株式会社大林組（本社：東京都港区、社長：蓮輪賢治）は、ロボット工学が専門の国立大学法人東京大学大学院新領域創成科学研究科（東京都文京区、研究科長：出口敦）福井類准教授協力のもと、トンネル工事で使用されるシールドマシンカッタービットの摩耗状況を色と匂いで知らせる摩耗検知ビットを開発し、実用化しました。

シールド工法では、多数のカッタービットを装備したカッターを回転させることで、地盤を切削します。カッタービットは掘進に伴い摩耗しますが、摩耗の進行に気付かず掘進を続けると、カッタービットやカッターの損傷により掘進不能となります。そのため、電気の導通により把握する導通式や、油圧の低下により把握する油圧式の摩耗検知ビットを採用して摩耗状況を把握しています。しかし、これらの方式は摩耗情報をシールドマシン内に伝達するためにケーブルや配管が必要なため、特に小口径シールドマシンでは、配置スペースの制約から摩耗検知ビットを多数装備できず、ビットの摩耗が想定以上に進行していることがあります。

そこで大林組は、カッタービットの摩耗量が設定値に達すると、染料や香料を地山に噴出させ、掘削土砂に付着した色や匂いで摩耗状況を把握できる方式の「摩耗検知ビット」を開発しました。この方式は、色と匂いで摩耗情報を知らせるので、シールドマシンから離れた位置でも確認でき、カッターの健全度を容易に確認できます。

また、染料や香料を噴出する機構をカッタービット付近に集約することで、摩耗検知ビット装備のためのケーブルや配管が不要になり、多数装備することができます。これにより、多くのカッタービットの摩耗状況を把握して、より正確に評価できます。

今回開発した摩耗検知ビットの特長は以下のとおりです。