JP3913362B2 - Thin wall excavator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、地下止水壁などの薄壁の施工に際して、薄壁の構築位置に溝を掘削する薄壁掘削機に関する。
【0002】
【従来の技術】
地下ダムや産業廃棄物処分場の地下止水壁などの薄壁の施工に際して、薄壁の構築位置に溝を掘削する、従来の薄壁掘削機として、例えば、図2に示すものが知られている。
図2の薄壁掘削機20は、先行掘削するアースドリル23,23、先行掘削の間の地盤を掘削するチェーンカッター21,21、掘削した残土を収容するバケット22,22等を備えている。
この薄壁掘削機20は、薄壁の掘削精度を確保するため、先行孔24,24をガイドにして溝を掘削する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の薄壁掘削機20には、その掘進方向を自ら修正する機能がないため、その掘削精度はガイドとなる先行孔の掘削精度に左右されていた。また、前記先行孔を精度良く掘削するには、薄壁掘削機20以外に先行孔を掘削する専用の掘削機が別途必要であった。
また、上記薄壁掘削機20の場合、カッター、ドリル等で地盤を掘削するため、カッター、ドリル等を駆動する駆動手段等が必要であるとともに、掘削時に生じる反力に対するつりあいをとる必要があることから、掘削機自体が大きなものとなっていた。
【0004】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、薄壁の施工に際して、先行孔の掘削を不要にするとともに、機械を軽量化することが可能な薄壁掘削機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、
請求項1記載の発明は、
薄壁の施工に際して、薄壁の構築位置に溝を掘削する薄壁掘削機であって、
本体部と、
この本体部に揺動自在な状態で取り付けられたウォータージェットノズルと、
前記本体部の傾斜角度を測定する傾斜計と、
この傾斜計による測定結果に基づき、前記ウォータージェットノズルの揺動方向及び揺動量を調節して、当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置と、
を備えた構成とした。
【0006】
この請求項1記載の発明によれば、当該薄壁掘削機が、本体部と、この本体部に揺動自在な状態で取り付けられたウォータージェットノズルと、本体部の傾斜角度を測定する傾斜計と、この傾斜計による測定結果に基づきウォータージェットノズルの揺動方向及び揺動量を調節して当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置とを備えたため、例えば、当該薄壁掘削機の掘進方向にズレが生じたとしても、傾斜計の測定結果に基づきウォータージェットノズルの揺動方向及び揺動量が制御装置によって調節されて、薄壁掘削機の掘進方向が速やかに軌道修正される。
従って、溝の掘削精度が高められることとなり、掘削精度の確保を目的とした先行孔の掘削が不要になって、コストを低減するとともに工期を短縮することができる。
また、先行孔を省略することにより、溝の開口幅が狭められるため、掘削した溝に誤って作業者が転落することもなくなり、作業の安全性を向上させることができる。
【0007】
ここで、薄壁には、例えば、地下ダムや産業廃棄物処分場の地下止水壁などが挙げられる。
【0008】
請求項2記載の発明は、
薄壁の施工に際して、薄壁の構築位置に溝を掘削する薄壁掘削機であって、
上半部と下半部の連結部分で中折れ可能な略平板状の本体部と、
水を噴出して地山を掘削するウォータージェットノズルと、
前記本体部の上半部及び下半部それぞれの傾斜角度を測定する傾斜計と、
これら傾斜計による測定結果に基づき、前記本体部の上半部と下半部のなす角度を調節して、当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置と、
を備えた構成とした。
【0009】
この請求項2記載の発明によれば、当該薄壁掘削機が、上半部と下半部の連結部分で中折れ可能な略平板状の本体部と、水を噴出して地山を掘削するウォータージェットノズルと、本体部の上半部及び下半部それぞれの傾斜角度を測定する傾斜計と、これら傾斜計による測定結果に基づき本体部の上半部と下半部のなす角度を調節して当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置とを備えたため、例えば、当該薄壁掘削機の掘進方向にズレが生じたとしても、傾斜計の測定結果に基づき本体部の上半部と下半部のなす角度が制御装置によって調節されて、薄壁掘削機の掘進方向が速やかに軌道修正される。
従って、溝の掘削精度が高められることとなり、掘削精度の確保を目的とした先行孔の掘削が不要になって、コストを低減するとともに工期を短縮することができる。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の薄壁掘削機において、
前記本体部の上端側には、水又は泥水を鉛直上方向に噴射する逆噴射ノズルが設けられている構成とした。
【0011】
この請求項3記載の発明によれば、本体部の上端部には、水又は泥水を鉛直上方向に噴射する逆噴射ノズルが設けられているため、逆噴射ノズルから水又は泥水を鉛直上方向に噴射することによって、掘削時に生じる反力の一部を相殺することができる。
即ち、掘削時に生じる反力に対するつりあいをとるために、当該薄壁掘削機の重量で不足する分を、逆噴射ノズルによる逆噴射によって補うことができるため、当該薄壁掘削機の重量を軽量にすることができ、それに応じて、薄壁掘削機を吊り下げるクレーンを小型化することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図1の図面を参照しながら説明する。
【0013】
図1は、本発明に係る薄壁掘削機を示すもので、(a)が正面図、(b)が側面図である。
【0014】
この実施の形態の薄壁掘削機10は、例えば、地下ダムや産業廃棄物処分場の地下止水壁などの薄壁の施工に際して、薄壁の構築位置に溝を掘削する。
薄壁掘削機10は、クレーン(図示省略)に吊り下げられた状態で、鉛直下方向に掘進していく。そして、薄壁掘削機10は、図1に示すように、本体部1、ウォータージェットノズル2,…、傾斜計5,5、制御装置(図示省略)、逆噴射ノズル4,…等から構成されている。
【0015】
本体部1は、略平板状に形成されていて、その上半部1Aと下半部1Bの連結部分3で中折れ可能に構成されている。これら上半部1Aと下半部1Bのなす角度は、制御装置(後述)による制御によって、調節されるようになっている。
ウォータージェットノズル2,…は、本体部1の下端側に、XY方向(掘削する溝の厚さ方向及び長さ方向)に揺動自在な状態で取り付けられている。ウォータージェットノズル2,…は、揺動(旋回)しながら、その先端より水を噴出することによって、ノズル方向の地山を掘削していく。これらウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量は、制御装置(後述)による制御によって、調節されるようになっている。
傾斜計5,5は、本体部1の上半部1Aと下半部1Bのそれぞれに配設されて、上半部1Aと下半部1Bの傾斜角度を測定する。これら傾斜計5,5の測定結果は、制御装置(後述)に出力される。
【0016】
制御装置は、例えば、地上に設置されている。制御装置は、傾斜計5,5の測定結果を入力し、該測定結果に基づいて、上半部1Aと下半部1Bのなす角度、及びウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量を調節する。
即ち、制御装置は、傾斜計5,5の測定結果から、薄壁掘削機10の掘進方向のズレを検出して、このズレの度合いに応じて、上半部1Aと下半部1Bのなす角度、或いはウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量の何れか一方又は両方を変化させて、薄壁掘削機10の掘進方向を修正する。
【0017】
逆噴射ノズル4,…は、本体部1の上端側に、複数設けられている。これら逆噴射ノズル4,…は、その先端から水又は泥水を噴出することによって、掘削時に生じる反力の一部を相殺する。即ち、掘削時に生じる反力に対して、薄壁掘削機10の重量で不足する分を、逆噴射ノズル4,…による逆噴射によって補っている。
【0018】
以上のように薄壁掘削機10は構成され、例えば、次のように、その掘進方向のズレに対する修正がなされる。
【0019】
薄壁掘削機10の掘進方向にズレが生じた場合には、傾斜計5,5による測定結果から、掘進方向にズレが発生したことを制御装置が検知する。
このズレの量が小さい場合には、傾斜計5,5による測定結果に基づいて、ウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量を調節して、薄壁掘削機10の掘進方向を軌道修正する。
一方、前記ズレの量が大きく、ウォータージェットノズル2,…による軌道修正だけでは不十分の場合には、傾斜計5,5による測定結果に基づいて、上半部1Aと下半部1Bのなす角度を調節して、薄壁掘削機10の掘進方向を大きく軌道修正する。
このように、薄壁掘削機10の掘進方向にズレが生じたとしても、そのズレを、傾斜計5,5の測定結果から制御装置が検知して、本体部1の上半部1Aと下半部1Bのなす角度、或いはウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量を調節するため、薄壁掘削機10の掘進方向が速やかに修正される。
【0020】
以上のように、この実施の形態の薄壁掘削機10によれば、当該薄壁掘削機10が、上半部1Aと下半部1Bの連結部分3で中折れ可能な略平板状の本体部1と、この本体部1に揺動自在な状態で取り付けられたウォータージェットノズル2,…と、本体部1の上半部1A及び下半部1Bそれぞれの傾斜角度を測定する傾斜計5,5と、これら傾斜計5,5による測定結果に基づきウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量又は本体部1の上半部1Aと下半部1Bのなす角度を調節して当該薄壁掘削機10の掘進方向を制御する制御装置とを備えたため、例えば、当該薄壁掘削機10の掘進方向にズレが生じたとしても、傾斜計5,5の測定結果に基づきウォータージェットノズル2,…の揺動方向及び揺動量、或いは本体部1の上半部1Aと下半部1Bのなす角度が制御装置によって調節されて、薄壁掘削機10の掘進方向が速やかに軌道修正される。
従って、溝の掘削精度が高められることとなり、掘削精度の確保を目的とした先行孔の掘削が不要になって、コストを低減するとともに工期を短縮することができる。
また、先行孔を省略することにより、溝の開口幅が狭められるため、掘削した溝に誤って作業者が転落することもなくなり、作業の安全性を向上させることができる。
【0021】
また、本体部1の上端部には、水又は泥水を鉛直上方向に噴射する逆噴射ノズル4,…が設けられているため、逆噴射ノズル4,…から水又は泥水を鉛直上方向に噴射することによって、掘削時に生じる反力の一部を相殺することができる。
即ち、掘削時に生じる反力に対するつりあいをとるために、当該薄壁掘削機10の重量で不足する分を、逆噴射ノズル4,…による逆噴射によって補うことができるため、当該薄壁掘削機10の重量を軽量にすることができ、それに応じて、薄壁掘削機10を吊り下げるクレーンを小型化することができる。
なお、制御装置の設置位置は、地上に限られるものではなく、例えば、本体部1に設置するようにしてもよい。
【0022】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、当該薄壁掘削機が、本体部と、この本体部に揺動自在な状態で取り付けられたウォータージェットノズルと、本体部の傾斜角度を測定する傾斜計と、この傾斜計による測定結果に基づきウォータージェットノズルの揺動方向及び揺動量を調節して当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置とを備えたため、例えば、当該薄壁掘削機の掘進方向にズレが生じたとしても、傾斜計の測定結果に基づきウォータージェットノズルの揺動方向及び揺動量が制御装置によって調節されて、薄壁掘削機の掘進方向が速やかに軌道修正される。
従って、溝の掘削精度が高められることとなり、掘削精度の確保を目的とした先行孔の掘削が不要になって、コストを低減するとともに工期を短縮することができる。
また、先行孔を省略することにより、溝の開口幅が狭められるため、掘削した溝に誤って作業者が転落することもなくなり、作業の安全性を向上させることができる。
【0023】
請求項2記載の発明によれば、当該薄壁掘削機が、上半部と下半部の連結部分で中折れ可能な略平板状の本体部と、水を噴出して地山を掘削するウォータージェットノズルと、本体部の上半部及び下半部それぞれの傾斜角度を測定する傾斜計と、これら傾斜計による測定結果に基づき本体部の上半部と下半部のなす角度を調節して当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置とを備えたため、例えば、当該薄壁掘削機の掘進方向にズレが生じたとしても、傾斜計の測定結果に基づき本体部の上半部と下半部のなす角度が制御装置によって調節されて、薄壁掘削機の掘進方向が速やかに軌道修正される。
従って、溝の掘削精度が高められることとなり、掘削精度の確保を目的とした先行孔の掘削が不要になって、コストを低減するとともに工期を短縮することができる。
【0024】
請求項3記載の発明によれば、本体部の上端部には、水又は泥水を鉛直上方向に噴射する逆噴射ノズルが設けられているため、逆噴射ノズルから水又は泥水を鉛直上方向に噴射することによって、掘削時に生じる反力の一部を相殺することができる。
即ち、掘削時に生じる反力に対するつりあいをとるために、当該薄壁掘削機の重量で不足する分を、逆噴射ノズルによる逆噴射によって補うことができるため、当該薄壁掘削機の重量を軽量にすることができ、それに応じて、薄壁掘削機を吊り下げるクレーンを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る薄壁掘削機を示すもので、(a)が正面図、(b)が側面図である。
【図2】従来の薄壁掘削機の一例を示すもので、(a)が掘削しているときの正面図、(b)が土砂を排出しているときの側面図である。
【符号の説明】
1 本体部
1A 上半部
1B 下半部
2 ウォータージェットノズル
4 逆噴射ノズル
5 傾斜計
10 薄壁掘削機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin wall excavator for excavating a groove at a construction position of a thin wall when a thin wall such as an underground water barrier is constructed.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 2, for example, a conventional thin wall excavator that excavates a groove at a construction position of a thin wall when constructing a thin wall such as an underground dam or an underground water barrier of an industrial waste disposal site is known. ing.
The thin wall excavator 20 shown in FIG. 2 includes
The thin wall excavator 20 excavates a groove using the leading
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional thin-wall excavator 20 does not have a function of correcting the digging direction by itself, the excavation accuracy depends on the excavation accuracy of the preceding hole serving as a guide. In addition, in order to excavate the preceding hole with high accuracy, a dedicated excavator for excavating the preceding hole is required in addition to the thin wall excavator 20.
Further, in the case of the thin wall excavator 20, in order to excavate the ground with a cutter, a drill or the like, a driving means for driving the cutter, the drill or the like is necessary, and it is necessary to balance the reaction force generated during the excavation. Therefore, the excavator itself was a big one.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems. A thin wall excavator that eliminates the need for excavation of a preceding hole and can reduce the weight of the machine when constructing a thin wall. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem,
The invention described in
When constructing a thin wall, a thin wall excavator that excavates a groove in the construction position of the thin wall,
The main body,
A water jet nozzle attached to the main body in a swingable state;
An inclinometer for measuring an inclination angle of the main body, and
Based on the measurement result by the inclinometer, the control device for adjusting the swing direction and the swing amount of the water jet nozzle to control the digging direction of the thin wall excavator;
It was set as the structure provided with.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, the thin wall excavator includes a main body part, a water jet nozzle attached to the main body part in a swingable state, and an inclinometer for measuring an inclination angle of the main body part. And a control device for controlling the digging direction of the thin wall excavator by adjusting the oscillating direction and the oscillating amount of the water jet nozzle based on the measurement result by the inclinometer. Even if a deviation occurs in the digging direction, the swing direction and the swing amount of the water jet nozzle are adjusted by the control device based on the measurement result of the inclinometer, and the digging direction of the thin wall excavator is promptly corrected.
Accordingly, the accuracy of excavation of the groove is increased, the excavation of the preceding hole for the purpose of ensuring the excavation accuracy is unnecessary, and the cost can be reduced and the work period can be shortened.
Further, by omitting the leading hole, the opening width of the groove is narrowed, so that the operator does not accidentally fall into the excavated groove, and the safety of the work can be improved.
[0007]
Here, examples of the thin wall include an underground dam and an underground water blocking wall of an industrial waste disposal site.
[0008]
The invention according to
When constructing a thin wall, a thin wall excavator that excavates a groove in the construction position of the thin wall,
A substantially flat main body that can be folded at the connecting portion of the upper half and the lower half;
A water jet nozzle that ejects water and excavates natural ground,
An inclinometer for measuring an inclination angle of each of the upper half and the lower half of the main body, and
Based on the measurement results by these inclinometers, a control device that adjusts the angle formed by the upper half and the lower half of the main body to control the direction of the thin wall excavator,
It was set as the structure provided with.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, the thin wall excavator is configured to excavate natural ground by ejecting water and a substantially flat plate-shaped main body that can be folded at the connection portion between the upper half and the lower half. Water jet nozzle, inclinometer that measures the inclination angle of the upper half and lower half of the main body, and the angle between the upper and lower half of the main body is adjusted based on the measurement results of these inclinometers Therefore, even if a deviation occurs in the direction of the thin wall excavator, for example, the upper half of the main body is based on the measurement result of the inclinometer. The angle formed by the upper half and the lower half is adjusted by the control device, and the trajectory of the thin wall excavator is quickly corrected.
Accordingly, the accuracy of excavation of the groove is increased, the excavation of the preceding hole for the purpose of ensuring the excavation accuracy is unnecessary, and the cost can be reduced and the work period can be shortened.
[0010]
The invention according to
A reverse injection nozzle that injects water or muddy water vertically upward is provided on the upper end side of the main body.
[0011]
According to the third aspect of the invention, the upper end portion of the main body portion is provided with the reverse injection nozzle for injecting water or muddy water in the vertically upward direction. A part of the reaction force generated at the time of excavation can be canceled by injecting the gas into the pipe.
In other words, in order to balance the reaction force generated during excavation, the shortage of the weight of the thin wall excavator can be compensated for by reverse injection by the reverse injection nozzle, so the weight of the thin wall excavator can be reduced. Accordingly, the crane for suspending the thin wall excavator can be miniaturized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawing of FIG.
[0013]
FIG. 1 shows a thin wall excavator according to the present invention, in which (a) is a front view and (b) is a side view.
[0014]
The
The
[0015]
The
The
The inclinometers 5 and 5 are disposed in the
[0016]
The control device is installed on the ground, for example. The control device inputs the measurement results of the inclinometers 5 and 5, and based on the measurement results, the angle formed by the
In other words, the control device detects a deviation in the direction of advancement of the
[0017]
A plurality of reverse injection nozzles 4 are provided on the upper end side of the
[0018]
As described above, the
[0019]
When a deviation occurs in the digging direction of the
When the amount of this deviation is small, the swing direction and the swing amount of the
On the other hand, when the amount of displacement is large and it is not sufficient to correct the trajectory by the
As described above, even if the
[0020]
As described above, according to the
Accordingly, the accuracy of excavation of the groove is increased, the excavation of the preceding hole for the purpose of ensuring the excavation accuracy is unnecessary, and the cost can be reduced and the work period can be shortened.
Further, by omitting the leading hole, the opening width of the groove is narrowed, so that the operator does not accidentally fall into the excavated groove, and the safety of the work can be improved.
[0021]
Moreover, since the reverse injection nozzle 4, ... which injects water or muddy water vertically upward is provided in the upper end part of the main-
That is, in order to balance the reaction force generated during excavation, the shortage of the
The installation position of the control device is not limited to the ground, and may be installed on the
[0022]
【The invention's effect】
According to invention of
Accordingly, the accuracy of excavation of the groove is increased, the excavation of the preceding hole for the purpose of ensuring the excavation accuracy is unnecessary, and the cost can be reduced and the work period can be shortened.
Further, by omitting the leading hole, the opening width of the groove is narrowed, so that the operator does not accidentally fall into the excavated groove, and the safety of the work can be improved.
[0023]
According to invention of
Accordingly, the accuracy of excavation of the groove is increased, the excavation of the preceding hole for the purpose of ensuring the excavation accuracy is unnecessary, and the cost can be reduced and the work period can be shortened.
[0024]
According to invention of
In other words, in order to balance the reaction force generated during excavation, the shortage of the weight of the thin wall excavator can be compensated for by reverse injection by the reverse injection nozzle, so the weight of the thin wall excavator can be reduced. Accordingly, the crane for suspending the thin wall excavator can be miniaturized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a thin wall excavator according to the present invention, where (a) is a front view and (b) is a side view.
FIGS. 2A and 2B show an example of a conventional thin wall excavator, in which FIG. 2A is a front view when excavating, and FIG. 2B is a side view when earth and sand are discharged.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
本体部と、
この本体部に揺動自在な状態で取り付けられたウォータージェットノズルと、
前記本体部の傾斜角度を測定する傾斜計と、
この傾斜計による測定結果に基づき、前記ウォータージェットノズルの揺動方向及び揺動量を調節して、当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする薄壁掘削機。When constructing a thin wall, a thin wall excavator that excavates a groove in the construction position of the thin wall,
The main body,
A water jet nozzle attached to the main body in a swingable state;
An inclinometer for measuring an inclination angle of the main body, and
Based on the measurement result by the inclinometer, the control device for adjusting the swing direction and the swing amount of the water jet nozzle to control the digging direction of the thin wall excavator;
A thin wall excavator characterized by comprising:
上半部と下半部の連結部分で中折れ可能な略平板状の本体部と、
水を噴出して地山を掘削するウォータージェットノズルと、
前記本体部の上半部及び下半部それぞれの傾斜角度を測定する傾斜計と、
これら傾斜計による測定結果に基づき、前記本体部の上半部と下半部のなす角度を調節して、当該薄壁掘削機の掘進方向を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする薄壁掘削機。When constructing a thin wall, a thin wall excavator that excavates a groove in the construction position of the thin wall,
A substantially flat main body that can be folded at the connecting portion of the upper half and the lower half;
A water jet nozzle that ejects water and excavates natural ground,
An inclinometer for measuring an inclination angle of each of the upper half and the lower half of the main body, and
Based on the measurement results by these inclinometers, a control device that adjusts the angle formed by the upper half and the lower half of the main body to control the direction of the thin wall excavator,
A thin wall excavator characterized by comprising:
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