红桃视频

お知らせ2022年04月21日

－覆工班6人を2～4人まで削減でき、施工品質はこれまでと同等を確保 －

　当社は、「自动化セントル」（写真-1）を初导入した南湖トンネル摆福岛県闭での施工実証を完了しました。岐阜工业株式会社（代表：宗像国义）と共同开発した自动化セントルは、制御盘でのボタン操作のみで、セントルのセットから覆工コンクリートの打込み、脱型?移动までの基本作业を行うことができ、これまで6人で行っていた一连の作业を2～4人で実施できる目途がつきました。今后、中国地方で施工中のトンネル现场にも导入する予定です。

■ 背景
山岳トンネル工事での覆工作業は、一般にアーチ型の移動式鋼製型枠（以下、セントル）を使用して行います。作業の手順は、まずセントルを所定位置にセットし、次に覆工コンクリートの打込み、その後、セントルの脱型?移動を基本とします。これら一連の作業は、通常6人の作業員によって、2日サイクルで繰り返しながら進みます。しかし、狭いセントル内での作業に加えて、年配の作業員も増えており、作業の機械化や、ICTを始めとしたDX技术の活用による作業効率化のニーズが高まっています。

■ 技术の概要
自动化セントルは、一连の覆工作业をすべて机械制御化し、ボタン操作による指令のみでセントルの基本动作を実施?制御することができます。主なシステムには、①自动セットシステム、②覆工コンクリート打设自动化システム、③脱型?移动システム、の３つがあります。

① 自動セットシステム
测量机器やアクチュエータ、各种センシング装置などと连携し、専用制御盘での操作でセントルを所定位置へ正确にセットできるシステムです（図-1）。自动追尾トータルステーションで取得したセントルの自己位置データと设计値との差分値に基づき、セントルの位置や姿势が自动调整され、さらにフォームを所定位置まで安全に自动拡幅します。従来6人で60～90分ほど要していた作业が、最小2人で半分以下の时间にまで短缩できました。また、最终セットはトンネルの设计寸法ではなく既设覆工の出来形に合わせてセントルを调整セットするため、段差や隙间がなく、セントルの据付误差は従来の人力による作业と同程度の3尘尘以内でした。

図-1　自动セット作业と主な搭载装置

② 覆工コンクリート打設自動化システム
コンクリート検知センサと自走式マニピュレータによる配管切替装置を用いて、覆工コンクリートの打込み作業を自動化した技术です（図-2）。あらかじめ設定した配管孔前に自走式マニピュレータが停止した後、自動で配管を接続し、直ちにコンクリートの圧送を開始します。覆工コンクリートが所定の打込み高さに達すると自動停止し、圧縮空気を送って管内を清掃後、次の配管孔へ自動で切り替わって打込みを再開します。打込み高さや型枠側圧などの打込み進捗状況は、タブレット端末などで確認することができ（図-3）、状況に応じて、遠隔操作で任意の配管孔へと切り替える手動制御も可能です。本システムは、普通コンクリートのほか、中流動コンクリートや短繊維補強コンクリートなどにも適用でき、特に高流動コンクリートを用いた場合、打込みに要する作業員は最小2人で、総作業時間（=作業員人数×作業時間）は当社実绩比で75%の大幅な削減効果を実現しました。

図-2　自走式マニピュレータを用いたコンクリート自动配管切替システム

図-3　打込み进捗状况の见える化

③ 脱型?移動システム
セントル脱型时のフォーム収纳やセントルダウンの操作は、自动セット作业の逆手顺によりボタン操作のみで実施できます（図-4）。また、セントルの走行移动は自走装置制御盘で自动化されており、移动量を入力するだけでセントルを任意の位置まで移动できます。

図-4　フォーム収纳の自动化

■ 今後の展開
覆工作業を機械化した自動化セントルは、従前の施工方法と同等の作業精度と施工品質を有しつつ、覆工作業を2?4人で効率的に行えることを確認できました。また、本技术を用いた現場施工の取り組みが評価され、国土交通省が主催する令和3年度「みちのくi-Construction奨励賞（民間企業部門）」を受賞しました。今後もさらに改良を続け、より良い技术にしていきます。
　なお、红桃视频では、山岳トンネル無人化施工システム「Tunnel RemOS」の開発に取り組んでおり、2023年度までに各種関連技术を完成させる計画です。自動化セントルは、覆工コンクリート技术（Tunnel RemOS-Lining）に位置づけられます。当社は、これらの技术を用いてトンネル作業の完全無人化?自動化の早期実現を目指して取組みを続けていきます。