1996 Fiscal Year Annual Research Report
地盤特性を考慮した連壁用掘削機位置制御システムの開発
Project/Area Number |
07555448
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Research Institution | Ritsumeikan University |
Principal Investigator |
深川 良一 立命館大学, 理工学部, 教授 (20127129)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大石 善啓 三菱重工業, 高砂研究所, 主任研究員
松生 隆司 鴻池組, 技術研究所, 課長
河原 荘一郎 愛媛大学, 工学部, 助手 (50169752)
建山 和由 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10179731)
室 達朗 愛媛大学, 工学部, 教授 (00025967)
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Keywords | 連続地中壁 / 掘削 / 位置制御 / 室内実験 / シミュレーション / 現場実験 / ファジィ推論 |
Research Abstract |
得られた主要な成果をまとめると以下のようになる。 (1)地盤と掘削機の相互作用の定式化 連壁用掘削機と周辺地盤との相互作用を力学的に定式化した。地盤の力学特性は、変位の大きい制御板載荷部ではその非線形性を考慮し、変位の小さな掘削機側面では弾性的なものとして取り扱っている。定式化したモデルの有効性を検証するために、実機の数分の一サイズの室内モデル試験機を製作し、一連の実験を行った。実験値と理論値との比較を行った結果、両者は良好な一致を示し、モデルの妥当性が実証された。 (2)地盤条件を考慮した制御アルゴリズムの構築およびそのモデル試験機による検討 (1)で提案した力学モデルを利用して、掘削機の初期の応答から続く制御条件を決定する制御アルゴリズムを提案した。この方法によれば初期の応答を分析することによって地盤特性を逆に推定できるため、地盤特性を予め調べることなしにスムーズな制御を実施することが出来る。この手法の有効性を先に述べた一連の室内実験結果に基づいて調べた。 (3)ファジィ推論に基づく制御アルゴリズムの構築およびその実機による検討 (2)の制御アルゴリズムとは別に、掘削貫入速度、ケーブル吊り荷重、ドラムカッタートルクなどの施工時計測データを入力情報とし、地盤のN値を出力情報とするファジィ推論機構を構築した。さらに、この推論機構を組み込んだ位置制御アルゴリズムを作成し、実機の位置制御でその有効性を検討し、良好な結果が得られた。
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[Publications] Fukagawa,Muro,Hozumi and Matsuike.: "Interaction between a model excavator and the surrounding ground during positioning control tests" Proc.of 12th Int.Symp.on Automation and Robotics in Construction. 123-130 (1995)
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[Publications] Fukagawa,Tateyama,Tsuchiya,Nishitake and Ohishi: "Earth pressure acting on a shield machine during tunnel excavation" Proc.of 4th Asia-Pacific Regional Conf.of ISTVS. 371-378 (1995)
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[Publications] Fukagawa,Muro,Yamamoto and Matsuike: "The prediction of the interaction between an excavator for the diaphragm wall method and the surrounding ground" Proc.of the 13th Symposium on Automation and Robotics in Construction. 625-634 (1996)
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[Publications] Matsuike,Sawa,Ohashi,Sotozono,Fukagawa and Muro: "Development of automatic system for diaphragm-wall excavator" Proc.of the 13th Symposium on Automation and Robotics in Construction. 285-294 (1996)
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[Publications] Fukagawa,Muro,Hozumi and Matsuike: "Estimation of ground properties based on a fuzzy reasoning method during vertical hole excavation" Journal of Terramechanics. Vol.33,No.2. 103-112 (1996)
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[Publications] Fukagawa,Muro,Yamamoto and Matsuike: "The simulation of the interaction between a model excavator for diaphragm wall method and the surrounding ground" Proc.of the 12th International Conference on ISTVS. 622-629 (1996)