情報化施工 特集

施工管理における情報化施工（前）国土交通省国土技術政策総合研究所情報基盤研究室研究官

わたなべけんいち

渡邉賢一の取り組みを中心に，情報化施工に対応した施工管理手法を紹介するものである。

１． はじめに

国土交通省は，公共事業の効率化や透明性の向２． 情報基盤研究室における情報化
施工の取り組み上などに資するため，CALS／EC（Continuous Acquisition and Life ― cycle Support ／ ElectronicCommerce）を推進している。CALS／ECの取り

情報化施工とは，工事の品質や施工効率を向上させる道具であり，手段である。

組みの中で，施工の場面における情報項目の取得

情報化施工推進の背景には，わが国の公共事業と活用を目指した手段の一つに情報化施工があを取り巻く環境の変化がある。限られた人員，予

１）

り，平成２
０年７月に情報化施工推進戦略 を発表

算，時間の中であっても品質を落とさず，業務をし，情報化施工のより一層の普及，推進を目指し効率化することにより，持続的発展を実現するこている。とが重要な政策課題であり，この解決手段の一つ

また，平成２１年３月に発表されたCALS／ECア
クションプログラム２００８２）においても，目標―$として施工の場面における情報化施工が注目されたのである。

として，情報化施工により得られるデータを有効情報化施工およびCALS／ECの基本概念は，電に活用し，工事の一層の品質の向上とコスト縮子情報の交換，共有，連携をスムーズに行うこと減，スピードアップ化を図るなど建設生産システで事業を円滑に進めることである。このためにムの生産性向上が掲げられている。

は，!情報を交換する方式の統一を図るためのデ

具体的に解決すべき課題の中に，「施工管理データ形式などの標準化，"データの蓄積・管理のー タ を 搭 載 し た ト ー タ ル ス テ ー シ ョ ン（以 下

一貫性を保つためのデータ基盤の構築，#業務プ

３）「TS」という）による出来形管理要領（案）」やロセスの見直しにより新しい仕事の枠組みを構築「TS・GPSを用いた盛土の締固め情報化施工管理することが必要である。

４）
要領（案）」といった情報化施工に対応した新たな施工管理要領やマニュアルの整備がある。

ここでは，これらの目標達成に向けた国総研情報基盤研究室のこれまでの取り組みを紹介する。

本稿では，国土技術政策総合研究所（以下「国総研」という）情報基盤研究室におけるこれまで

建設マネジメント技術

2010 年 5 月号 ２１

特集 情報化施工! 業務プロセスの分析な考察から，TSによる出来形管理手法の構築に

国総研情報基盤研究室では，!の標準化に取り着手した。

組むため，従来の業務プロセスの分析を行った。
建設事業のライフサイクルを考えると，計画，調"査（測量），設計，施工，維持管理，そして新たTSによる出来形管理手法の構築に当たり，ルなサイクルという一連の流れが見えてくる。この流れの中で，施工の場面における施工管理および監督・検査に用いる情報の交換に着目した。
特に，出来高数量計算に着目すると，巻き尺やTS出来形管理手法の構築ールとツールの整備が必要である。
ルールとは，情報交換の取り決めや運用方法を指すものであり，!の標準化のみならず，"のデータ基盤の構築にも不可欠なものである。

レベル等により計測した出来形計測データを野帳

情報交換のルールは，図面などの資料から設計に記録し，これを出来形管理図表に転記し，面積形状情報を作成する場面，出来形計測に用いる設計算や体積計算を行っている。受注者は，発注者

計形状情報をTSに搭載する場面，TSによる測定が行う出来高確認を考慮して，図面に計算根拠をデータから出来形管理に必要な幅や高さといった明示し，出来高計算書にまとめている。数ページ出来形情報に変換する場面で必要になる。の野帳のデータから１０枚以上の帳票等が作成さこれらの情報交換の取り決めは，「TSによる出れ，作業を記録した写真とともに納品されている来形管理に用いる施工管理データ交換標準
３）（案）」としてとりまとめられている。運用方法

実態があった（図―１）。
計測には，巻き尺やレベル等の確実な計測手法については，「施工管理データを搭載したTSによが用いられ，TSに代表される電子的に処理され３）る出来形管理要領（案）」としてとりまとめられた測定データが外部に出力できる計測機器はほとている。

んど利用されていなかった。野帳に書き込まれたツールとは，出来形管理に必要な機能を備えた寸法値や高さといったデータから所定の計算方法TSやソフトウェアを指す。TSによる出来形管理で出来高計算書を作り出しているのだから，転記に用いるシステムは，設計形状情報を作成する基ミスや判読ミス，計算ミスなども発生し，何より本設計データ作成ソフトウェア，現場で実座標を手間であった。また，受発注者でTSから出力さ取得するTSとソフトウェア，出来形帳票類を作れた測定データを処理する計算プログラムを共有成するソフトウェアにより構成されており，それすれば，途中の計算書は不要になる。以上のようらに必要な機能は「出来形管理用TS機能要求仕

図―１

２２ 建設マネジメント技術

出来高管理における帳票・図面の増殖

2010 年 5 月号

情報化施工 特集

図―２表―１
項目

TSによる出来形管理

従来手法とTSによる出来形管理手法の比較
従来手法

TS手法
中心線

中心線

計測範囲
No．
３

No．
３

計測点数
計測時間計測効率

No．
２

No．
２No．
１
１２point
５０．
０min
４．
２min／point

No．
１
１２point
３２．
２min
２．
７min／point（注）１．従来手法では基準高さ１２点，長さ９カ所の計測を行った。
２．TS手法では，１回のTS設置と１２点の座標計測を行った。

３）
様書（案）
」等にとりまとめられ，測量機器メー情報の交換，共有，連携をスムーズに行うことでカやソフトウェアベンダーにより開発されている事業を円滑に行えることが実証されたと考える。

（図―２）。
"! 試行工事による効果検証

GNSSによる出来形管理手法

３次元の位置情報を電子データとして取得するTSによる出来形管理手法については，平成１７

ツ ー ル は，TSの ほ か にGNSSも あ る。GNSS

年より各地方整備局にご協力いただき試行工事を（Global Navigation Satellite System）とは，衛星行っている。従来手法とTSによる出来形管理手を利用した測位システムの総称であり，アメリカ

法との計測時間を比較した事例を表―１に示す。のGPSやロシアのGLONASSなどが あ る。GNSS

計測時間の比較から，TSを用いた出来形管理手の測定方式の一つにリアルタイムキネマティック

法は従来手法よりも計測効率が高いことが分か方式（以下「RTK」という）がある（図―３）。

る。

情報化施工技術の一つであるマシンコントロール

以上のようなこれまでの取り組みにより，電子技術（以下「MC技術」という），マシンガイダ

建設マネジメント技術

2010 年 5 月号 ２
３

特集 情報化施工

図―３

RTK!GNSSの計測原理

図―４

写真―１

RTK!GNSSを用いた出来形計測

RTK!GNSSによる出来形管理手法の試行工事結果

ンス技術（以下「MG技術」という）にも用いられており，土工の出来形計測に利用するに足る計期待できる。
平成２１年度に行った試行工事（全国５現場）のうち，代表１現場の結果を示す（写真―１，図―測精度も有している。
GNSSを用いるメリットは，TSによる出来形管４）。なお現場条件により，TSを用いた出来形管理手法に比べ，計測距離が長くなる点，MC技術理手法より高い作業効率を示す場合とそうではなやMG技術と同時に用いることができる点が挙げい場合とがあった。計測時間そのものは機器の取られる。TSによる出来形管理手法の場合，計測り扱いに不慣れな面もあり，TSによる出来形管精度を保つためにTS本体と計測したい個所まで理手法に比べ時間がかかっているが，機器の盛りの斜距離が，３級TSを用いた場合１００m以内とい換え作業がないため，設置時間が短く，全体ではう制限があるが，GNSSによる出来形管理手法の作業時間が短くなる傾向があると考えられる。こ場合は，５００〜７００m程度となっている。

こから，TSを用いた出来形計測では盛り換え作

また，GNSSを利用したMC技術やMG技術と併業が多く発生するような施工延長の場合には，用する場合には，一つの基地局に対して多数の移GNSSを用いた出来形計測の方が作業効率の向上動局を設置することが可能であるGNSSの特長にが期待できる。

より，多数の重機の位置情報取得に用いるとともまた，計測精度については，従来手法と比べ高に出来形計測も同時に行うことができる。ここかさ（鉛 直 方 向）が±１５mm以 内，長 さ（平 面 方ら，情報化施工の初期導入コストを抑制できると向）が±２０mm以内であった。土工の出来形の規２４ 建設マネジメント技術

2010 年 5 月号

情報化施工 特集

格 値 は 高 さ で±５０mm，幅 で−１００mmで あ る た

情報などが定量的に取得できる。これらの情報

め，出来形計測に用いることが可能な計測精度をは，従来の施工管理や監督・検査に用いる道具で有していると考える。

は情報を収集することができなかったり，情報を収集するには多大な労力を要したものであり，土３． 情報化施工により描かれる将来像

木構造物の品質をよりよく把握するために定量的な指標が必要とされていた。
しかし，現場代理人や監督職員が取得した情報

国総研情報基盤研究室では，TSによる出来形の価値を理解できなければ，無用の長物となって管理手法の適応工種拡大を目指し，道路地下埋設しまう。現場代理人や監督職員が技術に対する理物に対する手法の構築を目指した試行工事を行っ解を深め，情報の価値に気付いていただく環境づている。また，関東地方整備局における舗装工種くりに取り組む必要がある。地道に，試験施工を５）への取り組み や北陸地方整備局の道路付属物工

通じて技術に触れていただくことを第一歩に，情（ブロック積，擁壁等）への取り組みなど，TSを報化施工技術に適応した施工管理基準の策定とそ用いた出来形管理手法を一般的な施工管理手法との周知を今後も続けていきたい。

すべく，要領類の整備に一層力を入れている。
一方，情報化施工のデータ活用と品質管理について，土木研究所先端技術チーム・施工技術チー

最後に，ご指導ご支援いただいた多くの皆様方に感謝申し上げるとともに，引き続きのご協力をお願いするものである。

ム・土質・振動チームが合同で「盛土施工の効率化と品質管理基準の向上技術に関する研究」を開６）始している 。連続的なデータがリアルタイムで取得できる情報化施工のメリットを活かす品質管
理基準の策定が大いに期待される。
以上のような取り組みを継続した先に待っている新たな施工現場像を考えると，業務プロセスが現在よりも省人化，省力化されることがイメージ【参考文献】
１） 国土交通省：情報化施工推進戦略，２００８．
７〈http : //www.mlit.go.jp/report/press/sogo15̲hh̲000009.html〉
２） 国 土 交 通 省：CALS／EC ア ク シ ョ ン プ ロ グ ラ ム
２００８，２００９．
３〈http : //www.mlit.go.jp/report/press/kanbo08̲hh̲000045.html〉
３） 国土交通省国土技術政策総合研究所：トータルステできる。また，電子情報の交換，共有，連携をスーションを用いた出来形管理に関する資料，国総研資ムーズに行うことで個別の事業を円滑に進めるこ料，第４８３号，２００８．
１１とだけに留まらず，熟練技術者の作業手順などいわゆる暗黙知であったことが情報化施工技術により明るみに出て，時を隔てた後世であってもその動きを学ぶことでき，技術継承の一助となるものであると考える。

４） 国土交通省：TS・GPSを用いた盛土の締固め情報化施工管理要領（案）
，２００
３．
１
２
〈http : //www.mlit.go.jp/sogoseisaku/kensetsusekou/it/jyouhouka/youryou.pdf〉
５） 国土交通省関東地方整備局：施工管理データを搭載したトータルステーションを用いた出来形管理要領（案） 舗装工事編，２００９．
８〈http : //www.ktr.mlit.go.jp/kyoku/tech/ictsekou/

４． おわりにpdf/hoso̲dekigata.pdf〉
６） 藤野健一，茂木正晴，大槻崇：土木研究所における情報化施工プロジェクト 施工データ交換標準から新情報化施工により，現況地盤や土木構造物の形

２，建 設 の 施 工 企 画，
たな施 工 管 理 手 法 へ，p．
１８―２
２０１０．
３状をなす点群の位置情報やその位置における品質

建設マネジメント技術

2010 年 5 月号 ２５