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”联动施工验证。该验证成功实现了从钻孔、装药到爆破的全流程一键连续作业,并完成了实火药的自动装填与起爆。
山岳隧道施工中,掘进最前线的“切羽”区域始终面临落石等灾害风险。长期以来,在切羽下方进行的装药和支护作业占切羽事故总数的80%,是行业公认的高危环节。此次验证的核心目标,正是彻底消除这一风险点。
新系统通过全自动钻机发送的钻孔数据与自动装药系统深度联动,仅需一名操作员在驾驶室内即可完成全部装药流程。这不仅取消了辅助作业人员的需求,更首次实现了切羽下方“零人员进入”的安全目标。验证结果显示,所有目标炸药均被自动准确装填,爆破后的切羽及渣土形态符合预期,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切羽点云数据,以及前田建设自主研发的“AI切羽评价系统”对风化、裂纹的判定结果,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。在本次验证中,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),推进无线电子雷管系统的社会应用。未来,该系统有望进一步应用于装药机,从而省略人工接线作业,向全自动化掘进迈进。对于中国隧道施工行业而言,这一技术路径展示了通过数字化与智能化手段解决高危作业痛点的巨大潜力,特别是在提升本质安全水平和降低人工依赖方面,具有重要的参考价值。