鹿島など4社は、山岳トンネル工事の補助工法であるAGF(注入式長尺鋼管先受け)工法の鋼管打設作業時の切り羽作業範囲の無人化を実現した。2023年11月に共同開発したソケット型AGF鋼管打設作業の機械化システムに新機構や改良を加え、安全性・生産性の向上を図った。実現場に試験導入し、鋼管準備から打設までの切り羽作業範囲への立ち入り時間を従来工法比で約90%削減。人手による鋼管接続作業も不要にできることを確認した。
AGF工法は山岳トンネル工事でのトンネル上部の安定性確保や地表面の沈下抑制を目的に補助工法として採用されるが、鋼管の準備から打設作業まで技能者が切り羽作業範囲に長時間立ち入る必要があった。さらにAGF鋼管打設作業時は切り羽に穿孔水が浸透し、岩盤の劣化や鏡吹き付けコンクリートのひび割れが発生するなど災害のリスクがあった。
鹿島と古河ロックドリル、ケー・エフ・シー、トーキンオール(川崎市、吉田基一社長)は2023年11月にソケット型AGF鋼管打設作業の機械化システムを開発。技能者の作業負荷を軽減し、施工人員を25%削減した。ただ、接続する鋼管を誘導する技能者1人とAGF鋼管供給装置の操作を担当する技能者1人が切り羽作業範囲に残るという課題があったことから、今回、新たにAGF鋼管供給システムを開発するとともに、鋼管接続装置を改良した。
AGF鋼管供給システムは鋼管を積んだラック部をドリルジャンボの後方に、鋼管を挿入するアーム部をドリルジャンボの前方に分離して配置し、その間をローラーコンベヤーでつないだ。ラック部はトラックの荷台に載せたままで、鋼管を自動供給できる。鋼管接続装置には既打設管を把持する機構を追加した。既打設管と後に続く新設管の両方を把持できるため強制的に打設軸を合わられるため、技能者による誘導が不要となる。
新システムを「みなとみらい21線車両留置場建設工事(土木工事)」に試験導入した結果、機械化前の従来工法と同等の準備時間(ロッドの回収作業を除く)で、AGF鋼管打設作業時の切り羽作業範囲内の無人化を実現した。今後はAGF鋼管打設後のロッド回収作業までを含めた切り羽作業範囲への技能者の立ち入りゼロに向けた開発を継続する。併せて、AGF鋼管打設作業の機械化システムと、山岳トンネル工事の自動化施工システム「A4CSEL for Tunnel(クワッドアクセルフォートンネル)」の連携も進める。


