切羽の写真・動画を撮るだけで、地質を見える化。鉄建建設ら、トンネル地質DX「Remote Geo」を開発、現場全線で本格運用

鉄建建設は、中電技術コンサルタント（広島県広島市）と開発した「トンネル切羽評価AIシステム」と、CalTaと開発した「3次元トンネル切羽亀裂解析システム」を改良・統合し、山岳トンネルの切羽観察・評価業務を変革する統合システム「トンネル地質DX『Remote Geo』」を開発した。

本システムは昨年度に完成し、今年度よりトンネル現場全線での本格運用を開始した。

2つのシステムを統合。亀裂・肌落ち・湧水をデジタルで共有

本技術は、山岳トンネルの切羽において、カメラで撮影した動画の点群化処理データを用いた「3次元トンネル切羽亀裂解析システム」と、高画質写真・サーモグラフィ画像をAI評価する「トンネル切羽評価AIシステム」の取得データや解析・評価結果を、クラウド上に保存するものだ。

これにより、亀裂状況や肌落ち危険箇所、地質・湧水などの地質情報を見える化・共有できる。

切羽の写真と動画を撮影するだけの簡単な操作で、これらの情報を取得・解析・評価でき、切羽観察業務の効率化を図るとともに、取得データや解析・評価結果をデジタルデータとして蓄積できる。

しかも、これらはクラウド上で共有できるため、現場の技術者と本社などの地質技術者が同じ情報を確認しながら、遠隔から技術支援を行える。

さらに会議モードでは、PCやタブレットから複数人が同時に接続し、岩判定などの評価結果を協議・集計できる。

これにより、遠隔地でも切羽画像や3次元データを共有しながら、切羽の状態を確認することが可能だ。

「3D Crack Map」が亀裂を自動解析。危険箇所を色分け抽出

統合システムを構成するのが、2つのシステムだ。

3次元トンネル切羽亀裂解析システム「3D Crack Map」

デジタルツインソフトウェアを利用して切羽近傍の動画を点群化し、その点群データを亀裂解析して卓越亀裂を抽出することで、亀裂の方向を色分けした傾斜傾向図や、亀裂のシュミットネット（分布図）解析による卓越亀裂図（ピーク図）、亀裂の交差角により危険度判定した肌落ちの危険箇所図などの解析図を出力し、クラウド管理する。


解析処理を自動化し、専門的な操作を必要とせず亀裂解析ができるほか、亀裂の方向を色分け表示して傾向を容易に把握できる。

危険箇所図は、亀裂の角度以外の圧縮強度や風化・変質、亀裂の状態にも対応する。

「Evaleye」が切羽観察をAI補助。支保パターンも選定

トンネル切羽評価AIシステム「Evaleye」

高画質写真およびサーモグラフィ画像をカメラで撮影するだけで、観察項目をAI評価し、評価点法による支保パターンの選定、ならびにこれらをもとにした切羽観察記録の作成ができる。

その結果を閲覧・修正・出力することやPC連携が容易なクラウドアプリ「トンネル切羽観察システム」と、リアルタイムに現場のデータを共有するiOSアプリ「切羽AIアプリ」で構成される。

切羽画像を撮影するだけで、切羽の評価や推奨支保パターンの選定ができるほか、専用照明により切羽面全体の色調やコントラストを均一化する。

スケッチや地質展開図、生成AIによる記事などを含む切羽観察記録をEXCEL形式で出力でき、会議モードにより複数人での評価結果の協議・集計も可能だ。