Development of technology for controlling rock fall events disasters at tunnel construction sites

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K05005
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 林 久資 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (30633614)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 進士 正人 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40335766) ; 吉川 直孝 独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 建設安全研究グループ, 上席研究員 (60575140) ; 岡崎 泰幸 松江工業高等専門学校, 環境・建設工学科, 講師 (50806081)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 肌落ち / 山岳トンネル

Outline of Annual Research Achievements

山岳トンネルの建設現場では，掘削直後の切羽付近の岩盤や土砂が崩落する「肌落ち」による労働災害が問題となっている．（独）労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所の調査によると，この肌落ち災害は，平成12年以降の10年間で47名が被災し，そのうち6%にあたる3名が死亡，36%にあたる17名が休業1ヶ月以上となっており重篤度の高い災害である．そのため，厚生労働省は「肌落ち災害防止対策に係るガイドライン」を取りまとめ，切羽付近での作業を行う場合には専任の切羽監視員による監視を義務付けている2)．しかしながら，監視員のみによる切羽監視では見落としや見間違いなどの人的ミスが発生することが十分想定される．加えて，熟練技術者も定年を迎え減少傾向にあることなどから，肌落ち災害を未然に防ぐために切羽監視員を補助する監視システムの開発が喫緊の開発課題となっている．
そこで，本研究では切羽面の形状データを3DセンサやRGBカメラを用いて取得し，その情報から肌落ち発生リスクの高い領域を特定することで，肌落ち発生以前に危険を周知し被害の発生を防ぐシステムの開発を行う．肌落ちの発生要因としては，切羽面による岩盤の割れ目や劣化，掘削による岩盤のオーバーハング，不連続面による浮き，湧水等が挙げられるが，その中でも高精度に切羽形状を計測することで岩盤のオーバーハング度合いや切羽前方での不連続面の状態を推定し，それに基づく肌落ち発生リスクの高い領域の特定を行った．