山岳トンネルの地山強度情報を一元管理、3D分布モデルで可視化：CIM

[BUILT]

　戸田建設は、山岳トンネル施工時の地山強度の管理手法として、各メーカーのコンピュータジャンボから出力される削孔データを一元的に集約し、地山強度の3D分布モデルを作成して地山状況を可視化するシステムを開発した。

　これまで、削孔データはコンピュータジャンボのメーカー各社で出力形式が異なり、必要なデータへのアクセスや複数現場の比較が困難であった。そこで同社はデータを共通の2ファイル形式に変換し、一元的な集約や比較分析、利活用を容易にした。また、削孔データより得られる穿孔エネルギーから地山強度を推定できることを利用し、地山強度の3D分布モデルにより地山状況を可視化するシステムを開発した。地山状態を把握により、より安全に施工できるとしている。

削孔データ共通形式、穿孔エネルギー3D分布　出典：戸田建設プレスリリース

　これらの具体的な手順として、まずコンピュータジャンボから削孔データの自動出力後、現場事務所のサーバに保存、Web上のドライブに同期する。次に、削孔データの形式を共通形式に変換、これを元に穿孔エネルギーの3Dモデル描画用データを作成、さらに汎用3DCADソフトにインポートし、穿孔エネルギー3D分布モデルを作成する。

　穿孔エネルギーの分布は統計的な空間補間処理で算出し、汎用CADソフト上にソリッドモデルの形で作成する。このモデルは、描画用データ作成時に座標変換を行い、他のモデルに容易に組み込める。また任意の断面で分割し、3D CAD上の表示をカスタマイズできる。

穿孔エネルギー3D分布モデル作成フロー　出典：戸田建設プレスリリース

　建設業界では人手不足と労働環境の改善の必要性からICT技術の導入が促進されている。また昨今の社会情勢の変化によりインフラ分野のDX推進も急務だ。さらに、国土交通省の直轄工事では、2023年度からBIM/CIMが原則適用となった。

　同社は今後、穿孔エネルギー分布モデルのBIM/CIMモデルへの統合の検討や、集積した削孔データを活用し、山岳トンネルの各種施工の自動化、合理化を推進していくという。