“休日ボーリング作業”をロボットがお手伝い! 大林組が「水圧ハンマーナビ」を全自動化
2025年10月2日

管理人のイエイリです。

山岳トンネルの掘削工事を、効率よく、安全に行うために欠かせないのが、掘削最前線の「切羽」前方にある湧水や脆弱な層の有無を探る「探査ボーリング」という作業です。

この作業は掘削中には行えないため、作業が中断する休日に行うのが習わしでした。

これまでは担当者5人が切羽近くで、ボーリング用のロッドを継ぎ足しながら、切羽前方を150~200m掘削し、その後ロッドを引き抜いて外すという作業を行ってきましたが、休日出勤や安全性が現場の悩みでした。

探査ボーリングを行うロッドの先端に付けられた水圧ハンマー。これで岩盤に穴を開け、孔壁を洗浄する(以下の写真、資料:大林組)

探査ボーリングを行うロッドの先端に付けられた水圧ハンマー。これで岩盤に穴を開け、孔壁を洗浄する(以下の写真、資料:大林組)

従来の探査ボーリング作業。休日に5人がかりで作業していた

従来の探査ボーリング作業。休日に5人がかりで作業していた

この問題を解決するため、大林組は同社が開発した前方探査装置「水圧ハンマーナビ」を全自動化しました。

その結果、

ナ、ナ、ナ、ナント、

わずか3人で作業可能

になったのです。(大林組のプレスリリースはこちら

そして、切羽付近は無人化され、安全性も飛躍的に向上しました。

全自動化された「水圧ハンマーナビ」。切羽付近は無人となり、3人で作業できるようになった

全自動化された「水圧ハンマーナビ」。切羽付近は無人となり、3人で作業できるようになった

この装置の特長は、二重管ロッドを自動的に継ぎ足しながら掘削を続ける点にあります。

従来の「水圧ハンマーナビ」では、作業員が重いロッドを手作業で扱っていましたが、今回、日本基礎技術(本社:大阪市北区)が開発した自動ボーリング装置「A-RPD(Automatic Rotary Percussion Drill)」を活用し、共同開発を行うことで、専用のカッターとクランプ機構により、二重管ロッドの追加や取り外しを自動化することに成功しました。

1本目のロッド分のボーリングが終わると、ロッドの継ぎ目を自動的に外し、次のロッドを挿入できる空間を開ける

2本目のロッドを自動で継ぎ足したところ

2本目のロッドを自動で継ぎ足したところ

さらに自動でボーリングを続ける

さらに自動でボーリングを続ける

A-RPDは打撃と回転を組み合わせた削孔方式により、硬岩から軟弱層まで幅広い岩質のボーリングに対応できます。

さらに削孔時のエネルギーを基に、地山の硬さを評価し、不良地山の位置を

高精度で自動特定

できるのです。

削孔時のエネルギーをもとに自動作成されたレポート。前方地山の岩質や不良地山の位置がわかる

削孔時のエネルギーをもとに自動作成されたレポート。前方地山の岩質や不良地山の位置がわかる

現場での計測から解析、施工レポート作成までが一貫して自動化されたので、国土交通省が推進する「i-Construction2.0」が掲げる「施工のオートメーション化」にまた一歩近づきました。

 

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