JPH08334396A - 排土量の計測方法と装置 - Google Patents
排土量の計測方法と装置Info
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- JPH08334396A JPH08334396A JP7164819A JP16481995A JPH08334396A JP H08334396 A JPH08334396 A JP H08334396A JP 7164819 A JP7164819 A JP 7164819A JP 16481995 A JP16481995 A JP 16481995A JP H08334396 A JPH08334396 A JP H08334396A
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Links
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 土砂の物性や混合組成などに左右されること
なく圧送管中を通過する排土の流速を確実に検出して、
排土量を正確に計測できる、計測方法と装置を提供す
る。 【構成】 掘削等された土砂の圧送管路中途に測定域を
設け、この測定域を通過する土砂の重量を計測し、また
上記測定域の上流位置から着色スラリーあるいは熱水を
注入し、この着色スラリーあるいは熱水を測定域の下流
位置でセンサによって検出することにより、測定域を通
過する土砂の流速を計測し、これら計測された重量と流
速とにより排土量を算出する。
なく圧送管中を通過する排土の流速を確実に検出して、
排土量を正確に計測できる、計測方法と装置を提供す
る。 【構成】 掘削等された土砂の圧送管路中途に測定域を
設け、この測定域を通過する土砂の重量を計測し、また
上記測定域の上流位置から着色スラリーあるいは熱水を
注入し、この着色スラリーあるいは熱水を測定域の下流
位置でセンサによって検出することにより、測定域を通
過する土砂の流速を計測し、これら計測された重量と流
速とにより排土量を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として土圧式シール
ド工法において圧送管路を介して排出される土量を測定
する方法とその装置に関するものである。
ド工法において圧送管路を介して排出される土量を測定
する方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】土圧式シールド工法などで掘削土砂を圧
送管路を介して排出する場合、排出土量を計測し、これ
をシールド推進量に見合った値に設定することで切刃の
安定を図ることができる。
送管路を介して排出する場合、排出土量を計測し、これ
をシールド推進量に見合った値に設定することで切刃の
安定を図ることができる。
【０００３】圧送管路中の排出土砂の量を計測する技術
としては、従来、各種のものが提案されている。
としては、従来、各種のものが提案されている。
【０００４】その一つは、圧送管の測定域を通過する掘
削土砂の流速並びに密度及び体積などを計測して排出土
砂の量を計測するものである。
削土砂の流速並びに密度及び体積などを計測して排出土
砂の量を計測するものである。
【０００５】そして、流速を計るには、例えば、圧送管
の測定域に磁界をかけ、この測定域中を通過する導電性
液体によって発生した起電力の大きさによって流速を計
る、いわゆる電磁流量計による計測や、測定域の圧送管
の管壁に羽根車収容空間を設け、通過する排土によって
回転する羽根車により計測する方法や、図５に見られる
ように測定域Ａの上流側と下流側に磁気センサＢを配設
し、管内に投入された鉄球Ｃなどの磁性材が両センサＢ
を通過する時間を計測して流速を計る方法などが採られ
ている。
の測定域に磁界をかけ、この測定域中を通過する導電性
液体によって発生した起電力の大きさによって流速を計
る、いわゆる電磁流量計による計測や、測定域の圧送管
の管壁に羽根車収容空間を設け、通過する排土によって
回転する羽根車により計測する方法や、図５に見られる
ように測定域Ａの上流側と下流側に磁気センサＢを配設
し、管内に投入された鉄球Ｃなどの磁性材が両センサＢ
を通過する時間を計測して流速を計る方法などが採られ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】ところが、電磁流量
計を用いた場合、高濃度流体や半固形液はその測定が難
しい。また羽根車を使用する場合には、羽根間に土砂が
詰まると羽根車が回転しにくなったり停止してしまう事
態を生じる。また、磁性材Ｃの移動を利用する場合、両
センサＢ，Ｂの取付け位置の圧送管Ｄには鉄やアルミ等
の磁性材を用いることができなくなり、更には土砂中に
釘や鉄片が混入していると誤検出することになる。
計を用いた場合、高濃度流体や半固形液はその測定が難
しい。また羽根車を使用する場合には、羽根間に土砂が
詰まると羽根車が回転しにくなったり停止してしまう事
態を生じる。また、磁性材Ｃの移動を利用する場合、両
センサＢ，Ｂの取付け位置の圧送管Ｄには鉄やアルミ等
の磁性材を用いることができなくなり、更には土砂中に
釘や鉄片が混入していると誤検出することになる。
【０００７】本発明の目的は、土砂の物性や混合組成な
どに左右されることなく圧送管中を通過する排土の流速
を確実に検出して、排土量を正確に計測できる、計測方
法と装置を提供することにある。
どに左右されることなく圧送管中を通過する排土の流速
を確実に検出して、排土量を正確に計測できる、計測方
法と装置を提供することにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明は、上記した目
的を達成するために次の構成を具備した点に特徴があ
る。すなわち、本発明方法は、掘削等された土砂の圧送
管路中途に測定域を設け、この測定域中を通過する土砂
の重量を計測し、また上記測定部の上流位置から着色ス
ラリーを注入し、この着色スラリーを測定部の下流位置
で色判別センサによって検出することにより、測定部中
を通過する土砂の流速を計測し、これら計測された重量
と流速とにより排土量を算出するものである。
的を達成するために次の構成を具備した点に特徴があ
る。すなわち、本発明方法は、掘削等された土砂の圧送
管路中途に測定域を設け、この測定域中を通過する土砂
の重量を計測し、また上記測定部の上流位置から着色ス
ラリーを注入し、この着色スラリーを測定部の下流位置
で色判別センサによって検出することにより、測定部中
を通過する土砂の流速を計測し、これら計測された重量
と流速とにより排土量を算出するものである。
【０００９】圧送管路には、測定域の上流において熱水
を注入し、この熱水を測定部の下流位置で温度センサに
よって検出し、測定域中を通過する土砂の流速を計測す
るようにしても良い。
を注入し、この熱水を測定部の下流位置で温度センサに
よって検出し、測定域中を通過する土砂の流速を計測す
るようにしても良い。
【００１０】また、本発明装置は、掘削等された土砂の
排出用圧送管路中途に計測管を介装させ、この計測管中
を通過する土砂の重量を計測する手段と計測管中を通過
する土砂の流速を計測する手段とを設け、流速計測手段
としては、計測管の上流端に設けられた着色スラリーあ
るいは温水の注入口と、計測管の下流端に配設された色
判別センサあるいは温度センサとを有し、上記注入口か
ら注入された着色スラリーを上記色判センサによって検
出することで、計測管中を通過する土砂の流速を計測す
る。
排出用圧送管路中途に計測管を介装させ、この計測管中
を通過する土砂の重量を計測する手段と計測管中を通過
する土砂の流速を計測する手段とを設け、流速計測手段
としては、計測管の上流端に設けられた着色スラリーあ
るいは温水の注入口と、計測管の下流端に配設された色
判別センサあるいは温度センサとを有し、上記注入口か
ら注入された着色スラリーを上記色判センサによって検
出することで、計測管中を通過する土砂の流速を計測す
る。
【００１１】重量計測手段としては、種々の手段を採用
でき、例えば計測管の前後端にロードセルを配設してこ
れを行い、あるいは計測管内に密度測定部を設け、この
密度測定部によって測定された値に基づいて計測するよ
うにしても良い。
でき、例えば計測管の前後端にロードセルを配設してこ
れを行い、あるいは計測管内に密度測定部を設け、この
密度測定部によって測定された値に基づいて計測するよ
うにしても良い。
【００１２】
【作用】本発明では、掘削等された排出土砂は測定域を
通過する間にロードセルなどの重量計測手段によって測
定域中の排土の重量が測定される。これと同時に測定域
の上流端から着色スラッジあるいは熱水が測定域内の排
土に向けて注入される。注入された被検出媒体は、流動
体から成るので排土中に浸透するが、進行する排土によ
って上流方向への作用力を受け、しかも測定域が比較的
に短く設定されるので、排土中で進行方向前方に分散あ
るいは拡散されることなくその始端が測定域下流のセン
サによって検出される。測定域の周方向に間隔を置いて
複数位置から注入された場合には、より確実な検出が行
われる。
通過する間にロードセルなどの重量計測手段によって測
定域中の排土の重量が測定される。これと同時に測定域
の上流端から着色スラッジあるいは熱水が測定域内の排
土に向けて注入される。注入された被検出媒体は、流動
体から成るので排土中に浸透するが、進行する排土によ
って上流方向への作用力を受け、しかも測定域が比較的
に短く設定されるので、排土中で進行方向前方に分散あ
るいは拡散されることなくその始端が測定域下流のセン
サによって検出される。測定域の周方向に間隔を置いて
複数位置から注入された場合には、より確実な検出が行
われる。
【００１３】上記した測定域中の排土の重量と流速とか
ら排出される土砂の全量が算出される。
ら排出される土砂の全量が算出される。
【００１４】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
説する。図１は本発明の一実施例に係る排土量計測装置
を示している。図中符号１は、本装置のほぼ中央に位置
する計測管で、その上流端（図中左方）と下流端（図中
右方）には合成ゴム製等のフレキシブル管２，３を介し
て接続管４，５が連結されている。上流側と下流側の接
続管４，５はそれぞれその解放端に設けた継手４ａ，５
ａを介して図示しない排土用圧送管に接続される。
説する。図１は本発明の一実施例に係る排土量計測装置
を示している。図中符号１は、本装置のほぼ中央に位置
する計測管で、その上流端（図中左方）と下流端（図中
右方）には合成ゴム製等のフレキシブル管２，３を介し
て接続管４，５が連結されている。上流側と下流側の接
続管４，５はそれぞれその解放端に設けた継手４ａ，５
ａを介して図示しない排土用圧送管に接続される。
【００１５】６，７は計測管１の上流端と下流端とを懸
垂する吊り部材で、中途にロードセル８，９が組み込ま
れている。吊り部材６，７の上端は計測管１を吊り下げ
支持するためのハンガー１０の下面に固定され、ハンガ
ー１０の左右端部はフレキシブル管２，３と接続管４，
５との連結部に固定されている。従って、ハンガー１０
を現場の所望の箇所に掛けることにより、ロードセル
８，９によって計測管１とその内部を通過する排土の重
量が測定される。
垂する吊り部材で、中途にロードセル８，９が組み込ま
れている。吊り部材６，７の上端は計測管１を吊り下げ
支持するためのハンガー１０の下面に固定され、ハンガ
ー１０の左右端部はフレキシブル管２，３と接続管４，
５との連結部に固定されている。従って、ハンガー１０
を現場の所望の箇所に掛けることにより、ロードセル
８，９によって計測管１とその内部を通過する排土の重
量が測定される。
【００１６】１１は計測管の本体部、１２はこの本体部
１１の上流端に取付けフランジ１３を介して取り付けら
れた被検出媒体の注入管で、外壁に周方向に９０度の間
隔をおいて４個の注入口１４が突設されている。注入管
１４の上流端は上記したフレキシブル管２の下流端に接
続されている。この注入管１４からは適宜の色に着色さ
れたスラリーまたは例えば８０度Ｃ程度以上の熱水が注
入される。
１１の上流端に取付けフランジ１３を介して取り付けら
れた被検出媒体の注入管で、外壁に周方向に９０度の間
隔をおいて４個の注入口１４が突設されている。注入管
１４の上流端は上記したフレキシブル管２の下流端に接
続されている。この注入管１４からは適宜の色に着色さ
れたスラリーまたは例えば８０度Ｃ程度以上の熱水が注
入される。
【００１７】１６は計測管本体部１１の下流端に取付け
フランジ１５を介して取り付けられた被検出媒体の測定
管で、外壁に周方向に９０度の間隔をおいて４個のポー
ト１７を有する。これらのポート１７には被検出媒体の
内容に応じて色判別センサあるいは温度センサが取り付
けられて測定管中を通過する排土中に含まれている色付
きスラッジ部分あるいは熱水によって暖められた部分を
検出する。この測定管１６の下流端は下流側のフレキシ
ブル管の上流端に接続されている。
フランジ１５を介して取り付けられた被検出媒体の測定
管で、外壁に周方向に９０度の間隔をおいて４個のポー
ト１７を有する。これらのポート１７には被検出媒体の
内容に応じて色判別センサあるいは温度センサが取り付
けられて測定管中を通過する排土中に含まれている色付
きスラッジ部分あるいは熱水によって暖められた部分を
検出する。この測定管１６の下流端は下流側のフレキシ
ブル管の上流端に接続されている。
【００１８】また、前記した上流側の接続管４には通気
口１８とこれを開閉するバルブ１９とバルブ動作スイッ
チ２０とが設けられ、必要に応じて圧送管あるいは圧送
管と本装置内のエアを抜く。
口１８とこれを開閉するバルブ１９とバルブ動作スイッ
チ２０とが設けられ、必要に応じて圧送管あるいは圧送
管と本装置内のエアを抜く。
【００１９】なお、図中符号２１は両接続管４，５の壁
面に設けられた水分計用のウィンド、２２は計測管１の
フランジ１３，１５を堅締するためのタイロッドであ
る。
面に設けられた水分計用のウィンド、２２は計測管１の
フランジ１３，１５を堅締するためのタイロッドであ
る。
【００２０】例えば土質が洪積砂質土と洪積粘性土を主
要なものとする場合、計測管１の本体部１１を径約２０
０mm、長さ約４０００mmの高分子ポリエチレン製パイプ
によって形成し、注入口１４から熱水を５m/sの流速で
管内に注入したところ、測定管部位において温度センサ
が作動して計測管１を通過する排土の流速（０．４m/
s）を確実に計測することができた。
要なものとする場合、計測管１の本体部１１を径約２０
０mm、長さ約４０００mmの高分子ポリエチレン製パイプ
によって形成し、注入口１４から熱水を５m/sの流速で
管内に注入したところ、測定管部位において温度センサ
が作動して計測管１を通過する排土の流速（０．４m/
s）を確実に計測することができた。
【００２１】計測管内の排土の重量を計測する場合、本
実施例では吊り上げ荷重を計測したが、計測管を図２に
示すように設置型にして計測管３１の両端をロードセル
３２，３３によって支持させて積載荷重を得るようにし
ても良い。なお、図中、上記した流速を計測する手段部
分は省略してある。
実施例では吊り上げ荷重を計測したが、計測管を図２に
示すように設置型にして計測管３１の両端をロードセル
３２，３３によって支持させて積載荷重を得るようにし
ても良い。なお、図中、上記した流速を計測する手段部
分は省略してある。
【００２２】また、計測管あるいは計測域中の排土の重
量は、そこを通過する排土の密度を計測し、これに体積
を乗じて得るようにしても良い。密度の計測にあたって
は、種々の手法を採ることができるが、場合によっては
図３及び図４に見られるように計測管４１内に剪断羽根
４２を立設し、移動する排土によってこの剪断羽根４２
が受ける剪断抵抗を、剪断羽根根本部を支持する圧力計
４３によって計測するものであっても良い。
量は、そこを通過する排土の密度を計測し、これに体積
を乗じて得るようにしても良い。密度の計測にあたって
は、種々の手法を採ることができるが、場合によっては
図３及び図４に見られるように計測管４１内に剪断羽根
４２を立設し、移動する排土によってこの剪断羽根４２
が受ける剪断抵抗を、剪断羽根根本部を支持する圧力計
４３によって計測するものであっても良い。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、着色
されたスラッジあるいは熱水を測定域の上流端から測定
域内を移動する排土中に注入し、これを測定器の下流に
おいて検出することで測定域中を通過する排土の速度を
計測し、合わせて計測された計測域中の排土の重量とに
よって圧送管から排出される土砂の全量を計測するもの
であるから、圧送管中を通過する排土の流速を土砂の混
合組成などに左右されることなく簡単かつ的確に計測し
て、排出土量を正確に計測できるものである。
されたスラッジあるいは熱水を測定域の上流端から測定
域内を移動する排土中に注入し、これを測定器の下流に
おいて検出することで測定域中を通過する排土の速度を
計測し、合わせて計測された計測域中の排土の重量とに
よって圧送管から排出される土砂の全量を計測するもの
であるから、圧送管中を通過する排土の流速を土砂の混
合組成などに左右されることなく簡単かつ的確に計測し
て、排出土量を正確に計測できるものである。
【図１】本発明の一実施例に係る装置の正面図。
【図２】本発明に用いられる重量計測手段の他例を示す
説明図。
説明図。
【図３】本発明に用いられる重量計測手段の別例を示す
説明図。
説明図。
【図４】図３を側面から見た説明図。
【図５】排土の流速を計測する従来法の一例を示す説明
図。
図。
１，３１，４１・・・計測管 ２，３・・・・・フレキシブル管 ４・・・・・・・上流側接続管 ５・・・・・・・下流側接続管 ８，９，３２，３３・・・ロードセル １０・・・・・・ハンガー １１・・・・・・計測管本体部 １２・・・・・・注入管 １４・・・・・・注入口 １６・・・・・・測定管 １７・・・・・・センサ用ポート
Claims (9)
- 【請求項１】掘削等された土砂の圧送管路中途に測定域
を設け、 この測定域を通過する土砂の重量を計測し、 また上記測定域の上流位置から着色スラリーを注入し、
この着色スラリーを測定域の下流位置で色判別センサに
よって検出することにより、測定域を通過する土砂の流
速を計測し、 これら計測された重量と流速とにより排土量を算出す
る、 ことを特徴とする排土量の計測方法。 - 【請求項２】掘削等された土砂の圧送管路中途に測定域
を設け、 この測定域を通過する土砂の重量を計測し、 また上記測定域の上流位置から熱水を注入し、この熱水
を測定域の下流位置で温度センサによって検出すること
により、測定域を通過する土砂の流速を計測し、 これら計測された重量と流速とにより排土量を算出す
る、 ことを特徴とする排土量の計測方法。 - 【請求項３】前記重量計測は、測定域の前後に配設され
たロードセルによって測定域全体の重量が計測されるも
のである、 ことを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の排
土量の計測方法。 - 【請求項４】前記重量計測は、測定域の土砂の密度を計
測し、これに基づいて重量が計測されるものである、 ことを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の排
土量の計測方法。 - 【請求項５】掘削等された土砂の排出用圧送管路中途に
設けた計測管と、 この計測管中を通過する土砂の重量を計測する手段と、 計測管中を通過する土砂の流速を計測する手段とを備
え、 この流速計測手段は、計測管の上流端に設けられた着色
スラリーの注入口と、計測管の下流端に配設された色判
別センサとを有し、上記注入口から注入された着色スラ
リーを上記色判センサによって検出することで、計測管
中を通過する土砂の流速を計測するものである、 ことを特徴とする排土量の計測装置。 - 【請求項６】掘削等された土砂の排出用圧送管路中途に
設けた計測管と、 この計測管中を通過する土砂の重量を計測する手段と、 計測管中を通過する土砂の流速を計測する手段とを備
え、 この流速計測手段は、計測管の上流端に設けられた熱水
の注入口と、計測管の下流端に配設された温度センサと
から成り、上記注入口から注入された熱水を上記温度セ
ンサによって検出することで、計測管中を通過する土砂
の流速を計測するものである、 ことを特徴とする排土量の計測装置。 - 【請求項７】前記重量計測手段は、計測管の前後端にロ
ードセルを配設し、このロードセルによって計測管全体
の重量が計測されるものである、 ことを特徴とする請求項５もしくは請求項６に記載の排
土量の計測装置。 - 【請求項８】前記重量計測手段は、計測管内に密度測定
部を設け、この密度測定部によって測定された値に基づ
いて計測管内の土砂の重量が計測されるものである、 ことを特徴とする請求項５もしくは請求項６に記載の排
土量の計測装置。 - 【請求項９】前記注入口と前記センサは、計測管上流端
あるいは下流端に周方向に間隔をおいて複数個設けられ
ている、 ことを特徴とする請求項５もしくは請求項６に記載の排
土量の計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7164819A JPH08334396A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 排土量の計測方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7164819A JPH08334396A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 排土量の計測方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334396A true JPH08334396A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15800524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7164819A Pending JPH08334396A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 排土量の計測方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334396A (ja) |
Cited By (7)
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1995
- 1995-06-07 JP JP7164819A patent/JPH08334396A/ja active Pending
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