JPH09125880A

JPH09125880A - 掘削土砂体積測定装置

Info

Publication number: JPH09125880A
Application number: JP30667695A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Higuchi; 忠樋口; Takehisa Yoshizawa; 武久吉沢; Akira Hori; 昭堀; Takeshi Nagira; 毅柳楽
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-13
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JP3145288B2

Abstract

(57)【要約】【課題】精度が高く、比較的低廉で簡単な構成によっ
て掘削土砂の体積の測定を行うことができる掘削土砂体
積測定装置を提供すること。【解決手段】シールド掘進機によって掘削された土砂
の体積を測定する測定装置である。この装置は、前記土
砂の重量測定を行う重量測定部１００と、掘削土砂の比
重を測定する比重測定部１２０と、測定された重量およ
び比重に基づき、掘削体積を演算する排土量管理部１３
０と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削土砂の体積測
定を行う掘削土砂体積測定装置に関する。

【０００２】

【背景技術】シールド工法においては、チャンバー内の
カッターによって掘削した土砂を、例えばスクリューコ
ンベアによって排出することにより、チャンバー内の土
圧を一定に保っている。

【０００３】例えば、スクリューコンベアによる排土量
が多い場合は、チャンバー内の土圧が低くなって、地山
の崩壊や地盤沈下，地面の部分的陥没等の原因となる。
反対に、スクリューコンベアによる排土量が少ない場合
は、チャンバー内の土圧が高くなり、切羽前方の地表面
の隆起等の原因となる。

【０００４】そのため、切羽における掘削体積、すなわ
ち掘削土砂の排土量を正確に管理する必要があり、一般
には、シールド掘進で切羽崩壊を発生させない排土量の
許容変化量は設計掘削量の２．８％以内であるといわれ
ている。

【０００５】このような排土量の管理を行うためには、
現時点での排土量を正確に測定する必要があるが、その
方法としては、スクリュー回転計測方式、ポンプ圧
送方式、鋼車運搬方式、レーザー光方式、超音波
ドップラー方式等がある。

【０００６】スクリュー回転計測方式はスクリューコ
ンベアの回転数をカウントして排土量の計測を行うもの
であり、ポンプ圧送方式はスラッジポンプのピストン
運動をカウントして排土量の計測を行うものである。ま
た、鋼車運搬方式は排土を積載した鋼車の重量を計測
することにより排土量の計測を行うものである。さら
に、レーザー光方式は定速で動くベルトコンベア上の
土砂の断面形状をレーザー光によって測定することによ
り排土量の測定を行うものであり、超音波ドップラー
方式は搬送管外から超音波を発信して、ドップラー効果
によって土砂の流速を測定することにより、排土量の計
測を行うものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の測定方式においては、測定精度が悪い、測定装置が
高価である等の問題があった。

【０００８】すなわち、スクリュー回転計測方式にお
いては、粘性が高い土砂を搬送する場合には空回り等が
生じるため、スクリューコンベアの回転数と搬送量とが
必ずしも比例しない。反対に、粘性が低すぎる場合には
スクリューコンベアの回転とは無関係に土砂が流出する
ため、やはりスクリューコンベアの回転数と搬送量とは
比例しない。したがって、誤差が大きく、実用的ではな
かった。

【０００９】ポンプ圧送方式においては、搬送する土
砂に空気が混じっている場合には、ポンプのピストン回
数と搬送量とが必ずしも比例しないため、やはり計測誤
差が大きかった。

【００１０】鋼車運搬方式においては、鋼車に泥等が
付着するため測定誤差が大きく、しかもベルトコンベア
等で排土を搬送した後鋼車に搭載し、この鋼車全体の重
量を測定しているため、掘削の時点から見ればかなりの
時間遅れを生じ、リアルタイムに処理ができなかった。

【００１１】レーザー光方式及び超音波ドップラー
方式においては、測定装置の配置等によっては誤差が大
きく、また測定装置が高価であり、実用的ではなかっ
た。

【００１２】そこで、本発明の目的とするところは、測
定の精度が高く、比較的低廉で簡単な構成によって掘削
土砂の体積の測定を行うことができる掘削土砂体積測定
装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、シールド掘進機によって掘削さ
れた土砂の体積を測定する測定装置において、前記土砂
の重量測定を行う重量測定手段と、前記土砂の比重を測
定する比重測定手段と、測定された重量および比重に基
づき、掘削体積を演算する体積演算手段と、を含むこと
を特徴とする。

【００１４】即ち、シールド掘進機では、カッターなど
によって掘削した土砂をチャンバーから順次排出してい
く。このとき、重量測定手段は、掘削土砂の重量測定を
行い、比重測定手段は、土砂の比重を測定する。そし
て、測定された土砂の重量及び比重に基づき、体積演算
部が掘削体積を演算する。

【００１５】このように、掘削された土砂の重量及び比
重に基づき、シールド掘進機による切羽の掘削体積をリ
アルタイムで正確に演算することができ、これにより、
切羽を安定させながら、掘削を行うことが可能となる。

【００１６】また、請求項２の発明は、シールド掘進機
によって掘削された土砂の体積を測定する測定装置にお
いて、前記土砂の重量測定を行う重量測定手段と、前記
土砂の比重を測定する比重測定手段と、測定された重量
および比重に基づき、掘削体積を演算する体積演算手段
と、を含み、前記重量測定手段は、チャンバからの搬出
土砂の重量を測定する手段と、チャンバに注入される加
泥材の重量を測定する手段と、前記搬出土砂の重量から
注入される加泥材の重量を減算し、搬出土砂の実重量を
演算する演算手段と、を含むことを特徴とする。

【００１７】即ち、シールド掘進機では、必要に応じて
チャンバー内に加泥材を注入することが行われる。この
ような場合には、求められた搬出土砂の重量から、チャ
ンバーに注入された加泥材の重量を減算し、搬出土砂の
実重量を演算する。そして、この実重量と、土砂の比重
とに基づき、切羽の掘削体積を演算する。

【００１８】このようにすることにより、加泥材を用い
た場合においても、切羽の掘削体積をリアルタイムで正
確に演算しながら、安定した切羽の掘削制御を行うこと
ができる。

【００１９】また、請求項３の発明は、請求項１，２の
いずれかにおいて、前記重量測定手段は、掘削土砂を搬
出する台車に設けられ、台車の土砂積載部の重量を測定
する重量測定部と、前記重量測定部で測定された重量か
ら、土砂積載部自体の重量を減算し、積載された搬出土
砂の重量を演算する演算部と、を含むことを特徴とす
る。

【００２０】例えば、土圧式のシールド工法を採用した
場合、掘削土砂はスクリューコンベアなどによって排出
され、その後、台車に積載されてトンネル外部へ輸送さ
れる。このとき、本発明によれば、掘削土砂を搬送する
台車そのものに重量測定部を設け、掘削土砂が積載され
た土砂積載部の重量を測定する。その後、この測定重量
から、土砂積載部自体の重量を減算し、積載された搬出
土砂そのものの重量を演算する。このようにすることに
より、掘削土砂が台車に積載された時点で、ほぼリアル
タイムにその土砂重量を測定できるため、切羽の掘削体
積をほぼリアルタイムで求めることができる。

【００２１】また、請求項４の発明は、請求項１〜３の
いずれかにおいて、前記重量測定手段と前記体積演算手
段との間に、測定データをワイヤレスで送受信する送受
信手段を設けたことを特徴とする。

【００２２】本発明によれば、ワイヤレス送受信手段を
用いることにより、台車から測定データをその周囲へ伝
達することができる。特に、台車からのデータのワイヤ
レス受信手段を、シールド掘進機又はこれと一体に移動
する付属設備側に設けることにより、この受信手段はシ
ールド掘進機の移動と共に移動していくことになる。従
って、シールド掘進機の移動に伴う送受信手段設置個所
の移動という問題がなく、掘削土砂体積の測定をスムー
ズに行うことが可能となる。

【００２３】また、請求項５の発明は、請求項１〜４の
いずれかにおいて、前記比重測定手段は、予め土砂の比
誘電率と比重との関係が記憶されたメモリと、切り羽前
方に向け電磁波を送受信する送信アンテナおよび受信ア
ンテナと、前記送信アンテナおよび受信アンテナ間を伝
搬する表面伝搬波に基づき、切り羽の土砂の比誘電率を
演算する第１の演算部と、演算された比誘電率に基づ
き、前記メモリに記憶されたデータを参照し掘削土砂の
比重を演算する第２の演算部と、を含むことを特徴とす
る。

【００２４】即ち、本発明では予めシールド掘進機の掘
削経路に沿ってボーリング調査などを行い、土砂の比誘
電率と比重との関係を測定し、メモリに記憶しておく。

【００２５】そして、シールド掘進機のカッター等に送
信アンテナ及び受信アンテナを設け、切羽前方に向け電
磁波を送受信する。このとき、送信アンテナ及び受信ア
ンテナの間を伝搬する表面伝搬波を用い、切羽表面付近
における土砂の比誘電率を求めることができる。

【００２６】そして、このようにして求めた切羽表面の
土砂の比誘電率に基づき、前記メモリに記憶されたデー
タから掘削土砂の比重を求めることができる。

【００２７】このようにして、本発明によれば、表面伝
搬波を用い切羽表面における土砂の比重を正確に測定す
ることができ、この測定データを用いることにより、切
羽の掘削体積をほぼリアルタイムで測定することが可能
となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を、土圧式シールド工法を用いた場合を例にとり詳細に
説明する。

【００２９】図１には、土圧式シールド掘進システムの
好適な一例が示されている。シールド掘進機１０を用い
た切羽２０の掘削は、図示しない駆動装置により円盤状
のカッター１２を回転駆動することにより行われる。こ
のとき掘削された切羽２０の土砂は、チャンバー１４内
へ取り込まれ、その後スクリューコンベア１６を用い
て、待機しているトロッコ３４に積載される。

【００３０】周知のようにトンネル内においては、シー
ルド掘進機１０と立坑との間にレール３０が敷設され、
この間を、バッテーリーカー３２によって牽引されるト
ロッコ３４が往復移動している。ここでは１台のバッテ
ーリーカー３２に対し、３台のトロッコ３４が連結され
ており、スクリューコンベア１６から搬出される土砂
が、各トロッコ３４に積載されて、トンネル外部へ搬出
される。

【００３１】図２には、本実施例のシールド工法におい
て用いられる、測定管理システムが示されている。

【００３２】実施例のシステムは、搬出土砂重量測定部
１００と、加泥注入量測定部１１０と、見掛け比重測定
部１２０と、排土量管理部１３０と、データ出力部１４
０とを含む。

【００３３】前記搬出土砂重量測定部１００は、スクリ
ューコンベア１６を用いてチャンバー１４から排出され
る掘削土砂の重量Ｗ１を測定し、排土量管理部１３０へ
向け出力する。

【００３４】前記加泥注入量測定部１１０は、チャンバ
ー１４内へ注入される加泥材の注入量Ｗ２を測定し、排
土量管理部１３０へ向け出力する。

【００３５】前記見掛け比重測定部１２０は、掘削され
る土砂の比重σを測定し、排土量管理部１３０へ向け出
力する。

【００３６】前記排土量管理部１３０は、測定された搬
出土砂重量Ｗ１から加泥材注入量Ｗ２を減算し、搬出土
砂の実重量Ｗを演算する。そして、この実重量Ｗに、土
砂の比重σを積算し、切羽２０における掘削体積Ｖを演
算し、これをデータ出力部１４０及び掘削管理部１５０
へ向け出力する。

【００３７】前記データ出力部１４０は、このようにし
て求めた掘削体積Ｖ及びその他必要なデータを、ディス
プレイやプリンター等を用いて出力表示し、オペレータ
に的確な管理情報を伝達するように構成されている。こ
こにおいて、前記掘削体積Ｖは、カッター１２を用いて
掘削した土砂の体積そのものを表すものであり、切羽２
０を安定させながら、その掘削を行うための重要な指標
となる。

【００３８】そして、掘削管理部１５０は、このように
して求めた掘削体積Ｖ及びその他の管理データに基づ
き、シールド機制御部１６０を用いてシールド機の掘進
速度の調整を行い、スクリュー制御部１６２を用いてス
クリュー回転数及びカッターのゲート開度の調整を行
い、更に加泥制御部１６４を用いて加泥材の材質やチャ
ンバーへの注入量の調整を行っている。

【００３９】前記加泥注入量測定部１１０は、前記加泥
制御部１６４による加泥材の制御データに基づき、チャ
ンバー１４内へ供給される加泥材の重量を測定するよう
に構成されている。

【００４０】次に、前記搬出土砂重量測定部１００の具
体的な構成について説明する。本発明においてこの測定
部１００は、必要に応じて任意の構成のものを採用でき
るが、本実施例では、土圧式のシールド工法を採用して
いることから、トロッコ３４に積載された掘削土砂の重
量Ｗ１を測定するように構成されている。

【００４１】即ち、図４に示すよう、実施例のトロッコ
３４は、レール３０上を走行する基台部３６と、この基
台部３６上に設置される土砂積載部３８とを含んで構成
される。前記積載部３８は、上端を開口した箱形に形成
され、スクリューコンベア１６から落下してくる土砂を
積載するようになっている。そして、積載部３８は、基
台部３６上に、複数のセンサ１０２を介して取付固定さ
れている。

【００４２】前記センサ１０２は、積載部３８及びこれ
に収納された掘削土砂の総重量Ｗ１０を測定する重量セ
ンサであり、実施例では、圧電素子を用いて構成されて
いる。このようにすることにより、積載部３８に積載さ
れた土砂の重量をほぼリアルタイムで測定することがで
きる。

【００４３】図５には、実施例の重量測定部１００の具
体的な回路構成が示されいる。本実施例では、複数の重
量センサ１０２を用いているが、ここでは説明を簡単に
するために１個の重量センサ１０２のみを図示し、他の
説明は省略する。

【００４４】本実施例の重量測定部１００は、前述した
複数のセンサ１０２と、各センサに対応して設けられセ
ンサ出力をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換部１０
４と、演算部として機能するＣＰＵ１０６とを含んで構
成される。

【００４５】ＣＰＵ１０６は、各センサ１０２からの入
力信号に基づき、積載部３８の総重量Ｗ１０を演算す
る。更にこのＣＰＵ１０６は、予めトロッコ３４の積載
部３８自体の重量Ｗ１１を測定記憶しておき、積載部３
８の総重量Ｗ１０から積載部自体の重量Ｗ１１を減算
し、トロッコ３４に積載された掘削土砂そのものの重量
Ｗ１を演算する。

【００４６】このようにして演算された掘削土砂の重量
Ｗ１を、排土量管理部１３０へ伝達するために、実施例
のシステムでは、一対の送受信ユニット１７０Ａ、１７
０Ｂを設けている。一方の送受信ユニット１７０は、ト
ロッコ３４側に設けられ、他方送受信ユニット１７０Ｂ
は、シールド掘進機１０そのもの又はこれと一体となっ
て移動するその付属設備側に設けられ、トロッコ３４に
掘削土砂が積載された後直ちに、ＣＰＵ１０６で演算さ
れた掘削土砂重量Ｗ１を排土量管理部１３０へ伝達する
ように構成されている。

【００４７】次に、前記見掛け比重測定部１２０の具体
的な構成を説明する。本発明において、前記見掛け比重
測定部１２０は、必要応じて各種構成のものを採用でき
るが、本実施例では図６〜図８に示すよう表面伝搬波を
用いて切羽２０の表面における土砂の見掛け比重σを測
定するものを例にとり説明する。

【００４８】本実施例の見掛け比重測定部１２０は、図
６に示すよう、カッター１２に設けられた送信アンテナ
１２２および受信アンテナ１２４と、メモリ１１８と、
前方探査回路１２６とを含み、切羽前方の探査や土質の
判別を、電磁波の送受波によって行うよう構成されてい
る。このシステムは、本出願人により既に切羽探知レー
ダーシステムとして提案されている（特開平２−２８５
８６号公報）。

【００４９】即ち、前方探査回路１２６は、カッター１
２に設けられた送信アンテナ１２２、受信アンテナ１２
４を制御し、送信アンテナ１２２から切羽前方に向け高
周波のパルス状電波を送信する。このとき受信される電
波には、地中内に存在する反射物２３０からの反射波２
００と、送信アンテナ１２２から受信アンテナ１２４へ
直接伝搬される表面伝搬波２１０とがある。

【００５０】図７にはこの受信波形の一例が示されてい
る。ここで反射波２００からは、地中内に存在する反射
物２３０、例えば杭や埋もれ木、地中構造物等が分か
る。また、表面伝搬波２１０からは、切羽土質の判別や
ゆるみ土質の探知ができる。

【００５１】前記表面伝搬波２１０は、送信アンテナ１
２２及び受信アンテナ１２４が別体のものとして形成さ
れた場合にみられるものであり、伝搬距離が短いことか
ら、図７に示すよう受信波形の先頭に記憶される。表面
伝搬波２１０が、表層のどの程度のところを通過する
か、アンテナ間の距離にもよるが、実験によるとアンテ
ナ間隔が５０ｃｍの場合２０〜２５ｃｍの範囲を通過す
ることが確認されている。表層部（切羽２０）の領域を
通過する波であるため、反射物の存在によらず必ず記憶
されてるという特殊性を有する。

【００５２】前方探査回路１２６は、この表面伝搬波２
１０を用い、次にようにして切羽２０の土砂の比誘電率
εを測定している。

【００５３】一定距離Ｌの間を電波が通過する時間は、
各土質の比誘電率によって次のように表される。

【００５４】

【数１】

【００５５】なお、ｔは伝搬時間、ｖは電波の速度、Ｌ
はアンテナ間の距離、Ｃは光の速度、εは比誘電率を表
す。

【００５６】この特性を利用し、前方探査回路１２６
は、発信から受信までの時間ｔを測定することにより、
切羽２０の表面の比誘電率εを計算し、これを図９に示
すテーブルデータと照合することにより、切羽表面にお
ける土砂の見掛け比重σを求めている。

【００５７】即ち、シールド掘進機１０の掘削経路に沿
って予めボーリング調査を行い、地盤のサンプルを集収
する。そして、このサンプルから土質と比誘電率εとの
関係を土質判別用のテーブルデータとして作成し、メモ
リ１２８内へ記憶しておく。例えば、粘度、シルト、シ
ルト及び砂、砂等の各土質は、それぞれが特有の比誘電
率εの範囲をもつ。従って、このようなボーリング調査
により比誘電率εと土質との関係をテーブルデータとし
て作成しておけば、表面伝搬波２１０から求めた比誘電
率εから切羽２０の土質を正確に判別することができ
る。

【００５８】次に、サンプルされた各土質毎に、比誘電
率εと見掛け比重（含水比）σとの関係を図９に示すよ
うなテーブルデータとして作成し、メモリ１２８へ記憶
しておく。

【００５９】そして、前記表面伝搬波２１０の伝達時間
ｔと、前記各テーブルデータとを照合することにより、
切羽２０の見掛け比重σ求める。

【００６０】図８には、この測定動作のフローチャート
が示されている。

【００６１】まず、送受信アンテナ１２２、１２４を用
いて電波の送受信を行い、このとき得られる表面伝搬波
２１０の伝搬時間ｔを測定する（ステップＳ１）。

【００６２】次に、求めた伝搬時間ｔより、切羽２０の
土質の比誘電率εを求める（ステップＳ２）。

【００６３】次に、求めた比誘電率εと、メモリ１２８
に予め記憶された土質判別用のテーブルデータとを照合
し、切羽２０の土質を判別する（ステップＳ３）。

【００６４】そして、最後に、メモリ１２８から、図９
に示すように設定された対応する土質のテーブルデータ
を読み出し、比誘電率εからその土質の見掛け比重σを
算出する（ステップＳ４）。

【００６５】このようにすることにより、実施例の見掛
け比重測定部１２０は、切羽２０の表面付近における土
砂の見掛け比重σをリアルタイムで測定し、排土量管理
部１３０へ出力することができる。

【００６６】本実施例のシステムは、前述した構成の各
測定部１００、１１０、１２０を用いることにより、搬
出土砂の重量Ｗ１、見掛け比重σ、加泥注入量Ｗ２を自
動的にかつリアルタイムで測定でき、この結果、切羽の
掘削体積を正確に且つ迅速に求めることができる。

【００６７】図１０、図１１には、前述した手法を用い
てリアルタイムで求められた切羽の掘削体積Ｖの測定デ
ータ２１０が示されている。図１０は、掘削が正常な場
合、図１１は、掘削にトラブルが発生した場合である。

【００６８】図中横軸は、１セグメント区間内での掘削
距離を、縦軸は掘削が進むにつれて増加する掘削体積Ｖ
を表している。また、図中２００は正常に掘削が行われ
た場合の理論掘削量（体積）、２０２、２０４は理論掘
削量を中心に±５〜１０％の管理範囲で設定された管理
上限値および下限値である。

【００６９】実施例の掘削管理部１５０は、掘削体積測
定データ２１０が、図１０に示すよう所定の管理値の範
囲内に納まるように各制御部１６０、１６２、１６４を
制御している。図１１に示すよう、掘削体積測定データ
２１０Ａ、２１０Ｂが、この管理値を上回ったり、下回
ったりした場合には、異常発生と判断し、切羽の安定を
図るよう各制御部の制御を行う。

【００７０】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のでなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が可
能である。

【００７１】例えば、前記実施例では、重量測定部１０
０として、トロッコ３４の積載部３８の総重量Ｗ１０を
測定する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限
らずトロッコ３４そのものの重量を測定するように構成
してもよく、また必要に応じてこれ以外の測定手法を採
用してもよい。

【００７２】図３（Ａ）には、重量測定部１００とし
て、トロッコ３４の積載部３８の総重量Ｗ１０を測定す
る手法を用いて測定された、掘削土砂１リング分毎の実
重量Ｗの測定データが示され、図３（Ｂ）には、前実施
例の手法を用いて測定された切羽の見掛け比重σの測定
データが示され、図３（Ｃ）には、図３（Ａ）、（Ｂ）
に示すデータを用いて求められた１リング分毎の切羽掘
削体積Ｖの演算データが示されている。図中横軸は、掘
削距離をセグメントのリング数を用いて表している。

【００７３】また、前記実施例では本発明を土圧式のシ
ールド掘進機に適用したが、これ以外のタイプのシール
ド工法、例えば泥水加圧式のシールド工法等に使用した
場合には、送排泥管内を流れる土量から、掘削土砂の重
量を求めるように形成すればよい。

【００７４】また、前記実施例では、掘削土砂の比重
を、表面伝搬波を用いて測定する場合を例にとり説明し
たが、本発明はこれに限らず各種の測定手法を採用する
ことができ、例えば水分計等を用いて見掛け比重を測定
するような手法を採用してもよい。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された土圧式シールド工法の概略
説明図である。

【図２】実施例の掘削土砂堆積測定管理システムの機能
ブロック図である。

【図３】測定データの説明図である。

【図４】搬出土砂重量測定部をトロッコに設けた場合の
説明図である。

【図５】実施例の搬出土砂重量測定部の機能ブロック図
である。

【図６】実施例の見掛け比重測定部の構成を示す説明図
である。

【図７】図６に示すシステムの受信波形の説明図であ
る。

【図８】図６に示すシステムを用いて切羽の見掛け比重
を測定する動作のフローチャート図である。

【図９】比誘電率と見掛け比重との対応関係を示すテー
ブルデータの説明図である。

【図１０】実施例のシステムで求められた切羽掘削体積
の測定データである。

【図１１】実施例のシステムで求められた切羽掘削体積
の測定データである。

【符号の説明】

１０シールド掘進機２０切羽３４トロッコ３６基台部３８積載部１００搬出土砂重量測定部１００１０２重量センサ１０４Ａ／Ｄ変換部１０６ＣＰＵ１１０加泥注入量測定部１１０１２０見掛け比重測定部１２０１３０排土量管理部１３０１４０データ出力部１５０掘削管理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳楽毅東京都中央区京橋１丁目７番１号戸田建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールド掘進機によって掘削された土砂
の体積を測定する測定装置において、前記土砂の重量測定を行う重量測定手段と、前記土砂の比重を測定する比重測定手段と、測定された重量および比重に基づき、掘削体積を演算す
る体積演算手段と、を含むことを特徴とする掘削土砂体積測定装置。
【請求項２】シールド掘進機によって掘削された土砂
の体積を測定する測定装置において、前記土砂の重量測定を行う重量測定手段と、前記土砂の比重を測定する比重測定手段と、測定された重量および比重に基づき、掘削体積を演算す
る体積演算手段と、を含み、前記重量測定手段は、チャンバからの搬出土砂の重量を測定する手段と、チャンバに注入される加泥材の重量を測定する手段と、前記搬出土砂の重量から注入される加泥材の重量を減算
し、搬出土砂の実重量を演算する演算手段と、を含むことを特徴とする掘削土砂体積測定装置。
【請求項３】請求項１，２のいずれかにおいて、前記重量測定手段は、掘削土砂を搬出する台車に設けられ、台車の土砂積載部
の重量を測定する重量測定部と、前記重量測定部で測定された重量から、土砂積載部自体
の重量を減算し、積載された搬出土砂の重量を演算する
演算部と、を含むことを特徴とする掘削土砂体積測定装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、前記重量測定手段と前記体積演算手段との間に、測定デ
ータをワイヤレスで送受信する送受信手段を設けたこと
を特徴とする掘削土砂体積測定装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、前記比重測定手段は、予め土砂の比誘電率と比重との関係が記憶されたメモリ
と、切り羽前方に向け電磁波を送受信する送信アンテナおよ
び受信アンテナと、前記送信アンテナおよび受信アンテナ間を伝搬する表面
伝搬波に基づき、切り羽の土砂の比誘電率を演算する第
１の演算部と、演算された比誘電率に基づき、前記メモリに記憶された
データを参照し掘削土砂の比重を演算する第２の演算部
と、を含むことを特徴とする掘削土砂体積測定装置。