JP7405369B2 - Floating rock determination method and floating rock determination support system - Google Patents
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特許法第30条第2項適用 (1)研究集会での発表 公開日 :令和01年12月01日 文章の種類:ポスター 公開場所 :国際岩の力学会2019特別会議 ― 第5回若手研究者国際岩の力学シンポジウム&革新的未来のための岩盤工学シンポジウム(The 5th ISRM Young Scholars’ Symposium on Rock Mechanics and International Symposium on Rock Engineering for Innovative Future) 沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市真志喜4-3-1) (2)刊行物への掲載 発行日 :令和02年01月20日 刊行物 :レーザー学会学術講演会第40回年次大会講演予稿集 発行者 :一般社団法人 レーザー学会 (3)刊行物への掲載 発行日 :令和02年03月01日 刊行物 :令和2年電気学会全国大会講演論文集 発行者 :一般社団法人 電気学会Application of
本発明は、トンネル切羽における浮石の有無を判定するための浮石判定方法、及び浮石判定支援システムに関する。 The present invention relates to a floating rock determination method and a floating rock determination support system for determining the presence or absence of floating rocks in a tunnel face.
従来より、発破や機械掘削などにより地山を掘り進めたのち、天井面や側壁面をコンクリートで覆工する作業を繰り返す山岳トンネル施工において、施工現場の安全を確保するべく、様々な管理方法が検討されている。 Traditionally, various management methods have been used to ensure the safety of the construction site in mountain tunnel construction, which involves repeatedly excavating the ground using blasting or mechanical excavation, and then lining the ceiling and side walls with concrete. It is being considered.
例えば、特許文献1では、NATM工法に係る一連の工程を、常時モニタリングするトンネル切羽安全監視システムが開示されている。具体的には、トンネルの切羽面全面を一つの測定面とし、この測定面に設定した複数の観測点各々を、振動可視化レーダーにて所定の周期で連続的に測定する。
For example,
そして、切羽に振動が与えられた作業時(発破削孔やずり出し等)には、連続的に測定した結果から算出した卓越振動数や累積振幅の変化に基づいて、切羽崩落の予兆を検出する。一方、切羽に振動を生じない作業時(装薬やコンクリートの吹付等)には、連続的に測定した結果から算出した切羽面の変位量や変位速度に基づいて、切羽崩落の予兆を検出する。 During operations where vibrations are applied to the face (such as during blast drilling or shearing), signs of the face collapsing are detected based on changes in the dominant frequency and cumulative amplitude calculated from continuous measurement results. do. On the other hand, during work that does not generate vibrations on the face (such as spraying of charges or concrete), signs of face collapse are detected based on the displacement amount and displacement speed of the face surface calculated from continuous measurement results. .
上記のとおり特許文献1では、切羽面全体を一つの測定面とし、振動可視化レーダーを用いてこの切羽面をモニタリングする。そして、モニタリングによる測定結果からこの測定面の変位をリアルタイムで抽出し、切羽崩落の予兆を検出している。しかし、発破削孔からコンクリートの吹付に至るまでの切羽掘削に係る施工期間を通して、切羽全体の変位を連続的にモニタリングすることは、その作業が煩雑となる。
As described above, in
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、大掛かりな装備を用いることなく、迅速かつ高い精度でトンネルの切羽に存在する浮石の有無を判定することの可能な、浮石判定方法及び浮石判定支援システムを提供することである。 The present invention was made in view of such problems, and its main purpose is to quickly and accurately determine the presence or absence of floating rocks at the face of a tunnel without using large-scale equipment. An object of the present invention is to provide a floating rock determination method and a floating rock determination support system.
かかる目的を達成するため本発明の浮石判定方法は、浮石の有無を観測する観測地点が設定されたトンネルの切羽を加振する一方で、前記観測地点で振動を検知し、振動情報を実振動情報として取得する情報取得工程と、該情報取得工程で取得した前記実振動情報と、あらかじめ設定した基準振動情報とに基づいて、前記観測地点における浮石の有無を判定する浮石判定工程と、を備え、前記基準振動情報は、切羽の健全部から取得した振動情報に基づいて設定され、前記浮石判定工程は、前記実振動情報と前記基準振動情報との間で、振動開始後収束するまでの時間、卓越周波数、及び振幅の3つの評価指標のうち少なくともいずれか1つが乖離している場合に、浮石有りと判定することを特徴とする。 In order to achieve such an object, the floating rock determination method of the present invention vibrates a tunnel face at which an observation point for observing the presence or absence of floating rocks is set, detects vibrations at the observation point, and converts vibration information into actual vibrations. An information acquisition step of acquiring information, and a floating rock determination step of determining the presence or absence of floating rocks at the observation point based on the actual vibration information acquired in the information acquisition step and preset reference vibration information. , the reference vibration information is set based on vibration information acquired from a healthy part of the face, and the floating rock determination step is performed by determining the time from the start of vibration until convergence between the actual vibration information and the reference vibration information. , dominant frequency, and amplitude are different from each other, it is determined that there is a floating stone.
また、本発明の浮石判定方法は、前記情報取得工程で、浮石を叩き落すコソク作業により前記切羽を打撃して加振することを特徴とする。 Further, the floating rock determination method of the present invention is characterized in that, in the information acquisition step, the face is struck and vibrated by a knocking operation to knock off the floating rocks.
さらに、本発明の浮石判定方法は、浮石判定工程で判定した浮石の有無に係る情報を、切羽の画像データに重ねて出力装置に出力することを特徴とする。 Further, the floating rock determination method of the present invention is characterized in that information regarding the presence or absence of floating rocks determined in the floating rock determination step is outputted to the output device in a superimposed manner on the image data of the face.
また、本発明の浮石判定方法は、浮石判定工程で判定した浮石の有無に係る情報を、切羽に直接出力することを特徴とする。 Furthermore, the floating rock determination method of the present invention is characterized in that information regarding the presence or absence of floating rocks determined in the floating rock determination step is directly output to the face.
本発明の浮石判定方法によれば、切羽の健全部に基づく振動情報を基準振動情報とし、この基準振動情報と観測地点で取得した実振動情報との間で、3つの評価指標を比較したうえで、浮石の有無を判定する。これにより、切羽の常時観測を行わなくとも必要時に切羽の実振動情報を取得することにより、浮石の有無を迅速かつ高い精度で判定することが可能となる。 According to the floating rock determination method of the present invention, vibration information based on a sound part of the face is used as reference vibration information, and three evaluation indicators are compared between this reference vibration information and actual vibration information acquired at an observation point. to determine whether there are floating stones. This makes it possible to quickly and accurately determine the presence or absence of floating stones by acquiring actual vibration information of the face when necessary, without having to constantly observe the face.
また、コソク作業と浮石の判定作業を並行して実施することで、浮石有りとの判定結果を得た観測地点に対して、追加のコソク作業を行えばよく、従来実施していたような、見落とし防止を目的に切羽全体を油圧ブレーカーで打撃するといった作業を防止できる。これにより、コソク作業に係る施工時間を大幅に短縮することが可能となる。 In addition, by carrying out the work to determine if there are floating rocks in parallel, additional work to determine whether there are floating rocks can be carried out at observation points that have been determined to have floating rocks, and the work can be done in parallel. This prevents work such as hitting the entire face with a hydraulic breaker to prevent oversight. This makes it possible to significantly shorten the construction time related to construction work.
さらに、浮石の有無に係る情報を、切羽の画像データに重ねてディスプレイ等の出力装置に出力する、またはプロジェクションマッピング手法を採用するなどして切羽に直接シンクロさせる。もしくは、切羽で浮石有りと判定された地点を、レーザーポインターを用いて照射することもできる。これにより、現場作業員が切羽における浮石の位置をより正確に認識できるため、コソク作業の作業性を向上できるとともに、作業精度を向上することが可能となる。 Furthermore, the information regarding the presence or absence of floating rocks is directly synchronized with the face by outputting it to an output device such as a display or by using a projection mapping method, superimposed on the image data of the face. Alternatively, it is also possible to use a laser pointer to illuminate points on the face where floating rocks are determined to be present. This allows on-site workers to more accurately recognize the position of floating rocks on the face, making it possible to improve the workability of the rock removal work as well as work accuracy.
本発明の浮石判定支援システムは、本発明の浮石判定方法に用いる浮石判定システムにおいて、加振によりトンネルの切羽に生じる振動を検知し、振動情報を実振動情報として取得する振動計測装置と、前記実振動情報から取得した、振動開始後収束するまでの時間、卓越周波数、及び振幅の3つの評価指標に基づいて、浮石判定を支援する判定支援装置と、を備え、該判定支援装置は、健全な切羽から取得した振動情報に基づき、基準振動情報を設定する基準情報設定手段と、前記3つの評価指標について、前記実振動情報と前記基準振動情報との比較情報を取得する情報比較手段と、前記比較情報に基づいて判定した浮石の有無に係る情報を画像表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする。 The floating stone determination support system of the present invention is a floating rock determination system used in the floating rock determination method of the present invention, which includes a vibration measuring device that detects vibrations generated in a tunnel face due to excitation and acquires vibration information as actual vibration information; A determination support device that supports floating stone determination based on three evaluation indicators of time from start to convergence, predominant frequency, and amplitude acquired from actual vibration information, and the determination support device a reference information setting means for setting reference vibration information based on vibration information acquired from a face; and an information comparison means for obtaining comparison information between the actual vibration information and the reference vibration information regarding the three evaluation indicators; The present invention is characterized by comprising an image display means for displaying an image of information regarding the presence or absence of floating rocks determined based on the comparison information.
また、本発明の浮石判定支援システムは、前記判定支援装置が、前記比較情報に基づいて、前記3つの評価指標について前記実振動情報と前記基準振動情報との間で乖離の有無を検出し、少なくとも1つが乖離している場合に、浮石有りと判定する浮石判定手段を備えることを特徴とする。 Further, in the floating stone determination support system of the present invention, the determination support device detects the presence or absence of a deviation between the actual vibration information and the reference vibration information for the three evaluation indicators based on the comparison information, The present invention is characterized by comprising a floating stone determining means that determines that there is a floating stone when at least one of them is separated.
本発明の浮石判定支援システムによれば、判定支援装置により、切羽の健全部に基づく基準振動情報と観測地点で取得した実振動情報との間で、収束時間、卓越周波数及び振幅の3つを評価指標に係る比較情報を出力する。これにより、現場作業員は、この比較情報を支援情報として利用し浮石の有無の判定を実施できるため、現場作業員の熟練度に影響を受けることなく、高い精度で浮石判定を実施することができる。 According to the floating rock determination support system of the present invention, the determination support device calculates the three points of convergence time, dominant frequency, and amplitude between the reference vibration information based on the sound part of the face and the actual vibration information acquired at the observation point. Comparison information related to evaluation indicators is output. As a result, field workers can use this comparative information as support information to determine the presence or absence of floating rocks, making it possible to perform floating rock determination with high accuracy without being affected by the level of skill of field workers. can.
また、判定支援装置が画像表示手段を備えることから、浮石判定の結果を、現場作業員が携帯する携帯端末やコソク作業に用いる機器に搭載されたディスプレイ等に視覚情報として提供することができる。これにより、コソク作業時に起こりやすい浮石の見落としを抑制でき、肌落ち等の重篤な災害の発生を抑制することが可能となる。 Furthermore, since the determination support device is equipped with an image display means, the results of the floating rock determination can be provided as visual information to a display mounted on a mobile terminal carried by a field worker or a device used for work in the field. This makes it possible to prevent floating stones from being overlooked, which is likely to occur during work, and to prevent serious accidents such as falling skin.
さらに、判定支援装置に浮石判定手段を備えることにより、収束時間、卓越周波数及び振幅の3つを評価指標に係る比較情報に基づいて、浮石の有無を自動判定することも可能となる。これにより、より高い精度でかつ迅速に切羽の浮石判定を実施することが可能となる。 Furthermore, by providing the determination support device with a floating rock determination means, it is also possible to automatically determine the presence or absence of floating rocks based on comparison information regarding three evaluation indicators: convergence time, dominant frequency, and amplitude. Thereby, it becomes possible to carry out the floating rock determination of the face with higher accuracy and quickly.
本発明によれば、切羽の常時観測を行わなくとも必要時に切羽の実振動情報を取得することで、大掛かりな装備を用いることなく、迅速かつ高い精度でトンネルの切羽に存在する浮石の有無を判定することが可能となる。 According to the present invention, by acquiring actual vibration information of the tunnel face when necessary without the need for constant observation of the tunnel face, the presence or absence of floating rocks on the tunnel face can be determined quickly and with high accuracy without using large-scale equipment. It becomes possible to judge.
本発明は、トンネルの切羽に振動を生じた際、切羽の健全部(浮石のない切羽面)と浮石とで振動特性が異なることを利用して、切羽における浮石の有無に係る判定を支援するものである。本実施の形態では、コソク作業を実施しつつ、浮石を判定する場合を事例に挙げ、浮石判定方法及び浮石判定支援システムを、以下に図1~図9を参照しつつ、その詳細を説明する。 The present invention utilizes the fact that when vibration occurs in a tunnel face, the vibration characteristics are different between a healthy part of the face (a face surface without floating stones) and floating stones, and supports the determination of the presence or absence of floating stones in the tunnel face. It is something. In this embodiment, a floating rock determination method and a floating rock determination support system will be explained in detail below with reference to FIGS. 1 to 9, taking as an example a case where floating stones are determined while carrying out work. .
なお、コソク作業は、地山を発破や機械掘削により掘り進めたのち、地山が露出した状態の切羽に存在する浮石(地山から剥離した岩石)を叩き落す作業をいう。 Note that Kosoku work refers to the work of excavating the ground by blasting or mechanical excavation, and then knocking off floating rocks (rocks that have separated from the ground) that are present at the face where the ground is exposed.
≪浮石判定支援システム≫
図1で示すように、掘削作業が終了したのちの切羽Fでは、油圧ブレーカーBで打撃することによりコソク作業を行いつつ、打撃により生じた振動を利用して浮石判定支援システム100を用いた切羽Fの浮石判定を実施している。
≪Floating rock determination support system≫
As shown in FIG. 1, after the excavation work is completed, the excavation work is performed at the face F by striking with the hydraulic breaker B, and the floating stone
浮石判定支援システム100は、図1及び図2で示すように、切羽Fに設定された評価対象エリアE1内の振動情報を取得する振動計測装置10と、振動計測装置10を防護する防振台20と、振動情報に基づいて浮石判定を支援する判定支援装置30とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the floating stone
振動計測装置10は、図2で示すように、レーザー振動計11と、レーザー振動計11を制御する振動計コントローラー12と、スキャナー13と、スキャナー13を制御するスキャナーコントローラー14とを備える。また、本実施の形態では、レーザー振動計11で取得した振動波形を表示可能なオシロスコープ15を設けているが、オシロスコープ15は必ずしも設けなくてもよい。
As shown in FIG. 2, the
レーザー振動計11は、計測対象物である切羽Fに計測用レーザーLを照射するとともに、切羽Fで反射したレーザー光の周波数の変化を検知し、計測対象物の振動の速度と変位等の振動情報を取得する、いわゆるレーザードップラー振動計を採用している。その性能は、切羽Fの浮石判定を行うにあたり、振動計コントローラー12を利用して、10~20μm程度の変位、及び2KHz以下程度の振動速度を測定できるものが好適である。
The
スキャナー13は、計測用レーザーLを所望の地点にピンポイントで照射することを目的に使用するものであるが、いわゆるガルバノスキャナを採用している。ガルバノスキャナは、レーザー光反射鏡131を備えており、このレーザー光反射鏡131は、スキャナーコントローラー14により所望の角度に回転させるよう制御することができる。これにより、スキャナー13を介してレーザー振動計11の計測用レーザーLを、切羽F上に設定した評価対象エリアE1内で精度よく走査させることができる。
The
防振台20は、図1で示すように、トンネル内に配置される除振台21と、少なくともレーザー振動計11及びスキャナー13を収納される防音函体22とを備える。これにより、レーザー振動計11及びスキャナー13は、油圧ブレーカーBが稼働中に地山から伝わる振動や音振動の影響を抑制され、切羽Fの振動情報を高い精度で取得することができる。
As shown in FIG. 1, the vibration isolating table 20 includes a vibration isolating table 21 placed inside the tunnel, and a
なお、防振台20の据え付け位置と切羽Fとの距離Dは、図2で示すように、切羽F近傍に作業エリアを確保することを目的に、20~30m程度確保している。しかし、その距離Dは、施工現場の作業状況やレーザー振動計11の測定可能距離等に応じて適宜調整すると良い。
Note that the distance D between the installation position of the vibration isolation table 20 and the face F is approximately 20 to 30 m, as shown in FIG. 2, in order to secure a work area near the face F. However, the distance D may be adjusted as appropriate depending on the working conditions at the construction site, the measurable distance of the
判定支援装置30は、振動計測装置10との間でデータの送受信が可能となるよう、無線もしくは有線で接続されるとともに、図1で示すように、入力装置31、出力装置32、中央演算処理装置33、ファイル装置34、及びメインメモリ35を備えている。
The
入力装置31は、例えばキーボード、スキャナー、タッチパネル等であり、出力装置32は、ディスプレイやプリンター等が挙げられる。また、中央演算処理装置33は、CPU、GPU、ROM、RAM及びハードウェアインタフェース等を有するコンピュータである。
Examples of the
ファイル装置34は、半導体メモリ又はハードディスクドライブ等からなる記憶装置である。詳細は後述するが、例えば、観測地点ファイル341、評価対象エリアファイル342、基準情報ファイル343、振動情報ファイル344、評価指標ファイル345、比較情報ファイル346、浮石判定結果ファイル347等が格納されている。
The
なお、ファイル装置34には上記のファイルに加えて、切羽Fの位置情報や地山の地質情報、もしくは切羽面の画像データ等、トンネル施工に必要な情報を記録したファイルを適宜格納しておくとよい。
In addition to the above-mentioned files, the
メインメモリ35は、中央演算処理装置33によって実行可能なプログラムやデータを一時的に格納するものである。詳細は後述するが、例えば評価エリア設定手段351、基準情報設定手段352、評価指標抽出手段353と、情報比較手段354、浮石判定手段355、画像表示手段356を備えている。
The
上記の判定支援装置30は、レーザー振動計11が取得した振動情報が、振動計コントローラー12を介して入力され、この振動情報に基づいて、現場作業員による浮石判定を支援する支援情報を出力する。また、この支援情報に基づいて現場作業員が判定した浮石の有無に係る情報や、判定新装置30が自動判定した浮石の有無に係る情報を、出力装置32に出力することが可能となっている。
The above-mentioned
なお、浮石の有無に係る情報の出力は、上述した判定支援装置30の出力装置32だけでなく、現場作業員が携帯しているノートパソコンやタブレット端末等のディスプレイ、油圧ブレーカーBに備えたディスプレイ等に、切羽の画像データと重ね合わせて画像出力してもよい。
Note that the information regarding the presence or absence of floating rocks is output not only by the
さらには、浮石の有無に係る情報を切羽Fに直接シンクロさせるプロジェクションマッピング手法を採用してもよいし、スマートグラス等のウェアラブル端末に出力してもよい。こうすると、現場作業員が切羽Fにおける浮石の位置をより正確に認識できるため、コソク作業の作業性を向上できるとともに、作業精度を向上することが可能となる。 Furthermore, a projection mapping method may be adopted in which information regarding the presence or absence of floating stones is directly synchronized with the face F, or may be output to a wearable terminal such as smart glasses. In this way, on-site workers can more accurately recognize the position of the floating rock on the face F, making it possible to improve the workability of the rock removal work and to improve the work accuracy.
≪≪浮石判定方法≫≫
上記の浮石判定支援システム100を用いた浮石判定方法について、コソク作業を行いつつ実施する場合を事例に挙げ、その手順を図3のフローに従って浮石判定支援システム100の詳細とともに説明する。
≪≪Floating rock determination method≫≫
Regarding the floating stone determination method using the above-mentioned floating rock
≪前処理:step1~2≫
切羽Fの浮石判定を実施するにあたり、まず、図4(a)で示すように、切羽F全面を区割りするとともに、区割りにより形成されたボックスの中心に計測用レーザーLを照射する観測地点Pを設定する。これら観測地点Pの位置情報は観測地点ファイル341に記録し、ファイル装置34に格納しておく。また、観測地点Pの間隔は、地盤状況や検出した浮石のサイズに応じて適宜設定すればよく、本実施の形態では20cmに間隔を設定している。
≪Pre-processing: steps 1-2≫
In carrying out floating rock determination on the face F, first, as shown in Fig. 4(a), the entire surface of the face F is divided into sections, and an observation point P is set to irradiate the measuring laser L to the center of the box formed by the division. Set. The position information of these observation points P is recorded in an observation point file 341 and stored in the
このような観測地点Pの設定と並行して、油圧ブレーカーBによるコソク作業を実施する前に、現場作業員が切羽F全体を目視確認し、大まかな浮石の位置を確認しておく。 In parallel with the setting of such an observation point P, and before carrying out the rock removal work using the hydraulic breaker B, the field worker visually checks the entire face F and roughly confirms the location of the floating rock.
≪浮石判定:step3~8≫
<評価対象エリア設定工程:step3>
図4(b)で示すように、目視によって確認した浮石のコソク作業を実施するべく、油圧ブレーカーBの打撃位置Tを決定する。この打撃位置Tに関する位置情報が判定支援装置30入力されると、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている評価エリア設定手段351の指令を受け、打撃位置T近傍の未評価エリアを任意に抽出し、図4(c)で示すように、浮石判定を行う評価対象エリアE1を設定する。
≪Floating stone determination: steps 3 to 8≫
<Evaluation target area setting process: step 3>
As shown in FIG. 4(b), the striking position T of the hydraulic breaker B is determined in order to carry out the work of removing the floating stones that have been visually confirmed. When positional information regarding this striking position T is input to the
評価対象エリアE1は、上記のように判定支援装置30により自動設定してもよいし、現場作業員が適宜選択してもよい。具体的には、判定支援装置30の出力装置32に、図4(a)で示すような、切羽Fの画像データと観測地点ファイル341に記録した観測地点Pの位置情報とを紐づけて、画像出力しておく。こうすると現場作業員は、この出力画像を参照しつつ評価対象エリアE1を設定でき、その位置情報を入力装置31を介して入力することができる。
The evaluation target area E1 may be automatically set by the
上記のいずれかの手段で設定された評価対象エリアE1に関するに位置情報は、評価対象エリアファイル342に記録し、ファイル装置34に格納する。さらに、これら評価対象エリアE1と計測用レーザーLを照射する観測地点Pに関する情報は、出力装置32に画像出力してもよい。
The positional information regarding the evaluation target area E1 set by any of the above means is recorded in the evaluation
評価対象エリアE1の設定範囲について、図4(c)では区割りしたボックスを縦方向及び横方向に4つずつ含み、観測地点Pが合計16点となるよう設定しているが、その数量はこれに限定されるものではない。計測用レーザーLが、切羽F近傍の作業エリアで作業する建設機械等に遮断されることなく、振動情報を取得できる範囲であれば、いずれに設定してもよい。 Regarding the setting range of the evaluation target area E1, in Fig. 4(c), the number of observation points P is set to include 4 divided boxes vertically and 4 horizontally, for a total of 16 points, but the number is as follows. It is not limited to. Any setting may be used as long as the measurement laser L is within a range where vibration information can be acquired without being blocked by construction machines working in the work area near the face F.
また、評価対象エリアE1の設定形状は、必ずしも矩形状でなくてもよく、例えば、打撃位置Tを中心とした円弧状に計測用レーザーLを設定してもよい。こうすると、複数の観測地点Pにおいて打撃位置Tとの距離を一定にできるため、観測地点P各々の振動情報から得られる3つの評価指標(収束時間、卓越周波数、振幅)のうち振幅について、より精度の高いデータを取得することができる。なお、3つの評価指標の詳細については、後述の浮石判定工程(step6~8)に譲る。 Moreover, the setting shape of the evaluation target area E1 does not necessarily have to be a rectangular shape, and for example, the measurement laser L may be set in an arc shape centered on the hitting position T. In this way, since the distance from the striking position T can be made constant at multiple observation points P, the amplitude of the three evaluation indicators (convergence time, dominant frequency, amplitude) obtained from the vibration information of each observation point P can be Highly accurate data can be obtained. The details of the three evaluation indicators will be given to the floating stone determination process (steps 6 to 8) described later.
さらに、評価対象エリアE1は、油圧ブレーカーBの打撃位置Tに対して1か所に限定されるものではなく、打撃位置Tを挟んだ左右や上下等、複数個所に設定してもよい。 Furthermore, the evaluation target area E1 is not limited to one location with respect to the striking position T of the hydraulic breaker B, but may be set at a plurality of locations, such as on the left and right, above and below the striking position T.
<情報取得工程:step4>
評価対象エリアE1が設定されたところで、目視で確認した浮石のコソク作業を開始するとともに、振動計測装置10により、評価対象エリアE1に含まれる16個の観測地点P各々で振動情報を実振動情報Rとして取得する。
<Information acquisition process: step 4>
Once the evaluation target area E1 has been set, work to remove the floating rocks that have been visually confirmed begins, and the
振動計測装置10による実振動情報Rの取得は、まず、振動計コントローラー12に制御されたレーザー振動計11が、計測用レーザーLをスキャナー13のレーザー光反射鏡131に照射する。スキャナー13は、レーザー光反射鏡131をスキャナーコントローラー14で制御しつつ回動させることにより、図5(a)で示すように、計測用レーザーLの照射位置を評価対象エリアE1内で移動させる。
Acquisition of actual vibration information R by the
観測地点Pに計測用レーザーLが照射されると、レーザー振動計11が、観測地点Pに反射したレーザー光の周波数の変化を検知し、観測地点Pの振動の速度や変位等の振動情報を実振動情報Rとして取得し、振動計コントローラー12に格納する。なお、油圧ブレーカーBは1秒間に5回程度切羽Fを打撃し、レーザー振動計11は、1回の打撃ごとに1か所の観測地点Pから実振動情報Rを取得する。
When the measurement laser L is irradiated onto the observation point P, the
このように実振動情報Rを取得するにあたっては、振動計測装置10のスキャナーコントローラー14に、判定支援装置30のファイル装置34に格納された、観測地点ファイル341及び評価対象エリアファイル342から、観測地点P及び評価態様エリアE1に関する位置情報を取得させるとよい。
In order to obtain the actual vibration information R in this way, the
こうすると、スキャナーコントローラー14は、これらの情報を参照しつつ、図5(a)で示すような、16個の観測地点Pの照射順序を設定し、この照射順序で計測用レーザーLを照射するよう、レーザー光反射鏡131の回転速度及び回転角度を制御する。なお、観測地点P及び評価態様エリアE1に関する位置情報は、判定支援装置30を用いることなくスキャナーコントローラー14に直接入力してもよい。
In this way, the
振動計測装置10より取得された実振動情報Rは、振動計コントローラー12から入力装置31を介して判定支援装置30に入力される。すると、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている評価指標抽出手段353の指令を受け、これらを振動情報ファイル344に記録し、ファイル装置34に格納する。なお、実振動情報Rは、観測位置Pの位置情報と紐づけておく。
The actual vibration information R acquired by the
また、中央演算処理装置33は評価指標抽出手段353の指令を受け、実振動情報Rから3つの評価指標に係る情報のデータ整理を行い、評価指標ファイル345に記録し、ファイル装置34に格納する。
In addition, the
評価指標ファイル345が格納されると、図6で示すように、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている情報比較手段354の指令を受け、3つの評価指標に係る情報を出力装置32に出力する。同じく、基準情報ファイル343に記録された基準振動情報S(詳細は後述する)のデータから、3つの評価指標に係る情報を出力装置32に出力する。これら実振動情報Rと基準振動情報Sの比較情報は、出力装置32に出力するだけでなく、比較情報ファイル346に記録し、ファイル装置34に格納しておく。
When the
<基準振動情報Sの設定:step5>
実振動情報Rと比較する基準振動情報Sは、切羽Fの健全部を代表する振動情報であり、浮石判定を行う前に事前に設定しておく。その設定方法はいずれの手段によるものであってもよいが、例えば、過去のトンネル施工における切羽Fの健全部に係る情報から振動波形を取得し、基準情報ファイル343に入力しておく。
<Setting reference vibration information S: step 5>
The reference vibration information S to be compared with the actual vibration information R is vibration information representing a healthy portion of the face F, and is set in advance before making the floating rock determination. The setting method may be any method, but for example, a vibration waveform is acquired from information regarding a sound part of the face F in past tunnel construction and input into the
もしくは、浮石判定の対象となっている切羽Fについて、基準振動情報Sを設定するための試験測定をあらかじめ実施し、基準振動情報Sを設定してもよい。この場合の設定方法は、以下のとおりである。 Alternatively, the reference vibration information S may be set by performing a test measurement in advance to set the reference vibration information S for the face F that is the object of the floating stone determination. The setting method in this case is as follows.
まず、現場作業員の目視により健全部と浮石とを含むことを確認した領域を、試験エリアに設定する。なお、少なくとも健全部を含むことが確認されていれば、その領域を試験エリアに設定してもよい。次に、上記<情報取得工程:step4>の手順で、振動計測装置10を用いて試験エリア内の健全部の振動情報と浮石の振動情報とを、それぞれ複数を取得する。これら試験エリアの振動情報が、入力装置31を介して判定支援装置30に入力されると、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている基準情報設定手段352の指令を受ける。
First, an area that has been confirmed to contain healthy parts and floating rocks by visual inspection by a field worker is set as a test area. Note that as long as it is confirmed that the area includes at least a healthy part, that area may be set as the test area. Next, in the procedure of <Information Acquisition Step: Step 4> described above, a plurality of pieces of vibration information of a healthy part and a plurality of pieces of vibration information of floating stones in the test area are obtained using the
基準情報設定手段352の指令を受けた中央演算処理装置33は、健全部の振動情報と浮石の振動情報に基づいて、適宜の統計手法により切羽Fの健全部に係る情報として最適な基準振動情報Sを設定し、これを基準情報ファイル343に記録し、ファイル装置34に格納する。
The
<浮石判定工程:step6>
上記のとおり事前に設定した基準振動情報Sと、観測地点Pにおける実振動情報Rと間で3つの評価指標(収束時間、卓越周波数、振幅)を比較し、実振動情報Rと基準振動情報Sとの間で少なくとも1つの評価指標に乖離があった場合に、実振動情報Rを取得した観測地点Pは、浮石であると判定する。
<Floating stone determination process: step 6>
As mentioned above, three evaluation indicators (convergence time, dominant frequency, amplitude) are compared between the standard vibration information S set in advance and the actual vibration information R at the observation point P, and the actual vibration information R and the standard vibration information S are compared. If there is a discrepancy in at least one evaluation index between the two, the observation point P from which the actual vibration information R was acquired is determined to be a floating rock.
≪≪浮石の検知実験≫≫
これら浮石判定に用いる3つの評価指標は、発明者らが鋭意検討の結果に得た、加振された浮石が、その形状や周囲との接触の状態によって決まる固有のモードで振動する、という知見に基づき、選定された指標である。なお、収束時間、卓越周波数及び振幅の3つの評価指標のうち、収束時間とは、振動開始後収束するまでの時間をいう。
≪≪Floating rock detection experiment≫≫
These three evaluation indicators used for determining floating rocks are based on the knowledge obtained by the inventors through intensive studies that a floating rock that is excited vibrates in a unique mode determined by its shape and the state of contact with its surroundings. The indicators were selected based on the following. Note that among the three evaluation indicators of convergence time, dominant frequency, and amplitude, convergence time refers to the time from the start of vibration until convergence.
図8及び図9に、浮石を検知する実証試験を行った結果を示す。試験は、浮石が存在する地山表面を油圧ブレーカーBで打撃することにより加振し、振動計測装置10を用いて地山の健全部と浮石の振動情報をそれぞれ取得した。なお、地山の健全部と浮石は、打音検査を行うことにより事前にその位置を確認した。
Figures 8 and 9 show the results of a demonstration test to detect floating stones. In the test, the surface of the ground where floating stones were present was vibrated by hitting it with a hydraulic breaker B, and the vibration information of the healthy part of the ground and the floating stones was obtained using the
図8(a)(b)に地山の健全部(浮石のない状態)から取得した振動情報を、図9(a)(b)に浮石から取得した振動情報を示す。図8及び図9はともに、上段が、時間と振幅の関数としてプロットしたグラフであり、下段が、信号の連続ウェーブレット変換の絶対値であり、時間と周波数の関数としてプロットしたスカログラムである。 FIGS. 8(a) and 8(b) show vibration information obtained from a healthy part of the ground (without floating stones), and FIGS. 9(a) and 9(b) show vibration information obtained from floating stones. In both FIGS. 8 and 9, the top row is a graph plotted as a function of time and amplitude, and the bottom row is a scalogram plotting the absolute value of the continuous wavelet transform of the signal as a function of time and frequency.
図8及び図9を比較すると、健全部と比較して浮石は、卓越周波数が低い、振幅が大きい、さらには収束時間が長いといった特徴を有してことがわかる。つまり、切羽Fの健全部を代表する基準振動情報Sを事前に設定し、この基準振動情報Sと実振動情報Rとを3つの評価指標で比較することにより、実振動情報Rを取得した観測地点Pについて、浮石の有無を検知できるといえる。 Comparing FIG. 8 and FIG. 9, it can be seen that floating stones have characteristics such as a lower dominant frequency, a larger amplitude, and a longer convergence time than a healthy part. In other words, the reference vibration information S representative of the sound part of the face F is set in advance, and the reference vibration information S and the actual vibration information R are compared using three evaluation indicators, and the actual vibration information R is obtained through observation. It can be said that the presence or absence of floating rocks at point P can be detected.
このため、判定支援装置30では、3つの評価指標について、観測地点Pで取得した実振動情報Rと切羽Fの健全部を代表する基準振動情報Sとの比較情報を取得することとし、浮石判定を支援することとした。この比較情報を用いた浮石の有無に係る判定は、現場作業員が行ってもよいし、判定支援装置30が行ってもよい。
For this reason, the
<作業員による浮石の判定;step6-1>
浮石の判定を現場作業員が行う場合には、図6で示すように、出力装置32に比較情報を出力する。
<Identification of floating rocks by workers; step 6-1>
When the on-site worker determines floating stones, comparison information is output to the
3つの評価指標に係る情報は、前述した試験結果と同様に、基準振動情報Sと実振動情報Rの各々について、時間と振幅の関数としてプロットしたグラフと、時間と周波数の関数としてプロットしたスカログラムを表示している。しかし、その出力方法は、実振動情報Rと基準振動情報Sとの間で視覚的に比較が可能な状態であれば、いずれの手段で出力してもよい。 Information related to the three evaluation indicators is a graph plotted as a function of time and amplitude, and a scalogram plotted as a function of time and frequency for each of the reference vibration information S and actual vibration information R, as in the test results described above. is displayed. However, the output method may be any means as long as the actual vibration information R and the reference vibration information S can be visually compared.
これにより現場作業員は、3つの評価指標について実振動情報Rを基準振動情報Sと相対比較し、乖離の有無を確認する。3つの評価指標のうちの少なくとも1つが乖離している場合に、観測地点Pが浮石であるもしくは観測地点Pに浮石有りと判定できる。このとき、例えば、入力装置31及び出力装置32を兼ね備えたタッチパネルに、比較情報と併せて判定結果の入力画面を表示しておく。
Thereby, the field worker relatively compares the actual vibration information R with the reference vibration information S regarding the three evaluation indicators, and confirms whether there is any deviation. If at least one of the three evaluation indicators deviates, it can be determined that the observation point P is a floating rock or that there is a floating rock at the observation point P. At this time, for example, an input screen for the determination result is displayed together with the comparison information on a touch panel that has both the
すると、現場作業員は、比較情報を確認しつつ、浮石の有無に係る判定結果をタッチパネルを介して判定支援装置30に入力できる。判定支援装置30に入力に入力された浮石の有無に係る情報は、浮石判定結果ファイル347に記録させ、ファイル装置34に格納する。
Then, the field worker can input the determination result regarding the presence or absence of floating rocks into the
<判定支援装置による自動判定:step6-2>
判定支援装置30が、観測地点Pについて浮石の有無を自動判定する場合には、基準振動情報Sを設定する際に、これと併せて3つの評価指標各々について、健全部と判定可能な許容域を設定しておくとよい。
<Automatic judgment by judgment support device: step 6-2>
When the
すると、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている浮石判定手段355の指令を受け、比較情報ファイル346に記録されている基準振動情報Sと実振動情報Rとの比較情報を参照し、実振動情報Rが、3つの評価指標それぞれについて基準振動情報Sの許容域に収まれば乖離なしと判断し、観測地点Pは健全部であると判定する。
Then, the
一方、3つの評価指標のうち少なくとも1つが許容域に収まらなければ乖離ありと判断し、観測地点Pは浮石であるもしくは観測地点Pに浮石有りと判定する。そして、この判定結果を、観測地点Pの位置情報と紐づけて浮石判定結果ファイル347に記録し、ファイル装置34に格納する。
On the other hand, if at least one of the three evaluation indicators does not fall within the allowable range, it is determined that there is a deviation, and it is determined that the observation point P is a floating rock or that there is a floating rock at the observation point P. Then, this determination result is recorded in a floating rock
≪画像表示≫
浮石判定結果ファイル347に浮石の判定結果が記録されると、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている画像表示手段356の指令を受け、判定結果を出力装置32に出力する。出力方法はいずれでもよいが、ディスプレイに画像情報として表示する事例を、図5(b)に示す。
≪Image display≫
When the floating stone determination result is recorded in the floating stone
図5(b)では、計測用レーザーLを照射する観測地点Pを設定する際に切羽F全面を区割りした際のボックスを色付けすることで、浮石の判定結果を視認可能な画像として表示している。これら浮石の判定結果は、切羽Fの画像データ上に重ね合わせて、出力装置32に出力するだけでなく、現場作業員が携帯するタブレット端末や、油圧ブレーカーBに搭載されているディスプレイ上に表示すると良い。こうすると、切羽上で浮石判定を実施したエリアを確認でき、判定作業の見落としを抑制できるとともに作業性を大幅に向上することが可能となる。
In Fig. 5(b), when setting the observation point P to which the measurement laser L is irradiated, the box that divides the entire surface of the face F is colored, thereby displaying the floating rock determination result as a visible image. There is. These floating rock determination results are not only superimposed on the image data of the face F and output to the
<追加工程:step7~8>
上記のコソク作業を行いつつ浮石判定を行う作業を、図5(c)(d)で示すように、事前に目視で確認した浮石の位置ごと(step2)に繰り返し実施する。こうして、切羽F全面に設定した観測地点Pのすべてに対して浮石判定を実施したか否かを確認する。
<Additional process: steps 7-8>
As shown in FIGS. 5(c) and 5(d), the task of determining floating rocks while performing the above-mentioned rock removal work is repeated for each location of floating rocks that has been visually confirmed in advance (step 2). In this way, it is confirmed whether floating rock determination has been performed for all observation points P set on the entire surface of the face F.
≪未評価エリアの浮石判定工程:step9~11≫
切羽Fに設定した複数の観測地点Pのうち、浮石判定が実施されていない観測地点Pが存在する場合には、図7(a)で示すように、未評価の観測地点Pを含む未評価エリアE2を設定し、その位置情報を入力装置31を介して判定支援装置30に入力する。すると、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている評価エリア設定手段351の指令を受けを、この情報を評価対象エリアファイル342に記録し、ファイル装置34に格納する。
≪Floating rock determination process in unevaluated area: steps 9 to 11≫
Among the plurality of observation points P set on the face F, if there is an observation point P for which floating rock determination has not been performed, as shown in Fig. 7(a), there are unevaluated observation points P including unevaluated observation points P. An area E2 is set, and its position information is input to the
次に、図7(b)で示すように、この未評価エリアE2の近傍に、切羽Fを振動させるための加振点T2を設定する。こののち、加振点T2を油圧ブレーカーBで打撃しつつ、上記の浮石判定工程(step6~8)の要領で、未評価エリアE2内の観測地点P各々に対して、浮石の有無に係る判定を行う。 Next, as shown in FIG. 7(b), an excitation point T2 for vibrating the face F is set near this unevaluated area E2. After this, while hitting the excitation point T2 with the hydraulic breaker B, the presence or absence of floating stones is determined for each observation point P in the unevaluated area E2 in the same manner as in the above floating rock determination process (steps 6 to 8). I do.
判定結果である浮石の有無に係る情報は、浮石判定結果ファイル347に記録され、ファイル装置34に格納される。また、中央演算処理装置33がメインメモリ35に格納されている画像表示手段356の指令を受け、図7(c)で示すように、判定結果を出力装置32に出力する。併せて、現場作業員が携帯するタブレット端末や、油圧ブレーカーBに搭載されているディスプレイ上に表示してもよい。
Information regarding the presence or absence of floating stones, which is the determination result, is recorded in a floating stone
≪後処理工程:step12~13≫
切羽F全体に設定したすべての観測地点P各々で、浮石の有無に係る判定を実施したのち、浮石ありと判定された観測地点Pについて、油圧ブレーカーBを用いてコソク作業を行う。上記の手順により、浮石と判定されたすべての観測地点Pについてコソク作業が終了する。
≪Post-processing process: steps 12 to 13≫
After determining the presence or absence of floating rocks at each of all observation points P set on the entire face F, a hydraulic breaker B is used to carry out breakage work at observation points P where it has been determined that there are floating stones. According to the above procedure, the Kosok work is completed for all the observation points P determined to be floating rocks.
上記のとおり浮石判定方法は、切羽Fの健全部に基づく振動情報を基準振動情報Sとし、この基準振動情報Sと観測地点Pで取得した実振動情報Rとの間で、3つの評価指標(収束時間、卓越周波数及び振幅)を比較したうえで、浮石の有無を判定する。これにより、切羽Fの常時観測を行わなくとも必要時に切羽Fの実振動情報を取得することにより、浮石の有無を迅速かつ高い精度で判定することが可能となる。 As mentioned above, the floating rock determination method uses vibration information based on the sound part of the face F as the standard vibration information S, and between this standard vibration information S and the actual vibration information R acquired at the observation point P, three evaluation indexes ( After comparing the convergence time, predominant frequency and amplitude), the presence or absence of floating stones is determined. As a result, by acquiring actual vibration information of the face F when necessary without constantly observing the face F, it becomes possible to quickly and accurately determine the presence or absence of floating stones.
また、浮石有りとの判定結果を得た観測地点Pに対してのみ、追加のコソク作業を行えばよく、従来実施していたような、見落とし防止を目的に切羽F全体を油圧ブレーカーBで打撃するといった作業を防止できる。これにより、コソク作業に係る施工時間を大幅に短縮することが可能となる。 In addition, it is only necessary to carry out additional work at the observation point P where it was determined that there are floating rocks, and the entire face F is hit with the hydraulic breaker B in order to prevent oversight, as was done in the past. You can prevent tasks such as This makes it possible to significantly shorten the construction time related to construction work.
浮石判定支援システム100は、判定支援装置30により、切羽Fの健全部に基づく基準振動情報Sと観測地点Pで取得した実振動情報Rとの間で、収束時間、卓越周波数及び振幅の3つを評価指標に係る比較情報を出力する。これにより、現場作業員は、この比較情報を支援情報として利用し浮石の有無の判定を実施できるため、現場作業員の熟練度に影響を受けることなく、高い精度で浮石判定を実施することができる。
The floating stone
また、判定支援装置30が画像表示手段356を備えることから、浮石判定の結果を、現場作業員が携帯する携帯端末やコソク作業に用いる機器に搭載されたディスプレイ等に視覚情報として提供することができる。これにより、コソク作業時に起こりやすい浮石の見落としを抑制でき、肌落ち等の重篤な災害の発生を抑制することが可能となる。
Furthermore, since the
さらに、判定支援装置30に浮石判定手段355を備えることにより、収束時間、卓越周波数及び振幅の3つを評価指標に係る比較情報に基づいて、浮石の有無を自動判定することも可能となる。これにより、より高い精度でかつ迅速に切羽の浮石判定を実施することが可能となる。
Furthermore, by providing the floating rock determination means 355 in the
なお、本発明における浮石判定方法及び浮石判定支援システムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Note that the floating rock determination method and floating rock determination support system of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本実施の形態では、浮石判定をコソク作業と並行させて行ったが、このようなトンネル施工の作業時に生じる切羽の振動を利用して行ってもよいし、浮石判定を目的として、他の手段で切羽Fを打撃することで切羽Fに振動を生じさせてもよい。 For example, in this embodiment, the floating rock determination was performed in parallel with the rock removal work, but it may also be performed using the vibration of the face that occurs during such tunnel construction work, or other methods may be used for the purpose of floating rock determination. Vibrations may be generated in the face F by hitting the face F with the means described above.
この場合、切羽Fを加振する手段として油圧ブレーカーBに限定するものではなく、例えば、衝撃波励起用レーザーを切羽Fに照射し、切羽Fに振動を生じさせてもよい。 In this case, the means for vibrating the face F is not limited to the hydraulic breaker B; for example, the face F may be irradiated with a shock wave excitation laser to cause the face F to vibrate.
また、本実施の形態では、振動計測装置10にレーザー振動計11とスキャナー13を採用したが、切羽Fに設定した観測地点Pの振動情報を取得する手段であればいずれを採用してもよい。例えば、振動可視化レーダーを用いると、切羽Fとの間に障害物が存在しなければ、切羽Fに設定した複数の観測地点Pの振動を一度に取得することができる。
Further, in this embodiment, the
さらに、本実施の形態では、浮石の有無に係る情報を画像表示する場合を事例に挙げたが、現場作業員が浮石の位置を視認できればその手段はいずれでもよく、例えば、浮石有りと判定された観測地点Pを、切羽F上でレーザーポインターを用いて照射するなどしてもよい。 Further, in this embodiment, an example is given in which information regarding the presence or absence of floating rocks is displayed as an image, but any method may be used as long as the site worker can visually confirm the position of floating rocks.For example, if it is determined that there are floating rocks, The observation point P may be illuminated using a laser pointer on the face F.
また、本実施の形態では、切羽Fに対して評価対象エリアE1を設定し、評価対象エリアE1に含まれる観測地点Pについて振動情報を取得したが、必ずしもこれに限定されるものではない。地盤状況や切羽Fの面積等に応じて評価対象エリアE1を設けず、切羽Fに設定したすべての観測地点Pに対して連続して振動情報を取得してもよい。 Further, in the present embodiment, the evaluation target area E1 is set for the face F, and vibration information is acquired for the observation point P included in the evaluation target area E1, but the present invention is not necessarily limited to this. Depending on the ground conditions, the area of the face F, etc., the evaluation target area E1 may not be provided, and vibration information may be continuously acquired from all observation points P set on the face F.
100 浮石判定支援システム
10 振動計測装置
11 レーザー振動計
12 振動計コントローラー
13 スキャナー
131 レーザー光反射鏡
14 スキャナーコントローラー
15 オシロスコープ
20 防振台
21 除震台
22 防音函体
30 判定支援装置
31 入力装置
32 出力装置
33 中央演算処理装置
34 ファイル装置
341 観測地点ファイル
342 評価対象エリアファイル
343 基準情報ファイル
344 振動情報ファイル
345 評価指標ファイル
346 比較情報ファイル
347 浮石判定結果ファイル
35 メインメモリ
351 評価エリア設定手段
352 基準情報設定手段
353 評価指標抽出手段
354 情報比較手段
355 浮石判定手段
356 画像表示手段
F 切羽
B 油圧ブレーカー
P 観測地点
T1 打撃位置
T2 加振点
E1 評価対象エリア
E2 未評価エリアE2
R 実振動情報R
L 計測用レーザー
100 Floating stone
F Face B Hydraulic breaker P Observation point T1 Impact position T2 Excitation point E1 Evaluation target area E2 Unevaluated area E2
R Actual vibration information R
L Measurement laser
Claims (6)
該情報取得工程で取得した前記実振動情報と、あらかじめ設定した基準振動情報とに基づいて、前記観測地点における浮石の有無を判定する浮石判定工程と、を備え、
前記基準振動情報は、切羽の健全部から取得した振動情報に基づいて設定され、
前記浮石判定工程は、前記実振動情報と前記基準振動情報との間で、振動開始後収束するまでの時間、卓越周波数、及び振幅の3つの評価指標のうち少なくともいずれか1つが乖離している場合に、前記観測地点に浮石有りと判定することを特徴とする浮石判定方法。 an information acquisition step of vibrating a tunnel face at which an observation point for observing the presence or absence of floating rocks is set, while detecting vibration at the observation point and obtaining vibration information as actual vibration information;
a floating rock determination step of determining the presence or absence of floating rocks at the observation point based on the actual vibration information acquired in the information acquisition step and preset reference vibration information;
The reference vibration information is set based on vibration information acquired from a healthy part of the face,
In the floating stone determination step, at least one of the three evaluation indicators of time from start of vibration to convergence, dominant frequency, and amplitude deviates between the actual vibration information and the reference vibration information. A method for determining a floating rock, comprising determining that there is a floating rock at the observation point.
前記情報取得工程で、浮石を叩き落すコソク作業により前記切羽を打撃して加振することを特徴とする浮石判定方法。 The floating stone determination method according to claim 1,
A floating stone determination method characterized in that, in the information acquisition step, the face is struck and vibrated by a knocking operation to knock off floating stones.
前記浮石判定工程で判定した浮石の有無に係る情報を、切羽の画像データに重ねて出力装置に出力することを特徴とする浮石判定方法。 The floating stone determination method according to claim 1 or 2,
A method for determining a floating rock, characterized in that information regarding the presence or absence of a floating rock determined in the floating rock determining step is superimposed on image data of a face and output to an output device.
前記浮石判定工程で判定した浮石の有無に係る情報を、切羽に出力することを特徴とする浮石判定方法。 The floating stone determination method according to claim 1 or 2,
A floating rock determination method characterized in that information regarding the presence or absence of floating rocks determined in the floating rock determination step is output to a face.
加振によりトンネルの切羽に生じる振動を検知し、振動情報を実振動情報として取得する振動計測装置と、
前記実振動情報から取得した、振動開始後収束するまでの時間、卓越周波数、及び振幅の3つの評価指標に基づいて、浮石判定を支援する判定支援装置と、を備え、
該判定支援装置は、
健全な切羽から取得した振動情報に基づき、基準振動情報を設定する基準情報設定手段と、
前記3つの評価指標について、前記実振動情報と前記基準振動情報との比較情報を取得する情報比較手段と、
前記比較情報に基づいて判定した浮石の有無に係る情報を画像表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする浮石判定支援システム。 A floating stone determination system used in the floating stone determination method according to any one of claims 1 to 4,
A vibration measuring device that detects vibrations generated in a tunnel face due to excitation and obtains vibration information as actual vibration information;
a determination support device that supports floating rock determination based on three evaluation indicators, namely, time from start to convergence of vibration, predominant frequency, and amplitude, obtained from the actual vibration information;
The determination support device is
a reference information setting means for setting reference vibration information based on vibration information acquired from a healthy face;
Information comparison means for acquiring comparison information between the actual vibration information and the reference vibration information regarding the three evaluation indicators;
A floating rock determination support system comprising: an image display unit that displays information regarding the presence or absence of floating rocks determined based on the comparison information.
前記判定支援装置が、
前記比較情報に基づいて、前記3つの評価指標について前記実振動情報と前記基準振動情報との間で乖離の有無を検出し、少なくとも1つが乖離している場合に、浮石有りと判定する浮石判定手段を備えることを特徴とする浮石判定システム。 In the floating stone determination support system according to claim 5,
The determination support device
Based on the comparison information, detecting the presence or absence of a deviation between the actual vibration information and the reference vibration information for the three evaluation indicators, and determining that there is a floating stone when there is a deviation in at least one of the evaluation indicators. A floating rock determination system characterized by comprising a means.
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