テールクリアランス自動測量 クリアランスキング
シールド工事の品質向上と生産性向上
概要
シールド工事では，とくに急曲線施工においてシールドテール部でのセグメントのせりを防ぐため適正なテールクリアランスを確保することが重要となります。テールクリアランス計測は，人の手によって行われることが一般的で，セグメントごとに測定する必要があり手間を要します。 このシステムは，カメラとレーザー光を利用した非接触型の計測装置で、自動で掘進中も連続したテールクリアランス計測が行えます。
図-1 テールクリアランスとは
図-2 設置状況
メリット
- 小型化の実現により、接触や汚れを受けにくい場所に設置可能
- 防塵・防水性能に優れ、悪条件での設置可能
- シールド掘進中でも安定した計測が可能
- 手作業での計測から遠隔自動計測を実現
- 3箇所を計測し、演算処理することで1リングあたり8か所のテールクリアランスの算出可能
- NETIS登録（No.KK-230036-A）された新技術です
図-3 計測イメージ及び計測結果
特徴
本装置の特徴
高さ150mm，幅100mm，奥行き150mmであり，テールクリアランス部を撮影するカメラとレーザー照射装置で構成されます。カメラには一般的なWEBカメラ（有効画素数：約200万画素，撮影距離：30cm～無限遠）を，レーザー照射装置には小型レーザーモジュール（LD素子波長：635nm，出力：クラス2相当，1mW以下）を使用しています。
図-4 テールクリアランス自動計測装置
計測順序
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1計測部にレーザー照射し、カメラで画像撮影
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2スキンプレートとセグメント間のレーザーの欠測区間の長さを画像処理し、クリアランス距離を算出
図-5 計測概要図
論文
- カメラとレーザー光を利用したシールドテールクリアランス自動計測装置の開発、2021年度 土木学会第77回年次講演会（2021年9月）
- シールド工法のAI化技術の開発 その3（セグメント面向き計測と最後端部クリアランス計測システム）、2022年度 土木学会第78回年次講演会（2022年9月）
特許
- 特許第7519653号_シールド機のテールクリアランス測定システム及びシールド機のテールクリアランス測定方法
- 特許第7854153号_シールド機のテールクリアランス測定システム