現場で土量管理が施工ワークフローを革新！DXで進捗管理を効率化

目次

• 現場で土量管理（体積計算）が求められる理由

• 従来の土量算出方法とその課題

• スマホ一体型土量計算ツールとは

• 誰でも簡単にできる高速・高精度測量の仕組み

• クラウド連携による現場データ共有の利点

• スマホ測量ツールが現場にもたらす効果

• LRTKによる簡易測量

• FAQ

現場で土量管理（体積計算）が求められる理由

土木工事や造成といった現場では、掘削した土や盛り土の土量（土砂の体積）を正確に把握することが極めて重要です。出来形管理や発注者への報告のため、「どれだけの土を動かしたか」「あとどれだけ土を盛る・掘る必要があるか」を常に把握しておかなければなりません。ところが従来は、現場で即座に土量を計算することは容易ではありませんでした。測量の専門家に依頼して入念に計測し、そのデータを事務所に持ち帰って解析・体積計算を行うのが一般的で、結果が出るまでに時間を要していたのです。そのため現場の担当者が「今この場で正確な土量を知りたい」と思っても、すぐには答えを得られず、経験や勘に頼って判断せざるを得ない場面が多々ありました。

近年、建設業界では人手不足への対応や働き方改革が大きな課題となっており、効率的な施工管理手法が強く求められています。また、国土交通省主導の*i-Construction* 推進もあり、現場のデジタル化、いわゆる現場DXが急速に進みつつあります。こうした背景から、「現場で体積計算（土量計算）できるツール」への期待が一段と高まっています。もし現場で即座に土量を把握できるツールがあれば、測量の専門技術者が不在でも現場スタッフだけで出来形を確認でき、工事の進捗管理を飛躍的に効率化できるでしょう。必要なタイミングですぐ正確な数量が分かれば、手戻りの防止や迅速な意思決定にもつながり、結果的に施工全体の生産性向上に寄与します。

従来の土量算出方法とその課題

これまで土工事の現場で土量を算出するには、主に以下のような従来手法が用いられてきました。それぞれ長所もありますが、いずれも現場で即座に正確な土量を得るには課題がありました。

• TS（トータルステーション）による測量: 光波測距儀（トータルステーション）を据え付けて現地の多数の点の高さや位置を測り、地形モデルを作成して体積を計算する方法です。精度は非常に高いものの、大規模な現場では多数の点を測るのに時間がかかり、専門の測量技術者と補助スタッフが必要になります。計測から体積算出までに手間と日数を要するため、「その場で結果を出す」という用途には向いていません。

• 平均断面法による体積計算: 道路工事などで古くから使われてきた土量算出手法です。一定間隔ごとに地形の断面図（横断面）を作成し、各区間の盛土量・切土量を図上で計算して積算します。シンプルな原理ですが、断面間の地形変化を完全には反映できず概算的な値になります。また測量作業と図面作成・計算に時間を要するため、リアルタイムでの把握には不向きでした。

• ドローンを用いた写真測量: 近年普及している方法で、ドローン（無人航空機）で上空から現場を空撮し、写真測量ソフトで撮影画像から3次元モデルや等高線を作成して土量を算出します。広範囲を効率よくカバーできる点で有効ですが、天候や風の影響を受けやすく、飛行許可の申請手続きも必要です。また得られた画像データの処理には専門知識が求められ、撮影してから結果が出るまで即座に完了させることは難しいのが実情です。現場ですぐに体積を知るには、ある程度の時間と後処理が避けられません。

• 経験に基づく目測: 重機オペレーターや現場監督の経験を頼りに、「ダンプ何台分くらい」という具合に土量をおおまかに見積もるケースもあります。しかし人間の勘に頼った推定は誤差が大きくなりがちで、発注者との認識のズレや出来高査定（出来形数量の検収）の場面でトラブルにつながる恐れがあります。

以上のように、従来の土量計算手法には時間と手間がかかる・専門技術が必要・リアルタイム性に欠けるといった課題がありました。必要なときにすぐ正確な土量を知りたくても、計測から解析までのタイムラグが大きいため現場で即答するのは困難だったのです。また、数量を数値だけで伝えるのは直感的でなく、紙の図面や表を用いて説明する必要があるため、発注者や他部門への状況共有にも時間と労力がかかりました。

スマホ一体型土量計算ツールとは

こうした課題を解決するために登場したのが、スマホ一体型の土量計算ツールです。これはスマートフォンに取り付けて使う小型の測位デバイスと専用アプリ、そしてクラウドサービスを組み合わせた新しい計測システムです。スマホのポケットに収まるサイズの機器をスマートフォンに装着するだけで、普段使っているスマホが高精度な測量機器へと早変わりします。

スマホ一体型ツールのおもな構成要素は次の通りです。

• 高精度GNSS受信機: スマートフォンに外付けするGPS受信端末です。RTK（Real Time Kinematic）方式のGNSSに対応しており、衛星測位に補正情報を加えることで誤差数センチメートル以内という高い測位精度を実現します。通常のスマホ内蔵GPSでは誤差数メートル程度ですが、この外付けGNSS端末を利用することで、測量機器にも匹敵する精度で位置を測ることが可能になります。

• スマホ内蔵センサー（LiDAR・カメラ）: 最近のスマートフォンにはLiDAR（レーザー光による距離計測）スキャナーや高性能カメラが搭載されており、周囲の地形や構造物をスキャンして3次元の点群データを取得できます。これにより地形の細かな起伏までもデジタルデータとして記録でき、後から精密な体積計算に役立てることができます。

• 専用測量アプリ: スマートフォン上で動作する測量用アプリです。上記の測位デバイスから高精度の位置情報を取得しつつ、スマホのLiDARやカメラで得た点群・画像データをリアルタイムに処理します。体積算出などの解析機能も備えており、現場でそのまま土量を計算可能です。操作画面は直感的に設計されており、画面の指示に従ってスマホを動かすだけで誰でも計測できるよう工夫されています。

• クラウド連携サービス: 測量アプリで取得したデータをインターネット経由でクラウドに保存・共有できるサービスです。現場で作成した3Dモデルや数値データをクラウド上にアップロードすれば、オフィスのPCや別の現場のメンバーとも即座に情報を共有できます。特別なソフトウェアがなくてもブラウザ上で点群データの表示や体積結果の確認が可能になり、離れた場所からでもスムーズに報告・協議が行えます。

このようなスマホ一体型ツールを使えば、従来は大型機材や熟練の技術が必要だった高精度な測量が一気に身近なものになります。重い三脚や測量機本体を担いで現場を駆け回る必要もなく、スマホと小型端末だけで広い測量エリアをカバーできます。まさに「誰でも簡単に土量計算」が可能になる革新的なソリューションと言えるでしょう。

誰でも簡単にできる高速・高精度測量の仕組み

スマホ一体型ツールを用いた計測が高速・高精度である理由は、その技術的な仕組みにあります。現場で誰でも扱える簡単操作でありながら高精度を実現しているポイントを押さえておきましょう。

まず、RTK対応の高精度GNSSが精度向上の要となっています。スマホに接続された小型GNSS受信機は、基地局からの補正情報（または準天頂衛星からの補強信号）を利用することで、常時センチメートル級の測位を可能にしています。測位精度が高いため、取得した点群データや各計測ポイントには絶対座標が付与され、現場で計測したデータをそのまま設計図の座標系や基準面と比較できる状態になります。従来であればレーザースキャン後に別途座標合わせ（測量座標への変換）の処理が必要でしたが、スマホ一体型ツールなら測定と同時に正確な位置座標まで確定できるのです。

次に、スマートフォン内蔵のLiDARセンサーやカメラによる3Dスキャンが計測の高速化に貢献しています。測りたい土砂の山や掘削箇所の周囲をスマホ片手に歩くだけで、LiDARが毎秒数十万もの測距点を取得し、瞬時に点群化していきます。これを前述の高精度位置情報と組み合わせ、その場ですぐに寸法や体積を計算できるのが大きな特長です。通常、3Dスキャンで得た点群データの処理にはPC上でかなりの時間を要しましたが、スマホ一体型ツールではアプリ内で自動処理が行われるため、計測とほぼ同時に結果を得られるようになっています。

さらに、AR（拡張現実）の技術も活用されています。スマホ画面上で現実のカメラ映像にバーチャルな計測結果を重ねて表示できるため、結果の理解が非常に直感的です。例えば取得した土量データをもとに「あと何cm掘削すれば設計面に到達するか」を色つきのヒートマップや数値で現場映像に重ねて示せば、一目で過不足が把握できます。経験の浅い作業員でも視覚的な情報で状況を把握しやすくなり、その場で適切な判断を下せるようになるでしょう。

加えて、誰でも簡単に使えるよう工夫されたアプリのユーザーインターフェースも重要なポイントです。計測したい対象に合わせて測量モードを選択し、画面のガイドに従ってスマホを動かすだけで、自動的にデータ取得と解析が行われます。測位状態や精度もリアルタイムに画面表示されるため、初めての人でも「いま正しく計測できているか」を確認しながら進められる安心感があります。難しい専門用語は極力排除し、シンプルなボタン操作で完結できるよう設計されているため、機械操作が苦手な人でも迷わず使える測量ツールとなっています。

クラウド連携による現場データ共有の利点

スマホ一体型ツールは単に計測が早いだけでなく、クラウド連携によってその価値がさらに高まります。現場で取得したデータをクラウドにアップロードすれば、地理的に離れた関係者全員で情報を共有できるからです。

例えば、現場で土量を測定した直後に、その結果データをクラウド経由で社内の共有サイトにアップロードしておけば、本社や別現場のメンバーも即座にその情報を閲覧できます。3次元の点群モデルや計測箇所の写真、算出された土量の数値などをクラウド上で確認できるため、現場にいなくても臨場感をもって状況を把握することが可能です。これにより、現場代理人や上司への報告が迅速になり、必要に応じてすぐ追加の指示を仰ぐこともできます。

また、クラウド上にデータを蓄積しておけば、日々の進捗データを時系列で管理することも容易です。例えば毎日終業時にその日の掘削箇所をスキャンして土量を記録しておけば、クラウド上で出来形（施工の出来高）の推移を時系列で一覧できます。後から「いつ・どの時点でどれだけ土を搬出したか」「設計数量に対して現在どの程度進んでいるか」といった検証を行う際も、クラウド上にデータが整然と残っていれば確認作業はスムーズです。

もちろん、クラウドへのアップロードはプロジェクトに応じて柔軟に選択できます。機密性の高いデータはローカルに留め、共有が必要な情報のみワンクリックで安全に共有するといった運用も可能です。紙の書類やUSBメモリでデータを手渡しする手間が省け、「現場で測ってすぐ共有」が当たり前になることは、現場DXを支える大きなメリットと言えるでしょう。

スマホ測量ツールが現場にもたらす効果

スマホ一体型の測量ツールを導入すると、土木施工管理の現場に様々な効果がもたらされます。最後に、その主な効果を整理してみましょう。

• 施工計画・進捗管理の最適化: 土量データを即時に取得できるため、その場で施工計画の見直しや重機稼働の調整が可能になります。例えば、予定より掘削量が多いと判明した段階でダンプの台数を追加手配するといった、先手先手の対応が取れるようになります。常に正確な進捗量を把握できれば、無駄のない計画変更で工期短縮にもつながります。

• ミス・手戻りの防止: 設計図と現況のずれをその場で視覚的に確認できるため、掘り過ぎや盛り過ぎといったミスを未然に防げます。従来は出来形検査（完成後の測量）で初めて発覚していたズレも、リアルタイム計測によって即座に是正が可能です。結果として手戻り作業の削減につながり、余計なコストの発生防止や工期短縮を実現します。

• コミュニケーションの円滑化: デジタルな3DデータやAR表示を共有することで、現場とオフィス間、さらには発注者との情報共有がスピーディーになります。「百聞は一見に如かず」で、文章や数字だけの報告よりも視覚的なデータを示す方が合意形成は格段に早まります。出来高査定や立会い検査の場面でも、客観的なデータがあることでスムーズに話が進みます。

• 技術継承・人材育成への寄与: スマホベースの簡単操作で測量ができるため、若手社員や新人スタッフでも現場測量を任せやすくなります。これまではベテランの経験と勘に頼っていた部分も、ツールの力で補完できるため属人化の解消にもつながります。熟練者が不在でも一定の品質で計測可能となり、人手不足対策の一助にもなるでしょう。

• 安全性の向上: 危険な斜面や深い掘削箇所でも、離れた安全な場所から非接触で計測できます。従来は足場の悪い場所での測量には転落などのリスクが伴いましたが、スマホ測量であれば無理な姿勢で測る必要がありません。さらにAR表示で危険エリアを強調表示するといった使い方もできるため、現場の安全管理面でもメリットがあります。

このように、現場で土量計算ができるスマホ一体型ツールは、単に測量作業を効率化するだけでなく施工管理全般に良い波及効果をもたらします。リアルタイムで正確なデータが得られることで現場の判断スピードが上がり、全体の生産性と安全性が向上します。まさに現場DXの切り札となり得る存在だと言えるでしょう。

LRTKによる簡易測量

以上のような革新的なスマホ測量ツールの一例として、LRTK（エルアールティーケー）を用いた簡易測量があります。LRTKは、レフィクシア株式会社が開発したスマホ一体型の高精度GNSS受信機とクラウドサービスから構成されるシステムで、iPhoneやAndroidスマートフォンに取り付けて利用します。専用のLRTKアプリを使って現場の3Dスキャンや測位を行うことで、誰でも短時間で精密な土量計算（体積算出）が可能になります。

LRTKを活用すれば、重たいトータルステーションを担いでいかなくても、手のひらサイズの機器だけで測量が完結します。例えば盛土や埋め戻し箇所の体積を測定したい場合でも、LRTKを装着したスマホで対象物の周囲を歩いてスキャンするだけで、その場で立米（りゅうべい：立方メートル）数が算出されます。計測結果はスマホ画面ですぐ確認でき、ワンタッチでクラウドに同期して社内共有することも可能です。測量の専門チームを待たずとも現場担当者自らが必要なデータを手に入れ活用できる点は、大きな強みと言えるでしょう。

また、LRTKによる測量は初めての人でも扱いやすいよう配慮されています。アプリ画面は日本語表示で分かりやすく、測量モードごとに操作ガイドが表示されるため、機械操作に不慣れな方でも安心して使いこなせます。もし現場で操作に戸惑った場合でも、クラウド上にアップしたデータを離れた場所の上司や技術者に確認してもらいアドバイスを受けることもでき、サポート体制も万全です。

もし現在「現場で土量計算できるツール」をお探しであれば、このLRTKによる簡易測量は有力な選択肢となるでしょう。土工事の効率化や省力化を目指す現場にとって、スマホと最新テクノロジーを活用した測量手法は今や欠かせない時代です。ぜひ一度、御社の現場への導入を検討してみてはいかがでしょうか。

FAQ

Q: スマホ一体型の土量計算ツールとは具体的にどんなものですか？ A: スマートフォンに小型の高精度測位端末を取り付けて、専用アプリで土量の測定・体積計算を行うシステムです。スマホのGPS精度を飛躍的に高め、カメラやLiDARで取得した現場の3Dデータから自動で体積を算出してくれます。要するに、普段使っているスマホがそのまま精密な測量機器になるイメージです。

Q: 測量の専門知識がない人でも使いこなせますか？ A: はい。難しい設定や計算はツール側が自動で行うため、誰でも扱えるよう設計されています。アプリの画面表示に従ってスマホを動かすだけで計測が完了するので、経験が浅い方でも心配はいりません。研修に長い時間をかけずとも直感的に使い始められるでしょう。

Q: 計測の精度はどの程度確保されているのでしょうか？ A: GNSSのRTK方式により、理想的な条件下では水平位置で±2～3cm程度、高さ方向でも数cm程度の精度が期待できます。実際の現場でもセンチメートル単位の精度で土量を把握できるため、従来の光学測量機器にも匹敵する高精度と言えます。

Q: ドローン測量と比べてどのような利点がありますか？ A: スマホ一体型ツールはドローンに比べて手軽で、現場の誰でもすぐ測定できる点が大きな利点です。飛行許可や天候を気にせず、小規模な現場でも日常的に使えます。またリアルタイムで結果が得られるため、その場で施工に反映できる即時性にも優れています。ただし広大な測量範囲ではドローンが効率的な場合もあるので、用途に応じて使い分けるのが望ましいでしょう。

Q: 計測データはどのように保存・共有できますか？ A: 測定後のデータはスマホ本体に保存され、必要に応じてクラウドにもアップロードできます。クラウド上に保存すればオフィスのPCからブラウザ経由で点群データや計測結果を確認したり、関係者に共有リンクを送信したりすることが可能です。またデータは3DモデルやCSVなどの形式でエクスポートする機能もあるため、社内の報告書作成や他ソフトでの解析に活用することもできます。