JP2001193069A - Measuring control method during earth retaining excavation, measuring control system during earth retaining excavation and recording media recorded computer programs for realizing measuring control system during earth retaining excavation - Google Patents

Measuring control method during earth retaining excavation, measuring control system during earth retaining excavation and recording media recorded computer programs for realizing measuring control system during earth retaining excavation

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JP2001193069A
JP2001193069A JP2000008034A JP2000008034A JP2001193069A JP 2001193069 A JP2001193069 A JP 2001193069A JP 2000008034 A JP2000008034 A JP 2000008034A JP 2000008034 A JP2000008034 A JP 2000008034A JP 2001193069 A JP2001193069 A JP 2001193069A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide measurement control system and method during earth retaining excavation capable of forecasting the behavior of earth retaining construction with a high accuracy in excavation work even in the case where the characteristics of earth retaining wall cannot be accurately obtained in advance. SOLUTION: Behavior values A of (displacement, stress and moment) of the earth retaining construction are measured (S10) and are indicated by colors (S12 to S20) corresponding to the size relation with the control values (S12 to S20). By the reverse analytic calculations from the measured behavior values A, unknown parameters such as an earth pressure P, reaction coefficient ke of the ground, cohesion C of the ground, angle of friction ϕ of the ground, volumetric weight γ of the ground, cross section rigidity Kw of an earth retaining wall 10 and spring constant ks of a strut 16 are estimated (S22). By using these estimated values, the behavior values of the timbering construction in the subsequent process are estimated (S26). These calculated behavior value B are monitored on a monitor unit installed on the construction site (S28).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、土留め掘削時の計
測管理システムおよび計測管理方法に係り、特に、土留
め架構の挙動を高い精度で予測することが可能な計測管
理システムおよび計測管理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measurement management system and a measurement management method for retaining excavation, and more particularly to a measurement management system and a measurement management method capable of predicting the behavior of a retaining structure with high accuracy. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、立杭、地下鉄、および構造物基礎
等の地下構造物を構築する場合に行われる掘削工事で
は、掘削に先立って土留め壁を構築することにより、掘
削面の崩壊を防止すると共に、地盤沈下等による周囲へ
の悪影響を最小限に抑制している。掘削工事が進行する
につれて、土留め壁には地盤物性値(土圧、反力係数、
粘着力、摩擦角、体積重量等)に応じた変形や応力等の
挙動が生ずる。しかしながら、地盤物性値にはばらつき
が大きいため、予め与えられた地盤物性値に基づいて土
留め壁の挙動を正確に予測することは困難である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in excavation work performed when constructing underground structures such as standing piles, subways, and structural foundations, earth retaining walls are constructed prior to excavation to prevent collapse of an excavated surface. In addition to minimizing the impact on the surrounding area, the impact on the surrounding area due to land subsidence is minimized. As the excavation work progresses, the retaining wall shows the ground properties (earth pressure, reaction force coefficient,
Behavior such as deformation and stress depending on the adhesive force, friction angle, volume weight, etc.) occurs. However, it is difficult to accurately predict the behavior of the retaining wall based on the previously provided ground property values because the ground property values vary greatly.

【0003】これに対して、本出願人は、特開平10−
331161号公報において、土留め架構の挙動の実測
値から地盤物性値を推定し、その推定値を用いることに
より掘削工事中の土留め壁の挙動を短時間で正確に推定
することが可能な挙動予測方法を提案している。この方
法では、土圧、地盤の反力係数、地盤の粘着力、地盤の
摩擦角、地盤の体積重量等の地盤物性値および切梁バネ
係数の各パラメータについて、所定の初期値で最大とな
るようなメンバーシップ関数が設定される。そして、各
パラメータの値をメンバーシップ関数上で変化させなが
ら土留め壁の挙動を計算し、土留め壁の実測された挙動
に略一致したときの値を、各パラメータの確定値として
用いている。
On the other hand, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open
In Japanese Patent No. 331161, a behavior capable of estimating a ground physical property value from an actually measured value of a behavior of a retaining frame and accurately estimating a behavior of a retaining wall during excavation work by using the estimated value. A prediction method is proposed. In this method, the earth pressure, the reaction force coefficient of the ground, the adhesive force of the ground, the friction angle of the ground, the physical properties of the ground such as the volume weight of the ground and the parameters of the shear beam spring coefficient are maximized at predetermined initial values. Such a membership function is set. Then, the behavior of the retaining wall is calculated while changing the value of each parameter on the membership function, and a value when the behavior substantially coincides with the actually measured behavior of the retaining wall is used as a confirmed value of each parameter. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、土留め架構
の挙動は、地盤物性値や切梁バネ定数のみならず、土留
め壁の特性(例えば断面剛性)にも大きく依存する。土
留め壁の構造が複雑になると、その特性を予め正確に得
ることが困難な場合が生ずる。しかしながら、上記公報
に開示される挙動予測方法では、土留め壁の特性を一定
とみなし、その値として所与の値を用いていた。このた
め、土留め壁の特性を予め正確に得ることができない場
合には、土留め架構の挙動を高い精度で予測することは
困難であった。
By the way, the behavior of the earth retaining frame greatly depends not only on the physical properties of the ground and the spring constant of the girder, but also on the characteristics of the earth retaining wall (for example, section rigidity). When the structure of the retaining wall becomes complicated, it may be difficult to accurately obtain the characteristics in advance. However, in the behavior prediction method disclosed in the above publication, the characteristics of the retaining wall are regarded as constant, and a given value is used as the value. For this reason, when the characteristics of the retaining wall cannot be accurately obtained in advance, it has been difficult to predict the behavior of the retaining frame with high accuracy.

【0005】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、土留め壁の特性を予め正確に得ることが困難な場
合にも、掘削工事中に土留め架構の挙動を高い精度で予
測することが可能な土留め掘削時の計測管理方法および
計測管理方法システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and even when it is difficult to accurately obtain the characteristics of a retaining wall in advance, the behavior of the retaining frame during excavation work can be predicted with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a measurement management method and a measurement management method system at the time of earth retaining excavation which can be performed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、土留め架構を用いた掘削工事中に以後
の掘削工程での前記土留め架構の挙動を予測する土留め
掘削時の計測管理方法であって、前記土留め架構の挙動
を表す挙動値を検出する挙動検出ステップと、前記検出
された挙動値に基づいて、掘削される地盤の物性値およ
び前記土留め壁の特性値を含む未知パラメータの値を推
定するパラメータ推定ステップと、該推定された未知パ
ラメータ値に基づいて、以後の掘削工程における前記土
留め架構の挙動値を予測計算する挙動予測ステップと、
を備える土留め掘削時の計測管理方法により達成され
る。
The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, in the measurement management method at the time of earth retaining excavation to predict the behavior of the earth retaining frame in the subsequent excavation process during the excavation work using the earth retaining frame, represents the behavior of the earth retaining frame A behavior detection step of detecting a behavior value, a parameter estimation step of estimating a value of an unknown parameter including a property value of a ground to be excavated and a characteristic value of the retaining wall, based on the detected behavior value, A behavior prediction step of predicting and calculating a behavior value of the earth retaining frame in a subsequent excavation process based on the estimated unknown parameter value;
This is achieved by a measurement management method during earth retaining excavation provided with:

【0007】請求項1記載の発明によれば、地盤の物性
値に加えて土留め壁の特性値を含む未知パラメータの値
を推定し、その推定値に基づいて土留め架構の挙動値を
予測計算する。このため、土留め壁の特性を予め正確に
得ることができない場合であっても、土留め架構の挙動
を高い精度で予測することができる。なお、土留め架構
の挙動値として、例えば土留め壁の変位、応力、および
モーメント、ならびに、支保工に作用する荷重等を用い
ることができ、また、土留め壁の特性値として、例えば
土留め壁の断面剛性を用いることができる。
According to the first aspect of the present invention, the value of the unknown parameter including the characteristic value of the retaining wall is estimated in addition to the physical property value of the ground, and the behavior value of the retaining frame is predicted based on the estimated value. calculate. For this reason, even when the characteristics of the retaining wall cannot be accurately obtained in advance, the behavior of the retaining frame can be predicted with high accuracy. As the behavior value of the retaining wall, for example, a displacement, a stress, and a moment of the retaining wall, and a load acting on the shoring can be used. As the characteristic value of the retaining wall, for example, the retaining wall can be used. The section stiffness of the wall can be used.

【0008】この場合、請求項2に記載する如く、請求
項1記載の土留め掘削時の計測管理方法において、前記
パラメータ推定ステップは、前記未知パラメータ値とし
て夫々所与の値を用いて前記土留め架構の挙動値を計算
する挙動計算ステップと、前記計算された挙動値と前記
検出された挙動値との大小関係に応じて前記未知パラメ
ータの値を夫々所定値だけ増加または減少させたうえで
前記計算ステップを実行する再計算ステップと、前記挙
動計算ステップで計算した挙動値と前記検出された挙動
値とが略一致する場合に、前記挙動値の計算に用いられ
た前記未知パラメータの値をその推定値として確定する
推定値決定ステップと、を含むこととしてもよい。
[0008] In this case, as set forth in claim 2, in the measurement management method at the time of retaining earth excavation according to claim 1, the parameter estimating step uses the given value as the unknown parameter value. A behavior calculation step of calculating a behavior value of the retaining frame, and after increasing or decreasing the value of the unknown parameter by a predetermined value, respectively, according to a magnitude relationship between the calculated behavior value and the detected behavior value, The recalculation step of executing the calculation step, and when the behavior value calculated in the behavior calculation step and the detected behavior value substantially match, the value of the unknown parameter used in the calculation of the behavior value is calculated. And determining an estimated value that is determined as the estimated value.

【0009】請求項2記載の発明によれば、計算された
挙動値と検出された挙動値との大小関係に基づいて、未
知パラメータの値を増減させながら、土留め架構の挙動
値を計算する。このように、単純な繰り返し計算処理に
より未知パラメータの値を推定することができる。
According to the second aspect of the invention, the behavior value of the earth retaining frame is calculated based on the magnitude relation between the calculated behavior value and the detected behavior value while increasing or decreasing the value of the unknown parameter. . As described above, the value of the unknown parameter can be estimated by a simple iterative calculation process.

【0010】また、請求項3に記載する如く、請求項2
記載の土留め掘削時の計測管理方法において、前記未知
パラメータの夫々について、当該未知パラメータの値の
増減と前記土留め架構の挙動値の増減との対応関係を予
め求めておき、前記再計算ステップでは、前記対応関係
に基づいて、前記計算された挙動値が前記検出された挙
動値に近づくように各未知パラメータの増減方向を決定
することとしてもよい。
Also, as described in claim 3, claim 2
In the measurement management method at the time of retaining earth excavation as described above, for each of the unknown parameters, a correspondence relationship between an increase or decrease of the value of the unknown parameter and an increase or decrease of the behavior value of the earth retaining frame is obtained in advance, and the recalculating step is performed. Then, the increasing / decreasing direction of each unknown parameter may be determined based on the correspondence so that the calculated behavior value approaches the detected behavior value.

【0011】請求項3記載の発明によれば、未知パラメ
ータの値の増減と土留め架構の挙動値の増減との関係を
示す関係表を参照して、前記計算された挙動値が前記検
出された挙動値に近づくように各未知パラメータの増減
方向を決定する。このため、未知パラメータの推定を行
うための繰り返し計算を速やかに収束させることができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the calculated behavior value is detected by referring to a relation table showing a relationship between an increase / decrease of the value of the unknown parameter and an increase / decrease of the behavior value of the earth retaining frame. The direction of increase / decrease of each unknown parameter is determined so as to approach the behavior value. Therefore, iterative calculations for estimating the unknown parameters can be quickly converged.

【0012】更に、請求項4に記載する如く、請求項1
乃至3のうち何れか1項記載の土留め掘削時の計測管理
方法において、前記挙動推定ステップでの予測計算値
を、掘削工事現場にて表示するステップを更に備えるこ
ととしてもよい。
Furthermore, as described in claim 4, claim 1
4. The measurement management method at the time of earth retaining excavation according to any one of the above-described aspects 3, wherein the method further includes a step of displaying a predicted calculation value in the behavior estimation step at an excavation site.

【0013】請求項4記載の発明によれば、土留め架構
の挙動の予測値が掘削工事現場で表示される。このた
め、作業者は、工事の安全性を確認し、必要に応じて対
策工等の措置を講じながら掘削工事を安全に行うことが
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the predicted value of the behavior of the earth retaining frame is displayed at the excavation site. For this reason, the worker can confirm the safety of the construction and perform the excavation work safely while taking measures such as countermeasures as necessary.

【0014】なお、請求項5乃至8に係る発明は、それ
ぞれ、請求項1乃至4に記載された方法を実行するシス
テムに係るものである。
The invention according to claims 5 to 8 relates to a system for executing the method according to claims 1 to 4, respectively.

【0015】また、請求項9乃至11に記載の発明は、
土留め掘削時の計測管理システムをコンピュータにより
実現するためのプログラムを記録した記録媒体に係るも
のである。
Further, the invention according to claims 9 to 11 is
The present invention relates to a recording medium on which a program for realizing a measurement management system during earth retaining excavation by a computer is recorded.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態であ
る土留め掘削時の計測管理システムが適用される土留め
掘削工事の状況を示す概略断面図である。図1に示す土
留め掘削工事では、掘削開始前に土留め壁10が構築さ
れた後、複数の掘削工程により所定深さまで掘削が行わ
れる。なお、i番目の掘削工程により掘削される掘削層
を掘削層i(i=1,2,3,・・・)で表すものとす
る。図1には、掘削層1の掘削が終了した状態を示して
いる。なお、図1において、土質調査結果等に基づいて
区分された土層1〜土層4を破線で示している。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the state of earth retaining excavation work to which a measurement management system at the time of earth retaining excavation according to one embodiment of the present invention is applied. In the earth retaining excavation shown in FIG. 1, after the earth retaining wall 10 is constructed before the start of excavation, excavation is performed to a predetermined depth by a plurality of excavation processes. The excavated layer excavated in the i-th excavation step is represented by excavated layer i (i = 1, 2, 3,...). FIG. 1 shows a state in which excavation of the excavation layer 1 has been completed. In FIG. 1, the soil layers 1 to 4 classified based on the results of the soil investigation and the like are indicated by broken lines.

【0017】図1に示されるように、掘削層1の掘削が
終了すると、土留め壁10に支保工として切梁16が設
けられた後、続く掘削層2の掘削が行われる。以後、同
様に、各掘削層の掘削が終了するごとに土留め壁10に
切梁16が設けられた後、次の掘削層の掘削が行われ
る。
As shown in FIG. 1, when the excavation of the excavation layer 1 is completed, a cutting beam 16 is provided on the retaining wall 10 as a support, and then the excavation of the excavation layer 2 is performed. After that, similarly, each time the excavation of each excavation layer is completed, the cutting beam 16 is provided on the retaining wall 10, and then the next excavation layer is excavated.

【0018】土留め壁10には、傾斜計12および歪み
計14が、それぞれ、深さ方向に所定間隔で複数設けら
れている。傾斜計12は、土留め壁10の鉛直方向から
の傾斜角に応じた信号を出力する。また、歪み計14
は、土留め壁10の掘削面およびその背面に対として設
けられており、土留め壁10の各面に生ずる歪の大きさ
に応じた信号を出力する。なお、上記所定間隔は,傾斜
計12および歪み計14により各掘削層iの少なくとも
1箇所で傾斜角および歪みを検出できるように設定され
ている。
The retaining wall 10 is provided with a plurality of inclinometers 12 and strain gauges 14 at predetermined intervals in the depth direction. The inclinometer 12 outputs a signal corresponding to the inclination angle of the retaining wall 10 from the vertical direction. In addition, the strain gauge 14
Are provided as a pair on the excavation surface of the retaining wall 10 and on the back surface thereof, and output a signal corresponding to the magnitude of distortion generated on each surface of the retaining wall 10. The above-mentioned predetermined intervals are set so that the tilt angle and the strain can be detected at least at one location of each excavation layer i by the inclinometer 12 and the strain gauge 14.

【0019】図2は、本実施形態の計測管理システムの
概略構成図である。本計測管理システムは全て掘削工事
現場に設置されている。図2に示す如く、計測管理シス
テムはコンピュータ20を備えている。コンピュータ2
0は、中央処理部20a、表示装置20b、および、記
録媒体読み取り用ドライブ装置20cを含んでいる。コ
ンピュータ20の中央処理部20aには、上記した傾斜
計12および歪み計14が接続されている。中央処理部
20aは、各掘削層の掘削が終了する毎に、傾斜計12
および歪み計14の出力信号に基づいて、土留め壁10
の各位置での水平変位、応力、およびモーメント(以
下、土留め壁10の挙動値と総称する)を検出する。そ
して、以下に詳細に説明するように、検出された挙動値
より、各掘削層での地盤の物性値(すなわち、土圧P,
地盤の反力係数ke,地盤の粘着力C,地盤の摩擦角
φ,地盤の体積重量γ)、土留め壁10の断面剛性K
w、および切梁16のバネ定数ksを推定し、その推定
値に基づいて次の掘削工程後の挙動値を予測計算して表
示装置20bに表示する。以下、これら地盤の物性値
P,ke,C,φ,γ、土留め壁10の断面剛性Kw、
および、切梁16のバネ定数ksを、未知パラメータと
総称する。なお、切梁16自体のバネ定数は予め決定で
きるが、土留め壁10への取り付け部分の緩み等によっ
て、切梁16の実質的なバネ定数は変化し、その値は不
確定となる。切梁16のバネ定数ksは、このような取
り付け部分の緩み等の不確定要素を含んだ値である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the measurement management system of the present embodiment. The entire measurement management system is installed at the excavation site. As shown in FIG. 2, the measurement management system includes a computer 20. Computer 2
0 includes a central processing unit 20a, a display device 20b, and a recording medium reading drive device 20c. The above-described inclinometer 12 and strain gauge 14 are connected to the central processing unit 20 a of the computer 20. The central processing unit 20a executes the inclinometer 12 every time excavation of each excavation layer is completed.
And the retaining wall 10 based on the output signal of the strain gauge 14.
The horizontal displacement, stress, and moment at each position (hereinafter, collectively referred to as behavior values of the retaining wall 10) are detected. Then, as described in detail below, based on the detected behavior value, the physical property value of the ground at each excavation layer (that is, the earth pressure P,
Ground reaction force coefficient ke, ground adhesive strength C, ground friction angle φ, ground volume weight γ), section rigidity K of retaining wall 10
w and the spring constant ks of the girder 16 are estimated, and the behavior value after the next excavation process is predicted and calculated based on the estimated value and displayed on the display device 20b. Hereinafter, the physical property values P, ke, C, φ, γ of these grounds, the sectional rigidity Kw of the retaining wall 10,
And the spring constant ks of the cutting beam 16 is generically called an unknown parameter. The spring constant of the girder 16 itself can be determined in advance, but the substantial spring constant of the girder 16 changes due to looseness of the portion attached to the retaining wall 10 and the value becomes indefinite. The spring constant ks of the cutting beam 16 is a value including such uncertain factors such as looseness of the mounting portion.

【0020】本実施形態の計測管理システムは、特に、
土留め壁10の断面剛性を未知パラメータに含めて、そ
の値を地盤の特性値等と共に推定する点に特徴を有して
いる。これにより、土留め壁10の構造が複雑となって
その断面剛性を正確に求めることが困難な場合や、深さ
に応じて断面剛性が変化するような場合にも、土留め架
構の挙動を高い精度で予測することが可能となる。
The measurement management system according to the present embodiment
The feature is that the section rigidity of the retaining wall 10 is included in the unknown parameter, and the value is estimated together with the characteristic value of the ground. Accordingly, even when the structure of the retaining wall 10 is complicated and it is difficult to accurately determine the sectional rigidity thereof, or when the sectional rigidity changes depending on the depth, the behavior of the retaining wall structure can be reduced. Prediction can be performed with high accuracy.

【0021】上記の機能は、コンピュータ20が所定の
プログラムを実行することにより実現される。以下、本
システムにおいて上記の機能を実現すべくコンピュータ
20が実行するプログラムの内容について説明する。
The above functions are realized when the computer 20 executes a predetermined program. Hereinafter, the contents of the program executed by the computer 20 to realize the above functions in the present system will be described.

【0022】図3は、本実施形態においてコンピュータ
20が実行するメインプログラムのフローチャートであ
る。また、図4は、上記メインプログラムにおいて各未
知パラメータの値を逆解析により求めるためのサブルー
チン・プログラムのフローチャートである。なお、図3
および図4にフローチャートを示すプログラムは、コン
ピュータ20が読み取り可能な記録媒体20d(例え
ば、半導体メモリ、ハードディスク、フロッピーディス
ク、CD−ROM、DVD−ROM等)に記録されてお
り、コンピュータ20は記録媒体読み取り用ドライブ装
置20cを介して記録媒体20dからプログラムを読み
出して実行する。あるいは、プログラムをインターネッ
ト等のコンピュータネットワークを介してサーバコンピ
ュータから中央処理部20aにダウンロードして実行す
ることとしてもよい。
FIG. 3 is a flowchart of a main program executed by the computer 20 in this embodiment. FIG. 4 is a flowchart of a subroutine program for obtaining the value of each unknown parameter by inverse analysis in the main program. Note that FIG.
The program whose flowchart is shown in FIG. 4 is recorded on a recording medium 20d (for example, a semiconductor memory, a hard disk, a floppy disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, etc.) readable by the computer 20. The program is read from the recording medium 20d via the reading drive device 20c and executed. Alternatively, the program may be downloaded from a server computer to the central processing unit 20a via a computer network such as the Internet and executed.

【0023】先ず、図3を参照して、メインプログラム
の内容について説明する。なお、本メインプログラム
は、各掘削層の掘削工程が終了する毎に操作者がコンピ
ュータ20への指示操作を行うことにより実行される。
なお、以下の説明では、メインプログラムがある掘削層
Nの掘削が終了した際に実行されたものとして説明す
る。メインプログラムが起動されると、先ずステップS
10の処理が実行される。
First, the contents of the main program will be described with reference to FIG. The main program is executed by the operator performing an instruction operation on the computer 20 every time the excavation process of each excavation layer is completed.
In the following description, it is assumed that the main program is executed when excavation of the excavation layer N is completed. When the main program is started, first, in step S
Ten processes are executed.

【0024】ステップS10では、傾斜計12および歪
み計14の出力信号に基づいて、土留め壁10の各位置
での挙動値の実測値(以下、実測挙動値Aと称す)が求
められる。
In step S10, an actual measured value of a behavior value at each position of the retaining wall 10 (hereinafter referred to as an actual measured behavior value A) is obtained based on the output signals of the inclinometer 12 and the strain gauge 14.

【0025】ステップS12では、実測挙動値Aが第1
の管理値R1以下であるか否かが判別される。その結
果、A≦R1が成立する場合は、ステップS14におい
て、実測挙動値Aが水色で表示装置20bの画面上にプ
ロットされる。また、ステップS12においてA≦R1
が不成立であれば、次にステップS16において、実測
挙動値Aが第2の管理値R2(>R1)以下であるか否
かが判別される。
In step S12, the measured behavior value A is the first
Is determined to be less than or equal to the management value R1. As a result, when A ≦ R1, the measured behavior value A is plotted in light blue on the screen of the display device 20b in step S14. In step S12, A ≦ R1
Is not established, it is next determined in step S16 whether or not the actually measured behavior value A is equal to or smaller than the second management value R2 (> R1).

【0026】なお、第1管理値R1および第2管理値R
2は、土留め壁10の深さ方向の位置に応じた関数値と
して設定されており、上記ステップS12およびS16
では、土留め壁10の各位置について、実測挙動値A
と、当該位置における第1管理値R1および第2管理値
R2の値との比較が行われる。ステップS16におい
て、A≦R2が成立する場合は、次にステップS18に
おいて実測挙動値Aが黄色でプロットされる。ステップ
S14またはS16の処理が終了すると、次にステップ
S22の処理が実行される。一方、ステップS16にお
いてA>R2が成立する場合は、次にステップS20に
おいて実測挙動値Aが赤色でプロットされる。この場
合、操作者は、掘削工事の十分な安全性を確保できない
と判断して本ルーチンの実行を中止させ、土留め壁10
の補強等の対策工事を行うことができる。なお、実測挙
動値Aがプロットされた表示画面の例を後述する図8お
よび図9に示している。
The first management value R1 and the second management value R
2 is set as a function value according to the position of the retaining wall 10 in the depth direction.
Then, for each position of the retaining wall 10, the measured behavior value A
Is compared with the values of the first management value R1 and the second management value R2 at the position. If A ≦ R2 is satisfied in step S16, then the measured behavior value A is plotted in yellow in step S18. When the processing in step S14 or S16 ends, the processing in step S22 is executed next. On the other hand, when A> R2 is satisfied in step S16, the measured behavior value A is plotted in red in step S20. In this case, the operator determines that sufficient safety of the excavation work cannot be ensured, and suspends the execution of this routine.
Measures such as reinforcement can be taken. Note that examples of display screens on which the measured behavior values A are plotted are shown in FIGS. 8 and 9 described later.

【0027】ステップS22では、実測挙動値Aから、
各土層における地盤の各未知パラメータの値を逆解析に
より推定する処理が実行される。したがって、各土層の
各パラメータ値は、本メインプログラムが実行される毎
に(つまり、1回の掘削工程が終了する毎に)更新され
ることになる。このステップS22における処理につい
ては後に詳細に説明する。
In step S22, from the measured behavior value A,
A process of estimating the value of each unknown parameter of the ground in each soil layer by inverse analysis is executed. Therefore, each parameter value of each soil layer is updated each time the main program is executed (that is, each time one excavation process is completed). The processing in step S22 will be described later in detail.

【0028】ステップS22に続くステップS24で
は、公知の順方向解析手法を用いて、推定された各未知
パラメータの値に基づいて、次の掘削工程(つまり掘削
層i+1の掘削工程)での土留め壁10の挙動値の予測
計算値(以下、計算挙動値Bと称す)が求められる。
In step S24 subsequent to step S22, using a well-known forward analysis method, based on the estimated values of the unknown parameters, the retaining in the next excavation step (that is, the excavation step of the excavation layer i + 1). A predicted calculated value of the behavior value of the wall 10 (hereinafter, referred to as a calculated behavior value B) is obtained.

【0029】ステップS26では、ステップS24で得
られた計算挙動値Bに基づいて、切梁16に作用する荷
重(以下、切梁荷重Fと称す)の予測値が計算される。
なお、土留め壁10の各挙動値と切梁荷重Fとが、本発
明における「土留め架構の挙動を表す挙動値」に該当す
る。
In step S26, a predicted value of the load acting on the girder 16 (hereinafter referred to as girder load F) is calculated based on the calculated behavior value B obtained in step S24.
In addition, each behavior value of the retaining wall 10 and the girder load F correspond to “the behavior value representing the behavior of the retaining frame” in the present invention.

【0030】ステップS28では、ステップS24およ
びS26で夫々求められた計算挙動値Bおよび切梁荷重
Fの予測値が表示装置20bの画面上にプロットされ
る。ステップS28の処理が終了すると、今回のプログ
ラムの実行は終了する。
In step S28, the predicted values of the calculated behavior value B and the traverse load F obtained in steps S24 and S26 are plotted on the screen of the display device 20b. When the processing in step S28 ends, the execution of the current program ends.

【0031】次に、上記ステップS22において各未知
パラメータの値を逆解析により推定する処理について説
明する。図4は、ステップS18において実行されるサ
ブルーチンのフローチャートである。図4に示すサブル
ーチンが起動されると、先ずステップ50の処理が実行
される。
Next, the process of estimating the value of each unknown parameter by the inverse analysis in step S22 will be described. FIG. 4 is a flowchart of a subroutine executed in step S18. When the subroutine shown in FIG. 4 is started, first, the process of step 50 is executed.

【0032】ステップ50では、各土層について、未知
パラメータである土圧P、地盤の反力係数ke、地盤の
粘着力C、地盤の摩擦角φ、地盤の体積重量γ、土留め
壁の剛性Kw、および、切梁バネ係数ksの夫々に対し
て初期値およびメンバーシップ関数が設定される。図5
は、メンバーシップ関数の一例を示す。図5に示す如
く、メンバーシップ関数は、各パラメータの初期値X0
において最大値1.0をとり、パラメータ値が初期値X
0から最小値minおよび最大値maxへ向かうにつれ
て次第に減少するように設定されている。すなわち、初
期値X0は各土層での各未知パラメータの値として最も
確からしいと考えられる値であり、メンバーシップ関数
の値は、各未知パラメータの値の確からしさを、初期値
を1.0として表したものとなっている。なお、図5に
示す例では、メンバーシップ関数は二等辺三角形状とさ
れているが、これに限らず、例えば正規分布関数等であ
ってもよい。
In step 50, for each soil layer, unknown parameters such as earth pressure P, ground reaction force coefficient ke, ground adhesive force C, ground friction angle φ, ground volume weight γ, rigidity of earth retaining wall An initial value and a membership function are set for each of Kw and the cutting beam spring coefficient ks. FIG.
Shows an example of a membership function. As shown in FIG. 5, the membership function has an initial value X0 of each parameter.
Takes a maximum value of 1.0, and the parameter value is an initial value X
It is set so as to gradually decrease from 0 toward the minimum value min and the maximum value max. That is, the initial value X0 is a value considered most probable as the value of each unknown parameter in each soil layer, and the value of the membership function indicates the likelihood of the value of each unknown parameter and an initial value of 1.0. It has been expressed as. In the example shown in FIG. 5, the membership function is an isosceles triangle, but is not limited to this, and may be, for example, a normal distribution function.

【0033】ステップS50に続くステップS52で
は、各未知パラメータの値をメンバーシップ関数上で変
化させる際の変化量δが決定される。
In step S52 following step S50, the amount of change δ when the value of each unknown parameter is changed on the membership function is determined.

【0034】ステップS54では、各未知パラメータの
値を初期値X0として、順解析計算により計算挙動値B
が求められる。以後、下記の如く、ステップS56以降
において、各未知パラメータの値を適宜増減させなが
ら、実測挙動値Aに概ね一致する計算挙動値Bが得られ
るまで繰り返して計算を行う。
In step S54, the value of each unknown parameter is set as an initial value X0, and the calculated behavior value B is calculated by forward analysis.
Is required. Thereafter, as described below, in step S56 and thereafter, the calculation is repeatedly performed while appropriately increasing or decreasing the value of each unknown parameter until a calculated behavior value B substantially matching the actually measured behavior value A is obtained.

【0035】ステップS56では、実測挙動値Aが計算
挙動値B以下であるか否かが判別される。その結果、A
≦Bが成立する場合は、ステップS58において、計算
挙動値Bが小さくなるように各未知パラメータの値を変
化させる処理が実行される。一方、A≦Bが不成立であ
る場合は、ステップS60において、計算挙動値Bが大
きくなるように各未知パラメータの値を変化させる処理
が実行される。
In step S56, it is determined whether or not the measured behavior value A is equal to or less than the calculated behavior value B. As a result, A
If ≦ B is satisfied, in step S58, a process of changing the value of each unknown parameter so that the calculated behavior value B decreases. On the other hand, when A ≦ B is not satisfied, in step S60, a process of changing the value of each unknown parameter so that the calculated behavior value B increases.

【0036】なお、ステップS56〜S60の処理は各
土層について実行され、ステップ56における比較判別
処理は、各土層における実測挙動値Aおよび計算挙動値
Bの積分値に基づいて行われる。例えば、実測挙動値A
および計算挙動値Bが土層1〜3について図6に示すよ
うに求められたとする。この場合、実測挙動値Aについ
ては測定ポイント間を補完して変位曲線を求め、この変
位曲線の各土層における積分値と、計算挙動値Bの同じ
土層における積分値とを比較する。図6に例示する場合
では、土層1および土層3については、変位曲線の積分
値が計算挙動値Bの積分値より小さいので、ステップS
56において実測挙動値Aは計算挙動値Bよりも小さい
と判別され、また、土層2については、変位曲線の積分
値が計算挙動値Bの積分値より大きいので、ステップS
56において実測挙動値Aは計算挙動値Bよりも大きい
と判別される。
The processing in steps S56 to S60 is executed for each soil layer, and the comparison and discrimination processing in step 56 is performed based on the integrated value of the measured behavior value A and the calculated behavior value B in each soil layer. For example, measured behavior value A
It is assumed that the calculated behavior value B is obtained for the soil layers 1 to 3 as shown in FIG. In this case, the displacement curve is obtained by complementing the measured behavior value A between the measurement points, and the integral value of this displacement curve in each soil layer is compared with the integral value of the calculated behavior value B in the same soil layer. In the case illustrated in FIG. 6, for the soil layers 1 and 3, since the integral value of the displacement curve is smaller than the integral value of the calculated behavior value B, step S
At 56, it is determined that the actually measured behavior value A is smaller than the calculated behavior value B. Also, for the soil layer 2, since the integrated value of the displacement curve is larger than the integrated value of the calculated behavior value B, step S
At 56, it is determined that the measured behavior value A is greater than the calculated behavior value B.

【0037】図7は、上記ステップS58およびS60
において、各未知パラメータの値を変化させる際に参照
されるテーブルを示す図である。例えば、土圧Pについ
ては、その値が大きいほど、順解析により求められる計
算挙動値Bは大きくなる。また、反力係数ke、粘着力
C、摩擦各φ、体積重量γ、土留め壁の剛性Kw、およ
び、切梁バネ定数ksについては、これらの値が大きい
ほど、順解析により求められる計算挙動値Bは小さくな
る。このため、図7に示すテーブルでは、計算挙動値B
が実測挙動値Aより大きい場合には、計算挙動値Bが減
少するように、土圧Pを減少させると共に反力係数k
e、粘着力C、摩擦各φ、体積重量γ、土留め壁の剛性
Kw、および、切梁バネ定数ksを増加させるべきであ
り、一方、計算挙動値Bが実測挙動値Aより小さい場合
には、計算挙動値Bが増加するように、土圧Pを増加さ
せると共に反力係数ke、粘着力C、摩擦各φ、体積重
量γ、土留め壁の剛性Kw、および、切梁バネ定数ks
を減少させるべきであることが示されている。
FIG. 7 shows steps S58 and S60.
FIG. 4 is a diagram showing a table referred to when changing the value of each unknown parameter. For example, as for the earth pressure P, the larger the value, the larger the calculated behavior value B obtained by the forward analysis. The larger the values of the reaction force coefficient ke, the adhesive force C, the friction φ, the volume weight γ, the stiffness Kw of the retaining wall, and the shear beam spring constant ks, the larger the calculated behavior obtained by the forward analysis. The value B decreases. Therefore, in the table shown in FIG.
Is larger than the measured behavior value A, the earth pressure P is decreased and the reaction force coefficient k is decreased so that the calculated behavior value B decreases.
e, adhesive force C, friction each φ, volume weight γ, stiffness Kw of retaining wall, and cutting beam spring constant ks should be increased, while calculated behavior value B is smaller than measured behavior value A Is to increase the earth pressure P and increase the reaction force coefficient ke, the adhesive force C, the friction φ, the volume weight γ, the stiffness Kw of the retaining wall, and the cutting beam spring constant ks so that the calculated behavior value B increases.
Has been shown to be reduced.

【0038】このように、図7に示すテーブルを参照す
ることにより、各未知パラメータの値の増減方向が決定
される。また、各未知パラメータの増減量は、上記図5
に示される如く、メンバーシップ関数の値が上記変化量
δだけ変化するように決定される。例えば、図5におい
て、現在の未知パラメータの値が初期値X0であり、こ
のパラメータの値を増加させるべきと判定された場合
は、この未知パラメータの値は、X1へ変化させられ
る。また、例えば、現在の未知パラメータの値がX2で
あり、この未知パラメータの値を減少させるべきと判定
された場合は、この未知パラメータの値はX3へ変化さ
せられる。
As described above, the direction of increasing or decreasing the value of each unknown parameter is determined by referring to the table shown in FIG. The increase / decrease amount of each unknown parameter is shown in FIG.
Is determined so that the value of the membership function changes by the change amount δ. For example, in FIG. 5, when the current value of the unknown parameter is the initial value X0 and it is determined that the value of this parameter should be increased, the value of this unknown parameter is changed to X1. Further, for example, when the current value of the unknown parameter is X2 and it is determined that the value of the unknown parameter should be reduced, the value of the unknown parameter is changed to X3.

【0039】ステップS58またはS60の処理が終了
すると、次にステップS62の処理が実行される。
When the processing in step S58 or S60 is completed, the processing in step S62 is executed.

【0040】ステップS62では、上記ステップS58
またはS60で更新された各未知パラメータの値を用い
て、土留め壁10の新たな計算挙動値Bが順方向解析に
より求められる。続くステップS64では、計算挙動値
Bの計算が収束したか否か、すなわち、今回求められた
計算挙動値Bと、前回求められた計算挙動値Bとの差が
所定値以下であるか否かが判別される。その結果、計算
挙動値Bの計算が収束していなければ、再びステップS
56の処理が実行される。一方、計算挙動値Bの計算が
収束している場合は、次にステップS66の処理が実行
される。
In step S62, the above-mentioned step S58
Alternatively, a new calculated behavior value B of the retaining wall 10 is obtained by forward analysis using the values of the respective unknown parameters updated in S60. In a succeeding step S64, it is determined whether or not the calculation of the calculated behavior value B has converged, that is, whether or not the difference between the currently calculated calculated behavior value B and the previously calculated calculated behavior value B is equal to or smaller than a predetermined value. Is determined. As a result, if the calculation of the calculation behavior value B has not converged, step S is performed again.
The processing of 56 is executed. On the other hand, when the calculation of the calculation behavior value B has converged, the process of step S66 is next performed.

【0041】ステップS66では、実測挙動値Aと今回
の計算挙動値Bとが概ね一致しているか否かが判別され
る。具体的には、例えば、実測挙動値Aと計算挙動値B
との差|A−B|の積分値の、実測挙動値Aの積分値に
対する比が所定値(例えば0.05)以下である場合
に、両者は概ね一致すると判別される。ステップS66
において、否定判別された場合は、未知パラメータの適
正な推定値は得られなかったと判断される。この場合、
ステップS50に戻り、各未知パラメータに対してメン
バーシップ関数が再設定され、更にステップS52にお
いて変化量δが再設定された後、再びステップS54以
降の処理が実行される。一方、ステップS66において
肯定判別された場合は、次にステップS66において今
回の計算値が計算挙動値Bとして確定された後、今回の
サブルーチンは終了される。
In step S66, it is determined whether or not the measured behavior value A and the current calculated behavior value B substantially match. Specifically, for example, the measured behavior value A and the calculated behavior value B
When the ratio of the integrated value of the difference | AB | to the integrated value of the actually measured behavior value A is equal to or smaller than a predetermined value (for example, 0.05), it is determined that the two values substantially match. Step S66
In, when a negative determination is made, it is determined that an appropriate estimated value of the unknown parameter has not been obtained. in this case,
Returning to step S50, the membership function is reset for each unknown parameter, and after the change amount δ is reset in step S52, the processes in step S54 and thereafter are executed again. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S66, the current calculation value is determined as the calculation behavior value B in step S66, and then the current subroutine is terminated.

【0042】図8および図9は、表示装置20bへの表
示画面の例を示す。図8は、ある掘削工程により深さ6
m(図に「GL−6.00」で示される深さ)まで掘削
された時点での表示画面を示し、図9はその次の掘削工
程により深さ9m(図に「GL−9.00」で示す深
さ)まで掘削された時点での表示画面を示している。
FIGS. 8 and 9 show examples of display screens on the display device 20b. FIG. 8 shows that a certain excavation process
m (the depth indicated by "GL-6.00" in the figure) is shown on the display screen, and FIG. 9 shows a depth of 9m ("GL-9.00 in the figure") by the next excavation step. At the time of excavation up to the depth indicated by ").

【0043】図8および図9に示す如く、表示装置20
bには、縦軸を土留め壁10の深さ方向として、画面左
側から順に、切梁荷重F、土留め壁10の変位、応力、
および、モーメントの分布がグラフ表示される。上記の
如く、土留め架構の挙動値である変位、応力、およびモ
ーメントについては、実測挙動値Aが一次管理値R1お
よび二次管理値R2との大小関係に応じた色の○印でプ
ロットされると共に、各計算挙動値Bが実線で表示され
る。また、切梁荷重F、土留め壁10の変位、および応
力については、それぞれの一次管理値R1および二次管
理値R2も表示される。ただし、土留め壁10の二次管
理値R2には、スケールの範囲外であるため表示されて
おらず、また、モーメントは応力と一対一に対応するた
め、本実施形態ではモーメントについては管理値を設け
ていない。更に、土留め壁10の応力については、掘削
側および背面側の双方の値が示されている。実際の画面
では、例えば、計算挙動値Bは青色、また、一次管理値
R1および二次管理値R2はそれぞれ黄色および赤色等
のように互いに異なる色で表示される。
As shown in FIG. 8 and FIG.
b, the longitudinal axis is the depth direction of the retaining wall 10, and the beam load F, the displacement of the retaining wall 10, the stress,
And the distribution of the moment is displayed in a graph. As described above, for the displacement, stress, and moment, which are the behavior values of the earth retaining frame, the actually measured behavior value A is plotted with a circle of a color corresponding to the magnitude relationship between the primary control value R1 and the secondary control value R2. At the same time, each calculated behavior value B is displayed by a solid line. In addition, the primary control value R1 and the secondary control value R2 are also displayed for the girder load F, the displacement of the retaining wall 10, and the stress. However, the secondary control value R2 of the retaining wall 10 is not displayed because it is out of the range of the scale, and the moment corresponds to the stress one-to-one. Is not provided. Further, as for the stress of the retaining wall 10, values on both the excavation side and the back side are shown. On the actual screen, for example, the calculated behavior value B is displayed in blue, and the primary management value R1 and the secondary management value R2 are displayed in different colors such as yellow and red, respectively.

【0044】図8および図9からわかるように、図8に
示す計算挙動値B(つまり、深さ6mまで掘削した時点
で、次の工程により深さ9mまで掘削した際の予測値)
は、図9に示す実測挙動値Aによく一致している。この
ように、本実施形態のシステムでは、以後の掘削工程に
おける土留め架構の挙動を高い精度で予測することが可
能となっている。
As can be seen from FIGS. 8 and 9, the calculated behavior value B shown in FIG. 8 (that is, the predicted value when excavating to a depth of 9 m by the following process when excavating to a depth of 6 m)
Is in good agreement with the measured behavior value A shown in FIG. As described above, in the system of the present embodiment, the behavior of the earth retaining frame in the subsequent excavation process can be predicted with high accuracy.

【0045】上述の如く、本実施形態の計測管理システ
ムは、各掘削層の掘削工程の前に、土留め壁10の実測
挙動値を用いて地盤の物性値や土留め壁10の断面剛性
等の未知パラメータの値を推定し、その推定値に基づい
て当該掘削工程後の土留め架構の挙動を予測する。そし
て、その予測値を工事現場に設置された表示装置20b
に表示させる。このため、掘削工事の安全性が確保でき
ない状況を未然に検知して、土留め壁10の補強等の対
策工を行うことが可能となり、掘削工事をより安全に進
めることができる。
As described above, the measurement management system of the present embodiment uses the measured behavior values of the retaining wall 10 to measure the physical properties of the ground and the sectional rigidity of the retaining wall 10 before the excavation process of each excavation layer. The value of the unknown parameter is estimated, and the behavior of the earth retaining frame after the excavation process is predicted based on the estimated value. Then, the predicted value is displayed on the display device 20b installed at the construction site.
To be displayed. For this reason, it is possible to detect a situation in which the safety of the excavation work cannot be ensured beforehand, and to take countermeasures such as reinforcement of the retaining wall 10, so that the excavation work can be performed more safely.

【0046】また、未知パラメータの値の推定は、実測
挙動値Aと計算挙動値Bとの大小関係に応じて、各パラ
メータ値を増減させながら、計算挙動値Bの計算を繰り
返すという簡単な処理で行われる。また、この繰り返し
計算の初期値として、各パラメータの最も確からしいと
考えられる値が用いられる。このため、未知パラメータ
の推定計算を速やかに収束させることが可能となり、土
留め架構の挙動予測を短時間で行うことができる。
The estimation of the value of the unknown parameter is a simple process of repeating the calculation of the calculated behavior value B while increasing or decreasing each parameter value according to the magnitude relationship between the actually measured behavior value A and the calculated behavior value B. Done in As the initial value of this iterative calculation, a value that is considered most probable for each parameter is used. For this reason, the estimation calculation of the unknown parameter can be quickly converged, and the behavior of the earth retaining frame can be predicted in a short time.

【0047】上述の如く、本実施形態の計測管理システ
ムでは、特に、土留め壁10の断面剛性Kwを未知パラ
メータに含めて、その値を推定している。このため、土
留め壁10の構造が複雑となってその断面剛性を予め正
確に求めることが困難な場合にも、土留め架構の挙動を
高い精度で予測することができる。また、各土層毎に、
土留め壁10の断面剛性Kwが推定されるため、断面剛
性Kwが土留め壁10の深さ方向に沿って変化する場合
にも、その値を適切に推定することができ、これによ
り、土留め架構の挙動を高い精度で予測することができ
る。
As described above, in the measurement management system of the present embodiment, the value of the section stiffness Kw of the retaining wall 10 is estimated by including it in the unknown parameter. For this reason, even when the structure of the retaining wall 10 is complicated and it is difficult to accurately determine the sectional rigidity in advance, the behavior of the retaining frame can be predicted with high accuracy. Also, for each soil layer,
Since the section rigidity Kw of the earth retaining wall 10 is estimated, even when the section rigidity Kw changes along the depth direction of the earth retaining wall 10, the value can be appropriately estimated. The behavior of the retaining frame can be predicted with high accuracy.

【0048】なお、上記実施形態では、未知パラメータ
の値を推定するにあたり、各未知パラメータについてメ
ンバーシップ関数を設定し、このメンバーシップ関数が
変化量δだけ変化するように、各パラメータの値を変化
させるものとした。しかしながら、本発明はこれに限定
されるものではなく、各未知パラメータの値を直接所定
値ずつ変化させることとしてもよい。
In the above embodiment, when estimating the value of the unknown parameter, a membership function is set for each unknown parameter, and the value of each parameter is changed so that the membership function changes by the change amount δ. It was made to be. However, the present invention is not limited to this, and the value of each unknown parameter may be directly changed by a predetermined value.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1、5、お
よび9記載の発明によれば、土留め壁の特性を予め正確
に知ることができない場合であっても、土留め架構の挙
動を高い精度で予測することができる。
As described above, according to the first, fifth and ninth aspects of the present invention, even if the characteristics of the retaining wall cannot be accurately known in advance, the behavior of the retaining frame can be improved. Can be predicted with high accuracy.

【0050】また、請求項2、5、および10記載の発
明によれば、未知パラメータの値を増減させながら、土
留め架構の挙動値を計算するという単純な繰り返し計算
処理により未知パラメータの値を推定することができ
る。
According to the second, fifth and tenth aspects of the present invention, the value of the unknown parameter is calculated by a simple iterative calculation process of calculating the behavior value of the earth retaining frame while increasing or decreasing the value of the unknown parameter. Can be estimated.

【0051】また、請求項3、6、および11記載の発
明によれば、未知パラメータの値の増減と土留め架構の
挙動値の増減との関係を示す関係表を参照することによ
り、未知パラメータの推定を行うための繰り返し計算を
速やかに収束させることができる。
According to the third, sixth and eleventh aspects of the present invention, the unknown parameter is referred to by referring to a relation table showing the relationship between the increase and decrease of the value of the unknown parameter and the increase and decrease of the behavior value of the earth retaining frame. Can quickly converge the iterative calculation for estimating.

【0052】更に、請求項4および7記載の発明によれ
ば、土留め架構の挙動の予測値が掘削工事現場で表示さ
れるので、作業者は現場にて工事の安全性を確認し、必
要に応じて対策工を施すことができる。このため、掘削
工事をより効率的かつ安全に行うことができる。
Further, according to the inventions described in claims 4 and 7, the predicted value of the behavior of the earth retaining frame is displayed at the excavation work site. Measures can be taken according to the requirements. For this reason, excavation work can be performed more efficiently and safely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である土留め掘削時の計測
管理システムが適用される土留め掘削工事の状況を示す
概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a situation of a retaining digging work to which a measurement management system for retaining digging according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】本実施形態の計測管理システムの概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a measurement management system according to the present embodiment.

【図3】本実施形態においてコンピュータが実行するメ
インプログラムのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a main program executed by a computer in the embodiment.

【図4】メインプログラムにおいて各未知パラメータの
値を逆解析により求めるためのサブルーチン・プログラ
ムのフローチャートである
FIG. 4 is a flowchart of a subroutine program for obtaining the value of each unknown parameter by back analysis in the main program.

【図5】各未知パラメータについて設定されるメンバー
シップ関数の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a membership function set for each unknown parameter.

【図6】各掘削層について得られた実測挙動値Aおよび
計算挙動値Bの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of measured behavior values A and calculated behavior values B obtained for each excavation layer.

【図7】未知パラメータの推定計算において各未知パラ
メータの値を変化させる際に参照されるテーブルであ
る。
FIG. 7 is a table referred to when changing the value of each unknown parameter in the estimation calculation of the unknown parameter.

【図8】ある掘削工程でのモニタ装置への表示画面の例
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a display screen on a monitor device in a certain excavation step.

【図9】図8に示す掘削工程の次の掘削工程でのモニタ
装置への表示画面の例を示す図である。
9 is a diagram illustrating an example of a display screen on a monitor device in an excavation process subsequent to the excavation process illustrated in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 傾斜計 14 歪み計 20 コンピュータ 20b モニタ装置 20d 記録媒体 12 inclinometer 14 strain gauge 20 computer 20b monitor device 20d recording medium

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 土留め架構を用いた掘削工事中に以後の
掘削工程での前記土留め架構の挙動を予測する土留め掘
削時の計測管理方法であって、 前記土留め架構の挙動を表す挙動値を検出する挙動検出
ステップと、 前記検出された挙動値に基づいて、掘削される地盤の物
性値および土留め壁の特性値を含む未知パラメータの値
を推定するパラメータ推定ステップと、 該推定された未知パラメータ値に基づいて、以後の掘削
工程における前記土留め架構の挙動値を予測計算する挙
動予測ステップと、を備えることを特徴とする土留め掘
削時の計測管理方法。
1. A measurement management method at the time of earth retaining excavation for predicting behavior of the earth retaining frame in a subsequent excavation process during excavation work using the earth retaining frame, wherein the behavior of the earth retaining frame is represented. A behavior detection step of detecting a behavior value; a parameter estimation step of estimating a value of an unknown parameter including a property value of a ground to be excavated and a characteristic value of a retaining wall based on the detected behavior value; A behavior prediction step of predicting and calculating a behavior value of the earth retaining frame in a subsequent excavation process based on the obtained unknown parameter value.
【請求項2】 前記パラメータ推定ステップは、 前記未知パラメータの値として夫々所与の値を用いて前
記土留め架構の挙動値を計算する挙動計算ステップと、 前記挙動計算ステップで計算した挙動値と前記検出され
た挙動値との大小関係に応じて前記未知パラメータの値
を夫々所定値だけ増加または減少させたうえで前記計算
ステップを実行する再計算ステップと、 前記挙動計算ステップで計算した挙動値と前記検出され
た挙動値とが略一致した場合に、前記挙動値の計算に用
いられた前記未知パラメータの値をその推定値として確
定する推定値確定ステップと、を含むことを特徴とする
請求項1記載の土留め掘削時の計測管理方法。
2. The parameter estimation step includes: a behavior calculation step of calculating a behavior value of the earth retaining frame using a given value as the value of the unknown parameter; and a behavior value calculated in the behavior calculation step. A recalculation step of executing the calculation step after increasing or decreasing the value of the unknown parameter by a predetermined value in accordance with the magnitude relation with the detected behavior value, and a behavior value calculated in the behavior calculation step And an estimated value determining step of determining the value of the unknown parameter used for calculating the behavior value as the estimated value when the detected behavior value substantially matches the detected behavior value. Item 1. The measurement management method at the time of earth retaining excavation according to item 1.
【請求項3】 前記未知パラメータの夫々について、当
該未知パラメータの値の増減と前記土留め架構の挙動値
の増減との対応関係を予め求めておき、前記再計算ステ
ップでは、前記対応関係に基づいて、前記計算された挙
動値が前記検出された挙動値に近づくように各未知パラ
メータの増減方向を決定することを特徴とする請求項2
記載の土留め掘削時の計測管理方法。
3. For each of the unknown parameters, a correspondence between an increase or decrease in the value of the unknown parameter and an increase or decrease in the behavior value of the earth retaining frame is determined in advance, and in the recalculating step, based on the correspondence. And determining the increasing / decreasing direction of each unknown parameter such that the calculated behavior value approaches the detected behavior value.
Measurement management method at the time of earth retaining excavation described.
【請求項4】 前記挙動推定ステップでの予測計算値を
掘削工事現場にて表示するステップを更に備えることを
特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項記載の土留
め掘削時の計測管理方法。
4. The measurement at the time of earth retaining excavation according to claim 1, further comprising a step of displaying a predicted calculated value in the behavior estimating step at an excavation work site. Management method.
【請求項5】 土留め架構を用いた掘削工事中に以後の
掘削工程での前記土留め架構の挙動を予測する土留め掘
削時の計測管理システムであって、 前記土留め架構の挙動を表す挙動値を検出する挙動検出
手段と、 前記検出された挙動値に基づいて、掘削される地盤の物
性値および土留め壁の特性値を含む未知パラメータの値
を推定するパラメータ推定手段と、 前記推定された未知パラメータの値に基づいて、以後の
掘削工程における前記土留め架構の挙動値を予測計算す
る挙動予測手段と、を備えることを特徴とする土留め掘
削時の計測管理システム。
5. A measurement management system at the time of earth retaining excavation for predicting behavior of the earth retaining frame in a subsequent excavation process during excavation work using the earth retaining frame, wherein the behavior management system represents the behavior of the earth retaining frame. A behavior detecting means for detecting a behavior value; a parameter estimating means for estimating a value of an unknown parameter including a property value of a ground to be excavated and a characteristic value of a retaining wall based on the detected behavior value; And a behavior predicting means for predicting and calculating a behavior value of the earth retaining frame in a subsequent excavation process based on the value of the obtained unknown parameter.
【請求項6】 前記パラメータ推定手段は、 前記未知パラメータの値として夫々所与の値を用いて前
記土留め架構の挙動値を計算する挙動計算手段と、 前記計算された挙動値と前記検出された挙動値との大小
関係に応じて、前記未知パラメータの値を夫々所定値だ
け増加または減少させたうえで前記挙動計算手段により
計算を行わせる再計算手段と、 前記挙動計算手段により計算された挙動値と前記検出さ
れた挙動値とが略一致した場合に、前記挙動値の計算に
用いられた前記未知パラメータの値をその推定値として
確定する推定値確定手段と、を含むことを特徴とする請
求項5記載の土留め掘削時の計測管理システム。
6. The parameter estimating means includes: a behavior calculating means for calculating a behavior value of the earth retaining frame by using a given value as the value of the unknown parameter; Re-calculating means for calculating by the behavior calculating means after increasing or decreasing the value of the unknown parameter by a predetermined value, respectively, in accordance with the magnitude relationship with the behavior value, When the behavior value substantially matches the detected behavior value, an estimated value determination unit that determines the value of the unknown parameter used for calculating the behavior value as an estimated value thereof, The measurement management system at the time of earth retaining excavation according to claim 5.
【請求項7】 前記再計算手段は、前記未知パラメータ
の夫々について当該未知パラメータの値の増減と前記土
留め架構の挙動値の増減との対応関係を保持しており、
該対応関係に基づいて、前記計算された挙動値が前記検
出された挙動値に近づくように各未知パラメータの増減
方向を決定することを特徴とする請求項2記載の土留め
掘削時の計測管理システム。
7. The recalculating means holds a correspondence relationship between an increase or decrease in the value of the unknown parameter and an increase or decrease in the behavior value of the earth retaining frame for each of the unknown parameters,
3. The measurement management during earth retaining excavation according to claim 2, wherein the increasing / decreasing direction of each unknown parameter is determined based on the correspondence so that the calculated behavior value approaches the detected behavior value. system.
【請求項8】 前記挙動予測手段による予測計算値を掘
削工事現場にて表示する手段を更に備えることを特徴と
する請求項5乃至7のうち何れか1項記載の土留め掘削
時の計測管理システム。
8. The measurement management at the time of earth retaining excavation according to claim 5, further comprising means for displaying a predicted value calculated by the behavior predicting means at an excavation site. system.
【請求項9】 土留め架構を用いた掘削工事中に以後の
掘削工程での前記土留め架構の挙動を予測する土留め掘
削時の計測管理システムをコンピュータにより実現する
ためのプログラムを記録した記録媒体であって、 前記土留め架構の挙動を表す挙動値を検出する挙動検出
手順と、 前記検出された挙動値に基づいて、掘削される地盤の物
性値および前記土留め壁の特性値を含む未知パラメータ
の値を推定するパラメータ推定手順と、 該推定された未知パラメータ値に基づいて、以後の掘削
工程における前記土留め架構の挙動値を予測計算する挙
動予測手順と、をコンピュータに実行させるためのプロ
グラムを記録した記録媒体。
9. A recording recording a program for realizing a measurement management system at the time of excavation by a computer for predicting the behavior of the earth retaining frame in a subsequent excavation process during excavation work using the earth retaining frame. A medium, a behavior detection procedure for detecting a behavior value representing the behavior of the earth retaining frame, and based on the detected behavior value, including a physical property value of the ground to be excavated and a characteristic value of the earth retaining wall. A parameter estimation procedure for estimating the value of the unknown parameter; and a behavior prediction procedure for predicting and calculating a behavior value of the earth retaining frame in a subsequent excavation process based on the estimated unknown parameter value. Recording medium on which the program of the above is recorded.
【請求項10】 前記パラメータ推定手順は、 前記未知パラメータの夫々の値として所与の値を用いて
前記土留め架構の挙動値を計算する挙動計算手順と、 前記計算された挙動値と前記検出された挙動値との大小
関係に応じて前記未知パラメータの値を夫々所定値だけ
増加または減少させたうえで前記計算手順を実行させる
再計算手順と、 前記計算された挙動値と前記検出された挙動値との差が
所定値以下である場合に、前記挙動値の計算に用いられ
た前記未知パラメータの値をその推定値として確定する
パラメータ確定手順とを含むことを特徴とする請求項9
記載のプログラムを記録した記録媒体。
10. The parameter estimation step includes: a behavior calculation step of calculating a behavior value of the earth retaining frame using a given value as each value of the unknown parameter; and the calculated behavior value and the detection. A re-calculation procedure for executing the calculation procedure after increasing or decreasing the value of each of the unknown parameters by a predetermined value in accordance with the magnitude relationship with the calculated behavior value, and the calculated behavior value and the detected 10. A parameter determination procedure for determining the value of the unknown parameter used for calculating the behavior value as an estimated value when the difference from the behavior value is equal to or less than a predetermined value.
A recording medium on which the program described above is recorded.
【請求項11】 前記プログラムは前記未知パラメータ
の夫々について、当該未知パラメータの値の増減と前記
土留め架構の挙動値の増減との対応関係をコンピュータ
に入力する手順を更に含み、 前記再計算手順では、前記対応関係に基づいて、前記計
算された挙動値が前記検出された挙動値に近づくように
各未知パラメータの増減方向を決定することを特徴とす
る請求項10記載のプログラムを記録した記録媒体。
11. The program further includes, for each of the unknown parameters, a step of inputting, to a computer, a correspondence relationship between an increase or a decrease in the value of the unknown parameter and an increase or a decrease in the behavior value of the earth retaining frame. 11. The recording method according to claim 10, wherein a direction of increase / decrease of each unknown parameter is determined based on the correspondence relationship so that the calculated behavior value approaches the detected behavior value. Medium.
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