メタンガス3次元可視化システムの開発および計測事例

Study on applicability of 3D methane laser scanning system for construction and operation of tunnels

本島 貴之*; 白瀬 光泰*; 佐ノ木 哲*; 宮川 和也   

Motoshima, Takayuki*; Shirase, Mitsuyasu*; Sanoki, Satoru*; Miyakawa, Kazuya

トンネルや地下空洞などの地下構造物を建設する際には、地盤から自然由来のメタンガスが発生し、爆発事故や酸欠事故などの災害が発生する場合があり、安全・法令の両面からメタン等の可燃性ガスを計測管理することは重要である。しかし、従来の固定式センサ等による計測では、ガス噴出箇所の特定等の面的・立体的なガス分布の把握は難しいという問題があった。そのため、本検討では3次元レーザースキャナとメタンセンサを組み合わせて空間内のメタン濃度分布を検知し、かつ、空間形状も同時に計測・表示して濃度分布と噴出箇所の可視化を行う計測システム開発を行った。計測事例として、幌延深地層研究センターの地下350m坑道にてメタン濃度を計測した結果についても報告する。

Release of methane gas from sedimentary formations is often reported during excavation or operation of tunnels. Detecting methane gas, an odorless and colorless gas, is an important safety issue during construction and operational phases as it is explosive when mixed with air. This paper presents an approach to detect methane gas by integrating a laser methane detector into a 3-dimensional laser scanning system, including the system setup, performance of the system in the field, data implementation, and data visualization method. The system was tested at the underground research laboratory located at a depth of 350 m in sedimentary formations.