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　鹿島（社長：押味至一）は、株式会社演算工房（京都府京都市、社長：林稔）と共同で、山岳トンネル工事における発破後の「アタリ」^※を除去し断面を整形する作業の効率化を目的とした、「アタリガイダンスシステム」を開発しました。このシステムは、当社が開発した高速3Dスキャナを用いて計測した切羽形状の点群データにより、アタリ箇所を一目瞭然に表示するもので、従来は発破直後の切羽直近にて目視で行っていた、危険な確認作業を不要にします。現在、岩手県で施工中の新区界（しんくざかい）トンネル工事にて適用し、システムの有効性を確認しました。

※発破掘削後に設計断面内に残った地山のことで、ブレーカによって除去する必要がある

開発の背景

　山岳トンネル工事の掘削作業では、発破後の地山の形状に不陸（凹凸）が生じ、アタリ箇所がないか、発破毎に判断することが必須です。一般的には切羽監視人が目視によって確認・判断するため、アタリ箇所を見落としたり、地山を必要以上に除去した場合、サイクルタイムや吹付材料のロスにつながることがあります。また切羽監視人による目視確認は、発破直後の緩んだ切羽直近で行うため、岩塊の剥落などによる被災も懸念されます。
　そこで鹿島は、アタリの確認作業を人による目視から高速3Dスキャナに置き換えることにより、作業の効率化、正確性と安全性の向上を目指しました。

アタリガイダンスシステムの概要

　発破後、自社開発の高速3Dスキャナ（実測定時間1分）を用いて計測した切羽形状の点群データと、設計断面のデータを重ね合わせ、干渉している部分を視覚的に分かりやすく色で表現することで、アタリの有無が一目瞭然になります。また、設計断面のデータにはロックボルトの位置を表示しており、これを目安にすることで、アタリ箇所も容易に特定できます。スキャナによる計測後30秒程度で結果を表示できるため、確認作業に要する時間を格段に短縮することが可能になりました。

現場への適用

　新区界トンネル工事の一部においてアタリガイダンスシステムを適用した結果、アタリ箇所を的確に把握し、短時間で確実なアタリの除去が可能となりました。従来通り目視確認した範囲との比較において、その作業時間は約2/3に短縮、吹付材料の消費量も約15％低減できました。また、切羽監視人が切羽直近へ立ち入ることがなくなり、安全性も確保されました。

今後の展開

　鹿島は、今後ますます求められる山岳トンネル工事の安全性と生産性の向上を目指し、このアタリガイダンスシステムを積極的に活用していくとともに、作業の大幅な省人化・自動化にむけ、さらなる技術開発を進めてまいります。

工事概要

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