(57)【要約】【課題】トンネル切羽の発破掘削のための発破条件の設定を効率良く行う。【解決手段】トンネル切羽に複数の穿孔を形成し、該穿孔内に爆薬を装填して爆薬を爆発させることによって切羽の掘削を行う発破工法は、切羽の発破掘削時に発生した発破ズリの画像を撮影装置で撮影する撮影工程（Ｓ１）と、前記画像に基づいて、発破ズリの個数と、各発破ズリの粒径と、各発破ズリの切羽からの飛散距離と、のうち少なくとも１つを計測する計測工程（Ｓ２）と、該計測工程で計測された結果に基づいて、切羽の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定工程（Ｓ３）と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル切羽に複数の穿孔を形成し、前記穿孔内に爆薬を装填して前記爆薬を爆発させることによって前記切羽の掘削を行う発破工法であって、
前記切羽の発破掘削時に発生した発破ズリの画像を撮影装置で撮影する撮影工程と、
前記画像に基づいて、発破ズリの個数と、各発破ズリの粒径と、各発破ズリの前記切羽からの飛散距離と、のうち少なくとも１つを計測する計測工程と、
前記計測工程で計測された結果に基づいて、前記切羽の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定工程と、
を含む、発破工法。
【請求項２】
前記発破条件は、前記穿孔の孔数と、前記穿孔に装填される前記爆薬の装薬量との少なくとも一方を含む、請求項１に記載の発破工法。
【請求項３】
前記計測工程では、前記画像に基づいて、各発破ズリの前記切羽からの飛散距離を計測し、
前記発破条件設定工程では、前記飛散距離に基づいて、前記発破条件を設定する、請求項１又は請求項２に記載の発破工法。
【請求項４】
前記計測工程では、前記画像に基づいて、各発破ズリの粒径を計測し、
前記発破条件設定工程では、前記粒径に基づいて、前記発破条件を設定する、請求項１又は請求項２に記載の発破工法。
【請求項５】
前記計測工程では、前記画像に基づいて、各発破ズリの粒径と各発破ズリの前記切羽からの飛散距離とを計測し、
前記発破条件設定工程では、前記粒径及び前記飛散距離に基づいて、前記発破条件を設定する、請求項１又は請求項２に記載の発破工法。
【請求項６】
前記計測工程では、前記画像に基づいて、発破ズリの個数と各発破ズリの前記切羽からの飛散距離とを計測し、
前記発破条件設定工程では、前記個数と前記飛散距離との関係に基づいて、前記発破条件を設定する、請求項１又は請求項２に記載の発破工法。
【請求項７】
前記計測工程では、前記画像に基づいて、発破ズリの個数と各発破ズリの粒径とを計測し、
前記発破条件設定工程では、前記個数と前記粒径との関係に基づいて、前記発破条件を設定する、請求項１又は請求項２に記載の発破工法。
【請求項８】
トンネル切羽の発破掘削時に発生した発破ズリの画像を撮影する撮影装置と、
前記画像に基づいて、発破ズリの個数と、各発破ズリの粒径と、各発破ズリの前記切羽からの飛散距離と、のうち少なくとも１つを計測する計測部と、
前記計測部で計測された結果に基づいて、前記切羽の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定部と、
を有する、施工管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル切羽の発破掘削に用いられる発破工法、及び、施工管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルの掘削工事において、トンネル切羽の発破後の発破ズリの粒径が大きいと小割作業に時間を費やしてしまったり、あるいは発破後の発破ズリが遠くまで飛散すると発破ズリの収集に手間取るなど、施工の効率が著しく悪くなる。そのため最適な発破条件を設定する必要がある。
【０００３】
この点、特許文献１は、トンネル掘削工事などに用いられる発破システムを開示している。この発破システムは発破エキスパートシステム部を有している。発破エキスパートシステム部では、発破を行うための施工情報と、発破を行ったときの計測情報とに基づいて、次回以降の最適な発破パターンを設計する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２１８１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の計測情報を得るためには、現場の作業員などがスケールなどの計測器を用いて計測することが多く、この作業に手間がかかっていた。それゆえ、この計測結果に基づいて次回の切羽の発破掘削のための発破条件を設定するのに時間を要していた。また、実際には、発破を行ったときの適切な計測情報を得ることが難しく、それゆえ、最適な発破パターンの設計ができなかった。
本発明は、このような実状に鑑み、トンネル切羽の発破を行ったときの適切な計測情報を取得して、トンネル切羽の発破掘削のための発破条件の設定を効率良く行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため本発明に係る発破工法は、トンネル切羽に複数の穿孔を形成し、該穿孔内に爆薬を装填して爆薬を爆発させることによって切羽の掘削を行う発破工法である。本発明に係る発破工法は、切羽の発破掘削時に発生した発破ズリの画像を撮影装置で撮影する撮影工程と、前記画像に基づいて、発破ズリの個数と、各発破ズリの粒径と、各発破ズリの切羽からの飛散距離と、のうち少なくとも１つを計測する計測工程と、該計測工程で計測された結果に基づいて、切羽の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定工程と、を含む。
【０００７】
本発明に係る施工管理システムは、トンネル切羽の発破掘削時に発生した発破ズリの画像を撮影する撮影装置と、前記画像に基づいて、発破ズリの個数と、各発破ズリの粒径と、各発破ズリの前記切羽からの飛散距離と、のうち少なくとも１つを計測する計測部と、該計測部で計測された結果に基づいて、切羽の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮影装置で撮影された発破ズリの画像に基づいて、発破ズリの個数と、各発破ズリの粒径と、各発破ズリの切羽からの飛散距離と、のうち少なくとも１つを計測する。これにより、発破ズリの計測作業を簡易に行い、精度の高い計測情報を取得することができるので、この計測情報に基づいて、切羽の発破掘削のための発破条件の設定を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態におけるトンネル内の発破ズリ及び撮影装置を示す図
【図２】同上第１実施形態における撮影装置の概略構成を示す図
【図３】同上第１実施形態における施工管理システムの概略構成を示す図
【図４】同上第１実施形態におけるＮ個の発破ズリの計測結果を示す図
【図５】同上第１実施形態における発破条件の設定方法のメインルーチンを示すフローチャート
【図６】同上第１実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャート
【図７】本発明の第２実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャート
【図８】本発明の第３実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャート
【図９】本発明の第３実施形態におけるＰ個の発破ズリの各々の「粒径÷飛散距離」の算出結果を示す図
【図１０】本発明の第４実施形態における発破ズリの飛散距離と発破ズリの個数との関係を示す図
【図１１】本発明の第４実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャート
【図１２】本発明の第４実施形態の変形例における発破ズリの飛散距離と発破ズリの個数との関係を示す図
【図１３】本発明の第５実施形態における発破ズリの飛散距離と、飛散距離ごとの発破ズリの粒径の総和との関係を示す図
【図１４】本発明の第５実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャート
【図１５】本発明の第５実施形態の変形例における発破ズリの飛散距離と、飛散距離ごとの発破ズリの粒径の総和との関係を示す図
【図１６】本発明の第６実施形態における発破ズリの粒径と発破ズリの個数との関係を示す図
【図１７】本発明の第６実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャート
【図１８】本発明の第７実施形態における施工管理システムの概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態におけるトンネル１内の発破ズリ４及び撮影装置１０を示す図である。図２は撮影装置１０の概略構成を示す図である。図３は施工管理システム５０の概略構成を示す図である。
【００１２】
本実施形態における発破工法では、トンネル１の切羽に複数の穿孔（図示せず）を形成し、各穿孔内に爆薬（図示せず）を装填してこの爆薬を爆発させることによって、切羽の掘削を行う。ここで、図１は、今回の発破により、切羽（切羽面）２から切羽（切羽面）３まで掘削が進み、複数の粒状の発破ズリ４が発生した状態を示している。図１中の堆積物５は、複数の発破ズリ４が積み重なって形成されたものである。今回の発破により岩盤が粉砕されてトンネル１内で飛散した岩石などが、前述の発破ズリ４に対応する。尚、本実施形態では、爆薬として、例えば、含水爆薬、ダイナマイト、カートリッジ爆薬、ＡＮＦＯ爆薬（硝安油剤爆薬）が使用され得る。
【００１３】
施工管理システム５０は、トンネル掘削工事における施工の管理を行うためのシステムである。特に本実施形態では、施工管理システム５０は、トンネル１の切羽の掘削施工の管理に用いられる。施工管理システム５０は、撮影装置１０と、発破管理装置２０と、入力装置３０と、出力装置４０とを含んで構成される。
【００１４】
撮影装置１０は、トンネル１内における切羽３より坑口側に配置される。撮影装置１０は、トンネル１内において、切羽２を発破掘削して切羽３に至る過程で飛散した発破ズリ４の大部分を撮影可能な位置に配置されることが好ましい。
【００１５】
撮影装置１０は、一対のカメラ１１Ｌ，１１Ｒからなるステレオカメラと、三脚１２とを有する。カメラ１１Ｌ，１１Ｒは、相互に所定の間隔を空けて配置されており、三脚１２によって支持されている。本実施形態では、カメラ１１Ｌ，１１Ｒは、デジタルカメラである。尚、カメラ１１Ｌ，１１Ｒは、赤外線カメラ又は近赤外線カメラによって構成されてもよい。
【００１６】
撮影装置１０は、トンネル１内の発破ズリ４の堆積物５のステレオ画像ＧＬ，ＧＲを撮影することができる。また、撮影装置１０は、トンネル１内に散在する個々の発破ズリ４のステレオ画像ＧＬ，ＧＲを撮影することができる。
【００１７】
発破管理装置２０は、発破ズリ計測部２１と、発破ズリ分析部２２と、発破条件設定部２３と、記憶部２４とを有している。
発破ズリ計測部２１は、座標算出部２５と、粒径計測部２６と、飛散距離計測部２７とを有している。
【００１８】
座標算出部２５は、撮影装置１０によって撮影されて入力されたステレオ画像ＧＬ，ＧＲから、ステレオ画像法を利用して、各発破ズリ４の輪郭上又は輪郭内の三次元座標を算出する。尚、この三次元座標の算出方法には、例えば、特許第６０６２２１７号公報及び特開２０１０−２４９５５３号公報に開示の技術を用いることができる。
【００１９】
粒径計測部２６は、座標算出部２５にて算出された各発破ズリ４の輪郭上又は輪郭内の三次元座標に基づいて、各発破ズリ４の粒径Ｄを計測する。この粒径Ｄの計測方法には、例えば、特許６０６２２１７号公報及び特開２００２−９９９０２号公報に開示の技術を用いることができる。尚、各発破ズリ４の輪郭上の三次元座標を球状又は楕円状で近似することで、各発破ズリ４の粒径を簡易に計測することができる（特許６０６２２１７号公報参照）。
【００２０】
飛散距離計測部２７は、座標算出部２５にて算出された各発破ズリ４の輪郭上又は輪郭内の三次元座標に基づいて、各発破ズリ４の切羽（切羽面）３からの飛散距離ａ（図１参照）を計測する。ここで、飛散距離ａは、各発破ズリ４の代表対応点（例えば重心）と切羽（切羽面）３との間の距離を示す。尚、各発破ズリ４の輪郭上の三次元座標を球状又は楕円状で近似することで、各発破ズリ４の重心の三次元座標を簡易に特定することができる（特許６０６２２１７号公報参照）。
【００２１】
図１を参照して、飛散距離ａの計測には、以下の式（１）が用いられる。
ａ＝ＬＴ−ＬＣ    ・・・（１）
【００２２】
ここで、ＬＣは、撮影装置１０から各発破ズリ４の代表対応点（例えば重心）までの距離である。この距離ＬＣは、座標算出部２５にて算出された各発破ズリ４の輪郭上又は輪郭内の三次元座標に基づいて計測され得る（特許６０６２２１７号公報参照）。ＬＴは、撮影装置１０から切羽（切羽面）３までの距離である。例えば、撮影装置１０によって撮影されたステレオ画像ＧＬ，ＧＲから、ステレオ画像法を利用して、切羽（切羽面）３の輪郭上の三次元座標を算出し、この三次元座標に基づいて、距離ＬＴが計測され得る。尚、現場の作業員により、メジャーなどの計測器を用いて、距離ＬＴの計測を行ってもよい。
【００２３】
図４は、発破ズリ計測部２１で計測されたＮ個（Ｎは２以上の自然数）の発破ズリ４の計測結果を示す図である。ここで、発破ズリ計測部２１で計測された発破ズリ４の個数が前述のＮ個に対応する。すなわち、発破ズリ計測部２１は、今回の発破で発生した発破ズリ４の個数を計測する機能（換言すれば、発破ズリ４の個数を計数する機能）を有する。
【００２４】
図４に示すように、発破ズリ計測部２１で計測された発破ズリ４ごとに番号（発破ズリ番号ｎ：ｎは１〜Ｎの整数）が割り当てられて、各発破ズリ４の粒径Ｄと飛散距離ａとが関連付けられた状態で、各発破ズリ４の計測結果が記憶部２４に格納される。ここで、本実施形態では、発破ズリ計測部２１で計測されたＮ個の発破ズリ４について、発破ズリ番号ｎの値が大きくなるに従い、粒径Ｄが小さくなるようになるように、発破ズリ４の計測結果が整理されている。
【００２５】
ここにおいて、座標算出部２５と、粒径計測部２６と、飛散距離計測部２７とを有する発破ズリ計測部２１が、本発明の「計測部」に対応する。また、発破ズリ計測部２１は、撮影装置１０によって撮影された画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、今回の発破（切羽（切羽面）２から切羽（切羽面）３まで掘削が進んだ発破）における、発破ズリ４の個数Ｎと、各発破ズリ４の粒径Ｄと、各発破ズリ４の飛散距離ａと、のうち少なくとも１つを計測し得る。尚、発破ズリ計測部２１は、所定粒径以上の発破ズリ４の個数Ｎと、所定粒径以上の発破ズリ４の粒径Ｄと、所定粒径以上の発破ズリ４の飛散距離ａと、のうち少なくとも１つを計測するように構成されてもよい。つまり、発破ズリ計測部２１にて計測される発破ズリ４について、その粒径の下限値を予め設定し、その下限値を上回ったものを計測対象の発破ズリ４としてもよい。
【００２６】
発破ズリ分析部２２は、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果に基づいて、種々の分析用データを作成する。発破ズリ分析部２２では、例えば、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果に基づいて、前述の分析用データとして発破ズリ４の粒径ヒストグラムを作成して、粒度分布を求めることができる。また、発破ズリ分析部２２では、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果に基づいて、後述する図９、図１０、図１２、図１３、図１５及び図１６に示すような分析用データを作成することができる。尚、前述の、粒径ヒストグラムを作成して粒度分布を求める点については、特許第６０６２２１７号公報に開示されている。
発破ズリ分析部２２で作成された種々の分析用データは、記憶部２４に格納される。
【００２７】
発破条件設定部２３は、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果と種々の分析用データとに基づいて、切羽３の発破掘削のための発破条件（換言すれば、次回の発破のための発破条件）を設定する。すなわち、発破条件設定部２３は、発破ズリ計測部２１で計測された結果に基づいて、切羽３の発破掘削のための発破条件（換言すれば、次回の発破のための発破条件）を設定する。ここで、発破条件には、トンネル１の切羽３に形成される穿孔の孔数と、各穿孔に装填される爆薬の装薬量との少なくとも一方が含まれる。
【００２８】
発破条件のうち、切羽３に形成される穿孔の孔数を設定することは、切羽（切羽面）３の単位面積当たりの穿孔の孔数を設定することを含み得る。また、発破条件のうち、前述の穿孔に装填される爆薬の装薬量を設定することは、発破される切羽３を構成する岩盤の単位体積当たりの爆薬の薬量を設定することを含み得る。尚、発破条件として、トンネル１の切羽３に形成される穿孔の配置パターンや、各穿孔の寸法（内径及び孔長）を設定してもよい。
発破条件設定部２３で設定された発破条件は、記憶部２４に格納される。
【００２９】
入力装置３０は、発破管理装置２０に接続されており、例えば、発破条件の初期値（すなわち、初回の発破のための発破条件）を発破管理装置２０の発破条件設定部２３に入力するために用いられ得る。
【００３０】
出力装置４０は、記憶部２４に格納された情報（例えば、発破ズリ計測部２１で計測された各発破ズリ４の計測結果、発破ズリ分析部２２で作成された種々の分析用データ、入力装置３０によって入力された発破条件の初期値、及び、発破条件設定部２３で設定された発破条件）を画面表示する機能と、紙などの媒体に印刷する機能との少なくとも一方を有する。すなわち、出力装置４０は、記憶部２４に格納された情報を画面表示する画面表示装置、及び／又は、記憶部２４に格納された情報を紙などの媒体に印刷する印刷装置であり得る。
【００３１】
次に、施工管理システム５０を用いて実施される発破条件の設定方法について、図５及び図６を用いて説明する。
図５は、本実施形態における発破条件の設定方法のメインルーチンを示すフローチャートである。図６は、本実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００３２】
図５に示す発破条件の設定方法のメインルーチンは、トンネル１の切羽での発破（発破掘削）が行われた後に実行される。尚、図５に示す発破条件の設定方法のメインルーチンについては、順次実行される複数回の切羽での発破（発破掘削）に関して、毎回実行されてもよく、又は、数回おきに実行されてもよい。
尚、以下では、切羽２での発破（発破掘削）が行われた後に実行される、切羽３の発破条件（次回の発破条件）の設定方法について説明する。
【００３３】
図５に示す発破条件の設定方法のメインルーチンでは、まず、ステップＳ１にて、切羽２の発破掘削時に発生した発破ズリ４の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）を撮影装置１０で撮影する（撮影工程）。ここにおいて、撮影装置１０は、トンネル１内の発破ズリ４の堆積物５のステレオ画像ＧＬ，ＧＲを撮影し得る。また、撮影装置１０は、トンネル１内に散在する個々の発破ズリ４のステレオ画像ＧＬ，ＧＲを撮影し得る。
【００３４】
次に、ステップＳ２では、前述の発破ズリ計測部２１にて、前述の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと、各発破ズリ４の粒径Ｄと、各発破ズリ４の飛散距離ａとを計測する（計測工程）。
【００３５】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２での計測結果に基づいて、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破掘削のための発破条件を設定する（発破条件設定工程）。本実施形態では、ステップＳ３において、図６に示す発破条件の設定方法のサブルーチンが用いられる。
【００３６】
図６に示す発破条件の設定方法のサブルーチンでは、まず、ステップＳ１１にて、Ｎ個の発破ズリ４のうち、粒径Ｄが大きい順にＰ個（Ｐ＜Ｎ）の発破ズリ４を選択した上で、このＰ個の発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍを以下の式（２）を用いて算出する。
【００３７】
【数１】
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【００３８】
次に、ステップＳ１２にて、発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍが所定値Ｅ１未満であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｅ１とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。また、所定値Ｅ１は、後述する所定値Ｅ２よりも小さな値である。
【００３９】
ステップＳ１２にて、発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍが所定値Ｅ１未満である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であると判定して、ステップＳ１３に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を増加するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
【００４０】
ステップＳ１２にて、発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍが所定値Ｅ１以上である場合にはステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍが所定値Ｅ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｅ２とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。
【００４１】
ステップＳ１４にて、発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍが所定値Ｅ２よりも大きい場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であると判定して、ステップＳ１５に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を減少するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
【００４２】
ステップＳ１４にて、発破ズリ４の飛散距離ａの平均値ａｍが所定値Ｅ２以下である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が適正範囲内であったと判定して、ステップＳ１６に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）と爆薬の装薬量が同一になるように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を変更せずに維持する。
【００４３】
以上のようにして、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）が設定される。
【００４４】
尚、本実施形態では、各発破ズリ４の飛散距離ａに基づいて、切羽３の発破時（次回の発破時）における爆薬の装薬量の設定を行っているが、これに加えて、又は、これに代えて、切羽３の発破時（次回の発破時）における前述の穿孔の孔数の設定を行ってもよいことは言うまでもない。
【００４５】
本実施形態によれば、トンネル１の切羽に複数の穿孔を形成し、該穿孔内に爆薬を装填して爆薬を爆発させることによって切羽の掘削を行う発破工法は、切羽２の発破掘削時に発生した発破ズリ４の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）を撮影装置１０で撮影する撮影工程（ステップＳ１）と、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと、各発破ズリ４の粒径Ｄと、各発破ズリ４の切羽３からの飛散距離ａと、のうち少なくとも１つを計測する計測工程（ステップＳ２）と、該計測工程で計測された結果に基づいて、切羽３の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定工程（ステップＳ３）と、を含む。これにより、撮影装置１０を用いて発破ズリ４の計測作業を簡易に効率良く行い、精度の高い計測情報を取得することができるので、切羽３の発破掘削のための発破条件の設定を効率良く行うことができる。
【００４６】
また本実施形態によれば、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）にて設定される発破条件は、トンネル１の切羽３に形成される穿孔の孔数と、該穿孔に装填される爆薬の装薬量との少なくとも一方を含む。ゆえに、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【００４７】
また本実施形態によれば、前述の計測工程（ステップＳ２）では、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、各発破ズリ４の切羽３からの飛散距離ａを計測し、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）では、各発破ズリ４の飛散距離ａに基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する（式（２）、図５及び図６参照）。これにより、各発破ズリ４の飛散距離ａに基づいて、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【００４８】
また本実施形態によれば、撮影装置１０は、複数のカメラ１１Ｌ，１１Ｒ（ステレオカメラ）を有する。それゆえ、メジャーやスケールなどの計測器を用いることなく、簡易に、発破ズリ４の個数Ｎと、各発破ズリ４の粒径Ｄと、各発破ズリ４の飛散距離ａとを計測することができる。
【００４９】
また本実施形態によれば、施工管理システム５０は、トンネル１の切羽２の発破掘削時に発生した発破ズリ４の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）を撮影する撮影装置１０と、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと、各発破ズリ４の粒径Ｄと、各発破ズリ４の切羽３からの飛散距離ａと、のうち少なくとも１つを計測する計測部（発破ズリ計測部２１）と、計測部（発破ズリ計測部２１）で計測された結果に基づいて、切羽３の発破掘削のための発破条件を設定する発破条件設定部２３と、を有する。これにより、撮影装置１０を用いて発破ズリ４の計測作業を簡易に効率良く行い、精度の高い計測情報を取得することができるので、切羽３の発破掘削のための発破条件の設定を効率良く行うことができる。
【００５０】
次に、本発明の第２実施形態について、前述の図１〜図５に加えて、図７を用いて説明する。
図７は、本実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャートである。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００５１】
本実施形態において、図５のステップＳ２では、前述の発破ズリ計測部２１にて、前述の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと、各発破ズリ４の粒径Ｄとを計測する。
また、図５のステップＳ３では、図７に示す発破条件の設定方法のサブルーチンが用いられる。
【００５２】
図７に示す発破条件の設定方法のサブルーチンでは、まず、ステップＳ２１にて、Ｎ個の発破ズリ４のうち、粒径Ｄが大きい順にＰ個（Ｐ＜Ｎ）の発破ズリ４を選択した上で、このＰ個の発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍを以下の式（３）を用いて算出する。
【００５３】
【数２】
2019023517.tif 000004
【００５４】
次に、ステップＳ２２にて、発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍが所定値Ｆ１未満であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｆ１とは、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過小であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。また、所定値Ｆ１は、後述する所定値Ｆ２よりも小さな値である。
【００５５】
ステップＳ２２にて、発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍが所定値Ｆ１未満である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過小であると判定して、ステップＳ２３に進む。
【００５６】
ステップＳ２３では、以下（ア）及び（イ）のうちの少なくとも一方の処理を行う。
（ア）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を減少するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
（イ）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、前述の穿孔の孔数を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における穿孔の孔数の設定値を減少するように変更する。この穿孔の孔数の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
【００５７】
ステップＳ２２にて、発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍが所定値Ｆ１以上である場合にはステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍが所定値Ｆ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｆ２とは、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過大であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。
【００５８】
ステップＳ２４にて、発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍが所定値Ｆ２よりも大きい場合には、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過大であると判定して、ステップＳ２５に進む。
【００５９】
ステップＳ２５では、以下（ウ）及び（エ）のうちの少なくとも一方の処理を行う。
（ウ）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を増加するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
（エ）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、前述の穿孔の孔数を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における穿孔の孔数の設定値を増加するように変更する。この穿孔の孔数の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
【００６０】
ステップＳ２４にて、発破ズリ４の粒径Ｄの平均値Ｄｍが所定値Ｆ２以下である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが適正範囲内であったと判定して、ステップＳ２６に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）と爆薬の装薬量及び前述の穿孔の孔数が同一になるように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値及び前述の穿孔の孔数の設定値を変更せずに維持する。
【００６１】
以上のようにして、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）が設定される。
【００６２】
特に本実施形態によれば、前述の計測工程（ステップＳ２）では、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、各発破ズリ４の粒径Ｄを計測し、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）では、各発破ズリ４の粒径Ｄに基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する（式（３）、図５及び図７参照）。これにより、各発破ズリ４の粒径Ｄに基づいて、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【００６３】
次に、本発明の第３実施形態について、前述の図１〜図５に加えて、図８及び図９を用いて説明する。
図８は、本実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャートである。図９は、本実施形態におけるＰ個の発破ズリ４の各々の「粒径Ｄ÷飛散距離ａ」の算出結果を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００６４】
本実施形態において、図５のステップＳ３では、図８に示す発破条件の設定方法のサブルーチンが用いられる。
図８に示す発破条件の設定方法のサブルーチンでは、まず、ステップＳ３１にて、Ｎ個の発破ズリ４のうち、粒径Ｄが大きい順にＰ個（Ｐ＜Ｎ）の発破ズリ４を選択した上で、このＰ個の発破ズリ４の各々の「粒径Ｄ÷飛散距離ａ」を算出する。この算出結果が図９に示されている。これに続いて、ステップＳ３１では、図９に示した算出結果に基づいて、以下の式（４）により、パラメータＳＰを算出する。
【００６５】
【数３】
2019023517.tif 000005
【００６６】
次に、ステップＳ３２にて、パラメータＳＰが所定値Ｇ１未満であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｇ１とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。また、所定値Ｇ１は、後述する所定値Ｇ２よりも小さな値である。
【００６７】
ステップＳ３２にて、パラメータＳＰが所定値Ｇ１未満である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であると判定して、ステップＳ３３に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を減少するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
【００６８】
ステップＳ３２にて、パラメータＳＰが所定値Ｇ１以上である場合にはステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、パラメータＳＰが所定値Ｇ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｇ２とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。
【００６９】
ステップＳ３４にて、パラメータＳＰが所定値Ｇ２よりも大きい場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であると判定して、ステップＳ３５に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を増加するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
【００７０】
ステップＳ３４にて、パラメータＳＰが所定値Ｇ２以下である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が適正範囲内であったと判定して、ステップＳ３６に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）と爆薬の装薬量が同一になるように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を変更せずに維持する。
【００７１】
以上のようにして、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）が設定される。
【００７２】
特に本実施形態によれば、前述の計測工程（ステップＳ２）では、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、各発破ズリ４の粒径Ｄと各発破ズリ４の切羽３からの飛散距離ａとを計測し、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）では、各発破ズリ４の粒径Ｄ及び飛散距離ａに基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する（式（４）、図５、図８及び図９参照）。これにより、各発破ズリ４の粒径Ｄと飛散距離ａとに基づいて、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【００７３】
尚、本実施形態では、各発破ズリ４の粒径Ｄと飛散距離ａとに基づいて、切羽３の発破時（次回の発破時）における爆薬の装薬量の設定を行っているが、これに加えて、又は、これに代えて、切羽３の発破時（次回の発破時）における前述の穿孔の孔数の設定を行ってもよいことは言うまでもない。
【００７４】
また、本実施形態では、前述の式（４）で求めたパラメータＳＰに基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）の設定を行っているが、これに代えて、以下の式（５）で求めたパラメータＳＰ’に基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）の設定を行ってもよい。
【００７５】
【数４】
2019023517.tif 000006
【００７６】
次に、本発明の第４実施形態について、前述の図１〜図５に加えて、図１０及び図１１を用いて説明する。
図１０は、本実施形態における発破ズリ４の飛散距離ａと発破ズリ４の個数との関係を示す図である。図１１は、本実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャートである。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００７７】
本実施形態において、発破ズリ分析部２２では、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果（図４参照）に基づいて、分析用データとして、図１０に示す発破ズリ４の飛散距離ａと発破ズリ４の個数との関係図を作成する。ここで、図１０中の一点鎖線Ｘ１は、理想的な発破ズリ４の飛散距離ａと発破ズリ４の個数との関係を示す。図１０中の実線Ｙ１は、実際の発破ズリ４の飛散距離ａと発破ズリ４の個数との関係を示す。図１０中の飛散距離ａＰＸ１は、一点鎖線Ｘ１において発破ズリ４の個数が最大となる点ＭＸ１に対応する飛散距離ａである。図１０中の飛散距離ａＰＹ１は、実線Ｙ１において発破ズリ４の個数が最大となる点ＭＹ１に対応する飛散距離ａである。
【００７８】
本実施形態において、図５のステップＳ２では、前述の発破ズリ計測部２１にて、前述の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと各発破ズリ４の飛散距離ａとを計測する（図４参照）。
また、図５のステップＳ３では、図１１に示す発破条件の設定方法のサブルーチンが用いられる。
【００７９】
図１１に示す発破条件の設定方法のサブルーチンでは、まず、ステップＳ４１にて、前述の図１０に示す関係図を作成した上で、以下の式（６）により、パラメータαを算出する。
【００８０】
α＝ａＰＹ１−ａＰＸ１    ・・・（６）
尚、図１０に示す関係図の作成において、一点鎖線Ｘ１は予め設定されており、実線Ｙ１は、図５のステップＳ２における計測結果（図４参照）に基づいて作成される。
【００８１】
次に、ステップＳ４２にて、パラメータαが所定値Ｈ１未満であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｈ１とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。また、所定値Ｈ１は、後述する所定値Ｈ２よりも小さな値である。尚、所定値Ｈ１は負の値であり、所定値Ｈ２は正の値である。
【００８２】
ステップＳ４２にて、パラメータαが所定値Ｈ１未満である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であると判定して、ステップＳ４３に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を増加するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
【００８３】
ステップＳ４２にて、パラメータαが所定値Ｈ１以上である場合にはステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、パラメータαが所定値Ｈ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｈ２とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。
【００８４】
ステップＳ４４にて、パラメータαが所定値Ｈ２よりも大きい場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であると判定して、ステップＳ４５に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を減少するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
【００８５】
ステップＳ４４にて、パラメータαが所定値Ｈ２以下である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が適正範囲内であったと判定して、ステップＳ４６に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）と爆薬の装薬量が同一になるように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を変更せずに維持する。
【００８６】
以上のようにして、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）が設定される。
【００８７】
特に本実施形態によれば、前述の計測工程（ステップＳ２）では、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと各発破ズリ４の切羽３からの飛散距離ａとを計測し、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）では、発破ズリ４の個数と発破ズリ４の飛散距離ａとの関係（図１０参照）に基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する（式（６）、図５及び図１１参照）。これにより、発破ズリ４の個数と飛散距離ａとに基づいて、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【００８８】
尚、本実施形態では、発破ズリ４の個数と発破ズリ４の飛散距離ａとの関係に基づいて、切羽３の発破時（次回の発破時）における爆薬の装薬量の設定を行っているが、これに加えて、又は、これに代えて、切羽３の発破時（次回の発破時）における前述の穿孔の孔数の設定を行ってもよいことは言うまでもない。
【００８９】
図１２は、本実施形態の変形例における発破ズリ４の飛散距離ａと発破ズリ４の個数との関係を示す図である。図１２に示すような特異点Ｚ１が存在する場合には、この特異点Ｚ１を考慮して、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定してもよい。
【００９０】
次に、本発明の第５実施形態について、前述の図１〜図５に加えて、図１３及び図１４を用いて説明する。
図１３は、本実施形態における発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係を示す図である。図１４は、本実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャートである。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００９１】
本実施形態において、発破ズリ分析部２２では、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果（図４参照）に基づいて、分析用データとして、図１３に示す発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係図を作成する。ここで、図１３中の一点鎖線Ｘ２は、理想的な発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係を示す。図１３中の実線Ｙ２は、実際の発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係を示す。図１３中の飛散距離ａＰＸ２は、一点鎖線Ｘ２において発破ズリ４の粒径Ｄの総和が最大となる点ＭＸ２に対応する飛散距離ａである。図１３中の飛散距離ａＰＹ２は、実線Ｙ２において発破ズリ４の粒径Ｄの総和が最大となる点ＭＹ２に対応する飛散距離ａである。
【００９２】
図１３では、例えば、図４に示した計測結果から、飛散距離ａＰＹ２に対応する１つ以上の発破ズリ番号を選択し、この選択した発破ズリ番号における粒径Ｄの総和を算出することで、点ＭＹ２を図１３中にプロットすることができる。
尚、図１３は、前述の図１０において、縦軸（発破ズリ４の個数）に、粒径Ｄに応じた重みが付与されたものであることが容易に理解されるであろう。
【００９３】
本実施形態において、図５のステップＳ３では、図１４に示す発破条件の設定方法のサブルーチンが用いられる。
図１４に示す発破条件の設定方法のサブルーチンでは、まず、ステップＳ５１にて、前述の図１３に示す関係図を作成した上で、以下の式（７）により、パラメータβを算出する。
【００９４】
β＝ａＰＹ２−ａＰＸ２    ・・・（７）
尚、図１３に示す関係図の作成において、一点鎖線Ｘ２は予め設定されており、実線Ｙ２は、図５のステップＳ２における計測結果（図４参照）に基づいて作成される。
【００９５】
次に、ステップＳ５２にて、パラメータβが所定値Ｊ１未満であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｊ１とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。また、所定値Ｊ１は、後述する所定値Ｊ２よりも小さな値である。尚、所定値Ｊ１は負の値であり、所定値Ｊ２は正の値である。
【００９６】
ステップＳ５２にて、パラメータβが所定値Ｊ１未満である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過少であると判定して、ステップＳ５３に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を増加するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
【００９７】
ステップＳ５２にて、パラメータβが所定値Ｊ１以上である場合にはステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、パラメータβが所定値Ｊ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｊ２とは、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。
【００９８】
ステップＳ５４にて、パラメータβが所定値Ｊ２よりも大きい場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が過多であると判定して、ステップＳ５５に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を減少するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
【００９９】
ステップＳ５４にて、パラメータβが所定値Ｊ２以下である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において爆薬の装薬量が適正範囲内であったと判定して、ステップＳ５６に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）と爆薬の装薬量が同一になるように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を変更せずに維持する。
【０１００】
以上のようにして、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）が設定される。
【０１０１】
特に本実施形態によれば、前述の計測工程（ステップＳ２）では、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと各発破ズリ４の粒径Ｄと各発破ズリ４の切羽３からの飛散距離ａとを計測し、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）では、発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係（図１３参照）に基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する（式（７）、図５及び図１４参照）。これにより、発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和とに基づいて、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【０１０２】
尚、本実施形態では、発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係に基づいて、切羽３の発破時（次回の発破時）における爆薬の装薬量の設定を行っているが、これに加えて、又は、これに代えて、切羽３の発破時（次回の発破時）における前述の穿孔の孔数の設定を行ってもよいことは言うまでもない。
【０１０３】
また、本実施形態では、発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係に基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定しているが、これに代えて、発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４のズリ量（体積量又は重量）との関係に基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定してもよい。ここで、飛散距離ａごとの発破ズリ４のズリ量（体積量又は重量）は、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果（図４参照）に基づいて算出可能である。
【０１０４】
図１５は、本実施形態の変形例における発破ズリ４の飛散距離ａと、飛散距離ａごとの発破ズリ４の粒径Ｄの総和との関係を示す図である。図１５に示すような特異点Ｚ２が存在する場合には、この特異点Ｚ２を考慮して、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定してもよい。
【０１０５】
次に、本発明の第６実施形態について、前述の図１〜図５に加えて、図１６及び図１７を用いて説明する。
図１６は、本実施形態における発破ズリ４の粒径Ｄと発破ズリ４の個数との関係を示す図である。図１７は、本実施形態における発破条件の設定方法のサブルーチンを示すフローチャートである。ここで、図１６は、発破ズリ４の粒径ヒストグラムに対応し得るものである。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【０１０６】
本実施形態において、発破ズリ分析部２２では、記憶部２４に格納された各発破ズリ４の計測結果（図４参照）に基づいて、分析用データとして、図１６に示す発破ズリ４の粒径Ｄと発破ズリ４の個数との関係図を作成する。ここで、図１６中の一点鎖線Ｘ３は、理想的な発破ズリ４の粒径Ｄと発破ズリ４の個数との関係を示す。図１６中の実線Ｙ３は、実際の発破ズリ４の粒径Ｄと発破ズリ４の個数との関係を示す。図１６中の粒径ＤＰＸ３は、一点鎖線Ｘ３において発破ズリ４の個数が最大となる点ＭＸ３に対応する粒径Ｄである。図１６中の粒径ＤＰＹ３は、実線Ｙ３において発破ズリ４の個数が最大となる点ＭＹ３に対応する粒径Ｄである。
【０１０７】
本実施形態において、図５のステップＳ２では、前述の発破ズリ計測部２１にて、前述の画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと各発破ズリ４の粒径Ｄとを計測する（図４参照）。
また、図５のステップＳ３では、図１７に示す発破条件の設定方法のサブルーチンが用いられる。
【０１０８】
図１７に示す発破条件の設定方法のサブルーチンでは、まず、ステップＳ６１にて、前述の図１６に示す関係図を作成した上で、以下の式（８）により、パラメータγを算出する。
【０１０９】
γ＝ＤＰＹ３−ＤＰＸ３    ・・・（８）
尚、図１６に示す関係図の作成において、一点鎖線Ｘ３は予め設定されており、実線Ｙ３は、図５のステップＳ２における計測結果（図４参照）に基づいて作成される。
【０１１０】
次に、ステップＳ６２にて、パラメータγが所定値Ｋ１未満であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｋ１とは、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過小であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。また、所定値Ｋ１は、後述する所定値Ｋ２よりも小さな値である。尚、所定値Ｋ１は負の値であり、所定値Ｋ２は正の値である。
【０１１１】
ステップＳ６２にて、パラメータγが所定値Ｋ１未満である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過小であると判定して、ステップＳ６３に進む。
【０１１２】
ステップＳ６３では、以下（オ）及び（カ）のうちの少なくとも一方の処理を行う。
（オ）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を減少するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
（カ）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、前述の穿孔の孔数を減少するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における穿孔の孔数の設定値を減少するように変更する。この穿孔の孔数の設定値の減少量は予め定められていてもよい。
【０１１３】
ステップＳ６２にて、パラメータγが所定値Ｋ１以上である場合にはステップＳ６４に進む。ステップＳ６４では、パラメータγが所定値Ｋ２よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定値Ｋ２とは、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過大であったか否かを判定するための閾値であり、予め設定されている。
【０１１４】
ステップＳ６４にて、パラメータγが所定値Ｋ２よりも大きい場合には、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが過大であると判定して、ステップＳ６５に進む。
【０１１５】
ステップＳ６５では、以下（キ）及び（ク）のうちの少なくとも一方の処理を行う。
（キ）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、爆薬の装薬量を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値を増加するように変更する。この爆薬の装薬量の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
（ク）切羽２の発破条件（今回の発破条件）に対して、前述の穿孔の孔数を増加するように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における穿孔の孔数の設定値を増加するように変更する。この穿孔の孔数の設定値の増加量は予め定められていてもよい。
【０１１６】
ステップＳ６４にて、パラメータγが所定値Ｋ２以下である場合には、切羽２の発破（今回の発破）において発破ズリ４の大きさが適正範囲内であったと判定して、ステップＳ６６に進み、切羽２の発破条件（今回の発破条件）と爆薬の装薬量及び前述の穿孔の孔数が同一になるように、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する。換言すれば、発破条件における爆薬の装薬量の設定値及び前述の穿孔の孔数の設定値を変更せずに維持する。
【０１１７】
以上のようにして、発破条件設定部２３にて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）が設定される。
【０１１８】
特に本実施形態によれば、前述の計測工程（ステップＳ２）では、画像（ステレオ画像ＧＬ，ＧＲ）に基づいて、発破ズリ４の個数Ｎと各発破ズリ４の粒径Ｄとを計測し、前述の発破条件設定工程（ステップＳ３）では、発破ズリ４の個数と発破ズリ４の粒径Ｄとの関係（図１６参照）に基づいて、切羽３の発破条件（次回の発破条件）を設定する（式（８）、図５及び図１６参照）。これにより、発破ズリ４の個数と粒径Ｄとに基づいて、発破条件の最適化を容易に行うことができる。
【０１１９】
次に、本発明の第７実施形態について、図１８を用いて説明する。
図１８は、本実施形態における施工管理システム５０の概略構成を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【０１２０】
本実施形態では、発破管理装置２０が、前述の発破条件設定部２３を有していない。
本実施形態では、記憶部２４に格納された情報（例えば、発破ズリ計測部２１で計測された各発破ズリ４の計測結果、及び、発破ズリ分析部２２で作成された種々の分析用データ）を、作業員が、出力装置４０を介して取得して、それを次回以降の発破条件の設定に利用することができる。
【０１２１】
尚、前述の第１〜第７実施形態では、撮影装置１０は、一対のカメラ１１Ｌ，１１Ｒからなるステレオカメラを有しているが、撮影装置１０の構成はこれに限らない。撮影装置１０は３台以上のカメラを有してもよい。又は、撮影装置１０は、カメラを１台のみ有する構成であってもよい。撮影装置１０のカメラが１台のみである場合には、例えば、特開２０１２−４７６１３号公報（特許第５４０８７３２号公報）に開示の発破ズリの粒径計測方法及びシステムを用いることにより、前述の図４に示した計測結果を得ることができる。
【０１２２】
また、前述の施工管理システム５０については、切羽評価（地山評価）にも用いることができる。同一の発破条件で切羽の発破掘削が順次実行された場合には、前述の施工管理システム５０を用いて、発破ズリの計測結果に関する継続的な評価を行うと、掘削の進行に伴って地山の硬軟が変化することで、例えば、図９、図１０、図１２、図１３、図１５及び図１６に示した分析用データが変化すると考えられる。この分析用データの変化が地山評価の一助となり得る。同一の発破条件で切羽の発破掘削が順次実行された場合に、例えば、地山が軟らかくなれば、過装薬状態となり、発破ズリの粒径が細かくなり、また、発破ズリの飛散距離が長くなる。逆に、地山が硬くなれば、弱装薬状態となり、発破ズリの粒径が粗くなり、また、発破ズリの飛散距離が短くなる。
【０１２３】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２４】
１  トンネル
２，３  切羽
４  発破ズリ
５  堆積物
１０  撮影装置
１１Ｌ，１１Ｒ  カメラ（ステレオカメラ）
１２  三脚
２０  発破管理装置
２１  発破ズリ計測部
２２  発破ズリ分析部
２３  発破条件設定部
２４  記憶部
２５  座標算出部
２６  粒径計測部
２７  飛散距離計測部
３０  入力装置
４０  出力装置
５０  施工管理システム
ＧＬ，ＧＲ  ステレオ画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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