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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023064510
(43)【公開日】2023-05-11
(54)【発明の名称】ボーリングマシン
(51)【国際特許分類】
E21B 44/00 20060101AFI20230501BHJP
E21B 3/02 20060101ALI20230501BHJP
E21B 44/06 20060101ALI20230501BHJP
E21B 44/04 20060101ALI20230501BHJP
E21B 45/00 20060101ALI20230501BHJP
【ＦＩ】
E21B44/00 A
E21B3/02 Z
E21B44/06
E21B44/04
E21B45/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021174841
(22)【出願日】2021-10-26
(71)【出願人】
【識別番号】000230788
【氏名又は名称】日本基礎技術株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000168506
【氏名又は名称】鉱研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001999
【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】新町 修一
(72)【発明者】
【氏名】山根 千学
(72)【発明者】
【氏名】丸山 侑眞
(72)【発明者】
【氏名】木村 敦志
(72)【発明者】
【氏名】野呂 秀明
(72)【発明者】
【氏名】門倉 敬三
(72)【発明者】
【氏名】奥津 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】谷川 祐紀
(72)【発明者】
【氏名】圓山 航平
【テーマコード（参考）】
2D129
【Ｆターム（参考）】
2D129CA03
2D129CA04
2D129CA13
2D129CA18
2D129CA22
2D129CA29
2D129CA34
2D129CA35
2D129CB01
2D129CB05
2D129CB06
2D129CB13
2D129CB14
2D129CB15
2D129CB18
(57)【要約】
【課題】オペレータの技量や経験の如何に関わらず、地盤を精度よく削孔する。
【解決手段】ボーリングマシン１０は、複数のロッドのうち最後端のロッドを把持して回転力を付与し、複数のロッド及び先端ロッドを軸回転させるドリルヘッド１２と、ドリルヘッド１２を削孔方向と平行な方向へ移動させて、複数のロッド及び先端ロッドへ給進力を付与する給進装置２４と、ロッド８０の各々の継ぎ足し及び切り離しを行うロッドハンドリング装置３０と、削孔水を供給する送水ポンプ５０と、マシン１０全体の挙動を把握するための複数のセンサ５２と、複数のセンサ５２による検知結果を加味してマシン１０全体の動作を制御する制御部５６とを含んでいる。これにより、マシン１０全体の動作を、オペレータが直接的に介入する必要なく、制御部５６によって制御することができるため、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、地盤を精度よく削孔することができる。
【選択図】図１
【解決手段】ボーリングマシン１０は、複数のロッドのうち最後端のロッドを把持して回転力を付与し、複数のロッド及び先端ロッドを軸回転させるドリルヘッド１２と、ドリルヘッド１２を削孔方向と平行な方向へ移動させて、複数のロッド及び先端ロッドへ給進力を付与する給進装置２４と、ロッド８０の各々の継ぎ足し及び切り離しを行うロッドハンドリング装置３０と、削孔水を供給する送水ポンプ５０と、マシン１０全体の挙動を把握するための複数のセンサ５２と、複数のセンサ５２による検知結果を加味してマシン１０全体の動作を制御する制御部５６とを含んでいる。これにより、マシン１０全体の動作を、オペレータが直接的に介入する必要なく、制御部５６によって制御することができるため、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、地盤を精度よく削孔することができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
先端側にビットが取り付けられた筒状の先端ロッドと、後端側から削孔水が供給される筒状の後端ロッドとの間に、筒状の複数のロッドを順次継ぎ足しながら地盤を削孔するボーリングマシンであって、
前記複数のロッドのうち最後端のロッドを把持して回転力を付与し、前記複数のロッド及び前記先端ロッドを軸回転させるドリルヘッドと、
該ドリルヘッドを削孔方向と平行な方向へ移動させて、前記複数のロッド及び前記先端ロッドへ給進力を付与する給進装置と、
前記複数のロッドの各々の継ぎ足し及び切り離しを行うためのロッドハンドリング装置と、
前記削孔水を供給するための送水ポンプと、
マシン全体の挙動を把握するための複数のセンサと、
該複数のセンサによる検知結果を加味しながら、マシン全体の動作を制御する制御部と、を含むことを特徴とするボーリングマシン。
前記複数のロッドのうち最後端のロッドを把持して回転力を付与し、前記複数のロッド及び前記先端ロッドを軸回転させるドリルヘッドと、
該ドリルヘッドを削孔方向と平行な方向へ移動させて、前記複数のロッド及び前記先端ロッドへ給進力を付与する給進装置と、
前記複数のロッドの各々の継ぎ足し及び切り離しを行うためのロッドハンドリング装置と、
前記削孔水を供給するための送水ポンプと、
マシン全体の挙動を把握するための複数のセンサと、
該複数のセンサによる検知結果を加味しながら、マシン全体の動作を制御する制御部と、を含むことを特徴とするボーリングマシン。
【請求項2】
前記複数のセンサとして、前記ドリルヘッドによる把持力、前記ドリルヘッドによる回転の回転圧力、前記ドリルヘッドによる回転の回転数、前記給進装置による給進速度、前記給進装置による給進圧力、前記給進装置による前記ドリルヘッドの位置、マシンの振動、前記削孔水の送水量、及び前記削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを計測するセンサを含むことを特徴とする請求項１記載のボーリングマシン。
【請求項3】
前記ドリルヘッド、前記給進装置、及び前記ロッドハンドリング装置を含む主要部を支えるベース部と、
前記主要部の姿勢を前記ベース部に対して一体的に変化させて、削孔方向を切り替えるための方向切替部と、
前記主要部の姿勢を計測するための姿勢センサと、を更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載のボーリングマシン。
前記主要部の姿勢を前記ベース部に対して一体的に変化させて、削孔方向を切り替えるための方向切替部と、
前記主要部の姿勢を計測するための姿勢センサと、を更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載のボーリングマシン。
【請求項4】
前記方向切替部は、前記ベース部が水平に設置された状態において、水平方向と平行な回転軸で前記主要部を回転させる回転部と、前記主要部及び前記回転部を、前記回転軸と直交し且つ水平方向と平行な旋回軸で旋回させる起倒部と、を含むことを特徴とする請求項３記載のボーリングマシン。
【請求項5】
前記ドリルヘッドは、回転力を発生するモータと、前記最後端のロッドへ回転力を伝達するスピンドルギヤと、該スピンドルギヤに係合する高速ギヤと、該高速ギヤに係合する低速ギヤとを含み、前記モータからの回転力の入力先が、前記高速ギヤと前記低速ギヤとで切り替え可能になっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のボーリングマシン。
【請求項6】
削孔の状況に応じて、削孔深度、削孔時間、削孔速度、前記ドリルヘッドの回転トルク、前記ビットへの荷重、前記削孔水の送水量、及び前記削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを記録する施工記録装置を更に含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のボーリングマシン。
【請求項7】
前記制御部は、現在接続されている前記複数のロッドの重量を加味して、前記ビットへの荷重が一定になるように、前記給進装置を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のボーリングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボーリングマシンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ボーリングマシンによる地盤の削孔では、目視による削孔状態の確認や各ゲージの値に基づいて、ロッドの回転圧力や給進圧力、削孔水の流量などをオペレータが調整していた。なお、特許文献１には、削孔水圧を調整する水圧調整弁を１箇所で操作可能としたボーリングマシンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１０－７２９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、従来のボーリングマシンを使用した地盤の削孔は、上述したような理由から、オペレータに高い技量や豊富な経験が求められ、熟練者でなければ精度良く行うことが困難であった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、地盤を精度よく削孔することにある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、地盤を精度よく削孔することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【0006】
（１）先端側にビットが取り付けられた筒状の先端ロッドと、後端側から削孔水が供給される筒状の後端ロッドとの間に、筒状の複数のロッドを順次継ぎ足しながら地盤を削孔するボーリングマシンであって、前記複数のロッドのうち最後端のロッドを把持して回転力を付与し、前記複数のロッド及び前記先端ロッドを軸回転させるドリルヘッドと、該ドリルヘッドを削孔方向と平行な方向へ移動させて、前記複数のロッド及び前記先端ロッドへ給進力を付与する給進装置と、前記複数のロッドの各々の継ぎ足し及び切り離しを行うためのロッドハンドリング装置と、前記削孔水を供給するための送水ポンプと、マシン全体の挙動を把握するための複数のセンサと、該複数のセンサによる検知結果を加味しながら、マシン全体の動作を制御する制御部と、を含むボーリングマシン（請求項１）。
【0007】
本項に記載のボーリングマシンは、ドリルヘッド、給進装置、ロッドハンドリング装置、送水ポンプ、複数のセンサ、及び制御部を含んでいる。ドリルヘッドは、複数のロッドのうち最後端のロッド（後端ロッドへ接続されたロッド）を把持して回転力を付与することで、複数のロッド及びその先端側に接続された先端ロッドを軸回転させる。これによって、先端ロッドに取り付けられたビットも回転し、削孔に必要な回転力が加えられる。また、給進装置は、複数のロッドのうち最後端のロッドを把持するドリルヘッドを、削孔方向と平行な方向へ移動（前進や後退）させることで、複数のロッド及びその先端側に接続された先端ロッドへ給進力を付与する。これによって、ドリルヘッドにより回転された状態で、複数のロッド、先端ロッド、及びビットが、給進装置からの給進力を受けて、地盤を削孔しながら進んでいくことになる。
【0008】
ロッドハンドリング装置は、先端ロッドと後端ロッドとの間に接続される複数のロッドのうち、最後端のロッドの継ぎ足しと、最後端のロッドの切り離しとを行うものであって、これによって複数のロッドが後端側から１本ずつ継ぎ足し又は切り離しされる。送水ポンプは、後端ロッドの後端側へ削孔水を供給するためのものであり、送水ポンプから後端ロッドへ供給された削孔水は、筒状の後端ロッドの内部、筒状の複数のロッドの各々の内部、及び筒状の先端ロッドの内部を通って、ビットへ供給され、更にビットから削孔箇所へ流出する。複数のセンサは、上述した各部位の動作状況を含む、ボーリングマシン全体の挙動を把握するためのものであり、ボーリングマシンの随所に設置されている。
【0009】
そして、制御部は、そのような複数のセンサによる検知結果を加味しながら、ボーリングマシン全体の動作を制御するものである。すなわち、ドリルヘッドによる回転力の付与、給進装置による給進力の付与、ロッドハンドリング装置によるロッドの継ぎ足し及び切り離し、及び送水ポンプによる削孔水の供給といった、ボーリングマシン全体の動作が、オペレータなどが直接的に介入する必要なく、制御部によって制御されることになる。これにより、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、本項に記載のボーリングマシンによって、地盤が精度よく削孔されるものとなる。また、常にボーリングマシンの動作状況などに気を配るといった、オペレータの精神的な負担が軽減される上に、ロッドの取り扱いなどの重労働も軽減されるものである。
【0010】
（２）上記（１）項において、前記複数のセンサとして、前記ドリルヘッドによる把持力、前記ドリルヘッドによる回転の回転圧力、前記ドリルヘッドによる回転の回転数、前記給進装置による給進速度、前記給進装置による給進圧力、前記給進装置による前記ドリルヘッドの位置、マシンの振動、前記削孔水の送水量、及び前記削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを計測するセンサを含むボーリングマシン（請求項２）。
本項に記載のボーリングマシンは、マシン全体の挙動を把握するための複数のセンサとして、下記の中の少なくとも１つを計測するセンサを含むものである。すなわち、ドリルヘッドによるロッドの把持力、ドリルヘッドにより付与される回転圧力、ドリルヘッドにより付与される回転数、給進装置により付与される給進速度、給進装置により付与される給進圧力、給進装置により移動されるドリルヘッドの位置、ボーリングマシンの振動、送水ポンプからの削孔水の送水量、及び送水ポンプからの削孔水の送水圧力である。これらの計測結果から、ドリルヘッド、給進装置、及び送水ポンプなどの挙動が把握されるため、そのような挙動に基づいてそれらの動作が制御部により制御され、結果として地盤の削孔が精度よく行われるものである。
本項に記載のボーリングマシンは、マシン全体の挙動を把握するための複数のセンサとして、下記の中の少なくとも１つを計測するセンサを含むものである。すなわち、ドリルヘッドによるロッドの把持力、ドリルヘッドにより付与される回転圧力、ドリルヘッドにより付与される回転数、給進装置により付与される給進速度、給進装置により付与される給進圧力、給進装置により移動されるドリルヘッドの位置、ボーリングマシンの振動、送水ポンプからの削孔水の送水量、及び送水ポンプからの削孔水の送水圧力である。これらの計測結果から、ドリルヘッド、給進装置、及び送水ポンプなどの挙動が把握されるため、そのような挙動に基づいてそれらの動作が制御部により制御され、結果として地盤の削孔が精度よく行われるものである。
【0011】
（３）上記（１）（２）項において、前記ドリルヘッド、前記給進装置、及び前記ロッドハンドリング装置を含む主要部を支えるベース部と、前記主要部の姿勢を前記ベース部に対して一体的に変化させて、削孔方向を切り替えるための方向切替部と、前記主要部の姿勢を計測するための姿勢センサと、を更に含むボーリングマシン（請求項３）。
本項に記載のボーリングマシンは、ベース部、方向切替部、及び姿勢センサを更に含むものであって、ベース部は、ドリルヘッドと給進装置とロッドハンドリング装置とを含む、ボーリングマシンの主要部を支えるものである。方向切替部は、前述のマシンの主要部の姿勢をベース部に対して一体的に変化させ、ドリルヘッドなどにより把持されるロッドの向きを変えることで、削孔方向を切り替えるためのものである。そして、姿勢センサは、そのように変化する主要部の姿勢を計測するものである。このような構成により、制御部による動作制御によって削孔の精度を高めながらも、様々な方向への削孔に対応するものである。
本項に記載のボーリングマシンは、ベース部、方向切替部、及び姿勢センサを更に含むものであって、ベース部は、ドリルヘッドと給進装置とロッドハンドリング装置とを含む、ボーリングマシンの主要部を支えるものである。方向切替部は、前述のマシンの主要部の姿勢をベース部に対して一体的に変化させ、ドリルヘッドなどにより把持されるロッドの向きを変えることで、削孔方向を切り替えるためのものである。そして、姿勢センサは、そのように変化する主要部の姿勢を計測するものである。このような構成により、制御部による動作制御によって削孔の精度を高めながらも、様々な方向への削孔に対応するものである。
【0012】
（４）上記（３）項において、前記方向切替部は、前記ベース部が水平に設置された状態において、水平方向と平行な回転軸で前記主要部を回転させる回転部と、前記主要部及び前記回転部を、前記回転軸と直交し且つ水平方向と平行な旋回軸で旋回させる起倒部と、を含むボーリングマシン（請求項４）。
本項に記載のボーリングマシンは、方向切替部が、ベース部に対して主要部を回転させる回転部と、ベース部に対して主要部を回転部と共に起倒させる起倒部とを含むものである。すなわち、回転部は、ベース部が水平に設置された状態において、水平方向と平行な回転軸で主要部を回転させることで、その回転軸と直交する全方向へ削孔方向を変化させる。また、起倒部は、主要部及び回転部を、回転部の回転軸と直交し且つ水平方向と平行な旋回軸で旋回させることで、回転部による回転ではカバーされない範囲に削孔方向を変化させる。これにより、主要部を多様な掘削姿勢で支えながら、より多くの方向への削孔に対応するものとなり、また、トンネルなどの狭小場所での削孔にも対応するものとなる。
本項に記載のボーリングマシンは、方向切替部が、ベース部に対して主要部を回転させる回転部と、ベース部に対して主要部を回転部と共に起倒させる起倒部とを含むものである。すなわち、回転部は、ベース部が水平に設置された状態において、水平方向と平行な回転軸で主要部を回転させることで、その回転軸と直交する全方向へ削孔方向を変化させる。また、起倒部は、主要部及び回転部を、回転部の回転軸と直交し且つ水平方向と平行な旋回軸で旋回させることで、回転部による回転ではカバーされない範囲に削孔方向を変化させる。これにより、主要部を多様な掘削姿勢で支えながら、より多くの方向への削孔に対応するものとなり、また、トンネルなどの狭小場所での削孔にも対応するものとなる。
【0013】
（５）上記（１）から（４）項において、前記ドリルヘッドは、回転力を発生するモータと、前記最後端のロッドへ回転力を伝達するスピンドルギヤと、該スピンドルギヤに係合する高速ギヤと、該高速ギヤに係合する低速ギヤとを含み、前記モータからの回転力の入力先が、前記高速ギヤと前記低速ギヤとで切り替え可能になっているボーリングマシン（請求項５）。
本項に記載のボーリングマシンは、ドリルヘッドが、回転力を発生するモータと、スピンドルギヤ、高速ギヤ、及び低速ギヤの３つのギヤとを含むものである。スピンドルギヤは、ドリルヘッドにより把持される最後端のロッドへ回転力を伝達するものであり、高速ギヤはスピンドルギヤに係合し、低速ギヤは高速ギヤに係合するものである。すなわち、スピンドルギヤと低速ギヤとの間に高速ギヤが介在している。
本項に記載のボーリングマシンは、ドリルヘッドが、回転力を発生するモータと、スピンドルギヤ、高速ギヤ、及び低速ギヤの３つのギヤとを含むものである。スピンドルギヤは、ドリルヘッドにより把持される最後端のロッドへ回転力を伝達するものであり、高速ギヤはスピンドルギヤに係合し、低速ギヤは高速ギヤに係合するものである。すなわち、スピンドルギヤと低速ギヤとの間に高速ギヤが介在している。
【0014】
そして、モータからの回転力の入力先は、高速ギヤと低速ギヤとで切り替え可能になっており、高速ギヤへ回転力が入力されると、それが直接スピンドルギヤへと伝わり、低速ギヤへ回転力が入力されると、それが高速ギヤを介してスピンドルギヤへと伝わる。このため、３つのギヤのギヤ比の調整などにより、高速ギヤから回転力を入力する場合の高速度回転域と、低速ギヤから回転力を入力する場合の低速度回転域との、２つの回転速度域での回転が実現されるものとなる。これにより、ドリルヘッドを分解してギヤの組み換えなどを行う必要なく、従来行っていたそのような作業の時間を短縮しながらも、様々な速度でロッドが回転されるものとなる。
【0015】
（６）上記（１）から（５）項において、削孔の状況に応じて、削孔深度、削孔時間、削孔速度、前記ドリルヘッドの回転トルク、前記ビットへの荷重、前記削孔水の送水量、及び前記削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを記録する施工記録装置を更に含むボーリングマシン（請求項６）。
本項に記載のボーリングマシンは、更に施工記録装置を含むものであり、この施工記録装置は、削孔の状況に応じて、削孔深度、削孔時間、削孔速度、ドリルヘッドの回転トルク、ビットへの荷重、削孔水の送水量、及び削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを記録する。それらの値は、ドリルヘッドや送水ポンプといった各部位から取得されたり、複数のセンサから取得されたり、制御部によって算出されたりするものである。
本項に記載のボーリングマシンは、更に施工記録装置を含むものであり、この施工記録装置は、削孔の状況に応じて、削孔深度、削孔時間、削孔速度、ドリルヘッドの回転トルク、ビットへの荷重、削孔水の送水量、及び削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを記録する。それらの値は、ドリルヘッドや送水ポンプといった各部位から取得されたり、複数のセンサから取得されたり、制御部によって算出されたりするものである。
【0016】
これにより、従来はオペレータが紙媒体に記録していたために、記録忘れや間違いがあり、手間もかかっていた記録作業が、記録忘れや間違いをすることなく、施工記録装置によって実行されるものとなる。更に、その記録が作業日報などに流用されることで、より作業時間が短縮されるものである。また、地盤の状況に対応した削孔データが蓄積されることで、地盤の状況に対応した指標値が設定され、削孔の効率化が図られるものとなる。加えて、蓄積された削孔データが参考にされて、地盤に生じている亀裂などに対応して削孔データが変化する様子が読み取られることで、記録中の削孔データから亀裂などの発生が判断されるものとなる。
【0017】
（７）上記（１）から（６）項において、前記制御部は、現在接続されている前記複数のロッドの重量を加味して、前記ビットへの荷重が一定になるように、前記給進装置を制御するボーリングマシン（請求項７）。
本項に記載のボーリングマシンは、制御部が、現在接続されている複数のロッドの重量を加味して、削孔中にかかるビットへの荷重が一定になるように、給進装置を制御するものである。すなわち、ロッドハンドリング装置を制御する制御部は、現在接続されているロッドの数量を把握しており、そこから全ロッドの合計重量を算出して、ビットへかかる荷重が一定になるように、給進装置によりロッドへ付加される給進力などを調整する。このとき、ビットへかかる荷重は、例えば、給進装置において給進力を付加するシリンダのロッド側とピストン側との圧力差から求められる。また、ビットへの荷重が一定になるように制御されるため、ビットへの荷重の他の要因による変化も同時に加味されることになる。これにより、ビットに対して過度な荷重がかかることが防止されながら、安定して削孔が行われるものとなる。
本項に記載のボーリングマシンは、制御部が、現在接続されている複数のロッドの重量を加味して、削孔中にかかるビットへの荷重が一定になるように、給進装置を制御するものである。すなわち、ロッドハンドリング装置を制御する制御部は、現在接続されているロッドの数量を把握しており、そこから全ロッドの合計重量を算出して、ビットへかかる荷重が一定になるように、給進装置によりロッドへ付加される給進力などを調整する。このとき、ビットへかかる荷重は、例えば、給進装置において給進力を付加するシリンダのロッド側とピストン側との圧力差から求められる。また、ビットへの荷重が一定になるように制御されるため、ビットへの荷重の他の要因による変化も同時に加味されることになる。これにより、ビットに対して過度な荷重がかかることが防止されながら、安定して削孔が行われるものとなる。
【発明の効果】
【0018】
本発明は上記のような構成であるため、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、地盤を精度よく削孔することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンの構成を例示するブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンで使用するロッドの構成を例示する断面イメージ図である。
【図9】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンによる地盤の削孔方法の手順の一例を示すフロー図である。
【図11】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンによりロッド１本分を掘削する際の手順の一例を示すフロー図である。
【図12】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンによりロッドを継ぎ足す際の手順の一例を示すフロー図である。
【図14】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンによりロッド１本分を引き抜く際の手順の一例を示すフロー図である。
【図15】本発明の実施の形態に係るボーリングマシンによりロッドを切り離す際の手順の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略することとし、又、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は、同一符号で示している。
図１は、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０の構成の一例を示し、図２及び図３は、ボーリングマシン１０の外形の一例を概略的に示している。なお、ボーリングマシン１０の構成や外形は、図１～図３に示されたものに限定されるものではなく、例えば、施工環境や状況などに応じて、図１～図３に示した構成要素の一部が削除、変更、ないし適宜追加された構成や、別の外形であってもよいものである。
図１は、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０の構成の一例を示し、図２及び図３は、ボーリングマシン１０の外形の一例を概略的に示している。なお、ボーリングマシン１０の構成や外形は、図１～図３に示されたものに限定されるものではなく、例えば、施工環境や状況などに応じて、図１～図３に示した構成要素の一部が削除、変更、ないし適宜追加された構成や、別の外形であってもよいものである。
【0021】
図１～図３に示すように、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、先端側にビットが取り付けられた筒状の先端ロッド（図示省略）、筒状の複数のロッド８０、及び後端側にウォータースイベル８８が取り付けられた筒状の後端ロッド８４を利用して、地盤を削孔するものである。より詳しくは、先端ロッドの後端側に複数のロッド８０を順次継ぎ足し、更に複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０の後端側に後端ロッド８４を接続し、ウォータースイベル８８から後端ロッド８４、複数のロッド８０、及び先端ロッドの内部を通して削孔水を供給しながら、地盤を削孔する。ここで、後端ロッド８４やそれに接続された複数のロッド８０の中心軸を、以降では「ロッド軸Ｓ」と呼ぶこととする。具体的に、ボーリングマシン１０は、ドリルヘッド１２、給進装置２４、ロッドハンドリング装置３０、送水ポンプ５０、複数のセンサ５２、制御部５６、ベース部５８、方向切替部６０、及び施工記録装置６８を備えている。なお、図２及び図３では、送水ポンプ５０、複数のセンサ５２、制御部５６、及び施工記録装置６８の図示を省略している。
【0022】
ドリルヘッド１２は、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０を把持して、ロッド軸Ｓを回転軸とした回転力を付与するものであって、正方向に軸回転させる正転と逆方向に軸回転させる逆転とが可能である。また、ドリルヘッド１２は、詳しくは後述するが、ロッド８０の継ぎ足し時や切り離し時に、ロッド駆動部３２として、ロッド８０や後端ロッド８４を把持して軸回転させる役割も担っている。図４に示すように、ドリルヘッド１２は、チャックシリンダ１３、モータ１４、スピンドルギヤ１５、スピンドル１６、高速ギヤ１７、低速ギヤ１８、チャックピース１９、及びチャックベアリング２０を有している。なお、チャックシリンダ１３は図２及び図３に、モータ１４は図２にも図示されている。チャックシリンダ１３は、チャックピース１９を作動させてロッド８０（後端ロッド８４）を把持させるものであり、チャックベアリング２０は、チャックピース１９をスピンドル１６と共に回転させるためのものである。
【0023】
スピンドル１６の図中上方側には、スピンドルギヤ１５が共に回転するように取り付けられ、スピンドルギヤ１５には高速ギヤ１７が係合し、高速ギヤ１７には低速ギヤ１８が係合している。モータ１４は、回転力を発生させるものであって、本実施形態ではオイルモータで構成され、高速ギヤ１７と低速ギヤ１８との何れか一方から回転力を入力するように、それらの双方へ取り付け可能になっている。このため、モータ１４が高速ギヤ１７へ取り付けられた場合は、モータ１４の回転力が高速ギヤ１７からスピンドルギヤ１５へ直接伝わり、スピンドル１６が高速度回転域で回転するようになる。また、モータ１４が低速ギヤ１８へ取り付けられた場合は、モータ１４の回転力が低速ギヤ１８から高速ギヤ１７を介してスピンドルギヤ１５へ伝わり、スピンドル１６が低速度回転域で回転するようになる。なお、図４では、低速ギヤ１８に取り付けられたモータ１４が実線で、高速ギヤ１７に取り付けられたモータ１４が破線で図示されている。
【0024】
図１～図３に戻り、給進装置２４は、上述したようにロッド８０や後端ロッド８４を把持するドリルヘッド１２を、ロッド８０や後端ロッド８４の延在方向と平行な方向へと移動させて、給進力を付与するものであって、ガイドフレーム２５、スライドテーブル２６、及び給進シリンダ２７を備えている。スライドテーブル２６は、ドリルヘッド１２を支えながら、本実施形態では油圧を利用した給進シリンダ２７から付与される駆動力によって、ガイドフレーム２５に沿ってスライド移動するようになっている。以降では、給進装置２４によって、ロッド８０、後端ロッド８４、及びドリルヘッド１２を、削孔方向（図２及び図３における下方）へ移動させることを「前進」、その反対方向へ移動させることを「後退」という。給進装置２４は、削孔のためではなく給進装置２４の位置替えなどのために、通常よりも早い速度で移動する早送り前進や早送り後退の機能を有している。なお、詳しくは後述するが、ドリルヘッド１２と同様に、この給進装置２４も、ロッド８０の継ぎ足し時や切り離し時に、ロッド駆動部３２として、ロッド８０や後端ロッド８４を移動させる役割も担っている。
【0025】
ロッドハンドリング装置３０は、複数のロッド８０の各々の継ぎ足し及び切り離しを行うものであって、ロッド駆動部３２、ロッド移動部３４、ロッド固定部４２、複数のセンサ４４、及びロッド制御部４８を含んでいる。ロッド駆動部３２は、後端ロッド８４や継ぎ足し又は切り離しを行う対象ロッド８０Ｔを把持して、それらの延在方向と平行な方向へ移動及び軸回転させるためのものであり、上述したようにドリルヘッド１２及び給進装置２４がロッド駆動部３２として利用される。ロッド移動部３４は、継ぎ足し又は切り離しを行う対象ロッド８０Ｔを把持して、他のロッド８０や後端ロッド８４との接続又は接続解除を行う接続位置と、ロッド移動部３４への対象ロッド８０Ｔの補給又は切り離した対象ロッド８０Ｔを回収するための退避位置とへ移動させるアーム状のものである。ここで、接続位置とは、図２や図３に示されるように、対象ロッド８０Ｔの中心軸がロッド軸Ｓ上に配置される位置であり、退避位置とは、例えば図５にロッド移動部３４が倒れた状態で図示されるように、ロッド軸Ｓから離れた位置である。なお、図５には、接続位置にあって対象ロッド８０Ｔを把持した状態のロッド移動部３４と、退避位置にあって対象ロッド８０Ｔを把持していない状態のロッド移動部３４とを図示している。
【0026】
より具体的に、ロッド移動部３４は、対象ロッド８０Ｔを把持するロッドチャック３５と、ロッドチャック３５の把持力を発生するための油圧式のチャックシリンダ３６と、ロッド移動部３４全体を回転させる回転機構３７と、ロッドチャック３５やチャックシリンダ３６などを起倒させる起倒機構３９と、を含んでいる。回転機構３７は、スイングベアリング３８を介して、ロッド軸Ｓを回転軸として、ロッド移動部３４全体を回転させる。起倒機構３９は、スイングベアリング４０を介して、ロッド軸Ｓと直交する旋回軸で、ロッドチャック３５やチャックシリンダ３６などを旋回移動させ、本実施形態では、図２や図３、及び図５の左側に示したような接続位置と、図５の右側に示したような退避位置との間を含む範囲で移動させる。
【0027】
ロッド固定部４２は、ロッド固定部４２に挿通されているロッド８０（対象ロッド８０Ｔの接続先のロッド８０など）を把持して固定するものであり、本実施形態では油圧式のクランプホルダである。ロッド固定部４２によりロッド８０が固定されると、そのロッド８０に接続されている全てのロッド８０や先端ロッドが、ロッド固定部４２によって保持される状態になる。複数のセンサ４４は、ロッドハンドリング装置３０の全体の挙動を把握するためのものであって、詳しい設置場所などの図示は控えるが、ロッドハンドリング装置３０の各部位の動作を計測可能な位置に設置されている。これらの複数のセンサ４４には、例えば、ロッド駆動部３２（ドリルヘッド１２）によるロッド８０の把持力、ロッド駆動部３２（ドリルヘッド１２）により付与される回転圧力、ロッド駆動部３２（ドリルヘッド１２）による回転数、ロッド駆動部３２（給進装置２４）による移動速度、ロッド駆動部３２（給進装置２４）による移動位置、ロッド移動部３４による対象ロッド８０Ｔの把持力、ロッド移動部３４による移動位置、及びロッド固定部４２によるロッド８０の把持力などを計測するセンサが含まれる。なお、複数のセンサ４４の構成は、上述したセンサに限定されるものではない。
【0028】
ロッド制御部４８は、上述した複数のセンサ４４による計測結果を加味しながら、ロッドハンドリング装置３０全体の動作を制御するものであり、本実施形態ではボーリングマシン１０の制御部５６の一部として搭載されている。すなわち、ロッド制御部４８は、詳しくは後述するが、ロッド８０の継ぎ足しや切り離しのために、ロッド駆動部３２（ドリルヘッド１２及び給進装置２４）による回転や給進、ロッド移動部３４による対象ロッド８０Ｔの移動、ロッド固定部４２によるロッド８０の固定などを制御する。ロッド制御部４８を介したロッド８０の継ぎ足しや切り離しのための制御は、本実施形態では電気的に行われる。ロッド制御部４８は、任意のハードウェアやソフトウェアによって構成されてよい。
【0029】
ここで、図６には、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０で使用され、上述したロッドハンドリング装置３０によって継ぎ足しや切り離しが行われる、ロッド８０及び後端ロッド８４の接続構造を図示している。図６（ａ）にはロッド間の接続が解除された状態、図６（ｂ）にはロッド間が接続された状態が示されている。図示のように、複数のロッド８０同士の接続は、軸回転及び差し込みを要するねじ構造によって行われ、このねじ構造による接続は、図示しない先端ロッドとロッド８０との間にも利用される。これに対し、後端ロッド８４とロッド８０との間の接続は、差し込みによってのみ行われる。具体的に、後端ロッド８４は、ウォータースイベル８８と反対側の先端側へ突出するインナパイプ９０を備えており、そのインナパイプ９０の先端近傍にパッキン９２が取り付けられている。このため、後端ロッド８４とロッド８０との接続時には、インナパイプ９０がロッド８０の後端側へ挿入され、インナパイプ９０とロッド８０との間がパッキン９２によって止水される。なお、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０で使用されるロッド８０及び後端ロッド８４の接続構造は、図６の構成に限定されるものではなく、後端ロッド８４とロッド８０との間が、ねじ構造によって接続されてもよい。
【0030】
図１に示される送水ポンプ５０は、後端ロッド８４に取り付けられたウォータースイベル８８へ削孔水を供給するものであって、任意のポンプが用いられる。ベース部５８は、図２及び図３に示すように、ドリルヘッド１２、給進装置２４、及びロッドハンドリング装置３０などを含む、ボーリングマシン１０の主要部５４を支えるものであり、本実施形態では方向切替部６０を介して主要部５４を支えている。ベース部５８は、安定力の向上のために、エクステンションレッグやアウトリガが装着可能になっている。なお、詳しい説明は控えるが、ベース部５８の上には、油圧を用いている各部位の制御を行うバルブユニット７４が設けられており、このバルブユニット７４は、電気系統の故障時に手動で操作可能に構成されている。
【0031】
方向切替部６０は、上述したようなボーリングマシン１０の主要部５４の姿勢を、ベース部５８に対して変化させるものであり、回転部６１、起倒部６３、及びスライド部６５を含んでいる。回転部６１は、ベース部５８が水平に設置された状態で、主要部５４を水平方向と平行な回転軸で回転させるものであり、そのためのスイングベアリング６２を備えている。図２及び図３には、ロッド軸Ｓが真下（ベース部５８の設置面と直交する方向）へ向けられた、回転部６１による回転の初期位置が示されており、図５には、ロッド軸Ｓが約４５度傾くように、回転部６１によって主要部５４が回転された状態が示されている。
【0032】
起倒部６３は、ベース部５８が水平に設置された状態で、主要部５４及び回転部６１を、回転部６１の回転軸と直交し且つ水平方向と平行な旋回軸で旋回させて起倒させるものであり、そのための油圧式の起倒シリンダ６４を備えている。起倒部６３による主要部５４の旋回範囲は、例えば、図２や図３に示されたような、回転部６１による回転が初期位置でロッド軸Ｓが真下を向くような位置から、回転部６１による回転が初期位置のままでロッド軸Ｓがベース部５８の設置面と平行になるような位置までを含む範囲である。スライド部６５は、回転部６１に対して主要部５４をロッド軸Ｓと平行な方向へスライド移動させるためのものであり、そのための油圧式のスライドシリンダ６５を備えている。
【0033】
また、本実施形態のボーリングマシン１０は、方向切替部６０による姿勢の変化に加えて、図７に示すような削孔方向を上向きとする掘削姿勢にも対応する。すなわち、図７のボーリングマシン１０は、図２や図３のボーリングマシン１０と比較して、ドリルヘッド１２が給進装置２４によって下方へ移動され、ウォータースイベル８８が下端になるように後端ロッド８４が上下逆向きでドリルヘッド１２によって把持されている。更に、ロッド固定部４２がガイドフレーム２５の下方から上方へ付け替えられ、そのロッド固定部４２によって上下逆向きでロッド８０が固定されている。また、ロッド移動部３４にエクテンションロッド７８が取り付けられ、ドリルヘッド１２により把持された後端ロッド８４と、固定部４２により把持されたロッド８０との間に、上下逆向きで対象ロッド８０Ｔが供給されるようになっている。加えて、ガイドフレーム２５の上方に上向き専用のアッパーフット７６が取り付けられている。このような上向き姿勢で、上述したような方向切替部６０による姿勢変化を行ってもよい。
【0034】
図１に示される複数のセンサ５２は、ボーリングマシン１０全体の挙動を把握するためのものであって、詳しい設置場所などの図示は控えるが、ボーリングマシン１０の各部位の動作を計測可能な位置に設置されている。これらの複数のセンサ５２には、例えば、ドリルヘッド１２によるロッド８０の把持力、ドリルヘッド１２により付与される回転圧力、ドリルヘッド１２による回転数、給進装置２４による給進速度、給進装置２４による給進圧力、給進装置２４により移動されるドリルヘッド１２やロッド８０の位置、ボーリングマシン１０の振動、送水ポンプ５０からの削孔水の送水量、及び送水ポンプ５０からの削孔水の送水圧力などを計測するセンサが含まれる。更に、方向切替部６０により変化されるボーリングマシン１０の主要部５４の姿勢（回転、起倒、スライド）、ドリルヘッド１２による回転トルク、削孔深度、給進装置２４のストロークエンドなどを検出するセンサを含んでもよい。なお、複数のセンサ５２の構成は、上述したセンサに限定されるものではない。また、複数のセンサ５２にロッドハンドリング装置３０のセンサ４４と役割が重複するセンサが含まれている場合は、重複するセンサの何れか一方のみを備えればよい。
【0035】
制御部５６は、上述した複数のセンサ５２による計測結果を加味しながら、ボーリングマシン１０全体の動作を制御するものであり、上述したように本実施形態ではロッドハンドリング装置３０のロッド制御部４８を含んでいる。すなわち、制御部５６は、詳しくは後述するが、上述したロッド制御部４８によるロッド８０の継ぎ足しや切り離しのための動作制御の他に、地盤を削孔するために、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転、給進装置２４によるロッド８０の給進、送水ポンプ５０による削孔水の送水、方向切替部６０による主要部５４の姿勢変化などを制御する。このため、制御部５６は、例えば図８に示すような表示を、任意の表示装置の画面に表示させてもよい。なお、制御部５６は、任意のハードウェアやソフトウェアによって構成される。
【0036】
図８を参照すると、画面の左側には、ボーリングマシン１０の制御状態や削孔状態を示す様々な情報が表示され、画面の中央近傍には、ボーリングマシン１０の動作状況が図で示されている。このように、削孔状況が見える化されている。また、画面の右側には、ボーリングマシン１０の動作を制御するための様々な制御ボタンが表示されると共に、その下部にはメッセージが表示されるメッセージ表示部Ｗが設けられている。制御ボタンには、削孔開始ボタンＢ１、引き抜き開始ボタンＢ２、ロッド継ぎ足しボタンＢ３、ロッド切り離しボタンＢ４、確認ボタンＢ５、一時停止・解除ボタンＢ６、及び全停止ボタンＢ７が含まれている。一時停止・解除ボタンＢ６は、ボーリングマシン１０の動作を一時停止又は一時停止解除するためのもの、全停止ボタンＢ７は、ボーリングマシン１０の全ての動作を停止するためのものであるが、他の制御ボタンの用途については後述する。なお、画面の左側の様々な数値は、例えばバーグラフメータなどを利用して表示してもよい。
【0037】
図１に示される施工記録装置６８は、ボーリングマシン１０による削孔状況を記録するものであり、削孔の状況に応じて、削孔深度、削孔時間、削孔速度、ドリルヘッド１２の回転トルク、ビットへの荷重、削孔水の送水量、削孔水の送水圧力などを記録する。記録されたデータは、任意の通信手段を介して関係者へ配信されてもよい。
なお、図２及び図３には、サブリーダ７０及び電動ホイスト７２が図示されているが、これらは、長距離にわたって接続された複数のロッド８０の引き抜きを補助するものである。また、ボーリングマシン１０は、図示は省略しているが、電動機、オイルタンク、オイルポンプなどを搭載したパワーユニットも含んでおり、このパワーユニットから各種の動力を提供している。更に、ボーリングマシン１０は、山岳地や狭小なトンネルなどでの作業が考慮され、複数部位に分割されて運搬可能になっている。
なお、図２及び図３には、サブリーダ７０及び電動ホイスト７２が図示されているが、これらは、長距離にわたって接続された複数のロッド８０の引き抜きを補助するものである。また、ボーリングマシン１０は、図示は省略しているが、電動機、オイルタンク、オイルポンプなどを搭載したパワーユニットも含んでおり、このパワーユニットから各種の動力を提供している。更に、ボーリングマシン１０は、山岳地や狭小なトンネルなどでの作業が考慮され、複数部位に分割されて運搬可能になっている。
【0038】
次に、図９～図１６に示すフロー図を順次参照しながら、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０による地盤の削孔、ロッド８０の継ぎ足し及び切り離しなどの各作業における、具体的な手順や制御の流れについて説明する。ボーリングマシン１０の構成については、適宜、図１～図８を参照のこと。なお、図９～図１６に示すフロー図は、具体的な手順や制御を説明するための手順の一例を示したものである。従って、各作業の手順は、これらのフロー図に限定されるものではなく、例えば、ボーリングマシン１０の構成や状況等に応じて、図９～図１６に示したステップの一部が削除、変更、ないし適宜追加されたフローであってもよいものである。
【0039】
まず、図９及び図１０を参照して、制御部５６によって様々な制御を行いながら、設計深度まで自動的に地盤を削孔する方法について説明する。なお、図９のフロー図と図１０のフロー図とは、Ａ～Ｄのポイントで接続されている。
Ｓ１０（削孔準備）：オペレータや作業員などにより、設計内容や現場の状況に合わせて、地盤を削孔するための様々な準備を行う。例えば、ビットを取り付けた先端ロッドのセット、ウォータースイベル８８を取り付けた後端ロッド８４のセット、ロッド８０の用意、ボーリングマシン１０の主要部５４の姿勢の設定などを行う。
Ｓ２０（回転・前進）：制御部５６によりドリルヘッド１２及び給進装置２４を制御して、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０へ回転力及び給進力を付与し、最後端のロッド８０の先端側に接続されたロッド全体を回転及び前進させる。
Ｓ１０（削孔準備）：オペレータや作業員などにより、設計内容や現場の状況に合わせて、地盤を削孔するための様々な準備を行う。例えば、ビットを取り付けた先端ロッドのセット、ウォータースイベル８８を取り付けた後端ロッド８４のセット、ロッド８０の用意、ボーリングマシン１０の主要部５４の姿勢の設定などを行う。
Ｓ２０（回転・前進）：制御部５６によりドリルヘッド１２及び給進装置２４を制御して、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０へ回転力及び給進力を付与し、最後端のロッド８０の先端側に接続されたロッド全体を回転及び前進させる。
【0040】
Ｓ３０（着底判定）：制御部５６により、先端ロッドのビットが削孔すべき地盤へ到達したか、或いは既に削孔を開始している場合は削孔が未だ終わっていない深度まで到達したか否かを判定する。このような判定は、例えば、センサ５２により計測される深度や、ビットへかかる荷重などを判定材料として行えばよく、ビットへの荷重は、給進装置２４の給進シリンダ２７におけるロッド側とピストン側との圧力差から判断すればよい。判定の結果、着底したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ５０へ移行し、着底していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ４０へ移行する。
Ｓ４０（ロッド継ぎ足し）：現在接続されているロッド全体の長さでは着底しないため、後端ロッド８４と複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０との間にロッド８０を１本継ぎ足し、上記Ｓ３０へ復帰する。すなわち、Ｓ３０において着底したと判定されるまで、ロッド８０を１本ずつ継ぎ足していく。なお、ロッド８０の継ぎ足しの詳しい方法については、別のフロー図で詳しく説明する。
Ｓ４０（ロッド継ぎ足し）：現在接続されているロッド全体の長さでは着底しないため、後端ロッド８４と複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０との間にロッド８０を１本継ぎ足し、上記Ｓ３０へ復帰する。すなわち、Ｓ３０において着底したと判定されるまで、ロッド８０を１本ずつ継ぎ足していく。なお、ロッド８０の継ぎ足しの詳しい方法については、別のフロー図で詳しく説明する。
【0041】
Ｓ５０（削孔開始）：削孔を開始する。すなわち、送水ポンプ５０から削孔水を供給しながら、ドリルヘッド１２及び給進装置２４により、最後端のロッド８０へ回転力及び給進力を付与して削孔する。このとき、制御部５６により、現在接続されている複数のロッド８０の重量を加味して、ビットへの荷重が一定になるように、給進装置２４を制御する。削孔時のその他の詳しい方法については、別のフロー図で詳しく説明する。
Ｓ６０（監視・記録）：例えば、図８に示したような画面を確認しながら、監視者などにより削孔状況やボーリングマシン１０の動作を監視すると共に、制御部５６によっても削孔状況やボーリングマシン１０の動作を監視する。更に、施工記録装置６８により、削孔時の様々なパラメータを記録する。これらの監視や記録は、地盤の削孔中は常に行われるものとする。なお、異なる施工箇所で使用されている複数のボーリングマシン１０を、集中して管理するようなシステムを構築してもよい。
Ｓ６０（監視・記録）：例えば、図８に示したような画面を確認しながら、監視者などにより削孔状況やボーリングマシン１０の動作を監視すると共に、制御部５６によっても削孔状況やボーリングマシン１０の動作を監視する。更に、施工記録装置６８により、削孔時の様々なパラメータを記録する。これらの監視や記録は、地盤の削孔中は常に行われるものとする。なお、異なる施工箇所で使用されている複数のボーリングマシン１０を、集中して管理するようなシステムを構築してもよい。
【0042】
Ｓ７０（削孔状態判定）：制御部５６により、削孔状態が正常であるか否かを判定する。ここでは、複数のセンサ５２の計測結果などから、ジャミングが発生する前兆はないか、ロッド８０の振動はないかなどを判定する。その結果、削孔状態が正常であると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１２０へ移行し、削孔状態が正常でないと判定した場合（ＮＯ）はＳ８０へ移行する。
Ｓ８０（対応処理）：制御部５６により、削孔状態が正常でないと判定された要因を取り除くための対応処理を行う。
Ｓ９０（掘進条件変更判定）：上記Ｓ８０での対応処理の一環などとして、現在使用している掘進条件に変更が必要か否かを判定する。その結果、変更が必要と判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１００へ移行し、変更が必要ではないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１１０へ移行する。
Ｓ８０（対応処理）：制御部５６により、削孔状態が正常でないと判定された要因を取り除くための対応処理を行う。
Ｓ９０（掘進条件変更判定）：上記Ｓ８０での対応処理の一環などとして、現在使用している掘進条件に変更が必要か否かを判定する。その結果、変更が必要と判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１００へ移行し、変更が必要ではないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１１０へ移行する。
【0043】
Ｓ１００（掘進条件変更処理）：現在使用している掘進条件を変更する。具体的には、ドリルヘッド１２により付与している回転数や回転トルク、ビットへの荷重の設定値、送水ポンプ５０からの削孔水の送水量や送水圧力、掘進速度や掘進力の設定値、マシン１０やロッド８０の振動の許容値といったパラメータを調整する。
Ｓ１１０（再開判定）：制御部５６により、上記Ｓ７０で削孔状態が正常でないと判定された要因が取り除かれ、削孔作業の再開が可能か否かを判定する。その結果、再開が可能と判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１２０へ移行し、再開が不可能と判定した場合（ＮＯ）はＳ１８０へ移行する。
Ｓ１１０（再開判定）：制御部５６により、上記Ｓ７０で削孔状態が正常でないと判定された要因が取り除かれ、削孔作業の再開が可能か否かを判定する。その結果、再開が可能と判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１２０へ移行し、再開が不可能と判定した場合（ＮＯ）はＳ１８０へ移行する。
【0044】
Ｓ１２０（パラメータ異常判定）： 制御部５６により、監視しているパラメータに異常がないか否かを判定する。そのようなパラメータの異常として、例えば、掘進率の極度の低下、回転不能などの回転数の極度の低下、トルク限度の超過、電動機の過負荷、油圧のオイル温度の超過、削孔水の送水圧力の超過、削孔水の送水量の極度の低下などが挙げられる。それらのパラメータは、複数のセンサ５２による計測などによって把握される。そして、パラメータに異常があると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１８０へ移行し、パラメータに異常がないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１３０へ移行する。
Ｓ１３０（掘進率低下判定）：制御部５６により、掘進率が極度にではないが低下しているか否かを判定する。その結果、掘進率が低下していると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１４０へ移行し、掘進率が定常であると判定した場合（ＮＯ）はＳ１５０へ移行する。
Ｓ１３０（掘進率低下判定）：制御部５６により、掘進率が極度にではないが低下しているか否かを判定する。その結果、掘進率が低下していると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１４０へ移行し、掘進率が定常であると判定した場合（ＮＯ）はＳ１５０へ移行する。
【0045】
Ｓ１４０（掘進条件変更処理）：上記Ｓ１００と同内容であるため、詳しい説明を省略する。
Ｓ１５０（地質変化判定）：制御部５６により、掘削中の地盤の地質が変化したか否かを判定する。地質の変化は、例えば掘進速度などに基づいて判定すればよい。その結果、地質が変化したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１６０へ移行し、地質が変化していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１７０へ移行する。
Ｓ１６０（掘進条件変更処理）：上記Ｓ１００と同内容であるため、詳しい説明を省略する。
Ｓ１５０（地質変化判定）：制御部５６により、掘削中の地盤の地質が変化したか否かを判定する。地質の変化は、例えば掘進速度などに基づいて判定すればよい。その結果、地質が変化したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１６０へ移行し、地質が変化していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１７０へ移行する。
Ｓ１６０（掘進条件変更処理）：上記Ｓ１００と同内容であるため、詳しい説明を省略する。
【0046】
Ｓ１７０（ビット摩耗判定）：制御部５６により、先端ロッドに取り付けられたビットが許容値以上に摩耗しているか否かを判定する。ビットの摩耗は、例えば掘進速度などに基づいて判定すればよい。その結果、ビットが摩耗したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１８０へ移行し、ビットが摩耗していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ２００へ移行する。
Ｓ１８０（削孔停止）：制御部５６により、各部位の削孔に関する全ての動作を停止させて、地盤の削孔を停止する。
Ｓ１９０（異常内容表示）：制御部５６により、削孔が停止になった要因（削孔状態異常、異常となったパラメータ、ビット摩耗など）を、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示する。そして、このルートの場合は、異常停止の状態でこのまま削孔が終了となる。
Ｓ１８０（削孔停止）：制御部５６により、各部位の削孔に関する全ての動作を停止させて、地盤の削孔を停止する。
Ｓ１９０（異常内容表示）：制御部５６により、削孔が停止になった要因（削孔状態異常、異常となったパラメータ、ビット摩耗など）を、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示する。そして、このルートの場合は、異常停止の状態でこのまま削孔が終了となる。
【0047】
Ｓ２００（削孔深度判定）：制御部５６により、設計深度まで削孔したか否かを判定する。その結果、設計深度まで削孔したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ２３０へ移行し、未だ設計深度まで削孔していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ２１０へ移行する。
Ｓ２１０（ストローク判定）：制御部５６により、複数のセンサ５２の計測結果などに基づいて、現在接続されているロッド８０のストローク分の削孔が完了したか否かを判定する。そして、完了したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ２２０へ移行し、完了していないと判定した場合（ＮＯ）は上記Ｓ６０へ復帰する。すなわち、上記Ｓ２００で設計深度に到達したと判定されるまで、或いは本ステップで現在接続されているロッド８０のストローク分の削孔が完了したと判定されるまで、上記Ｓ６０以降の処理を繰り返し行う。
Ｓ２１０（ストローク判定）：制御部５６により、複数のセンサ５２の計測結果などに基づいて、現在接続されているロッド８０のストローク分の削孔が完了したか否かを判定する。そして、完了したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ２２０へ移行し、完了していないと判定した場合（ＮＯ）は上記Ｓ６０へ復帰する。すなわち、上記Ｓ２００で設計深度に到達したと判定されるまで、或いは本ステップで現在接続されているロッド８０のストローク分の削孔が完了したと判定されるまで、上記Ｓ６０以降の処理を繰り返し行う。
【0048】
Ｓ２２０（ロッド継ぎ足し）：現在接続されているロッド全体の長さでは設計深度に到達しないため、後端ロッド８４と複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０との間にロッド８０を１本継ぎ足し、上記Ｓ２０へ復帰する。すなわち、上記Ｓ２００で設計深度に到達したと判定されるまで、ロッド８０を１本ずつ継ぎ足していく。なお、ロッド８０の継ぎ足しの詳しい方法については、別のフロー図で詳しく説明する。
Ｓ２３０（削孔停止）：制御部５６により、各部位の削孔に関する全ての動作を停止させて、地盤の削孔を停止する。
Ｓ２４０（完了表示）：制御部５６により、設計深度までの削孔が完了したことを、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示し、削孔が終了となる。
Ｓ２３０（削孔停止）：制御部５６により、各部位の削孔に関する全ての動作を停止させて、地盤の削孔を停止する。
Ｓ２４０（完了表示）：制御部５６により、設計深度までの削孔が完了したことを、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示し、削孔が終了となる。
【0049】
続いて、図１１を参照して、ロッド８０の１本分の削孔を行う際の削孔動作について説明する。
Ｓ３００（削孔開始ボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したような削孔開始ボタンＢ１を押下する。なお、設計深度までの自動削孔が設定されている場合は、本ステップでの削孔開始ボタンＢ１の押下を経ずに、後述するロッド８０の継ぎ足し動作（図１２及び図１３）に続いて次のＳ３１０へ移行してもよい。
Ｓ３１０（送水ポンプ運転）：制御部５６の制御により送水ポンプ５０の運転を開始し、ウォータースイベル８８、後端ロッド８４、複数のロッド８０、及び先端ロッドを介して、ビットまで削孔水を供給する。
Ｓ３００（削孔開始ボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したような削孔開始ボタンＢ１を押下する。なお、設計深度までの自動削孔が設定されている場合は、本ステップでの削孔開始ボタンＢ１の押下を経ずに、後述するロッド８０の継ぎ足し動作（図１２及び図１３）に続いて次のＳ３１０へ移行してもよい。
Ｓ３１０（送水ポンプ運転）：制御部５６の制御により送水ポンプ５０の運転を開始し、ウォータースイベル８８、後端ロッド８４、複数のロッド８０、及び先端ロッドを介して、ビットまで削孔水を供給する。
【0050】
Ｓ３２０（送水量判定）：制御部５６により、送水ポンプ５０からの削孔水の送水量が、予め設定された設定値以上であるか否かを判定する。削孔水の送水量は、センサ５２などによって計測される。そして、送水量が設定値以上であると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ３３０へ移行し、送水量が設定値に満たないと判定した場合（ＮＯ）は、送水量が設定値に達するまで本ステップで待機する。
Ｓ３３０（正転・前進）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によって最後端のロッド８０を把持して正転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を削孔方向へ前進させて、複数のロッド８０及び先端ロッドを正転及び前進させる。この際の回転圧力や給圧力は、手動で設定されてもよい。このようにして、地盤の削孔を開始する。
Ｓ３３０（正転・前進）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によって最後端のロッド８０を把持して正転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を削孔方向へ前進させて、複数のロッド８０及び先端ロッドを正転及び前進させる。この際の回転圧力や給圧力は、手動で設定されてもよい。このようにして、地盤の削孔を開始する。
【0051】
Ｓ３４０（上下反復ボタン押下判定）：制御部５６により、上下反復ボタン（図示省略）が押下されているか否かを判定する。その結果、押下されていると判定した場合（ＹＥＳ）は、上下反復動作を行うためにＳ３５０へ移行し、押下されていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ３７０へ移行する。なお、上下反復ボタンは、図８に示したような画面内に表示されてもよい。
Ｓ３５０（給進後退）：制御部５６の制御により、最後端のロッド８０を把持しているドリルヘッド１２を、給進装置２４によって削孔方向と反対側へ後退させる。
Ｓ３５０（給進後退）：制御部５６の制御により、最後端のロッド８０を把持しているドリルヘッド１２を、給進装置２４によって削孔方向と反対側へ後退させる。
【0052】
Ｓ３６０（設定量後退で再前進）：制御部５６により、ドリルヘッド１２及びロッド８０が予め設定された設定量まで後退したと判定したら、制御部５６の制御により、最後端のロッド８０を把持しているドリルヘッド１２を、給進装置２４によって削孔方向へと再度前進させる。ドリルヘッド１２やロッド８０の位置は、センサ５２による計測などから把握される。なお、上記Ｓ３５０や本ステップの間も、ドリルヘッド１２によるロッド８０の正転は続けるものとする。
Ｓ３７０（送水圧判定）：制御部５６により、ビットの詰まりなどの判定のために、送水ポンプ５０からの削孔水の送水圧が、予め設定された設定値を超えているか否かを判定する。削孔水の送水圧は、センサ５２などによって計測される。そして、送水圧が設定値を超えていると判定した場合（ＹＥＳ）は、ビットの詰まりを回避するためにＳ３８０へ移行し、送水圧が設定値を超えていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ４００へ移行する。
Ｓ３７０（送水圧判定）：制御部５６により、ビットの詰まりなどの判定のために、送水ポンプ５０からの削孔水の送水圧が、予め設定された設定値を超えているか否かを判定する。削孔水の送水圧は、センサ５２などによって計測される。そして、送水圧が設定値を超えていると判定した場合（ＹＥＳ）は、ビットの詰まりを回避するためにＳ３８０へ移行し、送水圧が設定値を超えていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ４００へ移行する。
【0053】
Ｓ３８０（前進停止）：制御部５６の制御により、給進装置２４によるドリルヘッド１２及びロッド８０の前進を停止する。
Ｓ３９０（送水圧判定）：制御部５６により、送水ポンプ５０からの削孔水の送水圧が、予め設定された設定値以下になったか否かを判定する。そして、送水圧が設定値以下になったと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ４００へ移行し、送水圧が未だ設定値以下になっていないと判定した場合（ＮＯ）は上記Ｓ３５０へ復帰する。
Ｓ４００（ストロークエンド判定）：制御部５６により、給進装置２４が前進側のストロークエンドに達し、且つ、上記Ｓ３３０での削孔開始からロッド８０の１本分の長さの削孔まで達していないか否かを判定する。給進装置２４の位置や削孔深度は、複数のセンサ５２により計測や算出から把握すればよい。そして、上述の条件を満たしていると判定した場合（ＹＥＳ）は、ロッド８０の掴み替えを行うためにＳ４１０へ移行し、上述の条件を満たしていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ４７０へ移行する。
Ｓ３９０（送水圧判定）：制御部５６により、送水ポンプ５０からの削孔水の送水圧が、予め設定された設定値以下になったか否かを判定する。そして、送水圧が設定値以下になったと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ４００へ移行し、送水圧が未だ設定値以下になっていないと判定した場合（ＮＯ）は上記Ｓ３５０へ復帰する。
Ｓ４００（ストロークエンド判定）：制御部５６により、給進装置２４が前進側のストロークエンドに達し、且つ、上記Ｓ３３０での削孔開始からロッド８０の１本分の長さの削孔まで達していないか否かを判定する。給進装置２４の位置や削孔深度は、複数のセンサ５２により計測や算出から把握すればよい。そして、上述の条件を満たしていると判定した場合（ＹＥＳ）は、ロッド８０の掴み替えを行うためにＳ４１０へ移行し、上述の条件を満たしていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ４７０へ移行する。
【0054】
Ｓ４１０（前進停止・回転停止）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転と、給進装置２４によるドリルヘッド１２の移動とを停止する。
Ｓ４２０（ホルダ閉）：制御部５６により、ロッドハンドリング装置３０のロッド固定部４２を制御して、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを閉じ、ロッド固定部４２に現在挿通されている位置でロッド８０を把持して固定する。
Ｓ４３０（チャック開）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２による最後端のロッド８０の把持を解除する。これにより、全てのロッドが、ロッド固定部４２によって支えられた状態になる。
Ｓ４２０（ホルダ閉）：制御部５６により、ロッドハンドリング装置３０のロッド固定部４２を制御して、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを閉じ、ロッド固定部４２に現在挿通されている位置でロッド８０を把持して固定する。
Ｓ４３０（チャック開）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２による最後端のロッド８０の把持を解除する。これにより、全てのロッドが、ロッド固定部４２によって支えられた状態になる。
【0055】
Ｓ４４０（早送り後退）：制御部５６の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を早送り後退させ、給進装置２４の後退側のストロークエンドまで移動させた後に停止させる。
Ｓ４５０（チャック閉）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を閉じ、ドリルヘッド１２によって最後端のロッド８０を把持する。
Ｓ４６０（ホルダ開）：制御部５６の制御により、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを開き、ロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。これにより、複数のロッド８０及び先端ロッドは、ドリルヘッド１２及び給進装置２４によって再び回転及び給進可能になる。その後、上記Ｓ３３０へ復帰する。
Ｓ４５０（チャック閉）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を閉じ、ドリルヘッド１２によって最後端のロッド８０を把持する。
Ｓ４６０（ホルダ開）：制御部５６の制御により、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを開き、ロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。これにより、複数のロッド８０及び先端ロッドは、ドリルヘッド１２及び給進装置２４によって再び回転及び給進可能になる。その後、上記Ｓ３３０へ復帰する。
【0056】
Ｓ４７０（削孔深度判定）：制御部５６により、上記Ｓ３３０での削孔開始からロッド８０の１本分の長さの削孔まで達したか否かを判定する。その結果、達したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ４８０へ移行し、達していないと判定した場合（ＮＯ）は、上記Ｓ４００での判定結果と併せて、給進装置２４が前進側のストロークエンドに達していないと判断し、上記Ｓ３３０へ復帰する。
Ｓ４８０（前進停止・回転停止）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転と、給進装置２４によるドリルヘッド１２の移動とを停止する。
Ｓ４９０（送水ポンプ停止）：制御部５６の制御により、送水ポンプ５０からの削孔水の供給を停止する。ここまでの手順により、ロッド８０の１本分の削孔が終了となる。
Ｓ４８０（前進停止・回転停止）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転と、給進装置２４によるドリルヘッド１２の移動とを停止する。
Ｓ４９０（送水ポンプ停止）：制御部５６の制御により、送水ポンプ５０からの削孔水の供給を停止する。ここまでの手順により、ロッド８０の１本分の削孔が終了となる。
【0057】
次に、図１２及び図１３を参照して、ロッド８０を１本継ぎ足す動作について説明する。なお、図１２のフロー図と図１３のフロー図とは、Ｅのポイントで接続されている。
Ｓ５００（ロッド継ぎ足しボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したようなロッド継ぎ足しボタンＢ３を押下する。本ステップからは、後端ロッド８４の接続を解除する下記のＳ５１０～Ｓ５５０と、継ぎ足す対象ロッド８０Ｔを補給する下記のＳ５６０～Ｓ６００とを、並行して行うものとする。なお、設計深度までの自動削孔が設定されている場合は、本ステップでのロッド継ぎ足しボタンＢ３の押下を経ずに、図１１に示した１本分のロッド８０の削孔動作に続いて次のＳ５１０やＳ５６０へ移行してもよい。
Ｓ５００（ロッド継ぎ足しボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したようなロッド継ぎ足しボタンＢ３を押下する。本ステップからは、後端ロッド８４の接続を解除する下記のＳ５１０～Ｓ５５０と、継ぎ足す対象ロッド８０Ｔを補給する下記のＳ５６０～Ｓ６００とを、並行して行うものとする。なお、設計深度までの自動削孔が設定されている場合は、本ステップでのロッド継ぎ足しボタンＢ３の押下を経ずに、図１１に示した１本分のロッド８０の削孔動作に続いて次のＳ５１０やＳ５６０へ移行してもよい。
【0058】
Ｓ５１０（ホルダ閉）：ロッド制御部４８によりロッド固定部４２を制御して、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを閉じ、現在接続されている複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０を把持して固定する。
Ｓ５２０（後退開始）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２（ロッド駆動部３２）によって後端ロッド８４を把持させると共に、給進装置２４（ロッド駆動部３２）によってドリルヘッド１２を後退させる。この際の後退速度は、手動で設定されてもよい。このようにして、ロッド固定部４２により固定されている最後端のロッド８０からの、差し込みで接続されている後端ロッド８４の切り離しを開始する。
Ｓ５２０（後退開始）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２（ロッド駆動部３２）によって後端ロッド８４を把持させると共に、給進装置２４（ロッド駆動部３２）によってドリルヘッド１２を後退させる。この際の後退速度は、手動で設定されてもよい。このようにして、ロッド固定部４２により固定されている最後端のロッド８０からの、差し込みで接続されている後端ロッド８４の切り離しを開始する。
【0059】
Ｓ５３０（切り離し完了まで後退）：ロッド制御部４８により、最後端のロッド８０から後端ロッド８４が切り離されたと判定するまで、ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を後退させる。切り離しは、複数のセンサ４４によるドリルヘッド１２の位置の計測などから判定すればよい。
Ｓ５４０（早送り後退開始）：切り離しが完了したら、ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって後端ロッド８４を把持した状態で、給進装置２４によってドリルヘッド１２を更に早送り後退させる。
Ｓ５５０（後ストロークエンドで停止）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４の後退側のストロークエンドまでドリルヘッド１２を移動させた後に停止させる。これにより、ロッド固定部４２によって固定されている最後端のロッド８０と、ドリルヘッド１２によって把持されている後端ロッド８４との間に、継ぎ足す対象ロッド８０Ｔを移動させるためのスペースが確保される。そして、Ｓ６００の完了を待ってＳ６１０へ移行する。
Ｓ５４０（早送り後退開始）：切り離しが完了したら、ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって後端ロッド８４を把持した状態で、給進装置２４によってドリルヘッド１２を更に早送り後退させる。
Ｓ５５０（後ストロークエンドで停止）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４の後退側のストロークエンドまでドリルヘッド１２を移動させた後に停止させる。これにより、ロッド固定部４２によって固定されている最後端のロッド８０と、ドリルヘッド１２によって把持されている後端ロッド８４との間に、継ぎ足す対象ロッド８０Ｔを移動させるためのスペースが確保される。そして、Ｓ６００の完了を待ってＳ６１０へ移行する。
【0060】
Ｓ５６０（ハンドリングアーム寝位置確認）：オペレータなどにより、ロッドハンドリング装置３０のロッド移動部３４が退避位置（図５の右側のロッド移動部３４のような位置）にあり、対象ロッド８０Ｔの補給に問題がない状態かなどを確認する。ロッド移動部３４の位置調整が必要な場合は、回転機構３７や起倒機構３９によって位置調整する。
Ｓ５７０（ロッドクランプ開）：オペレータなどの操作により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開いた状態にする。
Ｓ５８０（ロッド補給）：オペレータなどにより、開いた状態のロッドチャック３５に対して、継ぎ足す対象ロッド８０Ｔを補給する。
Ｓ５７０（ロッドクランプ開）：オペレータなどの操作により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開いた状態にする。
Ｓ５８０（ロッド補給）：オペレータなどにより、開いた状態のロッドチャック３５に対して、継ぎ足す対象ロッド８０Ｔを補給する。
【0061】
Ｓ５９０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、例えば図８に示したような確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ６００へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ６００（ロッドクランプ閉）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を閉じ、対象ロッド８０Ｔがロッドチャック３５によって把持された状態にする。そして、Ｓ５５０の完了を待ってＳ６１０へ移行する。
Ｓ６１０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ６２０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ６００（ロッドクランプ閉）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を閉じ、対象ロッド８０Ｔがロッドチャック３５によって把持された状態にする。そして、Ｓ５５０の完了を待ってＳ６１０へ移行する。
Ｓ６１０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ６２０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
【0062】
Ｓ６２０（ハンドリングアーム起動作）：ロッド制御部４８の制御により、起倒機構３９によってロッド移動部３４を退避位置から起き上がらせる。
Ｓ６３０（ドリリングセンタで停止）：ロッド制御部４８により、ロッド移動部３４により把持されている対象ロッド８０Ｔがロッド軸Ｓ上になる位置（ドリリングセンタ）まで移動されたと判定したら、ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４の起動作を停止する。この停止位置は、ロッド移動部３４の接続位置（図２及び図３のような位置）である。ロッド移動部３４や対象ロッド８０Ｔの位置は、複数のセンサ４４の計測などによって把握すればよい。
Ｓ６３０（ドリリングセンタで停止）：ロッド制御部４８により、ロッド移動部３４により把持されている対象ロッド８０Ｔがロッド軸Ｓ上になる位置（ドリリングセンタ）まで移動されたと判定したら、ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４の起動作を停止する。この停止位置は、ロッド移動部３４の接続位置（図２及び図３のような位置）である。ロッド移動部３４や対象ロッド８０Ｔの位置は、複数のセンサ４４の計測などによって把握すればよい。
【0063】
Ｓ６４０（前進）：ロッド制御部４８の制御により、後端ロッド８４を把持しているドリルヘッド１２を、給進装置２４によって前進させる。この際の前進速度は、手動で設定されてもよい。このようにして、ロッド移動部３４により把持されている対象ロッド８０Ｔに対する、差し込みによる後端ロッド８４の接続を開始する。
Ｓ６５０（上側接続判定）：ロッド制御部４８により、後端ロッド８４と対象ロッド８０Ｔとの接続が完了したか否かを判定する。接続の完了は、複数のセンサ４４によるドリルヘッド１２の位置の計測などから判定すればよい。そして、接続が完了したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ７００へ移行し、接続が未だ完了していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ６６０へ移行する。
Ｓ６５０（上側接続判定）：ロッド制御部４８により、後端ロッド８４と対象ロッド８０Ｔとの接続が完了したか否かを判定する。接続の完了は、複数のセンサ４４によるドリルヘッド１２の位置の計測などから判定すればよい。そして、接続が完了したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ７００へ移行し、接続が未だ完了していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ６６０へ移行する。
【0064】
Ｓ６６０（上側接続状態判定）：ロッド制御部４８により、後端ロッド８４と対象ロッド８０Ｔとの間の接続に異常が発生していないか否かを判定する。そのような異常には、例えば、差し込み位置のズレによるタイムアウトなどが挙げられる。そして、接続に異常が発生していると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ６７０へ移行し、接続に異常が発生していないと判定した場合（ＮＯ）は、上記Ｓ６４０へ復帰して接続作業を続ける。
Ｓ６７０（一時停止・警報表示）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４の前進などの接続作業を一時停止し、一時停止の要因を示す警報表示を、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示する。
Ｓ６８０（対応処理）：オペレータなどにより、一時停止の要因を除去するための対応処理を行う。
Ｓ６７０（一時停止・警報表示）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４の前進などの接続作業を一時停止し、一時停止の要因を示す警報表示を、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示する。
Ｓ６８０（対応処理）：オペレータなどにより、一時停止の要因を除去するための対応処理を行う。
【0065】
Ｓ６９０（一時停止解除ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、例えば図８に示したような一時停止・解除ボタンＢ６が、オペレータなどによって押下されたか否かを判定する。その結果、押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）は、上記Ｓ６４０へ復帰して接続作業を再開し、押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、一時停止・解除ボタンＢ６が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ７００（チャック掴み替え）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２による後端ロッド８４の把持を解除し、給進装置２４によってドリルヘッド１２を前進させて、後端ロッド８４に接続された対象ロッド８０Ｔの後端近傍をドリルヘッド１２によって把持させる。
Ｓ７１０（ロッドクランプ開）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開き、ロッド移動部３４による対象ロッド８０Ｔの把持を解除する。
Ｓ７００（チャック掴み替え）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２による後端ロッド８４の把持を解除し、給進装置２４によってドリルヘッド１２を前進させて、後端ロッド８４に接続された対象ロッド８０Ｔの後端近傍をドリルヘッド１２によって把持させる。
Ｓ７１０（ロッドクランプ開）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開き、ロッド移動部３４による対象ロッド８０Ｔの把持を解除する。
【0066】
Ｓ７２０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、例えば図８に示したような確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ７３０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ７３０（ハンドリングアーム寝動作）：ロッド制御部４８の制御により、起倒機構３９によってロッド移動部３４を接続位置から退避位置へ移動させる。
Ｓ７４０（ハンドリングアーム寝位置確認）：オペレータなどにより、ロッド移動部３４が退避位置にあり、次の対象ロッド８０Ｔの補給に問題がない状態かなどを確認する。ロッド移動部３４の位置調整が必要な場合は、回転機構３７や起倒機構３９によって位置調整する。
Ｓ７３０（ハンドリングアーム寝動作）：ロッド制御部４８の制御により、起倒機構３９によってロッド移動部３４を接続位置から退避位置へ移動させる。
Ｓ７４０（ハンドリングアーム寝位置確認）：オペレータなどにより、ロッド移動部３４が退避位置にあり、次の対象ロッド８０Ｔの補給に問題がない状態かなどを確認する。ロッド移動部３４の位置調整が必要な場合は、回転機構３７や起倒機構３９によって位置調整する。
【0067】
Ｓ７５０（正転・前進）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを正転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を前進させる。この際の回転トルクや前進速度は、手動で設定されてもよい。このようにして、ロッド固定部４２により固定されている最後端のロッド８０に対する、対象ロッド８０Ｔのねじ接続作業を開始する。
Ｓ７６０（下側接続判定）：ロッド制御部４８により、最後端のロッド８０と対象ロッド８０Ｔとのねじ接続が完了したか否かを判定する。接続の完了は、複数のセンサ４４によるドリルヘッド１２の位置の計測などから判定すればよい。そして、接続が完了したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ８１０へ移行し、接続が未だ完了していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ７７０へ移行する。なお、ここでの接続が完了すると、接続された対象ロッド８０Ｔが、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０になる。
Ｓ７６０（下側接続判定）：ロッド制御部４８により、最後端のロッド８０と対象ロッド８０Ｔとのねじ接続が完了したか否かを判定する。接続の完了は、複数のセンサ４４によるドリルヘッド１２の位置の計測などから判定すればよい。そして、接続が完了したと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ８１０へ移行し、接続が未だ完了していないと判定した場合（ＮＯ）はＳ７７０へ移行する。なお、ここでの接続が完了すると、接続された対象ロッド８０Ｔが、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０になる。
【0068】
Ｓ７７０（下側接続状態判定）：ロッド制御部４８により、最後端のロッド８０と対象ロッド８０Ｔとの間の接続に異常が発生していないか否かを判定する。そのような異常には、例えば、ねじ込み位置のズレによるタイムアウトや、ねじ噛みによるトルク上昇及び給進速度低下などが挙げられる。そして、接続に異常が発生していると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ７８０へ移行し、接続に異常が発生していないと判定した場合（ＮＯ）は、上記Ｓ７５０へ復帰して接続作業を続ける。
Ｓ７８０（一時停止・警報表示）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２の回転や給進装置２４の前進などの接続作業を一時停止し、一時停止の要因を示す警報表示を、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示する。
Ｓ７９０（対応処理）：オペレータなどにより、一時停止の要因を除去するための対応処理を行う。
Ｓ７８０（一時停止・警報表示）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２の回転や給進装置２４の前進などの接続作業を一時停止し、一時停止の要因を示す警報表示を、例えば図８のメッセージ表示部Ｗなどに表示する。
Ｓ７９０（対応処理）：オペレータなどにより、一時停止の要因を除去するための対応処理を行う。
【0069】
Ｓ８００（一時停止解除ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、例えば図８に示したような一時停止・解除ボタンＢ６が、オペレータなどによって押下されたか否かを判定する。その結果、押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）は、上記Ｓ７５０へ復帰して接続作業を再開し、押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、一時停止・解除ボタンＢ６が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ８１０（ホルダ開）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド固定部４２を開いてロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。これにより、複数のロッド８０及び先端ロッドは、ドリルヘッド１２及び給進装置２４によって回転及び給進可能になる。ここまでの手順により、１本のロッド８０の継ぎ足しが終了となる。
Ｓ８１０（ホルダ開）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド固定部４２を開いてロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。これにより、複数のロッド８０及び先端ロッドは、ドリルヘッド１２及び給進装置２４によって回転及び給進可能になる。ここまでの手順により、１本のロッド８０の継ぎ足しが終了となる。
【0070】
続いて、図１４を参照して、ロッド８０の１本分の引き抜きを行う際の動作について説明する。
Ｓ９００（引き抜き開始ボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したような引き抜き開始ボタンＢ２を押下する。なお、深度０までの自動引き抜きが設定されている場合は、本ステップでの引き抜き開始ボタンＢ２の押下を経ずに、後述するロッド８０の切り離し動作（図１５及び図１６）に続いて次のＳ９１０へ移行してもよい。
Ｓ９１０（ホルダ状態判定）：制御部５６により、ロッドハンドリング装置３０のロッド固定部４２が閉じているか否かを判定する。その結果、閉じていると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ９２０へ移行し、閉じていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ９３０へ移行する。
Ｓ９２０（ホルダ開）：制御部５６の制御により、ロッド固定部４２を開いてロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。
Ｓ９００（引き抜き開始ボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したような引き抜き開始ボタンＢ２を押下する。なお、深度０までの自動引き抜きが設定されている場合は、本ステップでの引き抜き開始ボタンＢ２の押下を経ずに、後述するロッド８０の切り離し動作（図１５及び図１６）に続いて次のＳ９１０へ移行してもよい。
Ｓ９１０（ホルダ状態判定）：制御部５６により、ロッドハンドリング装置３０のロッド固定部４２が閉じているか否かを判定する。その結果、閉じていると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ９２０へ移行し、閉じていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ９３０へ移行する。
Ｓ９２０（ホルダ開）：制御部５６の制御により、ロッド固定部４２を開いてロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。
【0071】
Ｓ９３０（正転・後退）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によって最後端のロッド８０を把持して正転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を削孔方向と反対方向へ後退させて、複数のロッド８０及び先端ロッドを正転及び後退させる。この際の回転圧力や給圧力は、手動で設定されてもよい。このようにして、ロッド８０の引き抜きを開始する。
Ｓ９４０（ストロークエンド判定）：制御部５６により、給進装置２４が後退側のストロークエンドに達し、且つ、上記Ｓ９３０での引き抜き開始からロッド８０の１本分の長さの引き抜きまで達していないか否かを判定する。給進装置２４の位置や引き抜き長さは、複数のセンサ５２により計測や算出から把握すればよい。そして、上述の条件を満たしていると判定した場合（ＹＥＳ）は、ロッド８０の掴み替えを行うためにＳ９５０へ移行し、上述の条件を満たしていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１０１０へ移行する。
Ｓ９４０（ストロークエンド判定）：制御部５６により、給進装置２４が後退側のストロークエンドに達し、且つ、上記Ｓ９３０での引き抜き開始からロッド８０の１本分の長さの引き抜きまで達していないか否かを判定する。給進装置２４の位置や引き抜き長さは、複数のセンサ５２により計測や算出から把握すればよい。そして、上述の条件を満たしていると判定した場合（ＹＥＳ）は、ロッド８０の掴み替えを行うためにＳ９５０へ移行し、上述の条件を満たしていないと判定した場合（ＮＯ）はＳ１０１０へ移行する。
【0072】
Ｓ９５０（後退停止・回転停止）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転と、給進装置２４によるドリルヘッド１２の移動とを停止する。
Ｓ９６０（ホルダ閉）：制御部５６により、ロッドハンドリング装置３０のロッド固定部４２を制御して、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを閉じ、ロッド固定部４２に現在挿通されている位置でロッド８０を把持して固定する。
Ｓ９７０（チャック開）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２による最後端のロッド８０の把持を解除する。これにより、全てのロッドが、ロッド固定部４２によって支えられた状態になる。
Ｓ９６０（ホルダ閉）：制御部５６により、ロッドハンドリング装置３０のロッド固定部４２を制御して、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを閉じ、ロッド固定部４２に現在挿通されている位置でロッド８０を把持して固定する。
Ｓ９７０（チャック開）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２による最後端のロッド８０の把持を解除する。これにより、全てのロッドが、ロッド固定部４２によって支えられた状態になる。
【0073】
Ｓ９８０（早送り前進）：制御部５６の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を早送り前進させ、給進装置２４の前進側のストロークエンドまで移動させた後に停止させる。
Ｓ９９０（チャック閉）：制御部５６の制御により、現在位置でドリルヘッド１２のチャックピース１９を閉じ、ドリルヘッド１２によってロッド８０を把持する。
Ｓ１０００（ホルダ開）：制御部５６の制御により、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを開き、ロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。これにより、複数のロッド８０及び先端ロッドは、ドリルヘッド１２及び給進装置２４によって再び回転及び移動可能になる。その後、上記Ｓ９３０へ復帰する。
Ｓ９９０（チャック閉）：制御部５６の制御により、現在位置でドリルヘッド１２のチャックピース１９を閉じ、ドリルヘッド１２によってロッド８０を把持する。
Ｓ１０００（ホルダ開）：制御部５６の制御により、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを開き、ロッド固定部４２によるロッド８０の把持を解除する。これにより、複数のロッド８０及び先端ロッドは、ドリルヘッド１２及び給進装置２４によって再び回転及び移動可能になる。その後、上記Ｓ９３０へ復帰する。
【0074】
Ｓ１０１０（引き抜き深度判定）：制御部５６により、上記Ｓ９３０での引き抜き開始からロッド８０の１本分の長さまで又は深度０まで引き抜いたか否かを判定する。その結果、引き抜いたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１０２０へ移行し、引き抜いていないと判定した場合（ＮＯ）は、上記Ｓ９４０での判定結果と併せて、給進装置２４が後退側のストロークエンドに達していないと判断し、上記Ｓ９３０へ復帰する。
Ｓ１０２０（後退停止・回転停止）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転と、給進装置２４によるドリルヘッド１２の移動とを停止する。ここまでの手順により、ロッド８０の１本分の引き抜きが終了となる。
Ｓ１０２０（後退停止・回転停止）：制御部５６の制御により、ドリルヘッド１２によるロッド８０の回転と、給進装置２４によるドリルヘッド１２の移動とを停止する。ここまでの手順により、ロッド８０の１本分の引き抜きが終了となる。
【0075】
次に、図１５及び図１６を参照して、ロッド８０を１本切り離す動作について説明する。なお、図１５のフロー図と図１６のフロー図とは、Ｆのポイントで接続されている。
Ｓ１１００（ロッド切り離しボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したようなロッド切り離しボタンＢ４を押下する。本ステップからは、対象ロッド８０Ｔをその接続先のロッド８０から切り離す下記のＳ１１１０～Ｓ１２１０と、対象ロッド８０Ｔを回収する準備作業の下記のＳ１２２０～Ｓ１２３０とを、並行して行うものとする。なお、深度０までの自動引き抜きが設定されている場合は、本ステップでのロッド切り離しボタンＢ４の押下を経ずに、図１４に示した１本分のロッド８０の引き抜き動作に続いて次のＳ１１１０やＳ１２２０へ移行してもよい。
Ｓ１１００（ロッド切り離しボタン押下）：オペレータなどにより、図８に示したようなロッド切り離しボタンＢ４を押下する。本ステップからは、対象ロッド８０Ｔをその接続先のロッド８０から切り離す下記のＳ１１１０～Ｓ１２１０と、対象ロッド８０Ｔを回収する準備作業の下記のＳ１２２０～Ｓ１２３０とを、並行して行うものとする。なお、深度０までの自動引き抜きが設定されている場合は、本ステップでのロッド切り離しボタンＢ４の押下を経ずに、図１４に示した１本分のロッド８０の引き抜き動作に続いて次のＳ１１１０やＳ１２２０へ移行してもよい。
【0076】
Ｓ１１１０（ホルダ閉）：ロッド制御部４８によりロッド固定部４２を制御して、ロッド固定部４２を構成するクランプホルダを閉じ、現在接続されている複数のロッド８０のうち、切り離す対象ロッド８０Ｔが接続されているロッド８０を把持して固定する。
Ｓ１１２０（チャック開）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２を対象ロッド８０Ｔに対して移動可能にする。これにより、全てのロッドが、ロッド固定部４２によって支えられた状態になる。
Ｓ１１３０（ドリルヘッド位置調整）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２を前進又は後退させ、切り離す対象ロッド８０Ｔを掴む適切な位置へ移動させる。その際に移動させる位置は、予め設定されるものとする。
Ｓ１１２０（チャック開）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２を対象ロッド８０Ｔに対して移動可能にする。これにより、全てのロッドが、ロッド固定部４２によって支えられた状態になる。
Ｓ１１３０（ドリルヘッド位置調整）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２を前進又は後退させ、切り離す対象ロッド８０Ｔを掴む適切な位置へ移動させる。その際に移動させる位置は、予め設定されるものとする。
【0077】
Ｓ１１４０（チャック閉）：ロッド制御部４８の制御により、上記Ｓ１１３０で調整した位置でドリルヘッド１２のチャックピース１９を閉じ、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを把持する。
Ｓ１１５０（逆転・後退）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを逆転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を後退させる。このようにして、ロッド固定部４２により固定されているロッド８０と、対象ロッド８０Ｔとの間のねじ接続を緩める。
Ｓ１１５０（逆転・後退）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを逆転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を後退させる。このようにして、ロッド固定部４２により固定されているロッド８０と、対象ロッド８０Ｔとの間のねじ接続を緩める。
【0078】
Ｓ１１６０（正転・前進）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを低トルクで僅かに正転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を削孔方向へ僅かに前進させる。このようにして、ロッド固定部４２により固定されているロッド８０に対して、対象ロッド８０Ｔを軽くねじ締め接続する。
Ｓ１１７０（チャック開）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２を対象ロッド８０Ｔに対して再び移動可能にする。
Ｓ１１８０（早送り後退）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を早送り後退させ、対象ロッド８０Ｔの後端近傍をドリルヘッド１２によって把持可能な位置まで移動させた後に停止させる。
Ｓ１１７０（チャック開）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２のチャックピース１９を開き、ドリルヘッド１２を対象ロッド８０Ｔに対して再び移動可能にする。
Ｓ１１８０（早送り後退）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を早送り後退させ、対象ロッド８０Ｔの後端近傍をドリルヘッド１２によって把持可能な位置まで移動させた後に停止させる。
【0079】
Ｓ１１９０（チャック閉）：ロッド制御部４８の制御により、上記Ｓ１１８０で移動させた位置でドリルヘッド１２のチャックピース１９を閉じ、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを把持する。
Ｓ１２００（逆転・後退）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを逆転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を後退させる。このようにして、ロッド固定部４２により固定されているロッド８０から、対象ロッド８０Ｔのねじ接続を解除して切り離す。
Ｓ１２１０（下側接続切り離し完了で停止）：上記Ｓ１２００での切り離しが完了したら、ドリルヘッド１２による回転及び給進装置２４による後退を停止する。そして、Ｓ１２３０の完了を待ってＳ１２４０へ移行する。
Ｓ１２００（逆転・後退）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２によって対象ロッド８０Ｔを逆転させると共に、給進装置２４によってドリルヘッド１２を後退させる。このようにして、ロッド固定部４２により固定されているロッド８０から、対象ロッド８０Ｔのねじ接続を解除して切り離す。
Ｓ１２１０（下側接続切り離し完了で停止）：上記Ｓ１２００での切り離しが完了したら、ドリルヘッド１２による回転及び給進装置２４による後退を停止する。そして、Ｓ１２３０の完了を待ってＳ１２４０へ移行する。
【0080】
Ｓ１２２０（ハンドリングアーム寝位置確認）：オペレータなどにより、ロッドハンドリング装置３０のロッド移動部３４が退避位置にあり、ロッド８０を把持していないことなどを確認する。
Ｓ１２３０（ロッドクランプ開）：オペレータなどの操作により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開いた状態にする。
Ｓ１２４０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、図８に示すような確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１２５０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ１２３０（ロッドクランプ開）：オペレータなどの操作により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開いた状態にする。
Ｓ１２４０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、図８に示すような確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１２５０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
【0081】
Ｓ１２５０（ハンドリングアーム起動作）：ロッド制御部４８の制御により、起倒機構３９によってロッド移動部３４を退避位置から起き上がらせる。そして、ロッド移動部３４のロッドチャック３５に対象ロッド８０Ｔが挿通される位置（ドリリングセンタ）まで移動されたと判定したら、ロッド移動部３４の起動作を停止する。この停止位置は、ロッド移動部３４の接続位置である。
Ｓ１２６０（ロッドクランプ閉）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を閉じ、ロッド移動部３４によって対象ロッド８０Ｔを把持させる。
Ｓ１２６０（ロッドクランプ閉）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を閉じ、ロッド移動部３４によって対象ロッド８０Ｔを把持させる。
【0082】
Ｓ１２７０（チャック掴み替え・後退）：ロッド制御部４８の制御により、ドリルヘッド１２による対象ロッド８０Ｔの把持を解除し、給進装置２４によってドリルヘッド１２を後退させて、後端ロッド８４をドリルヘッド１２によって把持させる。そして、この状態でドリルヘッド１２を後退させ、ロッド移動部３４によって把持された対象ロッド８０Ｔからの、後端ロッド８４の切り離しを開始する。
Ｓ１２８０（上側接続切り離し完了で停止）：上記Ｓ１２７０で開始した切り離しが完了したら、給進装置２４による後退を停止する。
Ｓ１２９０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１３００へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ１２８０（上側接続切り離し完了で停止）：上記Ｓ１２７０で開始した切り離しが完了したら、給進装置２４による後退を停止する。
Ｓ１２９０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１３００へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
【0083】
Ｓ１３００（ハンドリングアーム寝動作）：ロッド制御部４８の制御により、起倒機構３９によってロッド移動部３４を接続位置から退避位置へ移動させる。
Ｓ１３１０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１３２０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ１３２０（ロッドクランプ開）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開き、ロッド移動部３４による対象ロッド８０Ｔの把持を解除する。
Ｓ１３１０（確認ボタン押下判定）：ロッド制御部４８により、確認ボタンＢ５が押下されたか否かを判定する。そして、オペレータなどにより確認ボタンＢ５が押下されたと判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１３２０へ移行し、確認ボタンＢ５が未だ押下されていないと判定した場合（ＮＯ）は、確認ボタンＢ５が押下されるまで本ステップで待機する。
Ｓ１３２０（ロッドクランプ開）：ロッド制御部４８の制御により、ロッド移動部３４のロッドチャック３５を開き、ロッド移動部３４による対象ロッド８０Ｔの把持を解除する。
【0084】
Ｓ１３３０（ロッド回収）：オペレータなどにより、切り離された対象ロッド８０Ｔをロッド移動部３４から回収する。
Ｓ１３４０（次ロッド判定）：ロッド制御部４８により、現在接続されているロッド８０の数などに基づいて、次に引き抜かれるべきロッド８０があるか否かを判定する。その結果、引き抜かれるべきロッド８０があると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１３５０へ移行し、引き抜かれるべきロッド８０がないと判定した場合（ＮＯ）は、そのままロッド８０の切り離し作業が終了となる。
Ｓ１３５０（早送り前進）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を早送り前進させて、後端ロッド８４を早送り前進させる。
Ｓ１３４０（次ロッド判定）：ロッド制御部４８により、現在接続されているロッド８０の数などに基づいて、次に引き抜かれるべきロッド８０があるか否かを判定する。その結果、引き抜かれるべきロッド８０があると判定した場合（ＹＥＳ）はＳ１３５０へ移行し、引き抜かれるべきロッド８０がないと判定した場合（ＮＯ）は、そのままロッド８０の切り離し作業が終了となる。
Ｓ１３５０（早送り前進）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を早送り前進させて、後端ロッド８４を早送り前進させる。
【0085】
Ｓ１３６０（次ロッド接続位置到達）：ロッド制御部４８により、後端ロッド８４の先端が次に引き抜くロッド８０の近傍に達したと判定するまで、後端ロッド８４を早送り前進させる。後端ロッド８４の位置は、複数のセンサ４４による計測などから把握すればよい。
Ｓ１３７０（前進）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を前進させて、ドリルヘッド１２によって把持されている後端ロッド８４の先端を、ロッド固定部４２によって固定されている次に引き抜くロッド８０の後端へ差し込む。これにより、後端ロッド８４が次に引き抜くロッド８０へ接続される。そして、ここまでの手順により、１本のロッド８０の切り離しが終了となる。
Ｓ１３７０（前進）：ロッド制御部４８の制御により、給進装置２４によってドリルヘッド１２を前進させて、ドリルヘッド１２によって把持されている後端ロッド８４の先端を、ロッド固定部４２によって固定されている次に引き抜くロッド８０の後端へ差し込む。これにより、後端ロッド８４が次に引き抜くロッド８０へ接続される。そして、ここまでの手順により、１本のロッド８０の切り離しが終了となる。
【0086】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、図１～図３に示すように、ドリルヘッド１２、給進装置２４、ロッドハンドリング装置３０、送水ポンプ５０、複数のセンサ５２、及び制御部５６を含んでいる。ドリルヘッド１２は、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０（後端ロッド８４へ接続されたロッド８０）を把持して回転力を付与することで、複数のロッド８０及びその先端側に接続された先端ロッドを軸回転させる。これによって、先端ロッドに取り付けられたビットも回転し、削孔に必要な回転力が加えられる。また、給進装置２４は、複数のロッド８０のうち最後端のロッド８０を把持するドリルヘッド１２を、削孔方向と平行な方向へ移動（前進や後退）させることで、複数のロッド８０及びその先端側に接続された先端ロッドへ給進力を付与する。これによって、ドリルヘッド１２により回転された状態で、複数のロッド８０、先端ロッド、及びビットが、給進装置２４からの給進力を受けて、地盤を削孔しながら進んでいくことになる。
【0087】
ロッドハンドリング装置３０は、先端ロッドと後端ロッド８４との間に接続される複数のロッド８０のうち、最後端のロッド８０の継ぎ足しと、最後端のロッド８０の切り離しとを行うものであって、これによって複数のロッド８０が後端側から１本ずつ継ぎ足し又は切り離しされる。送水ポンプ５０は、後端ロッド８４に取り付けられたウォータースイベル８８へ削孔水を供給するためのものであり、送水ポンプ５０から後端ロッド８４へ供給された削孔水は、筒状の後端ロッド８４の内部、筒状の複数のロッド８０の各々の内部、及び筒状の先端ロッドの内部を通って、ビットへ供給され、更にビットから削孔箇所へ流出する。複数のセンサ５２は、上述した各部位の動作状況を含む、ボーリングマシン１０全体の挙動を把握するためのものであり、ボーリングマシン１０の随所に設置されている。
【0088】
そして、制御部５６は、そのような複数のセンサ５２による検知結果を加味しながら、ボーリングマシン１０全体の動作を制御するものである。すなわち、ドリルヘッド１２による回転力の付与、給進装置２４による給進力の付与、ロッドハンドリング装置３０によるロッド８０の継ぎ足し及び切り離し、及び送水ポンプ５０による削孔水の供給といった、ボーリングマシン１０全体の動作を、オペレータなどが直接的に介入する必要なく、制御部５６によって制御することができる。これにより、オペレータの技量や経験の如何に関わらず、ボーリングマシン１０によって、例えば図９～図１６に示すような手順に従って、地盤を精度よく削孔することが可能となる。また、常にボーリングマシン１０の動作状況などに気を配るといった、オペレータの精神的な負担を軽減することができる上に、ロッド８０の取り扱いなどの重労働も軽減することができる。
【0089】
また、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、マシン１０全体の挙動を把握するための複数のセンサ５２として、下記の中の少なくとも１つを計測するセンサを含むものである。すなわち、ドリルヘッド１２によるロッド８０の把持力、ドリルヘッド１２により付与される回転圧力、ドリルヘッド１２により付与される回転数、給進装置２４により付与される給進速度、給進装置２４により付与される給進圧力、給進装置２４により移動されるドリルヘッド１２の位置、ボーリングマシン１０の振動、送水ポンプ５０からの削孔水の送水量、及び送水ポンプ５０からの削孔水の送水圧力である。これらの計測結果から、ドリルヘッド１２、給進装置２４、及び送水ポンプ５０などの挙動を把握することができるため、そのような挙動に基づいてそれらの動作を制御部５６により制御することができ、結果として地盤の削孔を精度よく行うことが可能となる。
【0090】
また、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、ベース部５８、方向切替部６０、及び複数のセンサ５２の一部としての姿勢センサを更に含むものであって、ベース部５８は、ドリルヘッド１２と給進装置２４とロッドハンドリング装置３０とを含む、ボーリングマシン１０の主要部５４を支えるものである。方向切替部６０は、例えば図５に示すように、主要部５４の姿勢をベース部５８に対して一体的に変化させ、ドリルヘッド１２などにより把持されるロッド８０の向きを変えることで、削孔方向を切り替えるためのものである。そして、姿勢センサは、そのように変化する主要部５４の姿勢を計測するものである。このような構成により、制御部５６による動作制御によって削孔の精度を高めながらも、様々な方向への削孔に対応することが可能となる。
【0091】
更に、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、図２、図３、及び図５に示すように、方向切替部６０が、ベース部５８に対して主要部５４を回転させる回転部６１と、ベース部５８に対して主要部５４を回転部６１と共に起倒させる起倒部６３とを含むものである。すなわち、回転部６１は、ベース部５８が水平に設置された状態において、水平方向と平行な回転軸で主要部５４を回転させる（例えば図５のように）ことで、その回転軸と直交する全方向へ削孔方向を変化させることができる。また、起倒部６３は、主要部５４及び回転部６１を、回転部６１の回転軸と直交し且つ水平方向と平行な旋回軸で旋回させることで、回転部６１による回転ではカバーされない範囲に削孔方向を変化させることができる。これにより、主要部５４を多様な掘削姿勢で支えながら、より多くの方向への削孔に対応することができ、また、トンネルなどの狭小場所での削孔にも対応することが可能となる。更に、図７に示すような上下反転と、方向切替部６０による姿勢制御とを組み合わせることで、バランスよく全方位の削孔を行うことができる。
【0092】
また、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、図４に示すように、ドリルヘッド１２が、回転力を発生するモータ１４と、スピンドルギヤ１５、高速ギヤ１７、及び低速ギヤ１８の３つのギヤとを含むものである。スピンドルギヤ１５は、ドリルヘッド１２により把持される最後端のロッド８０へ回転力を伝達するものであり、高速ギヤ１７はスピンドルギヤ１５に係合し、低速ギヤ１８は高速ギヤ１７に係合するものである。すなわち、スピンドルギヤ１５と低速ギヤ１８との間に高速ギヤ１７が介在している。そして、モータ１４からの回転力の入力先は、高速ギヤ１７と低速ギヤ１８とで切り替え可能になっており、高速ギヤ１７へ回転力が入力されると、それが直接スピンドルギヤ１５へと伝わり、低速ギヤ１８へ回転力が入力されると、それが高速ギヤ１７を介してスピンドルギヤ１５へと伝わる。このため、３つのギヤのギヤ比の調整などにより、高速ギヤ１７から回転力を入力する場合の高速度回転域と、低速ギヤ１８から回転力を入力する場合の低速度回転域との、２つの回転速度域での回転を実現することができる。これにより、ドリルヘッド１２を分解してギヤの組み換えなどを行う必要なく、従来行っていたそのような作業の時間を短縮することができながらも、様々な速度でロッド８０を回転させることが可能となる。更に、モータ１４としてオイルモータを使用し、ドリルヘッド１２の回転を油圧で制御することで、トルク調整や回転速度の微調整を行うことができる。
【0093】
加えて、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、図１に示すように、更に施工記録装置６８を含むものであり、この施工記録装置６８は、削孔の状況に応じて、削孔深度、削孔時間、削孔速度、ドリルヘッド１２の回転トルク、ビットへの荷重、削孔水の送水量、及び削孔水の送水圧力のうち、少なくとも１つを記録する。それらの値は、ドリルヘッド１２や送水ポンプ５０といった各部位から取得されたり、複数のセンサ５２から取得されたり、制御部５６によって算出されたりするものである。これにより、従来はオペレータが紙媒体に記録していたために、記録忘れや間違いがあり、手間もかかっていた記録作業を、記録忘れや間違いをすることなく、施工記録装置６８によって実行することができる。更に、その記録を作業日報などに流用することで、より作業時間を短縮することが可能となる。また、地盤の状況に対応した削孔データを蓄積することで、地盤の状況に対応した指標値を設定することができ、削孔の効率化を図ることができる。加えて、蓄積された削孔データを参考にして、地盤に生じている亀裂などに対応して削孔データが変化する様子を読み取ることで、記録中の削孔データから亀裂などの発生を判断することが可能となる。
【0094】
また、本発明の実施の形態に係るボーリングマシン１０は、制御部５６が、現在接続されている複数のロッド８０の重量を加味して、削孔中にかかるビットへの荷重が一定になるように、給進装置２４を制御するものである。すなわち、ロッドハンドリング装置３０を制御する制御部５６は、現在接続されているロッド８０の数量を把握しており、そこから全ロッドの合計重量を算出して、ビットへかかる荷重が一定になるように、給進装置２４によりロッド８０へ付加される給進力などを調整する。また、ビットへの荷重が一定になるように制御するため、ビットへの荷重の他の要因による変化も同時に加味することができる。これにより、ビットに対して過度な荷重がかかることを防止しながら、安定して削孔を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【0095】
１０：ボーリングマシン、１２：ドリルヘッド、１４：モータ、１５：スピンドルギヤ、１７：高速ギヤ、１８：低速ギヤ、２４：給進装置、３０：ロッドハンドリング装置、５０：送水ポンプ、５２：複数のセンサ、５４：主要部、５６：制御部、５８：ベース部、６０：方向切替部、６１：回転部、６３：起倒部、６８：施工記録装置、８０：複数のロッド、８４：後端ロッド
【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15】
【図16】