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公開番号2025115791
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024010437
出願日2024-01-26
発明の名称計測装置及び計測方法
出願人鹿島建設株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類E21D 9/093 20060101AFI20250731BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を正確に把握できる計測装置及び計測方法を提供する。
【解決手段】シールド掘進機1のチャンバ2a内の掘削土砂に存在する空気量Vcを計測するための計測装置20は、掘削土砂を収容したチャンバ2aの圧力を検出するための第1圧力センサ21と、所定の圧力の空気が封入された容器22と、チャンバ2aと容器22とを連通または遮断する弁装置23と、容器22内の圧力を検出するための第2圧力センサ24と、を備え、弁装置23を開くことでチャンバ2aの圧力と容器22内の圧力とを均衡させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
シールド掘進機のチャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を計測するための計測装置であって、
前記掘削土砂を収容した土砂収容空間の圧力を検出するための第１圧力検出器と、
所定の圧力の空気が封入された空気封入空間と、
前記土砂収容空間と前記空気封入空間とを連通または遮断する弁装置と、
前記空気封入空間内の圧力を検出するための第２圧力検出器と、を備え、
前記弁装置を開くことで前記土砂収容空間の圧力と前記空気封入空間内の圧力とを均衡させる計測装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載された計測装置であって、
前記土砂収容空間は、前記シールド掘進機の前記チャンバである計測装置。
【請求項３】
請求項１に記載された計測装置であって、
前記チャンバと前記空気封入空間を連結する連結装置をさらに備え、
前記連結装置は、
前記チャンバを区画する隔壁を貫通し、前記チャンバに開口するシリンダと、
前記シリンダの内壁に沿って摺動する摺動部材と、
前記摺動部材を駆動し、前記シリンダ内に前記チャンバ内の掘削土砂を引き込むための駆動装置と、
前記シリンダと前記チャンバとを連通または遮断するシャッタと、を有し、
前記土砂収容空間は、前記シリンダ内における前記シャッタを閉じることで区画される空間である計測装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載された計測装置であって、
前記空気封入空間に圧縮空気を供給するコンプレッサをさらに備えた計測装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載された計測装置であって、
前記土砂収容空間から前記空気封入空間内への掘削土砂の流入を防止するフィルタをさらに備えた計測装置。
【請求項６】
請求項２または３に記載された計測装置であって、
前記土砂収容空間から前記空気封入空間内への掘削土砂の流入を防止する逆止弁をさらに備えた計測装置。
【請求項７】
請求項１に記載された計測装置を用いて、前記チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を計測する計測方法であって、
前記土砂収容空間は、前記シールド掘進機の前記チャンバであり、
前記弁装置を開弁して、前記チャンバ内の圧力と前記空気封入空間内の圧力とを均衡させる工程と、
前記弁装置を開弁する前の前記チャンバ内の圧力および前記空気封入空間内の圧力と、前記チャンバ内の圧力と前記空間内の圧力とが均衡したときの圧力と、に基づいて、前記チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を算出する工程と、を含む計測方法。
【請求項８】
請求項１に記載された計測装置を用いて、前記チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を計測する計測方法であって、
前記計測装置は、前記チャンバと前記空気封入空間とを連結する連結装置をさらに備え、
前記連結装置は、
前記チャンバを区画する隔壁を貫通し、前記チャンバに開口するシリンダと、
前記シリンダの内壁に沿って摺動する摺動部材と、
前記摺動部材を駆動し、前記シリンダ内に前記チャンバ内に取り込まれた掘削土砂を引き込む駆動装置と、
前記シリンダと前記チャンバとを連通または遮断するシャッタと、を有し、
前記土砂収容空間は、前記シリンダ内における前記シャッタを閉じることで区画される空間であり、
前記シャッタを開いた後、前記駆動装置によって前記摺動部材を駆動して、前記土砂収容空間内に前記チャンバ内の掘削土砂を取り込む工程と、
前記土砂収容空間内に掘削土砂を取り込んだ状態で、前記シャッタを閉弁するとともに前記弁装置を開弁して前記土砂収容空間内の圧力と前記空気封入空間内の圧力とを均衡させる工程と、
前記弁装置を開弁する前の前記土砂収容空間内の圧力および前記空気封入空間内の圧力と、前記土砂収容空間内の圧力と前記空気封入空間内の圧力とが均衡したときの圧力と、に基づいて、前記チャンバ内に存在する空気量を算出する工程と、を含む計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置及び計測方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、気泡シールド工法を行うシールド掘進機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－７９７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようなシールド掘進機では、掘削作業を進める際に、予め設定された量の気泡材や水をチャンバ内に供給して、排出する掘削土砂の流動性を高めている。
【０００５】
掘削作業を適切に進めるうえで、チャンバ内の掘削土砂の性状、特に、チャンバ内の掘削土砂の水分量及び空気量を正確に把握することが好ましい。
【０００６】
チャンバ内に存在する水分量は、例えば、掘削土砂の湿潤密度と乾燥密度とを比較することにより、算出することができる。しかしながら、チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量は、直接測定することは難しく、チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を正確に把握する手法が求められていた。
【０００７】
本発明は、チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を正確に把握できる計測装置及び計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シールド掘進機のチャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を計測するための計測装置であって、掘削土砂を収容した土砂収容空間の圧力を検出するための第１圧力検出器と、所定の圧力の空気が封入された空気封入空間と、土砂収容空間と空気封入空間とを連通または遮断する弁装置と、空気封入空間内の圧力を検出するための第２圧力検出器と、を備え、弁装置を開くことで土砂収容空間の圧力と空気封入空間内の圧力とを均衡させる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、弁装置を開弁する前後の圧力の変化に基づいて、チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を算出できる。したがって、チャンバ内の掘削土砂に存在する空気量を正確に把握できる計測装置及び計測方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る計測装置が適用されるシールド掘進機の概略構成を示す断面図である。
本発明の実施形態に係るシールド掘進機のカッタヘッドの正面図である。
本発明の第１実施形態に係る計測装置の概略構成図である。
本発明の第１実施形態に係る計測装置の計測方法の流れを示すフローチャートである。
本発明の第１実施形態に係る計測装置の変形例の概略構成図である。
本発明の第１実施形態に係る計測装置の変形例の概略構成図である。
本発明の第２実施形態に係る計測装置の概略構成図である。
本発明の第２実施形態に係る計測装置の計測方法の流れを示すフローチャートである。
【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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