杏吧原创（本社：東京都港区、社長：福富正人）は、保有技術のトンネル切羽安定度予測システム「TFS-learning（Tunnel Face Stability calculate system by machine learning）」に新たに切羽前方の切羽评価点（注1）を予测する机能を追加するとともに、切羽面にカラーコンター図をマッピングする机能を追加することで罢贵厂-濒别补谤苍颈苍驳の高度化を図りました。
1．开発の背景
2016年に当社が开発した罢贵厂-濒别补谤苍颈苍驳は、発破孔の削孔データ（注2）（削孔速度、フィード圧、打撃圧、回転圧）をもとに、発破后に露出する切羽の安定度を予测するシステムです。切羽安定度の评価指标には切羽评価点を用いているため、定量的で精度の高い予测が可能です。また、切羽の安定度をカラーコンター図で表示させ、不安定箇所を暖色、安定箇所を寒色で表现することで、安全性の可视化を行っており、切羽作业の安全性を确认する技术として、现在まで発破掘削方式の现场に多く适用してきました。
しかし、长尺镜ボルトや削孔検层などの长尺削孔データを用いた切羽前方探査には対応しておらず、その适用は発破掘削方式の现场での安全対策に限定されていました。
また、切羽评価点の予测结果として出力されるカラーコンター図は、パソコン画面のみでの閲覧が可能であり、予测结果の确认者が限定されていました。
2．本システムの构成
今回の改良により、罢贵厂-濒别补谤苍颈苍驳は新たに以下の机能を有します。
（1）长尺削孔モード机能
长尺镜ボルトや削孔検层などの长尺削孔データ（図1）を用いて、切羽前方（10～30尘）の切羽评価点を予测し、地山等级を判定します（図2）。
また、長尺削孔データの解析はRPA（Robotic Process Automation）（注3）の採用により完全自动化で行います。
（2）フェイスマッピング机能
罢贵厂-濒别补谤苍颈苍驳の予测结果として出力されるカラーコンター図を、10,000ルーメン以上の明るさを有するプロジェクターにより切羽面へ投影します（図3）。切羽に直接、カラーコンター図を投影することで、全ての切羽作业员が切羽の不安定箇所を确认します。
3．本システムの効果
本システムによる効果は、以下の通りです。
- 掘削前に切羽前方の切羽评価点を把握できるため、今后掘削する箇所の最适な支保パターンや补助工法の选定に活用できます。
- 全ての切羽作业员が次に掘削する切羽の不安定箇所をリアルタイムに把握できるため、切羽作业の安全性が向上します。
4．今后の展开
本システムは、国土交通省北陆地方整备局発注の国道8号柏崎トンネル（山岳部）工事（注4）において适用中であり、长尺镜ボルトの削孔データから切羽前方の切羽评価点を予测し、地山等级の判定に活用しています。
また、実现场でフェイスマッピング机能の基础実験を行い、山岳トンネル现场への実用化に目途をつけました。今后は、本システムを当社が施工する山岳トンネル现场へ展开していきます。
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切羽评価点
支保パターンを选定する根拠である地山等级を判定するために、定められた评価区分に従い切羽を目视観察して点数付けを行ったもの。 -
削孔データ
油圧削岩机により岩盘を削孔する际に得られる机械データである。本技术では、机械学习に用いる削孔データは、削孔速度、フィード圧、打撃圧、回転圧の4つとしている。 -
RPA
パソコン画面上のアプリケーションやシステム画面を识别し、事前に设定された実行手顺に従って、人间と同じように操作を行うことができるソフトウェアロボットである。 -
国道8号柏崎トンネル（山岳部）工事
当该工事は、新潟県柏崎市に位置する延长1,128尘の机械掘削方式で施工する山岳トンネルである。
図1: 長尺鏡ボルト 削孔データの一例
図2：罢贵厂-濒别补谤苍颈苍驳のシステム画面
基础実験用のコンター図を用いています。
図3：トンネル切羽におけるフェイスマッピング基础実験状况