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公開番号2024168123
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084554
出願日2023-05-23
発明の名称土層分布検知方法
出願人西松建設株式会社
代理人弁理士法人MIP
主分類E21D 9/093 20060101AFI20241128BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】安価で簡易に土層分布を計測できる方法を提供すること。
【解決手段】土層分布を計測する方法は、掘削対象を掘削するための回転可能な掘削部と、余掘りを行うために掘削部の外周から突出可能な余掘部と、掘削部の回転および余掘部の突出に関する情報を検出する検出部とを備える掘削機械の掘進停止中に、掘削部を回転させることにより余掘部の位置を移動させ、移動前または各位置で余掘部を突出させ、各位置で掘削部の回転または余掘部の突出に関する情報を検出することにより土層分布を検知する。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
土層分布を検知する方法であって、
掘削対象を掘削するための回転可能な掘削部と、余掘りを行うために前記掘削部の外周から突出可能な余掘部と、前記掘削部の回転および前記余掘部の突出に関する情報を検出する検出部とを備える掘削機械の掘進停止中に、前記掘削部を回転させることにより前記余掘部の位置を移動させ、前記掘削部の回転前に、もしくは各位置で前記余掘部を突出させ、前記各位置で前記掘削部の回転もしくは前記余掘部の突出に関する情報を検出することにより前記土層分布を検知する、土層分布検知方法。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記掘削部の回転前に余掘部を突出させる場合、前記余掘部を突出させた状態で前記掘削部を前記各位置へ順に移動させ、前記各位置で前記掘削部の回転に関する情報としてトルクを検出する、請求項１に記載の土層分布検知方法。
【請求項３】
前記掘削機械の掘進停止中であって、前記余掘部を突出させた状態で前記各位置における前記トルクを検出する前または後に、前記余掘部を突出しない状態で前記各位置における前記トルクを検出する、請求項２に記載の土層分布検知方法。
【請求項４】
前記各位置で余掘部を突出させる場合、前記各位置で前記余掘部を突出させ、前記余掘部の突出に関する情報として前記掘削対象への前記余掘部の貫入圧および貫入量を検出し、検出後に前記余掘部を前記掘削部内に収納する、請求項１に記載の土層分布検知方法。
【請求項５】
前記余掘部が、前記掘削部の回転により突出した該余掘部に作用する反力を検出する反力検出部を備え、
前記余掘部を突出させ、前記掘削部を回転させることにより前記余掘部の位置を移動させ、前記各位置で前記反力検出部により検出された前記反力と、該反力の計測位置までの半径方向アーム長とに基づき、前記余掘部の突出に関する情報として前記余掘部に作用する曲げモーメントを検出する、請求項１に記載の土層分布検知方法。
【請求項６】
表示部を備え、前記検出部と通信可能な情報処理装置が、前記検出部から前記各位置における前記情報を取得し、前記情報に対応する土層を前記各位置と対応付けて前記表示部に表示する、請求項１～５のいずれか１項に記載の土層分布検知方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、土層分布を検知する方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
シールドマシン等の掘削機械を使用して掘削対象の地盤を掘削する場合、掘進負荷、添加材の種類や添加量、掘削土量等に大きく影響することから、切羽側の土層分布の把握が重要になる。
【０００３】
従来においては、ボーリング調査を行い、調査結果を基にトンネル縦断方向の土層分布を想定した土質縦断図を作成し、作成した土質縦断図の土層分布を基に掘削土量や添加材の添加量等を決定している。
【０００４】
しかしながら、実際の施工では、切羽の土層分布が土質縦断図の土層分布からずれることが多く、このずれの影響で、掘削土量の取り込み過多や取り込み不足が生じ、地盤沈下や隆起が発生する場合がある。
【０００５】
そこで、施工管理にあたって、実際の土層分布を把握することが求められており、例えば、カッターの振動計測、カッターの掘削抵抗計測、カッターの切削抵抗や歪み計測等により切羽の土層分布を把握する技術が知られている（特許文献１～５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平１０－１９８５３号公報
特開２０１６－３４２９号公報
特開２０１６－３４３０号公報
特開２０１１－１９６０６８号公報
特開２００９－２２１８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の技術では、掘進中に計測を行うため、カッターが掘削対象の切羽地盤へ切込む際にも振動や歪み等が発生することから、土層の変化を判定することが容易ではなく、しかも、振動や歪み等を計測するための計測装置を別途設ける必要があり、安価で容易に土層分布を検知することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、土層分布を検知する方法であって、
掘削対象を掘削するための回転可能な掘削部と、余掘りを行うために掘削部の外周から突出可能な余掘部と、掘削部の回転および余掘部の突出に関する情報を検出する検出部とを備える掘削機械の掘進停止中に、掘削部を回転させることにより余掘部の位置を移動させ、掘削部の回転前に、もしくは各位置で余掘部を突出させ、各位置で掘削部の回転もしくは余掘部の突出に関する情報を検出することにより土層分布を検知する、土層分布検知方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安価で容易に土層分布を検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
土質縦断図の一例を示した図。
掘削機械としてシールドマシンの構成例を示した図。
図２に示したシールドマシンを前方から見た図。
コピーカッタを使用した土層分布を検知する作業の第１の例を示したフローチャート。
コピーカッタを使用した土層分布を検知する作業の第２の例を示したフローチャート。
従来のコピーカッタの一例を示した図。
特殊な構造のコピーカッタの一例を示した図。
コピーカッタを使用した土層分布を検知する作業の第３の例を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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