JPS622111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワイヤロープあるいはシリンダ等を
介して懸架装置に懸架させた掘削具により地盤を
掘削するアースオーガー、アースドリル、リバー
スサーキユレーシヨンドリル、連続地中壁掘削機
等の土木施工機械の降下自動制御装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an earth auger, an earth drill, a reverse circulation drill, and a continuous underground wall excavation device for excavating the ground using a drilling tool suspended on a suspension device via a wire rope or a cylinder. This invention relates to an automatic descent control device for civil engineering construction machines such as airplanes.

アースホガー、アースドリル、リバースサーキ
ユレーシヨンドリル、連続地中壁掘削機等により
地盤を掘削する機械では、シリンダで掘削具を降
下させる方法や、ウインチに巻きつけたワイヤー
ロープで掘削具を吊り、掘削の進行にともなつて
ワイヤーロープを巻下げていく方法がとられてい
る。 For machines that excavate the ground using earth hoggers, earth drills, reverse circulation drills, continuous underground wall excavators, etc., there are two methods: lowering the excavating tool with a cylinder, suspending the excavating tool with a wire rope wrapped around a winch, The method used is to lower the wire rope as the excavation progresses.

その際、アースオーガースクリユーあるいはケ
リーバ等が傾斜し、掘削機の掘削方向が偏向しな
いようにする必要がある。これは、前記掘削機で
掘削する穴や溝は建築・土木分野の基礎杭や山留
壁等の構築をねらいとし、このような穴や溝には
通常数十ｍから数百ｍ程度の長尺な鉄筋かごを挿
入しなければならない。従つて、このような穴や
溝を掘削するについては、非常に高い垂直精度が
要求される。従来このような高い垂直精度を得る
掘削技術としては、いわゆる「下げ振りの効果」
をねらつたものが知られている。すなわち、掘削
具の自重をすべてビツトにあづけるのでなく、そ
のうちの1/3〜1/4程度を上部で支持し、自重の大
半が集中しているビツトをワイヤロープ等で吊り
下げることによつて自然に地球の中心に向つて掘
り進むことになる効果をねらつたものである。し
かしながら、掘削地盤は様々であり、傾斜した地
盤や礫層等の風化層を掘削する場合には、ビツト
に対し様々な方向からの力が作用し、垂直性を保
持しにくい状態が生じるため、ビツトにあずける
自重及び上部で支持すべき自重を土質柱状図等に
よつて定めると共に、掘削機の操従者が、例えば
ワイヤロープの張り具合や掘削機の振動を注視し
ながら、適正な自重をビツトに与えるように掘削
具の巻下げ操作をしなければならないなど、その
調整に際しては操縦者の経験を勘に頼るところが
多かつた。 At this time, it is necessary to prevent the earth auger screw or keel bar from tilting and deflecting the excavation direction of the excavator. This is because the holes and grooves excavated by the excavator are intended for construction of foundation piles and mountain retaining walls in the construction and civil engineering fields, and such holes and grooves usually have a length of several tens of meters to several hundred meters. A thick rebar cage must be inserted. Therefore, extremely high vertical precision is required when excavating such holes and trenches. The conventional drilling technology that achieves such high vertical accuracy is the so-called "plumb swing effect."
It is known that the target was In other words, instead of giving all of the weight of the excavating tool to the bit, it is possible to support about 1/3 to 1/4 of it at the top, and suspend the bit, where most of the weight is concentrated, with a wire rope, etc. The aim was to have the effect of naturally digging toward the center of the earth. However, the ground to be excavated varies, and when excavating on sloping ground or weathered layers such as gravel layers, forces act on the bit from various directions, making it difficult to maintain verticality. In addition to determining the dead weight that will be placed on the bit and the dead weight that should be supported at the top using a soil profile map, etc., the operator of the excavator should carefully check the tension of the wire rope and the vibration of the excavator to determine the appropriate dead weight of the bit. Adjustments, such as having to lower and lower the excavating tool to give the same effect, often relied on the operator's experience and intuition.

また、特開昭50−75501で石油井戸掘削におけ
るドリルの透入速度（掘削速度）を自動的に最適
化するための方法と装置が開示されているが、こ
れは数千ｍの深度に及ぶ穿孔を行う装置のため、
掘削ビツトの透入速度と地表部のドリルストリン
グの送り速度とにずれが生じやすく、このため前
者より後者の速度が大きくなつた時に掘削状態が
不安定となり、透入速度はむしろ減少し、さらに
これと同じ傾向をたどつた時最終的にダウンホー
ルモータが停止するのを防ぐことをねらいとした
ものである。前述の速度のずれはドリルパイプの
弾性歪の影響から来るもので、数千ｍの長さにな
ると歪量は非常に大きくなる。従つてドリルパイ
プに作用する張力とドリルパイプの弾性係数から
そのずれの補正を行つて最適透入速度に自動的に
制御されるように、ドリルパイプの張力測定装置
や透入速度検出装置等の検出装置のほか、透入速
度を調整するための調整装置や入力値を解析する
解析装置等の装置が設けられている。これらの装
置や制御方法は非常に複雑である。しかし掘削深
度の大きい石油井戸掘削機の場合、このようなも
のでないと自動的に降下させることはむずかし
い。 In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 75501/1983 discloses a method and apparatus for automatically optimizing the penetration speed (drilling speed) of a drill in oil well drilling, which extends to a depth of several thousand meters. Because it is a device that performs drilling,
There tends to be a discrepancy between the penetration speed of the drilling bit and the feed speed of the drill string at the ground surface, and for this reason, when the latter speed becomes greater than the former, the drilling condition becomes unstable, the penetration speed decreases, and The aim is to prevent the downhole motor from eventually stopping if it follows the same trend. The speed deviation mentioned above is due to the influence of elastic strain of the drill pipe, and the amount of strain becomes extremely large when the length is several thousand meters. Therefore, in order to automatically control the optimum penetration speed by correcting the deviation between the tension acting on the drill pipe and the elastic modulus of the drill pipe, a drill pipe tension measurement device, penetration speed detection device, etc. In addition to the detection device, devices such as an adjustment device for adjusting the penetration speed and an analysis device for analyzing input values are provided. These devices and control methods are extremely complex. However, in the case of an oil well drilling machine that has a large drilling depth, it is difficult to lower it automatically unless it is of this type.

また、特公昭50−25404で開示されたものも特
開昭50−75501と同じく石油井戸掘削における工
具の送り速度を最大にするための方法と装置を示
したものである。その技術背景や問題点は全く同
じで解決手段が後者が前者の改良特許ということ
から多少の違いはあるが基本的な考え方は全く同
じである。 Also, the patent disclosed in Japanese Patent Publication No. 50-25404, like Japanese Patent Application Publication No. 50-75501, discloses a method and apparatus for maximizing the feed speed of tools in oil well drilling. The technical background and problems are exactly the same, and the solution to the latter is a patent for improving the former, so there are some differences, but the basic idea is exactly the same.

本発明の対象掘削機であるアースオーガ、アー
スドリル、リバースサーキユレーシヨンドリル、
連続地中壁掘削機の場合、石油井戸掘削機に比べ
て掘削深度が浅いため、ビツトの透入速度とドリ
ルパイプの送り速度とのずれが問題になることは
なく、むしろ鉄筋かごの挿入を考慮した掘削孔の
垂直性が問題になる。この点、前記開示特許の場
合、下げ振りの効果をねらつたものではなく、垂
直性より掘削能率に重点をおいたものであるた
め、このような石油井戸掘削機で使用されている
ような降下自動制御装置を本考案の対象掘削機に
適用することはできない。掘削能率だけを考える
なら本発明の対象掘削機に前記開示特許の適用は
可能であるが、不要な検出装置や解析装置がある
だけでなく、装置や制御方法が複雑となり、掘削
機にしめる価格構成比が高くなつて適さない。 Earth augers, earth drills, reverse circulation drills, which are target excavators of the present invention;
In the case of a continuous underground wall drilling machine, the drilling depth is shallower than that of an oil well drilling machine, so the discrepancy between the penetration speed of the bit and the feed speed of the drill pipe is not a problem, but rather it is necessary to insert the reinforcing bar cage. The verticality of the drill hole taken into account becomes an issue. In this regard, in the case of the disclosed patent, the patent does not aim at the effect of a plumb bob, but rather focuses on drilling efficiency rather than verticality, so it is difficult to obtain a downward swing like that used in oil well drilling machines. The automatic control device cannot be applied to the target excavator of the present invention. If only excavation efficiency is considered, it is possible to apply the disclosed patent to the excavator subject to the present invention, but not only are there unnecessary detection devices and analysis devices, but the device and control method are complicated, and the price structure of the excavator is complicated. The ratio is too high and it is not suitable.

このためリバースサーキユレーシヨンドリル等
の土木施工機械の自動化を考えたものとして、特
開昭54−82803号公報及び特開昭54−118601号公
報が開示されている。前者は土質性状に関係な
く、掘削具を吊つている荷重を常にある範囲の値
に保つように制御するものであり、後者は掘削ト
ルクを常に一定に保つように制御するものであ
る。 For this reason, JP-A-54-82803 and JP-A-54-118601 have been disclosed with the aim of automating civil engineering construction machines such as reverse circulation drills. The former is to control the load on which the excavator is suspended to always be kept within a certain range regardless of the soil properties, and the latter is to control to always keep the excavation torque constant.

しかし前者の場合は、あくまでも検出している
ものは掘削具を吊つている荷重、即ち、見方を変
えればビツトにかかる荷重だけである。従つて、
このビツト荷重を一定に保つということは、当然
軟らかい地盤では掘削具の下降速度は速く、硬い
地盤では遅くなる。軟らかい地盤の掘削には、通
常ブレード型ビツトを用いるため、回転数が大き
くなつたり、掘削具の下降速度が速くなつて、カ
ツタの喰い込み量が増えることから掘削トルクは
増大し、ビツト回転が停止してしまう。従つてビ
ツト荷重の大きさだけを検出して掘削具を下降さ
せたのでは、ビツト回転の停止及び作動を頻繁に
くり返すことになり、下げ振りの効果だけをねら
つて制御したのでは掘削作業効率が低下してしま
う欠点がある。 However, in the former case, what is being detected is only the load that suspends the excavation tool, that is, the load that is applied to the bit if you look at it from a different perspective. Therefore,
Keeping this bit load constant naturally means that the lowering speed of the excavator will be faster in soft ground and slower in hard ground. When excavating soft ground, a blade-type bit is usually used, so the rotational speed increases, the descending speed of the excavator increases, and the amount of biting of the cutter increases, which increases the excavation torque and slows down the rotation of the bit. It stops. Therefore, if the drilling tool is lowered by detecting only the magnitude of the bit load, the bit rotation will repeatedly stop and start, and if the drilling tool is controlled only by the plumbing effect, the drilling work will be difficult. The drawback is that efficiency decreases.

また後者の場合は、地盤が均質であれば掘削ト
ルクの変動はあまり大きくないが、礫層や軟、硬
土質が互層になつている場合やローラビツトによ
る硬土質掘削の場合には、掘削トルクの変動は非
常に大きく、条件によつてはその値の最小値に対
して最大値が２〜３倍に達することもあり、この
値を基に掘削速度を制御することは実用上不可能
である。従つて掘削トルクだけによつて掘削具を
下降させたのでは、ローラビツトによる硬地盤掘
削の制御に供し得ない欠点がある。 In the latter case, if the ground is homogeneous, the excavation torque will not fluctuate very much, but if the ground is made up of alternating layers of gravel, soft and hard soil, or if hard soil is excavated using a roller bit, the excavation torque will vary. The fluctuations are very large, and depending on the conditions, the maximum value can reach 2 to 3 times the minimum value, making it practically impossible to control the excavation speed based on this value. . Therefore, if the excavator is lowered only by the excavation torque, it cannot be used to control hard ground excavation using the roller bit.

本発明は、前記の問題点を改善すべくなされた
もので、ワイヤロープあるいはシリンダ等を介し
て懸架装置に懸架させた掘削具により地盤を掘削
するリバースサーキユレーシヨンドリル等の土木
施工機械において、土質条件やビツト回転数が変
化しても、常に使用されるビツトにとつて適切な
ビツト荷重や掘削トルクが作用するように自動制
御を行うことができる掘削具の降下自動制御装置
を提供することを目的とするものである。 The present invention was made to improve the above-mentioned problems, and is applicable to civil engineering construction machines such as reverse circulation drills that excavate the ground with a drilling tool suspended on a suspension device via a wire rope or a cylinder. To provide an automatic lowering control device for an excavating tool that can perform automatic control so that the bit load and excavation torque appropriate for the bit used are always applied even if soil conditions and bit rotation speed change. The purpose is to

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に
より説明する。第１図は竪孔掘削機を示し、下記
のように構成されている。本体１の後部にはウイ
ンチ２が設置され、中央部にはリーダ３が取付け
られている。ウインチ２とリーダ３の中間部に
は、ウインチ２や掘削具を駆動するための油圧ポ
ンプを含む制御装置４が設置され、リーダ３の前
部には、掘削具を駆動するロータリテーブル５が
係合可能に設置され、ロータルテーブル５の駆動
反力を本体１で取ることができるようになつてい
る。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows a pit excavator, which is constructed as follows. A winch 2 is installed at the rear of the main body 1, and a leader 3 is installed at the center. A control device 4 including a hydraulic pump for driving the winch 2 and the excavating tool is installed between the winch 2 and the leader 3, and a rotary table 5 for driving the excavating tool is engaged at the front of the leader 3. The drive reaction force of the rotary table 5 can be taken by the main body 1.

ウインチ２から繰り出され、リーダ３の頂部の
シーブブロツクを経由させたワイヤロープ１１に
は、下記の構成からなる掘削具が吊るされてい
る。掘削具は、ロータリテーブル５に上下動可能
に係合して駆動トルクを受けるケリーバ６と、ケ
リーバ６の下端側に順次接続されるドリルパイプ
８と、ドリルパイプ８の下端に接続され、土砂を
掘削するビツト７と、ビツト７によつて掘削され
た土砂を水と共に吸い上げ、ビツト７、ドリルパ
イプ８及びケリーバ６の内部を通つて地上へ排出
するにあたり、ケリーバ６の上端と非回転体であ
るサクシヨンホース９との間に介設されたスイベ
ルジヨイント１０とによつて構成される。ワイヤ
ロープ１１の端部には、一端側をリーダ３の上
部、たとえばトツプシーブブロツクに取付けた荷
重計１２に連結されている。また本体１の下部に
は、地上に敷設されたレール１３上を転動する車
輪１４が設けられている。 An excavating tool having the following configuration is suspended from a wire rope 11 that is let out from the winch 2 and passed through a sheave block at the top of the leader 3. The excavation tool includes a kelly bar 6 that is vertically movably engaged with the rotary table 5 and receives a driving torque, a drill pipe 8 that is sequentially connected to the lower end of the kelly bar 6, and a drill pipe 8 that is connected to the lower end of the drill pipe 8 to remove earth and sand. When the bit 7 to be excavated and the earth and sand excavated by the bit 7 are sucked up together with water and discharged to the ground through the inside of the bit 7, the drill pipe 8 and the Kelly bar 6, the upper end of the Kelly bar 6 and a non-rotating body are used. The suction hose 9 and a swivel joint 10 are interposed between the suction hose 9 and the suction hose 9. One end of the wire rope 11 is connected to a load cell 12 which is attached at one end to the upper part of the leader 3, for example to a top sheave block. Furthermore, wheels 14 that roll on rails 13 laid on the ground are provided at the bottom of the main body 1.

第２図は、本発明による掘削具の降下自動制御
装置を示す。電磁切換弁１５の各ポートは、油タ
ンク１６の油を圧送する油圧ポンプ１７の吐出
側、油タンク１６、油圧モータ１８にそれぞれ接
続され、油圧モータ１８の出力軸は減速機１９を
介してドラム２′に連結されている。荷重計１２
には、その検出量により予め設定された電圧値と
比較し、継電器２０Ａ，２０Ｂを作動させる比較
器２１が接続されており、継電器２０Ａ，２０Ｂ
はそれぞれ電磁切換弁１５のポートＵ，Ｄを選択
する励磁部に接続されている。２２は降下自動制
御回路の駆動圧を制御するリリーフ弁である。な
お、実用上は、手動によつてもウインチ２による
巻上げ、巻下げを行うことができるように構成し
ておくことが便利である。ここで、比較器２１、
継電器２０Ａ，２０Ｂ等は掘削ビツト制御系を形
成し、比較器３０、継電器２９Ａ，２９Ｂ、タイ
マ２８Ａ，２８Ｂ等は掘削トルク制御系を形成す
る。 FIG. 2 shows an automatic lowering control device for an excavator according to the present invention. Each port of the electromagnetic switching valve 15 is connected to the discharge side of a hydraulic pump 17 that pumps oil from an oil tank 16, the oil tank 16, and a hydraulic motor 18, and the output shaft of the hydraulic motor 18 is connected to a drum via a reducer 19. 2'. Load cell 12
is connected to a comparator 21 that compares the detected amount with a preset voltage value and operates the relays 20A and 20B.
are connected to excitation parts that select ports U and D of the electromagnetic switching valve 15, respectively. 22 is a relief valve that controls the driving pressure of the automatic descent control circuit. Note that, in practice, it is convenient to configure the winch 2 so that it can be manually hoisted and hoisted down. Here, the comparator 21,
Relays 20A, 20B, etc. form an excavation bit control system, and comparator 30, relays 29A, 29B, timers 28A, 28B, etc. form an excavation torque control system.

またビツト７は、ケリーバ６を介してロータリ
テーブル５と係合して、ロータリテーブル５の駆
動トルクによつて回転させられる。次に、この駆
動装置の構成について説明する。油タンク１６の
油を油圧ポンプ２３で圧送し、油圧モータ２４を
駆動する。油圧モータ２４の出力軸は減速機の歯
車群２５の駆動軸に接続されている。そして、最
終的にロータリテーブル５を回転させることにな
る。２６は油圧モータ２４の駆動圧を制限するリ
リーフ弁である。２７は油圧モータ２４の入口側
の圧力を検出し、圧力の大きさを電圧に変換する
圧力変換器である。そしてこれには、サージ圧に
よる一時的な高い電圧をカツトするフイルタ４２
を介して、その検出量により予め設定された電圧
値と比較し、タイマー２８Ａ，２８Ｂ及び継電器
２９Ａ，２９Ｂを作動させる比較器３０が接続さ
れており、継電器２９Ａは電磁切換弁１５のポー
トＵを選択する励磁部に接続されると共に、これ
を励磁した場合にポートＤを選択する励磁部に接
続された継電器２０Ｂの回路を遮断するための接
点が、継電器２０Ｂの回路の途中にＢ接点として
組み込まれている。タイマー２８Ａは比較器３０
によつて選択された電圧によつて継電器２９Ａの
作動が停止しても、設定時間励磁し続けるもので
ある。つまり、これは掘削トルクの変動巾が大き
い時には、ドラム２′を作動させる電圧を拾つて
も瞬時に消え、また瞬時に拾うことになつて、ド
ラム２′を作動させるに至らぬままこれを繰り返
すというバタツキ現象を防ぐためのものである。
同様にタイマー２８Ｂは継電器２９Ｂが作動した
際に励磁されるもので、一度励磁されると継電器
２９Ｂの作動が停止しても、設定時間励磁し続
け、タイマー２８Ｂの接点が継電器２０Ａ，２０
ＢのそれぞれにＢ接点として入つているので、双
方の回路を遮断することになり、電磁切換弁１５
は上記設定時間中図示の中立位置に保持される。 Further, the bit 7 engages with the rotary table 5 via the kely bar 6 and is rotated by the driving torque of the rotary table 5. Next, the configuration of this drive device will be explained. Oil in the oil tank 16 is pumped by a hydraulic pump 23 to drive a hydraulic motor 24. The output shaft of the hydraulic motor 24 is connected to a drive shaft of a gear group 25 of a reduction gear. Finally, the rotary table 5 is rotated. 26 is a relief valve that limits the driving pressure of the hydraulic motor 24. 27 is a pressure converter that detects the pressure on the inlet side of the hydraulic motor 24 and converts the magnitude of the pressure into voltage. This includes a filter 42 that cuts off temporary high voltage due to surge pressure.
is connected to a comparator 30 which compares the detected amount with a preset voltage value and operates timers 28A, 28B and relays 29A, 29B, and relay 29A connects port U of electromagnetic switching valve 15. A contact for interrupting the circuit of the relay 20B, which is connected to the excitation section to be selected and is connected to the excitation section that selects port D when the excitation section is excited, is incorporated as a B contact in the middle of the circuit of the relay 20B. It is. Timer 28A is comparator 30
Even if relay 29A stops operating due to the voltage selected by , it continues to be energized for a set time. In other words, when the excavation torque fluctuates widely, even if the voltage that activates the drum 2' is picked up, it disappears instantaneously, and it is picked up again instantly, and this repeats without even activating the drum 2'. This is to prevent this flapping phenomenon.
Similarly, the timer 28B is energized when the relay 29B is activated, and once it is energized, it continues to be energized for the set time even if the relay 29B stops operating, and the contacts of the timer 28B are connected to the relays 20A and 20A.
Since it is included as a B contact in each of B, both circuits are cut off, and the solenoid switching valve 15
is maintained at the neutral position shown during the above set time.

第３図は荷重計１２の出力電圧による比較器２
１の作動範囲を示し、電圧がＯ〜Ｅ_Aの範囲では
継電器２０Ａを作動させ、Ｅ_B〜Ｅ_Cの範囲では継
電器２０Ｂを作動させ、Ｅ_A〜Ｅ_Bの範囲ではどち
らの継電器も作動させないようになつている。 Figure 3 shows the comparator 2 based on the output voltage of the load cell 12.
1 operating range, when the voltage is in the range of O to E _A , relay 20A is operated, in the range of E _B to _{E C} , relay 20B is operated, and in the range of E _A to E _B , neither relay is operated. It's becoming like that.

ここで範囲Ｃは過大な荷重範囲を示し、許容上
限範囲に相当する。範囲Ｂは、後述するように切
換弁１５を中立位置とすることによつてビツト停
止を行うものであり、許容基準範囲に相当する。
範囲Ａは、荷重が小さい場合であり許容下限範囲
に相当する。 Here, range C indicates an excessive load range and corresponds to the allowable upper limit range. Range B is for stopping the bit by setting the switching valve 15 to the neutral position, as will be described later, and corresponds to the allowable reference range.
Range A corresponds to the case where the load is small and corresponds to the allowable lower limit range.

第４図は、油圧モータ２４の駆動油圧を圧力変
換器２７で電圧としてとらえ、この出力電圧によ
る比較器３０の作動範囲を示し、電圧がＥ_E〜Ｅ_F
の範囲では継電器２９Ａを作動させ、Ｅ_D〜Ｅ_Eの
範囲では継電器２９Ｂを作動させ、Ｏ〜Ｅ_Dの範
囲ではどちらの継電器も作動させないようになつ
ている。 FIG. 4 shows the operating range of the comparator 30 based on the output voltage when the driving oil pressure of the hydraulic motor 24 is captured as a voltage by the pressure converter 27, and the voltage ranges from E _E to E _F
The relay 29A is operated in the range ED to EE, the relay 29B is operated in the range _ED to _EE , and neither relay is operated in the range O to _ED .

ここで、範囲Ｆは過大な掘削トルクの範囲であ
り、第１の許容上限範囲に相当する。範囲Ｅは範
囲Ｆよりは小さいが過大状態にある場合の範囲で
あり第２の許容上限範囲に相当する。範囲Ｄは、
軽負荷の状態であり、許容下限範囲に相当する。 Here, range F is a range of excessive excavation torque, and corresponds to the first allowable upper limit range. Range E is smaller than range F, but is a range in case of an excessive state, and corresponds to the second allowable upper limit range. The range D is
This is a light load condition and corresponds to the lower limit of tolerance.

第５図は、操作盤の一例を示したもので、これ
には電気抵抗を変え、掘削具を吊るロープの掛け
数を変えることができる電源スイツチ兼ロープ掛
け数切換器３１と、荷重指示計３２と、電圧値Ｅ
_A，Ｅ_B，Ｅ_D，Ｅ_Eをそれぞれ設定する電圧調整器
３３，３４，３５，３６と、電圧値Ｅ_A，Ｅ_B，Ｅ
_D，Ｅ_Eをそれぞれ指示する電圧指示計３７，３
８，３９，４０と、油圧モータ２４の入口側圧力
を表示する圧力指示計４１とが設けられている。 Figure 5 shows an example of an operation panel, which includes a power switch/rope number changer 31 that can change the electrical resistance and change the number of ropes for hanging the excavation tool, and a load indicator. 32 and the voltage value E
Voltage regulators 33, 34, 35, 36 for setting _A , E _B , E _D , E _E respectively, and voltage values E _A , E _B , E
Voltage indicators 37, 3 indicating _D and E _E respectively
8, 39, 40, and a pressure indicator 41 that displays the inlet side pressure of the hydraulic motor 24.

今、本発明の制御装置によらず、ケリーバ６、
ビツト７、ドリルパイプ８、スイベルジヨイント
１０からなる掘削具を巻上げると、荷重指示計３
２には全体の重量の和が表示される。次に、本発
明の制御装置を作動させれば、上記の状態におい
て荷重計１２により検出された電圧値は最大のＥ
_Cであるので、第３図のＣの範囲にあり、比較器
２１は継電器２０Ｂを作動させ、電磁切換弁１５
のスプールが第２図のＤの状態に切換えられ、油
圧ポンプ１７からの圧油が実線の矢印のように流
れ、ドラム２′は巻下げ方向に回転してビツト７
等を降下させる。ビツト７が孔底に到達し、ワイ
ヤロープ１１の張力が減少し、荷重計１２の出力
電圧が第３図のＥ_A〜Ｅ_Bの値になれば、電磁切換
弁１５が中立状態になり、ドラム２′は停止す
る。 Now, regardless of the control device of the present invention, Kerryba 6,
When the drilling tool consisting of the bit 7, drill pipe 8, and swivel joint 10 is hoisted up, the load indicator 3
2 displays the sum of the entire weight. Next, when the control device of the present invention is activated, the voltage value detected by the load cell 12 in the above state is set to the maximum E.
_C , it is within the range of C in FIG. 3, and the comparator 21 operates the relay 20B,
The spool is switched to the state shown in FIG.
etc. to descend. When the bit 7 reaches the bottom of the hole, the tension in the wire rope 11 decreases, and the output voltage of the load cell 12 reaches the values E _A to E _B in FIG. 3, the electromagnetic switching valve 15 becomes neutral. Drum 2' stops.

ロータリテーブル５を駆動すれば、ビツト７が
回転して掘削を行う。掘削の進行に伴いワイヤロ
ープ１１の張力が増し、荷重計１２の出力電圧が
Ｅ_Bを超えると、再びドラム２′が回転し、ビツト
７等は降下する。また、油圧モータ１８に漏れ油
等の原因によりワイヤロープ１１がゆるみ、荷重
計１２の出力電圧がＥ_Aより下がつた場合には、
比較器２１の作動により継電器２０Ａが作動し、
電磁切換弁１５のスプールがＵの状態に切換えら
れる。これにより、圧油が破線の矢印のように流
れ、ドラム２′は逆回転させられ、ビツト７等が
巻上げられる。なお、このビツト荷重の要素によ
つて制御する場合、この巻上げ制御を省略して、
停止と巻下げとの二区分の制御でも、実作業に充
分供し得る。 When the rotary table 5 is driven, the bit 7 rotates and excavates. As the excavation progresses, the tension of the wire rope 11 increases and when the output voltage of the load cell 12 exceeds E _B , the drum 2' rotates again and the bit 7 and the like fall. Additionally, if the wire rope 11 becomes loose due to oil leakage from the hydraulic motor 18, and the output voltage of the load cell 12 drops below E _A ,
The relay 20A is activated by the operation of the comparator 21,
The spool of the electromagnetic switching valve 15 is switched to the U state. As a result, the pressure oil flows as indicated by the broken line arrow, the drum 2' is rotated in the opposite direction, and the bits 7 and the like are wound up. In addition, when controlling by this bit load element, this hoisting control is omitted,
Even a two-part control of stopping and lowering can be used satisfactorily for actual work.

一方、掘削トルクの変化は、油圧モータ２４の
圧力に変化を与えるので、この圧力を表示する圧
力指示計４１の値を読めば、掘削トルクの変化の
状態を知ることができる。またこの変化の頻度か
ら現在掘削している地盤の状態、すなわち礫層を
掘削しているのか均質な地盤を掘削しているのか
といつた程度のことをこの指示計４１から知るこ
とができる。そして非常に硬い地盤に入り、ビツ
ト７の回転が停止するような状態になつた時、圧
力変換器２７によつて検出された電圧値は最大の
Ｅ_Fであるので、第４図のＦの範囲にあり、比較
器３０は継電器２９Ａを作動させ、タイマー２８
Ａを励磁して、タイマー２８Ａの設定時間、電磁
切換弁１５のスプールがＵの状態に切換えられる
と共に、継電器２０Ｂの回路を遮断してしまうの
で、荷重計１２による制御としてスプールをＤの
状態に切換えるような信号が出ていたとしてもこ
の信号を断ち、全く独立した信号を電磁切換弁１
５に与えることになる。即ち、比較器２１から継
電器２０Ｂに至る系路は、巻上げ制御系とみるこ
とができ、この巻上げ制御系を懸架装置の制御か
ら切離してしまうのである。この切離しと同時
に、比較器２１から継電器２０Ｂに至る系路（い
わゆる巻下げ制御系）と同様な巻下げ制御系を比
較器３０、継電器２９Ａ、タイマ２８Ａを通じて
形成する。従つて、油圧ポンプ１１からの圧油が
破線の矢印のように流れ、ドラム２′は巻き上げ
方向に回転し、ビツト７等を上昇させる。ビツト
７が上昇すれば、孔底の土砂とビツト７との係合
が解かれるので、ビツト７が回転可能になり、そ
の時の掘削トルクも小さくなる。従つて、タイマ
ー２８Ａの設定時間経過後、継電器２９Ａ，２９
Ｂのどちらも作動していなければ、電磁切換弁１
５のスプールを動作させる信号は出なくなり、こ
の後は荷重計１２による継電器２０Ａ，２０Ｂの
作動状態によつて、電磁切換弁１５のスプールが
動作する。 On the other hand, a change in excavation torque causes a change in the pressure of the hydraulic motor 24, so by reading the value of the pressure indicator 41 that displays this pressure, it is possible to know the state of change in the excavation torque. Further, from the frequency of this change, it is possible to know from this indicator 41 the state of the ground currently being excavated, ie, whether the excavation is in a gravel layer or homogeneous ground. Then, when the ground is very hard and the bit 7 stops rotating, the voltage detected by the pressure transducer 27 is the maximum E _F , so the voltage value F in FIG. range, comparator 30 activates relay 29A and timer 28
A is excited, and the spool of the electromagnetic switching valve 15 is switched to the U state for the time set by the timer 28A, and the circuit of the relay 20B is cut off, so the spool is switched to the D state as controlled by the load cell 12. Even if there is a signal to switch, this signal is cut off and a completely independent signal is sent to the solenoid switching valve 1.
It will be given to 5. That is, the path from the comparator 21 to the relay 20B can be considered as a hoisting control system, and this hoisting control system is separated from the control of the suspension system. At the same time as this disconnection, a lowering control system similar to the path from comparator 21 to relay 20B (so-called lowering control system) is formed through comparator 30, relay 29A, and timer 28A. Therefore, the pressure oil from the hydraulic pump 11 flows as indicated by the dashed arrow, and the drum 2' rotates in the winding direction, raising the bit 7 and the like. When the bit 7 rises, the engagement between the bit 7 and the earth and sand at the bottom of the hole is released, so the bit 7 becomes rotatable and the excavation torque at this time also becomes smaller. Therefore, after the set time of the timer 28A has elapsed, the relays 29A, 29
If neither of B is operating, solenoid switching valve 1
The signal for operating the spool 5 is no longer output, and after this, the spool of the electromagnetic switching valve 15 is operated depending on the operating state of the relays 20A and 20B by the load cell 12.

次に、ビツト７の回転が停止するまでには至ら
ないが、かなり苛酷な掘削状態に入つた場合、圧
力変換器（圧力検出器）２７によつて検出された
電圧値がＥ_D〜Ｅ_Eの値になれば、比較器３０は継
電器２９Ｂを作動させ、タイマー２８Ｂを励磁し
て、タイマー２８Ｂの設定時間、電磁切換弁１５
の双方のスプールを励磁する回路を遮断して、ビ
ツト７等の昇降を停止する。 Next, when the bit 7 does not stop rotating but enters a fairly severe excavation state, the voltage value detected by the pressure transducer (pressure detector) 27 changes from E _D to E _E When the value of
The circuit that excites both spools is cut off, and the lifting and lowering of bit 7, etc. is stopped.

次に、ビツト７の掘削が軽負荷で行われている
時には、圧力変換器２７によつて検出された電圧
値がＯ〜Ｅ_Dの値となり、比較器３０は継電器２
９Ａ，２９Ｂの双方共作動させないため、電磁切
換弁１５のスプールを動作させる信号は出ない状
態となり、ドラム２′の回転は荷重計１２の出力
電圧の要素だけで動作する。 Next, when bit 7 is being excavated with a light load, the voltage value detected by the pressure transducer 27 becomes a value between O and E _D , and the comparator 30
Since both 9A and 29B are not operated, a signal for operating the spool of the electromagnetic switching valve 15 is not output, and the drum 2' is rotated only by the output voltage factor of the load cell 12.

以上述べたように、掘削トルクの要素による制
御についてまとめると、ビツト７の回転が停止す
るような掘削トルクが一時的にしても発生した場
合には、ビツト７等を巻上げてビツト７を回転可
能にさせる。また、ビツト７の回転は停止しない
が、停止しそうな掘削トルクが発生した場合は、
ビツト７等の巻下げ（巻上げも含む）操作を停止
させて、ビツト７の負荷を軽減させる。また、軽
トルクの場合は、ビツト７等の巻上げ、巻下げ操
作に関与しないようになつている。すなわち、ド
ラム２′の巻上げ、巻下げは、ビツト荷重を主体
とした制御によるものであり、ビツト７の掘削状
態をビツト荷重では検出しきれない状態におい
て、掘削トルクで歯止めをかけるものである。従
つて、掘削トルクによるビツト７等の巻下び制御
は、この制御回路に組み込まれていない。 As mentioned above, to summarize the control based on the elements of digging torque, if a digging torque that stops the rotation of bit 7 occurs even temporarily, bit 7 etc. can be hoisted up and bit 7 can be rotated. Let it be. In addition, although Bit 7 does not stop rotating, if a drilling torque that is likely to stop occurs,
The load on bit 7 is reduced by stopping the lowering (including winding) operation of bit 7 and the like. In addition, in the case of light torque, it is designed not to be involved in the hoisting and lowering operations of the bit 7 and the like. That is, the hoisting and lowering of the drum 2' is controlled mainly by the bit load, and when the excavation state of the bit 7 cannot be detected by the bit load, the excavation torque is used to stop the excavation state. Therefore, lowering control of the bit 7 and the like based on the excavation torque is not incorporated into this control circuit.

通常の掘削においては、ビツト７の回転が停止
する段階に至る以前に、継電器２９Ｂを作動させ
る段階を経るので、かなり掘削トルク変動の激し
い掘削条件、すなわち継電器２９Ａを作動させる
状態を招かない限り、ビツト７等の下降動作が停
止してしまつて、ビツト７等を上昇させざるを得
ない状態を招くことは少ない。ビツト７が回転を
停止し、ドラム２′によつてビツト７等を巻上げ
る動作が入ることは掘削能率を低下させることに
なるので、電圧値Ｅ_D〜Ｅ_Eの範囲で電圧を検出
し、ドラム２′の作動を制御することが掘削能率
を高める上で大きな効果をもたらすことになる。 In normal excavation, the relay 29B is activated before the rotation of the bit 7 is stopped, so unless the excavation condition causes a considerable fluctuation in the excavation torque, that is, the condition in which the relay 29A is activated, It is rare that the lowering operation of bit 7 etc. is stopped and a situation where bit 7 etc. has to be raised is rarely caused. If the bit 7 stops rotating and the drum 2' starts winding up the bit 7, etc., this will reduce excavation efficiency, so the voltage is detected in the range of voltage values E _D to _{E E.} Controlling the operation of the drum 2' has a great effect on increasing excavation efficiency.

軟かい地盤でブレード型ビツトを用いて掘削し
た場合、ビツト荷重は小さくて制御する値に達し
ていないが、カツタの喰い込み量が多くなつた
り、駆動トルクが不足してビツト７の回転が停止
してしまうことが起こり得る。このような場合に
は、従来のビツト荷重による制御装置では、ビツ
ト荷重が制御する値に達しない限り制御できなか
つたが、本発明の制御装置によれば、常に掘削ト
ルクを監視する回路が組み込まれているので、た
とえビツト荷重が小さくて電磁切換弁１５のスプ
ールをＤの状態に切換える信号が出ても、掘削ト
ルクが制御する値に達した時点で、継電器２９Ｂ
の作動によつてタイマー２８Ｂの接点が開き、ド
ラム２′への油圧回路が閉塞し、ドラム２′の回転
は停止するため、カツタの喰い込みがなくなり、
ビツト７の負荷が軽減してビツト７の回転が停止
するのを避けることができる。 When excavating with a blade type bit in soft ground, the bit load is small and does not reach the control value, but the amount of biting by the cutter increases or the rotation of bit 7 stops due to insufficient driving torque. It may happen that you do. In such a case, the conventional control device using the bit load could not control the drilling unless the bit load reached the control value, but the control device of the present invention incorporates a circuit that constantly monitors the excavation torque. Therefore, even if the bit load is small and a signal to switch the spool of the electromagnetic switching valve 15 to the D state is output, the relay 29B is activated as soon as the excavation torque reaches the control value.
The contact of the timer 28B opens due to the operation of , the hydraulic circuit to the drum 2' is closed, and the drum 2' stops rotating, so that the cutter no longer bites.
The load on the bit 7 is reduced and the rotation of the bit 7 can be prevented from stopping.

次に、今とは逆に掘削トルクの大きさだけを検
出して掘削具を下降させる従来の制御装置におい
ては、掘削トルクの変動の激しい地層やローラビ
ツトを使用した場合、頻繁に掘削具の昇降が行わ
れ、安定した下降速度が得られなかつたが、本発
明の制御装置を採用することにより、掘削トルク
の変動巾より変動巾の少ないビツト荷重を主体に
制御することになるので、安定した掘削を行うこ
とができる。また従来の掘削トルク制御では、最
適ビツト荷重を与えることができなかつたため、
特にローラビツトの場合に問題が生じていたが、
本発明により直接ビツト荷重で制御することが可
能になつたので、最適ビツト荷重を任意に選定で
き、カツタの寿命の増大が計れる。さらに、最適
ビツト荷重もさることながら、ビツト７への負荷
トルクが大きくなれば自動的に掘削できなくなる
ので単にビツト荷重だけの制御でなく掘削トルク
の制御も加えられているので、ビツト径や土質条
件によつては掘削トルクによる制御も可能である
など、巾広い対応が得られるようになつた。 Next, in contrast to the current control device, which detects only the magnitude of excavation torque and lowers the excavation tool, when using a roller bit or a stratum with large fluctuations in excavation torque, the excavation tool must be raised and lowered frequently. However, by adopting the control device of the present invention, the bit load, which has a smaller fluctuation range than the excavation torque fluctuation range, is mainly controlled, so a stable descending speed could not be obtained. Excavation can be carried out. In addition, with conventional excavation torque control, it was not possible to give the optimum bit load.
There was a problem especially in the case of roller bits,
Since the present invention makes it possible to directly control the bit load, the optimum bit load can be arbitrarily selected and the life of the cutter can be increased. Furthermore, in addition to determining the optimum bit load, if the load torque on bit 7 becomes large, excavation will no longer be possible automatically, so in addition to controlling only the bit load, excavation torque is also controlled, so the bit diameter and soil quality can be adjusted. Depending on the conditions, control using excavation torque is also possible, allowing a wide range of support.

このようにして、掘削具は常に一定範囲のロー
プ張力によつて保持され、従つて掘削具先端にか
かる荷重や掘削トルクも一定範囲に保たれて掘削
を自動的に継続することができる。 In this way, the excavating tool is always held within a certain range of rope tension, and therefore the load and excavating torque applied to the tip of the excavating tool are also maintained within a certain range, allowing excavation to continue automatically.

また、ワイヤロープを用いたウインチの代わり
に、油圧シリンダを用いても同様な作動が得られ
る。また、荷重計の出力信号も油圧もしくは機械
式（カムを使用する）としてもよい。 Further, a similar operation can be obtained by using a hydraulic cylinder instead of a winch using a wire rope. Further, the output signal of the load cell may also be hydraulic or mechanical (using a cam).

上述の実施例のうち、操作盤の荷重指示計３２
について第６図を用いて詳述する。荷重指示計３
２は次の部品から構成されている。すなわち、中
央に位置する荷重指示用指針４３、指針４３の可
動溝４４、溝４４の右側に位置し、かつクレーン
吊り上げ荷重を示す目盛盤と荷重計１２に発生す
る電圧を示す目盛盤とを併記した銘盤４５、銘盤
４５の右側に位置した電圧指示用指針４６、指針
４６の可動溝４７、前記可動溝４４の左側に位置
し、かつ銘盤４５に対して荷重目盛が逆に示され
ている可動式銘盤４８、可動式銘盤４８を動かす
ためのダイヤル４９から成り立つている。 Among the above embodiments, the load indicator 32 on the operation panel
This will be explained in detail using FIG. Load indicator 3
2 consists of the following parts. That is, a load indicating pointer 43 located in the center, a movable groove 44 of the pointer 43, a scale board located on the right side of the groove 44 and indicating the crane lifting load, and a scale board indicating the voltage generated in the load cell 12 are written together. a nameplate 45 with a voltage indication pointer 46 located on the right side of the nameplate 45; a movable groove 47 of the pointer 46; It consists of a movable name plate 48 and a dial 49 for moving the movable name plate 48.

次に調整方法について説明する。まず本発明の
制御装置によらずケリーバ６、ビツト７、ドリル
パイプ８、スイベルジヨイント１０からなる掘削
具を巻上げ、ロープの掛け数を例えば６本掛けで
あつた場合、ロープ掛け数切換器３１を「６」に
セツトすると、自動的に荷重計１２で検出された
電圧値に対して６倍の可動量に演算されて該当荷
重値を指針が示す。この指針位置が、すなわち第
６図での２点鎖線で示した荷重１５ｔである。そ
してダイヤル４９を回して可動銘盤４８を動か
し、この位置に目盛盤の零位置を合わせる。次に
徐々にビツト７を孔底に預け、制御しようとする
ビツト荷重を指針４３が指すまで預ける荷重を増
やしていく。荷重計出力電圧Ｅ_Aに相当する制御
荷重を指した位置でビツト７等を孔底に預けるの
をやめ、その時の荷重計の電圧値Ｅ_Aである指針
４６によつて示された値を読み、電圧調整器３３
を回して、電圧指示計３７の値を指針４６によつ
て示された値に合わせる。次にさらにビツト７等
を孔底に預け、荷重計出力電圧Ｅ_Bに相当する制
御荷重を指した位置で、ビツト７等を孔底に預け
るのをやめ、その時の荷重計の電圧値Ｅ_Bである
指針４６によつて示された値を読み、電圧調整器
３４を回して、電圧指示計３８の値を、指針４６
によつて示された値に合わせる。この荷重指示計
３２は単にクレーンの吊り上げ荷重の指示だけで
なく、ビツト荷重も読みとることができ、さらに
制御電圧を決定する際の電圧値も読みとることが
できる。 Next, the adjustment method will be explained. First, when the drilling tool consisting of the Kelly bar 6, the bit 7, the drill pipe 8, and the swivel joint 10 is hoisted without using the control device of the present invention, and the number of ropes to be hung is, for example, six, the number of ropes to be hooked is switched 31 When set to "6", the amount of movement is automatically calculated to be six times the voltage value detected by the load meter 12, and the pointer indicates the corresponding load value. This pointer position is the load 15t shown by the two-dot chain line in FIG. Then, turn the dial 49 to move the movable name plate 48, and adjust the zero position of the scale plate to this position. Next, the bit 7 is gradually deposited on the bottom of the hole, and the deposited load is increased until the pointer 43 points to the bit load to be controlled. Stop placing the bit 7 etc. on the bottom of the hole at the position pointing to the control load corresponding to the load cell output voltage E _A , and read the value indicated by the pointer 46, which is the load cell voltage value E _A at that time. , voltage regulator 33
Turn to adjust the value on the voltage indicator 37 to the value indicated by the pointer 46. Next, place bit 7, etc. at the bottom of the hole, and at the position pointing to the control load corresponding to the load cell output voltage E _B , stop placing bit 7, etc. at the bottom of the hole, and check the voltage value E _B of the load cell at that time. Read the value indicated by the pointer 46, turn the voltage regulator 34, and adjust the value of the voltage indicator 38 to the pointer 46.
Match the value indicated by . This load indicator 32 can read not only the instruction of the load lifted by the crane, but also the bit load, and can also read the voltage value when determining the control voltage.

以上で制御荷重のセツトが完了したわけで、後
は自動降下の指示を行えば、前述したような制御
による掘削を行うことができる。 Now that the control load has been set, all that is left is to instruct automatic descent and excavation can be performed under the control described above.

以上述べたように本発明によれば、掘削具の懸
架荷重により懸架装置を降下制御する制御回路を
設けて検出荷重が常に設定範囲の値になるように
すると共に、掘削トルクが過大になつた時には掘
削トルクの検出量により懸架装置を停止もしくは
巻上げる制御回路を設けたので、下記の効果が得
られる。 As described above, according to the present invention, a control circuit is provided to control the lowering of the suspension device according to the suspended load of the excavation tool, so that the detected load is always within the set range, and it is also possible to prevent the excavation torque from becoming excessive. Since a control circuit is provided that sometimes stops or hoists the suspension device depending on the detected amount of excavation torque, the following effects can be obtained.

(1) 単にビツト荷重だけによつて掘削具を下降さ
せるのではなく、常に掘削トルクに制限を加え
るような制御も付帯させたので、特に軟かい地
盤でブレード型ビツトを用いて掘削するような
場合、カツタの喰い込み量やビツト回転数に合
わせた掘削速度を得ることができるので、ビツ
ト回転の停止、作動の頻繁な繰り返しがなくな
り、掘削作業効果を高めることができる。(1) Rather than simply lowering the excavation tool based on the bit load, we also added a control that constantly limits the excavation torque, making it easier to use when excavating with a blade-type bit, especially in soft ground. In this case, it is possible to obtain an excavation speed that matches the biting depth of the cutter and the rotation speed of the bit, thereby eliminating the frequent repetition of stopping and operating the rotation of the bit, thereby increasing the effectiveness of excavation work.

(2) 掘削トルクだけによつて掘削具を下降させる
のではなく、むしろビツト荷重による制御を主
体としているため、掘削トルク制御に比べて安
定した掘削を行うことができ、掘削条件によつ
ては掘削トルクによる規制も自動的に付加され
るので巾広い対応が得られる。(2) Since the excavator is not lowered only by the excavation torque, but rather is mainly controlled by the bit load, it is possible to perform more stable excavation compared to excavation torque control, and depending on the excavation conditions. Regulations based on excavation torque are automatically added, providing a wide range of support.

(3) ビツト等の掘削具の保持力を任意の一定範囲
に自動的に制御できるので、下げ振り効果を維
持でき、掘削孔の垂直精度を高めることができ
る。(3) Since the holding force of drilling tools such as bits can be automatically controlled within an arbitrary fixed range, the plumb-down effect can be maintained and the vertical accuracy of the drilling hole can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に係わるリバースサーキユレー
シヨンドリルを示す側面図、第２図は本発明によ
る掘削具の降下自動制御装置の一実施例を示す系
統図、第３図は第２図における荷重計の出力電圧
により作動する比較器の作動範囲を示す図、第４
図は第２図における圧力計の出力電圧により作動
する比較器の作動範囲を示す図、第５図は第２図
の制御装置に対応する操作盤の説明図、第６図は
第５図の操作盤のうちの荷重指示計の拡大詳細図
である。 １……掘削機本体、２……ウインチ、２′……
ドラム、３……リーダ、５……ロータリテーブ
ル、６……ケリーバ、７……ビツト、８……ドリ
ルパイプ、１０……スイベルジヨイント、１１…
…ワイヤロープ、１２……荷重計、１５……電磁
切換弁、１７，２３……油圧ポンプ、１８，２４
……油圧モータ、２０Ａ，２０Ｂ，２９Ａ，２９
Ｂ……継電器、２１，３０……比較器、２７……
圧力変換器、２８Ａ，２８Ｂ……タイマー。 FIG. 1 is a side view showing a reverse circulation drill according to the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing an embodiment of the automatic descent control device for a drilling tool according to the present invention, and FIG. 3 is a side view showing a reverse circulation drill according to the present invention. Diagram 4 showing the operating range of the comparator operated by the output voltage of the load cell.
The figure shows the operating range of the comparator operated by the output voltage of the pressure gauge in Figure 2, Figure 5 is an explanatory diagram of the operation panel corresponding to the control device in Figure 2, and Figure 6 is the one shown in Figure 5. It is an enlarged detailed view of a load indicator on the operation panel. 1...Excavator main body, 2...Winch, 2'...
Drum, 3... Leader, 5... Rotary table, 6... Kelly bar, 7... Bit, 8... Drill pipe, 10... Swivel joint, 11...
... Wire rope, 12 ... Load cell, 15 ... Solenoid switching valve, 17, 23 ... Hydraulic pump, 18, 24
...Hydraulic motor, 20A, 20B, 29A, 29
B... Relay, 21, 30... Comparator, 27...
Pressure transducer, 28A, 28B...timer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ ワイヤロープあるいはシリンダ等を介して懸
架装置に懸架させた掘削具により地盤を掘削する
リバースサーキユレーシヨンドリル等の土木施工
機械に於いて、上記掘削具の懸架荷重を検出する
荷重計と、掘削トルクを検出する検出器と、上記
荷重計からの懸架荷重対応信号を取込み、該対応
信号が懸架荷重の許容上限範囲にある時には上記
懸架装置の巻下げを行うべく制御し、上記対応信
号が懸架装置の許容基準範囲にある時には上記懸
架装置の停止を行うべく制御するビツト荷重制御
手段と、上記検出器からの掘削トルク対応信号を
取込み、該対応信号が掘削トルクの第１の許容上
限範囲にある時には上記ビツト荷重制御手段内の
巻下げ制御系を懸架装置の制御から切離し、且つ
代つて懸架装置の巻上げを行うべく制御し、上記
対応信号が掘削トルクの上記第１の許容上限範囲
より小さい第２の許容上限範囲にある時には上記
ビツト荷重制御部を懸架装置の制御から切離し、
且つ代つて懸架装置の停止を行うべく制御し、上
記対応信号が掘削トルクの許容下限範囲にある時
には上記懸架装置の制御を上記ビツト荷重制御部
による制御のみに移行させてなる掘削トルク制御
手段と、より成る竪孔掘削機における掘削具の降
下自動制御装置。 ２ 上記掘削トルク制御手段による懸架装置の巻
上げ制御を行う場合の巻上げ時間、懸架装置の停
止制御を行う場合の停止時間、ビツト荷重制御部
内の巻下げ制御系の懸架装置からの切離し時間
は、それぞれ予じめ定めた所定時間巾とする特許
請求の範囲第１項記載の降下自動制御装置。 ３ ワイヤロープあるいはシリンダ等を介して懸
架装置に懸架させた掘削具により地盤を掘削する
リバースサーキユレーシヨンドリル等の土木施工
機械に於いて、上記掘削具の懸架荷重を検出する
荷重計と、掘削トルクを検出する検出器と、上記
荷重計からの懸架荷重対応信号を取込み、該対応
信号が懸架荷重の許容上限範囲にある時には上記
懸架装置の巻下げを行うべく制御し、上記対応信
号が懸架装置の許容基準範囲にある時には上記懸
架装置の停止を行うべく制御し、上記対応信号が
許容下限範囲にある時には上記懸架装置の巻上げ
を行うべく制御するビツト荷重制御手段と、上記
検出器からの掘削トルク対応信号を取込み、該対
応信号が掘削トルクの第１の許容上限範囲にある
時には上記ビツト荷重制御手段内の巻下げ制御系
を懸架装置の制御から切離し、且つ代つて懸架装
置の巻上げを行うべく制御し、上記対応信号が掘
削トルクの上記第１の許容上限範囲より小さい第
２の許容上限範囲にある時には上記ビツト荷重制
御部を懸架装置の制御から切離し、且つ代つて懸
架装置の停止を行うべく制御し、上記対応信号が
掘削トルクの許容下限範囲にある時には上記懸架
装置の制御を上記ビツト荷重制御部による制御の
みに移行させてなる掘削トルク制御手段と、より
成る竪孔掘削機における掘削具の降下自動制御装
置。 ４ 上記掘削トルク制御手段による懸架装置の巻
上げ制御を行う場合の巻上げ時間、懸架装置の停
止制御を行う場合の停止時間、ビツト荷重制御部
内の巻下げ制御系の懸架装置からの切離し時間
は、それぞれ予じめ定めた所定時間巾とする特許
請求の範囲第３項記載の降下自動制御装置。[Claims] 1. In a civil engineering machine such as a reverse circulation drill that excavates the ground with a drilling tool suspended from a suspension device via a wire rope or a cylinder, etc., the suspension load of the drilling tool is A load cell to detect, a detector to detect excavation torque, and a signal corresponding to the suspension load from the load cell are taken in, and when the corresponding signal is within the allowable upper limit range of the suspension load, control is performed to lower the suspension device. When the corresponding signal is within the allowable standard range of the suspension system, the bit load control means controls to stop the suspension system, and the excavation torque corresponding signal from the detector is taken in, and the corresponding signal is controlled to stop the suspension system. When it is within the first allowable upper limit range, the lowering control system in the bit load control means is separated from the control of the suspension system, and the suspension system is controlled to be hoisted instead, and the corresponding signal is set to the upper limit of the excavation torque. When the second allowable upper limit range is smaller than the first allowable upper limit range, the bit load control section is disconnected from the control of the suspension system;
and an excavation torque control means for controlling the suspension device to stop the suspension device, and shifting the control of the suspension device only to control by the bit load control section when the corresponding signal is within the permissible lower limit range of excavation torque. , an automatic lowering control device for a drilling tool in a pit drilling machine. 2. The hoisting time when hoisting the suspension system is controlled by the excavation torque control means, the stop time when the suspension control system is stopped, and the disconnection time from the suspension system of the lowering control system in the bit load control section, respectively. The automatic descent control device according to claim 1, wherein the duration is a predetermined time period. 3. In a civil engineering construction machine such as a reverse circulation drill that excavates the ground with a drilling tool suspended from a suspension device via a wire rope or a cylinder, etc., a load meter that detects the suspended load of the drilling tool; A detector for detecting excavation torque and a signal corresponding to the suspension load from the load meter are received, and when the corresponding signal is within the allowable upper limit range of the suspension load, the suspension device is controlled to be lowered, and the corresponding signal is Bit load control means for controlling the suspension to stop when the signal is within the allowable reference range of the suspension and for hoisting the suspension when the corresponding signal is within the allowable lower limit range; When the corresponding signal is within the first permissible upper limit range of the excavation torque, the lowering control system in the bit load control means is separated from the control of the suspension system, and the hoisting system of the suspension system is taken in place. When the corresponding signal is within a second allowable upper limit range of excavation torque that is smaller than the first allowable upper limit range, the bit load control section is separated from the control of the suspension system, and the bit load control section is controlled to control the suspension system instead. and an excavation torque control means for controlling the suspension to stop the excavation torque when the corresponding signal is within the permissible lower limit range of the excavation torque. Automatic lowering control device for drilling tools in machines. 4. The hoisting time when the hoisting system is controlled by the excavation torque control means, the stop time when the suspension system is stopped, and the time when the lowering control system in the bit load control section is disconnected from the suspension system, respectively. The automatic descent control device according to claim 3, wherein the duration is a predetermined time period.