特集 インフラ DX アクションプラン（2）デジタルデータを活用した配筋検査の省力化
国土交通省 大臣官房 技術調査課

工事監視官

技術管理係長あらいみつるは せ がわゆういち

荒井長谷川

満雄一

入・活用に関するプロジェクト」を実施している。

1.

はじめに

同プロジェクトは，生産性向上に資する革新的技術を公募，現場実証し，技術の導入効果等を検証，現場への導入・活用を促進する取組みで，特人口減少社会を迎えた現在，建設産業は働き手に技術公募に当たり「建設業者」と「建設業者以の減少を上回る生産性の向上や，建設業就業者の外の者（IoT 関連企業，大学等）」がコンソーシ高齢化の進行など，多くの課題を抱えている。

アムという形式でチームを組むことを条件付け，このような現状を打破するために，国土交通省民間企業等が保有する有用な技術を発掘すること

では，平成 28 年より「建設現場の生産性革命」を狙いのひとつとしている。に向け i-Construction を推進し，ICT の活用や「デジタルデータを活用した鉄筋出来形計測技

コンクリート工の規格の標準化，施工時期の平準術」（配筋検査）も本プロジェクトで開発と試行化をトップランナー施策として取組みを進めてきを行い，計測技術の精度，汎用性，有効性などをている。また，令和元年 6 月に改正された公共工評価し，出来形・品質管理の高度化等を図り，さ事の品質確保の促進に関する法律（改正品確法）

らに非接触・リモート化の促進が期待される技術

では，より良い品質のインフラを国民に提供するとして，働き方改革の推進と生産性向上が図られため，監督・検査内容の充実と生産性向上を目的るよう取組みを進めてきているところである。に「情報通信技術の活用を図る」ことが盛り込まれた。さらに，令和 2 年には新型コロナウイルス感染症拡大防止を目的とし，建設現場においても2.

‌監督・検査における情報通信‌
技術活用の検討

人と人とが密になる環境を避けるための非接触・リモート化が推進されてきている。

改正品確法では，公共工事においては，受発注こうした背景の中，平成 30 年度から内閣府の者ともに，情報通信技術の活用を図ることとして

官 民 研 究 開 発 投 資 拡 大 プ ロ グ ラ ム（ 通 称いる。以下に情報通信技術に関する条文を示す。

「PRISM」）を活用し，3 次元データをインデックスとして建設プロセスの高度化を図る研究開発を〈基本理念〉第 3 条第 11 項

加速していく施策の一環として，「建設現場の生

公共工事の品質確保に当たっては，調査等，産性を飛躍的に向上するための革新的技術の導施工及び維持管理の各段階における情報通信技

8

建設マネジメント技術

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インフラ DX アクションプラン（2）特集

術の活用等を通じて，その生産性の向上が図ら

完了時の確認項目，確認頻度が定められている。

れるように配慮されなければならない。

配筋検査としての設計図書と現場の対比につい〈発注者等の責務〉第 7 条第 1 項第 8 号ては，鉄筋径，間隔，かぶり，重ね継手長等の計

公共工事等の監督及び検査並びに施工状況等測が必要であり，工事受注者からは，段階確認のの確認及び評価に当たっては，情報通信技術のための準備（発注者が計測するための鉄筋への活用を図るとともに，必要に応じて，発注者及マーカー設置，帳票作成等）や，対象物をスケーび受注者以外の者であって専門的な知識又は技ルで計測しながら同時に発注者が計測している状術を有するものによる，工事等が適正に実施さ況写真の撮影及び整理等で多大な手間と時間を要れているかどうかの確認の結果の活用を図るよしているとの意見があった。これらは動画と音声う努めること。

を Web 通信により確認する「遠隔臨場」のシス〈受注者の責務〉第 8 条第 3 項

テム活用だけでは，解消できない課題であった。

受注者（受注者となろうとする者を含む。）

この課題に対し，受注者が行う鉄筋へのマーは，契約された又は将来実施することとなる公カーやロッド設置等の準備作業，帳票作成業務の共工事等の適正な実施のために必要な技術能力効率化への寄与が期待できる技術が「デジタルデの向上，情報通信技術を活用した公共工事等のータを活用した鉄筋出来形計測技術」である。

実施の効率化等による生産性の向上並びに技術

本技術は，対象物を撮影するだけで配筋間隔や者，技能労働者等の育成及び確保並びにこれら鉄筋径，本数を自動計測することが可能であり，の者に係る賃金，労働時間その他の労働条件，撮影後の計測結果はシステムの画面上にリアルタ

安全衛生その他の労働環境の改善に努めなけれイムで表示され，計測から結果の確認まで一連のばならない。

作業を撮影者単独で行うことができるようになる。
実際の試行現場では，計測に必要な人員が 3 人かまた，監督及び検査業務の効率化という観点でら 1 人に減少し，計測時間が約 1/3 に削減される

は，AI 機能を搭載したカメラ等で撮影した画像など，本技術が計測作業の省人化や省力化につなや映像の解析技術などを用いて施工データを自動がることを確認した（図− 1）。

計 測 し， 出 来 形 管 理 に 活 用 す る こ と や，ICT

さらに，予め構造物の 3 次元設計 BIM/CIM デ（IoT）を導入し，施工状況の映像記録・保存，ータをクラウドに保存しておくことで，前述の撮クラウド管理等を行うことにより「不可視部分の影データと BIM/CIM データを照合し，リアルタ把握の充実」，「不正行為の抑制」，「確認作業の効イムで合否判定を行うことが可能となる。この判率化」，「工事書類の削減」等が図られている。

定結果は，図− 2 のとおり，Web 通信を活用することで現場事務所や発注事務所から確認を行う

3.

‌カメラ等による撮影データを‌活用した配筋検査等の省力化ことができるため，監督職員や検査待ち時間がなくなることや，検査書類の作成の簡素化にもつながるなど，建設業の働き方改革に資することが期

直轄の土木工事では，段階確認の一環として配待される。

筋検査を実施しており，例えば，土木工事監督技PRISM を活用して鉄筋計測に関する技術開発

術基準（案）では，表− 1 のとおり鉄筋組み立てを実施したコンソーシアムは 5 者あり，それぞれ

表− 1

土木工事監督技術基準（案）における段階確認項目

確認時期

確認項目

確認の程度

鉄筋組み立て完了時

使用材料，設計図書との対比

一般監督：30％ /1 構造物
重点監督：60％ /1 構造物

建設マネジメント技術

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特集 インフラ DX アクションプラン（2）本サービス
導入後の配筋検査

75
130分

図− 115分

PRISM 試行による時間縮減の効果

図− 2

クラウドによる情報共有

現場での配筋検査に特化した技術が開発されてい各者，同様な成果が得られており，ICT 導入る。各々の特長を示すと，による生産性向上の狙いに合致した技術といえ○タブレット端末とステレオカメラを連動させ，る。コンソーシアム 5 者の計測手法と計測可能な撮影した画像を AI 解析し，瞬時に鉄筋径や配項目を表− 2 に示す。

筋間隔を測定し，タブレット画面に各配筋測定

試行における計測値や計測精度に対しての確認

値とデジタル小黒板でデータを表示するとともは，実現場等において，発注者の段階確認時に従に検査帳票まで出力するシステム（図− 3，写来方法と新技術を併用し，両者のデータから統計

真− 1）

的に精度検証が十分だと判断できるデータの整理○ 3 眼カメラにより配筋撮影画像を解析し，縦・と，計測誤差の視点では，全データが規格値内横方向の鉄筋径や間隔，本数を計測し，結果を（±100%）に入っていることが必要であることをクラウド上で共有することで品質検査業務の効条件としており，図− 4 のような統計により精度率化を図るものを確認している。

○奥行き方向を計測できるカメラ（デプスカメラ）

試行した技術には，橋梁の鉄筋コンクリート床を搭載したタブレット等で鉄筋を撮影し画像を版に対する配筋検査の技術もあり，門型クレーン解析し，リアルタイムで結果をタブレットへ表にカメラを取り付けて配筋状況を撮影するもの

示するもの

や，ドローンにより画像取得し，AI ソフト解析などである。

により広範囲の配筋間隔を算出する技術もある。

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建設マネジメント技術

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インフラ DX アクションプラン（2）特集

図− 3

カメラ撮影データを活用した配筋検査イメージ

写真− 1

撮影状況とタブレット画面のデータ表示例

表− 2

PRISM 試行により精度が確認された技術
計測項目 ○自動計測 △画像上で手動計測

コンソーシアム代表

共同開発者

カメラの種別

計測機器の構成

重ね継手

かぶり厚鉄筋 鉄筋 鉄筋（スペーサ（位置と個数と寸本数 径 間隔長さ）法）1 清水建設（株）

シャープ（株）3 眼カメラ2 （株）IHI インフラ建設

オフィスケイワン（株）（株）アイティーティー
千代田測器（株）（株）インフォマティクス

デジタルカメラ 校正プレート

3 鹿島建設（株）

三菱電機（株）
三菱電機エンジニアリング（株） ステレオカメラ 本機のみ（株）建設システム

4 三井住友建設（株）（株）日立ソリューションズ

5 JFE エンジニアリング（株）（株）ACES

本機のみ
基準マーカープレート
解析ソフトウェア

デプスカメラRGB カメラタブレット
自動追尾トータルステー

デジタルカメラ ション

マーカー・計測システム

○○

○

△△個数

○

○

○

△△寸法

○○

○

△△個数・
寸法

○○

○

△△個数・
寸法

○△○○

×

この場合は，解析に時間を要するものの精度では鉄筋径，間隔，本数などの情報を解析する仕組み

規格値内にあり，活用可能な技術であると考える。などは複数存在しているため，それらも含めた技

また，本プロジェクトにかかわらず，民間会社術が建設現場において活用できるような環境を整独自で開発をしている既存の技術についても，デえる予定である。

ジタルカメラ等により撮影した画像データから，建設マネジメント技術

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特集 インフラ DX アクションプラン（2）

図− 4

4.

データ統計の一例

令和 3 年度における試行の結果

5件:31%

本技術は，前章で説明した類似技術などにより1件:6%

1件:6%

現場での試行が可能となるよう，令和 3 年 7 月に

事前にキャリブレーションが必要
計測機器のリース数
機器が高額機器の特徴の理解
試行中であり機器も高価、普及への懸念
特になし、無回答行要領（案）」を策定し，全国の直轄土木工事 29現場（実施できたのは 17 現場）において同技術の導入に向けた試行を実施している。以下に試行
試行の結果からは，具体的な意見として，「計図− 6

機材等の調達上の不安，不満，課題測時間や調書作成等の時間が削減される」等の前

1件:6%
1件:6%

向きな意見もある一方で，「気象（日照）条件に2件:13%より影で計測値が若干ずれる」や「奥行き方向に2件:13%の課題や，「計測箇所が多くなった場合にデータ1件:6%の取り違いが生じる」等のデータの取り違いや改5件:36%

1件:7%
1件:7%

1件:7%
1件:7%
1件:7%

1件:7%

図− 512

建設マネジメント技術

建マネ2207_05_特集_1_三.indd 122件:13%

1件:6%
1件:6%

効果が期待できる
大幅時間短縮が期待できる
大幅作業縮減が期待できる
正確な配置確認が可能である
計測精度の向上が図れる

距離が必要
読み取りに時間を要する機器が高額
距離の取り方が困難
足場上の計測回数が多い
アーチ部の計測に不具合
強い光の下での不具合
雨天時の計測が困難

計測機器等の機能面での不安，不満，課題

4件:25%

1件:6%

施工されている配筋が計測できない」等の機能面

3件:22%

4件:25%

1件:7%「デジタルデータを活用した鉄筋出来形計測の試により得られた意見や課題等を示す（図− 5 〜 8）。

4件:25%

人的誤差は少なくなるが、生産性向上効果はない
省人化、省力化と計測精度の向上が図れる
省人化、省力化が図れる
安全性向上効果、省人化が図れる
検査で優位性がある

図− 7

画像計測の優位性，生産性向上効果等に関する意見

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インフラ DX アクションプラン（2）特集

1件:6%

かぶり計測では工夫が必要

全部の鉄筋を認識できれば生産性向上効果がある

2件:13%
6件:37%

1件:6%
2件:13%
1件:6%

1件:6%

2件:13%

図− 8

型枠設置前のかぶり計測はできない

未だ課題が多い
画像計測と従来計測の帳票様式の統一が必要
鉄筋設置ごとに計測すれば問題が解決できるが、生産性が向上できない技術開発による問題解消を望む

かぶりやラップの計測では工夫が必要

かぶりや鉄筋径が別計測となる場合，画像計測だけでは完結しない状況に対する意見
表− 3

画像計測と従来計測の作業量の比較（床版）
従来⼿法
画像計測
（施⼯者の作業量（⼈・時間））：分 （施⼯者の作業量（⼈・時間））：分

工種

部位

床版

側径間（A1 側）上床版 上筋
PC ⽚持箱桁製作⼯ 3BL

準備作業

表− 4
工種

⾃主検査

⽴会確認

準備作業

⾃主検査

81156

⽴会確認

5598

画像 / 従来（合計時間）0.680.63

画像計測と従来計測の作業量の比較（一般構造物）

部位

従来⼿法
画像計測
（施⼯者の作業量（⼈・時間））：分 （施⼯者の作業量（⼈・時間））：分
準備作業

P6 橋脚 台座コンクリート
A1 橋台 床版
A1 橋台 側壁
A1 橋台 胸壁
⼀般 底版
構造物 覆⼯A2 橋台フーチング
A2 橋台パラペット
P10 橋脚 柱部
橋脚

⾃主検査

60

40303045
1566
909174
90
40
45
60
1074

⽴会確認

準備作業

90

24120
30
30
40
1020252030
5⾃主検査41305548
40202030
532

⽴会確認
30

120
1020205

画像 / 従来（合計時間）
0.62
0.35
0.60
0.65
0.72
0.55
0.57
0.55
0.43
0.43

ざんといった信憑性に関する意見も挙がっている。の計測精度についてはおおむね問題がないことか

このように，現場での活用に関する課題が浮きら，令和 4 年度は「鉄筋本数」，「鉄筋径」，「かぶ彫りとなったことから，令和 4 年度の試行では，り厚」等，計測項目の拡大を図りながら試行を継これらに留意することとする。

続する予定である。これにより，一度の撮影・計

また，画像計測と従来計測の作業量の比較（表測によりあらゆる情報を処理することが可能とな− 3，4）では，従来の計測作業を 1 とした際のり，現場における生産性が飛躍的に向上すると考縮減率として，30 〜 70% と確実に縮減されていえる。

ることが確認できている。

最後に，本技術を含めた建設現場における省力化・省人化に資する技術を直轄土木工事だけでな

5.

今後の展望

く，幅広く工事で活用できるよう普及・拡大し，同時に建設プロセスにおける働き方を変革し，生産性を向上させ，建設分野における DX を推進

令和 3 年度の試行における計測項目は「配筋間してまいりたい。

隔」のみとしていたが，前述のとおり，配筋間隔
建設マネジメント技術

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