インフラ DX の実現に向けて 特集

鋼桁の出来形計測が可能な UAV を活用した 3 次元計測システム「ハイブリッド測量」の紹介
株式会社駒井ハルテック
株式会社イクシス

技術開発本部長

代表取締役

たちばな はじめ

橘やまさき肇

ふみのり

山崎 文敬

本稿では，ハイブリッド測量の概要や，橋梁上

1.

はじめに

近年，日本では人口減少，高齢化，担い手不足

部工事における現場試行の結果について報告する。

2.

ハイブリッド測量概要が社会問題となっている。橋梁の工事現場においても，作業員の減少や高齢化，担い手不足が生じ

図− 1 に，ハイブリッド測量の概要を示す。ハており，工事現場における省力化や生産性の向上

イブリッド測量は，従来測量で使用されるトータが喫緊の課題となっている。橋梁上部工の工事現場では，下部工および上部工の測量を行う際，一般的に橋脚上等での高所作業が生じる。そのため，安全設備等の設置が必要となり，多くの労力や時間を要している。
国土交通省では，平成 30 年度以降，建設現場の生産性を向上するための研究開発を促進する「建設現場の生産性を飛躍的に向上するための革新的技術の導入・活用に関するプロジェクト」（PRISM）を実施している。
そこで，橋梁メーカーである駒井ハルテックと，データ解析やソフトウェア開発を得意とするイクシスでコンソーシアム協定を結び，令和 2 年度および 3 年度の PRISM に応募 1）し，橋梁上部工の工事現場における，測量技術に着目した取り組みを実施した。その結果，地上からの作業のみで，下部工測量および鋼桁の出来形計測が可能な3 次元計測システム「ハイブリッド測量」を開発し，技術の成立性を確認した。

図− 1

ハイブリッド測量の概要

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特集 インフラ DX の実現に向けてルステーション（以下，「TS」という）に加え，なお，ここでは，基準点として下部工に貼り付UAV および地上型レーザースキャナー（以下，けたマーカーを使用した例を示したが，現場状況「TLS」という）を併用して計測を行う。橋脚上

によってはマーカーを使用せず，任意の点を基準面等，高所のデータは UAV を用いて収集することする場合もある 2）。とで，従来測量で生じていた橋脚，橋台上での作業が不要となり，地上からの作業のみで計測が可

3.

能となる。

現場試行

図− 2 に，収集したデータの処理方法を示す。
まず，TLS で取得した点群データおよび，UAV⑴

現場試行概要で取得した写真データをソフトウェアにて処理す

2021 年 12 月〜 2022 年 3 月に，奈良県吉野郡る。具体的には，TLS のデータは TS で計測しの橋梁上部工事にて，ハイブリッド測量を試行した基準点に合わせて座標変換し，各スキャンデーた。図− 3 に，対象橋梁の構造一般図を示す。本タを合成する。写真データは，TS で計測した基橋梁は，橋長 56 m，支間長 53.1 m の鋼単純箱桁準点を考慮して解析することで，オルソ画像を作橋である。

成し，3 次元点群データを生成する。さらに，こ試行の対象は，着工前の下部工測量および鋼桁れらのデータを統合ソフトウェアにて合成し，一架設後の出来形計測である。ハイブリッド測量のつの 3 次元点群データに集約する。最後に，合成

測量精度，作業効率，安全性等を検証するため，した 3 次元点群データから，着目点の座標を抽出

比較対象として TS を用いた従来測量も実施した。

し，下部工の支間長等を算出する。

図− 3⑵

対象橋梁の構造一般図

使用機材
ハイブリッド測量は，表− 1 および写真− 1 に示す機材を用いて計測した。
図− 242

収集したデータの処理方法

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インフラ DX の実現に向けて 特集

表− 1⑷使用機材一覧

計測手順 2（鋼桁出来形計測）

メーカー

鋼桁出来形計測は，図− 5 の手順で実施した。

TS（トータルステー Leica Visa TS16A R1000ション）（1 級 TS）

Leica

なお，基準マーカーは，鋼桁フランジ上に設置しTLS（地上型レーザースキャナー）

Leica Scan Station P40

LeicaUAVDJI Matrice210
RTK D-RTKV2

DJI

UAV 搭載カメラ

ZENMUSE X7（レンズ：DJI DL24 mm
F2.8 LS ASPH）

DJI

機材

製品名

写真− 1⑶た。

UAV（DJI 社製）

計測手順 1（下部工測量）
下部工測量は，図− 4 の手順で実施した。

図− 5⑸鋼桁出来形計測手順

試行結果および従来技術との比較
試行現場にて，下部工測量および鋼桁出来形計測を実施し，従来測量とハイブリッド測量の結果を比較した。
①

計測精度
現場試行では，下部工の支間長，アンカーホール位置，支承上構造高および上部工の支間長，通り，そりを計測したが，ここでは代表的な項目について述べる。
まず，支承上構造高は図− 6 に示すとおり，従来測量とハイブリッド測量の計測値の差が 7 mmであった。
次に，鋼桁架設後の支間長は図− 7 に示すとおり，従来測量とハイブリッド測量の計測値の差が，G1 桁で 1 mm，G2 桁で 4 mm であった。鋼図− 4

下部工測量手順

桁架設後の支間長は，従来測量とハイブリッド測建設マネジメント技術

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特集 インフラ DX の実現に向けてッド測量の各格点位置の高さの差は，最大 4 mmであった。この値も測定精度± 16 mm 3）以内であり，ハイブリッド測量の精度は，従来測量と同程度であることが確認できた。
②
図− 6省力化
従来測量とハイブリッド測量で，下部工測量お支承上構造高計測結果

よび鋼桁出来形計測にかかる日数，人工を算出
量の計測値の差が，国土交通省要領（案） に示し，比較した。ハイブリッド測量により，作業時される測定精度± 10 mm の範囲内となった。の橋台の昇降や，高所作業用の安全対策にかかる3）続いて，鋼桁のそりについて述べる。そりは，時間と労力を削減できた。そのため，作業日数は支点支持時に桁のフランジ中心線の z 座標を計測

図− 9 に示すとおり，全体で 2 日間短縮（26%した。図− 8 に示すとおり，従来測量とハイブリ削減）となった。作業人工は図− 10 に示すとお図− 7

鋼桁架設後の支間長計測結果

図− 844

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鋼桁のそり計測結果

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図− 9 下部工測量および鋼桁出来形計測の作業日数

図− 10 下部工測量および鋼桁出来形計測の作業人工り，全体で 6.5 人工削減（42% 削減）となった。

謝辞：本文で示した現場試行は，国土交通省の令和 3 年度の「建設現場の生産性を飛躍的に向上す③

安全性るための革新的技術の導入・活用に関するプロジ

本橋では従来測量の場合，下部工測量，鋼桁出ェクト」に採択され，助成を受けて実施しまし来形計測ともに高所での作業が必要であった。した。現場試行にあたり，ご指導，ご協力をいただ

かし，ハイブリッド測量の活用により，地上からいた近畿地方整備局の関係者の皆さまに感謝の意の作業で下部工の天端面のデータを高精度で取得を表します。

できた。さらに，鋼桁出来形計測においても，地上からの作業のみで計測が可能なため，従来測量【参考文献】に比べて安全性が向上した。

1） 国土交通省ホームページ：建設現場の生産性を飛躍的に向上するための革新的技術の導入・活用に関するプロジェクト，https://www.mlit.go.jp/report/press/

4.

おわりに

kanbo08_hh_000807.html（2023 年 2 月時点）
2） 橘肇，山崎文敬，中本啓介，小林光，山中晶裕：
UAV などを用いた上部工着手前のハイブリッド測

本稿では，開発したハイブリッド測量の概要と実工事現場にて試行した結果を示した。ハイブリ量，土木学会第 76 回年次学術講演会，Ⅰ-47，2021.93） 国土交通省ホームページ：3 次元計測技術を用いた出来形管理の監督・検査要領（構造物工（橋梁上部工）

ッド測量は，従来測量と同程度の精度を有し，省編）（試行案），https://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/

力化や安全性の向上に効果があることが確認でき

constplan/content/001475953.pdf（2023 年 2 月時点）

た。今後は，UAV の飛行高度の適用範囲等を検証し，さらなる省力化や精度向上を目指すとともに，活用の場を広げていく。

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