清水建設、山岳トンネル現場の次世代型システム「シミズ・スマート・トンネル」を開発

清水建設は8月8日、山岳トンネル現場のオートメーション化を志向する次世代型トンネル構築システム「シミズ・スマート・トンネル」の要素技術の開発を完了したと発表した。

今後、国内のトンネル現場への適用を進めていく方針で、現場適用の初弾として北海道と大分県の工事で実証を開始する。

3つの柱でオートメーション化を実現し生産性と安全性を向上

建設業界では従業者の高齢化が進んでおり、将来の担い手不足や熟練作業員の減少による生産能力の低下が懸念されている。

特に山岳トンネル工事では切羽付近での岩盤の剥落・脱落や狭隘なトンネル坑内での機械と人の接触などの災害リスクを回避するため、オートメーション化による省人化対策が求められている。

シミズ・スマート・トンネルは国土交通省のi-Construction2.0に即したトンネル現場のオートメーション化技術を集約したシステムである。

トンネル施工のオートメーション化では、穿孔・発破、コンクリート吹付け・鋼製支保工建込み、ロックボルト打設、覆工コンクリート打設といった山岳トンネルの施工サイクルごとに自動施工に対応したロボットを開発している。

穿孔・発破では穿孔差し角自動制御システム「BLAST MASTERⅡ」を活用し、地山の性状に応じた最適な発破パターンとシーケンス設計を自動導出する。

施工管理のオートメーション化では、AIサイクル自動判定システムや切羽崩落振動監視レーダーシステムなど、個人の経験や知識に依存せず客観的な判断を可能にするデジタル管理ツールを導入している。

データ連携のオートメーション化では、調査・測量から設計、施工、維持管理まで各プロセスでシームレスにデータを共有できるDXシステムを構築した。

取得データにはCO2排出量などの環境データも含まれ、設計変更によるCO2排出量の変化を即時算出できるため、受発注者間の協議をスピーディーに行うことが可能になる。

現場適用の初弾として、北海道縦貫自動車道七飯町大沼トンネル峠下工区工事と大分県の日田山国1号トンネル本坑1工区において、それぞれの施工条件に適した要素技術を選定して実証を進める。