出来形管理を革新！LRTKが叶える3D施工のリアルタイム確認

はじめに

建設業界では、生産性向上や人手不足解消の切り札として「3D施工」への注目が高まっています。ICT技術やデジタルデータを活用した施工手法は、現場の効率化と品質向上に大きな効果をもたらすと期待されています。その中でも、施工物が設計どおりに仕上がっているかを確認する出来形管理は、品質保証の要として非常に重要です。しかし、従来の出来形管理は多大な手間と時間がかかり、測定できる範囲にも限界がありました。

本記事では、最新のスマート施工技術である LRTK によって出来形管理がどのように革新されるかを解説します。LRTKを使えば、現場を3Dスキャンしてリアルタイムで出来形を確認したり、点群データから体積を即座に算出したり、AR（拡張現実）で施工状況を見える化したりと、これまでにない効率的な施工管理が可能になります。中小建設業者や測量の専門家でも活用できる簡単操作で、高精度な3D施工を実現するLRTKの魅力に迫ります。

出来形管理とは何か？従来手法の課題

出来形管理とは、工事で作った構造物や造成地などが設計で定められた規格値どおりに出来上がっているかを確認し、品質を保証するプロセスです。施工管理の中でも工程管理・品質管理と並ぶ重要な柱であり、発注者が求める形状・寸法に仕上がっているかを現場で実測して検証します。例えば道路の路床厚や法面の勾配、埋設管の埋設深さなど、完成後に隠れてしまう箇所も施工途中で確実に測定・記録し、後から図面通りに施工されたことを証拠立てる必要があります。

しかし従来の出来形管理手法にはいくつかの課題が指摘されてきました。典型的な方法では、現場監督や測量技師が巻尺やレベル、トータルステーションといった機器を用いて所定の位置・高さを一点一点計測し、その数値を紙の図面や検測表に記録します。また出来形写真として施工前後の写真も撮影します。しかし、このような点と線だけの記録では、どうしてもカバーできる範囲が限られてしまいます。測定点の間にある凹凸や、一部撮り忘れた箇所の情報は後から追いようがなく、将来になって「記録が足りない」「設計と違うかもしれないが証拠がない」といった後悔やトラブルにつながるケースもあります。

さらに、従来法では出来形の計測・記録自体に多大な労力と時間を要する問題もありました。人力で測点を一つひとつ確認する作業は非常に手間がかかり、限られた人員では広範囲を詳細に測るのは困難です。その結果、忙しさの中で必要な写真を撮り忘れたり、一部の断面しか確認できず全体像を把握しきれないといったリスクがありました。出来形管理の抜け・漏れが発生すれば品質保証に影響するため、現場ではより確実で網羅的な計測・記録手法が求められていたのです。

LRTKが叶えるリアルタイム出来形確認

こうした課題を解決する革新的なソリューションが LRTK です。LRTKは高精度GNSS（全球測位衛星システム）によるRTK測位と、スマートフォン内蔵のLiDARスキャナーなどを組み合わせた新しい計測システムで、誰でも簡単に現場の3D計測が行えます。従来は専門技術者が半日がかりで行っていた出来形の測定も、LRTKを使えばわずか数分で完了します。

LRTKでは、測量機器一式を片手に収まるコンパクトな装置にまとめています。現場ではiPhoneなどのスマートフォンにLRTK端末を接続し、カメラをかざしながら歩くだけで周囲の地形や構造物をリアルタイムに3Dスキャンできます。まるで動画を撮影するような感覚で現場を歩き回るだけで、数万点にもおよぶ高密度の点群データを取得できるのです。取得した点群にはRTKによる絶対座標が付与されているため、測定後に座標合わせ（ジオリファレンス）をする必要はありません。スキャンが終わった瞬間から、すでにその点群データは設計図面と同じ座標系で位置づけられており、後述するクラウド上の3Dビューアで即座に確認・活用できます。

リアルタイム出来形確認とは、まさに現場で施工しながら即座に出来形をチェックできることを意味します。例えばLRTKで法面をスキャンすれば、その場で取得点群をタブレットやスマホ画面上の3Dモデルとして確認し、設計の形状と見比べることが可能です。従来は測量班からの報告を待たないと分からなかった「盛土が設計高さまで達しているか」「掘削しすぎていないか」といった判断も、LRTKがあればリアルタイムに現場で判断できます。これにより手戻りを防ぎ、施工中の微調整もその場で行えるため、品質のばらつきを抑え確実に設計値へと仕上げることができます。

点群スキャンによる3Dデータ取得と体積計算

LRTKの強みの一つが、取得した点群データを使った出来形数量（体積・面積）の即時算出です。LRTKでスキャンして得られる点群は、現場の地形や構造物を忠実に再現した3次元データです。この点群データを解析することで、これまで断面図や体積計算書を手作業で作成していた工程が一瞬で完了します。

例えば、盛土や掘削土の体積計算もLRTKなら現場で即座に行えます。取得した点群データをLRTKのクラウドサービスにアップロードすれば、ブラウザ上でワンクリックで所定の領域の体積を計測できます。広大な敷地に盛られた土量であっても、ドローンや重機を使うことなく、人が歩くだけで測量が完了します。実際にLRTKでは200立米を超える盛土であっても一度のスキャンでデータ取得が可能であり、そのままクラウド上で正確な体積を算出できます。また、取得点群から任意の2点間の距離や、任意の範囲の面積を測定することもボタン操作一つでできます。測定が難しい法面上部の長さや、複雑な形状の底面積なども、点群上で計測すれば数秒で結果が得られます。

さらに優れているのは、設計データとの比較による出来形数量の把握です。LRTKクラウド上では、アップロードした現況の点群データと設計の3Dモデル（または設計面データ）を重ね合わせ、両者の体積差分を自動で計算することができます。これにより、設計図どおりに仕上げるためにあとどれだけ土を盛れば良いか、あるいは削れば良いかといった過不足量が一目でわかります。差分はヒートマップ状のカラー表示で可視化されるため、どの部分が設計より高く盛られているか、低く掘られているかを直感的に把握でき、是正すべき箇所をすぐに特定できます。このようにLRTKは出来形管理に必要な数量計算を大幅に効率化し、経験に頼らない客観的なデータに基づく施工判断を支援します。

ARで見える化する出来形管理

LRTKがもたらすもう一つの革新的な機能が、AR（拡張現実）による出来形管理の見える化です。AR機能を使うことで、デジタルな設計データや計測データを現実の風景に重ねて表示でき、現地で直接「完成形のイメージ」や「出来形のズレ」を視覚的に確認することができます。

具体的には、LRTKアプリ上に設計図面や3D設計モデルを読み込んでおき、現場でAR表示を行います。RTKによる精密な位置合わせが効いているおかげで、モデルと現実空間とのズレや歪みがなく、設計形状がピタリと現地に投影されます。例えば土工事の現場では、設計の盛土モデルをAR表示し、オペレーターがその仮想モデルと実際の土の山を見比べながら作業することで、どこまで土を積めばよいか直感的に判断できます。設計モデルが現実の土に隠れるまで積み上げれば、それ以上盛る必要はないという具合に、完成形を見ながら施工できるのです。こうしたARによる施工支援は、熟練者でなくとも直感的に理解でき、品質を確保しやすい点で革新的と言えます。

また、LRTKのAR機能では、先述の点群データを加工したヒートマップ表示を現場に重畳することも可能です。現況と設計との差分を色分けしたヒートマップを地面に投影すれば、設計より高く盛られすぎている部分は赤、低く掘られすぎている部分は青といった具合に、一目瞭然で是正箇所が分かります。従来は図面上で数値を追って確認していた出来形のずれも、ARなら現物を見ながら確認できるため、発注者と受注者で共通のイメージを持ちながら検査・手直しを進められます。

さらに、ARの活用は出来形管理以外にも現場のコミュニケーションに役立ちます。完成イメージをその場で可視化できるため、発注者への説明や現場スタッフ間の情報共有が円滑になります。例えば道路工事の現場で、仕上がり予定の路面ラインや高さをAR表示しておけば、現地確認の検査時に「図面ではなく実物をその場で見て」合否判断ができます。これにより認識違いによる手戻りが防げ、関係者全員が同じ完成像を共有できるのです。

国交省基準への準拠と信頼性

最新技術とはいえ、「本当に公式の検査に使えるのか？」という点は気になるところでしょう。その点、LRTKの計測は国土交通省の出来形管理要領（案）に準拠した正式な方法であるため安心です。国交省は近年、ICT施工推進の一環として「3次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）」を整備し、ドローンや地上型レーザースキャナー、写真測量などによる出来形管理を公共工事に導入しています。LRTKによる点群スキャンもこの要領に適合しており、土工や法面、舗装、河川工事などで公式な出来形管理手法として認められています。

実際にLRTKを導入した現場では、その高精度な点群データが出来形検査の書類作成にも活用されています。取得した点群から必要な断面図を切り出して規定の様式にまとめたり、LRTKクラウドからDXF図面を出力して納品物に利用したりといったことも可能です。これらのデータはすべて全球測位座標で取得されているため、従来必要だった基準点設置や座標変換の手間も軽減できます。また、導入企業には国交省提出用の資料作成を支援するサポートも提供されており、初めて3D出来形管理に挑戦する場合でも安心です。

導入実績も確実に増えつつあります。具体的な社名は控えますが、既に国内の様々な工事現場でLRTKが活躍しています。ある河川護岸工事の現場では、LRTKで取得した点群と設計モデルをARで重ねることで、護岸ブロックの仕上がり位置を迅速にチェックできたといいます。その結果、発注者への出来形報告がスムーズになり、検査も一回で合格できたとのことです。また、道路工事では完成した路面の高さや勾配をその場でAR検証し、後日の手直しゼロを達成した例もあります。このように、LRTKは国交省基準に沿った信頼性と現場での有用性が認められ、着実に導入が広がっています。

現場の声と導入効果

実際にLRTKを使った現場からは、多くの喜びの声が聞かれています。その一部を紹介しましょう。

• 作業時間の大幅短縮: 「従来は2～3人がかりで半日かかっていた出来形計測が、LRTKなら1人で30分ほどで終わった。空いた時間を他の作業に回せるようになり助かっている」という声があります。点群計測と自動処理により、測量の工数が飛躍的に削減されています。

• 省人化と安全性向上: 少人数・短時間で現場計測が完了するため、人手不足の解消に繋がるだけでなく、危険な高所や斜面での作業も減らせます。ある現場監督は「険しい法面の出来形を測るのに毎回ヒヤヒヤしていたが、LRTKのおかげで遠くから安全にデータ取得できるようになった」と述べています。

• 精度と信頼性の向上: LRTKの高精度RTK測位とLiDARスキャンによって、従来より格段に詳細な現場記録が残せるようになりました。「点群データを保存しておけば、後から任意の箇所の寸法も測れるので安心感が違う。発注者からの確認要求にもすぐ対応できる」と、出来形記録の信頼性向上を評価する声も聞かれます。

• コミュニケーション改善: AR機能によって発注者や作業員との情報共有がスムーズになったという意見もあります。「図面を見慣れないお客様でも、現地でAR表示した完成イメージを見れば一目で納得してくれる」といった具合に、視覚的な説明ツールとしてLRTKが威力を発揮しています。

このように、LRTK導入による効果は、単なる測量の効率化にとどまりません。品質管理の精度向上、現場安全の確保、関係者間の意思疎通促進など、多方面で現場にもたらすメリットが報告されています。これら現場の声は、3D施工時代におけるLRTKの有用性を物語っています。

まとめ：LRTKによる3D施工の未来

3D施工が本格化する建設業界において、LRTKは出来形管理の概念を一変させる画期的なツールです。従来の手法では不可能だったリアルタイムの出来形確認や、面的な3D記録による網羅的な品質保証を、誰でも簡単に実現できるようにしました。高精度RTK測位とスマホ連携という手軽さを両立したLRTKは、大規模プロジェクトはもちろん、中小規模の工事現場でも導入しやすいのが特徴です。特別な測量の知識がない現場担当者でも扱える操作性でありながら、得られる成果は専門業者顔負けの高精度データです。

国の推進するICT施工やi-Constructionの流れに沿って、今後ますます3次元データを用いた施工管理が標準になっていくでしょう。その中で、LRTKのようなオールインワンの計測ソリューションは、現場DX（デジタルトランスフォーメーション）の切り札として普及が進むと考えられます。

紙の図面とメジャー片手に奮闘していた現場が、タブレット片手に3Dモデルを見ながら施工チェックを行う未来がすぐそこまで来ています。出来形管理を革新するLRTKは、まさに建設現場における働き方改革と品質管理の両立を実現するキー技術と言えるでしょう。

おまけ：LRTKで始める簡易測量とは？

最後におまけとして、LRTKのもう一つの魅力である「簡易測量」機能について触れておきます。LRTKは出来形管理だけでなく、日常の簡単な測量業務にも威力を発揮します。専門の測量機器や高度な知識がなくても、LRTKとスマホさえあれば高精度な位置情報の取得や各種計測を手軽に行えるのです。

例えば、現場で座標値を知りたいポイントがあれば、LRTKを使ってその場で正確な座標（平面座標や標高）を取得できます。測位モードを起動し数十秒でRTKがFix（センチメートル級精度）となれば、あとはワンタップで測点を記録しクラウドに保存可能です。これまで測量会社に依頼していた基準点測量や出来形検測も、自社の手持ちで即座にこなせるようになります。

またLRTKには、遠くにあるターゲットの位置を写真から測定する「被写体測位」機能や、既存図面上の任意点まで誘導してくれる「座標ナビ」機能など、創意工夫に富んだ測量サポート機能が多数搭載されています。まさにスマホがトータルステーション代わりになる感覚で、現場担当者自らが必要な測量をすぐに行えるのがLRTKの簡易測量です。

このようにLRTKは、3D施工時代の出来形管理を革新するツールであると同時に、日常の測量作業を誰でも行えるようにする民主化ツールでもあります。もし「うちの現場でもICTを導入したいが難しそう」と二の足を踏んでいる方がいれば、まずはLRTKによる簡易測量から始めてみてはいかがでしょうか。きっとその使いやすさと有用性に驚くはずです。現場の未来は、あなたのスマートフォンとLRTKが切り拓いてくれるでしょう。