日本ユニシス・エクセリューションズは、ユニアデックス、佐藤工業と共同で、トンネルの覆工コンクリートの内空(幅、高さ)および厚さ、吹き付けコンクリートの体積を、3Dレーザースキャナーの計測点群IoTデータと設計データ(CADデータ)を用いて計測する実証実験を、2018年1月から開始することを発表した。

トンネルの掘削工程における掘削壁面の計測方法は、作業員が高所作業車などに乗車しながらテープや巻き尺などを用いて実施するのが主流で、安全対策を十分に考慮する必要がある。これまでにも、ICTを活用した光波測定器や3Dレーザースキャナーによる計測する方法もあったが、「ピンポイントに計測できない」、「取得データにばらつきがある」、「計測した任意の点が時間経過とともにどのくらい変位したのかを捉えられない」といった課題があった。

こうした課題を踏まえて、佐藤工業の協力のもと、三重県内の山岳トンネルにて、日本ユニシス・エクセリューションズの3次元形状処理技術を用いた実証実験を行う。このシステムでは、掘削壁面の内空の計測点群IoTデータから、仮設構造物・重機械などの関係のない不要点を、設計データを用いて効率よく除外する。

また、同システムでは掘削壁面の測定のほかに、覆工コンクリートの厚さ検査の自動化や補強のためのコンクリート体積自動計算をトンネルのブロックごとに積算できるため、トンネル壁面内へ正確なコンクリート量を供給することができる。さらに、作業員の作業負担も軽減されるため、安全で正確なトンネルの施行管理・検査業務が可能となる。

両社は今回の実証実験の結果を踏まえ、同システム開発を2018年3月までに完了させることを予定している。その後も、トンネル内の細かいブロック単位ごとの計測点群IoTデータを用いて、ユニアデックスが提供するクラウドサービス上でAI技術なども取り入れながら、掘削工程での安全対策強化や作業効率化を実現するシステムの開発を進めていくとしている。

さらに、同システムは、保守メンテナンス工程にIoTデータを受け渡し、地震や偏土圧などの外力作用時において、変位程度を把握するなどの活用が期待できる。将来的には、蓄積したデータを国や自治体と共有し、トンネル内に設置したセンサーデータと比較することにより、経過時間基準の保守(TBM)中心の保守作業に状態基準の保守(BM)を取り入れることが可能となり、保守コストの削減にも貢献するということだ。
(早川厚志)

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