戸田建設は、シールド工法でトンネル掘進中に土質をリアルタイムで判別できるシステムを開発したと発表した。地盤調査用の装置（コーン）にカメラを搭載し、計測データと画像を組み合わせて高精度に判別する。シールドの完全自動化を目指す人工知能（AI）システムの要素技術として、実際の土質に応じた切羽の安定管理を可能にする。
新システムでは、コーンと高輝度発光ダイオード（LED）搭載カメラを組み合わせた「ビデオコーン」を使用する。この装置をシールド機のカッターヘッド側面やマシン外周に設置し、掘進停止中に任意の角度から貫入・収納することで、切羽やシールド機周辺の土質判別、空隙探査を行う。
地中では先端抵抗、周面摩擦、間隙水圧の3つの地盤情報を1センチメートルごとに計測・記録し、これらの計測値から土質判別や地盤の強度を評価する。また貫入時の映像をカメラで撮影し、画像情報と組み合わせることでより高精度に土質を判別する。
従来のシールド工法では、調査ボーリングの結果から作成した想定土質縦断図に基づいて掘進する。実際の土質が想定と異なると、土質に応じた切羽安定管理などの対応の遅れや掘削土砂量が過大になるといったトラブルにつながることがあった。既存の方法では土質をリアルタイムに判別できないという問題があるため、掘進中の土質を正確に判別する今回のシステムを開発した。
今後はシールド実機に装備し、掘進対象の土質のリアルタイム判別を試行する予定だ。効果が確認でき次第、シールド完全自動化のAIシステムに取り込み同システムの早期実現を目指す。
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