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3顿レーザースキャナを用いた泥土圧シールドの掘削土量リアルタイム计测システム

土砂の过剰な取込みを防ぎ周辺地盘の沉下等の事故を防止

概要

シールドトンネル工事での周辺地盤に対する安全性を向上させるため、泥土圧シールド工法を対象とした高精度掘削土量計測管理システム(以下、本システム)を開発しました。本システムは、ベルトコンベヤーに設置した「3Dスキャナー(体積)」、「ベルトウェイヤー(質量)」とさらに「近赤外水分計(含水比)」を加えた複数の計測機器と、各計測データを記録し掘削土量を高精度かつリアルタイムに算出する「データ統合プログラム」とを連携させたものです。これにより、これまで困難とされていた泥土圧シールドにおける掘削土量の高精度かつリアルタイムな把握を実現しました。本システムを使用することで、土砂の过剰な取込みを防ぎ周辺地盘の沉下等の事故を防止します。

図1 概要図

メリット

  • 土砂の性状によらず高精度な掘削土量の计测?管理が可能
  • 従来困难だった泥土圧シールド工法についてもリアルタイムに掘削土量を可视化
  • 各计测机器での计测および计测データの记録、掘削土量の算出を全自动で実施し现场管理者の负担を軽减

特徴

(1)新たな掘削土量算出理论の适用

「シールドトンネル工事の安全?安心な施工に関するガイドライン」の掘削土量の计算式に、当社独自に「含水比」の计测値を取り入れた改良型の计算式を採用しました(図2)。これにより実际の计测が难しい过剰取り込み土量や掘削添加材の逸脱量をより正确に推定することができます。

図2 掘削土量計測の理論

(2)多角的な项目の计测

体積、質量、含水比の3つの計測値と、土質調査結果などから得られた既知の情報(実地盤の物性値等)を用いて、既往技术よりも正確に掘削土量を算出します。

関连リリース

论文

  • 泥土圧シールド工事の掘削土量计测管理システムの开発(その1:システム概要)、土木学会全国大会第77回年次学术讲演会(2025年9月)
  • 泥土圧シールド工事の掘削土量计测管理システムの开発(その2:システム検証)、土木学会全国大会第77回年次学术讲演会(2025年9月)
  • 泥土圧シールド工事の掘削土量计测管理システムの开発(その3:现场実証)、土木学会全国大会第77回年次学术讲演会(2025年9月)

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