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公開番号2025062709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023171908
出願日2023-10-03
発明の名称プラント情報管理システム
出願人株式会社安藤・間,株式会社カナモト,名岐エンジニアリング株式会社
代理人弁理士法人武政国際特許商標事務所
主分類G06Q 50/04 20120101AFI20250408BHJP(計算;計数)
要約【課題】本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち制御盤まで足を運ぶことなく遠隔操作によってトンネル用バッチャープラントに関する情報を取得することができるプラント情報管理システムを提供することである。
【解決手段】本願発明のプラント情報管理システムは、トンネルの吹付コンクリートを生成するバッチャープラントに関する種々の情報(プラント情報)を出力するシステムであって、送信手段と中央記憶手段、端末装置を備えたものである。バッチャープラントに設けられる送信手段はプラント情報を送信する手段であり、中央記憶手段はプラント送信手段によって送信されたプラント情報を記憶する手段、端末装置は中央記憶手段に記憶されるプラント情報を出力する手段である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
トンネルの吹付コンクリートを生成するバッチャープラントに関するプラント情報を出力するシステムであって、
前記バッチャープラントは、あらかじめ設定されたコンクリート配合と１バッチ当たりの単位生成量に基づいて、１バッチごとに各材料を計量しながら前記吹付コンクリートを生成するとともに、各材料の計量結果を含む前記プラント情報を記憶し、
前記バッチャープラントに設けられ、前記プラント情報を送信するプラント送信手段と、
前記プラント送信手段によって送信された前記プラント情報を記憶する中央記憶手段と、
前記中央記憶手段に記憶される前記プラント情報を出力する端末装置と、を備えた、
ことを特徴とするプラント情報管理システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記中央記憶手段に記憶された前記プラント情報に基づいて、前記吹付コンクリートに係る材料の使用量を管理する帳簿作成手段と、をさらに備え、
前記帳簿作成手段によって作成される材料管理帳簿には、前記吹付コンクリートに係る各材料の入荷量、該吹付コンクリートに係る材料ごとの１日当たりの前記計量結果、及び累計使用量が含まれ、
前記端末装置を操作することによって、前記帳簿作成手段が前記材料管理帳簿を作成する、
ことを特徴とする請求項１記載のプラント情報管理システム。
【請求項３】
前記プラント情報は、前記バッチャープラントの動荷重検査の結果である検査データを含み、
前記帳簿作成手段は、前記検査データに基づいて前記バッチャープラントの計量精度を管理する計量精度管理帳簿を作成し、
前記計量精度管理帳簿には、前記吹付コンクリートに係る材料ごとの前記バッチャープラントによる前記計量結果が含まれ、
前記計量結果が、あらかじめ定められた配合指示値の許容範囲にあるときに、前記動荷重検査の結果が正常であると判断することができる、
ことを特徴とする請求項２記載のプラント情報管理システム。
【請求項４】
前記プラント情報は、前記バッチャープラントの異常情報を含み、
前記帳簿作成手段は、前記異常情報に基づいて前記バッチャープラントの状態を管理するプラント管理帳簿を作成し、
前記プラント管理帳簿には、前記バッチャープラントに発生した異常の種別、及び発生時期が含まれる、
ことを特徴とする請求項２記載のプラント情報管理システム。
【請求項５】
前記端末装置は、携帯可能であって、前記プラント情報として、前記バッチャープラントの操作電源状況、自動で前記吹付コンクリートを練る際の連続回数、及び現在のバッチ回数を表示し、
また前記端末装置は、前記バッチャープラントを制御することができる操作手段を有するとともに、該操作手段としてのバッチ自動開始ボタンが表示され、
前記操作電源状況が「入」で表示されたときに前記バッチ自動開始ボタンを操作すると、遠隔操作によって前記バッチャープラントが前記吹付コンクリートの練混ぜを開始する、
ことを特徴とする請求項１記載のプラント情報管理システム。
【請求項６】
前記端末装置は、前記プラント情報として、前記バッチャープラントのミキサー電源状況、及びミキサーゲート稼働状況を表示し、
前記端末装置に、前記ミキサー電源状況が「入」で表示され、かつ前記ミキサーゲート稼働状況として「自動」が表示されたときに、前記バッチ自動開始ボタンを操作すると、遠隔操作によって前記バッチャープラントが前記吹付コンクリートの練混ぜを開始する、
ことを特徴とする請求項５記載のプラント情報管理システム。
【請求項７】
前記端末装置は、前記操作手段として配合入力手段を有し、
前記配合入力手段を用いて前記コンクリート配合を入力すると、前記バッチャープラントは入力された該コンクリート配合に基づいて前記吹付コンクリートを生成する、
ことを特徴とする請求項５記載のプラント情報管理システム。
【請求項８】
前記端末装置は、前記操作手段として単位量入力手段を有し、
前記単位量入力手段を用いて１バッチ当たりの前記単位生成量を入力すると、前記バッチャープラントは入力された該単位生成量に基づいて前記吹付コンクリートを生成する、
ことを特徴とする請求項５記載のプラント情報管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、トンネル掘削に用いられるバッチャープラントに関する技術であり、より具体的には、バッチャープラントに関する情報を遠隔操作によって確認したり、バッチャープラントを遠隔操作によって稼働させたりすることができるプラント情報管理システムに関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
我が国の国土は、およそ２／３が山地であり、そのため道路や線路など（以下、「道路等」という。）は、多くの区間で山地部を経由する。この山地部で道路等を構築するには、斜面の一部を掘削する切土工法か、地山の内部をくり抜くトンネル工法のいずれかを採用するのが一般的である。トンネル工法は、切土工法に比べて施工単価（道路等延長当たりの工事費）が高くなる傾向にある一方で、切土工法よりも掘削土量（つまり排土量）が少なくなる傾向にあるうえ、道路等の線形計画の自由度が高い（例えば、ショートカットできる）といった特長があり、これまでに建設された国内のトンネルは１０，０００を超える。
【０００３】
山岳トンネルの施工方法としては、昭和５０年代までは鋼アーチ支保工に木矢板を組み合わせて地山を支保する「矢板工法」が主流であったが、現在では、地山強度を積極的に活かすＮＡＴＭ（ＮｅｗＡｕｓｔｒｉａｎＴｕｎｎｅｌｌｉｎｇＭｅｔｈｏｄ）が主流となっている。ＮＡＴＭは、地山が有する強度（アーチ効果）に期待する設計思想が主な特徴であり、そのため、従来の矢板工法に比べトンネル支保工の規模を小さくすることができ、加えて施工速度が向上することから施工コストを低減することができる。
【０００４】
ここでＮＡＴＭによる掘削手順について簡単に説明する。はじめに、トンネル切羽の掘削を行う。発破掘削の場合は、ドリルジャンボによって削孔して火薬（ダイナマイト）を装填し、作業員とドリルジャンボが退避したうえで発破を実行する。一方、機械掘削の場合は、自由断面掘削機によってトンネル切羽を切削していく。１回（１サイクル）の掘削進行長（１スパン長）は地山の強度に応じて設定される支保パターンによって異なるが、一般的には１．０～２．０ｍのスパン長で掘削が行われる。１スパン長の掘削を行うと、不安定化した地山部分（浮石など）を払い落とす「こそく」を行いながらダンプトラック（あるいはレール工法）によってズリを搬出（ズリ出し）していく。そしてズリ出し後に、鏡吹付けや１次コンクリート吹付けを行ったうえで必要に応じて（支保パターンによって）鋼製支保工を建て込み、２次コンクリート吹付けを行い、その後ロックボルトの打設を行う。なお、１次コンクリート吹付け工と２次コンクリート吹付け工、ロックボルト工は、掘進したスパン長分、すなわち素掘り部分のトンネル円周面（側壁から天端にかけた周面）に対して行われる。
【０００５】
このようにＮＡＴＭは、掘削（例えば、切羽削孔～発破）、ズリ出し、鋼製支保工建込み、コンクリート吹付け、ロックボルト打設といった一連の工程（以下、「掘削サイクル」という。）を繰り返し行うことによって、１スパン（１．０～２．０ｍ）ずつ掘進していく工法である。
【０００６】
掘削サイクルに掛かる時間（以下、「サイクルタイム」という。）の短縮は、トンネル全体の工期や施工コストの低減につながるため、施工現場ではこのサイクルタイムの短縮に注力しながら作業を行っている。例えば吹付けコンクリートは、サイクルタイム短縮のためズリ出し後（あるいは、鋼製支保工建込み後）、迅速に切羽まで運搬される。一方、サイクルタイムを構成する各工程の開始時刻はその日の進捗状況によって変化するため、コンクリート吹付けの開始時間は日々定まっているわけではない。したがって、トンネル切羽の状況に応じてタイミングを計りながら吹付けコンクリートを生成している。また、トンネル掘削は昼夜交代制で２４時間連続して行われるのが一般的であり、夜間に市井のコンクリート製造企業に依頼することは現実的ではない。
【０００７】
このような背景の下、トンネル掘削に用いられる吹付けコンクリートは、施工現場のヤード内に設けられるバッチャープラント（以下、単に「トンネル用バッチャープラント」という。）によって生成するのが主流とされている。そのため、これまでにもバッチャープラントに関する種々の技術が提案されている。例えば特許文献１では、コンクリート練上り温度を制御しながら吹付けコンクリートを製造する方法について提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２０－１９６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
トンネル用バッチャープラントには、図７（ａ）に示すような「制御盤」が設置されている。またこの制御盤には、図７（ｂ）に示すような「操作盤」が設けられており、操作盤にある各種の操作ボタンを操作することによって、トンネル用バッチャープラントに関する種々の制御を行うことができる。さらにトンネル用バッチャープラントは、吹付コンクリートを生成するたびに、配合されるセメントや水、粗骨材、細骨材、混和材（フライアッシュなど）、混和剤（ＡＥ減水剤など）といった各種材料に関する情報がデータ（以下、「配合材料データ」という。）として記憶される。そして、図８（ａ）に示すように制御盤に設けられる「表示画面」にこの配合材料データを表示することができ、また図８（ｂ）に示すように操作ボタン（例えば、「日計ボタン」）を操作することによって配合材料データの帳票を印字することもできる。
【００１０】
このように、トンネル用バッチャープラントの制御盤を利用することで様々な処理を行うことができるが、裏を返せば制御盤まで足を運ばなければ目的の処理を実行することができない。例えば、吹付コンクリートの練混ぜ開始は制御盤の操作ボタンを押下することによって実行されるが、練混ぜ開始のタイミングを計るには材料の投入状態やアジテータ車など周囲の状況を確認する必要があるところ、操作盤の前ではそのような確認作業が十分に実施できないことがある。そのため作業者は、移動しながら種々の状況を確認したうえで改めて制御盤まで移動することとなり、その移動量が増加するとともに練混ぜ開始までに本来不要な時間を要することとなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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