建設技術情報（第15期）TECH15

【TREND-POINT】i-Constructionにより急速に普及が進む点群データの処理・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）を時系列的に管理し、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、i-Construction工事の出来高管理での活用が可能となっています。
【TREND-CORE】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システムです。土木施工専用コマンドを標準装備し、属性情報を付加することで3D-CIMモデルを構築。現場を可視化し、安全性の向上や施工効率の向上、作業従事者の情報共有などで活用できます。
当該の両製品間においてデータ連携が可能です。TREND-POINTの現況点群上に、TREND-COREで計画したモデルを配置し、既設構造物等との干渉確認および計測が可能です。ドローンや3Dレーザースキャナーで取得した現況点群に対し計画モデルを配置することで、発注者や協力会社と完成イメージを共有できます。

ベルトを袋状にして搬送物を密閉し吊り下げて搬送することで、搬送物を安全かつ低騒音に搬送するコンベヤシステムです。搬送物を密閉して運ぶため、従来のコンベヤの課題であった落鉱（落石）、発塵、騒音の抑制が図られるなど、周辺環境に配慮した機能を有しています。さらに、ベルトを自在に屈曲させて搬送ラインを構成することが可能なため、乗り継ぎを必要とすることなく障害物を回避し、１本のベルトで連続搬送ができる新たな技術です。

既設の擁壁に道路側から設置できる落石防護柵・TFバリア。
接着性の高いモルタル、特殊な金網とロープを組み合わせて吹付のリニューアルをめざすクロスカバーネット。
軽い金網を型枠とした吹付で斜面上に平らな面を作り、アンカーの緊張力を均等に山へ伝えるFKサポーター。
いずれも日本の背骨・北アルプスに抱かれた信州に生まれ、山あいの道路を、通行する人や車を、頻発する自然災害から守る新しい技術です。

前田建設工業が強力に推進するICT活用の中から、現場への普及が進んでいる点群データの活用事例を紹介いたします。
UAV（無人航空機）やレーザースキャナを利用することで、現場の周辺環境を3次元の立体的なデジタルデータ（点群データ）として作成することができます。この技術により、測量など現場作業の大幅な効率化が図れます。
当社実績として、高速道路のリニューアル工事における長大で複雑な橋梁の測量、重力式コンクリートダム建設工事での施工進捗および出来形管理など様々な土木工事の現場において、点群データを活用した効率化・生産性向上を実現しています。

マシンコントロール非対応の施工機械に対してトータルステーション（TS）やGNSSを用いてマシンガイダンスで情報化施工を行う技術です。オペレータがガイダンス画面に従って施工機械を操作するだけで情報化施工ができます。一般化された「TS出来形管理」などの技術を活用することで、適用事例の少なかった路面切削機やアスファルトフィニッシャによる施工を情報化施工で行うことができ、施工面の仕上がり精度や安全性・作業性の向上が期待できます。
【施工手順】①3次元設計データの作成、②プリズムやGNSS受信機等の機器を施工機械に設置、③オペレータ付近にガイダンス画面を設置、④情報化施工の実施
【ポイント】マシンコントロールは機器のデータ通信が途切れると作業を止める必要がありますが、マシンガイダンスではオペレータが従来どおりの操作をすることで作業を継続できます。そのため時間的制約が多い舗装修繕工事に効果的です。

松戸市は、地震時に道路交通の確保及び下水道機能の確保を目的に、避難所や医療施設などからの下水道流下路線、緊急輸送路・避難路のマンホールの浮き上がりを防止する「浮上防止対策」を行っています。
また、避難所となる市内の小中学校に設置されている下水道管を利用した井戸水による「簡易水洗式仮設トイレ」の整備も行っています。

液状化対策あるいは軟弱地盤対策と地球温暖化の緩和とを同時に実現し、さらには森林・林業の活性化にも貢献する、これからの地球に必要とされる、持続可能な成長にかかせない工法です。間伐材などの丸太を液状化が生じやすい地下水位の高い緩い砂地盤に打設し、地盤を密実にする液状化対策工法（LP-LiC工法）と、粘性土を主体とした地盤に打設し、周面摩擦力や先端支持力によって地盤の支持力を高める軟弱地盤対策工法（LP-SoC工法）があります。木材は地下水位以深では酸素がないので、腐朽や蟻害といった生物劣化を生じません。そのため、丸太は半永久的に健全性を保つとともに、成長中に光合成で木材に固定した炭素を地中に長期間貯蔵することができます。丸太は自然材料なので地下水汚染がなく、施工は低振動・低騒音で、周辺地盤の変位もなく、無排土施工なので建設残土がありません。このように施工時も、周辺環境にとてもやさしい工法です。

金属系研削材を循環再利用し、産業廃棄物を最小限まで削減可能な「循環式エコクリーンブラスト工法」の機械設備とブラスト用足場・防護設備を有効活用し、金属系研削材をピーニング用特殊鋼球に入れ替え，実橋梁での品質管理基準確立のための試験施工と効果検証の疲労試験を通じて、今まで実施困難とされていた既設鋼橋でのショットピーニングを実現しました。これにより、塗装塗替え時に効率的かつ経済的に鋼橋の腐食のみならず疲労の予防保全に大きく貢献できます。

丸型ホーンスピーカーを縦に並べたラインアレイ方式を採用することで、水平で約90度の広い指向性と高い音圧を実現。また、音を出す心臓部であるドライバーユニットに永久磁石の中で最も強力なネオジム磁石を採用、防災向けにチューニングする事により、指向性を高める高域まで音を再生する事で、音の明瞭度が向上しております。
主にダム放流警報設備・屋外の防災無線用の放送スピーカーとして設置しております。

ICT法面施工
➀リモートスカイドリル(無線操縦式バックホウドリル)
鉄筋挿入工やロックボルト工における省人化、施工性、生産性の向上を可能にするICT削孔システムです。
削孔位置のセットから削孔、削孔長管理までの作業がバックホウのオペレータ1人で可能となり省人化・品質管理の向上に寄与します。
②Robo-Shot(ロボショット)
吹付の分野でも課題となっている作業員の高齢化や熟練工の減少を解決すべく、開発した法面吹付ロボットです。二次災害の危険性が高い災害現場においても遠隔操作により短期間で安全な施工が可能で、高所斜面での人力作業を不要とし、施工能力を従来より飛躍的に高め安全、省人化、生産性向上を実現します。

ICT出来形管理
③ICT法面工(UAVなどを用いた写真測量による出来形管理システム)
UAVによる写真測量や3Dレーザースキャナーを使用して法面の点群データを作成し、法枠面積、法枠長、法枠断面(梁高・梁幅)の計測などに利用します。急峻な法面に広く面状に構築された法枠もICT活用により、パソコン上に再現した3次元データから任意箇所の寸法や形状が分かります。施工管理の効率化や安全性を高めることができます。

ICT地盤改良機に求められる機能として①事前計画（マシンガイダンス用データ作成）、②杭芯位置誘導、③施工履歴データによる出来高・出来形管理がある。
従来技術ではそれぞれの機能ごとに別のシステムが用いられているが、Y-Naviは④施工管理機能を含めた４つの機能を一つの画面で一元管理できるシステムである。これにより全ての工程をスムーズに処理することができ、ヒューマンエラーを防止することもできる。

Y-Navi の搭載対象機械は自社製造の地盤改良専用機GI-80C、GI-130C、GI-220Cである。そのため、施工機の姿勢等の機械情報を利用することで、計測誤差を自動補正することができ、高精度な位置誘導を行うことが可能となった。

さらにY-Naviに関連する施工管理システム2020で施工報告書の自動作成を行い、遠隔監視システムForプラウザにより、多種多様な端末からの遠隔監視「見える化」が可能となった。

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、転圧回数管理、CCV管理および温度管理など、土工から舗装工まで対応したクラウドネットワークを用いた締固め管理システムです。VRS-RTK測位を基本とし、外部GNSS（移動局および基準局を用いたRKT測位）によるFixデータの利用も可能となっております。
試験施工からご利用頂くことで、室内試験と試験施工の結果から転圧回数やCCV基準値をご提案いたします。簡単な設定操作でICT施工へ導入し易く、施工進捗の確認も可能となっています。

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

昼夜を問わず、車両速度に応じて適切なブレーキタイミングを自動判定し、湯気や土埃をできる限り対象物と見なさない技術（特許出願中）を備えています。
締固め幅と検知幅がほぼ同じため、壁際の転圧も可能です。
オペレータと周囲に音声によって危険をお知らせし、ディスプレイには、後方画像を常時表示します。

※本緊急ブレーキ装置は、後進時の衝突回避支援または衝突被害の軽減を目的としていますが、あらゆる状況で衝突を回避または衝突の被害を軽減するものではありません。

https://www.sakainet.co.jp/products/new_products/tw354504sw354504_guardman.html

i-Construction 分野における盛土等の土木構造物に求められる品質(剛性・密度等)に重大に影響する締固め工程で用いられる締固め機械に関する自律・協調制御並びにこれらの自動操縦等の機能を実用搭載する業界標準機開発を目的とした　ASCS（Auto-Drive Synchronized Control System） for Compaction Equipment プロジェクトにおいて、2019 年に本格実用化に向けた研究機を完成させました。自律走行+安全管理+締固め管理+協調制御を大きな柱としています。

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

(一社)日本建設機械施工協会（英略称：JCMA）では、「ICT（情報通信技術）の全面的な活用」等の施策を建設現場に導入することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、もって魅力ある建設現場を目指す取組である『i-Construction』の推進に向け、「生産性向上、品質確保、安全性向上」等に資するICTを搭載した建設機械施工の導入・普及促進に取り組んでいます。

【ICTを搭載した建設機械施工の一例】
１）生産性向上・品質確保に向けた建設機械に導入するICT技術
衛星測位(GNSS)技術、TS等のレーザー測位技術、加速度・傾斜等のセンサ技術、3次元CAD技術、油圧制御技術等を搭載し建機操縦者への情報提供や作業装置の自動制御を行うことで、従来施工より生産性向上を図ると共に品質確保を図る。

２）安全性向上に向けた建設機械に導入するICT技術
カメラ、レーザー、赤外線、電磁波などのセンサ技術による検出、制御技術による自動減速や自動停止で安全確保を図る。近年、AI技術も利用することで検出したものを人か物かを区別し、無駄に作業が止まらない（＝施工能力を低下させない）機能が開発されている。（警告サイン（音、光、振動など）や施工能力低下を嫌がってセンサや警報装置を切る行為を招かず、安全性が確保できる効果もある。）

連続したスリットにより路面の雨水を素早く集水。大雨時でも水溜まりや越水の心配がない。また側溝断面の形状を卵形にすることで流速が速くなり堆積物を溜めにくくなる。

既設側溝の蓋を破損等で取りかえる際、供給可能な規格サイズの蓋が無く側溝の加工や撤去が必要であった。当工法は現場ごとに合ったサイズで製作して供給できる。

国土技術政策総合研究所（国総研）は、道路・河川・港湾などの社会資本の整備・活用・維持管理、防災・減災に関する唯一の国の研究機関として、安全・安心な社会をつくるための研究をしています。

センサBOXを設置するだけで傾斜及び伸縮監視できるシステムで、従来技術では基地局や配線等の設備設置が必要な特定小電力無線によりデータ転送していたが、本技術では自営の基地局や配線の設置が不要な省電力の広域無線通信(LPWA)を採用しているため、安価で手軽に長期利用が可能であることから、施工中のみでなく供用中の維持管理においても点検業務の省力化及び効率化が期待できる。

通常シラン系の表面含浸材は4～24時間程度の養生時間をかけて疎水層を形成しますが、本製品は2時間で疎水層の形成を完了します。従って、予測できない急激な降雨で含浸材が流れ出る可能性が低くなり、工程管理が容易となっています。また、Water　Guard（けい酸塩系表面含浸材）と併用することで、より強固な疎水層を形成します。