日本开发渣土可视化、可测量系统，盾构位置可视化系统等

随着智能化的逐步发展，建筑中的数字赋能案例屡见不鲜。日本在2024年初就发布了几项可视化的研究成果。让我们一起去看看吧~~~

大成建设开发气压沉箱料斗内渣土方量测量和可视化技术

过去的气压沉箱工法中，仅凭目视及经验把握渣土方量，导致渣土车台数不足等情况，降低了整体施工效率。

该技术通过设置在料斗上部的激光传感器，可以准确掌握渣土方量情况，合理调配和引导将渣土运出场外的车辆，提升运输作业效率。

设置传感器

主要用于采用气压沉箱工法施工的结构物基础等大规模开挖工程中，是一种测量并可视化料斗内渣土方量的技术。

该系统是在料斗上部设置高精度的土方量传感器，可瞬间测量内部的顶端高度，相对于容量50m ³ 的测量误差为±1m ³ 。能够持续对多个渣土料斗进行测量，并在平板电脑等终端设备上实时显示进行统一管理。施工相关人员之间可以共享信息，有助于制定沉井内部土体开挖计划和渣土运输计划。

渣土运输作业人员之间信息共享和管理

目前，该系统已在东京都北区的“王子给水站配水池建设工程”中引入应用，并确认了其效果。

大林组开发盾构机土舱内渣土性状测量系统

日本大林组等多家公司联合研发了一项用于土压平衡盾构的土舱内渣土性状测量系统，可在盾构掘进时实时掌握渣土状况，连续测量湿密度和含水率，根据结果计算出渣土的干密度。由于预先排除了孔隙比和含水率变化的影响，能够基于土粒子的重量管理开挖土方量，提高了排土量管理作业的可靠性。

该测量系统是在盾构机的隔板上设置了紧凑的集中单元化测量设备，针对土舱内渣土的湿密度和含水率进行连续测量，适用于各种直径的土压平衡盾构。在大直径盾构中，可在多个位置设置测量设备。

测量系统设置概要图

此外，在使用泡沫剂作为添加剂的盾构施工中，也能够计算渣土的泡沫混合率。通过与实际添加至开挖面的泡沫量进行对比，可以计算出渗漏至土体中的泡沫量，及时采取应对措施防止进一步渗漏至地面等情况。

测量系统设置情形（土舱侧）

设置情形放大图（土舱侧）

设置情形放大图（盾构机内）

清水建设、菱友系统共同开发盾构机实时位置可视化系统

日本清水建设和菱友系统共同开发了一项用于盾构隧道施工信息共享的“清水AR（Augmented Reality，增强现实）盾构”系统。该系统通过将盾构机模型图像投影到平板电脑的摄像头画面上，反映出当前的准确位置信息。在福冈县内在建的盾构隧道施工现场中进行的验证试验中，能够以厘米级误差定位盾构机，确认了系统的有效性。

使用“清水AR盾构”系统，首先点击平板电脑应用程序画面上的接收按钮，获取盾机发出的当前位置信息。在隧道设计中心线的测点上预先设置了具有坐标信息的AR标签，使用平板电脑的相机进行拍摄，确定平板电脑的当前位置后，就能在系统上互通平板电脑和盾构机的位置信息。

完成可视化的准备工作后，将平板电脑的相机对准地面，盾构机当前位置的模型图像就会与真实环境重合显示出来。操作人员移动时，可通过自身位置推定技术修正平板电脑的位置。此外，盾构机掘进时，位置信息也会随时更新，AR屏幕上的模型图像也会随之移动。

平板电脑的AR画面可以选择“3D模式”和“2D模式”。

3D模式：三维显示盾构机实际深度

2D模式：不考虑深度的情况下在地表面平面显示实际尺寸

在3D模式下，以盾构机的三维模型图像反映实际深度。在2D模式下，盾构机的平面形状会以实物大小投影到地表，实现可视化。

利用该系统有助于向作业人员和附近居民说明当前的掘进位置和掘进方向，高效共享盾构掘进进度。