建設技術情報（第16期） - たTECH16

ACTUSは舗装路面の状況を評価するIRI(国際ラフネス指数)簡易計測システムであり、加速度センサーと衛星利用測位システム（GPS）を装着した一般車両を走行させることにより、日常的のモニタリングを可能とした。PSSⅡはACTUSで得られた結果から道路基盤地図に路面状態をマッピングと動画による可視化、システムの自動集計による補修範囲の自動選定、概算工事費の算定の省力化が実現できる。

3Dデータが核となる計測技術や施工技術、また得られた3Dデータをクラウドを介して現場とオフィスを繋ぎ、リアルタイムかつ情報の一元管理により、生産効率の向上と見える化を実現する建設DXソリューションです。

小規模ICT施工に最適な『杭ナビショベル』は、『LN-150』（杭ナビ）をセンサーとして小型ショベルにも装着可能な3Dマシンガイダンスシステムです。都市部や山間部でも高精度で安定した施工を実現するとともに、杭ナビ1台で測量と施工の用途に応じたICTの普段使いであらゆる作業工程で活躍します。

これらICT技術の導入と人材育成を支援するトプコンのトレーニングセンタとトレーニングの概要をご紹介します。

コテプリは、コンクリート打設時の仕上げ高さを自動追尾トータルステーションとスマートグラスにより、作業員が直接確認及び調整できるシステムです。従来は、高さ目印を基準にした作業員の目測で対応していましたが、本技術の活用により、リアルタイムに設計との差が数値で分かるため、品質及び施工性が向上します。
ビーコンアラートはビーコン（無線標識）を危険箇所に設置し、警報エリアに接近した作業員に対して、インターネットを使用せずローカル通信で、危険箇所への接近をイヤホンにて音声出力、また、スマートフォンにてバイブレーションおよび画面表示で通知するシステムです。

『SVマップ』と『感太郎』により、地形に潜在する危険性を見える化する技術です。
『SVマップ』は、Sky View Factor（天空率）を応⽤し、UAV等の点群より傾斜度とカラー合成して画像化する新しい微地形表現図です。
『感太郎』は、MEMSにより小型軽量化・省電力・低価格を実現したIoT傾斜センサーです。
対象が河や湖の場合でも，魚群探知機を活用した『Nソナー』の点群より水底を知ることができます。

従来コンクリート打設に関する作業の定量的な評価は困難であり、基準を満たした施工が行われたかを十分に確認ができない問題があった。
本システムは、コンクリートの打設状況を、定点カメラや各種センサにより作業状況をセンシングすることで、打設進捗や打設状況の良否に関する定量的な評価を行い、適切に現場にフィードバックするものである。
また、打設データは、システム内に蓄積され、現場毎の特徴や傾向を分析するとともに、今後の施工計画への活用を図ることを可能としている。

【内容】
既存の住宅地や工場敷地内などの、狭隘な施工条件下でTOFT工法の格子状地盤改良体を構築する目的で開発された施工法です。
【効果】
・機械の運搬が容易かつ組立・解体に要するスペースの縮小が可能になります。
・機械攪拌式であるため、噴射攪拌式などに比べ排泥量も少なく経済的です。
・全自動施工により、改良品質の安定化と省人化を実現します。

当工法は、近年の河川工事において大規模な浸水・土砂災害を防ぐ減災対策を目的とした堤防強化事業に3次元GNSS施工管理装置を装着したスタビライザを用いて、単体では盛土材料の規格に合わない建設発生土同士をこの技術で粒度改良（土砂改良）する事で築堤（盛土）材料を合理的に製造し有効利用できる工法です。更に、GNSS施工管理装置の「見える化」により施工履歴データーを品質管理・出来形管理帳票に活用する事で生産性が向上する。

プレキャストカルバートの形状は一般的に矩形であり、特に部材軸が 直交する隅角部において発生する負の曲げモーメントが増大するケース が多く、必要鉄筋量が増加するとともに、軸方向鉄筋が交差する隅角部 の配筋作業には多大な手間を要し、製造コストおよび工程に大きな負荷 を与えます。 角丸カルバートは、隅角部を円弧状とすることで、隅角部に生じる曲 げモーメントを低減するとともに連続的な鉄筋配置を可能とし、主に大 型カルバートを対象に、鉄筋量やコンクリート量の削減、配筋手間の軽減を図ることを目的として開発されたプレキャストカルバートです。
●角丸カルバート形状寸法
現場条件に応じて、以下に示す範囲を標準とし形状設定を行います。
・内空幅 ： 5.0m ～12.0m
・内空高 ： 4.0m ～ 8.0m
・部材厚 ： 0.30m～ 1.5m 程度
・隅角部内Ｒ： 0.50m～ 1.0m 程度

【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。

（1）CO2の排出削減や世界初となるCO2排出量収支のマイナスを実現する環境配慮コンクリート「T-eConcrete」
　セメントの一部またはすべてを産業副産物やカーボンリサイクル製品に置き換えて、CO2の排出削減や世界初となるCO2排出量収支のマイナスを実現しています。

（2）映像・IoTデータを活用した現場管理支援システム「T‐iDigital Field」
　現場のリアルタイム映像や各種センター等の取得データを可視化し、工事関係者が「いつでも」「どこでも」「すぐに」施工状況を共有することにより、遠隔から迅速かつ的確な現場管理を可能としました。

（3）人とロボットが協働して、無人で作業を行う建設機械「T-iROBO®」のデータを蓄積し、さまざな重機を連携するプラットフォーム「T-iCraft」を創造しました。
　「掘削・積込」、「運搬」。「敷均し」、「転圧」の施工を制御し、協調運転を可能にしました。また、HOGシステムにより、T-iCraftと通信できるタブレットを搭載すれば有人機との協働も実現できます。現場の無人化・省力化を支援します。さらに「人」を検知すると建設機械が自動停止する建設機械のシステムも開発しています。

［DN-RAMS］先進的道路都市整備計画支援サービスとして、平常時と災害時の高度なシミュレーション解析（津波・高潮・氾濫）を駆使し、管理エリアの道路の重要度を総合的にランキング、施設整備事業の優先度を提示します。
［SIVE］床版の耐荷性能を衝撃荷重載荷試験機で評価します。橋面からの作業のみで足場を必要とせず、短時間に多くの床版パネルが試験可能です。「SIVE」

「ダイヤツイン高強度」の技術は、半たわみ性舗装用セメントミルクをこの材料に切り替えることにより、長寿命半たわみ性舗装にできる技術となっており、養生時間短縮・耐凍害性・耐荷重性に効果的に長寿命化することが出来る新しい技術である。
「ダイヤグラウトシステム」の技術は、現地でプレミックス材を混練りすることにより、均一なセメントミルクを製造することができ、省人化が可能となる技術である。

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．

【水陸両用ブルドーザ】
1969年、富山県常願寺川に初めて投入されて以来、港湾整備や浚渫工事、治水のための河道掘削工事など1,200件を超える実績を有します。
　2022年8月、施工履歴データによる出来形管理可能なシステム「ICT施工対応の水陸両用ブルドーザ工法」として、国土交通省の新技術情報提供システムにも登録されました。
　本工法は、急な出水でも退避できる事が他工法に比べ有利であり、災害復旧では東日本大震災や熊本地震等でも稼働し、近年では河道掘削やダム堆砂除去等、政府が推進する国土強靭化、流域治水プロジェクトに貢献しています。

【流起式可動防波堤】
防波堤には、船舶等の日常航路を確保するため開口部が設けられています。
　そのため、この開口部から津波が侵入し、港内においても被害が生じており、港湾施設の課題となっています。
　本技術は、津波襲来時に防波堤として機能する可動式防波堤の一種類ですが、大きな特徴は、水の流れの力を使用して無動力で可動する機能です。
　電源や人的操作が必要なく、電源喪失により防波堤が機能しないリスクや、操作する作業員が被災するリスクを無くします。

【トーコンプラス工法】
従来、老朽化した吹付モルタル・コンクリート面は、既設吹付面をはつり取り、背面地山の風化部を除去した後に、再度吹付を行う対策がとられていたが、はつり作業や風化した地山の整形作業には危険が伴うほか、交通規制や大量の産業廃棄物が発生するなどの問題がありました。
本工法は、原則として既設吹付面をはつり取ることなく、補修・補強する技術（増厚工）であり、地山の風化深さに応じて、補強鉄筋タイプ（風化深さ1ｍ以下まで）、ロックボルトタイプ（風化深さ１～３ｍ程度まで）を選定することができます。
また、打設した補強鉄筋の頭部に設置するフレームワッシャーにより、地山・既設吹付と新規モルタル吹付を一体化するため、一般的な増厚工より少ない補強鉄筋および付着部材(ファスナーボルト)での施工が可能となり、工期の短縮や経済性の向上がはかれます。

【2】モニタリング技術
1)コンクリートひび割れ画像解析技術：「t.WAVE」
コンクリートひび割れ画像解析技術「t.WAVE」は、一般的なコンクリート構造物だけでなく、高架橋などの高所やアクセス困難な箇所もドローンを用いて撮影した画像から、ひび割れ状況の定量的な評価が可能な技術です。

【1】補修・メンテナンス・補強技術
1)リラクスファルトHT舗装
舗装の長寿命化を目指して開発した、ひび割れとわだち掘れの発生を抑制できる舗装です。

2)ワンダーコーティングシステム
一般のペンキのように塗るだけで形成したガラス質膜により、構造物への劣化因子の浸入を防止できる技術です。構造物への汚れや落書き、張り紙が容易に落とせる効果もあり、美観の保持にも有効です。また、外装木材の美観を長期的に保護する高耐久木材保護塗装システム「モッコート」も開発しました。

3)TRミックスアクア
全天候型　高耐久常温アスファルト混合物です。散水して締め固めるだけで硬化する性状がありますので、雨天時や多少の水たまりがあっても施工が可能です。強度発現が早く耐久性に優れているので、重交通道路の補修にも適用できます。

【1】補修・メンテナンス・補強技術
1)後施工耐震補強工法：「ポストヘッドバー」
既設鉄筋コンクリート構造物の内側から削孔し、専用モルタル充填後に、後施工プレート定着型せん断補強鉄筋“ポストヘッドバー”を挿入し、躯体と一体化を図り、部材のせん断耐力を向上させる耐震補強工法です。

2)コンクリート構造物の補修・補強工法：「CFパネル：炭素繊維シート複合パネル」
トンネル覆工のはく落防止、曲げに対する補強材、柱部材の耐震補強工法に使用するパネル。軽量なパネルのため人力のみでの施工が可能です。

3)低粘度型アクリル樹脂を用いたひび割れ補修工法：「スーパーJ」
下地処理が不要、かつ速硬性の低粘度型アクリル樹脂を、ひび割れ部への低圧注入・刷毛塗り、ローラー塗布により、コンクリート構造物の延命化を図ります。

東京大学大学院工学系研究科 i-Constructionシステム学寄付講座では，社会インフラの建設企画・調査段階から維持管理・運用段階までのプロセスにおいて，IT・IoT・空間情報処理技術、ロボット化技術等を活用することで生産性向上を図ることが可能な i-Constructionを実現するためのシステム開発を行うことを目的としています．さらに，そのシステムを実践するプロフェッショナルを育成するため，i-Constructionシステム学の構築を目的としています．

①３次元カラー点群データをベースとしたBIM/CIM モデルを「バーチャル現場」として活用することで、地すべり発災直後の警戒避難対策や応急対策工事の検討を効率化・迅速化。リモートでありながら現地状況を的確に把握でき、関係機関の間で現地状況を即時共有。UAV での写真撮影からBIM/CIM モデルの作成まで、1 日程度と迅速に実施可能。

②ハザードマップを住民目線の分かりやすいものへ変換するために、浸水深をGoogleEarthやストリートビュー上に投影し、3D 浸水ハザードマップを作成する技術。周辺建物と比較して視覚的に浸水深を判断できるため、浸水の危険性を実感しやすい。また、携帯で閲覧した場合、携帯GPS 機能と連動して自分の居場所を特定することができるため、土地勘の無い旅行者でも簡単に自分のいる位置と周辺の浸水リスクの確認が可能。

① 県土整備部における「建設現場の生産性　向上と将来の担い手確保」に向けた取組
② 県土整備部におけるインフラ分野のDXの取組
③ ICT施工技術の全面的な活用
④ 週休２日制適用工事の試行
⑤ CCIちばの取組状況