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SMC-Tunnelingシリーズ「AI de 先ヤマ(発破編)」とは

山岳トンネル工事における発破作業の効率化を目的とした、AIを活用した発破パターン自動選定技術です。本技術は、熟練トンネル特殊工(以下、熟練工)の暗黙知を活用し、発破孔の削孔や装薬時に得られる様々なデータをAIに学習させることで、地山状況に適した発破パターンを自動で選定・提案します。これにより、熟練工の視点での発破作業が可能となり、担い手不足の解消と発破作業の効率化を実現します。

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「AI de 先ヤマ(発破編)」現場実証状況
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ドリルジャンボ穿孔誘導システムとの連携による穿孔作業

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「AI de 先ヤマ(発破編)」アプリ画面イメージ

特徴

1. AIによる発破パターン選定

  • 掘削ごとに取得した削孔・装薬データをAIが解析し、次の切羽に適切な発破パターン(削孔位置、削孔角度、削孔長、装薬量)を自動で選定します。
  • ナビゲーション機能付きのセミオートドリルジャンボでは、モニタに表示されたパターンに従い手動で発破孔を削孔します。
  • フルオートドリルジャンボでは、モニタへの表示とともに自動で削孔を実行します。

2. 現地条件に合わせた最適な発破作業

  • AIが提案する適切な発破パターンにより、トンネル掘削速度の向上、削孔数・装薬量の減少、地山の緩みを最小化します。
  • トンネルの変形や沈下を抑制、地山の損傷を最低限に抑え、肌落ち(切羽の表面や天端から岩塊が崩れたり剥がれたりする現象)を防止し、安全な発破作業を実現します。
  • 切羽における余掘り(所定断面以上に掘削された部分)や当たり(掘削が不足している部分)の少ない、熟練工が行っている効率的な発破作業が可能になります。

実施例

■ 俵山・豊田道路第2トンネル工事(現場実証)

穿孔から装薬に至る一連の発破作業において、AIが熟練工と同等の水準で判断できることを確認しました。

<現場概要>

工事名 : 令和5年度俵山・豊田道路第2トンネル工事
発注者国土交通省中国地方整備局
工事場所山口県

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