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JP2017082463A - Drilling situation management system - Google Patents

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JP2017082463A
JP2017082463A JP2015210639A JP2015210639A JP2017082463A JP 2017082463 A JP2017082463 A JP 2017082463A JP 2015210639 A JP2015210639 A JP 2015210639A JP 2015210639 A JP2015210639 A JP 2015210639A JP 2017082463 A JP2017082463 A JP 2017082463A
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泰司 森田
水野 克彦
Katsuhiko Mizuno
克彦 水野
毅之 諸石
Tsuyoshi Moroishi
毅之 諸石
哲典 小野
Tetsunori Ono
哲典 小野
遠藤 智
Satoshi Endo
智 遠藤
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Abstract

【課題】開口率を定量的かつ簡単に算出することが可能な掘削状況管理システムを提供する。【解決手段】ニューマチックケーソン工法のケーソン底部において、天井スラブとその縁部から垂下されて天井スラブを囲繞する刃口部と掘削底面とに囲まれる作業室内の掘削状況を管理する掘削状況管理システム1である。そして、天井スラブの下面又は刃口部の内周面と地盤との接触位置を作業室の全周に亘って測定する刃口部接触点測定部2と、接触位置の平面位置の全周形状から開口断面積を算定する開口断面積算定部3と、刃口部の先端の全周形状から算定されたケーソン断面積と開口断面積とに基づいて面積開口率を算定する面積開口率算定部5とを備えている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excavation situation management system capable of quantitatively and easily calculating an aperture ratio. SOLUTION: In a caisson bottom of a pneumatic caisson method, an excavation condition management system for managing an excavation condition in a work room surrounded by a ceiling slab, a cutting edge portion hanging from the edge thereof and surrounding the ceiling slab, and an excavation bottom surface. It is 1. Then, the blade edge contact point measuring unit 2 that measures the contact position between the lower surface of the ceiling slab or the inner peripheral surface of the blade edge and the ground over the entire circumference of the work room, and the entire circumference shape of the plane position of the contact position. Area opening ratio calculation unit that calculates the area aperture ratio based on the caisson cross-sectional area and opening cross-sectional area calculated from the opening cross-sectional area integration fixed unit 3 that calculates the opening cross-sectional area from It has 5 and. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、ニューマチックケーソン工法のケーソン底部における作業室内の掘削状況を管理する掘削状況管理システムに関するものである。   The present invention relates to an excavation state management system for managing an excavation state in a work chamber at a caisson bottom of a pneumatic caisson method.

ニューマチックケーソン工法では、地上に設置された遠隔操作室から、ケーソン底部の作業室内の掘削機を遠隔操作することで、作業者が高気圧環境下にさらされるのを極力、減らして掘削を進めることができる。   In the pneumatic caisson method, the excavator in the work room at the bottom of the caisson is remotely operated from the remote control room installed on the ground, thereby reducing the exposure of the worker to the high pressure environment as much as possible and proceeding with the excavation. Can do.

しかしながら遠隔操作される掘削機に故障が発生すれば、専門技術者が作業室内に入って修理等を行うことになる。特許文献1には、掘削機のトラブルを正確に把握できるようにすることで、専門技術者が現場に常駐しなくてもよくなる遠隔サポートシステムが開示されている。   However, if a failure occurs in the remotely operated excavator, a professional engineer enters the work room and performs repairs. Patent Document 1 discloses a remote support system that allows a specialist to not have to be resident in the field by making it possible to accurately grasp a trouble in an excavator.

一方、特許文献2には、掘削を行う削岩機(掘削機)のオペレータの負担を減らすために、作業室における削岩機の削孔の位置決め制御ができるようにした方法が開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a method that enables positioning control of a drilling hole of a rock drill in a working room in order to reduce a burden on an operator of a rock drill (excavator) that performs excavation. .

これらの特許文献1,2に開示されたシステムでは、掘削機による作業室内の掘削状況は、監視カメラで撮影されて、遠隔操作室で確認できるようになっている。   In the systems disclosed in these Patent Documents 1 and 2, the excavation state in the work chamber by the excavator is photographed by a monitoring camera and can be confirmed in the remote operation room.

ところで、ニューマチックケーソン工法においては、ケーソンの過沈下や傾きを防止するために、特許文献3に記載されているように、刃口部近辺の地山(地盤)を残置させる量の管理が行われている。   By the way, in the pneumatic caisson method, in order to prevent the caisson from being oversunk and tilted, as described in Patent Document 3, the amount of ground (ground) in the vicinity of the blade edge is managed. It has been broken.

この刃口部近辺に残置される地山は、土砂サンドルと呼ばれる。そして、土砂サンドルの内空側を開口断面積とし、刃口部の先端の全周形状から算定されるケーソン断面積との比を開口率として、この開口率を使った掘削状況の管理が行われている。   The natural ground left in the vicinity of the blade edge is called earth and sand sandle. The inside area of the sand sanddle is defined as the opening cross-sectional area, and the ratio of the caisson cross-sectional area calculated from the entire peripheral shape of the tip of the blade edge is defined as the opening ratio. It has been broken.

特開2007−205128号公報JP 2007-205128 A 特開2002−363996号公報JP 2002-363996 A 特開平10−37203号公報JP-A-10-37203

しかしながら開口率を算出するためには、監視カメラで撮影した作業室内の掘削状況をスケッチし、その図面を見ながら開口断面積を求める必要がある。このため、定性的な管理になりやすく、開口率の算出も定期的にしか行えず、掘削と同期したリアルタイムの管理は出来なかった。   However, in order to calculate the aperture ratio, it is necessary to sketch the excavation situation in the working room photographed by the monitoring camera and obtain the opening cross-sectional area while looking at the drawing. For this reason, it was easy to perform qualitative management, the aperture ratio could only be calculated periodically, and real-time management synchronized with excavation could not be performed.

そこで、本発明は、開口率を定量的かつ簡単に算出することが可能な掘削状況管理システムを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide an excavation state management system capable of calculating an aperture ratio quantitatively and easily.

前記目的を達成するために、本発明の掘削状況管理システムは、ニューマチックケーソン工法のケーソン底部において、天井スラブとその縁部から垂下されて前記天井スラブを囲繞する刃口部と掘削底面とに囲まれる作業室内の掘削状況を管理する掘削状況管理システムであって、前記天井スラブの下面又は前記刃口部の内周面と地盤との接触位置を前記作業室の全周に亘って測定する刃口部接触点測定手段と、前記接触位置の平面位置の全周形状から開口断面積を算定する開口断面積算定手段と、前記刃口部の先端の全周形状から算定されたケーソン断面積と前記開口断面積とに基づいて面積開口率を算定する面積開口率算定手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the excavation status management system of the present invention includes a ceiling slab, a blade mouth part that hangs down from the edge of the ceiling slab and a bottom surface of the excavation bottom at the bottom of the caisson of the pneumatic caisson method. An excavation status management system for managing an excavation status in an enclosed work chamber, wherein the contact position between the lower surface of the ceiling slab or the inner peripheral surface of the blade edge and the ground is measured over the entire circumference of the work chamber. Cutting edge contact point measuring means, opening cross-sectional area determining means for calculating the opening cross-sectional area from the entire circumferential shape of the planar position of the contact position, and caisson cross-sectional area calculated from the entire circumferential shape of the tip of the blade edge part And an area opening ratio calculating means for calculating an area opening ratio based on the opening cross-sectional area.

また、前記天井スラブの下面又は前記刃口部の内周面と地盤との接触位置を前記作業室の全周に亘って測定する刃口部接触点測定手段と、地盤の深さ方向の掘削形状の変化点を前記作業室の全周に亘って測定する変化点測定手段と、前記接触位置及び変化点の全周形状から開口体積を算定する開口体積算定手段と、前記天井スラブと前記刃口部の先端までの内周面とに囲まれたケーソン刃口内体積と前記開口体積とに基づいて体積開口率を算定する体積開口率算定手段とを備えた構成とすることもできる。   Further, blade edge contact point measuring means for measuring the contact position between the lower surface of the ceiling slab or the inner peripheral surface of the blade edge and the ground over the entire circumference of the work chamber, and excavation in the depth direction of the ground Change point measuring means for measuring the shape change point over the entire circumference of the working chamber, opening volume calculating means for calculating the opening volume from the contact position and the entire circumference of the change point, the ceiling slab and the blade It is also possible to have a configuration comprising volume opening ratio calculating means for calculating the volume opening ratio based on the caisson blade inner volume surrounded by the inner peripheral surface up to the tip of the mouth and the opening volume.

さらに、掘削状況を図化する可視化手段を備えた構成とすることができる。また、前記測定に使用される計測器が、前記天井スラブに取り付けられる移動式の掘削機に取り付けられている構成とすることができる。さらに、前記測定に使用される計測器を、前記天井スラブに取り付けられたレールに沿って移動可能とした構成とすることができる。   Furthermore, it can be set as the structure provided with the visualization means which illustrates excavation conditions. Moreover, it can be set as the structure with which the measuring instrument used for the said measurement is attached to the mobile excavator attached to the said ceiling slab. Furthermore, the measuring instrument used for the measurement can be configured to be movable along a rail attached to the ceiling slab.

このように構成された本発明の掘削状況管理システムは、天井スラブの下面又は刃口部の内周面と地盤との接触位置を作業室の全周に亘って測定する刃口部接触点測定手段を備えている。   The excavation status management system of the present invention configured as described above is the blade edge contact point measurement for measuring the contact position between the lower surface of the ceiling slab or the inner peripheral surface of the blade edge and the ground over the entire circumference of the work room. Means.

このため、測定結果に基づいて面積開口率を定量的かつ簡単に算出することができる。さらに、地盤の深さ方向の掘削形状の変化点を作業室の全周に亘って測定する変化点測定手段を設けることによって、体積開口率も定量的かつ簡単に算出することができるようになる。   For this reason, the area aperture ratio can be calculated quantitatively and easily based on the measurement result. Furthermore, by providing a change point measuring means for measuring the change point of the excavation shape in the depth direction of the ground over the entire circumference of the work chamber, the volume opening ratio can be calculated quantitatively and easily. .

また、作業室の全周に亘って測定された刃口部の内周面等と地盤との接触位置などの掘削状況を図化する可視化手段を備えていれば、視覚によって掘削状況を瞬時に把握することができる。   In addition, if there is a visualization means that charts the excavation status such as the contact position between the inner peripheral surface of the blade edge and the ground measured over the entire circumference of the work room, the excavation status can be instantaneously visualized. I can grasp it.

さらに、刃口部接触点測定手段などで測定に使用される計測器を、天井スラブに取り付けられる移動式の掘削機に取り付ければ、計測器用の移動手段を設ける必要がなく、簡単にシステムを構築することができる。   In addition, if the measuring instrument used for measurement at the blade contact point measuring means is attached to a mobile excavator that can be attached to the ceiling slab, there is no need to provide a moving means for the measuring instrument, and a system can be built easily. can do.

また、測定に使用される計測器を、天井スラブに取り付けられたレールに沿って移動可能とすれば、任意のタイミングで迅速に開口率を算定することができる。   Moreover, if the measuring instrument used for the measurement can be moved along the rail attached to the ceiling slab, the aperture ratio can be quickly calculated at an arbitrary timing.

本実施の形態の掘削状況管理システムの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the excavation condition management system of this Embodiment. ケーソン底部の作業室周辺の構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of the working chamber periphery of a caisson bottom part. 面積開口率の定義に使用する説明図である。It is explanatory drawing used for the definition of an area aperture ratio. ケーソンショベルに計測器を取り付けたときの測定状況を説明する図である。It is a figure explaining the measurement condition when a measuring instrument is attached to a caisson shovel. 専用レールで計測器を移動させるときの測定状況を説明する図である。It is a figure explaining the measurement condition when moving a measuring instrument with an exclusive rail. 可視化された掘削状況を例示した表示図である。It is the display figure which illustrated the excavation situation visualized. 実施例の掘削状況管理システムの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the excavation condition management system of an Example. 体積開口率の定義に使用する説明図である。It is explanatory drawing used for the definition of volumetric aperture ratio. 計測器による測定状況を説明する図である。It is a figure explaining the measurement condition by a measuring device. 実施例の可視化された掘削状況を例示した表示図である。It is the display figure which illustrated the excavation situation visualized of the example.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態で説明する掘削状況管理システム1の構成を説明するブロック図である。また、図2は、本実施の形態の掘削状況管理システム1を使用して掘削状況の管理が行われるニューマチックケーソン工法を説明するための図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an excavation state management system 1 described in the present embodiment. Moreover, FIG. 2 is a figure for demonstrating the pneumatic caisson method in which excavation condition management is performed using the excavation condition management system 1 of this Embodiment.

ニューマチックケーソン工法では、ケーソン躯体7の下部となるケーソン底部7aに、作業室71が設けられる。この作業室71は、天井スラブ72と、その縁部から垂下されて天井スラブ72を囲繞する刃口部73と、掘削底面Gとによって囲まれている。   In the pneumatic caisson method, a work chamber 71 is provided in the caisson bottom 7 a that is the lower part of the caisson housing 7. The work chamber 71 is surrounded by a ceiling slab 72, a blade opening 73 that is suspended from the edge of the ceiling slab 72 and surrounds the ceiling slab 72, and an excavation bottom surface G.

ケーソン躯体7は、鉄筋コンクリートや鋼材などによって、円筒形状、多角筒形状、楕円筒形状などに構築される。天井スラブ72の上方と作業室71内とは、マテリアルシャフト76やマンシャフト(図示省略)によって繋がっている。   The caisson housing 7 is constructed in a cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or the like, using reinforced concrete, steel, or the like. The upper part of the ceiling slab 72 and the inside of the work chamber 71 are connected by a material shaft 76 and a man shaft (not shown).

作業室71内には、地下水の浸入を防ぐために圧縮空気が充填されており、高気圧環境となっている。作業室71内への資材等の搬入や掘削土の排出は、マテリアルロックを備えたマテリアルシャフト76を介して行われる。   The work chamber 71 is filled with compressed air in order to prevent entry of groundwater, and is in a high-pressure environment. Carrying in materials and the like into the work chamber 71 and discharging the excavated soil are performed via a material shaft 76 provided with a material lock.

作業室71における掘削は、掘削機としてのケーソンショベル75によって行われる。ケーソンショベル75は、天井スラブ72の下面72aに敷設された走行レール74に沿って移動することができる。   Excavation in the work chamber 71 is performed by a caisson shovel 75 as an excavator. The caisson shovel 75 can move along a traveling rail 74 laid on the lower surface 72 a of the ceiling slab 72.

このケーソンショベル75は、走行部751を介して走行レール74に取り付けられており、地上に設置された遠隔操作室(図示省略)からの遠隔操作によって、移動及び掘削動作を制御することができる。   The caisson excavator 75 is attached to the traveling rail 74 via the traveling unit 751, and can control the movement and excavation operation by remote operation from a remote operation room (not shown) installed on the ground.

ケーソンショベル75は、作業室71内に複数台、配置することができる。それぞれのケーソンショベル75に掘削可能とする領域が設定されており、分担された領域の掘削が可能となるように複数の走行レール74が敷設される。   A plurality of caisson shovels 75 can be arranged in the work chamber 71. Each caisson shovel 75 is set with an area that allows excavation, and a plurality of traveling rails 74 are laid so that excavation of the assigned area is possible.

ケーソンショベル75による掘削が進行すると、ケーソン躯体7の自重とそれに載荷された荷重の合計が地盤の沈下抵抗力を上回って、ケーソン躯体7は沈下することになる。   When excavation by the caisson shovel 75 proceeds, the total weight of the caisson housing 7 and the load loaded thereon exceeds the settlement resistance of the ground, and the caisson housing 7 sinks.

このケーソン躯体7の沈下速度や沈下量に影響する沈下抵抗力は、刃口部73近辺に残置された地盤(土砂サンドル)の量によって管理することができる。そこで、図3を参照しながら、4つの掘削形状G1−G4について説明する。   The subsidence resistance force that affects the subsidence speed and subsidence amount of the caisson housing 7 can be managed by the amount of ground (sand sand) left in the vicinity of the blade edge part 73. Accordingly, the four excavation shapes G1-G4 will be described with reference to FIG.

まず、実線で示した掘削形状G1では、刃口部73の内周面73aの上部が露出して、土砂サンドルの法尻間は底面幅N2となっている。一方、一点鎖線で示した掘削形状G2は、内周面73aの露出量は掘削形状G1と同じであるが、掘削底面Gが下がって土砂サンドルの法尻間は底面幅N1となる。   First, in the excavation shape G1 indicated by the solid line, the upper part of the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73 is exposed, and the bottom width N2 is between the slopes of the earth and sand sanddle. On the other hand, the excavation shape G2 indicated by the alternate long and short dash line has the same amount of exposure of the inner peripheral surface 73a as the excavation shape G1, but the excavation bottom surface G is lowered to the bottom width N1 between the bottom edges of the sand sanddle.

これに対して、二点鎖線で示した掘削形状G3は、掘削形状G2と底面幅N1は同じであるが、刃口部73の内周面73aの露出量が増加している。他方、破線で示した掘削形状G4は、刃口部73の内周面73aはすべて地盤に覆われて、天井スラブ72の下面72aが土砂サンドルに支持された状態となっている。   In contrast, the excavation shape G3 indicated by the two-dot chain line has the same excavation shape G2 and the bottom surface width N1, but the exposure amount of the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73 is increased. On the other hand, in the excavation shape G4 indicated by the broken line, the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73 is entirely covered with the ground, and the lower surface 72a of the ceiling slab 72 is supported by the earth and sand sanddle.

この掘削形状G4の状態のときが、最も沈下抵抗力が高くなるのは明らかである。このときの天井スラブ72の下面72aと地盤との接触位置の平面位置間の距離を開口幅M0とする。   It is clear that the sinking resistance is the highest in the state of the excavation shape G4. The distance between the planar positions of the contact position between the lower surface 72a of the ceiling slab 72 and the ground at this time is defined as an opening width M0.

一方、掘削形状G1,G2の刃口部73の内周面73aと地盤との接触位置の平面位置間の距離は、開口幅M1となる。開口幅M1は開口幅M0よりも広く、開口幅M1の状態のときの方が沈下抵抗力が減少していると言える。   On the other hand, the distance between the planar positions of the contact positions between the inner peripheral surface 73a of the cutting edge 73 of the excavation shapes G1 and G2 and the ground is the opening width M1. The opening width M1 is wider than the opening width M0, and it can be said that the sinking resistance is reduced in the state of the opening width M1.

さらに、掘削形状G3の刃口部73の内周面73aと地盤との接触位置は、掘削形状G1,G2の接触位置よりも下がっている。この掘削形状G3の接触位置の平面位置間の距離は、開口幅M2となる。   Furthermore, the contact position between the inner peripheral surface 73a of the cutting edge 73 of the excavation shape G3 and the ground is lower than the contact position of the excavation shapes G1 and G2. The distance between the planar positions of the contact positions of the excavation shape G3 is the opening width M2.

開口幅M2は開口幅M1よりも広く、開口幅M2の状態のときの方が開口幅M1のときよりも、さらに沈下抵抗力が減少していると言える。このように作業室71の空間の広さを平面位置で示す開口幅M0,M1,M2を使って、開口断面積を算定する。   The opening width M2 is wider than the opening width M1, and it can be said that the sinking resistance is further reduced in the state of the opening width M2 than in the case of the opening width M1. In this way, the opening cross-sectional area is calculated using the opening widths M0, M1, and M2 that indicate the size of the space of the work chamber 71 in the planar position.

図3は、ある一縦断面における開口幅M0,M1,M2を示しているに過ぎない。掘削状況によっては、ケーソン躯体7のすべての縦断面で開口幅(M0,M1,M2)が異なる場合もあることから、作業室71の全周(刃口部73の内周面73a)に亘って開口幅の測定を行う。   FIG. 3 only shows the opening widths M0, M1, and M2 in one vertical section. Depending on the excavation situation, the opening widths (M0, M1, M2) may be different in all longitudinal sections of the caisson housing 7, so that it extends over the entire circumference of the work chamber 71 (the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73). To measure the opening width.

そして、開口幅の全周形状(図6の接触位置線81参照)から、開口断面積を算定する。他方、ケーソン躯体7の刃口部73の先端間の距離は、掘削状況に関わらず変化しない。   Then, the opening cross-sectional area is calculated from the entire circumferential shape of the opening width (see the contact position line 81 in FIG. 6). On the other hand, the distance between the tips of the blade openings 73 of the caisson housing 7 does not change regardless of the excavation situation.

すなわち、ある一縦断面におけるケーソン幅Kは、設計図から得られるように一定である。但し、縦断面が違えばケーソン幅Kも変わる場合があるため、刃口部73の先端の平面の全周形状(図6の刃口先端線82参照)からケーソン断面積を算定する。   That is, the caisson width K in a certain longitudinal section is constant as obtained from the design drawing. However, since the caisson width K may change if the vertical cross section is different, the caisson cross-sectional area is calculated from the entire circumferential shape of the flat surface at the tip of the blade edge portion 73 (see the blade edge tip line 82 in FIG. 6).

また、掘削状況は後述するように計測器21,21Aの測定結果に基づいて管理されることになるが、構築されて沈降させる前の刃口部73やケーソン底部7aを計測器21,21Aによって予め計測しておくことで、キャリブレーションをすることができる。そして、この計測器21,21Aによって実際に測定された結果に基づいて、刃口部73先端の全周形状であるケーソン断面積を算定することもできる。   Further, as will be described later, the excavation state is managed based on the measurement results of the measuring instruments 21 and 21A, but the cutting edge 73 and the caisson bottom 7a before being constructed and settling are measured by the measuring instruments 21 and 21A. Calibration can be performed by measuring in advance. And based on the result actually measured by this measuring device 21 and 21A, the caisson cross-sectional area which is the perimeter shape of the blade edge part 73 tip can also be calculated.

このようにして算定された開口断面積とケーソン断面積とから、開口率の一種である面積開口率を算定する。   The area opening ratio, which is a kind of opening ratio, is calculated from the opening sectional area and caisson sectional area thus calculated.

面積開口率=(開口断面積)/(ケーソン断面積) (式1)
開口断面積は、開口幅(M0,M1,M2)が広くなる方が大きくなるので、上述した説明から面積開口率が大きいほど沈下抵抗力が低く、ケーソン躯体7が沈下しやすい状態と言える。
Area opening ratio = (opening cross-sectional area) / (caisson cross-sectional area) (Formula 1)
Since the opening cross-sectional area becomes larger as the opening width (M0, M1, M2) becomes wider, it can be said from the above description that the larger the area opening ratio, the lower the sinking resistance and the more easily the caisson housing 7 sinks.

そこで、本実施の形態の掘削状況管理システム1では、開口断面積を算定するために、天井スラブ72の下面72a又は刃口部73の内周面73aと地盤との接触位置の測定を行う。   Therefore, in the excavation state management system 1 of the present embodiment, in order to calculate the opening cross-sectional area, the contact position between the lower surface 72a of the ceiling slab 72 or the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73 and the ground is measured.

この測定には、距離を測定する計測器21が使用される。計測器21は、図4に示すように、移動式のケーソンショベル75の架台などに取り付けることができる。   For this measurement, a measuring instrument 21 for measuring the distance is used. As shown in FIG. 4, the measuring instrument 21 can be attached to a frame of a movable caisson shovel 75 or the like.

この計測器21には、例えばレーザー式距離計などが使用できる。レーザー式距離計は、レーザー光Lを測定対象に向けて照射し、その反射光が戻ってくるまでの時間を測ることによって距離を測定する。   For example, a laser distance meter can be used as the measuring instrument 21. The laser distance meter measures the distance by irradiating the laser beam L toward the measurement object and measuring the time until the reflected light returns.

例えば、図4に示すように、ケーソンショベル75を刃口部73に隣接する位置まで移動させる。このときのケーソンショベル75の位置は、例えば走行部751にエンコーダを取り付けて移動距離が測定できるようにしておくことで、把握することができる。   For example, as shown in FIG. 4, the caisson shovel 75 is moved to a position adjacent to the blade opening 73. The position of the caisson shovel 75 at this time can be grasped, for example, by attaching an encoder to the traveling unit 751 so that the movement distance can be measured.

また、走行レール74に間隔を置いて検出センサを設置しておき、走行部751が通過した際の検出センサからの出力によって、計測器21の位置を特定させることもできる。   In addition, a detection sensor may be installed at an interval on the traveling rail 74, and the position of the measuring instrument 21 may be specified by an output from the detection sensor when the traveling unit 751 passes.

さらには、天井スラブ72の下面72aに位置情報となる線や記号を付しておき、ケーソンショベル75に取り付けられた監視カメラ(図示省略)でその位置情報を撮影することで、計測器21の位置を特定することもできる。   Furthermore, a line or symbol that is position information is attached to the lower surface 72a of the ceiling slab 72, and the position information of the measuring instrument 21 is obtained by photographing the position information with a monitoring camera (not shown) attached to the caisson shovel 75. The position can also be specified.

また、この計測器21は、上下方向にレーザー光Lの照射角度を変える機構を備えている。そして、計測器21の仰角又は俯角などの角度は、計測器21に備えられた傾斜計や、角度変更の制御を行うモータに取り付けられたエンコーダ等によって測定される。   The measuring instrument 21 includes a mechanism for changing the irradiation angle of the laser light L in the vertical direction. The angle such as the elevation angle or depression angle of the measuring instrument 21 is measured by an inclinometer provided in the measuring instrument 21 or an encoder attached to a motor that controls the angle change.

計測器21の3次元位置が特定できれば、天井スラブ72の下面72a又は刃口部73の内周面73aと計測器21との距離は、設計図面、設計データ又は上述したような事前の計測結果から取得することができる。   If the three-dimensional position of the measuring instrument 21 can be specified, the distance between the lower surface 72a of the ceiling slab 72 or the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73 and the measuring instrument 21 can be calculated from a design drawing, design data, or a prior measurement result as described above. Can be obtained from.

これに対して、計測器21を上下に振って、それぞれの角度(レーザー光Lの照射方向)で下面72a又は内周面73aとの距離を測定したときに、設計データ等と異なる距離が測定されれば、その位置には地盤が残置しているものと推定できる。このため、下面72a又は内周面73aと地盤との接触位置も特定することができる。   On the other hand, when the measuring instrument 21 is shaken up and down and the distance to the lower surface 72a or the inner peripheral surface 73a is measured at each angle (irradiation direction of the laser light L), a distance different from the design data is measured. Then, it can be estimated that the ground remains at that position. For this reason, the contact position of the lower surface 72a or the inner peripheral surface 73a and the ground can also be specified.

このような計測器21による下面72a又は内周面73aと地盤との接触位置の特定は、作業室71の全周に亘って行われる。この際、ケーソンショベル75に取り付けられた計測器21では測定が難しい箇所が発生する場合がある。   Identification of the contact position between the lower surface 72 a or the inner peripheral surface 73 a and the ground by the measuring instrument 21 is performed over the entire circumference of the work chamber 71. At this time, there may be a portion where measurement is difficult with the measuring instrument 21 attached to the caisson shovel 75.

また、ケーソンショベル75で掘削をしながら、掘削後の形状を順次、リアルタイムで計測したい場合もある。そのような場合には、図5に示すように、専用レール23によって計測器21Aを移動させることもできる。   Further, there is a case where it is desired to sequentially measure the shape after excavation in real time while excavating with the caisson excavator 75. In such a case, the measuring instrument 21A can be moved by the dedicated rail 23 as shown in FIG.

専用レール23は、天井スラブ72の下面72aに取り付けられる。そして、専用レール23に沿って自走可能となる走行部24に対して、計測器21Aが取り付けられる。   The dedicated rail 23 is attached to the lower surface 72 a of the ceiling slab 72. A measuring instrument 21 </ b> A is attached to the traveling unit 24 that is capable of traveling along the dedicated rail 23.

このような計測を行う本実施の形態の掘削状況管理システム1は、図1に示すように、刃口部接触点測定手段としての刃口部接触点測定部2と、開口断面積算定手段としての開口断面積算定部3と、ケーソン断面積算定手段としてのケーソン断面積算定部4と、面積開口率算定手段としての面積開口率算定部5と、可視化手段としての可視化部6とによって主に構成される。   As shown in FIG. 1, the excavation state management system 1 according to the present embodiment that performs such measurement includes a blade edge contact point measurement unit 2 as a blade edge contact point measurement unit, and an opening cross-section integration determination unit. The opening cross-section integration determining section 3, the caisson cross-section integration determining section 4 as a caisson cross-section integration determining means, the area opening ratio calculating section 5 as an area opening ratio calculating means, and the visualization section 6 as a visualization means. Composed.

刃口部接触点測定部2は、上述した計測器21,21Aと、判定処理部22とによって主に構成される。判定処理部22では、計測器21,21Aによって計測された距離データと作業室71の内周形状とを対比することで、下面72a又は内周面73aと地盤との接触位置を特定する。   The blade edge part contact point measuring unit 2 is mainly configured by the measuring devices 21 and 21A and the determination processing unit 22 described above. In the determination processing unit 22, the contact position between the lower surface 72a or the inner peripheral surface 73a and the ground is specified by comparing the distance data measured by the measuring instruments 21 and 21A with the inner peripheral shape of the work chamber 71.

計測器21,21Aによる測定と判定処理部22による接触位置の特定は、作業室71の全周に亘って行われる。ここで、作業室71の全周に亘る測定は、連続して行うこともできるが、周方向に間隔をおいて断続的に行われるものであってもよい。   The measurement by the measuring devices 21 and 21A and the specification of the contact position by the determination processing unit 22 are performed over the entire circumference of the work chamber 71. Here, the measurement over the entire circumference of the work chamber 71 can be performed continuously, but may be performed intermittently at intervals in the circumferential direction.

開口断面積算定部3では、接触位置の平面位置の全周形状から開口断面積を算定する。すなわち、接触位置は3次元データとして得られるが、その接触位置のデータを平面上の2次元データに変換して平面位置を特定する。   In the opening cross-section integration determining unit 3, the opening cross-sectional area is calculated from the entire peripheral shape of the planar position of the contact position. That is, the contact position is obtained as three-dimensional data, but the data of the contact position is converted into two-dimensional data on the plane to specify the plane position.

開口断面積は、図6に一点鎖線で示すように、平面で見たときの接触位置を示す接触位置線81で囲まれた内側の面積となる。一方、ケーソン断面積算定部4では、刃口部73の先端の平面視の全周形状となる刃口先端線82の内側の面積を、ケーソン断面積として算定する。   As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6, the opening cross-sectional area is an inner area surrounded by a contact position line 81 indicating a contact position when viewed in a plane. On the other hand, the caisson cross-section integration determining unit 4 calculates the area inside the blade edge tip line 82 that forms the entire circumferential shape of the tip of the blade edge 73 in plan view as the caisson cross-sectional area.

このケーソン断面積算定部4によるケーソン断面積の算定は、ケーソン躯体7の沈降を開始する前に一度、実施されればよい。また、予め算定された値を取り込む構成であってもよい。   The calculation of the caisson cross-sectional area by the caisson cross-section determining unit 4 may be performed once before the caisson housing 7 starts to settle. Moreover, the structure which takes in the value calculated beforehand may be sufficient.

そして、面積開口率算定部5では、開口断面積算定部3で算定された開口断面積と、ケーソン断面積算定部4で算定されたケーソン断面積とに基づいて、上述した(式1)から面積開口率を算定する。   Then, in the area aperture ratio calculation unit 5, based on the above-described (Equation 1) based on the opening cross-sectional area calculated by the opening cross-section integration determining unit 3 and the caisson cross-sectional area calculated by the caisson cross-section integration determining unit 4. Calculate the area opening ratio.

この面積開口率算定部5で算定された演算結果は、コンピュータに接続された表示モニタやプリンタなどの可視化部6に表示される。また、可視化部6では、図6に示したような接触位置線81及び刃口先端線82の平面位置を図化して出力することもできる。   The calculation result calculated by the area aperture ratio calculation unit 5 is displayed on a visualization unit 6 such as a display monitor or a printer connected to the computer. Further, the visualization unit 6 can also plot and output the planar positions of the contact position line 81 and the blade tip line 82 as shown in FIG.

次に、本実施の形態の掘削状況管理システム1の作用について説明する。   Next, the operation of the excavation status management system 1 of the present embodiment will be described.

このように構成された本実施の形態の掘削状況管理システム1は、天井スラブ72の下面72a又は刃口部73の内周面73aと地盤との接触位置を作業室71の全周に亘って測定する刃口部接触点測定部2を備えている。   The excavation status management system 1 according to the present embodiment configured as described above has the contact position between the lower surface 72 a of the ceiling slab 72 or the inner peripheral surface 73 a of the blade edge portion 73 and the ground over the entire circumference of the work chamber 71. A blade edge contact point measurement unit 2 for measurement is provided.

このため、測定結果に基づいて面積開口率を定量的に算出することができる。また、開口断面積を算定するのに必要な平面位置のデータ(接触位置線81)が刃口部接触点測定部2によって得られるので、簡単に面積開口率を算出することができる。   Therefore, the area aperture ratio can be calculated quantitatively based on the measurement result. In addition, since the plane position data (contact position line 81) necessary for calculating the opening cross-sectional area is obtained by the blade edge contact point measuring unit 2, the area opening ratio can be easily calculated.

また、作業室71の全周に亘って測定された刃口部73の内周面73a等と地盤との接触位置を、接触位置線81として図化する可視化部6を備えていれば、視覚によって掘削状況を瞬時に把握することができる。   Moreover, if the visualization part 6 which illustrates the contact position of the inner peripheral surface 73a of the blade edge part 73 etc. measured over the entire circumference of the work chamber 71 and the ground as a contact position line 81 is provided, Can grasp the excavation situation instantly.

さらに、刃口部接触点測定部2の計測器21を、天井スラブ72に取り付けられる移動式のケーソンショベル75の架台などに取り付ければ、それによって測定可能となる範囲については計測器用の移動手段を設ける必要がなく、簡単にシステムを構築することができる。   Further, if the measuring device 21 of the blade edge contact point measuring unit 2 is attached to a mount of a movable caisson shovel 75 attached to the ceiling slab 72, a moving means for the measuring device is provided for a range that can be measured by the measuring device 21. There is no need to provide it, and the system can be easily constructed.

また、刃口部接触点測定部2の計測器21Aを、天井スラブ72に取り付けられた専用レール23や走行レール74に沿って走行部24で移動できるようにすれば、掘削と並行してなど任意のタイミングで迅速に面積開口率を算定することができる。   Further, if the measuring device 21A of the blade edge contact point measuring unit 2 can be moved by the traveling unit 24 along the dedicated rail 23 and the traveling rail 74 attached to the ceiling slab 72, in parallel with excavation, etc. The area aperture ratio can be calculated quickly at an arbitrary timing.

すなわち計測器21A用の走行部24を設けることによって、ケーソンショベル75による掘削を行いながら、掘削された形状を直後に測定することができるようになるので、逐次算定される面積開口率や可視化された接触位置線81等を見ながらリアルタイムに掘削状況を管理していくことができる。   That is, by providing the traveling unit 24 for the measuring instrument 21A, the excavated shape can be measured immediately while excavating with the caisson excavator 75, so that the area aperture ratio calculated sequentially is visualized. The excavation status can be managed in real time while viewing the contact position line 81 and the like.

次に、前記実施の形態で説明した掘削状況管理システム1とは別の形態となる掘削状況管理システム9について、図7−図10を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語や同一符号を付して説明する。   Next, an excavation status management system 9 different from the excavation status management system 1 described in the above embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment will be described with the same terms and the same reference numerals.

前記実施の形態では、開口率の一種である面積開口率を算定する場合について説明したが、本実施例では、開口率の一種である体積開口率を算定する場合について説明する。   In the above embodiment, the case of calculating the area aperture ratio which is a kind of aperture ratio has been described, but in the present embodiment, the case of calculating the volume aperture ratio which is a kind of aperture ratio will be described.

体積開口率=(開口体積)/(ケーソン刃口内体積) (式2)
すなわち、前記実施の形態で説明した(式1)の開口断面積は、作業室71の鉛直方向のある位置の断面積を示しているが、開口体積は、作業室71となる空間の体積を示すことになる。この開口体積には、ケーソン刃口内体積を対比させることになる。
Volume opening ratio = (opening volume) / (caisson blade inner volume) (Formula 2)
In other words, the opening cross-sectional area of (Equation 1) described in the above embodiment indicates the cross-sectional area at a certain position in the vertical direction of the work chamber 71, but the opening volume is the volume of the space that becomes the work chamber 71. Will show. This open volume is compared with the caisson blade inner volume.

ケーソン刃口内体積とは、刃口部73の先端の鉛直方向の位置(高さ)を底面として、刃口部73の内周面73aと天井スラブ72の下面72aとに囲まれた空間の体積を指す。   The caisson blade edge volume is the volume of the space surrounded by the inner peripheral surface 73a of the blade edge 73 and the lower surface 72a of the ceiling slab 72 with the vertical position (height) of the tip of the blade edge 73 as the bottom surface. Point to.

本実施例の掘削状況管理システム9は、図7に示すように、刃口部接触点測定手段及び変化点測定手段が含まれる掘削形状測定部91と、開口体積算定手段としての開口体積算定部93と、ケーソン刃口内体積算定手段としてのケーソン刃口内体積算定部94と、体積開口率算定手段としての体積開口率算定部95と、可視化手段としての可視化部96とによって主に構成される。   As shown in FIG. 7, the excavation status management system 9 of the present embodiment includes an excavation shape measurement unit 91 including a blade edge contact point measurement unit and a change point measurement unit, and an opening volume calculation unit as an opening volume calculation unit. 93, a caisson blade volume calculation unit 94 as a caisson blade volume calculation unit, a volume opening rate calculation unit 95 as a volume opening rate calculation unit, and a visualization unit 96 as a visualization unit.

掘削形状測定部91は、上述した計測器21,21Aと同様の計測器911と、判定処理部912とによって主に構成される。判定処理部912では、計測器911によって計測された距離データと作業室71の内周形状とを対比することで、下面72a又は内周面73aと地盤との接触位置を特定する。   The excavation shape measuring unit 91 is mainly configured by a measuring instrument 911 similar to the measuring instruments 21 and 21A described above and a determination processing unit 912. In the determination processing unit 912, the contact position between the lower surface 72a or the inner peripheral surface 73a and the ground is specified by comparing the distance data measured by the measuring instrument 911 with the inner peripheral shape of the work chamber 71.

接触位置が特定されると、前記実施の形態で説明した平面位置だけでなく、図8に示すように、刃口部73の先端を基準高さとする鉛直方向の位置(深度位置H0,H1,H2)を算定することができる。   When the contact position is specified, not only the planar position described in the above embodiment but also the vertical position (depth positions H0, H1, and the like) as shown in FIG. H2) can be calculated.

例えば、天井スラブ72の下面72aを深度位置H0とすると、掘削形状G4の接触位置は同じく深度位置H0となる。また、掘削形状G1,G2の接触位置は、深度位置H1となり、掘削形状G3の図に向かって左側の接触位置は深度位置H2となる。   For example, when the lower surface 72a of the ceiling slab 72 is the depth position H0, the contact position of the excavation shape G4 is also the depth position H0. Further, the contact position of the excavation shapes G1 and G2 is the depth position H1, and the contact position on the left side of the excavation shape G3 is the depth position H2.

さらに、掘削形状G2,G3の底面幅N1の鉛直位置は、刃口部73の先端を基準高さとする鉛直方向の位置となる深度位置D1で示される。また、掘削形状G1,G4の底面幅N2の鉛直位置は、深度位置D2で示される。   Further, the vertical position of the bottom surface width N1 of the excavation shapes G2 and G3 is indicated by a depth position D1 that is a vertical position with the tip of the blade edge portion 73 as a reference height. Further, the vertical position of the bottom surface width N2 of the excavation shapes G1 and G4 is indicated by the depth position D2.

このような掘削形状G1,G2,G3,G4の測定は、図9に示すように、計測器911によって行うことができる。すなわち、計測器911を仰角に振ってレーザー光Lを照射することで距離が測定される測定点L1は、天井スラブ72の下面72aと刃口部73の内周面73aとの境界位置の測定結果となる。   Such excavation shapes G1, G2, G3, and G4 can be measured by a measuring instrument 911 as shown in FIG. That is, the measurement point L1 at which the distance is measured by irradiating the laser beam L with the measuring instrument 911 tilted at an elevation angle is a measurement of the boundary position between the lower surface 72a of the ceiling slab 72 and the inner peripheral surface 73a of the blade edge portion 73. Result.

また、それよりも計測器911を下方に向けたときの測定点L2は、上述したように地盤と内周面73aとの接触位置を示す。そして、さらに計測器911を下向きに振った際に測定される距離は、土砂サンドルの掘削形状を表している。   Further, the measurement point L2 when the measuring instrument 911 is directed downward indicates the contact position between the ground and the inner peripheral surface 73a as described above. The distance measured when the measuring instrument 911 is further swung downward represents the excavation shape of the earth and sand sanddle.

この土砂サンドルと掘削底面Gとの境界となる測定点L3は、深さ方向の掘削形状が大きく変化する変化点となる。例えば、計測器911を振る角度に対して測定される距離の変化量が大きくなる変わり目の測定点L3を、深さ方向の変化点とすることができる。   The measurement point L3 that becomes the boundary between the earth and sand sanddle and the excavation bottom surface G is a change point at which the excavation shape in the depth direction changes greatly. For example, the measurement point L3 at the turning point at which the amount of change in the distance measured with respect to the angle at which the measuring instrument 911 is swung increases can be used as the change point in the depth direction.

判定処理部912では、計測器911による測定結果から深さ方向の変化点を特定し、その特定された変化点から底面幅N1,N2及び深度位置D1,D2を算定する演算処理を行う。   In the determination processing unit 912, a change point in the depth direction is specified from the measurement result by the measuring instrument 911, and calculation processing is performed to calculate the bottom surface widths N1, N2 and the depth positions D1, D2 from the specified change point.

開口体積算定部93では、天井スラブ72の下面72a及び刃口部73の内周面73aの形状と、地盤と内周面73aとの接触位置と、深さ方向の変化点の位置とによって特定される作業室71の全周形状から、開口体積を算定する。   The opening volume calculation unit 93 specifies the shape of the lower surface 72a of the ceiling slab 72 and the inner peripheral surface 73a of the blade edge 73, the contact position between the ground and the inner peripheral surface 73a, and the position of the change point in the depth direction. The opening volume is calculated from the entire circumferential shape of the work chamber 71 to be operated.

すなわち、地盤と内周面73aとの接触位置は3次元データとして得られているので、図8に示すように開口幅M0,M1,M2と深度位置H0,H1,H2の値に変換することができる。また、深さ方向の変化点の位置も3次元データとして得られるので、底面幅N1,N2と深度位置D1,D2の値に変換することができる。   That is, since the contact position between the ground and the inner peripheral surface 73a is obtained as three-dimensional data, it is converted into the values of the opening widths M0, M1, M2 and the depth positions H0, H1, H2 as shown in FIG. Can do. Further, since the position of the change point in the depth direction is also obtained as three-dimensional data, it can be converted into the values of the bottom surface widths N1, N2 and the depth positions D1, D2.

このようにして作業室71の全周において、周縁の位置データが深さ方向に連続又は断続的に得られれば、それらの値を積算等していくことで作業室71の体積を求めることが容易にできる。   In this way, if the peripheral position data is obtained continuously or intermittently in the depth direction over the entire circumference of the work chamber 71, the volume of the work chamber 71 can be obtained by integrating these values. Easy to do.

これに対して、ケーソン刃口内体積算定部94では、刃口部73の先端の鉛直位置を底面とした内周面73aと下面72aとに囲まれた体積を、ケーソン刃口内体積として算定する。   On the other hand, the caisson blade inner volume calculation unit 94 calculates the volume surrounded by the inner peripheral surface 73a and the lower surface 72a with the vertical position of the tip of the blade mouth 73 as the bottom surface as the caisson blade inner volume.

このケーソン刃口内体積算定部94によるケーソン刃口内体積の算定は、上述したケーソン断面積の算定と同様に、ケーソン躯体7の沈降を開始する前に一度、実施されればよい。また、予め算定された値を取り込む構成であってもよい。   The calculation of the caisson blade inner volume by the caisson blade inner volume calculation unit 94 may be performed once before the caisson housing 7 starts to settle, similarly to the calculation of the caisson cross-sectional area described above. Moreover, the structure which takes in the value calculated beforehand may be sufficient.

そして、体積開口率算定部95では、開口体積算定部93で算定された開口体積と、ケーソン刃口内体積算定部94で算定されたケーソン刃口内体積とに基づいて、上述した(式2)から体積開口率を算定する。   Then, in the volume opening ratio calculation unit 95, based on the opening volume calculated by the opening volume calculation unit 93 and the caisson blade inner volume calculated by the caisson blade inner volume calculation unit 94, from the above-described (Expression 2). Calculate the volumetric aperture ratio.

この体積開口率算定部95で算定された演算結果は、コンピュータに接続された表示モニタやプリンタなどの可視化部96に表示される。また、可視化部96では、図10に示したような接触位置線81及び刃口先端線82に加えて、深さ方向の変化点の平面位置を示す変化点線83(破線)を図化して出力することができる。この変化点線83の内側の面積は、掘削底面Gの面積を表している。   The calculation result calculated by the volumetric aperture ratio calculation unit 95 is displayed on a visualization unit 96 such as a display monitor or a printer connected to the computer. Further, in the visualization unit 96, in addition to the contact position line 81 and the blade edge tip line 82 as shown in FIG. 10, a change point line 83 (broken line) indicating the planar position of the change point in the depth direction is plotted and output. can do. The area inside the change dotted line 83 represents the area of the excavation bottom surface G.

このように計測器911による測定を行うことによって、掘削形状G1−G4の平面形状だけでなく、立体形状も容易に把握することができる。この結果、一般的にニューマチックケーソン工法の沈降管理に使用される面積開口率だけでなく、体積開口率という定量的に算出された新たな指標を使って、より詳細に作業室71内の掘削状況を管理することができる。   Thus, by measuring with the measuring device 911, not only the planar shape of the excavation shape G1-G4 but also the three-dimensional shape can be easily grasped. As a result, excavation in the work chamber 71 is performed in more detail using a new index that is quantitatively calculated, not only the area opening ratio that is generally used for sedimentation management of the pneumatic caisson method. The situation can be managed.

なお、この他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。   Other configurations and operational effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。   The embodiments and examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments and examples, and the gist of the present invention is not deviated. Design changes are included in the present invention.

例えば、前記実施の形態及び実施例では、1次元のレーザー式距離計を計測器21,21A,911として使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、2次元や3次元のレーザー式距離計や撮像データと画像処理とを組み合わせた距離計などを計測器や刃口部接触点測定手段や変化点測定手段とすることもできる。   For example, in the above-described embodiments and examples, a case where a one-dimensional laser rangefinder is used as the measuring instruments 21, 21A, 911 has been described. However, the present invention is not limited to this, and two-dimensional or three-dimensional A laser distance meter, a distance meter combining imaging data and image processing, or the like may be used as a measuring instrument, blade edge contact point measuring means, or change point measuring means.

また、前記実施の形態及び実施例では、ケーソン断面積算定部4又はケーソン刃口内体積算定部94によってケーソン断面積又はケーソン刃口内体積の算定を行ったが、これに限定されるものではなく、予め別途算定された値を利用して掘削状況管理システム1,9に取り込むこともできる。   Further, in the embodiment and examples, the caisson cross-sectional area or the caisson blade volume is calculated by the caisson cross-section integration determining unit 4 or the caisson blade volume calculation unit 94, but is not limited thereto. It is also possible to load the excavation status management systems 1 and 9 using values calculated separately in advance.

1 掘削状況管理システム
2 刃口部接触点測定部(刃口部接触点測定手段)
21,21A 計測器
23 専用レール
24 走行部
3 開口断面積算定部(開口断面積算定手段)
5 面積開口率算定部(面積開口率算定手段)
6 可視化部(可視化手段)
7a ケーソン底部
71 作業室
72 天井スラブ
72a 下面
73 刃口部
73a 内周面
74 走行レール
75 ケーソンショベル(掘削機)
81 接触位置線(開口断面積)
82 刃口先端線(ケーソン断面積)
83 変化点線
9 掘削状況管理システム
91 掘削形状測定部(刃口部接触点測定手段,変化点測定手段)
911 計測器
93 開口体積算定部(開口体積算定手段)
95 体積開口率算定部(体積開口率算定手段)
96 可視化部(可視化手段)
G 掘削底面
L2 測定点(接触位置)
L3 測定点(深さ方向の変化点)
1 Excavation Status Management System 2 Cutting Edge Contact Point Measurement Unit (Cutting Edge Contact Point Measuring Means)
21, 21A Measuring instrument 23 Dedicated rail 24 Traveling section 3 Opening cross-section integration fixing section (opening cross-section integration determining means)
5 Area opening ratio calculation part (Area opening ratio calculation means)
6 Visualization part (visualization means)
7a Caisson bottom portion 71 Work chamber 72 Ceiling slab 72a Lower surface 73 Blade portion 73a Inner circumferential surface 74 Traveling rail 75 Caisson excavator (excavator)
81 Contact position line (opening cross-sectional area)
82 Cutting edge tip line (Caisson cross-sectional area)
83 Change point line 9 Excavation situation management system 91 Excavation shape measuring unit (blade edge contact point measuring means, changing point measuring means)
911 Measuring instrument 93 Opening volume calculation part (opening volume calculation means)
95 Volume opening ratio calculation part (volume opening ratio calculation means)
96 Visualization part (visualization means)
G Drilling bottom L2 Measurement point (contact position)
L3 measurement point (change point in the depth direction)

Claims (5)

ニューマチックケーソン工法のケーソン底部において、天井スラブとその縁部から垂下されて前記天井スラブを囲繞する刃口部と掘削底面とに囲まれる作業室内の掘削状況を管理する掘削状況管理システムであって、
前記天井スラブの下面又は前記刃口部の内周面と地盤との接触位置を前記作業室の全周に亘って測定する刃口部接触点測定手段と、
前記接触位置の平面位置の全周形状から開口断面積を算定する開口断面積算定手段と、
前記刃口部の先端の全周形状から算定されたケーソン断面積と前記開口断面積とに基づいて面積開口率を算定する面積開口率算定手段とを備えたことを特徴とする掘削状況管理システム。
An excavation situation management system for managing an excavation situation in a work room surrounded by a ceiling slab and a blade edge part that surrounds the ceiling slab and an excavation bottom surface at a caisson bottom part of a pneumatic caisson method. ,
Blade edge contact point measuring means for measuring the contact position between the lower surface of the ceiling slab or the inner peripheral surface of the blade edge and the ground over the entire circumference of the working chamber,
Opening cross-section integration determining means for calculating the opening cross-sectional area from the entire circumferential shape of the planar position of the contact position;
An excavation state management system comprising: an area opening ratio calculating means for calculating an area opening ratio based on the caisson cross-sectional area calculated from the entire peripheral shape of the tip of the blade edge and the opening cross-sectional area .
ニューマチックケーソン工法のケーソン底部において、天井スラブとその縁部から垂下されて前記天井スラブを囲繞する刃口部と掘削底面とに囲まれる作業室内の掘削状況を管理する掘削状況管理システムであって、
前記天井スラブの下面又は前記刃口部の内周面と地盤との接触位置を前記作業室の全周に亘って測定する刃口部接触点測定手段と、
地盤の深さ方向の掘削形状の変化点を前記作業室の全周に亘って測定する変化点測定手段と、
前記接触位置及び変化点の全周形状から開口体積を算定する開口体積算定手段と、
前記天井スラブと前記刃口部の先端までの内周面とに囲まれたケーソン刃口内体積と前記開口体積とに基づいて体積開口率を算定する体積開口率算定手段とを備えたことを特徴とする掘削状況管理システム。
An excavation situation management system for managing an excavation situation in a work room surrounded by a ceiling slab and a blade edge part that surrounds the ceiling slab and an excavation bottom surface at a caisson bottom part of a pneumatic caisson method. ,
Blade edge contact point measuring means for measuring the contact position between the lower surface of the ceiling slab or the inner peripheral surface of the blade edge and the ground over the entire circumference of the working chamber,
Change point measuring means for measuring the change point of the excavation shape in the depth direction of the ground over the entire circumference of the working chamber;
An opening volume calculating means for calculating an opening volume from the entire circumference of the contact position and the changing point;
A volume opening ratio calculating means for calculating a volume opening ratio based on the caisson blade inner volume surrounded by the ceiling slab and the inner peripheral surface up to the tip of the blade edge and the opening volume is provided. And excavation situation management system.
前記掘削状況を図化する可視化手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の掘削状況管理システム。   The excavation status management system according to claim 1 or 2, further comprising a visualization means for plotting the excavation status. 前記測定に使用される計測器が、前記天井スラブに取り付けられる移動式の掘削機に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の掘削状況管理システム。   The excavation state management system according to any one of claims 1 to 3, wherein a measuring instrument used for the measurement is attached to a mobile excavator attached to the ceiling slab. 前記測定に使用される計測器を、前記天井スラブに取り付けられたレールに沿って移動可能としたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の掘削状況管理システム。   The excavation state management system according to any one of claims 1 to 4, wherein a measuring instrument used for the measurement is movable along a rail attached to the ceiling slab.
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