精度の高い点検でインフラの 安心・安全を提供するトンネル点検システム

iTOREL(アイトーレル)の概要

iTORELは、人によるトンネル点検の近接目視と打音検査の業務 をロボット技術によって代替する事を目指したシステムで、覆工コン クリートのひび割れと浮きをリアルタイムに自動検出する点検ユ ニットが搭載されています。複数の点検ユニットを使用して広範囲に 点検することで、作業時間の短縮や省力化を実現できるだけでなく、 トンネルのメンテナンスサイクルを検討するうえで重要なひび割れ、 浮きなどの位置や形状を高精度に取得できます。また、現場の点検 作業だけでなく、取得した点検データを使い、効率的に点検調書を 作成することもできます。 　点検するトンネルの条件によってガントリーフレーム型と点検用 アームを搭載した高所作業車型が選択できます。ガントリーフレーム 型は、フレキシブルガイドフレーム、走行式防護フレーム、打音検査ユ ニット、ひび割れ検出ユニットの４つ技術を組合せ、トンネル内をタイ ヤで走行しながら覆工コンクリートを円周方向に点検していきます。 一般道を主な適用対象としていて、道路の幅員や高さに合わせてシ ステムの幅や高さを調整できるフレーム構造になっています。高所 作業車型は、トンネル点検用高所作業車に設置した点検用アームに、 複数の打音検査ユニット、ひび割れ検出ユニットを搭載し、高所作業 車を走行させながらトンネル縦断方向に点検を行います。点検ス ピードは最大1150m2/h（人の点検スピードの約1.7倍）です。

３つの革新的な点検技術

iTORELの特徴的な技術として打音検査ユニット、ひび割れ検 出ユニット、フレキシブルガイドフレームの３つが挙げられます。

打音検査ユニット

従来の浮きの点検は、人が点検用ハンマーで覆工コンクリート を叩いた音を基準としているため、打音検査ユニットは人の腕の振りを模擬し、人に近い打音を発生可能なアーム機構を採用して います。浮きの自動判定には騒音などに対して頑健な浮きの検出 が可能な機械学習の一つであるアンサンブル学習を使用してい ますが、システムで初めて点検するトンネルは学習データが無いためクラスタリングを使用し、打音の差によって集合（クラスター）に分割することで浮きと健全を判別しています。

ひび割れ検出ユニット

覆工コンクリートには汚れが付着していることが多く、画像だけ ではひび割れを正しく検出できない場合があります。ひび割れ検 出ユニットは光切断法を用いた3次元形状計測によって、可視画 像と距離画像を同時に撮影し、コンクリート表面よりも奥行きのあ る黒い線を識別することで、ひび割れを自動検出します。

フレキシブルガイドフレーム

トンネル形状は地山や用途等によって様々で、点検時には坑内 の照明や標識などを回避しなければなりません。点検に必要な反 力が得られる汎用性の高いフレーム構造を実現するため、可変形状トラスを点検用ガイドフレームとして応用しています。