置にないようにし、その後クラツチ
用シリンダ75が降りているか調べ(S146)、降
りてない場合はクラツチ用シリンダを降ろし
(S147)、更にロツド保持機構をセツトするスイツ
チを操作する(S148)。するとクラツチ用シリン
ダ75が降りているかどうかが調べられ(S149)、
これが降りてない場合は降ろされ(S150)、ロツ
ド保持機構は−30°×(N+1)だけ旋回され
(S151)、その後ロツド保持機構が回動されてセツ
ト位置にもたらされる(S152)。次にロツド保持
機構がが右に30°だけ旋回される(S153)。そこで
ロツド接続スイツチを操作すると(S154)、ルー
チンRaが実行され(S155)、ビツト付ロツドがパ
ワスイベルに接続される。そこでロツド保持機構
復帰スイツチを操作すると(S161)、チヤツキン
グ91による保持が解除され(S162)、チヤツキ
ング91が上昇し(S163)、ロツド保持機構は回
動して復帰し(S164)、仮留め機構66は締めら
れる(S165)。その後深度Nnまでパワスイベルを
降下し、つまりオーガによつて掘削した分だけ降
下する(S166)。
その後掘削開始スイツチを操作すると(S167)、
パワスイベル35の回転が開始され(S168)、ま
た給進装置36による給進が開始される(S169)。
この状態で掘削ロツドによる掘削が行われている
ことになるがその間給進力がk2より小さいかどう
か、つまり掘削が順調に進んでいるかどうかが調
べられ(S170)、進んでない場合は給進装置36
が停止され(S171)、パワスイベルが所定値と上
昇され(S172)、給進速度が下げられて(S173)、
ステツプS169に戻つて給進が再び行われる。給進
力がk2より小さい場合においては掘削トルクがk3
より小さいかどうかが調べられ(S174)、掘削ト
ルクがk3より大きい場合はステツプS171に移つて
給進を停止して給進速度の低減が行われる。掘削
トルクがk3以下の場合は鉛直度が所定値以下かど
うかが調べられ(S175)、所定値以上である場合
はステツプS48〜S51のルーチンReが実行され
(S176)、その後掘削開始スイツチを操作する
(S177)。すると給進開始ステツプS169に移る。
鉛直度が所定値以内であれば目的とする最終深
度まで掘削をしたかどうかがチエツクされ
(S181)、そこまで掘削をしてない場合はパワスイ
ベルが最下端となつたかがチエツクされ(S182)、
最下端となつた場合は給進装置36を停止し、ま
たパワスイベル35による回転も停止される
(S183)。ロツドクランプ103がセツトされてい
るか、つまり前方に移動されているかを調べ
(S184)、セツトされてない場合は第18図中のシ
リンダ303を制御してロツドクランプ103を
セツトし(S185)、そのロツドクランプ103に
より掘削中の掘削ロツドの保持を行い(S186)、
パワスイベルを僅か上昇させながら(S187)パワ
スイベルを逆転してパワスイベルをその掘削ロツ
ドから外し(S188)、その後パワスイベルを最上
端まで上昇し(S189)、その後にロツド保持機構
をセツトするスイツチを操作する(S190)。
そうするとロツド保持機構58は−30°×Nだ
け旋回した後(S191)、切欠き65の位置に掘削
ロツドがあるかどうかをチエツクし(S192)、ロ
ツドがない場合はクラツチ用シリンダ75が上昇
し保持腕と係合しているかを調べ(S193)、係合
してない場合はクラツチ用シリンダ75を上に上
げ(S194)、その後保持機構を旋回し(S195)、再
び切欠きに掘削ロツドがあるかどうかを調べ
(S192)、あればロツド保持機構が回動セツトさ
れ、つまり掘削中の掘削ロツド上に位置させる
(S196)。更にルーチンRaが実行され(S170)、パ
ワスイベルにロツド保持機構中の掘削ロツドがね
じ結合される。その後ロツド保持機構を復帰させ
るスイツチを操作すると(S203)、チヤツキング
による掘削ロツドの保持が開放され(S204)、チ
ヤツキング91は上昇し(S205)、ロツド保持機
構が回動して復帰が完了し(S206)、その後仮留
め機構の締め付けが行われ(S207)、その後パワ
スイベルの降下が行われ(S208)、ロツドクラン
プ103に保持されている掘削ロツドの接続位置
までパワスイベルが降下したか調べられ(S209)、
その接続位置までパワスイベルが降りた場合はパ
ワスイベルを回転させながら降下させて、つまり
パワスイベルに接続した掘削ロツドを、ロツドク
ランプ103に固定された下の掘削ロツドに対す
るねじ結合が行われ(S210)、パワスイベルが所
定圧k1になつたことが調べられ(S211)、所定圧
になるとロツド接続完了となる(S212)。その後
ロツドクランプ103を開放し(S213)、ステツ
プS68に戻つてパワスイベルが回転され、また給
進装置による給進が行われて前述と同様に掘削作
業が行われる。
このようにして次々と掘削ロツドを接続しなが
ら掘削が行われ、ステツプS181でその掘削が設定
した深度まで達したかを常に監視しており、これ
が設定した深度に達すると、第1図Cについて説
明したようにその掘削した穴の再下端部拡大して
球根部を作る操作が行われる。つまり給進装置3
6による給進が停止され(S214)、パワスイベル
を回転させながら上昇させ(S215)、この操作に
よつて、つまり上昇させながらの掘削によつて球
根部拡大処理が行われる。この処理の途中でパワ
スイベルが最上端位置に達したか、つまり掘削ロ
ツドを取外し回収する位置に達したかがチエツク
され(S216)、その位置に達した場合はパワスイ
ベルの回転が停止され(S217)、パワスイベルに
直接接続された掘削ロツドのすぐ下の掘削ロツド
がロツドクランプ103によつて固定され
(S218)、その後チヤツキング91が降ろされ
(S219)、チヤツキングによつて、ロツドクランプ
103によつて保持された掘削ロツドの上のパワ
スイベルと連結された掘削ロツドが掴まれる
(S220)。次にパワスイベルの回転が開放され、つ
まりパワスイベルの回転軸57が外力により自由
に回転できる状態とされ(S221)、更にブレイク
アウト作動スイツチを操作すると(S222)、チヤ
ツキング91内の可動シリンダ95が制御され、
そのチヤツキングによつて保持されている掘削ロ
ツドと、ロツドクランプ103により保持されて
いる掘削ロツドとのねじ結合がゆるむ。次にチヤ
ツキングを解放するスイツチを操作をすると
(S223)、パワスイベルが上昇を開始し(S224)、
またパワスイベルが逆転されてパワスイベルに連
結された掘削ロツドと、その下のロツドクランプ
103によつて固定されている掘削ロツドの間の
ねじ接続が切離され(S225)、更にパワスイベル
が最上端まで上昇される(S226)。またチヤツキ
ングが上昇され(S227)、その後、ロツド保持機
構をセツトするスイツチを操作する(S228)。
すると出し入れ用切欠き65が正しい位置かど
うかがチエツクされ(S229)、正しい位置にない
場合はクラツチ用シリンダ75が降ろされている
かが調べられ(S230)、これが降りてなければク
ラツチ用シリンダを降ろしてクラツチ板に結合さ
せ(S231)、その後ロツド保持機構が−30°×Nだ
け回転され(S232)、再び切欠きが正しい位置か
が調べられ(S229)、正しい位置にあれば切欠き
に他の掘削ロツドがあるかが調べられ(S233)、
他の掘削ロツドがある場合はクラツチ用シリンダ
が上昇しているかが調べられ(S234)、クラツチ
用シリンダが上昇してなければこのクラツチ用シ
リンダを上げて保持腕と結合させ(S235)、ロツ
ド保持機構が−30°×Nだけ回転され(S236)、再
び切欠きに掘削ロツドがあるかどうか調べられる
(S233)。掘削ロツドがなければ仮留め機構66が
ゆるめられて(S237)、ロツド保持機構が回動セ
ツトされる(S238)。
ロツド保持機構のセツトが完了するとルーチン
Rcが実行され(S239)、パワスイベルと掘削ロツ
ドとの連結が切離され、その掘削ロツドがロツド
保持機構に保持される。ロツド保持機構の復帰ス
イツチを操作すると(S247)、ロツド保持機構が
回動し、その復帰が完了すると(S248)、パワス
イベルが回動降下し(S249)、ロツドクランプ1
03に保持されている掘削ロツドとパワスイベル
との接続が行われ、その接続が終了すると
(S250)、ロツドクランプ103が解放され
(S251)、規定の深さまで上昇していないと
(S252)、ステツプS215に戻り、パワスイベルを回
転上昇させて球根部拡大掘削が行われる。
この球根部拡大掘削において掘削ロツド切離の
必要がない状態においてはステツプS216からステ
ツプS252に移つて規定の深度までパワスイベルが
上昇したか、つまり球根部拡大が終了したかがチ
エツクされ、その拡大が終了すると、パワスイベ
ルの回転が停止され(S253)、その後は次々と掘
削ロツドを取出す処理に移る。
即ちパワスイベルが正転しながら(S254)パワ
スイベル上昇が行われ(S255)、常にパワスイベ
ルが掘削ロツド切離し位置にあるかがチエツクさ
れ(S256)、切離し位置になるとステツプS217〜
S227のルーチンRfが実行され(S257)、ロツドラ
ンプ103によつて保持された掘削ロツドとパワ
スイベルに接続された掘削ロツドとの切離し行な
われる。その後ロツド保持機構を復帰させるスイ
ツチを制御すると(S268)、ステツプS229〜S238の
ルーチンRgが実行され(S269)、切欠き65の位
置が正しく、切欠きのところに掘削ロツドがない
状態のロツド保持機構が掘削位置にセツトされ
る。この状態においてロツドの切離しスイツチを
操作すると(S270)、ルーチンRcが実行され
(S271)、パワスイベルに接続されている掘削ロツ
ドがロツド保持機構に保持される。その後ロツド
保持機構を復帰させるスイツチを操作すると
(S272)、ロツド保持機構は復帰し、パワスイベル
が降下し、更にロツドクランプに保持されている
掘削ロツドに対する接続を行うルーチンRhが実
行される(S273)。その後最下端の掘削ロツドが
どうかのチエツクが行われ(S275)、最下端の掘
削ロツドでない場合はステツプS255に戻つて同様
にして掘削ロツドの回収が行われる。接続した掘
削ロツドが最下端のものであつた場合は深度M2
までパワスイベルが上昇され(S278)、洗浄液を
その掘削ロツドに供給して洗浄し、その後パワス
イベルが最上端の位置まで上昇される(S279)。
次にロツド保持機構をセツトするスイツチを操
作すると(S280)、ルーチンRgが実行され
(S281)、その後パワスイベルと掘削ロツドを切離
しスイツチを操作すると(S282)、ルーチンRcが
実行され(S283)、パワスイベルに取付けられた
掘削ロツドがロツド保持機構に保持される。その
後ロツド保持機構を復帰するスイツチを操作する
と(S284)、ロツド保持機構は回動復帰し、また
ロツドクランプ103が後退して復帰する
(S285)。
これですべての掘削ロツドの回収が終了し、次
に杭を沈設する処理に移る。
杭を沈設するに当つてはまず杭芯出し図義を取
付け(S286)、次にチヤツキング降下スイツチを
押してチヤツキングを降ろし(S287)、その後パ
ワスイベルをスイツチ操作によつて降下し
(S288)、チヤツキングを開放し(S289)、杭沈設
治具(第21図について説明したもの)をロツド
保持機構へ取付ける(S290)。次にスイツチ操作
によりチヤツキングを締め(S291)、ロツド接続
スイツチを操作すると(S292)、チヤツキングは
上昇し(S293)、かつパワスイベルが回転して
(S294)、その締付けが所定圧K1になつたかが調べ
られ(S295)、所定圧K1になり、パワスイベルに
杭接続治具を接続することが完了すると(S296)、
そこでチヤツキングの保持が解放され(S297)、
チヤツキングが上昇する(S298)。
ロツド保持機構をセツトするスイツチを押すと
(S299)、切欠き65は正しい位置かが判定され
(S300)、正しい位置でない場合はクラツチ用シリ
ンダ75が降りているかどうか調べられる
(S301)。それが降りてなければクラツチ用シリン
ダ75を降ろした後(S302)、ロツド保持機構が
30°×Nだけ回転され(N303)、切欠きが正しい位
置になるまでその操作が行われる。切欠きが正し
い位置にあればロツド保持機構が回動しセツトが
完了する(S304)。次に接続する杭が最終杭かが
判定され(S305)、最終杭でない場合はパワスイ
ベルが回転降下してロツド保持機構に保持されて
いる杭に対する接続が行われる(S306、S307、
S308)、その後杭押え機構84(第9図)による
杭に対する保持が開放され(S309)。パワスイベ
ルが原点位置(最上端)まで上昇する(S310)。
その後ロツド保持機構58は復帰され(S311)、
杭の沈設を行う(S312)。この杭の沈設は鉛直度
などを監視しながら遠隔操作によつて行う。この
沈設中にその杭が最終杭かの判定が行われ
(S313)、最終杭でない場合はパワスイベルが最下
端になつたかが判定され(S314)、最下端になつ
た場合には杭沈設が自動的に停止される(S315)、
上部スキツト32bに取付けられた杭クランプ1
51によりその沈設中の杭がクランプされ
(S316)、その後パワスイベルが逆転され(S317)、
その杭とパワスイベルとの連結が解除される。パ
ワスイベルの逆転を停止した後(S318)、パワス
イベルを上昇し(S319)、その時引上げ力が所定
値K3以下かがチエツクされ(S320)、つまり杭と
パワスイベルの連結が確実に解除されたかがチエ
ツクされる。その引上げ力が所定値K3以上の場
合は杭とパワスイベルとの連結が解除されていな
いと判断してステツプS317に戻つてパワスイベル
の逆転が行われる。
杭との連結が解除された状態でパワスイベルの
上昇は上限で停止され(S321)、そこでロツド保
持機構をセツトするスイツチを操作する(S322)。
これによりロツド保持機構がパワスイベルの下に
回動されるが、この時は既にロツド保持機構には
新たな杭を保持した状態としておく。このパワス
イベルの下に杭が来た状態でステツプS300〜S304
のルーチンRiを実行し(S323)、更にルーチンRj
を実行する(S324)ことによつてロツド保持機構
に保持された新しい杭にパワスイベルの杭接続治
具に連結し、更にその杭を杭クランプに保持され
ている杭を接続し、その後杭押え84を解放し
(S325)、パワスイベルを上昇させ(S326)、つま
り原点まで上昇させるとロツド保持機構が復帰さ
れ(S327)、その後ステツプS312に移つて杭の沈
設作業が行われる。
このようにして次から次へと杭を連結して杭を
沈設して、最終杭になるとステツプS305でこれが
検出され、この最終杭に対しては先の第21図に
ついて述べたように杭の最上端にピンが付けられ
ており、これと対応して杭接続治具中の雌ねじを
外す(S329′)。この杭接続治具の切欠きを前記ピ
ンに結合させるため、パワスイベルを回転しなが
ら降下させ(S328)、その押し付け力が所定値K3
以上になると、ピンの上に杭接続治具の内筒の下
縁が接触したと判断し(S329)、パワスイベルの
降下を停止する(S330)。その状態でパワスイベ
ルは回転されており、その回転力が所定値K1に
達つしない前にパワスイベルの回転が1回転以上
すると(S332)、この場合はもう一度パワスイベ
ル回転降下させるステツプS328に戻る。1回転し
ないうちにパワスイベルの回転トルクが所定値に
達するとピンが切欠き内に入つたと判定され、パ
ワスイベルの回転を停止し(S333)、更にパワス
イベルを下げて、つまり切欠きの上下方向の通路
をピンが通るように制御し、パワスイベルの押し
付け力が所定値K3以上になると(S335)、パワス
イベルを回転して(S336)切欠きの横方向通路に
ピンを移動させ、その回転トルクが所定値に達す
ると(S337)、ステツプS308に移り、ここで最終
杭と杭接続治具との接続が終了したと判定され
る。その後は途中の杭の沈設と同様のルーチンを
実行する。
この杭を沈設する作業中においてステツプS313
で最終杭と判定された場合にはステツプS338に移
り、ここでパワスイベルが最下端かが判定され、
最下端になると杭の沈設が停止される(S339)。
この最終杭の上端が地表と一致させ或は地表以下
になるようにするために掘削ロツドを杭接続治具
に連結し、更にその掘削ロツドを最終杭の上端に
接続して杭埋設を行う。即ちロツドクランプ10
3をセツトするスイツチを操作して(S340)ロツ
ドクランプ103を前進させて所定位置にセツト
する。そのロツドクランプ103により杭接続治
具のロツド部分を固定し(S341)、パワスイベル
を逆転して杭接続治具を切離し(S342)、パワス
イベルを最上端まで上昇させる(S343)。ロツド
保持機構をセツトするスイツチを操作すると
(S344)、ロツド保持機構(ここには既に掘削ロツ
ドを保持してある)が回動してパワスイベルの下
に回動し、かつルーチンRgが実行されて(S345)、
その掘削ロツドとパワスイベルとの連結が行われ
る。この状態でチヤツキングが降下され(S346)、
そのチヤツキングによつて掘削ロツドが保持され
(S347)、そこで仮留め機構66を解放して
(S348)チヤツキングを上昇すると共にパワスイ
ベル回転する(S349)。この回転によつて回転ト
ルクが所定の値K2となると(S350)、その掘削ロ
ツドとパワスイベルとの接続が完了する(S351)。
そこでステツプS204〜S213のルーチンRkが実行さ
れ(S352)、パワスイベルに接続された掘削ロツ
ドと杭接続治具との接続が行われ、ロツドクラン
プ103がゆるめれた後、杭沈設が遠隔操作によ
つて行われる(S362)。この間最終の深度に杭が
達したかどうかのチエツクが行われ(S363)、最
終深度に達しない場合においてそのパワスイベル
が最下端になつたかどうかが調べられ(S364)、
つまり最終杭がかなり深く位置される場合にはパ
ワスイベルが最下端になることがある。その場合
においては更に掘削ロツドを接続するため、先に
掘削を進める場合の掘削ロツドの接続と同様に、
つまりステツプS187乃至ステツプS197における処
理と同様にステツプS365乃至ステツプS372を経て
パワスイベルに掘削ロツドの接続を完了し、これ
よりステツプS352に戻つて更に下側の掘削ロツド
に接続を行う処理を行つた後沈設を行う。
ステツプS363においてその沈設が最終深過度に
達したことが検出されると、ステツプS377に移
り、パワスイベルは1/4回転逆転され、最終杭と
杭接続治具との結合を離す操作が行われ、回収す
るロツドが最終治具かどうかのチエツクが行われ
(S378)、そうでない場合はパワスイベルを上昇さ
せ(S379)、その引き上げ力が所定値K5以上の場
合、つまり杭接続治具と最終杭との連結が解除さ
れていない時(S330)はステツプS378に戻りパワ
スイベルの逆転を行う。ステツプS380で引き上げ
力がK5以下ならばパワスイベルとロツドとの切
離し位置にあるかどうかをチエツクし(S381)、
このロツド切離し位置においてはロツドクランプ
103がセツトされているかどうかをチエツクし
(S382)、セツトされていない場合はこれをセツト
し(S383)、その後は先に示したロツド回収処理
ステツプS257乃至ステツプS273までの処理と同様
にステツプS384乃至ステツプS390が実行される。
つまり掘削ロツドが回収される。更に下の杭接続
治具とパワスイベルとの接続を切離すためロツド
クランプ103が復帰され(S399)、その後パワ
スイベルを上昇するスイツチを操作(S400)、更
にチヤツキングを降下するスイツチ操作し
(S401)、かつチヤツキングを締めるスイツチを操
作して(S402)更にパワスイベルの上昇逆転する
スイツチを操作する(S403)。つまり杭接続治具
を上昇させてそのロツド部分をチヤツキングで掴
み、パワスイベル逆転させることによつて杭接続
治具とパワスイベルとの切離しが行われ(S404)、
その後チヤツキングをゆるめた後(S405)、その
杭接続治具を回収し(S406)、パワスイベルを上
昇し(S407)、チヤツキング上昇させて(S408)、
杭の沈設を終了して次の工程の準備に移る
(S409)。
堅い地層を掘削する場合においては例えば第2
8図のようにl0だけ下降掘削(推進掘設)を行
い、その後その推進掘削の距離l0の1/2の距離
(l0/2)だけ上昇掘削(戻り掘設)を行う。こ
れを繰返す掘削方法がとられている。これは復動
モードと言う。この復動モードをとることができ
るように制御装置が構成されている場合は第27
図の処理において掘削開始スイツチが操作される
と(S167)第29図に示すように復動モードかど
うかが調べられ(S500)、復動モードでない場合
は単動モードの処理となり(S501)パワスイベル
が回転され、また給進がなされるが、この際にそ
の給進力がK2よりも大きくなる(S502)と復動モ
ードに自動的に移り、復動モードの処理を実行し
(S503)、また同様に掘削トルクがK3よりも大きく
なる(S504)と、復動モードに自動的に移るよう
にすることもできる。この復動モード(S503)に
おいて同様に給進力や掘削トルクを調べており、
給進力や掘削トルクが所定値より大になつた場合
は給進速度を落して、つまり第27図について述
べたように処理することもできる。
特殊復動モード 先に述べたように復動モードで掘削を行い、か
つ掘削液を供給して掘削する場合に、その掘削し
ている地層に合つた掘削液を供給することが好ま
しい。この場合第28図において下降掘削を行つ
ている途中に地層境界171に達しすると、その
時点t1で掘削液をその下側の地層に合つたものに
切換え、その後そのl0だけの下降掘削が終り上昇
掘削(戻り掘削)を行い、その途中の時点t2にお
いて地層境界171を通過する際にその上側の地
層に合つた掘削液に切換えて掘削を行い、再び下
降掘削を行つて地層境界171に達すると、その
時点t3において同様に掘削液を切換えて掘削を行
うことになる。
ところで掘削液はある程度予め混合して用意し
ておく必要があり、大きな工事現場であればそれ
ぞれ必要な掘削液を複数の液槽に用意し、つまり
既に掘削している地層境界の上側に適する掘削液
を充分用意し、更に地層境界の下側に適する掘削
液も用意しておくことができるが、そのように十
分な量の掘削液を数種類常に用意しておくことは
狭い工事現場では困難となる。
このような場合においては例えば第30図に示
すように特殊復動モードとすればよい。すなわち
下降掘削を行つて地層境界171に達すると、l0
だけ連続下降掘削を行つていないその途中であつ
ても戻り掘削に切換え、この戻り掘削172を
l0/2ではなく、その直前の下降掘削の位置まで
行い、つまり地層境界の深さがL0であつてその
直前の下降掘削の最下端の深さがLoの場合、そ
の下のΔL=L0−Loだけ戻り掘削172を行い、
その後下降掘削173を行う。この下降掘削17
3の途中において地層境界171で掘削液の切換
えを行なう、この下降掘削173は地層境界17
1からl0/2の深さまで行つた後、戻り掘削17
4とする。この下降掘削173の途中で地層境界
171に達した時に、通常の復動モードによる掘
削と同一処理を始めるようにすればよい。
第30図に示す処理によれば掘削液の切換えは
下降掘削173において地層境界171を通過す
る時1回行えばよい。なお地層境界は予めボーリ
ングをしておくことによつてその位置を調べてお
き、かつ各地層も調べ、各地層に応じた掘削液を
用意する。
この第30図に示した掘削制御を第31図に示
す。復動モードが開始されると(S510)、まず下
降掘削が行われ(S511)、その下降掘削がl0/2と
なつたかが調べられ(S512)、それがl0/2になる
と上昇掘削が行われ(S513)、その上昇掘削がl0/
2行われたかが調べられ(S514)、これがl0/2に
なると、下降掘削が行われ(S515)、この下降掘
削がl0行われたかが調べられ(S516)、これがl0に
なるとステツプS513に戻り上昇掘削が行われる。
これが一般の復動モードにおける制御であるが、
この場合はステツプS512で下降掘削中に地層境界
に達したかが調べられ(S517)、地層境界に達し
た場合は上昇掘削に切換られ、ΔL=L0−Loだけ
上昇掘削が行われる(S518)。その後、ΔLだけ下
降掘削が行われ(S519)、つまり地層境界に達し、
泥水切換が行われ(S520)、ステツプS511に戻る。
ステツプS516において下降掘削中に地層境界に達
したかが調べられ(S521)、地層境界に達した場
合はステツプS518に移る。
また復動モードで掘削を行つている場合にその
第32図に示すように下降掘削180の途中でパ
ワスイベルが最下端180に達し、従つて掘削ロ
ツドの接続替えをする必要が生じると、その時点
で掘削ロツドの切換接続182が行われ、下降掘
削181が終り、上昇掘削183になるとその途
中でパワスイベルは最上端となり、その時点で掘
削ロツドを回収して184上昇切先を継続し、そ
の後、下降掘削185を行うが、またその途中で
パワスイベルが最下端となるため掘削ロツドの接
続186を行うことになる。このため掘削ロツド
の接続を2回、切離した1回も行う必要があり、
操作に手間をとることになる。
こような場合第33図に示すような特殊復動モ
ードとするとよい。下降掘削189の途中でパワ
スイベルが最下端になると、パワスイベルの掘削
中における最大移動範囲S0と現在のパワスイベル
最上端からの降下量Soとの差ΔS=S0−Snだけ上
昇掘削191を行い、次に下降掘削192を行う
が、これをΔSだけ行うとパワスイベルが最下端
となり、ここで掘削ロツドの接ぎ足し193を行
い、更にl0/2だけ下降掘削を行う。これより通
常の復動モードにおける戻り掘削に移るようにす
る。この場合、掘削ロツドの接続は単動モードに
おける接続と同様に1回ですむ。
この場合の制御流れ図を第34図に示す。ステ
ツプS511〜S516は第31図で説明した場合と同様
の通常の復動モードの処理である。ステツプS512
で下降掘削中にパワスイベルが最下端に達したか
が調べられ(S525)、それが最下端になるとΔSだ
け上昇掘削とされ(S526)、その後下降掘削がΔS
行われると(S527)、掘削ロツドの接続が行われ
て(S528)、ステツプS511に戻る。ステツプS516で
下降掘削中にパワスイベル最下端になつたかが調
べらる(S529)、それが最下端になるとステツプ
S526に移る。
掘削液処理 掘削液は掘削する地層に適したものを用いるこ
とが好ましいが、その掘削液の供給は例えば第3
5図に示すように行われる。即ち増粘剤、例えば
ベントナイトのタンク201からその粉体が供給
制御弁102を介し計量器103に供給され、こ
の計量値は例えばロードセルのセンサ204より
計算機205へ導かれ、この計量値が設定した値
になると、その計量されたベントナイトは切換え
ホツパー215へ供給され、更に切換えホツパー
215より混合槽206又は207の何れかに供
給される。タンク208から増粘剤であるCMC
が同様に弁209を通じて計量器211へ供給さ
れ、その計量したセンサ212の出力は計算機2
05へ供給され、設定量計量されたCMCが切換
えホツパー215へ供給され、これより更に混合
槽206,207の何れかへ供給される。また混
合剤タンク216の混和材が弁217を通じて計
量器211へ供給され、設定量計量された混和材
が切換えホツパー215を通じて混合槽206又
は207へ供給される。更にセメントサイロ21
8よりのセメント弁が219を通じて計量器22
1で計量され、その計量値はセンサ222を通じ
て計算機205へ供給され、設定量計量されると
弁219が閉められてその計量されたセメントは
切換えホツパー215を通じて混合槽206又は
207へ供給される。
混合槽206,207には分散剤タンク223
より計量ポンプ224を通じ、更にパイプ225
を通じて弁226,227の制御のもとに混合槽
206,207に設定量供給することができるよ
うされている。更に清水槽228よりの清水がポ
ンプ229より、弁231を通じ、更に計量計2
32を通じ、また弁233,234の制御によつ
て混合槽206又は207へ供給される。計量計
232で計測した流量は計算機205へ供給され
る。
混合槽206,207で混合撹拌された液は撹
拌槽235又は236にそれぞれ弁237乃至2
40の制御のもとに切換え供給される。この撹拌
槽235,236に得られた掘削液、根固め液、
周辺固定液、或いはセメントミルクは弁241,
242の制御により共通の流量計243を通じ、
更に弁245又は246を通じて高圧オンプ24
7、又は低圧ポンプ248に導かれる。高圧ポン
プ247に導かれた掘削液は高い圧力で、パワス
イベルの内管内に供給される。また低圧ポンプ2
48に導かれた根固め液、周辺固定液、セメント
ミルクなどは低圧でパワスイベルの円筒通路へ供
される。清水は弁249を通じて流量計243へ
も供給することができるようにされている。この
流量計243の測定流量は計算機205へ供給さ
れる。
一方掘削穴12内の泥水251は真空ポンプ2
52によつて吸い上げられて固定分離装置253
へ供給される。ここで固体と液体とに分離され、
更にサイクロン254により所定値以下の微粒子
を含んだ泥水が弁255を通じて泥水タンク25
6に導かれる。泥水タンク256内は常に撹拌が
行われ、その内部の泥水257の水位が水位計2
58で測定され、かつ比重が比重計259で測定
され、更に粘度が粘度計261で測定される。こ
れら測定値は計算機205に導かれる。泥水タン
ク256の泥水257は弁262を通じ、更にポ
ンプ267を通じまた弁268を通じ、更に弁2
31を通じて流量計232へ供給され、つまり混
合槽206又は207に導くことができる。必要
に応じて弁269を通じてポンプ267よりの泥
水は泥水槽256に戻され、或いは弁271を通
じて外部に放出される。
計算機205は掘削する地層に対して好ましい
粘度を持つた掘削液を作るため、比重計259、
粘度計261などの測定値から、泥水に加える増
粘材などの各種添加剤の量や流量を演算し、これ
を計量して混合槽206又は207に各種材料を
供給して必要とする掘削液を作る。
この掘削・杭埋設作業をなるべく効率良く行う
点から地層に応じた掘削液を、例えば混合槽20
6で作り、更に撹拌槽235でその掘削液を供給
し、更に掘削液として高圧ポンプより供給する。
一方、掘削が進み次の地層に達した時に、その地
層に適する掘削液の調合を混合槽207で行つ
て、その地層変化に対応して直ちにその地層に合
う掘削液に切換え供給することができる。なお各
地層に適する各掘削液と、泥水の比重、粘度(そ
の一方でもよい)、流量、各種添加剤の量などの
テーブルを用意しこれを参照して掘削液を自動的
に作り、かつその切換え供給も自動的に行わせる
こともできる。
また、掘削が終了するとその球根部拡大部に対
しては掘削液を根固め液と置換しながら掘削ロツ
ドの回収を行い、かつその球根部拡大部より上の
部分については掘削液を周辺固定液と置き換える
が、これは根固め液や周辺固定液も、その一方を
撹拌槽235、他方の撹拌槽236に準備し、連
続的に作業できるようになされる。そのようにし
て掘削ロツドの回収が終り、杭の沈設を行い、そ
の杭の沈設が終了すると、その沈設した杭を通し
て球根を作るためセントミルクの供給を行う。
球根形成 最後に球根を作るためのセントミルク又はモル
タルのような高粘度の流体を地中内に詰込むが、
埋設状態によつては、地上で袋に充満させる量だ
け地下では充填することができないことがある。
このような点から次のような処理が行われる。即
ち第1図D,Fに示したように、最下端の杭の外
周に袋21が被せられており、この袋21に供給
するセメントミルクの量はその袋21の容積から
決つてくるが、その容積の供給量に達する前にセ
メントミルクの供給が困難になり、セメントミル
ク供給圧がある値に達すると、それまでの供給よ
りも低速度で供給する。このようなことをするこ
とによりその袋の状態で最大の近い量のセメント
ミルクを供給することができる。
例えば第36図に示すようにセメントミルクの
供給は最初はポンプの最大吐出量で供給し、目標
供給量、つまり地上で袋21に入れることができ
る最大容量Q0に達する前に、例えば供給量がQ11
になるとポンプの出力側における圧力計による供
給圧力Pが設定値P1になると、ポンプの吐出量
をその最大値の50%にする。そうすると圧力計の
圧力は低下してセメントミルクの供給が行われる
ようになるが、目標値Q0になる前に供給量Q12で
圧力Pが設定値P1に再び達すると、更にポンプ
の吐出量を最大値の30%に落して供給し、この後
に供給力Pが設定値P1に再び達したらそれで供
給を停止する この制御は例えば第37図に示すような処理に
より行う。セメントミルク圧入処理が開始される
と、まずポンプの吐出量はその最大値に設定され
(S571)、そのセメントミルクの吐出量は流量計に
よつて積算される。その吐出量の積算値Qが予定
値(目標値)Q0になつたらセメントミルク供給
を停止するが(S573)、予定値Q0になる前に圧力
計の圧力Pが設定値P1になつたかでチエツクさ
れ(S574)、P1になるまではセメントミルクの吐
出が続行され、圧力PがP1になつた場合は、そ
の圧力がP1なつたのが1回目かがチエツクされ
(S575)、1回目の場合はポンプの吐出量を最大値
の50%にセツトしてポンプによるセメントの供給
が続行される(S576)。供給圧力PがP1に再びな
り、1回目でない場合はステツプS577に移つて圧
力P1になつたのが2回目かがチエツクされ、2
回目の場合はポンプの吐出量を最大値の30%にし
て突出を継続する(S578)。供給圧力Pが再びP1
なると、ステツプS577で圧力がP1になつたのが2
回目でないためセメントミルクの供給を停止す
る。
このように供給の吐出量を下げて供給すること
によつてなるべく多くのセメントミルクを袋に充
填することができる。このようにポンプの吐出量
を下げて繰返し供給することを更に多く行うよう
にしてもよい。また第38図Aに示すように供給
圧力Pが最初に設定値P1に達し、吐出量を下げ
て供給し、次には供給圧PがP1よりも高い設定
圧力P2に達するまで供給を行うようにしてもよ
い。更に第38図Bに示すようにその高い圧力
P2になると吐出量を更に下げて再び供給するよ
うにしてもよい。このようになるべく多くのセメ
ントミルクを供給すことができ、所定の球根部を
得ることができる。
なお最初から少ない吐出量で供給する場合と比
較して短時間でセメントミルクを袋に充填するこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上述べたようにこの発明による復動モード掘
削方法によれば、その推進掘削、即ち下降掘削の
途中において地層境界に達すると、その戻り掘
削、即ち上昇掘削に切換え、その戻り掘削は直前
の戻り掘削における開始点の深さ位置まで行い、
次に推進掘削を行うがその推進掘削の途中に地層
境界に達すると、その下側の地層に合つた掘削液
を切換え供給し、かつこれにより新たに復動モー
ドの掘削を開始する、つまり第31図中のルーチ
ンS511に入る。従つて掘削液の切換えは一つの地
層境界について1回だけで済、従来の復動モード
によると一つの地層境界について3回の掘削液の
切換えを行う必要があり、この場合と比較して掘
削液を貯蔵する層を少なくすることができ、かつ
掘削液の準備も煩雑でなく、かつ掘削を停止する
ことなく連続的に行うことができ、効率よく作業
をすることができる。またこのように掘削液の用
意が少なくてすむため、狭い場所における掘削も
可能である。なお上述においては地層境界に達し
掘削液の切換えを行い、再び復動モードの掘削の
開始ルーチンに入つて掘削を行うが、その再に地
層などに応じて推進掘削量l0の設定値を変更して
もよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は掘削、杭埋設の工程を説明するための
断面図、第2図はこの発明による掘削・杭埋設機
の外観を示す斜視図、第3図はその掘削・杭埋設
機の側面図、第4図は第3図の右側面図、第5図
は第3図の平面図、第6図は下部スキツトと上部
スキツトとの連結状態を示す側面図、第7図は第
6図の平面図、第8図は第6図のAA線断面図、
第9図は供給機構の一例を示す縦断面図、第10
図は第9図の平面図、第11図は第9図のBB線
断面図、第12図は第9図のCC線断面図、第1
3図は第9図のDD線断面図、第14図は第13
図の正面図、第15図はチヤツキング91の平面
図、第16図は第15図の正面図、第16図Aは
チヤツキング91のPP線断面図、第17図は操
作ロツドを示す図、第18図はロツドクランプ1
03の右半分を断面とした平面図、第18図Aは
第18図のHH線断面図、第19図は第18図の
一部を断面とした正面図、第19図Aは第19図
のFF線断面図、第20図はパワスイベル35の
一半部を断面とした正面図、第21図は杭接合治
具137を示す断面図で、同図Aは中間杭との接
続状態を示し、同図Bは最終杭との接続状態を示
し、同図Cは同図Bを90゜回転した状態を示す図、
第22図は中間杭を示す正面図、第23図は杭ク
ランプ151の一部を示す平面図、第24図はア
ウトリガと傾斜計との関係を示す平面図、第25
図はアウトリガに対する駆動シリンダと切換えバ
ルブとの関係を示す図、第26図はスキツトの水
平出しの制御例を示す流れ図、第27図は掘削、
埋設の全体の動作例を示す流れ図、第28図は復
動モードを示す図、第29図は復動モードと単動
モードとの選択処理を示す流れ図、第30図は地
層境界において特殊復動に変更する場合の例を示
す図、第31図はその処理の動作例を示す流れ
図、第32図は復動モードにおける掘削ロツドの
切替えを説明するための図、第33図は掘削ロツ
ドの切替え時の特殊復動モードを示す図、第34
図はその動作例を示す流れ図、第35図は掘削液
処理装置の全体の構成を示すブロツク図、第36
図は球根部セメント供給制御時の供給量と供給圧
との関係例を示す図、第37図は第36図の制御
動作例を示す流れ図、第38図はセメント供給制
御における供給量と供給圧との他の関係例を示す
図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 掘削ロツドの先端から掘削液を噴射させなが
    ら掘削する掘削方法において、 同一地層内では一定距離推進掘削を行い、その
    距離の半分戻り掘削を行うことを自動的に繰返す
    復動モード掘削を行い、 その推進掘削の途中で地層境界に達したか否か
    を判定手段により判定し、 地層境界に達したと判定されると直ちに戻り掘
    削に移り、その直前の戻り掘削の初めの位置まで
    戻り掘削を行い、 次に推進掘削を行い、上記地層境界に達する
    と、その地層境界の下の地層に適した掘削液を切
    換え供給すると共に、 復動モード掘削を開始することを特徴とする復
    動モード掘削方法。
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