山岳トンネル工事DX、地山の状態判定をリモートAI解析にて

トンネル技術者が切羽に長時間立ち会い、掘削時の地山挙動を直接観察することが困難になりつつある。一方、掘削後の切羽だけでなく、掘削時の地山の崩れ方や音といった動的な挙動も合わせて観察することで、判断材料となる情報が豊富になり、より的確な地山評価が行えるという。福田組は、NECと共同で、地山の良否を評価する作業を支援するため、動画とAIを活用した地山評価システムを開発した。

同システムは、従来型画像解析、AI画像認識（「NEC the WISE」の「RAPID機械学習」）および音声解析を技術要素とし、市販ビデオカメラ、学習済みAIモデル搭載サーバ、閲覧アプリで構成される。切羽の掘削動画をクラウドにアップロードし、同サーバで解析すると、掘削によって地山の崩れる様子が自動検知され、地山状態の良否が評価される（特許申請中）。

解析結果は、動画経過時間と地山状態評価レベルとの関係をグラフ化した経時変化図等、レポートとして自動生成。グラフ上の任意点を選択すると該当する時間の撮影シーンを容易に確認できる（シーンサーチ機能）。現場の技術者はその評価結果と検知箇所の動画を確認して、追加対策の要否判定が容易に行える。

実地（岐阜山県第1T東地区）検証にて、検知箇所のレポートにおける地山状態のレベル判定は概ね妥当だったという。福田組では同システムにさらなる改善を加えていき、全国のトンネル現場に展開することを計画している。将来的に無人化･自動化施工が可能になった場合、人がいなくなった切羽において地山状態の把握を人に代わって行うことも期待されるという。