A⁴CSELの概要

A⁴CSELは専用の自動機械を使うのではなく、汎用の建設機械にGPS、ジャイロ、レーザスキャナなどの計測機器及び制御用PCを搭載することによって自動機能を付加し、自動運転を実現していることが大きな特長です。また、施工条件の異なる数多くの作業での熟練オペレータの操作データを収集・分析し、自動運転の制御方法に取り入れているため、熟練オペレータと同等の品質が得られます。更に、リアルタイムでの自己位置・姿勢、周辺状況の計測結果から、人や障害物の他、走路の安全性などを認識し、自動停止、自動再開などの機能を備える等、安全性を確保した自律運転を実現しています。

A⁴CSELによって少人数で多数の建設機械を扱うことが可能となりました。また、機械に設置されたセンサ類から得られる出来形などの施工データを3次元設計・施工モデルへ反映させることで、CIM、i-Construction^※の推進にも貢献します。

※i-Constructionは国土交通省国土技術政策総合研究所長の登録商標です。

小石原川ダムでコア材の盛立を実施

2018年11月、小石原川ダム本体建設工事（福岡県朝倉市・東峰村）において、A⁴CSELの自動化重機により、初めて本格的な堤体の盛立作業を行いました。管制室からの指示により、自動ダンプトラック3台、自動ブルドーザ2台、自動振動ローラ2台の計7台の自動化重機が、5時間にわたる連続作業を行い、コア材一層分（約1,300m³）の盛立を完了しました。

小石原川ダムでの本格稼働実績をもとに、成瀬ダム堤体打設工事（秋田県雄勝郡東成瀬村）に、自動化重機を20～30台規模で適用し、台形CSGダムの堤体打設作業を行う予定です。

SHOTCLAY工法の機械構成と施工方法

SHOTCLAY工法は、着岩材供給機、ローター式吹付け機、コンプレッサで構成されます。実績では、高低差±20ｍ程度、ホース長100ｍ程度まで施工可能であり、事前に河床部に材料を搬入するための走路や重機足場を確保する必要はありません。

また、乾燥させた着岩材にノズル付近で加水して吹付ける乾式吹付けではなく、着岩材を湿潤状態のままで吹付ける湿式吹付け工法であるため、材料調整の手間も不要です。基礎岩盤の凹部に対して吹付けられた着岩材は、凹部の隅まで密実で均質な締固め土となります。

「自動スライド型枠」は、ダム等の大型構造物において、油圧ジャッキによるセルフクライミング装置と、電動モータを動力とした鋼製型枠の自動脱枠・水平移動機構を組み合わせ、一連の型枠スライド作業をクレーン作業なしで全自動化するものです。これまで、幅60ｍ（ダム堤体４BL分（1BL：幅15ｍ））の型枠を自動で一括スライドさせることに成功し、従来工法に比べて、作業時間を約半分に短縮することができ、作業人員も大幅に削減できました。

自動スライド型枠では、全ての電動モータ及び油圧ジャッキを同時に制御することにより、幅60ｍの鋼製型枠が一体となって作動し、型枠スライドに必要な一連の作業（脱枠、水平移動、スライド、セット）を全て自動で行うことができます。

特許出願中

施工の合理化が求められる台形CSGダムの施工においては、汎用重機により大量高速施工する内部のCSG打設に対し、外部の上下流面保護コンクリート構築が高速化のネックとなっていました。このため成瀬ダムでは上下流面の保護コンクリートを置き型枠による階段形状とする設計が採用されました。

本システムは、上下流面の階段形状を横移動可能なリフターを用いて、置き型枠を下段から打設面へ自動で引き上げて設置する「置き型枠自動スライドリフタ」及び、同機構を用いて保護コンクリート打設時に型枠の滑動・転倒を防ぐ「おもり台車」、止水板を引き上げる「止水板台車」から構成されています。

本システムにより、堤体打設面上にクレーンを設置することなく、CSGダムの高速施工を実現するとともに、自動化により安全性も向上します。

令和3年度ダム工学会　技術開発賞
令和3年度建設施工と建設機械シンポジウム　優秀論文賞
令和4年度日本建設機械施工大賞　最優秀賞
特許登録済

置き型枠自動スライドシステム

本システムの概要

置き型枠をガイドレールとして使用

本システムは置き型枠として用いるH形鋼をガイドレールとして階段状の上下流面を横移動する機構を備えた台車を基本構造としています。台車は下段車輪を保護コンクリート水平面に載せ、上段車輪はH型鋼のフランジをガイドレールとし走行します。直線だけでなく曲線形状にも追従して走行が可能です。

置き型枠スライド作業を自動化

「置き型枠自動スライドリフタ」はCSGのリフト高さ0.75mに合わせてH形鋼（H400）を2段重ねた置き型枠（H=0.8m、L=5m）を、既打設の最下段から吊り上げて設置するものです。設置完了後、次の箇所に5m横移動し同様の作業を行います。これら一連の作業をリモコンからの指示により自動的に行うことができます。

置き型枠自動スライド手順

特長・メリットココがポイント

堤体打設面上のクレーンが不要

• 本システムを採用することにより、堤体打設面上に置き型枠揚重用のクレーンを配置することなく脱型～設置までの一連の作業を実施することができ、CSG打設作業との干渉を無くすことが可能となります。

堤体打設面上の作業状況比較

自動化による高速化・省人化及び安全性向上

• 置き型枠の脱型～設置、横移動までの一連の作業を自動で行うことで、クレーンを使用した従来工法では1ブロック（15m）当たり150分かかっていた作業を30分に縮減できます。
• リモコンから作業指示を本システムに与えるだけで一連の作業を行うことが可能となり、クレーンのオペレータを含め5名で行っていた作業を1名にまで削減できます。
• 作業員が最下段の置き型枠で行っていた玉掛け作業を、自動玉掛け機能により自動で行えるため、作業員が堤体外に出て行う高所作業が無くなります。