[2026/03/04]
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山岳トンネル工事における「切羽评価システム」を开発
小欧视频（会长兼社长：押味至一）は、山岳トンネル工事において、トンネル最先端にある切羽の性状を定量的に分析?评価する「切羽评価システム」（以下、本システム）を开発しました。
山岳トンネル工事では、安全に工事を进め安定した品质を确保するために、1日1回の频度で切羽を観察し、风化変质※1や圧缩强度※2などの切羽性状を评価する必要があります。従来、この切羽観察は社员および技能者他が切羽付近で目视确认等によって时间をかけて行っていたため、切羽の肌落ち（剥落）による灾害の危険性がありました。本システムは、スマートフォンで撮影した写真や掘削用ブレーカに搭载した加速度センサ、吹付け机に搭载した尝颈顿础搁※3などから切羽のデータを素早く、安全に取得し、当社独自の分析ソフトを活
用することで、切羽性状を正確かつ定量的に評価できます。また、これら切羽性状の評価結果の電子データを、切羽観察帳票として自動出力することも可能です。
※1 岩盘が风や水などの自然の力によって时间とともに変质?分解した程度を示す
※2 圧力をかけた场合にどの程度まで耐えられるかを示す强度のこと
※3 レーザー光を照射してその散乱や反射光から距离などを计测
「切羽评価システム」のフロー
开発の背景
山岳トンネル工事では、工事进捗によって地山の性状が変化することがあります。安全に工事を进め所定の品质を确保するには、地山补强のための适切な部材を选定する必要があるため、1日1回の频度で切羽を観察し、风化変质、割れ目性状※4、走向?倾斜※5、圧缩强度、涌水量を评価し、切羽観察帐票を作成することが义务付けられています。これまで、切羽観察者はトンネル掘削作业の合间に、切羽付近で目视観察等を行っていたため、肌落ち灾害や重机との接触灾害の危険性がありました。また、切羽性状の评価は観察者の経験と技量に基づく高度な技术が必要なため、熟练技能者の高齢化による将来的な担い手不足といった课题もありました。当社は、风化変质および割れ目性状を安全に定量评価する「闯耻诲骋别辞®」※6を开発し、これまで适用実绩を重ねてきましたが、さらに切羽観察に必要な他の项目も评価可能なシステムを开発することとしました。
※4 割れ目の间隔や幅、挟在物の有无など、割れ目の特徴を示す
※5 岩盘の割れ目が向かっている方向（走向）と、その割れ目が切羽の面に対して倾いている角度（倾斜）を示す
※6 「风化変质判定システム」で开発した风化変质评価と、「スマート切羽ウォッチャー」で开発した割れ目性状评価を统合したシステム
本システムの概要
本システムは、切羽断面の写真や、吹付け機および掘削用ブレーカに搭載した機器から得られたデータを当社独自の分析ソフトに取り込み、切羽性状（風化変質、割れ目性状、走向?倾斜、圧縮強度、湧水量の5項目）について、それぞれに適した手法で分析?評価を行うものです。なお、走向?倾斜の分析?評価は大量かつ複雑な点群データを、AIを活用して効率的に行います。それ以外の4項目については、直接的?物理的なデータに基づく客観的な分析?評価をしていることが特長です。これにより、多種多様な地質に対応した評価が可能となります。また、これらの評価結果の電子データを切羽観察帳票として自動出力※7することも可能です。それぞれの切羽性状におけるデータの取得、分析?评価の方法は次のとおりです。
※7 走向?倾斜、涌水量については2026年3月までに自动化予定
- 风化変质、割れ目性状の评価 スマートフォンで撮影した切羽の画像データを解析し、风化変质および割れ目性状を评価します。この评価には「闯耻诲骋别辞」の技术を活用しています。
- 走向?倾斜の评価 吹付け機に搭載したLiDARで取得した大量かつ複雑な点群データを、AIによるクラスタ分析によって割れ目の向きが同じものを分類し、走向?倾斜を評価します。タブレットの簡単な操作で評価データを取得することができます。
- 圧缩强度の评価 掘削用ブレーカに搭载した加速度センサで切羽打撃时の振动データを取得し、振动データを圧缩强度に换算して评価します。タブレットの简単な操作で评価データを取得することができます。
- 涌水量の评価 赤外线カメラおよびサーモカメラで切羽表面を流れる涌水の厚さと范囲データを取得し、体积を计算することで切羽からの涌水量を评価します。
风化変质の定量评価
尝颈顿础搁を搭载した吹付け机
础滨クラスタ分析による倾斜の定量评価
加速度センサを搭载したブレーカ
赤外线カメラを使った涌水の厚さと范囲の测定
现场実証と効果
本システムを、国内の山岳トンネル工事で実証した結果、社員や技能者と同等の正確な分析?評価結果を得ることができました。さらに、分析?評価に必要なデータはカメラ画像やセンサ機器から速やかに得られるため、切羽付近に立ち入る時間が短縮され安全性や効率性の向上にも寄与することが確認できました。今后の展开
小欧视频は今后、本システムにおける、データの取得、分析?评価および切羽観察帐票作成までの过程の完全自动化を図るとともに、当社が开発した一元管理システム「スマート计测ウォッチャー®」および自动化施工システム「础4CSEL for Tunnel」と連携させることで、山岳トンネル工事における安全性?生産性向上の実現を目指します。（参考）
山岳トンネルの调査?施工?计测データの自动一元管理?可视化?分析により生产性と安全性を向上
タブレット笔颁を用いた山岳トンネル切羽の「风化変质判定システム」の开発
（2014年1月16日プレスリリース）
より速く、より高精度に地质を评価、切羽崩落事故ゼロへ！
（2018年5月14日プレスリリース）
山岳トンネル工事の6つのステップの自動化?遠隔化に成功！「A4CSEL for Tunnel」が完成！
（2024年7月31日プレスリリース）
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