熊谷組、無線電子雷管を活用し装薬作業を自動化:山岳トンネル工事
熊谷組は、無線電子雷管付親ダイの機械装填装置と既存の爆薬遠隔装填システムを組み合わせた新たな爆薬機械装填システムを開発した。
熊谷組は2026年7月7日、無線電子雷管付親ダイの機械装填(そうてん)装置と既存の爆薬遠隔装填システムを組み合わせた新たな爆薬機械装填システムを開発したと発表した。2026年5月18日には、実際のトンネル工事現場での発破作業に適用し、起爆に成功。発破作業の安全性と生産性の向上につながる。
新技術は、ニシオティーアンドエム、キヨモトテックイチの協力を得て実現した。
山岳トンネルの発破掘削では、肌落ちや崩落のリスクがある切羽付近で、長時間にわたり、多数の孔に爆薬や込め物を人力で装填する必要がある。熊谷組はこれまで、切羽から離れて増ダイや込め物を装填できる「爆薬の遠隔装填システム」を開発し、30現場以上で運用してきた。
今回の開発では、熊谷組が参画する内閣府「戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)」で実用化を目指す無線電子雷管を活用。従来は起爆に必要な脚線や導火管があるため人手による結線作業が必要だった親ダイの装薬作業を機械化するシステムを新たに開発した。
新システムは、親ダイを装填パイプの先端に供給する「親ダイ供給装置」と、供給された親ダイを装填パイプにて発破孔内に挿入する「親ダイ挿入装置」から成る。
親ダイ供給装置は、親ダイを複数本納めたカートリッジと、親ダイ1本ずつを親ダイ挿入装置のガイドパイプ内に供給を行う押出し機構で構成。親ダイ挿入装置の動きに連動し、親ダイを供給する。
親ダイ挿入装置には、発破孔に装填パイプを挿入するための送り機構と、親ダイと装填パイプを発破孔にスムーズかつ正確に挿入するためのガイドパイプを備える。親ダイを送り込んだ装填パイプの後端には、爆薬の遠隔装填システムの爆薬装填ホースが接続されており、そのまま引き続いて、紙巻き爆薬の増ダイおよび込め物の装薬へとシームレスに作業が進められる。
親ダイ/増ダイ/込め物の装填といった一連の作業は、ドリルジャンボの操作室内に設置した操作パネルからコントロールする。発破孔への親ダイ供給、装填パイプによる挿入から、後方の装填台車からの増ダイ/込め物の装填まで、全て機械装薬作業を自動化している。作業員は発破孔への位置合わせを行った後、「装薬開始ボタン」を1度押すだけで、一連の装薬作業が完了する。
熊谷組は、施工中の国土交通省 近畿地方整備局発注「大野油坂道路 新下半原トンネル工事」で、無線電子雷管「ウインデットIIシステム」を用いた発破作業を機械装填で実施。全数(芯抜き10孔)で起爆に成功した。一連の装薬作業で、人力作業を介さない完全な機械装填が可能なことを確認。従来の人力作業と比べて装薬作業を効率的に運用できることも分かった。
熊谷組は今回の成果を踏まえ、引き続き山岳トンネル工事における装薬作業の自動化と安全性向上を目指し、技術開発を進める。
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