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» 2020年01月15日 09時00分 公開

新工法:熊谷組が小断面トンネルに特化した自動吹付機システムを開発

熊谷組がオペレータの吹付作業を忠実に再現する自動吹付機システムを開発した。小断面トンネルに特化した技術として、今後実用化を進めていく。

[BUILT]

 熊谷組は2019年12月20日、小断面トンネル自動吹付機システムを開発したと発表した。本システムはCIM管理システムと連携しており、国が主導するi-Constructionに対応するための中核技術との位置付けだ。

自動吹付機システム 自動吹付機システム 出典:熊谷組

 小型バックホウをベースとする自動吹付ロボット機能は、ロジック制御装置を備えた教示システムを搭載。オペレータの吹付操作を記憶し、忠実に再現することができる。吹付システムは高精度位置検出装置を使用し、比例電磁油量弁を適切に制御することで負荷変動を最小限に抑制する。

自動吹付機システムの構成図 自動吹付機システムの構成図 出典:熊谷組

 本システムに塗装吹付ノズルを装着して行ったペイント吹付試験では、教示運転と自動運転の吹付差を上下左右2ミリメートル以内に収めるなど高い精度を示した。模擬トンネルにおける乾式・湿式コンクリートの実吹付実験においても、吹付位置は上下2?メートル左右1?メートル、吹付厚はプラスマイナス3?メートル以内と高精度の再現運転に成功。吹付変動の影響も少なく、システムの有効性を確認した。

ペイント吹付試験の様子 ペイント吹付試験の様子 出典:熊谷組
実吹付試験(教示運転) 実吹付試験(教示運転) 出典:熊谷組
実吹付試験(再現運転) 実吹付試験(再現運転) 出典:熊谷組

 水力発電の小断面トンネル工事では、作業空間が狭隘(きょうあい)であるため、粉塵(ふんじん)などによる影響が避けられず、また現場映像の認識範囲にも制限がある。無人化施工技術を利用した自動吹付システムを活用することで、作業スタッフの負荷低減、施工精度の向上が期待できる。

 今後はさらに実用化試験を続けながら、最新のICT、AIが目的・説明変数技術を搭載した自動吹付機を製作し、2020年度の現場導入を目指す。合わせて次世代トンネル施工システム開発の一環として、小断面施工機械に特化したKIT(Kumagai Innovative Tunnel)プロジェクトを立ち上げ、自動吹付機、削孔機、積込機などの機械群の開発も進めていく考えだ。

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