当社山岳トンネル技术开発拠点
『狈-フィールド』にて実証成功
当社は、ジオマシンエンジニアリング株式会社（東京都荒川区、社長：塚田純一）と株式会社アラヤ（東京都千代田区、社長：金井良太）※1 との共同で、山岳トンネル施工における一次ずり搬出作業に使用する重機「ホイールローダ」と「バックホウ」の自動施工システムを開発し、実証に成功しました。今回の開発によって、重機の高度な操作技術が要求される一次ずり搬出作業の、自動運転?自動施工が可能となります。これにより、当該施工の大幅な省力化?省人化を実現し、生産性向上が期待されます。
バックホウ（左）による作业状况
『Tunnel RemOS』の構想図
（『Tunnel RemOS』は Tunnel Remote and automated
Operation System の略称
开発の概要
当社は、山岳トンネル無人化?自動化施工システム『Tunnel RemOS（トンネルリモス）』の開発を進めています。これまで、オペレータが重機に搭乗せずに遠隔操作する技術（=遠隔施工）の開発を中心に進め、作業従事者の切羽への立ち入りを排除することで、切羽作業を無人化し、現場の安全性を向上させてきました。今回、開発した自動化施工技術は、これまでの遠隔施工技術をベースとした、ホイールローダとバックホウの運転とずりのすくい上げといった一連のずり出し作業における動作の自動化になります。
これにより、オペレータの削减による省人化、およびオペレータの操作技量に左右されない安定した施工が可能となります。
また、これらの自动化施工技术は、作业状况に応じて自动化施工モードと远隔施工モードを柔软に切り替えることが可能となっており、それぞれの技术特性を最大限に活用した実用的な施工が可能です。
なお、これら自動化施工技術は、当社の山岳トンネル技術開発拠点『N-フィールド』（栃木県那須塩原市）※2 にて、ずりやクラッシャーをリアルに再現した模擬トンネルを用いて、様々な実証試験を実施しました。
1．ホイールローダ自动施工技术の概要
自动化したホイールローダでは、ずり出しにおける一连の走行动作?バケット动作を自动で行うことが可能です。すくい上げるずりの対象は、予め制御プログラム上で设定した走行レーン（例えば、切羽の左侧?中央?右侧）によって管理され、远隔コクピットに配置した制御プログラム操作端末（タブレット等）で任意に指定することが可能です。これによって、オペレータはすくい上げるずりの位置に応じて走行レーンを选択するのみで、そのあとは、オペレータが操作することなくホイールローダが指令に応じた走行レーンにおけるずり出しの一连动作を自动で実施します。
（左：ずりのすくい上げ、右：模拟クラッシャーへの投入）
2．バックホウ自动施工技术の概要
バックホウの動作に関しては、駐機場所から切羽までの走行と、切羽でのずり集積作業を自動化しました。走行の自動化においては、機体に搭載した複数のセンサを用いてSLAM 等により周囲の環境（壁面?障害物）の検知を行っており、側壁との距離を一定に保ちながら駐機場所と切羽の間を自動運転します。切羽でのずり集積作業の自動化においては、ずりの形状を認識しながら、機体のブーム?アーム?バケットの各関節の角度を制御することでずりをすくい上げ、ホイールローダがすくい易い位置まで旋回してずりを集積します。また、作業中にホイールローダの接近を検知した場合には旋回範囲を制限することで衝突を防止する機能を搭載しており、両重機による狭隘な切羽での同時作業において、安全性を確保した自動化施工が可能になっています。
およびLiDAR による検知状況の一例
今后の展开
今後は、ホイールローダとバックホウの自動化施工技術の高度化を目指し、さらなる改良?調整を継続するとともに、ずり出しと同時にコソク?あたり取り作業に用いられるブレーカについても自動化施工技術の構築?適用を進めることで、いっそうの省力化?省人化による生産性向上を図ります。また、山岳トンネルの施工で使用する重機全般に関しても自動化施工技術を開発?適用して『Tunnel RemOS』の構築を進めることで、切羽作業の完全無人化の実現を目指した取り組みを続けていきます。
补足
※1 ジオマシンエンジニアリング株式会社はホイールローダとバックホウを、株式会社アラヤはバックホウをそれぞれ担当し、自動化施工技術を開発しました
※2 山岳トンネル技術開発拠点「N-フィールド」始動 -红桃视频の山岳トンネル技術力の向上-
（2023 年11 月29 日ニュースリリース）
リリース鲍搁尝：
/news/2023/n-.html