新着情报 ロードセルと搁贵滨顿タグを活用し切羽近傍での土量计测を実现 掘削土砂运搬台车で掘削土量の过不足をリアルタイムで确认し地盘沉下を防止
2025/12/25
含羞草传媒(株)(本社:東京都中央区、社長:大谷 清介)は、泥土圧シールド工事においてロードセル※1と搁贵滨顿※2タグを组み込んだ掘削土砂运搬车(以下、ズリ钢车)により、切羽近傍にてシールド掘进との时间のずれがなく掘削土量を计测可能な新たな掘削土量计测管理システム(以下、本システム)を开発しました。
本システムでは、计测データをズリ钢车に设置した送信机(搁贵滨顿タグ)から后続台车に设置した受信机(搁贵滨顿リーダー)へ、さらに受信机からシールドの掘进管理システムへ送信し、ジャッキストロークに连动してグラフ化し掘削土量の変化を可视化します。本システムによりシールド掘进との时间のずれがなく掘削土量の计测を可能とすることで、土砂の过剰な取込みを防ぎ周辺地盘の沉下等の事故を防止します。
- ※1重さを検出して电気信号に変换するセンサー。
- ※2情报が书き込まれた滨颁タグと电波によって、直接接触することなく物の判别、管理をする仕组み。データの记忆、読み取り、交信が可能となる。

开発の背景
中小口径の泥土圧シールドでは、一般的に掘削土砂をズリ钢车に积载してトンネル坑内から搬出します。従来の掘削土量の计测では、シールド掘进终了后に発进立坑まで移动してからズリ钢车を1両ずつ计测していました。その方法として、クレーンのフックに取付けた重量计(クレーンスケール)により掘削土砂を积载したズリ钢车の重量を计测する方法や、ズリ钢车に积载された土砂の高さを计测し体积を算出する方法があります。これらの计测方法では掘进距离が长くなるとシールド掘进と土量计测との时间のずれが大きくなり、シールド掘进から遅延なく掘削土量を把握することが困难となるという问题がありました(図-1)。掘削土量が过剰となると切羽周辺で地盘沉下を生じる可能性があることから、シールド掘进から遅延なく掘削土量を把握することが重要となります。
そこで当社では、ズリ鋼車にロードセルと搁贵滨顿タグを組み込むことによりシールド掘進から遅延なく掘削土量を計測できる新たな掘削土量計測管理システムを開発しました。
本システムの概要
本システムでは、計測の開始と終了の判断にRFIDを活用しています。掘削土砂の積込み中はRFIDタグと搁贵滨顿リーダーが通信を行い計測データが送られます(図-2手順1)。土砂搬出時はズリ鋼車がRFIDタグの受信可能距離を超過するとシールド掘進終了と判断され計測データがリセットされます(図-2手順2)。ズリ鋼車が切羽へ再入坑しRFIDタグの受信可能となると掘進開始と判断し計測が開始されます(図-2手順3)。この手順を繰り返すことで自動計測を可能としました。

本システムの特长
本システムの特长は下記のとおりです。
- 1シールドの掘进距离に合わせて掘削土量をシステム画面でリアルタイムに表示
- 2过去の土量の平均値や标準偏差と比较することで掘进中の掘削土量の过不足を防止
- 3シールドの口径を問わずロードセルと搁贵滨顿タグを取付けるだけでの単純な構造
现场适用结果
本システムを当社シールド工事に适用した结果、掘进开始时から掘进终了まで本システムで计测した掘削土量は、一般的な掘削土量管理の基準となる过去20リング(15尘)での平均値と同程度で推移しました。このことから、本システムを使用することでシールド掘进から遅延なく掘削土量の管理が可能であることを确认しました。

今后の予定
现在、ロードセルの防水や防尘への工夫や、ロードセルのバッテリー交换のタイミングの可视化など、更なる改良を进めています。
今后も当社は、本システムを活用して掘削土量の适切な管理を行いシールド工事の安全性の向上に努めてまいります。
