JPH0577343U - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 迅速かつ効率的に設計掘削線通りの掘削を可
能にする掘削装置を提供する。 【構成】 法面３５を掘削する掘削部の先端に三次元位
置決装置２０により位置決めされるセンサ２１を備え、
前記三次元位置決装置により位置決めされた前記センサ
の位置と予め入力されている設計掘削線の情報に基づい
てコンピュータ２２が解析した掘削管理情報を出力する
出力手段を備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ダム工事等の法面の掘削工事において有用な掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ダム工事等における法面の掘削においては、掘削しようとする法面の傾 斜を示す丁張を設置した後、地表面に削孔を行い、この削孔にダイナマイトを仕 掛けて爆破していた。そして、この爆破後、丁張を基準としてブレーカによる仕 上の掘削を実施していた。

【０００３】 法面の傾斜が変化する点（変化点）までブレーカによる仕上げの掘削が終了す ると、この変化点に新たな傾斜を示す丁張を設置し、その後、同様な操作を繰り 返えされることにより法面の掘削が行われていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の掘削方法においては、ブレーカによる仕上げの掘削が設計掘削 線通りに行われているか否かの確認が困難であった。このため、掘削が設計掘削 線に至るまで行われない場合や、設計掘削線を越えて行われてしまう場合があり 、設計掘削線通りの掘削を行うことが困難であるといった問題があった。

【０００５】 また、掘削が変化点まで達したか否かの確認のために、観測者が掘削現場から 離れた機械点に出向いて測角や測距を行う必要があったため、確認作業に人手や 時間を要するといった問題があった。

【０００６】 本考案は上述した問題点を解決するためになされたものであり、迅速かつ効率 的に設計掘削線通りの掘削を可能にする掘削装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 そこで、本考案の掘削装置は、法面を掘削する掘削部の先端に三次元位置決装 置により位置決めされるセンサを備え、前記三次元位置決装置により位置決めさ れた前記センサの位置と予め入力されている設計掘削線の情報に基づいてコンピ ュータが解析した掘削管理情報を出力する出力手段とを備えるように構成した。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、掘削部の先端に備えられたセンサの位置は三次元位置決装置 により探知され、この探知されたセンサの位置と予め入力されている設計掘削線 の情報に基いてコンピュータにより掘削管理情報の解析が行われ、この情報は掘 削装置に設けられた出力手段に出力される。従って、掘削装置のオペレータはコ ンピュータにより解析された情報に基いて法面の掘削工事を行ことが可能になる ので、迅速かつ効率的に設計掘削線通りの掘削を行うことが可能になる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例について説明する。 図１は本考案に係るブレーカ１０を示す。図１においてこのブレーカは１０は 、圧縮空気、油圧、ガソリンエンジン、電力等の原動力により法面を打撃して掘 削するためのノミ部１１を備えており、このノミ部１１の先端には三次元位置決 装置２０により位置決めが可能なセンサ２１が着脱可能に設けられている。

【００１０】 また、図１において、掘削すべき法面を見通すことができる既知点２５には三 次元位置決装置２０が設置されている。三次元位置決装置２０が設置される既知 点２５の座標は予め三角測量等により求められている。

【００１１】 この三次元位置決装置２０はブレーカ１０のノミ部１１の先端に設けられたセ ンサ２１に向かって光波を発する。そして、センサ２１はこの光波を三次元位置 決装置２０に反射する。センサ２１によって反射された反射光は三次元位置決装 置２０により感知され、三次元位置決装置２０において、三次元位置決装置２０ が設置されている既知点２５の座標値と反射光に基いて、センサ２１の現在地の 座標が求められる。

【００１２】 このような三次元位置決装置２０としては公知の光波探知機、例えば、ジオジ メーター株式会社製ジオジメーター１４０Ｔ型等を用いることができる。また、 センサ２１としては三次元位置決装置から発せられた光波を反射する反射プリズ ムを用いることができる。

【００１３】 この三次元位置決装置２０にはコンピュータ２２が接続されている。このコン ピュータ２２はメモリを備え、このメモリには予め掘削しようとする設計掘削線 のデータが入力されている。また、このコンピュータ２２は三次元位置決装置２ ０から入力されるセンサ２１の現在地と予めメモリに入力されている設計掘削線 のデータに基いて、設計掘削線とセンサ２１の現在地との関係を解析することが できるように構成されている。

【００１４】 ブレーカ１０の運転席１２には、三次元位置決装置２０及びコンピュータ２２ を操作するとともにコンピュータ２２が解析したデータを出力するためのリモー トコントローラ１３が備えられている。

【００１５】 このリモートコントローラ１３には液晶あるいはＣＲＴ等の表示画面が設けら れており、ノミ部１１の先端に取り付けられたセンサ２１の位置と設計掘削線の 関係を平面図、ダム軸方向断面図、ジョイント方向断面図として表示することが できる。これによって、ブレーカ１０のオペレータ１４は、平面図によりセンサ の現在地を、ダム軸方向断面図により余掘削量を、ジョイント方向断面図により 法面のジョイント方向の形状を知ることができる。

【００１６】 また、リモートコントローラ１３は、センサ２１が設計掘削線に到達した時に は警報音を鳴らすことができるように構成されている。 次に、本考案に係るブレーカ１０を用いた法面の掘削方法の概要について図２ を参照して説明する。

【００１７】 コンピュータ２２のメモリには予め掘削しようとする設計掘削線の情報が入力 される（ステップ１０１）。 三次元位置決装置２０はブレーカ１０のノミ部１１の先端に設けられたセンサ ２１に光波を発し、センサ２１はこの光波を反射する。三次元位置決装置２０は センサ２１からの反射光を受信し、この受信した反射光と三次元位置決装置２０ が設置されている既知点２５の座標に基いてセンサ２１の位置の探知を行う（ス テップ１０２）。

【００１８】 三次元位置決装置２０により探知されたセンサ２１の位置はコンピュータ２２ に入力される（ステップ１０３）。 コンピュータ２２は、予めメモリに入力されている設計掘削線の情報及び三次 元位置決装置２０から入力されたセンサ２１の位置に基いて、センサ２１の位置 と設計掘削線との関係のデータ解析を行う（ステップ１０４）。

【００１９】 コンピュータ２２により解析されたデータはブレーカ１０の運転席１２に設け られたリモートコントローラ１３に出力される（ステップ１０５）。オペレータ １４はこのデータに基いてブレーカ１０の操作を行う。

【００２０】 以下、実際の法面の掘削方法に即して本考案に係るブレーカ１０を使用した法 面の掘削方法について図１及び図３を参照して説明する。 図１及び図３において、設計掘削線Ｚ−Ｚは本考案に係るブレーカ１０により 掘削を行う法面の断面を示す。この設計掘削線Ｚ−Ｚは第１変化点３１、第２変 化点３２、第３変化点３３において折れ曲がっており、各変化点３１、３２、３ ３間は直線で結ばれているものとする。

【００２１】 また、図１及び図３においては、既に第１変化点３１までの掘削は終了してお り、以下、第１変化点３１と第２変化点３２の間の法面３５の掘削を行うものと する。また、これらの変化点３１、３２、３３を見通すことができる既知点２５ には三次元位置決装置２０が設置されている。

【００２２】 本考案に係るブレーカ１０を用いた法面の掘削方法においては、まず、地表面 Ａ上の所定位置Ａ１に削孔を行い、この削孔にダイナマイトを仕掛けて爆破を行 う。

【００２３】 この爆破により新たな地表面Ｂが形成される。 この後、第１変化点３１から第２変化点３２に向かって本考案に係るブレーカ １０で法面３５の仕上げの掘削が行われる。このとき、本考案のブレーカ１０に よれば、設計掘削線Ｚ−Ｚとセンサ２１が取り付けられているノミ部１１の先端 部との関係をブレーカ１０の運転席１２におけるリモートコントローラ１３に表 示させることができるので、オペレータ１４はセンサ２１が備えられたノミ部１ １自体の動きをリアルタイムで確認しながら仕上げの掘削を行うことができる。

【００２４】 また、センサ２１が取り付けられているノミ部１１の先端部が設計掘削線Ｚ− Ｚに達したときには警報音が鳴るように構成されているので、設計掘削線Ｚ−Ｚ を越えて掘削が行われることを防止することが可能となる。

【００２５】 尚、本考案に係るブレーカ１０によれば、運転席１２のリモートコントローラ １３にダム軸方向断面図を表示させることにより、法面３５の傾斜を表示するこ とが可能であるので、法面３５の傾斜を示す丁張は必ずしも必要とされない。従 って、丁張の設置に要する時間の短縮を図ることも可能になる。もっとも、第１ 変化点３１に丁張を設置すれば、更に確実な作業を行うことができる。

【００２６】 １回の爆破のみでは、ブレーカ１０により第２変化点３２までの掘削を行うこ とが困難な場合は、再び、地表面Ｂにおける所定位置Ｂ１に削孔を行い、この孔 にダイナマイトを仕掛けて爆破を行う。この爆破によりさらに新たな地表面Ｃが 形成される。そして、再びリモートコントローラ１３に出力されるデータに基い て第２変化点３２に向かってブレーカで法面の仕上げの掘削が行なわれる。

【００２７】 以下、ダイナマイトによる爆破とブレーカ１０による仕上げの掘削は掘削法面 が第２変化点３２に達するまで必要回数繰り返される。 ブレーカ１０による仕上げの掘削が第２変化点まで達したか否かはリモートコ ントローラ１３の画面上に表示された設計掘削線上の第２変化点３２と、センサ ２１の位置とが一致したことにより確認される。この点、従来の方法によれば、 第２変化点３２の探知や、法面の切り残しの有無等の作業状況の確認が必要とさ れる場合は、法面から離れた機械点で観測者がタキオメーターを使って視準を行 う必要があった。これに比べ、本考案に係るブレーカ１０によれば、一旦、既知 点２５に三次元位置決装置２０を設置すれば、ブレーカ１０のオペレータ１４が 運転席１２から、第２変化点３２の探知や法面の切り残しの有無の確認を行うこ とができる。

【００２８】 掘削が第２変化点３２まで終了すると、以下、同様な方法で第２変化点３２と 第３変化点３３の間の法面３６の掘削が行われる。 尚、本考案は上述した実施例に限定されるものではなく、適宜変更を加えるこ とが可能である。例えば、上述した実施例においては、法面の仕上げの掘削を行 うブレーカ１０にセンサ２１を設けたものであるが、本考案はこれに限定される ものではなく、例えば、爆破のための削孔を行うボーリング装置の先端にセンサ を取付けることも可能である。このような構成を採用すれば、爆破のための削孔 長の管理を行うことが可能になるので、設計掘削線近くまで爆破による掘削を行 うことが可能になり、ブレーカによる掘削量を減少させることにより、掘削作業 の効率化、迅速化を図ることが可能になる。

【００２９】 また、前記センサはシャベルカー、バックフォー、ショベルドーザー等のバケ ットの所定位置に取り付けられることも可能である。 さらに、上述した実施例は既知点２５に設置された三次元位置決装置２０によ りブレーカ１０のノミ部１１の先端に設けられたのセンサ２１の位置を求めるも のであるが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば、三次元位置決装 置として、汎地球測位システム（ＧＰＳ）等の衛星測地システムを用いることも 可能である。

【００３０】

【考案の効果】

以上のように構成した本考案によれば、設計掘削線通りの掘削を迅速かつ効率 的に行うことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係るブレーカを示す図。

【図２】 本考案に係るブレーカを用いた法面の掘削方
法を説明するためのフローチャート。

【図３】 本考案に係るブレーカを用いた法面の掘削方
法を説明するための概略図。

【符号の説明】

１０・・・ブレーカ １１・・・ノミ部 １２・・・運転席 １３・・・リモートコントローラ １４・・・オペレータ ２０・・・三次元位置決装置 ２１・・・センサ ２２・・・コンピュータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 法面を掘削する掘削部の先端に三次元位
   置決装置により位置決めされるセンサを備え、前記三次
   元位置決装置により位置決めされた前記センサの位置と
   予め入力されている設計掘削線の情報に基づいてコンピ
   ュータが解析した掘削管理情報を出力する出力手段とを
   備えた掘削装置。