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鹿島のトンネル自動化施工がいよいよ実用化段階へ！ 実坑道での施工に挑戦

土木工事の中でも、山岳トンネル工事は長年の経験と勘がモノを言う世界でした。しかし、技術革新はトンネル分野にも迫りつつあります。鹿島建設は作業環境が厳しく、坑夫の経験に頼っていた「切羽」と呼ばれる掘削最前面の施工を自動化する「A4CSELクワッドアクセル for Tunnel」という技術の開発に取り組んできました。 山岳トンネルの自動化施工技術「A4CSEL for Tunnel」のイメージ（以下の資料、写真：鹿島建設） その結果、今では、ナ、ナ、ナ、ナント、 ダイナマイトの装薬や発破 を除く作業の機械化や自動化を実現するまでになったのです。（鹿島建設のプレスリリースはこちら）山岳トンネル自動化施工技術「A4CSEL for Tunnel」の紹介ビデオその技術開発は、発破用の穴を掘る「穿（せん）孔」作業や、ロックボルト打設作業の自動化から始まりました。2018年からは自社で模擬トンネルまで作って、吹き付けコンクリート施工の自動化に取り組み、切羽面や坑壁面、支保工裏側と、異なる部位にきめ細かく吹き付ける技術を開発しました。その結果、設定した厚さの±2cmという高精度施工や、ノズルワークの改善で、コンクリートのはね返り率を30%削減するといった成果を上げたのです。 コンクリート自動吹き付け機 支保工裏にも丁寧に自動吹き付けする技術を開発した さらに2020年からは、発破後の土砂をホイールローダーですくってトンネル外に搬出する「ずり出し」の自動化にも取り組みました。2車線くらいの道路トンネルの場合、1回発破を行うと、切羽とベルトコンベヤーの間を50回くらい往復走行する必要があり、オペレーターにとって苦渋作業だったからです。そこでコマツ製のホイールローダー「WA470」を同社と共同開発し、土砂のすくい取りからバック走行、ホッパーへの投入まで、一連のずり出し作業の完全自動化に成功しました。GPS（全地球測位システム）の電波が届かない坑内での自動運転には、「坑内GPS」と高精度スキャナーなどで自己位置推定と周辺地図を同時に作成する「SLAM」という技術を採用しました。 無人のホイールローダーにパソコンで指示を送る現場技術者 無人でずり出しを行う自動ホイールローダー。右上に坑内設置の高精度スキャナーが見える