独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構(本社:神奈川県横浜市、理事長:藤田 耕三、以下 鉄道・運輸機構)と清水建設株式会社(本社:東京都中央区、代表取締役社長:井上 和幸、以下 清水建設)、KDDI株式会社(本社:東京都千代田区、代表取締役社長 CEO:髙橋 誠、以下 KDDI)は2024年7月25日、清水建設が建設中の北海道新幹線 渡島トンネル(上二股工区、発注者:鉄道・運輸機構、以下 渡島トンネル)にてStarlinkを活用したauの通信エリア構築ソリューション「Satellite Mobile Link」をトンネル坑内で活用し、4G LTEの通信エリア化を実現しました。
なお、「Satellite Mobile Link」でトンネル坑内の工事現場に通信環境を構築した事例は、国内初(注1)となります。
切羽掘削面の映像をトンネル坑外の事務所とやりとりする様子3者は2022年12月に、「Satellite Mobile Link」で渡島トンネル坑外の工事現場の通信エリア化を行い(注2)、労務・安全管理や情報伝達の効率化・即時性を実現しました。一方で、工事現場の最前線であるトンネル坑内のセルラー通信のエリア化ができておらず、特に重大事故の発生リスクが高い切羽(トンネル掘削の最先端箇所)で外部への緊急連絡がすぐにできないことや、切羽掘削面の確認を坑外と行うために、移動環境が悪い工事中の坑内を往復する必要があるなどの課題がありました。そのため、さらなる効率化・即時性実現のため、3者で検討を続けてきました。
今回、先行してトンネル坑外の通信エリア化に使用した設備から、光ケーブルにて4G LTEのアンテナをトンネル坑内に延伸し、通信環境を構築しました。「Satellite Mobile Link」によるトンネル坑内対策は、Wi-Fiによるエリア化と比較し、設置機器数が非常に少なく、設置コストを1/3程度に抑えられることや、保守メンテナンス性が高いことが評価され、このたび、本格導入に至りました。
また、労務管理の効率化や施工管理・検査のDX化推進により労働時間の削減につなげることで、建設業の2024年問題の解決にも寄与します。
背景
これまでトンネル坑内の通信環境はWi-Fi機器で構築されていましたが、大型の工事機械による遮蔽影響で通信エリアが数十メートル程度と狭いことや、長いトンネル坑内全体をカバーしようとすると、必要な機器数が多くなり、設置・メンテナンス作業が煩雑になるといった課題がありました。また、掘削作業での発破による影響を避けるため、アンテナ設備などの設置場所には制限があり、切羽から200メートルの範囲には通信環境を構築することができませんでした。そのため、機器を扱う現場からの緊急連絡や労務管理の効率化やDX化などに課題がありました。
実施内容
「Satellite Mobile Link」の採用により、最小限の設備で約4キロメートルの範囲に通信環境を構築し、切羽付近も含めたトンネル坑内で緊急通報を含めた音声通話や、データ通信が可能となりました。これにより、地山変状などの緊急対応時の関係者との迅速な連絡や、電子図面の活用による効率的で高度な施工管理、高解像度の映像伝送による施工立会の遠隔臨場などICT活用を飛躍的に進めることが可能となりました。また、発注者による効率的な監督業務も実現しています。今後は、建設機械の遠隔操作など、建設現場のさらなるDX化が期待されています。
清水建設とKDDIは、今後も多様な事業者と協力し、未来を切り拓く現場に通信環境を整備することで、建設・土木分野におけるさらなる技術の発展を目指して、研究開発、実証を進めていきます。
また、鉄道・運輸機構は、建設現場での新技術の導入などにより、多様な事業者におけるさらなる技術の発展を後押しし、持続可能な社会の実現に向けて建設DXを推進していきます。
「Satellite Mobile Link」によるトンネル坑内通信エリア化の効果 独立行政机构铁路建设和运输设施开发支持组织(总部:神奈川县横滨市;主席:藤田幸造;以下简称铁路运输组织)、清水株式会社(总部:东京中央区;总裁兼首席执行官:井上和之,以下简称清水株式会社)、KDDI株式会社(总部:东京千代田区;总裁兼首席执行官:高桥诚,此处在 KDDI 之后)将由清水株式会社于 2024/7/25、2024/7/25 建造。(交通组织,以下简称大岛隧道)使用了非盟通信区域建设解决方案 “卫星MobiLink”,该解决方案在隧道矿山中使用了Starlink,实现了4G LTE通信区域转换。
注意,这是日本第一个使用 “卫星MobiLink” 在隧道内的施工现场建造通信环境的案例(注1)。
与隧道外的办公室交换了飞机挖掘表面的图像2022/12年,三方使用 “卫星MobiLink” 在大岛隧道外的施工现场创建了通信区域(注2),使劳动/安全管理和信息传输更加高效和即时。另一方面,作为施工现场前线的隧道矿山内部的蜂窝通信尚未实现区域化,存在一些问题,例如由于发生严重事故的风险特别高,无法立即与外部进行紧急联系,施工期间必须在移动环境恶劣的矿山内部来回穿行,以便从矿外检查飞机挖掘表面。因此,三方继续进行研究,以进一步提高效率和及时性。
这次,使用光缆将4G LTE天线延伸到隧道矿山中,该设备以前用于在隧道矿山外创建通信区域,并建造了通信环境。与使用Wi-Fi的区域化相比,对使用 “卫星MobiLink” 的隧道地下对策进行了评估,因为安装的设备数量极少,安装成本可以降低到约三分之一,可维护性高,并且现已达到全面实施。
此外,通过提高劳动力管理的效率和促进施工管理和检查的DX转换,从而减少工时,它将有助于解决建筑行业2024年的问题。
背景
到目前为止,隧道矿山内部的通信环境都是使用Wi-Fi设备建造的,但是存在一些问题,例如由于大型施工机械的屏蔽,通信区域只有几十米,当试图覆盖长隧道的整个内部时,所需的设备数量增加,安装和维护工作变得复杂。此外,为了避免挖掘工作中爆破的影响,对天线设备等的安装位置有限制,并且无法在距离叶片200米的范围内建立通信环境。因此,出现了设备搬运现场的紧急通信、提高劳动力管理效率以及DX转换等问题。
实施细节
通过采用 “Satellite MobiLink”,使用最少的设备在大约4千米的范围内建立了通信环境,现在可以在包括基里巴附近的隧道矿山进行语音通话,包括紧急呼叫和数据通信。因此,显著提高信通技术的利用成为可能,例如与参与地面和山地变形等应急反应的人员进行快速通信,利用电子图纸进行高效和先进的施工管理,以及通过高分辨率视频传输远程派驻施工人员。此外,还实现了订购者的有效监督工作。预计未来将对建筑工地进行进一步的数字化转换,例如对建筑机械进行远程控制。
清水株式会社和KDDI将继续与各种企业合作,推进研究、开发和演示,目的是通过在开辟未来的现场准备通信环境,进一步发展建筑和土木工程领域的技术。
此外,铁路和运输组织将通过在建筑工地等引入新技术来支持各运营商进一步开发技术,并将促进建筑数字化以实现可持续社会。
使用 “卫星 MobiLink” 建造隧道地下通信区域的影响