JPS58173293A - シ−ルド工事の施工管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シールド掘進機を使用するトンネルシールド
工事の施工管理方法に関するものである。

最近のシールド掘進機は、先端のカッター内側に圧力チ
ャンバを設けて地山の崩壊を防ぎなから掘進を行なう。

例えば、最新装置であるシールド掘進機では、第１図に
示すように掘進機１の先端のカッターへラド２で掘られ
た土砂は圧カテヤンバ３に入シ、この中で切羽の安定を
保ちながら性能のバランスを図りスクリューコンベア７
で後方に送られ、ゲート８から取出して車輌等で発進坑
へと送る。図中４は隔壁、５は圧力流体の注入口、６は
カッターフレームである。このような一連の作業を行な
うに際し、掘削地盤の諸条件とチャンバ及び掘進機の作
動状況をうまく適合させる必要があシ、それには数多く
のデータを得てこれを処理し、即時に操作にフィードバ
ックさせることが要求される。

本発明の目的は、コンピュータの使用によシ上記処理作
業を迅速かつ正確に行なえるようにするとともに、該コ
ンピュータへのデータ入力はトン理方法を提供すること
にある。

しかしてこの目的は本発明によれば、シールド掘進機を
使用するトンネルシールド工事において、該掘進機等に
設けた各種計測器からの電気信号をアナログ−デジタル
変換した後に光信号に変えて光フアイバーケーブルで地
上、へ伝送し、さらに光信号から電気信号に変換してコ
ンピュータに入力し、このコンピュータで得た処理結果
を掘進作業にフィードバックさせることによシ達成され
る。

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例を示すブロック図である。図中
９は信号変換装置を示し、これはアナログ−デジタル変
換ボード１０、デジタル信号用のデジタル入出力ボード
Ｉｆ、これらボード１０　、　ＩＩからの出力信号を制
御する信号変換コントローラ１２及びコントローラ１２
からの出力信号を並列−直列変換するボード１３の組合
せで構成される。

この信号変換装置９及び上記ボード１３からの電気信号
を光信号に変換する光モデム１４は第１図に示すように
、シールド掘進機゛の後方に従う車輛１５内の操作盤１
６中に収納する。

光モデム１４は光フアイバーケーブル１７ヲ介して地上
の事務所１８内の光モデム１９と接続し、該光モデム１
９からの出力信号を同じく事務所１８内のコンピュータ
装置２０に入力する。

上記コンピュータ装置２０は、光モデム１２−からの出
力信号を受け、次に導入すべきコンピュータ本体２２に
見合う信号に変換するボード２１、ボード２１に入出力
するコンピュータ本体２２、この本体２２から出力を受
けるディスグレイ２３及びグラフイクグリンタ２４、上
記ボード２１に接続するミニフロッピーディスク２５の
組合せで構成する。

一方、シールド掘進機へは地上からの電カケープルが接
続されるが、上記光フアイバーケーブル１７は第３図に
示すように該電カケープル２６を形成する介在２６　ａ
中に複合する。第６図中、２６６は電カケープル２６の
シース、２６Ｇは導体、２６ｄは半導電層、２６　ｅは
絶縁体、２６／は遮蔽軟鋼テープ、２６ｇは抑えテープ
である。

このようにして、間隙水圧、土庄、カッターヘッド２の
トルク、回転数、シールド掘進機推進用のジヤツキのス
トローク、速度、推力、圧力流体量及び圧力、ゲート８
の開口率、シールド掘進機周囲の酸素濃度等の各種デー
タはそれぞれのセンサーから直流の１〜５ｖのアナログ
信号として信号変換装置９のアナログ−デジタル変換ボ
ード１０に導入され、ここでデジタル信号忙変換されて
信号変換コントローラ１２に入る。

また、シールド掘進機の掘進中か否か、上記ジヤツキが
伸びたか否か、カッターヘッド２が反転したか否か、ス
クリューコンベア７か反転したか否かを示すオンオフ信
号がデジタル入出力ボード１１４Ｃ導入され、該ボード
１１の出力信号も上記信号変換コントローラ１２に導入
される。

信号変換コントローラ１２で制御された信号は、ボード
１３を介して光モデム１４で電気信号から光信号に変換
されて光フアイバーケーブル１７ｔｌ−約１．５−通り
、地上の光モデムＩ９で光信号から電気信号に変換され
てコンピュータ装置２０に入力され、このコンピュータ
装置２０では、上記各種センサーからのデータをミニフ
ロッピィディスク２５に保存するとともにディスグレイ
２３に表示する。

上記ディスプレイ２３に表示するのは、コンピュータ本
体２２のＣＰＵで解析を行なった結果であり、例えばそ
の−例を第４図に示すと、αはジヤツキストロークに対
応するジヤツキスピードの変化を示すグラフ、ｂはジヤ
ツキストロークに対応するスクリューコンベアの累積回
転数の変化を示すグラフで、このように各センサーから
のデータはグラフ化され目で見て即時に判断できるもの
が得られ、その結果これを現場の掘進作業にフィードバ
ックすることすなわちシールド掘進機１のチャンバ３内
の圧力調整その他者部の制御を迅速かつ適切になすこと
ができる。

なお、上記第４図中、Ｃは掘進が進行中であるか否かを
示す表示、ｄはジヤツキが、伸びているか否かを示す表
示で、これらはボード１１に導入されるデジタル信号か
ら得られ、上記各種センサーからのデータの処理に対応
させることになる。

大別すると、掘進時のデータ採取とその表示はオンライ
ンリアルタイム処理で行ない、掘進休止時のデータ解析
はオフラインバッチ処理で行なう。

かかるオフラインバッチ処理は、ミニフロッピィディス
ク２５に格納されたテークを汎用統計ソフトを使用して
多変量解析をなせばよい。

以上述べたように本発明のシールド工事の施工管理方法
は、シールド掘進機を使用するトンネルシールド工事に
おいて、該掘進機等に設けた各種計測器からの電気信号
をアナログ−デジタル変換した後に光信号に変えて光フ
アイバーケーブルで地上へ伝送し、さらに光信号から電
気信号に変換してコンピュータに入力し、このコンピュ
ータで得た処理結果を掘進作業にフィードバックさせる
こととしたので、複雑なデータ処理をコンピュータを使
用して迅速かつ正確に行なうことができ、また、各種セ
ンサーから該コンピュータへの入力は光フアイバーケー
ブルを使用するのでトンネル工事という水分の多い環境
の悪い特殊事情の中でもノイズや信号伝送中の減衰もな
く、しかも面倒な配線工事等の必要もない安価な方法で
行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管理方法を使用したシールド工事の説
明図、第２図は本発明方法の実施例を示すブロック図、
第３図は本発明方法で使用する光フアイバーケーブル周
囲の断面図、第４図はディスプレイの正面図である。 １・・・・・・シールド掘進機　　２・・・・・・カッ
ターヘッド３・・・・・・圧力チャンバ　　　４・・・
・・・隔壁５・・・・・・圧力流体注入口　６・・・・
・・カッターフレーム７・・・・・・スクリューコンベ
ア　　８・・・・・・ゲート９・・・・・・信号変換装
置 １０・・・・・・アナログ−デジタル変換ボード１１・
・・・・・テジタル入出力ボード１２・・・・・・信号
変換コントローラ　１３・・・・・・ボード１４　、１
９・・・・・・元モデム　　　　　１５・・・・・・車
輛１６・・・・・・操作盤！？・・・・・・光フアイバ
ーケーブル１８・・・・・・事務所　　２０・・・・・
・コンピュータ装置２１・・・・・・ボード　　２２・
・・・・・コンピュータ本体２３・・・・・・ディスク
レイ ２４・・・・・・グラフィックプリンタ２５・・・・・
・ミニフロッピィディスク２６・・・・・・電カケープ
ル　　２６α・・・・・・介在２６　ｂ・・・・・・シ
ー　ス２６０・・・・・・導体２６　ｄ・・・・・・半
導電層　２６　ｅ・・・・・・絶縁体２６　ｆ・・・・
・・遮蔽軟銅チーブ　２６　ｇ・・・・・・抑えチーブ
出願人　鹿島建設株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド掘進機を使用するトンネルシールド工事におい
   て、該掘進機等に設けた各種計測器７１））らの電気信
   号をアナログーテジタル変換した後に光信号に変えて光
   ファイノく−ケーブルで地上へ伝送し、さらに光信号か
   ら電気信号に変換してコンピュータに入力し、このコン
   ピュータで得た処理結果を掘進作業にフィートノくツク
   させること全特徴としたシールド工事の施工管理方法。