重機搭載カメラで切羽を撮影、高精細な3Dモデルを生成 熊谷組：山岳トンネル工事

熊谷組は、バックホウやホイールローダーなどの重機に搭載したカメラでトンネル切羽を撮影し、掘削作業を止めずに高精細な切羽の3Dモデルを生成するモデリングシステムを開発した。

[BUILT]

　熊谷組は2026年3月27日、重機に搭載したカメラでトンネル切羽を撮影し、掘削作業を止めずに高精細な切羽の3Dモデルを生成するモデリングシステム「TufmoS（タフモス）-HMC」を開発したと発表した。今後、3Dモデルから適切に切羽評価を行うとともに、肌落ち災害の防止を目指す。

　TufmoS-HMCは、まず、バックホウやホイールローダーなどの重機に360度カメラやアクションカメラを搭載し、掘削作業中に動画を撮影。独自のデータ処理を行った画像を用いてSfM（Structure from Motion）を実施し、切羽モデル3Dモデルを生成する。

システムの概要　出典：熊谷組プレスリリース

　熊谷組は施工中のトンネル現場で実証実験を実施し、360度カメラをホイールローダーに取り付けて切羽を撮影した。実証の結果、切羽撮影時間を実質「0」にできることを確認した。

360度カメラを搭載したホイールローダー（左）と撮影状況（右）　出典：熊谷組プレスリリース

撮影した360度画像　出典：熊谷組プレスリリース

　撮影した画像は分割し、一部を使って重機部分を判定する深層学習用の教師データを作成した。このデータでAIを学習させ、他の画像に写り込んだ重機部分を検出し、消去するマスク画像の自動作成を実施。重機検出精度は94.5％を記録したという。さらに、このマスク画像を用いてSfMを実施し、高精細な3Dモデルを作成した。

深層学習を用いた重機検出　出典：熊谷組プレスリリース

作成した三次元モデル（左）とモデルから作成した切羽画像（右）　出典：熊谷組プレスリリース

　今後は、撮影から画像処理、3Dモデル作成までの一連の作業を自動化する。生成した切羽の3Dモデルについては、割れ目の方向性を抽出する機能や、AIによる切羽観察表の出力とも連携し、切羽観察と地山評価の高度化／省力化につなげる。

　加えて、BIM/CIMシステムと連携し、生成した3Dモデルを組み込むことで、トンネル工事全体のDXを加速するソリューションとして展開する。