JPH09209688A - シールド掘進機の掘進監視装置 - Google Patents
シールド掘進機の掘進監視装置Info
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- JPH09209688A JPH09209688A JP4220396A JP4220396A JPH09209688A JP H09209688 A JPH09209688 A JP H09209688A JP 4220396 A JP4220396 A JP 4220396A JP 4220396 A JP4220396 A JP 4220396A JP H09209688 A JPH09209688 A JP H09209688A
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 掘削音を検出した信号パターンから、切羽面
における地盤状況を常時把握すると共に、掘削地盤の連
続的な土質データを得る。 【解決手段】 シールド掘進機１の隔壁１７の後面に音
波センサとしての加速度センサ２が取り付けられ、地上
の制御室内に音響モニタ４、波形処理装置７、演算・表
示部であるコンピュータ８及びプリンタ９等が設置され
る。加速度センサ２からの音響検出信号は、音響モニタ
４に内蔵したバンドパスフィルタ４２で濾波することに
よって主に地盤掘削音に対応する信号を取り出し、この
信号を波形処理装置７で波形処理することによって、所
定のサンプリング周期毎の振幅値をディジタル信号とし
て出力し、コンピュータ８がこの振幅値を蓄積してセグ
メント２０の各リング１の軸方向幅Ｗに対応する１サイ
クルの掘進距離毎の平均値を演算し、その演算結果をデ
ィスプレイあるいはプリンタ９に出力表示する。
における地盤状況を常時把握すると共に、掘削地盤の連
続的な土質データを得る。 【解決手段】 シールド掘進機１の隔壁１７の後面に音
波センサとしての加速度センサ２が取り付けられ、地上
の制御室内に音響モニタ４、波形処理装置７、演算・表
示部であるコンピュータ８及びプリンタ９等が設置され
る。加速度センサ２からの音響検出信号は、音響モニタ
４に内蔵したバンドパスフィルタ４２で濾波することに
よって主に地盤掘削音に対応する信号を取り出し、この
信号を波形処理装置７で波形処理することによって、所
定のサンプリング周期毎の振幅値をディジタル信号とし
て出力し、コンピュータ８がこの振幅値を蓄積してセグ
メント２０の各リング１の軸方向幅Ｗに対応する１サイ
クルの掘進距離毎の平均値を演算し、その演算結果をデ
ィスプレイあるいはプリンタ９に出力表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機に
よる切羽での地盤状況及び掘削状況の変化を地上で連続
的に監視する方法に関する。
よる切羽での地盤状況及び掘削状況の変化を地上で連続
的に監視する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シールド工法により地山にトンネルを掘
削する際に、切羽面の地質性状の変化を探査する従来技
術としては、地中に出射した音波又は電磁波の波動のう
ち地表面を伝播する表面波を受信し、その受信波を解析
する方法がある。この方法は、媒質（この場合は地盤）
の性状によって、受信波の波形や周波数特性に変化が生
じることを利用したものである。
削する際に、切羽面の地質性状の変化を探査する従来技
術としては、地中に出射した音波又は電磁波の波動のう
ち地表面を伝播する表面波を受信し、その受信波を解析
する方法がある。この方法は、媒質（この場合は地盤）
の性状によって、受信波の波形や周波数特性に変化が生
じることを利用したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、次のような問題が指摘される。 (1) シールド工法においては、シールド掘進機の稼働中
には地質性状の探査が困難であり、したがって連続した
探査ができない。 (2) シールド掘進機とは独立した装置を必要とするた
め、コストが高い。 (3) 地中に出射した音波又は電磁波は、切羽前方の地盤
以外の地盤も伝播するので、高精度の計測が困難であ
る。
ば、次のような問題が指摘される。 (1) シールド工法においては、シールド掘進機の稼働中
には地質性状の探査が困難であり、したがって連続した
探査ができない。 (2) シールド掘進機とは独立した装置を必要とするた
め、コストが高い。 (3) 地中に出射した音波又は電磁波は、切羽前方の地盤
以外の地盤も伝播するので、高精度の計測が困難であ
る。
【０００４】一方、本願の発明者らは先に、シールド掘
進機のカッタフェイス背面の密閉チャンバ後部の隔壁に
音波センサを取り付け、この音波センサからの音響検出
信号における不要な周波数成分をバンドパスフィルタを
介してカットして、地上で音響変換し、この変換された
音響情報から、掘進状況を聴覚的に把握する技術を開発
した（特開平７−１１８６７号公報参照）。すなわち、
人間の感覚の一つである聴覚は、音の周波数や大きさ、
音質、音色等を総合的に判断することによって、ＴＶ映
像等による目での確認ができなくても、どのような現象
が生じているかを把握することができるため、この技術
では、音波センサにより検出された音響検出信号からバ
ンドパスフィルタを介してカッタフェイスによる地盤掘
削音に対応する信号を取り出して音響変換し、オペレー
タ等の監視者は、この変換された音響情報を聞き分ける
ことによって、地盤の土質性状や掘削状況の変化等を把
握するものである。
進機のカッタフェイス背面の密閉チャンバ後部の隔壁に
音波センサを取り付け、この音波センサからの音響検出
信号における不要な周波数成分をバンドパスフィルタを
介してカットして、地上で音響変換し、この変換された
音響情報から、掘進状況を聴覚的に把握する技術を開発
した（特開平７−１１８６７号公報参照）。すなわち、
人間の感覚の一つである聴覚は、音の周波数や大きさ、
音質、音色等を総合的に判断することによって、ＴＶ映
像等による目での確認ができなくても、どのような現象
が生じているかを把握することができるため、この技術
では、音波センサにより検出された音響検出信号からバ
ンドパスフィルタを介してカッタフェイスによる地盤掘
削音に対応する信号を取り出して音響変換し、オペレー
タ等の監視者は、この変換された音響情報を聞き分ける
ことによって、地盤の土質性状や掘削状況の変化等を把
握するものである。
【０００５】本発明は、上記音響検出信号による掘進状
況把握技術に更に改良を加え、切羽面における地盤状況
を常時把握すると共に、掘削地盤の連続的な土質データ
を得るための装置を提供するものである。
況把握技術に更に改良を加え、切羽面における地盤状況
を常時把握すると共に、掘削地盤の連続的な土質データ
を得るための装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明に係るシ
ールド掘進機の掘進監視装置は、シールド掘進機のカッ
タフェイス背面の密閉チャンバの後部の隔壁に取り付け
た音波センサと、この音波センサからの音響検出信号の
うち不要な周波数成分をカットオフするバンドパスフィ
ルタと、このバンドパスフィルタによって濾波された音
響検出信号を波形処理する波形処理部と、この波形処理
部からの振幅データを蓄積して所定の掘進距離毎の平均
振幅値を出力する演算・表示部とを備える。
ールド掘進機の掘進監視装置は、シールド掘進機のカッ
タフェイス背面の密閉チャンバの後部の隔壁に取り付け
た音波センサと、この音波センサからの音響検出信号の
うち不要な周波数成分をカットオフするバンドパスフィ
ルタと、このバンドパスフィルタによって濾波された音
響検出信号を波形処理する波形処理部と、この波形処理
部からの振幅データを蓄積して所定の掘進距離毎の平均
振幅値を出力する演算・表示部とを備える。
【０００７】音波センサは、密閉チャンバの後部の隔壁
に伝達されたカッタフェイスによる地盤掘削音や、密閉
チャンバ内の撹拌音や、機械の駆動による騒音等を含む
音波を、これに対応した電気信号（音響検出信号）に変
換するものである。バンドパスフィルタは、この音響検
出信号を濾波して、機械の駆動による騒音等のノイズ成
分を除去するものである。この濾波された音響検出信号
は音響変換することによって、地上の監視者は、変換さ
れた音響の高さや大きさ、音質、音色等を聞き分けるこ
とによって、切羽面における地盤性状の変化や、地盤掘
削状況の変化等を聴覚的に把握することができる。
に伝達されたカッタフェイスによる地盤掘削音や、密閉
チャンバ内の撹拌音や、機械の駆動による騒音等を含む
音波を、これに対応した電気信号（音響検出信号）に変
換するものである。バンドパスフィルタは、この音響検
出信号を濾波して、機械の駆動による騒音等のノイズ成
分を除去するものである。この濾波された音響検出信号
は音響変換することによって、地上の監視者は、変換さ
れた音響の高さや大きさ、音質、音色等を聞き分けるこ
とによって、切羽面における地盤性状の変化や、地盤掘
削状況の変化等を聴覚的に把握することができる。
【０００８】波形処理部は、バンドパスフィルタによっ
てノイズが除去された音響検出信号を波形処理するもの
で、音響検出信号を整流する整流回路と、この整流回路
からの出力信号を積分処理する包絡線検波回路と、この
包絡線検波回路から積分出力されるアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路とを備え、これに
よって、所定のサンプリング周期毎に算出された振幅値
データが出力される。演算・表示部は、前記波形処理部
によって算出され出力された振幅値データを蓄積して所
定の掘進距離、例えば一次覆工セグメントの各リングに
対応する１サイクルの掘進距離毎の平均振幅値を演算
し、ディスプレイあるいはプリンタにより出力表示する
ものである。
てノイズが除去された音響検出信号を波形処理するもの
で、音響検出信号を整流する整流回路と、この整流回路
からの出力信号を積分処理する包絡線検波回路と、この
包絡線検波回路から積分出力されるアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路とを備え、これに
よって、所定のサンプリング周期毎に算出された振幅値
データが出力される。演算・表示部は、前記波形処理部
によって算出され出力された振幅値データを蓄積して所
定の掘進距離、例えば一次覆工セグメントの各リングに
対応する１サイクルの掘進距離毎の平均振幅値を演算
し、ディスプレイあるいはプリンタにより出力表示する
ものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るシールド掘
進機の掘進監視装置の一実施形態を示す説明図で、参照
符号１０はシールド掘進機である。このシールド掘進機
１は、略円筒形のシールドフレーム１１の掘進方向前端
で、多数のカッタビット１２ａが設けられたカッタフェ
イス１２をシールドフレーム１１の軸心部を中心に回転
させて地盤Ｇを掘削し、これによって発生した掘削土
（以下、ズリという）Ｇ’を、カッタフェイス１２に形
成された図示しないスリットから、その背面に形成され
た密閉チャンバ１３内に導入して、カッタフェイス１２
の回転に伴って撹拌し、この密閉チャンバ１３から後方
へ延在されたスクリュコンベア１４を介して排土ゲート
１５に連続的に搬送し、更にそこから適宜搬送手段を介
して外部へ排出するようになっている。
進機の掘進監視装置の一実施形態を示す説明図で、参照
符号１０はシールド掘進機である。このシールド掘進機
１は、略円筒形のシールドフレーム１１の掘進方向前端
で、多数のカッタビット１２ａが設けられたカッタフェ
イス１２をシールドフレーム１１の軸心部を中心に回転
させて地盤Ｇを掘削し、これによって発生した掘削土
（以下、ズリという）Ｇ’を、カッタフェイス１２に形
成された図示しないスリットから、その背面に形成され
た密閉チャンバ１３内に導入して、カッタフェイス１２
の回転に伴って撹拌し、この密閉チャンバ１３から後方
へ延在されたスクリュコンベア１４を介して排土ゲート
１５に連続的に搬送し、更にそこから適宜搬送手段を介
して外部へ排出するようになっている。
【００１０】また、シールドフレーム１１の掘進方向後
端では、掘削された坑内壁に、図示しないエレクタによ
って複数のセグメント２０を環状に組み立てて、土圧に
耐えるための一次覆工を施している。そして、セグメン
ト２０を１リング分だけ組み立てたら、このセグメント
２０の前端に推進用油圧ジャッキ１６を当てて押圧する
ことによって、その反力でシールド掘進機１を前記１リ
ングの軸方向幅Ｗに対応する距離だけ掘進してから、次
の１リング分のセグメント組み立てを行うといった掘進
サイクルが繰り返される。
端では、掘削された坑内壁に、図示しないエレクタによ
って複数のセグメント２０を環状に組み立てて、土圧に
耐えるための一次覆工を施している。そして、セグメン
ト２０を１リング分だけ組み立てたら、このセグメント
２０の前端に推進用油圧ジャッキ１６を当てて押圧する
ことによって、その反力でシールド掘進機１を前記１リ
ングの軸方向幅Ｗに対応する距離だけ掘進してから、次
の１リング分のセグメント組み立てを行うといった掘進
サイクルが繰り返される。
【００１１】隔壁１７の後面には、音波センサとしての
加速度センサ２が取り付けられており、また、地上の制
御室内には音響モニタ４、オシロスコープ５、テープレ
コーダ６、波形処理装置７、演算・表示部であるコンピ
ュータ８及びプリンタ９等が設置されている。
加速度センサ２が取り付けられており、また、地上の制
御室内には音響モニタ４、オシロスコープ５、テープレ
コーダ６、波形処理装置７、演算・表示部であるコンピ
ュータ８及びプリンタ９等が設置されている。
【００１２】加速度センサ２は、ＰＺＴセラミックス素
子の圧電効果によって振動加速度に比例した電気信号を
発生し、すなわちカッタフェイス１２による地盤Ｇの掘
削音や、密閉チャンバ１３内でのズリＧ’の撹拌流動音
や、機械の駆動音等による隔壁１７の音響振動に対応し
た音響検出信号を出力するものである。加速度センサ２
から出力された音響検出信号はまずプリアンプ３によっ
て増幅され、地上の制御室内の音響モニタ４に供給され
る。この音響モニタ４は、増幅器４１と、カットオフ周
波数可変のバンドパスフィルタ４２と、ヘッドホンもし
くはスピーカからなる音響変換部４３とを備えている。
子の圧電効果によって振動加速度に比例した電気信号を
発生し、すなわちカッタフェイス１２による地盤Ｇの掘
削音や、密閉チャンバ１３内でのズリＧ’の撹拌流動音
や、機械の駆動音等による隔壁１７の音響振動に対応し
た音響検出信号を出力するものである。加速度センサ２
から出力された音響検出信号はまずプリアンプ３によっ
て増幅され、地上の制御室内の音響モニタ４に供給され
る。この音響モニタ４は、増幅器４１と、カットオフ周
波数可変のバンドパスフィルタ４２と、ヘッドホンもし
くはスピーカからなる音響変換部４３とを備えている。
【００１３】加速度センサ２から供給される音響検出信
号には、シールド掘進機１内のカッタフェイス１２の駆
動装置や、スクリュコンベア１４の駆動装置等、機械自
体が発生する騒音によるノイズが含まれているが、この
ノイズは、バンドパスフィルタ４２のカットオフ周波数
の調整によって有効に除去することができる。このた
め、音響変換部４３では、主にカッタフェイス１２によ
る地盤Ｇの掘削音等と対応する音響検出信号のみが音響
情報として変換される。後述するように、掘削音の大き
さや音色等は、掘削される地盤性状と対応するものであ
り、したがって、制御室内のオペレータは、スピーカ等
から出力される音響（音の高さ、音の大きさ、音色等）
の変化を聞き分けることによって、切羽での地盤Ｇの土
質性状や、カッタフェイス１２での掘削状況等を聴覚的
に判断することができる。
号には、シールド掘進機１内のカッタフェイス１２の駆
動装置や、スクリュコンベア１４の駆動装置等、機械自
体が発生する騒音によるノイズが含まれているが、この
ノイズは、バンドパスフィルタ４２のカットオフ周波数
の調整によって有効に除去することができる。このた
め、音響変換部４３では、主にカッタフェイス１２によ
る地盤Ｇの掘削音等と対応する音響検出信号のみが音響
情報として変換される。後述するように、掘削音の大き
さや音色等は、掘削される地盤性状と対応するものであ
り、したがって、制御室内のオペレータは、スピーカ等
から出力される音響（音の高さ、音の大きさ、音色等）
の変化を聞き分けることによって、切羽での地盤Ｇの土
質性状や、カッタフェイス１２での掘削状況等を聴覚的
に判断することができる。
【００１４】また、バンドパスフィルタ４２を通過した
音響検出信号は、オシロスコープ５、テープレコーダ６
及び波形処理装置７に供給される。オシロスコープ５
は、音響検出信号の波形を出力表示するものであり、そ
の波形パターンや振幅レベルの観察によって視覚的に判
断することができる。図２は実際の信号波形の例を示す
もので、（Ａ）は粘性土層、（Ｂ）は砂礫層、（Ｃ）は
軟岩層、（Ｄ）は硬岩層をそれぞれカッタフェイスで掘
削した時の信号波形である。すなわち、音響検出信号の
波形パターンや振幅レベルは掘削される地盤性状と明瞭
な対応関係が見られ、例えば粘性土層のような一様な軟
質地盤では（Ａ）に示すように掘削音が小さく、硬岩層
では（Ｄ）に示すように大きな掘削音を発生し、また、
硬質の礫や岩片が多数散在する地盤では、（Ｂ）に示す
ように、礫や岩片との干渉に対応して振幅がランダムに
変化する。このため、オシロスコープ５による波形観察
によって、地盤性状及び掘削状況の変化を視覚的にも判
断することができる。また、音響検出信号をテープレコ
ーダ６に録音しておけば、この録音された信号を分析す
ることができる。
音響検出信号は、オシロスコープ５、テープレコーダ６
及び波形処理装置７に供給される。オシロスコープ５
は、音響検出信号の波形を出力表示するものであり、そ
の波形パターンや振幅レベルの観察によって視覚的に判
断することができる。図２は実際の信号波形の例を示す
もので、（Ａ）は粘性土層、（Ｂ）は砂礫層、（Ｃ）は
軟岩層、（Ｄ）は硬岩層をそれぞれカッタフェイスで掘
削した時の信号波形である。すなわち、音響検出信号の
波形パターンや振幅レベルは掘削される地盤性状と明瞭
な対応関係が見られ、例えば粘性土層のような一様な軟
質地盤では（Ａ）に示すように掘削音が小さく、硬岩層
では（Ｄ）に示すように大きな掘削音を発生し、また、
硬質の礫や岩片が多数散在する地盤では、（Ｂ）に示す
ように、礫や岩片との干渉に対応して振幅がランダムに
変化する。このため、オシロスコープ５による波形観察
によって、地盤性状及び掘削状況の変化を視覚的にも判
断することができる。また、音響検出信号をテープレコ
ーダ６に録音しておけば、この録音された信号を分析す
ることができる。
【００１５】波形処理装置７は、整流回路７１と、包絡
線検波回路７２と、Ａ／Ｄ変換回路７３からなる。整流
回路７１は、バンドパスフィルタ４２によって濾波され
た図３（Ａ）に示す波形の音響検出信号を、図３（Ｂ）
に示す絶対値表示波形に全波整流するものであり、包絡
線検波回路７２は、前記絶対値表示波形における振幅ピ
ークを包絡して図３（Ｃ）に示すような包絡検波波形と
して積分出力するものであり、Ａ／Ｄ変換回路７３は、
この包絡線検波されたアナログ信号を一定のサンプリン
グ周期ΔＴ（例えば20msec）毎にサンプリングし、図３
（Ｄ）に示すように、サンプリング時刻毎に振幅レベル
を量子化し、これに対応して二値化した振幅値データ
（図示省略）を出力するものである。
線検波回路７２と、Ａ／Ｄ変換回路７３からなる。整流
回路７１は、バンドパスフィルタ４２によって濾波され
た図３（Ａ）に示す波形の音響検出信号を、図３（Ｂ）
に示す絶対値表示波形に全波整流するものであり、包絡
線検波回路７２は、前記絶対値表示波形における振幅ピ
ークを包絡して図３（Ｃ）に示すような包絡検波波形と
して積分出力するものであり、Ａ／Ｄ変換回路７３は、
この包絡線検波されたアナログ信号を一定のサンプリン
グ周期ΔＴ（例えば20msec）毎にサンプリングし、図３
（Ｄ）に示すように、サンプリング時刻毎に振幅レベル
を量子化し、これに対応して二値化した振幅値データ
（図示省略）を出力するものである。
【００１６】波形処理装置７から出力された振幅値のデ
ィジタル信号は、演算・表示部であるマイコン等のコン
ピュータ８に供給される。このコンピュータ８１は、前
記振幅値のデータを例えばセグメント２０の各リングの
軸方向幅Ｗに対応する１サイクルの掘進距離毎に蓄積し
て、この掘進距離毎の平均振幅値を演算し、その演算結
果を、図４に例示するような棒グラフ等の図表データと
して当該コンピュータ８のディスプレイに表示し、ま
た、プリンタ９に出力するものである。
ィジタル信号は、演算・表示部であるマイコン等のコン
ピュータ８に供給される。このコンピュータ８１は、前
記振幅値のデータを例えばセグメント２０の各リングの
軸方向幅Ｗに対応する１サイクルの掘進距離毎に蓄積し
て、この掘進距離毎の平均振幅値を演算し、その演算結
果を、図４に例示するような棒グラフ等の図表データと
して当該コンピュータ８のディスプレイに表示し、ま
た、プリンタ９に出力するものである。
【００１７】
【実施例】次に、総延長２，０９６ｍ、外径３，９５０
ｍｍの電力洞道構築のための岩盤対応型泥水加圧式シー
ルド工法において、本発明に係るシールド掘進機の掘進
監視装置で掘進監視を行った実施例について説明する。
工事区間の地盤はマサ化が著しい強風化花崗岩からな
り、岩片は堅硬な風化花崗岩や頁岩（泥板岩）を主体と
する極めて硬質の砂岩、礫岩が存在している。工事期間
中は、連続して掘削地盤の変化を監視し、図４は、この
うちセグメントの１，８００〜１，９００リングに相当
する区間について、振幅値の変化のデータを示すもので
ある。このデータによれば、シールド掘進機による掘削
音の大きさは、マサ化の著しい地盤の掘削過程では０．
２Ｖ程度の振幅値を示しており、徐々に岩片を掘削して
いる過程では０．５〜０．７Ｖ程度の振幅値を示してお
り、硬質の岩盤に遭遇した部分では２．０〜２．６Ｖ程
度の極大値を示している。したがって、このようなデー
タによって地盤性状の分布を連続的に把握すると共に、
これによる掘削状態の経時変化を監視することができ
る。
ｍｍの電力洞道構築のための岩盤対応型泥水加圧式シー
ルド工法において、本発明に係るシールド掘進機の掘進
監視装置で掘進監視を行った実施例について説明する。
工事区間の地盤はマサ化が著しい強風化花崗岩からな
り、岩片は堅硬な風化花崗岩や頁岩（泥板岩）を主体と
する極めて硬質の砂岩、礫岩が存在している。工事期間
中は、連続して掘削地盤の変化を監視し、図４は、この
うちセグメントの１，８００〜１，９００リングに相当
する区間について、振幅値の変化のデータを示すもので
ある。このデータによれば、シールド掘進機による掘削
音の大きさは、マサ化の著しい地盤の掘削過程では０．
２Ｖ程度の振幅値を示しており、徐々に岩片を掘削して
いる過程では０．５〜０．７Ｖ程度の振幅値を示してお
り、硬質の岩盤に遭遇した部分では２．０〜２．６Ｖ程
度の極大値を示している。したがって、このようなデー
タによって地盤性状の分布を連続的に把握すると共に、
これによる掘削状態の経時変化を監視することができ
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、次のような効果が実現
される。 (1) シールド掘進機による掘進過程で、地質性状の変化
を連続的に把握することができる。 (2) シールド掘進機には音波センサを付加するだけであ
るので、メンテナンスが容易である。 (3) 切羽面で発生する掘削音の波形パターンや振幅値
は、地盤性状及び掘削状況の変化に明瞭に対応するの
で、高精度の計測が可能である。 (4) 所定の掘進距離毎のデータが得られるので、地盤の
土質性状の分布を明瞭に把握することができる。
される。 (1) シールド掘進機による掘進過程で、地質性状の変化
を連続的に把握することができる。 (2) シールド掘進機には音波センサを付加するだけであ
るので、メンテナンスが容易である。 (3) 切羽面で発生する掘削音の波形パターンや振幅値
は、地盤性状及び掘削状況の変化に明瞭に対応するの
で、高精度の計測が可能である。 (4) 所定の掘進距離毎のデータが得られるので、地盤の
土質性状の分布を明瞭に把握することができる。
【図１】本発明に係るシールド掘進機の掘進監視装置の
一実施形態を示す概略的な説明図である。
一実施形態を示す概略的な説明図である。
【図２】粘性土層、砂礫層、軟岩層、硬岩層を掘削した
場合に発生する掘削音を検出した音響検出信号の信号波
形を示す説明図である。
場合に発生する掘削音を検出した音響検出信号の信号波
形を示す説明図である。
【図３】上記実施形態における波形処理装置による波形
処理を示す説明図である。
処理を示す説明図である。
【図４】セグメントの１，８００〜１，９００リングに
相当する区間について実際に計測した振幅値の変化のデ
ータを示す説明図である。
相当する区間について実際に計測した振幅値の変化のデ
ータを示す説明図である。
１ シールド掘進機 ２ 加速度センサ（音波センサ） ４ 音響モニタ ５ オシロスコープ ６ テープレコーダ ７ 波形処理装置 ８ コンピュータ ９ プリンタ
Claims (3)
- 【請求項１】 シールド掘進機のカッタフェイス背面の
密閉チャンバの後部の隔壁に取り付けた音波センサと、 この音波センサからの音響検出信号のうち不要な周波数
成分をカットオフするバンドパスフィルタと、 このバンドパスフィルタによって濾波された音響検出信
号を波形処理する波形処理部と、 この波形処理部から出力された振幅データを蓄積して所
定の掘進距離毎の平均値を出力する演算・表示部と、を
備えることを特徴とするシールド掘進機の掘進監視装
置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、 バンドパスフィルタにより濾波された信号を音響変換す
る音響変換部を有することを特徴とするシールド掘進機
の掘進監視装置。 - 【請求項３】 請求項１の記載において、 波形処理部が、 音響検出信号を整流する整流回路と、 この整流回路からの出力信号を積分処理する包絡線検波
回路と、 この包絡線検波回路から積分出力されるアナログ信号を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、を備える
ことを特徴とするシールド掘進機の掘進監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220396A JPH09209688A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | シールド掘進機の掘進監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220396A JPH09209688A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | シールド掘進機の掘進監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209688A true JPH09209688A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12629460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4220396A Pending JPH09209688A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | シールド掘進機の掘進監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209688A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09328993A (ja) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Fujita Corp | トンネル掘削機械のカッタフェイスの損耗診断方法 |
| JP2003066155A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Mitsui Constr Co Ltd | 地山状況検出方法及び検出装置 |
| JP2006322747A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Takuwa Corp | 地中音測定装置およびこの装置を用いた水みちの探査方法 |
| JP2015094155A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 大成建設株式会社 | シールド掘進機のチャンバー内の塑性流動化の可視化装置 |
| JP2016003429A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機による切羽土質分布の判別システム |
| JP2017032518A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 大成建設株式会社 | 振動特定システムと振動特定方法 |
| JP2019027121A (ja) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機における切羽地盤の判定方法 |
| JP2020169559A (ja) * | 2017-07-28 | 2020-10-15 | 株式会社奥村組 | ビット振動試験装置 |
| CN112505784A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-16 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矿井下盾构机掘进路线优选方法 |
-
1996
- 1996-02-06 JP JP4220396A patent/JPH09209688A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09328993A (ja) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Fujita Corp | トンネル掘削機械のカッタフェイスの損耗診断方法 |
| JP2003066155A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Mitsui Constr Co Ltd | 地山状況検出方法及び検出装置 |
| JP2006322747A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Takuwa Corp | 地中音測定装置およびこの装置を用いた水みちの探査方法 |
| JP2015094155A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | 大成建設株式会社 | シールド掘進機のチャンバー内の塑性流動化の可視化装置 |
| JP2016003429A (ja) * | 2014-06-13 | 2016-01-12 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機による切羽土質分布の判別システム |
| JP2017032518A (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | 大成建設株式会社 | 振動特定システムと振動特定方法 |
| JP2019027121A (ja) * | 2017-07-28 | 2019-02-21 | 株式会社奥村組 | シールド掘進機における切羽地盤の判定方法 |
| JP2020169559A (ja) * | 2017-07-28 | 2020-10-15 | 株式会社奥村組 | ビット振動試験装置 |
| CN112505784A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-16 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矿井下盾构机掘进路线优选方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050629 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051109 |