研究報告

革新的建設技術の導入促進に向けた取組の進捗と展望
技術・調達政策グループ
主席研究員

浪岡

技術・調達政策グループ
上席主任研究員真則

高橋

技術・調達政策グループ
副総括（首席研究員）

佐藤

1

千明

技術・調達政策グループ
研究員

重孝

野田祥

また、最新の技術が考慮されてない従来の基準や規制等を改はじめに定することで、建設業のイノベーションを促進するとともに、建設現場の生産性向上に努めている。さらに i-Construction

1.1 インフラを巡る日本の課題と建設業の課題の取組を通じ、ICT を活用した魅力ある建設現場を実現し、労我が国には高度成長期を支え、産業全体の生産性向上に寄与

働条件を改善することで、新 3K（給与・休暇・希望）を建設現してきた社会資本ストックが数多くあり、それらは今日も国場に作り出し、担い手の確保に繋げることにも力を注いでいる。

民生活と社会経済活動を支え続けているが現在、次々と建設後 50 年以上が経過し、更新時期を迎えている。しかしながら、昨今の社会・経済情勢の変化等により、維持管理や更新の費用の十分な確保が難しい状況にあり、インフラの維持管理水準が低下することで国民の生活水準と産業全体の生産性を大きく低2PRISM 試行工事と 5 年間の成果

2.1 PRISM 試行工事の概要下させることが懸念されている。現在の老朽化したインフラを、国土交通省は i-Construction の一環として、官民研究開限られた予算で如何に効率的に維持管理し更新した上で、産業

発 投 資 拡 大 プ ロ グ ラ ム（ 以 下、PRISM） の 枠 組 み を 活 用 し、全体の生産性向上に必要なインフラを整備するかは、人口減少

2018 年度から 2022 年度までの間、ICT 新技術の単なる活用と激しい国際競争の中で大きな課題となっている。

促進ではなく、その導入に必要な基準類整備に向けた課題や取また、建設業は 2022 年時点の就業者の約 36% が 55 歳以得したデータの活用を目的とする試行工事を推進してきた。国であり高齢化が進行している。他産業と比べ若年層の就土技術研究センター（以下、JICE）では、その初年度から国業者数の減少が顕著であることから、少子高齢化に伴う生産年

土交通省からの受託業務の中でデータ活用による施工の労働生齢人口の減少や過去の労働条件の及ぼす影響等がその原因と考産性の向上及び品質管理の高度化等に関する検討に携わり、建えられる。特に、地域インフラを支え災害発生時に活躍が期待さ設現場の生産性向上等に資する革新的技術の導入・活用を促進れる地域の守り手である地域建設業は深刻な担い手不足にある。

するプロジェクトの一端を担ってきた。

上1)

そこで今回、PRISM の 5 年間の試行工事全体を振り返り、1.2 日本の建設業の生産性と可能性基準類の導入に至った技術の概要、基準類策定時の留意事項及現在の日本の建設業は労働生産性が高い業種とは言えない。

び新技術の開発や実装に向けての着眼点について報告する。

「産業別労働生産性の国際比較：水準とダイナミクス 」に2)

よると 2015 年の日本の建設業の労働生産性水準は、米国を2.2 基準類導入に至った技術とその効果

100 とすると 73.0、英国を 100 とすると 68.2 である。米英( 1 ) 基準類等の整備や試行が開始された技術に対して 7 割程度しかない日本の労働生産性は、取組により3 割程度、向上させられる可能性を秘めていると言える。

PRISM の試行工事により新技術の効果が認められ、試行要領や基準類等が策定された新技術と、基準の改定を見込み直轄
土木工事において試行が始まった新技術を以下に記載するとと1.3 i-Construction の推進
上記の課題等を受け、国土交通省は i-Construction において ICT の全面的な活用と全体最適の導入及び施工時期の平準化を進めている。
28｜ JICE REPORT ｜もに、その内の 3 つの技術の内容や効果について概要を紹介する。
・地上移動体搭載型レーザースキャナを用いた出来形管理要領（土工編）（案）研究報告

革新的建設技術の導入促進に向けた取組の進捗と展望・空中写真測量（無人航空機）を用いた出来形管理要領（土工編）

検討することとなり、汎用的なウェアラブルカメラと Web 会

・建設現場の遠隔臨場に関する実施要領（案）議システム等による映像と音声のみで検査を実施できるかを確・３次元計測技術を用いた出来形管理の監督・検査要領 ( 土工認するため、2023 年度から全国 64 件で遠隔検査も試行予定

・床堀工・小規模土工・法面整形工編 )（案）
(1,000m 未満）となっている。その結果を踏まえた効率的な監督・検査の在り

3・加速度応答法を用いた路盤の締固め管理試行要領（試行案）

方の検討により一層の活用が期待される。

・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（橋脚・橋台）編）（案）・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）編）（試行案）( 3 ) デジタルデータを活用した鉄筋出来形計測
従来の鉄筋出来形計測では、鉄筋径やかぶり厚はスケールで計測し、鉄筋本数や鉄筋間隔はマグネット等で鉄筋に印を付け・デジタルデータを活用した鉄筋出来形計測の試行要領（案）て検尺ロッドを設置して確認していた。本技術は、鉄筋への印・センサとカメラによる出来形とひびわれの同時計測技術や検尺ロッドの設置等の事前準備を必要とせず、デジタルカメ・生コン情報の電子化（JIS 改正）

ラ等で配筋を撮影し、画像・映像解析技術を用いて鉄筋出来形である鉄筋径・かぶり厚・鉄筋本数・鉄筋間隔と重ね継手の長( 2 ) 遠隔臨場さを判定するものである。

現在、国土交通省の直轄土木工事では、段階確認や材料確認、この技術は、撮影結果と解析データをクラウド上に格納する立会いについて、近年目覚ましい発展を遂げた情報通信技術をことで、監督員が遠隔でも計測結果を随時判定可能であり、計活用することとし、Web 会議システム等を利用する遠隔臨場

測結果を所定の帳票に自動作成可能であるため施工管理時間のによって監督職員が現地に出向かずに実施されている（図 1）。

大幅な短縮も達成できることもあり、実施要領が策定された（図 2）。

図1

遠隔臨場イメージ 3)

遠隔臨場は、現場への移動時間や立会いに伴う受注者の待ち時間の削減、交通事故の削減のほか、コロナ禍等における感染予防といった効果が期待され、その実施件数は 2020 年度に760 件、2021 年度に約 2700 件となり、2022 年度には実施要領が策定され 4 月 1 日以降の発注及び 4 月 1 日時点で遠隔臨場の対象工種がある工事は原則、全ての工事に適用となったことで約 3800 件となるなど、順次普及が進んだ。
ここで、2022 年度の監督職員の移動時間の削減量を試算する。まず、『「遠隔臨場」と「デジタルデータを活用した配筋検査」の試行の取組み 4)』によれば、監督員の現場までの平均移動時間は約 32 分であるが、遠隔臨場によりこの移動時間が省略される。一つの工事にて材料確認・段階確認・立会いの最低

図2

デジタルデータを活用した配筋検査イメージ 4)

3 回遠隔臨場を実施したと仮定すると、移動時間の削減だけで最低でも約 6,100 時間（32 分× 3 回× 3800 件 =364,800

施工管理時間の短縮の一例として、試行工事時の省人化及び分）の効果がある。通常、材料確認、段階確認や立会いは複数省力化の結果を紹介する。従来の配筋検査業務では事前準備か回実施されることが多く、実際の削減時間はこの数倍になるこら報告書作成まで最大 3 人で合計 180 分が必要だったが、当とが推測され、また受注者の待ち時間の削減効果もあることを

該技術を用いることで全行程を 1 人が合計 75 分で処理するこ考慮すれば受発注者の両者の業務効率化に多大な貢献があるととが可能となり、必要な時間が半分以下に短縮された（図 3）。

考えられる。
そのため、対面での実施が標準であった工事検査への適用も｜ JICE REPORT ｜29生産性向上検討協議会にて検討と議論を重ね生コン帳票の電子化を可能とする JIS の改正が進められることとなった。PRISMの試行工事により基準改正が進むことになった事例と言え、現在、直轄土木工事にて試行が始まっている。

図3

デジタル配筋検査の省力化・省人化効果 4)

この技術は PRISM 試行工事において複数のコンソーシアムが試行したが、使用機器および計測原理等はコンソーシアムご3

今後、基準類の整備が期待される技術

3.1 基準類の整備が期待される技術の概要( 1 ) 試行要領や基準類の整備が期待される技術とに異なった。そのため、実施要領においては、使用機器や計次に PRISM の試行工事により精度や信頼性が検証され、そ測原理を規定せず、計測上の要求精度と要求精度を満足するこのキャリブレーション方法等も大方確立し、生産性向上や品質とを証明するデータのみを規定した。つまり、段階確認時に従管理の高度化の効果が確認されたことから、今後、試行要領や来からのメジャーによる計測と新技術であるデジタルカメラに基準類等の整備が期待される新技術を以下に記載するとともに、よる計測をともに実施し、その結果から統計的に精度の検証を

その内の 4 つの技術の内容について概要を紹介する。

行い、十分だと判断できれば、新技術のシステムを使用できる・画像解析と AI を利用した生コンスランプ連続管理システムとされた。

・レーザー等を用いた光切断法で取得した 3 次元座標でトンネ
ル覆工の断面形状計測技術( 4 ) 生コン情報の電子化

・画像粒度解析技術を用いた CSG 材粒度管理システム

現在、生コン工場で製造されたレディーミクストコンクリー

・路盤を施工しながらの転圧等の品質管理（RI 計器等）

トの練り混ぜ開始から現場到着までの時間や納入容量・配合等

・施工機械の稼働と 3 次元による出来形等を組合せた施工管理の品質データは、紙の出荷伝票に記載されてレディーミクスト・画像解析・MR 技術・TS 技術を活用した PC ケーブルの施工コンクリートとともに建設現場に持ち込まれ、施工者が行う受入試験の結果とともに品質管理データとしてファイリングされ管理・施工（舗装工（維持修繕含む））と同時に舗装の品質管理る管理がなされている。
本技術は、レディーミクストコンクリートの品質データを、(2) 画
 像解析と AI を利用した生コンスランプ連続管理システム

生コン工場における製造から納品、打込みまで電子化しクラウ

本技術は、アジテータトラックのシュートを流下するフレッド上で共有することで、製造者は現場受入時の品質情報を、購シュコンクリートの画像を解析し AI によってスランプを判定

入者は製造時の品質情報をリアルタイムで確認することを可能するシステムである。これまでのスランプ試験はフレッシュコとし、コンクリート工全般の生産性向上と品質管理の高度化をンクリート 20㎥～ 150㎥、アジテータトラック 5 ～ 35 台に図るものである（図 4）。

1 回程度の割合での抜取試験であったが、本技術は、少人数でのスランプの全数計測の実施を、省人化・省力化と同時に実現可能とするものであり、先に紹介した生コン情報の電子化とともに、試行要領（案）が策定され 2023 年度より直轄土木工事で試行が予定されている。
( 3 ) レーザー等を用いた光切断法で取得した 3 次元座標でトンネル覆工の断面形状計測技術
現在の NATM トンネルの覆工コンクリート工の出来形管理
では基準高・幅・高さ等が定められているが、天端部や下端部に比べ、覆工コンクリートが建築限界に最も接近する肩部については測定項目として定められていない。本技術は、リングレー図4

生コン情報電子化のクラウド共有5)

ザーと広視野カメラを活用して二次覆工断面全体を計測し、建築限界と比較することを可能にするものである。

現行の JIS A 5308 レディーミクストコンクリートにおいて2023 年 2 月時点で、精度と誤差及びキャリブレーション方

は、配合計画書や納入書（通称：生コン伝票）等の電子化は想法が完全ではないためコンソーシアムにて検証中であるが、そ定されていない。しかし、PRISM の試行工事においてこれられらが確認され次第、新しい出来形管理基準が策定され直轄土情報の電子化と共有化による生産性向上と品質管理の高度化の木工事における活用が進むことが期待される。

効果が示されたことから、国土交通省が設置したコンクリート
30｜ JICE REPORT ｜研究報告

革新的建設技術の導入促進に向けた取組の進捗と展望( 4 ) 画像粒度解析技術を用いた C S G 材粒度管理システム

は一つずつ着実に開発していくことが早期の開発に繋がるととCSG（Cemented Sand and Gravel）材料のうちの現地

もに、コンソーシアム外の専門家や発注者から意見交換等を通調達材である石や砂礫は、品質のばらつきが大きいため通常 1し積極的なアドバイスを受けることが必要であると考える。

時間に 1 回、人手と時間をかけて品質確認試験を実施している。

隘路となっている基準類の改定を常に念頭において試行して本技術は、画像粒度解析技術を用い、全自動計測により短時いた技術はより実装に近づいていた傾向にあった。直轄土木工間で粒度判定し、省力化と綿密な品質の変動傾向モニタリング

事での活用に必要となる試行要領（案）を作成している技術はを可能とするものである。

精度や信頼性等の課題が明確で、結果的に早期の導入に繋がっ

本技術は複数のコンソーシアムが試行したが、中には独自にていた。

管理要領（案）を策定したコンソーシアムもあり、今後の台形CSG ダム施工時の利用に向け、展開されることが期待される。
( 5 ) 締固め機械搭載型の輪転型 R I 計器

5

おわりに

現在の「RI 計器を用いた盛土の締固め管理要領（案）」は礫

2023 年度より PRISM が見直され、研究開発の成果を社系材料へ適用が認められていない。本技術は、ロードローラに会課題解決等に橋渡しするためのプログラムとして BRIDGE「転輪型 RI 計器」を搭載することで路盤とアスファルト舗装（programs for Bridging the gap between R&d and theの転圧作業後、連続的に礫系材料とアスファルト混合物の締固IDeal society (society 5.0) and Generating Economicめ度計測も行うことで、従来の「点」での人力計測に代えて「面」

and social value）がスタートした。また、スタートアップでの自動計測を可能とするものである。本技術は路床から各路等による研究開発とその成果の事業化を支援し、それによっ盤、基盤、表層までの締固め度管理にも適用できる可能性があて我が国のイノベーション創出を促進することを目的とした、り、それにより大幅な省力化と省人化を実現するとともに、抜SBIR（Small Business Innovation Research）制度も始まった。

取検査から全数検査への移行も可能となる。

国土交通省は今後も新技術の社会実装への施策を着実に進め、2023 年 2 月時点で、過小評価値であるエラー値の除去方建設現場の生産性向上を推し進めることとしており、JICE と法についての取り扱いが確定せず、試行要領の策定には至ってしてはこれまでの業務で得た知見を活かし、PRISM 試行工事

いないが、自動運転振動ローラへの搭載も見込むことが可能でにおいて確認された基準類等の整備が期待される技術について、あり、将来の建設現場の生産性向上に大きく寄与すると考えらその後の開発や制度的なボトルネックの検討状況をフォローしれる。

つつ、引き続きその支援に取り組んで参る。また、このような建設現場への新技術の導入に向けた調査・研究を続けていくこ

4

基準類等策定の留意事項と新技術の開発や実装に向けての着眼点とで、我が国の建設現場における社会課題への対応に貢献する所存である。

4.1 基準類等策定時の留意事項
新技術の中には、抜取検査から全数検査に転換するため、従来は見過ごされていたエラーが検出されてしまうものがある。
新技術の基準類等の策定時は、このエラーの取り扱いについて留意が必要である一方で、それにより基準類等の策定が遅滞する本末転倒な事態とならないようにする必要がある。
近年の ICT を活用した新技術は使用機器や計測原理等が多様であり、試行要領にてそれらを一つに定めることが難しい事態が想定される。今後は機器や原理を規定するのではなく、計

参考文献
1) 総務省：労働力調査、2022 年
2) 滝澤美帆、宮川大介：産業別労働生産性の国際比較：水準とダイ
ナミクス：独立行政法人経済産業研究所、2018 年 4 月
3) 国土交通省：建設現場における遠隔臨場に関する実施要領（案）、2022.34) 栗原和彦：「遠隔臨場」と「デジタルデータを活用した配筋検査」の試行の取組み：令和 3 年度 JACIC セミナー：2021.11.12
5) 国土交通省：第 8 回コンクリート生産性向上検討協議会資料、「生コン情報の電子化」試行工事 経過報告、2019.3.14測上の要求精度とそれを満足することを証明するデータのみを規定するといった工夫が一層必要となる。
過去に制定された基準や帳票の中には、新技術による計測や電子媒体でのデータ記録等を想定していない場合がある。新技術を十二分に活用するためにも、データの二次利用も考慮しながら基準類や帳票等を改定していくことも肝要である。
4.2 新技術の開発や実装に向けての着眼点
コンソーシアムの中には複数の技術開発を目指した結果、着地点を見失い、開発行為が目的化したものも見られた。新技術｜ JICE REPORT ｜31