JP7066907B1 - 土砂特性計測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の土砂特性計測装置は、シールド掘進機におけるカッターヘッドと隔壁との間に形成されたチャンバー内に充満された土砂の特性を計測する土砂特性計測装置であって、前記隔壁に形成された開口を閉塞する放射線透過面を備えた開口閉塞蓋と、ガンマ線を用いて前記チャンバー内に充満された土砂の湿潤密度を計測する密度計測装置と、を具備し、前記放射線透過面には、チャンバー内に突出する筒状体の突出部が形成され、前記密度計測装置は、前記放射線透過面の機内側に装着されたガンマ線線源と、前記ガンマ線線源から発信された前記ガンマ線の放射線量を検出する、前記突出部内に配置されたガンマ線検出部とを備え、中性子線を用いて前記チャンバー内に充満された土砂の含水量を計測する散乱型の水分計測装置が前記放射線透過面の機内側に装着されていることを特徴とする。
さらに、本発明の土砂特性計測装置において、前記水分計測装置は、前記放射線透過面の平面視で、前記ガンマ線線源と前記ガンマ線検出部との間に装着されていても良い。
さらに、本発明の土砂特性計測装置において、前記放射線透過面は、前記隔壁よりも薄肉化されていても良い。
さらに、本発明の土砂特性計測装置において、前記ガンマ線線源と前記ガンマ線検出部とは、前記放射線透過面の平面視で、前記放射線透過面の中心を挟んだ所定間隔で配置されていても良い。
Va/V=1-ρm-(ρt-ρm)/ρs
この構成により、ガンマ線検出部421は、チャンバー2内の土砂を間に介在させた状態で機内9側に配置されたガンマ線線源411と相対することになり、透過型の密度計測装置40が構成され、チャンバー2内に充満された土砂の特性を、リアルタイムで正確かつ安全に計測することができる。また、開口閉塞蓋30と密度計測装置40とがユニット化されているため、事前に検量線を作成した上で、シールド掘進機1に土砂特性計測装置20を取り付けることができ、取付け作業を大幅に簡素化される。
この構成により、強度の低いガンマ線線源411を用いることができる。
この構成により、放射線透過面31の面積(隔壁8に形成する開口13の面積)を小さくすることができ、放射線透過面31の薄肉化に寄与できる。
この構成により、ガンマ線検出部421に到達するガンマ線の放射量が増加するため、より強度の低いガンマ線線源411を用いることができる。
この構成により、チャンバー2内に充満された土砂の湿潤密度ρtと含水量ρmとを計測できるため、湿潤密度ρtと含水量ρmとを用いて空気混入率Va/Vを算出でき、添加材として気泡を使用する場合にも、気泡混合量をリアルタイムで評価することができる。
この構成により、密度計測装置40と水分計測装置50とは、同一領域の土砂を測定対象としているため、湿潤密度ρtと含水量ρmとを用いて正確な空気混入率Va/Vを算出することができる。
2 チャンバー
3 スキンプレート
4 カッターヘッド
5 回転リング
6 連結ビーム
7 カッター旋回モータ
8 隔壁
9 機内
10 掘削添加剤注入管
11 練混ぜ棒
12 スクリューコンベヤ
13 開口
20 土砂特性計測装置
30 開口閉塞蓋
31 放射線透過面
32 額部
33 突出部
40 密度計測装置
41 ガンマ線線源部
42 ガンマ線計測部
50 水分計測装置
51 中性子線線源
52 中性子線計測部
53 カバー
411 ガンマ線線源
412 カバー
421 ガンマ線検出部
422 密度算出部
Claims (5)
- シールド掘進機におけるカッターヘッドと隔壁との間に形成されたチャンバー内に充満された土砂の特性を計測する土砂特性計測装置であって、
前記隔壁に形成された開口を閉塞する放射線透過面を備えた開口閉塞蓋と、
ガンマ線を用いて前記チャンバー内に充満された土砂の湿潤密度を計測する密度計測装置と、を具備し、
前記放射線透過面には、チャンバー内に突出する筒状体の突出部が形成され、
前記密度計測装置は、前記放射線透過面の機内側に装着されたガンマ線線源と、前記ガンマ線線源から発信された前記ガンマ線の放射線量を検出する、前記突出部内に配置されたガンマ線検出部とを備え、
前記突出部の突出角度は、内部に配置された前記ガンマ線検出部が前記ガンマ線線源と前記放射線透過面の垂直方向で相対する方向に傾けられていることを特徴とする土砂特性計測装置。 - シールド掘進機におけるカッターヘッドと隔壁との間に形成されたチャンバー内に充満された土砂の特性を計測する土砂特性計測装置であって、
前記隔壁に形成された開口を閉塞する放射線透過面を備えた開口閉塞蓋と、
ガンマ線を用いて前記チャンバー内に充満された土砂の湿潤密度を計測する密度計測装置と、を具備し、
前記放射線透過面には、チャンバー内に突出する筒状体の突出部が形成され、
前記密度計測装置は、前記放射線透過面の機内側に装着されたガンマ線線源と、前記ガンマ線線源から発信された前記ガンマ線の放射線量を検出する、前記突出部内に配置されたガンマ線検出部とを備え、
中性子線を用いて前記チャンバー内に充満された土砂の含水量を計測する散乱型の水分計測装置が前記放射線透過面の機内側に装着されていることを特徴とする土砂特性計測装置。 - 前記水分計測装置は、前記放射線透過面の平面視で、前記ガンマ線線源と前記ガンマ線検出部との間に装着されていることを特徴とする請求項2に記載の土砂特性計測装置。
- 前記放射線透過面は、前記隔壁よりも薄肉化されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の土砂特性計測装置。
- 前記ガンマ線線源と前記ガンマ線検出部とは、前記放射線透過面の平面視で、前記放射線透過面の中心を挟んだ所定間隔で配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の土砂特性計測装置。
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