統合せん孔支援システム「ドリルNAVI」
―余掘りゼロを目指して―
土木事業本部 技術部 福井 正規
はじめに
統合せん孔支援システム「ドリルNAVI」は、山岳トンネル工事で使用するドリルジャンボに搭載し、地山穿孔の精度を高めて余掘りを最小限に抑え、高速で安全な長距離トンネル掘削を可能とする技術です。鴻池組と古河ロックドリル、マック、カヤク・ジャパンの4社で共同開発しました（写真-1）。
写真-1 統合せん孔支援システム「ドリルNAVI」概要図 |
「ドリルNAVI」にできること
①穿孔誘導：切羽断面全体を対象に、発 破が最も効率的に行え、余掘りが少なくなる穿孔位置がどこか、画面でオペレーターに知らせて削岩ブームを誘導します（写真-2）。
②前方探査：ブームには穿孔探査機能を搭載し、削岩しながら切羽前方や周辺の地山性状を3D表示で確認できます（写真-3）。
③通信機能：ドリルジャンボの故障箇所や穿孔データなどの情報を現場事務所、製造工場、本社技術部などで共有できます。
写真-2 穿孔状況とガイダンス用モニター |
写真-3 切羽前方探査結果および長尺前方探査結果の３D表示例 |
長崎新幹線の建設で活躍中
「ドリルNAVI」を搭載したドリルジャンボの1号機は、鉄道・運輸機構発注の「九州新幹線（西九州）、新長崎トンネル（東）他工事」で活躍中です。3本のブームに穿孔誘導機能を備え、削岩機の能力は国内最大となる170kg超級で、30ｍの前方探査を1時間で行えます。当トンネルでは、「ドリルNAVI」で周辺地山の状態を事前に把握しながら、正確な穿孔で地山の緩みの要因となる余掘りを減らし、崩れやすい地山での掘削を進めています。
おわりに
「ドリルNAVI」で得られた地質情報には、正確な三次元位置情報が含まれています。この地質情報を、CIM（コンストラクション・インフォメーション・モデリング）技術における地形やトンネル構造物の３次元モデルに加えることにより、トンネル周辺の地質分布の可視化や修正設計の最適化、維持管理の効率化等に活用すべく検討を進めています。なお、本システムは、和歌山県の新紀見トンネルの工事にも導入する予定です。
今後は新長崎トンネルで得られた経験と知見を活かし、より良いシステムへ改良していきます。
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