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公開番号2025119396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014274
出願日2024-02-01
発明の名称カッタ制御システム及びカッタ制御方法
出願人戸田建設株式会社
代理人あいわ弁理士法人
主分類E21D 9/06 20060101AFI20250806BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】推進装置による押圧が開始した後に、適切なタイミングでカッタを回転させることができ、地盤の安定に悪影響を与えにくいカッタ制御システム及びカッタ制御方法を提供すること。
【解決手段】推進装置3の推力によって推進するとともに切羽を掘削する掘削機1のカッタ10の駆動を制御するカッタ制御システム100であって、推進装置3が推進管群2の後部の押圧を開始していることを示す押圧開始情報を取得する押圧開始情報取得部42と、推進管群2を構成する推進管20と隣接された推進管20との隣接方向の相対的な位置関係を示す変位情報を取得し、変位情報に基づいて推進管20に推力が伝達されたとの判断である推力伝達判断をする推力伝達情報処理部43と、押圧開始情報取得部42が取得した押圧開始情報と、推力伝達情報処理部43が判断した推力伝達判断とに基づいて、カッタ10の駆動を開始するカッタ制御部46と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
推進管群の前方に配置され、前記推進管群の後部を押圧する推進装置の推力によって推進するとともに、前部に備えるカッタの駆動により切羽を掘削する掘削機の前記カッタの駆動を制御するカッタ制御システムであって、
前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始していることを示す押圧開始情報を取得する押圧開始情報取得部と、
前記推進管群を構成する推進管と該推進管に隣接された推進管との隣接方向の相対的な位置関係を示す変位情報を取得し、前記変位情報に基づいて推進管に推力が伝達されたとの判断である推力伝達判断をする推力伝達情報処理部と、
前記押圧開始情報取得部が取得した前記押圧開始情報と、前記推力伝達情報処理部が判断した前記推力伝達判断とに基づいて、前記カッタの駆動を開始するカッタ制御部と、を備える
ことを特徴とするカッタ制御システム。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記推進装置の稼働に関する押圧情報を取得し、前記押圧情報に基づいて前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始しているか否か判断する押圧開始情報判断部と、
前記押圧開始情報取得部が取得する前記押圧開始情報は、前記押圧開始情報判断部がした判断結果が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載のカッタ制御システム。
【請求項３】
前記押圧開始情報取得部が取得した前記押圧開始情報と、前記推力伝達情報処理部が判断した前記推力伝達判断とに基づいて前記推進装置の推力が切羽まで到達する時間である切羽到達時間情報を設定する切羽到達時間情報設定部と、を備え、
前記カッタ制御部は、前記切羽到達時間情報設定部が設定した前記切羽到達時間情報に基づいて前記カッタの駆動を開始する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカッタ制御システム。
【請求項４】
推進管群の前方に配置され、前記推進管群の後部を押圧する推進装置の推力によって推進するとともに、前部に備えるカッタの駆動により切羽を掘削する掘削機の前記カッタの駆動を制御するカッタ制御方法であって、
前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始し、
前記推進管群を構成する推進管と該推進管に隣接された推進管との隣接方向の相対的な位置関係を示す変位情報に基づいて推進管に推力が伝達されたとの判断である推力伝達判断をし、
前記カッタの駆動を開始する
ことを特徴とするカッタ制御方法。
【請求項５】
前記推進装置の稼働に関する押圧情報を取得し、前記押圧情報に基づいて前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始していると判断をし、
前記推力伝達判断をし、
前記カッタの駆動を開始する
ことを特徴とする請求項４に記載のカッタ制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機のカッタの駆動を制御するカッタ制御システム及びカッタ制御方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
地中のトンネル空間に埋設管を設置する工法として推進工法を用いることがある。
例えば、特許文献１には、先端カッタを回転させつつ、発進立坑に設置された元押し装置よって掘削機に押推力をかけ、礫や玉石を破壊しながら埋設穴を掘削し、管を敷設する推進工法が開示されている。
【０００３】
このような推進工法では、操作者が推進管群の後端の押圧を開始するために元押し装置を作動させる操作を行ってから、先端カッタの回転を開始させるための操作を行うか、或いは、元押し装置を作動させる操作と、先端カッタの回転を開始させるための操作とを同時に行う手順となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－２２３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような手順では、元押し装置による推力が推進管群を介して掘削機まで伝達されるよりも早く先端のカッタが回転を開始することがある。
推力が伝達されない状態でカッタが回転すると、カッタ面板が切羽の押し付けられておらず、切羽の地山を乱したり、土砂の取り込みが多くなったりするため、切羽近傍の地山の安定に悪影響を及ぼす虞がある。
一方、推力が伝達されているにもかかわらずカッタの回転が開始していないと、推進管が変形したり破損する危険性がある。
【０００６】
発明者らは、このような知見に基づき、本発明が解決しようとする課題を、推進装置による押圧が開始した後に、適切なタイミングでカッタを回転させることができ、地盤の安定に悪影響を与えにくいカッタ制御システム及びカッタ制御方法を提供することとし、発明を行った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、推進管群の前方に配置され、前記推進管群の後部を押圧する推進装置の推力によって推進するとともに、前部に備えるカッタの駆動により切羽を掘削する掘削機の前記カッタの駆動を制御するカッタ制御システムであって、前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始していることを示す押圧開始情報を取得する押圧開始情報取得部と、前記推進管群を構成する推進管と該推進管に隣接された推進管との隣接方向の相対的な位置関係を示す変位情報を取得し、前記変位情報に基づいて推進管に推力が伝達されたとの判断である推力伝達判断をする推力伝達情報処理部と、前記押圧開始取得部が取得した前記押圧開始情報と、前記推力伝達情報処理部が判断した前記推力伝達判断とに基づいて、前記カッタの駆動を開始するカッタ制御部と、を備えることを特徴とするカッタ制御システムである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記推進装置の稼働に関する押圧情報を取得し、前記押圧情報に基づいて前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始しているか否か判断する押圧開始情報判断部と、前記押圧開始情報取得部が取得する前記押圧開始情報は、前記押圧開始情報判断部がした判断結果が含まれることを特徴とする請求項１に記載のカッタ制御システムである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記押圧開始情報取得部が取得した前記押圧開始情報と、前記推力伝達情報処理部が判断した前記推力伝達判断とに基づいて前記推進装置の推力が切羽まで到達する時間である切羽到達時間情報を設定する切羽到達時間情報設定部と、を備え、前記カッタ制御部は、前記切羽到達時間情報設定部が設定した前記切羽到達時間情報に基づいて前記カッタの駆動を開始することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカッタ制御システムである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、推進管群の前方に配置され、前記推進管群の後部を押圧する推進装置の推力によって推進するとともに、前部に備えるカッタの駆動により切羽を掘削する掘削機の前記カッタの駆動を制御するカッタ制御方法であって、前記推進装置が前記推進管群の後部の押圧を開始し、前記推進管群を構成する推進管と該推進管に隣接された推進管との隣接方向の相対的な位置関係を示す変位情報に基づいて推進管に推力が伝達されたとの判断である推力伝達判断をし、前記カッタの駆動を開始することを特徴とするカッタ制御方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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