鹿島、3Dレーザー使用のトンネル変位計測システムを初適用、高精度の把握を確認 画像 鹿島、3Dレーザー使用のトンネル変位計測システムを初適用、高精度の把握を確認

インバウンド・地域活性

 鹿島は6日、3Dレーザースキャナーと画像処理技術(テンプレートマッチング)を組み合わせて山岳トンネルの変位を面的に計測するシステム「3Dマッチ」をトンネル建設工事に初適用したと発表した。適用したのは、国土交通省中部地方整備局発注の「平成25年度三遠南信小嵐トンネル調査坑工事」(長野県飯田市)。掘削中に複数の断層破砕帯の出現が予測されたため、3Dマッチを導入して切羽と壁面の変位を高精度で把握。システムの有効性を確認した。3Dマッチは13年に、測量機・計測機器レンタルのソーキ(大阪市西区、都志直博社長)と共同で開発。画像の中から特定のパターンを検出し、適合させるテンプレートマッチングと3Dレーザースキャナーを融合した。スキャナーで取得した画像を用い、変形前後のトンネル壁面の微細な凹凸パターンを探し出す。面上にある無数の任意の点が当初の位置からどのくらい移動してきたかを追跡することで、変位量を面的にとらえることができる。
 初適用した三遠南信小嵐トンネル調査坑工事の現場は、長野・静岡県境に位置し、「青崩トンネル(仮称)」本坑の建設に先行して工事が行われている。避難杭の掘削と地質調査を兼ねた工事で、鹿島は長野県側のトンネル(延長1544メートル)の施工を担当している。ンネルのルートは、中央構造線に近接かつ並行しており、中央構造線に斜行する断層破砕帯や亀裂密集帯があることを確認していた。掘削時に断層などに起因する大変位や局所変位の発生が予想されたため、施工中に詳細な観測を実施し、トンネル挙動を正確に捉える対策を講じた。今回、3Dマッチを適用し、切羽周辺の変位を高精度に把握できることを確認。大きな土かぶりや断層などの影響で変位が予想される長大な山岳トンネルに今後も導入し、作業の安全と品質向上に役立てていく。

鹿島/3Dレーザー使用トンネル変位計測システムを初適用/挙動把握の有効性確認

《日刊建設工業新聞》

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