開發「裝藥量計畫系統」以簡化山岳隧道工程的爆破開挖

奧村組株式會社（總部：大阪市阿倍野區，社長：奧村太加典）與JMA Systems Corporation（總部：東京都港區，社長：坂倉猛）及Acroquest Technology Co., Ltd.（總部：橫濱市港北區，社長：新免流）合作，開發了「裝藥量計畫系統」，該系統在山岳隧道工程的爆破開挖中，利用AI來計畫適當的裝藥量。這將有助於在不依賴熟練工人的情況下，穩定爆破開挖的成型品質。

【背景】

在山岳隧道工程的爆破開挖中，熟練工人會檢查開挖面的岩盤狀況，並憑經驗規劃爆破模式（裝藥孔的鑽孔配置和裝藥量）。爆破開挖的成型結果往往在很大程度上取決於工人的技能。另一方面，解決生產力提升和熟練工人數量下降的問題已成為山岳隧道工程的重要課題。為了解決這些問題，施工現場正積極引入電腦鑿岩機等ICT施工技術。我們決定開發一種技術，利用這些ICT施工技術獲得的各種數據，根據岩盤狀況規劃適當的爆破模式，而不依賴經驗豐富的工人的技能。

【概述與特點】

本系統根據從電腦鑿岩機取得的鑽孔數據，使用經過過去施工數據訓練的AI模型，透過「①獲取與編輯鑽孔數據」、「②執行裝藥量推論」、「③顯示與輸出推論結果」三個步驟，為每個裝藥孔計畫適當的裝藥量。從獲取鑽孔數據到顯示推論結果，只需約5到10分鐘即可在短時間內計畫全斷面的裝藥量。

裝藥量計畫系統概述

①獲取與編輯鑽孔數據

將記錄在電腦鑿岩機中的鑽孔數據傳輸至專用電腦，將其編輯為AI模型的輸入數據，然後上傳至雲端。

②執行裝藥量推論

利用雲端的AI模型，考慮雷管的段數（起爆時間），計算出每個裝藥孔的計畫裝藥量。

③顯示與輸出推論結果

以圖表顯示計算出的計畫裝藥量。

計畫裝藥量顯示範例

【現場驗證】

我們在四國地方整備局發包的「令和5-7年度 窪川佐賀道路見付隧道工程」中，驗證了本系統裝藥量的推論結果。

以外圍裝藥孔為對象，我們將本系統針對每個裝藥孔的計畫裝藥量與熟練工人決定的實際值進行了比較。在開挖量接近設計斷面的爆破開挖斷面中，計畫值為340-390克，而實際值為每個裝藥孔400克。從這個結果中，我們確認本系統計算的裝藥量與實際值大致吻合，並且可以計畫出適當的裝藥量。

電腦鑿岩機的裝藥孔鑽孔情況

【未來發展】

未來，我們將積極將本系統部署至使用電腦鑿岩機的隧道工地，並透過對AI模型進行準確性驗證和改進，努力提升本系統。同時，我們也將致力於開發一套規劃裝藥孔鑽孔配置的系統，目標是將其發展為整合了裝藥量計畫系統的先進爆破模式計畫系統。

【本件相關洽詢】
奧村組株式會社
技術本部 技術研究所 企劃管理小組
電話：029-865-1521
傳真：029-865-1522
電子郵件：giken@okumuragumi.jp

【開發負責人】
奧村組株式會社
技術本部 技術研究所 土木研究小組
濱田 元