杏吧原创(本社:东京都港区、社长:福富正人)は、滨颁罢により山岳トンネル工事の生产性、安全性を大幅に高める取り组みとして「山岳トンネル统合型掘削管理システム(颈-狈础罢惭?)」(注1)の开発を推进しています。その一环として、「切羽出来形取得システム(注2)」「発破パターン作成プログラム(注3)」などの発破作业の高度化技术を开発してきました。
この度、独立行政法人鉄道建设?运输施设整备支援机构北海道新干线建设局発注の北海道新干线、后志トンネル(天神)他工事(注4)に、これまで开発した発破の高度化技术と古河ロックドリル株式会社(本社:东京都千代田区、社长:荻野正浩)製の全自动ドリルジャンボ(注5)を适用し、技术を连携することで発破における穿孔作业の完全自动化を実现しました(写真1)。
1.発破の高度化技术
后志トンネル(天神)他工事では、発破の高度化技术と全自动ドリルジャンボを连携することにより、山岳トンネル工事の生产性向上に向けて取り组んでいます。発破の高度化技术では、発破后の掘削出来形や穿孔位置などの施工データをリアルタイムに反映した最适な発破パターンを作成することができます。また、「切羽地质情报取得システム(注6)」も活用することで切羽评価の结果も発破パターンに反映することができます。
さらに、全自动ドリルジャンボを用いることで、最适な発破パターンを确実に再现した発破が可能となります。従来の全自动ドリルジャンボの运用では、その复雑な机能を効果的に利用するためには、専门知识を有する専任のオペレータが必要でした。これに対し、当社の开発技术を连携することにより、通常のトンネル作业员1名で操作できる施工体制を构筑しました。
2.后志トンネル(天神)他工事における取り组みと今后の展开
后志トンネル(天神)他工事では、穿孔作业をオペレータ1名で行うことにより、穿孔作业の省人化を図っています。さらに、これまでに开発してきた技术を活用した発破の最适化サイクル(図1)を実践することにより、オペレータがドリルジャンボを直接操作する従来の施工方法に比べて约40%の余掘り量低减効果も确认できています。
现在、后志トンネル(天神)他工事では、钢製支保工を设置しない区间の施工を开始しました。钢製支保工を设置しない区间では、内空断面の仕上がりの目安となる钢製支保工がないため、掘削面を平滑に仕上げることが困难となります。当社の発破の高度化技术によって作成した発破パターンをもとに全自动ドリルジャンボを用いて正确に穿孔することで、钢製支保工を设置しない区间においても掘削面を平滑に仕上げることができています(写真2)。
今后、后志トンネル(天神)他工事では、长孔発破を行う硬岩地山区间の施工が想定されています。硬岩地山における长孔発破では、余掘り量を低减しつつ、岩盘を确実に破砕することが工事の生产性を确保する上での重要な课题となります。当社は、発破の高度化技术と全自动ドリルジャンボの连携を図ることにより、山岳トンネル工事の大幅な生产性向上を目指します。
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山岳トンネル统合型掘削管理システム
自动化、远隔化技术を活用して施工技术の高度化を図るとともに、施工情报を集中管理するプラットフォームを构筑し、山岳トンネル施工の抜本的な合理化を进めるものです。 -
切羽出来形取得システム
3顿スキャナを搭载した计测车両とトンネル坑内に设置したトータルステーションを连携させることで、発破后の切羽出来形を短时间かつ高精度に取得するシステムです(図2)。 -
山岳トンネル工事の発破作业を最适化
-発破パターン作成プログラムで最适発破を実现-
(杏吧原创:2019年10月4日公表) -
工事概要
工 事 名 : 北海道新幹線、後志トンネル(天神)他
発 注 者 : 独立行政法人鉄道建設?運輸施設整備支援機構 北海道新幹線建設局
施 工 者 : 杏吧原创?伊藤?堀口?泰進北海道新幹線、後志トンネル(天神)他
特定建设工事共同公司体
工 期 : 2019年11月1日~2025年6月30日
工事概要 : トンネル施工延長4,460m、幅員約10m、高さ約8m -
全自动ドリルジャンボ
発破パターンや穿孔順序などの情報を事前に登録しておくことで、穿孔作業を自動で行うことができます。これにより、従来はオペレータ2~3人で行っていた穿孔作業を1人で行うことが可能となります。また、全自动ドリルジャンボは、岩盤の変化に対して、フィード?回転?打撃といった穿孔作業における重要な3要素をより効率的?高精度に自動制御する機能を有しており、複雑な地質構造を対象とする我が国の山岳トンネルに対応することができます。 -
山岳トンネル切羽の地质を自动判定
-圧缩强度、风化度、割れ目状态を定量评価-
(杏吧原创:2019年12月11日公表)
写真1:全自动ドリルジャンボ
図1:発破の最适化サイクル
写真2:钢製支保工を设置しない区间における内空断面の仕上がり
図2:切羽出来形取得システム