(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切羽に向かって下り勾配となったトンネル坑内の前記切羽の近傍に配置され、前記切羽付近の水位を検出する水位センサと、
前記水位センサによる検出結果に基づいて、工事関係者の携帯端末に報知メールを配信するメール配信手段と、
を備え、
前記水位センサは、前記切羽の下方位置に配置された電極棒を備え、休工時において、前記切羽の水位が上昇した時には、前記水位センサが、前記電極棒の下端が水に触れた時点で前記切羽の水位が所定水位に達したことを検出し、前記水位センサによる検出結果に基づいて、前記メール配信手段が、排水異常が検出された旨の前記報知メールを前記工事関係者の前記携帯端末に配信することを特徴とする切羽状況報知システム。
【請求項２】
前記切羽に発生するメタンガスを検出するメタンガスセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の切羽状況報知システム。
【請求項３】
前記メール配信手段は、前記トンネル坑内に配置される諸設備への外部電源の遮断時と、前記トンネル坑内に配置される通信設備の異常時にも、前記工事関係者の前記携帯端末に前記外部電源遮断、通信設備異常の報知メールを配信することを特徴とする請求項１又は２に記載の切羽状況報知システム。
【請求項４】
切羽に向かって下り勾配となったトンネル坑内の前記切羽の近傍に配置され、前記切羽付近の水位を検出する水位センサによる検出結果に基づいて、工事関係者の携帯端末に報知メールを配信するものであり、
前記水位センサは、前記切羽の下方位置に配置された電極棒を備え、休工時において、前記切羽の水位が上昇した時には、前記水位センサが、前記電極棒の下端が水に触れた時点で前記切羽の水位が所定水位に達したことを検出し、前記水位センサによる検出結果に基づいて、排水異常が検出された旨の前記報知メールを前記工事関係者の前記携帯端末に配信することを特徴とする切羽状況報知方法。
【請求項５】
メタンガスセンサにより前記切羽に発生するメタンガスを検出することを特徴とする請求項４に記載の切羽状況報知方法。
【請求項６】
前記トンネル坑内に配置される諸設備への外部電源の遮断時と、前記トンネル坑内に配置される通信設備の異常時にも、前記工事関係者の前記携帯端末に報知メールを配信することを特徴とする請求項４又は５に記載の切羽状況報知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切羽の状況を工事関係者にメールで報知するシステムと、その報知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、シールド掘削中のトンネル切羽でのガス濃度を計測して警報を発する提案が公知となっている。
また、特許文献２において、切羽から放射される熱赤外線の検知による温度分布情報と、切羽を反射した近赤外線の検知によるその強度分布情報とから、湧水が生じているエリアを評価特定する提案が公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６２６７３３（特開平８−１９３４９０）号公報
【特許文献２】特許第５２０８６７０（特開２０１０−１０１７９９）号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、山岳トンネルにおいて、切羽に向かって下り勾配の場合、坑内湧水は、水中ポンプにて坑外へ排水している。
例えば、工事用電力が停電になった時、あるいは、水中ポンプが故障した時には、排水が止まり、坑内切羽に水が溜まる。
その場合、現場が稼働している際には、直ちに対処できる。
しかし、休工時には不具合に気づかず、切羽が水没する恐れがある。
【０００５】
本発明の課題は、休工時等において、切羽の状況を工事関係者にメールで報知することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
切羽に向かって下り勾配となったトンネル坑内の前記切羽の近傍に配置され、前記切羽付近の水位を検出する水位センサと、
前記水位センサによる検出結果に基づいて、工事関係者の携帯端末に報知メールを配信するメール配信手段と、
を備え、
前記水位センサは、前記切羽の下方位置に配置された電極棒を備え、休工時において、前記切羽の水位が上昇した時には、前記水位センサが、前記電極棒の下端が水に触れた時点で前記切羽の水位が所定水位に達したことを検出し、前記水位センサによる検出結果に基づいて、前記メール配信手段が、排水異常が検出された旨の前記報知メールを前記工事関係者の前記携帯端末に配信する切羽状況報知システムを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の切羽状況報知システムであって、
前記切羽の状況変化を検出するセンサとして、前記切羽に発生するメタンガスを検出するメタンガスセンサをさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の切羽状況報知システムであって、
前記メール配信手段は、前記トンネル坑内に配置される諸設備への外部電源の遮断時と、前記トンネル坑内に配置される通信設備の異常時にも、前記工事関係者の前記携帯端末に前記外部電源遮断、通信設備異常の報知メールを配信することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、
切羽に向かって下り勾配となったトンネル坑内の前記切羽の近傍に配置され、前記切羽付近の水位を検出する水位センサによる検出結果に基づいて、工事関係者の携帯端末に報知メールを配信するものであり、
前記水位センサは、前記切羽の下方位置に配置された電極棒を備え、休工時において、前記切羽の水位が上昇した時には、前記水位センサが、前記電極棒の下端が水に触れた時点で前記切羽の水位が所定水位に達したことを検出し、前記水位センサによる検出結果に基づいて、排水異常が検出された旨の前記報知メールを前記工事関係者の前記携帯端末に配信する切羽状況報知方法を特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の切羽状況報知方法であって、
メタンガスセンサにより前記切羽に発生するメタンガスを検出することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、
請求項４又は５に記載の切羽状況報知方法であって、
前記トンネル坑内に配置される諸設備への外部電源の遮断時と、前記トンネル坑内に配置される通信設備の異常時にも、前記工事関係者の前記携帯端末に報知メールを配信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、休工時等において、切羽の状況を工事関係者にメールで報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用した切羽状況報知システムの一実施形態の構成を示す概略側面図である。
【図２】図１を含む全体のシステム系統図である。
【図３】図２のトンネル内配置機器を搭載する電源台車の部分斜視図である。
【図４】図２の通信設備の動作表示例を示した図表である。
【図５】異常時のメール配信の表示例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１は本発明を適用した切羽状況報知システムの一実施形態の概略構成を示すもので、１は水位センサ、１１は水位センサ検出ボックスである。
【００１９】
図示のように、山岳トンネルにおいて、切羽に向かって３．７％の下り勾配の場合、坑内湧水は、水中ポンプＰにて排水管Ｈから坑外へ排水している。
例えば、工事用電力が停電になった時、あるいは、水中ポンプＰが故障した時には、排水が止まり、坑内切羽に水が溜まる。
その場合、現場が稼働している際には、直ちに対処できる。
しかし、休工時には不具合に気づかず、切羽が水没する恐れがある。
このため、水位センサ１を、トンネル坑内の水没防止を目的に切羽付近に設置して切羽付近の水位管理を実施する。
【００２０】
すなわち、切羽付近に水位センサ１を設置して、この水位センサ１を水位センサ検出ボックス１１に電気的接続しておく。
そして、休工時において、切羽の水位が上昇した時には、水位センサ１が感知し、「排水異常検出」を職員の携帯電話にメール配信する。
【００２１】
実施例において、水位センサ１は、長短３本の電極棒１ａ・１ｂ・１ｃからなり、下端が最長の電極棒１ａをアースとし、次に下端が長い電極棒１ｂが水に触れた時点で所定水位を検出し、下端が最短の電極棒１ｃを予備として用いる。
【００２２】
図２は図１を含む全体のシステム系統図で、トンネル内の切羽近傍には、図示のように、水位センサ１、メタンガスセンサ２、電話・警報ボックス３、ＵＰＳ（無停電電源装置）ボックス４、拠点間ＡＰ（アクセスポイント）ボックス５が配置されて、中継ＨＵＢ（集線装置）ボックス６に電気的接続されている。
【００２３】
なお、トンネル内には、坑口まで所定距離（例えば２００ｍ等）ごとに電話・警報ボックス３、ＵＰＳボックス４、拠点間ＡＰボックス５が配置されている。
【００２４】
また、地上には、キュービクルに室内警報器７が配置され、バッチャープラントと鍛冶場に電話・警報ボックス３及びＵＰＳボックス４がそれぞれ配置されて、ヤードカメラ８及びＡＰボックス９が配置されている。
【００２５】
そして、詰所に、給電ＨＵＢボックス２０、室内警報器２１、交換機２２、制御ＰＣ２３、処理ＰＣ２４、ルータ２５が配置されている。ルータ２５はメール配信手段であり、  すなわち、このルータ２５からは、インターネットを経て工事関係者の数に対応した携帯端末３１に報知メールが配信される。
【００２６】
図３は図２のトンネル内配置機器を搭載する電源台車１０を部分的に示したもので、図示のように、水位センサ検出ボックス１１に赤色回転灯１１ａが設けられて、メタンガスセンサ２が電気的接続されるメタンガス検出ボックス１２に青色回転灯１２ａが設けられている。
そして、坑内電話ボックス１３には、非常ボタン１４、赤色ベル１５、赤色スピーカ１６、赤色回転灯１７及び黄色回転灯１８が設けられている。
【００２７】
実施例において、切羽状況報知システムを全体の情報通信システムは、停電時においても無停電電源装置（ＵＰＳ）により３０分程度は稼働する。
また、実施例では、異常時として、１）切羽が水没した時、２）メタンガスを検出した時、３）外部電源が遮断された時、４）通信設備が異常な状態になった時を設定している。
なお、水位センサ１により切羽の水を検出するときの水位は、最長と最短の電極棒１ａ・１ｂ（または電極棒１ａ・１ｃ）の長さの差で、自在に調整することが可能である。実施例では、２０ｃｍ程度にしている。
【００２８】
図４は図２の通信設備の動作表示例を示した図表で、休工中において、No.１のように、水位センサ１により切羽近傍が水没したことを検出（実施例では水位が２０ｃｍ程度を越えた状態）した時は、現場の全ての坑内外電話ボックスの赤色回転灯を一斉に点灯回転させて赤色スピーカから一斉に排水異常検出を音声報知する。
すなわち、坑内電話ボックス１３の赤色回転灯１７を点灯回転させて赤色スピーカ１６から排水異常検出を音声報知するとともに、坑外電話ボックス（図２では電話・警報ボックス３、以下同じ）の赤色回転灯を点灯回転させて赤色スピーカから排水異常検出を音声報知する。
同時に、水位センサ検出ボックス１１の赤色回転灯１１ａを点灯回転させるとともに、ルータ２５からインターネットを経て工事関係者の携帯端末３１に報知メールが配信される。
【００２９】
図５は異常時のメール配信の表示例を示したもので、水位センサ１が所定水位の上昇を検出した際は、図示のように、工事関係者の携帯端末３１に報知メール「排水異常検出」が配信される。
従って、休工時において、工事関係者が切羽水位による異常状況を把握して、その切羽水位の異常事態に対処することができる。
【００３０】
そして、図４の図表のNo.２のように、メタンガスセンサ２が切羽近傍のメタンガス検出を検出した時は、坑内電話ボックス１３の赤色回転灯１７を点灯回転させて赤色スピーカ１６からメタンガス検出を音声報知するとともに、坑外電話ボックスの赤色回転灯を点灯回転させて赤色スピーカから排水異常検出を音声報知する。
同時に、メタンガス検出ボックス１２の青色回転灯１２ａを点灯回転させるとともに、水位センサ検出ボックス１１の赤色回転灯１１ａも点灯回転させる一方、ルータ２５から工事関係者の携帯端末３１に報知メールが配信される。
【００３１】
すなわち、工事関係者の携帯端末３１に報知メール「メタンガス検出」が配信される。
従って、工事関係者が切羽メタンガス発生による異常状況を把握して、その切羽メタンガス発生の異常事態に対処することができる。
【００３２】
また、図４の図表のNo.３のように、坑内電話ボックス１３の非常ボタン１４を押した時には、坑内電話ボックス１３の赤色回転灯１７を点灯回転させて赤色スピーカ１６から非常ボタンが押されたことを音声報知するとともに、坑外電話ボックスの赤色回転灯を点灯回転させて赤色スピーカから排水異常検出を音声報知する。
同時に、水位センサ検出ボックス１１の赤色回転灯１１ａを点灯回転させるとともに、ルータ２５から工事関係者の携帯端末３１に報知メール「非常ボタンが押されました」が配信される。
従って、工事関係者は非常ボタンが押された異常状況を把握して、その非常ボタンが押された異常事態に対処することができる。
【００３３】
同様に、図４の図表のNo.４のように、現場定点時には、変電所（図５のキュービクル）停電検出ボックス（図５の室内警報器７）の赤色回転灯を点灯回転させると同時に、ルータ２５から工事関係者の携帯端末３１に報知メール「現場停電」が配信される。
従って、工事関係者が現場停電の異常状況を把握して、その現場停電の異常事態に対処することができる。
【００３４】
同様に、図４の図表のNo.５のように、水位センサ１、メタンガスセンサ２の通信障害が発生した時は、坑内電話ボックス１３の赤色回転灯１７を点灯回転させて赤色スピーカ１６から水位センサ１の通信障害、メタンガスセンサ２の通信障害を音声報知するとともに、坑外電話ボックスの赤色回転灯を点灯回転させて赤色スピーカから水位センサ１の通信障害、メタンガスセンサ２の通信障害を音声報知する。
同時に、水位センサ検出ボックス１１の赤色回転灯１１ａを点灯回転させる一方、ルータ２５から工事関係者の携帯端末３１に報知メール「水位センサの通信障害」、「メタンガスセンサの通信障害」が配信される。
従って、工事関係者が水位センサ１、メタンガスセンサ２の通信障害による異常状況を把握して、その水位センサ１、メタンガスセンサ２の通信障害の異常事態に対処することができる。
【００３５】
なお、図４の図表のNo.６のように、その他の通信障害が発生した時は、ルータ２５から工事関係者の携帯端末３１に報知メール「水位センサ、メタンガスセンサ以外の通信障害」が配信される。
従って、工事関係者が水位センサ、メタンガスセンサ以外の通信障害による異常状況を把握して、その他の通信障害の異常事態に対処することができる。
【００３６】
ここで、以上の各機器までの通信状態は、詰所の制御ＰＣ２３、処理ＰＣ２４により、１０分毎に１回ずつ確認するシステムになっている。
【００３７】
以上、実施形態の切羽状況報知システムによれば、トンネル坑内の切羽近傍に配置された水位センサ１による切羽の水位上昇変化の検出に基づいて、ルータ２５により工事関係者の携帯端末３１に報知メールを配信するので、切羽の水位状況を工事関係者にメールで報知することができる。
従って、休工時において、工事関係者が切羽の水位上昇による異常状況を把握して、その水位上昇事態に対処して切羽近傍に溜まった水を排水することができる。
【００３８】
そして、メタンガスセンサ２による切羽のメタンガス発生の検出に基づいて、ルータ２５により工事関係者の携帯端末３１に報知メールを配信するので、切羽のメタンガス発生状況を工事関係者にメールで報知することができる。
従って、工事関係者が切羽のメタンガス発生による異常状況を把握して、そのメタンガス発生事態に対処して切羽から退避することができる。
【００３９】
さらに、外部電源が遮断された時、通信設備が異常な状態になった時も、ルータ２５により工事関係者の携帯端末３１に報知メールを配信するので、外部電源遮断、通信設備異常状況を工事関係者にメールで報知することができる。
従って、工事関係者が外部電源遮断、通信設備異常状況を把握して、その外部電源遮断、通信設備異常事態に対処することができる。
【００４０】
（変形例）
以上の実施形態の他、具体的な手法や細部構造等について適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４１】
１  水位センサ
１ａ  電極棒
１ｂ  電極棒
１ｃ  電極棒
２  メタンガスセンサ
３  電話・警報ボックス
４  ＵＰＳボックス
５  拠点間ＡＰボックス
６  中継ＨＵＢボックス
７  室内警報器
８  ヤードカメラ
９  ＡＰボックス
１０  電源台車
１１  水位センサ検出ボックス
１１ａ  赤色回転灯
１２  メタンガス検出ボックス
１２ａ  青色回転灯
１３  坑内電話ボックス
１４  非常ボタン
１５  赤色ベル
１６  赤色スピーカ
１７  赤色回転灯
１８  黄色回転灯
２０  給電ＨＵＢボックス
２１  室内警報器
２２  交換機
２３  制御ＰＣ
２４  処理ＰＣ
２５  ルータ（メール配信手段）
３１  携帯端末
【図１】
0006542033.tif 000002
【図２】
0006542033.tif 000003
【図３】
0006542033.tif 000004
【図４】
0006542033.tif 000005
【図５】
0006542033.tif 000006