JPH03233095A - シールドチャンバー内の監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密閉型シールド工法により切羽を掘削する際
に、シールドチャンバー内の充填物の密度または水分量
を測定する監視装置に関する。

［従来の技術］ 密閉型シールド工法は、シールドの前部に隔壁を設け、
切羽側にトンネル構内と隔絶された密閉空間、すなわち
シールドチャンバーを作る。そして、このシールドチャ
ンバー内に、泥水や掘削土砂を充満し、その圧力を調整
することにより、切羽の安定を保持するよう構成されて
いる。

この密閉型シールド工法は、切羽を安定状態に保持しな
がら掘削できるという優れた特徴を有していることから
、市街地におけるトンネル構造物、大口径のトンネル構
造物、およびその他各種トンネル構造物の構築に幅広く
用いられている。

周知のように、密閉型シールド工法としては、シールド
チャンバー内に泥水を充満する泥水式シールドと、掘削
土砂を満たす土庄式シールドとが広く知られている。い
ずれの工法を用いる場合でも、掘進管理上で重要なこと
は、シールドチャンバー内における土砂などの充填物充
満状態を正確に把握し、掘削土量と掘進速度のバランス
を採ることである。

これは、例えば掘進速度に対して過度に地山土砂を取り
込むと、地山に空隙が発生し、地盤沈下の原因となった
り、シールド機内に閉塞現象が生じたりするからである
。逆に、掘削土量に対して過度に掘進速度を大きくする
と、ビットや推進ジヤツキの負担が大きくなり、機械的
なトラブルが発生するからである。

シールドチャンバー内における充填物充満状況を正確に
把握するためには、土圧計等を用いて充満土砂の圧力を
測定するばかりでなく、密度計を用いて充満土砂の密度
や水分量測定を行うことが好ましい。

特に、土圧式シールド工法では、チャンバー内に掘削土
砂が詰まったり、高水圧下の砂地盤を掘削する場合に、
スクリューコンベアから土砂が地下水と共に噴出しない
よう、チャンバー内に作泥剤を注入しながら掘削土砂の
流動性と止水性を促進させることが行われている。この
ため、シールドチャンバー内において、その充填物の水
分量や密度等から、作泥剤が掘削土砂と均一に混合され
ているか否かを監視することが、切羽の安定を図る上で
極めて重要な問題となる。

また、泥水式シールド工法の場合には、チャンバー内で
泥水と土砂とを混合しスラリー化して排出するため、シ
ールドチャンバー内における泥水密度を正確に測定する
ことが、排泥量、ひいては掘削土量の計測を行う上で重
要な問題となる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来、土圧式シールド工法では、シールドチャンバー内
における充填物の密度または水分量を正確に測定できず
、チャンバー内における掘削土砂と作泥剤との混合状況
を監視することができなかった。

また、泥水式シールド工法では、チャンバーからスラリ
ー化して排出される泥水密度等を差圧密度計を用いて測
定していた。しかし、差圧密度計は、土砂が均一に撹拌
されている場合にしか密度を正確に測定できず、泥水内
に粒径の大きな礫等が多量に混入している場合には、密
度測定値に含まれる誤差が大きくなり、チャンバー内の
土砂充満状況を正確に把握することができないという問
題があった。

さらに、大口径のトンネルを掘削する場合には、トンネ
ル口径に合わせてチャンバーも大きなものとなる。しか
し、この場合には、チャンバー内における泥水の密度や
水分量は必ずしも均一でない。

このため、単にチャンバーから排出される泥水の密度や
水分量を測定しただけでは、チャンバー内における充填
物の充満状況を正確に測定できず、その有効な対策が望
まれていた。

本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
あり、各種タイプの密閉型シールド工法に適用でき、シ
ールドチャンバー内の充填物密度や水分量を正確に測定
し、充填物の充満状況を把握することができるシールド
チャンバー内の監視装置を提供することにある。

し問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明は、 シールドチャンバー内に、シールドチャンバー内の充填
物の密度または水分量を測定するＲＩセンサを設けたこ
とを特徴とする。

ここにおいて、充填物の密度を測定する場合、前記ＲＩ
センサは、 ガンマ線源と、 ガンマ線検出部と、 前記ガンマ線源から直接ガンマ線検出部に入射する１次
ガンマ線を遮断するシールド部とを含む密度センサとし
て形成され、前記シールドチャンバー内の充填物により
２次散乱されたガンマ線を前記ガンマ線検出部を用いて
検出し、その検出値に基づきシールドチャンバー内の充
填物密度を測定することか好ましい。

また、充填物の水分量を測定する場合、前記ＲＩセンサ
は、 中性子線源と、 熱中性子を検出する中性子線検出部と を含む水分量センサとして形成され、前記中性子線源か
ら放出された速中性子が、シールドチャンバー内の充填
物との相互作用によりエネルギーを失い生成された熱中
性子を、前記中性子線検出部を用いて検出し、その検出
値に基づきシールドチャンバー内の充填物の水分量を測
定することが好ましい。

［作　用コ 本発明では、シールドチャンバー内にＲＩセンサが設け
られ、シールドチャンバーの内の充填物の密度または水
分量を非接触、非破壊で測定している。

例えば、このＲＩセンサを用いて、シールドチャンバー
内の充填物密度を測定する場合には、該ＲＩセンサを請
求項（２）に示すよう、密度センサとして形成すること
が好ましい。

これにより、前記ＲＩセンサは、ガンマ線源からシール
ドチャンバー内に放射されたガンマ線が、該シールドチ
ャンバー内の充填物により二次散乱され、ガンマ線検出
部に入射する。ガンマ線検出部は、このように二次散乱
ガンマ線を検出し、その検出量に基づきシールドチャン
バー内の充填物密度を測定する。

このように、本発明によれば、シールドチャンバー内の
充填物密度をリアルタイムで簡単に測定することができ
、しかもその測定精度が高いため、チャンバー内の土砂
充満状況を正確に把握することができる。

また、前記ＲＩセンサを用いてシールドチャンバー内の
充填物の水分量を測定する場合には、前記ＲＩセンサを
請求項（３）に示すよう構成することが好ましい。

これにより、前記ＲＩセンサは、中性子線源からシール
ドチャンバー内に放射された速中性子が、該シールドチ
ャンバー内の充填物中でエネルギーを失いながら拡散さ
れ、熱中性子となって中性子線検出部に入射する。中性
子線検出部は、このようにエネルギーを失って入射する
熱中性子を検出し、その検出量に基づきシールドチャン
バー内の充填物の水分量を測定する。

このように、本発明によれば、シールドチャンバーの充
満土砂等の充填物の水分量をリアルタイムで簡単に測定
することができ、しかもその測定精度が高いため、チャ
ンバー内の土砂充満状態を正確に把握することできる。

このように、本発明によれば、ＲＩセンサを用いて、シ
ールドチャンバー内の充填物の密度、水分量等を非破壊
、非接触で測定することができるため、泥水式シールド
チャンバー内のみならず、土庄式シールドチャンバー内
の充填物の密度、水分量を正確に測定でき、汎用性の高
い監視装置を得ることができる。

これに加えて、本発明によれば必要に応じてＲＩセンサ
をシールドチャンバー内の複数箇所に設け、チャンバー
内の充填物密度分布または水分量分布をも正確に測定す
ることができ、例えば大口径トンネル掘削用シールドチ
ャンバー内の土砂充満状況を把握する上で極めて好適な
ものとなる。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１実施例 第１図には、本発明が適用された泥水式シールド掘進機
の好適な一例が示されている。

実施例の泥水式シールド掘進機は、シールド１０の前部
に隔壁１２を設け、この隔壁１２の切羽２０側に、トン
ネル構内２２と隔絶された密閉空間をシールドチャンバ
ー１４として形成する。

このシールドチャンバー１４内は、パイプ１６ａから供
給される泥水により満たされている。

そして、切羽２０の掘削は、図示しない駆動装置により
回転駆動される回転式カッター１８により行われ、削り
採られた土砂はシールドチャンバー１４内に取り込まれ
る。そして、取り込まれた土砂はチャンバー１４内にお
いて、泥水と攪拌され、スリラー化された泥水としてパ
イプ１６ｂから排出される。

このとき切羽２０の安定は、シールドチャンバー１４内
の泥水の濃度と加圧力により管理される。

本発明の特徴は、シールドチャンバー１４内にＲＩセン
サを設け、該シールドチャンバー１４内の充填物の密度
または水分量の測定を行うことにある。

実施例では、前記ＲＩセンサを、ＲＩ密度センサ３０と
して形成し、シールドチャンバー１４内の土砂密度の測
定を行っている。

前記ＲＩ密度センサ３０は、チャンバー１４の隔壁１２
に、第２図に示すよう取付けられ、しかもトンネル構内
２２側から着脱自在に形成されている。

すなわち、本実施例の装置では、シールドチャンバー１
４側から隔壁１２に、ＲＩ密度センサ３０の先端部分を
挿入する筒状の第１の保護キャップ５０を取付け固定し
ている。この保護キャップ５０は、シールドチャンバー
１４内に充満される土砂や泥水と直接接触する部分であ
るので、十分な強度をもつように形成しておく。また、
この保護キャップ５０の内周面には、ネジ溝５２が形成
されている。

また、前記隔壁１２には、トンネル構内２２側から取付
孔５６を介し前記保護キャップ５０と相対向するよう、
筒状の第２の保護キャップ５４が着脱自在に取付け固定
される。

そして、ＲＩ密度センサ３０の取付けは、まず第２の保
護キャップ５４を取外し、ＲＩ密度センサ３０の先端を
トンネル構内２２側から取付孔５６に挿入し、第１の保
護キャップ５０の開口部と位置合せする。そして、ＲＩ
密度センサ３０を回転し、そのネジ３４を第１の保護キ
ャップ５０のネジ溝５２と螺合させながら、ＲＩ密度セ
ンサ３０を第１の保護キャップ５０内へ挿入する。挿入
終了後、第２図に示すようトンネル構内２２側から第２
の保護キャップ５４を隔壁１２へ取付け、ＲＩ密度セン
サ３０の取付けを終了する。

また、このＲＩ密度センサ３０の取外しは、前述と逆の
手順で行えばよい。

第３図には、実施例のＲＩ密度センサ３０の基本的な構
成か示されている。実施例のＲＩ密度センサ３０は、そ
の先端側外周にネジ３４が形成されたケーシング３２と
、このケーシング３２の内部に設けられたガンマ線源３
６、ガンマ線検出部としてのシンチレーションカウンタ
４２、シールド鉛３８．４０とを含む。前記シールド鉛
３８゜４０は、ガンマ線源３６の両側に配置され、特に
シールド鉛４０は、ガンマ線源３６からシンチレーショ
ンカウンタ４２に直接入射する一次ガンマ線を遮断する
ために設けられている。

前記ＲＩ密度センサ３０は、第５図に示すガンマ線束φ
と物質密度ρとの関係が予め較正試験によって求められ
ている。これにより、以下に詳述するようシンチレーシ
ョンカウンタ４２により測定されるガンマ線束φの値に
基づきシールドチャンバー１４内における充満土砂の密
度ρを測定できる。

第４図、第５′図には、本実施例のＲＩ密度計３０を用
い、シールドチャンバー１４内における充満土砂の密度
を測定する原理が示されている。

まず、実施例のＲＩ密度センサ３０を、第４図に示すよ
う土砂１０内に設置する場合を想定する。

このとき、ガンマ線源３６からシンチレーションカウン
タ４２に直接入射しようとするガンマ線はシールド鉛４
０より遮断される。このため、シンチレーションカウン
タ４２に入力されるガンマ線は、図中１点鎖線で示すよ
う土砂１００内において散乱された二次散乱線である。

このとき、シンチレーションカウンタ４２で検出される
ガンマ線束φは図式で与えられる。

たたし、φ：ガンマ線束（ガンマ線数／　ｃｄ　°５ｅ
ｅ）Ｓ：線源強度（ガンマ線数／５ｅｅ） Ｂ：ビルドアップ係数 Σ：質量吸収係数（ｃｄ／ｇ） γ：線源と検出器間の距離（印） ρ：物質の密度（ｇ／ｃｊｔ） ここでＢは単なる定数ではなく、実験によれば、次式で
近似できることが知られている。

Ｂ−Ｋ　　（Σργ）′　　　　　　・・・　（２）Ｋ
：比例定数 ｎ：１〜２ 式（２）を（１）に代入すれば、（但しに−１とする）
φ−（Σργ）　・ｅ−ＩＬＩＹ ４πγ２　　　　　　　　　　　・・・（３）となる。

式（３）から、Σ、γを一定として、横軸にρを、縦軸
にφをとってプロットすると、第５図に示すような特性
曲線となる。この特性曲線は、初めは、単調に増加しな
がら極値に達し、その後はまた単調に減少する関数であ
ることが分る。

極値を示すときの密度ρ１は、−次ガンマ線のエネルギ
ー線源３６と、検出器４２との間の距離および検出器長
によって定まる。

測定では、特殊な場合を除いて、第５図に示す特性の単
調に減少する部分を用いることが好ましい。密度計の設
計においては、測定の対象となる密度範囲を考慮しても
最も高い分解能が得られるように上記のパラメータの選
択を行う。

さて、ガンマ線と測定対象物との相互作用に係わる情報
は、Σに含まれており、式（３）に示されるように、密
度測定の原理上重要なことは、φがρのみに依存するこ
とであり、従ってΣかほぼ一定であることが条件となる
。

ところで、質量吸収係数Σは、媒質原子１個に対する全
微分断面積（Ｉ月旦作用の確立）をρ（ｃｊ　）アボガ
ドロ数をＮ。、原子量をＡとすれば八 によって関係づけられる。σは、光電効果の微分断面積
σｐ（ｃｄ）とコンプトン散乱の微分断面積σｃ（ｃｄ
）の和である。

σ−σ、十σ。　　　　・・・（５） 測定される物質が数種の元素から構成されるときは、そ
れぞれの構成元素の質量吸収係数Σの寄与か加算され、 物質全体のΣは次式で表わされる。

Σ−Σ　（ｐｉ　　Σ　ｉ　）　　　　　　・・・　（
６）ただし、ｐｉはｉ番目の 元素の重合含有比である。

一定の媒質においてはΣは定数になるので、式（３）か
らφはρのみによって変化することになる。

従って、予め較正試験によって第５図に示すφとρとの
関係を求めておけば、逆に密度未知の媒質に対しては、
φを測定することによってその密度ρを知ることができ
るわけである。

このことから、本実施例に用いられるＲＩ密度センサ３
０の、第５図に示すガンマ線束φと物質密度ρとの関係
を予め較正試験によって求めておくことにより、シンチ
レーションカウンタ４２により測定されるガンマ線束φ
の値に基づきシールドチャンバー１４内における充満土
砂の密度ρを測定可能であることが理解されよう。

このため、実施例の装置では、第２図に示すよう、ＲＩ
密度センサ３０のシンチレーションカウンタ４２により
検出されたガンマ線束φの測定値をリード線４４を介し
て測定機４６に入力している。

測定機４６内には、予め較正試験によって測定されたＲ
Ｉ密度センサ３０の第５図に示すようなφとρとの関係
がインプットされている。そして、この測定機４６は、
ＲＩ密度センサ３０のシンチレーションカウンタ４２か
ら出力されるガンマ線束φの値に基づき、シールドチャ
ンバ１４内の充満土砂密度ρを測定している。

このように本実施例によれば、隔壁１２に取付けられた
ＲＩ密度センサ３０を用いることにより、シールドチャ
ンバ１４内の充満土砂の密度ρをほぼリアルタイムで正
確に測定することができるため、シールドチャンバ１４
内における土砂充満状況の把握を迅速にかつ適確に行う
ことが可能となる。

さらに、本実施例によれば、測定操作が極めて簡単であ
るため測定値に個人差が入り込む余地かない。

また本実施例によれば、トンネル構内２２側からＲＩ密
度センサ３０の交換を簡単に行うことができる。

また、本実施例のような泥水式シールド掘進機を用い、
大口径のトンネル構造物を形成する場合には、トンネル
断面で土層が何層にわたっても変化し、シールドチャン
バー１４内の土砂密度か不均一になることが多い。この
ような場合に、本発明によれば、ＲＩ密度センサ３０を
隔壁１２の複数箇所に設け、シールドチャンバー１４内
の土砂密度を多点測定することにより、チャンバ１４内
における土砂充満状況をより正確に把握し、切羽を安定
状態に保持しながら掘削を行うことが可能となる。

第２実施例 第６図には、本発明か適用された土庄式シールド掘進機
の好適な一例か示されている。なお、前記第１実施例に
示す泥水式ンールド掘進機と対応する部材に同一符号を
付しその説明は省略する。

実施例の土庄式シールド掘進機は、ンールド１０の前部
に隔壁１２を設け、この隔壁１２の切羽２０側に、シー
ルドチャンバー１４としてトンネル構内２２と隔絶され
た密閉空間を形成する。

このシールドチャンバー１４内には、作泥剤注入管２６
から作泥剤が注入される。

そして、切羽２０の掘削は、図示しない駆動装置により
回転駆動される回転式カッター１８により行われ、削り
取られた土砂はシールドチャンバー１４内に取込まれる
。取込まれた土砂はチャンバー１４内において、作泥剤
と撹拌混合され、掘削土砂の流動性と止水性が促進され
、スクリューコンベア２８により外部へ排出される。

このとき切羽２０の安定は、シールドチャンバー１４内
に取込まれ流動化した掘削土砂の土庄により管理される
。

これにおいて重要なことは、シールドチャンバー１４内
において、掘削土砂と作泥剤とを良好に撹拌混合し、掘
削土砂の流動性と止水性を十分促進させることである。

シールドチャンバー１４内における、掘削土砂と作泥剤
との撹拌混合状態は、シールドチャンバー１４内におけ
る充填物、すなわち掘削土砂と作泥剤の混合物の水分量
を測定することにより把握できる。

本実施例の特徴は、シールドチャンバー１４内１、：Ｒ
Ｉ水分量センサ６０を設け、該シールドチャンバー１４
内の充填物水分量の測定を行うことにある。

本実施例では、ＲＩ水分量センサ６０を、隔壁１２の複
数箇所に設け、シールドチャンバー１４内の充填物水分
量を多点測定し、チャンバー１４内における掘削土砂と
作泥剤との混合状態を正確に観測できるよう形成されて
いる。

前記各ＲＩ密度センサ６０は、第７図に示すよう、チャ
ンバー１４の隔壁１２に、トンネル構内２２側から着脱
自在に取付けられている。このとき、このセンサ６０の
取付け部材は、前記第１実施例と同様な構造をもった第
１の保護キャップ５０と、第２の保護キャップ５４とか
ら構成されている。

第８図には、実施例のＲＩ水分量センサ６０の基本的な
構成か示されている。実施例のＲＩ水分量センサ６０は
、その先端側外周にねじ６４が形成されたケーシング６
２と、このケーシング６２の内部に設けられた中性子線
源６６と、熱中性子線検出部としてのＨｅ比例計数管６
８とを含む。

このＲＩ水分量センサ６０は、熱中性子線の密度と物質
水分量との関係か予め較正試験によって求められている
。これにより以下に詳述するようＨｅ比例計数管６８に
より測定される熱中性子線の密度に基づき、シールドチ
ャンバー１４内における充填物水分量を測定できる。

第９図には、本実施例のＲＩ水分量センサ６０を用い、
シールドチャンバー１４内における充填物水分量を測定
する原理か示されている。

まず、実施例のＲＩ水分量センサ６０を、第９図に示す
よう土砂および作泥剤の混合物からなる充填物１１０内
に設置する場合を想定する。このとき、中性子線源６６
から放出される中性子は、Ｍ　ｅ　Ｖオーダーの連続エ
ネルギースペクトルをもっており、いわゆる速中性子と
呼ばれている。この水分量センサの原理は、中性子線源
６６からｂｋ出された速中性子が、充填物１１０を構成
する元素の原子核と相互作用（主に弾性散乱）を引起す
結果、媒質中でエネルギーを朱いつつ拡散し、熱中性子
（平均エネルギー１／４０ＭｅＶ）が形成される過程に
おいて、水素原子核の中性子に対する減速能は、他の核
種に比べて非常に大きいことを利用するものである。す
なわち、媒質中で生成される熱中性子の密度は、その中
に含まれる水素濃度よって、はぼ決定されることになる
。

シールドチャンバー１４内の充填物１１０の水素濃度は
、大部分Ｈ２０の形で含まれる含水量であり、従って、
予め既知の含水量に対し、熱中性子束（これは水分計の
計数率に比例する）を較正しておけば、Ｈｅ比例計数管
６８の数から、充填物１１０の水分量を測定可能である
ことが理解されよう。

このため、実施例の装置では、第７図に示すよう、ＲＩ
水分量センサ６０のＨｅ比例計数管６８により検出され
た熱中性子線の測定値をリード線４４を介し測定機４６
に人力している。

測定機４６内には、予めＲＩ水分量センサ６０の較正試
験により測定された熱中性子線と含水量との関係がイン
プットされている。そして、この測定機４６は、ＲＩ水
分量センサ６０の計数管６８から出力される熱中性子線
の密度に基づき、シールドチャンバー１４内の充填物水
分量を測定している。

このとき、前記水分計数率は、土中含水量の増加関数と
なり、通常２次関数による回帰式が用いられる。

このように、本実施例によれば隔壁１２に取付けられた
ＲＩ水分量センサ６０を用いることにより、シールドチ
ャンバー１４内の充填物水分量をほぼリアルタイムで正
確に測定することができるため、シールドチャンバー１
４内において掘削土砂と作泥剤簿との撹拌混合状態を正
確に監視する二とか可能となる。

なお、本実施例ではシールドチャンバー１４内に作泥剤
を注入するタイプの土庄式シールド掘進機を例にとり説
明したが、本発明はこれに限らずこれ以外に各種の土庄
式シールド掘進機に対しても適用可能であり、例えば作
泥剤の代りに気泡を注入するよう構成された土圧式シー
ルド掘進機に対しても適用可能であることは言うまでも
ない。

また、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である
。

例えば、前記第１実施例に示す泥水式シールド掘進機で
は、ＲＩ密度センサ３０の代りに、ＲＩ水分量センサ６
０を用い、シールドチャンノ＜−１４内の充填物水分量
を測定するよう形成してもよく、またこれら両センサ３
０，６０を用い、シールドチャンバー１４内における充
填物の密度および水分量を同時に測定するよう形成して
もよい。

同様に、前記第２実施例にがかる土圧式シールド掘進機
ては、ＲＩ水分量センサ６０の代りに、ＲＩ密度センサ
３０を用いシールドチャンノ〈−１４内の充填物密度を
測定するよう形成してもよく、またこれら両センサ３０
，６０を設け、チャンバー１４内における充填物密度お
よび水分量を同時に測定するよう形成してもよい。

また、前記実施例においては、ＲＩ密度センサ３０を隔
壁１２に取付ける場合を例にとり説明したが、本発明は
これに限らず、必要に応じてシールドチャンバー１４内
の任意の位置に取付けることができる。

また、前記各実施例においては、第３図に示すようなＲ
Ｉ密度センサ３０や、第８図に示すようなＲＩ水分量セ
ンサ６０を用いた場合を例にとり説明したが、本発明は
これに限らず、必要に応して各種タイプのＲＩセンサを
用いることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、泥水式シールド
工法、土圧式シールド工法等、各種タイプの密閉型シー
ルド工法に幅広く適用でき、しかもシールドチャンバー
内の充填物の密度または水分量をほぼリアルタイムで非
接触、非破壊測定することができ、シールドチャンバー
内の充填物の状況をリアルタイムで正確に把握すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるシールドチャンバー内の監視
装置が設けられた泥水式シールド掘進機の一例を示す説
明図、 第２図は、本実施例において、隔壁へのＲＩ密度計の取
付け状態を示す説明図、 第３図は、本実施例に用いられるＲＩ密度計の基本的な
構成を示す説明図、 第４図および第５図は本発明の原理説明図であり、 第４図は、第３図に示すＲＩ密度計を土砂内に設置した
場合におけるガンマ線の散乱状態の説明図、 第５図は、ＲＩ密度計を用いて測定したガンマ線束φと
土砂密度ρとの関係を示す説明図、第６図〜第９図は、
本発明を土庄式ンールド掘進機に適用した場合の一例を
示す説明図であり、第６図は、本発明にかかる監視装置
が設けられた土庄式シールド掘進機の一例を示す断面説
明図、第７図は、実施例において隔壁へのＲＩ水分量セ
ンサの取付け状態を示す説明図、 第８図は、本実施例に用いられるＲＩ水分量センサの基
本的な構成を示す説明図、 第９図は、本実施例のＲＩ水分量センサの原理説明図で
ある。 １２・・・隔壁、１４・・・シールドチャンバー３０・
・・ＲＩ密度サンサ、３６・・・ガンマ線源、４２・・
・シンチレーションカウンタ、６０・・・ＲＩ水分量セ
ンサ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールドチャンバー内に、シールドチャンバー内
   の充填物の密度または水分量を測定するＲＩセンサを設
   けたことを特徴とするシールドチャンバー内の監視装置
   。
2. （２）請求項（１）において、 前記ＲＩセンサは、 ガンマ線源と、 ガンマ線検出部と、 前記ガンマ線源から直接ガンマ線検出部に入射する１次
   ガンマ線を遮断するシールド部とを含む密度センサとし
   て形成され、前記シールドチャンバー内の充填物により
   ２次散乱されたガンマ線を前記ガンマ線検出部を用いて
   検出し、その検出値に基づきシールドチャンバー内の充
   填物密度を測定することを特徴とするシールドチャンバ
   ー内の監視装置。
3. （３）請求項（１）において、 前記ＲＩセンサは、 中性子線源と、 熱中性子を検出する中性子線検出部と を含む水分量センサとして形成され、前記中性子線源か
   ら放出された速中性子が、シールドチャンバー内の充填
   物との相互作用によりエネルギーを失い生成された熱中
   性子を、前記中性子線検出部を用いて検出し、その検出
   値に基づきシールドチャンバー内の充填物の水分量を測
   定することを特徴とするシールドチャンバー内の監視装
   置。
4. （４）請求項（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記
   ＲＩセンサは、シールドチャンバーの隔壁にトンネル構
   内側から取替え自在に取り付け固定されたことを特徴と
   するシールドチャンバー内の監視装置。
5. （５）請求項（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記
   ＲＩセンサは、シールドチャンバーの複数ヵ所に設けら
   れ、シールドチャンバー内の充填物の密度または水分量
   を多点測定することを特徴とするシールドチャンバー内
   の監視装置。