技術情報コーナー

新技術開発探訪

情報化施工の推進に向けた施工管理手法について

この成果は平成２５年３月に本省より「舗装工事１． はじめに編」として通知された。またMCグレーダによる路盤等の施工は「情報化施工推進戦略」において

国土交通省はこれまで情報化施工の導入を促進

も一般化推進技術として導入を促進している技術するため，平成２０年７月に「情報化施工推進戦である。これまで情報化施工では，従前の品質管略」として５年間の戦略的な普及方策をとりまと理基準や規格値に基づいた施工管理を実施していめ，この方針に則り情報化施工の試行工事を実施るが，情報化施工で用いられる技術で「可能」とし，その導入効果を検証してきたところである。

なった特性を「活かす」ものとはなっていない。

平成２５年３月に新たな「情報化施工推進戦略」

それぞれの技術特性と課題および対応案を記述すが策定された。経験するための「使う」から，よる。

り効率的あるいは確実な施工を実現するための「活かす」という目的に向けた導入促進が求めら

３． TSを用いた出来形管理れる段階になってきた。
本稿においては，これまで導入促進に務めてきTS（図―１）は，「距離と角度」を同時に測るた「トータルステーション（以下「TS」という）測量機器であり，計測に よ り 測 点 の 座 標（x，を用いた出来形管理」やマシンコントロー
ルを用いたモータグレーダ（以下「MCグレーダ」という）施工の機能を活かす新たな施工管理手法について，検討した取り組み内容を報告する。

２． 舗装工に活用する情報化
施工技術
関東地方整備局では平成２０年に「TSを用いた出来形管理」のうち「土工編」を策定した。これを舗装工事に適用するべく，試験施工にて適用検討を行ってきており，

８４ 建設マネジメント技術

2013 年 6 月号

図―１

TSを用いた計測状況

技術情報コーナーy，z）が取得できる。また出来形管理用のソフト的弱点の発生防止，再舗装の軽減による作業の効ウェアを用いることで，設計値と出来形計測値と率化が挙げられる。ただし，使用上の注意点としの差を算出できる機能や２点の測点データより，て計測対象に合わせた機器校正の重要性がある。

その２点間距離を算出する機能等を有している。

その例として「含水比」が挙げられ，測定箇所のTSを用いた出来形管理の導入メリットとして水分によって電磁波が影響を受けるものと考えらは以下のものがある。

れる。このような点については校正用の計測デー! 計測には，計測員が１〜２名で実施可能（１タが，機器を適正に使用する上で必要であり，各名での計測には自動追尾機能が必要）であり，方面でノウハウの蓄積が進められている。

従来のレベル・巻尺での計測より省力化が可能$となる。
" 出来形計測時，設計値との差を即座に確認が可能となる。

課題と対策"〜計測手法〜

一般的なTSによる計測方法には，図―１のように計測点に測量用プリズムを設置して，TSか# 帳票の自動作成機能により事務作業の省力化

ら視準するプリズム方式と測量用プリズムを使わが可能となる。また，記録メモから工事用書類ずに計測点を直接視準するノンプリズム方式があへの転記による記載ミスが解消できる。

る。現在，TSを用いた出来形管理においては，以上のように，効率性向上やトレーサビリティ計測精度が保証できるプリズム方式を原則として確保など有用な技術であるが，以下のような課題いる。しかし，さらなる技術の有効活用を目指がある。

し，ノンプリズム方式によるTS（以下「ノンプリTS」と い う）を 用 い た 出 来 形 管 理 を 検 討 し# 課題と対策!〜適用範囲〜

た。

TSを用いた出来形管理「舗装工事編」では，ノンプリTSの計測イメージを図―２に示す。

その適用範囲から新設舗装工事が除外されていノンプリTSは，計測点からの反射光により計測る。これは，技術適用が不可能ということではなを行うため，施工現場の条件で計測精度および可く，既存の品質管理手法と重複するためである。

否が異なるが，以下のメリットが考えられている

具体的には，現状の新設舗装工事では，コア抜き・掘起しによる密度管理と合わせて，出来形管理として厚み計測を行っている。このためTSをため活用が期待されている。
!

計測点にプリズムを設置する作業員が不要となり，計測時に作業員が道路本線へ入る必要が用いた出来形管理を導入しても，コア抜き等が不要にならない限り，施工管理の効率化に直接寄与できない。
しかし，非破壊による密度計測技術が日々発展しており，今後の新設舗装においてもTSを用いた出来形管理の適用拡大が可能であると考えられる。非破壊による密度計測技術の一例として，アスファルト舗装工において導入事例がある。
これは測定面から電磁波を出しアスファルト舗装の密度や締め固め度を非破壊で測定できるものである。

図―２

ノンプリTSの計測イメージ

具体的な効果は，コア抜きによる局部建設マネジメント技術

2013 年 6 月号 ８５

技術情報コーナー

る。

なくなるため安全性が向上する。
"

車線規制なしで計測できるため，作業の効率#

敷均し後の検測作業が減り，作業者の接触事故が低減される。

が向上する。
#

指定した間隔で自動計測が可能な機器もある$

オペレータは走行に集中でき安全性が向上する。

ため計測時間が短縮する。
関東地方整備局では過年度まで，ノンプリTSの適用を試験施工で検証およびデータ蓄積を行っ"てきている。

従来の出来形計測においては，現行の「土木工課題と対策!〜出来形管理箇所〜

事施工管理基準および規格値」に準じて４０mごと４． MCグレーダに設定される管理断面において，基準高，幅等を計測している。MCグレーダによる施工では，丁MCグレーダ（図―３）は，路盤などの敷均し張によらず施工が可能になるが，計測員が管理断に用いられる情報化施工技術であり，測位技術や面ごとの出来形計測位置を把握するために丁張の機械の状態把握機能を用いて，機械や排土板の位設置が必要となる。

置，進行方向や傾き等の情報を取得することがでMCグレーダによる施工では，前述のとおりリきる。施工時には，あらかじめ入力した設計値アルタイムで排土板を制御するため，施工範囲全（目標高さや傾斜）に対する差分をリアルタイム面での均一な施工精度が実現できる。このため，に計算し，排土板を設計値に自動制御できる施工管理断面での定点管理だけでなく，任意点で出来技術である。

形計測を行っても，施工者に対する過大な品質管敷均し操作の自動化によるメリットとしては以そこでMCグレーダによる施工では，新たな管下のものがある。
! 排土板の制御がオペレータの技量に左右されなくなり，施工範囲全面にわたり施工精度が向理手法として，管理断面周辺の任意点で出来形計測を行うことが可能となる。
従来の管理手法である「定点管理」と定点の近上する。
" 丁張の設置が不要となり施工効率が向上す

図―３

図―４

８
６ 建設マネジメント技術理を求めることにはならないと想定される。

2013 年 6 月号

傍での管理手法による「任意点管理」の違いにつMCグレーダ施工状況

定点管理と任意点管理の違い

技術情報コーナー

いて，イメージを図―４に示す。
なお，TSを用いた出来形管理を用いる場合でも，使用する設計データを管理
断面ごとの数値を入力しているが，管理断面間についてもシステムで連続データが自動生成されるため，管理断面以外での出来形管理も可能である。

１）期待される効果

図―５

従来施工とMCグレーダ施工の比較イメージ

施工管理用の丁張が不要となり，現場管理用の目印程度で施工が可能となる。丁張の設て，図―５に示すように，二つの施工面は同じ評置や管理に関わる手間が軽減できる。また，出来価となり，優れた施工に対して定量的に優位な評

形計測時の計測点位置決めを気にする必要がなく価とはなっていない。
そこで，従来の４０mごとの管理断面における出なるため，施工管理全体での効率化となる。

来形計測よりも計測頻度を高くした「多点管理」
２）導入に向けての課題を検討した。計測ピッチに関しては，関東地方整! 計測点数については，従来の管理手法と同等

備局 関東技術事務所において検討した結果１）（表程度の計測点数を想定する。これは，任意点の―１）を用いるものとする。この計測ピッチ８m

おおむねの配置や計測範囲を目安として示す必は，以下の条件を考慮して０．
５〜１０mの中から決要がある。

定した値である。

" 後述の多点管理とは逆のアプローチになる

・従来の定点管理（丁張設置，管理断面におけるが，技術の成立性として，設計値と実際の施工出来形計測）以下の作業時間であること。

箇所の計測値を確認することで「任意点管理」

・計測ピッチ０．
５mで計測した結果と平均値，標や「少数の代表点管理」により，さらなる効率準偏差が同等になること。

化の可能性も検討する必要がある。
なお，厳密に８mの計測ピッチで出来形を計測" 課題と対策!〜定点管理と評価〜する場合には，測点へのプリズム誘導に時間がかMCグレーダ施工では，施工範囲全面にわたりかるため任意点管理と同様に「おおよそ８m」と均一な精度の施工を実現できるにもかかわらず，幅を持たせ，歩測での計測ピッチを把握すること施工後の出来形は，定められた管理断面（測点）による出来形計測とした。

での計測値が規格値内であれば合格となる。よっ
表―１
管理対象工種

・下層路盤
・上層路盤

従来の管理手法である定点管理と面的な管理手

従来施工管理手法と新たな施工の管理手法の計測ピッチの違い
従来測定基準

測定項目

計測ピッチ
２

新たな測定基準
測定項目

計測ピッチ

層厚１，０００m に１カ所（掘起しによる）基準高管理断面４０mごとに１カ所基準高（注）１ ８mごとに１カ所の割合で道路中心，左右端部の任意点を計測

幅員

管理断面８０mごとに１カ所

幅員（注）２管理断面付近の任意断面で，延長約８０mごとに１断面計測（メジャによる）（注） １． 厚さ管理は廃止し，代わりに基準高管理を管理する。基準高の規格値は，従来の厚さの規格値と同等の品質担保の確実性を有する値を設定。
２． 幅員の計測ピッチ，規格値は，従来どおりとする。

建設マネジメント技術

2013 年 6 月号 ８７

技術情報コーナー図―６

定点管理と多点管理の違い

法である多点管理の違いについてイメージを図―

以上，舗装工をモデルとして情報化施工の活用拡大に向けた「課題の把握」と「その対応案」な６に示す。

どを記述してきた。実現されれば，施工全体の効率化あるいは，より均一な施工の評価につなが１）期待される効果
多点での出来形計測（以下「多点計測」という）の実施により，均一な施工に対する評価が可り，情報化施工のさらなる活用や取り組みへの動機付けとなる。

能になる。多点計測では，「おおよそ８m」とい５． 今後の方針

う計測ピッチだけを定めており，各層の異なる平面位置を計測しても良いこととして，出来形計測をするための丁張設置を不要とし，計測作業の効率化が図られる。

今後は，施工のさらなる効率化への取り組みとして以下の項目についても実施，検討していく。

２）導入に向けての課題!

! 表―１の計測ピッチは，試験フィールドでの任意点や多点での出来形管理について，今般検実験により決定した数値なので，実現場環境に討した手法で出来形計測の効率化が期待できるこおける適用性は確認していない。とが分かった。関東地方整備局では活用するべく" 「おおよそ８m」と幅を持たせて管理をしていくことを考えており，歩測等の活用による運用について関係部署との合意が必要。

ノンプリTSの活用

運用方法を整備局内および管内各事務所へ通知した。
プリズム方式による計測値とノンプリズム方式# 合格の基準として，多点計測した結果についによる計測値との比較を実際の施工現場にて行て，全計測点が規格値に入っている場合を合格い，その計測の妥当性を確認した上で活用できる

いき ちとするのか，あるいは，閾値を設けて計測点のこととしている。

うちの何％以上が規格値に入っていれば合格と"準を定める必要がある。

多点での出来形管理を実施することにより均一$するのか，データ数が増えることに伴う管理基

均一な施工に対する評価

多点計測を導入することにより，従来まで困（高精度）な施工に対する評価ができるようにな難であった目的物の詳細な形状把握が可能となる。前述のノンプリTSを用いた自動計測機能やり，均一な施工に対する評価も可能となる。一レーザースキャナー等の多点計測技術を活用する方で，多点計測による管理を行うことで計測作ことにより，さらに迅速かつ多くの測点で出来形業時間などのコストが増大する。計測結果の把計測することが可能となる。これにより施工範囲握に伴うコスト増大に対して，寿命やコスト縮全面にわたる「面的な多点出来形計測」が期待で減など効果を定量的に説明することが必要となきる。
多点出来形計測による，詳細な施工評価ができる。

る一例として，図―７のように路盤の平坦性を表

８８ 建設マネジメント技術

2013 年 6 月号

技術情報コーナー

図―７

多点出来形計測および平坦性のイメージ

図―８

効果確認基礎実験イメージ（要素モデル）

す計測手法になり得る。

工技術として情報化施工が浸透していないのが現状である。

! 均一な施工の導入効果検証

この現状を打開するには，受発注者のニーズをここまで情報化施工の導入効果は，作業の効率的確につかみ，容易な技術導入や取り組みが行え化や省コスト化に焦点が当てられてきた。今後はる環境整備をしていくことが重要と考える。本稿

従来よりも優れた施工として，図―８のような要では，その第一歩として，従来の管理基準等にと素モデルによる耐久性の確認等「施工品質に基づらわれず，情報化施工技術の機能を活かせるようく延命化と省コスト化」の効果についても検証しな「新たな管理手法」を提案した。ていくことを予定している。これにより，前述の今後は，この提案を現場試行による実証などを多点計測の必要性にもつながるものと考える。

積み重ね，「使うから活かす」を実現できるよう努めたい。

６． おわりに【参考文献】

国土交通省では，平成２０年２月に「情報化施工推進会議」を設置して以来，情報化施工の本格導入を目指し，年々試験施工の実施件数を増やして

１） 島田光之：「ICTを用いた盛土の新たな施工管理手法について」『平成２４年度 建設施工と建設機械シンポジウム 論文集』日本建設機械施工協会掲載 国土交
通省関東地方整備局関東技術事務所

きているところである。しかし，未だ一般的な施

国土交通省関東地方整備局企画部施工企画課に へい

まさやす

課長補佐

二瓶正康

さかもとこうぞう

技術評価係長坂本

鋼三

建設マネジメント技術

2013 年 6 月号 ８９