JPH07158056A - 地盤改良機における制御装置 - Google Patents
地盤改良機における制御装置Info
- Publication number
- JPH07158056A JPH07158056A JP30908093A JP30908093A JPH07158056A JP H07158056 A JPH07158056 A JP H07158056A JP 30908093 A JP30908093 A JP 30908093A JP 30908093 A JP30908093 A JP 30908093A JP H07158056 A JPH07158056 A JP H07158056A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excavation
- speed
- rod
- soil
- ground
- 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
Links
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地盤の性状に即した撹拌ロッドの回転数およ
び掘削速度により地盤を最良状態に改良することを可能
とする。 【構成】 リーダマスト２にそって昇降自在な駆動部４
に撹拌羽根１０を有する撹拌ロッド８を連結し、この撹
拌ロッド８を駆動部４内の電動モータ７により回転駆動
して地盤を掘削撹拌し、地盤の改良を行なう地盤改良機
において、前記駆動部４の電動モータ７に付設された周
波数変換装置１４と、前記駆動部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１２と、演算装置１５
とを具有し、前記演算装置１５は、前記掘削深度検出装
置１２から入力された掘削深度に基づいて掘削速度また
は引抜き速度を算出する機能と、前記掘削深度または引
抜き速度と予め設定された一定深度を撹拌するに必要な
回転数とにより現時点で必要とする必要回転数を算出す
る機能と、上記必要回転数を周波数に換算し前記周波数
変換装置１４に周波数変換指令を与える機能とを有する
ことを特徴とする。
び掘削速度により地盤を最良状態に改良することを可能
とする。 【構成】 リーダマスト２にそって昇降自在な駆動部４
に撹拌羽根１０を有する撹拌ロッド８を連結し、この撹
拌ロッド８を駆動部４内の電動モータ７により回転駆動
して地盤を掘削撹拌し、地盤の改良を行なう地盤改良機
において、前記駆動部４の電動モータ７に付設された周
波数変換装置１４と、前記駆動部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１２と、演算装置１５
とを具有し、前記演算装置１５は、前記掘削深度検出装
置１２から入力された掘削深度に基づいて掘削速度また
は引抜き速度を算出する機能と、前記掘削深度または引
抜き速度と予め設定された一定深度を撹拌するに必要な
回転数とにより現時点で必要とする必要回転数を算出す
る機能と、上記必要回転数を周波数に換算し前記周波数
変換装置１４に周波数変換指令を与える機能とを有する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地盤改良機における制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、地盤を硬化させるなどの改良を行
なう地盤改良機として、図１に本発明の適用対象例とし
て示すものがある。この地盤改良機は、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６により巻上げ巻下げ
することにより駆動部４が昇降自在とされており、この
駆動部４内の電動モータ７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８が連結されている。
なう地盤改良機として、図１に本発明の適用対象例とし
て示すものがある。この地盤改良機は、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６により巻上げ巻下げ
することにより駆動部４が昇降自在とされており、この
駆動部４内の電動モータ７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８が連結されている。
【０００３】前記駆動部４に内蔵の電動モータ７を駆動
して撹拌ロッド８を所定回転数により回転させながら駆
動部４を下降させ、撹拌ロッド８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８の周囲に突設さ
れた撹拌羽根１０，１０…により撹拌ロッド８内を通じ
て供給される地盤改良剤（薬液１１）を地中に注入しつ
つ地盤を撹拌し、良好な地質の地盤とするようにしてい
る。
して撹拌ロッド８を所定回転数により回転させながら駆
動部４を下降させ、撹拌ロッド８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８の周囲に突設さ
れた撹拌羽根１０，１０…により撹拌ロッド８内を通じ
て供給される地盤改良剤（薬液１１）を地中に注入しつ
つ地盤を撹拌し、良好な地質の地盤とするようにしてい
る。
【０００４】上記の地盤改良において、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）で撹拌ロッド８
を回転させるように定めている。
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）で撹拌ロッド８
を回転させるように定めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかして従来では、撹
拌ロッド８を所定の一定回転数により回転駆動させなが
ら一定速度で下降または上昇させているが、この操作は
主としてオペレータの感に頼っており、それ故信頼性に
欠けるという問題があった。
拌ロッド８を所定の一定回転数により回転駆動させなが
ら一定速度で下降または上昇させているが、この操作は
主としてオペレータの感に頼っており、それ故信頼性に
欠けるという問題があった。
【０００６】本発明はこれに鑑み、地盤の性状に即した
撹拌ロッドの回転数および掘削速度または引抜き速度に
より地盤を最良状態に改良することを可能とする地盤改
良機における制御装置を提供することを目的とする。
撹拌ロッドの回転数および掘削速度または引抜き速度に
より地盤を最良状態に改良することを可能とする地盤改
良機における制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決する手段として本発明のは、リーダマスト
にそって昇降自在な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電動モータに
より回転駆動して地盤を掘削撹拌し、地盤の改良を行な
う地盤改良機において、前記駆動部の電動モータに付設
された周波数変換装置と、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、演算装置とを具
有し、前記演算装置は、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または引抜き速度を
算出する機能と、前記掘削速度または引抜き速度と予め
設定された一定深度を撹拌するに必要な回転数とにより
現時点で必要とする必要回転数を算出する機能と、上記
必要回転数を周波数に換算し前記周波数変換装置に周波
数変換指令を与える機能とを有することを特徴とする。
問題点を解決する手段として本発明のは、リーダマスト
にそって昇降自在な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電動モータに
より回転駆動して地盤を掘削撹拌し、地盤の改良を行な
う地盤改良機において、前記駆動部の電動モータに付設
された周波数変換装置と、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、演算装置とを具
有し、前記演算装置は、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または引抜き速度を
算出する機能と、前記掘削速度または引抜き速度と予め
設定された一定深度を撹拌するに必要な回転数とにより
現時点で必要とする必要回転数を算出する機能と、上記
必要回転数を周波数に換算し前記周波数変換装置に周波
数変換指令を与える機能とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】電動モータを始動して撹拌ロッドを回転させる
とともに撹拌ロッドの先端から薬液を注入し、駆動部を
下降させながら撹拌作業を行なう。このとき掘削深度は
常時掘削深度検出装置から演算装置へ入力され、掘削速
度が算出される。撹拌ロッドの必要回転数は常時または
単位時間毎に算出され、その結果を周波数に換算して周
波数変換装置に周波数変換指令を与える。
とともに撹拌ロッドの先端から薬液を注入し、駆動部を
下降させながら撹拌作業を行なう。このとき掘削深度は
常時掘削深度検出装置から演算装置へ入力され、掘削速
度が算出される。撹拌ロッドの必要回転数は常時または
単位時間毎に算出され、その結果を周波数に換算して周
波数変換装置に周波数変換指令を与える。
【０００９】したがって地盤の性状等により掘削速度に
変化が生じても、撹拌ロッドはその都度現時点での掘削
速度に見合った必要回転数に調整されることになり、必
要回転数が常に守られることになる。これは撹拌ロッド
の引抜き時にも同様にして行なうことができる。
変化が生じても、撹拌ロッドはその都度現時点での掘削
速度に見合った必要回転数に調整されることになり、必
要回転数が常に守られることになる。これは撹拌ロッド
の引抜き時にも同様にして行なうことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。掘削深度検出装置１２は、駆動部４を吊持す
るワイヤ５の途中が巻回されるシーブ１３の軸にエンコ
ーダを設けることにより構成され、ワイヤ５の巻出し量
により掘削深度を検出するようにしている。しかしこの
掘削深度の検出には他の手段を用いるものであってもよ
い。
説明する。掘削深度検出装置１２は、駆動部４を吊持す
るワイヤ５の途中が巻回されるシーブ１３の軸にエンコ
ーダを設けることにより構成され、ワイヤ５の巻出し量
により掘削深度を検出するようにしている。しかしこの
掘削深度の検出には他の手段を用いるものであってもよ
い。
【００１１】電動モータ７に付設される周波数変換装置
１４、および演算装置１５は、いずれも作業機械１の適
所に搭載されている。
１４、および演算装置１５は、いずれも作業機械１の適
所に搭載されている。
【００１２】上記演算装置１５，周波数変換装置１４を
含む回路構成は、図２に示すように演算装置１５へは掘
削深度検出装置１２からの検出信号、撹拌ロッド８の回
転数、必要により電流検出器１６からの負荷電流のほ
か、撹拌ロッド８の回転数の手動切替えか連動切替えか
の別、運転操作信号が入力される。
含む回路構成は、図２に示すように演算装置１５へは掘
削深度検出装置１２からの検出信号、撹拌ロッド８の回
転数、必要により電流検出器１６からの負荷電流のほ
か、撹拌ロッド８の回転数の手動切替えか連動切替えか
の別、運転操作信号が入力される。
【００１３】周波数変換装置１４へは、演算装置１５か
らの周波数制御信号が入力され、周波数変換装置１４か
らは周波数出力信号が出力されて演算装置１５へ入力さ
れる。
らの周波数制御信号が入力され、周波数変換装置１４か
らは周波数出力信号が出力されて演算装置１５へ入力さ
れる。
【００１４】上記制御内容の一例としては、良好な地盤
改良を行なうために撹拌ロッド８が単位深度下降または
上昇する際に必要とする最低回転数（以下羽根切り回数
という）が、次のように定められる。
改良を行なうために撹拌ロッド８が単位深度下降または
上昇する際に必要とする最低回転数（以下羽根切り回数
という）が、次のように定められる。
【００１５】 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；撹拌羽根の枚数 Ｎ；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は引抜き時を示す。
【００１６】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
を行なうことにより、必要とする羽根切り回数Ｔを実現
することができる。
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
を行なうことにより、必要とする羽根切り回数Ｔを実現
することができる。
【００１７】一方、撹拌ロッド８の回転数Ｎと周波数変
換装置１４の周波数との関係は、 Ｎ＝Ｒ・１２０ｆ／Ｐ ・・・・・・・・・・・・・ （４） ここでＲ；減速比、Ｐ；電動モータ７の極数、ｆ；周波
数である。
換装置１４の周波数との関係は、 Ｎ＝Ｒ・１２０ｆ／Ｐ ・・・・・・・・・・・・・ （４） ここでＲ；減速比、Ｐ；電動モータ７の極数、ｆ；周波
数である。
【００１８】実際の撹拌作業については、羽根切り回数
Ｔを３５０回／ｍとし、撹拌ロッド８に設ける撹拌羽根
１０，１０…の枚数を１０とすれば、掘削時に掘削速度
１ｍ／min で１５回／min 、また引抜き時に引抜き速度
１ｍ／min で２０回ｍ／minとして撹拌すれば、前記数
式１に基づきＴ＝１０×（１５／１＋２０／１）＝３５
０回／min となり、羽根切り回数３５０回／min を実現
することができる。
Ｔを３５０回／ｍとし、撹拌ロッド８に設ける撹拌羽根
１０，１０…の枚数を１０とすれば、掘削時に掘削速度
１ｍ／min で１５回／min 、また引抜き時に引抜き速度
１ｍ／min で２０回ｍ／minとして撹拌すれば、前記数
式１に基づきＴ＝１０×（１５／１＋２０／１）＝３５
０回／min となり、羽根切り回数３５０回／min を実現
することができる。
【００１９】したがって掘削撹拌時には、電動モータ７
を始動して撹拌ロッド８を回転させるとともに撹拌ロッ
ド８の先端から薬液１１を注入しつつ駆動部４を下降さ
せながら撹拌作業が行なわれる。このとき掘削深度は常
時掘削深度検出装置１２から演算装置１５へ入力され、
掘削速度が算出され、また撹拌ロッド８の必要回転数は
前記数式２に基づいて常時または単位時間毎に算出さ
れ、その結果が周波数に換算されて周波数変換装置１４
へ周波数変換指令信号として入力される。
を始動して撹拌ロッド８を回転させるとともに撹拌ロッ
ド８の先端から薬液１１を注入しつつ駆動部４を下降さ
せながら撹拌作業が行なわれる。このとき掘削深度は常
時掘削深度検出装置１２から演算装置１５へ入力され、
掘削速度が算出され、また撹拌ロッド８の必要回転数は
前記数式２に基づいて常時または単位時間毎に算出さ
れ、その結果が周波数に換算されて周波数変換装置１４
へ周波数変換指令信号として入力される。
【００２０】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８はその時点での掘削速
度に適合する必要回転数で回転駆動され、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
な関係を保ち、良好な地盤改良を実現することができ
る。これは撹拌ロッド８の引抜き時における制御も同様
にして行なわれる。しかし掘削時と引抜き時とのいずれ
か一方のみを制御するようにしてもよいことはもちろん
である。
度に変化が生じれば撹拌ロッド８はその時点での掘削速
度に適合する必要回転数で回転駆動され、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
な関係を保ち、良好な地盤改良を実現することができ
る。これは撹拌ロッド８の引抜き時における制御も同様
にして行なわれる。しかし掘削時と引抜き時とのいずれ
か一方のみを制御するようにしてもよいことはもちろん
である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、地
盤の撹拌に最適な必要回転数をもって撹拌ロッドを回転
させることができるので、地盤の性状等により掘削速度
または引抜き速度に変化が生じてもそれに応じた必要回
転数が得られ、効率よく良好な地盤改良を行なうことが
できる。また周波数変換装置を用いているので、回転数
の無階段制御ができるなどの効果が得られる。
盤の撹拌に最適な必要回転数をもって撹拌ロッドを回転
させることができるので、地盤の性状等により掘削速度
または引抜き速度に変化が生じてもそれに応じた必要回
転数が得られ、効率よく良好な地盤改良を行なうことが
できる。また周波数変換装置を用いているので、回転数
の無階段制御ができるなどの効果が得られる。
【図１】本発明の適用対象としての地盤改良機の一例を
示す側面図。
示す側面図。
【図２】同、回路図。
【図３】掘削速度と回転数との関係を示すグラフ。
２ リーダマスト ４ 駆動部 ７ 電動モータ ８ 撹拌ロッド ９ 掘削ヘッド １０ 撹拌羽根 １２ 掘削深度検出装置 １４ 周波数変換装置 １５ 演算装置
Claims (1)
- 【請求項１】リーダマストにそって昇降自在な駆動部に
撹拌羽根を有する撹拌ロッドを連結し、この撹拌ロッド
を駆動部内の電動モータにより回転駆動して地盤を掘削
撹拌し、地盤の改良を行なう地盤改良機において、前記
駆動部の電動モータに付設された周波数変換装置と、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、演算装置とを具備し、前記演算装置は、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
削速度または引抜き速度を算出する機能と、前記掘削速
度または引抜き速度と予め設定された一定深度を撹拌す
るに必要な回転数とにより現時点で必要とする必要回転
数を算出する機能と、上記必要回転数を周波数に換算し
前記周波数変換装置に周波数変換指令を与える機能とを
有することを特徴とする地盤改良機における制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30908093A JPH07158056A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 地盤改良機における制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30908093A JPH07158056A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 地盤改良機における制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158056A true JPH07158056A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17988649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30908093A Pending JPH07158056A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 地盤改良機における制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07158056A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100923336B1 (ko) * | 2009-06-03 | 2009-10-23 | 초석건설산업(주) | 고품질 시공을 위한 심층혼합처리공법 |
| CN107817830A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-20 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 海上深层水泥土搅拌次数与升降速度自动匹配方法 |
-
1993
- 1993-12-09 JP JP30908093A patent/JPH07158056A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100923336B1 (ko) * | 2009-06-03 | 2009-10-23 | 초석건설산업(주) | 고품질 시공을 위한 심층혼합처리공법 |
| CN107817830A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-20 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 海上深层水泥土搅拌次数与升降速度自动匹配方法 |
| CN107817830B (zh) * | 2017-10-30 | 2020-09-22 | 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 | 海上深层水泥土搅拌次数与升降速度自动匹配方法 |
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