山岳トンネル工事の革命！自動火薬装填システムの効果と展望

1. 画期的な技術の誕生

近年、トンネル工事における火薬の装填作業が根本から変わる可能性を持つ、新たな技術が登場しました。それが、慶應義塾大学の准教授・野崎貴裕氏率いる研究グループと株式会社大林組が共同で開発した「自動火薬装填システム」です。このシステムは、遠隔操作によって火薬の装填作業を自動化し、従来の手作業による危険性を大幅に減少させることが期待されています。

2. 自動化の背景とニーズ

トンネル工事の現場では、特に支保工建て込み作業や火薬の装填作業において多くの事故が発生しています。これらの作業は、高度な技術を要し、非常に危険な環境下で行われるため、安全対策が求められています。NEDOの「官民による若手研究者発掘支援事業」（若サポ）を通じて、こうした危険な作業をリモートで行う技術の開発が急務となりました。

3. リアルハプティクス技術による安全な作業

開発された自動火薬装填システムでは、実際の作業者がトンネルの外からリアルタイムで操作を行うことができます。「リアルハプティクス」技術を活用し、操作者は遠隔でもまるでその場で作業を行っているかのような感覚を体験できます。この技術により、作業者は安全な場所にいながら、細かな作業を正確に行うことができるのです。

例えば、長野県下伊那郡のトンネル工事現場での実証実験では、大型重機に装填ロボットを取り付け、切羽から30メートル離れたトンネル外のオペレータ室から操作が行われました。この成功は、今後のトンネル工事の作業方法に大きな影響を及ぼすことになるでしょう。

4. 今後の展望と課題

今後、野崎貴裕准教授らはさらなる技術の進化を目指しており、起爆用爆薬供給装置との統合や、大型重機の自動運転技術との連携を進める予定です。また、火薬の脚線結線作業の自動化も視野に入れ、一連の作業を完全にオートメーション化することで、トンネル掘割りの無人化を目指しています。これらの進展により、作業の安全性と生産性は飛躍的に向上することが期待されます。