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公開番号2025008138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110052
出願日2023-07-04
発明の名称泥土評価システム、泥土評価方法
出願人清水建設株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類E21D 9/093 20060101AFI20250109BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】シールド掘削機のチャンバー内における泥土の性状を連続的に計測する。
【解決手段】計測対象の試料の湿潤密度と含水量とが調整された状態において流動特性について計測された結果に基づいて、前記湿潤密度と含水量との組み合わせと、前記計測された流動特性との関係を表す評価データを記憶する記憶部と、シールド掘削機のチャンバー内における泥土の湿潤密度と含水量とを計測する計測器によって計測された、湿潤密度と含水量とを取得する第1取得部と、前記取得された湿潤密度と含水量の組み合わせに対応する流動特性を、前記記憶部に記憶された評価データから取得する第2取得部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
計測対象の試料の湿潤密度と含水量とが調整された状態において流動特性について計測された結果に基づいて、前記湿潤密度と含水量との組み合わせと、前記計測された流動特性との関係を表す評価データを記憶する記憶部と、
シールド掘削機のチャンバー内における泥土の湿潤密度と含水量とを計測する計測器によって計測された、湿潤密度と含水量とを取得する第１取得部と、
前記取得された湿潤密度と含水量の組み合わせに対応する流動特性を、前記記憶部に記憶された評価データから取得する第２取得部と、
を有する泥土評価システム。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記評価データは、湿潤密度と含水量との関係に基づく流動特性を表す値の分布に応じて生成されたコンター図を表すデータである
請求項１に記載の泥土評価システム。
【請求項３】
前記流動特性を表す値としてテーブルフロー値が用いられる
請求項２に記載の泥土評価システム。
【請求項４】
前記流動特性を表す値としてミニスランプ値が用いられる
請求項２に記載の泥土評価システム。
【請求項５】
前記第１取得部は、前記シールド掘削機が掘削を停止している期間において前記計測器によって順次計測されることに応じて計測結果を順次取得し、
前記第２取得部は、前記第１取得部によって計測結果が得られると、得られた計測結果に応じた流動特性を得る
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の泥土評価システム。
【請求項６】
前記チャンバーを形成する隔壁を貫通するようにガイド管が取り付けられ、前記計測器がガイド管に挿入される
請求項５に記載の泥土評価システム。
【請求項７】
コンピュータに、
計測対象の試料の湿潤密度と含水量とが調整された状態において流動特性について計測された結果に基づいて、前記湿潤密度と含水量との組み合わせと、前記計測された流動特性との関係を表す評価データを記憶部に記憶させるステップと、
シールド掘削機のチャンバー内における泥土の湿潤密度と含水量とを計測する計測器によって計測された、湿潤密度と含水量とを取得するステップと、
前記取得された湿潤密度と含水量の組み合わせに対応する流動特性を、前記記憶部に記憶された評価データから取得するステップと、
を実行させる泥土評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、泥土評価システム、泥土評価方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
土圧式シールド工法により地山にトンネルなどを掘削する場合、シールド掘削機のカッターヘッドを回転させ、地盤を掘削することでチャンバー内に掘削土が堆積する。堆積した掘削土は、スクリューコンベア等によりチャンバー内から排出される。
また、大口径シールドにおいては、シールド停止中において、時間の経過に伴いチャンバー内の泥土が分離し、沈降することで締め固められると、掘進再開時にカッターヘッドが回転不能となる場合がある。このような事象が生じる要因は、例えば、シールド停止中においてチャンバー内の掘削された泥土が沈降することにより塑性流動性が落ちることが挙げられる。
このような事象を回避するためには、チャンバー内の泥土の性状を把握し、その性状に応じた対応をすることが考えられる。チャンバー内の泥土の性状を確認するためには、例えば、スクリューコンベアから排出された泥土の性状を目視観察や触診といった経験的な判断により定性的に管理する方法がある。
特許文献１には、土圧式シールドにおいて、密度・水分測定器を切羽の外周側と排土管にそれぞれ設け、掘削土や排土の性状を把握するシールド機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第２５３３８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、チャンバー内から排出された泥土を確認する方法では、排出された泥土を目視観察や触診等の終了を待つ必要があるため、断続的にしか性状を計測・評価することができない。そのため、シールド停止中にチャンバー内の泥土の性状をより精度よく把握できることが望ましい。
なお、特許文献１は、切羽の外周側や排土の性状を把握することができるが、チャンバー内の泥土の性状を把握するものではない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、シールド掘削機のチャンバー内における泥土の性状を連続的に計測することができる泥土評価システム、泥土評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、計測対象の試料の湿潤密度と含水量とが調整された状態において流動特性について計測された結果に基づいて、前記湿潤密度と含水量との組み合わせと、前記計測された流動特性との関係を表す評価データを記憶する記憶部と、シールド掘削機のチャンバー内における泥土の湿潤密度と含水量とを計測する計測器によって計測された、湿潤密度と含水量とを取得する第１取得部と、前記取得された湿潤密度と含水量の組み合わせに対応する流動特性を、前記記憶部に記憶された評価データから取得する第２取得部と、を有する泥土評価システムである。
【０００７】
また、本発明の一態様は、コンピュータに、計測対象の試料の湿潤密度と含水量とが調整された状態において流動特性について計測された結果に基づいて、前記湿潤密度と含水量との組み合わせと、前記計測された流動特性との関係を表す評価データを記憶部に記憶させるステップと、シールド掘削機のチャンバー内における泥土の湿潤密度と含水量とを計測する計測器によって計測された、湿潤密度と含水量とを取得するステップと、前記取得された湿潤密度と含水量の組み合わせに対応する流動特性を、前記記憶部に記憶された評価データから取得するステップと、を実行させる泥土評価方法である。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、この発明によれば、シールド掘削機のチャンバー内における泥土の性状を連続的に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
シールド掘削機１０を側面から見た構成図である。
カッター装置１５が掘削を行う場合における計測部２０の構成を示す断面図である。
シールド停止中において湿潤密度・含水量を計測する場合における計測部２０の構成を示す断面図である。
泥土評価システムＳの構成を示す概略機能ブロック図である。
泥土評価システムＳの動作を説明するフローチャートである。
テーブルフロー値に基づく計測対象試料（粘性土）の評価例を示すコンター図である。
テーブルフロー値に基づく計測対象試料（砂質土）の評価例を示すコンター図である。
計測対象試料の粒径加積曲線を示す図である。
ガンマ線計数率比と湿潤密度の計測結果との関係を示すグラフである。
中性子線計数率比と含水量の計測結果との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態による泥土評価システムについて図面を参照して説明する。
図１は、泥土評価システムが用いられる、土圧式シールド工法によるシールド掘削機の構成例を示す概略構成図である。図１では、シールド掘削機１０を側面から見た構成図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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