トンネル側壁部のコンクリートオンカジ 解析厚計測システム｢Ｔ－ショットマーカー®アーチ｣を開発
2024年8月20日オンカジ株式会社
オンカジ株式会社（社長：相川善郎）は、「生産プロセスのDX」の一環として、マック株式会社（社長：宮原宏史）と共同で、山岳トンネル工事における切羽アーチ面（以下、アーチ面、図１参照）へのコンクリート吹付け厚※1の計測システム「Ｔ－ショットマーカーアーチ」を開発しました。本技術の適用により、オンカジ 解析作業中にアーチ面のオンカジ 解析厚と出来形を面的かつ定量的に計測、可視化して一括管理することが可能となり、施工品質の向上を実現できます。
山岳トンネル工事での切羽面へのコンクリートオンカジ 解析作業は、これまでオンカジ 解析を行うオペレーターが切羽近傍で目視によりオンカジ 解析厚さを確認しながら施工してきましたが、こうした定性的な管理方法はオペレーターによるバラツキが生じやすく、施工品質向上のためにはオンカジ 解析厚の定量的な管理手法が求められていました。そのため当社では、切羽前面の鏡面を対象にレーザー光を用いたリモートセンシング技術である3D-LiDARを用いて、コンクリートオンカジ 解析厚をリアルタイムに計測するシステム「Ｔ－ショットマーカーフェイス※2」を2023年に開発し運用してきました。しかし、この計測システムは、鏡面でのオンカジ 解析厚の計測に限定されており、施工品質の更なる向上を図るため、その周囲のアーチ面でのオンカジ 解析厚の計測・評価を加えた切羽全体での品質管理が課題となっていました
そこで当社は、この度、切羽の鏡面に加えてアーチ面についても同様にオンカジ 解析厚を計測・管理するシステム｢Ｔ－ショットマーカーアーチ｣を開発しました。本システムは、当社施工の道路トンネル工事において検証を行い、その有効性が確認されました。「Ｔ－ショットマーカー」を用いた切羽の鏡面とアーチ面のオンカジ 解析厚計測システムは、いずれも山岳トンネル工事におけるコンクリートオンカジ 解析作業の自動化に向けた重要な要素技術に位置付けられるものです。
本システムの特長は以下のとおりです。
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アーチ面のオンカジ 解析厚を面的かつ定量的に計測可能（図2参照）
コンクリートオンカジ 解析機に搭載した2台の3D-LiDARを連携制御することで、アーチ面のオンカジ 解析厚を面的かつ定量的に計測することが可能になりました。今回開発した「アーチ」と既開発の「フェイス」の2種類のT－ショットマーカーを併用することで、切羽全体のオンカジ 解析厚を総合的に計測し、管理できます。 - 2
オンカジ 解析作業中に「オンカジ 解析厚」と「出来形」を可視化して一括管理（図3参照）
オンカジ 解析機のモニタ画面には、アーチ面のオンカジ 解析厚と出来形の2つの展開図が可視化して表示され、オンカジ 解析作業の進捗状況を定量的に一括管理することができます。計測対象のオンカジ 解析面を座標化することで、設計断面と3次元での比較が可能となり、作業中に面的なオンカジ 解析厚の過不足を把握しながら、トンネル内空断面の出来形を正確に確認できます。 - 3
必要オンカジ 解析量の自動算出により生コンクリート注文量を最適化（図3参照）
本システムは計測結果と設計断面情報を基に、オンカジ 解析時のリバウンド量を加味して必要なコンクリート量を自動的に算出できます。作業進捗に伴い、残りのオンカジ 解析作業に必要となるコンクリート量を再計算して表示する機能も備えており、生コンクリート注文量の過不足を防止し、作業の手間とコストの低減を図ることが可能で、CO2削減効果も期待できます。
今後当社は、本システムを全国の山岳トンネル工事で展開し、現場状況に合わせて改良を加えながらオンカジ 解析作業の更なる効率化と安全性の向上を進めるとともに、コンクリートオンカジ 解析作業の完全自動化など山岳トンネル工事に関わる様々な施工工程の自動化・機械化技術の開発に取り組んでまいります。
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コンクリートオンカジ 解析厚：
厚生労働省の平成30年1月「山岳トンネル工事の切羽における肌落ち災害防止対策に係るガイドライン」の改定では、地山の状態に応じて適切なオンカジ 解析厚さを確保するとあり、当社では最小オンカジ 解析厚さ50mmを確保し、地山状況を確認しながら不足する場合は増し吹きしている。 - ※2
Ｔ－ショットマーカーフェイス：
コンクリートオンカジ 解析厚さを面的に計測できる｢Ｔ－ショットマーカー® フェイス｣を開発
- ※DX認定とは「情報処理の促進に関する法律」に基づき、「デジタルガバナンス・コード」の基本的事項に対応する企業を国が認定する制度です。