JPS63525A

JPS63525A - 拡底坑掘削機用拡底坑計測装置

Info

Publication number: JPS63525A
Application number: JP61140277A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kitanaka; 北中　克巳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1988-01-05
Also published as: JPH0371558B2

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）この発明は、拡底坑を形成する掘削機の作業性および掘
削精度の向上を図るために、拡底坑の状態を自動的に計
測できるようにした拡底坑掘削機用拡底坑計測装置に関
する。

（従来の技術）従来、地盤内に場所打ち杭を施工する場合、その杭の柱
部の下端部が拡大した形状として支持力を増大させる工
夫がなされている。

そして、このような場所打ち杭を形成するための底部が
拡開した坑井を掘るための機械として、例えば、特公昭
５８−２１０７９号公報に示されるような、分割バケッ
ト型回転掘削装置が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来、拡底坑掘削機で拡底坑を掘る場合
、その深さや、拡底部の拡開量等を正確に知る手段が無
かったため、通常は、作業員の勘に頼っているのが殆ど
であった。

このため、精度良く拡底坑を形成するには、熟練した作
業員を必要とする等、作業性や作業効率を高めるには限
界があった。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、本発明は、前記拡底坑掘
削機のバケットあるいは回転軸の適宜位置に、バケット
に装着されている拡開・収縮可能なカッターの拡開量を
電気的に検出する拡開量検出器を取付け、かつ、前記バ
ケットの降下量を検出する降下量検出器および、前記拡
開量検出器と降下量検出器による検出信号を、電磁波信
号により、別体に設けられた受信機へ送信する送信機を
取付けてなるものである。

また、本発明は、上記送信機を、前記回転軸を支持する
ロータリージヨイントの下方に位置するように回転軸に
取付けられた回転台に装着するとともに、前記受信機を
前記ロータリージヨイントに取付け、かつ、前記送信機
のアンテナを、前記ロータリージヨイント外周に、同心
円状かつ非接触に配置したループアンテナとし、前記受
信機のアンテナを前記ループアンテナに近接配置したこ
とを特徴とする。

（作　用）上記拡開量検出器と降下量検出器によって、拡底坑の拡
開状態とその深さが自動的に検出でき、受信機によって
、検出情報を受信して、その内容を知ることができる。

従って、作業員は、検出情報を確認しながら、掘削作業
を行うことで、精度の良い拡底坑を容易に形成すること
ができる。

また、拡開量検出器と降下量検出器をバケットあるいは
回転軸等に取付ける必要があるため、これらの検出信号
を有線にて伝送するには、スリップリング等の回転式コ
ネクタを必要とし、ノイズ混入や故障の原因となるため
、本発明では、上述のように、回転軸と一体回転する回
転台にループアンテナを備えた送信機を取付けるととも
に、ロータリージヨイントに受信機を取付けて、無線信
号により、検出情報の伝送を行うことで、上記の問題を
解決している。

（実施例）本発明の一実施例の構成を第１図に示す。

拡開量検出器１は、第２図に示す拡底坑掘削機１００の
バケット１０１に取付けられている。

バケット１０１　は、クローラクレーン１１０のクレー
ンブーム１１１に昇降自在に吊り下げられたケリーバ−
１１２の下端に取付けられており、アーム１１３に固定
された回転駆動装置１１４により、ケリーバ−１１２を
回転させることで、バケット１０１　はケリーバ−１１
２と一体に回転する。すなわち、ケリーバ−１１２は、
バケット１０１の回転軸になっている。

バケット１０１は、複数のカッターユニット１０２を備
えており、これらのカッターユニット１０２は、パンタ
グラフ機構を構成するアーム１０３に連結されている。

バケット１０１上に油圧シリンダ１０９（第３図に示す
）が装着されており、この油圧シリンダ１０９が収縮す
ることで、パンタグラフ機構が開き、カッターユニット
０２が拡開するように構成されている。

そして、第２図に示すように、予めアースドリル等によ
り、地盤３００に、所望の深さの坑井２００を形成して
おき、この坑井２００内へ、上記バケット１０１を、カ
ッターユニット１０２を収縮させた状態で下降させ、図
中のＡ３位置に設定する。

この状態から、ケリーバ−１１２の回転を行ってバケッ
ト１０１回転させるとともに、徐々にカック−ユニット
１０２を拡開させて行ぎ、かつ、バケット１０１の下降
も行う。

この動作により、坑井２００の底部は、円錐状に掘削さ
れて、拡底坑２０１が形成される（バケット１０１　は
Ａ２位置の状態になる）。

そして、前記拡開量検出器１は、上記カッターユニット
１０２の拡開量を検出するものであり、第１図に示すよ
うに、エンコーダー（ロータリーエンコーダー）２を備
えている。

この拡開量検出器ｌは、第３図に示すように、油圧シリ
ンダ１０９の伸縮に伴って昇降する丸ラックギヤ１０７
に、エンコーダ２のシャフト３に軸着されたピニオンギ
ヤ１０４が噛合うように配置されてなるものである。

従って、油圧シリンダ１０９の収縮に伴ってバケット１
０１が拡開すると、丸ラックギヤ１０７が下降し、この
丸ラックギヤ１０７の下降量がバケット１０１の拡開量
に比例することから、エンコーダー２の出力は、バケッ
ト１０１の拡開量を表す信号となる。

拡開量検出器１の検出信号Ｓｌは、コード５を介して送
信機２０・＼送られる。上記コード５は、バケット１０
１の適宜位置に固定されたシャックル７を通り、コード
リール６に巻かれた後、送信機２０へ接続されており、
リール６の働きにより、バケットの昇降に伴って、コー
ド５の長さを伸縮させることができる。

また、第１図に示す原点スイッチ４は、拡開量検出器１
の検出値をリセットするためのもので、カッターユニッ
ト１０２が予め設定された最収縮位置まで収縮したとき
に、機械的な力でＯＮされて、上記検出値をリセットす
る。

前記送信機２０は、例えば、第３図に示すように、アー
ム１０３に取付けられて、ケリーバ−１１４を支持する
ロータリージヨイント１０６の下方に、ケリーバ−１１
４と一体に回転する回転台２３上に設置されている。こ
の回転台２３は、ケリーバ−１１４と一体回転するけれ
ども、ケリーバ−１１４が下降しても、一定位置に留ま
っているように、固定ベアリング等を用いて、支持され
ている。

回転台２３の下面には、降下量検出器１０が取付けられ
ている。この降下量検出器１０は、先端がバケット１０
１　に固定されたワイヤ１１を巻取るリール１２の回転
量を検出するロータリーエンコーダーで構成されており
、バケット１０１の降下に伴ってワイヤ１１が伸長する
と、リール１２が回転し、バケット降下量に対応する検
出信号Ｓ２が出力される。

また、第１図に示す原点スイッチ２１は、上記降下量検
出器１０の検出値をリセットするためのもので、バケッ
ト１０１が予め設定された最上位置まで上昇したときに
、機械的な力でＯＮされて、上記検出値のリセットを行
う。

送１言機２０は、上記拡開＠検出器１で検出されるカッ
ターユニット１０２の拡開量の検出信号Ｓ１　と、上記
降下量検出器１０て検出されるバケット１０１の降下量
の検出信号Ｓ２を、電磁波信号に変換して、送信アンテ
ナ２２から送信する。

この送信アンテナ２２は、ロータリージヨイント１０６
の外周に、同心円状かつ非接触に配置されたループアン
テナである。

そして、ロータリージヨイント１０６の側面には、先端
が上記送信アンテナ２２が作るループ内に入るように、
ハ゛−アンテナを用いた受信アンテナ３１が取付けられ
ており、この受信アンテナ３１は、可能な限り、送信ア
ンテナ２２に近接するように配置されている。この受信
アンテナ２２は、同じくロータリージヨイント１０６に
固定された受信段３０に接続されている。

このように、ループアンテナを用いた送信アンテナ２２
と、これに近接配置した受信アンテナ３１の組合せによ
って、ケリーバ−１１２が回転しても、常に送信アンテ
ナ２２と受信アンテナ３１の間隔は変わらないため、受
信（８号レベルが変動することがなく、感度の良い１言
号伝達が行える。

また、送信アンテナ２２が、ループアンテナであるため
、指向性および伝播距離が限定でき、がっ、減衰率も高
いため、外部機器へ雑音電波として影響を与えることも
殆ど無い。

受信アンテナ３１で受信された受信（８号は、受信機３
０で検波・増幅等がなされた後、前記カッターユニット
の拡開量の検出信号Ｓ１　とバケットの降下量の検出信
号Ｓ２が抽出されて、コンピュータユニット４０へ入力
される。

コンピュータユニット４０は、カラーＣＲＴ　７０、Ｄ
Ｃ／ＡＣＣ／式−ク５０、スイッチボックス８０ととも
に、クローラクレーン１１０の操縦席に設置されている
。

ＤＣ／ＡＣＣ／式−タ５０は、クローラクレーン１１０
に搭載されているバッチ’Ｊ　＝６０の直流電源を交流
に変換して、上記コンピュータユニット４０、カラーＣ
ＲＴ　７０、受信機３０の電源として供給している。

コンビ゛ユータユニット４０では、入力されるカッター
ユニットの拡開量の検出信号Ｓｌと、バケットの降下量
の検出信号Ｓ２とを、カラーＣＲＴ　７０に表示するた
めの処理を行う。

カラーＣＲＴ　ＴＯには、第４図に示すような画面が表
示される。この表示は、バケッｌ−１０１を坑井２００
の底へ降下させた後に、スイッチボックス８０の基準セ
ットボクン８１をＯＮ！作することにより表示される。

表示内容は、坑井２００とバケット１０１の絵表示、お
よび、バケット１０１の降下量、すなわち深さ位置の数
値表示（図中では「フカサ」で表示されている）、拡底
坑の径の数値表示（図中では「カフティゲイ」で表示さ
れている）、バケットの径の数値表示（図中では「バケ
ット」で表示されている）、および「フカサ」の目盛の
表示（図中左側に表示されている）である。

そして、拡底坑２０１の掘削作業が開始されると、上記
検出信号Ｓ、、Ｓ、に基づいて、「フカサ」、「バケッ
ト」、「カフティケイ」の表示が変更されるとともに、
バケットの絵表示１０１ａの位置および大きさが変化す
る。また、拡底坑２０１の絵表示２０１ａもバケットの
拡大に伴って膨らむ。

従って、作業員は、上記画面を見ながら、拡底坑の絵表
示２０１ａの周囲が、設定ライン２０１ｂに一致するよ
うになるまで掘削を行うことで、設計どおりの拡底坑２
０１を形成することができる。

作業が終了した後は、スイッチボックス８０の終了ボタ
ン８２をＯＮ操作すれば、カラーＣＲＴ７０の画面表示
はクリアされる。

なお、上記カッターユニット１０２の拡開量から、坑井
２００内でのバケット１０１の位置（坑井の中心に対す
る偏心量）を検出することも可能である。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明は、拡底坑掘削機の
バケットの降下量と、カッターの拡開ｌを電気的に検出
する検出器を設け、かつ、これらの検出器の検出信号を
電磁波信号で送信する送信機を設けたことにより、拡底
坑の拡開状態とその深さが自動的に検出でき、受信機に
よって、検出信号を受信して、その内容を知ることがで
きる。

また、拡開量検出器と降下量検出器をバケットあるいは
回転軸等に取付ける必要があるため、これらの検出信号
を有線にて伝送するためには、スリップリング等の回転
式コネクタを必要とするため、ノイズ混入や故障の原因
となるが、本発明では、回転軸と一体回転する回転台に
ループアンテナを備えた送信機を取付けるとともに、ロ
ータリージヨイントに受信機を取付けて、受信アンテナ
を上記ループアンテナに近接配置したことで、無線信号
により、検出信号の伝達ができ、上記の問題を解決する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図に示す実施例が適用される拡底坑掘削機
の一例を示す側面図、第３図は同拡底坑掘削機におけるバケット付近の拡大図
、第４図は第１図に示すカラーＣＲＴに表示される画面の
内容の一例を示す図である。１・・・拡開量検出器　　　２・・・エンコーダー４・
・・原点スイッチ　　　５・・・コード１０・・・降下
量検出器　　　２０・・・送信機２１・・・原点スイッ
チ　　　２２・・・送信アンテナ２３・・・回転台　　
　　　　３０・・・受信機３１・・・受信アンテナ　　
　４０・・・コンピュータユニット５０・・・ＤＣ／Ａ
Ｃコンバーク　７０・・・カラーＣＲＴ８０・・・スイ
ッチボックス　１００・・・拡底坑掘削機１０１・・・
バケット　　　　１０２・・・カッターユニット１０３
・・・アーム　　　　　１０６・・・ロータリージヨイ
ント１０９・・・油圧シリンダ１１０・・・クローラク
レーン１１２・・・ケリーバ−（回転軸）１１４・・・回転駆動装置

Claims

【特許請求の範囲】１、回転軸先端に支持されて、拡開・収縮可能なカッタ
ーを備えるバケットを、地盤に堀込形成された坑井内へ
降下させ、前記カッターを拡開しつつバケットを回転さ
せることにより、前記坑井の底部周囲を掘削して拡底坑
を形成する拡底坑掘削機に設けられて、前記拡底坑の状
態を計測する装置において、前記バケットあるいは回転軸の適宜位置に設けられて、
前記カッターの拡開量を電気的に検出する拡開量検出器
と、前記回転軸を含む回転部分に取付けられ、前記バケットの降下量を電気的に検出する降下量検出器
と、前記回転軸を支持するロータリージョイントの下方に位
置するように回転軸に取付けられて、該回転軸と一体に
回転する回転台と、該回転台に取付けられて、前記拡開
量検出器と降下量検出器による検出信号を、電磁波信号
により、送信する検出信号送信機と、前記ロータリージョイントに取付けられて、前記検出信
号送信機からの送信信号を受信し、前記拡底坑掘削機の
操縦席に設けられた信号処理装置へ受信信号を送る受信
機とを備えるとともに、前記検出信号送信機のアンテナは、前記ロータリージョ
イント外周に、同心円状かつ非接触に配置されたループ
アンテナであり、前記受信機のアンテナは、前記ループ
アンテナに近接して配置されていることを特徴とする拡
底坑掘削機用拡底坑計測装置。