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公開番号2024175297
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023092970
出願日2023-06-06
発明の名称三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム
出願人あおみ建設株式会社
代理人個人
主分類E02D 13/06 20060101AFI20241211BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】汎用性のある三点式の杭打ち機の改良軸等が鉛直となるようにリーダを自動誘導し、杭打ち機の水平誘導のみで鉛直性を保持できるようにする三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムを提供する。
【解決手段】地盤改良機12におけるリーダ11の鉛直度を測定する傾斜測定部23cと、リーダ11の鉛直度を補正する操作部24と、傾斜測定部23cで測定されたリーダ11の鉛直度に基づき操作部24によるリーダ11に対する必要操作量を演算する演算部23bと、演算部23bで得られたリーダ11に対する傾斜操作部23cによる必要操作量を操作部24に指示する制御部23aと、を設けた。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
三点式杭打ち機のリーダの鉛直度を自動補正する三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムであって、
前記リーダの前記鉛直度に応じた信号を出力する傾斜計と、
前記傾斜計の前記信号から前記リーダの前記鉛直度を測定する傾斜測定部と、
前記リーダの前記鉛直度を補正する操作部と、
前記傾斜測定部で測定された前記リーダの前記鉛直度に基づき前記操作部による前記リーダに対する必要操作量を演算する演算部と、
前記演算部で得られた前記リーダに対する前記操作部による前記必要操作量を前記操作部に指示する制御部と、
を備えている、
ことを特徴とする三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記演算部は、前記リーダの前記鉛直度が予め設定された許容範囲を逸脱したときに前記操作部による前記必要操作量を演算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム。
【請求項３】
前記操作部による前記鉛直度を補正する操作は、前記三点式杭打ち機の施工中に行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム。
【請求項４】
前記操作部による前記鉛直度を補正する操作は、前記三点式杭打ち機の移動中に行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム。
【請求項５】
前記傾斜測定部が測定した前記リーダの傾斜状態を三次元的に把握してリアルタイムで表示する表示部を有している、
ことを特徴とする請求項１に記載の三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム。
【請求項６】
前記操作部を自動操作する自動補正モードと、前記自動補正モードを無効にして前記操作部を手動で操作可能な手動補正モードと、を切換可能に構成している、
ことを特徴とする請求項５に記載の三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムに関するものであり、特に、三点式杭打ち機のリーダの傾きを自動補正して略鉛直に保つ三点式杭打ち機の鉛直自動補正システムに関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
杭打ち工事や地盤改良工事にあっては、主にクローラークレーンをベースとした、１本のリーダと２本のバックステイとによる、三点式杭打ち機が使用されている。三点式杭打ち機では、リーダに各種の工法に対応した昇降バケット、ホッパー、オーガ、ケーシングパイプ等を取り付け、これをトップシーブからワイヤーにて懸垂し、主にオーガの回転と自重にて削孔を行い、改良杭等を打設するようにしている。
【０００３】
また、杭打ちや地盤改良工事においては、スラリー化したセメント系硬化材を軟弱地盤に注入し、軟弱地盤とともに攪拌混合し、化学的に固化する機械攪拌式の深層混合処理工法、すなわちＤＣＭ工法が知られている。特に大深度のＤＣＭ工法による施工では、改良体どうしのラップ確保が必要な際、改良位置の正確性が求められる。さらに、陸上のサンドコンパクションパイル（ＳＣＰ）工法を使用した地盤改良工事の場合には、均一な改良率を確保するために、杭の上端から下端まで一定の杭間距離を確保して、改良杭を打設する必要がある。そのため所定箇所に杭打ち、改良をする際には、平面位置と併せて打設軸、改良軸の鉛直性を保持して施工する必要があるが、主に以下の（１）と（２）を要因とする、改良軸が傾斜するリスクがある。
（１）打設機が設置される改良基面の水平度の状態により鉛直度が変わる。これは、杭打ち機の鉛直計のほとんどが現状の鉛直角度を指示するのみで、改良基面の水平度の状態に変化が生じた場合に、その変化に応じて補正するように、改良基面の平面位置の変化にリンクしていないために生じる精度低下である。
（２）硬質の地盤や転石がある際の削孔抵抗により鉛直度が変わる。これは、施工中の鉛直度の確認をオペレータに任せたままで見逃しのリスクである。
そこで、上記リスクを補完するために杭打ち機外部の作業員等が、二方向から測量機等を使用して改良軸が鉛直となるようにリーダを誘導することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１８６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来では杭打ち機の鉛直度を確認するのに、オペレータが傾斜計を確認し、杭打設中に鉛直度の修正を行っている。しかし、この修正は、施工中にオペレータ任せの確認となるため見逃してしまうリスクもある。このリスクを補完するため、杭打ち機外部の作業員等が測量機等を使用して、改良軸が鉛直となるようにリーダを誘導する方法が採られていた。しかしながら、この方法では、誘導を指示する作業員を二方向に常駐させる必要があり、効率が悪いという問題点があった。また、このような改良軸の傾斜管理による杭打ちでは、改良深度が深く改良体の下端位置がずれやすいという問題点があつた。
【０００６】
そこで、汎用性のある三点式の杭打ち機の改良軸等が略鉛直となるようにリーダを自動誘導し、杭打ち機の水平誘導のみで鉛直性を保持できるようにする三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、三点式杭打ち機のリーダの鉛直度を自動補正する三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムであって、前記リーダの前記鉛直度に応じた信号を出力する傾斜計と、前記傾斜計の前記信号から前記リーダの前記鉛直度を測定する傾斜測定部と、前記リーダの前記鉛直度を補正する操作部と、前記傾斜測定部で測定された前記リーダの前記鉛直度に基づき前記操作部による前記リーダに対する必要操作量を演算する演算部と、前記演算部で得られた前記リーダに対する前記操作部による前記必要操作量を前記操作部に指示する制御部と、を備えている、三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムを提供する。
【０００８】
この構成によれば、傾斜測定部で測定したリーダの鉛直度に基づいて、演算部でリーダに対する必要操作量を演算し、その演算処理されたデータから制御部が操作部に、操作部がリーダの傾きを操作する操作量を指示してリーダの傾きの補正を行い、リーダが常に所定の鉛直度を保つように自動誘導できる。これにより、オペレータは施工管理操作に専念することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記リーダの前記鉛直度が予め設定された許容範囲を逸脱したときに前記操作部による前記必要操作量を演算する、三点式杭打ち機のリーダ鉛直自動補正システムを提供する。
【００１０】
この構成によれば、リーダの鉛直度を測定している傾斜測定部の値から、リーダの鉛直度が予め設定された閾値等の許容範囲を逸脱すると、操作部による必要操作量を演算して、リーダの傾きを自動補正することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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