JP7267056B2 - CSG material quality measurement and control method and quality measurement and control system - Google Patents

CSG material quality measurement and control method and quality measurement and control system Download PDF

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Description

本発明はCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムに関するものであり、詳しくは、CSG(Cemented Sand and Gravel)工法で使用する粒状材料について、粒度や水分量の変動傾向を測定して適切に管理するための方法及びシステムに関するものである。 The present invention relates to a quality measurement and control method and a quality measurement and control system for CSG materials, and more particularly, to measure the fluctuation tendency of particle size and water content of granular materials used in the CSG (Cemented Sand and Gravel) method. It relates to a method and system for properly managing

近年、CSG工法によりダム堤体や海岸堤防等を構築する技術が普及している。CSG工法とは、現地発生材である砂礫材料等とセメント及び水を混合した材料を使用してダム堤体等を構築する工法であり、現地発生材を使用することにより、環境保全、工期短縮、コスト削減を図ることができる。CSG工法では現地発生材を使用するため、CSG製造時における材料の粒度や水分量の変動傾向を適切に把握する必要があり、種々の技術が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 In recent years, techniques for constructing dam bodies, coastal embankments, etc. using the CSG construction method have become widespread. The CSG construction method is a construction method for constructing dam bodies, etc., using a mixture of locally generated materials such as sand and gravel, cement, and water. , cost reduction can be achieved. Since the CSG method uses locally generated materials, it is necessary to appropriately grasp the fluctuation tendency of the particle size and moisture content of the material during CSG production, and various techniques have been proposed (for example, Patent Document 1, Patent Document 2).

特許文献1(特開2015-105898号公報/特許第6173894号公報)に記載された技術は、地盤材料の表面水量をリアルタイムで管理するための方法に関するものである。この地盤材料の表面水量管理方法は、工事現場に継続的に供給される様々な粒径の混在する地盤材料の所定粒径別の含水率を予め求めて記憶しておく。また、供給される地盤材料の全粒径範囲の含水率を連続的に計測し、供給される地盤材料の一部を所定時間おきに抜き取って粒度分布を検出し、地盤材料の全粒径範囲の含水率と記憶した粒径別含水率中の所定粒径以上の含水率とから粒度分布に応じて所定粒径以下の含水率を算出する。そして、記憶した所定粒径以上の含水率と算出した所定粒径以下の含水率とに基づいて地盤材料の表面水量をリアルタイムで推定するようになっている。 The technology described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-105898/Patent No. 6173894) relates to a method for managing the surface water content of ground materials in real time. In this ground material surface water content control method, the water content for each predetermined particle size of the ground material mixed with various particle sizes continuously supplied to the construction site is obtained and stored in advance. In addition, the water content of the entire grain size range of the ground material to be supplied is continuously measured, a part of the ground material to be supplied is sampled at predetermined intervals to detect the grain size distribution, and the grain size distribution of the ground material is detected. and the moisture content of particles equal to or larger than the predetermined particle size among the stored moisture contents by particle size. Then, the surface water content of the ground material is estimated in real time based on the stored water content of a predetermined particle size or more and the calculated water content of a predetermined particle size or less.

特許文献2(特開2015-10952号公報/特許第6243640号公報)に記載された技術は、CSG材料の粒度分布を測定するためのシステムに関するものである。この粒度分布測定システムは、材料を流下させる材料流下部と、流下する材料を撮影する撮影部と、撮影された材の粒度分布を算出する算出部とを備えている。そして、算出部は、撮影画像における材料の粒径区分ごとの合計面積を算出する合計面積算出部と、撮影画像における粒径区分ごとの所定面積あたりの重量である重量換算係数が記憶される記憶部と、材料の粒径区分ごとの合計面積と重量換算係数とに基づいて、粒度分布を算出する粒度分布算出部とを備えている。粒度分布の算出に使用する重量換算係数は、粒径区分ごとの重量が既知の材料を材料流下部によって流下させて撮影部によって撮影した撮影画像における材料の粒径区分ごとの合計面積と、既知である材料の粒径区分ごとの重量とに基づいて予め算出されたものである。 The technique described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-10952/Patent No. 6243640) relates to a system for measuring the particle size distribution of CSG materials. This particle size distribution measurement system includes a material flow section that causes material to flow down, an imaging section that photographs the flowing material, and a calculation section that calculates the particle size distribution of the photographed material. The calculation unit includes a total area calculation unit for calculating the total area of the material for each particle size classification in the photographed image, and a memory for storing a weight conversion coefficient that is the weight per predetermined area for each particle size classification in the photographed image. and a particle size distribution calculation unit for calculating the particle size distribution based on the total area and the weight conversion factor for each particle size division of the material. The weight conversion coefficient used to calculate the particle size distribution is the total area of each particle size category of the material in the photographed image taken by the imaging unit after the material whose weight is known for each particle size category is flowed down by the material flow part, and the known It is calculated in advance based on the weight of each particle size category of the material.

特開2015-105898号公報JP 2015-105898 A 特開2015-10952号公報JP 2015-10952 A

ところで、CSG材を製造する際には、基本的に、使用する粒状材料に対して、篩い分け試験による粒度試験および乾燥法による水分量測定を行っている。しかし、大規模なダム工事等では、使用するCSG材の量が膨大なものとなり、すべてのCSG材について人力により試験や測定を行うことは非現実的である。そこで、上述したように、CSG工法に使用する粒状材料に対して、随時、粒度分布や水分量を測定あるいは推定する技術が提案されている。 By the way, when producing a CSG material, basically, the granular material to be used is subjected to a particle size test by a sieving test and a water content measurement by a drying method. However, in large-scale dam construction or the like, the amount of CSG materials to be used becomes enormous, and it is unrealistic to manually test and measure all CSG materials. Therefore, as described above, there have been proposed techniques for measuring or estimating the particle size distribution and moisture content of the granular material used in the CSG construction method.

しかし、上述した特許文献1に記載された技術は、粒状材料の粒度分布を測定する際に、地盤材料を薄く撒き出して画像を撮影し、その撒き出し画像から画像解析技術により地盤材料の粒径加積曲線を作成することにより粒度分布を測定しているため、十分な測定精度を得ることができないという問題があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, when measuring the particle size distribution of a granular material, the ground material is spread thinly and an image is taken, and from the spread image, the grains of the ground material are analyzed by image analysis technology. Since the particle size distribution is measured by creating a diameter accumulation curve, there is a problem that sufficient measurement accuracy cannot be obtained.

すなわち、画像撮影対象となる粒状体(例えば土粒子)が重なり合わないように、満遍なくばらけさせることが難しいため、粒状体の境界が不明確となってしまう。また、比較的粒径の小さい粒状体を個別に判別することが難しく、比較的粒径の小さい粒状体は、数個をまとめて大きな粒状体1個と認識されてしまうことがあり、粗粒分を過大評価してしまう。さらに、比較的粒径の大きい粒状体の陰に隠れた粒径の小さな粒状体は、その存在を認識することができない。 That is, since it is difficult to evenly disperse the granular bodies (for example, soil particles) to be imaged so as not to overlap each other, the boundaries of the granular bodies become unclear. In addition, it is difficult to identify individual granules with relatively small particle diameters, and several granules with relatively small particle diameters may be collectively recognized as one large granule. overestimate the minutes. Furthermore, the presence of particles with a small particle size hidden behind particles with a relatively large particle size cannot be recognized.

この点、特許文献2に記載された技術は、粒状材料を流下させて撮影し、撮影した画像データを用いて粒度分布を算出しているため、上述した問題はないが、大量のCSG材を使用する場合に、さらなる工夫の余地があった。すなわち、大量のCSG材を使用する場合には、ストックパイル方式におけるストック状況の変化や、CSG母材の採取場所の状況の変化等、種々の要因を考慮してCSG材として使用する粒状材料の水分量及び粒度分布を迅速かつ正確に測定しなければならない。 In this regard, the technique described in Patent Document 2 does not have the above-mentioned problem because the granular material is flowed down and photographed, and the particle size distribution is calculated using the photographed image data, but a large amount of CSG material is used. There was room for further improvement when using it. In other words, when using a large amount of CSG material, various factors such as changes in the stock situation in the stockpile system and changes in the situation of the location where the CSG base material is extracted are taken into consideration when choosing the granular material to be used as the CSG material. Moisture content and particle size distribution must be measured quickly and accurately.

特許文献2には、含水比の変動に対応して粒度分布を好適に測定することができるという記載があるものの、重量換算係数の変更手法を行わない場合には、マイクロ波水分計及び含水比監視部は省略可能であるとされていることから、大量のCSG材を使用する際、すなわち重量換算係数の見直しが見込まれる粒状材料の水分量及び粒度分布の変化に対して、連続的、迅速、正確に対応することを意図した技術ではなく、その示唆もない。 Although Patent Document 2 describes that the particle size distribution can be suitably measured in response to changes in the water content ratio, if the method of changing the weight conversion factor is not performed, the microwave moisture meter and the water content ratio Since it is said that the monitoring unit can be omitted, when using a large amount of CSG material, that is, when changing the moisture content and particle size distribution of the granular material for which the weight conversion factor is expected to be revised, continuous and rapid , is not intended to be an exact correspondence, nor is it implied.

さらに、水分量の測定においても、種々の問題があった。例えば、近赤外光等を用いて含水率を連続的に計測する技術では、測定物の表面から数百マイクロメートル以下(1ミリ以下)の含水率しか測定できず、また、測定物の色彩が変化すると、その色彩変化により測定結果が影響を受けることが多々あり、表面水量推定の精度が低下してしまう。 Furthermore, there were various problems in the measurement of the moisture content as well. For example, the technology that continuously measures the water content using near-infrared light, etc., can only measure the water content of several hundred micrometers or less (1 mm or less) from the surface of the measured object. When , the measurement results are often affected by the color change, and the accuracy of the surface water content estimation decreases.

本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、大量のCSG材を供給する必要がある場合であっても、CSG材として使用する粒状材料の水分量及び粒度分布を迅速かつ正確に測定することにより、適切なCSG材を連続して供給することが可能なCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and is capable of quickly and accurately measuring the moisture content and particle size distribution of granular materials used as CSG materials even when a large amount of CSG materials need to be supplied. It is an object of the present invention to provide a CSG material quality measurement/control method and a quality measurement/control system capable of continuously supplying an appropriate CSG material.

本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法は、マイクロ波水分計を用いて、CSG材として使用する粒状材料の水分量を測定するとともに、当該粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を算出する工程を実施する。 The quality measurement/control method and quality measurement/control system for CSG materials according to the present invention have the following features in order to achieve the above objects. That is, in the method for measuring and controlling the quality of CSG materials according to the present invention, a microwave moisture meter is used to measure the moisture content of a granular material used as a CSG material, and the granular material is uniformly dispersed and allowed to flow down. , the step of calculating the particle size distribution of the granular material by image analysis of the image data obtained by photographing the granular material flowing down.

続いて、水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水量を調節して、粒状材料の水分量調整を行う工程と、水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定する工程とを実施し、判定結果が適切な管理値の範囲内である粒状材料をCSG材として使用し、さらに、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する工程を行う。また、粒状材料は2種類以上を混合して用い、水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程は、粒状材料毎に実施することが可能である。 Subsequently, a step of adjusting the water content of the granular material by adjusting the amount of water supplied to the granular material based on the measured value of the moisture content, and the granular material subjected to the moisture content adjustment is within the appropriate control value range and a step of determining whether the granular material is within the range of the appropriate control value, and the granular material whose judgment result is within the range of the appropriate control value is used as the CSG material, and whether the suitability judgment of the granular material is valid Perform the process of verifying Moreover, two or more kinds of granular materials are mixed and used, and the step of measuring the moisture content and the step of calculating the particle size distribution can be performed for each granular material.

このような構成からなるCSG材の品質測定・管理方法では、大量のCSG材を使用する場合を想定して、仮にCSG材として使用する粒状材料の性状が変化したとしても、その質量及び水分量をほぼ同時かつ連続的に測定することにより、粒状材料の質量及び水分量を適切かつ正確に測定している。 In the CSG material quality measurement and control method having such a configuration, assuming the case of using a large amount of CSG material, even if the properties of the granular material used as the CSG material change, the mass and moisture content are measured almost simultaneously and continuously, the mass and water content of the granular material are appropriately and accurately measured.

そして、性状が異なる2種類以上の粒状材料を混合して用いる場合であっても、水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程を粒状材料毎に実施するため、CSG材として使用する粒状材料全体に対して適切かつ正確にCSG材の品質を測定して管理している。 Even when two or more types of granular materials with different properties are mixed and used, the step of measuring the moisture content and the step of calculating the particle size distribution are performed for each granular material, so the granular material used as the CSG material Appropriately and accurately measure and control the quality of CSG materials for the entire material.

上述した構成からなるCSG材の品質測定・管理方法において、粒状材料の水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程において、最新のデータが所定数追加される毎に、追加されたデータ数に応じて最古のデータを削除して粒度分布の算出及び水分量の測定を行うことが可能である。 In the CSG material quality measurement and control method having the above configuration, in the step of measuring the moisture content of the granular material and the step of calculating the particle size distribution, the number of data added each time a predetermined number of the latest data is added It is possible to calculate the particle size distribution and measure the moisture content by deleting the oldest data depending on the conditions.

上述した構成からなるCSG材の品質測定・管理方法において、粒状材料の水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程において、直近の所定数のデータの移動平均値を粒状材料の水分量及び粒度分布とすることが可能である。 In the CSG material quality measurement and control method having the above-described configuration, in the step of measuring the moisture content of the granular material and the step of calculating the particle size distribution, the moving average value of the latest predetermined number of data is calculated as the moisture content of the granular material and A particle size distribution is possible.

このような構成からなるCSG材の品質測定・管理方法では、常に最新のデータを用いてCSG材の品質を測定することにより、適切かつ正確にCSG材の品質を測定して管理している。 In the method for measuring and controlling the quality of the CSG material having such a configuration, the quality of the CSG material is measured and controlled appropriately and accurately by always measuring the quality of the CSG material using the latest data.

また、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法は、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する工程として、CSG材として使用する粒状材料に対して篩い分け試験により測定した粒度分布データと、乾燥法により測定した水分量データとを取得して、管理値の基本データを生成する。そして、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないと判定された場合に、判定対象となった粒状材料の水分量データ及び粒度分布データと基本データとを比較して、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する。 In the method for measuring and controlling the quality of CSG materials according to the present invention, as a step of verifying whether the judgment of suitability of the granular material is valid, the granular material used as the CSG material is measured by a sieving test. Particle size distribution data and water content data measured by a drying method are obtained to generate basic data for control values. Then, when it is determined that the granular material is not within the range of appropriate control values, the moisture content data and particle size distribution data of the granular material to be judged are compared with the basic data, and the suitability of the granular material is judged. is valid or not .

このような構成において、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が正当である場合には、粒状材料がCSG材として不適切であるため、供給される粒状材料の見直しを行う。一方、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が不当である場合には、粒状材料の粒度分布算出及び水分量測定に係る一連の工程を行っているシステムの不具合であるため、システムが復旧するまでの間、篩い分け試験による粒度分布算出及び乾燥法による水分量測定を実施して材料配合を管理するか、CSG材の供給を一時的に停止する。 In such a configuration, if the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is valid, the granular material is inappropriate as a CSG material, so the supplied granular material is reviewed. . On the other hand, if the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is incorrect, it is due to a malfunction of the system that performs a series of processes related to the calculation of the particle size distribution of the granular material and the measurement of the moisture content. , Until the system is restored, the particle size distribution calculation by the sieving test and the moisture content measurement by the drying method will be carried out to manage the material blend, or the supply of the CSG material will be temporarily stopped.

このような構成からなるCSG材の品質測定・管理方法では、CSG材として使用する粒状材料の粒度や水分量の変動傾向を測定して管理するという一連の工程(水分量の測定、粒度分布の算出、水分量の調整、適切材料の判定)において、重要な基本データを迅速かつ正確に算出している。そして、CSG材として使用する粒状材料が常に適切な管理値の範囲となるように操作することにより、適切かつ正確にCSG材の品質を測定して管理している。 In the method for measuring and controlling the quality of CSG materials having such a configuration, a series of steps (measurement of moisture content, determination of particle size distribution) of measuring and controlling the fluctuation tendency of the particle size and moisture content of the granular material used as the CSG material are performed. calculation, adjustment of moisture content, determination of suitable materials), important basic data are quickly and accurately calculated. The quality of the CSG material is appropriately and accurately measured and controlled by operating the granular material used as the CSG material so that it is always within an appropriate range of control values.

本発明に係るCSG材の品質測定・管理システムは、マイクロ波水分計を用いて、CSG材として使用する粒状材料の水分量を測定する水分量測定手段と、CSG材として使用する粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を算出する粒度分布算出手段と、水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水量を調節して、粒状材料の水分量調整を行う水分量調整手段と、水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定する判定手段とを備えており、さらに、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する手段を備えている。また、粒状材料は2種類以上を混合して用い、水分量測定手段及び粒度分布算出手段は、粒状材料毎に粒度分布の算出及び水分量の測定を実施することが可能である。 A quality measurement and control system for CSG materials according to the present invention includes moisture content measuring means for measuring the moisture content of granular materials used as CSG materials using a microwave moisture meter, and uniformity of the granular materials used as CSG materials. A particle size distribution calculating means for calculating the particle size distribution of the granular material by image analysis of image data obtained by photographing the falling granular material, and based on the measured value of the moisture content, the granular material A water content adjustment means for adjusting the water content of the granular material by adjusting the amount of water supply, and a determination means for determining whether or not the granular material subjected to the water content adjustment is within the range of appropriate control values. and means for verifying whether the suitability of the particulate material is valid. Further, two or more kinds of granular materials are mixed and used, and the water content measuring means and the particle size distribution calculating means can calculate the particle size distribution and measure the water content for each granular material.

上述した構成からなるCSG材の品質測定・管理システムの水分量測定手段及び粒度分布算出手段において、最新のデータが所定数追加される毎に、追加されたデータ数に応じて最古のデータを削除して粒度分布の算出及び水分量の測定を行うことが可能である。 In the moisture content measurement means and particle size distribution calculation means of the CSG material quality measurement and management system configured as described above, every time a predetermined number of the latest data is added, the oldest data is calculated according to the number of added data. It is possible to calculate the particle size distribution and measure the water content by removing it.

上述した構成からなるCSG材の品質測定・管理システムの水分量測定手段及び粒度分布算出手段において、直近の所定数のデータの移動平均値を粒状材料の水分量及び粒度分布とすることが可能である。 In the moisture content measuring means and particle size distribution calculating means of the CSG material quality measurement and management system configured as described above, the moving average value of the latest predetermined number of data can be used as the moisture content and particle size distribution of the granular material. be.

また、本発明に係るCSG材の品質測定・管理システムは、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する手段として、CSG材として使用する粒状材料に対して篩い分け試験により測定した粒度分布データと、乾燥法により測定した水分量データとを取得して、管理値の基本データを生成する基本データ生成手段と、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないと判定された場合に、判定対象となった粒状材料の水分量データ及び粒度分布データと基本データとを比較して、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する判定正当性検証手段とを備えている。 In addition, the CSG material quality measurement and control system according to the present invention measures the granular material used as the CSG material by a sieving test as a means of verifying whether the judgment of the suitability of the granular material is valid. Basic data generating means for acquiring particle size distribution data and water content data measured by a drying method to generate basic data of control values; and means for verifying whether or not the suitability of the granular material is correct by comparing the moisture content data and particle size distribution data of the granular material to be judged with the basic data. there is

上述したように、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が正当である場合には、粒状材料がCSG材として不適切であるため、供給される粒状材料の見直しを行う。一方、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が不当である場合には、粒状材料の粒度分布算出及び水分量測定に係る一連の工程を行っているシステムの不具合であるため、システムが復旧するまでの間、篩い分け試験による粒度分布算出及び乾燥法による水分量測定を実施して材料配合を管理するか、CSG材の供給を一時的に停止する。 As described above, if the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is valid, the granular material to be supplied is reviewed because the granular material is inappropriate as the CSG material. On the other hand, if the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is incorrect, it is due to a malfunction of the system that performs a series of processes related to the calculation of the particle size distribution of the granular material and the measurement of the moisture content. , Until the system is restored, the particle size distribution calculation by the sieving test and the moisture content measurement by the drying method will be carried out to manage the material blend, or the supply of the CSG material will be temporarily stopped.

このような構成からなるCSG材の品質測定・管理システムでは、大量のCSG材を使用する場合を想定しており、CSG材の品質測定・管理方法について説明したように、適切かつ正確にCSG材の品質を測定して管理している。 In the CSG material quality measurement and control system having such a configuration, it is assumed that a large amount of CSG material is used. quality is measured and controlled.

本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムでは、CSG材として使用する粒状材料の粒度や水分量の変動傾向を測定して管理するという一連の工程(水分量の測定、粒度分布の算出、水分量の調整、適切材料の判定)について、人手を介することなくほぼ自動的に連続して実施することができる。 In the quality measurement and control method and quality measurement and control system for CSG materials according to the present invention, a series of steps (measurement of water content , calculation of particle size distribution, adjustment of moisture content, and determination of appropriate materials) can be performed almost automatically and continuously without manual intervention.

また、常に最新のデータを用い、さらに直近データの移動平均値を用いて、CSG材として使用する粒状材料の材料配合や品質管理を行うことにより、適切なCSG材を供給することができる。 In addition, by always using the latest data and also using the moving average value of the most recent data to perform material blending and quality control of the granular material to be used as the CSG material, it is possible to supply an appropriate CSG material.

また、CSG材として使用する粒状材料が適切な管理値の範囲にあるか否かを判定するだけではなく、判定の正当性を検証することにより、さらに一層、適切なCSG材を供給することができる。 In addition, by not only judging whether the granular material used as the CSG material is within the range of appropriate control values, but also by verifying the validity of the judgment, it is possible to supply even more suitable CSG materials. can.

このように、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムによれば、大量のCSG材を供給する必要がある場合であっても、CSG材として使用する粒状材料の水分量及び粒度分布を迅速かつ正確に測定することができるので、適切なCSG材を連続して供給することが可能となる。 As described above, according to the quality measurement/control method and quality measurement/control system for CSG materials according to the present invention, even if it is necessary to supply a large amount of CSG material, the granular material used as the CSG material is Since the moisture content and particle size distribution can be measured quickly and accurately, it is possible to continuously supply suitable CSG material.

本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理方法のフローチャート。4 is a flow chart of a CSG material quality measurement/control method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理システムの機能ブロック図。1 is a functional block diagram of a CSG material quality measurement/management system according to an embodiment of the present invention; FIG. 粒度分布算出手段の機能ブロック図。The functional block diagram of a particle size distribution calculation means. 粒度分布算出手段の模式図。The schematic diagram of a particle size distribution calculation means. 含有水分量の測定機器を示す模式図。The schematic diagram which shows the measuring apparatus of water content. CSG材の管理値決定グラフ。Control value determination graph of CSG material.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムを説明する。図1~図6は本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムを説明するもので、図1はCSG材の品質測定・管理方法のフローチャート、図2はCSG材の品質測定・管理システムの機能ブロック図、図3は粒度分布算出手段の機能ブロック図、図4は粒度分布算出手段の模式図、図5は含有水分量の測定機器を示す模式図、図6はCSG材の管理値決定グラフである。なお、図5において、(a)は側方から見た状態の模式図、(b)は上方から見た状態の模式図である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A quality measurement/control method and a quality measurement/control system for CSG materials according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 illustrate a CSG material quality measurement/control method and a quality measurement/control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a flow chart of the CSG material quality measurement/control method, and FIG. 3 is a functional block diagram of the particle size distribution calculation means; FIG. 4 is a schematic diagram of the particle size distribution calculation means; FIG. FIG. 6 is a control value determination graph for CSG materials. In addition, in FIG. 5, (a) is a schematic diagram of the state seen from the side, and (b) is a schematic diagram of the state seen from above.

<CSGの品質管理>
本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理方法は、CSG工法に使用する粒状材料の水分量及び粒度分布をほぼ自動的かつ継続的に測定して配合調整及び水分量調整を行うことにより、適切な管理値の範囲内であるCSG材を連続して供給することが可能な方法に関するものである。特に、短期間で大規模な堰堤やダム等の構造物を建造するために、大量のCSG材を連続的に供給する必要がある場合に好適な方法である。このようなCSG材の品質測定・管理方法を用いることにより、製造されたCSGの品質を適切に管理することができる。なお、CSGの品質管理とは、CSG材として使用する粒状材料の配合から、製造したCSGの品質に関する管理までを含む概念である(以下、同様)。
<CSG quality control>
A method for measuring and controlling the quality of a CSG material according to an embodiment of the present invention comprises almost automatically and continuously measuring the moisture content and particle size distribution of the granular material used in the CSG construction method to adjust the blending and moisture content. Therefore, it relates to a method capable of continuously supplying CSG material within the range of appropriate control values. In particular, it is a suitable method when a large amount of CSG material needs to be supplied continuously in order to construct a large-scale structure such as a dam or dam in a short period of time. By using such a method for measuring and controlling the quality of CSG materials, the quality of manufactured CSG can be appropriately controlled. The quality control of CSG is a concept that includes everything from blending of granular materials used as CSG materials to quality control of manufactured CSG (the same applies hereinafter).

<CSGの品質管理に用いるシステム>
本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理システムは、上述したCSGの品質管理に使用するシステムに関するものであり、コンピュータを含んだシステムを用いることにより、CSG工法に使用する粒状材料の水分量及び粒度分布をほぼ自動的かつ継続的に測定して配合調整及び水分量調整を行うようになっている。
<System used for quality control of CSG>
The CSG material quality measurement and management system according to the embodiment of the present invention relates to the system used for the above-described CSG quality control, and by using a system including a computer, the granular material used in the CSG method The moisture content and particle size distribution are measured almost automatically and continuously to adjust the formulation and moisture content.

<CSG材の品質測定・管理システム>
本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理システム100は、CSG工法において使用する粒状材料の品質測定及び管理を行うためのシステムであり、図2に示すように、粒度分布算出手段10と、水分量測定手段20と、水分量調整手段30と、判定手段40を主要な構成要素としており、基本データ生成手段50と、判定正当性検証手段60とを備えていることが好ましい。各手段は、それぞれの機能を発揮する機器と、コンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成される。なお、コンピュータ及びこれにインストールされたプログラムとは、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、PLC等の演算機能を有する機器及びこれらにインストールされたプログラムを含む広い概念である。
<Quality measurement and management system for CSG materials>
The CSG material quality measurement and management system 100 according to the embodiment of the present invention is a system for performing quality measurement and management of granular materials used in the CSG method. As shown in FIG. , moisture content measuring means 20 , moisture content adjusting means 30 , and determination means 40 , and preferably includes basic data generation means 50 and determination correctness verification means 60 . Each means is composed of a device that performs each function, a computer, and a program installed therein. Computers and programs installed therein are a broad concept including devices having arithmetic functions such as personal computers, microcomputers, and PLCs, and programs installed therein.

<粒状材料>
CSG材として使用する粒状材料は、例えば、現地発生材である砂礫材料である。この粒状材料に対して粒度分布及び水分量を測定し、測定値に応じて水分量の調整等、適宜な処理を施すことにより適切な管理値の範囲内のCSG材を供給することができる。また、粒状材料は1種類に限られず、2種類以上を混合して用いることができる。なお、粒状材料はCSG材として使用できればどのような材料であってもよく、砂礫材料の他に、コンクリートがらや震災がれき等から生成される再生骨材、スラグ、石炭灰等を使用することができる。
<Granular material>
The granular material used as the CSG material is, for example, a gravel material that is locally generated material. By measuring the particle size distribution and the water content of this granular material and applying appropriate treatments such as adjusting the water content according to the measured values, it is possible to supply the CSG material within the range of appropriate control values. Moreover, the granular material is not limited to one type, and two or more types can be mixed and used. The granular material may be any material as long as it can be used as a CSG material, and in addition to gravel materials, recycled aggregate generated from concrete debris and earthquake debris, etc., slag, coal ash, etc. can be used. can be done.

2種類以上の粒状材料とは、例えば、採取場所が異なる粒状材料のことである。この場合には、粒度分布及び水分量の測定は粒状材料毎に実施する。このように2種類以上の粒状材料を使用することにより、大量のCSG材を使用する必要がある場合や、1種類の粒状材料では品質を満足しない場合であっても、適切な材料供給を行うことができる。 Two or more types of particulate materials are, for example, particulate materials from different collection locations. In this case, the particle size distribution and moisture content measurements are carried out for each granular material. By using two or more types of granular materials in this way, even if it is necessary to use a large amount of CSG material or if one type of granular material does not satisfy the quality, appropriate material supply can be performed. be able to.

<水分量測定手段>
水分量測定手段20は、マイクロ波水分計を用いて粒状材料の水分量を測定するための手段である。マイクロ波水分計は、粒状材料にマイクロ波を照射して、マイクロ波が粒状材料を通過する前後におけるエネルギー量の差に基づいて、水分量を測定する装置であり、公知の製品を使用することができる。水分量の測定では、例えば、フィーダー上を流れる粒状材料を敷き均し装置により敷き均して、粒状材料に対してマイクロ波を照射することにより水分量を測定する。
<Means for measuring water content>
The moisture content measuring means 20 is means for measuring the moisture content of the granular material using a microwave moisture meter. A microwave moisture meter is a device that irradiates a granular material with microwaves and measures the moisture content based on the difference in the amount of energy before and after the microwave passes through the granular material, and a known product can be used. can be done. In the measurement of the moisture content, for example, the granular material flowing on the feeder is spread evenly by a spreading device, and the moisture content is measured by irradiating the granular material with microwaves.

本実施形態の水分量測定手段20(マイクロ波水分計)は、粒度分布算出手段10の構成要素である供給手段11に設けている。具体的には、図5に示すように、フィーダー11bの適宜位置(上流側)に敷き均し手段16を設け、フィーダー11b上を搬送される粒状材料を適宜な高さ(h)となるように敷き均した後、質量及び水分量を測定するようになっている。なお、水分量測定手段20は、他の箇所に設けてもよいし、水分量測定手段20を複数箇所に設けてもよい。 The moisture content measuring means 20 (microwave moisture meter) of this embodiment is provided in the supplying means 11 which is a component of the particle size distribution calculating means 10 . Specifically, as shown in FIG. 5, a leveling means 16 is provided at an appropriate position (upstream side) of the feeder 11b so that the granular material conveyed on the feeder 11b has an appropriate height (h). After spreading evenly, the mass and moisture content are measured. The moisture content measuring means 20 may be provided at other locations, or the moisture content measuring means 20 may be provided at a plurality of locations.

含有水分量の測定について具体的に説明する。図5に示すように、フィーダー11bには、質量計測手段12と水分量測定手段(マイクロ波水分計)20とが設けられている。図5に示す例では、質量計測手段12によるCSG材(粒状材料)の計量範囲は1m×0.5m×h=0.5hm3となっており、水分量測定手段(マイクロ波水分計)20の計測範囲は、0.25m×0.25m×h=0.0625hm3となっている。 A specific description will be given of the measurement of the moisture content. As shown in FIG. 5, the feeder 11b is provided with mass measuring means 12 and water content measuring means (microwave moisture meter) 20. As shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, the measuring range of the CSG material (granular material) by the mass measuring means 12 is 1 m×0.5 m×h=0.5 hm 3 , and the water content measuring means (microwave moisture meter) 20 is 0.25 m×0.25 m×h=0.0625 hm 3 .

CSG材1m3あたりの補正水分量は、所用水分量から含有水分量を差し引いて求めることができる。ここで、マイクロ波水分計より算出される含水率u、マイクロ波水分計の計測範囲におけるCSG材土粒子の湿潤重量w、水分量wに関して、下記式(1)、式(2)が成り立つ。
u=w/( ) ・・・ (1)
=u/(1-u)× ・・・ (2)
したがって、図5に示す例では、下記式(3)によりCSG材計量範囲における含有水分量Wを求めることができる。
含有水分量W=w×(0.5/0.0625) ・・・ (3)
The corrected moisture content per cubic meter of CSG material can be obtained by subtracting the moisture content from the required moisture content. Here, with respect to the moisture content u calculated by the microwave moisture meter, the wet weight w s of the CSG material soil particles in the measurement range of the microwave moisture meter, and the water content ww , the following equations (1) and (2) are obtained. It holds.
u=ww/(ws +ww ) ( 1 )
w w = u/(1−u)× w s (2)
Therefore, in the example shown in FIG. 5, the water content Ww in the CSG material weighing range can be obtained by the following formula (3).
Moisture content W w = w w × (0.5/0.0625) (3)

なお、粒状材料として2種類以上を用いる場合には、それぞれの粒状材料に対して、水分量を測定するとともに、粒度分布を算出する。この際、粒状材料の種類毎に、水分量を測定する手段及び粒度分布を算出する手段を設置する。 When two or more types of granular materials are used, the moisture content is measured and the particle size distribution is calculated for each granular material. At this time, a means for measuring the moisture content and a means for calculating the particle size distribution are installed for each type of granular material.

<粒度分布算出手段>
粒度分布算出手段10は、図3及び図4に示すように、粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影することにより粒度分布を解析するための手段であり、粒状材料の供給を行う装置、粒状材料の重さ(質量)を算出する装置、粒状材料を拡散させて流下させる装置、流下する粒状材料を撮影する装置、撮像データに基づいて粒状材料の粒度分布を解析する装置からなる一連の装置群を備えている。本実施形態では、これら一連の装置群を、それぞれ、供給手段11、質量計測手段12、拡散流下手段13、撮像手段14、粒度分布解析手段15と称して説明する。
<Particle size distribution calculation means>
As shown in FIGS. 3 and 4, the particle size distribution calculating means 10 is means for analyzing the particle size distribution by uniformly dispersing the granular material and allowing it to flow down, and photographing the flowing granular material. A device that supplies the material, a device that calculates the weight (mass) of the granular material, a device that diffuses the granular material and makes it flow down, a device that photographs the flowing granular material, and an analysis of the particle size distribution of the granular material based on the imaging data. It has a series of devices consisting of devices that In the present embodiment, these series of device groups will be referred to as supplying means 11, mass measuring means 12, diffusion flow-down means 13, imaging means 14, and particle size distribution analyzing means 15, respectively.

<供給手段>
供給手段11は、粒状材料を供給するための手段である。この供給手段11は、図4に示すように、受け入れた粒状材料を揚送するベルトコンベア11aと、ベルトコンベア11aで揚送された粒状材料を拡散流下手段13まで搬送するフィーダー11bと、ベルトコンベア11aで揚送した粒状材料をフィーダー11b上に流下させるホッパ11cとを備えている。また、供給手段11は、ベルトコンベア11a、フィーダー11b、ホッパ11cに限られず、拡散流下手段13の上方に粒状材料を供給することができれば、どのような装置や部材であってもよく、バックホーやパワーショベル等を用いてもよい。
<Supply Means>
The supply means 11 are means for supplying granular material. As shown in FIG. 4, the supply means 11 includes a belt conveyor 11a that lifts the received granular material, a feeder 11b that conveys the granular material lifted by the belt conveyor 11a to the diffusion flow means 13, and a belt conveyor. and a hopper 11c for causing the granular material lifted by 11a to flow down onto the feeder 11b. Further, the supply means 11 is not limited to the belt conveyor 11a, the feeder 11b, and the hopper 11c. A power shovel or the like may be used.

供給手段11の一要素としてフィーダー11bを用いた場合には、図5に示すように、フィーダー11b上で粒状材料を薄く敷き均すための敷き均し手段16を備えることが好ましい。すなわち、フィーダー11bの適宜位置に敷き均し手段16を設け、フィーダー11b上を搬送される粒状材料を薄く敷き均すことにより、拡散流下手段13で粒状材料が流下する際に均一に広がって、粒状材料の粒子が重ならないので、粒度分布解析の精度を上げることができる。敷き均し手段16は、粒状材料を薄く敷き均すことができればどのような装置であってもよいが、例えば、フィーダー11bの搬送面の上方に位置するように敷き均し板や敷き均しロッドを配設する。 When the feeder 11b is used as one element of the supply means 11, as shown in FIG. 5, it is preferable to provide a spreading means 16 for thinly spreading the granular material on the feeder 11b. That is, by providing the spreading means 16 at an appropriate position of the feeder 11b and thinly spreading the granular material conveyed on the feeder 11b, the granular material spreads uniformly when flowing down by the diffusion flow-down means 13, Since the particles of the granular material do not overlap, the accuracy of the particle size distribution analysis can be improved. The spreading means 16 may be any device as long as it can spread the granular material thinly and evenly. Arrange the rods.

<質量計測手段>
質量計測手段12は、拡散流下手段13に供給する粒状材料の質量を計測するための装置であり、図4及び図5に示すように、本実施形態ではフィーダー11bに設けてある。この質量計測手段12は、図5に示すように、フィーダー11bの内部に組み込まれている。図5に示す質量計測手段12は、一対の計量ローラ12aの間にはフィーダーベルトが掛け渡してあり、フィーダーベルトの下側に荷重検出装置であるロードセル12bを設けた構成となっている。
<Mass measuring means>
The mass measuring means 12 is a device for measuring the mass of the granular material supplied to the diffusion flow-down means 13, and as shown in FIGS. 4 and 5, is provided on the feeder 11b in this embodiment. This mass measuring means 12 is incorporated inside the feeder 11b, as shown in FIG. The mass measuring means 12 shown in FIG. 5 has a feeder belt stretched between a pair of weighing rollers 12a, and a load cell 12b, which is a load detector, provided below the feeder belt.

<拡散流下手段>
拡散流下手段13は、供給手段11から供給される粒状材料を均一に拡散させて流下させるための手段である。本実施形態の拡散流下手段13は、図4に示すように、対向して配設した一対の板状部材からなり、一対の板状部材の間を粒状材料が流下する際に均一に拡散する。一対の板状部材の間隔は、使用する粒状材料によって適宜設定するが、粒状材料に含まれる最大粒径の材料が詰まって閉塞しないようにする必要がある。
<Diffusion Flow Means>
The diffusion flow-down means 13 is a means for uniformly diffusing and flowing down the granular material supplied from the supply means 11 . As shown in FIG. 4, the diffusion flow-down means 13 of the present embodiment is composed of a pair of plate-like members arranged facing each other, and the granular material uniformly diffuses when flowing down between the pair of plate-like members. . The interval between the pair of plate-like members is appropriately set according to the granular material used, but it is necessary to prevent clogging due to clogging of the maximum grain size material contained in the granular material.

なお、拡散流下手段13は、図4に示すような一対の板状部材に限られず、供給手段11から供給される粒状材料を均一に拡散させることができれば、どのような装置であってもよく、例えば、筒状の収容体及び当該収容体の内部に収容された円筒状、三角錐状、四角錐状、円錐状、あるいはこれらを組み合わせた拡散部を有する装置であってもよい。 Note that the diffusion flow-down means 13 is not limited to the pair of plate-like members shown in FIG. For example, it may be a device having a cylindrical container and a cylindrical, triangular-pyramidal, square-pyramidal, conical, or a combination of these diffusing parts housed inside the container.

<撮像手段>
撮像手段14は、拡散流下手段13により均一に拡散された粒状材料を撮影するための手段である。本実施形態の撮像手段14は、図示しないが、撮像レンズ系、撮像素子、画像データの送信を行う送信インターフェース等を備えたデジタルカメラにより構成する。また、撮像手段14の構成要素として、撮像対象となる粒状材料を照明するための照明装置を含んでいてもよい。照明装置としては、例えば、光量や色温度を調整可能なLEDライトを用いることが好ましい。
<Imaging means>
The imaging means 14 is a means for photographing the granular material uniformly diffused by the diffusion flow-down means 13 . The imaging means 14 of this embodiment is composed of a digital camera equipped with an imaging lens system, an imaging element, a transmission interface for transmitting image data, etc., although not shown. Further, as a component of the imaging means 14, an illumination device for illuminating the granular material to be imaged may be included. As the lighting device, for example, it is preferable to use an LED light whose light quantity and color temperature can be adjusted.

撮像手段14(デジタルカメラ)の撮像レンズ系は、単焦点であってもよいが、合焦機構を有していてもよく、さらに、パン・チルト機構、ズーム機構を有していてもよい。また、撮像手段14(デジタルカメラ)は、静止画像を撮影するカメラであってもよいし、動画映像を撮影するカメラであってもよい。 The imaging lens system of the imaging means 14 (digital camera) may have a single focal point, but may have a focusing mechanism, a pan/tilt mechanism, and a zoom mechanism. Further, the image capturing means 14 (digital camera) may be a camera that captures still images or a camera that captures moving images.

本実施形態では、拡散流下手段13を構成する一方の板状部材を背景スクリーンとして撮影を行うため、デジタルカメラは、拡散流下手段13の下部近傍であって、流下する粒状材料が接触(衝突)しない位置に設置してある。また、粒度分布解析の精度を上げるために、撮像手段14(デジタルカメラ)を複数箇所に設置してもよい。また、背景スクリーンとなる板状部材は、撮影する粒状材料の色調とのコントラストが明確になる色の材料を用いることが好ましい。さらに、粒状材料の撮り逃しを防止して粒度分布の解析精度の向上を図るため、撮像手段14(デジタルカメラ)による粒状材料の撮影間隔を可能な範囲で短くすることが好ましい。すなわち、撮影間隔が短くなれば、それだけ粒度分布の解析精度を向上させることができる。 In this embodiment, one of the plate-like members constituting the diffusion flow-down means 13 is used as a background screen for photographing. It is installed in a position where it does not Moreover, in order to improve the accuracy of the particle size distribution analysis, the imaging means 14 (digital cameras) may be installed at a plurality of locations. Moreover, it is preferable to use a material having a color that provides a clear contrast with the color tone of the granular material to be photographed for the plate-like member that serves as the background screen. Furthermore, in order to improve the analysis accuracy of the particle size distribution by preventing missing shots of the granular material, it is preferable to shorten the interval between shots of the granular material by the imaging means 14 (digital camera) as much as possible. That is, the shorter the photographing interval, the more the accuracy of particle size distribution analysis can be improved.

<粒度分布解析手段>
粒度分布解析手段15は、撮像手段14で撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を解析するための手段である。例えば、粒度分布解析手段15は、パーソナルコンピュータ(PC)及び画像解析ソフトウェアからなり、パーソナルコンピュータにインストールされた画像解析ソフトウェアの機能により、撮像手段14から受信した画像データに基づいて画像解析を行って、解析対象となる粒状材料の粒度分布を解析する。画像解析は、公知のどのような手法を用いてもよいが、基本的には、画像データに基づいて、粒状体の輪郭認識を行って、粒状体の粒径を解析する手法が用いられる。
<Particle size distribution analysis means>
The particle size distribution analysis means 15 is means for analyzing the particle size distribution of the granular material by image analysis of the image data captured by the imaging means 14 . For example, the particle size distribution analysis means 15 consists of a personal computer (PC) and image analysis software, and performs image analysis based on the image data received from the imaging means 14 by the functions of the image analysis software installed in the personal computer. , to analyze the particle size distribution of the granular material to be analyzed. Any known method may be used for the image analysis, but basically, a method of recognizing the contour of the granular material based on the image data and analyzing the grain size of the granular material is used.

<粒度分布の解析>
粒度分布の解析は、粒度分布解析手段15により行われる。以下、粒度分布の解析手順の一例を説明するが、粒度分布の解析は他の手法を用いてもよい。粒度分布の解析は、粒度分布解析手段15の機能により実施されるものであり、粒度分布が既知である粒状材料を用いて粒度毎に回帰式を作成し、作成した回帰式に、解析対象となる粒状材料の画像解析結果から算出される説明変数を代入して、粒度毎の解析対象質量率を算出し、算出した各粒度の解析対象質量率を用いて、解析対象である粒状材料の粒度分布を解析する。
<Analysis of particle size distribution>
Analysis of the particle size distribution is performed by the particle size distribution analysis means 15 . An example of the procedure for analyzing the particle size distribution will be described below, but other techniques may be used for the analysis of the particle size distribution. The analysis of the particle size distribution is performed by the function of the particle size distribution analysis means 15. A regression equation is created for each particle size using a granular material with a known particle size distribution, and the created regression equation Substituting the explanatory variable calculated from the image analysis result of the granular material to calculate the mass ratio to be analyzed for each particle size, and using the calculated mass ratio to be analyzed for each particle size, the particle size of the granular material to be analyzed Analyze the distribution.

<具体的な粒度分布の解析手法>
次に、粒度分布の解析手法の一例を説明する。粒度分布の解析は、大別して6つの工程からなる。第1工程は、粒度分布が既知である粒状材料を用いて、当該粒状材料における粒度毎の土粒子平均短径(Di)と合計投影面積(Si)とを算出する工程である。第2工程は、粒度毎の合計投影面積(Si)を、各粒度の合計投影面積(Si)の総和である全投影面積(ΣSi)で除して無次元化することにより、投影面積率(Si/ΣSi)を算出する工程である。第3工程は、粒度分布が既知である粒状材料を用いて、粒度毎の合計質量(Mi)を、各粒度の合計質量(Mi)の総和である全質量(ΣMi)で除して無次元化することにより、質量率(Mi/ΣMi)を算出する工程である。第4工程は、目的変数を質量率(Mi/ΣMi)とし、説明変数を土粒子平均短径(Di)及び投影面積率(Si/ΣSi)として重回帰分析を行い、粒度毎に回帰式を作成する工程である。第1工程、第2工程、第3工程、第4工程により、粒度分布解析の基本となる粒度毎の回帰式を作成する。
<Specific particle size distribution analysis method>
Next, an example of a particle size distribution analysis method will be described. Analysis of particle size distribution is roughly divided into six steps. The first step is to use a granular material with a known particle size distribution to calculate the soil particle average short diameter (Di) and the total projected area (Si) for each particle size in the granular material. In the second step, the total projected area (Si) for each particle size is divided by the total projected area (ΣSi), which is the sum of the total projected areas (Si) for each particle size, to make it dimensionless, thereby obtaining the projected area ratio ( This is the step of calculating Si/ΣSi). In the third step, using a granular material with a known particle size distribution, the total mass (Mi) for each particle size is divided by the total mass (ΣMi), which is the sum of the total mass (Mi) for each particle size. It is a step of calculating the mass ratio (Mi/ΣMi) by dividing the In the fourth step, mass ratio (Mi/ΣMi) is used as the objective variable, and multiple regression analysis is performed with soil particle average minor diameter (Di) and projected area ratio (Si/ΣSi) as explanatory variables. It is a process to create. Through the first step, second step, third step, and fourth step, a regression equation for each particle size, which is the basis of particle size distribution analysis, is created.

なお、含水比を複数の範囲に区分し、各区分の含水比毎に、それぞれ異なる回帰式を作成することが好ましい。これにより、含水比の影響を受けることなく、正確な粒度分布解析を行うことができる。ここで、含水比を区分する境界値の数は、1あるいは2以上とする。この境界値は、粒状材料の土質に対応して適宜設定するが、例えば、粒状材料が団粒化する限界値を境界値とすることができる。 It is preferable to classify the water content ratio into a plurality of ranges and to create a different regression equation for each water content ratio of each class. As a result, accurate particle size distribution analysis can be performed without being affected by the water content. Here, the number of boundary values for classifying the water content ratio is 1 or 2 or more. This boundary value is appropriately set according to the soil quality of the granular material. For example, a limit value at which the granular material aggregates can be set as the boundary value.

第5工程は、作成された回帰式に、解析対象となる粒状材料の画像解析結果から算出される解析対象土粒子平均短径(Di)及び解析対象投影面積率(Si/ΣSi)を代入して、粒度毎の解析対象質量率(Mi/ΣMi)を算出する工程である。第6工程は、第5工程で算出した各粒度の解析対象質量率(Mi/ΣMi)を用いて、解析対象である粒状材料の粒度分布を解析する工程である。この第6工程により、解析対象である粒状材料の粒度分布を解析することができる。 In the fifth step, the analysis target soil particle average short diameter (Di) and the analysis target projected area ratio (Si/ΣSi) calculated from the image analysis results of the granular material to be analyzed are substituted into the created regression equation. This is the step of calculating the analysis target mass ratio (Mi/ΣMi) for each particle size. The sixth step is a step of analyzing the particle size distribution of the granular material to be analyzed using the analysis target mass ratio (Mi/ΣMi) of each particle size calculated in the fifth step. Through this sixth step, the particle size distribution of the granular material to be analyzed can be analyzed.

また、第4工程において、説明変数として投影面積絶対量の逆数(1/Si)を加えることにより、より一層正確に粒度分布を解析することができる。この場合、解析対象質量率(Mi/ΣMi)を算出する工程(第5工程)において、回帰式に代入する値として、解析対象となる粒状材料の画像解析結果から算出される投影面積絶対量の逆数(1/Si)を加えて演算を行う。 Further, in the fourth step, by adding the reciprocal of the absolute amount of projected area (1/Si) as an explanatory variable, the particle size distribution can be analyzed more accurately. In this case, in the step (fifth step) of calculating the mass ratio to be analyzed (Mi / ΣMi), the value to be substituted into the regression equation is the absolute amount of projected area calculated from the image analysis result of the granular material to be analyzed. The calculation is performed by adding the reciprocal (1/Si).

<粒度分布の解析に用いるデータの更新>
粒度分布解析に用いる回帰式は、施工進捗に応じて、データ更新を行うことが好ましい。すなわち、最新のデータが所定数追加される毎に、追加されたデータ数に応じて最古のデータを削除して粒度分布の算出を行う。追加及び削除するデータ数は、粒状材料の状態に応じて適宜設定することができる。例えば、粒度分布の変化が小さい粒状材料では、データの追加及び削除の間隔を長くして(データ数を増やして)データ更新を行い、粒度分布の変化が大きい粒状材料では、データの追加及び削除の間隔を短くして(データ数を減らして)データ更新を行う。
<Update of data used for analysis of particle size distribution>
It is preferable to update the data of the regression equation used for the particle size distribution analysis according to the construction progress. That is, every time a predetermined number of newest data are added, the oldest data are deleted according to the number of added data to calculate the particle size distribution. The number of data to be added and deleted can be appropriately set according to the state of the granular material. For example, for granular materials with small changes in particle size distribution, the interval between data addition and deletion is extended (increase the number of data) to update the data, and for granular materials with large changes in particle size distribution, data addition and deletion are performed. Shorten the interval (reduce the number of data) and update the data.

<水分量調整手段>
水分量調整手段30は、水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水量を調節して、粒状材料の水分量調整を行うための手段である。水分量調整手段30は、例えば、給水ポンプ、水噴射装置、混練装置等を備えており、測定した水分量に基づいて加水する水の量を調節することにより、適切量の水分を含んだ粒状材料とする。なお、水分量調整手段30は、水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水料を調整することができれば、上述した例に限られずに公知の技術を用いることができる。
<Moisture Content Adjusting Means>
The water content adjusting means 30 is a means for adjusting the water content of the granular material by adjusting the amount of water supplied to the granular material based on the measured value of the water content. The moisture content adjusting means 30 includes, for example, a water supply pump, a water injection device, a kneading device, etc., and adjusts the amount of water to be added based on the measured moisture content to produce granular particles containing an appropriate amount of moisture. material. Note that the moisture content adjusting means 30 is not limited to the above-described example, and a known technique can be used as long as it is possible to adjust the amount of water supplied to the granular material based on the measured value of the moisture content.

<判定手段>
判定手段40は、水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定するための手段であり、例えば、コンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。適切な管理値は、図6に示すように、いわゆるひし形管理により決定する。図6に示すCSG材の管理値決定グラフは、縦軸をCSGの強度とし、横軸を単位水量としたもので、まず、CSGの強度で許容範囲を決定し、単位水量が少ない場合及び単位水量が多くて施工性を満足できない範囲を除外することにより、最終的な品質管理ひし形を定義している。図6に示す例では、塗りつぶしを行っているひし形の数値範囲内が管理値となる。
<Determination means>
The determination means 40 is means for determining whether or not the granular material subjected to water content adjustment is within the range of appropriate control values, and is composed of, for example, a computer and a program installed therein. Appropriate control values are determined by so-called rhombus control, as shown in FIG. The control value determination graph for CSG materials shown in FIG. 6 has the strength of CSG on the vertical axis and the unit water amount on the horizontal axis. The final quality control diamond is defined by excluding areas where workability cannot be satisfied due to a large amount of water. In the example shown in FIG. 6, the control value is within the numeric range of the filled diamond.

判定手段40では、予め定めた管理値と、水分量調整を行った粒状材料の粒度及び単位水量とを比較して、水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定する。水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であれば、そのままCSG材として使用することができる。一方、水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内に入っていない場合には、適宜対応を行って、適切な管理値内の粒状材料とする。 The determination means 40 compares a predetermined control value with the grain size and unit water content of the granular material whose water content has been adjusted, and determines whether the granular material whose water content has been adjusted is within the appropriate control value range. Determine whether or not If the granular material subjected to water content adjustment is within the range of appropriate control values, it can be used as it is as a CSG material. On the other hand, if the granular material subjected to water content adjustment is not within the range of appropriate control values, appropriate measures are taken to bring the granular material within the appropriate control values.

<基本データ生成手段>
CSG材を製造する際には、粒状材料に対して篩い分け試験を行って粒度分布を測定するとともに、乾燥法により水分量を測定している(以下、基本法という)。基本法による測定は人手により実施するが、人間の経験的な判断が伴うため、測定機器の不具合による誤判定の可能性は極めて低くなる。したがって、上述した機械的な連続測定を行うとともに、所定間隔(例えば、1時間毎、6時間毎、12時間毎)で、基本法による測定を行うことが望ましい。これにより、品質測定・管理システム100の不具合等による誤判定に対して、適切な対応を行うことができる。
<Basic data generation means>
When producing the CSG material, a sieving test is performed on the granular material to measure the particle size distribution, and the moisture content is measured by a drying method (hereinafter referred to as the basic method). Although the measurement by the basic method is performed manually, it is accompanied by human empirical judgment, so the possibility of erroneous judgment due to malfunction of the measuring equipment is extremely low. Therefore, it is desirable to perform the mechanical continuous measurement described above and to perform the measurement by the basic method at predetermined intervals (for example, every 1 hour, 6 hours, 12 hours). As a result, it is possible to take appropriate measures against erroneous determinations due to defects in the quality measurement/management system 100 or the like.

本実施形態では、基本法による測定作業で得たデータに基づいて、管理値の基本データを生成し、判定手段40における判定が適切なものであるか否かを検証している。すなわち、本実施形態は、CSG材として使用する粒状材料に対して篩い分け試験により測定した粒度分布データと、乾燥法により測定した水分量データとを取得して、粒状材料の強度及び水分量に関する管理値データ(基本データ)を生成する基本データ生成手段50を備えており、後述する判定正当性検証手段60により判定手段40における判定が適切なものであるか否かを検証する。 In this embodiment, basic data of control values are generated based on the data obtained by the measurement work according to the basic method, and it is verified whether the judgment by the judging means 40 is appropriate. That is, in this embodiment, the particle size distribution data measured by the sieving test and the moisture content data measured by the drying method are obtained for the granular material used as the CSG material, and the strength and moisture content of the granular material are obtained. A basic data generating means 50 for generating management value data (basic data) is provided, and a judgment correctness verifying means 60, which will be described later, verifies whether or not the judgment in the judging means 40 is appropriate.

<判定正当性検証手段>
判定正当性検証手段60は、判定手段40において粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないと判定された場合に、判定対象となった粒状材料の水分量データ及び粒度分布データと基本データとを比較して、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証するための手段であり、例えば、コンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。
<Judgment correctness verification means>
If the determination means 40 determines that the granular material is not within the range of appropriate control values, the determination correctness verification means 60 verifies the water content data, the particle size distribution data, and the basic data of the determination target granular material. are compared to verify whether or not the suitability judgment of the granular material is correct, and is composed of, for example, a computer and a program installed therein.

<検証への対応>
本実施形態では、判定正当性検証手段60の検証結果に基づき、以下の対応を行う。粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が正当である場合には、粒状材料がCSG材として不適切であるため、供給される粒状材料の見直しを行う。一方、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が不当である場合には、粒状材料の粒度分布算出及び水分量測定に係る一連の工程を行っているシステムの不具合であるため、システムが復旧するまでの間、篩い分け試験による粒度分布算出及び乾燥法による水分量測定を実施して材料配合を管理するか、CSG材の供給を一時的に停止する。そして、システムが復旧したことが確認されたら、CSG材の品質測定・管理システム100による品質管理を再開する。
<Response to verification>
In this embodiment, the following measures are taken based on the verification result of the determination correctness verification means 60 . If the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is valid, the granular material is inappropriate as a CSG material, so the supplied granular material is reviewed. On the other hand, if the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is incorrect, it is due to a malfunction of the system that performs a series of processes related to the calculation of the particle size distribution of the granular material and the measurement of the moisture content. , Until the system is restored, the particle size distribution calculation by the sieving test and the moisture content measurement by the drying method will be carried out to manage the material blend, or the supply of the CSG material will be temporarily stopped. Then, when it is confirmed that the system has been restored, the quality control by the CSG material quality measurement/management system 100 is resumed.

<CSG材の品質測定・管理方法>
本発明の実施形態に係るCSG材の品質測定・管理方法では、図1に示すように、マイクロ波水分計を用いて、CSG材として使用する粒状材料の水分量を測定する(S1-1)とともに、当該粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を算出する(S1-2)。なお、通常は、粒状材料の水分量測定を先行して実施するが、粒度分布の算出の後に水分量の測定を行ってもよいし、粒度分布の算出の前後に水分量の測定を行ってもよい。さらに、CSG材として使用する他の材料(砂等)について水分量の測定を行うことが好ましい。
<Method for measuring and controlling quality of CSG material>
In the CSG material quality measurement and control method according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a microwave moisture meter is used to measure the moisture content of the granular material used as the CSG material (S1-1). At the same time, the granular material is uniformly dispersed and allowed to flow down, and the particle size distribution of the granular material is calculated by image analysis of image data obtained by photographing the flowing granular material (S1-2). Although the moisture content of the granular material is usually measured first, the moisture content may be measured after the particle size distribution is calculated, or the moisture content may be measured before and after the particle size distribution is calculated. good too. Furthermore, it is preferable to measure the water content of other materials (such as sand) used as CSG materials.

続いて、水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水量を調節して、粒状材料の水分量調整を行う(S2)。そして、水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定し(S3)、判定結果が適切な管理値の範囲内である粒状材料をCSG材として使用する(S4)。 Subsequently, based on the measured moisture content, the amount of water supplied to the granular material is adjusted to adjust the moisture content of the granular material (S2). Then, it is determined whether or not the granular material subjected to the water content adjustment is within the range of appropriate control values (S3), and the granular material whose determination result is within the range of appropriate control values is used as the CSG material. (S4).

また、粒状材料として2種類以上を混合して用いる場合には、水分量を測定する工程(S1-1)及び粒度分布を算出する工程(S1-2)は、粒状材料毎に実施する。また、粒状材料の水分量を測定する工程(S1-1)及び粒度分布を算出する工程(S1-2)において、最新のデータが所定数追加される毎に、追加されたデータ数に応じて最古のデータを削除して粒度分布の算出及び水分量の測定を行うことが好ましい。さらに、粒状材料の水分量を測定する工程(S1-1)及び粒度分布を算出する工程(S1-2)において、直近の所定数のデータの移動平均値を粒状材料の水分量及び粒度分布とすることが好ましい。 When two or more types of granular materials are mixed and used, the step of measuring the moisture content (S1-1) and the step of calculating the particle size distribution (S1-2) are performed for each granular material. Further, in the step of measuring the moisture content of the granular material (S1-1) and the step of calculating the particle size distribution (S1-2), every time a predetermined number of the latest data is added, according to the number of added data It is preferable to delete the oldest data before calculating the particle size distribution and measuring the moisture content. Furthermore, in the step of measuring the moisture content of the granular material (S1-1) and the step of calculating the particle size distribution (S1-2), the moving average value of the latest predetermined number of data is used as the moisture content and particle size distribution of the granular material. preferably.

判定結果の正当性を判断する場合には、CSG材として使用する粒状材料に対して篩い分け試験により測定した粒度分布データと、乾燥法により測定した水分量データとを取得して、管理値の基本データを生成する(S5)。そして、判定対象となった粒状材料の水分量データ及び粒度分布データと基本データとを比較して(S6)、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する(S7)。 When judging the validity of the judgment result, the particle size distribution data measured by the sieving test for the granular material used as the CSG material and the moisture content data measured by the drying method are obtained, and the control value Basic data is generated (S5). Then, the water content data and particle size distribution data of the granular material to be judged are compared with the basic data (S6) to verify whether the suitability judgment of the granular material is valid (S7).

ここで、判定が正当である場合には、粒状材料がCSG材として不適切であるため、供給される粒状材料の見直しを行う(S8)。そして、適切な粒状材料となったか否かを判断し(S9)、適切な粒状材料となった場合には、CSG材の品質測定・管理システム100による品質管理を再開する。 Here, if the determination is valid, the granular material to be supplied is reviewed because the granular material is inappropriate as the CSG material (S8). Then, it is determined whether or not the material has become a suitable granular material (S9), and if it has become a suitable granular material, the quality control by the CSG material quality measurement/management system 100 is resumed.

一方、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないとする判定が不当である場合には、粒状材料の粒度分布算出及び水分量測定に係る一連の工程を行っているシステムの不具合であるため、システムの復旧を図り(S10)、システムが復旧するまでの間、篩い分け試験による粒度分布算出及び乾燥法による水分量測定を実施して材料配合を管理するか、CSG材の供給を一時的に停止する。そして、システムの復旧を確認し(S11)、システムが復旧したことが確認されたら、CSG材の品質測定・管理システム100による品質管理を再開する。 On the other hand, if the determination that the granular material is not within the range of appropriate control values is incorrect, it is due to a malfunction of the system that performs a series of processes related to the calculation of the particle size distribution of the granular material and the measurement of the moisture content. , To restore the system (S10), until the system is restored, calculate the particle size distribution by a sieving test and measure the moisture content by the drying method to manage the material blend, or temporarily suspend the supply of CSG materials to stop. Then, system restoration is confirmed (S11), and when it is confirmed that the system has been restored, quality control by the CSG material quality measurement/management system 100 is resumed.

なお、本実施形態では、粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないと判定された場合にのみ判定の正当性を判断しているが、粒状材料が適切な管理値の範囲内であると判定された場合にも判定の正当性を判断してもよい。ただし、基本法による試験は所定時間毎に実施しており、システムの判定が正当であるか否かは、基本法による試験結果を待って行わなければならない。したがって、システムにより粒状材料が適切な管理値の範囲内であると判定された場合はシステムの判定を信頼し、基本法による試験結果が適切な管理値の範囲内でない場合に、使用している粒状材料の見直しを行えばよい。 In this embodiment, the validity of the determination is determined only when it is determined that the granular material is not within the appropriate control value range. The validity of the determination may also be determined when the determination is made. However, since tests based on the Basic Law are conducted at predetermined time intervals, whether or not the judgment of the system is valid must be done after waiting for the results of the tests based on the Basic Law. Therefore, if the system determines that the particulate material is within the appropriate control values, rely on the system's determination, and if the basic method test results are not within the appropriate control values, The material should be reviewed.

また、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムでは、質量計測手段12及び水分量測定手段20により、CSG材として使用する粒状材料について、その質量及び水分量をほぼ同時かつ連続的に測定している。上述したように、粒状材料を搬送するフィーダー11bには質量計測手段12及び水分量測定手段20を設けてあり、フィーダー11b上を連続的に搬送される粒状材料は、敷き均し手段16により所定の厚さに敷き均され、質量及び水分量を連続して測定した後に、粒度分布算出手段10により粒度分布を解析している。 Further, in the CSG material quality measurement/control method and quality measurement/control system according to the present invention, the mass and water content of the granular material used as the CSG material are approximately Simultaneous and continuous measurements. As described above, the feeder 11b that conveys the granular material is provided with the mass measuring means 12 and the water content measuring means 20, and the granular material that is continuously conveyed on the feeder 11b is measured by the leveling means 16. After the mass and water content are continuously measured, the particle size distribution is analyzed by the particle size distribution calculating means 10 .

このように、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムでは、CSG材として使用する粒状材料の質量及び水分量を常に把握することができる。このため、ある程度の時間間隔をもって粒度分析を実施したとしても、質量及び水分量を連続的に測定していため、供給される粒状材料に管理値を外れるような品質変化が生じた場合には、直ちにその旨を認識することができる。 As described above, the CSG material quality measurement/control method and quality measurement/control system according to the present invention can always grasp the mass and water content of the granular material used as the CSG material. For this reason, even if the particle size analysis is performed with a certain amount of time interval, since the mass and moisture content are continuously measured, if the quality change that deviates from the control value occurs in the supplied granular material, You can immediately recognize that.

したがって、供給される粒状材料の質量または水分量の変化により、管理値を外れるような粒状材料の品質変化を認識した際には、使用している粒状材料の見直しを行う等、適宜な対応を行うことにより、大量のCSG材を供給する必要がある場合であっても、適切なCSG材を連続して供給することが可能となる。 Therefore, when a change in the quality of the granular material that deviates from the control value is recognized due to a change in the mass or moisture content of the supplied granular material, appropriate measures such as reviewing the granular material used are taken. By doing so, even when a large amount of CSG material needs to be supplied, it is possible to continuously supply an appropriate CSG material.

<本発明と従来技術との差違>
上述したように、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムでは、CSG材として使用する粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を算出している。そして、このような特徴を有することにより、粒状材料を満遍なくばらけさせて均一な厚みとして画像を撮影することができる。
<Difference between the present invention and conventional technology>
As described above, in the CSG material quality measurement/control method and quality measurement/control system according to the present invention, the granular material used as the CSG material is uniformly dispersed and flowed down, and the image data of the flowing down granular material is captured. By image analysis, the particle size distribution of the granular material is calculated. By having such characteristics, it is possible to evenly disperse the granular material and take an image with a uniform thickness.

このため、粒状材料の粒度分布を算出する際に使用するデータが正確なものとなり、粒度分布の算出精度を高めることができる。したがって、CSG材として使用する粒状材料の粒度や水分量の変動傾向を測定して管理するという一連の工程(水分量の測定、粒度分布の算出、水分量の調整、適切材料の判定)において、重要な基本データの1つである粒度分布を迅速かつ正確に算出することができる。 Therefore, the data used when calculating the particle size distribution of the granular material becomes accurate, and the calculation accuracy of the particle size distribution can be improved. Therefore, in a series of processes (measurement of moisture content, calculation of particle size distribution, adjustment of moisture content, determination of appropriate material) of measuring and managing the fluctuation tendency of the particle size and moisture content of the granular material used as the CSG material, Particle size distribution, which is one of important basic data, can be calculated quickly and accurately.

この点、特許文献1に記載された技術では、粒状材料の粒度分布を算出するために、粒状材料を平面的に撒き出して画像を撮影し、ラベリングやパターンマッチング等の手法を用いて撮影画像の輪郭を検出することにより粒度分布を算出している。すなわち、特許文献1に記載された技術は、地表に敷設したシート上に粒状材料を撒き出して画像を撮影している。 In this regard, in the technique described in Patent Document 1, in order to calculate the particle size distribution of the granular material, the granular material is spread out in a plane, an image is taken, and the photographed image is processed using a technique such as labeling or pattern matching. The particle size distribution is calculated by detecting the contour of That is, the technique described in Patent Document 1 shoots an image by spreading a granular material on a sheet laid on the ground surface.

このような従来技術では、粒状材料を平面的に撒き出しているため、粒状材料を均一に分散させて薄く敷き均すことが難しい。そして、粒状材料が重なり合ってしまうと、比較的小さな粒状材料を判別することができずに複数の粒状材料を1個と認識してしまう。また、小さな粒状材料がこれよりも大きな粒状材料の陰に隠れてしまい、小さな粒状材料を認識できない場合もある。このため、粗粒分を過大評価してしまい、粒度分布の算出精度を高めることができない。すなわち、CSG材として使用する粒状材料の粒度や水分量の変動傾向を測定して管理するという一連の工程において、重要な基本データの1つである粒度分布が正確なものでなければ、適切な管理を行うことはできない。 In such a conventional technique, since the granular material is spread out in a plane, it is difficult to uniformly disperse the granular material and spread it thinly. Then, when the granular materials overlap each other, the relatively small granular materials cannot be discriminated, and a plurality of granular materials are recognized as one. Also, small particulate material may be hidden behind larger particulate material and may not be recognized. For this reason, the coarse particle fraction is overestimated, and the calculation accuracy of the particle size distribution cannot be improved. In other words, in a series of processes of measuring and controlling the fluctuation tendency of the particle size and water content of the granular material used as the CSG material, if the particle size distribution, which is one of the important basic data, is not accurate, appropriate cannot manage.

また、特許文献2に記載された技術は、粒状材料を流下させて撮影し、撮影した画像データを用いて粒度分布を算出しているため、粒度分布の算出における上述した問題はない。しかし、大量のCSG材を使用する必要がある場合等、性状が変化する可能性のある粒状材料を連続的に使用する場合には、適切な対応を行うことができないことが懸念される。 In the technique described in Patent Document 2, the particle size distribution is calculated using the photographed image data after the granular material is allowed to flow down. However, when a granular material whose properties may change is used continuously, such as when a large amount of CSG material needs to be used, there is a concern that appropriate measures cannot be taken.

大規模なダム工事を短期間に完成させなければならない等、大量のCSG材を使用する必要がある場合には、例えば、ストックパイル方式を用いてCSG母材をストックしておいたり、複数の採取場所からCSG母材を採取したりする。この場合、天候の変化によりストックされたCSG母材の水分量が変化し、あるいは複数の採取場所から採取したCSG母材の性状がそれぞれ異なることも想定される。 When it is necessary to use a large amount of CSG material, such as when large-scale dam construction must be completed in a short period of time, for example, the CSG base material can be stockpiled using the stockpile method, or multiple The CSG base material is collected from the collection site. In this case, it is assumed that the moisture content of the stocked CSG base material changes due to weather changes, or that the properties of the CSG base material sampled from a plurality of sampling locations are different.

この点、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムでは、CSG材として使用する粒状材料について、その質量及び水分量をほぼ同時かつ連続的に測定しているため、たとえ粒状材料の性状に変化があったとしても、粒状材料の質量及び水分量を適切かつ正確に測定することができる。 In this regard, in the CSG material quality measurement/control method and quality measurement/control system according to the present invention, the mass and moisture content of the granular material used as the CSG material are measured almost simultaneously and continuously. Even if the properties of the granular material change, the mass and moisture content of the granular material can be measured appropriately and accurately.

また、粒状材料を2種類以上混合して用いる場合には、水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程を粒状材料毎に実施するため、採取場所の違いにより性状が異なる粒状材料が存在しても、CSG材として使用する粒状材料全体として、その質量及び水分量を適切かつ正確に測定することができる。 In addition, when two or more types of granular materials are mixed and used, the step of measuring the moisture content and the step of calculating the particle size distribution are performed for each granular material, so there are granular materials with different properties depending on the difference in the sampling location. However, the mass and moisture content of the entire granular material used as the CSG material can be measured appropriately and accurately.

また、粒状材料の水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程において、常に最新のデータを用い、さらに直近データの移動平均値を用いているため、さらに一層、質量及び水分量を適切かつ正確に測定することができる。 In addition, in the step of measuring the moisture content of the granular material and the step of calculating the particle size distribution, the latest data is always used, and the moving average value of the latest data is used, so that the mass and moisture content are more appropriate and can be measured accurately.

このように、本発明に係るCSG材の品質測定・管理方法及び品質測定・管理システムでは、CSG材として使用する粒状材料の粒度や水分量の変動傾向を測定して管理するという一連の工程(水分量の測定、粒度分布の算出、水分量の調整、適切材料の判定)において、重要な基本データを迅速かつ正確に算出することができる。さらに、CSG材として使用する粒状材料が適切な管理値の範囲にあるか否かを判定するとともに、判定の正当性を検証しているため、さらに一層、適切なCSG材を供給することができる。 Thus, in the CSG material quality measurement/control method and quality measurement/control system according to the present invention, a series of steps ( Important basic data can be quickly and accurately calculated in the measurement of moisture content, calculation of particle size distribution, adjustment of moisture content, and determination of appropriate materials. In addition, we judge whether the granular materials used as CSG materials are within the range of appropriate control values and verify the validity of the judgment, so we can supply even more appropriate CSG materials. .

10 粒度分布算出手段
11 供給手段
11a ベルトコンベア
11b フィーダー
11c ホッパ
12 質量計測手段
13 拡散流下手段
14 撮像手段
15 粒度分布解析手段
16 敷き均し手段
20 水分量測定手段
30 水分量調整手段
40 判定手段
50 基本データ生成手段
60 判定正当性検証手段
100 品質測定・管理システム
REFERENCE SIGNS LIST 10 particle size distribution calculation means 11 supply means 11a belt conveyor 11b feeder 11c hopper 12 mass measurement means 13 diffusion flow means 14 imaging means 15 particle size distribution analysis means 16 leveling means 20 water content measurement means 30 water content adjustment means 40 determination means 50 Basic data generation means 60 Judgment correctness verification means 100 Quality measurement/management system

Claims (8)

CSG工法に使用するCSG材の品質測定及び管理を行うための方法であって、
マイクロ波水分計を用いて、CSG材として使用する粒状材料の水分量を測定するとともに、当該粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を算出し、
水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水量を調節して、粒状材料の水分量調整を行い、
水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定し、
判定結果が適切な管理値の範囲内である粒状材料をCSG材として使用し、
CSG材として使用する粒状材料に対して篩い分け試験により測定した粒度分布データと、乾燥法により測定した水分量データとを取得して、管理値の基本データを生成し、
粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないと判定された場合に、判定対象となった粒状材料の水分量データ及び粒度分布データと基本データとを比較して、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する、
ことを特徴とするCSG材の品質測定・管理方法。
A method for quality measurement and control of CSG materials used in the CSG construction method,
By using a microwave moisture meter to measure the moisture content of the granular material used as the CSG material, the granular material is uniformly dispersed and flowed down, and image analysis is performed on the image data of the flowing granular material. , to calculate the particle size distribution of the granular material,
adjusting the amount of water supplied to the granular material based on the measured moisture content to adjust the moisture content of the granular material;
Determine whether the granular material subjected to moisture content adjustment is within the range of appropriate control values,
Using a granular material whose judgment result is within the range of appropriate control values as a CSG material,
Acquire particle size distribution data measured by a sieving test and moisture content data measured by a drying method for a granular material used as a CSG material, and generate basic data of control values,
When it is judged that the granular material is not within the range of appropriate control values, the water content data and particle size distribution data of the granular material to be judged are compared with the basic data, and the suitability judgment of the granular material is justified. verify whether or not
A quality measurement and control method for a CSG material characterized by:
前記粒状材料は2種類以上を混合して用い、
水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程は、粒状材料毎に実施する、
ことを特徴とする請求項1に記載のCSG材の品質測定・管理方法。
Two or more types of the particulate material are mixed and used,
The step of measuring the moisture content and the step of calculating the particle size distribution are performed for each granular material,
The method for measuring and controlling the quality of CSG materials according to claim 1, characterized in that:
粒状材料の水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程において、最新のデータが所定数追加される毎に、追加されたデータ数に応じて最古のデータを削除して粒度分布の算出及び水分量の測定を行う、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のCSG材の品質測定・管理方法。
In the step of measuring the moisture content of the granular material and the step of calculating the particle size distribution, every time a predetermined number of latest data are added, the oldest data is deleted according to the number of added data to calculate the particle size distribution. and measuring the moisture content,
The method for measuring and controlling the quality of CSG materials according to claim 1 or 2, characterized in that:
粒状材料の水分量を測定する工程及び粒度分布を算出する工程において、直近の所定数のデータの移動平均値を粒状材料の水分量及び粒度分布とする、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のCSG材の品質測定・管理方法。
In the step of measuring the moisture content of the granular material and the step of calculating the particle size distribution, the moving average value of the latest predetermined number of data is used as the moisture content and particle size distribution of the granular material.
The method for measuring and controlling the quality of a CSG material according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
CSG工法に使用するCSG材の品質測定及び管理を行うためのシステムであって、
マイクロ波水分計を用いて、CSG材として使用する粒状材料の水分量を測定する水分量測定手段と、
CSG材として使用する粒状材料を均一に分散して流下させ、流下する粒状材料を撮影した画像データを画像解析することにより、粒状材料の粒度分布を算出する粒度分布算出手段と、
水分量の測定値に基づいて、粒状材料への給水量を調節して、粒状材料の水分量調整を行う水分量調整手段と、
水分量調整を行った粒状材料が、適切な管理値の範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
CSG材として使用する粒状材料に対して篩い分け試験により測定した粒度分布データと、乾燥法により測定した水分量データとを取得して、管理値の基本データを生成する基本データ生成手段と、
粒状材料が適切な管理値の範囲内ではないと判定された場合に、判定対象となった粒状材料の水分量データ及び粒度分布データと基本データとを比較して、粒状材料の適否判定が正当であるか否かを検証する判定正当性検証手段と、
を備えたことを特徴とするCSG材の品質測定・管理システム。
A system for quality measurement and management of CSG materials used in the CSG construction method,
Moisture content measuring means for measuring the moisture content of the granular material used as the CSG material using a microwave moisture meter;
A particle size distribution calculation means for calculating the particle size distribution of the granular material by uniformly dispersing the granular material used as the CSG material and causing it to flow down, and performing image analysis on image data obtained by photographing the flowing granular material;
water content adjusting means for adjusting the water content of the granular material by adjusting the amount of water supplied to the granular material based on the measured value of the water content;
Determination means for determining whether the granular material subjected to moisture content adjustment is within the range of appropriate control values;
a basic data generation means for acquiring particle size distribution data measured by a sieving test and moisture content data measured by a drying method for a granular material used as a CSG material to generate basic data of control values;
When it is judged that the granular material is not within the range of appropriate control values, the water content data and particle size distribution data of the granular material to be judged are compared with the basic data, and the suitability judgment of the granular material is justified. Judgment correctness verification means for verifying whether or not
A quality measurement and management system for CSG materials, comprising:
前記粒状材料は2種類以上を混合して用い、
水分量測定手段及び粒度分布算出手段は、粒状材料毎に粒度分布の算出及び水分量の測定を実施する、
ことを特徴とする請求項に記載のCSG材の品質測定・管理システム。
Two or more types of the particulate material are mixed and used,
The water content measuring means and the particle size distribution calculating means perform calculation of the particle size distribution and measurement of the water content for each granular material.
The quality measurement/management system for CSG materials according to claim 5 , characterized in that:
水分量測定手段及び粒度分布算出手段において、最新のデータが所定数追加される毎に、追加されたデータ数に応じて最古のデータを削除して粒度分布の算出及び水分量の測定を行う、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のCSG材の品質測定・管理システム。
In the moisture content measuring means and the particle size distribution calculating means, every time a predetermined number of newest data are added, the oldest data are deleted according to the number of added data to calculate the particle size distribution and measure the moisture content. ,
The quality measurement/management system for CSG materials according to claim 5 or 6, characterized in that:
水分量測定手段及び粒度分布算出手段において、直近の所定数のデータの移動平均値を粒状材料の水分量及び粒度分布とする、
ことを特徴とする請求項5~7のいずれか1項に記載のCSG材の品質測定・管理システム。
In the moisture content measuring means and particle size distribution calculating means, the moving average value of the latest predetermined number of data is used as the moisture content and particle size distribution of the granular material,
The quality measurement/management system for CSG materials according to any one of claims 5 to 7, characterized in that:
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