JP2006348482A - System for automatically adjusting water level in workroom in pneumatic caisson construction method, method and program for managing water level in workroom in pneumatic caisson construction method, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設分野におけるニューマチックケーソン工法(以下、ケーソン工法と略記する)における作業室内自動水位調整システム及びその管理方法、並びにそのプログラムと記録媒体に関する。 The present invention relates to a work room automatic water level adjustment system and a management method thereof in a pneumatic caisson method (hereinafter abbreviated as caisson method) in the construction field, a program thereof, and a recording medium.
従来のケーソン工法において、作業室内の作業機械や作業機器類等を無人遠隔操作で操作し、人間が作業室内に入室することなく、地上の遠隔操作室にて点検作業を行うものが知られている(特許文献1参照)。 In the conventional caisson method, it is known that the work machine or work equipment in the work room is operated by unattended remote operation, and the inspection work is performed in the remote control room on the ground without human being entering the work room. (See Patent Document 1).
そして、作業室内には、通常、地下水圧に相当する空気圧となるように調整された圧縮空気が送り込まれ、作業室内における地盤の掘削に伴うケーソンの沈下に応じて、作業室内の気圧を所定の設定圧に安定させることで、作業室掘削地盤の地下水位が一定に保たれるように管理して、円滑な掘削作業が安全に行われるように作業空間を維持している。 Then, compressed air adjusted to an air pressure corresponding to the groundwater pressure is normally sent into the work chamber, and the air pressure in the work chamber is set to a predetermined pressure according to caisson settlement due to excavation of the ground in the work chamber. By stabilizing the set pressure, the groundwater level of the work room excavation ground is managed to be kept constant, and the work space is maintained so that smooth excavation work can be performed safely.
しかし、上記のような作業状況下において、作業室内の気圧変化の管理は、特に、地下40m以深に沈設させるケーソンの大深度化に伴い、作業員の健康、安全のみならず、周辺環境の保全等において重要な要素であるが、従来では、管理員が、気圧変化を過去の履歴情報に基づいて判断し、気圧を所定の設定圧に設定しているのが現状である。 However, under the above work conditions, the management of atmospheric pressure changes in the working room is not only about the caisson depth that is submerged 40 meters deep, but also the maintenance of the surrounding environment as well as the health and safety of workers. However, in the past, the manager has determined the change in atmospheric pressure based on past history information and has set the atmospheric pressure to a predetermined set pressure.
このため、上述したような人手による管理作業では、手間が掛かり、しかも、危険性を含み、また、設定圧の精度が低いばかりでなく、誤認し易く、さらには、作業の一時中断で工期の短縮化にも影響を及ぼしていることから、函内気圧変化の管理もまた無人化が切望されている。 For this reason, in the management work by the above-mentioned manual work, it takes time and is dangerous, and the accuracy of the set pressure is not only low, but it is easy to misunderstand. Because it has an effect on shortening, the management of changes in the air pressure in Kanko is also eagerly desired to be unmanned.
ところが、作業室内における気圧変化を管理する場合、構造物構築現場の土質、掘削状況、ケーソンの傾斜、掘削深度に伴い変化する掘削土質の透水係数による定常水位回復までの時間差などの様々な要素を考慮して、気圧を適正に設定する必要がある。 However, when managing changes in atmospheric pressure in the working room, various factors such as soil quality at the construction site, excavation status, caisson inclination, and time difference until steady water level recovery due to hydraulic conductivity of excavated soil that changes with the depth of excavation are taken into account. In consideration, it is necessary to set the atmospheric pressure appropriately.
すなわち、作業室における気圧の設定圧が低ければ、地下水圧との均衡状態が崩れて作業室内の水位が上昇して水没する。一方、気圧の設定圧が高ければ、作業室内の水位が下降して、地下水圧と作業室内に送り込まれる圧縮空気による送気圧との差圧分の空気がケーソンの刃口から漏出し、この漏出した空気が気泡となって噴出し、ケーソンの周囲地盤を緩めてしまうばかりでなく、ケーソン付近の地質、地盤状況によっては、数百mの範囲に拡散したり、井戸や地下室に噴出したりして、周囲の環境汚染等に悪影響を及ぼす。また、気圧の設定圧が高いままでは、設定値を下げない限り、地下水圧との差圧分の空気がケーソンの刃口から漏出するため、その漏出量を補うには、圧縮空気をより多く製造し送気しなければならず、作業室内に圧縮空気を製造し送気する空気圧縮機を稼動させるに要する電力消費量も増大する。 That is, if the set pressure of the atmospheric pressure in the working chamber is low, the equilibrium state with the groundwater pressure is lost, and the water level in the working chamber rises and is submerged. On the other hand, if the set pressure of the atmospheric pressure is high, the water level in the work chamber will drop, and the air equivalent to the difference between the groundwater pressure and the air pressure sent by the compressed air sent into the work chamber will leak out from the blade of the caisson. Not only does the air blown out into bubbles and loosen the ground surrounding the caisson, but it can also diffuse into the range of several hundred meters depending on the geology and ground conditions in the vicinity of the caisson. Adversely affect the surrounding environmental pollution. In addition, if the set pressure of the atmospheric pressure remains high, unless the set value is lowered, air corresponding to the pressure difference from the groundwater pressure leaks from the caisson blade, so more compressed air can be used to compensate for the leak amount. It must be manufactured and supplied with air, and the power consumption required to operate an air compressor that manufactures and supplies compressed air in the working chamber is also increased.
その結果、従来では、作業室内における気圧変化の管理システムを自動化するには、上述したような種々の困難性があるという問題があった。 As a result, conventionally, there has been a problem that there are various difficulties as described above in order to automate the management system of the atmospheric pressure change in the working chamber.
本発明が解決しようとする課題は、作業室内における掘削地盤の釜場の水位を基準として、作業室内に送気される圧縮空気の送気圧及び送気量をコンピュータにより自動的に調整制御することにより、気圧を安定的に維持管理し、また、想定される気圧変化の要因となるすべての状況を、総合的に考慮してプログラム化し、汎用パソコン上の操作で容易に認識し、誤りなく判断できるように音声/文字、図形等を表示させるとともに、送気圧の設定値の変更を、簡単かつ容易に行うことができるようにしたニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位調整システム及びその管理方法、並びにそのプログラムと記録媒体を提供することを目的とする。 The problem to be solved by the present invention is to automatically adjust and control the air pressure and the air supply amount of compressed air supplied into the work room with a computer based on the water level of the pothole of the excavation ground in the work room. To stably maintain and manage the atmospheric pressure, and program all the conditions that may cause the assumed atmospheric pressure change in a comprehensive manner. Automatic water level adjustment system in the work room in the pneumatic caisson method and its management method, in which voice / characters, graphics, etc. are displayed so that the set value of the air pressure can be changed easily and easily, It is another object of the present invention to provide a program and a recording medium.
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(1)本発明のニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位調整システムは、ニューマチックケーソンの作業室内における掘削地盤に凹設される釜場の水位の変化を水位計により検出し、釜場の水位が、予め設定された設定水位の許容範囲を超えたとき、作業室内に送気される圧縮空気の送気圧及び送気量を、水位の変化量に応じてコンピュータにて自動的に調整制御し、設定水位に応じた作業室内気圧にすることを特徴とする。
According to the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) The automatic water level adjustment system in the work room in the pneumatic caisson method of the present invention detects the change in the water level of the pot place recessed in the excavation ground in the work room of the pneumatic caisson, and detects the water level of the pot place. However, when the set water level exceeds the preset allowable range, the computer automatically adjusts and controls the air pressure and amount of compressed air sent into the work chamber according to the amount of change in the water level. The atmospheric pressure in the working chamber is set according to the set water level.
(2)本発明のニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位調整システムは、上記(1)項において、前記ケーソンの沈下の有無を沈下計にて検出し、ケーソンの沈下による釜場の水位が設定水位の許容範囲より相対的に上昇したとき、ケーソンの沈下量と、刃口底面の最高刃口高さに基づく作業室内気圧に調整制御することを特徴とする。 (2) In the work room automatic water level adjustment system according to the pneumatic caisson method of the present invention, in the above item (1), the presence or absence of the caisson subsidence is detected by a subsidence meter, and the water level in the potyard is set by the caisson subsidence. When the water level rises relatively higher than the allowable range of water level, the pressure in the working chamber is adjusted and controlled based on the amount of caisson settlement and the maximum blade edge height of the blade bottom surface.
(3)本発明のニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位調整システムは、上記(1)または(2)項において、前記ケーソンが沈下せずに、釜場の水位が設定水位の許容範囲より低下したときは、設定水位に応じた作業室内気圧に下げるように調整制御し、また釜場の水位が設定水位の許容範囲より上昇したときは、設定水位に応じた作業室内気圧に上げるように調整制御することを特徴とする。 (3) In the work room automatic water level adjustment system according to the pneumatic caisson method of the present invention, in the above item (1) or (2), the caisson does not sink and the water level in the pot is lowered from an allowable range of the set water level. Is adjusted to lower the working room pressure according to the set water level, and when the water level in the pot is raised from the allowable range of the set water level, it is adjusted to increase to the working room pressure according to the set water level. It is characterized by controlling.
(4)本発明のニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位調整システムは、上記(3)項において、前記釜場の水位が、所定の設定時間経過後でも設定水位に回復せず、かつ水位の回復傾向がないとき、警告し、水位管理を手動に切り替えることを特徴とする。 (4) In the work room automatic water level adjustment system according to the pneumatic caisson method of the present invention, the water level in the above-mentioned (3) is not restored to the set water level even after a predetermined set time has passed. It is characterized by warning when there is no recovery tendency and switching the water level management to manual.
(5)本発明のニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位調整システムは、上記(3)項において、前記釜場の水位が、所定の設定時間経過後でも設定水位に回復せず、かつ水位が回復傾向にあるが、掘削地盤の土質が変化し、復水速度が以前の釜場の掘削時と同じ傾向にないとき、警告し、水位管理を手動に切り替えることを特徴とする。 (5) In the work room automatic water level adjustment system according to the pneumatic caisson method of the present invention, the water level in the above-mentioned (3) is not restored to the set water level even after a predetermined set time has passed, and the water level is Although it is in a recovery trend, when the soil quality of the excavation ground changes and the condensate speed is not the same as the previous excavation at Kamba, a warning is given and the water level management is switched to manual.
(6)本発明のニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位管理方法は、ニューマチックケーソンにおける作業室内に圧縮空気を送気して、作業室内気圧を所定の設定気圧に保持する送気手段と、ケーソンの沈下の有無を検出する沈下検出手段と、予め掘削地盤に凹設された釜場の水面の水位を検出する水位検出手段と、作業室内における作業室内気圧の変化を検出する作業室内気圧検出手段と、ケーソンの傾斜を検出する傾斜検出手段と、これら各検出手段からの各種データを基に、送気手段による圧縮空気の送気圧及び送気量を調整して、釜場の水位が、自動的に所定の設定水位に維持されるようにコンピュータにて制御する制御手段とを備え、前記ケーソンの作業室内における掘削地盤に凹設される釜場の水位の変化を水位計により検出し、釜場の水位が、予め設定された設定水位の許容範囲を超えたとき、作業室内に送気される圧縮空気量を、水位の変化量に応じた送気圧及び送気量に自動的に調整制御し、設定水位に応じた作業室内気圧に安定的に維持管理するステップと、前記ケーソンの沈下の有無を沈下計にて検出し、ケーソンの沈下による相対的な釜場の水位が設定水位の許容範囲より上昇したとき、ケーソンの沈下量と、刃口底面の最高刃口高さに基づく作業室内気圧に調整制御するステップと、前記ケーソンが沈下せずに、釜場の水位が、設定水位の許容範囲より低下したとき、設定水位に応じた作業室内気圧に下げるように調整制御するステップと、前記ケーソンが沈下せずに、釜場の水位が、設定水位の許容範囲より上昇したとき、設定水位に応じた作業室内気圧に上げるように調整制御するステップと、前記釜場の水位が、所定の設定時間経過後でも設定水位に回復せず、かつ水位の回復傾向が見られないとき、警告し、水位管理を手動に切り替えるステップとを含むことを特徴とする。 (6) The work room automatic water level management method in the pneumatic caisson method of the present invention is configured to supply compressed air into the work chamber in the pneumatic caisson, and to maintain the work chamber pressure at a predetermined set pressure. A subsidence detection means for detecting the presence or absence of caisson subsidence, a water level detection means for detecting the water level of the water surface of the pottery recessed in advance in the excavation ground, and a pressure detection in the work room for detecting a change in the pressure in the work room. Based on the means, the inclination detection means for detecting the inclination of the caisson, and various data from each of these detection means, the air pressure and the air supply amount of the compressed air by the air supply means are adjusted, and the water level of the kettle is And a control means for controlling by a computer so that the water level is automatically maintained at a predetermined set water level, and a change in the water level of the pot place recessed in the excavation ground in the work room of the caisson is performed. The amount of compressed air sent into the work chamber when the water level in the pot place exceeds the preset allowable water level range is changed to the air pressure and the air supply amount corresponding to the amount of change in the water level. A step of automatically adjusting and controlling to stably maintain the atmospheric pressure in the work chamber according to the set water level, and detecting the presence or absence of the caisson subsidence with a subsidence meter, and the relative water level in the pottery due to the caisson subsidence. When the water level rises above the allowable range of the set water level, the step of adjusting and controlling the caisson sinking amount and the atmospheric pressure in the working room based on the maximum blade height at the bottom of the blade edge, However, when the water level falls below the allowable range of the set water level, the adjustment control is performed so that the pressure in the working chamber is lowered to the set water level. When rising, set water level A step of adjusting and controlling the pressure to increase to the working room pressure, and warning when the water level in the pot does not recover to the set water level even after a predetermined set time elapses and there is no tendency to recover the water level, And switching the water level management to manual.
(7)ニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位管理用プログラムは、ニューマチックケーソンにおける作業室内に圧縮空気を送気して、作業室内気圧を所定の設定気圧に保持する送気手段、ケーソンの沈下の有無を検出する沈下検出手段、予め掘削地盤に凹設された釜場の水位を検出する水位検出手段、作業室内における作業室内気圧の変化を検出する作業室内気圧検出手段及びケーソンの傾斜を検出する傾斜検出手段からの送信される各種データを基に、送気手段による圧縮空気の送気圧及び送気量を調整して、釜場の水位が、自動的に所定の設定水位に維持されるように制御する一連の手順を、コンピュータに実行させる。 (7) A program for automatic water level management in the work room in the pneumatic caisson method is a method of sending compressed air into the work room in the pneumatic caisson to keep the work room pressure at a predetermined set pressure, and the caisson sinking Subsidence detection means for detecting the presence or absence of water, water level detection means for detecting the water level of the pottery recessed in advance in the excavation ground, work room air pressure detection means for detecting changes in the work room air pressure in the work room, and caisson inclination detection Based on the various data transmitted from the tilt detection means, the pressure level and amount of compressed air supplied by the air supply means are adjusted to automatically maintain the water level in the pottery at a predetermined set water level. The computer executes a series of procedures to be controlled.
(8)本発明のコンピュータに読み出し可能な記録媒体は、上記(7)項において、ニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位管理用プログラムを記録したことを特徴とする。 (8) A recording medium readable by a computer according to the present invention is characterized in that, in the above item (7), a work room automatic water level management program in the pneumatic caisson method is recorded.
本発明によれば、作業室内における掘削地盤の掘削面に掘削される釜場の水位を基準として、作業室内に送気される圧縮空気の送気圧及び送気量をコンピュータにより自動的に調整制御しているため、気圧を安定的に維持管理することができ、また、想定される気圧変化の要因となるすべての状況を、総合的に考慮してプログラム化し、汎用パソコン上の操作で容易に認識し、誤りなく判断できるように音声/文字、図形等を表示させるとともに、送気圧及び送気量の設定値の変更を、簡単かつ容易に行うことができる。 According to the present invention, the computer automatically adjusts and controls the air pressure and the air supply amount of the compressed air supplied into the work chamber based on the water level of the potyard drilled on the excavation surface of the excavation ground in the work chamber. Therefore, the atmospheric pressure can be stably maintained and managed, and all situations that cause the assumed atmospheric pressure change can be programmed comprehensively and easily operated by operation on a general-purpose computer. It is possible to display voice / characters, graphics, etc. so that they can be recognized and judged without error, and can easily and easily change the set values of the air pressure and the amount of air supplied.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明すると、図1は、本発明に係るニューマチックケーソン工法におけるケーソンの沈設状態を概略的に示す縦断側面図、図2は、作業室内自動管理システムの全体構成例を示す説明図、図3は、水位計による気圧の変化の検知状況を示す説明図、図4は、ケーソンの傾斜による気圧の変化状況を示す説明図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal side view schematically showing a caisson set-up state in the pneumatic caisson method according to the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of an automatic management system in a work room, FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detection state of a change in atmospheric pressure by a water gauge, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change state of atmospheric pressure due to a caisson inclination It is.
本実施形態では、図1に示すように、構造物構築現場の地盤上に設置されるケーソン1の内底部に形成される作業室2の天井スラブ3の下面に、ガイドレール4を敷設し、このガイドレール4に沿って掘削機5を走行可能に組み付けるとともに、この掘削機5により、作業室2内の掘削地盤の掘削面Gを掘削しながら、ケーソン1を沈設させるように構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a guide rail 4 is laid on the lower surface of the
前記掘削機5は、作業室2内に設置された複数台の監視カメラ6、6で監視されて、その状況が、通信ライン7を介して、地上に仮設された遠隔操作室8のパーソナルコンピュータ(以下、CPUと略記する)9に送信され、監視用モニタ10に表示されるようにして、監視者または点検者(以下、管理員という)OPにて監視し、得られる情報に基づいて、掘削機5を遠隔操作することにより、作業室2内の掘削地盤の掘削面Gを掘削するようになっている。なお、前記CPU9には、予め、過去の経験値、測量値等で収集した履歴情報に基づいた各種のデータが格納されている。
The excavator 5 is monitored by a plurality of
ところで、ケーソン工法では、沈設時、ケーソン1の作業室2内における空気が地中へ漏出するのを防止するにおいて、根幹であるケーソン1の作業室2内における気圧力を、常にケーソン1の刃口底面1aより僅かに上昇した水圧に等しい値に設定するために、ケーソン1の刃口底面1aにおける正確な地下水圧を把握することが重要である。
By the way, in the caisson method, the air pressure in the
そこで、本実施形態では、図2に示すように、前記ケーソン1に、前記通信ライン7を介して遠隔操作室8内のCPU9にそれぞれ接続される沈下計11、水位計12、気圧計13及び傾斜計14が設置されており、これら各機器11、12、13及び14の各種データは、CPU9に取り込まれ、このCPU9に一旦格納された後、監視用モニタ10のパソコン画面上に文字、数値、図形等で表示されるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a
前記沈下計11は、例えば投光素子11aからの光を、受光素子11bに向けて投光し、その反射光を測定することにより、ケーソン1の沈下深さDを地上を基準として算出し検出する。前記水位計12は、例えば超音波水位計等からなり、図3に示すように、作業室2内の天井スラブ3の下面に設置されて、その直下の作業室2内における掘削地盤の掘削面Gに、例えば、深さ50cm、直径40〜50cm程度の深さに予め掘削された釜場15の水面Wの水位W・Lを算出し検出する。前記気圧計13は、作業室2内の気圧変化を検出する。前記傾斜計14は、図4に示すように、作業室2内の天井スラブ3の上面に設置されて、沈設時に、ケーソン1の傾斜角θによる刃口底面1aの下降及び上昇に伴う最高刃口高さHを、釜場15の水面Wと、図4に二点鎖線で示す傾斜前におけるケーソン1の刃口底面1aの位置を基準として算出し検出するようになっている。
The
これにより、特に、水位計12を基に、ケーソン1の刃口底面1aが、常に一定となるように設定された水位W・Lから水没するように、作業室2から空気を大気中に作業室内から排気する排気調整弁16aの開度及び排気速度、又は作業室2内に空気圧縮機で製造される圧縮空気を送気する送気調整弁16bの開度及び送気速度を制御して、掘削作業に支障のない環境が構築されるように、ケーソン1の作業室内自動管理システムを構成している。
Thereby, in particular, based on the
ここで、作業室2内における釜場15の水面Wが低下する要因としては、3点の理由が経験的に挙げられる。第1には、作業室2内の地盤の掘削による地質の透水性の変化で、一定時間を過ぎても釜場15の水面Wの水位W・Lが回復しないか、復水速度が遅れる点、第2には、釜場15が崩壊して、釜場15内の水が、一時的に他の低地の方に流出する点、第3には、作業室2内における気圧が上昇する点である。
Here, there are three reasons why the water level W of the
また、作業室2内における釜場15の水面Wが上昇する要因としては、4点の理由が経験的に挙げられる。第1には、ケーソン1が所定値以上に沈下する点、第2は、水位計12から釜場15の水面に向けて投射される超音波の反射波が、人為的または何らかの機械的原因で遮断されている点、第3には、釜場15が崩壊している点、第4には、ケーソン1の傾斜による刃口底面1aが釜場15の水面Wより上昇し、作業室2の空気が地中に漏出して、気圧が低下する点である。
Further, there are four reasons why the water level W of the
本実施例では、上述した要因を主たる構成要素として、ケーソン1の作業室内自動管理システムが構成されているようになっている。
In the present embodiment, the work room automatic management system of the
次に、本実施形態のケーソン工法におけるケーソン1の作業室内自動管理システムの管理手順を、図5、図6に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、水位計12による釜場15の水位W・Lの許容変化値(±3cm)及び復水の許容回復時間(5分)、ケーソン1の傾斜角θによる刃口底面1aの下降及び上昇に伴う最高刃口高さHの許容変化値(15cm)は、過去の履歴情報に基づいて設定されている。ここで実際には、施工条件が一様でないことから、上記の括弧内数値は汎用的なものではないが、以降の説明のために数値は固定しておく。
Next, the management procedure of the work room automatic management system for the
図5に示すように、まず、ケーソン1の沈下の有無が沈下計11により検出され、ステップST1において、「沈下した」と判定されると、ステップST2に進む。
As shown in FIG. 5, first, the presence / absence of
ステップST2では、ケーソン1の沈下により、釜場15の水位W・Lが、どの程度上昇したかが判断され、「設定水位より3cm以内」と判定されると、ステップST3に進む。
In step ST2, it is determined how much the water level W · L of the
ステップST3では、作業室2内における気圧を変えずにステップST1に戻り、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST3, the process returns to step ST1 without changing the atmospheric pressure in the
ステップST2において、ケーソン1の沈下により、釜場15の水位W・Lが、相対的に「設定水位より3cm以上上昇した」と判定されると、ステップST4に進み、ケーソン1の沈下量と最高刃口高さHを考慮した気圧となるように、図示しない空気圧縮機の送気調整弁16bの開度及び送気圧並びに送気速度を調整制御して、圧縮空気を作業室2内に送気し、ステップST5で、履歴情報に基づいて設定された、気圧の復元が可能な時間としての「5分経過後」、ステップST1に戻り、上述した手順を繰り返し実行する。
If it is determined in step ST2 that the water level W · L of the
ステップST1において、ケーソン1が、「沈下しない」と判定された場合には、ステップST6に進む。
If it is determined in step ST1 that the
ステップST6では、上述したケーソン1の作業室2内における設定水位の低下要因及び上昇要因による釜場15の設定水位W・Lの状況が判断される。ステップST6において、釜場15の水位W・Lが、「設定水位より3cm以上低下した」と判定されると、ステップST7に進む。
In step ST6, the state of the set water level W · L of the
ステップST7では、釜場15の掘返し状況が判断され、釜場15を「掘った」と判定されると、ステップST8に進む。
In step ST7, the state of digging back in
ステップST8では、釜場15の水位W・Lの回復状況が判断され、「5分後、設定水位が元に戻った」と判定されると、ステップST3にリターンし、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST8, the recovery status of the water level W / L in the
ステップST7において、釜場15を「掘ってない」と判定された場合には、ステップST9に進む。
If it is determined in step ST7 that “
ステップST9では、釜場15内の水の流出が判断され、釜場15内の水が「他の低地に流出した」と判定されると、ステップST8に戻り、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST9, it is determined that the water in
ステップST9において、釜場15内の水が「他の低地に流出していない」と判定された場合には、ステップST10に進む。
If it is determined in step ST9 that the water in
ステップST10では、作業室2内における気圧が上昇したと判断され、排気調整弁16aの開度及び排気速度を調整制御して、作業室内に充満する圧縮空気の一部を大気中に放出することで、釜場15の設定水位W・Lに応じた気圧となるように下げ、ステップST11で、履歴情報に基づいて設定された、気圧の復元が可能な時間としての「5分経過後」、ステップST1に戻り、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST10, it is determined that the air pressure in the
ステップST8において、釜場15の水位W・Lが「5分経過しても、元の設定水位に戻らない」と判定された場合には、ステップST12に進む。
In Step ST8, when it is determined that the water level W · L of the
ステップST12では、釜場15の水位W・Lの回復状況が再び判断され、「水位が回復傾向にある」と判定されると、ステップST13に進む。
In step ST12, the recovery status of the water level W · L in the
ステップST13では、掘削地盤Gにおける地質の透水係数の変化による釜場15の掘削に伴う水位W・Lの復水速度が、前回釜場掘削時の復水速度と比較判断され、「前回釜場掘削時の復水速度と同じ傾向にある」と判定されると、ステップST14に進み、履歴記録に基づいて設定された、水位の回復可能な時間としての「5分経過後」、ステップST8にリターンし、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST13, the condensate speed of the water level W / L accompanying the excavation of the
ステップST13において、「前回釜場掘削時の復水速度と同じ傾向にない」と判定された場合には、ステップST15に進む。 If it is determined in step ST13 that “there is not the same tendency as the condensate speed at the previous excavation at Kamaba”, the process proceeds to step ST15.
ステップST15では、掘削地盤Gにおける土質の変化が判断され、「掘削土質が変わらない」と判定されると、ステップST14に戻り、上述した手順を繰り返し実行する。 In step ST15, the soil change in the excavated ground G is determined. If it is determined that “the excavated soil does not change”, the process returns to step ST14 and the above-described procedure is repeatedly executed.
ステップST15において、「掘削土質が変わった」と判定されると、自動管理が不可能と判断し、ステップST16に進み、水位管理を「手動」に切替えて終了する。このとき、必要に応じて、監視用モニタ10のパソコン画面上に、音声または文字等により警告がなされる。
If it is determined in step ST15 that “the excavated soil quality has changed”, it is determined that automatic management is impossible, the process proceeds to step ST16, the water level management is switched to “manual”, and the process ends. At this time, a warning is given on the personal computer screen of the
一方、ステップST12においても、釜場15の水位が、「回復傾向にない」と判定された場合、例えば図4に示すように、ケーソン1の傾斜により、刃口底面1aの最高刃口高さHが15cm以上となり、設定水位W・Lから上に露出した場合にも、自動管理が不可能と判断し、そのままステップST16に進み、水位管理を「手動」に切替えて終了する。このときもまた、必要に応じて、監視用モニタ10のパソコン画面上に、音声/文字等により警告がなされる。
On the other hand, also in step ST12, when it is determined that the water level in the
また一方、ステップST6において、上述した釜場15の水面Wの上昇要因により、釜場15の水位W・Lが、「設定水位より上昇した」と判定された場合には、図6に示すステップST17に進む。
On the other hand, when it is determined in step ST6 that the water level W · L of the
ステップST17では、釜場15の水位W・Lが、どの程度上昇したかが判断され、「設定水位より3cm以内」と判定されると、図5に示すステップST8にリターンし、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST17, it is determined how much the water level W · L of
ステップST17において、釜場15の水位W・Lが、「設定水位より3cm以上上昇した」と判定された場合には、ステップST18に進む。
If it is determined in step ST17 that the water level W · L of the
ステップST18では、水位計12による反射波に対する機械的な遮蔽を含む人為的な遮蔽状況が判断され、「人為的な遮蔽がある」と判定されると、ステップST19に進み、他の手段により遮蔽物を除去する。この時、上記プログラムは一時的にストップさせる。遮蔽物を除去した後、上記プログラムを再開し、図5に示すステップST1にリターンし、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST18, an artificial shielding situation including mechanical shielding against the reflected wave by the
ステップST18において、水位計12による反射波に対する人為的な遮蔽が、「ない」と判定された場合には、ステップST20に進む。
If it is determined in step ST18 that there is no artificial shielding against the reflected wave by the
ステップST20では、釜場15の崩壊状況が判断され、「釜場が崩壊している」と判定されると、ステップST21に進み、上記プログラムを一時停止させて、他の手段により釜場15を掘り直した後、この一時停止させたプログラムを再開し、図5に示すステップST8にリターンし、上述した手順を繰り返し実行する。
In step ST20, the collapse status of the
ステップST20において、「釜場が崩壊していない」と判定された場合には、ると、ステップST22に進み、作業室2内における気圧が低下したと判断され、釜場15の設定水位W・Lに応じた気圧となるように、図示しない空気圧縮機の送気調整弁16bの開度及び送気圧並びに送気速度を調整制御して、気圧を上げ、ステップST23で、履歴情報に基づいて設定された、気圧の復元が可能な時間としての「5分経過後」、図5に示すステップST1にリターンし、上述した手順を繰り返し実行する。
If it is determined in step ST20 that “Kamaba has not collapsed”, the process proceeds to step ST22, where it is determined that the atmospheric pressure in the working
以上のように、本実施形態によれば、上記した作業室内自動管理システムの一連の処理フローは、CPU9のハードウェアにより実行させることができるし、ソフトウェアにより実行させるもできる。そして、ソフトウェアにより実行させる場合には、その一連の処理フローをコード化して、プログラムに変換した後、これらのプログラムをCD−ROM等の記録媒体に格納しておけば、プログラムを販売する場合にも便利である。
As described above, according to the present embodiment, a series of processing flows of the above-described work room automatic management system can be executed by the hardware of the
1 ケーソン
1a 刃口底面
2 作業室
3 天井スラブ
4 ガイドレール
5 掘削機
6 監視カメラ
7 通信ライン
8 遠隔操作室
9 パーソナルコンピュータ(CPU)
10 監視用モニタ
11 沈下計
11a 投光素子
11b 受光素子
12 水位計
13 気圧計
14 傾斜計
15 釜場
16a 作業室内からの排気調整弁
16b 空気圧縮機の送気調整弁
H 最高刃口高さ
D 沈下深さ
W 水面
W・L 水位
OP 管理員
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
ケーソンの沈下の有無を検出する沈下検出手段と、
予め掘削地盤に凹設された釜場の水位を検出する水位検出手段と、
作業室内における作業室内気圧の変化を検出する作業室内気圧検出手段と、
ケーソンの傾斜を検出する傾斜検出手段と、
これら各検出手段からの各種データを基に、送気手段による圧縮空気の送気圧及び送気量を調整して、釜場の水位が、自動的に所定の設定水位に維持されるようにコンピュータにて制御する制御手段とを備え、
前記ケーソンの作業室内における掘削地盤に凹設される釜場の水位の変化を水位計により検出し、釜場の水位が、予め設定された設定水位の許容範囲を超えたとき、作業室内に送気される圧縮空気量を、水位の変化量に応じた送気圧及び送気量に自動的に調整制御し、設定水位に応じた作業室内気圧に安定的に維持管理するステップと、
前記ケーソンの沈下の有無を沈下計にて検出し、ケーソンの沈下による相対的な釜場の水位が設定水位の許容範囲より上昇したとき、ケーソンの沈下量と、刃口底面の最高刃口高さに基づく作業室内気圧に調整制御するステップと、
前記ケーソンが沈下せずに、釜場の水位が、設定水位の許容範囲より低下したとき、設定水位に応じた作業室内気圧に下げるように調整制御するステップと、
前記ケーソンが沈下せずに、釜場の水位が、設定水位の許容範囲より上昇したとき、設定水位に応じた作業室内気圧に上げるように調整制御するステップと、
前記釜場の水位が、所定の設定時間経過後でも設定水位に回復せず、かつ水位の回復傾向が見られないとき、警告し、水位管理を手動に切り替えるステップとを含むことを特徴とするニューマチックケーソン工法における作業室内自動水位管理方法。 An air supply means for supplying compressed air into the work chamber in the pneumatic caisson and maintaining the work chamber pressure at a predetermined set pressure;
Subsidence detecting means for detecting the presence or absence of caisson subsidence;
Water level detection means for detecting the water level of the pottery recessed in advance in the excavation ground;
Working chamber pressure detecting means for detecting a change in the working chamber pressure in the working chamber;
An inclination detecting means for detecting the inclination of the caisson;
Based on the various data from each of these detection means, the computer adjusts the air pressure and the air supply amount of the compressed air by the air supply means so that the water level in the pot is automatically maintained at a predetermined set water level. Control means for controlling at
Changes in the water level in the pothole recessed in the excavation ground in the caisson work chamber are detected by a water level gauge, and when the water level in the cauldron exceeds the preset allowable water level range, it is sent to the work chamber. Automatically adjusting and controlling the amount of compressed air to be fed to the air pressure and the air amount according to the amount of change in the water level, and stably maintaining and managing the pressure in the working chamber according to the set water level;
The presence or absence of caisson subsidence is detected with a subsidence meter, and when the relative water level of the cauldron due to caisson subsidence rises above the allowable range of the set water level, the amount of caisson subsidence and the maximum blade edge height Adjusting and controlling the working room pressure based on the
When the caisson does not sink and the water level in the pottery falls below an allowable range of the set water level, the adjustment control is performed so as to lower the pressure in the working chamber according to the set water level;
When the caisson does not sink and the water level in the pottery rises above the allowable range of the set water level, the step of adjusting and controlling to raise the working chamber pressure according to the set water level;
Including a step of warning and switching the water level management to manual when the water level of the Kamba does not recover to the set water level even after a predetermined set time elapses and no recovery tendency of the water level is observed. Automatic water level management method in the working room in the pneumatic caisson method.
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