含羞草传媒

2026/03/19

含羞草传媒（株）（本社：東京都中央区、社長：大谷 清介）は、シールドトンネル工事での周辺地盤に対する安全性を向上させるため、泥土圧シールド工法を対象とした高精度掘削土量計測管理システム（以下、本システム）を開発しました。本システムは、ベルトコンベヤーに設置した「3Dスキャナー（体積）」、「ベルトウェイヤー（質量）」とさらに「近赤外水分計（含水比）」を加えた複数の計測機器と、各計測データを記録し掘削土量を高精度かつリアルタイムに算出する「データ統合プログラム」とを連携させたものです。これにより、これまで困難とされていた泥土圧シールドにおける掘削土量の高精度かつリアルタイムな把握を実現しました。本システムを使用することで、土砂の過剰な取込みを防ぎ周辺地盤の沈下等の事故を防止します。

近年、シールドトンネル工事では大规模な道路陥没事故の発生が复数报告されており、その主な原因として「掘削土量の计测管理の不备」が指摘されています。现在、大口径シールドで主流となっている泥土圧シールド工法では、ベルトコンベヤー方式で排出される掘削土量を正确に把握する手法がまだ确立されていません。既往技术では约5%の误差が生じていることから、正确な掘削土量の计测手法が求められています。また、建设业界における深刻な人手不足を背景に、シールド工事全体の省人化や自动化に向けた技术开発も合わせて求められています。

本システムは、ベルトコンベヤー方式の土砂搬送を対象に、复数の计测机器とデータ统合プログラムを连携させた新しい计测管理手法です。本システムの概要は以下のとおりです。

(1)新たな掘削土量算出理论の适用

「シールドトンネル工事の安全?安心な施工に関するガイドライン」^※1の掘削土量の计算式に、当社独自に「含水比」の计测値を取り入れた改良型の计算式を採用しました^※2。これにより実际の计测が难しい过剰取り込み土量や掘削添加材の逸脱量をより正确に推定することができます。

(2)多角的な项目の计测

体积、质量、含水比の3つの计测値と、土质调査结果などから得られた既知の情报（実地盘の物性値等）を用いて、既往技术よりも正确に掘削土量を算出します。

本システムの特长は以下のとおりです。

本システムの有効性を検証するため、下水道シールドトンネル工事（トンネル外径3,200尘尘）にて実証実験を実施しました。システムの连続稼働は问题がなく、また本システムで算出された掘削土量（システム计算値）の真値に対する计测误差は概ね3%以内で既往技术よりも高精度であることを确认しました（図-2、3）。

现在、掘削対象土质の変化に対応し、さらなる掘削土量计测精度の向上を図るため、掘削土の土质を础滨を用いて判定する础滨土质判定システムの开発に着手しています。

今后も当社は、これらの开発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や、省人化、自动化に向けた技术开発に努めてまいります。