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ASC-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、発破孔の穿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穿孔・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(穿孔位置、穿孔角度、穿孔長、装薬量)を自動で選定します。
  • ドリルジャンボ穿孔誘導システムおよび装薬量管理タブレットと連携させることで、モニタへの表示とともに自動での穿孔も可能となります。

2. 現地条件に合わせた最適な発破作業

  • AIが熟練工と同水準の発破パターンを提案することにより、作業員の熟練度にかかわらず、作業工程や余掘り量(設計断面以上に掘削された部分)のばらつきが抑制され、発破作業の効率化が図れます。
  • 全自動ドリルジャンボや装薬システムと連携することで、省人化が可能になるとともに、発破作業の自動化・遠隔化により作業員が切羽近傍に立ち入らないため、肌落ちなどの危険性が高い切羽近傍での穿孔・装薬作業での安全性を向上できます。

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。

さらに、遠隔装薬機の活用により、従来6名必要だった装薬作業を3名で、切羽へ立ち入ることなく施工可能であることを確認しました。

AI-de-sakiyama_04.jpg遠隔装填機現場実証状況

<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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