西松建設がトンネルずり出しを自動化! ホイールローダーとバックホーが共同作業
2025年3月24日

管理人のイエイリです。

山岳トンネルの無人化施工システム「Tunnel RemOS(トンネルリモス)」の開発を進める西松建設は、トンネル坑内での作業に使う建機の遠隔操作化を進めてきました。

例えば当ブログで紹介したものだけでも油圧ショベルホイールローダー自由断面掘削機ドリルジャンボなどがあります。

同社はこれらの取り組みを一歩前進させるため、このほど、ジオマシンエンジニアリング(東京都荒川区)、アラヤ(東京都千代田区)と共同で、ホイールローダーとバックホーを使った画期的な実証実験を行い、成功しました。

実証実験に使用したホイールローダー(右)とバックホー(左)(以下の写真、資料:西松建設)

実証実験に使用したホイールローダー(右)とバックホー(左)(以下の写真、資料:西松建設)

今回行った実験では、山岳トンネルの掘削最前線の「切羽」で、岩盤を発破した「ずり」の搬出に使用されるホイールローダーとバックホーを、

ナ、ナ、ナ、ナント、

 

自動運転・自動施工

 

することに成功したのです。(西松建設のプレスリリースはこちら

自動化されたホイールローダーによるずりのすくい上げ作業

自動化されたホイールローダーによるずりのすくい上げ作業

その後、クラッシャーに自動投入する様子

その後、クラッシャーに自動投入する様子

今回、自動化したホイールローダーは、ずり出し作業での走行やバケット動作を自動で行うことが可能です。

ずりをすくい上げる位置を、遠隔コックピットのオペレーターがタブレットなどで切羽の左側、中央、右側と作業エリアを指定すると、ホイールローダーは指定したエリアでずりをすくい上げ、クラッシャーに投入するまでの一連動作を自動的に行います。

一方、バックホーは、ずりの形状を認識しながら、機体のブームやアーム、バケットの角度を制御することでずりをすくい上げ、ホイールローダーがすくいやすい位置まで旋回してずりを集積します。

複数のセンサーと、SLAM (自己位置推定と地図作成)などの技術によって周囲の壁面や障害物を検知し、側壁との距離を一定に保って駐機場所と切羽の間を自動運転します。

自動化されたバックホーによるずりの集積作業

自動化されたバックホーによるずりの集積作業

LiDARセンサーによって検知した周囲の壁など

LiDARセンサーによって検知した周囲の壁など

また作業中にホイールローダーが接近した場合は、旋回範囲を制限することで衝突を防止できるので、狭い場所でも

 

重機の同時作業

 

が安全に行えます。

今後はこのシステムをさらに改良、調整するとともにずり出しと並行して、トンネル内面の掘削不足を補正する「あたり取り作業」に使われるブレーカーの自動化も進めていく予定です。

山岳トンネル現場の無人化を目指す「Tunnel RemOS」は、既に限りなく完成の域に近づいているようですね。

「Tunnel RemOS」の全体構想

「Tunnel RemOS」の全体構想

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