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清水建設、山岳トンネルの余掘り量低減システム「ブラストマスタ」を開発

山岳トンネルの発破掘削で無駄となる余掘り量を低減

2019年7月18日、清水建設株式会社(以下、清水建設)は、余掘り量の低減システム「ブラストマスタ」(以下、同システム)を、サンドビック株式会社と共同開発・実用化したと発表した。

「余掘り」とは、山岳トンネル工事での発破によって、トンネルの計画掘削断面以上に掘削される無駄な空間のことで、山岳トンネルの施工管理では、搬出する土砂(ずり)や吹付けコンクリートを低減するために、余掘り量を低減することが常に課題になっている。

なお、発破を行う際には、火薬挿入孔の削孔位置と角度の調整する「発破パターン」を削孔機に入力し、切羽に挿入孔を削孔して火薬を挿入する。

この際、これまでは、作業員が専用パソコンを介して最適な発破パターンを求めていたが、時間がかかることから、発破の都度にパターンを更新できない状況であった。

「ブラストマスタ」の概要

同システムは、余掘り量を計測する車搭載型の3Dスキャナと、最適な発破パターンを導出するコンピューターシステムから構成されている。

清水建設は同システムの発案と全体概念の検討、サンドビック株式会社は同システムの構築を担当した。

最初の発破は、過去の経験や地山強度などを勘案して作成された初期発破パターンにより行われるが、発破後の空間形状を3Dスキャナによりスキャンする。このデータにもとづいて、コンピューターシステムが余掘り量に最も影響を与える切羽外周部の挿入孔位置と角度を導出し、次に行う発破の最適値パターンを自動更新する。

この所要時間は僅か3分であるため、発破を行う都度、最適値発破パターンが更新され、余掘り量の低減が図られる。

同システムの初適用となった新東名高速道路高取山トンネル西工事では、余掘り量を既存システムより40%低減しているとのこと。
(画像はニュースリリースより)

▼外部リンク

清水建設 ニュースリリース
https://www.shimz.co.jp/

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