シールド掘進管理システム
「Kajima Shield Control System」
シールド機及び周辺設備の情報を一元管理
本システムは、シールド機及び周辺設備からのデータを自動収集し一元管理をすることで、数値に基づいた情報化掘進管理を行うことのできるツールです。
計測データの表示のほか、以下の特徴があります。
①ネットワーク上からも掘進管理が可能
②画面をグラフィカルとして高い視認性を持つ
③グラフやデジタル表示はどこでも配置変更が可能
④計測点数は最大4,096点
⑤データ損失を避けるため保存ファイルを二重化
⑥汎用性向上
⑦測量機能はジャイロ、レベル、自動測量などによるシールド機位置の自動計算と軌跡のマップ表示、ダボ、セグメント位置の管理などを行える
シールド掘進管理システム設置状況
- キーワード
- 掘進管理システム、ネットワーク
特長・メリットココがポイント
現場に合わせた画面を容易に作成
- 画面は線形管理画面のようなレイアウトの変更ができない固定画面と、切羽安定管理画面のような自由にレイアウトの変更が可能な汎用画面があります。
- 汎用画面は、各種グラフ、デジタル値、ランプ表示など自由な配置が可能な画面です。各々の現場の特殊性や工法などに合わせた画面が容易に作成できます。
線形管理画面（固定画面）と切羽安定管理画面（汎用画面）
遠隔地からの監視、メンテナンスが可能
- 坑内や現場事務所での標準的な監視方法のほか、現場から離れた事務所での監視、遠隔地のメーカーからのシステムやデータのメンテナンスも可能です。
適用実績
実績多数。シールドトンネルのほとんどの工事で採用されています。
シールド総合施工管理システム
「KSGS®」
施工設備の高度な制御を可能にし、効率的で迅速な施工を実現
シールド総合施工管理システム（通称KSGS）は、地上の中央管理室に設置したPCからシールド機、流体輸送設備、泥水処理設備、裏込注入設備、セグメント搬送設備等の遠隔制御と集中監視を可能にするシステムです。
近年、シールド機及び周辺設備は複雑・多様化し、工事は長距離、高速施工、コスト低減が命題となっています。本システムは基本構成を必要最小限とし、必要な機能を付加するシステムとすることによって過剰機能の排除で更なる低コスト化を実現したシステムです。
KSGS全体構成イメージ図
- キーワード
- シールド総合施工管理システム、遠隔制御、集中監視
特長・メリットココがポイント
処理設備の自動移送制御を可能に
シールド機・流体輸送設備の操作、処理設備の一次処理の操作と監視、裏込設備の監視（同時注入の場合は操作あり）、テールシールなどの遠隔操作を可能とします。なお、操作にはマウスを使用します。
またシールド機のジャッキ速度制御、カッタ回転方向制御、切羽水圧のPID制御、処理設備の自動移送制御を可能とします。
セグメント・マシン測量結果を管理するシステムも有しています。
シールド機、流体輸送設備操作画面および泥水処理設備操作画面
各種オプションで現場のニーズに応える
最小限の基本構成に各種オプションを付け加えることで、現場のニーズにあった仕様の装置を最低限のコストで実現します。
オプション例
- 坑内操作
坑内にPCを設置する事により、遠隔操作が可能になります。これは長距離施工に有効です。 - クライアント機能
シールド掘進管理システムは事務所や坑内にクライアントとして設けることが可能です。 - 防爆対応
防爆ジャイロ、耐震ジャイロを有しています。 - 大画面ディスプレイ
大画面ディスプレイに操作画面を映し出すことができます。オペレータと職員で共同監視する場合や、来客者へのプレゼンテーションに最適です。
KSGS設置状況
適用実績
新杉田共同溝
場所：横浜市磯子区
竣工年：2011年4月
発注者：国土交通省関東地方整備局
規模：仕上がり内径Φ5,700mm 延長3,248m
シールド掘進管理支援システム
「KSJS®」
監視データからトラブルの予兆をリアルタイムに察知・アラート発信
シールド工事では掘進中に得られる地盤情報やマシンの挙動に関するデータ等の膨大なデータを中央管理室に集約し、社員やオペレータがモニターに表示されたそれらのデータを監視しながら掘進管理を行っています。
本システムは、集約された膨大なデータを統計処理し、データの変動傾向を分析、トラブルにつながるリスクを評価・判断のうえ、予兆をアラートにより知らせると同時に、確認すべきデータ変動や対応策等を表示することによって、シールドの掘進管理をサポートするシステムです。
※KSJS®：Kajima Shield Judge announce System
特許登録済
商標登録 6107339
KSJS監視画面（一次警報画面）
- キーワード
- シールド、トラブル回避、予兆察知、傾向分析
システムの概要
従来からシールド工事に使用されている掘進管理システムは、主な施工管理データに上下限の管理値を設定し、設定範囲を逸脱した場合に個別に警報を発する機能を有していますが、上下限の管理値だけでは過去のデータ変動傾向が考慮されないため、警報が発報した時点では既にトラブルが発生し始めた後であり、対処が遅れてしまう可能性があります。このような事象に対し、通常は管理者やオペレータが目視により監視することで管理値の設定範囲内で変動の発見・対応を実施していますが、データが膨大であることや、複数の事象を同時に監視し、判断することが求められることから、トラブルの予兆となる変化を見落としてしまうリスクがあります。
本システムでは収集されたデータを統計処理し、データの変動傾向を分析することでトラブルにつながるデータ変動を検知し、リスクを評価・判断のうえアラートにて管理者に通知するため、見落とし等のヒューマンエラーが防止できます。また、警報と同時に確認すべきデータ変動と対応策の提案を表示するため、経験の浅い職員や作業員であっても迅速な判断および対応のサポートができます。
施工管理状況
KSJS監視画面（通常画面）
特長・メリットココがポイント
- 収集される膨大なデータを自動かつリアルタイムに評価・判断しアラートすることで、トラブルにつながるデータの変化の見落としを防ぎます。
- 地盤変状・掘進不能・線形逸脱・セグメント損傷等の想定されるトラブル事象に対して、複数の施工管理データの変動を組合せ、トラブルの発生リスクを点数化し、1次・2次の警報により段階表示することで対応優先度を明示します。
- シールド掘進中のトラブル予兆に対し、具体的なデータ変動や対応策を表示することで、経験の浅い社員や作業員の判断・対応をサポートします。
KSJS監視画面（二次警報画面）とシステムの特徴
適用実績
東京都芝浦水再生センター・
森ヶ崎水再生センター間
連絡管建設工事その2
場所：東京都大田区
竣工年：2019年3月
発注者：日本下水道事業団
規模：掘進延長2,322ｍ
セグメント外径Φ6,600mm 掘削外径Φ6,750mm
ガス導管
場所：茨城県那珂郡東海村
竣工年：2020年10月
規模：掘進延長1,718ｍ
セグメント外径Φ2,200mm 掘削外径Φ2,360mm
学会論文発表実績
- 「トラブル回避システムを活用した大深度海底下でのシールド掘進実績」，土木学会，第74回年次学術講演会，2019年
