1トンネル全断面点検・診断システム
iTOREL(アイトーレル）

●開発背景2

インフラの高齢化・老朽化や熟練技術者の減少が進み、予防保全による事故の防止とライフサイクルコストの最小化するための新技術を活用したインフラマネジ
メントシステムの確立が必要

出展：SIPインフラ維持管理・更新・マネジメント技術パンフレット 2033年には、道路橋の６７％、道路トンネルの50％が建設から50年以上経過する
 道路橋、道路トンネルの多くは市区町村や都道府県が管理している

●開発背景出展：国土交通省資料
https://www.mlit.go.jp/common/001080915.pdf

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発表内容
１．iTOREL(アイトーレル）の概要
２．要素技術① フレキシブルガイドフレーム② 走行式防護フレーム③ ひび割れ検出ユニット④ 打音検査ユニット

３．トンネルへの適用事例

１．iTOREL(アイトーレル）の概要

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システムの特徴
1. フレキシブルガイドフレーム

・交通規制による影響を低減し、１日１本のトンネルを点検
・トンネル覆工のひび割れ、うきの自動検出と内業支援
3. ひび割れ検出ユニット

トンネル形状や坑内設備に合わせて自由にフレームを変形

2. 走行式防護フレーム

画像と凹凸を同時に計測し、ひび割れやエフロを高精度に検出

坑内を走行するフレームで点検時のコンクリート片落下から第三者を防護

4. 打音検査ユニット

5. エキスパートシステム

主な適用対象
点検結果を基にLCCの目標に沿った最適な補修方法を提示

都道府県・市区町村が管理する一般道トンネル

コンクリートを自動で叩き、自動判定したうき位置を記録

１．iTOREL(アイトーレル）の概要

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トンネル全断面点検・診断システムの主な仕様
全長

5.0 m

運搬および最小曲率半径50mを考慮

全幅6.3～9.5 m

道路区分3・4種に適応可能

総 重 量

4.0 ｔ

群集荷重 500kg/m2以内、発電機含む

走行速度

1～10m/min

可変速、最大登坂勾配10％

検査項目

ひび割れ、うきエフロレッセンス、はく離、ブロック化の自動検出も開発中

点検速度

最大130m2/h

全周点検モードで1時間あたり約16m点検可能
防護フレームの連結部品でシステムの幅を調整可能
連結部品電動シリンダと中間スリーブでシステムの高さを調整可能
歩行者道付き歩道無し

１．iTOREL(アイトーレル）の概要

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高所作業車タイプの主な仕様
ベースマシン

タダノ AT-120SRM

他の高所作業車向けにもカスタマイズ可能計

1測線あたり800㎜

画像撮影幅は1200㎜（ラップ部含む）

検 査 項 目ひび割れ、うきエフロレッセンス、はく離、ブロック化の自動検出も開発中

点 検 速 度

最大 1150ｍ2/h

打音検査間隔 200㎜

走 行 速 度

1.0～1.4kｍ/h

車両走行速度1.4km/hで1分あたり約24m

点 検 範 囲地上高 約13m
作業半径 約4m

アウトリガ最大張出時

測幅

縦断点検用

ガイドレール
点検ユニットスイングアーム

トンネル点検用
高所作業車（レンタル）

横断点検用

点検ユニット

トンネル点検用
高所作業車（レンタル）

２．要素技術①フレキシブルガイドフレーム

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技術概要

トンネル形状や設備に合わせ変形し、点検時の反力を得るフレーム

フレームサイズ

L：524㎜、H：253㎜、W：256 （1フレームあたり）

質量204.7kg（キャリアレール含む, 11フレーム分）

変形角度

21.1 ～ -25.3°

耐荷重

最大100kg（点検システム＋移動機構 = 49Kg）

レーザースキャンによる前方障害物検知とフレーム変形
４倍速

伸縮アクチュエータ

２．要素技術②走行式防護フレーム

9技術概要

点検時における一般交通の安全確保と、作業足場兼用フレーム構造

本体寸法

長さ：5.00ｍ、幅： 6.36ｍ ～ 9.56m、高さ：5.75m（0.3m伸縮可能）

本体質量

走行ユニット： 2,110kg ＋ 防護フレーム：1,170kg

走行ユニット

走行速度：1～10m/min、最大勾配：10%

最小旋回半径R=50m（信地旋回可能）

トンネル形状に合わせた高さ調整機構、幅拡張構造
操作システム（磁気ガイド）によるトンネル線形自動追従走行も可能
分割②：防護フレーム

分割①：走行ユニット

２．要素技術②走行式防護フレーム

点検システム坑内存置による一般車両通過

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２．要素技術③ひび割れ検出ユニット

11技術概要応急対策を現場で判断するため、ひび割れをオンサイトで検出検出精度

0.3㎜以上のひび割れ検出率 100％（本数ベース）
0.3㎜以上のひび割れ検出率 80％（長さベース）

点検速度

撮影速度 最大 540m2/h 、ひび割れ自動検出速度 237m2/h（連続撮影モード 最大726m2/h）

自動検出可能幅

最小 0.3㎜（幅0.2㎜まで目視確認可能）

質量15kg（フレーム含む）

光切断法により１台のカメラから可視画像と距離画像が取得可能
距離画像とカラー画像の結果を合わせて、ひび割れと汚れを自動識別
LEDライン照明

可視画像

エリアカメラ
ひび割れ検出ユニット

距離画像

２．要素技術③ひび割れ検出ユニット

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ひび割れの3次元形状に着目し、光切断法を応用• 白色スリット光とカメラを、ひび割れに対してスキャナーのように動かす→ひび割れの写真と距離画像を、厳密に位置合わせされた状態で取得できる• mmオーダーの分解能と、kmオーダーの撮影範囲を両立できる

光切断法の原理
スリット照明走査方向

エリアカメラスリット光の形状（イメージ）

２．要素技術③ひび割れ検出ユニット

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覆工コンクリートの画像撮影
２倍速２．要素技術③ひび割れ検出ユニット

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ひび割れ自動検出の原理

検出結果 従来検出

黒線 を検出

奥行 のある黒線 を検出

統合
可視画像 距離画像

２．要素技術④打音検査ユニット

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技術概要

点検員の動作を模倣し、定量的な判定基準で効率的に点検を実施

点検速度

最大 0.3 sec/point（打撃間隔200㎜で220m2/h）（ダブルハンマユニット使用時 打撃間隔200㎜で576m2/h）

点検ピッチ

標準 200㎜ピッチ（ピッチ変更可能）

検出精度

人と同等程度にうきを検出
100㎜×100㎜、深さ50㎜まで検出可能

質量14.5kg（フレーム含む）

機械学習により浮きを自動判定（教師データが無い場合はクラスタリング使用）
打撃位置と判定結果を記録し、浮き位置のマッピングを作成

揺動機構

マイク
点検ハンマ（1/4ポンド）
打音検査ユニット

打撃装置

劣駆動関節

トンネル全体を一定のエネルギーで打撃可能

２．要素技術④打音検査ユニット

打音検査ユニット

打撃機構：東急建設 ＋ 機械学習判定：東京大学 ＝ 打音検査ユニット

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２．要素技術④打音検査ユニット

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模擬供試体検出精度実験
・ 点検員同等の検出性能であることを確認

点検員※点検ピッチ50mm
打音検査ユニット

３．トンネルへの適用事例
道路トンネル（千葉県）
一般交通環境下で全断面システムを実証

管理者：自治体、トンネル延長：130ｍ、幅員：5.5ｍ
一般車両を通行させながら点検作業を実施（交通量 約60台/12h）
定期点検実施に合わせ点検システムによる実証試験を実施

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３．トンネルへの適用事例
道路トンネル（千葉県）
一般交通環境下で全断面システムを実証

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３．トンネルへの適用事例

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道路トンネル（千葉県）
トンネル方向SLシステムの点検結果を基にした展開図

うき

天頂

エフロ

ひび割れ
幅0.5㎜以上

SL

ひび割れ
幅0.5㎜未満21

３．トンネルへの適用事例
ガントリーフレーム型

 点検時に車への交通規制が不要
 技術者の熟練度によらない定量的な点検ができる

高所作業車型

 点検スピードが人の約２倍（変状が多いほど効果が大きい） 点検調書の作成が従来よりも早くできる

 従来点検よりも少ない人数で点検が可能

 画像データや打音データが記録されるため、現場以外でも トンネルの状態を確認できる

 点検費用が削減可能 画像データや打音データが記録され、点検調書の作成が従来よりも早くできる

３．トンネルへの適用事例
道路トンネル（大分県）
一般交通環境下で高所作業車タイプの点検システムを実証

管理者：自治体、トンネル延長：109ｍ、幅員：9.2ｍ
片側交互規制で点検作業を実施

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３．トンネルへの適用事例

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道路トンネル（大分県）
一般交通環境下で高所作業車タイプの点検システムを実証
高所作業車システムの点検結果を基にした展開図
トンネル方向関東地方整備局 現場ニーズと技術シーズのマッチング 24
国道127号 道路トンネル（千葉県）
片側交互通行で高所作業車タイプの点検システムを実証

2021年10月 点検作業4割削減、帳票作成などの内業時間2割削減【標準化推進技術】
従来技術に比べて活用の効果は優れている。
幅広い特有性を有しており、将来性がある。

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３．トンネルへの適用事例
これまでの現場導入実績• ガントリーフレーム型：３件• 高所作業車型：６件

大分県と千葉県の二県を本拠地とする点
検コンサルタント会社中心に点検システムのレンタルや販売、技術指導を開始※今年度、３件の現場導入を予定

大分県
道路トンネル 596本（全国1位）※道路統計年報2020

千葉県
道路トンネル 465本（全国3位）※道路統計年報2020

県道646号 中詰トンネル

関東地方整備局
現場ニーズと技術シーズのマッチングにおいて「標準化推進技術」に認定

国道127号 勝岩トンネル

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３．トンネル適用からの展開事例
竣工前検査点検（覆工初期データ記録）

建築物点検（自動判定機能のみ使用）

橋梁コンクリート床版打音点検（打音検査ユニットのみ使用）