あたり取り作业の自动化技术をトンネル现场で実証 -建机の自动运転とあたり検知システムの连携による无人化施工への取り组み-

2026年3月18日
コベルコ建机株式会社
株式会社安藤?间

　コベルコ建机株式会社（本社：東京都品川区、代表取締役社長：山本明、以下「コベルコ建機」）と株式会社安藤?間（本社：東京都港区、代表取締役社長：国谷一彦、以下「安藤ハザマ」）は、このたび、トンネル切羽におけるあたり取り作業^（注1）の自动化技术を开発し、施工中のトンネル现场で実証実験を行いました。

　両社は、建设现场の生产性向上および无人化施工による安全确保を目的として、建设机械の自动运転技术に関する共同研究を进めてきました。これまでに、油圧ショベルの自动运転システムを共同开発し、ダンプトラックへの土砂积込み技术を确立しています^（注2）。现在、これらの成果を基盘として、油圧ショベルの自动运転システムを応用し、山岳トンネル工事で使用するブレーカーショベルへの适用に取り组んでいます。今回、実トンネル环境においてあたり取り作业の自动化技术の动作検証を行い、自动运転技术実现に向けた第一歩を踏み出しました。

1．开発の背景

　建设业界では自动施工技术による省人化や安全性向上が求められており、国土交通省においても、山岳トンネル工事における施工のオートメーション化に向けた取り组みが开始されています。
　山岳トンネル工事では、発破后に生じる切羽岩盘の凸凹に対し、设计断面から飞び出た箇所（あたり）をブレーカーショベルで除去する、あたり取り作业が行われます。従来、この作业は、重机のオペレータと作业员の2名で行いますが、掘削直后に切羽付近で目视确认を行う必要があるため、肌落ち灾害のリスクが问题となっています（図1）。
　こうした问题を解决するため、安藤ハザマでは2024年に、トンネル切羽のあたり箇所をリアルタイムに把握できる「あたり検知システム」を开発しました^（注3）。本システムにより、切羽から离れた位置で确认作业を実施できるようになり、安全性の向上に寄与しています。
　このあたり取り作业の施工技术のさらなる高度化に向けて、コベルコ建机が开発中の「自动运転システム」と连携した自动化技术の开発を进めています。

図1：従来のあたり取り作业の状况

2．本技术の概要

　本技术は、自动运転システムを搭载したブレーカーショベルにあたり検知システムを搭载し、これら2つのシステムを连携させることで、あたり取り作业を自动で行います（図2）。
　あたり検知システムで取得したブレーカーショベルの自己位置や姿势、あたり箇所などの情报を、自动运転システムに入力することで、あたり箇所を除去するためのブームとアームの最适な动作経路を自动で算出します。その后、开始操作を行い、所定の顺路ではつり动作を実行します。なお、自动运転では走行は行わず、同一位置で旋回とブーム?アーム?アタッチメントを制御することで、あたり取り作业を自动で行うことを可能にします。

図2：自动运転试験机

3．トンネル现场での実証実験

　本技术の适用性や现场での安定稼働について検証するため、施工中の山岳トンネル现场で実証実験を行いました（図3）。この実験では、これまで难しかった岩盘のあたり箇所を自动で検知し、自动运転システムを搭载したブレーカーショベルであたりを除去する一连の动作を确认しました。
　「あたり検知システム」と「自动运転システム」の両システムを连携させ、切羽前に配置した无人のブレーカーショベルに対して后方からタブレットで自动运転指示を行い、一つひとつの动作状况を确认しました。その结果、これまで把握できなかった岩盘を打撃する动作に関する课题が明らかとなり、今后の改良に向けた具体的な検讨项目を抽出することができました。また、トンネル特有の限られた作业空间において、自动で动作するブレーカーショベルがトンネル壁面に触れることなく、あたり箇所にチゼル先端^（注4）を适切に诱导できることを确认しました。