掘削面を“スクリーン”に見立て地盤情報を投影する装置を開発、大成建設

大成建設は、山岳トンネル工事で掘削面をスクリーンに見立て、そこに地盤情報を投影する「切羽プロジェクションマッピング」を開発した。

[石原忍，BUILT]

　大成建設は、富士テクニカルリサーチ、マック、古河ロックドリルと共同で、山岳トンネル工事における切羽（掘削面）をスクリーンに見立て、地盤情報を投影できる装置「切羽プロジェクションマッピング」を開発した。

　切羽に実物大写真やスケッチ、地盤の硬軟などが把握できる「コンター図」を投影することで、現場の作業員と地盤情報が共有でき、山岳トンネル工事における安全性や効率性の向上が可能となる。

吹付けコンクリートで覆われた切羽に実物大写真を投影

　山岳トンネル工事では、連続して掘削作業を行うため、作業班を昼夜に分担して、工事を進めている。作業の交代時には、切羽地盤の硬軟や不安定性に関する情報を次の班に引き継ぐが、切羽は安全確保のために吹付けコンクリートで覆われており、地盤の硬軟などの具体的な位置を直接目視で確認することができなかった。

　また、詳細な位置を把握するには、切羽と図面を照合しながら作業する必要があり、時間と手間がかかっていた。そこで、大成建設ら4社は、課題を解決するために切羽面に岩盤状況が分かる写真を投影する装置を開発し、土木工事作業所で試行した。

切羽プロジェクションマッピングの投影イメージ図　出典：大成建設

　装置はジャンボ（油圧削岩機）上部に設置して、ジャンボが持っている位置情報を活用する。装置と切羽面との位置関係を計算して、画像を適切な大きさ・角度・傾きなどの調整・加工を行い、ボタン一つで投影する。映し出された写真は、坑内の無線LANを介して自動的に外部のクラウドサーバにアップロードされ、装置の電源を入れるとクラウドサーバから最新の画像ファイルがダウンロードされる仕組みだ。使用するプロジェクターは市販の汎用品を使用。1台で1万lm（ルーメン）以上の十分な高輝度を発揮し、導入時のコストも抑えられるという。

　プロジェクションマッピングに関する全ての機器は、トンネル内での作業環境に配慮され、発生する振動や粉じん、熱などの影響から保護する特殊なケースを用いている。

　切羽自体に、地盤の硬軟などの情報を投影できるため、安全性を十分認識した上で作業を進められるメリットがある。また、スケッチ図や施工計画図など、任意の詳細な情報を映し出せるため、切羽付近でのスプレーによるマーキングなどの位置出し作業を減らすことにもつながる。

切羽の実物大写真　出典：大成建設

切羽スケッチ　出典：大成建設

コンター図　出典：大成建設

　今後、大成建設では装置を山岳トンネル現場はじめ、さまざまなプロジェクトにも適用し、作業の安全確保と、より効率的な施工を目指していく。