～ ICT土工の取組み等について ～１. 工事概要
工

事

着 手 前

位 置 図

名

平成28年度 大井川相川護岸工事

発注者名

国土交通省中部地方整備局静岡河川事務所

工事場所

焼津市相川地先工

平成28年11月17日 ～ 平成29年 3月31日

期（大井川左岸 5.0ｋｐ 付近）

施工箇所
焼津市相川地先（大井川左岸5.0ｋｐ付近）

請負金額\72,468,000-

工事目的

河川堤防の防護ラインが不足している区間を、コンクリートブロック護岸を構築することで、洪水に対する安全性を向上させる

工事内容

施工延長 L=185.1ｍ （取付工延長 L=76.2ｍ）

河川土工
法覆護岸工
取付工
水制工
構造物撤去工
仮設工

1式
1式
1式
1式
1式
1式

東名高速道路大井川焼津藤枝スマートＩＣ（掘削工、盛土工、法面整形工 他）（作業土工、コンクリートブロック工）（羽口工、間詰工 他）（元付工）（構造物取壊し工、運搬処理工）（工事用道路工、土留･仮締切工 他）

成大井川
東名高速道路吉田ＩＣ

標準断面図.7

平 面 図+673.1NO

大井川

事起点

5k00

完工

工

事点
終2+5205k 22.
NO.8

工事施工延長 L=185.1m
河川土工 1式
法覆護岸工

水制工 元付N=2箇所

ホロースケヤー5ｔ型(再利用) N= 130個
コンクリートブロック5ｔ型(支給品) N=124個
コンクリートブロック5ｔ型(製 作・据 付) 1式（N= 162個）

長延準標型
工付 ック 変形E
取型
ロ
クｔ
三ブ連

N=

N=

37個

構造物撤去工 1式

袋58
袋
N=
245ｍ
N=
534
ッー,1ロ
ヤ=1ブケ)A型
ス
上ｔ
4ー以型
ロ石0㎜ｔ
ホ12
玉=詰(t石袋材
玉止詰
防袋
し出吸付

10,000

元付

工A=1,262ｍ2

元

N= 748個

工

連結金具
吸出し防止材(t=10㎜以上)

水制型
5ｔ

水制ｍ.2
6個
76 N=12 個
9L=22

仮設工 1式計画高水敷高連
三コ ンクリー トブロ ック５ ｔ型

１式

3T8
H=22.278

NO.22
EP(NO.22+1.687)

3T9
H=22.326

KBM.2
H=22.690
IP.3
IA= 2-03-55
R=5500.000
TL= 99.132
CL= 198.243
SL=0.893

5K00L

NO.21
3T11
H=22.695

3T10
H=22.389

3T7H=22.090

盛土（転圧あり）

吸出防 止材ｔ=10㎜ 、1.0tf/m以上

3T5H=21.823
3T6

NO.21+5.430

NO.20+11.430

NO.20

NO.19

NO.18

NO.16

NO.15

NO.13

NO.12

NO.14

立入防止柵

AIP.3

NO.17
NO.17+1.687
SP-3(NO.17+2.566)

18.07

BC-3(NO.12+3.445)

NO.11

NO.10

NO.9

NO.8

盛土（転圧なし）

5K20L※ 背面部は【盛土（転圧なし）】であったが、実際の施工においては、【盛土（転圧あり）】と同等の施工（ICT建機の施工）及び出来形管理（３次元出来形管理）とした。

２－１. 本工事におけるＩＣＴ活用内容
本工事は、ＩＣＴ活用の対象工事であり、発注規模・施工数量から下図のフローにより、【施工者希望Ⅰ型】に該当しました。（図-1）【施工者希望Ⅰ型】においては、（1）総合評価で加点（入札時）、（2）工事成績で加点、（3）必要経費の変更計上と、全てにおいてメリットがあると考え、ＩＣＴ施工技術を全面的に活用すると判断した。

図-2

施工プロセス
図-1
また、ＩＣＴ活用工事では、①～⑤の5つの建設生産プロセスの全ての段階においてＩＣＴ施工技術を全面的に活用することが、基本的な条件となっている。（図-2）
本工事における各プロセスを施工するにあたり、今後の取組み及び担当技術者の技術力向上等の観点から、対応可能である施工プロセスについては、自社施工にて対応することとした。
自社施工で対応するにあたっては、ＩＣＴ活用対応の施工管理ソフトが必須であり、高価ではあったが、３次元設計データ作成等において、必要経費を変更計上してもらえることから、本工事の施工に先立ち、購入するこにした。（図-3）①②③④⑤

ＵＡＶが基本であるが、東名高速近接のため、レーザースキャナーにて測量業者が対応
施工管理ソフトにて、現場担当者が対応
ＩＣＴ対応機械のリース及び従来の機械への装置取付にて、重機土工業者が対応
計測については、①と同様にＬＳにて測量業者が対応管理については、②と同様に施工管理ソフトにて、現場担当者が対応②と同様に施工管理ソフトにて、現場担当者が対応

担 当 区 分( 自 社 or 外 注 )施 工 方 法 等

備考

①②③④⑤

３次元起工測量

３次元設計データ作成

ＩＣＴ建機による施工

３次元出来形管理等の施工管理

３次元データの納品

自 社

外 注(重機土工業者)

外 注(測量業者)

レーザー
スキャナー
にて (ＬＳ)

施工管理
ソフトにて

盛土：MGブルドーザ※1
法面整形
MCバックホウ※2

東名高速道路近接のため、UAVはNG

ソフトは今回導入

建機はリース及び外付けにて対応※1 MG：マシンガイダンス※2 MC：マシンコントロール
図-3

計測：外注
自 社
管理：自社
計測：ＬＳ
管理：
施工管理
ソフトにて

ソフトは
今回導入

施工管理
ソフトにて

ソフトは今回導入

２－２. ＩＣＴ活用に関する施工フロー（1） 起工測量 （① ３次元起工測量 ～ ② 3次元設計データ作成）（4） コンクリートブロックの据付・測量の支障となる障害物等の処理（今回工事では、伐木作業、既設ブロック撤去等）
・レーザースキャナーによる、起工測量の実施・取得した点群データの処理（・３次元設計データの作成）（・ICT建機用データ作成）

・トータルステーションによる出来形計測完了後、根固め部及び法面部にコンクリートブロックをラフテレーンクレーンにて据え付ける。

コンクリートブロック据付

起工測量対象面（2） 一次盛土、床掘り及び法面整形、基面整正 （③ ICT建機による施工）（5） 二次盛土及び埋戻し （③ ICT建機による施工）
・コンクリートブロック据付け完了後、根固め部の埋戻し及び天端部の二次盛土を行う。

・MCブルドーザによる、一次盛土及び基面整正の施工
・MCバックホウによる、床掘り及び法面整形の施工
MG ： マシンガイダンス
MC ： マシンコントロール

MGブルドーザ

MGブルドーザ
二次盛土
MCバックホウ

埋戻し（MCバックホウ）

一次盛土
床掘・基面整正（3） トータルステーションによる出来形計測（ＴＳ出来形）（6） レーザースキャナーによる出来形計測 （④ ３次元出来形管理等の施工管理 ～ ⑤ ３次元データの納品）

・コンクリートブロックの下面となる、法面部及び床掘り部基面については、３次元計測による工程遅れ及びコストの増加等を考慮し、トータルステーションによる出来形計測（ＴＳ出来形）に管理で協議した。

出来形計測対象面

・二次盛土完了後、レーザースキャナーにて、盛土天端の出来形計測を実施。
・出来形計測完了後、ソフトにて所定の様式（ヒートマップ）を作成する。
・３次元データの納品

出来形計測対象面

２－３. ３次元起工測量

２－４. ３次元設計データ作成

３次元起工測量の実施手段については、原則としてUAV（ドローン）を使用する事となっているが、本工事施工箇所は東名高速道路に近接しており、UAVの使用ができない為、発注者と協議し、レーザースキャナー（LS）を使用して起工測量を実施した。
なお、レーザースキャナーによる測量については、UAVと比較して時間及び費用が掛かるが、精度の高い３次元データを計測できるメリットがある。（図-4）
また、本工事の施工範囲においては、６箇所での計測を実施した。

UAV及びＬＳの一般的な比較項 目

UAV撮影

ＬＳ計測

時 間

早い：
一度の飛行で広範囲の撮影が可能

遅い：
計測に時間が掛かる数カ所での計測が必要

費 用

安い：
現場作業が短期間で人件費等が安い

高い：
現場作業に時間が掛かり人件費等が高い

精 度

低い：
画像データからの変換
LSに比べ劣る

高い：
狭い範囲の直接計測のため、高精度のデータ

・気象条件の制約
・飛行禁止区域の制約・点群データへの変換

・特に大きな問題はない

その他

発注図の２次元図面の照査を行い、今回工事で導入したソフトに２次元図面の要素を入力し、３次元設計データの作成をおこなった。

レーザースキャナーによる起工測量の実施状況

２Ｄ図面(平面・縦断）から３Ｄ情報（X,Y,Z）を持たせた法線を作図

横断面図より計画面の変化点情報を採取しｿﾌﾄが３Ｄﾃﾞｰﾀ化し作図

図-4
起工測量にて取得した点群データ

点群データの処理
今回導入したソフトにより、所定の点群密度変更や現況横断線の抽出描画を行った。

点群ﾃﾞｰﾀを必要数まで削除（点/m2）３Ｄﾚｰｻﾞｰｽｷｬﾅｰが現地にて採取した点群ﾃﾞｰﾀの取込日常点検：ブルドーザ

２－５. ＩＣＴ建機による施工

日常点検：バックホウ

ＩＣＴ建機による施工については、盛土及び法面整形が対象となったため、ブルドーザ及びバックホウ各１台の計２台のＩＣＴ建機を使用した。ＩＣＴ建機の使用については、日常点検として、作業前に既知点を利用して、位置情報等に異常がないことを確認した。
また、今回使用したＩＣＴ機械の種類については、以下の通りとした。
・ブルドーザ：MC（マシンガイダンス）ブルドーザ
マシンガイダンス-重機操作をサポート
・バックホウ：MG（マシンコントロール）バックホウ
マシンコントロール-重機操作を制御

MCブルドーザにょる盛土状況

盛土及び基面整正に使用
法面整形に使用

MGバックホウによる法面整形状況

ICT建機による仕上がり状況：法面整形
本工事の主要工種であるコンクリートブロックの据付に直接影響する法面整形、及び基面整正の精度管理が非常に重要と考えた。

特に法面整形は、ブロックの見栄えを左右すると考え、使用するバックホウについては、高価ではあったが、重機作業を制御するMC（マシンコントロール）バックホウを採用した。

結果、非常に精度が良く、全体的に美しい仕上がりの法面を施工することができ、コンクリートブロックの据付の出来形を向上させることができた。

MCブルドーザにょる基面整正状況

ICT建機による仕上がり状況：基面整正

２－６. ３次元出来形管理等の施工管理
盛土天端仕上げ状況

２－７. ３次元データの納品
レーザースキャナーによる計測状況
今回、ICT活用工事を実施するにあたって、三次元データ作成から電子納品データの作成までを自社で施工できるようにソフトの導入を行った。その事により、データ作成から納品までを効率よく行う事はもちろん、施工中の三次元設計データに対する諸問題の解決が担当者で行う事ができ速やかに作業を進める事ができた。

導入ソフトから所定のファイル形式に出力し納品

３次元施工管理において、従来手法であれば管理測点での管理となるが、３次元施工管理では1点/m２での管理となる為、対象範囲全域を規格値以内で施工する必要があった。(対象面積の0.3％は規格外可）その為、数回の整正作業とTSを用いた任意の高さ計測を行い、LSによる出来形計測に臨んだ。その結果、ばらつきにおいて96.4％が規格値の50％以内、棄却点において1点/7087点という高精度の計測結果を得る事ができた。

２－８. ＩＣＴ土工を施工しての利点及び欠点① 品質について利点 ：従来の丁張による施工と比較して、丁張以外の任意測点についても、施工機械が設計データを搭載しているため、盛土天端・法面整形共に精度よく、見栄えの良い仕上がりを得ることができた。

欠点 ：

特になし

２－９. 建設ＩＣＴに関するイベントの開催
発注者が推進する、建設現場にICT技術を取入れる試み”i-Construction"を広く水平展開する事を目的とし、導入工事である当現場にて講習及び実演を行うイベントを開催した。
当日は官庁、建設会社関係者、計100名の出席を賜った。また建設業の担い手不足解消を目的として、当社の若手社員より『若手技術者から見た建設業』という題材で参加者に意見発表をさせて頂いた。諸々、建設業が抱える問題解消の一端を担えたと考えている。

エンドユーザー意見の発表

レーザースキャナーの実演

マシンコントロールバックホウの実演

マシンガイダンスブルドーザの実演

特設ブースでのメーカー説明

若手技術者からの発表② 原価について利点 ：現状においては、３次元起工測量費用、３次元設計データ作成費用及びICT建機の一部（システム初期）が、発注者より変更計上される。

欠点 ：ICT建機のリース費用及び施工管理ソフト等が高価である。

③ 工程について利点 ：丁張の設置・撤去及び出来形計測に掛かる時間が短縮できる。また、直接作業においては、日当り施工量が増加することにより時間が短縮できる。

欠点 ：３次元設計データの作成及びデータの変換・転送等において、不慣れな場合は、時間を要してしまう。

④ 安全について
利点 ：

特になし

欠点 ：

オペレータがモニターを注視することが増え、誤操作及び周囲の確認が疎かになることが予想される。また、マシンコントロールについては、制御されることにより、緊急時等の対応に不安がある。

⑤ データについての問題点
発注図面・測量データ・３次元設計データ・ICT建機用データ等の処理の過程において、データ型式が多数存在する。
⑥ ICT建機についての問題点
今回使用したブルドーザについては、従来の建機にICT建機用装置を後付け対応としたが、各部品及び取付部材等の汎用性が低く、ICT建機の選択が制約される。

※

原価及び工程についての導入の効果については、施工規模及び現場形状等によって、大きく左右されることが考えられる。
本工事では、国土交通省が推進する『i-Construction』におけるＩＣＴ土工に、早い段階で取組みことができ、非常に有効であった。今後の現場においても、今回工事の経験を活かし積極的に取り組みたいと思います。

３. 安全管理について（1） 橋桁接触防止対策の工夫（2） 大型土のう製作の工夫①レーザーバリアシステムの導入

大型土のう製作治具の使用

当現場の中央付近にはNEXCO中日本の橋梁構造物（東名高速道路）が存在する。作業上また仮設計画上、当該構造物の直下を通過する必要があり、桁への接触事故防止が重要課題であった。
そこで、通常用いられる接触防止ゲートに加え本製品を設置することで二重の安全対策を講ずることとした。これにより、本件について無事故で完工することが出来た。

本工事の仮設工における、大型土のう製作において、使用重機と手元作業員との接触事故を防止する目的で、大型土のう製作治具を使用した。
専用治具を使用したことで、重機と手元作業員との混在作業がなくなり、安全性が向上した。また、作業効率も向上し非常に有効であった。

レーザーバリアシステム
２Ｄレーザーを照射することにより、指定の範囲に進入した物体を感知し、警報を発生する装置① 大型土のう復路を治具に取付け② 土砂の導入

なお、ゲートについては、搬入通路を明確にするため、搬入用と搬出用を別々としたため、レーザーバリアシステムについても２セット設置した。

搬入用ゲート

搬出用ゲートレーザーバリアシステム

レーザーバリアシステム

大型土のう製作治具（手元作業員のみ）（重機作業のみ）③ ストック場所への運搬④ 治具の取り外し（重機作業のみ）（手元作業員のみ）②KYラインの使用

走行帯
歩行者通路

『KYライン』

また、桁下内は日光が当たらず、視認性が低い為、歩車道分離用の単管パイプについては、視認性が高い『ＫＹライン』を使用した。
『ＫＹライン』については、通常の単管パイプと比較して軽い為、施工性についても効率UPを図ることができた。

４. あとがき
本工事はコンクリートブロック護岸工事で、国土交通省が推進する、『i-Construction』における、ICT土工を取り入れる工事でありました。
ICT土工については、平成28年度からの運用でありましたが、発注者及び関係協力業者等との打合せ及び支援により、精度の高い構造物を構築することができました。
また、無事故・無災害で完成することができ、協力していただいた発注者、関係機関、協力業者の皆様に感謝申し上げます。本工事での経験を踏まえ、今後の現場管理においても、ICT技術を積極的に活用した取組みをしたいと思います。

完成（不可視部1）

完成（不可視部2）完成