回転式レーザー真円度自動測定システム
高品質･高精度なシールドトンネル施工に寄与する出来形計測技術
大断面のシールドトンネルは、真円で構築されることが理想ですが、土質条件やトンネル線形、断面の大きさ、掘進に伴う圧力変化等の施工条件によって真円保持が困難となり変形する場合があります。
本システムは、トンネルを構築しながら真円度を自動で測定するシステムで、掘削・組立に合わせて真円度を計測することで、1リング毎にひずみを修正しながらセグメントを組み立てることが可能です。これにより高品質・高精度なシールドトンネルを構築できます。
特許登録済
NETIS KK-180023-A
回転式レーザー距離計による測定イメージ
- キーワード
- 真円度、自動測定、大断面、泥土圧式シールド、テールクリアランス
本システムの概要
本システムは、360度回転するレーザー距離計をシールドマシン中央付近に2か所に設置し、距離計から発信されるレーザー光線を360 度回転する小型ミラーで90 度方向に屈折させることで、セグメントリングとシールドマシンの内面形状をリアルタイムに測定します。測定結果は演算処理を行い、セグメントの真円度とテールクリアランスが瞬時に画面表示されます。
その結果を基に、1リングごとにひずみ修正の必要箇所を明確にし、セグメントリングの組み立てに反映します。
本システムの構成
特長・メリットココがポイント
高品質・高精度なシールドトンネル構築に寄与
1リング毎にセグメントリングの真円度、シールドマシン内径、全周360度のテールクリアランス、マシン内のセグメントリングの位置を自動で瞬時に算定します。その結果により次リングの掘進・組立のための修正を即時に指示し、施工にフィードバックすることができるため、限りなく真円に近い高品質・高精度なトンネルを構築することができます。
本システム表示画面
シールドトンネル以外への適用も可能
測定範囲0.1m～100m、分解能0.1mmと広範囲かつ高精度の測定が可能で、360度回転しながら測定します。測定角度設定、測定時間、測定時期等を自由に設定できることから、他の様々な分野への適用も可能です。
- 掘削に伴い変形する土留部材測定
- 法面等自然を対象とした変位測定
- 建物等の内空測定
回転式レーザー距離計本体イメージ図
手動計測に比べて大幅な生産性向上
従来の手動による計測に比べ、大幅な省力化を実現でき、生産性の向上につながります。また、測定結果をタブレット端末等でリアルタイムにどこででもモニタリングすることができます。
パソコン、スマートフォンでのモニタリング状況
適用実績
大和川線シールドトンネル工事
場所：大阪府堺市
竣工年：2019年3月
発注者：阪神高速道路
規模：本システム計測器本体2台使用
桜町北湊雨水貯留管築造工事
場所：福岡県北九州市
竣工年：2018年3月
発注者：北九州市
規模：本システム計測器本体3台使用
石狩湾新港発電所 1号機新設工事のうち
土木本工事（第3工区）
場所：北海道小樽市
竣工年：2018年8月
発注者：北海道電力
規模：本システム計測器本体1台使用
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：本システム計測器本体1台使用
学会論文発表実績
- 「シールドトンネル真円度自動測定システムの開発と実績」，土木学会第69回年講，2014年9月
- 「高品質・高精度な大断面シールドトンネルの構築」，土木学会第70回年講，2015年9月
- 「回転式レーザー自動測定システムによる併設影響計測実績」，土木学会第71回年講，2017年9月
- 「大和川線における大断面シールドトンネルの施工」，土木施工，VOL.57，No.4，2016年5月
- 「大断面道路トンネルの超近接施工実績」，土木施工，VOL.58，No.10，2017年10月