JP2001059719A - 地中構造物損傷予防のための検知装置 - Google Patents
地中構造物損傷予防のための検知装置Info
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- JP2001059719A JP2001059719A JP23684199A JP23684199A JP2001059719A JP 2001059719 A JP2001059719 A JP 2001059719A JP 23684199 A JP23684199 A JP 23684199A JP 23684199 A JP23684199 A JP 23684199A JP 2001059719 A JP2001059719 A JP 2001059719A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地中構造物に損傷を与える可能性のある掘削
工事において、工事用機械の位置等を正確に検知できる
ようにした検知装置を提供する。 【解決手段】 ガス管等の地中構造物１に沿って複数の
振動センサ２を連続的に配設する。地中を掘削するシー
ルドマシン等の工事用機械３、叉は地上から掘削する工
事用機械３Ａの振動特性を事前に計測し、そのデータを
ＣＰＵに記憶させる。工事中に工事用機械から発する振
動の地中での伝播特性を振動センサ２で検知し、その検
知信号をＣＰＵに入力して前記記憶データと比較するこ
とで工事用機械を特定し、且つ振動の波形及び伝播パタ
ーンからその工事用機械の位置を検知する。
工事において、工事用機械の位置等を正確に検知できる
ようにした検知装置を提供する。 【解決手段】 ガス管等の地中構造物１に沿って複数の
振動センサ２を連続的に配設する。地中を掘削するシー
ルドマシン等の工事用機械３、叉は地上から掘削する工
事用機械３Ａの振動特性を事前に計測し、そのデータを
ＣＰＵに記憶させる。工事中に工事用機械から発する振
動の地中での伝播特性を振動センサ２で検知し、その検
知信号をＣＰＵに入力して前記記憶データと比較するこ
とで工事用機械を特定し、且つ振動の波形及び伝播パタ
ーンからその工事用機械の位置を検知する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中構造物損傷予
防のための検知装置に関する。
防のための検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地下工事においては、通常シールドマシ
ンや建設機械等の工事用機械が用いられて地中を掘削す
るが、その際ガス管等の地中構造物を損傷しないように
配慮する必要がある。このため、従来は工事用機械の前
方に地中構造物等の障害物が存在するかどうかを検知す
る地中レーダ等の装置の開発進められているが、探知精
度等の点で未だ充分な対策とは言えない。既存の地中構
造物と工事用機械との正確な位置関係を検知する実用的
な手段も今のところ提供されていない。
ンや建設機械等の工事用機械が用いられて地中を掘削す
るが、その際ガス管等の地中構造物を損傷しないように
配慮する必要がある。このため、従来は工事用機械の前
方に地中構造物等の障害物が存在するかどうかを検知す
る地中レーダ等の装置の開発進められているが、探知精
度等の点で未だ充分な対策とは言えない。既存の地中構
造物と工事用機械との正確な位置関係を検知する実用的
な手段も今のところ提供されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の事態に鑑みなされたもので、地中構造物に損傷
を与える可能性のある地上及び地中の工事において、工
事用機械の位置等を正確に検知できるようにした検知装
置を提供することにより、地中構造物の損傷を未然に防
止することを目的とする。
な従来の事態に鑑みなされたもので、地中構造物に損傷
を与える可能性のある地上及び地中の工事において、工
事用機械の位置等を正確に検知できるようにした検知装
置を提供することにより、地中構造物の損傷を未然に防
止することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の具体的手段として、本発明は、地中構造物に沿って近
傍に配設された複数の振動センサと、工事用機械の振動
特性を事前に計測してそのデータを記憶させたＣＰＵと
を備え、前記振動センサによって工事用機械から発する
振動の地中での伝播特性を検知し、その検知信号を前記
ＣＰＵに入力し、ＣＰＵに記憶させてあるデータと比較
することによって工事用機械を特定し、且つ振動の波形
及び伝播パターンからその工事用機械の位置を検知する
ようにした地中構造物損傷予防のための検知装置を要旨
とする。この地中構造物損傷予防のための検知装置にお
いて、工事用機械に振動特性が事前に把握されている位
置通知用のバイブレータを取り付け、このバイブレータ
から発する振動を前記振動センサで検知すること、地中
構造物に沿って近傍に単独又は複数のバイブレータ及び
複数の振動センサを配設し、そのバイブレータから発す
る振動が地中を伝播し、工事用機械によって反射される
状況を前記振動センサにより検知すること、振動センサ
のうち一部或は全てを加速度センサとし、振動を検知す
ると共に地中構造物の傾斜角度を検知できるようにした
こと、振動センサのうち一部又は全部を歪みセンサに置
き換え、振動を検知すると共に地中構造物の歪みを検知
できるようにしたこと、振動センサ又は歪みセンサを光
ファイバーセンサとしたこと、を要旨とする。叉、複数
の振動センサと単独或は複数のバイブレータとを内蔵し
たプローブを形成し、このプローブを気体によって膨張
・収縮する空気袋で被覆することにより移動センサを形
成し、この移動センサを地中構造物に沿って配設したパ
イプ内に挿入し、この移動センサを測定箇所に移動させ
た後前記空気袋に気体を送りこんで膨張させることで固
定し、前記バイブレータから発する振動が地中を伝播
し、工事用機械によって反射される状況を前記振動セン
サにより検知し、その検知信号をＣＰＵに入力し、この
ＣＰＵに記憶させてあるデータと比較することによって
工事用機械を特定し、且つ振動の波形及び伝播バターン
からその工事用機械の位置を検知するようにした地中構
造物損傷予防のための検知装置を要旨とするものであ
る。
の具体的手段として、本発明は、地中構造物に沿って近
傍に配設された複数の振動センサと、工事用機械の振動
特性を事前に計測してそのデータを記憶させたＣＰＵと
を備え、前記振動センサによって工事用機械から発する
振動の地中での伝播特性を検知し、その検知信号を前記
ＣＰＵに入力し、ＣＰＵに記憶させてあるデータと比較
することによって工事用機械を特定し、且つ振動の波形
及び伝播パターンからその工事用機械の位置を検知する
ようにした地中構造物損傷予防のための検知装置を要旨
とする。この地中構造物損傷予防のための検知装置にお
いて、工事用機械に振動特性が事前に把握されている位
置通知用のバイブレータを取り付け、このバイブレータ
から発する振動を前記振動センサで検知すること、地中
構造物に沿って近傍に単独又は複数のバイブレータ及び
複数の振動センサを配設し、そのバイブレータから発す
る振動が地中を伝播し、工事用機械によって反射される
状況を前記振動センサにより検知すること、振動センサ
のうち一部或は全てを加速度センサとし、振動を検知す
ると共に地中構造物の傾斜角度を検知できるようにした
こと、振動センサのうち一部又は全部を歪みセンサに置
き換え、振動を検知すると共に地中構造物の歪みを検知
できるようにしたこと、振動センサ又は歪みセンサを光
ファイバーセンサとしたこと、を要旨とする。叉、複数
の振動センサと単独或は複数のバイブレータとを内蔵し
たプローブを形成し、このプローブを気体によって膨張
・収縮する空気袋で被覆することにより移動センサを形
成し、この移動センサを地中構造物に沿って配設したパ
イプ内に挿入し、この移動センサを測定箇所に移動させ
た後前記空気袋に気体を送りこんで膨張させることで固
定し、前記バイブレータから発する振動が地中を伝播
し、工事用機械によって反射される状況を前記振動セン
サにより検知し、その検知信号をＣＰＵに入力し、この
ＣＰＵに記憶させてあるデータと比較することによって
工事用機械を特定し、且つ振動の波形及び伝播バターン
からその工事用機械の位置を検知するようにした地中構
造物損傷予防のための検知装置を要旨とするものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る検知装置の実
施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、第１の
実施形態を示す概略図であり、１はガス管等の地中構造
物であり、この地中構造物１に沿って複数の振動センサ
２が配設されている。この複数の振動センサ２は適宜の
取付部材（図略）を介して地中構造物１に取り付けても
良いし、地中構造物１から離してその近傍に配設するよ
うにしても良い。
施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、第１の
実施形態を示す概略図であり、１はガス管等の地中構造
物であり、この地中構造物１に沿って複数の振動センサ
２が配設されている。この複数の振動センサ２は適宜の
取付部材（図略）を介して地中構造物１に取り付けても
良いし、地中構造物１から離してその近傍に配設するよ
うにしても良い。
【０００６】３はシールドマシン等の工事用機械であ
り、この工事用機械３の掘削時に発する振動の地中での
伝播特性を前記複数の振動センサ２で検知し、これらの
振動センサ２からの検知信号をＣＰＵ（図略）に入力し
てデータを得る。
り、この工事用機械３の掘削時に発する振動の地中での
伝播特性を前記複数の振動センサ２で検知し、これらの
振動センサ２からの検知信号をＣＰＵ（図略）に入力し
てデータを得る。
【０００７】ＣＰＵには各種の工事用機械の振動が地中
伝播する特性を事前に測定して記憶させてあり、この記
憶データと前記振動センサ２からの入力データとを比較
し、工事用機械の種類を特定すると共に振動の波形及び
伝播パターンから工事用機械３までの距離、方向を検知
する。
伝播する特性を事前に測定して記憶させてあり、この記
憶データと前記振動センサ２からの入力データとを比較
し、工事用機械の種類を特定すると共に振動の波形及び
伝播パターンから工事用機械３までの距離、方向を検知
する。
【０００８】地上から掘削する工事用機械３Ａの場合
も、同様に地中に伝播する振動の伝播特性を前記複数の
振動センサ２で検知することにより、工事用機械の種類
の特定と、工事用機械３Ａまでの距離及び方向をＣＰＵ
により演算することができる。これにより、地中構造物
１と工事用機械との位置関係を工事関係者に知らせるこ
とで地中構造物１の損傷を未然に防止することが可能と
なる。
も、同様に地中に伝播する振動の伝播特性を前記複数の
振動センサ２で検知することにより、工事用機械の種類
の特定と、工事用機械３Ａまでの距離及び方向をＣＰＵ
により演算することができる。これにより、地中構造物
１と工事用機械との位置関係を工事関係者に知らせるこ
とで地中構造物１の損傷を未然に防止することが可能と
なる。
【０００９】図２は、第２の実施形態を示す概略図であ
り、事前に工事用機械３の振動伝播特性を計測できない
場合や、振動を発生し難い工事用機械の場合に好適な例
である。この場合には、振動伝播特性が事前に計測され
た位置通知用のバイブレータ４を工事用機械３に取り付
け、このバイブレータ４を介して工事用機械３までの距
離及び方向を検知する。
り、事前に工事用機械３の振動伝播特性を計測できない
場合や、振動を発生し難い工事用機械の場合に好適な例
である。この場合には、振動伝播特性が事前に計測され
た位置通知用のバイブレータ４を工事用機械３に取り付
け、このバイブレータ４を介して工事用機械３までの距
離及び方向を検知する。
【００１０】その際、バイブレータ４の振動伝播特性を
予めＣＰＵに記憶させておき、工事中にバイブレータ４
を振動させ、その振動伝播状況を複数の振動センサ２で
検知し、その検知信号を前記と同様にＣＰＵに入力し、
記憶されたデータとの比較によって距離及び方向を検知
するのである。
予めＣＰＵに記憶させておき、工事中にバイブレータ４
を振動させ、その振動伝播状況を複数の振動センサ２で
検知し、その検知信号を前記と同様にＣＰＵに入力し、
記憶されたデータとの比較によって距離及び方向を検知
するのである。
【００１１】図３は、第３の実施形態を示す概略図であ
り、地中構造物１に或はその近傍に単独叉は複数のバイ
ブレータ５と複数の振動センサ２を配設し、バイブレー
タ５から発する振動が地中を伝播し、工事用機械３によ
って反射される状況を振動センサ２で検知し、その検知
信号をＣＰＵに入力して工事用機械３の位置、大きさ、
方向を検知する。これはレーダーと同様の原理である。
り、地中構造物１に或はその近傍に単独叉は複数のバイ
ブレータ５と複数の振動センサ２を配設し、バイブレー
タ５から発する振動が地中を伝播し、工事用機械３によ
って反射される状況を振動センサ２で検知し、その検知
信号をＣＰＵに入力して工事用機械３の位置、大きさ、
方向を検知する。これはレーダーと同様の原理である。
【００１２】第１〜第３の実施形態において、振動セン
サ２のうち一部或は全てを加速度センサ（図略）とすれ
ば、振動を検知すると共に地中構造物１の傾斜角度を検
知することができる。叉、振動センサ２のうち一部或は
全てを歪みセンサ（図略）に置き換えれば、振動を検知
すると共に地中構造物１の歪みも検知することができ、
工事用機械３の接近によって地中構造物１に生じる歪み
を検知し、より正確な検知が可能となる。
サ２のうち一部或は全てを加速度センサ（図略）とすれ
ば、振動を検知すると共に地中構造物１の傾斜角度を検
知することができる。叉、振動センサ２のうち一部或は
全てを歪みセンサ（図略）に置き換えれば、振動を検知
すると共に地中構造物１の歪みも検知することができ、
工事用機械３の接近によって地中構造物１に生じる歪み
を検知し、より正確な検知が可能となる。
【００１３】更に、振動センサ２、歪みセンサを光ファ
イバセンサ（図略）とすれば、誘爆の危険性がなくなり
且つ長距離にわたってノイズの少ない信号伝送が可能と
なる。
イバセンサ（図略）とすれば、誘爆の危険性がなくなり
且つ長距離にわたってノイズの少ない信号伝送が可能と
なる。
【００１４】図４（イ）は、第４の実施形態を示す概略
図であり、移動センサを用いる点に特徴を有するもので
ある。移動センサ６は、図４（ロ）のように複数の振動
センサ２と単独或は複数のバイブレータ５（図例では２
個）とを内蔵したプローブ７を形成すると共に、このプ
ローブ７を気体によって膨張・収縮する空気袋８で被覆
することにより形成する。
図であり、移動センサを用いる点に特徴を有するもので
ある。移動センサ６は、図４（ロ）のように複数の振動
センサ２と単独或は複数のバイブレータ５（図例では２
個）とを内蔵したプローブ７を形成すると共に、このプ
ローブ７を気体によって膨張・収縮する空気袋８で被覆
することにより形成する。
【００１５】この移動センサ６は、地中構造物１に沿っ
て配設したパイプ９内に挿入し、この移動センサ６を制
御装置１０、１１によって測定箇所に移動させた後、前
記空気袋８に気体を送りこんで膨張させることで固定す
る。そして、前記バイブレータ５から発する振動が空気
袋８及びパイプ９を通過して地中を伝播し、工事用機械
３によって反射される状況を前記振動センサ２により検
知し、その検知信号をＣＰＵ１２に入力して工事用機械
３の位置、大きさ、方向を検知する。これもレーダーと
同様の原理である。
て配設したパイプ９内に挿入し、この移動センサ６を制
御装置１０、１１によって測定箇所に移動させた後、前
記空気袋８に気体を送りこんで膨張させることで固定す
る。そして、前記バイブレータ５から発する振動が空気
袋８及びパイプ９を通過して地中を伝播し、工事用機械
３によって反射される状況を前記振動センサ２により検
知し、その検知信号をＣＰＵ１２に入力して工事用機械
３の位置、大きさ、方向を検知する。これもレーダーと
同様の原理である。
【００１６】移動センサ６の移動は、制御装置１０、１
１によって空気袋８内の空気を抜いて固定を解除し、制
御装置１０、１１からの送気圧力を調整することにより
行い、パイプ９内を左右任意の方向に自在に移動させる
ことができる。
１によって空気袋８内の空気を抜いて固定を解除し、制
御装置１０、１１からの送気圧力を調整することにより
行い、パイプ９内を左右任意の方向に自在に移動させる
ことができる。
【００１７】尚、第２〜第４の実施形態で、地上から掘
削する工事用機械３Ａの場合については説明を省略した
が、それぞれ地中掘削する工事用機械３の場合と同様で
ある。
削する工事用機械３Ａの場合については説明を省略した
が、それぞれ地中掘削する工事用機械３の場合と同様で
ある。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検知装置を用いて工事用機械の位置等を正確に検知でき
るようにしたので、損傷危険度の予測が的確にできるこ
とから地中構造物の損傷を未然に防止する等の優れた効
果が得られる。
検知装置を用いて工事用機械の位置等を正確に検知でき
るようにしたので、損傷危険度の予測が的確にできるこ
とから地中構造物の損傷を未然に防止する等の優れた効
果が得られる。
【図１】本発明に係る検知装置の第１の実施形態を示す
概略図
概略図
【図２】本発明に係る検知装置の第２の実施形態を示す
概略図
概略図
【図３】本発明に係る検知装置の第３の実施形態を示す
概略図
概略図
【図４】（イ）は本発明に係る検知装置の第４の実施形
態を示す概略図、（ロ）は移動センサの拡大概略断面図
態を示す概略図、（ロ）は移動センサの拡大概略断面図
１…地中構造物 ２…振動センサ ３…工事用機械 ４、５…バイブレータ ６…移動センサ ７…プローブ ８…空気袋 ９…パイプ １０、１１…制御装置 １２…ＣＰＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 潔 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 三田 彰 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 片岡 俊一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 Ｆターム(参考） 2F069 AA04 AA93 BB01 DD30 GG04 GG07 GG09 GG58 GG67 GG72 GG74 HH09 KK10
Claims (7)
- 【請求項１】地中構造物に沿って近傍に配設された複数
の振動センサと、工事用機械の振動特性を事前に計測し
てそのデータを記憶させたＣＰＵとを備え、前記振動セ
ンサによって工事用機械から発する振動の地中での伝播
特性を検知し、その検知信号を前記ＣＰＵに入力し、Ｃ
ＰＵに記憶させてあるデータと比較することによって工
事用機械を特定し、且つ振動の波形及び伝播パターンか
らその工事用機械の位置を検知するようにした地中構造
物損傷予防のための検知装置。 - 【請求項２】工事用機械に振動特性が事前に把握されて
いる位置通知用のバイブレータを取り付け、このバイブ
レータから発する振動を前記振動センサで検知する請求
項１記載の地中構造物損傷予防のための検知装置。 - 【請求項３】地中構造物に沿って近傍に単独又は複数の
バイブレータ及び複数の振動センサを配設し、そのバイ
ブレータから発する振動が地中を伝播し、工事用機械に
よって反射される状況を前記振動センサにより検知する
請求項１記載の地中構造物損傷予防のための検知装置。 - 【請求項４】振動センサのうち一部或は全てを加速度セ
ンサとし、振動を検知すると共に地中構造物の傾斜角度
を検知できるようにした請求項１、２又は３記載の地中
構造物損傷予防のための検知装置。 - 【請求項５】振動センサのうち一部又は全部を歪みセン
サに置き換え、振動を検知すると共に地中構造物の歪み
を検知できるようにした請求項１、２又は３記載の地中
構造物損傷予防のための検知装置。 - 【請求項６】振動センサ又は歪みセンサを光ファイバー
センサとした請求項１、２、３、４叉は５記載の地中構
造物損傷予防のための検知装置。 - 【請求項７】複数の振動センサと単独或は複数のバイブ
レータとを内蔵したプローブを形成し、このプローブを
気体によって膨張・収縮する空気袋で被覆することによ
り移動センサを形成し、この移動センサを地中構造物に
沿って配設したパイプ内に挿入し、この移動センサを測
定箇所に移動させた後前記空気袋に気体を送りこんで膨
張させることで固定し、前記バイブレータから発する振
動が地中を伝播し、工事用機械によって反射される状況
を前記振動センサにより検知し、その検知信号をＣＰＵ
に入力し、このＣＰＵに記憶させてあるデータと比較す
ることによって工事用機械を特定し、且つ振動の波形及
び伝播バターンからその工事用機械の位置を検知するよ
うにした地中構造物損傷予防のための検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23684199A JP2001059719A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 地中構造物損傷予防のための検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23684199A JP2001059719A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 地中構造物損傷予防のための検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059719A true JP2001059719A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=17006596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23684199A Pending JP2001059719A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 地中構造物損傷予防のための検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059719A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840082A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-06-13 | 丁宇 | 一种地铁形变检测系统 |
| JP2020201069A (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 多摩川精機株式会社 | 管路内の曲がり状態の測定装置及び方法 |
| WO2020256193A1 (ko) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 엘지전자 주식회사 | 진동 감지 센서 |
| WO2021010251A1 (ja) | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び異常判断方法 |
| WO2022185469A1 (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-09 | 日本電気株式会社 | 工事検出装置、工事検出システム及び工事検出方法 |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP23684199A patent/JP2001059719A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106840082A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-06-13 | 丁宇 | 一种地铁形变检测系统 |
| JP2020201069A (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 多摩川精機株式会社 | 管路内の曲がり状態の測定装置及び方法 |
| JP7229478B2 (ja) | 2019-06-07 | 2023-02-28 | 多摩川精機株式会社 | 管路内の曲がり状態の測定装置及び方法 |
| WO2020256193A1 (ko) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 엘지전자 주식회사 | 진동 감지 센서 |
| WO2021010251A1 (ja) | 2019-07-17 | 2021-01-21 | 日本電気株式会社 | 光ファイバセンシングシステム、光ファイバセンシング機器、及び異常判断方法 |
| EP4001862A4 (en) * | 2019-07-17 | 2022-08-17 | NEC Corporation | FIBER OPTIC DETECTION SYSTEM, FIBER OPTIC DETECTION EQUIPMENT AND FAULT ASSESSMENT METHOD |
| WO2022185469A1 (ja) * | 2021-03-04 | 2022-09-09 | 日本電気株式会社 | 工事検出装置、工事検出システム及び工事検出方法 |
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