JPH06201534A - Device and method for detecting blocked position inside pipe and method for controlling amount of unloaded oil - Google Patents

Device and method for detecting blocked position inside pipe and method for controlling amount of unloaded oil

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JPH06201534A
JPH06201534A JP993A JP993A JPH06201534A JP H06201534 A JPH06201534 A JP H06201534A JP 993 A JP993 A JP 993A JP 993 A JP993 A JP 993A JP H06201534 A JPH06201534 A JP H06201534A
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JP
Japan
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pipe
ultrasonic
detecting
blockage
position inside
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JP993A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kobayashi
賢二 小林
Haruo Uchida
春雄 内田
Shigeki Shibue
重記 澁江
Shinpei Fukamachi
進平 深町
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
S K A KK
Kajima Corp
Rasa Industries Ltd
Original Assignee
S K A KK
Kajima Corp
Rasa Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a device and method for detecting the blocked position inside a pipe of unloaded mud and earth/sand which can detect the blocked position easily from the outside of the pipe without requiring any experience. CONSTITUTION:An ultrasonic transmitter 29 and an ultrasonic receiver 31 of Doppler-type ultrasonic flowmeter 1 are molded into one transducer 17. Since the transducer is provided at the outer periphery of a pipe P. it can be mounted easily and even an inexperienced operator can detect the blockage inside the pipe easily. Also, a plurality of ultrasonic flowmeters 1 which are provided at the outer periphery of a specific position along the pipe P measures the flow rate of earth/sand etc., at the position inside each section of each point. A control part judges the blocked position inside the pipe based on the signal from the ultrasonic receiver 31, thus detecting the blockage inside the pipe positively even if the number of the ultrasonic flowmeters 1 which are provided as the extension of the pipe P increases.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は管内閉塞位置検出装置
および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方
法に係り、さらに詳しくは、例えば、トンネル工事にお
ける土砂圧送やコンクリート打設等に用いる管内閉塞位
置を管の外側から検出する管内閉塞位置検出装置および
検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting a closed position in a pipe, a method for detecting the position, and a method for managing the amount of discharged soil using this detection device. The present invention relates to an in-pipe blockage position detection device and a detection method for detecting the in-pipe blockage position from the outside of the pipe, and a discharged soil volume management method using this detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市近郊におけるトンネル工事は地上の
処理設備等の用地不足により、最近は泥水シールド工法
よりはむしろ泥土圧送工法が主流となってきた。この泥
土圧送工法によると圧送距離等により状況は異なるが、
以下に示す原因により排泥土砂の管内に土砂の沈澱物が
付着して管内閉塞を起こして作業の遅滞の原因となる恐
れがある。
2. Description of the Related Art In tunnel construction in the suburbs of cities, recently, the mud pressure pumping method has become the mainstream rather than the mud shield method because of the shortage of land processing facilities. According to this mud pressure feeding method, the situation varies depending on the pressure feeding distance, etc.
Due to the following reasons, sediment deposits may adhere to the pipe of the discharged mud and cause blockage in the pipe, which may cause a delay in work.

【0003】(1) 作泥材の粘性および流速不足。(1) Viscosity of sludge and insufficient flow velocity.

【0004】(2) シールド機内部において作泥材が地山
とよく混ざらない。
(2) Mud materials do not mix well with the ground inside the shield machine.

【0005】(3) 裏込の成分は強アルカリであるため粘
性が下がる。特にカーブ区間においてオーバーカットで
余堀を行うためチャンバー内に裏込注入が入る。
(3) Since the backfill component is a strong alkali, its viscosity is lowered. In particular, backfill injection enters the chamber because overcutting is performed in the curved section.

【0006】(4) 切羽の地山が粘土層と細砂になると作
泥材が混ざらない。
(4) If the ground of the cutting face becomes clay and fine sand, the mud material will not mix.

【0007】(5) WAPの使用量が多くなると水分を吸
収して流動効果がなくなる。
(5) When the amount of WAP used is increased, water is absorbed and the flow effect is lost.

【0008】(6) 切羽の土質が礫まじり,砂質の場合、
管内に礫が沈澱してしまう。
(6) When the soil of the face is gravel and sandy,
Gravel will settle in the pipe.

【0009】(7) 作泥材を作る水にバクテリア(細菌)
が発生していると、バクテリアによって粘性が低下す
る。
(7) Bacteria in water for making mud materials
When bacteria occur, the viscosity decreases due to bacteria.

【0010】(8) 粘土層になると管内部に粘土が付着し
易くなり、管内の抵抗が大きくなる。
(8) When the clay layer is formed, clay easily adheres to the inside of the pipe, and the resistance inside the pipe increases.

【0011】(9) シールド堀進の延長距離が長くなる
と、地山の土質に対して作泥の粘性を変えても作泥管が
長くなり、チャンバーにくるまでの時間が長くなるので
対応が遅くなる。
(9) If the extension distance of the shield excavation becomes long, the mud making pipe will become long even if the viscosity of mud is changed with respect to the soil quality of the natural ground, and it will take a long time to reach the chamber. Become slow.

【0012】(10)カーブ区間において余堀のため作泥材
がチャンバー室内で攪拌しても混ざらない。
(10) The mud-making material does not mix even if agitated in the chamber due to the excess moat in the curved section.

【0013】このような管内閉塞を起こした場合は、経
験ある作業員が管をハンマーで叩き、その音の微妙な差
異によって検出し、曲がり部分または管がレデュースさ
れた部分等を見極めて閉塞位置を検出するのが一般的で
ある。
When such a blockage in the pipe occurs, an experienced worker hits the pipe with a hammer and detects it by a subtle difference in the sound, and finds a bent portion or a reduced portion of the pipe to determine the closed position. Is generally detected.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、作業者に熟練を要求するた
め熟練者がいない場合には閉塞位置の検出に時間がかか
るし、画一した結果を得ることが困難である。このため
その後の対処が遅れて工事日程の遅れを生ずる恐れがあ
る。
However, in such a conventional technique, it takes a long time to detect the closed position if there is no skilled person because it requires skill of the operator. It is difficult to get results. Therefore, there is a risk that the subsequent measures will be delayed and the construction schedule will be delayed.

【0015】そこで、熟練者でなくても画一的に管内の
閉塞箇所を検出するために、管内に圧力センサを設け、
この圧力の変化により管内が閉塞しているか否かを判断
する等のことが考えられる。しかし、この場合には、管
内の泥水の圧力を直接測定するために圧力センサが管内
に突出し、この圧力センサが管内閉塞を招くという原因
にもなりかねない。
Therefore, a pressure sensor is provided in the pipe in order to detect the closed position in the pipe uniformly even if it is not an expert.
It is possible to judge whether or not the inside of the tube is blocked by this change in pressure. However, in this case, the pressure sensor projects into the pipe in order to directly measure the pressure of the muddy water in the pipe, and this pressure sensor may cause a blockage in the pipe.

【0016】この発明の目的は、このような従来の技術
に着目してなされたものであり、熟練を必要とせず、管
の外側から容易に閉塞位置を検出することのできる管内
閉塞位置検出装置,検出方法および排出土量管理方法を
提供することにある。
The object of the present invention has been made in view of such a conventional technique, and requires no skill and can detect a closed position inside a pipe which can easily detect the closed position from the outside of the pipe. , It is to provide a detection method and a discharged soil quantity management method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明に係る管内閉塞
位置検出装置は、上記の目的を達成するために、ドップ
ラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波受信子を一
体に備えたトランスデューサを管の外周に設けてなるも
のである。ここで、トランスデューサを管に沿った所定
位置の外周に複数設けると共に超音波受信子からの信号
により閉塞判断する制御装置を設けてなることが望まし
い。
In order to achieve the above-mentioned object, a device for detecting a closed position in a pipe according to the present invention integrally includes an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver of a Doppler type ultrasonic flowmeter. The transducer is provided on the outer circumference of the tube. Here, it is desirable to provide a plurality of transducers on the outer periphery of a predetermined position along the tube and to provide a control device for determining occlusion based on a signal from the ultrasonic receiver.

【0018】また、管内閉塞位置検出方法は、管の外周
に設けたドップラー式超音波流量計が、管断面における
所定位置の流速ゼロを検出したときに管内閉塞であると
検出するものである。
Further, the method for detecting the closed position in the pipe is to detect the closed pipe when the Doppler ultrasonic flowmeter provided on the outer circumference of the pipe detects zero flow velocity at a predetermined position in the cross section of the pipe.

【0019】さらに、排出土量管理方法は、管に沿った
所定位置の外周に複数設けられた超音波流量計からの信
号に基づいて管内閉塞を検出すると、制御装置が自動的
に潤滑材注入を指令するものである。
Further, according to the discharged soil quantity management method, when the blockage in the pipe is detected based on the signals from the ultrasonic flowmeters provided at the outer periphery of the predetermined position along the pipe, the control device automatically injects the lubricant. Is to command.

【0020】[0020]

【作用】この発明に係る管内閉塞位置検出装置によれ
ば、ドップラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波
受信子を一個のトランスデューサに一体化し、このトラ
ンスデューサを管の外周に設けたので、容易に取付ける
ことができるし、熟練者でなくても容易に管内閉塞を検
出することができる。
According to the in-pipe closed position detecting device of the present invention, the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver of the Doppler ultrasonic flowmeter are integrated into one transducer, and this transducer is provided on the outer circumference of the pipe. It can be easily attached, and even an unskilled person can easily detect the blockage in the tube.

【0021】また、管に沿った所定位置の外周に複数設
けられた超音波流量計が各地点の各断面内における位置
の土砂等の流量を測定し、この超音波受信子からの信号
に基づいて制御装置がパイプ閉塞位置を判断するので、
管延長が長くなって配設された超音波流量計の数が増し
ても確実に管内閉塞を検出することができる。
Further, a plurality of ultrasonic flowmeters provided on the outer periphery of a predetermined position along the pipe measure the flow rate of earth and sand etc. at each position in each cross section, and based on the signal from this ultrasonic receiver. Since the control device determines the pipe blocking position,
Even if the number of ultrasonic flowmeters provided by increasing the length of the tube is increased, the blockage in the tube can be reliably detected.

【0022】また、この発明に係る管内閉塞位置検出方
法および排出土量管理方法によれば、管断面における所
定位置の流量がゼロとなるといずれ管内閉塞を起こすこ
とと判断されるので、制御装置が潤滑材注入を指令して
管内閉塞を予防することができる。
Further, according to the pipe closing position detecting method and the discharged soil amount managing method according to the present invention, it is determined that the pipe closing will eventually occur when the flow rate at the predetermined position in the pipe cross section becomes zero, so that the control device Lubricant injection can be commanded to prevent tube obstruction.

【0023】[0023]

【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図7には、発明に係る排泥土砂の管内閉塞
位置検出装置としてのドップラー式超音波流量計1を用
いたトンネル掘削作業の全体を示している。
FIG. 7 shows the entire tunnel excavation work using the Doppler type ultrasonic flowmeter 1 as a pipe closing position detecting device for discharged mud and sand according to the present invention.

【0025】図7において最先端(図7の左端)には、
シールド掘削機3があり、地山を掘削しながら前進する
ものである。このシールド掘削機3の後方には一次スク
リューコンベア5および二次スクリューコンベア7が接
続されており、その後方には一次土砂圧送ポンプ9およ
び油圧ユニット11が設けられている。この一次土砂圧
送ポンプ9には、掘削時に発生する土砂を圧送するため
の管Pが接続されている。管Pの途中には伸縮装置13
が設けられており、掘削の進みに従って管Pが伸びるよ
うになっている。
In FIG. 7, at the forefront (the left end of FIG. 7),
There is a shield excavator 3, which moves forward while excavating the natural ground. A primary screw conveyor 5 and a secondary screw conveyor 7 are connected behind the shield excavator 3, and a primary earth and sand pressure pump 9 and a hydraulic unit 11 are provided behind it. A pipe P for pumping sediment generated during excavation is connected to the primary sediment pump 9. A telescopic device 13 is provided in the middle of the pipe P.
Is provided so that the pipe P extends as the excavation proceeds.

【0026】この管Pは二次土砂圧送ポンプ15に接続
されていて土砂を二次土砂圧送ポンプ15へ搬送する。
二次土砂圧送ポンプ15にはさらに管Pが連結されてお
り、新たに加圧して土砂を地上へ排出する。
The pipe P is connected to the secondary sediment pressure pump 15 and conveys the sediment to the secondary sediment pressure pump 15.
A pipe P is further connected to the secondary sediment pump 15 to newly pressurize and discharge the sediment to the ground.

【0027】前記管Pの外側の所定位置にドップラー式
超音波流量計1が取付けられている。このドップラー式
超音波流量計1は、例えば、等間隔をおいて設けたり、
あるいは、土砂圧送ポンプ9,15から離れたところで
は管内閉塞を生じやすいのでより密に配するのが望まし
いものである。
A Doppler type ultrasonic flowmeter 1 is attached at a predetermined position outside the pipe P. The Doppler type ultrasonic flowmeter 1 is provided, for example, at equal intervals,
Alternatively, it is desirable that the pipes be arranged more densely since they are likely to be clogged in the pipe at a place away from the earth and sand pumps 9 and 15.

【0028】超音波流量計1のトランスデューサ17は
図1に示されているように、管Pの外側の所定位置に取
付けられている。さらに、図5を併せて参照するに、こ
の超音波流量計1は制御装置19の積算指示計21,積
算記録計23等に接続されると共に、一次土砂圧送ポン
プ9および二次土砂圧送ポンプ15への潤滑材としての
作泥材注入を行う作泥ポンプおよび作泥バルブ25等を
制御する制御部27に接続されており、測定した結果を
制御部27に送信するようになっている。
The transducer 17 of the ultrasonic flowmeter 1 is mounted at a predetermined position outside the pipe P, as shown in FIG. Further, referring also to FIG. 5, the ultrasonic flowmeter 1 is connected to the integration indicator 21, the integration recorder 23, etc. of the control device 19, and the primary sediment pressure pump 9 and the secondary sediment pressure pump 15 are connected. It is connected to a control unit 27 for controlling a mud making pump and a mud making valve 25 for injecting a mud making material as a lubricant into the control unit 27, and transmits the measured result to the control unit 27.

【0029】ここで、図1および図2を参照してドップ
ラー式超音波流量計1について説明する。まず、ドップ
ラー式超音波流量計1が応用している超音波ドップラー
効果とは、一般に波長をλ,周波数(または振動数)を
f,音波の伝播速度をCとすると、次の関係がある。す
なわち、C=λ・fまたはλ=C/fの関係が成り立
つ。
Here, the Doppler type ultrasonic flowmeter 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, the ultrasonic Doppler effect applied by the Doppler ultrasonic flowmeter 1 generally has the following relationship, where λ is the wavelength, f is the frequency (or frequency), and C is the propagation velocity of the sound wave. That is, the relationship of C = λ · f or λ = C / f is established.

【0030】(1) 振動源が固定されており、測定者がV
の速度で振動源に近づくときは、測定者に達する振動数
fkは次式で与えられる。
(1) The vibration source is fixed, and the measurer
When approaching the vibration source at the speed of, the frequency fk reaching the measurer is given by the following equation.

【0031】[0031]

【数1】 fk=f+fd=f+V/λ=f+V/(C/f)=fx(1+V/C) また、振動源が固定されており、測定者がVの速度で振
動源から遠ざかるときは、測定者に達する振動数fkは
次式で与えられる。
Fk = f + fd = f + V / λ = f + V / (C / f) = fx (1 + V / C) Further, when the vibration source is fixed and the measurer moves away from the vibration source at the speed of V, The frequency fk reaching the measurer is given by the following equation.

【0032】fk=f×(1−V/C)で与えられる。It is given by fk = f × (1-V / C).

【0033】よって、振動源が固定で測定者が±Vなる
速度で移動する場合に測定者に達する音の周波数はfk
=fx(1±V/C)となる。
Therefore, when the vibration source is fixed and the measurer moves at a speed of ± V, the frequency of the sound reaching the measurer is fk.
= Fx (1 ± V / C).

【0034】(2) 測定者が停止した状態で、振動源がV
の速度で測定者に近づく時に、測定者に達する振動数f
mは次式で与えられる。
(2) With the measurer stopped, the vibration source is V
Frequency f reaching the measurer when approaching the measurer at the speed of
m is given by the following equation.

【0035】fm=f×C/(C−V) また、測定者が停止した状態で、振動源がVの速度で測
定者に遠ざかる場合に、測定者に達する振動数fmは次
式で与えられる。
Fm = f × C / (C-V) When the vibration source moves away from the measurer at a velocity of V while the measurer is stopped, the frequency fm reaching the measurer is given by the following equation. To be

【0036】fm=f×C/(C+V) よって、振動源が±Vなる速度で移動する時に測定者に
達する振動数は、fm=f×C/(C±V)で与えられ
る。
Fm = f × C / (C + V) Therefore, the frequency that reaches the measurer when the vibration source moves at a speed of ± V is given by fm = f × C / (C ± V).

【0037】ドップラー流量計のトランスデューサに
は、シングルヘッドのものとデュエルヘッドのものがあ
るが、図1および図2に示すシングルヘッドのものにつ
いて説明する。シングルヘッド・トランスデューサ17
は、管Pの内部に超音波を発する発信子29と反射して
くる超音波を受ける受信子31が一体にモールドされて
いる。
There are a single head type and a dwell head type as the transducers of the Doppler flowmeter. The single head type shown in FIGS. 1 and 2 will be described. Single head transducer 17
In the tube P, a transmitter 29 that emits an ultrasonic wave and a receiver 31 that receives the reflected ultrasonic wave are integrally molded.

【0038】ドップラー効果により発振周波数(f1
と受信周波数(f2 )との差量を測定することによっ
て、管P内の土砂の移動速度を以下のようにして算出さ
れる。
Oscillation frequency (f 1 ) due to Doppler effect
And the reception frequency (f 2 ) are measured, the moving speed of the sand in the pipe P is calculated as follows.

【数2】 Δf=|f1 −f2 |=f0 ×(C+Vcos θ)/(C−Vcos θ) −f0 =f0 ×2Vcos θ/(C−Vcos θ) また、物体の音速Cは測定する流速に比して非常に早い
ため、 C>Vcos θとなり、Δf=f0 ×2Vcos θ/C 従って、V=(C/2f0 cos θ)×Δfとなる。これ
より、f0 およびC/cos θが一定であれば、V=KΔ
fとなる。
Δf = | f 1 −f 2 | = f 0 × (C + Vcos θ) / (C−Vcos θ) −f 0 = f 0 × 2 Vcos θ / (C−Vcos θ) Is much faster than the measured flow velocity, so that C> Vcos θ, and Δf = f 0 × 2Vcos θ / C. Therefore, V = (C / 2f 0 cos θ) × Δf. From this, if f 0 and C / cos θ are constant, V = KΔ
f.

【0039】すなわち、超音波の反射による発信周波数
と受信周波数の差が流速に比例することがわかる。ドッ
プラー式の超音波流量計1はこの性質を利用して管P内
の流速を外部から測定するものである。
That is, it can be seen that the difference between the transmission frequency and the reception frequency due to the reflection of ultrasonic waves is proportional to the flow velocity. The Doppler type ultrasonic flowmeter 1 measures the flow velocity in the pipe P from the outside by utilizing this property.

【0040】以上説明したドップラー式の超音波流量計
1を用いて測定した管P内部の土砂の流速を図3に示
す。この図3に示した流速は上式V=KΔfにより前記
制御部27で演算処理されたものである。図4を併せて
参照するに、前記トランスデューサ17は管Pの一断面
においてA〜Eまでの5点に取付けられており、各点の
内側部分(図中ハッチング部分)の流速すなわち排泥土
砂の沈殿状態を測定している。
FIG. 3 shows the flow velocity of the earth and sand inside the pipe P measured using the Doppler type ultrasonic flowmeter 1 described above. The flow velocity shown in FIG. 3 is calculated by the control unit 27 according to the above equation V = KΔf. Referring also to FIG. 4, the transducer 17 is attached to five points A to E in one cross section of the pipe P, and the flow velocity of the inside portion of each point (hatched portion in the figure), that is, the amount of the discharged mud and sand. The state of precipitation is being measured.

【0041】図3に示した第一回目の測定結果は管Pに
沿って所定位置(一次土砂圧送ポンプ9と二次土砂圧送
ポンプ15の間)に測定点を設けて測定を行ったもので
ある。そして、第二回目の測定結果は、その後61m堀
り進んだ時に行った結果を示している。従って、第二回
目の測定点は第一回目の測定点よりも61mだけ一次土
砂圧送ポンプ9からの距離が離れた位置となっている。
なお、1回目、2回目のデータの単位はcm/sec であ
る。
The first measurement result shown in FIG. 3 is obtained by setting a measurement point along the pipe P at a predetermined position (between the primary sediment transport pump 9 and the secondary sediment transport pump 15). is there. And the measurement result of the 2nd time has shown the result performed when digging 61m after that. Therefore, the second measurement point is located at a position 61 m away from the first sediment pressure pump 9 than the first measurement point.
The unit of the first and second data is cm / sec.

【0042】図3に示す結果から、土砂圧送ポンプ9に
近い位置においては測定点A〜Eまで土砂が流れてお
り、土砂の沈澱は全く見られないことを示している。そ
して、土砂圧送ポンプ9からの距離が遠くなるほど管P
の下側(図中E点に近い側)において流速がゼロとなり
土砂が流れていないことを示している。すなわち、流速
がゼロの点付近ではすでに土砂が沈澱していると判断で
きる。この傾向は掘り進むにつれてシールド掘削機3か
ら遠い地点では管Pの下側から沈澱していることを示し
ている。
From the results shown in FIG. 3, it is shown that the sediment flows to the measurement points A to E at a position near the sediment pump 9, and sedimentation is not observed at all. Then, as the distance from the sediment pump 9 increases, the pipe P
On the lower side (closer to the point E in the figure), the flow velocity is zero, indicating that no sediment is flowing. That is, it can be determined that the sediment has already settled near the point where the flow velocity is zero. This tendency indicates that as the digging progresses, it is settled from the lower side of the pipe P at a point far from the shield excavator 3.

【0043】尚、管Pからの距離に対応して、管内閉塞
を判断する位置(例えば、B点、C点、D点等)が決定
されておれば、管Pの外側に設ける超音波流量計1は、
1個ずつ設ければ判断できる。
If the position (eg, point B, point C, point D, etc.) for determining the blockage in the tube is determined according to the distance from the tube P, the ultrasonic flow rate provided outside the tube P is determined. 1 in total
It is possible to judge if one is provided.

【0044】次に、図6に基づいて以上説明したドップ
ラー式の超音波流量計1を用いて排土量を管理する排出
土量管理システムについて説明する。
Next, the discharged soil amount management system for managing the discharged soil amount using the Doppler type ultrasonic flowmeter 1 described above will be described with reference to FIG.

【0045】前述したように、シールド掘削機3から地
上に至るまで延設された管Pの所定位置に取付けられた
超音波流量計1で測定された流速を制御部27に送信す
ると、制御部27は、例えば、E,D,C点まで流速が
ゼロとなって土砂が沈澱すると近い内にその断面付近で
管Pが閉塞状態になると判断して管内閉塞を生ずる位置
を検出することができる。この結果に基づいて、制御部
27が作泥ポンプ,作泥バルブ25を制御して図示省略
のポンプにおいて作泥注入を行い、管内閉塞を未然に防
止する。そして、再び超音波流量計1で流速を測定し続
けて、管内閉塞が生じないように監視を続ける。
As described above, when the flow velocity measured by the ultrasonic flowmeter 1 attached to the predetermined position of the pipe P extending from the shield excavator 3 to the ground is transmitted to the control unit 27, the control unit 27 For example, 27 can detect the position where the pipe P is closed by determining that the pipe P is in the closed state near the cross section when the flow velocity becomes zero up to the points E, D and C and the sediment is settled. . Based on this result, the control unit 27 controls the mud making pump and the mud making valve 25 to perform mud making injection in a pump (not shown) to prevent clogging in the pipe. Then, the ultrasonic flow meter 1 is continuously used to measure the flow velocity again, and the monitoring is continued so as not to cause blockage in the tube.

【0046】このように、ドップラー式の超音波流量計
1を用いると、管Pの外部に取りつけるだけなので任意
の位置に容易に取りつけることができる。そして、管P
の外部から管P内部における土砂の流れの状態を検出す
ることができるので、圧損を生じることなく管内閉塞地
点を容易に予測できるし、制御部27と接続して作泥注
入を制御することにより管内閉塞を予防することができ
る。これにより掘削作業の効率を向上させることができ
る。
As described above, when the Doppler type ultrasonic flowmeter 1 is used, it can be easily attached to any position because it is attached to the outside of the pipe P. And the pipe P
Since it is possible to detect the state of the flow of earth and sand inside the pipe P from the outside of the pipe, it is possible to easily predict the blockage point in the pipe without causing pressure loss, and by connecting with the control unit 27 to control the mud injection. Intraluminal obstruction can be prevented. As a result, the efficiency of excavation work can be improved.

【0047】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、適宜変更して実施しうるものである。すなわ
ち、上記実施例においては、一次および二次土砂圧送ポ
ンプ9,15を有する場合について説明したが、管Pの
延長が長くなってポンプの台数が増加しても全く同様に
適用することができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be carried out by appropriately changing it. That is, in the above embodiment, the case where the primary and secondary earth and sand pressure pumps 9 and 15 are provided has been described, but even if the extension of the pipe P is increased and the number of pumps is increased, the same application is possible. .

【0048】また、上記実施例においては管Pの内部を
流れる土砂の流量を測定する場合について説明したが、
この他、薬液注入,高粘度物,固形物及び流体等の圧送
設備や、下水処理場における管路管理、コンクリート打
設配管、裏込注入の閉塞管理、曲がり配管部における閉
塞管理、シールドパイプの圧送管理、薬品工場における
パイプ輸送管理等に広く応用できるものである。
In the above embodiment, the case of measuring the flow rate of the earth and sand flowing inside the pipe P has been described.
In addition to this, chemical liquid injection, high-viscosity materials, solid materials and fluids, etc., pumping equipment, pipeline management in sewage treatment plants, concrete placement piping, blockage management of backfill injection, blockage management in curved piping, shield pipe It can be widely applied to pumping management, pipe transportation management in pharmaceutical factories, etc.

【0049】[0049]

【発明の効果】この発明に係る排泥土砂の管内閉塞位置
検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排土量
管理方法は以上説明したような構成のものであり、ドッ
プラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波受信子を
一個のトランスデューサにモールドし、このトランスデ
ューサを管の外周に設けたので、容易に取付けることが
できるし、熟練者でなくても容易に管内閉塞を検出する
ことができる。
The pipe closing position detecting device and detecting method for discharged mud and sand according to the present invention, and the discharged amount management method using this detecting device have the above-described structure, and the Doppler ultrasonic flow rate is used. The ultrasonic transmitter and ultrasonic receiver of the meter are molded into a single transducer, and this transducer is provided on the outer circumference of the pipe, so it can be easily installed, and even an unskilled person can easily detect the blockage in the pipe. can do.

【0050】また、管に沿った所定位置の外周に複数設
けられた超音波流量計が各地点の各断面内における位置
の土砂等の流量を測定し、この超音波受信子からの信号
に基づいて制御装置が管内閉塞位置を判断するので、管
延長が長くなって配設された超音波流量計の数が増して
も確実に管内閉塞を検出することができる。
Further, a plurality of ultrasonic flowmeters provided on the outer periphery of a predetermined position along the pipe measure the flow rate of the sediment or the like at the position in each section at each point, and based on the signal from the ultrasonic receiver. Since the control device determines the position of the blockage in the pipe, the blockage in the pipe can be reliably detected even if the length of the pipe is increased and the number of ultrasonic flowmeters arranged increases.

【0051】また、管断面における所定位置の流速がゼ
ロとなるといずれ管内閉塞を起こすことと判断して制御
装置が潤滑材注入を指令するので管内閉塞を予防するこ
とができる。
Further, when the flow velocity at a predetermined position in the cross section of the pipe becomes zero, it is judged that the pipe will be clogged eventually, and the control device commands the injection of the lubricant, so that the pipe clogging can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る排泥土砂の管内閉塞位置検出装
置の一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a pipe clogging position detection device for discharged mud and sand according to the present invention.

【図2】図1中II−II線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】超音波流量計により測定した実験結果を示す表
である。
FIG. 3 is a table showing experimental results measured by an ultrasonic flow meter.

【図4】管断面における測定点を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing measurement points on a tube cross section.

【図5】排土量管理システムを示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an earth removal amount management system.

【図6】排土量管理システムにおける管理動作を示すフ
ローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a management operation in the earth removal amount management system.

【図7】排土量管理システムを用いたトンネル掘削作業
の全体を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the entire tunnel excavation work using the soil discharge management system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ドップラー式超音波流量計 17 トランスデューサ 19 制御装置 29 超音波発信子 27 制御部 31 超音波受信子 P 管 1 Doppler type ultrasonic flowmeter 17 Transducer 19 Control device 29 Ultrasonic transmitter 27 Control unit 31 Ultrasonic receiver P tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 春雄 神奈川県横浜市緑区あかね台2−26−48 (72)発明者 澁江 重記 福岡県筑後市大字徳久52−8 (72)発明者 深町 進平 東京都墨田区菊川2−5−6 エスケーエ イ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Haruo Uchida 2-26-48 Akanedai, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (72) Inventor Shigee Shibue 52-8, Tokuhisa, Chikugo-shi, Fukuoka (72) Susumu Fukamachi Taira 2-5-6 Kikugawa, Sumida-ku, Tokyo Escape Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ドップラー式超音波流量計の超音波発信
子と超音波受信子を一体に備えたトランスデューサを管
の外周に設けてなることを特徴とする管内閉塞位置検出
装置。
1. A device for detecting a closed position in a pipe, wherein a transducer integrally provided with an ultrasonic wave transmitter and an ultrasonic wave receiver of a Doppler type ultrasonic flowmeter is provided on the outer circumference of the pipe.
【請求項2】 トランスデューサを管に沿った所定位置
の外周に複数設けると共に超音波受信子からの信号によ
り閉塞判断する制御装置を設けてなることを特徴とする
請求項1記載の管内閉塞位置検出装置。
2. The in-pipe occlusion position detection according to claim 1, wherein a plurality of transducers are provided at an outer periphery of a predetermined position along the pipe, and a control device for determining occlusion based on a signal from an ultrasonic receiver is provided. apparatus.
【請求項3】 管の外周に設けたドップラー式超音波流
量計が、前記管断面における所定位置の流速ゼロを検出
したときに管内閉塞であると検出することを特徴とする
管内閉塞位置検出方法。
3. A method for detecting a closed position in a pipe, wherein a Doppler type ultrasonic flowmeter provided on the outer circumference of the pipe detects the closed position inside the pipe when zero flow velocity at a predetermined position in the cross section of the pipe is detected. .
【請求項4】 管に沿った所定位置の外周に複数設けら
れたドップラー式超音波流量計からの信号に基づいて管
内閉塞を検出すると、制御装置が自動的に潤滑材注入を
指令することを特徴とする排出土量管理方法。
4. When a blockage in the pipe is detected based on a signal from a plurality of Doppler type ultrasonic flowmeters provided on the outer periphery of a predetermined position along the pipe, the controller automatically commands the lubricant injection. A characteristic method for managing the amount of discharged soil.
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