密閉型シールド工事では、地山の状態を直接的に把握できないため、排土量や掘進データなどのモニタリングデータや、掘進停止中にシールド機から地山に測定装置（貫入式地山探査装置）を貫入させて地盤の緩みの有無を確認しています。
非接触型の「超音波式地山探査装置」や「電磁波レーダー式地山探査装置」をシールド機に装備することで、連続的かつ定量的に地山の空隙量を測定することを可能としました。

非接触による測定原理

シールド機により切削した部分と、未切削の地山部分では、インピーダンス（波動の伝搬のしやすさを数値で表したもの）が異なるため、その境界で反射が生じます。波動を発信してから反射波を受信するまでの時間と、シールド機外周にある媒質の伝播速度（超音波式）や電磁波速度（電磁波レーダー式）から、地山までの距離を推定することができます。

連続測定による効果

砂礫地盤では、シールド機が通過する上方に巨礫があると、カッターで掻込み大きな空隙が発生することがあります。このような場合でも、地山探査装置で連続的に地山との距離を測定していれば、空洞の発生を定量的に検知でき、シールド機が通過するまでの間に充填することが可能になります。