專利名稱：地下連續(xù)壁的施工支援方法與施工支援系統(tǒng)以及用于其中的挖掘機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下連續(xù)壁的施工支援方法與施工支援系統(tǒng)以及為此所用的挖掘機(jī)。
背景技術(shù)：
地下連續(xù)壁施工用的挖掘機(jī)具有行走轉(zhuǎn)向架和從此轉(zhuǎn)向架垂向地下的鏟刀柱。以此鏟刀柱為導(dǎo)向件，一面轉(zhuǎn)動(dòng)鏈?zhǔn)界P刀52，一面挖溝。
下面依序說(shuō)明采用這種挖掘機(jī)的地下連續(xù)壁的施工方法中的各工序。
(i)挖掘工序如圖15a的雙點(diǎn)劃線所示，在挖掘完成后的縱溝內(nèi)壓入鏟刀52。通過(guò)在轉(zhuǎn)動(dòng)此鏟刀52的同時(shí)讓行走轉(zhuǎn)向架(圖中省略)沿挖掘方向移動(dòng)，挖掘連續(xù)溝B1。為了保持溝B1的形狀，將挖掘液C注入溝B1內(nèi)。
(ii)固化液注入工序如圖15b所示，一面向溝B1內(nèi)注入地基固化液D，一面將鏟刀52退回到挖掘始端。利用此鏟刀52的轉(zhuǎn)動(dòng)，使地基固化液D與挖掘液C攪拌混合。
(iii)再攪拌、混合工序如圖15c所示，轉(zhuǎn)動(dòng)鏟刀52，同時(shí)移向挖掘終端。由此使地基固化液D與挖掘液C進(jìn)一步攪拌混合。然后，在這兩種液C、D與挖掘生成的土砂混合物即水泥土固化后，形成了水泥土壁E。
(iv)下一挖掘工序如圖15d所示，從形成的水泥土壁E的終端新挖掘溝B2。重復(fù)上述工序，形成了連續(xù)的水泥土壁E。
但由于施工的專門(mén)知識(shí)并未建立以及需要挖掘沿深度方向性狀不同的地基，便存在有難以作出施工預(yù)測(cè)這類(lèi)問(wèn)題。
地下連續(xù)壁的施工能否按進(jìn)度進(jìn)行在很大程度上取決于地基條件。根據(jù)此地基條件來(lái)操作挖掘機(jī)時(shí)常依賴施工者的經(jīng)驗(yàn)與專門(mén)技巧，這樣，當(dāng)判斷失誤就會(huì)貽誤工期。
在施工深度大時(shí)，即使在挖掘施工結(jié)束時(shí)，鏟刀柱也會(huì)放置于挖掘溝內(nèi)。在此狀態(tài)下，當(dāng)?shù)鼗袒貉冂P刀柱蔓延后，鏟刀柱將不能從形成的端面抽出。此外，當(dāng)未把鏟刀柱相對(duì)于挖掘?qū)ο蟮幕鶐r端面置于經(jīng)充分的切邊狀態(tài)下時(shí)，則在運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)，由于鏟刀柱的翹曲，便會(huì)發(fā)生破損等故障。
與上述問(wèn)題相對(duì)應(yīng)，在挖掘施工結(jié)束時(shí)要進(jìn)行保養(yǎng)作業(yè)。其目的在于，把鏟刀柱從基巖端面拉離開(kāi)，于事先消去鏟刀柱的彎曲，而將鏟刀柱置放于充分遠(yuǎn)離地基固化液的注入位置，即充分遠(yuǎn)離形成端面的位置。
對(duì)于保養(yǎng)作業(yè)與切邊作業(yè)，就目前而論仍然是依靠操作者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，使得進(jìn)行效率良好的挖掘成為極困難的作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供支援挖掘施工的支援方法與其中所用的挖掘機(jī)以及施工支援系統(tǒng)，以便能按預(yù)定計(jì)劃進(jìn)行地下連續(xù)壁的施工。
本發(fā)明的挖掘支援方法是在把配備有挖掘工具的鏟刀柱插入地基，一面讓此挖掘工具工作一面讓此鏟刀桿橫移來(lái)形成挖掘溝以進(jìn)行地下連續(xù)壁的施工之中，通過(guò)以下工序進(jìn)行支援。
沿深度方向求出挖掘?qū)ο蟮鼗牡鼗鶑?qiáng)度分布。根據(jù)該地盤(pán)強(qiáng)度分布求出累積地基強(qiáng)度。求出與由該累積地盤(pán)強(qiáng)度所得挖掘阻力相平衡的上述鏟刀柱的必要挖掘能力。將所求得的上述必要的挖掘能力與現(xiàn)場(chǎng)所用的挖掘機(jī)的挖掘能力相比較，根據(jù)該比較結(jié)果評(píng)價(jià)挖掘效率。
例如根據(jù)鉆探調(diào)查求得地基性狀，首先沿深度方向求出挖掘?qū)ο蟮鼗膹?qiáng)度分布，由該強(qiáng)度分布求出累積地盤(pán)強(qiáng)度。該累積地盤(pán)強(qiáng)度成為挖掘時(shí)作用于鏟刀柱上的地基阻力。在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)計(jì)算出只與該累積地基強(qiáng)度相平衡的鏟刀柱必要的挖掘能力。結(jié)果能求出與該累積地盤(pán)強(qiáng)度相對(duì)抗的作為挖掘力最小值的最小挖掘力。由此只要將挖掘能力控制為該最小值以上即可。
將該必要的挖掘能力與運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)的挖掘機(jī)的挖掘能力相比較，能夠評(píng)價(jià)以額定百分之幾的能力來(lái)挖掘。例如當(dāng)挖掘地基柔軟時(shí)，上述挖掘能力的評(píng)價(jià)值小。這時(shí)可以預(yù)期能按進(jìn)度進(jìn)行施工。
相反，當(dāng)挖掘地基堅(jiān)硬時(shí)，上述評(píng)價(jià)值變大。這時(shí)為了與工期相一致，應(yīng)采取使挖掘機(jī)以其能力上限運(yùn)轉(zhuǎn)或是節(jié)約挖掘能力而延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等措施。
于是，由于如以上所述評(píng)價(jià)了挖掘效率，就能根據(jù)挖掘?qū)ο蟮鼗?，制定正確的挖掘施工計(jì)劃。
此外，也能對(duì)上述施工中的保養(yǎng)作業(yè)與切邊作業(yè)進(jìn)行良好的支援。


圖1概示本發(fā)明一實(shí)施形式的施工支援系統(tǒng)中所用挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖2為表示本發(fā)明一實(shí)施形式的挖掘機(jī)的挖掘模式的說(shuō)明圖。
圖3示明本發(fā)明一實(shí)施形式的施工支援系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
圖4為表示挖掘模式的選擇畫(huà)面的說(shuō)明圖。
圖5是示明地下連續(xù)壁施工管理服務(wù)器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6為表示CRT畫(huà)面上顯示的地基條件下施工條件的輸入單元的說(shuō)明圖。
圖7為表示CRT畫(huà)面上顯示的地基性狀的輸入單元的說(shuō)明圖。
圖8為表示為挖掘機(jī)橫行力有關(guān)的挖掘模式的說(shuō)明圖。
圖9為表示CRT畫(huà)面上顯示的地基性能推定結(jié)果的說(shuō)明圖。
圖10為表示評(píng)價(jià)值與橫行速度實(shí)際關(guān)系的曲線圖。
圖11是裝設(shè)于本發(fā)明一實(shí)施形式的挖掘機(jī)上的控制器結(jié)構(gòu)的框圖。
圖12說(shuō)明保養(yǎng)作業(yè)的監(jiān)控畫(huà)面。
圖13說(shuō)明切邊作業(yè)的監(jiān)控畫(huà)面。
圖14是示明切邊作業(yè)轉(zhuǎn)移的曲線圖。
圖15a～15d是用于說(shuō)明先有挖掘施工方法的各工序圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)

本發(fā)明的地下連續(xù)壁的施工支援系統(tǒng)一實(shí)施形式。這是本發(fā)明的一種實(shí)施形式，但本發(fā)明并不局限于此實(shí)施形式。
圖1示明用于地下連續(xù)壁施工方法中的挖掘機(jī)10。此挖掘機(jī)10主要由作為能沿地面行走的轉(zhuǎn)向架的基底機(jī)器11與垂向地下的鏟刀柱13構(gòu)成。在此鏟刀柱13上卷繞著作為具有許多挖掘刀頭的挖掘工具的鏈?zhǔn)界P刀12。使此鏟刀12沿鏟刀柱13的外周回轉(zhuǎn)，同時(shí)使基底機(jī)器11沿圖示的挖掘方向移動(dòng)。結(jié)果，通過(guò)沿地基F的基巖端面進(jìn)行推壓而挖掘成溝T。
此時(shí)，通過(guò)鏟刀柱13下端所設(shè)的地基注入劑排出口14，依所定的壓力將挖掘用泥水排出以輔助溝T的挖掘，或通過(guò)此排出口排出的地基固化液與挖掘的土等混合攪拌，形成水泥土壁E。
在形成挖掘溝和水泥土壁時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工狀況適當(dāng)?shù)夭捎靡韵轮饕┕し椒ǖ囊环N。
1)同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行挖溝與形成壁兩者的所謂一道施工法。
2)在溝T挖成后沿溝T形成水泥土壁的兩道施工法。
3)在溝T挖成后將鏟刀柱13再移動(dòng)到挖掘開(kāi)始位置，沿形成的溝T形成水泥土壁E的三道施工法。
圖2示明由挖掘機(jī)10進(jìn)行挖掘的模式。挖掘機(jī)10將插入地下的鏟刀柱13沿水平方向推壓，同時(shí)使鏈?zhǔn)界P刀的挖掘刀頭大致沿垂直方向移動(dòng)，通過(guò)刨削原理，對(duì)每一構(gòu)型進(jìn)行挖掘。
在鏟刀柱13的上部，平行地設(shè)于橫行的上壓力缸15與橫行的下壓力缸16。借助橫行的下壓力缸16的推力FPL，能使鏟刀柱13緊壓地基。但橫行的上壓力缸15則產(chǎn)生與橫行的下壓力缸16的推壓方向相反方向的壓力缸保持力。
上述挖掘機(jī)的挖掘能力可根據(jù)鏟刀柱所具備的橫行壓力缸最大推力求出。
當(dāng)上述推力FPL不足，挖掘的橫行速度低則不能挖掘地基。本實(shí)施形式所示挖掘機(jī)10的橫行下壓力缸16的額定推力FPL為55t。
在此，設(shè)Vb為切線速度(mm/min)、Ve為挖掘速度(mm/Hr)、Lp為全剖面挖掘1構(gòu)型的長(zhǎng)度、tpx為每一構(gòu)型的切入深度(mm)。此時(shí)成立有Lp∶tpx＝Vb∶Ve的關(guān)系。因此，切入深度tpx可由下式(1)求得tpx＝(Ve/Vb)·Lp (1)實(shí)際上，由于與切線速度相比，挖掘速度極其之小，因而1構(gòu)型的挖掘體積S遠(yuǎn)比圖2所示的小，且其傾斜程度接近垂直。
圖3示明由網(wǎng)絡(luò)連接的具有上述結(jié)構(gòu)的多個(gè)挖掘機(jī)10的地下連續(xù)壁的施工支援系統(tǒng)。
本發(fā)明的支援系統(tǒng)是通過(guò)使備有挖掘工具的鏟刀柱插入地基內(nèi)，在使此挖掘工具運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)讓鏟刀柱沿橫向移動(dòng)來(lái)形成挖掘溝的地下連續(xù)壁的施工系統(tǒng)，各現(xiàn)場(chǎng)的挖掘機(jī)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與管理計(jì)算機(jī)連接，此管理計(jì)算機(jī)具有根據(jù)所給的地基性狀沿深度方向求出挖掘?qū)ο蟮鼗牡鼗鶑?qiáng)度分布的地基強(qiáng)度評(píng)價(jià)部；根據(jù)此地基強(qiáng)度分布求出累積地基強(qiáng)度，求出與由此累積地基強(qiáng)度獲得的挖掘阻力相平衡的鏟刀柱所需挖掘能力的必要挖掘能力計(jì)算部；將求得的必要挖掘能力與運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)的挖掘機(jī)的挖掘能力相比較的比較部；根據(jù)此比較結(jié)果評(píng)價(jià)挖掘效率的挖掘效率評(píng)價(jià)部；接受挖掘機(jī)的請(qǐng)求將挖掘效率評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)送給此挖掘機(jī)的收發(fā)部。
此時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)與管理計(jì)算機(jī)相連接的挖掘現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)于管理計(jì)算機(jī)發(fā)送地基條件、挖掘機(jī)的使用、施工條件等，此管理計(jì)算機(jī)能在其現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行挖掘效率評(píng)價(jià)而將此評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)送給挖掘機(jī)。
作為用于保養(yǎng)這種地下連續(xù)壁施工系統(tǒng)中所用的挖掘機(jī)可以用作后述支援方法中所用的挖掘機(jī)，也可適用作后述切邊支援方法中所用的挖掘機(jī)。此外也能夠采用兼具保養(yǎng)支援方法中所用挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)與切邊支援方法中所用挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)的挖掘機(jī)。
挖掘作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各挖掘機(jī)10配有無(wú)線電裝置，能將收集的挖掘作業(yè)數(shù)據(jù)與機(jī)械負(fù)荷數(shù)據(jù)D1～D4等壓縮發(fā)送。
圖4示明挖掘施工方式的選擇畫(huà)面。在此畫(huà)面上例如選擇基巖挖掘作業(yè)(J)。此時(shí)將其作業(yè)內(nèi)容與作業(yè)時(shí)間作為挖掘作業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)送。此外能將經(jīng)過(guò)的時(shí)間與挖掘機(jī)中致動(dòng)器的輸出變化作為機(jī)械負(fù)荷數(shù)據(jù)發(fā)送。此各個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送給作為后述的管理計(jì)算機(jī)的地下連續(xù)壁施工管理服務(wù)器，加以圖象化并實(shí)際應(yīng)用于施工管理中。
挖掘機(jī)10發(fā)送出的由圖3所示的最近的天線20～23中的一個(gè)所接收。此數(shù)據(jù)通過(guò)中繼站24，經(jīng)公眾電路發(fā)送給與中繼站24有連接據(jù)點(diǎn)的一般供應(yīng)商25，再臨時(shí)地存儲(chǔ)于此供應(yīng)商25的插入式服務(wù)器中。
上述供應(yīng)商25同所有同一機(jī)種挖掘機(jī)施工公司參加的施工團(tuán)體、挖掘機(jī)制造廠商等獨(dú)自協(xié)議組成的另一供應(yīng)商27能進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。例如從現(xiàn)場(chǎng)辦事處所設(shè)的計(jì)算機(jī)28通過(guò)供應(yīng)商27存取時(shí)，可以輸入供應(yīng)商25中臨時(shí)存取的數(shù)據(jù)拷貝。輸入的數(shù)據(jù)可在現(xiàn)場(chǎng)一側(cè)獨(dú)立地加工編輯。
上述供應(yīng)商25與地下連續(xù)壁施工管理服務(wù)器(以后稱作管理服務(wù)器或簡(jiǎn)稱服務(wù)器)26連接。此管理服務(wù)器26能定期地取出供應(yīng)商25的插入式服務(wù)器內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)預(yù)先進(jìn)行的鉆探調(diào)查求得的基地性狀數(shù)據(jù)，經(jīng)由傳送電纜或無(wú)線電，由設(shè)于現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)28的或設(shè)于挖掘機(jī)10的終端，發(fā)送給管理服務(wù)器26。此外也可通過(guò)具有例如軟盤(pán)或CDROM等能傳送的記錄媒體而存入服務(wù)器26中。
各個(gè)深度下的地基強(qiáng)度能根據(jù)鉆探地質(zhì)調(diào)查求得的各種深度下的土質(zhì)以及由標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)求得的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行換算。
此外，能在橫行下壓力缸16中安裝壓力傳感器。由此壓力傳感器檢測(cè)出的初始反作用力的數(shù)據(jù)順次輸入挖掘機(jī)10的終端內(nèi)存儲(chǔ)，變換為傳送形式的數(shù)據(jù)后，通過(guò)無(wú)線電裝置發(fā)送。此時(shí)，挖掘機(jī)10能相對(duì)于管理服務(wù)器26自動(dòng)地發(fā)送地基性狀數(shù)據(jù)。
上述管理服務(wù)器26能通過(guò)口令只允許地下連續(xù)壁施工的施工會(huì)員(例如施工會(huì)員在其總公司中所設(shè)的計(jì)算機(jī)29，施工會(huì)員的計(jì)算機(jī)30)進(jìn)行存取。
標(biāo)號(hào)31是指地下連續(xù)壁施工工作法協(xié)會(huì)辦事處內(nèi)所設(shè)的計(jì)算機(jī)。此計(jì)算機(jī)31通過(guò)供應(yīng)商25進(jìn)行管理服務(wù)器26的維修等，對(duì)于服務(wù)器26進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的修正和各種設(shè)定。此外還能對(duì)挖掘機(jī)10的終端進(jìn)行有關(guān)地下連續(xù)壁施工應(yīng)用的修正等。
圖5示明上述管理服務(wù)器26的基本結(jié)構(gòu)，服務(wù)器26具有用以存儲(chǔ)地基數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)收集的實(shí)際挖掘橫行速度等的數(shù)據(jù)庫(kù)26a(以下有時(shí)簡(jiǎn)記為DB)。服務(wù)器26管理對(duì)DB26a的存取權(quán)。
作為上述管理計(jì)算機(jī)的服務(wù)器26最好構(gòu)成為，具有存儲(chǔ)著各現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的地基性狀等信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，能接受上述挖掘機(jī)的請(qǐng)求而發(fā)送出必要的信息。
此時(shí)由于將各現(xiàn)場(chǎng)挖掘機(jī)發(fā)送來(lái)的地基信息等存儲(chǔ)于管理服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，在評(píng)價(jià)挖掘效率時(shí)能提高評(píng)價(jià)的精度。
在從供應(yīng)商25輸入壓縮數(shù)據(jù)時(shí)，校對(duì)此數(shù)據(jù)是否是預(yù)先登記者的數(shù)據(jù)。校對(duì)完后，識(shí)別此數(shù)據(jù)是從哪個(gè)挖掘機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。更新處理部26c將此地基數(shù)據(jù)與挖掘機(jī)識(shí)別信息一起存儲(chǔ)于DB26a中。這樣，在DB26a中便逐一存儲(chǔ)著從各現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送來(lái)的地基數(shù)據(jù)等。此外，在DB26a中還能存儲(chǔ)從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送來(lái)的保養(yǎng)數(shù)據(jù)與切邊數(shù)據(jù)(見(jiàn)后述)。
這樣，運(yùn)行中從各挖掘機(jī)自動(dòng)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)識(shí)別后，存儲(chǔ)于DB26a中。由此可以自動(dòng)地更新各式各樣的挖掘狀況等的數(shù)據(jù)。求得的數(shù)據(jù)以數(shù)值、圖象等輸出于顯示裝置CRT26i的畫(huà)面上。
相對(duì)于此服務(wù)器26，能從現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)挖掘效率的評(píng)價(jià)，下面概述其流程。
在有了對(duì)于挖掘效率的訪問(wèn)后，地基強(qiáng)度評(píng)價(jià)部26e首先讀出DB26a中存儲(chǔ)的地基數(shù)據(jù)，編制出地基強(qiáng)度分布。然后，必要挖掘能力計(jì)算部(推壓力計(jì)算部)26f計(jì)算與地基強(qiáng)度平衡的鏟刀柱13的水平方向推壓力，即橫行下壓力缸16所要求的推力(必要的挖掘能力)。對(duì)于DB26a中不存在挖掘現(xiàn)場(chǎng)的地基數(shù)據(jù)時(shí)，則一旦將在此挖掘現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)鉆探調(diào)查等取得的地基數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于DB26a后，編制出地基強(qiáng)度分布。
求得的上述橫行下壓力缸16的推力通過(guò)比較部26g與挖掘機(jī)10的額定輸出(最大橫行力)比較。根據(jù)此比較結(jié)果，挖掘效率評(píng)價(jià)部26h便評(píng)價(jià)挖掘效率，評(píng)價(jià)結(jié)果于CRT26i畫(huà)面上顯示。此外，還將評(píng)價(jià)結(jié)果通過(guò)發(fā)送部26j發(fā)送給供應(yīng)商25，存儲(chǔ)于插入式服務(wù)器中。于是，在各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)訪問(wèn)供應(yīng)商25，能取得所詢問(wèn)的挖掘效率評(píng)價(jià)。此外，輸入裝置的鍵盤(pán)26d能用于輸入地基數(shù)據(jù)、地下水位等情形。
下面說(shuō)明上述挖掘效率的評(píng)價(jià)處理。
根據(jù)本實(shí)施形式所示施工支援系統(tǒng)進(jìn)行的挖掘效率評(píng)價(jià)，在地基數(shù)據(jù)(地基直方圖、N值、土質(zhì)等)、挖掘機(jī)型式(例如I型、II型與III型等)與施工條件(深度、挖掘?qū)挾鹊?已確定時(shí)，求出為實(shí)現(xiàn)在假設(shè)的橫行速度為例如100mm/min下時(shí)必要的橫行下壓力缸16的推力，通過(guò)求出作為此推力對(duì)額定輸出之比的評(píng)價(jià)值，來(lái)評(píng)價(jià)挖掘效率。這樣，在根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地基條件評(píng)價(jià)了挖掘效率后，就能制定遵循進(jìn)度表的挖掘施工計(jì)劃。
本實(shí)施形式不僅能評(píng)價(jià)挖掘效率，還容易通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)的收集。此外，DB26a中存儲(chǔ)有由各挖掘現(xiàn)場(chǎng)收集的地基數(shù)據(jù)。因此在各現(xiàn)場(chǎng)能從服務(wù)器26下載豐富的挖掘作業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù)，制定細(xì)致的施工計(jì)劃。
圖6、7與9表明了在CRT26i畫(huà)面上顯示的各輸入欄。
圖6中，在地基條件的輸入單元中備有用于輸入標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的深度方向采樣數(shù)的輸入欄C1、用于輸入地下水位的輸入欄C2等。
另外在施工條件/地下連續(xù)壁施工規(guī)格的輸入欄內(nèi)，備有施工深度C3、切線速度C4、挖掘?qū)挾菴5、機(jī)種C6、最大橫行力C7、最大切線力C8等輸入欄。
圖7中，地基性狀的輸入單元內(nèi)備有土質(zhì)記號(hào)C9、深度C10、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果N值C11等各輸入欄。此圖中的地基性狀示明的是日本園兵庫(kù)縣高砂地區(qū)的地基從1.15m至深度32.15m的測(cè)定結(jié)果。
圖7中，例如“GF”表示含有細(xì)粒部分的砂粒、粉砂質(zhì)砂粒、粘土質(zhì)砂粒、粘土分布不良的砂粒。“ML”表示粉砂(無(wú)機(jī)質(zhì))與極微砂、細(xì)砂巖石粉、塑性小的粉砂質(zhì)粘土、貧粘土?！癎W”表示粒度分布良好的砂粒、砂粒與砂混合物，其中細(xì)粒部分很少或沒(méi)有。
觀察此N值的深度方向分布，可知在深度14.15～18.15m的范圍內(nèi)，地基強(qiáng)度特別地高。這些地基性狀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于DB26a中。
當(dāng)于現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)于挖掘效率的評(píng)價(jià)時(shí)，地基強(qiáng)度評(píng)價(jià)部26e根據(jù)各個(gè)深度的N值換算地基強(qiáng)度，計(jì)算累積地基強(qiáng)度，求出與此累積地基強(qiáng)度平衡的橫行下壓力缸16的推力。
由橫行下壓力缸16產(chǎn)生的推力FPL等于挖掘推壓阻力Rpc、橫行摩擦阻力Rpf、橫向?qū)б颗c門(mén)型框架間產(chǎn)生的橫行滑動(dòng)摩擦阻力RpfU、RpfL以及橫行上壓力缸15的壓力缸保持力RpU的總和，即推力FPL以下式(2)表示FPL＝RpL+Rpf+RpfU+RpfL+RpU (2)上式中的RpfU+RpfL可以忽視，于是推力FPL可以由式(3)表示為FPL＝Rpc+Rpf+RpU (3)RpU可以通過(guò)測(cè)定橫行上壓力缸15的推力求得。
挖掘推壓阻力Rpc可以根據(jù)假設(shè)的橫行速度從理論上求出。另一方面，以于橫行摩擦阻力Rpf，則假設(shè)在各個(gè)單位深度下加上的橫行摩擦力為常數(shù)地進(jìn)行計(jì)算。
然后，必要挖掘能力計(jì)算部26f將橫行下壓力缸的推力FPL與累積地基強(qiáng)度的平衡置換為力矩平衡，進(jìn)行計(jì)算。
圖8示明有關(guān)橫行力的挖掘模式。在此圖中，將力矩的力臂基準(zhǔn)位置取作橫行上壓力缸位置，即推力RpU的作用點(diǎn)。
逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向的力矩M1由橫行下壓力缸16的推力FPL產(chǎn)生，以FPL×LA表示，而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向力矩M2則由Rpc×Lx+Rpf×Lx表示。
把力矩的長(zhǎng)度設(shè)定為L(zhǎng)x是因?yàn)镽pc、Rpf上均有分布載荷的緣故。于是，為了求出對(duì)應(yīng)于分布載荷的橫行下壓力缸的推力FPL，可累積各深度下的各力矩，根據(jù)力矩的平衡方程，計(jì)算相應(yīng)的橫行下壓力缸16的推力。
在此，首先求出深度方向各構(gòu)型中挖掘推壓阻力frpcHi、橫行摩擦阻力frpfHi。
上述frpcHi意味著地基的平均反作用力?？捎捎糜趯⑼诰虻毒叱茐悍较蜇炄朊?構(gòu)型時(shí)所需的表面壓力X推壓方向的面積求得。此frpcHi隨式(1)中所示切入深度tpx的增加而增加。此外，上述frpfHi是每單位深度的鏟刀柱橫行時(shí)的摩擦阻力。
下面分別計(jì)算以橫行上壓力缸15的位置為支點(diǎn)的力矩mrpcHi、mrpfHi。構(gòu)型的中央位置處的深度設(shè)為Hi[m]。
mrpcHi＝(Hi+(LA+LB)/1000)frpcHi (4)mrpfHi＝(Hi+(LA+LB)/1000)frpcHi (5)其次，沿深度方向累積計(jì)算各構(gòu)型的力矩mrpcHi、mrpfHi，求出力矩的總和SmrpcH、smrpfHSmrpcH=Σi=1npdmrpcHi----(6)]]>SmrpfH=Σi=1npdmrpfHi----(7)]]>
設(shè)SmrpcH為挖掘阻力的總力矩，設(shè)SmrpfH為橫向摩擦力的總力矩，則力矩的平衡式如下式所示FPL×LA＝SmrpcH+SmrpfH (8)展開(kāi)上式(8)后，可選擇下式FpLcH＝SmrpcH/LA(9)FpLcH＝SmrpfH/LB(10)據(jù)此可由下式求出橫行下壓力缸16的推力FPLFPL＝(SmrpcH/LA)+(SmrpfH/LB)(11)比較部26g將這樣求得的推力FPL的值與挖掘機(jī)10的額定輸出比較。本實(shí)施形式采用的挖掘機(jī)10的額定輸出(最大橫行力)為55t。
其次，挖掘效率評(píng)價(jià)部26h用額定輸出去除由計(jì)算求得的推力FPL26.5t，成為2.65/55＝0.48。
評(píng)價(jià)部26h如圖9所示，將求得的0.48(額定輸出的48％)置換為無(wú)因次數(shù)48，作為評(píng)價(jià)值顯示于CRT26I的評(píng)價(jià)欄C12中。同時(shí)顯示評(píng)價(jià)記號(hào)◎作為挖掘可否判定基準(zhǔn)。
挖掘可否判定基準(zhǔn)以“◎”、“○”、“△”、“×”四個(gè)等級(jí)顯示?！啊颉北硎咀畲笸贫M行力＜挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)最大橫行力的情形、“○”表示平均推定橫行力＜挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)最大橫行力的情形、“△”表示最小推定橫行力＜挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)最大橫行力的情形、“×”表示最小推定橫行力＞挖掘機(jī)標(biāo)準(zhǔn)最大橫行力的情形。
圖10中的曲線圖是以橫軸為評(píng)價(jià)值，以縱軸表示基巖挖掘橫行速度，將各挖掘現(xiàn)場(chǎng)收集到的基巖挖掘橫行速度的實(shí)際值標(biāo)繪出而成。例如在通過(guò)上述計(jì)算求得了評(píng)價(jià)值時(shí)，若根據(jù)將對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)值48的橫行速度實(shí)際值繪制成的近似曲線m來(lái)求相應(yīng)結(jié)果時(shí)，可知能如進(jìn)度表要求設(shè)定進(jìn)行挖掘作業(yè)之際的橫行速度。
再如圖3所示，各挖掘現(xiàn)場(chǎng)的挖掘數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)逐次存儲(chǔ)于管理服務(wù)器26的DB26a中。因此，基巖挖掘橫行速度實(shí)際的標(biāo)繪點(diǎn)數(shù)將隨施工現(xiàn)場(chǎng)的增多而增加。由此，可以根據(jù)評(píng)價(jià)值與挖掘橫行速度的關(guān)系來(lái)正確地表示近似曲線m。
上述的地下連續(xù)壁的施工支援方法是對(duì)挖掘時(shí)的施工方法進(jìn)行支援。下面說(shuō)明在每日挖掘作業(yè)結(jié)束時(shí)所實(shí)施的保養(yǎng)作業(yè)支援方法。每日進(jìn)行的保養(yǎng)作業(yè)(The daily aging work)能于次日早晨減少鏟刀柱與基巖之間的摩擦(Low friction between post and soil)。
本發(fā)明的保養(yǎng)支援方法是在上述的地下連續(xù)壁的施工之中于每日的挖掘作業(yè)結(jié)束之后實(shí)施的鏟刀柱的保養(yǎng)作業(yè)，主要是使鏟刀柱從形成的端面與基巖端面退避出，對(duì)其退避的距離與在此退避位置中的鏟刀柱的機(jī)械載荷進(jìn)行計(jì)測(cè)，通過(guò)將作為計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)的上述退避距離與機(jī)械負(fù)荷與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值分別進(jìn)行比較，來(lái)判斷保養(yǎng)作業(yè)是否適當(dāng)。
在此情形下能夠判斷，在挖掘作業(yè)結(jié)束時(shí)實(shí)施的保養(yǎng)作業(yè)是否進(jìn)行得適當(dāng)。
此外，保養(yǎng)支援方法中所用的挖掘機(jī)，其關(guān)鍵在于配備有在每日挖掘作業(yè)結(jié)束后實(shí)施的保養(yǎng)作業(yè)中，把從形成端面與基巖端面退避開(kāi)的鏟刀柱的退避距離及其退避位置中的機(jī)械負(fù)荷作為保養(yǎng)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)部；將作為合適的保養(yǎng)條件的設(shè)定值預(yù)先存儲(chǔ)的保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部；通過(guò)將上述計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)的保養(yǎng)數(shù)據(jù)與保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的保養(yǎng)設(shè)定值比較，判斷保養(yǎng)作業(yè)是否適當(dāng)?shù)呐袛嗖俊?br> 這樣就能高效地實(shí)施保養(yǎng)作業(yè)。
圖11示明設(shè)于挖掘機(jī)10中的控制器30及其外圍設(shè)備。
控制器30的輸入側(cè)連接著指示器31、多級(jí)傾斜計(jì)測(cè)定部32、絕對(duì)位置測(cè)定部33與機(jī)構(gòu)負(fù)荷測(cè)定部34，而其輸出側(cè)則連接CRT35與通信裝置36。
上述指示器31是用于通過(guò)指示CRT35畫(huà)面上顯示的圖標(biāo)，而將各種指令輸入控制器30。
多級(jí)傾斜計(jì)測(cè)定部32沿鏟刀柱的深度方向分四級(jí)設(shè)置傾斜計(jì)32a～32d。
絕對(duì)位置測(cè)定部33備有位置傳感器33a，在保養(yǎng)作業(yè)中，使鏟刀柱離開(kāi)基巖時(shí)的基巖分開(kāi)距離與使鏟刀脫離開(kāi)水泥土壁E的形成端面時(shí)的形成端面分開(kāi)距離分別以信號(hào)輸出。
機(jī)械負(fù)荷測(cè)定部34備有探測(cè)井降鏟刀柱的升降滑動(dòng)壓力缸的蓋側(cè)壓力的壓力傳感器34a；控制鏟刀壓力的，即具體探測(cè)驅(qū)動(dòng)鏟刀的油壓馬達(dá)的工作壓力的鏟刀壓力傳感器34b。
在上述控制器30中，作為計(jì)測(cè)部的分開(kāi)距離運(yùn)算部30a接收位置傳感器33a輸出的信號(hào)，計(jì)算(計(jì)測(cè))鏟刀柱脫離開(kāi)基巖時(shí)的基巖分開(kāi)距離。
計(jì)測(cè)出的基巖分開(kāi)距離提供給判斷部30b，檢查它是否超過(guò)存儲(chǔ)于作為保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部的標(biāo)準(zhǔn)距離存儲(chǔ)器30c中的標(biāo)準(zhǔn)基巖分開(kāi)距離。在本實(shí)施形式中，標(biāo)準(zhǔn)分開(kāi)距離設(shè)定為0.50m。
當(dāng)判斷出計(jì)測(cè)的基巖分開(kāi)距離超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)基巖分開(kāi)距離，運(yùn)算部30a便連續(xù)接收來(lái)自位置傳感器33a輸出的信號(hào)，計(jì)算(計(jì)測(cè))鏟刀柱脫離開(kāi)形成端面時(shí)此形成端面的分開(kāi)距離。當(dāng)基巖分開(kāi)距離未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)基巖分開(kāi)距離時(shí)，則不進(jìn)行下一步驟的形成端面分開(kāi)距離的檢查。
判斷部30b檢查所計(jì)測(cè)的形成端面分開(kāi)距離是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)距離存儲(chǔ)器30c中所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)形成端面的分開(kāi)距離。當(dāng)超過(guò)時(shí)，便繼續(xù)開(kāi)始作為計(jì)測(cè)部的面內(nèi)傾斜運(yùn)算部30d的處理。相反，當(dāng)判斷沒(méi)有超過(guò)時(shí)，則與以上相同，不進(jìn)行下一步驟。
面內(nèi)傾斜運(yùn)算部30d接收來(lái)自多級(jí)傾斜測(cè)定部32的各地下用傾斜計(jì)32a～32d輸出的信號(hào)，計(jì)算(計(jì)測(cè))鏟刀柱的面內(nèi)傾斜角度。
計(jì)算出的面內(nèi)傾斜角度提供給判斷部30e，檢查其是否低于標(biāo)準(zhǔn)傾斜存儲(chǔ)器30f中存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)面內(nèi)傾斜角度。在本實(shí)施形式中，面內(nèi)傾斜角度設(shè)定為0.2°。
當(dāng)由判斷部30e判斷出低于標(biāo)準(zhǔn)面內(nèi)傾斜角度時(shí)，判斷部30e指令保養(yǎng)處理部30g開(kāi)始保養(yǎng)作業(yè)。
保養(yǎng)處理部30g通過(guò)使鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)讓鏟刀柱反復(fù)升降以進(jìn)行保養(yǎng)作業(yè)。
此保養(yǎng)作業(yè)時(shí)的鏟刀柱拉拔力與鏟刀壓力以及上述基巖分開(kāi)距離、形成端面分開(kāi)距離與面內(nèi)傾斜角度分別存儲(chǔ)于保養(yǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30h中。與此同時(shí)，這些數(shù)據(jù)提供給監(jiān)控畫(huà)面顯示控制部30i，以數(shù)值形成顯示于CRT35的畫(huà)面上。
圖12表明上述CRT35上顯示的保養(yǎng)作業(yè)畫(huà)面。
上圖的畫(huà)面上準(zhǔn)備有用于檢查從基巖到鏟刀柱的距離的按鈕35a、用于檢查從形成端面到鏟刀柱的距離的按鈕35b、用于檢測(cè)鏟刀柱面內(nèi)傾斜的按鈕35c、保養(yǎng)開(kāi)始按鈕35d、保養(yǎng)結(jié)速按鈕35e以及結(jié)束按鈕35f。各個(gè)按鈕能通過(guò)指示器31在畫(huà)面上撳壓。
畫(huà)面右側(cè)分別顯示有鏟刀柱的面內(nèi)監(jiān)控圖像35g與面外監(jiān)控圖像35h，監(jiān)控沿深度方向的鏟刀柱各部位的位移量。
保養(yǎng)作業(yè)按照畫(huà)面上各個(gè)按鈕35a～35f中記載的說(shuō)明進(jìn)行。
首先按壓按鈕35a，計(jì)測(cè)離基巖端面的距離并記錄下來(lái)。此時(shí)，由于0.56m＞0.50m(標(biāo)準(zhǔn)基巖分開(kāi)距離)，判定為OK。
其次按壓按鈕35b，計(jì)測(cè)離形成端面的距離并記錄下來(lái)。此時(shí)，由于4.56m＞2.8m(標(biāo)準(zhǔn)基巖端面分開(kāi)距離)，判定OK。
再其次按壓按鈕35c，計(jì)測(cè)面內(nèi)傾斜角度并記錄下來(lái)。此時(shí)由于0.00°＜0.2°(標(biāo)準(zhǔn)面內(nèi)傾斜角度)，判定OK。
在以上各判定結(jié)果為OK后，可以開(kāi)始保養(yǎng)作業(yè)。于是按壓按鈕35d，開(kāi)始保養(yǎng)作業(yè)，計(jì)測(cè)鏟刀柱的拉拔力與鏟刀壓力并加以記錄。
所執(zhí)行的保養(yǎng)作業(yè)通過(guò)按鈕35e的壓下而結(jié)束，同時(shí)按下按鈕35f而轉(zhuǎn)移到每日常規(guī)施工的結(jié)束處理。
這樣，依隨畫(huà)面上的引導(dǎo)執(zhí)行保養(yǎng)作業(yè)的各工序，在每項(xiàng)工程中對(duì)保養(yǎng)作業(yè)的各工序進(jìn)行檢查，從而能不依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)確實(shí)可靠地進(jìn)行保養(yǎng)作業(yè)。
再來(lái)說(shuō)明開(kāi)始次日挖掘作業(yè)前所實(shí)施的切邊作業(yè)的支援方法。
本發(fā)明的切邊支援方法是在每日挖掘作業(yè)開(kāi)始之前所實(shí)施的鏟刀柱的切邊作業(yè)，主要是對(duì)鏟刀柱的拉拔負(fù)荷與挖掘刀具的機(jī)構(gòu)負(fù)荷進(jìn)行測(cè)定，將作為計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)的上述拉拔負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷分別與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值比較，判斷切邊作業(yè)是否適當(dāng)。
此時(shí)能判斷挖掘作業(yè)開(kāi)始之前實(shí)施的切邊作業(yè)是否進(jìn)行得適當(dāng)。
切邊支援方法中所用的挖掘機(jī)對(duì)于每日挖掘作業(yè)開(kāi)始前實(shí)施的鏟刀柱的切邊作業(yè)，要點(diǎn)在于包括計(jì)測(cè)鏟刀柱的拉拔負(fù)荷與挖掘刀具的機(jī)械負(fù)荷的計(jì)測(cè)部；存儲(chǔ)作為合適切邊條件的設(shè)定值的切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部；比較此計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)的切邊數(shù)據(jù)與上述切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的切邊設(shè)定值，以判斷切邊作業(yè)適當(dāng)否的判斷部。
在此情形下，于實(shí)施切邊作業(yè)時(shí)使挖掘刀具不動(dòng)而以微速拉拔鏟刀柱，由計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)這時(shí)的拉拔力與拉拔時(shí)的鏟刀柱的機(jī)械負(fù)荷而提供給判斷部。此判斷部比較計(jì)測(cè)的切邊數(shù)據(jù)的各個(gè)值與切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的設(shè)定值，判斷切邊作業(yè)進(jìn)行得是否適當(dāng)，由于采取了這樣的結(jié)構(gòu)，故可高效地實(shí)施切邊作業(yè)。
在進(jìn)行切邊作業(yè)時(shí)，在以微速升降鏟刀柱后，作為計(jì)測(cè)部的拉拔力計(jì)算部30j接收升降滑動(dòng)壓力缸壓力傳感器34a輸出的信號(hào)，計(jì)算(計(jì)測(cè))鏟刀柱的拉拔力。
計(jì)算出的拉拔力提供給判斷部30K；判斷其是否達(dá)到最大拉拔力存儲(chǔ)器301中所存儲(chǔ)的最大拉拔力。具體地說(shuō)，當(dāng)由上述壓力傳感器34a探測(cè)出的工作壓力在最大拉拔力以下時(shí)，可以判斷鏟刀柱是在通常狀態(tài)下工作。另一方面，當(dāng)?shù)竭_(dá)最大拉拔力時(shí)，要以判斷未進(jìn)行微細(xì)動(dòng)作。在鏟刀柱不工作時(shí)則不進(jìn)行下一步驟。
在判斷出鏟刀柱工作后，則以微速轉(zhuǎn)動(dòng)鏟刀同時(shí)開(kāi)始作為計(jì)測(cè)部的鏟刀壓力計(jì)算部30m的處理。
此計(jì)算部30m計(jì)算(計(jì)測(cè))鏟刀壓力傳感器34b輸出的鏟刀壓力。
計(jì)算出的鏟刀壓力提供給判斷部30n，判斷其是否達(dá)到最大鏟刀壓力存儲(chǔ)器30p中存儲(chǔ)的最大鏟刃壓力。具體地說(shuō)，當(dāng)壓力傳感器34b探測(cè)出的鏟刀壓力在最大鏟刀壓力以下時(shí)，則認(rèn)為鏟刀是在通常狀態(tài)下工作。
在確認(rèn)切刀的轉(zhuǎn)動(dòng)后，判斷部30n便指令切邊處理部30q開(kāi)始切邊作業(yè)。
此處理部30q使鏟刀柱微動(dòng)，再驅(qū)動(dòng)鏟刀進(jìn)行切邊作業(yè)。此切邊時(shí)的鏟刀柱拉拔力與鏟刀壓力和運(yùn)行時(shí)間分別存儲(chǔ)于切邊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30r中，同時(shí)提供給上述監(jiān)控畫(huà)面顯示控制部30i，以數(shù)值形式顯示于CRT35的畫(huà)面上。
圖13表明顯示于CRT35上的切邊作業(yè)畫(huà)面。
圖13中于圖面上設(shè)有用于由微操作進(jìn)行拉拔的按鈕35i、微動(dòng)OK按鈕35j、不進(jìn)行微動(dòng)按鈕35k、鏟刀微動(dòng)開(kāi)始按鈕351、微動(dòng)OK按鈕35m、切邊作業(yè)開(kāi)始按鈕35n、切邊作業(yè)結(jié)束按鈕35p、施工方式變更按鈕35q。
畫(huà)面左側(cè)中與圖12相同地監(jiān)控著鏟刀柱的位移量。
切邊作業(yè)按畫(huà)面上各按鈕中記載的說(shuō)明進(jìn)行。
首先，按壓按鈕35i，在不使鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下以微速升降鏟刀柱，記錄拉拔開(kāi)始時(shí)刻。此是，由于拉拔力65t＜70t(最大拉拔力)，可以按壓微動(dòng)OK鈕35j。
在不微動(dòng)時(shí)，通過(guò)按壓不進(jìn)行微動(dòng)按鈕35k，在記錄下最大拉拔力后，進(jìn)入其后的鏟刀回轉(zhuǎn)作業(yè)。
按壓此微動(dòng)OK按鈕35j，記錄拉拔結(jié)束時(shí)刻后，可以按壓鏟刀微動(dòng)開(kāi)始鈕351。在按壓鏟刀微動(dòng)開(kāi)始鈕351后即計(jì)測(cè)鏟刀壓力。此時(shí)，由于鏟刀壓力10t＜24t(最大鏟刀壓力)，可以按壓微動(dòng)OK按鈕35m。這時(shí)記錄下鏟刀微動(dòng)結(jié)束時(shí)刻。
一般，即使是在初始升降操作下沒(méi)有微動(dòng)時(shí)，由于鏟刀的回轉(zhuǎn)使土砂攪拌導(dǎo)致粘著力降低而有可能發(fā)生升降動(dòng)作。
其次，通過(guò)按壓微動(dòng)OK按鈕35m可以按壓切邊開(kāi)始鈕35n。當(dāng)按壓此鏟刀微動(dòng)開(kāi)始鈕351后，便開(kāi)始切邊作業(yè)。
切邊作業(yè)是使鏟刀沿周?chē)较蚪惶娣崔D(zhuǎn)同時(shí)反復(fù)進(jìn)行鏟刀柱的升降作業(yè)。計(jì)測(cè)此時(shí)的鏟刀柱的拉拔力與鏟刀壓力，將各數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于切邊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30r之中。
按壓下按鈕35p即結(jié)束切邊作業(yè)。再按壓按鈕35q便可轉(zhuǎn)移到下一個(gè)施工方式。
上述保養(yǎng)作業(yè)與切邊作業(yè)中所收集的，存儲(chǔ)于保養(yǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30h與切邊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30r中的各個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)發(fā)送處理部30s與通信裝置36發(fā)送給管理服務(wù)器。
上述保養(yǎng)作業(yè)與切邊作業(yè)的轉(zhuǎn)移也可于CRT35的畫(huà)面上顯示，現(xiàn)取切邊作業(yè)為例說(shuō)明。如圖14所示，逐日收集的離形成端面的退避距離以曲線L1顯示。
切邊前的拉拔力以曲線L2顯示，切邊后的拉拔力以曲線L3顯示。
切邊前的切線力以曲線L4顯示，切邊后的切線力以曲線L5顯示。
這樣，當(dāng)以曲線顯示切邊效果的轉(zhuǎn)移時(shí)，例如在切邊效果高的情形，便可以盡快結(jié)束切邊作業(yè)而轉(zhuǎn)移到挖掘作業(yè)等以提高施工效率。
同樣，最好將上述計(jì)測(cè)出的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)序存儲(chǔ)而以曲線形式輸出保養(yǎng)作業(yè)的推移。
此時(shí)，由于是以曲線化形成輸出保養(yǎng)作業(yè)的推移，就能掌握保養(yǎng)作業(yè)的效果。
前述數(shù)據(jù)庫(kù)最好能在每日挖掘作業(yè)結(jié)束后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從挖掘機(jī)接收、存儲(chǔ)計(jì)測(cè)出的數(shù)據(jù)，具體而言即從形成端面與基巖端面退避的鏟刀柱的退避距離，以及在此退避位置處升降鏟刀柱時(shí)加于鏟刀柱上的機(jī)構(gòu)負(fù)荷。
另外，最好是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從挖掘機(jī)接收、存儲(chǔ)挖掘作業(yè)開(kāi)始前實(shí)施的切邊作業(yè)中計(jì)測(cè)的數(shù)據(jù)，具體而言即為鏟刀柱的拉拔負(fù)荷、挖掘工具的機(jī)械負(fù)荷。
此數(shù)據(jù)庫(kù)由于構(gòu)成為在其中存儲(chǔ)了保養(yǎng)數(shù)據(jù)與切邊數(shù)據(jù)二者中的至少一種，故能對(duì)各現(xiàn)場(chǎng)的挖掘機(jī)提供保養(yǎng)作業(yè)或切邊作業(yè)數(shù)據(jù)。
以上雖公開(kāi)了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，但本發(fā)明的技術(shù)范圍則不受此實(shí)施形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種地下連續(xù)壁的施工支援方法，此方法包括下述工序在將備有挖掘刀具的鏟刀柱插入地基，一面操作此挖掘刀具一面使鏟刀柱沿橫向移動(dòng)而形成挖掘溝的地下連續(xù)壁的施工方法之中，沿深度方向求出挖掘?qū)ο蟮鼗牡鼗鶑?qiáng)度分布；求出與根據(jù)累積上述地基強(qiáng)度而得到的挖掘阻力相平衡的上述鏟刀柱的必要挖掘能力；然后將所述求得的上述必要挖掘能力與現(xiàn)場(chǎng)所用的挖掘機(jī)的挖掘能力相比較，根據(jù)此比較結(jié)果評(píng)價(jià)挖掘效率。
2.權(quán)利要求1所述的方法，上述地基強(qiáng)度中各深度下的地基強(qiáng)度是根據(jù)通過(guò)鉆探進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查所獲得的土質(zhì)和通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)結(jié)果換算成的。
3.權(quán)利要求1所述的方法，所述挖掘機(jī)的挖掘能力是上述鏟刀柱中具備的橫行壓力缸的最大推力。
4.一種地下連續(xù)壁的施工支援方法，此方法包括下述工序在將備有挖掘刀具的鏟刀柱插入地基，一面操作此挖掘刀具一面使鏟刀柱沿橫向移動(dòng)而形成挖掘溝的地下連續(xù)壁施工時(shí)對(duì)上述鏟刀柱進(jìn)行的保養(yǎng)作業(yè)中，計(jì)測(cè)從形成端面及基巖端面退避的上述鏟刀柱的退避距離以及退避位置上此鏟刀柱的機(jī)構(gòu)負(fù)荷；將作為此計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)的上述退避距離與上述機(jī)械負(fù)荷與預(yù)先設(shè)定的各設(shè)定值進(jìn)行比較，由此來(lái)判斷此保養(yǎng)作業(yè)是否適當(dāng)。
5.一種地下連續(xù)壁的施工支援方法，此方法包括下述工序在將備有挖掘刀具的鏟土柱插入地基，一面操作此挖掘刀具一面使鏟刀柱沿橫向移動(dòng)而形成挖掘溝的地下連續(xù)壁施工時(shí)上述鏟刀的切邊作業(yè)中，計(jì)測(cè)上述鏟刀柱的拉拔負(fù)荷與上述挖掘刀具的機(jī)械負(fù)荷；將作為計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)的上述拉拔負(fù)荷與機(jī)構(gòu)負(fù)荷同預(yù)先設(shè)定的各設(shè)定值進(jìn)行比較，由此來(lái)判斷所述切邊作業(yè)是否適當(dāng)。
6.權(quán)利要求4所述的方法，按上述保養(yǎng)作業(yè)中實(shí)施的各個(gè)工序判斷上述保養(yǎng)作業(yè)是否適當(dāng)。
7.權(quán)利要求5所述的方法，按上述切邊作業(yè)中實(shí)施的各個(gè)工序判斷上述保養(yǎng)作業(yè)是否適當(dāng)。
8.權(quán)利要求4所述的方法，將上述計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)序存儲(chǔ)，以曲線形式輸出上述保養(yǎng)作業(yè)的推移。
9.權(quán)利要求5所述的方法，將上述計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)序存儲(chǔ)，以曲線形式輸出上述切邊作業(yè)的推移。
10.一種地下連續(xù)壁施工支援用挖掘機(jī)，此挖掘機(jī)包括備有插入挖掘?qū)ο蟮鼗械耐诰虻毒叩溺P刀柱；在上述鏟刀柱的保養(yǎng)作業(yè)中，將從形成端面及從基巖端面退避開(kāi)的上述鏟刀柱的退避距離與退避位置處所述鏟刀柱的機(jī)械負(fù)荷作為保養(yǎng)數(shù)據(jù)而進(jìn)行計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)部；將作為合適的保養(yǎng)條件的設(shè)定值預(yù)先存儲(chǔ)的保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部；以及通過(guò)將上述計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)出所述保養(yǎng)數(shù)據(jù)與上述保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的前述設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷上述保養(yǎng)作業(yè)是否合適的判斷部。
11.一種地下連續(xù)壁的施工支援用挖掘機(jī)，此挖掘機(jī)包括備有插入挖掘?qū)ο蟮鼗械耐诰虻毒叩溺P刀柱；在此鏟刀柱的切邊作業(yè)中對(duì)此鏟刀柱的拉拔負(fù)荷與挖掘刀具的機(jī)械負(fù)荷進(jìn)行計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)部；存儲(chǔ)作為適當(dāng)?shù)那羞厳l件的設(shè)定值的切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部；以及通過(guò)將上述計(jì)測(cè)部所計(jì)測(cè)出的切邊數(shù)據(jù)與上述切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的設(shè)定值加以比較來(lái)判斷上述切邊作業(yè)是否適當(dāng)?shù)呐袛嗖俊?br> 12.一種地下連續(xù)壁的施工支援用系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括具有配備了挖掘刀具的鏟刀柱向通過(guò)一面操作此挖掘刀具一面使此鏟刀柱沿橫向運(yùn)動(dòng)以形成挖掘溝的地下連續(xù)壁施工用挖掘機(jī)；以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與上述挖掘機(jī)連接的管理計(jì)算機(jī)，以管理計(jì)算機(jī)則包括根據(jù)所給地基性狀沿深度方向求挖掘?qū)ο蟮鼗牡鼗鶑?qiáng)度分布地地基強(qiáng)度評(píng)價(jià)部、根據(jù)上述地基強(qiáng)度分布求出累積地基強(qiáng)度而求出與由此累積地基強(qiáng)度獲得的挖掘阻力相平衡的上述鏟刀柱的必要挖掘能力的必要挖掘能力計(jì)算部、對(duì)求出的上述必要挖掘能力和搬入現(xiàn)場(chǎng)的挖掘機(jī)的挖掘能力進(jìn)行比較的比較部、依據(jù)上述比較部的比較結(jié)果評(píng)價(jià)挖掘效率的挖掘效率評(píng)價(jià)部、接受此控制機(jī)的請(qǐng)求將上述挖掘效率評(píng)價(jià)部的挖掘效率評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)送給此挖掘機(jī)的收發(fā)部。
13.權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述挖掘機(jī)包括在上述鏟刀柱的保養(yǎng)作業(yè)中，將從形成端面及基巖端面退避開(kāi)的上述鏟刀柱的退避距離上退避位置處所述鏟刀柱的機(jī)構(gòu)負(fù)荷作為保養(yǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)部；將作為合適保養(yǎng)條件的設(shè)定值預(yù)先存儲(chǔ)的保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部；以及通過(guò)將上述計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)出的所述保養(yǎng)數(shù)據(jù)與上述保養(yǎng)設(shè)定值存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的前述設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷上述保養(yǎng)作業(yè)是否合適的判斷部。
14.權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，所述挖掘機(jī)包括在上述鏟刀柱的切邊作業(yè)中對(duì)鏟刀柱的拉拔負(fù)荷與挖掘刀具的機(jī)械負(fù)荷進(jìn)行計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)部；存儲(chǔ)作為適當(dāng)?shù)那羞厳l件的設(shè)定值的切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部；以及通過(guò)將上述計(jì)測(cè)部所計(jì)測(cè)出的切邊數(shù)據(jù)與上述切邊設(shè)定值存儲(chǔ)部存儲(chǔ)的上述設(shè)定值加以比較來(lái)判斷上述切邊作業(yè)是否適當(dāng)?shù)呐袛嗖俊?br> 15.權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，所述管理計(jì)算機(jī)還具有存儲(chǔ)了在各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)所得的地基性狀等信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，該管理計(jì)算機(jī)接受上述挖掘機(jī)的請(qǐng)求發(fā)送必要的信息。
16.權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)著挖掘作業(yè)結(jié)束后實(shí)施的保養(yǎng)作業(yè)中計(jì)測(cè)出的數(shù)據(jù)以及挖掘作業(yè)開(kāi)始時(shí)實(shí)施的切邊作業(yè)中計(jì)測(cè)出的數(shù)據(jù)兩者中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地下連續(xù)壁的施工支援系統(tǒng)的能根據(jù)地基的狀態(tài)提供必要的信息來(lái)進(jìn)行高效的連續(xù)壁施工作業(yè),其特征在于,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與各挖掘機(jī)連接的管理服務(wù)器包括:根據(jù)所給地基性狀沿深度方向求出挖掘?qū)ο蟮鼗牡鼗鶑?qiáng)度分布的地基強(qiáng)度評(píng)價(jià)部;由此地基強(qiáng)度分布求出累積地基強(qiáng)度而求出與由該累積地基強(qiáng)度所得挖掘阻力相平衡的鏟刀柱的必要挖掘能力的計(jì)算部;將求得的必要挖掘能力與運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)的挖掘機(jī)的挖掘能力相比較的比較部;根據(jù)該比較結(jié)果評(píng)價(jià)挖掘效率的挖掘效率評(píng)價(jià)部;接受挖掘機(jī)的請(qǐng)求將挖掘效率評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)送給挖掘機(jī)的收發(fā)部。
文檔編號(hào)E02D19/18GK1362558SQ0113025
公開(kāi)日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月28日
發(fā)明者水谷元彥 申請(qǐng)人:神鋼建設(shè)機(jī)械株式會(huì)社