地盤攪拌装置の管理システム
【課題】 バックホウなどバケット式の装置を用いて、地盤の浅層を改良する際に、その地盤の攪拌改良がどれだけ進んだかを示す攪拌改良具合の指標となるものがないために、地盤の攪拌改良具合を、作業者が土の色むら等を見て判断せざるを得ないという課題があった。
【解決手段】 本体に回動可能に支持されたブーム３と、該ブーム３に回動可能に連結されたアーム４と、該アーム４に回動可能に連結されたバケット５とを有する攪拌混合装置の管理システムにおいて、バケット５により地盤を攪拌する攪拌回数をカウントする攪拌回数カウント手段を有する。
【解決手段】 本体に回動可能に支持されたブーム３と、該ブーム３に回動可能に連結されたアーム４と、該アーム４に回動可能に連結されたバケット５とを有する攪拌混合装置の管理システムにおいて、バケット５により地盤を攪拌する攪拌回数をカウントする攪拌回数カウント手段を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を攪拌する地盤攪拌装置の管理システムに関する。詳しくは、本体に回動可能に支持されたブームと、該ブームに回動可能に連結されたアームと、該アームに回動可能に連結されたバケットと、を有する地盤攪拌装置の管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、セメント系固化材や石灰系固化材を使用した化学的固化による地盤改良工法が知られている。この地盤改良工法は、一般的に改良する深度によって大きく２つに分類される。ひとつは地表面から−３ｍ付近までの改良でこれを浅層改良工法または表層改良工法と呼び、もうひとつは−３ｍより深い部分の改良でこれを深層改良工法と呼んでいる。
【０００３】
この浅層改良工法の技術として、次の技術が知られている。この技術は、ブーム、アームおよびバケットを駆動して自動掘削するバックホウであって、このバックホウは、ブーム、アームおよびバケットのそれぞれの回動角度を角度センサにより検出し、その角度センサにより検出されたブーム、アームおよびバケットの各回動角度を用いて、バケットの刃先の深さを算出できるものであった（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
また、深層改良工法の技術として、次の技術が知られている。この技術は、リーダーマストに昇降自在に装着された駆動部に、攪拌翼を有する攪拌軸を装着し、この攪拌軸を駆動部のモータにより回転駆動して地盤を掘削すると共に、地盤改良用固化材等と水を混合したセメントミルクを注入し、土砂と地盤攪拌して地盤を改良する地盤改良機であって、この地盤改良機は、攪拌ヘッドの深度・昇降速度、攪拌軸の回転数、攪拌ヘッドの羽根枚数から地盤土の単位長さ当たりの地盤攪拌回数を算出できるものであった（たとえば、特許文献２）。
【０００５】
このように、深層改良工法を用いるものとして、リーダーマストを装着した専用機械に種々の管理装置が装着され、それによって管理するシステムが既に存在するが、浅層改良工法を用いるものは、施工機械に汎用性のバックホウを使用し、バックホウに装着したバケットにて改良材と現地土砂を攪拌混合して固化する方法が多く、バケットの位置を検出する技術はあったものの、攪拌混合度合いを管理する最も重要な要素である攪拌回数については、バケットの動きが複雑なことからそれを管理する装置は従来存在しなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３１１６９２号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０１３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のバックホウ（バケット式）では、地盤の浅層を改良する際に、その地盤の攪拌改良がどれだけ進んだかを示す攪拌改良具合の指標となるものがないために、地盤の攪拌改良具合を、作業者が土の色むら等を見て判断せざるを得なかった。このことから、作業者は作業を行いながら土の色むら等を判断するといった負担が強いられ、また、作業者の熟練の度合いや作業者の感覚によって攪拌改良具合の判断が異なる場合があり、思ったように地盤が攪拌改良できていない場合もあった。また、特許文献２の地盤改良機（ロータリー式）は、地盤土の単位長さ当たりの地盤攪拌回数を算出することができるものの、このロータリー式では、ガラや礫が多く含まれる表層盛土部分を改良する場合や、地盤の固い支持層を改良する場合に、攪拌翼が欠損したり、うまく攪拌できないことが多かった。また、ロータリー式では、ロータリー式専用の油圧配管が必要でコスト高になるのみならず、作業を複雑化するという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、地盤の浅層改良の攪拌改良具合を判断する作業者の負担を軽減するとともに、地盤の攪拌を品質よく行うことができる地盤攪拌装置の管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、
本体に回動可能に支持されたブームと、該ブームに回動可能に連結されたアームと、該アームに回動可能に連結されたバケットとを有する攪拌混合装置の管理システムにおいて、バケットにより地盤を攪拌する攪拌回数をカウントする攪拌回数カウント手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、バケットにより地盤を攪拌する攪拌回数がカウントできるので、この攪拌回数を用いて地盤の攪拌改良具合を判断できる。これにより、攪拌改良具合を判断する際の作業者の負担を軽減することができるとともに、作業者により攪拌品質が異なることも少なくなり、均一な品質で攪拌することができる。
【００１１】
本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数を表示する表示手段を、さらに有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、カウントされた攪拌回数が表示手段に表示されるので、作業者はこの表示手段に表示された攪拌回数を見て地盤の攪拌改良具合を判断でき、地盤の攪拌改良効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明のうち第３の態様に係るものは、第１の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、アームもしくはバケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、あらかじめ定められた距離以上になったときに攪拌回数を加算することを特徴とする。
【００１４】
地盤を攪拌する際には、アームもしくはバケットの特定部分の位置が必ず一定以上の距離だけ変動する。このように、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、あらかじめ定められた距離以上になれば地盤の攪拌が行われたと判断することにより、単純な方法で攪拌回数を計測することができる。
【００１５】
本発明のうち第４の態様に係るものは、第１の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、アームもしくはバケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置が、上限位置から下限位置まであらかじめ定められた距離以上変動し、さらに、該下限位置から上限位置まであらかじめ定められた距離以上変動したときに攪拌回数を加算することを特徴とする。
【００１６】
地盤を攪拌する際には、アームもしくはバケットの特定部分の位置が必ず上方向および下方向に一定以上の距離だけ変動する。このように、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置が、上限位置から下限位置まであらかじめ定められた距離以上変動し、さらに、該下限位置から上限位置まであらかじめ定められた距離以上変動したときに地盤の攪拌が行われたと判断することにより、攪拌回数を正確かつ確実に計測することができる。
【００１７】
本発明のうち第５の態様に係るものは、第４の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置が上限位置もしくは下限位置であることを判定する位置判定手段を、さらに有し、該位置判定手段は、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、下方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して上方向の変動になった場合に、該下方向から上方向に変化した位置を下限位置と判定し、上方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して下方向の変動になった場合に、該上方向から下方向に変化した位置を上限位置と判定することを特徴とする。
【００１８】
本発明では、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、下方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して上方向に変動すれば、アームもしくはバケットの特定部分の位置が下降から上昇に変換したと判断することができる。また、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、上方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して下方向に変動すれば、アームもしくはバケットの特定部分の位置が上昇から下降に変換したと判断することができる。このように、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が該下方向から上方向に変化した位置を下限位置と判定することにより、下限位置を簡単かつ確実に検出することができ、また、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が上方向から下方向に変化した位置を上限位置と判定することにより、上限位置を簡単かつ確実に検出することができる。
【００１９】
本発明のうち第６の態様に係るものは、第１〜５のいずれかの態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、攪拌回数のカウントをスタートさせるカウント開始手段を、さらに有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、攪拌回数のカウントをスタートさせるカウント開始手段を設けているので、攪拌回数のカウントを開始させるタイミングを任意に設定でき、作業者の作業性を向上させることができる。
【００２１】
本発明のうち第７の態様に係るものは、第１〜６のいずれかの態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、攪拌回数を設定する攪拌回数設定手段と、攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数が、攪拌回数設定手段により設定された攪拌回数に達したことを報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数が、攪拌回数設定手段により設定された攪拌回数に達したことを報知するので、作業者があらかじめ攪拌したい回数だけ正確かつ確実に攪拌することができる。
【００２３】
本発明のうち第８の態様に係るものは、第１〜７のいずれかの態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、取出可能な記録媒体を装着する装着手段と、装着手段に装着された取出可能な記録媒体にデータの記録を行う記録手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、装着手段に装着された記録媒体にデータの記録し、その記録媒体を取り出して、パソコンなどを使用して攪拌状況のデータを集計、分析などを行い、その結果をプリンタなどを用いて出力することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、地盤を攪拌する攪拌回数を容易かつ確実に算出することができ、地盤の攪拌を品質よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の地盤攪拌装置の管理システムの一実施形態について図面を参照にしながら説明する。本実施形態では、地盤攪拌装置としてバックホウについて説明するが、これに限らず、地盤を攪拌する装置であればその他のものも含む。図１は、本発明の一実施形態におけるバックホウの側面図である。
【００２７】
図１に示すように、バックホウ１は、上部旋回体２、ブーム３、アーム４、バケット５、および下部走行体６などから構成されている。
【００２８】
下部走行体６は、キャタピラ７を備え、該キャタピラ７を駆動させることにより地上を走行することができる。
【００２９】
上部旋回体２は、下部走行体６の上部に旋回部８を介して設置され、油圧モー夕により３６０度旋回できるようになっている。上部旋回体２には、ブーム３が回動可能に支持されており、上部旋回体２とブーム３の中間部との間にはブームシリンダ（アクチュエータ）９が連結されている。ブーム３は、ブームシリンダ９の伸縮に基づいてブーム３と上部旋回体２との連結部（図示略）を中心に回動するようになっている。ブーム３の先端部にはアーム４が回動可能に支持されており、ブーム３の中間部とアーム４の末端部との間にはアームシリンダ（アクチュエータ）１０が連結されている。
【００３０】
アーム４は、アームシリンダ１０の伸縮に基づいてブーム３とアーム４との連結部３ａを中心に回動するようになっている。アーム４の先端部には、バケット５が回動可能に連結（支持）されており、アーム４の中間部とバケット５の基端部との間にはバケットシリンダ（アクチュエータ）１１が連結されている。
【００３１】
バケット５は、バケットシリンダ１１の伸縮に基づいてアーム４とバケット５との連結部４ａを中心に回動するようになっている。各シリンダ９〜１１は、ピストンロッド９ａ〜１１ａの伸縮運動によってストロークが調節され、ブーム３，アーム４，バケット５が夫々個々に駆動されるようになっている。
【００３２】
また、ブーム３には、ブーム３の回動角を測定する角度センサ１２が設置（図面背面に設置）され、アーム４には、アーム４の回動角を測定する角度センサ１３が設置されている。これらの角度センサ１２、１３としては、ポテンショメータ等が用いられる。尚、上部旋回体２，下部走行体６、および旋回部８により本体１が構成されている。
【００３３】
バケット５には、圧送ホース１４（図３参照）が取り付けられている。この圧送ホース１４を用いて、外部のスラリープラント（図示略）からバックホウ１の後部を介して、セメント系固化材と水を混合したセメントミルクがバケット５に送られ、バケット５に取り付けられた圧送ホース１４からセメントミルクが噴射される。圧送ホース１４から送られてくるセメントミルクの流量は、流量センサ１５により検出される。
【００３４】
上部旋回体２の前側には、運転室１６が設けられている。この運転室１６内には、図２に示すようにシート１７が備え付けられている。作業員は、このシート１７に座ってバックボー１の運転を行う。図２は、本発明の一実施形態におけるバックホウの運転室内の座席を示す図である。
【００３５】
図２に示すように、シート１７の右側には第１操作レバー１８が設けられ、シート１７の左側には第２操作レバー１９が設けられている。この第１操作レバー１８を前方に操作することによりブーム３が下がり、後方に操作することによりブーム３が上がり、右方に操作することによりバケット５がダンプし、左方に操作することによりバケット５が堀削する。また、第２操作レバー１９を前方に操作することによりアーム４が下がり、後方に操作することによりアーム４が上がり、右方に操作することにより上部旋回体２が右旋回し、左方に操作することにより上部旋回体２が左旋回する。
【００３６】
上述したように、バケット５には、圧送ホース１４が取り付けられている（図３および図４参照）。この圧送ホース１４を用いてスラリープラント（図示略）からバケット５にセメントミルクが送られ、その送られたセメントミルクが圧送ホース吐出口２０から吐き出される。また、バケット５には、攪拌プレート２１が設けられている。このバケット５が回動（連結部４ａを軸に回動）することにより、セメントミルクなどが攪拌プレート２１と攪拌プレート２１の間を潜り抜け、地盤が攪拌される。ここで、図３は、本発明の一実施形態におけるバケットの正面図であり、図４は、本発明の一実施形態におけるバケットの側面図である。
【００３７】
シート１７の右側には、移動可能なエスミックスラリー工法管理装置（以下「管理装置」）１００が設置されている（図５参照）。図５は、本発明の一実施形態におけるバックホウの管理装置を示す図である。
【００３８】
図５に示すように、管理装置１００には、操作パネル２２と、開始／完了スイッチ２３、中断／再開スイッチ２４、電源スイッチ２５、そしてフューズケース２６が備えられている。
【００３９】
操作パネル２２は、深度、流量、攪拌回数などを設定および表示するものである。なお、操作パネル２２の詳細は、図６を用いて後述する。電源スイッチ２５は、管理装置１００のＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、この電源スイッチ２５が押されることにより管理装置１０が作業可能状態になる。
【００４０】
開始／完了スイッチ２３は、地盤の攪拌回数の計測を開始または開始した後に終了させるスイッチであり、作業者により、この開始／完了スイッチ２３が押されることにより、地盤の攪拌回数の計測が開始され、そして、攪拌回数の計測が実行されているときに、この開始／完了スイッチ２３が押されることにより、攪拌回数の計測が終了する。また、中断／再開スイッチ２４は、地盤の攪拌回数の計測を中断し、またその中断した攪拌回数の計測を再開させるスイッチであり、攪拌回数の計測が実行されているときに、作業者により、中断／再開スイッチ２４が押されることにより、攪拌回数の計測が中断し、そして、攪拌回数の計測が中断しているときに、この中断／再開スイッチ２４が押されることにより、再び攪拌回数の計測が実行される。
【００４１】
次に、図６を用いて、操作パネルについて詳細に説明する。図６は、本発明の一実施形態におけるバックホウの管理装置の操作パネルを示す図である。なお、この操作パネル２２は、タッチパネル式になっている。
【００４２】
図６に示すように、操作パネル２２には、機械番号表示部２７と、格子番号表示部２８と、日付時間表示部２９が設けられている。
【００４３】
機械番号表示部２７は、機械が複数ある場合に設定した機械番号を表示するもので、この機械番号表示部２７に触れることにより、その設定画面が表示され機械番号を設定することができる。格子番号表示部２８は、作業する格子（ブロック）番号を表示するもので、格子番号表示部２８に触れることにより、その設定画面が表示され格子番号を設定することができる。日付時間表示部２９は、現在の日付・時間を表示するもので、この日付時間表示部２９に触れることにより、その設定画面が表示され日付時間を設定することができる。
【００４４】
また、操作パネル２２には、掘削深度表示部３０、深度設定表示部３１、積算流量表示部３２、および瞬時流量表示部３３が設けられている。
【００４５】
掘削深度表示部３０は、現在の掘削深度を表示するもので、この掘削深度は、後述する設定画面を用いて入力されたブーム３の長さとアーム４の長さ、および角度センサ１２、１３により検出されたブーム角とアーム角を用いて算出される。なお、この掘削深度は、開始／完了スイッチ２３を押すことにより、自動的にゼロリセットして計測が開始される。すなわち、作業者は、後述するように、地盤改良位置にバックホウ１をセットしバケット５をゼロ位置（深度）に合わせ、開始／完了スイッチ２３を押すことにより、掘削深度が自動的にゼロリセットされる。深度設定表示部３１は、設定した深度を表示するもので、この深度設定表示部３１に触れることにより、その設定画面が表示され深度を設定することができる。積算流量表示部３２は、開始／完了スイッチ２３が押されてから、スラリープラントから送り込まれたセメントミルクの積算流量値を表示するものであり、また、瞬時流量表示部３３は、スラリープラントから送り込まれるセメントミルクの流量の瞬間値を表示するものであり、この積算流量および瞬時流量は、流量センサ１５を用いて検出される。
【００４６】
また、操作パネル２２には、１層攪拌計測中スイッチ３４、２層攪拌計測中スイッチ３５、および３層攪拌計測中スイッチ３６が設けられている。この１層攪拌計測中スイッチ３４〜３層攪拌計測中スイッチ３６は、攪拌回数を計測する層を設定および表示するためのスイッチであり、たとえば、１層の攪拌回数を計測する際には、１層攪拌計測中スイッチ３４を押すことにより、１層攪拌計測中スイッチが「ＯＮ」となり、１層の攪拌回数がスイッチの色が変化する。
【００４７】
また、操作パネル２２には、計測値表示部３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７、設計値表示部３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８が設けられている。
【００４８】
計測値表示部３４ａは、１層攪拌計測中スイッチ３４が押された状態（「ＯＮ状態」）で計測された攪拌回数を表示するもので、計測値表示部３５ａは、２層攪拌計測中スイッチ３５が押された状態（「ＯＮ状態」）で計測された攪拌回数を表示するもので、また、計測値表示部３６ａは、３層攪拌計測中スイッチ３６が押された状態（「ＯＮ状態」）で計測された攪拌回数を表示するものである。また、計測値表示部３７は、計測値表示部３４ａ〜３６ａに表示された回数の合計値を表示するものである。すなわち、計測値表示部３７には、１層から３層までの全攪拌回数のトータル攪拌回数が表示される。設計値表示部３４ｂ〜３６ｂは、それぞれ１層〜３層までの攪拌回数の設計値（計画値）を表示するもので、この設計値表示部３４ｂ〜３６ｂのいずれかに触れることにより、その設定画面が表示され設計値を設定することができる（図７参照）。また、設計値表示部３８は、設計値表示部３４ｂ〜３６ｂに表示された回数の合計値を表示するものである。
【００４９】
また、操作パネル２２には、設定画面スイッチ３９、およびブーム角アーム角スイッチ４０が設けられている。
【００５０】
設定画面スイッチ３９は、ブーム３の長さ、およびアーム４の長さを入力するためのスイッチで、この設定画面スイッチ３９を押すことにより、その設定画面が表示されブーム長、およびアーム長を設定することができる。なお、このブーム長、およびアーム長は、それぞれ回転ピン（回転軸）の芯間の寸法（図８参照）が入力される。また、ブーム角アーム角スイッチ４０は、深度設定表示部３１に入力された深度のときのブーム角およびアーム角を表示させるためのスイッチで、このブーム角アーム角スイッチ４０を押すことにより、深度設定表示部３１に入力された深度のときのブーム角およびアーム角が表示される。そして、この表示されたブーム角およびアーム角の表示値を、実際のブーム３、アーム４のピン間を結んだ線と水平線からできる角度に合うように調整することにより、正確なブーム角、アーム角を表示させることができる。
【００５１】
また、操作パネル１９には、上部位置表示部４１、下部位置表示部４２、攪拌距離表示部４３が設けられている。上部位置表示部４１は、直近に判定（検出）された上部位置を表示するものであり、下部位置表示部４２は、直近に判定（検出）された下部位置を表示するものである。そして、攪拌距離表示部４３は、上部位置表示部４１と下部位置表示部４２の差を表示するものである。これらを表示することにより、作業者は、これらの数値を見ながら攪拌作業を行うことができる。計測状態表示部４４は、攪拌回数の計測状態を表示するもので、攪拌回数の計測が開始されたときや攪拌回数の計測されているときには、計測状態表示部４４の上段に「開始中」と表示され、攪拌回数の計測が完了したときには、計測状態表示部４４の上段に「完了」と表示され、また、攪拌回数の計測が中断されているときには、計測状態表示部４４の下段に「中断」と表示される。
【００５２】
次に、図７を用いて、設計攪拌回数等の設定について説明する。図７は、操作パネルの設定画面を示す図である。設定画面４５には、攪拌基準設定表示部４６、設計攪拌回数表示部４７〜４９、施工設定表示部５０〜５２、テンキー５３が設けられている。
【００５３】
攪拌基準設定表示部４６は、攪拌基準設定距離を表示するもので、攪拌基準設定表示部４６に触れることにより攪拌基準設定距離が入力できる状態になり、作業者はテンキー５３を用いて攪拌基準設定距離を入力し、「登録ボタン」を押すことにより攪拌基準設定距離が登録される。なお、攪拌基準設定距離は、後述するように、攪拌回数を計測する際に用いられるものである。また、設計攪拌回数表示部４７は、１層の設計値３４ｂ（図６参照）を表示するもので、設計攪拌回数表示部４７に触れることにより設計攪拌回数（設計値３４ｂ）が入力できる状態になり、作業者はテンキー５３を用いて設計攪拌回数（設計値３４ｂ）を入力し、「登録ボタン」を押すことにより設計攪拌回数（設計値３４ｂ）が登録される。また、設計攪拌回数表示部４８は、２層の設計値３５ｂ（図６参照）を設定するもので、また、設計攪拌回数表示部４９は、３層の設計値３６ｂ（図６参照）を設定するものである。なお、設定の方法は、設計攪拌回数表示部４７と同様であるので説明は省略する。ここで、テンキー５３の「設定終了」は、設定画面４５を用いてすべての入力が終了した後に押すもので、これにより登録された数値が記録手段（図示略）に記憶される。施工設定表示部５０は、設計攪拌回数表示部４７の設計値３４ｂが入力されているときに点灯するランプであり、施工設定表示部５１は、設計攪拌回数表示部４８の設計値３５ｂが入力されているときに点灯するランプであり、施工設定表示部５２は、設計攪拌回数表示部４９の設計値３６ｂが入力されているときに点灯するランプである。このように、たとえば、設計攪拌回数表示部４７と設計攪拌回数表示部４９のみに設計攪拌回数が入力されているときには、施工設定表示部５０と施工設定表示部５２が点灯され、施工設定表示部５１は点灯しない。また、これらの施工設定表示部５０〜５２の中で点灯していない層、すなわち、設計攪拌回数表示部４７〜４９に設計攪拌回数が入力されていない層については、攪拌計測中スイッチ３４〜３６（図６参照）を押しても、その攪拌計測中スイッチが「ＯＮ」にならず、その層の攪拌回数計測中スイッチの色も変化しない。
【００５４】
次に、図９を用いて、バックホウ１の構成の概略について説明する。図９は、本発明の一実施形態におけるバックホウの主たる構成を示す図である。
【００５５】
図９に示すように、角度センサ１２、１３は、管理装置１００に接続されている。そして、角度センサ１２、１３により検出されたブーム角とアーム角が管理装置１００に入力されると、その入力されたブーム角とアーム角、およびあらかじめ入力されているブーム３の長さとアーム４の長さを用いて掘削深度が算出される。具体的には、ブーム３の長さとブーム角、アーム４の長さとアーム角を用いて、アーム４とバケット５との連結部４ａの位置が求められ、その連結部４ａの位置を用いて掘削深度が算出される。そして、その算出された掘削深度は、操作パネル２２の掘削深度表示部３０（図６参照）に表示される。また、流量センサ１５と管理装置１００も接続され、流量センサ１５により検出されたスラリープラントから送り込まれたセメントミルクの流量が管理装置１００に入力されると、その入力された流量が瞬時流量表示部３３（図６参照）に表示される。また、開始／完了スイッチ２３が押されてからの積算流量が算出され、その算出された積算流量は操作パネル２２の積算流量表示部３２（図６参照）に表示される。
【００５６】
管理装置１００には、ＣＦカード挿入口（図示略）が設けられ、そのＣＦカード挿入口にＣＦカード５４を挿入し、管理装置１００内のデータをＣＦカード５４に記憶することができる。そして、データが記憶されたＣＦカード５４を管理装置１００から取り出し、その取り出されたＣＦカード５４をパソコン５５に差し込んで、そのＣＦカード５４に記憶されているデータの集計、分析などを行い、その結果をプリンタ５６を用いて出力することができる。
【００５７】
次に、図１０を用いて、攪拌回数の計測方法を説明する。図１０は、本発明の一実施形態におけるバックホウの攪拌回数の計測方法を説明する図ある。
【００５８】
作業者は、まず、バックホウ１を作業領域付近に移動させて停止させ、バケット５が掘削作業位置にくるように上部旋回体２を所定位置まで回動させる。そして、作業者により開始／完了スイッチ２３が押されると、押されたタイミングでのアーム４とバケット５の連結部４ａの位置が掘削深度「０ｍ」（最初の攪拌上部位置）に設定される。なお、攪拌回数を計測する際には、上述したように、あらかじめ深度設定（図６参照）、攪拌基準設定および設計攪拌回数（図７参照）が管理装置１００の操作パネル２２を用いて入力されている。
【００５９】
地盤を攪拌するためには、まず、ブーム３およびアーム４を引き下げることにより、バケット５の先端部を地盤の中に入り込ませ（図１０（ａ））、バケット５の先端が地盤の中に入り込めば、その後、ブーム３、アーム４およびバケット５を回動させることにより地盤を攪拌させる（図１０（ｂ））。そして、やがて連結部４ａが下部位置に達し、その位置を攪拌下部位置として検出（判定）する。
【００６０】
連結部４ａが下部位置に達すると、ブーム３およびアーム４を引き上げることにより、地盤が攪拌され、そして、やがて上部位置に達する。この上部位置に達すると、この位置を攪拌上部位置として検出（判定）し、攪拌上部位置の値を今回の攪拌上部位置の値に更新する（入れ替える）。このように、連結部４ａが攪拌上部位置から攪拌下部位置へ、攪拌下部位置から攪拌上部位置に移動し、その連結部４ａの移動距離が上述した攪拌基準設定距離（図７）以上かを判断して攪拌回数を計測する。詳細は、図１１〜図１５を用いて後述する。
【００６１】
次に、図１１〜図１５を用いて、攪拌回数の計測方法について詳述する。図１１は、本発明の一実施形態における攪拌回数処理のフローチャートである。
【００６２】
まず、Ｓ１１において、電源が「ＯＮ」かが判断される。電源が「ＯＮ」か否かは、電源スイッチ２５（図５参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ１１で「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１２に進む。
【００６３】
次に、Ｓ１２において、攪拌基準設定距離が入力されているかが判断される。攪拌基準設定距離は、設定画面４５（図７）を用いて入力される。この攪拌基準設定距離は、攪拌回数の計測に用いられる。そして、Ｓ１２で「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１３に進む。
【００６４】
次に、Ｓ１３において、開始／完了ボタンが「ＯＮ」かが判断される。そして、Ｓ１３で「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１４に進み、Ｓ１４により、計測値３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８がリセットされる（図６参照）。これにより、計測値３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８が、すべて「０回」となる。
【００６５】
Ｓ１５において、計測フラグ処理が実行される。この計測フラグ処理により、１層〜３層のいずれの攪拌回数を計測するかが決定される。なお、計測フラグ処理については図１２を用いて後述する。
【００６６】
Ｓ１６において、攪拌回数計測処理が実行される。この攪拌回数計測処理により、攪拌回数が計測される。なお、攪拌回数計測処理については図１３を用いて後述する。
【００６７】
Ｓ１７において、開始／完了ボタンが「ＯＦＦ」かが判断される。この開始／完了ボタン２３が「ＯＦＦ」かは、開始／完了ボタン２３が「ＯＮ」の状態のときに、再度開始／完了ボタン２３が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ１７により「ＮＯ」と判断された場合にはＳ１８に進み、Ｓ１８により中断／再開スイッチ２４が「ＯＮ」かが判断され、Ｓ１８により「ＮＯ」と判断されたときには、Ｓ１７により「ＹＥＳ」と判断されるまで、Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１６の処理が実行される。また、Ｓ１８で「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ１８により「ＮＯ」と判断されるまでＳ１７→Ｓ１８→Ｓ１７の処理が実行される。なお、Ｓ１７で「ＹＥＳ」と判断された場合は最初に戻り再度Ｓ１１が実行される。これにより、攪拌回数が計測される。
【００６８】
次に、図１２を用いて、攪拌回数処理のサブルーチンである計測フラグ処理について説明する。図１２は、攪拌回数処理のサブルーチンである計測フラグ処理を示す図である。この計測フラグ処理は、１層〜３層のいずれの攪拌回数を計測するかを決定するためのものである。
【００６９】
まず、Ｓ２１において、３層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かが判断される。この３層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かは、３層攪拌回数スイッチ３６（図６参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ２１により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ２２に進み、Ｓ２２により３層計測フラグが「ＯＮ」となる。この３層計測フラグが「ＯＮ」になると、攪拌回数が３層攪拌回数の計測値として計測される（図６参照）。また、Ｓ２１により「ＮＯ」と判断されたときはＳ２３に進む。
【００７０】
Ｓ２３において、２層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かが判断される。この２層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かは、２層攪拌回数スイッチ３５（図６参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ２３により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ２４に進み、Ｓ２４により２層計測フラグが「ＯＮ」となる。この２層計測フラグが「ＯＮ」になると、攪拌回数が２層攪拌回数の計測値として計測される（図６参照）。また、Ｓ２３により「ＮＯ」と判断されたときはＳ２５に進む。
【００７１】
Ｓ２５において、１層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かが判断される。この１層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かは、１層攪拌回数スイッチ３４（図６参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ２５により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ２６に進み、Ｓ２６により１層計測フラグが「ＯＮ」となる。この１層計測フラグが「ＯＮ」になると、攪拌回数が１層攪拌回数の計測値として計測される（図６参照）。また、Ｓ２５により「ＮＯ」と判断された場合は、Ｓ２７により報知手段（ブザー、ランプなど（図示略））を「ＯＮ」にし、再びＳ２１に進み、１層攪拌回数スイッチ３４〜３層攪拌回数スイッチ３６のいずれかが押されるまで、Ｓ２１→Ｓ２３→Ｓ２５→Ｓ２７→Ｓ２１の処理が実行される。そして、Ｓ２１、Ｓ２３、またはＳ２５のいずれかにより「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ２２、Ｓ２４、またはＳ２６の処理が実行され、Ｓ２８により報知手段が「ＯＦＦ」となり計測フラグ処理が終了する。
【００７２】
次に、攪拌回数処理のサブルーチンである攪拌回数計測処理について説明する。図１３は、攪拌回数処理のサブルーチンである攪拌回数計測処理を示す図である。この攪拌回数計測処理により、攪拌回数が計測される。
【００７３】
まず、Ｓ３１において、攪拌回数（Ｎ）が「０」であるかが判断される。そして、Ｓ３１により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ３２により攪拌上部位置が計測される。この攪拌上部位置は、開始／完了スイッチ２３が押されたタイミングでのアーム４とバケット５との連結部４ａの位置が攪拌上部位置をして計測される。なお、本実施形態では、この開始／完了スイッチ２３が押されたタイミングでのアーム４とバケット５との連結部４ａの位置を深度「０ｍ」となるように設定している。そして、Ｓ３３により、位置フラグ（ＦＩ）を「１」に、差分フラグ（ＦＳ）を「０」に設定する。この位置フラグ（ＦＩ）は、次に計測する位置が攪拌上部位置か攪拌下部位置かを判断するためのフラグである。また、Ｓ３１により「ＮＯ」と判断された場合は、Ｓ３４に進む。
【００７４】
次に、Ｓ３４において、位置フラグ（ＦＩ）が「１」かが判断される。そして、Ｓ３４により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ３５に進み、攪拌下部位置が判定（計測）される。このように、位置フラグ（ＦＩ）が「１」の場合には攪拌下部位置が判定（計測）される。
【００７５】
攪拌下部位置判定処理（Ｓ３５）では、攪拌下部位置が判定（計測）される。具体的には、今まで下方向に変動していたアーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が、３回連続して上方向になった場合に、その下方向から上方向に変化した位置を攪拌下部位置と判断している。このように、アーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が下方向から上方向に変化した位置を攪拌下限位置と判断することにより、攪拌下限位置を簡単かつ確実に検出することができる。
【００７６】
次に、Ｓ３６において、攪拌上部位置と攪拌下部位置との差分が所定値以上かが判断される。この所定値は、攪拌基準設定表示部４６を用いて設定した距離である（図７参照）。なお、本実施形態では、所定値として、０．７ｍが設定されている。そして、Ｓ３６により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ３７により差分フラグ（ＦＳ）を「１」に設定し、Ｓ３８により位置フラグ（ＦＩ）を「２」に設定する。そして、Ｓ３８の処理が実行されると攪拌回数計測処理は終了するが、図１１を用いて上述したように、開始／完了スイッチ２３が「ＯＦＦ」になるまで再度攪拌回数計測処理が実行される（Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１６（図１１））。再度実行される攪拌回数計測処理では、Ｓ３１により「ＮＯ」となり、Ｓ３４により「ＮＯ」（位置フラグ（ＦＩ）が「２」に設定されている（Ｓ３８））となり、Ｓ３９により攪拌上部位置が判定（計測）される。
【００７７】
攪拌上部位置判定処理（Ｓ３９）では、攪拌上部位置が判定（計測）される。具体的には、今まで上方向に変動していたアーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が、３回連続して下方向になった場合に、その上方向から下方向に変化した位置を攪拌上部位置と判断している。このように、アーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が上方向から下方向に変化した位置を攪拌上限位置と判断することにより、攪拌上限位置を簡単かつ確実に検出することができる。
【００７８】
次に、Ｓ４０において、攪拌下部位置と攪拌上部位置との差分が所定値以上かが判断される。そして、Ｓ４０により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ４１に進む。
【００７９】
次に、Ｓ４１において、差分フラグ（ＦＳ）が「１」かが判断される。そして、Ｓ４１により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ４２により攪拌回数カウント処理が実行される。ここで、Ｓ４１により「ＹＥＳ」になる場合、つまり、差分フラグ（ＦＳ）が「１」に設定される場合は、上述したように、攪拌上部位置と攪拌下部位置との差分が所定値（０．７ｍ）以上の場合である。この攪拌回数カウント処理では、攪拌回数のカウントが行われる。なお、攪拌回数カウント処理の詳細は、図１４を用いて後述する。そして、Ｓ４３により差分フラグ（ＦＳ）を「０」に設定し、Ｓ４４により位置フラグ（ＦＩ）を「１」に設定する。Ｓ４４の処理が実行されると攪拌回数計測処理は終了するが、図１１を用いて上述したように、開始／完了スイッチ２３が「ＯＦＦ」になるまで再度攪拌回数計測処理が実行される（Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１６（図１１））。再度実行される攪拌回数計測処理では、Ｓ３１により「ＮＯ」となり、Ｓ３４により「ＹＥＳ」（位置フラグが「１」に設定されている（Ｓ４４））となり、Ｓ３５により攪拌下部位置が判定（計測）される。
【００８０】
次に、攪拌回数計測処理のサブルーチンである攪拌回数カウント処理について説明する。図１４は、攪拌回数計測処理のサブルーチンである攪拌回数カウント処理を示す図である。この攪拌回数カウント処理により、攪拌回数がカウントされる。
【００８１】
まず、Ｓ５１において、攪拌回数（Ｎ）に「１」加算される。ここで、この攪拌回数（Ｎ）は、攪拌回数（Ｎ１〜Ｎ３）の総和である。
【００８２】
次に、Ｓ５２において、３層計測フラグが「ＯＮ」かが判断される。この３層計測フラグは、３層攪拌回数スイッチ３６（図６参照）が押された場合に「ＯＮ」となる（Ｓ２１（図１２））。そして、Ｓ５２により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ５３に進み、Ｓ５３により攪拌回数（Ｎ３）が「１」加算され、攪拌回数カウント処理が終了する。また、Ｓ５２により「ＮＯ」と判断されたときはＳ５４に進む。
【００８３】
次に、Ｓ５４において、２層計測フラグが「ＯＮ」かが判断される。この２層計測フラグは、２層攪拌回数スイッチ３５（図６参照）が押された場合に「ＯＮ」となる（Ｓ２３（図１２））。そして、Ｓ５４により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ５５に進み、Ｓ５５により攪拌回数（Ｎ２）が「１」加算され、攪拌回数カウント処理が終了する。また、Ｓ５４により「ＮＯ」と判断されたときはＳ５６に進む。
【００８４】
次に、Ｓ５６において、１層計測フラグが「ＯＮ」かが判断される。この１層計測フラグは、１層攪拌回数スイッチ３４（図６参照）が押された場合に「ＯＮ」となる（Ｓ２５（図１２））。そして、Ｓ５６により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ５７に進み、Ｓ５７により攪拌回数（Ｎ１）が「１」加算され、攪拌回数カウント処理が終了する。また、Ｓ５６により「ＮＯ」と判断されたときは再びＳ５２に進む。そして、Ｓ５２、Ｓ５４、またはＳ５６のいずれかが「ＯＮ」になるまで、Ｓ５６→Ｓ５２→Ｓ５４→Ｓ５６の処理が行われ、「ＯＮ」になれば１層〜３層のいずれかの攪拌回数を「１」加算して攪拌回数カウント処理が終了する。
【００８５】
なお、攪拌回数カウント処理により、攪拌回数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ）が加算され、その加算された攪拌回数が、設計値（３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８）に達したときに報知手段（ブザー、ランプなど）に報知するようにしてもよい。このようにすれば、作業者は、攪拌回数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ）が設計値（３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８）に達したことを知ることができ、作業者があらかじめ攪拌したい回数だけ正確かつ確実に攪拌することができる。またこの場合、攪拌回数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ）によって、ブザー（報知手段）の音を異ならせたり、ランプ（報知手段）の色を異ならすようにしてもよい。
【００８６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８７】
以下、本発明の変形例について説明する。
（１） 本実施形態では、アーム４とバケット５との連結部４ａの位置を用いて掘削深度が算出されたが、これに限らず、アーム４もしくはバケット５の特定部分の位置を用いて掘削深度を算出してもよい。そして、そのアーム４もしくはバケット５の特定部分の位置を用いて、攪拌上部位置、攪拌下部位置を判定（検出）し、攪拌回数を計測してもよい。
【００８８】
（２） 本実施形態では、バケット５に取り付けられた圧送ホース１４からセメントミルクを噴射させるものを用いて説明したが、これに限定されず、バケット５を用いて、地盤を攪拌するものであれば本発明の範囲にすべて含まれる。
【００８９】
（３） 本実施形態では、管理装置１００および角度センサー１２、１３を設けたバックホウ１を用いて地盤の攪拌を行い、その攪拌回数を計測することについて説明したが、このバックホウ１は、地盤の攪拌のみならず、土砂の移動などその他の作業も行うことができるものであってのよい。また、管理装置１００および角度センサー１２、１３は、バックホウ１に着脱自在に設けられているので、管理装置１００および角度センサー１２、１３を、他の同種のバックホウ１のみならず異種のバックホウ１にも容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態におけるバックホウの側面図である。
【図２】同バックホウの運転室内の座席を示す図である。
【図３】同バックホウに用いられるバケットの正面図である。
【図４】同バックホウに用いられるバケットの側面図である。
【図５】同バックホウの管理装置を示す図である。
【図６】同バックホウの管理装置の操作パネルを示す図である。
【図７】同操作パネルの設定画面を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるバックホウのブーム長、アーム長とブーム角、アーム角の関係を示す図である。
【図９】同バックホウの主たる構成を示す図である。
【図１０】同バックホウの攪拌回数の計測方法を説明する図ある。
【図１１】同バックホウの攪拌回数処理を示すフローチャートである。
【図１２】同攪拌回数処理のサブルーチンである計測フラグ処理を示す図である。
【図１３】同攪拌回数処理のサブルーチンである攪拌回数計測処理を示す図である。
【図１４】同攪拌回数計測処理のサブルーチンである攪拌回数カウント処理を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ バックホウ
３ ブーム
４ アーム
４ａ 連結部
５ バケット
１２ 角度センサ
１３ 角度センサ
２２ 操作パネル
２３ 開始／完了スイッチ
２５ 電源スイッチ
３０ 掘削深度表示部
３１ 深度設定表示部
３４ｂ 設計値
３５ｂ 設計値
３６ｂ 設計値
４５ 設定画面
４６ 攪拌基準設定表示部
４７ 設計攪拌回数表示部
５４ ＣＦカード
１００ 管理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を攪拌する地盤攪拌装置の管理システムに関する。詳しくは、本体に回動可能に支持されたブームと、該ブームに回動可能に連結されたアームと、該アームに回動可能に連結されたバケットと、を有する地盤攪拌装置の管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、セメント系固化材や石灰系固化材を使用した化学的固化による地盤改良工法が知られている。この地盤改良工法は、一般的に改良する深度によって大きく２つに分類される。ひとつは地表面から−３ｍ付近までの改良でこれを浅層改良工法または表層改良工法と呼び、もうひとつは−３ｍより深い部分の改良でこれを深層改良工法と呼んでいる。
【０００３】
この浅層改良工法の技術として、次の技術が知られている。この技術は、ブーム、アームおよびバケットを駆動して自動掘削するバックホウであって、このバックホウは、ブーム、アームおよびバケットのそれぞれの回動角度を角度センサにより検出し、その角度センサにより検出されたブーム、アームおよびバケットの各回動角度を用いて、バケットの刃先の深さを算出できるものであった（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
また、深層改良工法の技術として、次の技術が知られている。この技術は、リーダーマストに昇降自在に装着された駆動部に、攪拌翼を有する攪拌軸を装着し、この攪拌軸を駆動部のモータにより回転駆動して地盤を掘削すると共に、地盤改良用固化材等と水を混合したセメントミルクを注入し、土砂と地盤攪拌して地盤を改良する地盤改良機であって、この地盤改良機は、攪拌ヘッドの深度・昇降速度、攪拌軸の回転数、攪拌ヘッドの羽根枚数から地盤土の単位長さ当たりの地盤攪拌回数を算出できるものであった（たとえば、特許文献２）。
【０００５】
このように、深層改良工法を用いるものとして、リーダーマストを装着した専用機械に種々の管理装置が装着され、それによって管理するシステムが既に存在するが、浅層改良工法を用いるものは、施工機械に汎用性のバックホウを使用し、バックホウに装着したバケットにて改良材と現地土砂を攪拌混合して固化する方法が多く、バケットの位置を検出する技術はあったものの、攪拌混合度合いを管理する最も重要な要素である攪拌回数については、バケットの動きが複雑なことからそれを管理する装置は従来存在しなかった。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３１１６９２号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０１３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のバックホウ（バケット式）では、地盤の浅層を改良する際に、その地盤の攪拌改良がどれだけ進んだかを示す攪拌改良具合の指標となるものがないために、地盤の攪拌改良具合を、作業者が土の色むら等を見て判断せざるを得なかった。このことから、作業者は作業を行いながら土の色むら等を判断するといった負担が強いられ、また、作業者の熟練の度合いや作業者の感覚によって攪拌改良具合の判断が異なる場合があり、思ったように地盤が攪拌改良できていない場合もあった。また、特許文献２の地盤改良機（ロータリー式）は、地盤土の単位長さ当たりの地盤攪拌回数を算出することができるものの、このロータリー式では、ガラや礫が多く含まれる表層盛土部分を改良する場合や、地盤の固い支持層を改良する場合に、攪拌翼が欠損したり、うまく攪拌できないことが多かった。また、ロータリー式では、ロータリー式専用の油圧配管が必要でコスト高になるのみならず、作業を複雑化するという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、地盤の浅層改良の攪拌改良具合を判断する作業者の負担を軽減するとともに、地盤の攪拌を品質よく行うことができる地盤攪拌装置の管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、
本体に回動可能に支持されたブームと、該ブームに回動可能に連結されたアームと、該アームに回動可能に連結されたバケットとを有する攪拌混合装置の管理システムにおいて、バケットにより地盤を攪拌する攪拌回数をカウントする攪拌回数カウント手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、バケットにより地盤を攪拌する攪拌回数がカウントできるので、この攪拌回数を用いて地盤の攪拌改良具合を判断できる。これにより、攪拌改良具合を判断する際の作業者の負担を軽減することができるとともに、作業者により攪拌品質が異なることも少なくなり、均一な品質で攪拌することができる。
【００１１】
本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数を表示する表示手段を、さらに有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、カウントされた攪拌回数が表示手段に表示されるので、作業者はこの表示手段に表示された攪拌回数を見て地盤の攪拌改良具合を判断でき、地盤の攪拌改良効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明のうち第３の態様に係るものは、第１の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、アームもしくはバケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、あらかじめ定められた距離以上になったときに攪拌回数を加算することを特徴とする。
【００１４】
地盤を攪拌する際には、アームもしくはバケットの特定部分の位置が必ず一定以上の距離だけ変動する。このように、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、あらかじめ定められた距離以上になれば地盤の攪拌が行われたと判断することにより、単純な方法で攪拌回数を計測することができる。
【００１５】
本発明のうち第４の態様に係るものは、第１の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、アームもしくはバケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置が、上限位置から下限位置まであらかじめ定められた距離以上変動し、さらに、該下限位置から上限位置まであらかじめ定められた距離以上変動したときに攪拌回数を加算することを特徴とする。
【００１６】
地盤を攪拌する際には、アームもしくはバケットの特定部分の位置が必ず上方向および下方向に一定以上の距離だけ変動する。このように、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置が、上限位置から下限位置まであらかじめ定められた距離以上変動し、さらに、該下限位置から上限位置まであらかじめ定められた距離以上変動したときに地盤の攪拌が行われたと判断することにより、攪拌回数を正確かつ確実に計測することができる。
【００１７】
本発明のうち第５の態様に係るものは、第４の態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置が上限位置もしくは下限位置であることを判定する位置判定手段を、さらに有し、該位置判定手段は、位置検出手段により検出されたアームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、下方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して上方向の変動になった場合に、該下方向から上方向に変化した位置を下限位置と判定し、上方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して下方向の変動になった場合に、該上方向から下方向に変化した位置を上限位置と判定することを特徴とする。
【００１８】
本発明では、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、下方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して上方向に変動すれば、アームもしくはバケットの特定部分の位置が下降から上昇に変換したと判断することができる。また、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が、上方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して下方向に変動すれば、アームもしくはバケットの特定部分の位置が上昇から下降に変換したと判断することができる。このように、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が該下方向から上方向に変化した位置を下限位置と判定することにより、下限位置を簡単かつ確実に検出することができ、また、アームもしくはバケットの特定部分の位置の変動が上方向から下方向に変化した位置を上限位置と判定することにより、上限位置を簡単かつ確実に検出することができる。
【００１９】
本発明のうち第６の態様に係るものは、第１〜５のいずれかの態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、攪拌回数のカウントをスタートさせるカウント開始手段を、さらに有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、攪拌回数のカウントをスタートさせるカウント開始手段を設けているので、攪拌回数のカウントを開始させるタイミングを任意に設定でき、作業者の作業性を向上させることができる。
【００２１】
本発明のうち第７の態様に係るものは、第１〜６のいずれかの態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、攪拌回数を設定する攪拌回数設定手段と、攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数が、攪拌回数設定手段により設定された攪拌回数に達したことを報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数が、攪拌回数設定手段により設定された攪拌回数に達したことを報知するので、作業者があらかじめ攪拌したい回数だけ正確かつ確実に攪拌することができる。
【００２３】
本発明のうち第８の態様に係るものは、第１〜７のいずれかの態様に係る地盤攪拌装置の管理システムであって、取出可能な記録媒体を装着する装着手段と、装着手段に装着された取出可能な記録媒体にデータの記録を行う記録手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、装着手段に装着された記録媒体にデータの記録し、その記録媒体を取り出して、パソコンなどを使用して攪拌状況のデータを集計、分析などを行い、その結果をプリンタなどを用いて出力することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、地盤を攪拌する攪拌回数を容易かつ確実に算出することができ、地盤の攪拌を品質よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の地盤攪拌装置の管理システムの一実施形態について図面を参照にしながら説明する。本実施形態では、地盤攪拌装置としてバックホウについて説明するが、これに限らず、地盤を攪拌する装置であればその他のものも含む。図１は、本発明の一実施形態におけるバックホウの側面図である。
【００２７】
図１に示すように、バックホウ１は、上部旋回体２、ブーム３、アーム４、バケット５、および下部走行体６などから構成されている。
【００２８】
下部走行体６は、キャタピラ７を備え、該キャタピラ７を駆動させることにより地上を走行することができる。
【００２９】
上部旋回体２は、下部走行体６の上部に旋回部８を介して設置され、油圧モー夕により３６０度旋回できるようになっている。上部旋回体２には、ブーム３が回動可能に支持されており、上部旋回体２とブーム３の中間部との間にはブームシリンダ（アクチュエータ）９が連結されている。ブーム３は、ブームシリンダ９の伸縮に基づいてブーム３と上部旋回体２との連結部（図示略）を中心に回動するようになっている。ブーム３の先端部にはアーム４が回動可能に支持されており、ブーム３の中間部とアーム４の末端部との間にはアームシリンダ（アクチュエータ）１０が連結されている。
【００３０】
アーム４は、アームシリンダ１０の伸縮に基づいてブーム３とアーム４との連結部３ａを中心に回動するようになっている。アーム４の先端部には、バケット５が回動可能に連結（支持）されており、アーム４の中間部とバケット５の基端部との間にはバケットシリンダ（アクチュエータ）１１が連結されている。
【００３１】
バケット５は、バケットシリンダ１１の伸縮に基づいてアーム４とバケット５との連結部４ａを中心に回動するようになっている。各シリンダ９〜１１は、ピストンロッド９ａ〜１１ａの伸縮運動によってストロークが調節され、ブーム３，アーム４，バケット５が夫々個々に駆動されるようになっている。
【００３２】
また、ブーム３には、ブーム３の回動角を測定する角度センサ１２が設置（図面背面に設置）され、アーム４には、アーム４の回動角を測定する角度センサ１３が設置されている。これらの角度センサ１２、１３としては、ポテンショメータ等が用いられる。尚、上部旋回体２，下部走行体６、および旋回部８により本体１が構成されている。
【００３３】
バケット５には、圧送ホース１４（図３参照）が取り付けられている。この圧送ホース１４を用いて、外部のスラリープラント（図示略）からバックホウ１の後部を介して、セメント系固化材と水を混合したセメントミルクがバケット５に送られ、バケット５に取り付けられた圧送ホース１４からセメントミルクが噴射される。圧送ホース１４から送られてくるセメントミルクの流量は、流量センサ１５により検出される。
【００３４】
上部旋回体２の前側には、運転室１６が設けられている。この運転室１６内には、図２に示すようにシート１７が備え付けられている。作業員は、このシート１７に座ってバックボー１の運転を行う。図２は、本発明の一実施形態におけるバックホウの運転室内の座席を示す図である。
【００３５】
図２に示すように、シート１７の右側には第１操作レバー１８が設けられ、シート１７の左側には第２操作レバー１９が設けられている。この第１操作レバー１８を前方に操作することによりブーム３が下がり、後方に操作することによりブーム３が上がり、右方に操作することによりバケット５がダンプし、左方に操作することによりバケット５が堀削する。また、第２操作レバー１９を前方に操作することによりアーム４が下がり、後方に操作することによりアーム４が上がり、右方に操作することにより上部旋回体２が右旋回し、左方に操作することにより上部旋回体２が左旋回する。
【００３６】
上述したように、バケット５には、圧送ホース１４が取り付けられている（図３および図４参照）。この圧送ホース１４を用いてスラリープラント（図示略）からバケット５にセメントミルクが送られ、その送られたセメントミルクが圧送ホース吐出口２０から吐き出される。また、バケット５には、攪拌プレート２１が設けられている。このバケット５が回動（連結部４ａを軸に回動）することにより、セメントミルクなどが攪拌プレート２１と攪拌プレート２１の間を潜り抜け、地盤が攪拌される。ここで、図３は、本発明の一実施形態におけるバケットの正面図であり、図４は、本発明の一実施形態におけるバケットの側面図である。
【００３７】
シート１７の右側には、移動可能なエスミックスラリー工法管理装置（以下「管理装置」）１００が設置されている（図５参照）。図５は、本発明の一実施形態におけるバックホウの管理装置を示す図である。
【００３８】
図５に示すように、管理装置１００には、操作パネル２２と、開始／完了スイッチ２３、中断／再開スイッチ２４、電源スイッチ２５、そしてフューズケース２６が備えられている。
【００３９】
操作パネル２２は、深度、流量、攪拌回数などを設定および表示するものである。なお、操作パネル２２の詳細は、図６を用いて後述する。電源スイッチ２５は、管理装置１００のＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、この電源スイッチ２５が押されることにより管理装置１０が作業可能状態になる。
【００４０】
開始／完了スイッチ２３は、地盤の攪拌回数の計測を開始または開始した後に終了させるスイッチであり、作業者により、この開始／完了スイッチ２３が押されることにより、地盤の攪拌回数の計測が開始され、そして、攪拌回数の計測が実行されているときに、この開始／完了スイッチ２３が押されることにより、攪拌回数の計測が終了する。また、中断／再開スイッチ２４は、地盤の攪拌回数の計測を中断し、またその中断した攪拌回数の計測を再開させるスイッチであり、攪拌回数の計測が実行されているときに、作業者により、中断／再開スイッチ２４が押されることにより、攪拌回数の計測が中断し、そして、攪拌回数の計測が中断しているときに、この中断／再開スイッチ２４が押されることにより、再び攪拌回数の計測が実行される。
【００４１】
次に、図６を用いて、操作パネルについて詳細に説明する。図６は、本発明の一実施形態におけるバックホウの管理装置の操作パネルを示す図である。なお、この操作パネル２２は、タッチパネル式になっている。
【００４２】
図６に示すように、操作パネル２２には、機械番号表示部２７と、格子番号表示部２８と、日付時間表示部２９が設けられている。
【００４３】
機械番号表示部２７は、機械が複数ある場合に設定した機械番号を表示するもので、この機械番号表示部２７に触れることにより、その設定画面が表示され機械番号を設定することができる。格子番号表示部２８は、作業する格子（ブロック）番号を表示するもので、格子番号表示部２８に触れることにより、その設定画面が表示され格子番号を設定することができる。日付時間表示部２９は、現在の日付・時間を表示するもので、この日付時間表示部２９に触れることにより、その設定画面が表示され日付時間を設定することができる。
【００４４】
また、操作パネル２２には、掘削深度表示部３０、深度設定表示部３１、積算流量表示部３２、および瞬時流量表示部３３が設けられている。
【００４５】
掘削深度表示部３０は、現在の掘削深度を表示するもので、この掘削深度は、後述する設定画面を用いて入力されたブーム３の長さとアーム４の長さ、および角度センサ１２、１３により検出されたブーム角とアーム角を用いて算出される。なお、この掘削深度は、開始／完了スイッチ２３を押すことにより、自動的にゼロリセットして計測が開始される。すなわち、作業者は、後述するように、地盤改良位置にバックホウ１をセットしバケット５をゼロ位置（深度）に合わせ、開始／完了スイッチ２３を押すことにより、掘削深度が自動的にゼロリセットされる。深度設定表示部３１は、設定した深度を表示するもので、この深度設定表示部３１に触れることにより、その設定画面が表示され深度を設定することができる。積算流量表示部３２は、開始／完了スイッチ２３が押されてから、スラリープラントから送り込まれたセメントミルクの積算流量値を表示するものであり、また、瞬時流量表示部３３は、スラリープラントから送り込まれるセメントミルクの流量の瞬間値を表示するものであり、この積算流量および瞬時流量は、流量センサ１５を用いて検出される。
【００４６】
また、操作パネル２２には、１層攪拌計測中スイッチ３４、２層攪拌計測中スイッチ３５、および３層攪拌計測中スイッチ３６が設けられている。この１層攪拌計測中スイッチ３４〜３層攪拌計測中スイッチ３６は、攪拌回数を計測する層を設定および表示するためのスイッチであり、たとえば、１層の攪拌回数を計測する際には、１層攪拌計測中スイッチ３４を押すことにより、１層攪拌計測中スイッチが「ＯＮ」となり、１層の攪拌回数がスイッチの色が変化する。
【００４７】
また、操作パネル２２には、計測値表示部３４ａ、３５ａ、３６ａ、３７、設計値表示部３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８が設けられている。
【００４８】
計測値表示部３４ａは、１層攪拌計測中スイッチ３４が押された状態（「ＯＮ状態」）で計測された攪拌回数を表示するもので、計測値表示部３５ａは、２層攪拌計測中スイッチ３５が押された状態（「ＯＮ状態」）で計測された攪拌回数を表示するもので、また、計測値表示部３６ａは、３層攪拌計測中スイッチ３６が押された状態（「ＯＮ状態」）で計測された攪拌回数を表示するものである。また、計測値表示部３７は、計測値表示部３４ａ〜３６ａに表示された回数の合計値を表示するものである。すなわち、計測値表示部３７には、１層から３層までの全攪拌回数のトータル攪拌回数が表示される。設計値表示部３４ｂ〜３６ｂは、それぞれ１層〜３層までの攪拌回数の設計値（計画値）を表示するもので、この設計値表示部３４ｂ〜３６ｂのいずれかに触れることにより、その設定画面が表示され設計値を設定することができる（図７参照）。また、設計値表示部３８は、設計値表示部３４ｂ〜３６ｂに表示された回数の合計値を表示するものである。
【００４９】
また、操作パネル２２には、設定画面スイッチ３９、およびブーム角アーム角スイッチ４０が設けられている。
【００５０】
設定画面スイッチ３９は、ブーム３の長さ、およびアーム４の長さを入力するためのスイッチで、この設定画面スイッチ３９を押すことにより、その設定画面が表示されブーム長、およびアーム長を設定することができる。なお、このブーム長、およびアーム長は、それぞれ回転ピン（回転軸）の芯間の寸法（図８参照）が入力される。また、ブーム角アーム角スイッチ４０は、深度設定表示部３１に入力された深度のときのブーム角およびアーム角を表示させるためのスイッチで、このブーム角アーム角スイッチ４０を押すことにより、深度設定表示部３１に入力された深度のときのブーム角およびアーム角が表示される。そして、この表示されたブーム角およびアーム角の表示値を、実際のブーム３、アーム４のピン間を結んだ線と水平線からできる角度に合うように調整することにより、正確なブーム角、アーム角を表示させることができる。
【００５１】
また、操作パネル１９には、上部位置表示部４１、下部位置表示部４２、攪拌距離表示部４３が設けられている。上部位置表示部４１は、直近に判定（検出）された上部位置を表示するものであり、下部位置表示部４２は、直近に判定（検出）された下部位置を表示するものである。そして、攪拌距離表示部４３は、上部位置表示部４１と下部位置表示部４２の差を表示するものである。これらを表示することにより、作業者は、これらの数値を見ながら攪拌作業を行うことができる。計測状態表示部４４は、攪拌回数の計測状態を表示するもので、攪拌回数の計測が開始されたときや攪拌回数の計測されているときには、計測状態表示部４４の上段に「開始中」と表示され、攪拌回数の計測が完了したときには、計測状態表示部４４の上段に「完了」と表示され、また、攪拌回数の計測が中断されているときには、計測状態表示部４４の下段に「中断」と表示される。
【００５２】
次に、図７を用いて、設計攪拌回数等の設定について説明する。図７は、操作パネルの設定画面を示す図である。設定画面４５には、攪拌基準設定表示部４６、設計攪拌回数表示部４７〜４９、施工設定表示部５０〜５２、テンキー５３が設けられている。
【００５３】
攪拌基準設定表示部４６は、攪拌基準設定距離を表示するもので、攪拌基準設定表示部４６に触れることにより攪拌基準設定距離が入力できる状態になり、作業者はテンキー５３を用いて攪拌基準設定距離を入力し、「登録ボタン」を押すことにより攪拌基準設定距離が登録される。なお、攪拌基準設定距離は、後述するように、攪拌回数を計測する際に用いられるものである。また、設計攪拌回数表示部４７は、１層の設計値３４ｂ（図６参照）を表示するもので、設計攪拌回数表示部４７に触れることにより設計攪拌回数（設計値３４ｂ）が入力できる状態になり、作業者はテンキー５３を用いて設計攪拌回数（設計値３４ｂ）を入力し、「登録ボタン」を押すことにより設計攪拌回数（設計値３４ｂ）が登録される。また、設計攪拌回数表示部４８は、２層の設計値３５ｂ（図６参照）を設定するもので、また、設計攪拌回数表示部４９は、３層の設計値３６ｂ（図６参照）を設定するものである。なお、設定の方法は、設計攪拌回数表示部４７と同様であるので説明は省略する。ここで、テンキー５３の「設定終了」は、設定画面４５を用いてすべての入力が終了した後に押すもので、これにより登録された数値が記録手段（図示略）に記憶される。施工設定表示部５０は、設計攪拌回数表示部４７の設計値３４ｂが入力されているときに点灯するランプであり、施工設定表示部５１は、設計攪拌回数表示部４８の設計値３５ｂが入力されているときに点灯するランプであり、施工設定表示部５２は、設計攪拌回数表示部４９の設計値３６ｂが入力されているときに点灯するランプである。このように、たとえば、設計攪拌回数表示部４７と設計攪拌回数表示部４９のみに設計攪拌回数が入力されているときには、施工設定表示部５０と施工設定表示部５２が点灯され、施工設定表示部５１は点灯しない。また、これらの施工設定表示部５０〜５２の中で点灯していない層、すなわち、設計攪拌回数表示部４７〜４９に設計攪拌回数が入力されていない層については、攪拌計測中スイッチ３４〜３６（図６参照）を押しても、その攪拌計測中スイッチが「ＯＮ」にならず、その層の攪拌回数計測中スイッチの色も変化しない。
【００５４】
次に、図９を用いて、バックホウ１の構成の概略について説明する。図９は、本発明の一実施形態におけるバックホウの主たる構成を示す図である。
【００５５】
図９に示すように、角度センサ１２、１３は、管理装置１００に接続されている。そして、角度センサ１２、１３により検出されたブーム角とアーム角が管理装置１００に入力されると、その入力されたブーム角とアーム角、およびあらかじめ入力されているブーム３の長さとアーム４の長さを用いて掘削深度が算出される。具体的には、ブーム３の長さとブーム角、アーム４の長さとアーム角を用いて、アーム４とバケット５との連結部４ａの位置が求められ、その連結部４ａの位置を用いて掘削深度が算出される。そして、その算出された掘削深度は、操作パネル２２の掘削深度表示部３０（図６参照）に表示される。また、流量センサ１５と管理装置１００も接続され、流量センサ１５により検出されたスラリープラントから送り込まれたセメントミルクの流量が管理装置１００に入力されると、その入力された流量が瞬時流量表示部３３（図６参照）に表示される。また、開始／完了スイッチ２３が押されてからの積算流量が算出され、その算出された積算流量は操作パネル２２の積算流量表示部３２（図６参照）に表示される。
【００５６】
管理装置１００には、ＣＦカード挿入口（図示略）が設けられ、そのＣＦカード挿入口にＣＦカード５４を挿入し、管理装置１００内のデータをＣＦカード５４に記憶することができる。そして、データが記憶されたＣＦカード５４を管理装置１００から取り出し、その取り出されたＣＦカード５４をパソコン５５に差し込んで、そのＣＦカード５４に記憶されているデータの集計、分析などを行い、その結果をプリンタ５６を用いて出力することができる。
【００５７】
次に、図１０を用いて、攪拌回数の計測方法を説明する。図１０は、本発明の一実施形態におけるバックホウの攪拌回数の計測方法を説明する図ある。
【００５８】
作業者は、まず、バックホウ１を作業領域付近に移動させて停止させ、バケット５が掘削作業位置にくるように上部旋回体２を所定位置まで回動させる。そして、作業者により開始／完了スイッチ２３が押されると、押されたタイミングでのアーム４とバケット５の連結部４ａの位置が掘削深度「０ｍ」（最初の攪拌上部位置）に設定される。なお、攪拌回数を計測する際には、上述したように、あらかじめ深度設定（図６参照）、攪拌基準設定および設計攪拌回数（図７参照）が管理装置１００の操作パネル２２を用いて入力されている。
【００５９】
地盤を攪拌するためには、まず、ブーム３およびアーム４を引き下げることにより、バケット５の先端部を地盤の中に入り込ませ（図１０（ａ））、バケット５の先端が地盤の中に入り込めば、その後、ブーム３、アーム４およびバケット５を回動させることにより地盤を攪拌させる（図１０（ｂ））。そして、やがて連結部４ａが下部位置に達し、その位置を攪拌下部位置として検出（判定）する。
【００６０】
連結部４ａが下部位置に達すると、ブーム３およびアーム４を引き上げることにより、地盤が攪拌され、そして、やがて上部位置に達する。この上部位置に達すると、この位置を攪拌上部位置として検出（判定）し、攪拌上部位置の値を今回の攪拌上部位置の値に更新する（入れ替える）。このように、連結部４ａが攪拌上部位置から攪拌下部位置へ、攪拌下部位置から攪拌上部位置に移動し、その連結部４ａの移動距離が上述した攪拌基準設定距離（図７）以上かを判断して攪拌回数を計測する。詳細は、図１１〜図１５を用いて後述する。
【００６１】
次に、図１１〜図１５を用いて、攪拌回数の計測方法について詳述する。図１１は、本発明の一実施形態における攪拌回数処理のフローチャートである。
【００６２】
まず、Ｓ１１において、電源が「ＯＮ」かが判断される。電源が「ＯＮ」か否かは、電源スイッチ２５（図５参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ１１で「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１２に進む。
【００６３】
次に、Ｓ１２において、攪拌基準設定距離が入力されているかが判断される。攪拌基準設定距離は、設定画面４５（図７）を用いて入力される。この攪拌基準設定距離は、攪拌回数の計測に用いられる。そして、Ｓ１２で「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１３に進む。
【００６４】
次に、Ｓ１３において、開始／完了ボタンが「ＯＮ」かが判断される。そして、Ｓ１３で「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ１４に進み、Ｓ１４により、計測値３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８がリセットされる（図６参照）。これにより、計測値３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８が、すべて「０回」となる。
【００６５】
Ｓ１５において、計測フラグ処理が実行される。この計測フラグ処理により、１層〜３層のいずれの攪拌回数を計測するかが決定される。なお、計測フラグ処理については図１２を用いて後述する。
【００６６】
Ｓ１６において、攪拌回数計測処理が実行される。この攪拌回数計測処理により、攪拌回数が計測される。なお、攪拌回数計測処理については図１３を用いて後述する。
【００６７】
Ｓ１７において、開始／完了ボタンが「ＯＦＦ」かが判断される。この開始／完了ボタン２３が「ＯＦＦ」かは、開始／完了ボタン２３が「ＯＮ」の状態のときに、再度開始／完了ボタン２３が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ１７により「ＮＯ」と判断された場合にはＳ１８に進み、Ｓ１８により中断／再開スイッチ２４が「ＯＮ」かが判断され、Ｓ１８により「ＮＯ」と判断されたときには、Ｓ１７により「ＹＥＳ」と判断されるまで、Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１６の処理が実行される。また、Ｓ１８で「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ１８により「ＮＯ」と判断されるまでＳ１７→Ｓ１８→Ｓ１７の処理が実行される。なお、Ｓ１７で「ＹＥＳ」と判断された場合は最初に戻り再度Ｓ１１が実行される。これにより、攪拌回数が計測される。
【００６８】
次に、図１２を用いて、攪拌回数処理のサブルーチンである計測フラグ処理について説明する。図１２は、攪拌回数処理のサブルーチンである計測フラグ処理を示す図である。この計測フラグ処理は、１層〜３層のいずれの攪拌回数を計測するかを決定するためのものである。
【００６９】
まず、Ｓ２１において、３層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かが判断される。この３層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かは、３層攪拌回数スイッチ３６（図６参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ２１により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ２２に進み、Ｓ２２により３層計測フラグが「ＯＮ」となる。この３層計測フラグが「ＯＮ」になると、攪拌回数が３層攪拌回数の計測値として計測される（図６参照）。また、Ｓ２１により「ＮＯ」と判断されたときはＳ２３に進む。
【００７０】
Ｓ２３において、２層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かが判断される。この２層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かは、２層攪拌回数スイッチ３５（図６参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ２３により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ２４に進み、Ｓ２４により２層計測フラグが「ＯＮ」となる。この２層計測フラグが「ＯＮ」になると、攪拌回数が２層攪拌回数の計測値として計測される（図６参照）。また、Ｓ２３により「ＮＯ」と判断されたときはＳ２５に進む。
【００７１】
Ｓ２５において、１層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かが判断される。この１層攪拌回数スイッチが「ＯＮ」かは、１層攪拌回数スイッチ３４（図６参照）が押されたか否かにより判断される。そして、Ｓ２５により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ２６に進み、Ｓ２６により１層計測フラグが「ＯＮ」となる。この１層計測フラグが「ＯＮ」になると、攪拌回数が１層攪拌回数の計測値として計測される（図６参照）。また、Ｓ２５により「ＮＯ」と判断された場合は、Ｓ２７により報知手段（ブザー、ランプなど（図示略））を「ＯＮ」にし、再びＳ２１に進み、１層攪拌回数スイッチ３４〜３層攪拌回数スイッチ３６のいずれかが押されるまで、Ｓ２１→Ｓ２３→Ｓ２５→Ｓ２７→Ｓ２１の処理が実行される。そして、Ｓ２１、Ｓ２３、またはＳ２５のいずれかにより「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ２２、Ｓ２４、またはＳ２６の処理が実行され、Ｓ２８により報知手段が「ＯＦＦ」となり計測フラグ処理が終了する。
【００７２】
次に、攪拌回数処理のサブルーチンである攪拌回数計測処理について説明する。図１３は、攪拌回数処理のサブルーチンである攪拌回数計測処理を示す図である。この攪拌回数計測処理により、攪拌回数が計測される。
【００７３】
まず、Ｓ３１において、攪拌回数（Ｎ）が「０」であるかが判断される。そして、Ｓ３１により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ３２により攪拌上部位置が計測される。この攪拌上部位置は、開始／完了スイッチ２３が押されたタイミングでのアーム４とバケット５との連結部４ａの位置が攪拌上部位置をして計測される。なお、本実施形態では、この開始／完了スイッチ２３が押されたタイミングでのアーム４とバケット５との連結部４ａの位置を深度「０ｍ」となるように設定している。そして、Ｓ３３により、位置フラグ（ＦＩ）を「１」に、差分フラグ（ＦＳ）を「０」に設定する。この位置フラグ（ＦＩ）は、次に計測する位置が攪拌上部位置か攪拌下部位置かを判断するためのフラグである。また、Ｓ３１により「ＮＯ」と判断された場合は、Ｓ３４に進む。
【００７４】
次に、Ｓ３４において、位置フラグ（ＦＩ）が「１」かが判断される。そして、Ｓ３４により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ３５に進み、攪拌下部位置が判定（計測）される。このように、位置フラグ（ＦＩ）が「１」の場合には攪拌下部位置が判定（計測）される。
【００７５】
攪拌下部位置判定処理（Ｓ３５）では、攪拌下部位置が判定（計測）される。具体的には、今まで下方向に変動していたアーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が、３回連続して上方向になった場合に、その下方向から上方向に変化した位置を攪拌下部位置と判断している。このように、アーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が下方向から上方向に変化した位置を攪拌下限位置と判断することにより、攪拌下限位置を簡単かつ確実に検出することができる。
【００７６】
次に、Ｓ３６において、攪拌上部位置と攪拌下部位置との差分が所定値以上かが判断される。この所定値は、攪拌基準設定表示部４６を用いて設定した距離である（図７参照）。なお、本実施形態では、所定値として、０．７ｍが設定されている。そして、Ｓ３６により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ３７により差分フラグ（ＦＳ）を「１」に設定し、Ｓ３８により位置フラグ（ＦＩ）を「２」に設定する。そして、Ｓ３８の処理が実行されると攪拌回数計測処理は終了するが、図１１を用いて上述したように、開始／完了スイッチ２３が「ＯＦＦ」になるまで再度攪拌回数計測処理が実行される（Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１６（図１１））。再度実行される攪拌回数計測処理では、Ｓ３１により「ＮＯ」となり、Ｓ３４により「ＮＯ」（位置フラグ（ＦＩ）が「２」に設定されている（Ｓ３８））となり、Ｓ３９により攪拌上部位置が判定（計測）される。
【００７７】
攪拌上部位置判定処理（Ｓ３９）では、攪拌上部位置が判定（計測）される。具体的には、今まで上方向に変動していたアーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が、３回連続して下方向になった場合に、その上方向から下方向に変化した位置を攪拌上部位置と判断している。このように、アーム４とバケット５の連結部４ａの位置の変動が上方向から下方向に変化した位置を攪拌上限位置と判断することにより、攪拌上限位置を簡単かつ確実に検出することができる。
【００７８】
次に、Ｓ４０において、攪拌下部位置と攪拌上部位置との差分が所定値以上かが判断される。そして、Ｓ４０により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ４１に進む。
【００７９】
次に、Ｓ４１において、差分フラグ（ＦＳ）が「１」かが判断される。そして、Ｓ４１により「ＹＥＳ」と判断された場合は、Ｓ４２により攪拌回数カウント処理が実行される。ここで、Ｓ４１により「ＹＥＳ」になる場合、つまり、差分フラグ（ＦＳ）が「１」に設定される場合は、上述したように、攪拌上部位置と攪拌下部位置との差分が所定値（０．７ｍ）以上の場合である。この攪拌回数カウント処理では、攪拌回数のカウントが行われる。なお、攪拌回数カウント処理の詳細は、図１４を用いて後述する。そして、Ｓ４３により差分フラグ（ＦＳ）を「０」に設定し、Ｓ４４により位置フラグ（ＦＩ）を「１」に設定する。Ｓ４４の処理が実行されると攪拌回数計測処理は終了するが、図１１を用いて上述したように、開始／完了スイッチ２３が「ＯＦＦ」になるまで再度攪拌回数計測処理が実行される（Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１６（図１１））。再度実行される攪拌回数計測処理では、Ｓ３１により「ＮＯ」となり、Ｓ３４により「ＹＥＳ」（位置フラグが「１」に設定されている（Ｓ４４））となり、Ｓ３５により攪拌下部位置が判定（計測）される。
【００８０】
次に、攪拌回数計測処理のサブルーチンである攪拌回数カウント処理について説明する。図１４は、攪拌回数計測処理のサブルーチンである攪拌回数カウント処理を示す図である。この攪拌回数カウント処理により、攪拌回数がカウントされる。
【００８１】
まず、Ｓ５１において、攪拌回数（Ｎ）に「１」加算される。ここで、この攪拌回数（Ｎ）は、攪拌回数（Ｎ１〜Ｎ３）の総和である。
【００８２】
次に、Ｓ５２において、３層計測フラグが「ＯＮ」かが判断される。この３層計測フラグは、３層攪拌回数スイッチ３６（図６参照）が押された場合に「ＯＮ」となる（Ｓ２１（図１２））。そして、Ｓ５２により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ５３に進み、Ｓ５３により攪拌回数（Ｎ３）が「１」加算され、攪拌回数カウント処理が終了する。また、Ｓ５２により「ＮＯ」と判断されたときはＳ５４に進む。
【００８３】
次に、Ｓ５４において、２層計測フラグが「ＯＮ」かが判断される。この２層計測フラグは、２層攪拌回数スイッチ３５（図６参照）が押された場合に「ＯＮ」となる（Ｓ２３（図１２））。そして、Ｓ５４により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ５５に進み、Ｓ５５により攪拌回数（Ｎ２）が「１」加算され、攪拌回数カウント処理が終了する。また、Ｓ５４により「ＮＯ」と判断されたときはＳ５６に進む。
【００８４】
次に、Ｓ５６において、１層計測フラグが「ＯＮ」かが判断される。この１層計測フラグは、１層攪拌回数スイッチ３４（図６参照）が押された場合に「ＯＮ」となる（Ｓ２５（図１２））。そして、Ｓ５６により「ＹＥＳ」と判断された場合にはＳ５７に進み、Ｓ５７により攪拌回数（Ｎ１）が「１」加算され、攪拌回数カウント処理が終了する。また、Ｓ５６により「ＮＯ」と判断されたときは再びＳ５２に進む。そして、Ｓ５２、Ｓ５４、またはＳ５６のいずれかが「ＯＮ」になるまで、Ｓ５６→Ｓ５２→Ｓ５４→Ｓ５６の処理が行われ、「ＯＮ」になれば１層〜３層のいずれかの攪拌回数を「１」加算して攪拌回数カウント処理が終了する。
【００８５】
なお、攪拌回数カウント処理により、攪拌回数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ）が加算され、その加算された攪拌回数が、設計値（３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８）に達したときに報知手段（ブザー、ランプなど）に報知するようにしてもよい。このようにすれば、作業者は、攪拌回数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ）が設計値（３４ｂ、３５ｂ、３６ｂ、３８）に達したことを知ることができ、作業者があらかじめ攪拌したい回数だけ正確かつ確実に攪拌することができる。またこの場合、攪拌回数（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ）によって、ブザー（報知手段）の音を異ならせたり、ランプ（報知手段）の色を異ならすようにしてもよい。
【００８６】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８７】
以下、本発明の変形例について説明する。
（１） 本実施形態では、アーム４とバケット５との連結部４ａの位置を用いて掘削深度が算出されたが、これに限らず、アーム４もしくはバケット５の特定部分の位置を用いて掘削深度を算出してもよい。そして、そのアーム４もしくはバケット５の特定部分の位置を用いて、攪拌上部位置、攪拌下部位置を判定（検出）し、攪拌回数を計測してもよい。
【００８８】
（２） 本実施形態では、バケット５に取り付けられた圧送ホース１４からセメントミルクを噴射させるものを用いて説明したが、これに限定されず、バケット５を用いて、地盤を攪拌するものであれば本発明の範囲にすべて含まれる。
【００８９】
（３） 本実施形態では、管理装置１００および角度センサー１２、１３を設けたバックホウ１を用いて地盤の攪拌を行い、その攪拌回数を計測することについて説明したが、このバックホウ１は、地盤の攪拌のみならず、土砂の移動などその他の作業も行うことができるものであってのよい。また、管理装置１００および角度センサー１２、１３は、バックホウ１に着脱自在に設けられているので、管理装置１００および角度センサー１２、１３を、他の同種のバックホウ１のみならず異種のバックホウ１にも容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態におけるバックホウの側面図である。
【図２】同バックホウの運転室内の座席を示す図である。
【図３】同バックホウに用いられるバケットの正面図である。
【図４】同バックホウに用いられるバケットの側面図である。
【図５】同バックホウの管理装置を示す図である。
【図６】同バックホウの管理装置の操作パネルを示す図である。
【図７】同操作パネルの設定画面を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるバックホウのブーム長、アーム長とブーム角、アーム角の関係を示す図である。
【図９】同バックホウの主たる構成を示す図である。
【図１０】同バックホウの攪拌回数の計測方法を説明する図ある。
【図１１】同バックホウの攪拌回数処理を示すフローチャートである。
【図１２】同攪拌回数処理のサブルーチンである計測フラグ処理を示す図である。
【図１３】同攪拌回数処理のサブルーチンである攪拌回数計測処理を示す図である。
【図１４】同攪拌回数計測処理のサブルーチンである攪拌回数カウント処理を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ バックホウ
３ ブーム
４ アーム
４ａ 連結部
５ バケット
１２ 角度センサ
１３ 角度センサ
２２ 操作パネル
２３ 開始／完了スイッチ
２５ 電源スイッチ
３０ 掘削深度表示部
３１ 深度設定表示部
３４ｂ 設計値
３５ｂ 設計値
３６ｂ 設計値
４５ 設定画面
４６ 攪拌基準設定表示部
４７ 設計攪拌回数表示部
５４ ＣＦカード
１００ 管理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に回動可能に支持されたブームと、該ブームに回動可能に連結されたアームと、該アームに回動可能に連結されたバケットとを有する攪拌混合装置の管理システムにおいて、
前記バケットにより地盤を攪拌する攪拌回数をカウントする攪拌回数カウント手段を有することを特徴とする攪拌混合装置の管理システム。
【請求項２】
前記攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数を表示する表示手段を、さらに有することを特徴とする請求項１記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項３】
前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、
前記攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置の変動が、あらかじめ定められた距離以上になったときに攪拌回数を加算することを特徴とする請求項１記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項４】
前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、
前記攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置が、上限位置から下限位置まであらかじめ定められた距離以上変動し、さらに、該下限位置から上限位置まであらかじめ定められた距離以上変動したときに攪拌回数を加算することを特徴とする請求項１記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項５】
前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置が上限位置もしくは下限位置であることを判定する位置判定手段を、さらに有し、
該位置判定手段は、前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置の変動が、下方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して上方向の変動になった場合に、該下方向から上方向に変化した位置を下限位置と判定し、上方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して下方向の変動になった場合に、該上方向から下方向に変化した位置を上限位置と判定することを特徴とする請求項４記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項６】
前記攪拌回数のカウントをスタートさせるカウント開始手段を、さらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項７】
前記攪拌回数を設定する攪拌回数設定手段と、
前記攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数が、前記攪拌回数設定手段により設定された攪拌回数に達したことを報知する報知手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項８】
取出可能な記録媒体を装着する装着手段と、
前記装着手段に装着された取出可能な記録媒体にデータの記録を行う記録手段と、を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項１】
本体に回動可能に支持されたブームと、該ブームに回動可能に連結されたアームと、該アームに回動可能に連結されたバケットとを有する攪拌混合装置の管理システムにおいて、
前記バケットにより地盤を攪拌する攪拌回数をカウントする攪拌回数カウント手段を有することを特徴とする攪拌混合装置の管理システム。
【請求項２】
前記攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数を表示する表示手段を、さらに有することを特徴とする請求項１記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項３】
前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、
前記攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置の変動が、あらかじめ定められた距離以上になったときに攪拌回数を加算することを特徴とする請求項１記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項４】
前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置を検出する位置検出手段を、さらに有し、
前記攪拌回数カウント手段は、地盤を攪拌する際に、前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置が、上限位置から下限位置まであらかじめ定められた距離以上変動し、さらに、該下限位置から上限位置まであらかじめ定められた距離以上変動したときに攪拌回数を加算することを特徴とする請求項１記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項５】
前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置が上限位置もしくは下限位置であることを判定する位置判定手段を、さらに有し、
該位置判定手段は、前記位置検出手段により検出された前記アームもしくは前記バケットの特定部分の位置の変動が、下方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して上方向の変動になった場合に、該下方向から上方向に変化した位置を下限位置と判定し、上方向の変動からあらかじめ定められた回数連続して下方向の変動になった場合に、該上方向から下方向に変化した位置を上限位置と判定することを特徴とする請求項４記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項６】
前記攪拌回数のカウントをスタートさせるカウント開始手段を、さらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項７】
前記攪拌回数を設定する攪拌回数設定手段と、
前記攪拌回数カウント手段によりカウントされた攪拌回数が、前記攪拌回数設定手段により設定された攪拌回数に達したことを報知する報知手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の攪拌混合装置の管理システム。
【請求項８】
取出可能な記録媒体を装着する装着手段と、
前記装着手段に装着された取出可能な記録媒体にデータの記録を行う記録手段と、を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の攪拌混合装置の管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−５２２５７（Ｐ２００９−５２２５７Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１９１３０（Ｐ２００７−２１９１３０）
【出願日】平成１９年８月２５日（２００７．８．２５）
【特許番号】特許第４１５７１５２号（Ｐ４１５７１５２）
【特許公報発行日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（３９１０５１０４９）株式会社エステック (28)
【出願人】（５０６３４３７０４）株式会社トーメック (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２５日（２００７．８．２５）
【特許番号】特許第４１５７１５２号（Ｐ４１５７１５２）
【特許公報発行日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（３９１０５１０４９）株式会社エステック (28)
【出願人】（５０６３４３７０４）株式会社トーメック (12)
【Ｆターム（参考）】
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