日本前田建设工业株式会社于2026年3月16日宣布,在福岛县发包的浪江三春线(暂定)2号隧道(浪江侧)工程中,正式启动了“三臂自动装药专用机”与“爆破模式生成支援系统”联动作业的实际验证。该工程成功实现了从钻孔、装药到爆破的全流程一键连续操作,并完成了实火药的自动装填与爆破作业。
山岳隧道施工中的掌子面(掘进最前线)始终面临岩体剥落等灾害风险。长期以来,在掌子面下方进行的装药及支撑架设作业占掌子面事故总数的80%,是行业公认的高风险环节。此次验证的核心目标正是彻底消除这一隐患。
新开发的装药系统通过与全自动钻车的数据联动,仅需一名操作员在驾驶室内即可完成装药作业,无需辅助人员进入危险区域,真正实现了掌子面下方“零人员进入”的目标。验证结果显示,系统能够准确自动装填目标数量的炸药,且爆破后的掌子面及渣土形态均符合预期,装填可靠性得到确认。
与此同时,配套的“爆破模式生成支援系统”利用上一循环的钻孔数据,自动生成下一循环的爆破模式。该系统结合爆破后的掌子面点云数据,以及前田建设自主研发的"AI掌子面评价系统”对风化、裂缝的判定结果,能够不依赖熟练工人的经验与直觉,自动生成最优爆破方案。此次验证中,实际钻孔数量较设计值减少了约15%,成功实现了最小必要孔数的高效施工。
目前,前田建设工业正参与日本内阁府“战略创新创造计划(SIP)”,推进无线电子系统的社会应用。未来,通过将装药机与无线技术结合,有望进一步省略人工接线作业,实现隧道掘进全流程的无人化与智能化。这一技术突破不仅大幅提升了日本隧道施工的安全标准,也为全球地下工程行业提供了可复制的数字化转型范本。
对中国隧道建设行业而言,这一案例表明,通过深度整合自动化装备与AI算法,不仅能有效解决高危作业的安全痛点,还能显著降低材料消耗与施工成本,值得国内企业在智慧工地建设中重点关注与借鉴。
