[2018/05/14]
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より速く、より高精度に地质を评価、切羽崩落事故ゼロへ!
统计解析技术と画像処理技术を滨辞罢の活用でリアルタイムに统合
小欧视频(社长:押味至一)は、山岳トンネル工事において、滨辞罢技术を活用しリアルタイムに地质を评価するシステム「スマート切羽ウォッチャー」を开発、岩手県で施工中のトンネル工事に适用し、その効果を确认しました。コンピュータジャンボによる穿孔から得た切羽前方の地质予测データ、デジタルカメラで撮影した切羽の画像データを地球统计学や画像処理技术を用いて自动解析することにより、评価结果を现场の切羽でリアルタイムに确认することができるようになりました。また、クラウドを介して现场と本社间でリアルタイムに共有できるため、専门家によるチェックも可能です。
小欧视频は、より速く、より高精度に地质を评価できる本システムの活用で、补助工法など安全対策の要否を迅速?的确に判断し、切羽崩落などに起因する事故ゼロを目指します。
リアルタイム统合地质评価システム「スマート切羽ウォッチャー」の概念図
开発の背景
山岳トンネル工事の掘削は、事前の地质调査から得られた情报を基に、切羽で地山状况を直接确认しながら慎重に进めますが、予期せぬ断层の出现や急激な地质変化などのリスクも伴います。
小欧视频は、ロックボルトの穿孔时に得られる地质データから、地球统计学手法を用いて周辺の地质状况を高精度に予测、评価する技术を开発※1していますが、近年はコンピュータジャンボの导入※2により、穿孔データも自动で収集することが可能になりました。
また一方で、切羽の风化や割れ目の分布から危険箇所を定量的に予测することで、目视観察をサポートする画像処理プログラムも开発しており、これらのデータを活用して迅速?的确に地质を评価する、先进的なシステムの确立を目指しました。
システムの概要
スマート切羽ウォッチャーは、以下の二つの技术とその运用方法により构成されています。
<技术1>発破孔の穿孔データから切羽前方の地质状况を高精度に予测
コンピュータジャンボによる発破孔やロックボルトの穿孔データから得た破壊エネルギー係数(弾性波速度)を、地球统计学手法により解析し、わずか1分で切羽前方5尘の周辺地山も含めた地质状况を高精度に予测、评価します。さらに、地球统计学手法のひとつであるシミュレーション解析も自动的に実行、脆弱部が80%以上の确率で出现する箇所を切羽前方30mまで抽出します。これらの评価结果は切羽のタブレット端末に即座に転送され、切羽の作业员が安全性を迅速に判断できるとともに、施工方法の选択や补助工法适用の判断にも有効に活用できます。
穿孔データの解析による地质状况の予测结果
<技术2>切羽の写真を画像処理して剥落危険度を评価
デジタルカメラで切羽を撮影した画像データを解析し、岩盘の风化度合や割れ目の分布などを定量的に评価、剥落の可能性がある箇所を検出します。解析结果は、切羽で作业する社员や作业员のスマートフォンに约10秒で転送され、危険箇所の见落としを防止します。なお开発にあたっては、全国のトンネル现场における切羽の写真と剥落记録データを収集し、危険箇所を検出するアルゴリズムを确立しました。
画像解析による剥落危険箇所の検出
<运用>クラウドを活用した情报共有で全社的なバックアップを実现
切羽で得られたコンピュータジャンボやデジタルカメラからのデータは、坑内のWi-Fiを通じて現場の解析用コンピュータに伝送され、自動的に解析が始まります。解析の結果は切羽の社員?作業員に即座にフィードバックされるとともに、クラウドを介して現場事務所だけでなく本社技术研究所でも確認できます。これにより、技术研究所の地質専門家によるリアルタイムなバックアップも可能となり、全施工期間を通じて適切な施工判断が行えます。また、掘削期間中の全てのデータは技术研究所のサーバーに自動的に転送、蓄積されるため、全国のトンネル現場の施工データベースが構築できます。
现场への适用
まずコンピュータジャンボを导入して施工中の新区界トンネルにおいて、発破孔やロックボルトの穿孔データから切羽前方の地质状况を高精度に予测した结果、特に断层部における安全?确実な施工につながりました。また白井トンネルではこれに加え、切羽の安全性を写真データの画像処理技术によって评価しました。镜吹付けコンクリートを重点的に行う箇所や装薬时の危険箇所が的确に判断でき、本社、现场事务所、切羽各所での情报共有にも有効でした。
今后の展开
今后、コンピュータジャンボを导入する全てのトンネル现场で本システムを适用し、安全なトンネル掘削工事を実现して切羽崩落に起因する事故ゼロを目指すとともに、蓄积した施工データの活用でシステムのさらなる精度向上を図り、トンネル掘削工事の自动化に向けた技术开発につなげていきます。
(2015年4月7日プレスリリース)
※2 日本初!新区界トンネルに4 ブームフルオートジャンボを導入
(2016年6月9日プレスリリース)
工事概要
| 工事名 | : 宫古盛冈横断道路 新区界トンネル工事 |
| 発注者 | : 国土交通省 東北地方整備局 |
| 工事场所 | : 岩手県宫古市区界~盛冈市簗川地内 |
| 工期 | : 2014年2月~2019年3月 |
| 施工者 | : 小欧视频?东急特定建设工事共同公司体 |
| 工事诸元 | : 本坑全长4,998尘、内空断面积94.9尘2、避难坑5,045尘、内空断面积15.5尘2 |
| 工事名 | : 国道45号 白井地区道路工事 白井トンネル |
| 発注者 | : 国土交通省 東北地方整備局 |
| 工事场所 | : 岩手県下闭伊郡普代村 |
| 工期 | : 2014年12月~2018年8月 |
| 施工者 | : 小欧视频 |
| 工事诸元 | : 延长2,058尘、内空断面积93尘2 |
プレスリリースに记载された内容(価格、仕様、サービス内容等)は、発表日现在のものです。
その后予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。

