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公開番号2024064320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172819
出願日2022-10-28
発明の名称杭打機の制御システム
出願人日本車輌製造株式会社
代理人個人,個人
主分類E02D 7/22 20060101AFI20240507BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】施工の段取り作業に必要なオーガ移動量を最適化し、効率よく施工を進めることが可能な杭打機の制御システムを提供する。
【解決手段】施工用の部材(例えば鋼管杭29)を着脱可能に装着するオーガ28と、該オーガの昇降を案内するリーダ15と、オーガを駆動制御する制御部とを備えた杭打機11の制御システムにおいて、施工予定位置に対する目標深度、施工用の部材構成及び部材継ぎ深度を設定した施工計画データを記憶する記憶部と、部材継ぎの作業開始を促す報知部とを備え、制御部は、現在の施工深度が部材継ぎ深度に達したときに、報知部を作動させ、オーガの上昇運転操作に伴い、部材継ぎ深度を基準としたオーガ上昇移動量が、継ぎ部材の長さに基づく設定移動量に達したときに、オーガの上昇動作を停止させる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
施工用の部材を着脱可能に装着するオーガと、該オーガの昇降を案内するリーダと、前記オーガを駆動制御する制御部とを備えた杭打機の制御システムにおいて、
施工予定位置に対する目標深度、施工用の部材構成及び部材継ぎ深度を設定した施工計画データを記憶する記憶部と、部材継ぎの作業開始を促す報知部とを備え、
前記制御部は、
現在の施工深度が前記部材継ぎ深度に達したときに、前記報知部を作動させ、
前記オーガの上昇運転操作に伴い、前記部材継ぎ深度を基準としたオーガ上昇移動量が、継ぎ部材の長さに基づく設定移動量に達したときに、前記オーガの上昇動作を停止させることを特徴とする制御システム。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記制御部は、現在の施工深度が前記部材継ぎ深度に達したときに、前記オーガの下降動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の制御システム。
【請求項３】
前記杭打機は、前記施工用の部材を鋼管杭とした鋼管杭施工に適用されることを特徴とする請求項１又は２記載の制御システム。
【請求項４】
前記杭打機は、前記施工用の部材をロッドとした地盤改良施工に適用されることを特徴とする請求項１又は２記載の制御システム。
【請求項５】
施工用のロッドを着脱可能に装着するオーガと、該オーガの昇降を案内するリーダと、前記オーガを駆動制御する制御部とを備えた杭打機の制御システムにおいて、
施工予定位置に対する目標深度、施工用のロッド構成及びロッド掴み替え深度を設定した施工計画データを記憶する記憶部と、ロッド掴み替えの作業開始を促す報知部とを備え、
前記制御部は、
現在の施工深度が前記ロッド掴み替え深度に達したときに、前記報知部を作動させ、
前記オーガの上昇運転操作に伴い、前記ロッド掴み替え深度を基準としたオーガ上昇移動量が、ロッドの掴み位置間距離に基づく設定移動量に達したときに、前記オーガの上昇動作を停止させることを特徴とする制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、現在の施工深度が前記ロッド掴み替え深度に達したときに、前記オーガの下降動作を停止させることを特徴とする請求項５記載の制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭打機の制御システムに関し、詳しくは、杭施工用のオーガを備えた杭打機の制御システムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、リーダに沿って昇降するオーガを備えた杭打機は、その構造上、オーガ昇降における１ストローク長さ（１回あたりの施工長さ）が、リーダの長さを限度として制限される。したがって、施工長さがオーガストロークを超えるような長尺施工を行う場合、１ストローク長さに見合う長さの施工用部材（鋼管杭、掘削ロッドなど）を継ぎ足しながら施工が行われている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
一例として、鋼管杭を継ぎ足しながら施工する手順は、１本目の鋼管杭を杭打機のオーガにセットし、施工管理装置の深度データをリセットしてゼロとした後、オーガ駆動（回転・下降）で鋼管杭を地中に回転圧入するとともに、施工管理装置で深度データを取り込んでいく。鋼管杭を所定量埋設した後は、施工管理装置を杭継ぎモードにして深度データを保持し、該保持状態で、オーガから１本目の鋼管杭を分離する。次いで、オーガを上昇させ、クレーンなどで２本目の鋼管杭を吊り込んでオーガにセットし、該セットした２本目の鋼管杭を１本目の鋼管杭の上にセットした状態で、２本の鋼管杭を溶接や螺合によって接続する。次いで、施工管理装置を杭継ぎモードから通常モードに戻し、一旦保持した深度データに新たな深度を加算しながら鋼管杭を埋設する。３本以上の鋼管杭を接続して継ぎ足す場合には、２本目の鋼管杭を埋設した後、同じ操作を繰り返して３本目の鋼管杭を２本目の鋼管杭の上部に接続して埋設する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－７６４１５号公報
特開２００１－３１７０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
施工用部材の継ぎ作業は、一見すると定型的な作業の繰り返しに見えるが、確実な継手を得る観点から、作業しやすい足場の確保が不可欠であり、安易に効率重視で進めることができない作業でもある。例えば、杭打機のオペレータは、良好な作業姿勢を確保できる高さに杭を打止めることが求められる。その上、先行埋設杭とオーガとの間に次の杭を吊り込んで配置するための適切な隙間も求められる。特に、当該隙間を得るためのオーガ移動量については、施工管理に表れない要素であることから、オペレータの経験や勘に頼る必要があり、作業に無駄が生じやすい。
【０００６】
そこで本発明は、施工の段取り作業に必要なオーガ移動量を最適化し、効率よく施工を進めることが可能な杭打機の制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の杭打機の制御システムの第１の構成は、施工用の部材を着脱可能に装着するオーガと、該オーガの昇降を案内するリーダと、前記オーガを駆動制御する制御部とを備えた杭打機の制御システムにおいて、施工予定位置に対する目標深度、施工用の部材構成及び部材継ぎ深度を設定した施工計画データを記憶する記憶部と、部材継ぎの作業開始を促す報知部とを備え、前記制御部は、現在の施工深度が前記部材継ぎ深度に達したときに、前記報知部を作動させ、前記オーガの上昇運転操作に伴い、前記部材継ぎ深度を基準としたオーガ上昇移動量が、継ぎ部材の長さに基づく設定移動量に達したときに、前記オーガの上昇動作を停止させることを特徴としている。
【０００８】
また、前記制御部は、現在の施工深度が前記部材継ぎ深度に達したときに、前記オーガの下降動作を停止させることを特徴としている。さらに、前記杭打機は、前記施工用の部材を鋼管杭とした鋼管杭施工に適用されることを特徴としている。加えて、前記杭打機は、前記施工用の部材をロッドとした地盤改良施工に適用されることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の杭打機の制御システムの第２の構成は、施工用のロッドを着脱可能に装着するオーガと、該オーガの昇降を案内するリーダと、前記オーガを駆動制御する制御部とを備えた杭打機の制御システムにおいて、施工予定位置に対する目標深度、施工用のロッド構成及びロッド掴み替え深度を設定した施工計画データを記憶する記憶部と、ロッド掴み替えの作業開始を促す報知部とを備え、前記制御部は、現在の施工深度が前記ロッド掴み替え深度に達したときに、前記報知部を作動させ、前記オーガの上昇運転操作に伴い、前記ロッド掴み替え深度を基準としたオーガ上昇移動量が、ロッドの掴み位置間距離に基づく設定移動量に達したときに、前記オーガの上昇動作を停止させることを特徴としている。さらに、前記制御部は、現在の施工深度が前記ロッド掴み替え深度に達したときに、前記オーガの下降動作を停止させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の杭打機の制御システムによれば、第１の構成では、例えば、施工用部材として杭を使用する場合、現在の施工深度が杭継ぎ深度に達したときに報知部を作動させるので、施工の最適時にオペレータに対して杭継ぎの作業開始を促すことができる。しかも、オーガの上昇移動量が継ぎ杭の長さに基づく設定移動量に達したときにオーガの上昇動作を停止させるので、オーガ移動量の最適化が図れ、例えば、地中に鋼管杭を埋設する鋼管杭施工において、オペレータの経験や勘に頼ることなく、効率よく施工を進めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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