大林組とマスワークス、AIによる山岳トンネル工事の切羽評価システムを開発

大林組は、マスワークスと協力してディープラーニングを活用した山岳トンネルにおける切羽評価システムを開発。全評価項目に対応したクラウドシステムを構築し、国内のトンネル現場での本格運用を開始することを明らかにした。

日本の山岳トンネル工事において標準工法となっている「NATM(New Austrian Tunneling Method)」は、吹付けコンクリートとロックボルトを主要な支保工材料としているが、支保工の規模や強度については事前の地質調査に基づいて計画する必要がある。

しかし、実際には、事前調査の結果だけでは不十分なため、施工中の切羽(掘削面)の強度、風化変質、割目間隔、割目状態、走向傾斜、湧水量および劣化度合の7項目によって地山の状況を評価し、その結果に応じて計画を見直しながら施工を進める必要があった。

大林組は2017年、ディープラーニングを活用し、地質学の専門家と同等の評価を可能にする切羽評価システムとして、切羽画像から風化変質、割目間隔および割目状態の3項目を評価する試行システムを開発していたが、今回、新たに強度、走向傾斜、湧水量および劣化度合の4項目を追加。これにより、全7項目で切羽を評価できるシステムを構築することができたとしており、全7項目において70%以上で専門家と同じ評価をすることが確認されたとする。

また、開発されたシステムをクラウド化。インターネット環境とタブレットなどの通信端末さえあれば、全国どこでも利用することを可能とし、これにより現地での施工管理担当者による目視評価と、システムによる評価を現地で比較することを可能としたとする。

1項目あたりの解析所要時間は約30秒ほどで、即座に細部まで評価が可能なことから、工事の安全性と経済性の向上を図ることができるとしている。

さらに、各現場で取得したデータをクラウドサーバに蓄積。将来的には、現場での実適用を通じて事例を増やしていくことで、評価結果の的中率向上を目指すとしており、具体的には半期ごとに学習データの更新を行なっていく予定としている。

なお、同システムは現在、現場において実証が進められている段階であり、2019年4月から全国のトンネル現場での本格運用を開始する計画だという。