JPH09324436A - 地下構造物の施工支援装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地下構造物を施工するにあたり、地質構造が
地下構造物に及ぼす危険性を視覚的に認識できる地下構
造物の施工支援装置及びその方法を提供すること。 【解決手段】 予め調査した地質情報に基づく地質構造
と、設計仕様に基づく地下構造物とを映像化すると共
に、周辺地質が地下構造物に与える危険性も映像化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下構造物の施工
にあたり、施工方法、手順等の選定を容易化するため
に、予め調査した当該地下の地質情報に基づいて当該地
質情報を視覚化する地下構造物の施工支援装置及びその
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下空洞、トンネル等の地下構造物を施
工するにあたっては、周辺地盤の崩落、すべりなどの発
生を防止するため、事前にボーリング調査等により地質
情報を収集し、施工方法、手順等を十分に考慮する必要
がある。しかしながら、地質情報として技術者が考慮す
べき要素としては、破砕帯の走向、傾斜、狭あい物の種
類等の他、多枝に及ぶため、単なる数字的な地質情報を
得ただけでは、立体的、空間的に地質構造を把握するこ
とが困難である。そこで、近年ではボーリング調査等に
より得た地質情報をコンピュータグラフィックスを駆使
して３次元的、あるいはその断面を２次元的映像で表示
する支援装置が採用されている。当該支援装置により、
技術者は地質構造と施工する地下構造物との関係を視覚
的に認識できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
支援装置では単に地質構造等を映像化するだけに過ぎ
ず、この映像のみから各々の地質要素が地下構造物およ
びその施工に対して及ぼす危険性を検討することは、熟
練した技術者しか行なうことができなかった。また、施
工の危険性を検討して、更にそれに応じた最適な対策工
を選択することも熟練を必要としていたため、その選定
に甚だ時間と手間がかかるものであった。さらに、実際
の施工作業が進行するに従い当初の地質情報とは異なる
地質が存在することがしばしばあり、その後の危険性及
び対策工を再検討する必要があるにも関わらず、従来の
支援装置では一旦入力した地質情報を後に変更すること
は容易ではなくこの用途に利用できなかった。

【０００４】従って、本発明の目的は、地下の各々の地
質要素が地下構造物およびその施工に及ぼす危険性を技
術者が容易に把握できる地下構造物の施工支援装置及び
その方法を提供することにある。また、本発明の目的
は、各々の地質要素に起因する危険性に応じた対策工を
容易に選定できる地下構造物の施工支援装置を提供する
ことにある。さらに、本発明の目的は、施工途中に発覚
した新たな地質情報を有効に利用し、その新たな地質情
報に起因する危険性及び対策工を技術者が容易に把握で
きる地下構造物の施工支援装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、地下構
造物を施工するにあたり、事前に調査した複数の地質要
素からなる地下の地質情報に基づいて当該地下の地質構
造を３次元的または２次元的に表示する手段を備える地
下構造物の施工支援装置において、前記地質情報を記憶
する手段と、前記地下構造物の設計仕様情報を記憶する
手段と、前記地質情報の各々の要素が前記地下構造物及
びその施工に及ぼす危険度を判断する手段とからなり、
前記地質情報と前記地下構造物と共に前記危険度を表示
したことを特徴とする地下構造物の施工支援装置が提供
される。

【０００６】また、本発明によれば、前記危険度に応じ
た対策工を記憶する手段を備え、前記危険度を判断する
手段により判断した危険度に対応する対策工を更に表示
したことを特徴とする地下構造物の施工支援装置が提供
される。さらに、本発明によれば、地下構造物の施工途
中に判明した新たな地質情報に基づいて、前記地質情報
を記憶した手段に記憶した地質情報を補正する手段を設
けたことを特徴とする地下構造物の施工支援装置が提供
される。

【０００７】本発明によれば、地下構造物を施工するに
あたり、事前に調査した複数地質要素からなる地下の地
質情報に基づいて当該地下の地質構造を３次元的または
２次元的に表示する地下構造物の施工支援方法におい
て、前記地質情報を記憶する工程と、前記地下構造物の
設計仕様情報を記憶する工程と、前記地質情報の各々の
要素が前記地下構造物に及ぼす危険度を判断する工程と
からなり、前記地質情報と前記地下構造物と共に前記危
険度を表示したことを特徴とする地下構造物の施工支援
方法が提供される。

【０００８】本発明の地下構造物の施工支援装置及びそ
の方法では、各々の地質要素が施工せんとする地下構造
物に及ぼす危険度を地質と地下構造物と共に表示するこ
とを特徴とする。前記地質要素としては、地下に存在す
る破砕帯の走向、傾斜、狭あい物の種類、厚さ、破砕の
程度、湧水状態等があり、これらが事前に調査されて前
記地質情報を形成する。

【０００９】前記地下構造物の設計仕様情報とは、施工
する地下構造物の設計図面に基づき定められたものであ
り、外形情報のみならず、各部位の強度なども必要に応
じて含むものである。

【００１０】前記危険度を判断する手段は、各々の前記
地下要素と前記設計仕様情報に基づく地下構造物との位
置関係、さらに前記地下要素の延在方向との角度関係等
により、地下構造物の周辺地盤の崩落、すべり等の可能
性を段階的に判断するものである。その判断の因りどこ
ろとするのは主として過去の施工経験例に基づいてなさ
れるものである。前記地質情報及び前記地下構造物は従
来のコンピュータグラフィック技術により表示され、ま
た、これと同時に前記危険度は、例えば危険度の段階に
応じて色彩を変更して、危険度が生じる地下構造物周辺
に重ね合わされて表示される。従って、技術者が施工の
危険性が視覚的に認識でき、施工時の事故等を未然に防
ぐことができる。

【００１１】また、本発明の施工支援装置では、前記危
険度に応じた対策工を記憶する手段を備えることもでき
る。当該対策工を記憶した手段は、前記地下構造物の部
位毎に当該部位における前記危険度に基づいて選定され
るものであって、地盤への薬液注入、排水ボーリング、
ロックアンカー工等の各種施工方法を記憶したものであ
る。最適な１または複数の当該対策工を表示することに
より、施工技術者は対策工の選定に労すること無く、作
業の短縮化を図ることができる。前記地質情報を補正す
る手段とは、発破、掘削等の施工時の各段階で判明した
新たな地質情報に基づいて、前記地質情報を記憶した手
段における地質情報を補充、訂正するものである。この
補正に基づいて、前記危険度及びその対策工も再度判断
され、表示されるので、技術者は施工方法の再検討に時
間を要しない。

【００１２】

【実施例】 以下、
本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る施工支援装置１とその内部ブロッ
ク図２とを、図２は施工支援装置１で実行される処理の
フローチャートを示す。施工支援装置１は、内部ブロッ
ク図２に示される機能を備える市販のコンピュータ１ａ
及びディスプレイ１ｂとからなるものである。

【００１３】内部ブロック図２に示されるとおり、コン
ピュータ１ａは地質データ記憶部と、地質データ補正部
と、施工予定の地下構造物の設計仕様データ記憶部と、
危険度判断部と、当該危険度に応じた対策工を記憶する
対策工記憶部と、各々のデータを合成しディスプレイ１
ｂに表示させる表示制御部とを備えるものである。地質
データ記憶部には、予めボーリング調査等により調査さ
れた地質情報が技術者がキーボード、マウス等既存の入
力装置を介して入力することによって記憶される。地質
情報としては、破砕帯と断層の位置およびその走向、傾
斜、並びに土質、地下水脈の有無、岩盤の位置等多枝に
及ぶ。

【００１４】設計仕様データ記憶部には、設計者が作成
した地下構造物の設計図に基づいて入力する設計仕様デ
ータが記憶される。データ入力には、ツール化された既
存の図形作成ソフトウエアを利用することにより、より
簡易化することもできる。前記記憶部はそれぞれコンピ
ュータ１ａのメモリ内に割り当てられたメモリ空間に配
置される。危険度判断部は、各々の記憶部に記憶された
データを処理するものであって、所定のソフトウエアに
よって機能するＣＰＵまたは専用のプロセッサ等であ
る。地質データ補正部は、既に地質データ記憶部に記憶
された地質データを、後に判明した新たな地質データに
基づいて既存の入力装置から、技術者が入力することに
より補填、訂正するためのものである。前記表示制御部
は、各部から得られたデータを３次元映像に変換するも
のであって、必要に応じて当該３次元映像上の断面を２
次元映像にも変換するものであり、既存のコンピュータ
グラフィックスに採用されるものと同様のものである。
次にコンピュータ１ａ内で行なわれる処理について、図
２を参照して説明する。

【００１５】ステップ１では、危険度判断部に地質デー
タおよび設計仕様データが転送され、危険度の判断が開
始される。危険度の判断は設計仕様データに基づく地下
構造物の全ての部位において行なわれる。危険度は、例
えば１０段階に設定される。

【００１６】ステップ２では、危険度判断部によりステ
ップ１においてなされた各部位の危険度に応じて、対策
工を選択する。この対策工は、地下構造物の部位と前記
１０段階の危険度に応じて選択される。

【００１７】ステップ３ではステップ１及び２で生じた
データが、地質データ及び設計仕様データと共に表示制
御部に転送される。そして、ステップ４において、表示
制御部は転送されたデータを映像化に不要なデータを削
除する信号処理すると共に、危険度の段階や、地質デー
タの種類に応じた色づけなどの決定を行なう。表示制御
部はそれらのデータを映像化するのに必要な変換をし
て、ディスプレイ１ｂにその映像を表示させる。技術者
はその映像と、指示される対策工に基づいて施工を開始
する。なお、施工途中で新たな地質データが得られると
ステップ１’において、既に記憶された地質データが新
たな地質データに基づいて補填、訂正され、その後ステ
ップ２以下の工程を経て映像化される。

【００１８】

【発明の効果】以上述べてきたとおり、本発明によれ
ば、地質構造および地下構造物と共に、当該地質が地下
構造物に及ぼす危険度も映像化されるので、技術者がそ
の危険性を容易に把握することができる。また、その危
険度に応じた最適な対策工も表示することができるの
で、熟練した技術者でなくとも最適な対策工の選択をす
ることができる。さらに、施工途中に判明した新たな地
質情報を有効に活用し、その後の危険度を及びその対策
工を迅速に再検討できるので、技術者の負担を軽減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる施工支援装置１と、その内部ブ
ロック図２とを示す図である。

【図２】本発明にかかる施工支援装置１で実行される処
理のフローチャートである。

【符号の説明】

１．施工支援装置 １ａ．コンピュータ １ｂ．ディスプレイ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地下構造物を施工するにあたり、事前に
   調査した複数の地質要素からなる地下の地質情報に基づ
   いて当該地下の地質構造を３次元的または２次元的に表
   示する手段を備える地下構造物の施工支援装置におい
   て、 前記地質情報を記憶する手段と、前記地下構造物の設計
   仕様情報を記憶する手段と、前記地質情報の各々の要素
   が前記地下構造物及びその施工に及ぼす危険度を判断す
   る手段とからなり、前記地質情報と前記地下構造物と共
   に前記危険度を表示したことを特徴とする地下構造物の
   施工支援装置。
2. 【請求項２】 前記危険度に応じた対策工を記憶する手
   段を備え、前記危険度を判断する手段により判断した危
   険度に対応する対策工を更に表示したことを特徴とする
   請求項１に記載の地下構造物の施工支援装置。
3. 【請求項３】 地下構造物の施工途中に判明した新たな
   地質情報に基づいて、前記地質情報を記憶する手段に記
   憶した地質情報を補正する手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の地下構造物の施工支援装
   置。
4. 【請求項４】 地下構造物を施工するにあたり、事前に
   調査した複数地質要素からなる地下の地質情報に基づい
   て当該地下の地質構造を３次元的または２次元的に表示
   する地下構造物の施工支援方法において、 前記地質情報を記憶する工程と、前記地下構造物の設計
   仕様情報を記憶する工程と、前記地質情報の各々の要素
   が前記地下構造物に及ぼす危険度を判断する工程とから
   なり、前記地質情報と前記地下構造物と共に前記危険度
   を表示することを特徴とする地下構造物の施工支援方
   法。