TBM自動吹付システム

概要

TBM（トンネルボーリングマシン）自動吹付けシステムは、TBM本体の直後に吹付ロボットを架設し、TBMの掘削作業と平行してTBMテール直後に現れる坑壁に自動吹付を行ない、TBM工法における覆工の早期完成を実現するための掘削・覆工一体型のシステムです。

システムは、自動吹付システム・自動断面測定システム・自動吹付厚測定システム、自動測量システムなどからなり、掘削坑壁面の水洗い、掘削面断面計測、掘削坑壁面への吹付、吹付面断面計測、吹付厚算出の作業を自動で行います。

TBM本体や吹付ポンプとのデータリンク、レーザー距離計による断面形状の自動測定データを取り込むことで、掘削の余掘量、余吹量、吹付厚を瞬時に算出、高精度な管理を実現します。これにより、品質面においても、人手に比べて表面が滑らかな仕上がりになるなど、威力を発揮します。

【国土交通省NETIS：KT-990588-A】

 

掘削・覆工一体作業のフロー図

自動吹き付けロボットの概要

• ロボットの吹付ノズルは坑壁面に沿って動けるよう旋回リングに取り付け、旋回リングは前後に動けるよう走行レールに載っています。
• ロボットはTBM本体の動きや測量器、いわゆるトータルステーションからのデータを反映して作動し、TBM本体の動きから独立して吹付けを行なえます。
• 吹付ロボットはまず坑壁面を水洗いし、掘削断面を計測、続いて吹付けを行ない、その後吹付断面を計測、吹付厚を算出します。万一、吹付け不足箇所を発見すると、再吹付けを行ないます。
• これらの作業をすべて自動で行なうために自動吹付システム、自動断面測定システム、自動吹付厚測定システム、自動測量システムといった各種の自動化システムを搭載しています。

特長

施工の安全性向上

 吹付ロボットによる吹き付け作業空間は無人であるため、施工の安全性が向上します。

施工品質向上と安定化

高精度吹付厚管理システムにより、目標の吹付厚さが確実に確保されるほか、吹付厚さのばらつきが減少して品質が向上します。また早期覆工により、掘削地山の早期安定化が図れ、トンネル全体の安定につながります。

掘削と覆工の同時作業による工期短縮

掘削と覆工を同時に行うことにより急速施工が可能となり、全体工期が短縮されます。

全体工事費の縮減

吹付自動化システムによる作業の省力化や全体工期短縮の効果により、全体工事費の縮減が可能になります。

施工実績

• 新大長谷第一発電所建設第一工区
   

この技術を用いた工事実績

• 大長谷第一発電所建設（導水路トンネル）