大成建設、空洞の有無を確認しながらの施工が可能な超音波式地山探査装置を開発

概　要

大成建設株式会社（以下、大成建設）は、地山の空洞状況を連続測定できる「超音波式治癒山探査装置」を開発した。この装置は、空洞の有無を確認しながらの施工を可能とし、空洞が検知されると充填材を即時に注入することで、堀削によって起こる地山の変形を防ぐことが可能になるという。

施工状況と安全性の把握により周辺の人々に安心感を

都市部の地下などトンネル建設で用いられるシールド工法は、安全性の確保のためにより高度な施工管理が必要となる。

工事区域周辺の人々に安心感を与える為には、工事関係者が施工状況や安全性を把握することが重要であり、その為にシールド施工の際には複数のモニタリング情報を取得し、総合的に評価できる仕組みが必要となる。

大成建設では、これまでに堀削土量をリアルタイムに計測できるモニタリング装置を開発しているが、今回はそれとは別に超音波センサーを利用し、シールドの外殻から地山までの距離を連続で測定することで、リアルタイムにシールド上方の空洞を把握することができる「超音波式地山探査装置」を開発した。

装置の特徴は以下

堀進しながら連続測定が可能
従来の貫入式探査装置（写真2）のようにシリンダーを突出せず、非接触で測定できるため、シールドマシンを停止させることなく堀進しながらの連速測定が可能。
コンパクトな装備を低コストで実装可能
電磁波レーダー（写真3）は高価で大型なため全てのシールドマシンに実装することは困難であったが、超音波式探査装置はコンパクトで、コストも約1/2で実装が可能。
故障発生時に超音波センサーを安全に何度でも交換可能
超音波センサーが故障してしまった場合、シールドマシン外殻にある測定孔を独自のスライド機構で閉塞することが可能で、地山からの土砂流入を防止しながらの安全な交換が可能。（図2）