シールドAI自動方向制御システム
オペレーターの技能によらず計画線に沿った掘進が可能
シールドAI自動方向制御システムとは？
シールド工法では、組み立てたセグメントリングに反力をとり、シールド機後方にリング状に複数配置したシールドジャッキを伸ばすことで進みます。その際、どのジャッキを伸ばすかを選択することで、シールド機に作用する力点を変え方向を制御します。しかし、周辺地盤の硬さなどさまざまな要因が進む方向に影響を与えるため、状況に応じて適宜力点を調整する必要があります。方向を誤ると、シールド機とセグメントリングとの間の隙間（クリアランス）が不足し、セグメントリングに無理な力をかけ、ひび割れを発生させてしまいます。そのため、力点の調整作業は、熟練したオペレーターがシールド機の向きや位置、機械負荷など、多くのデータを総合的に評価しながら判定しています。
シールドAI自動方向制御システムは、オペレーターが評価に用いる多種多様なデータをAIが学習することで、シールド機の方向修正を行う上で重要な力点を的確にAIが判定し、伸ばすべきシールドジャッキを選択するシステムです。AIで、オペレーターの技能に左右されることなく、計画線に沿ったトンネルを構築します。
また、セグメントリングに無理な力をかけることなく施工することで、品質の確保を図ります。これまで5台のシールド機で、オペレーターと同様の判断ができることを確認しています。
本システムは、大林組が開発を進めるシールド自動化システム「大林インテリジェントシールド（OGENTS®：Obayashi Intelligent Shield）」に欠かせない要素技術です。シールド自動測量「OGENTS/SURVEY®（オージェンツ/サーベイ）」、「シールド三次元線形管理システム」と連携することで、測量結果をもとにした修正計画の立案、指示、シールド機の運転操作までの一連の作業を自動化したシールド自動運転「OGENTS/DRIVE（オージェンツ/ドライブ）」として運用することができます。
お客様のメリット
精度良くシールド機を制御し、計画通りの施工を可能に
- オペレーターが力点を調整する際は、複雑に関係し合う多数の掘進データを確認し経験などにより判定しています。本システムは、オペレーターが判定するために確認する数十の項目をデータ化しAIに学習させることで、類似する状況においてオペレーターと同様に力点を判定することができます。シールド機の方向制御を精度高く行うことで、計画通りの施工が可能になります。
シールドトンネルの品質を確保
- クリアランスの大きさも考慮して力点を判定するため、クリアランス不足によりシールド機とセグメントリングが接触し、無理な力が生じる方向制御を防止します。これにより、セグメントリングのひび割れや漏水が発生するリスクを低減し、トンネル品質を確保します。
あらゆるシールド工事に適用が可能
- 本システムは、シールド機の形式、大きさや形状、シールドジャッキの本数、製作メーカーにかかわらず、すべてのシールド機に搭載でき、掘削延長や土質にもよらず、あらゆるシールド工事に適用できます。
