ISSN 1346-7328
国総研資料 第1240号
令 和 5 年 3 月

国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of
National Institute for Land and Infrastructure Management

No. 1240

March 2023

機械均しの施工履歴データを活用した
基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討

小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

Study on the Application of Construction History Data of Mechanical Rubble
Leveling to Finished Form Management for Port Foundation Works

KOJIMA Kazuhiro, TATSUMI Daisuke, KAWAKAMI Tsukasa, OGAWA Masashi

国土交通省

国土技術政策総合研究所

National Institute for Land and Infrastructure Management
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Japan

国土技術政策総合研究所資料
No.12402023 年 3 月(YSK-N-476)

機械均しの施工履歴データを活用した
基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討

小嶋一弘 ＊ ・辰巳大介 ＊＊ ・川上司 ＊＊＊ ・小川雅史 ＊＊＊＊

要旨

国土交通省は，建設現場における少子高齢化に伴う労働者の減少を上回る生産性を向上させ，経済成長の実現を可能とする取組みi-Constructionを進めている．港湾工事の基礎工では「3次元データを用いた港湾工事数量算出要領（基礎工編）（令和4年4月改定版）」が策定・公表され，基礎捨石工（捨石投入）でのマルチビームを用いた発注・施工数量等を算出する場合に適用されている．しかしながら，基礎捨石均し出来形管理でのマルチビームの適用においては，現行の出来形管理基準に対する機器の計測性能や取得データの解析時間等が課題となっており基準類等の策定はされていない．
現在，基礎捨石均しは潜水士による人力均しまたは捨石均し機による機械均しでの施工が行われている．機械均しにおいて，捨石均し機に付属する計測装置により計測した施工履歴データを捨石均し機の施工管理システムに連動させ施工管理が行われているが，この施工履歴データを活用した出来形
管理は行われていない．そこで本研究では，基礎捨石均しにおける機械均しを対象として，捨石均し機に付属する計測装置による施工履歴データを活用した出来形管理の効率化に向けた検討を行った．
現地試験での施工履歴データによる出来形計測手法の分析・検証，計測精度の検証，出来形管理における課題と対応方法の検討を行い，機械均しの施工履歴データを活用した出来形管理方法について提案した．

キーワード：基礎捨石均し，機械均し，施工履歴データ，出来形管理* 港湾研究部 港湾施工システム・保全研究室 交流研究員（若築建設株式会社）** 港湾研究部 港湾施工システム・保全研究室 室長*** 港湾研究部 港湾施工システム・保全研究室 主任研究官**** 前 港湾研究部 港湾施工システム・保全研究室 主任研究官（現 中国地方整備局 港湾空港部）〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1 国土交通省国土技術政策総合研究所
電話：046-844-5019 Fax：046-842-9265
mailto: ysk.nil-46pr@gxb.mlit.go.jpiTechnical Note of NILIM
No.1240

Mar. 2023(YSK-N-476)

Study on the Application of Construction History Data of Mechanical Rubble
Leveling to Finished Form Management for Port Foundation Works

KOJIMA Kazuhiro ＊TATSUMI Daisuke ＊＊KAWAKAMI Tsukasa ＊＊＊OGAWA Masashi ＊＊＊＊

Synopsis
In order to achieve economic growth in the context of the decline in the working population, the Ministryof Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT) carries out the “i-Construction” initiative, which
is aimed at improving the productivity of construction sites. With regard to port foundation works,"Guidelines for Quantity Calculation of Port Foundation Works Using 3D Data (April, 2022)" has beenformulated, and multibeam echo sounding has already been used to calculate installed rubble quantities.
However, due to the accuracy of measurement equipment and the length of data analysis time, multibeam
echo sounding has not yet been used for the finished form management for port foundation works.
Currently, rubble leveling is conducted either by divers or by leveling machines such as tampers.
Regarding leveling machines, construction history data obtained by the position of a tamper is utilized forthe operation management system of mechanical rubble leveling. However, construction history data of
mechanical rubble leveling has not yet been applied to the finished form management.
This study aims to utilize construction history data of mechanical rubble leveling for the efficientfinished form management of port foundation works. Field experiments are carried out to examine theaccuracy of construction history data of mechanical rubble leveling. Also, construction history data of
mechanical rubble leveling is compared to the conventional measurement for finished form management.
The accuracy of construction history data is clarified, and the challenges to be solved are summarized for
introducing construction history data of mechanical rubble leveling to the finished form management.
Key Words: Port Foundation Works, Mechanical Rubble Leveling, Construction History Data,
Finished Form Management* Visiting Researcher, Port Construction Systems and Management Division, Port and Harbor Department(WAKACHIKU CONSTRUCTION Co., Ltd.)** Head, Port Construction Systems and Management Division, Port and Harbor Department*** Senior Researcher, Port Construction Systems and Management Division, Port and Harbor Department**** Ex-Senior Researcher, Port Construction Systems and Management Division, Port and Harbor Department(Port and Airport Department, Chugoku Regional Development Bureau)
National Institute for Land and Infrastructure Management, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
3-1-1 Nagase, Yokosuka, 239-0826 Japan
Phone：+81-46-844-5019 Fax：+81-46-842-9265
e-mail: ysk.nil-46pr@ml.mlit.go.jp

ii

目

1．はじめに次········································································· 1

1.1

背景と目的

··································································· 1

1.2

陸上分野における現状

1.3

構成

························································· 1········································································ 22．機械均しについて································································· 22.1

機械均し（捨石均し機）の特徴················································· 22.2

重錘式均し機の施工方法

2.3

従来の重錘式均し機での出来形管理方法······················································· 3·········································· 43．重錘式均し機での施工履歴データによる出来形管理方法について ·························· 53.1

重錘式均し機での施工履歴データによる出来形管理方法

3.2

重錘式均し機での施工履歴データによる出来形計測手法の検証

3.3

重錘式均し機の計測精度

3.4

施工履歴データによる出来形管理における課題と対応方法

3.5

施工履歴データを用いた出来形管理方法の提案

4．おわりに謝辞······················ 5······················································· 9························· 11··································· 16········································································ 18·············································································· 19

参考文献
付録A

···························· 5·········································································· 19············································································· 20

iii

iv

国総研資料 No.1240

1.

はじめに

検証，出来形管理における課題と対応方法の検討を行い，機械均しの施工履歴データを活用した出来形管理方法に

1.1

背景と目的

ついて提案する．

国土交通省では，調査・測量から設計，施工，検査，維持管理・更新までのあらゆる建設生産プロセスにおける，

1.2

生産性を向上させる i-Construction を 2015 年（平成 27 年）

現在，港湾分野での施工履歴データを活用した出来形管から導入開始した．i-Construction の導入工種として，陸上理は行われていない．一方，陸上分野での施工履歴データ

陸上分野における現状

分野では，2016 年度（平成 28 年度）から ICT 土工が開始を用いた出来形管理は，令和 4 年 3 月時点で「土工」，「路され，順次対象工種を拡大している．港湾分野では，2017

面切削工」，「河川浚渫工」，「表層安定処理等・中層地盤改年度（平成 29 年度）から ICT 浚渫工が先行する形で開始

良工」，「固結工（スラリー攪拌工）」の 5 工種において基され，2020 年度（令和 2 年度）より ICT 基礎工，ICT ブロ

準類が策定され運用されている．

ック据付工等，順次対象工種を拡大するとともに各種基準

施工履歴データは，施工中の作業装置位置（3 次元座標）
を GNSS（Global Navigation Satellite System），各種センサ類等の策定対象範囲も拡大されている．
水中部での施工が多い港湾工事では，3 次元計測技術をー，TS（Total Station）等によりリアルタイムに計測・記録

出来形管理に活用するには試行や検証事例が少なく，水中し，その情報を統合する施工管理システムを搭載した ICT部での計測技術が確立していない．このような中で 3 次元

建設機械により取得される．施工中に得られた施工履歴デ計測が可能なマルチビームを活用し，建設生産プロセスのータを用いることで，出来形を面的に把握したり出来形数

過程における業務効率化を図り，生産性向上を目指してい量等を容易に算出したりすることが可能となり，従来の巻る．ICT 基礎工（本均し・荒均し）における出来形管理へ

尺やレベルによる幅・延長・高さの計測が不要となる．まのマルチビームの適用においては，現行の出来形管理基準

た，施工と同時に施工履歴データが記録されるため，出来に対する機器の計測性能や取得データの解析時間等が課

形計測を待たず次工程の段取りが可能となり，施工管理の題となっており，基礎捨石工（捨石投入）においてマルチ

手間とコストの削減が期待されている．

ビームを用いた起工時の深浅測量，基礎捨石投入数量算出

施工履歴データの適用例として「3 次元計測技術を用いの簡素化を目的とした「3 次元データを用いた港湾工事数た出来形管理要領（案）（第 2 編土工編）」2)における，適量算出要領（基礎工編）」1)の策定・運用にとどまっている用工種を表-1.1 および適用機種を表-1.2 に示す．

のが現状である．また，マルチビームによる ICT 基礎工の出来形管理の実現に向け，現地試験を実施し従来の測量方表-1.1

法との比較等による検証を行い，具体的な対応策の検討が

編

章

節

共通編

⼟⼯

道路⼟⼯

共通編

⼟⼯

現在行われている．

陸上分野における施工履歴データの適用工種

近年，海洋土木工事の大型化に伴いケーソン等の港湾構
造物の大型化・大水深化・大量急速施工が必要とされている．そのため，大量急速施工のための作業効率の向上，気象海象条件が厳しく通年の海上作業日数が少ない港での河川・海岸・
砂防⼟⼯

⼯種
盛⼟⼯（⾯管理の場合）
掘削⼯（⾯管理の場合）
路体盛⼟⼯（⾯管理の場合）
路床盛⼟⼯（⾯管理の場合）
法⾯整形⼯（⾯管理の場合）
盛⼟⼯（⾯管理の場合）
掘削⼯（⾯管理の場合）
法⾯整形⼯（⾯管理の場合）

出典：3 次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）（第 2 編土工編）

早期施工，大水深下での潜水作業時間の減少に伴う施工能
表-1.2

力低下を補うための潜水士の増員配置や潜水災害発生リ
スクの低減等が要求される．このような中で基礎捨石均し

陸上分野における施工履歴データの適用機種

⼯種について，ICT 活用による捨石均し機を用いた機械化施工

適⽤できる

施⼯履歴データを

施⼯履歴データを

ICT建設機械

記録する箇所

記録する作業※1

３DMC バックホウを行うことで，均し作業効率の向上と施工日数の短縮が可

盛⼟⼯（⾯管理の場合）
路体盛⼟⼯（⾯管理の場合）能となり，また潜水作業でのリスク低減が図られている．

路床盛⼟⼯（⾯管理の場合）

本研究では，機械均しによる基礎捨石均し（本均し・荒３DMG※2バックホウ
３DMC※1ブルドーザ
３DMG※2ブルドーザ
３DMG※2ローラ均し）について，捨石均し機に付属する計測装置により計３DMC※1バックホウ※2

測される施工履歴データを活用した出来形管理の効率化

掘削⼯（⾯管理の場合）に向け検討するものである．従来の出来形計測手法との比３DMG バックホウ

・バケット刃先・バケット背⾯等で⼟が接する箇所
・履帯下⾯

整形作業（法⾯・平場）
締固め作業等（法⾯・平場）・鉄輪接地⾯・バケット刃先・バケット背⾯等で⼟が接する箇所

整形作業（法⾯・平場）

３DMC※1ブルドーザ

・排⼟板下端整形作業

３DMG※2ブルドーザ・履帯下⾯（法⾯・平場）※1 MC：作業機械の3次元位置情報を3次元設計データと照らし合わせ操作を⾃動制御する技術

較検証を行うため現地試験を実施し，現地試験での施工履※2 MG：作業機械の3次元位置情報を3次元設計データと照らし合わせモニターにより操作をガイダンスする技術

歴データによる出来形計測手法の分析・検証，計測精度の

出典：3 次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）（第 2 編土工編）-1-

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

1.3

2. 機械均しについて

構成

本稿の構成は，次のとおりである．第 1 章では，研究背景と目的および陸上分野での現状について示した．第 2 章

2.1

では，現在，機械均しで使用される主な捨石均し機の形式

国土交通省港湾局が制定する「港湾請負工事積算基準」

機械均し（捨石均し機）の特徴とその特徴を示すとともに，本検討対象とする重錘式均し3)における基礎工－基礎捨石工－捨石本均し・捨石荒均し機の施工方法および出来形管理方法について示した．第 3では，「人力均し」，「機械均し」，「バックホウ均し」が基準

章では，従来の出来形管理手法との比較検証をするため行化されている．但し，機械均しおよびバックホウ均しは参った，現地試験での施工履歴データによる出来形計測手法

考資料扱いとなっており，機械均しは基礎捨石天端の均しの分析・検証，計測精度の検証，出来形管理における課題

工事に適用するものとなっている．
現在，機械均しで使用される主な捨石均し機の種類は，とその対応方法および出来形管理方法について検討を行「垂直転圧方式」，「水平力回転方式」，「垂直振動方式」，

った．第 4 章では，まとめを示した（図-1.1）．

「水中バックホウ方式」に分類され，それぞれ特徴・長所・
第１章
1.1
1.2
1.3

短所がある（図-2.1）．

はじめに

背景と目的
陸上分野における現状
構成2021 年度（令和 3 年度），国土交通省直轄工事の ICT 基
礎工活用工事において，捨石均し機を用いて施工を行った

第２章
2.1
2.2
2.3

件数は 6 件であり，そのすべてが「垂直転圧方式」いわゆ

機械均しについて機械均し（捨石均し機）の特徴
重錘式均し機の施工方法
従来の重錘式均し機での出来形管理方法

る重錘式均し機を用いて施工が行われた．これは今日多く用いられている捨石均し機である．本研究においては，こ

第３章
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

第４章

の重錘式均し機を検討対象とした．

重錘式均し機での施工履歴データによる出来形管理方法について

重錘式均し機での施工履歴データによる出来形管理方法
重錘式均し機での施工履歴データによる出来形計測手法の検証
重錘式均し機の計測精度
施工履歴データによる出来形管理における課題と対応方法
施工履歴データを用いた出来形管理方法の提案

おわりに

図-1.1

本検討の構成出典：港湾工事施工ハンドブック

図-2.1

捨石均し機の特徴 4)-2-

国総研資料 No.1240

2.2

重錘式均し機の施工方法①

船位計測・誘導

②

操船・係留

③

重錘位置計測・セット④

均し前捨石高さ計測⑤

捨石均し（重錘自由落下）⑥

施工履歴データ記録・保存

図-2.3

重錘式均し機の施工フロー

重錘式均し機による施工方法は，起重機船で吊り下げた
重錘をクレーン操作にて自由落下させることにより，基礎
捨石天端を締固め所定の高さに均す方法である．
重錘を用いて施工を開始した当初は，重錘位置や捨石均し高さの確認は，潜水士による目視と水中スタッフ等で行われていたことから，作業では起重機船のクレーンオペレ

重錘移動

ータの習熟度が求められ，安定した作業能力の確保が難し
かった．しかし，近年の GNSS や自動追尾式 TS といった技術開発により，これらによる計測データをパソコンに連動させてシステム化することにより，施工途中のリアルタイムな測定管理を行うことが可能となった．また，これにより水中部の施工状況を可視化することで，確実な施工管理が容易に行えるようになった．重錘式均し機の施工管理システムの概要を図-2.2 に示す．

重錘式均し機での施工管理システムを用いた施工手順
は，次のとおりである．
①起重機船の GNSS により船位計測を行い，施工管理シス
テムの船位誘導画面に従い，船体を施工位置に誘導する．
②船体を施工位置に操船し係留する．
③重錘に取り付けた全周型反射プリズムと自動追尾式 TSにより重錘位置を計測し，施工管理システム画面にて重錘位置を確認しながら均し位置に移動・セットする．
④重錘を捨石天端に吊り降ろし着底させ，均し前の捨石天
端高を自動追尾式 TS により計測し，設計水深との差を施工管理システム画面に表示する．
⑤重錘位置および均し高さを随時確認しながら重錘を自由落下させ均し作業を行い，捨石天端高を自動追尾式
図-2.2

TS により計測し，計測値が出来形管理基準値内に収ま重錘式均し機の施工管理システム概要るまで繰り返し行う．
重錘式均し機の施工管理システムは，起重機船のクレー⑥捨石天端高が出来形管理基準値内になった時点での，重ンブームトップに取り付けた GNSS 受信機および重錘に錘位置（X,Y）および均し高さ（Z）を施工履歴データと取り付けた全周型反射プリズムを自動追尾式 TS により，して施工管理システムに記録・保存し，施工管理システ

リアルタイムに施工位置・均し高さを計測し，その計測デム画面に均し済箇所をスタンプ表示する．

ータを PC システムに連動させ施工管理を行う．重錘式均起重機船のクレーン旋回半径内で③～⑥の一連作業をし機による施工フローを図-2.3 に示す．

行い，終了後ウィンチ操作にて起重機船を移動させ同様に均し作業を行う．

-3-

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

施工管理システムモニター画面の一例を図-2.4，システ

2.3

ム機能内容の一例を表-2.1 に示す．

従来の重錘式均し機での出来形管理方法

基礎捨石マウンドは，ガット船等により海面から石材を投入する．そのため捨石マウンド上は凹凸が生じることから，ケーソン等の重要構造物を設置する上でセンチ単位の精度で石材の均しを行う必要がある．表-2.2 に基礎捨石均
し出来形管理基準を示す．
基礎捨石均し出来形管理基準 5)

表-2.2

許容範囲

⼯種 管理項⽬
捨
⽯
本
均
し

捨
⽯
荒

天端幅
延

⻑

し

1cm

＋規定しない＋規定しない10cm 法線上⼜は監督職員の指⽰による−10cm

10cm 測線及び測点間隔は10ｍ以下
測線間隔は10ｍ以下測点3点以上±50cm（法⾯に直⾓）
法 ⾯ 異形ブロック据付⾯±30cm

天端幅
延

⻑

測線及び測点間隔は10ｍ以下

10cm 測線間隔は10ｍ以下

−10cm

±50cm
天端⾼ 岸壁全⾯+0、−20cm
異形ブロック据付⾯±30cm

均

測定密度

測定単位

天端⾼ ±5cm（法⾯に直⾓）＋規定しない10cm 但し、マウンド厚2ｍ以下の場合
は2点以上
10cm 測線間隔は10ｍ以下−10cm＋規定しない10cm 法線上⼜は監督職員の指⽰による−10cm

出典：港湾工事共通仕様書（令和 3 年 3 月）

図-2.4

施工管理システムモニター画面例
従来の重錘式均し機による出来形測定は，捨石均し完了

表-2.1
番号

項

① 重錘現在位置② 均し済印（スタンプ）③

内水士によりスチールテープ等を用いて幅・延長を計測する．

容重錘の現在位置を表⽰する

また，水中部施工状況検査は検査潜水士がスチールテープ

重錘の均し完了時に重錘位置・深度が記録され、画⾯上に深度毎に⾊分けされ表⽰する等を用いて幅・延長の確認を行うとともに捨石均し面の割

重錘の均し完了時の重錘位置座標・深度・⽇

栗石のかみ合わせの状態，浮石・支障物の有無といった出（施⼯履歴データ保存）付・時間をPC内に保存する際にボタンを押す

来ばえを目視確認する．従来の重錘式均し機による出来形

データ格納ボタン④ 重錘深度表⽰⑤ 画⾯操作ボタン⑥ 重錘座標表⽰⑦ 船体計測情報表⽰⑧

後に重錘をスタッフ替わりにしレベルにて高さを計測，潜施工管理システム機能内容例

⽬

重錘深度を画像表⽰する

測定フローを図-2.5 に示す．

システム画⾯の拡⼤・縮⼩、上下左右移動を⾏う際に使⽤する
重錘の現在位置を絶対・局地座標値で表⽰する

機械均し完了台船の⽅向⾓、クレーンのジブ⾓・旋回⾓を数値表⽰する

重錘下端深度表⽰

設計深度、重錘下端（均し⾼さ）深度、差を数（均し⾼さ）

値表⽰する（自主検査）

重錘式均し機の施工管理システムの特色は，自動追尾式①

出来形（高さ）②

出来形（幅・延長）
測定準備③

出来形（幅・延長）
測定

TS にて計測した重錘位置・深度データが，施工の履歴とと

（陸上）

（水中）

もに記録され，深度毎に色分けされたスタンプ図として表示し管理を行うことにある．各施工業者が保有する施工管理システム機能の内容は統一されたものではないが，上記（施工状況検査）の基本的な機能を有するものと考えられる．

-4-④出来形（高さ）
測定

（陸上）

⑤

出来形（幅・延長）
測定

（水中）

図-2.5

重錘式均し機の出来形測定フロー国総研資料 No.1240

従来の重錘式均し機による出来形測定手順は，次のとお出来形管理に施工履歴データを活用することによる効りである．

果は，以下の事項が挙げられる．

①捨石均し高さの測定は，施工範囲内の捨石均し完了後に①施工中に捨石均し高さの出来形を把握できる．

重錘を出来形測定点に移動・着底させ，重錘に取り付け②捨石均し完了と同時に出来形が記録され，従来のレベル

た標尺をレベルにて視準し計測する（図-2.6）．

による出来形測定が不要となり，出来形測定を省力化できる．

②捨石天端幅・延長の測定は，潜水士により測定箇所の位③施工管理システムから帳票類（出来形管理資料）を出力

置出しを行いロープ等にて測定箇所を明示する準備をし確認することで，施工状況検査での検査項目を省略で

行う．

きる．

③潜水士により，測定箇所をスチールテープ等にて天端④施工管理システムから帳票類（出来形管理資料）を出力

幅・延長を計測する．

することで，従来の出来形書類作成を省力化できる．
3.2

重錘式均し機での施工履歴データによる出来形計
測手法の検証（1）現地試験の目的と概要
機械均し（捨石均し機）による出来形管理の効率化に向けて，捨石均し機に付属する計測装置により計測される施工履歴データが，従来の出来形計測手法と同程度の精度で
図-2.6あることを確認する必要がある．そこで，従来の出来形計

捨石高さレベル出来形測定

測手法との比較検証を行うことを目的に現地試験を横浜
港新本牧地区の 3 現場にて実施した．現地試験一覧を表-

受注者は高さ・幅・延長の測定結果を出来形管理図表に整理し，監督職員へ提出する．監督職員はこの測定結果を3.1，現地試験場所を図-3.1，現地試験方法を図-3.2，現地基に施工状況検査を行い出来形を確認する．なお，施工状

試験平面図を図-3.3 に示す．

況検査における測定頻度は，各管理項目での全測定数の 3表-3.1割程度である．
④前記①と同様．

施⼯⽔深⑤捨石天端幅・延長の確認は，検査潜水士により測定箇所

現地試験

①

-15.0ｍ

割り栗⽯規格30〜200kg/個をスチールテープ等にて計測する．
現地試験

受注者は，検査結果を出来形管理図表に整理し，監督職現地試験員へ提出する．

②③-23.0ｍ
-15.0ｍ5〜30kg/個
30〜200kg/個

現地試験一覧表
均し区分
（規格値）
本均し
（±5cm）
本均し（±5cm）
本均し（±5cm）

捨⽯均し機種類（形状⼨法）(L28.9m,W約43t)(L32.15m,W約71t)(L28.9m,W約43t)

重錘式均し機での施工履歴データによる出来形管理方法

前述 2.2 および 2.3 のとおり，施工においては ICT 活用
による機械均しを行うことにより，捨石均しの作業効率向上が図られている．しかしながら，出来形管理においては施工時の ICT 活用が活かされていないのが現状である．今後，施工時の自動追尾式 TS により計測・記録された施工
図-3.1

出来形管理まで効率化することが期待できる．

-5-

A=273m²重錘式(□3m×3m) 16m×20m

管理方法について履歴データを出来形管理に活用することにより，施工から

A=360m²重錘式(□3m×3m) 10m×27.3m

3. 重錘式均し機での施工履歴データによる出来形

3.1

試験範囲

重錘式(□3m×3m) 20m×18m

現地試験場所

A=320m²

実施年⽉
R4. 1⽉R3.10⽉R3.12⽉機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

今回の 3 試験で使用した重錘先端の底盤形状は□3m×3m であり，均し不足が生じないよう重錘のラップ幅を 1m
として捨石本均しを行った（図-3.4）．よって，現地試験での自動追尾式 TS とレベルによる計測は 2m 間隔で行うこととした．なお，自動追尾式 TS により計測した施工管理システムの施工履歴データは，重錘の底盤□3m×3m の中心位置での値である．

図-3.4
図-3.2

現地試験方法（2）

重錘ラップ幅概念図

各現地試験の結果

現地試験での重錘式均し機による捨石本均し高さ精度
平面図（現地試験①）について，自動追尾式 TS により計測した施工管理システ

２ｍ＠８＝１６ｍ

測定点
３ｍ

ムの施工データ値と従来手法であるレベル測定値の計測値を整理し，比較検証を行うことでその精度確認を行った．

３ｍ①

現地試験①の試験結果

２０ｍ

２ｍ＠９＝１８ｍ

全測定数 90 点の施工データ値とレベル測定値の測定結果を表-3.2，施工データ値とレベル測定値の各々の平均値，最大・最小値を表-3.3 に示す．
表-3.2

測定結果一覧表

上段：施⼯データ値
１８ｍ

平

面

1

3

4

中段：レベル測定値

5

6

7

下段：差

8

9

-14.97 -14.97 -14.99 -15.02 -15.05 -15.02 -15.02 -14.97 -15.01図（現地試験②）1

２ｍ＠１３＝２６ｍ

測定点

2-14.99 -14.99 -15.01 -15.04 -15.05 -15.02 -15.05 -14.99 -15.02
0.02

0.02

0.02

0.02

0.00

0.00

0.03

0.02

0.01

３ｍ

-15.00 -14.99 -15.01 -15.04 -15.04 -15.04 -15.05 -14.98 -15.03
2-15.01 -15.00 -15.02 -15.05 -15.05 -15.05 -15.05 -15.00 -15.04
0.01

１０ｍ

２ｍ＠４＝８ｍ

３ｍ

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.00

0.02

0.01

-15.00 -15.00 -15.00 -14.98 -15.02 -15.05 -15.03 -15.03 -15.00
3-15.01 -15.02 -15.01 -15.00 -15.04 -15.05 -15.04 -15.04 -15.02
0.01

0.02

0.01

0.02

0.02

0.00

0.01

0.01

0.02

-14.97 -14.97 -14.98 -14.98 -15.00 -15.03 -15.05 -15.00 -15.00
4

２７．３ｍ

-14.99 -15.00 -15.01 -14.99 -15.02 -15.05 -15.05 -15.02 -15.01
0.02

平

面

5

２ｍ＠１０＝２０ｍ

測定点

0.03

0.03

0.01

0.02

0.02

0.00

0.02

0.01

-14.98 -14.98 -14.97 -14.97 -15.00 -15.01 -14.98 -14.97 -15.01図（現地試験③）-15.00 -15.01 -14.99 -14.99 -15.01 -15.03 -14.99 -14.98 -15.03

３ｍ

0.02

0.03

0.02

0.02

0.01

0.02

0.01

0.01

0.02

-15.00 -14.97 -14.99 -14.97 -14.98 -14.98 -14.97 -14.96 -15.01

３ｍ

6-15.02 -14.98 -15.00 -14.99 -15.00 -15.00 -14.97 -14.98 -15.04
0.02

0.01

0.01

0.02

0.02

0.02

0.00

0.02

0.03

-14.98 -14.99 -15.00 -15.03 -15.01 -14.97 -14.95 -14.96 -14.99-15.00 -15.00 -15.02 -15.04 -15.03 -14.98 -14.96 -14.98 -15.00
0.02

１６ｍ

２ｍ＠８＝１６ｍ

7

0.01

0.02

8

0.02

0.01

0.01

0.02

0.01

-14.99 -15.04 -15.04 -15.05 -15.01 -14.98 -14.97 -14.98 -14.97
0.02

0.01

0.02

-14.97 -15.01 -15.03
9

0.02

0.03

0.02

0.01

0.01

0.02

-15 -14.99 -14.98 -14.98 -14.97 -14.96-15.00 -15.03 -15.05 -15.02 -15.01 -15.00 -15.00 -14.98 -14.97
0.03

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

0.02

0.01

0.01

-14.97 -15.02 -15.05 -15.05 -15.03 -15.04 -15.00 -14.97 -14.99

２０ｍ

図-3.3

0.01

-14.97 -15.03 -15.02 -15.03 -14.98 -14.96 -14.96 -14.97 -14.95

10

現地試験平面図-14.99 -15.04 -15.05 -15.05 -15.05 -15.04 -15.01 -14.98 -15.00
0.02

-6-

0.02

0.00

0.00

0.02

0.00

0.01

0.01

0.01

国総研資料 No.1240

表-3.3

各測定値の平均値，最大・最小値②

現地試験②の試験結果

全測定数 70 点の施工データ値とレベル測定値の測定結平均値（ｍ） 最⼤値（ｍ） 最⼩値（ｍ）
施⼯データ値-15.00-14.95-15.05

果を表-3.4，施工データ値とレベル測定値の各々の平均値，レベル測定値-15.01-14.96-15.05

最大・最小値を表-3.5 に示す．

次に，表-3.2 における各測点毎の施工データ値とレベル

表-3.4

測定結果一覧表

測定値との比較散布を図-3.5 に示す．

上段：施⼯データ値 中段：レベル測定値 下段：差1

施工データ値

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

-23.00 -22.98 -22.99 -22.95 -22.97 -23.02 -22.96 -22.97 -23.00 -22.96 -23.00 -23.00 -22.98 -22.96

レベル測定値

管理基準上限値-14.951-22.97 -22.99 -22.98 -22.99 -23.00 -23.00 -22.98 -22.98 -23.00 -22.97 -23.00 -23.00 -22.99 -22.98-0.03-14.960.01 -0.01

0.04

0.03 -0.02

0.02

0.01

0.00

0.01

0.00

0.00

0.01

0.02

-22.98 -22.99 -22.98 -22.95 -22.97 -22.96 -23.04 -23.04 -23.04 -23.04 -22.98 -22.99 -23.01 -23.01-14.972-22.99 -23.00 -22.98 -23.00 -22.99 -22.97 -22.99 -23.00 -23.00 -23.00 -22.99 -22.97 -22.98 -22.99-14.98
水深（ｍ）

2

0.01

0.01

0.00

0.05

0.02

-22.96 -22.96 -22.98 -22.99 -22.96-14.993

設計値（-15.0ｍ）-15.000.01 -0.05 -0.04 -0.04 -0.04

0.01 -0.02 -0.03 -0.02-23 -23.03 -22.96 -22.97 -23.00 -22.98 -22.96 -23.01 -22.96-22.97 -22.96 -22.98 -22.99 -22.99 -22.99 -23.01 -22.98 -22.98 -23.01 -22.99 -23.00 -23.01 -22.99
0.01-15.01

0.00

0.00

0.00

0.03 -0.01 -0.02

0.02

0.01

0.01

0.01

0.04

0.00

0.03

-22.99 -22.97 -22.97 -22.97 -22.99 -22.96 -22.95 -23.01 -22.97 -22.99 -22.98 -22.98 -22.97 -22.95
4-15.02-22.98 -22.97 -22.99 -22.97 -23.00 -22.99 -22.97 -23.02 -22.99 -23.01 -23.00 -22.98 -22.99 -22.98-0.01-15.03

0.00

0.02

0.00

0.01

0.03

0.02

0.01

0.02

0.02

0.02

0.00

0.02

0.03

-22.96 -22.96 -22.96 -22.97 -22.95 -22.96 -22.97 -22.97 -22.97 -22.98 -22.96 -22.96 -22.98 -22.95
5-15.04-22.99 -22.98 -22.99 -22.99 -22.99 -23.00 -22.98 -22.97 -23.00 -23.00 -23.01 -22.99 -22.99 -22.97
0.03

管理基準下限値-15.05
0

9

18

図-3.5

27

36

45
測点数

54

63

72

81

0.02

0.03

0.02

0.04

0.04

0.01

0.00

0.03

0.02

0.05

0.03

0.01

0.02

90

施工データ値とレベル測定値の比較散布図

表-3.5

各測定値の平均値，最大・最小値
平均値（ｍ） 最⼤値（ｍ） 最⼩値（ｍ）

次に，表-3.2 における施工データ値とレベル測定値の測定差分の頻度を図-3.6 に示す．

-22.95-23.04-22.99-22.96-23.02

測定値との比較散布を図-3.7 に示す．

測定差＝（施工データ値）－（レベル測定値）
平均測定差＝+1.5ｃｍ

施工データ値

46.7%

レベル測定値

管理基準上限値-22.9535.6%-22.96-22.97-22.98

10.0%
0.0%

0.0%

0.0%

0.0%

7.8%

0.0%

-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0
0.01
測定差（ｍ）

0.02

0.03

0.0%

0.0%

0.04

0.05

水深（ｍ）

頻度（％）

-22.98

レベル測定値

次に，表-3.4 における各測点毎の施工データ値とレベル測定差分頻度
55.0%
50.0%
45.0%
40.0%
35.0%
30.0%
25.0%
20.0%
15.0%
10.0%
5.0%
0.0%

施⼯データ値-22.99設計値（-23.0ｍ）-23.00-23.01-23.02図-3.6

施工データ値とレベル測定値の測定差分頻度図-23.03-23.04以上の結果より，施工データ値とレベル測定値は共にば

管理基準下限値-23.050

らつきはあるが，捨石本均し設計天端高－15.0m に対し出

14

28

42

56

70

測点数

来形管理基準値±5cm を外れる値はなかった．また，施工

図-3.7

データ値とレベル測定値には最大で＋3cm，最小で±0cm，平均で＋1.5cm の測定差があり，全測点において施工デー
タ値はレベル測定値より高い値（測定差±0cm の分を含む）
であった．

-7-

施工データ値とレベル測定値の比較散布図

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

次に，表-3.4 における施工データ値とレベル測定値の測表-3.7

各測定値の平均値，最大・最小値

定差分の頻度を図-3.8 に示す．

平均値（ｍ） 最⼤値（ｍ） 最⼩値（ｍ）

測定差分頻度

施⼯データ値-15.00-14.96-15.05

レベル測定値-15.03-15.00-15.05測定差＝（施工データ値）－（レベル測定値）
30.0%

次に，表-3.6 における各測点毎の施工データ値とレベル平均測定差＝+0.9ｃｍ

頻度（％）

25.0%

測定値との比較散布を図-3.9 に示す．

22.9%
20.0%

20.0%

施工データ値

17.1%

レベル測定値

15.0%-14.9512.9%

管理基準上限値-14.96

10.0%
5.7%

4.3%

5.0%

4.3%

2.9%

1.4%

5.7%

-14.972.9%-14.98

0.0%

図-3.8

0.02

0.03

0.04

0.05

水深（ｍ）

-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0
0.01
測定差（ｍ）

施工データ値とレベル測定値の測定差分頻度図-14.99設計値（-15.0ｍ）-15.00-15.01-15.02以上の結果より，施工データ値とレベル測定値は共にば-15.03

らつきはあるが，捨石本均し設計天端高－23.0m に対し出-15.04

来形管理基準値±5cm を外れる値はなかった．また，施工-15.05
0

11

22

33

44

データ値とレベル測定値には最大で＋5cm，最小で－5cm，

55

66

77

88

管理基準下限値99

測点数

平均で＋0.9cm の測定差があり，施工データ値の約 82％が図-3.9

施工データ値とレベル測定値の比較散布図

レベル測定値より高い値（測定差±0cm の分を含む）であった．

次に，表-3.6 における施工データ値とレベル測定値の測定差分の頻度を図-3.10 に示す．

③

現地試験③の試験結果

全測定数 99 点の施工データ値とレベル測定値の測定結測定差分頻度果を表-3.6，施工データ値とレベル測定値の平均値，最大・測定差＝（施工データ値）－（レベル測定値）
30.0%

最小値を表-3.7 に示す．

平均測定差＝+2.6ｃｍ
24.2%

25.0%

測定結果一覧表
上段：施⼯データ値

1

2

3

4

5

6

中段：レベル測定値

7

8

9

頻度（％）

表-3.6

下段：差

10

11

-14.98 -14.97 -14.99 -14.97 -14.98 -15.00 -15.00 -15.01 -15.05 -14.98 -15.04
1-15.01 -15.01 -15.00 -15.02 -15.02 -15.00 -15.00 -15.00 -15.01 -15.02 -15.02
0.03

0.04

0.01

0.05

0.04

0.00

0.00

-0.01

-0.04

0.04

20.0%
15.0%

5.1%

5.0%

0.02

0.03

0.00

-0.01

0.00

0.02

-0.01

0.00

0.02

0.00

0.0%

0.04

0.03

0.03

-0.01

-0.02

0.04

0.03

0.03

0.03

1.0%

6.1%

0.0%

-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01-15.02 -15.03 -15.03 -15.03 -15.02 -15.01 -15.02 -15.03 -15.02 -15.02 -15.03
0.03

9.1%

3.0%

0.0%

-14.99 -14.99 -15.00 -15.00 -15.03 -15.03 -14.98 -15.00 -14.99 -14.99 -14.99
3

8.1%-15.00 -15.01 -15.02 -15.00 -15.02 -15.00 -15.02 -15.00 -15.01 -15.01 -15.01
0.02

11.1%

10.1%

10.0%

-0.02

-14.98 -14.99 -14.99 -15.00 -15.03 -15.00 -15.00 -15.01 -15.01 -14.99 -15.01
2

22.2%

0.04

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
測定差（ｍ）-14.99 -14.99 -15.00 -15.00 -15.00 -15.02 -15.02 -15.00 -15.00 -15.00 -14.99
4

図-3.10-15.03 -15.03 -15.03 -15.04 -15.04 -15.02 -15.01 -15.01 -15.03 -15.03 -15.01
0.04

0.04

0.03

0.04

0.04

0.00

-0.01

0.01

0.03

0.03

施工データ値とレベル測定値の測定差分頻度図

0.02-14.97 -14.99 -14.96 -14.98 -14.98 -14.98 -15.02 -14.99 -15.01 -15.00 -14.98
5-15.03 -15.02 -15.02 -15.03 -15.04 -15.01 -15.03 -15.03 -15.02 -15.02 -15.03
0.06

0.03

0.06

0.05

0.06

0.03

0.01

0.04

0.01

0.02

以上の結果より，施工データ値とレベル測定値は共にば

0.05-14.98 -15.00 -15.00 -14.99 -14.98 -14.99 -14.99 -15.01 -15.01 -15.00 -15.00
6

らつきはあるが，捨石本均し設計天端高－15.0m に対し出-15.02 -15.04 -15.02 -15.04 -15.03 -15.02 -15.01 -15.02 -15.03 -15.01 -15.03
0.04

0.04

0.02

0.05

0.05

0.03

0.02

0.01

0.02

0.01

0.03

来形管理基準値±5cm を外れる値はなかった．また，施工-14.98 -15.00 -14.99 -15.01 -14.99 -14.99 -15.01 -15.00 -15.00 -15.00 -15.00
7-15.03 -15.04 -15.03 -15.04 -15.05 -15.03 -15.03 -15.05 -15.03 -15.03 -15.03
0.05

0.04

0.04

0.03

0.06

0.04

0.02

0.05

0.03

0.03

データ値とレベル測定値には最大で＋6cm，最小で－4cm，

0.03-15.03 -15.05 -14.99 -15.04 -15.01 -15.00 -15.01 -15.01 -15.02 -14.99 -14.99
8

平均で＋2.6cm の測定差があり，施工データ値の約 91％が-15.04 -15.03 -15.03 -15.04 -15.04 -15.04 -15.05 -15.05 -15.05 -15.03 -15.04
0.01

-0.02

0.04

0.00

0.03

0.04

0.04

0.04

0.03

0.04

0.05

レベル測定値より高い値（測定差±0cm の分を含む）であ-15.03 -15.05 -14.99 -15.04 -14.99 -15.00 -15.01 -15.00 -15.02 -14.99 -14.99
9-15.04 -15.05 -15.04 -15.04 -15.05 -15.03 -15.04 -15.03 -15.04 -15.05 -15.03
0.01

0.00

0.05

0.00

0.06

0.03

0.03

0.03

0.02

0.06

った．

0.04

-8-

国総研資料 No.1240（3）

現地試験結果のまとめ

表-3.8

TS の性能分類 6)
級別性能基準現地試験①～③の全測点 259 点について，施工データ値
判定項⽬とレベル測定値の測定差分の頻度を取りまとめたものを
図-3.11 に示す．
測⾓部

測定差分頻度測定差＝（施工データ）－（レベル測定値）
30.0%

測距部

平均測定差＝+1.8ｃｍ

頻度（％）

A

３級

B

⽔平⾓の最⼩⽬盛値（秒）１以下

１０以下（５/１０）

２０以下（１０/２０）

鉛直⾓の最⼩⽬盛値（秒）１以下

１０以下（５/１０）

２０以下（１０/２０）

⾼度気泡管（秒/⽬盛）

２０以下

３０以下

４０以下

公称測定可能距離（ｋｍ）

２以上

２以上

出典：国土地理院

25.9%

25.0%

２級

１級

１以上

１以上

測量機器性能基準（平成 28 年 3 月）

21.6%

20.0%

特に鉛直角は重錘式均し機での出来形（高さ）管理にお

15.4%

15.0%

ける TS の要件となるため，表-3.8 中の鉛直角の最小目盛

12.0%
10.0%

10.0%

値（秒）に注目する．TS で計測する水平距離 L，鉛直角の

5.0%
0.4%

1.5%

2.7%

4.2%

3.1%

最小目盛値 Δθ による，測点での鉛直成分の器械誤差 ΔH

2.3%

0.8%

0.0%
-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01

図-3.11（図-3.12）を計算した結果を表-3.9 に示す．

00.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
測定差（ｍ）

施工データ値とレベル測定値の測定差分頻度図

図-3.11 より，施工データ値とレベル測定値には最大で＋6cm，最小で－5cm，平均で＋1.8cm の測定差があり，施工データ値の約 91％がレベル測定値より高い値（測定差±0cm の分を含む）であった．現地試験結果より，自動追尾式 TS により計測した施工データ値と従来手法であるレベ
ル測定値のどちらの計測精度が高いかという点は明確で

図-3.12計測器の器械誤差 ΔH

表-3.9

器械誤差 ΔH 計算結果はないが，施工データ値は捨石本均し出来形管理基準値±
5cm の規格内であり，従来手法であるレベル測定値との平均測定差が＋1.8cm であったことから，施工履歴データを用いて出来形計測を行うことは特に問題ないと考える．
3.3

誤差ΔH（ｃｍ）

測定距離L
（ｍ）

重錘式均し機の計測精度

機械均しの施工履歴データを活用した出来形管理導入

1

5

10

20

100

0.05

0.24

0.48

500

0.24

1.21

2.42

4.85

1000

0.48

2.42

4.84

9.70

0.73

3.63

7.27

14.54

1500

に際し，現地試験から重錘式均し機に付属する計測装置に

鉛直⾓Δθの最⼩⽬盛値（秒）本均し出来形管理基準値

0.97

±５ｃｍ

よる施工データ値が，従来の出来形計測手法と同程度の計測精度であることを確認したが，重錘式均し機の出来形計

表-3.9 に示す TS の鉛直角最小目盛値 Δθ が 5 秒の場合

測手法における計測精度に，影響を与える可能性がある以を例に挙げると，測定距離 L＝100m では誤差 ΔH≒0.2ⅽm，下の事項について検証を行った．

測定距離 L＝1500m では誤差 ΔH≒3.6cm となる．鉛直角の①計測器の精度による影響

最小目盛値から算出される誤差は，器械点から測定点まで②計測器の据え付け誤差による影響の距離に比例して大きくなる．レベル測量の場合，視準距③重錘の傾斜による影響

離が 100m 程度であれば読み値の誤差は，陸上では 0～数④水深・石材・波浪による影響

ミリ程度に収まり，海上では船舶の動揺による水中スタッ
フの揺れを考慮しても 1cm 以内に収まる．よって，TS の（1）

場合においても，器械誤差 ΔH が 1cm 以上あると計測精度

計測器の精度による影響

重錘式均し機の施工履歴データは，自動追尾式 TS によに影響するものと考える．

り計測されることから，計測器の精度について検証を行っ

重錘式均し機の施工履歴データによる出来形（高さ）計

た．国土地理院での TS の性能分類は，表-3.8 に示すとお測精度を上げるためには，TS の器械誤差を小さくする必り 1 級・2 級・3 級の 3 種類がある．

要がある．そのためには器械点から重錘に取り付けた全周-9-機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

型反射プリズムまでの測定距離に応じて，使用する自動追（2）

尾式 TS の選定基準を設定する必要があると考える．TS の

TS においては，最小目盛値による誤差の他に据え付け

器械誤差が 1cm 以下であれば問題ないと判断し，自動追尾

誤差が影響することも考えられる．重錘式均し機で使用す式 TS の選定基準を表-3.10 に示すとおり設定することをる自動追尾式 TS は，岸壁や防波堤あるいは海上に設置し提案する．

た鋼製測量櫓に据え付けられることから，風の影響を受け計測器の据え付け誤差による影響

やすく特に鋼製測量櫓では波の影響も受ける．これにより
表-3.10
鉛直⾓の
最⼩⽬盛値
1”

自動追尾式 TS の選定基準据え付けた TS に揺れや振動が生じる．

器械点から測定点までの距離L（ｍ）
400以上
100以下
200以下
400以下
2000以下〇〇〇〇TS の据え付けは TS の下部にある整準ネジを利用して，
高度気泡管の気泡が水平位置を指すよう調整し水平に設置する．しかし，TS の揺れや振動および長時間に渡る計測
により，TS が傾くことで水平が維持できず誤差が生じる．

5”

〇

〇

〇

×

10”

〇

〇

×

×

オートレベルには，器機内部の上部から振り子のように

20”

〇

×

×

×

吊り下げられている「コンペンセータ」と呼ばれる視準軸
自動補正機構が備わっている（図-3.14）．このコンペンセ

今回の現地試験において，使用した自動追尾式 TS の性

ータが鉛直を保つと視準軸が水平となり，補正可能な範囲

能と自動追尾式 TS の器械点から重錘までの測定距離 L か内であれば望遠鏡の多少の傾きにかかわらず，常に自動的ら生じる器械誤差 ΔH による，捨石本均し出来形（高さ）に水平な視準線を得ることができる．

計測値の影響について検証を行った．
現地試験②での器械点と試験箇所の位置を図-3.13 に例として示し，計算結果を表-3.11 に示す．

図-3.14

オートレベルの仕組み

TS の一部機種にも XY 一体型構造の 2 軸コンペンセータが搭載されており，この機能を有効にした場合，計測中に TS が傾いても鉛直角・水平角をスムーズかつスピーデ
ィに自動調整が行われる（図-3.15）．風や波の影響を受け
TS が傾きやすい状況下において，コンペンセータを搭載
した自動追尾式 TS の使用は，据え付け誤差を小さくする
うえで有用である．
図-3.13表-3.11

現地試験②の器械点と試験位置

現地試験での測定距離 L による器械誤差 ΔH
使⽤器械

鉛直⾓の

測定距離

器械誤差

性能分類

最⼩⽬盛値

（L）

（ΔH）

現地試験①

２級TS

5秒

約240 ｍ

5.8 mm

現地試験②

１級TS

１秒

約900 ｍ

4.4 mm

現地試験③

２級TS

5秒

約70 ｍ

1.7 mm表-3.11 から，3 試験とも使用した自動追尾式 TS の性能とその測定距離による器械誤差 ΔH は数ミリで，TS の器
械誤差が 1cm 以下であったことから，現地試験での出来形（高さ）計測値に大きな影響はなかったと言える．
図-3.15-10-

TS のコンペンセータによる 2 軸補正

国総研資料 No.1240（3）

重錘の傾斜による影響（4）

水深・石材・波浪による影響

捨石均し高さを自動追尾式 TS で正確に計測するために水深による影響については，今回の現地試験における施は，重錘が捨石均し面に対して垂直に立っていることが必

工水深は－15.0m および－23.0m で，各試験での施工デー要と思われる．現状では重錘式均し機には，重錘の傾きをタ値は出来形管理基準値±5cm を満足していたことから，補正するための傾斜計等の計測器は設置されておらず，実水深による計測精度には影響がないものと言える．

施工での重錘の傾斜補正方法は，重錘が捨石均し面に着底石材による影響については，今回の現地試験における使した際，クレーンオペレータが目視確認しながら，重錘底用した石材の大きさは 30～200kg/個および 5～30kg/個で，面が捨石均し面に接地した状態で，重錘を吊り下げている

各試験での施工データ値は出来形管理基準値±5cm を満

ワイヤーロープにテンションをかけることにより，垂直に足していたことから，石材の大きさによる計測精度には影立つよう操作している．この時，重錘に傾きが生じた場合，

響がないものと言える．これは石材の大小にかかわらず重どの程度の計測誤差が生じるか検証を行なった．図-3.16

錘を自由落下させることにより，基礎捨石天端を締固め出に示す捨石天端から重錘に取り付けた全周型反射プリズ

来形管理基準値内に収まるよう，所定の高さに均すことがムまでの距離 L と重錘の傾き θ による水平距離 Δx と鉛直できることによる．

距離 Δy は，次式（1），（2）のとおりであり計算結果を表3.12 に示す．

波浪による影響については，重錘式均しは起重機船で重錘を吊り下げる海上でのクレーン作業となることから，海象条件が波高 1m 以下および風速 10m 以下で安全に作業が水平距離 Δx＝Lsinθ

式（1）行われる．よって，大きな波浪による計測精度には影響が鉛直距離 Δy＝L－Lcosθ

式（2）ないものと言える．
3.4

施工履歴データによる出来形管理における課題と対応方法

前述 3.2 および 3.3 から，重錘式均し機での自動追尾式
TS により計測した施工履歴データは，従来手法で計測した出来形（高さ）計測値と同程度の精度であることを確認した．これにより，捨石均し出来形（高さ）計測値は施工履歴データを活用することで，従来手法による出来形測定が不要となり出来形管理の効率化が期待できる．
一方，施工履歴データを活用し基礎捨石マウンド全体の出来形管理を行うためには，基礎捨石均しの出来形管理項
図-3.16重錘の傾き θ による水平距離 Δx と鉛直距離 Δy目（表-2.2）である天端幅・延長，および法面の確認も必要である．しかしながら，重錘式均し機では実際に均した

表-3.12水平距離 Δx と鉛直距離 Δy の計算結果

本均し・荒均しの施工区分境界位置や捨石マウンド法肩位

単位：ｍθ

1°30′00″

1°

0°30′00″

置を判別することが不可能なため，距離計測においては重⽔平距離 鉛直距離 ⽔平距離 鉛直距離 ⽔平距離 鉛直距離

錘式均し機の施工履歴データを用いることは適さない．ま（⊿ｘ） （⊿ｙ） （⊿ｘ） （⊿ｙ） （⊿ｘ） （⊿ｙ）
20
0.524
0.007
0.349
0.003
0.175
0.001

た，今回検討する重錘式均し機は，捨石マウンド天端での

25

0.654

0.009

0.436

0.004

0.218

0.001

施工に使用され法面均しは行えない．このような観点から

25.88

0.677

0.009

0.452

0.004

0.226

0.001

Ｌ

30

0.785

0.010

0.524

0.005

0.262

0.001

重錘式均し機での出来形管理における課題として，次の 3

30.7

0.804

0.011

0.536

0.005

0.268

0.001

35

0.916

0.012

0.611

0.005

0.305

0.001

項目について整理を行った．

※L=25.88ｍは現地試験①，③での値、L=30.7ｍは現地試験②での値①捨石本均し天端幅・延長出来形測定における課題
クレーンオペレータは，表-3.12 に示す重錘の傾き θ により生じる計測誤差 Δy に留意してクレーン操作を行い，②捨石荒均し天端幅・延長出来形測定における課題③捨石荒均し法面出来形測定における課題

計測誤差を小さくすることが必要と考える．

-11-

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史（1） 捨石本均し天端幅・延長出来形測定における課題

重錘式均し機での施工は，図-3.18 に示すように設計本均

従来，捨石本均しの天端幅（W）
・延長（L）の出来形は，し範囲を均し残しがないよう確実に施工するため，設計本

図-3.17 に示すとおり法線および測線毎の出来形測点間を均し範囲を超えるように重錘を移動させて均している．従潜水士がスチールテープ等で計測し，設計値と比較するこって，実施工では図-3.19 の斜線部分が，設計本均し範囲とで捨石本均し①～④の出来形範囲を確認する．

よりも広く均されていることになり，出来形測定の対象範囲となる．距離計測を行うための出来形測点を出来形測定

測線

測線

測線

（法線）

平 面 図

範囲内の測線上に設定する必要があるが，その測線上のどこを出来形測点とするか判断できない．そのため，重錘中

荒均し範囲

①

測線
測線

W1

W2

W1

W2

②

心位置を出来形測点に移動させる方法では，施工履歴デー
タ（X，Y）による出来形測点間距離を計測できない課題が

L1

測線

L2

W1

W2

L3

ある．

本均し範囲

測線
測線

W1

W2

W1

W2

（設計）
施工区分境界④

荒均し③

図-3.17

本均し（平面）

従来の捨石本均し天端幅・延長測定
設計範囲よりも広く均した箇所重錘中心位置を
出来形測点に移動

これに対して，重錘式均し機での施工履歴データによる
捨石本均しの天端幅（W）
・延長（L）の出来形測定方法を

施工時の
重錘履歴
測 線

考えた場合，次の 2 つの方法があると考えられる．

出来形測定
不確定点

第一の方法は，施工中に取得した重錘中心位置の施工履

出来形
測定範囲

設計測点

歴データ（X，Y）により天端幅（W）
・延長（L）の距離計測を行う方法であり，重錘式均し機での施工は起重機船のクレーンを旋回し弧を描くように重錘を順次移動させ，均出来形測定時の重錘位置

し残しがないように捨石本均し範囲を均す．この方法では，
重錘中心位置は図-3.18 に示すように測線上を順次移動す（断面）るものではないため，従来の法線および測線毎の出来形測

施工時の
重錘履歴

点間距離を計測できない課題がある．

出来形
測定範囲

測線

本均し範囲

②

①

測線

W1

測線

測線

図-3.19

W1

W2

W1

W2

測線
④

L3

重錘中心位置施工履歴（X,Y)

施工中の施工履歴データによる捨石本均しの距
離計測

第二の方法は，施工完了後に重錘中心位置を測線上の出来形測点に移動し，その地点の施工履歴データ（X，Y）により天端幅（W）
・延長（L）の距離計測を行う方法であり，-12-

重錘中心位置を
出来形測点に移動

施工完了後の施工履歴データによる捨石本均し
の距離計測

③
重錘軌跡

図-3.18

出来形測定
不確定点

W2
L2

L1

設計測点

測線

測線

（法線）

測線

平 面 図
荒均し範囲

測線上の出来形測定範囲
内で何処を出来形測点にするか特定できない。

国総研資料 No.1240（2） 捨石荒均し天端幅・延長出来形測定における課題

第二の方法は，施工完了後に重錘中心位置を測線上の法

従来，捨石荒均しの天端幅（W）
・延長（L）の出来形は，

肩出来形測点に移動し，その地点の施工履歴データ（X，

図-3.20 に示すとおり法線および測線毎の出来形測点間をY）により天端幅（W）・延長（L）の距離計測を行う方法

潜水士がスチールテープ等で計測し，設計値と比較するこであり，実際にガット船等で捨石投入し形成される捨石マとで捨石荒均し①～⑧の出来形範囲を確認する．

ウンド断面は設計断面とは一致しないため，図-3.21 に示すように実際の法肩位置と設計法肩位置は異なる．このこ

W3

測線

W1

測線

W1

W4

W1

測線

W1

測線

W1

測線

⑤

L1

L1
測線

②

L3

荒均し範囲

⑥

測線

測線

①

（法線）

測線

測線

測線

平 面 図

W2

ないため，実際の法肩位置を特定できない．そのため，重W2

錘中心位置を法肩出来形測点に移動させる方法では，施工
L2

L2
W2

本均し範囲

とから，図-3.22 に示すように海上から水中部は目視でき履歴データ（X，Y）による出来形測点間距離を計測できな
い課題がある．
（出来形）（設計）
法肩
法肩

W2
⑦

W2

④

③

⑧

断 面 図

W1
荒均し

本均し

図-3.20重錘中心
出来形測定位置

(平面）

W2

法肩
設計測点

荒均し

従来の捨石荒均し天端幅・延長測定

これに対して，重錘式均し機での施工履歴データによる

測 線
出来形測定
不確定点（法肩）重錘中心を測点に移動

海上から水中部は目視できないため、実際の法肩位置を特定できない。そのため、出来形測定の際に重錘中心を測点（法肩）に移動できない。

捨石荒均しの天端幅（W）
・延長（L）の出来形測定方法を
出来形測定時の重錘位置考えた場合，次の 2 つの方法があると考えられる．
第一の方法は，施工中に取得した重錘中心位置の施工履(断面）歴データ（X，Y）により天端幅（W）
・延長（L）の距離計

重錘中心
出来形測定位置測を行う方法であり，捨石本均しと同様に重錘式均し機での施工は起重機船のクレーンを旋回し弧を描くように重錘を順次移動させ，均し残しがないように捨石荒均し範囲

出来形測定
不確定点（法肩）重錘中心を測点に移動

法肩
設計測点

を均す．この方法では，重錘中心位置は図-3.21 に示すよ
出来形断面

うに測線上を順次移動するものではないため，従来の法線および測線毎の出来形測点間距離を計測できない課題が
ある．

設計断面

図-3.22

の距離計測

測線

測線

平 面 図
設計法肩

施工完了後の施工履歴データによる捨石荒均し

実際の法肩

（3）

測線

捨石荒均し法面出来形測定における課題

機械均しにおける，重錘式均し機をはじめとする捨石均
W3

重錘軌跡

荒均し範囲

W4

測線

W1
L1

適していない．このため法面均しを行うには，法面均し用の捨石均し機を使用する必要がある．一部の工事において，
法面均し用の捨石均し機を使用し施工は行われているが，その施工精度については検証されておらず，また出来形測L1定においても均し完了後に従来手法である，水中スタッフ
本均し範囲

測線

し機（図-2.1）は，捨石天端均しに使用され法面均しにはや水中水準器により計測されている．

W1
重錘中心位置施工履歴（X,Y)

今後，機械均しでの ICT 施工により取得した基礎捨石天端および法面の施工履歴データを統合し，基礎捨石工全体（図-3.23）の出来形管理の効率化を図るには，法面用の捨図-3.21

施工中の施工履歴データによる捨石荒均しの距

石均し機による出来形計測手法の検証を行い，法面の出来

離計測

形管理方法を検討する必要がある．

-13-

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

天
荒均し

端

本均し

荒均し

基礎捨石

図-3.23

基礎捨石均し施工区分

ここに，ICT 活用による法面での機械均し施工例を以下に示す．
【重錘（法面転圧用）方式】
カウンターと重錘（法面転圧用）をワイヤーロープで連結し，起重機船により設計法勾配に調整した重錘を吊り下げ落下することで法面を転圧する．クレーンブームトップに取り付けた GNSS と自動追尾式 TS により，転圧位置および高さを計測し施工管理システムにより施工管理する（図-3.24）．

図-3.25

法面用グラブバケット（施工例）

前述 3.4（1）から（3）における，重錘式均し機での出来形管理における課題について対応することができれば，施工履歴データを出来形管理に活用し，施工から出来形管理までを効率化することが期待できる．次に，重錘式均し機での出来形管理における課題の対応方法について検討する．
（4） 捨石本均しでの天端幅・延長出来形測定における課題の対応方法
従来，捨石本均しの出来形範囲を確認するため，図-3.17に示す法線および測線毎の天端幅・延長を計測する必要があるが，重錘式均し機での施工履歴データからでは測線上の出来形測点間の距離計測が不可能である．
図-3.24

法面転圧用重錘（施工例）

そこで，その対応方法として重錘式均し機での施工は，基本的に設計本均し範囲よりも広く均すことにより出来【法面グラブバケット方式】

形を満足させていることから，図-3.26 に示すように重錘設計法勾配に対応した法面用グラブバケットを起重機の施工履歴スタンプが設計本均し範囲（L×W）を全て網船により吊り下げ落下することで法面を転圧する．クレー

羅し，かつ全ての施工履歴データの Z 値（高さ）が出来形

ンブームトップに取り付けた GNSS と法面用グラブバケ

管理基準値内であれば，設計本均し範囲の出来形を満足す

ットの支持ワイヤーロープの繰り出し長さにより，転圧位るものと判断する．この方法により，従来の法線および測置および高さを計測し施工管理システムにより施工管理

線毎の天端幅・延長の距離計測が不要となり，出来形測定する（図-3.25）．

を省力化できる．

-14-

国総研資料 No.1240

規格値の80％以内

規格値

平均

規格値

16

設計値

規格値の50％以内
18

14

個数（個）

12
10
8
6
4
2
0
‐15.05‐15.04‐15.03‐15.02‐15.01‐15.00‐14.99‐14.98‐14.97‐14.96‐14.95⽔深（ｍ）

図-3.28

本均し高さの度数分布（現地試験③より）結果，施工履歴データ（X，Y）による重錘の施工軌跡は試験範囲（16.0m×20.0m）を均し残しがなく全て網羅しており（図-3.27），施工履歴データ（Z）による本均し高さは出来形管理基準値±5cm 内に全て収まっていた（図-3.28）．
図-3.26

施工履歴スタンプによる本均し範囲確認

以上のことから，設計本均し範囲の出来形を重錘の施工履
歴スタンプにより確認することができる．

捨石本均しの出来形範囲を重錘の施工履歴スタンプで確認するにあたり，今回実施した現地試験③での施工履歴（5） 捨石荒均しでの天端幅・延長出来形測定におけるデータを基に検証を行った．重錘式均し機により試験範囲

課題の対応方法（16.0m×20.0m）を均した際に，取得した施工履歴データ

従来，捨石荒均しの出来形範囲を確認するため，図-3.20（X，Y）による重錘の施工軌跡は図-3.27 に示すとおりとに示す法線および測線毎の天端幅・延長を計測する必要がなり，取得した施工履歴データ（Z）による本均し高さのあるが，捨石本均しと同様に重錘式均し機での施工履歴デ

度数分布は図-3.28 に示すとおりとなる．

ータでは測線上の出来形測点間の距離計測が不可能である．また，捨石本均しでは石材で敷き詰められた天端内の出来形範囲を施工履歴スタンプで確認できるが，捨石荒均
しにおいて同様に，施工履歴スタンプにより出来形範囲を確認（図-3.29）する場合，施工履歴スタンプ上での実際に均した法肩の変化点が判らない．そのため，実際に均した
法肩までの出来形範囲の確認が行えない（図-3.30）．

図-3.27重錘式均し機の施工軌跡（現地試験③より）

図-3.29-15-

施工履歴スタンプによる荒均し範囲確認

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

施工履歴
スタンプ

設計法肩
（変化点）

3.5

出来形法肩
（変化点）

(X2,Y2)

施工履歴データを用いた出来形管理方法の提案

重錘式均し機での自動追尾式 TS により計測した施工履
歴データが，従来手法で計測した出来形（高さ）計測値と同程度の精度であることおよびその計測精度の検証，また(X1,Y1)

重錘式均し機での出来形管理における課題とその対応方
設計断面法について検討を行った結果から，重錘式均し機での施工

出来形断面

履歴データを用いた基礎捨石均し（本均し・荒均し）の出
来形評価方法等について整理し提案する．なお，捨石荒均
施工履歴スタンプ上での出来形範囲は、捨石マウンド法肩の変化点が判らないため確認できない。

図-3.30

し法面の出来形管理方法については，今後の検討課題であるため除外する．

施工履歴スタンプと法肩（変化点）の関係（1）

出来形評価方法

このことから，現在の重錘式均し機の技術による施工履

施工中に取得した重錘中心位置の施工履歴データと 3 次

歴データを活用した，捨石荒均しの出来形範囲の確認は不元設計データとの差分（水深差）および施工履歴データ一可能と判断し，従来とおりの潜水士による法線および測線覧（個々の出来形値）を用いて，捨石均しを行う所定の範毎の出来形測点間距離を計測し（図-3.20），設計値と比較

囲をもれなく施工されていることを確認することによりするものとする．

出来形の良否判定を行う．
なお，以下の出来形管理資料を作成し，作成した出来形（6）

捨石荒均しでの法面出来形測定における課題の管理資料を監督職員に提出する．

対応方法

・出来形管理基準上の管理項目の計算結果（水深差の平均

前述 3.4（3）に記したとおり，ICT 活用による基礎捨石

値等）と出来形の良否結果，および設計面と施工履歴デ

工全体の出来形管理の効率化を図るためには，捨石荒均しータとの差分（水深差）を評価範囲の平面図上にプロッ

法面の出来形管理を統合する必要がある．そのためには，トした分布図（スタンプ図）を明示した出来形管理図表．

法面用の捨石均し機による出来形計測手法の検証および・施工中に取得した施工履歴データ一覧表．

出来形管理方法を検討する必要がある．今後，これらを検証・検討するにあたり以下の 9 項目等の事項が必要と考え

a）

られる．

①3 次元設計データから管理を行うべき範囲（本均し・出来形管理図表

荒均しの区分別）を抽出する．

①現在，使用されている法面での各種機械均し施工方法の②設計面上の設計水深値と施工履歴データとの差分（水情報収集．
②上記①に付属する計測装置（TS・GNSS・音響ソナー等）

深差）を計算し，平均値，最大値，最小値を明示する．

による，計測データを集約する施工管理システムの概要③出来形計測結果のばらつきを評価するため，全施工履
歴データ数ならびに規格値の 50％以内および 80％以を把握．

内に収まっている計測点の個数・割合を明示する．

③上記②の計測装置による計測手法の把握．

④設計面と施工履歴データとの差分（水深差）の計算結④現状での，上記③で計測管理し施工された出来形の測果を重錘の均し完了時の施工軌跡ごとに分布図（スタ定・管理方法を把握．

ンプ図）として明示する．

⑤上記④に代わり，ICT 施工による施工履歴データの出来⑤分布図（スタンプ図）が具備すべき情報は以下のとお

形管理への活用方法を検討．
⑥上記⑤を検証するための現地試験方法を検討．

りとする．

⑦上記⑥の現地試験を実施し，試験結果の分析・検証によ・評価範囲全体が含まれる平面図（区分別に別葉）とし，評価範囲を平面図上に明示する．

り出来形測定における精度を確認．

・重錘の施工軌跡を表すスタンプの大きさは，重錘の⑧上記⑦に合わせて，使用する計測装置の計測精度および底盤寸法に準じる．

その精度が出来形計測値に及ぼす影響を検証．
⑨上記①から⑧を踏まえ，ICT 施工による施工履歴データ

・差分（水深差）の計算結果の規格値に対する割合をを活用した出来形管理方法および出来形管理の効率化示すヒートマップとして，－100％～＋100％の範囲に向けて総合的に検討．

で重錘の均し完了時の施工軌跡ごとに着色し結果-16-

国総研資料 No.1240を示すとともに，色の凡例を明示する．

表-3.13・規格値に対する割合の±50％，±80％が区別できる

番号④【必須データ項目】

120220101_0901 -63733.3452 -12135.0711-14.9656① 施工年月日_時分

220220101_0907 -63732.3839 -12135.3466-14.9742② Ｘ座標

320220101_0916 -63731.4226 -12135.6221-14.9863③ Ｙ座標の範囲をもれなく施工されていることを確認でき

420220101_0925 -63733.0697 -12134.1098-14.9905④ 水深値るよう明示する．

520220101_0931 -63732.1084 -12134.3853-15.0126620220101_0940 -63731.1471 -12134.6608-15.0245720220101_0955 -63732.7942 -12133.1485-14.9874

図）にて行い，従来の潜水士による法線および測線毎

820220101_1006 -63731.8329-12133.424-15.0236の天端幅・延長の計測は行わない．

920220101_1018 -63730.8716 -12133.6995-15.0185

ように別の色で明示する．
・捨石均しの施工完了した範囲（出来形範囲）が所定⑥捨石本均しの出来形範囲の確認は，分布図（スタンプ①

施工履歴データの内容例②③⑦捨石荒均しの出来形範囲の確認は，従来とおり潜水士（2） 自動追尾式 TS の選定基準とその計測性能およびにより法線および測線毎の天端幅・延長の計測を行い，精度管理方法

結果を別途出来形図に整理し出来形管理資料とする．

自動追尾式 TS による出来形管理を正確に実施するため，

これら出来形評価方法を図-3.31 に示す．また，出来形
管理図表の作成例を付録 A 図-A.1，図-A.2 に示す．
【3次元計測技術による施工履歴データ】【３次元設計データ】

使用する自動追尾式 TS が必要な性能を有し適正に管理されているかを確認し，適正な機種を選定する必要がある．
施工計画書に自動追尾式 TS による出来形計測方法を記

施工履歴データ

載し，使用する自動追尾式 TS の資料を添付することで確認することができる．
区分別の管理範囲を抽出

区分別の管理範囲を抽出

a）

機器選定基準出来形（高さ）計測精度においては，自動追尾式 TS の各施工履歴データ

設計水深値と各施工履歴
データとの差分を算出および色分け表示

設計面の設計水深値

器械誤差を小さくする必要があるため，器械点から重錘に取り付けた全周型反射プリズムまでの測定距離に応じて，使用する自動追尾式 TS を選定する．なお，選定基準（案）は表-3.10 に示すとおりである．

表示するスタンプの大きさは重錘の底盤寸法で明示

NO.○○

NO.○○

【出来形分布図（スタンプ図）】
：評価範囲

b）

○○ｍ
＋100
＋80
＋50
±0
－50
－80
－100

計測性能

出来形管理の測定精度を確保するため，自動追尾式 TSの計測性能は国土地理院認定 3 級以上とし，使用機器メー
カーのカタログあるいは機器仕様書にて確認する．

○○ｍc）
・出来形評価範囲を平面図上に明示
・評価範囲をもれなく施工されているかをスタンプにて確認

図-3.31・設計水深値と各施工履歴
データとの差分を算出および色分け表示・重錘の均し完了時の施工
軌跡箇所ごとにスタンプ
図で明示

出来形管理基準値比（％）を色分け表示

精度管理

自動追尾式 TS の精度管理が適正に行われていることを検定機関が発行する有効な検定証明書あるいは測量機器メーカー等が発行する有効な校正証明書にて確認する．

出来形評価方法のイメージ（3）b）

重錘式均し機の施工管理システムは，自動追尾式 TS に

施工履歴データ①施工中に取得した重錘中心位置の施工履歴データを一覧表に整理する（図-3.32）．
②必要な施工履歴データ項目は，以下のとおりとする．

施工管理システムの精度確認方法

よりリアルタイムに均し施工位置・高さを計測し，その計測データを無線 LAN にて起重機船に搭載した施工管理シ
ステム PC へ送信・連動させ施工管理を行う．そのため，・施工履歴取得年月日時分

自動追尾式 TS により計測したデータが施工管理システム

・重錘中心位置座標（X，Y，Z）と正確に連動され，施工管理システムの管理が適正に行わ※水深（H）で管理する施工管理システムの場合には，れていることを確認するため，現場における確認試験を実Z 座標に替えて水深値とする．

施する必要がある．

-17-

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

a）

施工管理システムの計測値確認

4. おわりに起重機船に搭載した施工管理システム画面に表示され本資料では，機械均しによる基礎捨石均し（本均し・荒る測定値（X，Y，Z）が，正確でシステム全体が正常に機均し）について，捨石均し機に付属する計測装置により計能していることを確認するための試験を着工前に実施し，測される施工履歴データを活用した出来形管理の効率化

その結果を提出する．また，作業日 1 日ごと始業前にも同に向け，従来の出来形計測手法との比較検証を行うため現様の試験を実施し，その結果は監督職員の求めに応じて提地試験を実施した．現地試験での施工履歴データによる出

出できるよう保管する．

来形計測手法の分析・検証，計測精度の検証，出来形管理確認試験方法は，使用する自動追尾式 TS を工事基準点における課題と対応方法を検討し，重錘式均し機での自動（器械点）上に設置し工事基準点（視準点）を視準後，重追尾式 TS により計測・記録された施工履歴データを活用

錘に取り付ける全周型反射プリズムと同型のプリズムをした出来形管理方法について提案した．

使用し，任意の未知点（計測点）を測角・測距を行い計測

出来形管理に施工履歴データを活用した場合，現行の出点の座標値（X，Y，Z）を算出する．算出した座標値が施

来形管理方法と比較（表-4.1）すると，施工における捨石工管理システムモニター画面に表示される座標値（X，Y，

本均しでは管理項目の「天端高・天端幅・延長」の実測作Z）と同値であることとする（図-3.33）．

業が省略でき，出来形管理資料の書類作成を省力できることが見込まれる．捨石荒均しでは管理項目の「天端高」について捨石本均しと同様の効果が見込まれる．また，検査においては出来形管理資料による電子検査を行うことで，捨石本均しでの「天端高・天端幅・延長」および捨石荒均
しでの「天端高」の実測作業による確認を省略できることが見込まれる．
令和 4 年度に重錘式均し機を使用し，基礎捨石均しの施工を行った施工業者（3 社）にヒアリングした結果，捨石本均しの出来形管理項目である「天端高，天端幅・延長」の出来形測定および出来形管理書類作成に要した日数は，施工完了後の自主検査では 4～10 日を要し，施工状況検査

図-3.33

施工管理システムの計測値確認方法

では 1～2 日要した結果であった．なお，従来の計測手法による出来形管理に要する日数は，施工規模や施工場所の

b）

重錘の検尺

気象海象条件等の現場条件により差異が生じる．

捨石均し高さの測定値は，重錘先端から全周型反射プリ

施工履歴データを活用し出来形管理の効率化（図-4.1）

ズムまでの距離（L）を自動追尾式 TS で計測した Z 値かを図ることにより，従来の出来形管理に要した日数が削減

らオフセットした値となるため，施工管理システムの初期

れ，施工完了後の出来形計測を待たずに次工程の段取りが設定時にこのオフセット値を入力する必要がある．

できる可能性があり，施工管理の手間とコストの削減，出着工前に使用する重錘の全周型反射プリズムの取付位置を重錘先端からスチールテープ等で検尺（図-3.34）し，

来形確認・検査時の潜水士の確保や潜水災害のリスク低減が期待できる．

その検尺値（L）が施工管理システムに設定したオフセッ
ト値と同じであることとし，その結果を提出する．

今後，基礎捨石工全体の出来形管理の効率化を図るため，
本稿 3.4（2），（3）について検討する必要があるといった課題がある．一方，この課題を解消することにより，被覆・根固工における機械均しでの被覆石均しへ展開することも可能であると考える．また，本研究で得られた結論が，機械均しで使用される多種多様な他の捨石均し機についても，同様に成立するかは更なる検討が必要である．捨石
均し機の工法別あるいは 3 次元計測技術別に，その施工方
法や施工管理システム内容等の情報を収集し，特に捨石均

図-3.34重錘の検尺し機の種類によって異なる出来形計測手法（3 次元計測技
術：TS・GNSS・水中ソナー・その他）は出来形管理にお-18-

国総研資料 No.1240

表-4.1
工

種

管理項目

天端高

測定密度
行

測線及び測点間隔は10m
以下

結果の
整理方法
施工状況
検査

結果の
整理方法

延

長

天端高

スチールテープ、間縄等により測定
測線間隔は10ｍ以下

天端幅レベル又は㊕により測定

法線上又は監督職員の指示による測線及び測点間隔は10ｍ以下

出来形図を作成し提出
本均し完了時、監督職員が行う

本均し完了時、検査潜水士が行い、監督職員が測定
結果を確認する（水中部施工状況検査）

荒均し完了時、監督職員が行う
施工時の施工履歴データを用いる（実測は不要）

出来形評価範囲の平面図上に、施工が完了した重錘軌跡をプロットし分布図（スタンプ図）に表示

同左

設計面と各施工履歴デー
タとの差分（水深差）を算出し、結果をヒーマッ
プで確認

延

測線間隔は10ｍ以下

法線上又は監督職員の指示による施工軌跡が出来形評価範囲をもれなく施工されていることを確認

荒均し完了時、検査潜水士が行い、監督職員が測定
結果を確認する（水中部施工状況検査）

設計面と各施工履歴デー
タとの差分（水深差）を算出し、結果をヒーマッ
プで確認

現行とおり

現行とおり

現行とおり

現行とおり

帳票（出来形管理図表）及び施工履歴データ一覧表を出来形管理資料として
整理（施工管理システムより出力）

同左

現行とおり

上記出来形管理資料による電子検査（実測は不要）

同左

現行とおり

施工状況
検査

〇
実測作業省略
書類作成省力
〇
実測作業省略〇
実測作業省略
書類作成省力
〇
実測作業省略

受注者
出来形管理
の効率化
発注者

現

〇
実測作業省略
書類作成省力
〇
実測作業省略

×
現行とおり
×
現行とおり

行

提

（施工履歴データ活用なし）

案（施工履歴データ活用あり）

捨石（本・荒均し）施工

捨石（本・荒均し）施工

・ＴＳ、施工管理システム活用による施工

・ＴＳ、施工管理システム活用による施工

・施工履歴データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）取得

・施工履歴データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）取得

均し完了

均し完了

＜現地実測確認＞＜現地実測確認＞（省

自主検査【本均し】長

スチールテープ、間縄等により測定

出来形図を作成し提出

施工時の施工履歴データを用いる（実測は不要）

測定方法

施工履歴 評価方法
データ活用
（案）

荒均し

天端幅

測定方法 レベル又は㊕により測定

現出来形管理方法の比較

本均し

略）

（一部省略）

自主検査【本均し】自主検査【荒均し】

自主検査【荒均し】

・高さ計測（レベル）・高さ計測（レベル）・高さ計測（レベル）・高さ計測（レベル）・天端幅・延長計測（潜水士）

・天端幅・延長計測（潜水士）

・天端幅・延長計測（潜水士）

・天端幅・延長計測（潜水士）（省

施工状況検査【本均し】施工状況検査【本均し】施工状況検査【荒均し】・高さ計測（レベル）・高さ計測（レベル）・天端幅・延長計測（潜水士）

・天端幅・延長計測（潜水士）

略）

・高さ計測（レベル）（書面確認）
・天端幅・延長計測（潜水士）

今後検討課題・法面計測（レベル・水中水準器）

・法面計測（レベル・水中水準器）

図-4.1

・法面計測（レベル・水中水準器）（一部省略）

施工状況検査【荒均し】・高さ計測（レベル）（書面確認）・天端幅・延長計測（潜水士）
・法面計測（レベル・水中水準器）

出来形管理の効率化

いて重要となるので，その計測精度の検証を行なった上で，3)

基準類等への適用方法や運用方法等について検討するこ度），2022 年，pp3-3-（1）．
4)とが必要である．

国土交通省港湾局：港湾請負工事積算基準（令和 4 年
一般財団法人港湾空港総合技術センター：港湾工事施工ハンドブック（第 2 版）（令和 4 年 4 月），2022 年，（2023 年 2 月 15 日受付）

pp2-3-6～2-3-7．
5)

謝辞
整備局，京浜港湾事務所ならびに施工業者の皆様にご協力

国土交通省：港湾工事共通仕様書（令和 3 年 3 月），
2021 年，pp3-37～3-38．

本資料をとりまとめるにあたり，現地試験では関東地方
6)

国土交通省国土地理院：測量機器性能基準（平成 28
年 3 月一部改正），2016 年，＜https://psgsv2.gsi.go.jp/

頂きました．ここに記し，感謝の意を表します．

koukyou/kihon/seino/seinokijun.pdf＞，（2023.2.15 アク
セス）．

参考文献
1)

国土交通省：3 次元データを用いた港湾工事数量算出
要領（基礎工編）（令和 4 年 4 月改定版），2022 年．

2)

国土交通省：3 次元計測技術を用いた出来形要領（案）（第 2 編土工編）（令和 4 年 3 月），2022 年．

-19-

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討
小嶋一弘・辰巳大介・川上司・小川雅史

付録Ａ

出来形評価（面管理）方法における帳票（出来形管理図表）の案

１．捨石本均し・荒均し出来形管理図表（案）出来形合否判定総括表
名：○○○○○○

工

種

：

基礎工

種

別

：

基礎捨石工

水深差

施工会社

捨石本均し

設計範囲

NO.○○～NO.○○

測定値

規格値

平均値

○ｃｍ

±5ｃｍ

最大値（差）○ｃｍ＋5ｃｍ

最小値（差）

○ｃｍ

－5ｃｍ

全データ数

○○個（100％）

---

---

○○個（○○％）------○○個（○○％）------○○個（○○％）

0個（0％）

棄却点数（割合）

：

○○○〇

○○○ｍ
合否判定結果：

合格・不合格

施工管理図

合否判定

○○ｍ

個々の施工履歴データ 設計範囲を網羅
施工完了範囲の確認（施工履歴スタンプ） していること

施工範囲
備

：

測定項目

規格値±80％以内のデータ数（割合）
規格値±50％以内のデータ数（割合）

水深差の
ばらつき

設計値（ｍ）

：

NO.○○

事

NO.○○

工

＋100
＋80
＋50
±0
－50
－80
－100

○○ｍ

：評価範囲

考

図-A.1

捨石本均し出来形管理図表作成例

出来形合否判定総括表：○○○○○○

工

種

：

基礎工

種

別

：

基礎捨石工

水深差

水深差の
ばらつき

施工会社

捨石荒均し

設計値（ｍ）：

設計範囲

NO.○○～NO.○○

測定項目

測定値

規格値

平均値

○ｃｍ

±30ｃｍ

最大値（差）○ｃｍ＋30ｃｍ

最小値（差）

○ｃｍ

－30ｃｍ

全データ数

○○個（100％）

---

---

○○個（○○％）------○○個（○○％）------○○個（○○％）

0個（0％）

規格値±80％以内のデータ数（割合）
規格値±50％以内のデータ数（割合）棄却点数（割合）

：

：

○○○ｍ
合否判定結果

※

○○ｍ
○○ｍ

考
天端幅・延長は実測した値を別途出来形図に整理する

図-A.2

：

合格・不合格

施工管理図

合否判定

○○ｍ
○○ｍ
備

○○○〇

NO.○○

名

NO.○○

事

NO.○○

工

捨石荒均し出来形管理図表作成

-20-

＋100
＋80
＋50
±0
－50
－80
－100

：評価範囲

国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of N I L I M
No. 1240
編集・発行

March 2023
©国土技術政策総合研究所

本資料の転載・複写のお問い合わせは〒239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1
管理調整部企画調整課 電話：046-844-5019
E-mail:ysk.nil-46pr@gxb.mlit.go.jp

国土技術政策総合研究所資料

No.1240

機械均しの施工履歴データを活用した基礎捨石均し出来形管理の効率化に関する検討

March 2023