JP7166971B2 - 地盤変動観測システム及び方法 - Google Patents
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Description
そして、沈下計の沈下データと、シールド機側のジャイロ等の位置・測量システムにより求めたシールド機の位置データとを関連づけることで、沈下量を予測し、事前にシールド機の切羽水圧、土砂取込み量、掘進速度、シールド機の姿勢、泥水粘性、裏込め注入量、カッター圧力等の制御を行って、沈下量を抑制している。
また、地上側が住宅地などであることから、特許文献3のような地盤へのGNSSセンサの設置や設置されたGNSSセンサの維持管理も困難である。
本実施形態では、住宅地の地下でのトンネル工事に伴う地盤変動を観測するものとし、観測対象の地盤に設置されている電柱を観測点とする。
地下においてトンネル工事が予定されている地上側の住宅地には、縦横斜めに交差する形で、多数の道路が走っている。そして、道路脇に沿って適当な間隔で多数の電柱が設置されている。従って、本実施形態では、トンネル掘削予定領域の直上部及びその近傍を含むように、観測対象の地盤を設定し、観測対象の地盤に設置されている多数の電柱を観測点として選定し、トンネル工事による地盤変動を観測する。ここでいう電柱は、電力会社が所有する電柱の他、通信会社などが所有する電柱を含み、使用することができる。
また、GNSSセンサを用いた測量では、ネットワーク型RTK(リアルタイムキネマティック)測量を行う。利用者のGNSSセンサが現場で取得した衛星データと、周辺の電子基準点の測位データから作成された補正情報とを組み合わせることで、リアルタイムでcm~mmオーダーの測量を効率的に行うことができる。
電柱1は、観測対象の地盤G上に立設されており、下端部が地中に埋設されている。
GNSSセンサ10は、電柱1の比較的高所で、高圧側電力線及び低圧側電力線(共に図示せず)より下方に設定される共架用取付部2に、取付けられる。
ここにおいて、GNSSセンサ10は、槍出金具用アーム2bの先端側に上下方向(鉛直方向)に取付けられる。
GNSSセンサ10は、また、検出データを送信する送信用アンテナ12を備え、検出した自身の3次元座標位置(少なくとも高さ方向の座標位置)を送信することができる。
但し、3次元座標位置そのものを検出・送信する必要はなく、3次元座標位置を算出可能な測位データを検出・送信できればよい。
地盤変動検出用の多数のGNSSセンサ10は、少なくとも1つの基準局センサ(10S)と、それ以外の観測局センサ(10)とに分けられる。
あるいは、地盤変動検出用の多数のGNSSセンサ(以下これを観測局センサという)10とは別に、少なくとも1つの基準局センサ10Sが設けられる。
基準局センサ10Sは、観測局センサ10と同じく、自身の3次元座標位置に関する測位データを取得する一方、近隣の観測局センサ10が取得した測位データを受信して収集する。
そして、トンネル工事の進行中に、多数の電柱1の座標位置を逐次取得し、トンネル工事開始前の座標位置との比較で、トンネル工事開始後の座標位置の変位量を算出する。
あるいは、トンネル工事の進行に合わせて、工程ごとの座標位置の変化量を算出する。
表示部31は、具体的には、図1のようなマップ上に、GNSSセンサにより得られる電柱の高さ方向の座標位置の地下工事開始後の変位量を、等値線マップ(コンター図)として表示する。
表示部31はまた、電柱ごとに、横軸を時間、縦軸をトンネル工事開始後の変位量とするグラフを表示することもできる。
尚、出願当初の請求項は以下のとおりであった。
[請求項1]
地下工事に伴う地盤変動を観測するシステムであって、
観測対象の地盤に設置されている複数の電柱のそれぞれに取付けられ、衛星からの電波を受信し、自身の3次元座標位置を検出して送信する複数のGNSSセンサと、
前記複数のGNSSセンサの検出データを継続的に受信することで、前記複数の電柱の高さ方向の座標位置の時間変化を演算する演算処理部と、
を含み、
前記電柱を観測点として地盤変動を観測することを特徴とする、地盤変動観測システム。
[請求項2]
地下工事に伴う地盤変動を観測する方法であって、
観測対象の地盤に設置されている複数の電柱のそれぞれに、衛星からの電波を受信し、自身の3次元座標位置を検出して送信するGNSSセンサを取付ける工程と、
前記複数のGNSSセンサの検出データを継続的に受信することで、前記複数の電柱の高さ方向の座標位置の時間変化を演算する工程と、
を含み、
前記電柱を観測点として地盤変動を観測することを特徴とする、地盤変動観測方法。
2 共架用取付部
2a 槍出金具用芯付バンド
2b 槍出金具用アーム
10 GNSSセンサ(観測局センサ)
10S 基準局センサ
20 クラウド
30 演算処理部
31 表示部
Claims (4)
- 地下でのトンネル工事に伴う地盤変動を観測するシステムであって、
トンネル掘削予定領域の直上部の観測対象の地盤に設置されている複数の電柱のそれぞれが観測点として選定されており、
前記システムは、
前記複数の電柱のそれぞれに取付けられ、衛星からの電波を受信し、自身の3次元座標位置を検出して送信する複数のGNSSセンサと、
前記複数のGNSSセンサの検出データを継続的に受信することで、前記複数の電柱の高さ方向の座標位置の時間変化を演算する演算処理部と、
を含み、
前記複数の電柱のそれぞれを観測点として、前記トンネル工事に伴う地盤変動を観測することを特徴とする、地盤変動観測システム。 - 前記トンネル工事は住宅地の地下を通り、
前記住宅地の地上には、縦横斜めに交差する形で多数の道路が存在し、前記観測点となる前記複数の電柱が前記道路脇に沿って設置されていることを特徴とする、請求項1に記載の地盤変動観測システム。 - 地下でのトンネル工事に伴う地盤変動を観測する方法であって、
トンネル掘削予定領域の直上部の観測対象の地盤に設置されている複数の電柱のそれぞれを観測点として選定することと、
前記複数の電柱のそれぞれに、衛星からの電波を受信し、自身の3次元座標位置を検出して送信するGNSSセンサを取付けることと、
前記複数のGNSSセンサの検出データを継続的に受信することで、前記複数の電柱の高さ方向の座標位置の時間変化を演算することと、
を含み、
前記複数の電柱のそれぞれを観測点として、前記トンネル工事に伴う地盤変動を観測することを特徴とする、地盤変動観測方法。 - 前記トンネル工事は住宅地の地下を通り、
前記住宅地の地上には、縦横斜めに交差する形で多数の道路が存在し、
前記選定することは、前記道路脇に沿って設置されている前記複数の電柱のそれぞれを観測点として選定することを含むことを特徴とする、請求項3に記載の地盤変動観測方法。
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