管理人のイエイリです。

山岳トンネル工事の切羽付近では、発破後に発生した岩石や土砂、いわゆる「ずり」を搬出するため、ホイールローダーが狭い空間を行き来します。

西松建設（本社：東京都港区）は、このホイールローダーによるずり出し作業の自動運転に成功したことを、2025年に発表しました。（2025年3月24日の当ブログ参照）

自動運転に成功したホイールローダー（以下の写真、資料：西松建設）

ただ、現場では一つの課題が残っていました。ホイールローダーを走行させるには、通れるルートを確認したり、別ルートを選び直したり、障害物をどかしたりする人間の手間があったのです。

そこで同社は、さらに技術開発を進め、

ナ、ナ、ナ、ナント、

道順を考えるホイールローダー

を生み出しました。（西松建設のプレスリリースはこちら）

切羽のずりをすくってバックし、クラッシャーに投入する作業

このホイールローダーは、掘削最前面の切羽でずりをすくい、そのままバック運転で最大約100m後方のクラッシャーまで運搬・投入する、一連の往復動作を自動化するものです。

しかし従来システムでは、あらかじめ設定された複数の走行ルートの中から、オペレーターが最適なルートを選ぶ必要がありました。

現場では、ずりの位置や形状、他の重機の動きなどにより、毎回同じルートを通れるとは限りません。

この「ちょっと待って、そこを通れるか確認しよう」という時間が積み重なると、現場全体の生産性にもじわじわ効いてきます。

そこで今回の技術では、このルート選択の部分をさらに進化させました。

ホイールローダーに搭載したLiDARセンサーで、重機自身の位置を把握すると同時に、切羽のずりやクラッシャーの位置情報を読み取ります。そして、その時々の状況に応じて、最適な走行ルートを瞬時に自律生成します。

走行ルート上にカーブや障害物がある場合は、アクセルやブレーキも自律的に調整します。さらに、進入禁止エリアを指定しておけば、その範囲を除外したルートも自律生成できます。

ホイールローダーの車載LiDARによって自己位置を認識し、走行ルートを決めながら自律走行するイメージ

つまり、人間が右・中央・左といった固定ルートを選ぶのではなく、重機自身が現場を見ながら「ここは通れる」「ここは避けよう」と判断し、通れる道をその場で組み立てるわけです。

これにより、従来必要だった事前のルート設定や、オペレーターによる選択操作が不要になります。重機にとっては、

指示待ち時間がゼロ

に近づくところも見逃せません。

この技術は、ホイールローダー単体の自動運転にとどまりません。

切羽周辺でバックホーや他の重機が同時に作業する場面でも、重機同士の作業範囲を避けながら動くための基盤技術になりそうです。

西松建設は、今年度内に現場実証を行い、実施工での有効性確認と課題抽出を進める計画です。

【イエイリの建設DX先読み】

西松建設が進めるトンネルの自動化施工技術「Tunnel RemOS（トンネル・リモス）」では、2027年度末に複数の遠隔操作技術を統合して切羽作業の無人化を実現し、2030年度末には30%以上の省人化による生産性向上を目指すとのことです。

西松建設が目指すトンネルの自動化施工技術「Tunnel RemOS」のイメージ

この技術が進化すると、ホイールローダーやバックホー、コンクリート吹き付け機、ロックボルト施工機などが、それぞれの位置や作業範囲を共有しながら、自律的に動く「ロボット重機の群施工」に近づきそうです。

一方、人間の役割は、重機に乗って操作することから、離れた場所で全体の進行を監督することへと変わっていくでしょう。

危険な切羽から人を遠ざけながら、施工サイクルは止めない。そんなトンネル施工現場の自律化を支える技術が、だんだん現実味を帯びてきました。