JP6382000B2 - シールドトンネルの施工管理装置 - Google Patents
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Description
また、シールドトンネルの施工管理装置の他の構成として、シールドマシンの3次元の進行予想位置及び進行予想方向を含む進行予想情報の入力に基づいて、シールドマシンの現状図に対するシールドマシンの進行予想図を表示装置に表示させるシールドマシン進行予想出力処理手段と、進行予想図における胴筒後端部の内周面とセグメント壁の現状図におけるセグメント壁の先端部の外周面とが重なる間における最短距離のうちの隙間の最小値及び干渉する最大値とを表示装置に表示させる予想テールクリアランス出力処理手段と、を備えたので、現状からシールドマシンを進行させたときにシールドマシンの胴筒の後端部の内周面とセグメント壁の先端部の外周面とに干渉が生じないように予測しながら作業することができるため、作業効率を向上させることができる。
また、シールドトンネルの施工管理装置の他の構成として、セグメント壁の先端部のセグメントの3次元の形状及び組み立て方向を含む施工予想情報に基づいてセグメント壁の現状図に対するセグメント壁の施工予想図を表示装置に表示させるセグメント施工予想出力処理手段を備えたので、セグメントの施工管理において、使用するセグメントの段取りが向上し、作業効率を向上させることができる。
また、シールドトンネルの施工管理装置の他の構成として、進行予想情報は、シールドマシンのローリング量を含むので、施工管理において、より実際の作業に近いシールドマシンの進行予想ができ、施工計画に近いシールドトンネルを施工できる。
また、シールドトンネルの施工管理装置の他の構成として、進行予想情報は、シールドマシンの中折れ角度を含むので、施工管理において、より実際の作業に近いシールドマシンの進行予想ができ、施工計画に近いシールドトンネルを施工できる。
そして、所定距離前進すると、シールドマシン1の内部において複数のセグメントピース8aをエレクターにより周方向に接合して組み立てたセグメント8をシールドマシン1の後方に配置し、再びシールドマシン1を所定距離推進させる。以後、セグメント8の継ぎ足しと、所定の距離の推進を繰り返すことにより、シールドトンネルの掘進が進行するとともに、シールドマシン1の後方には、複数のセグメント8からなるセグメント壁8Aが構築される。また、シールドマシン1により掘削された地盤9とセグメント壁8Aの外周面との間には、モルタルやコンクリートのような裏込材10が充填される。なお、図1に示すように、セグメント壁8Aの先頭部は、胴筒3の後胴3Bの後端開口から後胴3Bの内側にセグメント8の所定数分、例えば2つ分が入り込んだ状態で施工される。
施工管理装置20は、処理装置21と、入力装置22と、出力装置としての表示装置23とを備える。施工管理装置20は、特に処理装置21、入力装置22及び表示装置23が一体に構成されたオールインワンコンピュータ、例えばタブレット型コンピュータを採用することにより、事務所、作業現場等、場所を問わずにトンネル掘削の現状を視認することができる。
また、処理装置21には、作業者による入力装置22の操作によりシールドマシン1の進行予想情報が入力される。
セグメントデータは、セグメントピースデータに登録された複数のセグメントピース8aを組み合わせてセグメント8を組み立てたときのセグメントピース8aの組み合わせ番号や、組み合わせ番号に対応したセグメント8の中心線の長さ及び方向(組み立て向き)をデータベース化したものである。
進行予想情報は、進行予想位置、進行予想方向、ローリング量、中折れ角度等を含み、これらは、例えば、施工管理者が入力装置22を操作することにより入力される。
セグメントずれ出力処理手段39は、セグメント施工予想の中心線の先端と施工計画線との間の最短距離を算出し、算出結果を表示装置23に出力して画面24に表示させる。
このとき施工管理者が、入力装置22を操作して、画面24に表示されたセグメント壁8Aの端面における位置を後胴3Bの中心線F1に直交する断面で表示するコマンドを入力すると、図5に示すように、後胴3Bとセグメント壁8Aとの重複部分を断面図P1として表示する。
このように、シールドマシンずれ出力処理手段38により最短距離Bを計算することにより、最短距離Bが所定値Yを超えないように施工管理できるので、施工計画線40から極端にずれないようにシールドマシン1の進行を管理でき、施工計画に近いシールドトンネルを施工できるようになる。
最短距離Cが所定値Z、例えば25m以上である場合において、セグメントずれ出力処理手段39が所定値Y以上の最短距離Cを出力しなくなるまで、施工管理者は、最短距離Cを所定値Zより小さくする方向にセグメント壁8Aの現状からの施工予想情報を入力し直す。
最短距離Cが所定値Zを超えないようなセグメント壁8Aの施工予想情報が得られた場合、図6に示すように、画面24に施工予想情報に対応するような形状、ここではテーパー状の形状を有するセグメント8の寸法とともにその向きを表示する。同図に示すように、例えば、寸法が300mm、オフセット量が50mmなどとして表示され、これにより施工管理者は、テーパー状のセグメント8が必要であるとわかる。そして、施工管理者は、当該セグメント壁8Aの施工予想情報に適合した施工を行うために必要な上記セグメント8のデータにリンクされたセグメントピース8aの組み合わせ、及びセグメント8の組み立て向きを施工仕様としてセグメント施工者に指示する。
このように、セグメントずれ出力処理手段38により最短距離Cを計算させることにより、施工管理において、最短距離Cが所定値Zを超えないようにできるので、施工計画線40から極端にずれないようにセグメント壁8Aの施工を管理でき、施工計画に近いシールドトンネルを施工できるようになる。
また、施工管理者が、シールドマシン1を進行させるための進行予想情報に、例えば中折れ角度を指定するための数値を入力装置22から処理装置21に入力することで、シールドマシン進行予想出力処理手段34の処理により、入力された進行予想情報に基づいて中折れ角度の影響を含むシールドマシン1の進行予想図51を画面24に表示させることができる。
また、施工管理者が、シールドマシン1を進行させるための進行予想情報に、例えばローリング量及び中折れ角度を指定するための数値を入力装置22から処理装置21に入力することで、シールドマシン進行予想出力処理手段34の処理により、入力された進行予想情報に基づいてローリング量及び中折れ角度の影響を含むシールドマシン1の進行予想図51を画面24に表示させることができる。
このように、セグメント壁8Aの外周面46の先端縁47を固定した状態で、シールドマシン1の進行予想情報を変更することにより、図4に示す最小値A1やA2を所定値Xよりも大きくして、シールドマシン1の後胴3Bとセグメント壁8Aとの干渉を防止することができる。
8A セグメント壁、20 施工管理装置、21 処理装置、22 入力装置、
23 表示装置、31 施工計画線出力処理手段、
32 シールドマシン現状出力処理手段、33 セグメント現状出力処理手段、
34 シールドマシン進行予想出力処理手段、35 セグメント施工予想出力処理手段、
36 現状テールクリアランス出力処理手段、
37 予想テールクリアランス出力処理手段、38 シールドマシンずれ出力処理手段、
39 セグメントずれ出力処理手段、
41 シールドマシンの現状図、42 セグメント壁の現状図。
Claims (5)
- プログラムに従って処理を実行するコンピュータを含む処理装置と、
前記処理装置に接続された入力装置及び表示装置と、
を備えたシールドトンネルの施工管理装置であって、
前記処理装置は、
シールドマシンの3次元の位置及び向きを含む現状情報の入力に基づいてシールドマシンの現状図を前記表示装置に表示させるシールドマシン現状出力処理手段と、
前記シールドマシンの掘進後に設けられたセグメントにより形成されるセグメント壁の3次元の位置及び向きを含む現状情報の入力に基づいて前記表示装置にセグメント壁の現状図を表示させるセグメント現状出力処理手段と、
現状におけるシールドマシンの胴筒後端部の内周面と、セグメント壁の先端部の外周面との間の最短距離のうちの最小値と、当該最小値を含む前記シールドマシン及びセグメント壁の断面図を表示装置に表示させる現状テールクリアランス出力処理手段と、
を備えたことを特徴とするシールドトンネルの施工管理装置。 - 前記シールドマシンの3次元の進行予想位置及び進行予想方向を含む進行予想情報の入力に基づいて、前記シールドマシンの現状図に対するシールドマシンの進行予想図を表示装置に表示させるシールドマシン進行予想出力処理手段と、
前記進行予想図における胴筒後端部の内周面と前記セグメント壁の現状図におけるセグメント壁の先端部の外周面とが重なる間における最短距離のうちの隙間の最小値及び干渉する最大値とを表示装置に表示させる予想テールクリアランス出力処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のシールドトンネルの施工管理装置。 - 前記進行予想情報は、シールドマシンのローリング量を含むことを特徴とする請求項2に記載のシールドトンネルの施工管理装置。
- 前記進行予想情報は、シールドマシンの中折れ角度を含むことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のシールドトンネルの施工管理装置。
- セグメント壁の先端部のセグメントの3次元の形状及び組み立て方向を含む施工予想情報の入力に基づいて、セグメント壁の現状図に対するセグメント壁の施工予想図を表示装置に表示させるセグメント施工予想出力処理手段、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4いずれかに記載のシールドトンネルの施工管理装置。
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