建設ロボティックスにおける地盤評価システムの開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555639
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 建山 和由 京都大学, 工学部, 講師 (10179731)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸田 潔 京都大学, 工学部, 助手 (20243066) ; 河原 荘一郎 愛媛大学, 工学部, 助手 (50169752) ; 深川 良一 愛媛大学, 工学部, 助教授 (20127129) ; 谷本 親伯 京都大学, 工学部, 助教授 (10109027) ; 足立 紀尚 京都大学, 工学部, 教授 (20026173)
• Keywords: 建設ロボット / シールド堀進機 / 振動締固め / 深層混合処理工法 / 地盤評価 / 模型実験 / 数値解析

Research Abstract

地盤を作業対象とする建設ロボットの開発に関連して,地盤特性の自動評価システムの開発とその自動制御への応用について研究を行うことを目的とし,本年度は下記の3種の課題について研究を行った。
(1)シールド掘削における地盤評価システの開発に関する研究を行うため,模型のシールド掘進機を用いた室内実験を行った。実験ではシールド本体の地盤中における挙動とシールド側面に作用する土圧分布との関係を2次元模型実験を行うことにより検討し,この結果により堀進中にシールド堀進機に作用する土圧の発生機構について考察を行った。また,この実験結果に基づきシールド堀進機が地盤中を堀進する際の機体の挙動と土圧計測値から地盤特性を評価する手法を提案し,さらに評価した地盤特性を用いて,その地盤に適した機体の堀進制御を行う手法について基本的なシステムの構築を行った。
(2)振動締固めにおける地盤評価システムの開発を目的とし,振動式締固め機械の振動挙動と地盤条件との関係について数値解析により考察を行った。この結果をもとに機械の振動挙動から締固め対象である地盤特性を評価し,その地盤を締固めるのに最適な振動条件を決定する手法について基本的なシステムの構築を行った。
(3)深層混合処理工法における地盤評価システムの開発を目的とし,施工中の機械負荷と地盤特性との関係について理論的,ならびに数値計算による検討を行った。ここでは,深層混合機械の攪拌翼と地盤との相互作用を考察することにより,攪拌トルクや貫入抵抗と地盤特性との関係を明らかにし,この結果から攪拌翼に作用する地盤からの抵抗から地盤特性を評価する手法について基本的なシステムの構築を行った。
以上,本年度は上記3種の建設機械の自動化に関して概略システムの構築を行ったが,次年度以降はこれらの機械の実用化を想定して,より詳細な検討に移っていく予定である。

Research Products

• [Publications] 建山,和由: "地盤特性の評価とその建設ロボットへの応用" 第40回地盤工学シンポジウム発表論文集. 271-278 (1995)
• [Publications] K. Tateyama: "Evaluation of ground properties and its application to the antomatic adjustment system for vibrating conditions in vibratory soil compactic" 第13回国際建設ロボットシンポジウム論文集. (掲載予定).
• [Publications] K. Tateyama: "Evaluction of ground properties and application to automatic construction system in the deep mixing method" 第2回地盤改良国際会議論文集. (掲載予定). (1996)
• [Publications] 建山和由: "深層混合処理工法における地盤評価とその自動化施工への応用" 土木学会論文集III. (掲載予定). (1996)
• [Publications] 建山和由: "シールド堀進機に作用する土圧分布に関するモデル実験" 土木学会関西支部 平成8年度次学術講演会. (発表予定). (1996)