現場で土量管理で施工効率大幅向上！コスト削減を実現

目次

• 現場で体積計算が求められる背景

• 従来の土量計測方法と課題

• スマホで体積計算できる新しいツールの登場

• 土量管理で施工効率が大幅に向上

• 土量管理でコスト削減を実現

• LRTKによる簡易測量

• FAQ

現場で体積計算が求められる背景

土木工事や造成工事、災害復旧の現場では、掘削した土や盛土の体積（土量）をその場ですぐに計算できることが強く求められています。現場で正確な土量を即座に把握できれば、工程管理や原価管理が格段に効率化します。これまでは土量の把握に経験や勘に頼る場面も多く、推測が外れると余計な手戻り工事やコスト増加に繋がっていました。現場で即座に正確な体積計算ができることは、スムーズな施工進捗と適切な意思決定に欠かせない要素となっています。

近年、建設業界では深刻な人手不足への対応や働き方改革の必要性から、効率的な施工管理手法が一層求められるようになりました。また国土交通省主導の*i-Construction*など、建設現場のデジタル化（現場DX）の波も押し寄せています。これにより、従来手間と時間のかかっていた測量作業をデジタル技術で効率化するニーズが高まっています。こうした背景のもと、現場スタッフ自らが手軽に使えてその場ですぐ結果が得られる体積計算ツールの登場が期待されてきました。

従来の土量計測方法と課題

現場で土量（体積）を計算・管理するために、これまでさまざまな方法が取られてきました。しかしどの方法にも課題があり、リアルタイムかつ手軽に行うにはハードルがありました。従来の主な土量計測方法とその問題点は次の通りです。

• 測量士による精密測量と手計算: 測量士がトータルステーション（TS）やレベルを用いて多数の測点を計測し、平均断面法などで体積を算出します。精度は高いものの、多大な手間と時間がかかり、専門知識も必要です。忙しい現場で毎回専門家を呼んで丁寧に計測するのは現実的ではありません。また、測定から事務所での計算・図面作成までタイムラグがあるため、その場で結果を得ることは困難でした。

• 重機の計数やトラック台数による概算: ダンプトラックの積載容量と台数や、ショベルカーのバケットの回数から土量を概算する簡便な方法も用いられます。しかし精度に欠け、実際の土量との差が大きくなりがちです。あくまで目安に過ぎず、誤差が大きい場合には後で数量の食い違いによるトラブルにつながる恐れがあります。

• 経験や目測による判断: ベテランの重機オペレーターや現場監督の勘に頼って「◯台分くらい」と土量を見積もるケースもあります。しかし人間の感覚による判断は不確実で、発注者への報告や出来高精算の場面で問題になる可能性があります。経験に頼った推定では、施工計画の精度を欠きかねません。

• ドローン空撮（写真測量）: 近年普及している方法として、ドローンで上空から現場を撮影し、写真測量ソフトで3Dモデルや等高線を作成して土量を算出する手法があります。広範囲を短時間で測れるメリットがありますが、飛行許可申請や専門オペレーターが必要なこと、さらには画像処理に時間とスキルが要ることが課題です。天候にも左右されやすく、「今すぐその場で」という用途には向きません。小まめに進捗を計測したい場合、ドローンでは頻度に限界があります。

• 3Dレーザースキャナー: 地上型の高精度レーザースキャナーを設置して現地の点群データを取得し、そこから体積を計算する方法もあります。非常に精密な結果が得られますが、機器自体が高価で操作も難しく、専門の技術者が必要でした。1台の機器を複数現場で使い回すにしても手配や移動の手間がかかり、データ処理も重いため、現場の誰もが気軽に使えるものではありません。

このように従来の方法では、「手軽さ」「即時性」「汎用性」の面で課題がありました。せっかく最新の計測機器を導入しても現場で使いこなせなかったり、処理に時間がかかって宝の持ち腐れになるケースもあります。忙しい現場で特別な手間をかけずに、誰もが素早く土量を測定できる手段──それが長年求められていたのです。

スマホで体積計算できる新しいツールの登場

こうしたニーズに応えるべく、近年登場したのがスマートフォンで体積計測ができる新しいツールです。手持ちのスマホに搭載されたカメラやセンサーを活用し、現場の地形や盛土を歩きながらスキャンすることで、短時間で詳細な3Dデータ（点群）を取得できます。特別な測量機材がなくても、身近なスマートフォンが3D計測器に早変わりする時代が到来したのです。

例えば、最近の高性能スマホには小型のLiDAR（ライダー）センサーが搭載されているモデルがあり、これを使うことで周囲の地形や構造物までの距離をリアルタイムに測定できます。さらにスマホのカメラで撮影した複数の画像を解析するフォトグラメトリ技術と組み合わせれば、より広範囲の地形も3次元点群化して詳細に記録可能です。これらの技術により、従来は専門機器が必要だった3D測量をスマホひとつで実現できるようになりました。

特に注目すべきは、スマホに高精度GNSS受信機を組み合わせたソリューションです。スマホ内蔵のGPSでは測位精度が数メートル程度でしたが、RTK（Real Time Kinematic）方式に対応した専用GNSS受信機をスマホに装着することで、衛星測位の精度を飛躍的に高めることができます。リアルタイムで補正情報を取り入れるRTK-GNSSを利用すれば、平面・高さとも数センチの誤差に抑えられるため、スマホで取得した点群データにもそのまま高精度な位置情報を付与できます。つまり形状だけでなく位置も正確な3D測定が可能となり、現場座標系に合致した信頼性の高い土量データを即座に得られるのです。

このようなスマホ＋高精度GNSSの組み合わせにより、専門家でなくともボタン一つで高精度な点群測量ができるようになりつつあります。現場の誰もが直感的な操作で3D計測から体積算出まで行える新ツールの登場は、土量管理のあり方を大きく変え始めています。

土量管理で施工効率が大幅に向上

新しいデジタル土量管理手法を取り入れることで、現場の施工効率は飛躍的に向上します。具体的には次のようなメリットが得られます。

• 即時にデータ取得・意思決定: 現場で必要なときにすぐ土量を計測し、その場で結果を得られるため、待ち時間が大幅に削減されます。測量結果を得るために作業を中断したり、後日の報告を待ったりする必要がなく、リアルタイムに意思決定が可能です。例えば「あと何立米の盛土が必要か？」といった問いにも即座に答えが出せるため、施工計画の調整がスムーズに行えます。

• 専門スタッフに依存しない: スマホを使った簡易測量であれば、特別な資格を持つ測量技術者が現場にいなくても、現場監督や作業員自身で必要な計測が行えます。これにより測量のために専門家の手配を待つ時間が無くなり、現場の人員で迅速に出来形確認ができます。人手不足の状況でも限られたスタッフで効率的に進捗管理が可能になります。

• 反復測定によるきめ細かな管理: 手軽に計測できるため、毎日でも必要に応じて何度でも土量を測定できます。従来は頻繁な計測が難しかったために見逃していた微妙な変化や、日々の進捗を数値で把握できるようになります。細かなズレを早期に発見してすぐ修正できるため、大掛かりな手戻り作業を防ぎ、結果的に工期短縮につながります。

• データ共有によるスピードアップ: デジタル化された土量データは、その場でタブレットやスマホ画面に3Dモデルとして表示できるほか、クラウドを通じて社内外の関係者と即時に共有することも可能です。現場代理人がオフィスに戻って報告書を書くまでもなく、遠隔地の上司や発注者に最新状況を説明できます。共通のデジタル資料を見ながら打ち合わせができるので、認識の齟齬を減らしコミュニケーションの効率も上がります。

このように、現場での土量管理をデジタル化してリアルタイム化することは、施工のあらゆる場面で効率化をもたらします。限られた時間と人員で現場を回している施工管理者にとって、大きな助けとなるでしょう。

土量管理でコスト削減を実現

デジタル土量管理はコストの面でも大きな効果を発揮します。適切なタイミングで正確な土量を把握できることにより、以下のようなコスト削減が期待できます。

• 無駄な作業・材料の削減: 土量を正確に管理することで、「必要以上に掘削してしまった」「盛土が足りず追加で材料調達が発生した」といったミスを防げます。過剰な掘削や不要な埋め戻しが減れば、重機の稼働時間や人件費の無駄がなくなります。材料の発注量も適切に調整できるため、余分な資材購入費や余剰土の処分費を削減できます。

• 運搬・処分コストの最適化: 現場から搬出する残土や搬入する埋め戻し材の量が正確にわかれば、ダンプトラックの台数や運行回数を最適化できます。例えば、「残土をあと何台のトラックで運べるか」「埋め戻しにあと何立米必要か」を定量的に計画できるため、トラックの手配過不足による待機時間や追加手配のコストを防げます。土の処分費用も、正確な数量に基づいて見積もり・交渉できるため、勘に頼った多め発注によるコスト超過を避けられます。

• 出来高精算の明確化: 工事が進む中で、発注者との出来高報告や精算時に土量を巡って意見が食い違うことがあります。デジタル計測された客観的な土量データがあれば、発注者に対して明確な根拠を持って説明でき、余計な減額や紛争を防止できます。透明性の高い数量管理は信頼関係の構築にも寄与し、将来的な無駄なコスト（紛争対応コストなど）を回避することにもつながります。

• 調査・測量コストの削減: 従来、専門業者による土量測量にはそれ相応のコストがかかっていました。最新の簡易測量ツールを現場で活用すれば、測量外注費や人件費の削減にもつながります。必要なときに自前で測れるため、外部に支払っていた測量費用を圧縮でき、トータルで見ると大幅なコストダウンになります。また、紙の図面や書類作成にかかるコスト・時間もデジタル化によって削減できます。

このように、現場での土量管理を効率化することはコストの最適化にも直結します。無駄を省き、的確な数量管理を行うことで、プロジェクト全体の収支改善に寄与するでしょう。

LRTKによる簡易測量

以上のような革新的な「スマホ＋GNSS」による土量計測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ートフォン一体型の高精度GNSS測量システムで、手持ちの*iPhone*や*Android*スマホに小型受信機を装着して使用します。専用のLRTKアプリで現場の3Dスキャンや測位を行い、取得した点群データからそのまま盛土や掘削の体積を算出することが可能です。クラウドサービスとも連携しており、現場で計測したデータを即座にクラウドにアップロードして社内で共有したり、必要に応じてクラウド上で詳細な解析を行うこともできます。

LRTKの操作はシンプルで、初めて使う人でも直感的に扱えるよう設計されています。スマホ画面は日本語表示で見やすく、測量モードごとにガイドメッセージが表示されるため、機械操作が苦手な方でも安心して測定を進められます。3Dスキャンを開始してから数分程度で広範囲の点群を取得でき、クラウドと同期すればすぐに体積計算結果を得ることができます。専門知識がなくても短時間で使いこなせるうえ、現場で困ったときはLRTKクラウド上のデータを本社や離れた技術者と共有しながらアドバイスを受けることも可能です。サポート体制も整っているため、デジタル測量が初めての現場でも安心して導入できます。

もし「現場で体積計算を素早く行いたい」と考えているなら、LRTKによるスマホ簡易測量は有力な選択肢となるでしょう。従来の課題を解決し、施工効率の大幅向上とコスト削減を同時に実現できるこの最新ツールを活用して、あなたの現場も次のステージへと進化させてみませんか。

FAQ

Q: スマートフォンで現場の体積計算を行う場合、どの程度の精度が確保できますか？ A: 高精度GNSS（RTK方式）の受信機をスマホに組み合わせることで、水平・垂直ともに数センチ程度の誤差に抑えた計測が可能です。一般的な土木工事の出来形管理や土量算出には十分な精度であり、公共事業の出来形測定基準にも適合するレベルのデータが得られます。従来の手作業による概算と比べれば、飛躍的に精度が向上します。

Q: 特別な測量の知識や資格がなくても使いこなせるでしょうか？ A: はい、誰でも扱えるように工夫されています。スマホを使った計測アプリは直感的な操作画面になっており、複雑な機器の設定や計算処理は自動化されています。そのため測量経験がない方でも簡単に土量計測を実施できます。実際、多くの現場では短時間の操作説明を受ければ現場スタッフがすぐに使い始められており、専門技術者不在でも支障なく運用できています。

Q: 計測作業や体積の算出にはどれくらい時間がかかりますか？ A: 計測対象の規模によりますが、一例として高さ数メートル・横幅30メートル四方程度の盛土であれば、スマホを持って周囲を歩き回り数分間で点群スキャンが完了します。点群データからの体積計算もクラウド上で自動処理されるため、全体の作業時間はおおよそ10分程度で結果が得られます。従来の人力による測量では半日～1日かかっていた作業が、わずかな時間で完了するのです。

Q: インターネット環境の無い現場でもデジタル計測は可能でしょうか？ A: オフライン環境でも基本的な計測は可能です。例えばLRTKでは、日本の準天頂衛星「みちびき」からの補強信号を利用できるため、携帯電波が届かない山間部やトンネル内の現場でも高精度な測位が行えます。取得した点群データのクラウド同期は電波の入る場所に移動してから行えば問題ありませんし、一時的にスマホ内に保存しておいて後でまとめてアップロードすることもできます。現場にネットがない状況でも、計測自体は止まることなく進められます。

Q: ドローンを使った写真測量と比べて、スマホで行う土量計測にはどんな利点がありますか？ A: ドローンによる空撮は広範囲を一度に測れる利点がありますが、飛行制限や天候の影響、操縦・解析に専門スキルが必要といった制約があります。一方、スマホ測量は現場で手軽に使え、小回りが利く点が大きな魅力です。屋内や法面の覆工下のようにドローンが飛ばせない場所でも使用できますし、「今日は少しだけ進捗を確認したい」というような細かな計測を日常的に行うのにも適しています。必要に応じてドローンとスマホの両方を使い分けることで、より効率的で柔軟な現場計測体制を構築できるでしょう。