CN1261636A - 水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制*** - Google Patents

水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***,其中在按照将设置于水泥土墙用的开槽机式挖掘机上的,具有循环卷绕的链式切削器的切削柱***施工地基中,使切削柱旋转,同时从开设于切削柱上的排出口排出地基灌注材料,使上述切削柱沿地基的横向移动的方式,对形成水泥土墙的作业进行控制时,以2维坐标的方式,分别沿横轴和纵轴,表示基于规定作业量的水泥土墙的施工宽度、位于水泥土墙形成作业的每个位置处的地基灌注材料的灌注量。可立即检测从位于切削柱底端的地基灌注材料排出口排出的地基固化液的量,另外可根据作业的进行位置,将上述结果通过视觉方式显示,以便有效地进行施工控制,即使是缺乏经验的人员,仍可确实容易地进行各种施工控制,比如对从设备排出的地基固化液的排出控制。

Description

水泥土墙开槽机式挖掘 机用的作业控制***
本发明涉及一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***。
就作为建筑结构物的下部、防护起始纵向桩等施工时的防水挡土墙而形成的水泥土地下连续墙的施工来说，作为为了获得较高的防水性能、施工的直进性和垂直性优良的高精度施工等而开发的施工方法，人们提出有采用开槽机式水泥土墙挖掘机(下面有时简称为“挖掘机”)的施工方法，该方法称为“TRD施工方法”(水泥土墙地下连续墙施工方法)(比如，参照JP特开平5-17946号文献，JP5-280043号文献，这些文献在这里作为参考引用)。
该施工方法所采用的上述挖掘机主要包括可在地表面移动的主机；切削柱，其支承于该主机上，并卷绕有带多个切削刀头的链条锯齿式切削器，该切削器在于切削柱外周旋转的同时，挤压地基，以便实现槽的开挖。
此时，从设置于切削柱底端的地基灌注材料排出口排出挖掘用泥浆，以便促进槽的开挖，或通过上述排出口排出地基固化液，以便将其与挖掘土体等进行混合搅拌，形成水泥土墙。
但是，在已有的TRD施工方法中，地基固化液的排出量控制等的施工控制依赖于经验丰富的施工人员的第6感觉，从而由没有经验的施工人员进行控制是困难的。
本发明的目的在于提供一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***，即使在没有经验的操作人员的情况下，仍可简便确实地对地基灌注材料的排出量进行控制，对由此形成的水泥土墙的作业进行控制。
本发明涉及一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***，其包括显示机构，其用于在按照将设置于水泥土墙用的开槽机式挖掘机上的，具有循环卷绕的链式切削器的切削柱***施工地基中，使该链式切削器旋转，同时从开设于切削柱上的排出口排出地基灌注材料，使上述切削柱沿地基的横向移动的方式，对形成水泥土墙的作业进行控制时，至少显示挖掘机形成的水泥土墙的施工宽度，以及位于水泥土墙形成作业的每个位置处的地基灌注材料的灌注量。比如，该显示机构为下述形式，其以2维坐标的方式进行显示，将施工宽度作为横轴，将灌注量作为纵轴。
此外，最好将切削柱中的与水泥土墙的墙体表面保持平行的侧边的宽度分割而设定多个控制宽度，将从位于适合的水泥土墙形成作业位置处的排出口排出的地基灌注材料分配给相应的控制宽度。
另一方面，本发明包括显示机构，其至少显示已形成的水泥土墙的区域、正在形成的水泥土墙的区域、未开始作业的地基区域、切削柱的当前位置中的任何一个，该显示呈施工状态显示框状，在该显示框中，将切削柱中的与水泥土墙的墙体表面保持平行的侧边的宽度分割而设定的控制宽度为单位尺寸。比如，施工状态显示框为带状显示框。
再有，最好将通过挖掘机用的作业控制***获得的地基灌注材料的实际排出量的数据，传送给供给地基灌注材料的设备，以便对地基灌注排出量进行控制。
图1为表示TRD施工方法构思的说明图；
图2为表示下述状态的说明图，在该状态，TRD施工方法用的水泥土墙开槽机式挖掘机上设置的切削柱的宽度分割为多个设定的控制宽度；
图3为表示本发明的挖掘机用的作业控制***的示意图；
图4为本发明的挖掘机用的作业控制***中的作业控制屏的说明图，在该屏中显示有相应的水泥土墙成形作业位置处的地基灌注材料的灌注量。
下面参照附图，对本发明的优选实施例进行描述。
图1为表示TRD施工方法构思的的说明图。本施工方法所采用的水泥土墙开槽机式挖掘机10主要包括主机11，其能够在地基表面上移动；切削柱13，其上绕有链条锯齿式切削器，该切削器12上带有多个切削刀头，该切削器12对地基G进行挤压，同时绕切削柱13旋转，以便实现槽T的开挖。
此时，在适当压力下将挖掘用泥浆从设置于切削柱13的底端的地基灌注材料排出口14排出，以便促进槽T的开挖，或将地基固化浆液从上述排出口排出，以便将其与挖掘下来的土体或类似物混合，搅拌，形成水泥土墙C。
就槽T的开挖和水泥土墙的形成的施工顺序来说，根据施工的状态，适当选择下述施工方式，即将上述两者结合而连续施工的所谓的“单步骤”施工，在槽T开挖结束后沿槽T形成水泥土墙的“双步骤”施工，或在槽T开挖结束后再次将切削柱13移动到槽开挖起始位置，沿槽T形成水泥土墙的“三步骤”施工。
一般，上述施工是经过几天完成。在该场合，对前一天所形成的水泥土墙C进行适当切削，以便确保与在当日新形成的水泥土墙的连续性。
图2表示上述TRD施工方法用的挖掘机10上设置的切削柱13的宽度W分成多个设定控制宽度20的状态。
按照本发明，控制TRD施工方法所要考虑的基本点在于：首先，如图所示，将切削柱13中的与水泥土墙表面G保持平行的侧边宽度(在本发明中，比如为1700mm)分成多个设定控制宽度20(比如，100mm)(因此，在本发明中，有17个节段)。
因此，便设想近似下述场合的状态，在该场合，在形成水泥土墙的适合的作业位置，从比如，设置于切削柱13的底端处的类似喷嘴状的排出口14排出的地基灌注材料，比如分别均匀地按照相应的设定控制宽度20分配，均匀地从切削柱13的底端的几乎整个表面排出。
不仅上述地基灌注材料均匀地按照相应的设定控制宽度20分配，均匀地从切削柱13的底端的几乎整个表面排出，而且可改变按照设定控制宽度的位置分配的地基灌注材料量，以便对分配分布区域分配的量进行设定。
图3为表示本发明的挖掘机10用的作业控制***30的示意图。
该***主要包括作为实际施工设备的挖掘机10；光波距离测定仪31，其设置于其上形成有水泥土墙的施工预定线的一端处，以便对相对挖掘机的距离进行测定，规定挖掘机在施工预定线上的位置；便携式计算机32，其用于获得安装于挖掘机10上的斜度传感器，或类似装置的信号，以便对挖掘机10的倾斜角度进行分析；数据转换器33，其用于将数据，比如挖掘机10中的各个部件的操作状态、挖掘机的位置、倾斜角度进行综合，以便进行信号处理；综合处理计算机34，其根据数据转换器33发送的综合数据，对进行综合分析和图形化处理；用于显示处理结果的作业控制显示监示器35。
可以扩大的方式改进上述的***结构，从而比如，综合处理计算机34和地基灌注材料设备P通过比如，无线36等通信方式连接，这样上述地基灌注材料设备的操作人员对该设备进行操作，同时通过监示器37对处理结果进行检查，或者综合处理计算机34和地基灌注设备P通过自动控制器连接，这样便自动地对地基灌注材料的排出量进行调节和控制。
作为替换方式，将上述综合处理计算机34和用于对整个施工进行控制的现场办公室38连接，从而进行综合判断，这样可进行有效的施工。
图4表示作业控制显示监示器35所显示的作业控制屏幕40。在该作业控制屏幕40中，该屏幕中的基本左半部为施工状态显示区域41，在其顶端部，表示有带状施工状况显示框44，该显示框44以基于规定作业量(在本实施例中，比如一天的作业量)的水泥土墙施工宽度42作为横轴，以设定控制宽度20(每100mm)作为横轴单位，最好从整体上，通过颜色将上述显示框44分成已形成的水泥土墙的区域C、处于正在形成过程中的水泥土墙的区域D、未开始作业的区域D，切削柱的当前位置N也设置于该显示框内。
此外，在施工状态显示框44下面分别表示有作为地基灌注材料和地基固化液的挖掘液的灌注量显示图表45和46，这些图表45和46表示挖掘机在水泥土墙施工预定线的各个位置的相应液体的灌注量。
本实施例的施工状态显示框44和灌注量显示图表表示下述状态，即切削柱13位于前一天已形成的水泥土墙的区域C的端部，地基固化液的排出几乎不在原有的区域(显示框的右手为施工预定方向)进行，而是仅仅进行伴随施工液的排出的槽T的开挖。
应注意到，位于显示框的顶部的向下的三角形标记44a表示当天的切削柱的施工起始位置，位于显示框44的左端上部的向右的三角形标记44b表示光波距离测定仪的测定方向，位于显示框的右端底部的白色箭头44c表示挖掘进行方向。
切削误差44d可显示于显示框中的左端，以便使前一天形成的水泥土墙的端部与当天形成的水泥土墙实现整体连接。
在图表45和46下面，以施工预定线作为基线，显示有切削柱13的端部轨迹47，从而便于清楚地确定施工时相对预定线的偏离情况。
另外，在作业控制屏幕的基本右半部的左侧处还显示有切削柱的外端沿竖向的位移，从而立即确保所施工的水泥土墙C的垂直度。
除此之外，还可显示芯材***状态区域49、灌注材料量显示区域50和设备状态显示区域51，上述区域49表示***水泥土墙C中的芯材，比如，工字钢的***时间、位置或深度，上述区域50表示地基灌注材料的总灌注量，上述区域51表示施工状态，比如挖掘机10的移动长度、速度等。
虽然本实施例是针对下述实例进行描述的，在该实例中，切削柱的宽度为1700mm，设定控制宽度为100mm，一共分有17段，但是应注意到，本发明不限于此情况，可根据所选择采用的切削柱的宽度，所要求的控制精度等适当地进行变更。
还有，作业控制屏幕不限于上述实施例的布置，可重新布置和修改图表和显示框，以便满足实用目的或施工状况等。
此外，虽然在本实施例中，从整体上将施工状态显示框分为已形成的水泥土墙的区域、正在形成的水泥土墙的区域、未开始作业的区域，另外在显示框内还显示有切削柱的当前位置，但是应注意到，可采用比如，各种组合显示方式，从而从整体上将显示框仅仅分为正在形成的水泥土墙的区域、作业未开始的区域。

Claims (8)

1.一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***，其包括：
显示机构，其用于至少显示通过挖掘机形成的水泥土墙的施工宽度、在水泥土墙的形成作业位置处的地基灌注材料的灌注量。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于该***按照两维坐标的方式进行显示，以施工宽度作为横轴，以灌注量作为纵轴。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于其还包括：
控制宽度设定机构，其用于将设置于上述挖掘机上的切削柱中的与水泥土墙的表面保持平行的侧边的宽度进行分割，具有循环卷绕的的链式切削器，以便设定多个控制宽度；
分配机构，其用于将从位于水泥土墙的适合的形成作业位置处的，开设于切削柱上的排出口排出的地基灌注材料分别按照控制宽度分配。
4.一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***，其包括：
显示机构，其用于显示施工状态显示框，该显示框以基于规定作业量的水泥土墙施工宽度作为总宽度，以设定控制宽度作为单位尺寸，该控制宽度将切削柱中的与水泥土墙的表面保持平行的侧边的宽度分割，并且设定，该切削柱设置于挖掘机上，并且带有循环卷绕的链式切削器，该显示机构至少显示已形成的水泥土墙的区域、处于正在形成过程中的水泥土墙的区域、未开始作业的区域、切削柱的当前位置，以在所述显示框内分割该显示框。
5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的***，其特征在于其还包括：
排出量控制机构，其用于将从设置于挖掘机上的，具有循环卷绕的链式切削器的切削柱上开设的排出口排出的地基灌注材料的排出量的数据，传送给供给地基灌注材料的设备，以便对地基灌注排出量进行控制。
6.一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***，其特征在于在按照将设置于水泥土墙用的开槽机式挖掘机上的，具有循环卷绕的链式切削器的切削柱***施工地基中，使切削柱旋转，同时从开设于切削柱上的排出口排出地基灌注材料，使上述切削柱沿地基的横向移动的方式，对形成水泥土墙的作业进行控制时，以2维坐标的方式，分别沿横轴和纵轴，表示基于规定作业量的水泥土墙的施工宽度、位于水泥土墙形成作业的每个位置处的地基灌注材料的灌注量。
7.一种水泥土墙开槽机式挖掘机用的作业控制***，其特征在于在按照将设置于水泥土墙用的开槽机式挖掘机上的，具有循环卷绕的链式切削器的切削柱***施工地基中，使切削柱旋转，同时从开设于切削柱上的排出口排出地基灌注材料，使上述切削柱沿地基的横向移动的方式，对形成水泥土墙的作业进行控制时，使切削柱旋转，***至少显示已形成的水泥土墙的区域、正在形成的水泥土墙的区域、未开始作业的地基区域、切削柱的当前位置中的任何一个，该显示呈带状施工状态显示框状，在该显示框中，将将切削柱中的与水泥土墙的墙体表面保持平行的侧边的宽度分割而设定的控制宽度为单位尺寸。
8.一种水泥土墙开槽机式挖掘机，其包括权利要求1所述的作业控制***。
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