JPH1088568A - 地盤改良機の自動制御装置 - Google Patents

地盤改良機の自動制御装置

Info

Publication number
JPH1088568A
JPH1088568A JP24805896A JP24805896A JPH1088568A JP H1088568 A JPH1088568 A JP H1088568A JP 24805896 A JP24805896 A JP 24805896A JP 24805896 A JP24805896 A JP 24805896A JP H1088568 A JPH1088568 A JP H1088568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
excavation
function
ground
rotation speed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP24805896A
Other languages
English (en)
Inventor
Hayao Aoyanagi
柳 隼 夫 青
Kazuki Tsubota
田 和 樹 坪
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.)
Takenaka Komuten Co Ltd
Sanwa Kizai Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
Sanwa Kizai Co Ltd
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 Takenaka Komuten Co Ltd, Sanwa Kizai Co Ltd filed Critical Takenaka Komuten Co Ltd
Priority to JP24805896A priority Critical patent/JPH1088568A/ja
Publication of JPH1088568A publication Critical patent/JPH1088568A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】地盤改良機の攪拌速度及び注入薬液量の制御を
自動化する。 【解決手段】地盤を改良する地盤改良機において、駆動
部4の移動距離から掘削深度を検出する掘削深度検出装
置11と、演算装置12とを備え、この演算装置12
は、前記掘削深度検出装置11から入力された掘削深度
に基づいて掘削速度を算出する機能と、算出された掘削
速度と予め定められた一定深度を撹拌するに必要とする
所定回転数とにより現在必要な必要回転数を算出する機
能と、前記駆動部4のモータ6に前記必要回転数で回転
させる指令を与える機能と、前記掘削速度と予め設定さ
れた一定深度を撹拌するに必要な薬液の所定吐出量とか
ら現在必要とする所要吐出量を算出する機能と、薬液注
入用ポンプに薬液を所要吐出量で吐出するよう指令を与
える機能とを具有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤改良機の自動
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から地盤を硬化させるなどの地盤改
良を行うための地盤改良機がある。この地盤改良機は、
図1に本発明の適用対象例として示しているように、作
業機械1に立設支持されたリーダマスト2の側面のガイ
ドレール3にそって駆動部4がワイヤ5により吊持さ
れ、このワイヤ5を作業機械1に搭載のウインチにより
巻上げ巻下げすることにより駆動部4が昇降されるよう
になっており、この駆動部4内の電動モータ6(図2
示)の駆動により減速機を介して回動する出力軸に撹拌
ロッド7が連結されるようになっている。
【0003】上記撹拌ロッド7は撹拌羽根8を有し、前
記駆動部4のモータ6を駆動して撹拌ロッド7を所定の
回転数で回転させながら駆動部4を下降させ、撹拌ロッ
ド7の先端の掘削ヘッド9により地盤を掘削しながら撹
拌ロッド7内を通じて供給されるセメントミルク等の地
盤改良用薬液を注入しつつ前記撹拌羽根8により土砂と
の撹拌を行い、良質な地盤とするようになされている。
【0004】上記の地盤改良にあっては、良好な地盤と
するために単位深さを撹拌するに必要とする回転数(羽
根付き撹拌ロッドの場合は羽根切り回数)で回転させる
ことと、薬液の吐出量とを適正に選択する必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに従来では、撹
拌ロッド7を所定の一定回転数で回転駆動させながら一
定速度で下降−上昇させるとともに、薬液を吐出させる
ようにしているが、これらはいずれもオペレータの勘に
頼っており、そのため信頼性に欠けるという問題があっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、地盤の性状に
即した撹拌ロッドの回転数、掘削速度、引抜き速度、薬
液注入を常時監視して地盤を最良状態に改良することを
可能とする地盤改良機を提供することを課題とするもの
で、リーダマストに昇降自在に装着された駆動部に撹拌
羽根を有する撹拌ロッドを連結し、この撹拌ロッドを駆
動部内のモータにより回転駆動して地盤を掘削するとと
もに、セメントミルク等の地盤改良用薬液を注入して土
砂との撹拌を行い、地盤を改良する地盤改良機におい
て、前記駆動部の移動距離から掘削深度を検出する掘削
深度検出装置と演算装置とを備え、この演算装置は、前
記掘削深度検出装置から入力された掘削深度に基づいて
掘削速度を算出する機能と、算出された掘削速度と予め
定められた一定深度を撹拌するに必要とする所定回転数
とにより現在必要な必要回転数を算出する機能と、前記
駆動部のモータに前記必要回転数で回転させる指令を与
える機能と、前記掘削速度と予め設定された一定深度を
撹拌するに必要な薬液の所定吐出量とから現在必要とす
る所要吐出量を算出する機能と、薬液注入用ポンプに薬
液を所要吐出量で吐出するよう指令を与える機能とを具
有せしめたことにある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。図1を参照すると、駆動部4
の移動(昇降)距離から撹拌ロッド7による撹拌深度を
検出する掘削深度検出装置として駆動部4を吊持するワ
イヤ5の途中部が巻回されるシーブ10の軸部に設けら
れるロータリエンコーダからなる深度検出器11を備
え、ワイヤ5の巻出し量により掘削深度を検出するよう
になされており、その検出結果は演算装置12へ入力さ
れる。
【0008】また駆動部4上のスイベル部には撹拌ロッ
ド7の回転数を検出するロータリエンコーダからなる回
転数検出器13を備え、この回転数検出器13により撹
拌ロッド7の現在の回転数を検出し、その検出結果は演
算装置12へ入力され、回転数インバータ14を通じ撹
拌ロッド駆動用の電動モータ6の回転数が制御されるよ
うになっている。
【0009】一方、前記スイベル部を通じて供給される
セメントミルク等の地盤改良用薬液の供給源15からの
薬液供給系にはポンプの吐出量を検出する吐出量検出器
16が設けられ、その吐出量検出器16の検出結果は演
算装置12へ入力され、ポンプインバータ17を通じて
ポンプ駆動用の電動モータ18の回転数が制御される。
これら各制御は、演算装置12の演算結果に基づき施工
管理装置19により行われる。
【0010】前記撹拌ロッド7の回転数制御は次のよう
に行われる。すなわち良好な地盤改良を行うために撹拌
ロッド7が単位深度下降または上昇する際に必要な最低
回転数(以下羽根切り回数という)は次式により与えら
れる。 T=Td+Tu ………(1) Td=M×Nd/Vd Tu=M×Nu/Vu ここでT;羽根切り回数(回/m) M;調整すべき現時点での必要回転数(回/min) V:撹拌ロッドの速度 なおdは掘削時(下降時)、uは引抜き時(上昇)を示
す。
【0011】したがって掘削時の回転数、掘削速度(降
下速度)をそれぞれNd、Vd、引抜き時の回転数、引
抜き速度(上昇速度)をそれぞれNu、Vuとして撹拌
を行うことにより必要とする羽根切り回数Tを実現する
ことができる。
【0012】一方、撹拌ロッドの回転数Nと回転数イン
バータ14の周波数との関係は、 N=R・120f/P ………(4) ここでR;減速比、P;モータの極数、f;周波数を示
す。
【0013】薬液吐出量については、掘削時のみ薬液を
注入するものとして、撹拌ロッド7が単位深度下降する
際に必要とする最低吐出量A(l/m)は、調整すべき
現在の必要吐出量をQ(l/m)とし、掘削速度をV
(m/min)とすると、 A=Q/V すなわち Q=A・V ………(5) となる。
【0014】したがって掘削時の薬液吐出量と掘削速度
とをそれぞれQ、Vとして撹拌を行うことにより、必要
とする薬液吐出量Aを実現することができる。
【0015】撹拌ロッド7の回転数とポンプインバータ
17の周波数との関係は、 N=R・120f/P ………(6) となる。
【0016】次に具体例を基に作用について説明する。
【0017】いま、撹拌ロッド7の撹拌羽根1枚当りの
所定回転数を350回/mとし、撹拌ロッド7に設けら
れる撹拌羽根8の枚数を10枚とすると、掘削速度1m
/minで35回/minで撹拌すれば、所定回転数3
50回/mを実現することになる。
【0018】一方、薬液の吐出量を500l/mとする
と、掘削速度1m/minで500l/minで吐出さ
せればよい。
【0019】以上の条件で電動モータ6を始動して撹拌
ロッド7を回転させるとともに、撹拌ロッド7の先端か
ら薬液を吐出させ、駆動部4を吊持しているワイヤ5を
巻下げて撹拌作業を開始する。
【0020】掘削深度は、常時掘削深度検出装置11に
より検出されてその検出結果が演算装置12へ入力さ
れ、掘削速度が算出される。
【0021】必要回転数については、前述の式に基づい
て常時または単位時間ごとに算出され、この値を式
(6)に基づき周波数に換算して回転数インバータ14
に周波数変換指令を与える。これにより掘削地盤の性状
等により掘削速度に変化が生じれば、撹拌ロッド7はそ
の時点での掘削速度に適合する必要回転数で回転され、
その回転数が常に対応して図3のように掘削速度と回転
数とがリニヤな関係を保つ。
【0022】必要吐出量についても、上記式(6)に基
づいて常時または単位時間ごとに算出され、この値によ
りポンプインバータ17に周波数変換指令を与えて薬液
の吐出量を変化させる。これにより撹拌ロッド7の掘削
速度と薬液の吐出量とは図4のようにリニヤな関係を保
つ。
【0023】これにより地盤の柱状等の理由で掘削速度
に変化が生じても、撹拌ロッド7はその都度現時点での
掘削速度に見合った必要回転数および必要吐出量に調整
され、所定の回転数および薬液の吐出量が守られる。
【0024】上記の制御を整理すると図5に示すフロー
チャートのようになる。
【0025】すなわち自動調整を開始(ステップS1
するに当り、撹拌ロッド7の昇降速度に対する撹拌ロッ
ド7の回転数の上限、下限、およびポンプ吐出量の上
限、下限を設定する(ステップS2 )。
【0026】次いで制御開始か、以下のループを経て制
御継続中かの判断(ステップS3 )がなされ、制御継続
であれば、ワイヤ5の移動により検出された深度値によ
り昇降速度を算出する(ステップS4 )。制御継続でな
ければ終了(ステップS5 )となる。
【0027】上記ステップS4 により算出された昇降速
度が撹拌ロッド7の回転数およびポンプの吐出量が調整
範囲内にあるか否かが判断され(ステップS6 )、これ
が調整範囲外であれば昇降速度調整(ステップS7 )が
なされ、ステップS4 へ戻る。調整範囲内であれば、撹
拌ロッド7の昇降速度から現在の速度に対し適正な回転
数を算出する(ステップS8 )。
【0028】次いで回転数検出器13により現在の撹拌
ロッド7の回転数を検出し(ステップS9 )、この回転
数と実際の回転数とを比較する(ステップS10)。これ
が適正回転数でないときは回転数を調整し(ステップS
11)、ステップS9 へ戻る。適正回転数であるときはポ
ンプ吐出量自動調整に入る。
【0029】ここで撹拌ロッド7の昇降速度から現在の
速度に適正なポンプ吐出量を算出決定し(ステップ
12)、吐出量検出器16により現在のポンプ吐出量を
検出する(ステップS13)。次いで適正吐出量と実際の
吐出量とを比較し(ステップS14)、適正吐出量でない
ときは吐出量を調整し(ステップS15)、ステップS13
へ戻る。適正吐出量であればステップS13へ戻り、終了
指令が出されるまで上記ループを繰返す。
【0030】なお、本発明において用いるモータ、ポン
プともインバータ(周波数変換装置)を内蔵したものを
使用するのが好ましいが、これに限らず可変モータ(例
えば油圧モータ等)を利用してもよい。また本実施形態
では、薬液の注入を掘削時のみとした場合について示し
たが、撹拌ロッドの引抜き時に行うようにしてもよいこ
とはもちろんである。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
在の掘削速度に対する必要回転数および薬液の必要吐出
量を常時算出し、その結果の回転数および吐出量で撹拌
ロッドの回転と薬液の吐出とをなさしめるので、地盤の
性状等の理由から掘削速度に変動が生じても所定回転数
および所定吐出量が得られ、これにより効率よく良好な
地盤改良を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す構成図。
【図2】制御ブロック図。
【図3】撹拌ロッドの回転数自動調整の状態を示すグラ
フ。
【図4】ポンプ吐出量自動調整の状態を示すグラフ。
【図5】制御内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
2 リーダマスト 4 駆動部 5 ワイヤ 6 撹拌ロッド駆動用電動モータ 7 撹拌ロッド 8 撹拌羽根 9 掘削ヘッド 11 深度検出器 12 演算装置 13 回転数検出器 14 回転数インバータ 16 薬液の吐出量検出器 17 ポンプインバータ 18 ポンプ駆動用電動モータ 19 施工管理装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リーダマストに昇降自在に装着された駆動
    部に撹拌羽根を有する撹拌ロッドを連結し、この撹拌ロ
    ッドを駆動部内のモータにより回転駆動して地盤を掘削
    するとともに、セメントミルク等の地盤改良用薬液を注
    入して土砂との撹拌を行い、地盤を改良する地盤改良機
    において、前記駆動部の移動距離から掘削深度を検出す
    る掘削深度検出装置と演算装置とを備え、この演算装置
    は、前記掘削深度検出装置から入力された掘削深度に基
    づいて掘削速度を算出する機能と、算出された掘削速度
    と予め定められた一定深度を撹拌するに必要とする所定
    回転数とにより現在必要な必要回転数を算出する機能
    と、前記駆動部のモータに前記必要回転数で回転させる
    指令を与える機能と、前記掘削速度と予め設定された一
    定深度を撹拌するに必要な薬液の所定吐出量とから現在
    必要とする所要吐出量を算出する機能と、薬液注入用ポ
    ンプに薬液を所要吐出量で吐出するよう指令を与える機
    能とを具有することを特徴とする地盤改良機の自動制御
    装置。
JP24805896A 1996-09-19 1996-09-19 地盤改良機の自動制御装置 Pending JPH1088568A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24805896A JPH1088568A (ja) 1996-09-19 1996-09-19 地盤改良機の自動制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24805896A JPH1088568A (ja) 1996-09-19 1996-09-19 地盤改良機の自動制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1088568A true JPH1088568A (ja) 1998-04-07

Family

ID=17172580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24805896A Pending JPH1088568A (ja) 1996-09-19 1996-09-19 地盤改良機の自動制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1088568A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923336B1 (ko) 2009-06-03 2009-10-23 초석건설산업(주) 고품질 시공을 위한 심층혼합처리공법
JP2013028923A (ja) * 2011-07-27 2013-02-07 Daiwa Kiko Kk 地盤改良機の制御装置
JP2021195829A (ja) * 2020-06-17 2021-12-27 鹿島建設株式会社 トンネル施工装置及びトンネル施工方法
JP2022178028A (ja) * 2021-05-19 2022-12-02 三和機材株式会社 作業機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923336B1 (ko) 2009-06-03 2009-10-23 초석건설산업(주) 고품질 시공을 위한 심층혼합처리공법
JP2013028923A (ja) * 2011-07-27 2013-02-07 Daiwa Kiko Kk 地盤改良機の制御装置
JP2021195829A (ja) * 2020-06-17 2021-12-27 鹿島建設株式会社 トンネル施工装置及びトンネル施工方法
JP2022178028A (ja) * 2021-05-19 2022-12-02 三和機材株式会社 作業機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE34576E (en) Casting of structural walls
JPH1088568A (ja) 地盤改良機の自動制御装置
JP2000282454A (ja) 地盤改良機の自動制御装置
JP3430148B2 (ja) 地盤改良施工方法及びその施工管理装置
JPH07158056A (ja) 地盤改良機における制御装置
CN221320955U (zh) 一种深基坑注浆装置
JP2003213667A (ja) 地盤改良機の制御装置
JP3759235B2 (ja) 中掘工法における施工管理装置
JP3734976B2 (ja) 中堀り根固め工法の施工管理装置及び施工管理方法
JP2005120619A (ja) グラウト注入制御装置
JPS62242012A (ja) セメントミルク注入量自動制御装置
JP2022178028A (ja) 作業機
JP4099426B2 (ja) パイル造成方法
JPS61126219A (ja) 地盤安定処理工法
JP3405656B2 (ja) 地盤改良装置
JP2554331B2 (ja) 地盤改良機の制御方法及び装置
JP2015001121A (ja) 地盤改良装置および方法
JP5790846B2 (ja) シールドマシンおよびシールドマシンの姿勢制御方法
JP3710222B2 (ja) 基礎モルタル杭造成工法
JPS6326238B2 (ja)
JP3436848B2 (ja) 地盤改良装置
JP6724200B1 (ja) 掘削機
JPH06299538A (ja) ソイル固結体の造成方法
JPH0568571B2 (ja)
JPH0224993B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20050616

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050621

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20051025