JP2012036571A

JP2012036571A - 路面変状管理システム

Info

Publication number: JP2012036571A
Application number: JP2010174612A
Authority: JP
Inventors: Iwao Miyata; 岩往宮田; Takashi Hirai; 崇平井; Kaoru Yasutake; 馨安竹
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-23

Abstract

【課題】人為操作によるオートレベルで測量する場合に、携帯電話を入力端末とし、計測者が携帯電話を操作して入力処理を完了できて便利であり、システム構成としても経済的で簡易なものとし得、携帯電話からのデータ送出によりリアルタイム処理に適合し得る路面変状管理システムを提供する。
【解決手段】計測者が携帯し、計測範囲データから路面９の測点リスト（ｘｘｘ１等）の一覧表を生成すると共に、測点リストの各測点における測量値の入力を受け付けて計測結果データを生成する測量用アプリケーションを搭載した携帯電話８を備え、ホストパソコン６と携帯電話８とを無線通信で接続し、ホストパソコンは計測範囲データを携帯電話に送出し、携帯電話の測量用アプリケーションは、携帯電話の画面に測点リストの一覧表を表示し、一覧表への測量値の入力を受け付け、入力完了指示を受け付けることで、計測結果データをホストパソコンへ送出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、人為操作によるオートレベルを用いて測量する場合に、片手で操作可能な携帯電話を入力端末としてその通信機能を利用し、レベルを視準しながら計測者が携帯電話を操作して入力処理を完了することができて使い勝手がよく便利であり、システム構成としても複雑高度でない経済的で簡易なものとすることが可能であって、かつ携帯電話からのデータ送出によりリアルタイム処理に適合し得る路面変状管理システムに関する。

シールド機の掘進に伴う地盤の先行沈下や後続沈下などで誘発される路面変化を管理する路面変状管理システムに関する技術として、特許文献１が知られている。特許文献１の「シールド工事における地盤沈下量抑制方法」は、シールド機の位置と沈下性状から沈下量を予測してシールド機の掘進管理の制御をリアルタイムで行うことのできるシールド工事における地盤沈下量抑制方法を提供することを目的とし、路線上の沈下データと、シールド機の位置を特定する位置データと、シールド機の掘進管理データとを連続して求める工程と、上記データと時間データを組み込んでシールド機の位置と沈下データとを関連づける工程と、前記シールド機の位置と沈下データとの関連づけに基づいてシールド機の各位置における沈下性状をリアルタイムで沈下特性曲線としてグラフ化し、画像表示する工程と、沈下特性曲線に基づいて沈下量を予測し、事前にシールド機の切羽水圧、土砂取り込み量、掘進速度、シールド機の姿勢、泥水粘性、裏込め注入量、カッター圧力等の制御を行って沈下量を抑制する工程とを含む。沈下量は、掘進計画路線上の地表面や地中に設置した沈下計で計測され、沈下計の計測値は、公衆回線や無線を介して中央管理室に伝送されるようになっている。

特開２００７−２８４９０３号公報

特許文献１では、沈下計を地表面や地中に数多く設置する必要があり、計測準備作業が煩雑であった。計測作業については、従来周知のオートレベルを用いることが便利であり、このオートレベルの操作との連係性に優れ、リアルタイム処理に適合する計測値の処理系統の案出が望まれている。

また、特許文献１では、沈下計の計測値の伝送に関し、公衆回線や無線を介するとの記載があるが、具体的な方法については何らの開示もなく、計測値の伝送についても、複雑高度でない経済的で簡易なものとすることができる処理系統の案出が望まれている。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、人為操作によるオートレベルを用いて測量する場合に、片手で操作可能な携帯電話を入力端末としてその通信機能を利用し、レベルを視準しながら計測者が携帯電話を操作して入力処理を完了することができて使い勝手がよく便利であり、システム構成としても複雑高度でない経済的で簡易なものとすることが可能であって、かつ携帯電話からのデータ送出によりリアルタイム処理に適合し得る路面変状管理システムを提供することを目的とする。

本発明にかかる路面変状管理システムは、シールド機の掘進に伴う地盤の先行沈下や後続沈下などで誘発される路面変化を管理する路面変状管理システムであって、シールド機の運転席に設けられ、該シールド機の運転操作に連動して当該シールド機の掘進に伴う切羽位置データを取り込むとともに、路面変状管理モニタリング用データをモニターに表示する坑内用ソフトウエアを搭載した坑内管理パソコンと、管理室に設けられ、切羽位置データに応じた計測範囲データを決定すると共に、測点リストと測量値の計測結果データから路面変状管理モニタリング用データを生成するホスト用ソフトウエアを搭載したホストパソコンと、測定現場の計測者が携帯し、計測範囲データから路面の測点リストの一覧表の生成を実行すると共に、操作キーの操作で測点リストの各測点における測量値の入力を受け付けて計測結果データの生成を実行する測量用アプリケーションを搭載した携帯電話とを備え、上記ホストパソコンと上記坑内管理パソコンとをデータの送受が可能に有線で接続すると共に、該ホストパソコンと上記携帯電話とをデータの送受が可能に無線通信で接続し、上記ホストパソコンは、上記坑内管理パソコンから受領した切羽位置データに応じて決定した計測範囲データを、上記携帯電話に送出し、計測範囲データを受領した上記携帯電話は、計測者の操作に応じて測量用アプリケーションが起動されて、該携帯電話の画面に測点リストの一覧表を表示し、測点リストに列挙された各測点の路面をレベル計を用いて実測した計測者による一覧表への測量値の入力を受け付け、さらに、計測者の入力完了の指示を受け付けることで、計測結果データを上記ホストパソコンへ送出し、上記ホストパソコンは、受領した計測結果データから路面変状管理モニタリング用データを生成し、さらに、生成した路面変状管理モニタリング用データを上記坑内管理パソコンへ送出し、上記坑内管理パソコンは、受領した路面変状管理モニタリング用データを当該坑内管理パソコンのモニターに表示するように構成したことを特徴とする。

本発明にかかる路面変状管理システムにあっては、人為操作によるオートレベルを用いて測量する場合に、片手で操作可能な携帯電話を入力端末としてその通信機能を利用し、レベルを視準しながら計測者が携帯電話を操作して入力処理を完了することができて使い勝手がよく便利であり、しかもシステム構成としても複雑高度でない経済的で簡易なものとすることができると共に、携帯電話からのデータ送出によりリアルタイム処理に適合させることができる。

本発明にかかる路面変状管理システムの好適な一実施形態を示す説明図である。図１に示した路面変状管理システムで適用されるホストパソコンと携帯電話の間のデータ送受を説明する説明図である。

以下に、本発明にかかる路面変状管理システムの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。シールド工事では、シールド機の掘進に伴い、地盤に先行沈下や後続沈下などが生じることがあり、これに誘発されて路面が変化することが知られている。

図１および図２に示すように、本実施形態にかかる路面変状管理システム１は主に、シールド機２の運転席３に設けた坑内管理パソコン４と、シールド機２が位置する坑内から離れた管理室５に設けたホストパソコン６と、管理室５や坑内から離れた測定現場７の計測者が携帯する携帯電話８と、路面９を測量するオートレベル１０とから構成され、路面９の変化を管理するようになっている。

オートレベル１０は従来周知であって、測定現場７の計測者によって人為的に操作され、路面９を実測してその測量値を表示するようになっている。

シールド機２は、従来周知のように、切羽水圧、土砂取り込み量、掘進速度、シールド機の姿勢、泥水粘性、裏込め注入量、カッター圧力等の調節を行うことにより、沈下量を抑制し得る運転制御が可能に構成されている。

シールド機２の運転席３の坑内管理パソコン４には、坑内用ソフトウエアが搭載され、この坑内用ソフトウエアは、シールド機２の運転操作に連動してシールド機２の掘進に伴う切羽位置データを取り込むと共に、後述するようにホストパソコン６から受領した路面変状管理モニタリング用データを、坑内管理パソコン４に接続したモニターに表示するようになっている。

また、坑内用ソフトウエアは必要に応じて、坑内管理パソコン４に接続したプリンタから帳票を出力できるようになっている。シールド機２の運転者は、モニターに表示された路面変状管理モニタリング用データを見ることで、沈下量を抑制するようにシールド機２を運転操作することができる。

坑内管理パソコン４は、管理室５のホストパソコン６と、データの送受が可能に有線で接続される。ホストパソコン６には、ホスト用ソフトウエアが搭載され、ホスト用ソフトウエアは、切羽位置データに応じた測量範囲データを決定すると共に、後述するように携帯電話８から受領する測点リストと測量値の計測結果データから、路面変状管理モニタリング用データを生成する。

計測範囲データＡは、シールド機２の切羽位置データに基づき、シールド機２の通過前（先行沈下に対応）と通過後（後続沈下に対応）の一定範囲における当該シールド機２の中心線上とその両側に対して、水準測量を実施する範囲を示すデータである。計測範囲データＡの決定頻度、即ち測量頻度は、適宜に設定される。

路面変状管理モニタリング用データは、決定された測量範囲データＡに対応して、その範囲で掘進しているシールド機２の縦断方向および横断方向の沈下傾向を時系列的に示すものである。ホストパソコン６は、路面変状管理モニタリング用データを生成すると、これを坑内管理パソコン４へ送出する。ホスト用ソフトウエアは必要に応じて、ホストパソコン６に接続したモニターにデータを表示したり、プリンタから帳票を出力する。

ホストパソコン６は、キーボード操作やマウス操作で、この計測範囲データＡを携帯電話８に向かって送出する。ホストパソコン６によるこの送出操作により、管理室５の職員に、測量の実行と計測範囲を認識させることができる。

ホストパソコン６は、携帯電話８と、データの送受が可能に無線通信で接続される。携帯電話８にはよく知られているように、キー操作で起動されて、データを送受することが可能なアプリケーションが各種搭載されていて、本実施形態では、この種のアプリケーションと同様に機能する測量用アプリケーションが搭載される。

携帯電話８は、ホストパソコン６から送出された計測範囲データＡを受領する。測量用アプリケーションは、計測者の操作に従って起動されると、計測範囲データＡから、路面９の測点リスト（ｘｘｘ１等）の一覧表Ｔ（図２参照）の生成を実行して携帯電話８の画面８ａに表示した後、測量値（○○○○）の入力待機状態となる。測量値は、オートレベル１０を操作する測定現場７の計測者によって、携帯電話８へ入力される。

具体的には、測量用アプリケーションは、計測者による携帯電話８の操作キーの操作で、測点リストに列挙された各測点（ｘｘｘ１等）における測量値（○○○○）を、測点リストの一覧表Ｔに入力することを受け付けて画面８ａに表示すると共に、測点リスト（ｘｘｘ１等）と測量値（○○○○）の計測結果データＢの生成を実行する。測量用アプリケーションは最後に、計測者の入力完了の指示を受け付けることで、計測結果データＢをホストパソコン６へ送出する。

すなわち、各測点を携帯電話８の画面８ａに一覧表Ｔで表示し、当該一覧表Ｔへ直接測量値を入力してホストパソコン６へ送出することができる。なお、携帯電話８とホストパソコン６とのデータ送受には、よく知られているようにＦＴＰサーバ１１が介在される（図２参照）。

本実施形態にかかる路面変状管理システム１の作用について説明する。路面変状管理を実行する際には、坑内管理パソコン４の坑内用ソフトウエアが、切羽位置データを取り込み、この切羽位置データをホストパソコン６へ送出する。切羽位置データを受領したホストパソコン６のホスト用ソフトウエアは、計測範囲データＡを決定し、管理室５の職員の操作によって、この計測範囲データＡを携帯電話８へ送出する。

測定現場７の計測者は、携帯電話８の着信機能により、測定開始を認知し、携帯電話８の測量用アプリケーションを起動する。測量用アプリケーションは、受領した計測範囲データＡから路面９の測点リスト（ｘｘｘ１等）の一覧表Ｔを生成し、携帯電話８の画面８ａに表示する。計測者は、人為操作によりオートレベル１０を操作し、測点リストの一覧表Ｔに表示された各測点（ｘｘｘ１等）に対し、一つずつ計測を実施して測量値（○○○○）を得る。

計測者は、測量値（○○○○）を直接、携帯電話８の画面８ａに表示されている測点リスト（ｘｘｘ１等）の一覧表Ｔへ入力する。測量値の入力を完了した計測者が、測量用アプリケーションに対し、入力完了の指示を実行すると、測点リスト（ｘｘｘ１等）と測量値（○○○○）の計測結果データＢがホストパソコン６へ送出される。

ホストパソコン６のホスト用ソフトウエアは、計測結果データＢを受領すると、上述した路面変状管理モニタリング用データを生成する。路面変状管理モニタリング用データは、ホストパソコン６のモニターでも確認することができる。ホスト用ソフトウエアは、生成した路面変状管理モニタリング用データを坑内管理パソコン４へ送出する。

坑内管理パソコン４の坑内用ソフトウエアは、受領した路面変状管理モニタリング用データを坑内管理パソコン４のモニターに表示する。シールド機２の運転者は、モニター表示を見ながら、カッタートルクや推力などの掘進管理に加え、路面変状状態を確認しつつ、シールド機２を運転することができる。

以上説明した本実施形態にかかる路面変状管理システム１は、極めて軽量かつ機能性の高い携帯電話８を入力端末としてその通信機能を利用して構成すると共に、当該携帯電話８の画面８ａに測量値の直接入力が可能な測量用アプリケーションを搭載するようにし、そしてまた、携帯電話８の操作が手動によることに対応させて、測量機器として人為的操作によるオートレベル１０と組み合わせるようにしているので、システム構成として経済的で簡易なものとすることができると共に、レベルを視準しながら計測者が携帯電話８を操作して入力処理を完了することができて使い勝手がよく、きわめて便利なシステムを構成することができる。従って、高価な自動測量装置やそれに適用すべき複雑な制御等を備える必要がまったくなく、コストアップを招くことがない。

また、携帯電話８からホストパソコン６へのデータ送出は、瞬時に完了することができ、ホスト用ソフトウエアや坑内用ソフトウエアの処理速度にも依るが、シールド機２の掘進に対し、それに対応する路面変状管理モニタリング用データを迅速にほぼリアルタイムで管理することができる。

このようにリアルタイムで管理できることにより、即ち、今測定した路面９の変状状態と現在掘削しているシールド機２の管理を直ちに照合できることにより、現象と原因を直ちに結びつけることができて、土圧や裏込め注入圧の変化がすぐに路面９に現れる場所などでは、シールド機２の運転者に正確かつ迅速に掘進指示を出すことができる。

これにより、シールド機２の切羽直上の路面変状を直ちに把握できると共に、これに従ったシールド機２の運転により、先行沈下や後続沈下を的確に防止することができる。

携帯電話８への入力操作については、その画面８ａに表示した測点リストの一覧表Ｔと入力した測量値を対比することが可能で、各測点における誤計測や誤入力を、その場で点検することができる。

ホスト用ソフトウエアおよび坑内用ソフトウエアには、計測結果データＢから得られた沈下傾向が許容値を超えている場合に、警告を発するアラーム機能を設けるようにしてもよい。

携帯電話８に搭載する測量用アプリケーションには、入力された測量値が既入力の測量値と大きく異なる場合に、警告を発する機能を持たせることが好ましく、これにより測量ミスや入力ミスを防止することができる。

１路面変状管理システム
２シールド機
３シールド機の運転席
４坑内管理パソコン
５管理室
６ホストパソコン
７測定現場
８携帯電話
８ａ携帯電話の画面
９路面
１０オートレベル
Ａ計測範囲データ
Ｂ計測結果データ
Ｔ測点リストの一覧表

Claims

シールド機の掘進に伴う地盤の先行沈下や後続沈下などで誘発される路面変化を管理する路面変状管理システムであって、
シールド機の運転席に設けられ、該シールド機の運転操作に連動して当該シールド機の掘進に伴う切羽位置データを取り込むとともに、路面変状管理モニタリング用データをモニターに表示する坑内用ソフトウエアを搭載した坑内管理パソコンと、
管理室に設けられ、切羽位置データに応じた計測範囲データを決定すると共に、測点リストと測量値の計測結果データから路面変状管理モニタリング用データを生成するホスト用ソフトウエアを搭載したホストパソコンと、
測定現場の計測者が携帯し、計測範囲データから路面の測点リストの一覧表の生成を実行すると共に、操作キーの操作で測点リストの各測点における測量値の入力を受け付けて計測結果データの生成を実行する測量用アプリケーションを搭載した携帯電話とを備え、
上記ホストパソコンと上記坑内管理パソコンとをデータの送受が可能に有線で接続すると共に、該ホストパソコンと上記携帯電話とをデータの送受が可能に無線通信で接続し、
上記ホストパソコンは、上記坑内管理パソコンから受領した切羽位置データに応じて決定した計測範囲データを、上記携帯電話に送出し、
計測範囲データを受領した上記携帯電話は、計測者の操作に応じて測量用アプリケーションが起動されて、該携帯電話の画面に測点リストの一覧表を表示し、測点リストに列挙された各測点の路面をレベル計を用いて実測した計測者による一覧表への測量値の入力を受け付け、さらに、計測者の入力完了の指示を受け付けることで、計測結果データを上記ホストパソコンへ送出し、
上記ホストパソコンは、受領した計測結果データから路面変状管理モニタリング用データを生成し、さらに、生成した路面変状管理モニタリング用データを上記坑内管理パソコンへ送出し、
上記坑内管理パソコンは、受領した路面変状管理モニタリング用データを当該坑内管理パソコンのモニターに表示するように構成したことを特徴とする路面変状管理システム。