JPS63217095A

JPS63217095A - 基礎穴の遠隔掘削装置

Info

Publication number: JPS63217095A
Application number: JP4574687A
Authority: JP
Inventors: 小島　泰雄
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-02-28
Filing date: 1987-02-28
Publication date: 1988-09-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、送電線鉄塔等の建造物用の基礎穴を掘削用重
機を使用して掘り下げて行く、基礎穴の［従来技術とそ
の問題点」送電線架設用鉄塔には、架設された送電線に作用する張
力や鉄塔自重等の荷重が加わるため、これらの荷重によ
って鉄塔が傾斜し、たり倒壊したりすることのないよう
に鉄塔基礎部を地中に埋める必要があり、そして特に５
００ＫＶ級の大型送電線用鉄塔の場合には、そ、の基礎
穴として土砂を２０ｍ程度あるいはそれ以上の深さにま
で掘り下げる必要が生じる。

従来、このような基礎穴の掘削は第４図に示すように、
地表１に置かれている油圧式タラムシエルパケット等の
掘削用重機３から、腕４によって支持されているグラブ
等の掘具５を降ろして土砂を掘り下げて行くと共に、掘
削した穴２の内壁にライチプレート等のシールド具６を
当てて、土砂の横圧力による土砂崩れを防止するように
している。このような掘削作業において、掘削深さを満
足させるためには、腕４の長さを十分な乙のとしなけれ
ばならないが、山間部等の辺地作業の場合Ｚ、′７　は
　　ルＦ？　１．７　１　　″７′光酎岳耐右°古Ａ論
、４１寸　　ムの、徂搬や収納等、取扱い作業性におい
て極めて不利ならのとなる。

また、掘削される穴２の形状は、例えば地表１から糸に
つけた重りを垂らして中心位置を決め、これを中心に半
径を測定しながら穴２の下縁部の掘削作業を行なうこと
によって設定し得るものとなるが、これらの作業は作業
員が掘削した穴２の中に入って行なうことを余儀なくさ
れる。さらに、掘削用重機の能力以上の深さの基礎穴を
必要とする場合、掘削した穴２の内壁に前記シールド具
６を配設する場合、掘削した土砂を運び出す等の場合に
、穴２の中に作業員が入ってその作業を実施することが
必要となるので、掘削する穴２が深くなる（例えば深さ
が２０ｍ以上に及ぶようになる）と、穴上部の開口径［
■が例えば４ｍ程度であっても、穴２の底部にいる作業
員からは小さなものにしか見えなくなり、作業員の不安
感をつのらせるとともに、土砂崩れの危険性も増し、加
えてガス発生による酸欠を生じかねない等、安全性が損
なわれることになる。

本発明は、上述の如き問題を有効に解決するしので、つ
まり作業員は地上にいて受像機の画像を見ながら掘削装
置を遠隔操縦するだけで、同等掘削穴の中に入ることな
く掘削穴の掘り下げを可能とするものである。

「問題点を解決するための手段」本発明は、遠隔操縦によって土砂を掘削して建造物用基
礎穴を掘り下げるための掘削装置であって、走行装置に
搭載された掘員を具備してなる掘削用重機と、掘削穴の
開口部近傍に配されて掘削穴の下線部形状を映像化して
操縦位置に伝達するための撮像機と、該撮像機で撮影し
た画像を表示するとともに穴の基準形状との比較により
前記掘削用重機を遠隔操縦するための受像機とよりなる
ものである。

「実施例」以下、本発明に係る基礎穴の遠隔掘削装置の一実施例を
第１図ないし第３図を参照して説明する。

第１図は本発明に係る掘削装置の使用状況を示す説明図
、第２図及び第３図は撮像機及び受像機の一例を示すも
ので、図中、符号Ａは掘削等を実施するためのワーク部
、符号Ｂはその遠隔操縦を行なうための制御部、符号Ｃ
は両者を接続するための電力用ケーブルおよび信号用ケ
ーブル等からなる動力および信号伝達系、符号りは掘削
基準の設定を行なうための撮像機、符号Ｅは制御部Ｂに
組み込まれた状態の受像機を示している。

前記ワーク部Ａは、穴２の掘削を主として行なうための
掘削用重機１０と、該掘削用重機１０を駆動させるため
の動力源ユニット１１と、掘削作業以外の作業を主とし
て行なうためのマニピュレータ１２と、穴内における各
種作業の監視を行なうための作業用撮像機１３と、照明
具１４とから構成される。

そして、前記掘削゛用重機ＩＯは、例えば油圧モータに
よって作動するクローラ（無限軌道）を備えた走行部１
５により萌後進および方向変更自在に走行する機能を有
して、同様に油圧を駆動力とする旋回部Ｉ６にパワーシ
ョベル、タラムシエルｈｔｒ小曲日１り八日１．檎ｌプ
　エバ白シ光１（１１旅面化ドしている。また、掘具１
７は例えば３〜４軸の油圧アクチュエータにより自在に
駆動されるものが適用される。

前記動力源ユニット１１は、地上から動力および信号伝
達系Ｃを経由して送られる電力で油圧ポンプを運転して
圧油を発生させると共にコンプレッサの運転により圧縮
空気を発生させるものであり、前記掘削用重機３の走行
部１５に具備される。

前記マニピュレータＩ２は、例えばスレーブマニピュレ
ータとされて、通常の場合２基以上か前記旋回部１６に
ボルト等によって着脱可能に取り付けられており、最低
６自由度の屈曲自在性を何するしのが適用されると共に
、各軸近傍に位置センサと、前記制御部Ｂの指令による
位置を追従するサーボシステムと、自重補償機能と、最
低３輔の力覚（トルクセンサ）フィードバック機能と、
全軸対象のホールディング機能とを具備した構成とされ
、前記制御部Ｂの遠隔操作に基づいて作動させられる。

前記作業用撮像機Ｉ３は、ビデオカメラ、地上への画像
送信装置、撮影用操縦装置等から構成されており、地上
から動力および信号伝達系Ｃを介して有線制御を行なう
ことにより、ビデオカメラを少なくとも２方向に向きを
変える機能を有して、掘削用重機１０の掘削状況または
マニュピレータ１２の作業状況を映像化して地上に送信
するものが適用され、前記旋回部１６にボルト等によっ
て着脱可能に取り付けられている。

前記制御部Ｂは、コンピュータに接続されている重機用
ジョイスティックおよびカメラ用ジョイスティックと、
ワーク部Ａのマニピュレータ１２を操作するためのマス
タマニピュレータと、力覚フィードバック機能と、自重
補償機能およびホールディング機能と、アクチュエータ
用位置センサとを具備するものが適用されている。なお
、電源部１８から動力および信号伝達系Ｃを経由するワ
ーク部Ａへの電力伝達も制御部Ｂによって制御される。

そして、重機用ジョイスティックは、受像機を監視しな
がら操作を行なうことによって、掘削用重機ＩＯにおけ
る掘具Ｉ７および走行部１５を作動させるものであり、
カメラ用ジョイスティックら受像機を監視しながら操作
を行なうことによって、監視用ｗＬ象機１３の向き（姿
勢）やピント、ズーム比を調整するものである。また、
マスタマニピュレータは、ワーク部Ａのマニピュレータ
１２と同じ自由度を佇し、電動または空気圧により最低
３軸中心の回動（例えば手首回転、上下動、水平移動）
をするものが適用される。

前記撮像機りは、前述した作業用撮像機Ｉ３と同様に、
ビデオカメラ、画像送信装置、撮影用操縦装置等を具備
するとともに、特に、第２図に示すように、撮影中心を
鉛直方向に設定するための二つの角度センサ１９・２０
と、二つの角度センサ！９・２０による検出信号を受け
てカメラの向きを調整するための二つの角度設定用モー
タ２１・２２とを有する構成とされて、穴２の開口部の
上方に架設された上部フレーム２３に、掘削ｔべき穴２
の鉛直方向中心に向けて正確に取り付けられる。

前記受像機Ｅは、二つの撮像機Ｄ−１３から得られる二
つの画像を表示し得るように、少なくとも２台のモニタ
テレビが設けられ、そのうち、掘削穴２の上方位置に下
向きに設けられる撮像機りと対応するものは、掘削穴２
の下縁部と中のワーク部Ａを表示するとともに、第３図
に示すように、基■とずべき下縁部の形状をモデル化し
た円図形Ｓによりオーバーラツプして表示するスーパー
インポーズ機能を備えているものが適用される。

また、掘削された穴２には、土砂搬出用エレベータ２，
１が配設されると共に、該エレベータ２４はレール２５
に沿って移動させられ、穴２の開口部の上方に架設され
Ｊこ上部フレーム２３には、分解状態のライナプレート
やワーク部Ａを吊持するためのウィンチ２６が設けられ
る。

このような構成を有する掘削装置においては、地表１を
掘削して生じた穴２の内底部にワーク部Ａを位置させた
状態としておいて、制御部Ｂから当会信号を動力および
信号伝達系Ｃを経由してワに遠隔操縦することができる
。

すなわち、撮像機りを正確に下向きに設定した状態で掘
削穴２の撮影を行なって、その画像を第３図に示すよう
に受像機Ｅにより表示させるとともに、基準形状とすべ
き円図形Ｓをオーバーラツプ状態に表示し、掘削用重機
ＩＯにおける掘具１７を操作して掘削穴２の下縁部形状
が円図形Ｓと重なるまで穴２の底部近傍の土砂を掘削し
て嘱り下げと拡径作業とを実施し、掘削した土砂を掘具
１７によって土砂搬出用エレベータ２４に積み込んで地
上まで搬出することにより、穴２の中から排除すること
ができる。また、レール２５の下方への接続作業は、マ
ニピュレータ１２を操作することによって順次行なうこ
とができる。

そして、これらの掘削作業あるいはレール接続作業は、
掘削穴２の上方に位置している撮像機りによる映像化に
加えて、掘削穴２の中において掘削用重機１０に搭載さ
れている監視用撮像機１３を所要箇所に向けることによ
り随時映像化が行な伝送され、制御部Ｂにおける受像機
Ｅでこれら作業を監視することにより、進行状況を知る
ことができる。したがって、作業かは掘削作業およびレ
ールの接続作業が行なわれている間、穴２の中に立ち入
る必要がなく、ワーク部Ａｈ＜掘削した穴２の内底部に
常に位置しているので、穴２の深さについても特に制限
がない。

そして、穴２の掘削作業終了状態において、穴２の内底
に位置している掘削用重機ｉｏは、ウィンチ２６で吊持
することにより地上に引き上げることができる。

なお、以上の実施例に代えて次のようにすることらでき
る。

（イ）撮像機がズーム機能を備えている場合において、
掘削深さによって小さくなる掘削穴等の画像をズーム比
を変えることにより、基準となる円図形に合わせた大き
さとすること。

（ロ）掘削深さによって画像か変化する場合、撮像機に
よる掘削用重機の画像の大きさを基準にして、円図形を
設定すること。

（ハ）また、前記（イ）（ロ）の手段を組み合わせて、
画像の大きさを一定にすること。

（ニ）送電線の鉄塔以外の建造物の基礎穴、または鉛直
方向の穴以外に適用すること。

「発明の効果」以上説明したように本発明における掘削装置は、ワーク
部を遠隔操縦することにより土砂を掘削して穴を掘り下
げるしのであり、掘削穴の開口部近傍に位置して掘削穴
の下縁部を映像化する撮像機と、撮像機で撮影した画像
を表示して掘削用重機を遠隔操縦するための受像機とを
配設してなるものであるから、 ■作業員が掘削した穴の中に入る必要性がなく、土砂崩
れ、ガス噴出、酸欠等による人身事故の恐れを排除する
ことができる。

■ワーク部の掘削用重機が穴の中で走行して掘削作業を
行なうので、穴の深さの制限がない。

■掘削している穴の下縁部の形状を画像により適宜時に
監視しながら作業するので、所定形状の穴を容易に形成
することができる。

■大型の掘削機が不要となるので、送電線架設場所のよ
うに山間部等の立地条件であってら、掘削場所への機器
の運搬を容易に行なうことができろ。

等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る建造物用基礎穴の掘
削装置の一実施例を示し、第１図は穴の掘削作業を説明
する正面図、第２図及び第３図は撮像機及び受像機の例
を示す正面図、第４図は従来装置による穴の掘削作業の
例を示す正面図である。Ａ・・・・・・ワーク部、Ｂ・・・・・・制御部、Ｃ・・・・・・動力および信号伝達系、Ｄ・・・・・・
撮像機、Ｅ・・・・・・受像機、１・・・・・・地表、２・・・・・・穴（掘削穴）、ＩＩ・・・・・・動力源ユニット、 ■２・・・・・・マニピュレータ、１３・・・・・・作業用撮像機、１４・・・・・・照明具、１５・・・・・・走行部、１６・・・・・・旋回部、１７・・・・・・堀具、１８・・・・・・電源部、！９・・・・・・角度センサ、２０・・・・・・角度センサ、２１・・・・・・角度設定用モータ、２２・・・・・・角度設定用モータ、２３・・・・・・支持フレーム、２４・・・・・・土砂搬出用エレベータ、２５・・・・
・・レール、２６・・・・・・ウィンチ。

Claims

【特許請求の範囲】

遠隔操縦によって土砂を掘削して建造物用基礎穴を掘り
下げるための掘削装置であって、走行装置（１５）に搭
載されたに掘具（１７）を具備してなる掘削用重機（１
０）と、掘削穴（２）の開口部近傍に配されて掘削穴の
下縁部形状を映像化して操縦位置に伝達するための撮像
機（Ｄ）と、該撮像機で撮影した画像を表示するととも
に穴の基準形状との比較により前記掘削用重機を遠隔操
縦するための受像機（Ｅ）とよりなることを特徴とする
基礎穴の遠隔掘削装置。