建設技術情報（第17期） - 施工・データ連携・施工管理のオートメーション化技術TECH17

油圧ショベルのバケットやアタッチメントの向きを自由に変えることができる、人間でいうと手首の機能を持った油圧式アタッチメントです。
傾けたり（チルト）、回転（ローテーション）させることによって、特に狭隘な工事現場での作業の自由度と精度が大きく向上します。

チルトローテータの機能は主に以下の4つです。
1．チルト機構
　　アタッチメントを片側45°、左右で90°傾けることが可能
2．ローテーション機構
　　アタッチメントを360°無制限に回転させることが可能
3．グリッパー機構
　　チルトローテータの回転部に設置されたグリッパー（カニ爪）でモノを把持して移動できる。
4．クイックカプラー機構
　　チルトローテータ下部に標準装備のクイックカプラにより、油圧ショベル用さまざまなバケットの他、油圧式アタッチメント（マルチグラップル、コンパクター他）にオペ席から離れることなく、簡単に付け替えることができる。

チルトローテータ対応のマシンコントロールシステムは、ショベルカーの先端に取り付けたバケットを自由に傾けたり回転させたりできる「チルトローテータ」と、GPSや各種センサーを活用して掘削位置や高さをリアルタイムに案内する「マシンコントロール」を組み合わせたシステムです。これにより、ショベルカーは人の手首のようにバケットを細かく動かしながら、設計データに基づいた正確な施工を行うことができます。
　オペレーターは複雑な形状の掘削や整地作業を効率よく行うことができ、従来は熟練した技術や経験が必要だった作業でも、熟練のオペレーターでなくても高い精度で施工できるようになります。また、機械の移動や掘り直しを減らせるため、作業時間の短縮や省人化、安全性の向上にも貢献します。道路工事や法面整形、水路施工などの現場において、施工品質の向上と生産性向上を同時に実現するシステムです。

この技術は型枠の隅々まで自然に流れ込む「自己充塡コンクリート」を使用しているので，機械で振動を与えてコンクリートを締め固める作業が必要なく，作業員の負担や人数を減らすことができます．コンクリートを配管から直接押し込む方式を採用しているため，配管を切り替える作業も必要ありません．これにより，締固め不足によるコンクリートの品質のばらつきや，欠陥部の発生などを防ぎ，トンネルの内壁を安定した品質で仕上げることができます．
さらに，CO₂排出量の少ない材料を使用することで，環境への負担も減らします．

N-PNextは、舗装工事をより安全で正確に行うための技術の集まりです。工事で使う機械にGPSやセンサー、カメラなどを取り付けることで、機械が自分の位置を確認したり、工事の状況を記録したりすることができます。
例えば、道路に線を引く位置を自動で描くロボットや、道路を削る深さを自動で確認するシステムがあります。また、人が近づくと機械が止まる仕組みなど、安全を守るための技術も使われています。
N-PNextは、舗装工事をより早く、正確に、安全に行うことができます。みなさんが安心して歩いたり車に乗ったりできる道路を支える、新しい道路づくりの技術です。

「Tunnel RemOS（トンネル・リモス）」は、山岳トンネルの施工に使用する各機械の無人化・自動化技術を組み合わせた遠隔操作システムであり、①駐機場所から作業場所までの重機の走行、②作業場所における動作、③遠隔操作に必要な計測の３分野の技術で構成されています。本システムにより、切羽直下作業が削減され、安全性や労働環境の向上が見込まれます。また、複数のトンネル現場の各機械を１拠点から遠隔操作することで、大幅な生産性向上が期待されます。
「山岳トンネルデジタルツインプラットフォーム」は、トンネル切羽で掘削作業を行っている重機の位置・姿勢、稼働状況、環境データ、設備稼働状況、作業員のバイタルデータなどをリアルタイムに統合し、現場全体の現在状況をバーチャル空間上に再現する技術です。現場全体を俯瞰的に管理することが可能となり、トンネル工事の効率化、安全性向上および生産性向上が期待されます。

【自動(無⼈)油圧ショベルRX ヨイショ投⼊くん】
掘削積込から運搬排⼟の自動化施工をレンタルで提供。
・特徴
油圧ショベルによる掘削、クローラダンプへの積込、
指定場所への排⼟までを重機に搭載したPC で自動連携し、効率的な⼟工を実現。
【クローラダンプ自動運転システム】
従来オペレーターによって操作していたクローラダンプを⼀部自動化でき
るシステムです。
概要
クローラダンプにGNSS を搭載し、専⽤PC で位置情報をもとに事前に設定したルートを
自動⾛⾏し、旋回、ダンプアップの⼀連の動作を自動で⾏うシステムです。
ルート設定はすべてを⼿動で作成する『設計モード』と予め⾛⾏ルートを⾛らせ記憶させ
る『ティーチングモード』があり運⽤も簡単に扱えます。
また、さまざまなセィフテイ機能も搭載。

　従来コンクリート打設に関する作業の定量的な評価は困難であり、基準を満たした施工が行われたかを十分に確認ができない問題がありました。
　本システムは、コンクリートの打設状況を、定点カメラや各種センサにより作業状況をセンシングすることで、打設進捗や打設状況の良否に関する定量的な評価を行い、適切に現場にフィードバックするものです。
　コンクリート打設作業時は締固め時間・打設層厚・打設層毎の所要時間を管理し、コールドジョイントや打設ペース異常の警告を発することで品質不良の発生を防止することができます。
　打設完了後のデータは、システム内に蓄積され、現場毎の特徴や傾向を分析するとともに、今後の施工計画への活用を図ることを可能としています。

「地盤を混ぜて強くする」ことで、建物や道路などを支える安全な地盤をつくります
建物や道路、堤防などをつくる場所の地盤が軟らかいと、構造物の沈下や地盤の変形などが生じるおそれがあります。パワーブレンダー工法は、このような軟弱地盤を現地の土を生かしながら強く安定した地盤へ改良する工法です。

バックホウをベースとした専用機械の先端に「トレンチャ」と呼ばれる撹拌混合機を取り付け、セメント系固化材などの改良材と現地の土を、地盤の上層から下層まで鉛直方向にしっかりと撹拌・混合します。さらに機械を水平方向へ連続して移動させることで、地層が複数に分かれている場合でも、均質な改良地盤を造成できます。

改良深さは13m程度（施工計画により１３ｍ以上可能）まで対応でき、狭い場所や上空に制限のある場所、既設構造物に近い場所にも対応できます。施工効率にも優れ、品質の確保と工期短縮の両立を図ることができます。

【１】トンネル点検プラットフォーム：Wing Stage（ウイングステージ）
Wing Stageはデッキをトンネル曲面に沿った形状とすることで、効率的なトンネル点検作業を実現します。
【２】TDRトンネルライニング工法
矢板工法のトンネルで巻厚が不足する覆工や供用後に剛性アップが必要とされた覆工などに対して、合理的な補強設計と施工を可能にします。
【３】鋼橋の防食技術「低温低圧型金属溶射工法（コールドスプレイ工法）」
鋼材の防食技術の１つであり、鋼材表面に亜鉛・アルミナ混合粉体を高速で衝突させ、残存さび上にも高密着で緻密な防錆皮膜を形成します。長期的にさびの再発生を抑制する防食技術です。
【４】除雪時の安全作業に関するVR/MRプロジェクト「JAMP」
AR点検支援ツールの有効性を実験で検証しています。提案手法は従来の取扱説明書に基づく手法より選択率が高く使いやすいです。作業時間短縮や点検項目参照時間の低減が確認され、作業効率向上の可能性があります。
【５】電動建設機械の電力消費量測定方法（電費試験）
建設機械の電力消費量試験規格は、世界に先駆けて策定された業界規格です。国土交通省のGX建設機械認定制度で活用されて国際標準化を進めています。