山岳トンネル施工を革新する自動化システム「A4CSEL for Tunnel」が完成

鹿島建設が2017年から開発を進め、ついに次世代の山岳トンネル自動化施工システム「A4CSEL for Tunnel」を完成させました。このシステムは、6つの施工ステップによる山岳トンネルの掘削作業すべてを自動化・遠隔化したもので、鹿島の神岡試験坑道での実証施工に成功しました。

システムの背景と課題解決

建設業界は「熟練技能者の不足」「高い労働災害率」「低い生産性」といった深刻な課題に直面しています。特に山岳トンネル工事においては、こうした問題が顕著であり、その解決に向けて鹿島は「A4CSEL for Tunnel」の開発を進めてきました。このシステムは、穿孔や装薬、ずり出しなど6つの施工ステップを一元管理し、それぞれの重機を自動化する次世代の建設生産システムです。

A4CSEL for Tunnelの開発プロセス

鹿島は2017年に開発をスタートし、2018年11月から静岡県の模擬トンネルで自動化技術の試験を行いました。これを経て、2021年には岐阜県の神岡試験坑道で実際の環境に基づく自動化施工の開発を行い、全ステップの自動化を達成しました。

具体的な開発内容

1. 穿孔: 最適自動発破設計システムを導入し、岩盤データから自動で発破パターンを生成。オペレータ1名での自動穿孔が実現。
2. 装薬: バルクエマルション爆薬を現場製造し、安全性を確保しながら装薬の自動化を推進。
3. ずり出し: 自動ホイールローダや遠隔操作のバックホウで運搬や荷下ろしを無人で行う仕組みを構築。
4. アタリ取り: アタリガイダンスシステムを開発し、発破直後の状況を自動評価。
5. 吹付け: 2ノズル自動吹付け機を使い、施工時間を大幅に短縮。
6. ロックボルト: 自動ロックボルト施工機で作業を効率化。

今後の展望

鹿島は「A4CSEL for Tunnel」の技術を今後、他の工事にも導入し続ける計画です。また、覆工コンクリートの全自動打設やAGF工法の機械化など、多様な安全対策を展開することで、さらなる生産性向上と安全性の確保に努めていきます。新たな取り組みを通じて、労働災害のリスクを軽減し、グリーンインフラの実現にも寄与することを目指します。