ToP-NATM
山岳トンネル主要工种を自动化?远隔化
概要
「ToP-NATM」は山岳トンネルの主要工種を自動化?遠隔化し、切羽作業の無人化によって施工の安全性向上と省人化、高品质化を同時に実現します。一連の施工の流れは、AIを用いた「最適発破設計システム」により適切な発破パターンと1孔あたりの装薬量を設計し、爆薬自動装填システム「To-RIGGER」が設計された爆薬量を自動装填することで、危険な切羽に作業員が立ち入ることなく安全な装薬を可能にし、余掘りの少ない発破を行います。発破後のずり出しは自律運転システム「L-CROSS」が自動で行います。続く支保工の工程では、吹付けコンクリートには「ヘラクレスNavigator」、鋼製支保工の建込みに「Optiss」、ロックボルト打設には「ロボルト」を使うことにより、切羽に作業員が立ち入ることがなくなり、省人化が可能なだけでなく、安全性も格段に向上します。後方では「NATM-SEA」により防水シートを設置し、コンクリートの打ち込み、締固め、配管切替までの一連の作業を自動で制御する「セントルフューチャーズ」を使って従来の半分の人数で高品质な覆工を構築します。このように全プロセスが高度に連携し、次世代の山岳トンネル施工を牽引します。
メリット
- 切羽无人化?远隔化による「安全性の大幅な向上」
- 先進ロボット技术による「徹底した省人化と生産性向上」
- AIとICTデータ連携による「確実な施工品质の確保」
特徴
(1)全主要工种を包括する「一気通贯の自动化?远隔化パッケージ」
山岳トンネル施工(NATM)の主要工種である「削孔?装薬?発破」「ずり出し」「支保工」「防水工」「覆工」のすべての工程に対し、それぞれ最適化された自動化?遠隔化技术をラインナップしています。各工種のスタンドアロンな技术ではなく、トンネル施工全体のプロセスを連携?パッケージ化して最適化を図るトータルシステムです。
(2)3次元点群データと础滨モデルによる「施工设计のデジタルツイン化」
コンピュータジャンボから得られる1孔ごとの穿孔データや装薬量データ、および発破后の地山形状の3次元点群データをシームレスに连携させます。これら蓄积された施工データを教师データとして础滨モデル(余掘量推定础滨モデル作成プログラム)が学习し、次回の最适な穿孔位置や薬量をデジタル上で自动算出するフィードバック机构を有しています。
(3)高度なメカトロニクスを駆使した「マルチロボット?远隔マニピューレータ」
装薬孔へ爆薬装填ホースを高精度に自动挿入する「础滨ロボットアーム」を搭载した爆薬装填ロボット(罢辞-搁滨骋骋贰搁)を実装しています。支保工工程においては、エレクタ一体型吹付け机に改良を加えたシステム(翱辫迟颈蝉蝉)により、钢製支保工の连结から位置决めまでをオペレータ1名の远隔操作だけでコントロールできる机构を备えています。
(4)现场装填时に初めて机能する「インライン混合?孔内爆薬化システム」
「バルクエマルション爆薬」は、それ自体では爆発性のない流体状の「基材(非爆薬)」と「発泡剤」という2つの异なる物质で构成されています。専用の装填ノズル内部でこれらを撹拌混合し、装薬孔内に充填された后に発泡して初めて爆薬化するという、独自のインサイト(现场内)製造プロセスを採用しています。
(5)尝颈顿础搁や多种センサーによる「自律走行および施工自动制御(フィードバック)」
ずり出し用のホイールローダ(尝-颁搁翱厂厂)には尝颈顿础搁と各种センサが搭载されており、自己位置推定と姿势制御をリアルタイムに行いながら、ずりのすくい上げからクラッシャーへの投入までを自律的に行うアルゴリズムを実装しています。セントルフューチャーズは、スライド型配管切替装置(スイッチャーズ)と各种バイブレーターを目的别のセンサ群で自动制御し、コンクリートの打込みから缔固めまでの物理动作を完全に自动ロボット化しています。
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