大林組と岡山大学は共同で、ビデオカメラで撮影した切り羽の映像を解析し、肌落ち(崩落)の予兆をリアルタイムに検知する「ロックフォールファインダー」を開発した。作業員が切り羽に近づく鋼製支保工の建て込み時と、切り羽への装薬時に適用し、山岳トンネル工事の安全性向上に役立てる。

肌落ちの予兆を検知する様子(出所:大林組)
[画像のクリックで拡大表示]

 肌落ちの直前に生じるわずかなひび割れや小さな落石を、「背景差分法」と呼ぶ画像認識技術を用いて検出する。具体的には、切り羽の映像を0.1秒ごとに比較し、同一画素の色の変化から移動した物体を捉える。

 発生したひび割れのほか、直径10mm程度の細かい落石についても、石が動き始めてから0.5秒以内に検知できる。重機や作業員の動き、カメラの振動などは自動的に除外する。予兆を検知したら、音や光で作業員に警告し、退避を促す。

 開発を担当した大林組技術研究所地盤技術研究部の藤岡大輔主任は、次のように話す。「当初はレーザースキャナーで計測した切り羽の3次元形状を比較し、変化を検知することも考えた。ただ、計測や解析に数秒はかかる。そこで、計算量が少なく瞬時に解析できる背景差分法を採用した」。

 使用するのは市販のビデオカメラとノートパソコン、警告灯など。トンネルジャンボの運転席の天井やトンネルの天端・側壁に装置一式を設置し、監視領域を設定するだけで、簡単に肌落ちの予兆を検知できる。切り羽の監視責任者が、iPadなどのタブレット端末で遠隔操作することも可能だ。

ロックフォールファインダーの構成(出所:大林組)
[画像のクリックで拡大表示]

この先は会員の登録が必要です。有料会員(月額プラン)は申し込み初月無料!

日経 xTECHには有料記事(有料会員向けまたは定期購読者向け)、無料記事(登録会員向け)、フリー記事(誰でも閲覧可能)があります。有料記事でも、登録会員向け配信期間は登録会員への登録が必要な場合があります。有料会員と登録会員に関するFAQはこちら