MCC Technology Report
2023 No.44
三井共同建設コンサルタント株式会社

技術紹介 21 橋梁維持管理におけるＤＸの推進について
高橋 大貴
TAKAHASHI Daiki
道路・橋梁事業部 構造第二部

国土交通省では，インフラ分野の DX（デジタル・トランスフォーメーション）を強力に推進している。インフラ分野の DX では，制約条件の多い社会資本整備・管理において，効果的な活用が可能である。本稿では，一般国道における既設道路橋の耐震補強工事のための設計業務において，効率化や高精度化を目指した取り組み事例を紹介する。
キーワード：DX，BIM/CIM，i-Construction，無人航空機(UAV)，鋼連続鈑桁橋，耐震補強設計，維持管理，施工計画

1.はじめに2.存在した課題

国土交通省は，国民のニーズを基に社会資本や公共サービスを変革すると共に，業務そのものや，組織，プロセ

2-1.広域かつ近接しにくい現地の確認および計測
対象橋梁は橋脚基数が多いうえ，鋼桁で部材数が多い。

ス，文化・風土，働き方を変革し，安全・安心で豊かな生

また，完成図と現地寸法の不整合が確認され，広範囲に活を実現すべく，インフラ分野の DX を推進している。

及ぶ寸法計測が必要であった。河川は流水部の幅が広く，維持管理分野における DX では，現地状況や施設を３調査時に作業用足場を要し，従来の人による計測では多次元空間に再現することで，様々な制約を受ける既設構大な時間を要することが想定された。そのため効率的か造の維持管理において，特に効果的な活用が可能である。

つ高精度の現地情報取得が課題であった。

本稿では，一般国道における既設道路橋の耐震補強工

2-2.狭隘かつ複雑な構造に対する補強計画

事のための設計業務において，効率化や高精度化を目指

支承部は現行基準に対する性能不足で，補強が必要でした取り組み事例を紹介する。

あり，橋座前面への補強材の設置が想定された。設置位●対象橋梁概要：対象は，昭和 61 年に完成した，橋長置には添架管や地中引込みトラフ，排水管など寸法や位543m の複数連で構成された「連続非合成鋼鈑桁橋（RC 床置関係の不明な支障物が多数存在する。施工段階に補強版）」である。上下線は分離構造で，現時点で上り線のみ部材の干渉が発見されると，工事中止や関連協議回数の完成の暫定供用である。計画地周辺は，前後を台地に囲ま増加が考えられるため，位置関係の正確な把握による補れた低地部で，田園地帯に設置された一般国道であり，一強計画の立案が課題であった。

級河川が高架橋の中間付近を横過している（図-1）。

2-3.厳しい制約条件における施工実現性の確保

耐震補強設計では，以下の対応が必要である。①現地状

対象橋梁は，河川条件や現地の支障物に対する制約条

況，橋梁諸元を把握するための，現橋に近接による詳細な件が多い（写真-1）。特に河川内は，渇水期施工による施計測および周辺地形の測量，②支承部の補強では，橋座付工期間の制約の中で，流水の瀬替え，進入路設置，施工近への補強デバイス設置において，複雑に存在する多数ヤードの確保など施工難易度が高い。したがって，施工の支障物を考慮，③施工計画は，河川条件や桁下条件等の実現性の高い施工計画の立案が課題であった。

制約を考慮し，実現性や安全性を確保した計画，④関係者広域かつ複雑な現地状況

水路および階段部

主桁間添架物

対象橋梁全景には，現地状況や計画の正確でわかりやすい伝達。

添架物

側面図（起点側）

橋長=543m
A1橋台～P4橋脚，P11橋脚～A2橋台：4径間連続プレガーター桁橋
P4橋脚～P7橋脚，P8橋脚～P10橋台：3径間連続プレガーター桁橋
P7橋脚～P8橋脚：単純プレガーター桁橋

階段 部

河川

排水 管

水路

既設物が多数存在

写真-1 広域かつ複雑な現地状況

2-4.現地状況の正確な伝達と合意形成

側面図（終点側）

合同現地踏査や打合せを含めた各種協議では，多数の関係者に対し，現地状況の正確な伝達，課題の把握およ平面図

A2

A1

複雑な現場状況や補強計画，施工計画の説明に対し，わP4

起点側

び円滑な合意形成が必要である。したがって，広域かつ<一>河川P7上り線

図-1 対象橋梁概要図

終点側

かりやすい情報提供の方法の提案と感染症対策を含めた，最小人数での実施が必要であった。

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3.解決する技術

３D施工ステップ図RC巻立て補強増し杭補強

3-1.無人航空機による情報取得・設計への反映

土留 締切

現地形，土地利用状況，橋梁等の既設構造物を効率的かつ正確に把握し，3 次元モデルに反映するため，無人航空機(UAV)による橋梁周辺の上空より地形の点群取得，瀬替え<一>河川<一>河川計測を実施した。小型無人航空機(UAV)は，障害物との図-5 3D 施工ステップ図

衝突を回避（10cm まで近接）可能であり，狭隘な橋座周3-4. BIM/CIM による可視化で実施円滑な協議の実現

辺，桁間の添架物や排水位置，形状を写真測量技術で取① 遠隔臨場による合同現地踏査の実施得した（図-2）。3 次元モデル内での寸法計測が可能であ

現地への多数の同行者を可能な限り削減したうえ，わり，現地での再計測が不要あるいは容易となる（図-3）。

かりやすい情報提供のため，遠隔臨場の手法を利用した使用した無人航空機

橋座部（写真）合同現地踏査を実施した。管理事務所，現場（2 箇所配置），社内関係者の 4 元中継により，スマートフォン等を用いたリアルタイムでの現地確認を実現した。
（図-6）。

UAV 無人航空機（Phantom4 RTK）

調査に要する時間

小型 UAV 無人航空機（Skydio2：米 Skydio 社製，点検支援ｶﾀﾛｸﾞ BR010009）

手法

施工日数（日）従来

作業用足場による近接調査

約30日

今回

UAV調査

約2日

遠隔臨場模式図
橋座 部（点群）

現場人数
従来

10人

今回

4人

現場人数
約 10 名⇒4 名に削減

図-2 使用した無人航空機および調査に要する時間
３次元モデルへの反映

2 現場・各 2 名で実施

添架物モデル化

3次元モデルモデル内での寸法計測が可能

図-6 遠隔臨場模式図および現場人数② VR ゴーグルを用いた 3D 空間の把握と課題確認
橋座高計測

P8橋脚

構造物の近接目視確認を実施する場合は，足場の設置や橋梁点検車を手配するのが一般的である。今回は現地踏査時に取得した 360°全天球カメラによる閲覧ビュー

上部構造のモデル化

ワーを使用し，VR ゴーグルを利用した 3D 空間での現場

図-3 ３次元モデルへの反映
3-2. 3 次元データを利用したシミュレーション

把握と確認を実施した（図-7）。これにより臨場感のある補強材（鋼製ブラケット）の設置に際し，狭隘箇所の現場把握や共有が可能となり，わかりやすい情報提供に支障物との近接状況の把握や，設置時における部材の干よる早期の合意形成および方針決定を実現した。

渉チェックを実施した。干渉状態を視覚的かつ正確に把VRゴーグルを利用した空間把握

握し，設置位置を調整した結果，現場不一致による工事臨場感のある現場把握が可能の遅れや中止を回避し，施工実現性を確保した（図-4）。
添架物との干渉チェック
補強 部材

補強 部材

図-7 VR ゴーグルを利用した空間把握
4.まとめ

添架 物
添架 物

補強部材と添架物が干渉

補強部材を 50mm 移動し，干渉回避

図-4 添架物との干渉チェック
3-3. BIM/CIM を活用した施工計画

厳しい制約を受ける耐震補強設計では，設計・施工の創意工夫と DX の取り組みにより，効率的かつ高精度な現地情報の取得，位置関係の正確な把握による補強計画，施工実現性および安全性の高い施工計画や円滑な合意工事の進入路，施工ヤード設置，重機配置，土留締切，形成に寄与することができた。また，設計の品質確保の補強工等の各段階で BIM/CIM を活用した「3D 施工ステみではなく，施工・維持管理段階の生産性向上や省力化ップ図」を作成し，施工段階別に計画を検証した。河川を図ることが可能である。今後も厳しい制約を受ける道内施工では，進入路や瀬替え，土留締切等の位置関係を路維持管理事業が増えていくことが想定されることか最適化し，河川構造物や橋梁構造との干渉チェックと対ら，DX 推進のための環境整備や技術の研鑚に努めたい。

策を行ったうえで複数工事の同時施工とすることで渇

参考文献

水期内施工を実現し，施工ヤードの確保など施工時安全

1) 点検支援技術 性能ｶﾀﾛｸﾞ 国土交通省 2021.10性を確保した（図-5）。

2) BIM/CIM 活用ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ（案）国土交通省 2022.3