(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行可能なベースマシン１に装着する、リーダ２に吊設する掘削機５を、上下に複数のロッド１２と最下端のロッド１２の下部に設けた拡大翼４を有する拡大ヘッド１５とにより構成し、前記拡大ヘッド１５は、ヘッドロッド１６の下端に設けた掘削ヘッド１７の上方所定位置に前記拡大翼４を、前記ヘッドロッド１６と略平行に位置する格納位置と前記掘削ヘッド１７の掘削径よりも外側に開いた拡開位置との間回動自在に取付けて構成し、前記拡大翼４とヘッドロッド１６との間には、地中での掘削作業中に拡大翼４の拡開状態を検出する検出手段２５を設け、検出手段２５は、拡大翼４の基部に設けた拡大翼４と一体回動する突出片２７と、突出片２７の移動軌跡内に位置して前記突出片２７の位置を検出する、ヘッドロッド１６側に設けた近接センサ３０とにより構成し、前記近接センサ３０は、前記突出片２７とは非接触状態で突出片２７の位置を検出する構成とすると共に、近接センサ３０の周囲の磁界における、金属体である突出片２７が発生させる渦電流によるインピーダンスの変化を検出する構成とした拡大掘削装置。
【請求項２】
請求項１において、突出片２７は、前記拡大翼４を前記ヘッドロッド１６に回動自在に取付ける取付軸１９の外周であって拡大翼４の回動時の外側の部位に、放射方向に突出するように設けた拡大掘削装置。
【請求項３】
請求項１において、前記突出片２７は、前記拡大翼４を前記ヘッドロッド１６に取付ける取付軸１９の外周に嵌合する筒部材２６の外周であって拡大翼４の回動時の外側の部位に、放射方向に突出するように設けられ、前記近接センサ３０は前記取付軸１９を支持するブラケット１８に設けた拡大掘削装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかの請求項において、前記検出手段２５による検出信号は、検出手段２５から、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６およびロッド１２内に設けたハーネス５５と、ヘッドロッド１６および各ロッド１２との継ぎ手１３とにより、地上より上方に設けた施工管理装置３５に電気的に接合されて送られる構成とした拡大掘削装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかの請求項において、前記検出手段２５による検出信号は、検出手段２５から、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６およびロッド１２内に設けたハーネス５５と、複数の各ロッド１２の三接点のジャック５６を有するオス継ぎ手５７およびメス継ぎ手５８により構成する継ぎ手１３とにより、施工管理装置３５の演算部３７に送られて処理する構成とし、前記メス継ぎ手５８はロッド１２のパイプ５９内にスライド自在に取付け、接続前のパイプ５９内に収納されたメス継ぎ手５８をパイプ５９から引き出してオス継ぎ手５７に接続し、接続したメス継ぎ手５８はオス継ぎ手５７にボルト６０により固定する構成とした拡大掘削装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記継ぎ手１３のうち、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２との連結部分の継ぎ手１３Ａには、拡大ヘッド１５側とロッド１２側との間を非接触で、前記検出手段２５への給電および前記検出手段２５からの信号の伝送を行う信号伝達部６１を設けた拡大掘削装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかの請求項において、機体所定位置にモニタ３８を設け、該モニタ３８は、検出手段２５の検出信号に基づいて拡大穴および拡大ヘッド１５の掘削状態を表示する構成とした拡大掘削装置。
【請求項８】
走行可能なベースマシン１のリーダ２に掘削機５の拡大翼４を有する拡大ヘッド１５を吊設し、拡大ヘッド１５を下降させて掘削予定深度まで拡大翼４を格納した状態で掘削し、次いで、拡大翼４を拡開させて拡大掘削し、この地中における掘削開始から最大拡開掘削終了までの間の掘削作業中に拡大翼４の拡開状態を検出手段２５が、拡大翼４と一体回動する突出片２７の位置を近接センサ３０の周囲の磁界における、金属体である突出片２７が発生させる渦電流によるインピーダンスの変化により検出し、機体所定位置に設けたモニタ３８に、前記検出手段２５の検出信号に基づいて拡大穴および拡大ヘッド１５の掘削状態を表示して行う拡大掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎杭工事における拡大球根造成等に使用される拡大ヘッドの拡大翼の拡開状態を確認可能な拡大掘削装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、拡大翼の回動支点部に試験片を装着し、拡大翼の拡開を試験片の圧縮変形により確認する構成は、公知である（特許文献１）。
また、従来、拡大翼を駆動回転させる際のロッドの電流値を測定し、電流値により掘削抵抗を判断し、これにより拡大翼の拡開を確認する構成は、公知である（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７５４４３
【特許文献２】特開２００８−１２７９３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例のうち前者のものは、試験片の圧縮変形を確認できるのは作業終了後であり、リアルタイムで拡開を確認できないという課題がある。
また、試験片の圧縮変形が確実に拡開に起因するのかの確証がえられ難く、確認できないという課題がある。
前記公知例のうち後者のものは、ロッドの掘削抵抗により拡大翼の拡開を予測するものであり、実際の拡大翼の拡開を確認できないという課題がある。
即ち、電流の変動が拡大翼の拡開以外の要因によっても起こる可能性があり、また、地盤等の作業条件によっても変動するので、確認精度が低くなるのである。
本発明は、地盤の性状に関わりなく、拡大翼が拡開開始から最大掘削径に拡開したことを、拡大掘削作業中に確実に判定することができる拡大掘削装置およびその方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、走行可能なベースマシン１に装着する、リーダ２に吊設する掘削機５を、上下に複数のロッド１２と最下端のロッド１２の下部に設けた拡大翼４を有する拡大ヘッド１５とにより構成し、前記拡大ヘッド１５は、ヘッドロッド１６の下端に設けた掘削ヘッド１７の上方所定位置に前記拡大翼４を、前記ヘッドロッド１６と略平行に位置する格納位置と前記掘削ヘッド１７の掘削径よりも外側に開いた拡開位置との間回動自在に取付けて構成し、前記拡大翼４とヘッドロッド１６との間には、地中での掘削作業中に拡大翼４の拡開状態を検出する検出手段２５を設け、検出手段２５は、拡大翼４の基部に設けた拡大翼４と一体回動する突出片２７と、突出片２７の移動軌跡内に位置して前記突出片２７の位置を検出する、ヘッドロッド１６側に設けた近接センサ３０とにより構成し、前記近接センサ３０は、前記突出片２７とは非接触状態で突出片２７の位置を検出する構成とすると共に、近接センサ３０の周囲の磁界における、金属体である突出片２７が発生させる渦電流によるインピーダンスの変化を検出する構成とした拡大掘削装置としたものである。
請求項２の発明は、突出片２７は、前記拡大翼４を前記ヘッドロッド１６に回動自在に取付ける取付軸１９の外周であって拡大翼４の回動時の外側の部位に、放射方向に突出するように設けた拡大掘削装置としたものである。
請求項３の発明は、前記突出片２７は、前記拡大翼４を前記ヘッドロッド１６に取付ける取付軸１９の外周に嵌合する筒部材２６の外周であって拡大翼４の回動時の外側の部位に、放射方向に突出するように設けられ、前記近接センサ３０は前記取付軸１９を支持するブラケット１８に設けた拡大掘削装置としたものである。
請求項４の発明は、前記検出手段２５による検出信号は、検出手段２５から、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６およびロッド１２内に設けたハーネス５５と、ヘッドロッド１６および各ロッド１２との継ぎ手１３とにより、地上より上方に設けた施工管理装置３５に電気的に接合されて送られる構成とした拡大掘削装置としたものである。
請求項５の発明は、前記検出手段２５による検出信号は、検出手段２５から、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６およびロッド１２内に設けたハーネス５５と、複数の各ロッド１２の三接点のジャック５６を有するオス継ぎ手５７およびメス継ぎ手５８により構成する継ぎ手１３とにより、施工管理装置３５の演算部３７に送られて処理する構成とし、前記メス継ぎ手５８はロッド１２のパイプ５９内にスライド自在に取付け、接続前のパイプ５９内に収納されたメス継ぎ手５８をパイプ５９から引き出してオス継ぎ手５７に接続し、接続したメス継ぎ手５８はオス継ぎ手５７にボルト６０により固定する構成とした拡大掘削装置としたものである。
請求項６の発明は、前記継ぎ手１３のうち、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２との連結部分の継ぎ手１３Ａには、拡大ヘッド１５側とロッド１２側との間を非接触で、前記検出手段２５への給電および前記検出手段２５からの信号の伝送を行う信号伝達部６１を設けた拡大掘削装置としたものである。
請求項７の発明は、機体所定位置にモニタ３８を設け、該モニタ３８は、検出手段２５の検出信号に基づいて拡大穴および拡大ヘッド１５の掘削状態を表示する構成とした拡大掘削装置としたものである。
請求項８の発明は、走行可能なベースマシン１のリーダ２に掘削機５の拡大翼４を有する拡大ヘッド１５を吊設し、拡大ヘッド１５を下降させて掘削予定深度まで拡大翼４を格納した状態で掘削し、次いで、拡大翼４を拡開させて拡大掘削し、この地中における掘削開始から最大拡開掘削終了までの間の掘削作業中に拡大翼４の拡開状態を検出手段２５が、拡大翼４と一体回動する突出片２７の位置を近接センサ３０の周囲の磁界における、金属体である突出片２７が発生させる渦電流によるインピーダンスの変化により検出し、機体所定位置に設けたモニタ３８に、前記検出手段２５の検出信号に基づいて拡大穴および拡大ヘッド１５の掘削状態を表示して行う拡大掘削方法としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、拡大翼４とヘッドロッド１６との間に設けた検出手段２５により拡大翼４の拡開を検出するので、地中における拡大掘削作業中にリアルタイムで拡開状態を確認でき、また、検出手段２５を、拡大翼４の基部の突出片２７と近接センサ３０とにより構成しているので、地中における拡大掘削作業中の近接センサ３０の検出信号によりリアルタイムで拡開を確認でき、近接センサ３０は突出片２７とは非接触状態で突出片２７の位置を検出するので、土砂の影響を受けずに拡大翼４の拡開を検出でき、検出精度を向上させることができ、近接センサ３０を、近接センサ３０の周囲の磁界における、金属体である突出片２７が発生させる渦電流によるインピーダンスの変化を検出する構成としているので、土砂の影響を受けずに拡大翼４の拡開を検出でき、検出精度を向上させることができる。
請求項２の発明では、突出片２７は、前記拡大翼４を前記ヘッドロッド１６に回動自在に取付ける取付軸１９の外周であって拡大翼４の回動時の外側の部位に、放射方向に突出するように設けているので、拡大翼４の拡開状態を検出する突出片２７を拡大翼４の基部に設けることができ、検出手段２５を拡大ヘッド１５に設けることができる。
請求項３の発明では、前記突出片２７は、前記拡大翼４を前記ヘッドロッド１６に取付ける取付軸１９の外周に嵌合する筒部材２６の外周であって拡大翼４の回動時の外側の部位に、放射方向に突出するように設けられ、前記近接センサ３０は前記取付軸１９を支持するブラケット１８に設けているので、地中における拡大掘削作業中の近接センサ３０の検出信号によりリアルタイムで拡開状態を確認できる。
請求項４の発明では、検出手段２５による検出信号は、検出手段２５から、前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６およびロッド１２内に設けたハーネス５５と、ヘッドロッド１６および各ロッド１２との継ぎ手１３とにより、地上より上方に設けた施工管理装置３５に電気的に接合されて送られる構成としているので、拡大ヘッド１５に設けた検出手段２５と地上の施工管理装置３５との接続を容易にでき、地中の拡大翼４の拡開状態を地上で把握することができる。
請求項５の発明では、複数連結して構成するロッド１２の継ぎ手１３における近接センサ３０の検出信号の伝達を確実にでき、拡開の検出精度を向上させることができる。
請求項６の発明では、拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２との連結部分の継ぎ手１３の信号伝達部６１を、電磁結合方式によるワイヤレスの構成としているので、これにより、確実に検出手段２５の検出信号を伝送できると共に、ヘッドロッド１６と最下段のロッド１２との間の信号伝達部６１は互いに非接触なので、信号伝達部６１の損傷も抑制・防止できる。
請求項７の発明では、モニタ３８により掘削作業中の拡大穴および拡大ヘッド１５の掘削状態を確認でき、作業性を向上させることができる。
請求項８の発明では、検出手段２５が、拡大翼４と一体回動する突出片２７の位置を近接センサ３０の周囲の磁界における、金属体である突出片２７が発生させる渦電流によるインピーダンスの変化により検出した検出信号に基づいて拡大穴および拡大ヘッド１５の掘削状態をモニタ３８の表示により確認しながら掘削作業を行うことができ、拡大穴の掘削精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ベースマシンおよび掘削機の作業状態側面図。
【図２】拡大翼の側面図。
【図３】近接センサの検出信号説明図。
【図４】ブロック図。
【図５】モニタの表示画面の概略図。
【図６】モニタの掘削状態表示欄の表示図。
【図７】同拡開開始状態の表示図。
【図８】最大拡開状態の表示図。
【図９】拡大穴の作業状態の表示図。
【図１０】回転灯の側面図。
【図１１】継ぎ手の断面図。
【図１２】ロードセルの側面図。
【図１３】同検出状態側面図。
【図１４】信号伝達部の断面図。
【図１５】信号伝達部の作動状態模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を図面により説明すると、１は走行可能なベースマシン、２はベースマシン１に装着したリーダ、３はリーダ２を支持するブームであり、リーダ２には拡大翼４を有する掘削機５をワイヤー６により吊設する（図１）。
掘削機５は、その上部に、内部に駆動源（図示省略）を設けた駆動部１０を設ける。駆動部１０の出力軸１１にロッド１２の上部を取付ける。ロッド１２は、複数の各ロッド１２を縦方向に継ぎ手１３により連結して構成し、最下端のロッド１２にはスクリュー１４の上部を連結状態に取付ける。
スクリュー１４の下端には前記拡大翼４を有する拡大ヘッド１５を設ける。
【０００９】
なお、拡大ヘッド１５の上方にスクリュー１４を設ければよいので、最下端のロッド１２の外周面に螺旋翼を設けて、スクリュー１４を省略した構成でもよい。
拡大ヘッド１５はヘッドロッド１６の下端に掘削ヘッド１７を設けて構成する。掘削ヘッド１７は地盤に縦穴を形成するものであり、ヘッドロッド１６の径より大径に形成している。掘削ヘッド１７の形状は本願の要件ではなく、任意形状のものでよい。
【００１０】
掘削ヘッド１７より上方の所定位置のヘッドロッド１６には、一対のブラケット１８を夫々設け、各ブラケット１８には一対の前記拡大翼４を取付軸１９により回動自在に取付ける（図２）。
拡大翼４は、ヘッドロッド１６と略平行に位置する格納位置と掘削ヘッド１７の掘削径よりも先端が外側に開いた拡開位置との間回動自在となる。
拡大翼４の格納時の上下中間位置には、リンクアーム２０の先端を軸２１により取付ける。リンクアーム２０の基部はヘッドロッド１６に上下移動自在に取付けた移動体２２に軸２３により取付ける。
【００１１】
拡大翼４を拡開および格納させる構成は任意であり、油圧シリンダ等の駆動源により前記移動体２２を移動させて拡大翼４を拡開および格納させる構成や、あるいは、ヘッドロッド１６を正逆回転させて土砂抵抗により拡開および格納させる構成等が採用されればよい。
しかして、拡大翼４とヘッドロッド１６との間には、地中での掘削作業中に拡大翼４の拡開状態を検出する検出手段２５を設ける（図１、図２）。
検出手段２５は、拡大翼４の格納位置から最大拡開位置への回動を、無段階で検出する構成とする。
そのため、掘削機５による掘削作業中に、リアルタイムで拡大翼４の回動位置を確認でき、拡大根固め球根を作るための掘削が充分に行われているか否かを確認できる。
【００１２】
また、拡大翼４の拡開状況をリアルタイムで得られるので、掘削作業の出戻りが発生せず、施工時間を短縮できる。
検出手段２５の構成は任意であるが、一例を示すと、拡大翼４の基部に取付軸１９の外周に嵌合する筒部材２６を設け、筒部材２６の外周に放射方向に突出する突出片２７を設け、突出片２７の移動軌跡内に位置するように、前記ブラケット１８にセンサ取付部２８を設け、センサ取付部２８に近接センサ（近接アナログセンサ）３０を設ける（図２）。
【００１３】
近接センサ（近接アナログセンサ）３０は、例えば、近接センサ３０内のコイル（図示省略）により近接センサ３０の周囲に磁界を発生させ、突出片（金属体）２７の表面に発生した渦電流によるインピーダンスの変化（アナログ値）を検出して送出する構成とし（図３）、この変化により拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで確認する。
即ち、近接センサ３０は、突出片２７とは非接触状態であっても、突出片２７の回動を、突出片２７の表面に発生した渦電流によるインピーダンスの変化により検出するので、地中の検出作業であっても、突出片２７と近接センサ３０の周囲の土砂の影響を受けずに検出することができ、しかも、拡大翼４の拡開開始から突出片２７との重複量の変化の検出が可能になって、拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで検出確認可能にしている。
【００１４】
検出手段２５の近接センサ３０の検出信号は、施工管理装置３５に入力されて処理される（図４）。施工管理装置３５は信号変換部３６と、演算部３７と、モニタ３８と、入力部３９と、記録部４０を有して構成する。
図５は、施工管理装置３５のモニタ３８の表示画面を示し、モニタ３８の表示内容は任意であるが、一例として、左側に掘削状態を把握するための掘削状態表示欄４１を、右側にデータ表示欄４２を夫々設けている。
掘削状態表示欄４１は、検出手段２５の検出信号に基づいて拡大穴４５および拡大ヘッド１５の掘削状態を表示する。図６〜図９に示したように、掘削状態表示欄４１には予めボーリングデータによる支持層ラインＬを表示すると、支持層の位置と拡大翼４の拡開開始位置との関係をリアルタイムで確認できて好適である。
【００１５】
例えば、図４のように、最初、掘削予定深度まで拡大翼４を格納した拡大ヘッド１５により掘削するまで、縦穴の掘削径４３および拡大ヘッド１５を表示し、掘削予定深度まで掘削すると、拡開中の拡大翼４および拡大穴４５を表示し（図７）、次に、拡開した拡大翼４および拡大穴４５を表示して、拡大穴４５の掘削状態を表示する（図８、図９）。
そのため、施工管理装置３５のモニタ３８の表示画面により掘削状態を確認でき、作業を容易にする。
【００１６】
前記右側のデータ表示欄４２には、日時欄４６、作業箇所欄４７、深度欄４８、掘削速度表示欄４９、拡翼径４９Ａ、拡翼トルク４９Ｂ等を表示し、検出手段２５の検出結果を表示する構成としている。
また、拡大動作が完了するとモニタ３８に、「拡大完了」（図５）、または、「拡翼完了」（図８、図９）の表示５１を点灯させると共に、ベースマシン１の所定箇所に設けた回転灯５２（図１０）を点灯させる。
しかして、近接センサ３０による検出信号は前記拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６とロッド１２（スクリュー１４）内に設けたハーネス５５により前記施工管理装置３５の演算部３７に送られて処理される。
【００１７】
この場合、複数の各ロッド１２を継ぎ手１３により連結しており、継ぎ手１３は三接点のジャック５６を有するオス継ぎ手５７とメス継ぎ手５８により構成する（図１１）。５６Ａは、ジャックが嵌まるソケットである。
メス継ぎ手５８はロッド１２のパイプ５９内にスライド自在に取付け、オス継ぎ手５７に接続前のメス継ぎ手５８はパイプ５９内に収納されており、パイプ５９から引き出したメス継ぎ手５８をオス継ぎ手５７に接続し、接続したメス継ぎ手５８をオス継ぎ手５７にボルト６０により固定する。
そのため、近接センサ３０による検出信号は施工管理装置３５に確実に送信され、施工管理装置３５は拡大翼４の拡開状態を正確に把握できる。
【００１８】
また、図１４，図１５に示したように、拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２（本例ではスクリュー１４）との連結部分の継ぎ手１３Ａには、拡大ヘッド１５側とロッド１２側との間で非接触で給電および信号伝送する信号伝達部６１を設ける。信号伝達部６１は、例えば、所謂近接伝送システム（リモートシステム）と称されるもので、ロッド１２側から拡大ヘッド１５側に非接触で給電を行うと共に、拡大ヘッド１５側とロッド１２側との間の磁気結合を応用してアナログ信号をコードレス（非接触）での伝送を可能にしている。
【００１９】
信号伝達部６１は、ロッド１２側の端部にコイル１２Ａを有するベース部６２を設け、拡大ヘッド１５側の端部にコイル１５Ａを有するリモート部６３を設け、ロッド１２側のメス継ぎ手５８に拡大ヘッド１５側のオス継ぎ手５７を接続すると、図１４のように、ロッド１２側のベース部６２と拡大ヘッド１５側のリモート部６３との間に所定の隙間が形成される設定としている。
そのため、ロッド１２側のベース部６２と拡大ヘッド１５側のリモート部６３とは、検出手段２５の検出信号をコードレス（非接触）で伝送できるので、掘削作業中に最も応力が集中する拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２（本例ではスクリュー１４）との連結部分の継ぎ手１３Ａの信号伝達部６１の損傷も抑制・防止でき、作動精度を向上させることができる。
【００２０】
信号伝達部６１は、ベース部６２に入力された直流の電力が、内部回路（図示省略）およびコイル１２Ａを通ることで交流磁力に変換され、磁力となった電力は対向側であるリモート部６３のコイル１５Ａに伝わり、コイル１５Ａに伝わる交流磁力は再度直流の電力に変換されて、検出手段２５に電磁結合方式によるワイヤレス給電する。
【００２１】
次に、検出手段２５の検出信号は、上記とは反対に、リモート部６３のコイル１５Ａとベース部６２のコイル１２Ａとの電磁結合方式によりワイヤレスで信号伝送される。
そのため、リモート部６３とベース部６２との間の伝送空間内に、プラスチック・ガラス等の非金属があっても給電および伝送可能となる。
それゆえ、土砂中の過酷な環境でも信号伝達部６１は安定して作動する。
もちろん、リモート部６３とベース部６２とが接触状態であってもよい。  
しかして、前記リーダ２の下部を支持する支持体６５には、掘削機５の作業深度を検出する深度検出手段６６を設け（図１）、深度検出手段６６により得られた深度データと前記検出手段２５により得られた拡大翼４の拡開データとを組み合わせて演算し、前記モニタ３８あるいは操作部（図示省略）に表示すると、拡大翼４の拡開操作を容易にでき、好適である。
【００２２】
深度検出手段６６の構成は、任意であるが、例えば、前記ワイヤー６の繰出量を計測して検出すれば、ミリメートル単位の計測も可能である。
しかして、図１２、１３は、検出手段２５をロードセル７０により構成した例を示したものであり、前記センサ取付部２８にロードセル７０を設け、ロードセル７０は本体７１に対して伸縮する検知部７２を設け、検知部７２の伸縮量により拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで確認する構成とする。
そのため、ロードセル７０の検知部７２が拡大翼４の基部の突出片２７に実際に当接して検出する接触式の検出方法なので、安価であり、かつ、拡大翼４の最大拡開状態への変化を直に検出が可能になって、拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで検出確認可能にしている。
【００２３】
また、ロードセル７０の検知部７２と拡大翼４の突出片２７との当接箇所を包囲するカバー７３を設けてもよい（図１２）。
なお、図示は省略するが、拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と、スクリュー１４とロッド１２内には拡大根固め球根を造成するためのセメントミルク等の固化液を供給する供給管と、掘削ヘッド１７から固化液を吐出する吐出口を設けている。
【００２４】
（実施形態の作用）
本発明は、上記の構成であり、ベースマシン１を作業現場まで走行させ、ベースマシン１にリーダ２を装着し、リーダ２に掘削機５をワイヤー６により吊設する。
次に、拡大翼４を閉翼させた状態で、掘削機５を駆動すると、拡大ヘッド１５の掘削ヘッド１７が地盤を掘削し、掘削ヘッド１７による掘削に合わせて掘削機５を下降させ、掘削ヘッド１７が所定深さに位置するまで掘削する。
次に、掘削ヘッド１７が所定深さに達すると、拡大翼４を徐々に拡開させて拡大掘削を行って拡大穴を掘削し、この拡大穴にセメントミルク等の固化液を吐出注入し、掘削土砂と固化液とを撹拌混合して拡大球根を造成する。
【００２５】
拡大翼４は拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６のブラケット１８に取付軸１９により回動自在に取付け、拡大翼４とヘッドロッド１６との間には、地中での掘削作業中に拡大翼４の拡開状態を検出する検出手段２５を設けているので、掘削機５による掘削作業中に、リアルタイムで拡大翼４の回動位置を確認でき、拡大根固め球根を作るための掘削が充分に行われているか否かを確認できる。
拡大翼４の基部に設けた筒部材２６の外周に放射方向に突出する突出片２７を設け、突出片２７の移動軌跡内に近接センサ３０を位置するようにヘッドロッド１６側に設けているので、近接センサ３０は拡大翼４の回動により取付軸１９中心に移動中の突出片２７の位置を常時検出し、この検出信号によりリアルタイムで拡大翼４の回動位置を確認する。
【００２６】
近接センサ３０は、突出片２７とは非接触状態で突出片２７の位置を検出する構成としているので、地中の土砂の中における移動中の突出片２７の位置を確実に検出し、検出精度を確保する。
近接センサ３０の構成は突出片２７とは非接触状態で突出片２７の位置を常時検出する構成であれば、構成は任意であるが、近接センサ３０内のコイル（図示省略）により近接センサ３０の周囲に磁界を発生させ、突出片２７（金属体）の表面に発生した渦電流によるインピーダンスの変化を検出する構成としているので、地中の土砂の影響を受けずに、拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで確認できる。
【００２７】
即ち、近接センサ３０は、突出片２７とは非接触状態であっても、突出片２７の回動を、突出片２７の表面に発生した渦電流によるインピーダンスの変化により検出するので、地中の検出作業であっても、突出片２７と近接センサ３０の周囲の土砂の影響を受けずに検出することができ、しかも、拡大翼４の拡開開始から突出片２７との重複量の変化の検出が可能になって、拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで検出確認可能にしている。
図５の、施工管理装置３５のモニタ３８の表示画面では、左側に縦穴の掘削径および拡大穴を表示し、右側に日時欄４６、作業箇所欄４７、深度欄４８、掘削速度表示欄４９等を表示し、近接センサ３０の検出結果を表示する構成としているので、モニタ３８の表示により拡大翼４の拡開操作を行え、拡開操作を容易にしている。
【００２８】
また、近接センサ３０による検出信号が予め予定していた拡大穴径と一致すると、施工管理装置３５は拡大動作が完了と判断し、モニタ３８に、「拡大完了」と表示を点灯させると共に、ベースマシン１の所定箇所に設けた回転灯５２（図１０）を点灯させる。
したがって、拡大翼４による拡大根固め球根造成作業を容易にして、次工程への移行を円滑にする。
【００２９】
しかして、近接センサ３０による検出信号は拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６とスクリュー１４とロッド１２内に設けたハーネス５５により施工管理装置３５の演算部３７に送られて処理され、複数のロッド１２は継ぎ手１３により夫々連結しており、各継ぎ手１３は三接点のジャック５６を有するオス継ぎ手５７とメス継ぎ手５８により構成し、メス継ぎ手５８はロッド１２のパイプ５９内にスライド自在に取付け、オス継ぎ手５７に接続前のメス継ぎ手５８はパイプ５９内に収納されており、パイプ５９から引き出したメス継ぎ手５８をオス継ぎ手５７に接続し、接続したメス継ぎ手５８をオス継ぎ手５７にボルト６０により固定するので、近接センサ３０による検出信号は確実に施工管理装置３５に送信され、施工管理装置３５は拡大翼４の拡開状態を正確に把握する。
【００３０】
また、拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２（本例ではスクリュー１４）との連結部分の継ぎ手１３Ａには、拡大ヘッド１５側とロッド１２側との間で非接触で給電および信号伝送する信号伝達部６１を設けており、信号伝達部６１は、例えば、所謂近接伝送システム（リモートシステム）と称されるもので、ロッド１２側から拡大ヘッド１５側に非接触で給電を行うと共に、拡大ヘッド１５側とロッド１２側との間の磁気結合を応用してアナログ信号をコードレス（非接触）での伝送を可能にしているので、掘削作業中に最も応力が集中する拡大ヘッド１５のヘッドロッド１６と最下段のロッド１２（本例ではスクリュー１４）との連結部分の継ぎ手１３の信号伝達部６１を、電磁結合方式によるワイヤレスの構成とすることができ、これにより、確実に検出手段２５の検出信号を伝送できると共に、ベース部６２とリモート部６３とは非接触なので、信号伝達部６１の損傷も抑制・防止できる。
【００３１】
即ち、信号伝達部６１は、ロッド１２側の端部にコイル１２Ａを有するベース部６２を設け、拡大ヘッド１５側の端部にコイル１５Ａを有するリモート部６３を設けているので、ベース部６２に入力された直流の電力は、内部回路（図示省略）およびコイル１２Ａを通ることで交流磁力に変換され、磁力となった電力は対向側であるリモート部６３のコイル１５Ａに伝わり、コイル１５Ａに伝わる交流磁力は再度直流の電力に変換されて、検出手段２５に電磁結合方式によるワイヤレス給電し、一方、検出手段２５の検出信号は、リモート部６３のコイル１５Ａとベース部６２のコイル１２Ａとの電磁結合方式によりワイヤレスで信号伝送するので、非接触のワイヤレスの給電および信号伝送を実現できる。
【００３２】
しかして、リーダ２の下部を支持する支持体６５には、掘削機５の作業深度を検出する深度検出手段６６を設け、深度検出手段６６により得られた深度データと検出手段２５により得られた拡大翼４の拡開データとを組み合わせて演算し、モニタ３８あるいは操作部（図示省略）に表示すると、拡大翼４の拡開操作を容易にでき、好適である。
しかして、検出手段２５をロードセル７０により構成した場合では、ロードセル７０は本体７１に対して伸縮する検知部７２を設け、突出片２７が検知部７２を押すことによって生じる検知部７２の伸縮量により拡大翼４の拡開状態を検出する構成としているので、作業中に突出片２７が検知部７２を押して検出する接触式の検出方法となり、予測でなく、実際の拡大翼４の拡開状態を検出することができ、検出精度を向上させると共に、拡大翼４の拡開状態をリアルタイムで検出確認可能にしている。
【００３３】
また、ロードセル７０の検知部７２と拡大翼４の突出片２７との当接箇所をカバー７３により包囲しているので、一層、周囲の土砂の影響を受けずに検出することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…ベースマシン、２…リーダ、３…ブーム、４…拡大翼、５…掘削機、６…ワイヤー、１０…駆動部、１１…出力軸、１２…ロッド、１３…継ぎ手、１４…スクリュー、１５…拡大ヘッド、１６…ヘッドロッド、１７…掘削ヘッド、１８…ブラケット、１９…取付軸、２０…リンクアーム、２１…軸、２２…移動体、２３…軸、２５…検出手段、２６…筒部材、２７…突出片、２８…センサ取付部、３０…近接センサ、３５…施工管理装置、３６…信号変換部、３７…演算部、３８…モニタ、３９…入力部、４０…記録部、４１…掘削状態表示欄、４２…データ表示欄、４３…掘削径、４５…拡大穴、４６…日時欄、４７…作業箇所欄、４８…深度欄、４９…掘削速度表示欄、５１…「拡大完了」表示、５２…回転灯、５５…ハーネス、５６…ジャック、５６Ａ…ソケット、５７…オス継ぎ手、５８…メス継ぎ手、５９…パイプ、６０…ボルト、６１…信号伝達部、６５…支持体、６６…深度検出手段、７０…ロードセル、７１…本体、７２…検知部、７３…カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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