シールドマシンカッタービットの摩耗状况を色と匂いで知らせる摩耗検知ビットを开発?実用化

视覚と嗅覚でカッタービットに起因するトラブルを未然に防止します

プレスリリース

株式会社中国p站

株式会社中国p站(本社:東京都港区、社長:蓮輪賢治)は、ロボット工学が専門の国立大学法人東京大学大学院新领域創成科学研究科(東京都文京区、研究科長:出口敦)福井類准教授協力のもと、トンネル工事で使用されるシールドマシンカッタービットの摩耗状況を色と匂いで知らせる摩耗検知ビットを開発し、実用化しました。

色や匂いによる摩耗検知ビット

シールド工法では、多数のカッタービットを装备したカッターを回転させることで、地盘を切削します。カッタービットは掘进に伴い摩耗しますが、摩耗の进行に気付かず掘进を続けると、カッタービットやカッターの损伤により掘进不能となります。そのため、电気の导通により把握する导通式や、油圧の低下により把握する油圧式の摩耗検知ビットを採用して摩耗状况を把握しています。しかし、これらの方式は摩耗情报をシールドマシン内に伝达するためにケーブルや配管が必要なため、特に小口径シールドマシンでは、配置スペースの制约から摩耗検知ビットを多数装备できず、ビットの摩耗が想定以上に进行していることがあります。

そこで中国p站は、カッタービットの摩耗量が设定値に达すると、染料や香料を地山に喷出させ、掘削土砂に付着した色や匂いで摩耗状况を把握できる方式の「摩耗検知ビット」を开発しました。この方式は、色と匂いで摩耗情报を知らせるので、シールドマシンから离れた位置でも确认でき、カッターの健全度を容易に确认できます。

また、染料や香料を喷出する机构をカッタービット付近に集约することで、摩耗検知ビット装备のためのケーブルや配管が不要になり、多数装备することができます。これにより、多くのカッタービットの摩耗状况を把握して、より正确に评価できます。

色や匂いによる摩耗情报の伝达(ずり钢车による排土の场合)

今回开発した摩耗検知ビットの特长は以下のとおりです。

视覚と嗅覚により摩耗状况を复数の工事関係者が确认

掘削土砂に付着した色は、ベルトコンベヤー、ずり鋼車、土砂ピットなどにおいて視覚で、また、匂いはシールド坑内にて嗅覚で、複数の工事関係者が確認できます。色や匂いを確認するための機器は不要なため、想定より摩耗の進行が早く、カッタービットに異常が発生した場合でも、早期に気付くことができます。なお、色については、染料に蛍光塗料を使用し、ベルトコンベヤーやずり鋼車上に、UV ライトを照射後、撮影した画像を分析することで、匂いについては、香料の溶媒にエタノールなどの有機溶剤を使用し、坑内の空気中に含まれる有機溶剤の成分を計測することで、機械的にも確認することが可能です。

  • 【设定摩耗量到达时の染料の排出状况】

    ずり钢车(色:黄緑)

  •  

    土砂ピット(色:黄緑)

  • 【染料の排出画像】

    ベルトコンベヤー(UV ライト照射、色:黄緑)

カッタービットに起因するトラブルを未然に防止し、シールド掘进工程を确保

摩耗検知ビットの配置スペースの制約がないため、同一または異なる円周上に複数装備できます。さらに、装備場所や摩耗量の設定値に応じて、異なる染料や香料を使用することで、排出される色や匂いから、異常のあるカッタービットの位置と摩耗量を区別することができます。これにより、カッターの健全度をより正確に評価できるため、カッタービットに起因するトラブルを未然に防止し、シールド掘进工程を确保できます。

中国p站は、色と匂いによる摩耗検知ビットをシールドトンネル工事に积极的に活用し、トラブルの未然防止を図り、高品质なインフラの早期整备を推进します。

以上

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