地上から切羽まで、セグメントを全自動で運ぶ。前田建設工業、シールド工事のセグメント自動搬送システムを開発

前田建設工業は、長距離化・大深度化・高速化が進むシールドトンネル工事において、「セグメント自動搬送システム」を開発した。

将来的な担い手不足を見据え、安定した施工体制の確保と、作業員の立入り抑制による安全性の向上を目的としたものだ。

本システムは、セグメントを地上から切羽まで自動で搬送するもので、複数の搬送設備を統合制御することで、シールドトンネル工事におけるセグメント物流の全自動化を実現した。

すでに大断面シールド工事で実証運用を開始しており、2027年度からの本格導入を予定している。

多くの作業員・設備が関与するセグメント搬送。省人化と安全性が課題

近年の大規模シールドトンネル工事では、資機材を効率的かつ確実に供給する物流システムの重要性が高まっている。

とりわけセグメント搬送では、多くの作業員や設備が関与するため、搬送作業の省人・省力化や安全性向上が求められていた。

前田建設工業は、シールド工事における物流の高度化を目的に、本システムを開発した。

設備の自動連携、タイヤ式搬送車、ARマーカー、一元管理の4つが柱

本システムの特徴は4つ。

搬送設備の自動連携

地上から切羽までに配置された複数の搬送設備を連携させ、設備間の受け渡しを含む一連の搬送工程を自動化する。

これにより搬送に必要な作業人員を削減するとともに、搬送設備周辺への立入りを抑制し、重量物と作業員の接触リスクを低減する。


自動制御により、オペレータの経験や熟練度に左右されない安定した搬送作業も実現する。

トンネル坑内の搬送車へのタイヤ式車両の採用

従来のレール式よりも高速搬送が可能になり、積荷時15km/h、空荷時20km/hを実現した。

枕木やレール敷設作業を省略することで、全体的な工期短縮にもつなげる。

ARマーカーを活用した自動搬送

セグメントには工場出荷時に固有の識別情報を付与したARマーカーを貼付し、現場への搬入時に読み取ることで、受入検品および搬送指示を自動で行う。

ARマーカーはQRコードよりも読み取り精度が高く速いほか、遠くからでも認識でき、複数読み取りが可能なため、搬送経路の要所に設置した定点カメラでの画像認識により、任意箇所での検品と誤搬送防止を可能とする。

中央管理室による搬送状況の一元管理

搬送設備の稼働状況や警報情報、セグメントの位置情報をリアルタイムに一元管理することで、搬送工程全体を可視化し、安全かつ効率的な運用を実現する。

セグメントの位置情報や搬送履歴を記録・管理することで、施工管理の効率化とトレーサビリティの向上にも貢献する。

搬送サイクルの短縮へ。中小口径への部分適用も検討

前田建設工業は今後、実運用を通じて搬送ロジックや設備制御の最適化を進め、搬送サイクルの短縮を図るとともに、より効率的で安定した運用の実現を目指す。

あわせて、中小口径シールド工事への部分適用など、施工条件に応じた柔軟な展開を検討し、本システムの適用範囲の拡大を目指す。