JPH07146232A - 地質評価装置 - Google Patents

地質評価装置

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Publication number
JPH07146232A
JPH07146232A JP29371593A JP29371593A JPH07146232A JP H07146232 A JPH07146232 A JP H07146232A JP 29371593 A JP29371593 A JP 29371593A JP 29371593 A JP29371593 A JP 29371593A JP H07146232 A JPH07146232 A JP H07146232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spectroscope
light
geology
evaluation
face
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29371593A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuniichirou Miyashita
国一郎 宮下
Hironori Momota
博宣 百田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP29371593A priority Critical patent/JPH07146232A/ja
Publication of JPH07146232A publication Critical patent/JPH07146232A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地質すなわち地盤や岩盤の状況を客観的にか
つ精度良く評価し得る有効な手段を提供する。 【構成】 切羽1等の地質を評価するべき対象面に検査
光を照射する光源4と、その検査光の反射光を受光して
スペクトル分析するための分光器5と、それら光源およ
び分光器を支持して評価対象面に沿って移動させるアー
ム3等の走査手段と、分光器による分析結果に基づき地
質を評価するコンピュータ6等の評価手段とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地質すなわち地盤や岩
盤の状況を観察して評価するための装置、たとえばトン
ネル掘削工事に際して切羽における岩盤の状況を観察し
て評価するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、トンネル掘削工事におい
ては、一定距離の掘進を行ったらそのつど切羽における
岩盤を観察してその状況を評価し、その結果に応じて、
空洞の安定性を確保するに必要な支保工の設置パターン
を決定し、それに基づき、最適な支保工を施工してはさ
らに掘進するようにしている。そのようにすることで過
度の支保工の設置を省くことができ、工事の効率向上と
安全確保を十分に図ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、トンネル掘
削工事においては、上記のような切羽における岩盤の観
察とその評価を人為的に、つまり担当員が目視にて行っ
ていることが従来一般的であるが、そのような観察、評
価を行うに際しては必ずしも客観的かつ明確な判定基準
が定められているわけではなく、また、一般にトンネル
内においては正確な観察や判定を行うに必要な照度が確
保され難いという事情もあり、このため、担当員各人の
主観や個人差により評価結果にある程度のばらつきが生
じることが避け得ないものである。そして、万が一にも
評価を危険側に誤ってしまった場合には工事の停滞を招
いたり安全性を損う懸念もあるため、結局のところ担当
員は安全側の評価を下す傾向にあり、その結果として支
保工に見込む安全率が過大になりがちであり、その分、
工費や工期の点で改善の余地を残しているものであっ
た。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、地質の評価を客観的に精
度良く行い得る有効な手段を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、地盤や岩盤の
表面を観察してその状況を評価する地質評価装置であっ
て、評価対象面に検査光を照射する光源と、その検査光
の反射光を受光してスペクトル分析するための分光器
と、それら光源および分光器を支持して評価対象面に沿
って移動させる走査手段と、前記分光器による分析結果
に基づき地質を評価する評価手段とを具備してなること
を特徴とするものである。
【0006】
【作用】本発明は、地盤(岩石が主体である岩盤を含
む、以下同じ)の表面から反射される光のスペクトルは
地盤の構成物質やその状況により特有のものとなること
に着目し、地盤に対して検査光を照射してその反射光を
受光し、それをスペクトル分析して基準データと比較対
照することで、従来においては人為的に行っていた地質
評価を機械的かつ自動的に行うようにしたものである。
【0007】すなわち、評価対象の地盤にたとえばハロ
ゲンランプを光源として検査光を照射すると、検査光の
一部は地盤に吸収されるが、吸収される光の波長や吸収
率は地盤の構成物質やその状況たとえば風化、破砕、変
質の程度、に応じて様々に異なるものとなり、したがっ
て反射光のスペクトルはその地盤特有のものとなる。そ
こで、予め種々の地盤の反射光スペクトルを多数採取し
てそれを基準データとして蓄積しておき、評価対象の地
盤の反射光スペクトルと基準データとを比較対照するこ
とによって対象地盤の評価を行う。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本実施例の装置をトンネル掘削工事に適
用して切羽1における岩盤の地質評価を行っている状態
を示している。本装置は、トンネル内を走行可能な台車
2と、その前部に揺動可能に設置されたアーム3と、ア
ーム3の先端部に支持されている光源4および分光器5
と、台車2に搭載されているコンピュータ6とにより構
成されている。
【0009】上記の台車2は車輪7および動力源(図示
せず)を有していて自走可能なものであるとともに、ア
ウトリガー8により定位置に適宜固定的に設置され得る
ものであり、その全体を覆って保護するためのカバー9
を備えたものとなっている。アーム3は図示しない駆動
機構により上下および左右方向に旋回することにより、
その先端部に支持している光源4および分光器5を切羽
1の表面に沿って移動させてその全面にわたってスキャ
ニングさせるための走査手段を構成するものである。光
源4はたとえばハロゲンランプ等の電球により検査光を
切羽1に向けて照射するものである。さらに分光器5は
光源4に近接してそれと一体に設けられており、光源4
から照射された検査光の切羽1からの反射光を受光して
そのスペクトル分析を行うためのものである。
【0010】そして、分光器5により得られた反射光の
スペクトルデータは台車2に搭載されている上記コンピ
ュータ6に伝送され、そこでデータ処理されて予め入力
されている基準データと比較対照され、それにより切羽
1の地質評価がなされるようになっている。すなわち上
記のコンピュータ6はそのような地質評価を行うための
評価手段としての機能を有するものである。なお、この
コンピュータ6は本装置全体の一連の動作、すなわち台
車2の走行とアウトリガー8による定置、アーム3を旋
回させることによる光源4と分光器5のスキャニング、
それに同期させての検査光の照射と反射光の受光、分光
器5によるスペクトル分析とコンピュータ6へのデータ
伝送、コンピュータ6での評価処理、等の全てを制御す
る制御装置としての機能も有している。
【0011】上記装置により切羽1の地質評価を行う際
の作業手順について説明する。まず、台車2を切羽1の
近傍まで走行させていってアウトリガー8により定置す
る。そして、光源4および分光器5を切羽1の表面に近
接させた状態でアーム3を旋回させることにより切羽1
の表面全体にわたってスキャニングしつつ、光源4によ
り切羽1表面各位置に検査光を照射してはその反射光を
受光器5に受光していく。受光器5は切羽1表面各位置
から反射されてきた反射光のスペクトル分析を行ってそ
のデータを逐次コンピュータ6に伝送する。コンピュー
タ6は入力されたデータと予め入力されている基準デー
タとを比較対照することにより切羽1表面各位置におけ
る岩盤の状況を特定する。
【0012】上記のようにして切羽1表面全体にわたっ
てデータを採取したら、コンピュータ6は切羽1表面全
体の地質分布状況を表すマップを作成し、それを基準デ
ータと比較対照することにより切羽1全体の地質の評価
を行い、その結果を出力する。そこで、評価された地質
に対応する最適な支保パターンを決定し、それに基づき
支保工の施工を実施すれば良い。
【0013】以上で説明したように、本装置によれば、
従来においては評価担当者が目視により観察することで
行っていた地質評価の機械化と自動化が実現され、した
がって省力化を図ることができることはもとより、蓄積
されている過去の多数の基準データに基づいて、担当者
各人の個人差や主観に影響されることのない客観的かつ
高精度の評価を下すことができる。したがって、トンネ
ル掘削工事において本装置を採用して切羽1における岩
盤の状況を評価しつつ掘進を行うことにより、従来にお
いては過大となりがちであった支保工に対する安全率を
最適に設定することができ、その結果、作業効率の向上
と安全性を確保しつつ工費削減や工期短縮を図ることが
可能である。
【0014】なお、上記実施例ではアーム3を旋回させ
ることで光源4および分光器5を切羽1表面に沿って走
査するようにしたので、その場合には、光源4および分
光器5が常に切羽1に対して対向しかつ一定の距離を保
つように、たとえばアーム3の旋回に同期させてアーム
3を伸縮させたり光源4および分光器5の向きを刻々と
変えるような機構を備えておくことが好ましい。あるい
は、アーム3に代えて切羽1に対向するようなフレーム
を設け、そのフレームの範囲内で光源4および分光器5
を切羽1に対向させたまま上下方向および水平方向に移
動させるようにする等、適宜の設計的な変更を任意に行
い得る。また、台車2は必ずしも自走できるものである
ことはなく、他の駆動源により移動するものであっても
良い。
【0015】また、上記実施例では評価手段としてのコ
ンピュータ6を台車2に搭載しているので、分光器5で
データを採取したらその場で直ちに評価を行うことがで
きるが、必ずしもそのようにすることはなく、コンピュ
ータ6を切羽1から遠方の位置たとえば監視室等に設置
しておくことでも良い。その場合、分光器5で得られた
データをそのコンピュータ6にオンラインで伝送してリ
アルタイムに処理することでも勿論良いが、分光器5に
より得られたデータを磁気ディスク等に一時的に保存
し、それを適宜コンピュータ6まで運んで処理すること
でも良い。なお、いずれにしても、評価手段としてのコ
ンピュータ6には、掘進していくにつれて分光器5によ
り逐次得られる採取データとその評価結果のデータとを
整理して保存しておくための記憶装置を付設しておき、
その保存データを蓄積して基準データとして、あるいは
他の用途に適宜活用するようにすると良い。
【0016】さらに、本装置はトンネル掘削工事に適用
することに限らず、地質評価を行う場合全般に広く適用
できるものであることは勿論である。
【0017】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明は、光源
および分光器を走査手段により走査しつつ光源により評
価対象面に対して検査光を照射し、その反射光を受光器
により受光してスペクトル分析を行い、その結果に基づ
いて評価手段により地質を評価する構成であるので、従
来においては人為的に行っていた地質評価の機械化と自
動化を実現できるとともに、評価担当者各人の個人差や
主観に影響されることのない客観的かつ高精度の評価を
行うことが可能であるという優れた効果を奏し、例えば
トンネル掘削工事に際して切羽の岩盤評価に適用して好
適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である地質評価装置により切羽
に対する地質評価を行っている状態を示す概要図であ
る。
【符号の説明】
1 切羽(評価対象面) 2 台車 3 アーム(走査手段) 4 光源 5 分光器 6 コンピュータ(評価手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地盤や岩盤の表面を観察してその状況を
    評価する地質評価装置であって、評価対象面に検査光を
    照射する光源と、その検査光の反射光を受光してスペク
    トル分析するための分光器と、それら光源および分光器
    を支持して評価対象面に沿って移動させる走査手段と、
    前記分光器による分析結果に基づき地質を評価する評価
    手段とを具備してなることを特徴とする地質評価装置。
JP29371593A 1993-11-24 1993-11-24 地質評価装置 Withdrawn JPH07146232A (ja)

Priority Applications (1)

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JP29371593A JPH07146232A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 地質評価装置

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JP29371593A JPH07146232A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 地質評価装置

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Publication Number Publication Date
JPH07146232A true JPH07146232A (ja) 1995-06-06

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ID=17798309

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29371593A Withdrawn JPH07146232A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 地質評価装置

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JP (1) JPH07146232A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241289A (ja) * 2000-02-29 2001-09-04 Shimizu Corp トンネル安定性の試験方法および試験設備
JP2006038511A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 土壌分析方法及び土壌分析装置
JP2011202354A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Taisei Corp トンネル切羽前方探査装置
JP2014055830A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Jfe Steel Corp 分光測定装置および分光測定方法
JP2018205062A (ja) * 2017-06-01 2018-12-27 鹿島建設株式会社 評価方法及び評価システム

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Effective date: 20010130