建設コンサルタンツ協会ホーム協会誌トップページ

257号目次Project brief 2
プロジェクト紹介【寄稿】

3次元技術によるインフラ整備
プロセス改革に向けて

工種毎の工程
時間軸

千田祐一郎

博昭

工藤新一

SENDA Yuichiro

MORI Hiroaki

KUDOU Shinichi

中央復建コンサルタンツ（株）事業開発支援本部
新規事業グループ
サブリーダー

中央復建コンサルタンツ（株）事業開発支援本部
新規事業グループ
統括リーダー

中央復建コンサルタンツ（株）事業開発支援本部
新規事業グループ主任■ はじめに森

図2 干渉した鉄筋の3次元モデル

図3 施工手順の視覚化（4次元モデル）

ミス防止や合意形成の円滑化等に連動するため、数案の比較検討

既設構造物との空間的位置関係いを確認でき、施工計画の問題点■ 3次元技術活用における課題

建設業界は、国家財政の逼迫に威力を発揮する。3次元技術ににおいて大幅な時間短縮が可能の把握や支障検討等の照査に3次の抽出が容易となる。時間軸を考実務レベルで3次元設計を適用による公共投資減少、社会インフより、インフラ整備プロセスが抜本となる。また、これらの検討に用元設計を活用している。また、鉄慮した4次元モデルを作成するこすると様々な問題が生じる。実際

ラの老朽化の進行、熟練技術者減的に効率化され、分かりやすいもいた3次元モデル（図1）を活用し、筋の太さを表現した3次元モデルとで、複雑な施工手順を視覚的ににやってみて初めて分かることや少等という厳しい状況下で、計画のとなる。

線形計画の視覚化（動画作成）
をを作成することで、鉄筋の干渉や表現することができ、施工時の問苦労することが多い。

から設計、施工、維持管理にわた

これまで我が社では、3次元技行ったケースでは、複数の関係機過密具合などの配筋状態が一目題点をあらかじめ抽出し、対応する建設生産システムを改革し、生術を数多くの計画・設計業務に適関による検討会においてスムーズで分かる（図2）。

ることが可能となる（図3）。

る課題を述べる。

産性を高めることが求められてい用してきた。本稿では実務レベルな合意形成に寄与した。複雑な3次元モデルの作成と同時に、2・合意形成への活用・作り込みレベルの適切な設定る。こうした中、近年、急速な進歩で取り組んでいる3次元技術の活地形、あるいは既設構造物が錯綜次元図面が展開できれば、平面最も頻度が高い3次元技術の活実務レベルでの大きなポイントを遂げているICT技術（情報通信用例について紹介する。

する複雑な地下空間における線図、縦断図、横断図の不整合が生用方法は、合意形成ツールとしてのの一つは、3次元モデルの作り込形計画において、3次元技術は非じることはなく、迅速、かつミスの活用である。近年では、まちづく

みレベル（LOD：Level of detail）の技術）を調査から計画、設計、施以下に、3次元技術活用におけ工、維持管理の各分野に活用する■ 3次元技術の活用例

常に有効であると考える。

ない設計成果を出すことができり・駅前広場計画において3次元設定である。3次元モデルは、作動きが広まっている。

・線形計画への活用

・設計照査への活用る。しかし現時点で、3次元モデモデルの成果提出が求められ、3成に時間と手間をかければかけ建設コンサルタント業界でも、線形計画に3次元設計を適用す3次元モデルを作成することで、ルから設計成果としての2次元図次元による協議資料や住民説明資るほど精緻なモデルとなり、その活ICT技術の進展により3次元設計ることにより、平面線形と3次元地2次元図面では見落としがちな図面を展開するには、ソフトの機能料の作成業務も増えてきている。

用の幅も広がる。しかし、実務でが導入され始めている。これまで

形データから自動的に現況縦断を面間や取り合い部の不整合など上いくつかの障害があり、2次元設

一 度3次 元 モデ ルを 作 成 す れは限られた時間とコストの中で成設計手法の主流は、製図を行うこ作成し、そのまま縦断計画を行うを、一目で照査することが可能とな計より結果的に多くのコストや時間ば、周辺との調和に配慮した景観とが目的の2次元設計であり、3次ことが可能となる。平面線形と縦る。例えば、詳細設計において、を要することもある。今後は、苦労検討（図4）、日照検討、走行シミュ

これまで の 経 験 で は 、3 次 元

元技術といえば、計画・設計の最断線形、切・盛土量がリアルタイム

部材接合部の鉄筋干渉チェック、して作成した3次元モデルを協議

レーションなどの様々な場面で活CADのオペレーターにLODを明後にパース図やフォトモンタージュや維持管理業務等の下流側プロ用することが可能となる。

確に指示しなかった場合、オペレ等を作成し、プレゼンテーション

セスへ展開することにより、設計プ用に活用することぐらいでしかなロセスの上流で行った3次元設計かった。

が活きてくる（トータルコストが安くしかし、3次元技術は従来のイなる）と考える。

ンフラ整備プロセスを大きく変え・施工計画への活用る可能性を持っている。調査・計設計のプロセスの中で、3次元画・設計・施工・維持管理全体のプモデルを作成することにより、副次ロセスのプラットフォームとして3次的に様々な活用が可能となる。そ元設計を導入し、情報を一元管理の代表例が施工計画である。現することにより、インフラ整備全体

況 地 盤 、既 設 構 造 物 、仮 設 構 造の中で情報共有のスピードアップ、
046

Civil Engineering Consultant

VOL.257 October 2012

図1 複雑な地形における線形計画物、施工重機等の空間的な取り合果を上げる必要がある。

ーターは精緻な3次元モデルを作

図4 周辺との調和に配慮した構造物計画

Civil Engineering Consultant

VOL.257 October 2012047

る。BIMとは、3次元モデルに材木分野のBIMをCIM（Constructionに管理する。各プロセスにおいて質、数量、コスト等の様々な属性情

Information Modeling）と称し、そ完結させるのではなく、次のプロ報を持たせ、そのモデルを施設のの実現に向けた取り組みを開始

セスへ引き継ぎ、事業間・プロセス調査・計画・設計・施工・維持管理した。

間・施設間で情報を共有・連携すのライフサイクル全体で情報を有効活用する取り組みである。

図5 簡易な3次元モデル元レーザースキャナーにより、広範二つ目の課題として、レーザース分をいくら精緻に作ったところで、囲な地形データや構造物の外形キャナーでは構造物のエッジ（かそれは単に時間やコストの浪費に形状データを短時間に計測するこど）を正確に計測できないことが他ならない。そこで、3次元設計のとができる。実務レベルでの点群あげられる。レーザースキャナー

実務においては、3次元モデルのデータの活用においては以下の点では広範囲を一定間隔の点で計利用目的を明確にし、その目的にが課題となる。

測することから、エッジをピンポイ応じたLODを設定することが重要

一つ目の課題は、レーザースキントで計測することができない。一なポイントとなる（図5、6）。それにャナーにより取得されるデータは点一点の座標値は正確であるが、は、設計技術者が3次元CADの機あくまで点のデータであり、点群デエッジは人を介在して設定するこ能や特性をよく理解するとともに、3ータを遠くから眺めた場合（図7）とから、精度の低下、設定ミスのリ次元モデルの活用目的を明確ににはそれなりに形状を把握するこスクがある。このような人的ミスをイメージすることが非常に重要でとができるが、近づいてみた場合できるだけ小さくするため、細心ある。

（図8）には形状を把握することがの注意を払うことが必要である。

・点群データの変換できないことである。景観検討や■ おわりに近年、3次元レーザースキャナ

計画・設計において、点群データーにより取得される点群データををそのまま活用することは実務的

近 年 、建 築 分 野 等 で は BIM

インフラ整備において活用しよう

ではなく、点群データを面データ（Building Information Modeling）とする動きが広がっている。3次に変換する手法を取る方がよい。の取り組みが急速に広がってい図7 点群画像（遠景）

Civil Engineering Consultant

ータ、現地写真、当日の気象デーることで、インフラ整備の業務効率化を図るのである（図10）。

一方、土木分野の現状は、事業タ、品質、点検データ等、様々な属CIMの構築を目指し、我が社もごとやプロセスごとに様々な2次性情報を記録しておくことで、後の3次元技術によるインフラ整備プ元図面が作成され、様々な人によ維持管理効率が格段に向上する

ロセス改革に微力ながら貢献してって管理されており、事業プロセス（図9）。そして、その3次元モデルいきたい。

は分離している状況である。こうを調査・計画・設計・施工・維持管した中、最近、国土交通省では土理のライフサイクル全体で一元的

図6 精緻な3次元モデル

ろうとする。後に活用されない部

048

3次元モデルに構造物の設計デ

図8 点群画像（近景）

VOL.257 October 2012

図9

CIMのイメージ

図10

CIMのライフサイクル全体での一元管理イメージ

Civil Engineering Consultant

VOL.257 October 2012049