非破壊検査技術（橋梁） (1／7)

BR020031－V0023

１．基本事項
技術番号BR020031－V0023

技術名

橋梁の３Dモデル構築と点群計測処理による変状寸法の算出技術

技術バージョン

Ver.1.0

開発者

有限会社吉川土木コンサルタント／福井コンピュータ株式会社／株式会社IML／東北大学インフラ・マネジメント研究センター

連絡先等

TEL： 095-862-0101

現有台数・基地1

技術概要

本技術は、橋梁の３次元点群データと表面写真のテクスチャーマッピング画像とからなる３Dモデルを作成し、３Dモデルから３次元点群処理システムの表示ツール（移動、回転、拡大／縮小）を用いて変状の場所や種類を確認するとともに、同システムの計測ツールを用いて変状の寸法を算出することで、変状の状態や寸法を把握する技術である。
この計測の原理とプロセスは、レーザー光の対象物からの反射到達時間の計測により、対象物の形状（３次元点群データ（点群各点の３次元座標値））を計測することで、この３次元点群データと同時に撮影する対象物の表面写真を３次元点群データの三角網上にテクスチャーマッピングする。
対象部位

損傷の種類技術区分

作成：

E-mail：基地

上部構造（主桁,横桁,床版）
下部構造（橋脚,橋台）
鋼⑤防食機能の劣化

コンクリート

⑦剥離・鉄筋露出⑧漏水・遊離石灰
⑨抜け落ち

その他

共通

検出原理

レーザー

検出項目

3次元座標

⑩補修・補強材の損傷⑲変色・劣化
⑳漏水・滞水㉓変形・欠損mori@yoshikawa-d.co.jp

2023年3月

営業部・森 達也

長崎県長崎市光町10番5号吉川ビル2階

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BR020031－V0023

２．基本諸元・トータルステーションTrimble SX10（（株）ニコン・トリンブル社製）：３次元レーザースキャナー機能・TREND-POINT（福井コンピュータ（株）社製）：３次元点群処理システム

計測機器の構成
機体名称

Trimble SX10

移動原理

人力による運動制御
機構
移動装置

通信-

測位-

自律機能

-

衝突回避機能(飛行型のみ) 外形寸法・重量-搭載可能容量 (分離構造の場合)
動力-

連続稼働時間 (バッテリー給電の場合)
設置方法

・単体型で専用整準台と三脚に搭載して設置

外形寸法・重量 (分離構造 ・最大外形寸法：幅285.6mm×高さ327.8mm×奥行き208.2mmの場合)
・最大重量：8.6kg（専用整準台とバッテリー1個を含む）

センシングデバイス

・３次元レーザースキャナー機能
スキャニング方式：望遠鏡内の回転プリズムを使ったバンドスキャニング
スキャンスピード：26,600点/秒
解像度@50m：50mm（フルドームスキャンの場合）
・カメラ機能解像度：2,592×1,944ピクセル（0.88mm＠50m）
焦点距離（35mm判換算）：36〜3,000mm
フォーカス距離：1.7m〜無限計測原理

・レーザー光の対象物からの反射到達時間の計測により、対象物の形状（３次元点群データ（点群各点の３次元座標値））を計測

計測の適用条件 (計測原・黒色、鏡面、透明な対象物は、レーザーが反射しにくいため計測データが欠損する場合がある。
計測装置 理に照らした適用条件)
精度と信頼性に影響を及 ・橋梁の構造表面に多量の漏水や結露がある場合、また、計測サイトに多量の雨滴や霧、埃がある場合はレーザー光の乱ぼす要因反射によりデータが欠損する場合がある。

計測プロセス①３次元レーザースキャナーを用いて、橋梁の構造表面全体の３次元点群データを計測する。また、計測機器のカメラ機能を用いて表面画像を同時撮影する。
②１回の計測で死角がある場合は、計測機器を人力で移動させながら、複数回に分けて①の計測を実施する。複数回に分割された計測データを一体化するため、各回の計測位置は予め測量して計測機器に設定しておく。
③計測されたデータをUSBメモリを介してPC上で稼働する３次元点群処理システムに取り込む。

アウトプット・計測されたデータは、汎用の点群データフォーマット（３次元座標値＋RGBデータ）や、OBJ形式（点群データ＋画像テクスチャマッピング）等のファイルにより３次元点群処理システムへ受け渡す。

耐久性

・IP55

動力

内部バッテリー連続稼働時間 (バッテリー・2〜3時間（バッテリー1個搭載時）給電の場合)
設置方法

・計測機器本体に内蔵

外形寸法・重量 (分離構造・計測機器本体と同じの場合)
データ収集・記録機能

・記録メディア（USBメモリ）に保存
・３次元点群処理システムが稼働するPCのUSBポートを介して計測データを受け渡すとともに保存する。

データ収 通信規格 (データを伝送し集・通信装 保存する場合)
置
セキュリティ (データを伝送し保存する場合)
動力-

データ収集・通信可能時
間 (データを伝送し保存す る場合)

非破壊検査技術（橋梁） (3／7)

BR020031－V0023

３．運動性能項目

3-1 安定性能

3-2 進入可能性能

3-3 可動範囲

3-4 運動位置精度

性能

性能(精度・信頼性)を確保するための条件

性能確認シートの有無※

性能値--標準試験値--

性能確認シートの有無

※

性能値

--

標準試験値

-

-

性能確認シートの有無※

性能値--標準試験値--

性能確認シートの有無

※

性能値

-

-標準試験値------※「有」の場合は、付録２「技術の性能確認シート」に添付する。

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BR020031－V0023

４．計測性能項目

性能
性能確認シートの有無

4-1 計測速度（撮影速度） 性能値※

性能(精度・信頼性)を確保するための条件
--

-

標準試験値

-

-

性能確認シートの有無

※

有

性能値

・10.0％

・変状寸法の計測精度（長さ100mm相当）：
点群解像度10mm/長さ100mm×100=10.0％
・計測距離10m以下（点群解像度10mm以下)

標準試験値'標準試験方法 剥離・変形（2021）
実施年 2023年
・長さ誤差：5.4％
・幅誤差：8.5％

・サンプル数：4（1サンプル寸法 長さ×幅）・長さ（平均154mm）の計測精度：8.3mm
誤差：5.4％（＝8.3/154）
・幅（平均55mm）の計測精度：4.7mm
誤差：8.5％（＝4.7/55）

性能確認シートの有無

※

性能値

--

標準試験値

-

-

性能確認シートの有無

※

性能値

未検証

-

標準試験値

'標準試験方法：色識別性能（2019）実施年 2023年
・フルカラーチャート識別可能

・照度：2.09〜10.9kLux

性能確認シートの有無

※

性能値

・未検証

4-2 計測精度

4-3 位置精度 （移動しながら計測する場合）

計測装
置
4-4 色識別性能-

有無計測レンジ (計測範囲)

校正方法

感度

-

・JSIMA規格に基づく校正
性能確認シートの有無

※

性能値

・未検証

性能確認シートの有無

※

性能値

・未検証

性能確認シートの有無

※

性能値

・未検証

性能確認シートの有無

※

性能値

・未検証

無検出性能
無検出感度
無Ｓ/Ｎ比
無分解能

※「有」の場合は、付録２「技術の性能確認シート」に添付する。

-

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BR020031－V0023

5．留意事項（その１）
項目

適用可否／適用条件

特記事項(適用条件)

道路幅員条件--桁下条件

・桁高3.0m以上〜10m以下

・計測機器の設置スペース、作業スペースを確保するとともに、カメラ機能の最小フォーカス距離1.7ｍ以上を確保する。

周辺条件

-

-

安全面への配慮・注意喚起の看板の設置等-

無線等使用における混線
点検時現 等対策
場条件
・道路上に機材を設置する場合は道路規制と交通誘導員の配置
道路規制条件が必要
塗装剤条件

・黒色の塗装面はレーザーが反射しにくいため計測データが欠損する場合がある。

-

躯体条件

・表面に多量の漏水や結露があるとレーザー光の乱反射によりデータが欠損する場合がある。

-

躯体温度条件--

その他

・雨天で桁下に多量の雨滴や霧がある場合はレーザー光の乱反射によりデータが欠損する場合がある。

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５．留意事項（その2）
項目

適用可否／適用条件

特記事項(適用条件)

調査技術者の技量

・橋梁点検技術者、測量技術者-

必要構成人員数

・現場責任者1人、点検員1人、点検補助員1人
合計3名-

操作に必要な資格等の有・社内講習5時間以上
無、フライト時間-

作業ヤード・操作場所

・不要-点検費用【橋梁条件】
橋種 ［コンクリート橋］
橋長 15m
全幅員 10 m
部位・部材［主桁、床版、橋脚、橋台］
活用範囲 [245]m2
検出項目 ［剥離・鉄筋露出/変色・劣化/漏水・滞水］＜費用＞ 合計 946,000円（以下の合計金額）
橋梁の3次元計測業務：291,000円
データ処理・解析業務：655,000円
ただし、消費税、一般管理費、間接工事費、旅費交通費、諸経費は含まない。

作業条
件・運用
条件

保険の有無、保障範囲、費用自動制御の有無

・計測装置を設置して装置に計測範囲を設定した後は自動計測。

-

利用形態：リース等の入手
・業務委託
性

-

不具合時のサポート体制の有無及び条件

・有-センシングデバイスの点検・計測装置の使用開始時に装置が自動的にセルフチェックを実施

その他・汚れなどで表面が黒色に近い場合は適用不可。

-

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６．図面

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