お知らせ2022年01月31日

当社では、山岳トンネル施工における地山評価を精度良く迅速に行うための仕組みとしてドリルジャンボを利用した切羽前方探査システム『DRISS（Drilling Survey System）』※1を開発し、他社も含めて多くの現場で適用頂いております。

この『DRISS』による地山評価の作業を自動化し、施工重機の運転席でリアルタイムにトンネル周辺地山の性状を確認できる『DRISS-3D_Monitor』をジオマシンエンジニアリング株式会社（東京都荒川区、社長：塚田純一）と共同で新たに開発することで、地山評価作業の効率化を図りました。

作業員の“感覚知”や“経験知”であった詳細な地山性状を、穿孔したその場で3次元的に“見える化”することによって、現場・関連部署・客先等の各フェーズへのスムーズな情報共有や施工への迅速な反映が可能となりました。

今後は、山岳トンネル工事の地山の自動評価において業界内でリードしていくとともに、施工重機の自動化を進めたいと考えております。

■開発の背景
掘り進めながら適切な支保パターンや補助工法の要否を判断していく山岳トンネルの施工では、迅速かつ詳細な地山性状の評価が重要となります。当社では、施工中の穿孔データからトンネル周辺の地山性状を定量的かつ3次元的に評価する『DRISS-3D』※2を地山評価に活用していましたが、事務所PCによるデータ処理を要するため穿孔したその場では結果を確認できないという課題がありました。

■『DRISS-3D_Monitor』の概要
今回開発した『DRISS-3D_Monitor』では、装薬孔やロックボルト孔等を穿孔したその場でデータが自動処理されるため、地山評価の結果をリアルタイムに確認できるようになりました。
削岩機の油圧、穿孔の速度や角度、施工断面の位置等のデータが、施工重機（ドリルジャンボ）に設置した「制御ボックス」に自動取得されます。さらに運転席の「地山性状表示モニタ」にて岩盤強度や穿孔エネルギーをはじめとした評価値の分布の計算が自動で行われ、10秒間隔で結果が更新されていきます。

ドリルジャンボ運転席の地山性状表示モニタ

地山性状表示モニタの画面

（岩盤強度や穿孔エネルギー等の評価値の分布を色分け表示しています。データは3Dですが、画面には施工中の切羽を対象とした展開図を表示しています。
穿孔中にこの分布図が10秒間隔で更新されていきます。）

【参考】モニタ画面の分布図の見方

（DRISS-3D_Monitorの図のうち、中央の馬蹄形は切羽面、左右と下の長方形は各々天端～左脚部、天端～右脚部、左脚部～右脚部の展開図を示しています。）

■『DRISS-3D_Monitor』で期待される効果
①地山評価の結果をリアルタイムに得ることで、作業中の切羽における脆弱部等を詳細に把握することができるため、安全性が向上します。
②地山評価の結果を早期に得ることで適切な支保パターンや補助工法の要否を迅速に判断することができ、より合理的な施工が可能となります。
③従来必要としていた解析人員が削減されるため、生産性が向上します。

『DRISS-3D_Monitor』の概要や効果のまとめ

■今後の展開
今後は『DRISS-3D_Monitor』の現場適用やブラッシュアップを行い、切羽周辺の施工データの有効活用を進めていきます。それとともに切羽前方の探査データを対象とした『DRISS』についても自動で解析を行えるようソフトウェアの改良を進めており、穿孔データを活用した地山評価の先駆者として、山岳トンネル工事の地山の自動評価において業界内でリードし続けていきたいと考えております。
また、当社では、各施工重機の無人化技術を組み合わせた“トンネル掘削全般にわたる自動化・無人化施工技術『Tunnel RemOS（トンネルリモス）』※3”の構築を進めており、トンネル掘削作業の完全無人化の早期実現に向けた取り組みを加速させてまいります。

■補足説明
※1：『DRISS』
切羽前方探査（長さ30m程度）のデータを解析するためのシステム、

『DRISS』の概念図

※2：『DRISS-3D』
山岳トンネルの掘削に使用されるドリルジャンボの施工データ（装薬（発破）孔・ロックボルト孔の削孔データ）を使用して、切羽およびその近傍の地山性状を定量的かつ詳細に3 次元評価可能な地山評価システム。

『DRISS-3D』による地山評価結果の出力例

過去のニュースリリース
山岳トンネル掘削時の削孔データを用いた3次元地山評価システム「DRISS-3D」を開発　－ドリルジャンボの施工データを用いて切羽周辺の地山強度を連続的に3次元評価－（2017年6月）

※3：『Tunnel RemOS（トンネルリモス）』
山岳トンネルの施工に使用される各機械・設備の遠隔操作（無人化）技術・自動化技術を組み合わせて構築される無人化施工システム。

西松建設の山岳トンネル遠隔施工システム『Tunnel RemOS』の構想

要素技術に関する過去のニュースリリース
山岳トンネル工事におけるホイールローダー遠隔操作システムを開発　－トンネル切羽近傍の掘削ずり運搬作業を無人化－（2020年4月）

山岳トンネル工事における計測作業を遠隔で行う『Tunnel RemOS-Meas.（トンネルリモスメジャー）』を開発　－トンネル切羽近傍の計測作業の無人化－（2021年5月）

国内初　トンネル坑内においてローカル5Gを使用したホイールローダの遠隔操縦を試行　－28GHz帯のローカル5G通信を山岳トンネルへ国内初適用－（2021年10月）