建設技術者向けNEWS

【切羽直下への立入り不要】

　西松建設とビュープラス（東京都千代田区、桑島茂純社長）は、山岳トンネル工事で重機に搭載した３次元スキャナーを活用した「切羽掘削形状モニタリングシステム」を開発した。発破後に設計断面内に残ったアタリ個所を１５秒で高精度に可視化し、作業の効率化を実現する。目視確認のための切羽直下への作業員の立ち入りが不要となり、安全性向上にもつながる。

　開発したシステムは、発破・ずり出しの完了後、ブレーカーなどの重機に搭載した高速３次元スキャナーで切羽の掘削形状を計測する。掘削形状の点群データと設計断面を比較し、設計断面内に残ったアタリ個所を重機キャビン内のモニターにヒートマップ形式で表示することで、オペレーターは簡単にアタリ個所を確認できる。

　高速３次元スキャナーは、切羽後方に任意に配置した特殊基準球を自動探索して自己位置を特定する。トータルステーションとの連動が不要で、計測開始から結果表示まで１５秒で済む。精度はプラスマイナス３０－５０mmを確保。作業の効率化とともに、切羽直下での作業がなくなることで安全性も高まる。

　ヒートマップは３次元表示に加え、トンネル側壁と天端部に展開した２次元表示を同時にモニター上に映す。３次元表示は任意の方向から確認できる。

　山岳トンネルの掘削段階から点群データを取得し、蓄積することで、掘削土量や吹き付けコンクリート量、リバウンド率などの各種データの取得と分析が可能となる。

　今後、同社は施工中のトンネル現場で実証実験を続け、効果の検証やシステムの改良を進める。さらに高速３次元スキャナーを活用したインバート掘削のモニタリング、切羽面の押し出し計測、重機の姿勢制御などの技術開発に取り組み、山岳トンネル施工の無人化・自動化を目指す。