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» 2019年09月12日 06時10分 公開

CIM:CIMに前方探査・予測解析のデータを統合、調査から維持管理まで3次元モデルで情報共有

西松建設は、山岳トンネル工事を対象に、掘削区間の変位や前方地山の地質状況をCIMモデルに一元化することで、前方地質の探査や変位予測、工事関係者間の合意形成にもつながる施工管理システムを開発した。

[BUILT]

 西松建設は、山岳トンネル工事でのCIMの効率的な活用を目的に、工事に関わる情報を全て3次元モデルに集約した「山岳トンネルCIM総合管理システム」を開発し、北海道新幹線「渡島トンネル(台場山)」工事で運用を開始した。

工事関係者の情報共有で、施工中の生産性や安全性が向上

 CIM総合管理システムは、CIMモデルに加え、独自の各種前方探査および予測解析技術と、演算工房が保有する汎用的な3次元ソフト「E-G Modeling」を統合した。施工中に得られたデータは、自動でCIMモデルにインポートされ、既掘削区間の変位や前方地山の地質状況などが3次元で可視化される。

 西松建設の山岳トンネル工事でのCIM活用は、地質情報をベースに詳細な3次元地質モデルを作成し、地質断面図を用いた断層や地質変化点などの予測とともに、削孔検層などの前方探査や既掘削区間の施工情報を見直すことで、前方地質の予測に活用していた。

 しかし、切羽前方の変形挙動を予測する「PAS-Def(Prediction and Analysis System for Tunnel Deformation)」や周辺地山の地質の性状を定量的に3次元で評価する「DRISS-3D」といった独自のシステムは、CIMとは分離して運用されていた。

 そのためより効率化するため、トンネル構造物や地質情報などのCIMモデルに、独自のシステムデータも加えて一元管理する総合管理システムを構築。これにより、掘削段階での地質分布や変位の今まで以上に高精度な予測・評価に役立てることができる。

各種データが1つのCIMモデルに統合された総合管理システム。掘削段階でのCIM活用例 出典:西松建設

 前方探査や変位計測、数値解析の結果といった各種データは、自動的に3次元モデルへインポートされ、膨大なデータの登録や3次元モデルへの表示作業が省力化される。データ量が大きい詳細なモデルでも、動作遅延が生じず、前方探査・予測解析などの各項目の表示切り替えも容易で、任意のデータを簡単に閲覧することができる。

 システムの導入効果としては、施工計画で事前調査による地質情報(地質断面図、ボーリング情報など)から作成した詳細な3次元モデルによって、断層の出現位置や地質の変化点を事前準備や事前協議の段階で把握することが可能になる。掘削中に得られる各種前方探査・予測解析データを3次元で一括管理するため、既掘削区間のデータを予測にフィードバックして精度を上げられる。

 一つのCIMモデルを各関係者間が共有するため、全体を通して品質のトレーサビリティ確保につながり、画像などの詳細な記録を残しデータベース化すれば、竣工後の維持管理での活用も見込める。

山岳トンネルCIM総合管理システム概要図 出典:西松建設

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