JPH0543839B2 - - Google Patents

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JPH0543839B2
JPH0543839B2 JP59145532A JP14553284A JPH0543839B2 JP H0543839 B2 JPH0543839 B2 JP H0543839B2 JP 59145532 A JP59145532 A JP 59145532A JP 14553284 A JP14553284 A JP 14553284A JP H0543839 B2 JPH0543839 B2 JP H0543839B2
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JP
Japan
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measurement
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processing
ground
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JP59145532A
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JPS6124791A (ja
Inventor
Shigeru Okada
Tomohiko Inagaki
Takashi Kawada
Hidekuni Takasaki
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Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0543839B2 publication Critical patent/JPH0543839B2/ja
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  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地下備蓄基地、地下発電所等の地下
空洞、トンネル(斜坑、立坑、横坑)その他の地
下掘削工法に必要な地山挙動の計測を行い、作
図、作表処理して出力するトンネル工法における
地山挙動自動計測処理システムに関する。
〔従来の技術〕
近年、地下掘削工法の1つとしてNATM
(New Austrian Tunneling Method)が注目を
集めている。NATMは、地山のもつ強度を有効
に利用してトンネルの安定を保つという考え方の
基に、吹付けコンクリート、ロツク・ポルト、鋼
製支保工等の支保材を適宜に用いて、地山と一体
化したトンネル構造物を建設する方法である。
NATMでは、現場計測により施工管理を行い、
地山挙動を把握し、力学的に検討等も行うため、
適応性、安全性、経済性に優れた特長をもつてい
る。例えば主な計測事項をあげると、周辺地山
の安定性や一次支保の設計施工の妥当性、さらに
は二次覆工の打設時期等を判断するための内空変
位測定、トンネル天端の絶対沈下量を監視し断
面の変形状態を知ることによりトンネル天端の安
定性を判断するための天端沈下測定、トンネル
周辺のゆるみ領域、変位量を知ることによりロツ
ク・ボルトの長さ、設計、施工の妥当性を判断す
るための地中変位測定、ロツク・ボルトにより
生じた歪みからロツク・ボルト軸力、効果の確
認、ロツク・ボルト長、ロツク・ボルト径を判断
するためのロツク・ボルト軸力測定、ロツク・
ボルトの耐力から適正定着方法、適正ロツク・ボ
ルト長等を判断するためのロツク・ボルト引抜試
験、さらには、覆工応力測定、地表地中の沈下
測定、鋼支保工応力測定、盤ぶくれ測定等があ
る。この方法によれば、トンネル掘削により発生
する掘削解放応力を、吹付けコンクリート等の支
保材よりも地山に多く分担させることを基本に、
安全で経済的な支保パターン、或いは施工パター
ンを追求し、地山自体が持つている支持力を積極
的に活用することができる。そのため、工事中に
多くのデータを収集し、そのデータを分析、評
価、さらには対策を提示する一連の計測管理作業
が非常に重要な要素となる。とりわけ、そのなか
でデータを作図、作表して出力するまでを如何に
するかが重要な課題である。しかして作図、作表
して得られたデータの分析、評価、さらには対策
を提示することは、まだ現時点では人間の知能、
知識、経験に基づく高度な判断に100%頼らざる
を得ない状況にある。
〔発明か解決しようとする問題点〕
しかしながらNATMでは、一般に地山条件が
悪く、環境制約条件が厳しく、またトンネル断面
が大きくなると、計測項目、計測断面、計測点、
計測頻度等が大幅に増加する。これらの計測作業
やデータ処理作業において、データ処理作業には
計算機を導入することが考えられてきたが、計測
作業にはその自動化に問題があり、依然として人
手により現場で計測データを野帳に記録してそれ
を手入力する方式が主流を占めている。そのた
め、これらの作業には多大なマン・パワーと時間
を必要としていた。
また、一般に信頼性を上げようとする場合、計
測データの取り込み点数が多くなり、無駄に計測
データを取り込んでしまうという問題も生じる。
本発明は、係る点に鑑み、計測作業を自動化、
省力化して地下掘削現場の地山に直接設置され地
山挙動を計測する計測器の計測データを効率的に
取り込み、そのデータについて作図、作表その他
の処理を行うことによつて地山挙動を迅速、的確
に把握することができるトンネル工法における地
山挙動自動計測処理システムを提供することを目
的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明は、入力手段と出力手段とメ
ニユー・テーブルと作図、作表テーブルと記憶手
段とデータ処理手段とを備え、出力手段を通して
パラメータ入力メニユーが表示されて所定のパラ
メータが入力され、該入力されたパラメータ及び
作図、作表テーブルを参照して入力データ及び地
下掘削現場の地山に直接設置され地山挙動を計測
する計測器の計測データを入力して作図、作表の
処理を行い、その処理データを出力するトンネル
工法における地山挙動自動計測処理システムであ
つて、パラメータとして、少なくとも各計測器に
関して時間の経過に従つて長くなるような処理間
隔を定めた周期パターンが設定され、データ処理
手段は、該周期パターンの設定に従つて各計測器
による地山挙動の計測及び解析処理を行い、計測
データの値についてそれまでの推移から異常か否
かを判断し、異常と判断した場合には、周期パタ
ーンの内容を処理間隔が短くなるように再設定
し、その後の計測データの値が異常でなくなつた
と判断したことを条件に周期パターンの再設定を
解除するように構成したことを特徴とするもので
ある。
〔作用〕
本発明のトンネル工法における地山挙動自動計
測処理システムでは、データ処理手段がメニユ
ー・テーブルを参照することにより出力手段を通
して各種メニユーを表示する。このメニユーに従
つてオペレータが入力項目を選択し、所定のパラ
メータ入力や処理の指示を行う。ここで入力され
たパラメータ及び作図、作表テーブルを参照する
ことによつてデータ処理手段が作図、作表処理を
行つて出力手段を通して例えば掘削パターンや計
測器設置情報リスト等を出力したり、周期パター
ンの設定に従つて地下掘削現場の変位等、各計測
器の計測データを折れ線グラフ等を使つて図形化
し、出力手段を通して出力したりする。そして、
計測データの値についてそれまでの推移から異常
か否かを判断し、異常と判断した場合には、その
計測点に関しては格別の注意を必要とすることか
ら、それまでの周期パターンに従つた計測及び処
理を短くするように周期パターンの再設定を行
う。しかし、その後の計測データの値が異常でな
くなつたと判断したことを条件に周期パターンの
再設定を解除する。従つて、測定データの値が異
常な値を示したのが1回限りであつた場合には、
計測ミス或いはノイズと判断してその測定データ
を棄却する。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明の自動計測処理システムのハー
ドウエア構成例を示す図、第2図は本発明の1実
施例を説明するための機能ブロツク図、第3図は
掘削パターンに関する処理を説明する図、第4図
は計器項目の追加登録処理を説明する図、第5図
は周期パターン入力・変更処理を説明する図、第
6図は計測データと周期パターンの制御を説明す
る図、第7図はトンネル掘削の例を説明する図で
ある。図において、1はCPU(中央処理装置)、
2は外部記憶装置(補助記憶装置)、3は入力装
置、4はデイスプレイ、5はプリンタ、6はXY
プロツタ、7と13は端末、9はメニユー・テー
ブル、10はパラメータ、11は作図、作表テー
ブル、12はデータ処理部、14は記憶部、15
は入出力部をそれぞれ示している。
第1図において、外部記憶装置2はCPU1内
の主メモリと共に各種のプログラムやメニユー・
テーブル、フアイル、測定データ等を格納するの
に使用され、また各種のプログラム実行のための
作業領域にも使用されるものである。入力装置3
は、キーボードやカセツト入力手段等からなり、
画面上に表示されたメニユーに従つてオペレータ
が処理指令やパラメータをキー入力したり、ま
た、従来の如く現場で野帳に記録してきた計測デ
ータを手入力したり、さらには現場に設けられた
例えばカセツト・レコーダを備えた計測手段から
取り出してきたカセツト・テープをカセツト入力
手段にセツトすることにより計測データを入力し
たりするものである。デイスプレイ4は、グラフ
イツク・デイスプレイであつて、入力データその
他の所望のデータを表示するものであり、プリン
タ5及びXYプロツタ6は必要に応じて作図デー
タや作表データ等を出力するものである。端末7
は地下掘削現場の各所に設置された計測器と接続
され、これらの計測器をスキヤンして計測データ
を収集し、CPU1からの送信要求に応じて計測
データをCPU1に送出するものである。CPU1
は、主メモリや外部記憶装置2に格納された各種
プログラムを実行するものであり、まず、メニユ
ーをデイスプレイ4に表示し、このメニユーの指
定に従つて各種の処理を行う。
メニユーには、例えばパラメータ入力メニユ
ー、作図メニユーその他種々のメニユーがある。
パラメータ入力メニユーでは、工事開始年月
日、測点、基点情報等の工事情報、掘削パター
ンに関するパラメータ、計測断面/計測場所に
関するパラメータ、各計器の設置位置、初期値
等の計器設置情報、自動計測の制御に関するパ
ラメータ等がある。本発明のシステムではこれら
パラメータを設定登録し、或いは変更をしつつ、
各測定データをCPU1で取り込み、処理して作
図、作表を行い、それを出力することによつて、
これを地下掘削における工事の分析、評価さらに
は対策の提示のための資料に供するものである。
上記の如き本発明のトンネル工法における地山
挙動自動計測処理システムを機能ブロツクで示し
たのが第2図である。第2図において、メニユ
ー・テーブル9、パラメータ10、作図、作表テ
ーブル11が先に説明したメニユー、パラメー
タ、作図、作表のアルゴリズムが格納されている
ものであり、データ処理部12は、メニユー・テ
ーブル9を参照して入出力部15にメニユーを表
示し、また、入出力部15からの指示を解読して
パラメータの設定登録、変更、計測データの取り
込み、作図、作表、入出力部15へのデータ出力
等所定の処理を行つている。
第3図aないしcは本発明を適用した掘削パタ
ーンの例を示している。第3図aにおいて、aは
分割線、bは掘削線、cは吹付けコンクリート
線、dは二次覆工線を示している。このような掘
削パターンでは、z軸に関して左右対称か否
か、トンネルの径、掘削線b、吹付けコン
クリート線c、左右対称の場合には右半分の二
次覆工線d等、非対称の場合には右半分と左半分
の両方の二次覆工線d等、についてそれぞれ入力
する。掘削線bについては、第3図b図示の如
く、3つの円弧P1−P2、P2−P3、P3−P4の区分
数からなり、第3図c図示の如くパラメータを設
定し、この設定が行われると、第3図a図示の如
き図形表示が行われる。
また、計器項目の追加登録の場合の表示例を示
したのが第4図である。
計器設置情報に関しては、例えば第4図図示の
如きメニユーの表示に従つて計器数を入力し、そ
して各計器毎に位置情報を入力する、さらには、
設置日付、初期値等の設定も行う。これらは、作
図、作表テーブル11を参照することにより計器
設置情報として入出力部15からプリンタ等を使
つて出力される。
さらに第5図には地下掘削現場に設置された計
器により自動計測を行うための周期パターンの設
定例を示している。
第5図において、No.1は初期値決定後7日以内
における処理の周期を決めたものであり、具体的
には12時間毎に処理を行うことを示している。同
様にNo.2は初期値決定後8日以降15日迄が24時間
周期で処理を行うことを示し、No.5に至つては初
期値決定後61日以降になると処理を行わない(60
日で処理を終了する)ことを示している。
本発明では、先に述べた如く地下掘削現場の各
部の変位その他の地下掘削に必要なデータを自動
計測して処理し、単なる測定データの値を表にし
た数字の羅列ではなく、人間が判断資料として有
効に利用できるグラフや図形にしてデイスプレイ
やXYプロツタ、プリンタ等を駆使して出力する
ものであるが、このグラフによる変位の出力例を
示したのが第6図である。
第6図において、横軸は時間T、縦軸は変位量
〓を表している。地下掘削において、切羽付近は
地山が安定していないため、先に述べた如く計測
頻度(周期)を密にし、時間が経過し地山が安定
してくるに伴つて計測頻度を下げている。そして
このようて計測処理のもとにおいても、異常な状
況が発生した場合には、計測頻度をあげることに
よつて監視強化をさらに図るように配慮される。
即ち、第6図図示P2の如く、計測データの値が
それまでの推移から判断して異常な値を示した場
合には次の計測データを取り込み、それがこれ
までの推移に沿つた値と同傾向のものとして得ら
れたときは、計測データそのものが異常(計測ミ
ス、ノイズ等)としてそのデータを棄却する(第
6図図示破線の如く推移)。しかし、計測デー
タの値かそれまでの推移から判断して異常な位置
を示しかつ引き続きその傾向が観られる場合に
は、その変位に関する計測データの値の動向は格
別注意を必要とする状態にあると判断できる。従
つてこの場合には、周期パターンを計測頻度の高
い周期に再設定しなおす処理を行つている(第6
図図示一点鎖線の如く推移)。
なお、計測データは、一般には作図処理により
折れ線グラフにして出力されるが、グラフの種類
は表示態様、表示スケール等は、作図、作表テー
ブル及びパラメータの設定により適宜選定するこ
とが可能である。
例えばトンネルの掘削においては、以上に説明
した如きデータの自動計測処理を行うことによつ
て、グラフや図形、表にして出力された各種のデ
ータをもとに、地山挙動を把握し力学的な検討を
行い、第7図図示地点AやBの如く掘削幅を広め
たり、また第7図図示地点Cの如く掘削幅を挟め
たりして合理的な施工管理を行うものである。ま
た、本発明は、計測を行つて地山挙動を把握し力
学的な検討を行いつつ地下掘削を行う工法に適用
されるものであり、トンネル工法に特に限定され
るものでないことはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、オペレータが表示されたメニユーに従つて必
要なパラメータの設定を行うと、地下掘削データ
が自動計測処理されるので、オペレータや作業員
の負担が大幅に軽減され、計測データ処理作業の
大幅な省力化、迅速化を図ることができる。従つ
て、地下掘削施工に際し評価、対策が直ちに次工
程に反映され、より安全で経済性の高い地下掘削
工事の施工が可能となる。また、状況に応じた計
測の周期管理を行うことができるので、悪条件の
地山や断面の変化、幅広い地質条件の変化に柔軟
に対応することができ、地山に密着した、耐久性
のある安定した構造物を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の自動計測処理システムのハー
ドウエア構成例を示す図、第2図は本発明の1実
施例を説明するための機能ブロツク図、第3図は
掘削パターンに関する処理を説明するための表示
例図、同様に第4図は計器項目の追加登録処理を
説明する表示例図、第5図は周期パターン入力・
変更処理を説明する表示例図、第6図は計測デー
タと周期パターンの制御を説明する図、第7図は
トンネル掘削の例を説明する図である。 1……CPU(中央処置装置)、2……外部記憶
装置(補助記憶装置)、3……入力装置、4……
デイスプレイ、5……プリンタ、6……XYプロ
ツタ、7と13……端末、9……メニユー・テー
ブル、10……パラメータ、11……作図、作表
テーブル、12……データ処理部、14……記憶
部、15……入出力部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力手段と出力手段とメニユー・テーブルと
    作図、作表テーブルと記憶手段とデータ処理手段
    とを備え、出力手段を通してパラメータ入力メニ
    ユーが表示されて所定のパラメータが入力され、
    該入力されたパラメータ及び作図、作表テーブル
    を参照して入力データ及び地下掘削現場の地山に
    直接設置され地山挙動を計測する計測器の計測デ
    ータを入力して作図、作表の処理を行い、その処
    理データを出力するトンネル工法における地山挙
    動自動計測処理システムであつて、パラメータと
    して、少なくとも各計測器に関して時間の経過に
    従つて長くなるような処理間隔を定めた周期パタ
    ーンが設定され、データ処理手段は、該周期パタ
    ーンの設定に従つて各計測器による地山挙動の計
    測及び解析処理を行い、計測データの値について
    それまでの推移から異常か否かを判断し、異常と
    判断した場合には、周期パターンの内容を処理間
    隔が短くなるように再設定し、その後の計測デー
    タの値が異常でなくなつたと判断したことを条件
    に周期パターンの再設定を解除するように構成し
    たことを特徴とするトンネル工法における地山挙
    動自動計測処理システム。
JP14553284A 1984-07-13 1984-07-13 トンネル工法における地山挙動自動計測処理システム Granted JPS6124791A (ja)

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JP14553284A JPS6124791A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 トンネル工法における地山挙動自動計測処理システム

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JPS6124791A JPS6124791A (ja) 1986-02-03
JPH0543839B2 true JPH0543839B2 (ja) 1993-07-02

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JP14553284A Granted JPS6124791A (ja) 1984-07-13 1984-07-13 トンネル工法における地山挙動自動計測処理システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211639A1 (ja) 2017-05-17 2018-11-22 富士通株式会社 制御装置、通信システム、および制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5766294A (en) * 1980-10-09 1982-04-22 Hazama Gumi Position indicator for shielded excavator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5766294A (en) * 1980-10-09 1982-04-22 Hazama Gumi Position indicator for shielded excavator

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JPS6124791A (ja) 1986-02-03

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