建設技術情報（第16期） - インフラ分野のDX（デジタルトランスフォーメーション）技術TECH16

Trimble社のGNSS測位技術とAR技術を組み合わせることで、施工用設計データなどの３Dデータを現場で可視化する。
①丁張レスのICT活用工事で完成形状が誰でもイメージできる
➁現場と設計の不整合、干渉を早期に発見できる
➂図面の読み間違いやコミュニケーション不足による手直し手戻りを減少させる
④計測機能を使用して設計面と現況地形との切盛を確認
⑤現場イメージを共有することで合意形成を図る
また、住民説明や立ち合い検査にも有効です。

①これまでの幹線用光ファイバケーブル（スロット型）のケーブル断面で大きな割合を占めていましたスロットをなくすことによって軽量化し、心数増と共に外径を小さくしました。
また細径化、軽量化により施工性、経済性が上がり、既設管路の有効活用、共架柱への負荷軽減、及び省資源化が可能になりました。

②ケーブルの周囲をローカル5Gの通信エリアに出来るため、線形の通信エリアの構築が可能となります。曲がりくねっていても大丈夫です。
２本並列に布設することで2×2MIMO対応可能。
対応周波数：4.6～4.9GHz（Band n79）

①「DAYFREE®」は交通量の少ない夜間の一車線規制のみで、工事が可能な床版取替工法です。夜間の限られた時間内で既設床版の撤去から新たな床版の架設、路面復旧までを可能とします。※本工法は中日本高速道路(株)との共同開発です。

②「キャップスラブ®」は専用のプレキャスト床版を用いたPC合成桁橋の床版取替え工法です。既設床版と既設PC桁とを切断分離したのち、新しい床版をあと施工アンカーとモルタルで接合する工法です。※本工法は中日本高速道路(株)との共同開発です。

③「HOLLOWAL®」は、プレキャストセグメント工法を用いた幅員分離での施工も可能な中空床版橋の急速架替え工法です。専用の架設機により、既設中空床版の撤去からプレキャストセグメントの設置を行い、プレストレスを導入して一体化させる工法です。

④「スリムトップ®」はUFC（超高強度繊維補強コンクリート：スリムクリート）とコンクリートの複合構造の床版です。床版上面を防水性能のあるUFCで覆うことにより、現場防水工を不要とする画期的な工法です。※本工法は東日本高速道路(株)との共同開発です。

⑤「スティフクリート®」は床版上面増厚の耐火性能や疲労耐久性向上を目的として開発された超高性能繊維補強セメント系複合材料（UHPFRC）です。薄層での補強が可能で長期耐久性に優れていて、施工後３時間での交通開放が可能です。

⑥「OBRIS®( オブリス)」は、橋梁リニューアル工事の全工程（設計・製作・施工・維持管理）を一気通貫で管理する統合システムです。CIM活用による設計・施工自動化技術により、生産性と安全性の向上、働き方改革などを実現します。

これまで、配筋検査は、検査用具の準備から現場での検査、事務所での帳票作成までの一連の作業を施工者3名、発注者監督員1名で行っていました。検査業務は構造物の規模にかかわらず、多くの手間と時間を要しており、検査結果の精度を保ちながら作業を効率化することが課題となっていました。そこで、今まで人の手でしか行えなかった配筋検査をデジタル化するシステムを開発しました。

●システムの構成
「写らく」は3つのカメラとタブレットPC、システム制御ソフトで構成され、独自の画像解析アルゴリズムにより短時間で結果を表示することができます。機材は簡単に持ち歩ける仕様になっており、一連の検査作業を1人で行えます。また、現場での検査時にはネットワーク環境は不要です。

●「デジタルを活用した配筋確認」に対応
国土交通省はインフラ分野のDXアクションプランの施策の1つとして、「デジタルデータを活用した配筋確認の省力化」に取り組み、令和５年度の社会実装を目指しています。
「写らく」は高い計測精度と現場適用性を有しており、多くの現場で試行しています。PRISM対象現場である国土交通省東北地方整備局の東根川橋上部工工事および新思惟大橋上部工工事で、発注者の段階確認に日本で初めて適用されました。

WEBサイト「テクノアイ」で動画を視聴できます。https://www.shimztechnonews.com/hotTopics/news/2021/2021-03.html

土工事では各土構造物に要求される性能を確認するために土の締固め品質管理を行います。各種計測装置の簡便化・省力化は図られているものの、その管理手法は離散的な「点」の管理であり、データは後処理となるため、施工しながら品質を確認できません。開発技術を活用することにより、土構造物の要求性能を複眼的かつリアルタイムに確認することで、土工事の品質管理の高度化と精緻化を実現しました。さらに現場管理業務の業務改革（DX化）や他組織・他部門とのデータ連携を実現するためのクラウド型データ蓄積・処理システムの構築を試みています。

【RFID腐食環境検知／ひずみ計測システム】
RFID（Radio Frequency Identification）は、電子マネーやICカードに利用されている無線通信を用いて、ICタグに情報を書き込み、読み取る通信技術です。
この技術を利用してコンクリート構造物の内部の状態、例えば、鉄筋が腐食、あるいは鉄筋やコンクリートのひずみを非破壊・非接触で計測するシステムを提供します。
腐食環境検知システムは、コンクリート構造物中の鉄筋を模擬した鉄センサの腐食状態をRFIDで無線計測するシステムで、このシステムにより鉄筋周辺の環境変化を捉えることができます。
ひずみ計測システムは、コンクリート構造物中の鉄筋や内部コンクリートに発生するひずみをRFIDで無線計測するシステムです。
計測部のセンサと通信部のRFIDタグはいずれもコンクリート中に埋設され、また計測時の電源供給も不要なため、完全ワイヤレスでの計測を実現しています。
【iコンスペーサを用いた構造物情報管理】
ICタグのメモリと個体識別IDを活用することで、コンクリート製品の製造や施工に係る諸情報を効率的に管理するシステム提供します。
コンクリート製品の製造・施工において、現場作業を省力化し、製品データの一元管理を実現するためのアプリケーション開発を行っています。
新システムでは携帯端末の制御により情報の記録と読み込みを行い、ハンディ型プリンタで帳票を印刷することができます。
帳票を製品に貼ることで現場視認が容易となり、工場出荷から現場受入れまでの作業軽減と、それによる施工の効率化が期待できます。

国土交通データプラットフォームをはじめ官民でこれまで蓄積してきた地質調査/土質試験データ，設計図面，地理情報など様々な情報を，自動リンク技術を用いて構造―地盤の３次元モデルを自動で作成し，さらにそのモデルにより地震・津波解析などの災害シミュレーションまで行える技術です．この技術は，既存情報から自動で3Dモデルを作成し，防災シミュレーションまでつなげることができることから，広域かつ多くのデータを省力化のもとで取り扱うことができ，港湾一帯の広域の防災・減災計画，対策の検討等に貢献します．

広範囲にわたる3次元の道路情報や、360度写真画像をはじめ様々なデータを自由に見ることができ、DX推進に資するWebツールです。道路情報は、MMSにより取得する点群データを用いて、立体的に画像再現しているため、現地に赴くことなく、Web上で道路や沿道のさまざまな物体の大きさや距離、位置を計測することができます。さらに、点群データに関わる各種ツールをWeb上に搭載しているため、ユーザーは専門ソフトを入手することなく、インターネットブラウザのみで閲覧や・計測を行うことができます。
本システムは、奈良県香芝市で採用されており、オープンデータとして一般公開されているだけでなく、道路等の社会インフラの調査・計画・設計・施工・維持管理のプロセスで活用されています。

　①TREND-POINT（トレンドポイント）はi-Constructionに対応した点群データの処理・活用を支援するシステムです。同一箇所の点群データや設計データ（TINデータ）を管理し、メッシュ作成と土量計算が可能です。点高法やプリズモイダル法により、工事の出来高管理での活用が可能となっています。
　3次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）の土工をはじめとする各工種への対応と、構造物工（橋脚・橋台）の出来ばえ評価にも対応しています。多点計測技術を用いた出来形算出を支援します。

　②TREND-CORE（トレンドコア）は、CIMモデルを構築し、建設・土木施工業務の高度化を支援するアプリケーションです。4D施工ステップによる施工手順の”見える化”やi-Constructionで利用する3次元設計データの作成が行えます。
点群とモデルの重ね合わせによる設計の妥当性検証や、豊富な3D部品を使用した施工計画検討が特徴です。また、福井コンピュータソリューションとの連携によりBIM/CIMの工事活用項目(リクワイヤメント)にも対応します。
　TREND-CORE　VRとの連携により、TREND-COREで作成したデータを元に瞬時にVR体験が可能です。現場の状況把握がスムーズに行え、関係者間の合意形成が効率的に行えます。

③CIMPHONY Plus（シムフォニープラス）では、「時間軸」と「位置情報」の概念を取り入れ、工事に関わるデータ（点群やBIM/CIMモデル、現場の写真や動画、図面等）をクラウド上で管理・運用し、関係者全員で共有できます。
「時間軸」で工事の進捗、「位置情報」で場所と地形を把握でき、3次元地図上でリアル現場空間を再現・可視化します。

本システムは、積算情報・工程情報・3次元モデルをIDで関連付け、時間軸で連動することで、工事における進捗の管理に加え、施工計画の変更に伴うコスト情報の一元管理が可能となります。搭載したシミュレーション機能により、進捗状況とコスト情報を一つの画面上で確認でき、さらに工程管理ソフトに修正情報のフィードバックも可能なため、施工計画の変更に柔軟に対応することができます。

本技術は、現場にインターネット環境を構築することで、施工管理、品質管理および出来形管理にICT・IoTを活用する技術の総称です。調査、施工における出来形管理および品質管理に活用することで、それらを通じた検査や書類提出などの簡素化につながり、安全管理に至るまでインターネットクラウドや様々なセンシング技術を活用しています。クラウドを用いることで、現場で取得したデータを即座に共有することができるため、時間に余裕がない舗装修繕工事においては特に有効な技術です。
また、建設工事においてICT化が進む中、人と重機の協調安全を目指し、「生産性向上」と「安全性向上」を両立するものです。

「流木ストッパー」は、弾性チェーンと鋼製チェーンを組み合わせたネット構造の流木捕捉工で従来は鋼製スリットで対応していた。本技術の活用により、部材の取り外しが可能となり、流木や礫の除去作業が容易になるので、施設のメンテナンス性が向上する。
「弾性チェーン」とは、鋼製チェーンをゴムで被覆一体化した構造でゴム内部に埋設した鋼製チェーンをゆるめて配列し、リンクとリンクの間にもゴムを充填することで、引張力が作用した場合には、ゴムの弾性変形で流木の衝突エネルギーを吸収できる緩衝部材である。・弾性チェーンと鋼製チェーンのネット構造にすることにより、部材を小さく軽量化することができ、施工性が向上する。

締固め品質と生産性向上を目的としており、自律・協調制御ならびに自動操縦等の機能を備えた業界標準機を目指しています。自律走行による省人化と、均一な締固め品質および高い走行精度によるCO2排出量削減が見込まれる技術です。共同開発プロジェクトを発足して様々な企業と実証実験を進めており、目標経路に対するズレは最大で20ｃｍ程度、規定回数で転圧された作業面積は有人作業比で3.5倍、さらに有人作業より少ないレーン数で転圧が完了するなどの結果が得られています。転圧管理システムと緊急ブレーキ装置を備え、締固め管理と安全性も確保されており、実用性を考慮して有人、遠隔および自律走行のいずれでも施工が可能となっています。

https://www.sakainet.co.jp/products/ict_nxt_tech/autonomous.html

国土交通省「TS/GNSSを用いた盛土の締固め管理要領」に準拠し、転圧回数や走行軌跡だけでなく、加速度応答法CCVおよび舗装表面温度の管理など、土工から舗装工まで対応したクラウドネットワーク型の転圧管理システムです。土工や路盤工では、試験施工から利用することで規定転圧回数やCCV基準値のご提案ができる他、プルーフローリングの代替案として軟弱箇所の発見に利用することができます。また、アスファルト舗装工においては、初期転圧または二次転圧温度など、任意の転圧回数における舗装表面温度の帳票が作成可能となっています。

https://www.sakainet.co.jp/products/related/compactionmeister.html

国土交通省「３次元計測技術を用いた出来形管理要領」の第４編 路面切削工編に準拠し、GNSSから得られる位置情報と、路面切削機本体から得られる切削深さの施工履歴を残すことが可能な、クラウドネットワーク型のシステムです。起工測量の結果から施工範囲と計画深さを作成して専用WEBサイトにアップロードすることで、実施工中に計画深さと実際の切削深さをディスプレイに表示することができ、簡便な操作で施工履歴を記録することができます。記録した施工履歴は、専用WEBサイトでの簡易帳票と、点群処理ソフト等を用いた３次元表示が可能となっています。

https://www.sakainet.co.jp/products/ict_nxt_tech/