山岳トンネル工事での3Dスキャナ計測による不連続面の抽出

[ICT活用事例]山岳トンネル工事での3Dスキャナ計測による不連続面の抽出

概要・活用方法

トンネルの前方予測や地山安定性評価に際し、岩盤中に分布する不連続面の測定は不可欠である。
これまで、測定は人間がコンパスを利用して実施していたが、危険かつ精度が低い課題があったため、非接触型機器(3Dスキャナ、写真測量)によって切羽の3次元化を行い、不連続面の抽出を行う方法を開発した。
この方法を用いることにより、作業の安全性や計測精度が格段に向上するとともに、切羽前方予測や地山安定性評価の自動化に繋げることができる。

特徴・効果

・トンネル切羽近傍で走向・傾斜を計測する作業を実施する必要が無いことから、安全性が向上する。
・写真測量で実施すれば、計測時間が短いため、切羽観察時間が短縮される。
・統計的手法を用いて面構造(不連続面)の抽出が可能なため、計測者による恣意性が低減される。

活用上の注意点

切羽の3次元化は後処理であることから、その場では3次元化ができているかどうかは確認できない。
写真測量の場合は、坑内での撮影であるため、明るさの変化や手ぶれ等に留意して撮影する必要がある。

残留リスク(活用上の問題点)

①残留リスクの内容と対応策

リアルタイム性の確保

②対応策についての今後の計画

高性能なタブレット機器の導入によって実現できる可能性がある

対象とする主な対策(本質安全化)

  • [危険作業対策]トンネル切羽作業
登録番号 2-7
活用分類 無人化・省力化
適用工事
  • 【土木工事】
    山岳トンネル工事
作業 トンネル掘削工
価格等 自社開発で非売品のため、価格の設定がない
活用実績(件数又は現場数) 現場4箇所
特許・実用新案 特許:有
実用新案:無
当該技術所有企業 [技術の所有権]
自社

[販売]
その他:(非売品)
第三者評価・表彰等 ・特許第5986362号(P5986362)トンネル切羽の不連続面の抽出方法及びその装置
・「切羽における不連続面の3次元計測システムの開発と現場適用事例」
  日本応用地質学会会誌「応用地質」第56巻 第6号(2016年2月発行)
掲載日 2019年4月15日

【カテゴリ】

  • [活用分類]無人化・省力化
  • [土木工事]山岳トンネル工事
  • [抑止可能なリスク(災害の種類)]崩壊
  • [危険作業対策]トンネル切羽作業

企業情報

株式会社熊谷組 土木事業本部 土木設計部

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