Shanghai is using AI-enabled engineering innovations for urban renewal

地下鉄建設のために432台のロボットが7,500トンの街を移動させ、元の位置に戻す

by Hua Bin

上海の終わりのない都市再開発の中で、技術と工学の驚異が時折披露されている。

2002年、上海市政府は、1930年に完成した歴史的建造物である南京シアター（現上海コンサートホール）の移転という工学上の偉業に着手した。

この建物は、主要道路拡張プロジェクト（延安高架道路）の建設予定地に位置していた。当局は建物を解体する代わりに、歴史的建造物を保存するため移転することを決定した。

建物は基礎から切り離され、油圧ジャッキで持ち上げられた。移動中に支えるための仮設の鋼鉄フレームが下部に建設され、地盤も補強されて崩落を防ぐ措置が取られた。

その後5,650トンの建物はコンピュータ制御の油圧式滑走軌道を使用して18日かけて66メートル北東に移動された。建物は90度回転させられ、元の向きから人民広場の方を向くようになった。

移動後、音響効果の向上と洪水防止のためコンサートホールは1.7メートル高くされた。内部はアールデコ様式を保存しつつ、現代的な音響システムで改装された。

2004年、改修工事の後ホールは周囲の広場との調和をさらに図るため6メートル後方に移動され、最終的な位置に設置された。

1,800万ドルを投じたこの改修工事は、建築物の保存と工学技術の革新のランドマークとして今なお残っている。

現在、上海は再び中国の工学技術の威力を示し、7,500トンもの歴史的地区を432台の特殊ロボットを使用して移動させるという驚異的な偉業を成し遂げた。

技術革新の画期的な実証として、中国のエンジニアたちは432台の歩行ロボットを投入し、歴史的建造物群全体を移転させた。張園地区にあるHuayanliコンプレックスは1920年代から1930年代に建設され、ヨーロッパと中国のデザイン要素を融合した「石庫門（shi ku men）」建築様式を特徴としている。

4,030平方メートルの敷地面積と約7,500トンの重量を有するこの巨大な構造物のため、無傷で移動させるというのは途方もない課題だった。

従来のレール、クレーン、ローラーを使用した移転方法とは異なり、エンジニアたちは革新的なアプローチを採用した。432台のロボットがそれぞれ高度なセンサーと衝撃吸収システムを備えた知能型機械「脚」として機能したのである。

これらのロボットは驚くべき精度で動作を協調させ、歴史的複合施設の巨大な重量を支えながら、1日あたり約10メートル進んだ。

ロボットシステムは、上海の古い街並みに特徴的な狭く曲がりくねった路地を、従来の重機では不可能だったナビゲーションで卓越した適応性を示した。

このプロジェクトの規模は、重量、面積、都市密度という要因を組み合わせた点で、中国で（おそらく世界でも）最も複雑な建物移転プロジェクトとして記録されている。

この一時的な移転は、元の敷地下に3階建ての地下ハブを建設するために行われた。地下複合施設には、53,000平方メートルの商業・文化施設、駐車場、世界最大級の地下鉄システムである上海地下鉄2号線、12号線、13号線を結ぶ交通ハブが設置される予定である。

地下工事が完了すれば、ロボットは建物を元の位置に戻すという、同様に困難な作業を行うことになっている。

上海の地下開発を支えるAI

建物の移動は、この技術的偉業の一部に過ぎない。地中では、知能型掘削ロボットが1.2メートルという狭い空間をナビゲーションし、既存の壁、階段、敷居を慎重に回避しながら基礎を掘削した。

これらの機械は、周囲の構造物を損なう可能性のある急な動きを防止するために粘土層と岩盤層を区別する深層学習アルゴリズムを採用している。

現場全体は、ビルディングインフォメーションモデリング（BIM）と3Dポイントクラウドスキャン技術を用いてデジタルマップ化された。この包括的なデジタルツインにより、エンジニアは障害物を予測し、輸送ルートを計画し、廃棄物除去用の曲線経路をミリメートル単位の精度で設計することができた。

このプロジェクトにおけるAIとロボティクスの統合は極限環境での技術応用事例と共通する。例えば、エンジニアが極度に危険な環境で高度な機器を活用するケースが挙げられる。

残土の撤去には、産業物流作業に似た革新的なチェーンシステムが採用された。モーター駆動のコンベアベルト、レール式クレーン、自動ホッパーが連携し、狭い地下空間で掘削された土を輸送した。

この高度なソリューションは地表の混乱を最小限に抑え、トラックの頻繁な往来を不要にし、空間的制約にもかかわらず継続的な効率を維持した。

遺産保護と現代的な都市開発の調和

この卓越したエンジニアリングの成果は、上海が建築遺産を保護しつつ、現代的なインフラ開発を推進する決意を表している。

Huayanli複合施設は上海特有の重要な建築遺産を象徴している。この文化的宝物を解体する代わりに当局はより困難だが最終的にはより報われる一時的な移転という道を選択した。

このプロジェクトは技術が保存と進歩の調和を生み出す方法を示している。完成後、張園地区は、地上に保存された歴史的建築物と地下に超現代的な接続性を備えた、オフィスビル、ショッピングセンター、住宅ビルを結びつけるユニークな都市空間として生まれ変わることになる。

このプロジェクトは、豊かな建築遺産を有する都市が現代技術を活用することで保存と開発の二者択一を回避できることを示している。

https://huabinoliver.substack.com/p/shanghai-is-using-ai-enabled-engineering