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公開番号2025086130
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023199975
出願日2023-11-27
発明の名称外力性判定システム、外力性判定方法、および外力性判定プログラム
出願人三菱電機株式会社,技建開発株式会社
代理人個人
主分類E21D 11/00 20060101AFI20250530BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】トンネルがトンネルを変位させる外力を受けているか否かを正確に診断することができる外力性判定システムを得ること。
【解決手段】外力性判定システム1Aは、トンネルの形状を示し解析対象となる3次元点群のデータを解析3次元点群として受け付ける3次元点群受付部40と、解析3次元点群に基づいて、トンネル内路面の盤ぶくれを解析する盤ぶくれ解析部10と、解析3次元点群に基づいて、トンネルの内壁面の変位である壁面変位を解析する壁面変位解析部20と、盤ぶくれの解析結果および壁面変位の解析結果に基づいて、トンネルが基準値よりも大きく変位している変位箇所を抽出し、変位箇所同士の相関関係に基づいてトンネルが受ける外力の方向である外力方向を算出し、外力方向に基づいてトンネルがトンネルを変位させる外力を受けているか否かの外力性判定を行う外力性判定部30とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トンネルの形状を示し解析対象となる３次元点群のデータを解析３次元点群として受け付ける３次元点群受付部と、
前記解析３次元点群に基づいて、トンネル内路面の盤ぶくれを解析する盤ぶくれ解析部と、
前記解析３次元点群に基づいて、前記トンネルの内壁面の変位である壁面変位を解析する壁面変位解析部と、
前記盤ぶくれの解析結果および前記壁面変位の解析結果に基づいて、前記トンネルが基準値よりも大きく変位している変位箇所を抽出し、前記変位箇所同士の相関関係に基づいて前記トンネルが受ける外力の方向である外力方向を算出し、前記外力方向に基づいて前記トンネルが前記トンネルを変位させる外力を受けているか否かの外力性判定を行う外力性判定部と、
を備える、
ことを特徴とする外力性判定システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記３次元点群との比較対象は、前記トンネルの過去の３次元点群である比較３次元点群であり、
前記壁面変位解析部は、前記比較３次元点群と前記解析３次元点群との差分を、前記壁面変位の解析結果として算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の外力性判定システム。
【請求項３】
前記３次元点群との比較対象は、前記トンネルの断面図であり、
前記壁面変位解析部は、前記断面図と前記解析３次元点群との差分を、前記壁面変位の解析結果として算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の外力性判定システム。
【請求項４】
前記断面図は、前記トンネルの設計図である、
ことを特徴とする請求項３に記載の外力性判定システム。
【請求項５】
前記断面図は、前記解析３次元点群から抽出された図である、
ことを特徴とする請求項３に記載の外力性判定システム。
【請求項６】
前記壁面変位解析部は、前記解析３次元点群に基づいて前記トンネルの横断面の中心軸を算出し、前記中心軸に沿って前記断面図をスライドさせながら前記壁面変位の解析結果を算出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の外力性判定システム。
【請求項７】
前記外力性判定部は、前記外力方向に基づいて、前記トンネルを変位させた外力の発生要因を分析する、
ことを特徴とする請求項１に記載の外力性判定システム。
【請求項８】
前記外力性判定部は、前記盤ぶくれの解析結果および前記壁面変位の解析結果に対応する変状展開図を用いて、前記外力の発生要因を分析する、
ことを特徴とする請求項７に記載の外力性判定システム。
【請求項９】
前記外力性判定部は、前記トンネルが形成されている地山の地層の情報、前記地山の断層位置の情報、前記地山の地滑りの履歴の情報、前記地山の地質の情報、前記トンネルの構築工法の情報、および前記トンネルの覆工背面空洞の情報のうちの少なくとも１つを用いて、前記外力の発生要因を分析する、
ことを特徴とする請求項７に記載の外力性判定システム。
【請求項１０】
前記外力性判定の判定結果である外力性判定結果を推論する推論装置をさらに備え、
前記推論装置は、
前記トンネルに対する前記盤ぶくれの解析結果と前記壁面変位の解析結果とを含んだトンネル解析情報を取得する第１のデータ取得部と、
前記トンネル解析情報から前記外力性判定結果を推論するための学習済モデルを用いて、前記第１のデータ取得部が取得した前記トンネル解析情報から前記外力性判定結果を推論する推論部と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１から９の何れか１つに記載の外力性判定システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、トンネルが外力を受けているか否かの診断を行う外力性判定システム、外力性判定方法、および外力性判定プログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
国土交通省要領に沿ったトンネル点検では、現場点検が行われた後に健全性の診断が行われる。健全性の診断では、トンネルが外力を受けているか否かの判定である外力性判定が行われる。
【０００３】
特許文献１に記載のトンネル健全度診断システムは、点検者によって抽出されたトンネル内のひびなどの変状に基づいて作成された変状展開図を用いて、変状が外力に起因するか否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２０７０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、点検者が計測した計測値に大きな誤差が含まれる場合があるので、変状展開図にも大きな誤差が含まれる場合があり、トンネルがトンネルを変位させる外力を受けているか否かを正確に診断することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、トンネルがトンネルを変位させる外力を受けているか否かを正確に診断することができる外力性判定システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の外力性判定システムは、トンネルの形状を示し解析対象となる３次元点群のデータを解析３次元点群として受け付ける３次元点群受付部を備える。また、本開示の外力性判定システムは、解析３次元点群に基づいて、トンネル内路面の盤ぶくれを解析する盤ぶくれ解析部と、解析３次元点群に基づいて、トンネルの内壁面の変位である壁面変位を解析する壁面変位解析部とを備える。また、本開示の外力性判定システムは、盤ぶくれの解析結果および壁面変位の解析結果に基づいて、トンネルが基準値よりも大きく変位している変位箇所を抽出し、変位箇所同士の相関関係に基づいてトンネルが受ける外力の方向である外力方向を算出し、外力方向に基づいてトンネルがトンネルを変位させる外力を受けているか否かの外力性判定を行う外力性判定部を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示にかかる外力性判定システムは、トンネルがトンネルを変位させる外力を受けているか否かを正確に診断することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１にかかる外力性判定システムの構成を示すブロック図
変状展開図の例を示す図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが用いるコンター図の例を示す図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが生成する３次元コンター図の例を示す図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが用いる地形地質情報の例を示す図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する全体処理の処理手順を示すフローチャート
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する盤ぶくれ解析の処理手順を示すフローチャート
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する壁面変位解析の処理手順を示すフローチャート
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する外力性判定の処理手順を示すフローチャート
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する盤ぶくれ解析処理のうちの路面モデルの算出処理を説明するための図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する盤ぶくれ解析処理と処理結果例とを説明するための図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが実行する壁面変位解析処理を説明するための図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが壁面変位解析処理を実行する際に用いるトンネルの設計図面の例を示す図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが壁面変位解析処理を実行する際に用いるトンネルのモデル断面の例を示す図
実施の形態１にかかる外力性判定システムが生成するトンネル変状情報の例を示す図
実施の形態２にかかる外力性判定システムの構成を示すブロック図
実施の形態２にかかる外力性判定システムが備える学習装置の構成を示す図
実施の形態２にかかる学習装置が用いるニューラルネットワークを説明するための図
実施の形態２にかかる学習装置が実行する学習処理の処理手順を示すフローチャート
実施の形態２にかかる外力性判定システムが備える推論装置の構成を示す図
実施の形態２にかかる推論装置が実行する推論処理の処理手順を示すフローチャート
実施の形態１，２にかかる外力性判定システムが備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図
実施の形態１，２にかかる外力性判定システムが備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示の実施の形態にかかる外力性判定システム、外力性判定方法、および外力性判定プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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