JPH06201534A - 管内閉塞位置検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法 - Google Patents
管内閉塞位置検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法Info
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- JPH06201534A JPH06201534A JP993A JP993A JPH06201534A JP H06201534 A JPH06201534 A JP H06201534A JP 993 A JP993 A JP 993A JP 993 A JP993 A JP 993A JP H06201534 A JPH06201534 A JP H06201534A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熟練を必要とせず、管の外側から容易に閉塞
位置を検出することのできる排泥土砂の管内閉塞位置検
出装置，方法等を提供することにある。 【構成】 ドップラー式超音波流量計１の超音波発信子
２９と超音波受信子３１を一個のトランスデューサ１７
にモールドし、このトランスデューサ１７を管Ｐの外周
に設けたので、容易に取付けることができるし、熟練者
でなくても容易に管内閉塞を検出することができる。ま
た、管Ｐに沿った所定位置の外周に複数設けられた超音
波流量計１が各地点の各断面内における位置の土砂等の
流速を測定し、この超音波受信子３１からの信号に基づ
いて制御部２７が管内閉塞位置を判断するので、管Ｐ延
長が長くなって配設された超音波流量計１の数が増して
も確実に管内閉塞を検出することができる。
位置を検出することのできる排泥土砂の管内閉塞位置検
出装置，方法等を提供することにある。 【構成】 ドップラー式超音波流量計１の超音波発信子
２９と超音波受信子３１を一個のトランスデューサ１７
にモールドし、このトランスデューサ１７を管Ｐの外周
に設けたので、容易に取付けることができるし、熟練者
でなくても容易に管内閉塞を検出することができる。ま
た、管Ｐに沿った所定位置の外周に複数設けられた超音
波流量計１が各地点の各断面内における位置の土砂等の
流速を測定し、この超音波受信子３１からの信号に基づ
いて制御部２７が管内閉塞位置を判断するので、管Ｐ延
長が長くなって配設された超音波流量計１の数が増して
も確実に管内閉塞を検出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は管内閉塞位置検出装置
および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方
法に係り、さらに詳しくは、例えば、トンネル工事にお
ける土砂圧送やコンクリート打設等に用いる管内閉塞位
置を管の外側から検出する管内閉塞位置検出装置および
検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法に関
するものである。
および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方
法に係り、さらに詳しくは、例えば、トンネル工事にお
ける土砂圧送やコンクリート打設等に用いる管内閉塞位
置を管の外側から検出する管内閉塞位置検出装置および
検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】都市近郊におけるトンネル工事は地上の
処理設備等の用地不足により、最近は泥水シールド工法
よりはむしろ泥土圧送工法が主流となってきた。この泥
土圧送工法によると圧送距離等により状況は異なるが、
以下に示す原因により排泥土砂の管内に土砂の沈澱物が
付着して管内閉塞を起こして作業の遅滞の原因となる恐
れがある。
処理設備等の用地不足により、最近は泥水シールド工法
よりはむしろ泥土圧送工法が主流となってきた。この泥
土圧送工法によると圧送距離等により状況は異なるが、
以下に示す原因により排泥土砂の管内に土砂の沈澱物が
付着して管内閉塞を起こして作業の遅滞の原因となる恐
れがある。
【０００３】(1) 作泥材の粘性および流速不足。
【０００４】(2) シールド機内部において作泥材が地山
とよく混ざらない。
とよく混ざらない。
【０００５】(3) 裏込の成分は強アルカリであるため粘
性が下がる。特にカーブ区間においてオーバーカットで
余堀を行うためチャンバー内に裏込注入が入る。
性が下がる。特にカーブ区間においてオーバーカットで
余堀を行うためチャンバー内に裏込注入が入る。
【０００６】(4) 切羽の地山が粘土層と細砂になると作
泥材が混ざらない。
泥材が混ざらない。
【０００７】(5) ＷＡＰの使用量が多くなると水分を吸
収して流動効果がなくなる。
収して流動効果がなくなる。
【０００８】(6) 切羽の土質が礫まじり，砂質の場合、
管内に礫が沈澱してしまう。
管内に礫が沈澱してしまう。
【０００９】(7) 作泥材を作る水にバクテリア（細菌）
が発生していると、バクテリアによって粘性が低下す
る。
が発生していると、バクテリアによって粘性が低下す
る。
【００１０】(8) 粘土層になると管内部に粘土が付着し
易くなり、管内の抵抗が大きくなる。
易くなり、管内の抵抗が大きくなる。
【００１１】(9) シールド堀進の延長距離が長くなる
と、地山の土質に対して作泥の粘性を変えても作泥管が
長くなり、チャンバーにくるまでの時間が長くなるので
対応が遅くなる。
と、地山の土質に対して作泥の粘性を変えても作泥管が
長くなり、チャンバーにくるまでの時間が長くなるので
対応が遅くなる。
【００１２】(10)カーブ区間において余堀のため作泥材
がチャンバー室内で攪拌しても混ざらない。
がチャンバー室内で攪拌しても混ざらない。
【００１３】このような管内閉塞を起こした場合は、経
験ある作業員が管をハンマーで叩き、その音の微妙な差
異によって検出し、曲がり部分または管がレデュースさ
れた部分等を見極めて閉塞位置を検出するのが一般的で
ある。
験ある作業員が管をハンマーで叩き、その音の微妙な差
異によって検出し、曲がり部分または管がレデュースさ
れた部分等を見極めて閉塞位置を検出するのが一般的で
ある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、作業者に熟練を要求するた
め熟練者がいない場合には閉塞位置の検出に時間がかか
るし、画一した結果を得ることが困難である。このため
その後の対処が遅れて工事日程の遅れを生ずる恐れがあ
る。
うな従来の技術にあっては、作業者に熟練を要求するた
め熟練者がいない場合には閉塞位置の検出に時間がかか
るし、画一した結果を得ることが困難である。このため
その後の対処が遅れて工事日程の遅れを生ずる恐れがあ
る。
【００１５】そこで、熟練者でなくても画一的に管内の
閉塞箇所を検出するために、管内に圧力センサを設け、
この圧力の変化により管内が閉塞しているか否かを判断
する等のことが考えられる。しかし、この場合には、管
内の泥水の圧力を直接測定するために圧力センサが管内
に突出し、この圧力センサが管内閉塞を招くという原因
にもなりかねない。
閉塞箇所を検出するために、管内に圧力センサを設け、
この圧力の変化により管内が閉塞しているか否かを判断
する等のことが考えられる。しかし、この場合には、管
内の泥水の圧力を直接測定するために圧力センサが管内
に突出し、この圧力センサが管内閉塞を招くという原因
にもなりかねない。
【００１６】この発明の目的は、このような従来の技術
に着目してなされたものであり、熟練を必要とせず、管
の外側から容易に閉塞位置を検出することのできる管内
閉塞位置検出装置，検出方法および排出土量管理方法を
提供することにある。
に着目してなされたものであり、熟練を必要とせず、管
の外側から容易に閉塞位置を検出することのできる管内
閉塞位置検出装置，検出方法および排出土量管理方法を
提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る管内閉塞
位置検出装置は、上記の目的を達成するために、ドップ
ラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波受信子を一
体に備えたトランスデューサを管の外周に設けてなるも
のである。ここで、トランスデューサを管に沿った所定
位置の外周に複数設けると共に超音波受信子からの信号
により閉塞判断する制御装置を設けてなることが望まし
い。
位置検出装置は、上記の目的を達成するために、ドップ
ラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波受信子を一
体に備えたトランスデューサを管の外周に設けてなるも
のである。ここで、トランスデューサを管に沿った所定
位置の外周に複数設けると共に超音波受信子からの信号
により閉塞判断する制御装置を設けてなることが望まし
い。
【００１８】また、管内閉塞位置検出方法は、管の外周
に設けたドップラー式超音波流量計が、管断面における
所定位置の流速ゼロを検出したときに管内閉塞であると
検出するものである。
に設けたドップラー式超音波流量計が、管断面における
所定位置の流速ゼロを検出したときに管内閉塞であると
検出するものである。
【００１９】さらに、排出土量管理方法は、管に沿った
所定位置の外周に複数設けられた超音波流量計からの信
号に基づいて管内閉塞を検出すると、制御装置が自動的
に潤滑材注入を指令するものである。
所定位置の外周に複数設けられた超音波流量計からの信
号に基づいて管内閉塞を検出すると、制御装置が自動的
に潤滑材注入を指令するものである。
【００２０】
【作用】この発明に係る管内閉塞位置検出装置によれ
ば、ドップラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波
受信子を一個のトランスデューサに一体化し、このトラ
ンスデューサを管の外周に設けたので、容易に取付ける
ことができるし、熟練者でなくても容易に管内閉塞を検
出することができる。
ば、ドップラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波
受信子を一個のトランスデューサに一体化し、このトラ
ンスデューサを管の外周に設けたので、容易に取付ける
ことができるし、熟練者でなくても容易に管内閉塞を検
出することができる。
【００２１】また、管に沿った所定位置の外周に複数設
けられた超音波流量計が各地点の各断面内における位置
の土砂等の流量を測定し、この超音波受信子からの信号
に基づいて制御装置がパイプ閉塞位置を判断するので、
管延長が長くなって配設された超音波流量計の数が増し
ても確実に管内閉塞を検出することができる。
けられた超音波流量計が各地点の各断面内における位置
の土砂等の流量を測定し、この超音波受信子からの信号
に基づいて制御装置がパイプ閉塞位置を判断するので、
管延長が長くなって配設された超音波流量計の数が増し
ても確実に管内閉塞を検出することができる。
【００２２】また、この発明に係る管内閉塞位置検出方
法および排出土量管理方法によれば、管断面における所
定位置の流量がゼロとなるといずれ管内閉塞を起こすこ
とと判断されるので、制御装置が潤滑材注入を指令して
管内閉塞を予防することができる。
法および排出土量管理方法によれば、管断面における所
定位置の流量がゼロとなるといずれ管内閉塞を起こすこ
とと判断されるので、制御装置が潤滑材注入を指令して
管内閉塞を予防することができる。
【００２３】
【実施例】以下、この発明の好適な一実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００２４】図７には、発明に係る排泥土砂の管内閉塞
位置検出装置としてのドップラー式超音波流量計１を用
いたトンネル掘削作業の全体を示している。
位置検出装置としてのドップラー式超音波流量計１を用
いたトンネル掘削作業の全体を示している。
【００２５】図７において最先端（図７の左端）には、
シールド掘削機３があり、地山を掘削しながら前進する
ものである。このシールド掘削機３の後方には一次スク
リューコンベア５および二次スクリューコンベア７が接
続されており、その後方には一次土砂圧送ポンプ９およ
び油圧ユニット１１が設けられている。この一次土砂圧
送ポンプ９には、掘削時に発生する土砂を圧送するため
の管Ｐが接続されている。管Ｐの途中には伸縮装置１３
が設けられており、掘削の進みに従って管Ｐが伸びるよ
うになっている。
シールド掘削機３があり、地山を掘削しながら前進する
ものである。このシールド掘削機３の後方には一次スク
リューコンベア５および二次スクリューコンベア７が接
続されており、その後方には一次土砂圧送ポンプ９およ
び油圧ユニット１１が設けられている。この一次土砂圧
送ポンプ９には、掘削時に発生する土砂を圧送するため
の管Ｐが接続されている。管Ｐの途中には伸縮装置１３
が設けられており、掘削の進みに従って管Ｐが伸びるよ
うになっている。
【００２６】この管Ｐは二次土砂圧送ポンプ１５に接続
されていて土砂を二次土砂圧送ポンプ１５へ搬送する。
二次土砂圧送ポンプ１５にはさらに管Ｐが連結されてお
り、新たに加圧して土砂を地上へ排出する。
されていて土砂を二次土砂圧送ポンプ１５へ搬送する。
二次土砂圧送ポンプ１５にはさらに管Ｐが連結されてお
り、新たに加圧して土砂を地上へ排出する。
【００２７】前記管Ｐの外側の所定位置にドップラー式
超音波流量計１が取付けられている。このドップラー式
超音波流量計１は、例えば、等間隔をおいて設けたり、
あるいは、土砂圧送ポンプ９，１５から離れたところで
は管内閉塞を生じやすいのでより密に配するのが望まし
いものである。
超音波流量計１が取付けられている。このドップラー式
超音波流量計１は、例えば、等間隔をおいて設けたり、
あるいは、土砂圧送ポンプ９，１５から離れたところで
は管内閉塞を生じやすいのでより密に配するのが望まし
いものである。
【００２８】超音波流量計１のトランスデューサ１７は
図１に示されているように、管Ｐの外側の所定位置に取
付けられている。さらに、図５を併せて参照するに、こ
の超音波流量計１は制御装置１９の積算指示計２１，積
算記録計２３等に接続されると共に、一次土砂圧送ポン
プ９および二次土砂圧送ポンプ１５への潤滑材としての
作泥材注入を行う作泥ポンプおよび作泥バルブ２５等を
制御する制御部２７に接続されており、測定した結果を
制御部２７に送信するようになっている。
図１に示されているように、管Ｐの外側の所定位置に取
付けられている。さらに、図５を併せて参照するに、こ
の超音波流量計１は制御装置１９の積算指示計２１，積
算記録計２３等に接続されると共に、一次土砂圧送ポン
プ９および二次土砂圧送ポンプ１５への潤滑材としての
作泥材注入を行う作泥ポンプおよび作泥バルブ２５等を
制御する制御部２７に接続されており、測定した結果を
制御部２７に送信するようになっている。
【００２９】ここで、図１および図２を参照してドップ
ラー式超音波流量計１について説明する。まず、ドップ
ラー式超音波流量計１が応用している超音波ドップラー
効果とは、一般に波長をλ，周波数（または振動数）を
ｆ，音波の伝播速度をＣとすると、次の関係がある。す
なわち、Ｃ＝λ・ｆまたはλ＝Ｃ／ｆの関係が成り立
つ。
ラー式超音波流量計１について説明する。まず、ドップ
ラー式超音波流量計１が応用している超音波ドップラー
効果とは、一般に波長をλ，周波数（または振動数）を
ｆ，音波の伝播速度をＣとすると、次の関係がある。す
なわち、Ｃ＝λ・ｆまたはλ＝Ｃ／ｆの関係が成り立
つ。
【００３０】(1) 振動源が固定されており、測定者がＶ
の速度で振動源に近づくときは、測定者に達する振動数
ｆｋは次式で与えられる。
の速度で振動源に近づくときは、測定者に達する振動数
ｆｋは次式で与えられる。
【００３１】
【数１】 ｆｋ＝ｆ＋ｆｄ＝ｆ＋Ｖ／λ＝ｆ＋Ｖ／（Ｃ／ｆ）＝ｆｘ（１＋Ｖ／Ｃ） また、振動源が固定されており、測定者がＶの速度で振
動源から遠ざかるときは、測定者に達する振動数ｆｋは
次式で与えられる。
動源から遠ざかるときは、測定者に達する振動数ｆｋは
次式で与えられる。
【００３２】ｆｋ＝ｆ×（１−Ｖ／Ｃ）で与えられる。
【００３３】よって、振動源が固定で測定者が±Ｖなる
速度で移動する場合に測定者に達する音の周波数はｆｋ
＝ｆｘ（１±Ｖ／Ｃ）となる。
速度で移動する場合に測定者に達する音の周波数はｆｋ
＝ｆｘ（１±Ｖ／Ｃ）となる。
【００３４】(2) 測定者が停止した状態で、振動源がＶ
の速度で測定者に近づく時に、測定者に達する振動数ｆ
ｍは次式で与えられる。
の速度で測定者に近づく時に、測定者に達する振動数ｆ
ｍは次式で与えられる。
【００３５】ｆｍ＝ｆ×Ｃ／（Ｃ−Ｖ） また、測定者が停止した状態で、振動源がＶの速度で測
定者に遠ざかる場合に、測定者に達する振動数ｆｍは次
式で与えられる。
定者に遠ざかる場合に、測定者に達する振動数ｆｍは次
式で与えられる。
【００３６】ｆｍ＝ｆ×Ｃ／（Ｃ＋Ｖ） よって、振動源が±Ｖなる速度で移動する時に測定者に
達する振動数は、ｆｍ＝ｆ×Ｃ／（Ｃ±Ｖ）で与えられ
る。
達する振動数は、ｆｍ＝ｆ×Ｃ／（Ｃ±Ｖ）で与えられ
る。
【００３７】ドップラー流量計のトランスデューサに
は、シングルヘッドのものとデュエルヘッドのものがあ
るが、図１および図２に示すシングルヘッドのものにつ
いて説明する。シングルヘッド・トランスデューサ１７
は、管Ｐの内部に超音波を発する発信子２９と反射して
くる超音波を受ける受信子３１が一体にモールドされて
いる。
は、シングルヘッドのものとデュエルヘッドのものがあ
るが、図１および図２に示すシングルヘッドのものにつ
いて説明する。シングルヘッド・トランスデューサ１７
は、管Ｐの内部に超音波を発する発信子２９と反射して
くる超音波を受ける受信子３１が一体にモールドされて
いる。
【００３８】ドップラー効果により発振周波数（ｆ1 ）
と受信周波数（ｆ2 ）との差量を測定することによっ
て、管Ｐ内の土砂の移動速度を以下のようにして算出さ
れる。
と受信周波数（ｆ2 ）との差量を測定することによっ
て、管Ｐ内の土砂の移動速度を以下のようにして算出さ
れる。
【数２】 Δｆ＝｜ｆ1 −ｆ2 ｜＝ｆ0 ×（Ｃ＋Ｖcos θ）／（Ｃ−Ｖcos θ） −ｆ0 ＝ｆ0 ×２Ｖcos θ／（Ｃ−Ｖcos θ） また、物体の音速Ｃは測定する流速に比して非常に早い
ため、 Ｃ＞Ｖcos θとなり、Δｆ＝ｆ0 ×２Ｖcos θ／Ｃ 従って、Ｖ＝（Ｃ／２ｆ0 cos θ）×Δｆとなる。これ
より、ｆ0 およびＣ／cos θが一定であれば、Ｖ＝ＫΔ
ｆとなる。
ため、 Ｃ＞Ｖcos θとなり、Δｆ＝ｆ0 ×２Ｖcos θ／Ｃ 従って、Ｖ＝（Ｃ／２ｆ0 cos θ）×Δｆとなる。これ
より、ｆ0 およびＣ／cos θが一定であれば、Ｖ＝ＫΔ
ｆとなる。
【００３９】すなわち、超音波の反射による発信周波数
と受信周波数の差が流速に比例することがわかる。ドッ
プラー式の超音波流量計１はこの性質を利用して管Ｐ内
の流速を外部から測定するものである。
と受信周波数の差が流速に比例することがわかる。ドッ
プラー式の超音波流量計１はこの性質を利用して管Ｐ内
の流速を外部から測定するものである。
【００４０】以上説明したドップラー式の超音波流量計
１を用いて測定した管Ｐ内部の土砂の流速を図３に示
す。この図３に示した流速は上式Ｖ＝ＫΔｆにより前記
制御部２７で演算処理されたものである。図４を併せて
参照するに、前記トランスデューサ１７は管Ｐの一断面
においてＡ〜Ｅまでの５点に取付けられており、各点の
内側部分（図中ハッチング部分）の流速すなわち排泥土
砂の沈殿状態を測定している。
１を用いて測定した管Ｐ内部の土砂の流速を図３に示
す。この図３に示した流速は上式Ｖ＝ＫΔｆにより前記
制御部２７で演算処理されたものである。図４を併せて
参照するに、前記トランスデューサ１７は管Ｐの一断面
においてＡ〜Ｅまでの５点に取付けられており、各点の
内側部分（図中ハッチング部分）の流速すなわち排泥土
砂の沈殿状態を測定している。
【００４１】図３に示した第一回目の測定結果は管Ｐに
沿って所定位置（一次土砂圧送ポンプ９と二次土砂圧送
ポンプ１５の間）に測定点を設けて測定を行ったもので
ある。そして、第二回目の測定結果は、その後６１ｍ堀
り進んだ時に行った結果を示している。従って、第二回
目の測定点は第一回目の測定点よりも６１ｍだけ一次土
砂圧送ポンプ９からの距離が離れた位置となっている。
なお、１回目、２回目のデータの単位はcm／sec であ
る。
沿って所定位置（一次土砂圧送ポンプ９と二次土砂圧送
ポンプ１５の間）に測定点を設けて測定を行ったもので
ある。そして、第二回目の測定結果は、その後６１ｍ堀
り進んだ時に行った結果を示している。従って、第二回
目の測定点は第一回目の測定点よりも６１ｍだけ一次土
砂圧送ポンプ９からの距離が離れた位置となっている。
なお、１回目、２回目のデータの単位はcm／sec であ
る。
【００４２】図３に示す結果から、土砂圧送ポンプ９に
近い位置においては測定点Ａ〜Ｅまで土砂が流れてお
り、土砂の沈澱は全く見られないことを示している。そ
して、土砂圧送ポンプ９からの距離が遠くなるほど管Ｐ
の下側（図中Ｅ点に近い側）において流速がゼロとなり
土砂が流れていないことを示している。すなわち、流速
がゼロの点付近ではすでに土砂が沈澱していると判断で
きる。この傾向は掘り進むにつれてシールド掘削機３か
ら遠い地点では管Ｐの下側から沈澱していることを示し
ている。
近い位置においては測定点Ａ〜Ｅまで土砂が流れてお
り、土砂の沈澱は全く見られないことを示している。そ
して、土砂圧送ポンプ９からの距離が遠くなるほど管Ｐ
の下側（図中Ｅ点に近い側）において流速がゼロとなり
土砂が流れていないことを示している。すなわち、流速
がゼロの点付近ではすでに土砂が沈澱していると判断で
きる。この傾向は掘り進むにつれてシールド掘削機３か
ら遠い地点では管Ｐの下側から沈澱していることを示し
ている。
【００４３】尚、管Ｐからの距離に対応して、管内閉塞
を判断する位置（例えば、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点等）が決定
されておれば、管Ｐの外側に設ける超音波流量計１は、
１個ずつ設ければ判断できる。
を判断する位置（例えば、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点等）が決定
されておれば、管Ｐの外側に設ける超音波流量計１は、
１個ずつ設ければ判断できる。
【００４４】次に、図６に基づいて以上説明したドップ
ラー式の超音波流量計１を用いて排土量を管理する排出
土量管理システムについて説明する。
ラー式の超音波流量計１を用いて排土量を管理する排出
土量管理システムについて説明する。
【００４５】前述したように、シールド掘削機３から地
上に至るまで延設された管Ｐの所定位置に取付けられた
超音波流量計１で測定された流速を制御部２７に送信す
ると、制御部２７は、例えば、Ｅ，Ｄ，Ｃ点まで流速が
ゼロとなって土砂が沈澱すると近い内にその断面付近で
管Ｐが閉塞状態になると判断して管内閉塞を生ずる位置
を検出することができる。この結果に基づいて、制御部
２７が作泥ポンプ，作泥バルブ２５を制御して図示省略
のポンプにおいて作泥注入を行い、管内閉塞を未然に防
止する。そして、再び超音波流量計１で流速を測定し続
けて、管内閉塞が生じないように監視を続ける。
上に至るまで延設された管Ｐの所定位置に取付けられた
超音波流量計１で測定された流速を制御部２７に送信す
ると、制御部２７は、例えば、Ｅ，Ｄ，Ｃ点まで流速が
ゼロとなって土砂が沈澱すると近い内にその断面付近で
管Ｐが閉塞状態になると判断して管内閉塞を生ずる位置
を検出することができる。この結果に基づいて、制御部
２７が作泥ポンプ，作泥バルブ２５を制御して図示省略
のポンプにおいて作泥注入を行い、管内閉塞を未然に防
止する。そして、再び超音波流量計１で流速を測定し続
けて、管内閉塞が生じないように監視を続ける。
【００４６】このように、ドップラー式の超音波流量計
１を用いると、管Ｐの外部に取りつけるだけなので任意
の位置に容易に取りつけることができる。そして、管Ｐ
の外部から管Ｐ内部における土砂の流れの状態を検出す
ることができるので、圧損を生じることなく管内閉塞地
点を容易に予測できるし、制御部２７と接続して作泥注
入を制御することにより管内閉塞を予防することができ
る。これにより掘削作業の効率を向上させることができ
る。
１を用いると、管Ｐの外部に取りつけるだけなので任意
の位置に容易に取りつけることができる。そして、管Ｐ
の外部から管Ｐ内部における土砂の流れの状態を検出す
ることができるので、圧損を生じることなく管内閉塞地
点を容易に予測できるし、制御部２７と接続して作泥注
入を制御することにより管内閉塞を予防することができ
る。これにより掘削作業の効率を向上させることができ
る。
【００４７】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、適宜変更して実施しうるものである。すなわ
ち、上記実施例においては、一次および二次土砂圧送ポ
ンプ９，１５を有する場合について説明したが、管Ｐの
延長が長くなってポンプの台数が増加しても全く同様に
適用することができる。
ではなく、適宜変更して実施しうるものである。すなわ
ち、上記実施例においては、一次および二次土砂圧送ポ
ンプ９，１５を有する場合について説明したが、管Ｐの
延長が長くなってポンプの台数が増加しても全く同様に
適用することができる。
【００４８】また、上記実施例においては管Ｐの内部を
流れる土砂の流量を測定する場合について説明したが、
この他、薬液注入，高粘度物，固形物及び流体等の圧送
設備や、下水処理場における管路管理、コンクリート打
設配管、裏込注入の閉塞管理、曲がり配管部における閉
塞管理、シールドパイプの圧送管理、薬品工場における
パイプ輸送管理等に広く応用できるものである。
流れる土砂の流量を測定する場合について説明したが、
この他、薬液注入，高粘度物，固形物及び流体等の圧送
設備や、下水処理場における管路管理、コンクリート打
設配管、裏込注入の閉塞管理、曲がり配管部における閉
塞管理、シールドパイプの圧送管理、薬品工場における
パイプ輸送管理等に広く応用できるものである。
【００４９】
【発明の効果】この発明に係る排泥土砂の管内閉塞位置
検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排土量
管理方法は以上説明したような構成のものであり、ドッ
プラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波受信子を
一個のトランスデューサにモールドし、このトランスデ
ューサを管の外周に設けたので、容易に取付けることが
できるし、熟練者でなくても容易に管内閉塞を検出する
ことができる。
検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排土量
管理方法は以上説明したような構成のものであり、ドッ
プラー式超音波流量計の超音波発信子と超音波受信子を
一個のトランスデューサにモールドし、このトランスデ
ューサを管の外周に設けたので、容易に取付けることが
できるし、熟練者でなくても容易に管内閉塞を検出する
ことができる。
【００５０】また、管に沿った所定位置の外周に複数設
けられた超音波流量計が各地点の各断面内における位置
の土砂等の流量を測定し、この超音波受信子からの信号
に基づいて制御装置が管内閉塞位置を判断するので、管
延長が長くなって配設された超音波流量計の数が増して
も確実に管内閉塞を検出することができる。
けられた超音波流量計が各地点の各断面内における位置
の土砂等の流量を測定し、この超音波受信子からの信号
に基づいて制御装置が管内閉塞位置を判断するので、管
延長が長くなって配設された超音波流量計の数が増して
も確実に管内閉塞を検出することができる。
【００５１】また、管断面における所定位置の流速がゼ
ロとなるといずれ管内閉塞を起こすことと判断して制御
装置が潤滑材注入を指令するので管内閉塞を予防するこ
とができる。
ロとなるといずれ管内閉塞を起こすことと判断して制御
装置が潤滑材注入を指令するので管内閉塞を予防するこ
とができる。
【図１】この発明に係る排泥土砂の管内閉塞位置検出装
置の一実施例を示す説明図である。
置の一実施例を示す説明図である。
【図２】図１中II−II線に沿った断面図である。
【図３】超音波流量計により測定した実験結果を示す表
である。
である。
【図４】管断面における測定点を示す説明図である。
【図５】排土量管理システムを示すブロック図である。
【図６】排土量管理システムにおける管理動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】排土量管理システムを用いたトンネル掘削作業
の全体を示す断面図である。
の全体を示す断面図である。
１ ドップラー式超音波流量計 １７ トランスデューサ １９ 制御装置 ２９ 超音波発信子 ２７ 制御部 ３１ 超音波受信子 Ｐ 管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 春雄 神奈川県横浜市緑区あかね台２−26−48 (72)発明者 澁江 重記 福岡県筑後市大字徳久52−８ (72)発明者 深町 進平 東京都墨田区菊川２−５−６ エスケーエ イ株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ドップラー式超音波流量計の超音波発信
子と超音波受信子を一体に備えたトランスデューサを管
の外周に設けてなることを特徴とする管内閉塞位置検出
装置。 - 【請求項２】 トランスデューサを管に沿った所定位置
の外周に複数設けると共に超音波受信子からの信号によ
り閉塞判断する制御装置を設けてなることを特徴とする
請求項１記載の管内閉塞位置検出装置。 - 【請求項３】 管の外周に設けたドップラー式超音波流
量計が、前記管断面における所定位置の流速ゼロを検出
したときに管内閉塞であると検出することを特徴とする
管内閉塞位置検出方法。 - 【請求項４】 管に沿った所定位置の外周に複数設けら
れたドップラー式超音波流量計からの信号に基づいて管
内閉塞を検出すると、制御装置が自動的に潤滑材注入を
指令することを特徴とする排出土量管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP993A JPH06201534A (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | 管内閉塞位置検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP993A JPH06201534A (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | 管内閉塞位置検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201534A true JPH06201534A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11462465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP993A Pending JPH06201534A (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | 管内閉塞位置検出装置および検出方法とこの検出装置を用いた排出土量管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201534A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101143549B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2012-06-15 | (주)대우건설 | 콘크리트 펌핑 이송시 폐색 조치 장치 |
| CN107290750A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-10-24 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | 一种终端中检测音频孔遮挡的方法及终端 |
| KR20190055533A (ko) * | 2017-11-15 | 2019-05-23 | 인하대학교 산학협력단 | 센서장착 브라켓을 활용한 콘크리트 압송관 막힘 예측 장치 및 그 방법 |
| KR20200090290A (ko) * | 2019-01-18 | 2020-07-29 | 연세대학교 산학협력단 | 콘크리트 압송관 막힘 방지 시스템 |
| JP2021038676A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-11 | 学校法人 中央大学 | 搬送装置 |
| CN114047317A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-15 | 腾达建设集团股份有限公司 | 一种泥水平衡盾构试验装置和试验方法 |
| CN116500609A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-28 | 北京锐达仪表有限公司 | 落料状态及物位波动状态检测用复合微波雷达测量系统 |
-
1993
- 1993-01-04 JP JP993A patent/JPH06201534A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101143549B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2012-06-15 | (주)대우건설 | 콘크리트 펌핑 이송시 폐색 조치 장치 |
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| CN114047317A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-15 | 腾达建设集团股份有限公司 | 一种泥水平衡盾构试验装置和试验方法 |
| CN116500609A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-07-28 | 北京锐达仪表有限公司 | 落料状态及物位波动状态检测用复合微波雷达测量系统 |
| CN116500609B (zh) * | 2023-05-16 | 2023-11-21 | 北京锐达仪表有限公司 | 落料状态及物位波动状态检测用复合微波雷达测量系统 |
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