国交省準拠の3D出来形管理！高精度測位で施工管理が変わる

はじめに：出来形管理の重要性と課題

施工現場では、完成した構造物が設計どおりに仕上がっているか確認する出来形管理が欠かせません。出来形管理とは、工事で出来上がった部分（出来形）が発注者の規格基準に達しているかを測定データに基づいて記録・検証するプロセスです。公共工事では検査合格や引き渡しの条件となる重要な管理業務であり、施工品質を保証する役割を果たします。また地中に埋設して後から見えなくなるものについては、施工途中で出来形を記録しておかなければ後で証明できなくなる恐れもあります。そのため各工程の完了時に測定と写真記録を行い、必要に応じて手直しをすることが求められます。

しかし、従来の出来形管理手法には様々な課題がありました。これまでは巻尺・スタッフ（標尺）・レベルといった測量器具による直接計測と、カメラ撮影による写真記録が中心でした。例えば道路工事では、路盤や舗装の厚み・幅・高さを工事完了後に代表地点で人力測定し、設計図の規格値と一つ一つ照合します。そして測定結果を出来形管理図表や写真帳にまとめて提出するのが一般的です。

従来の手作業中心の出来形管理には以下のような問題点が指摘されています。

• 人手と時間がかかる: 寸法を測る作業は複数人がかりで何時間も要し、現場監督にとって大きな負担でした。熟練の測量技術者を確保する必要もあり、人材不足の中で工期内に効率良く進めるのが難しい場合もあります。

• 網羅性に欠け見落としのリスク: 人力計測では物理的に測定できる点の数に限界があるため、広範囲の出来形を完全に把握するのは困難です。限られた測点だけでは設計との差異を見逃す恐れがあり、検査段階で「図面と違う」と指摘されて慌てて是正するリスクもありました。規模の大きい構造物ほど人力測定ではばらつきや微細な凹凸の見落としが生じがちです。

• ヒューマンエラーの可能性: 忙しい現場では写真の撮り忘れや測定記録ミスなど、人為的なミスも起こり得ます。例えば埋設物を埋め戻す前に写真を撮り忘れると、完成後にその施工を証明できず最悪の場合やり直し施工や紛争に発展しかねません。このように「点でしか測れない」「人手に頼る」従来手法は、現場担当者に大きな負担とリスクを抱えさせていました。

以上の課題から、出来形管理をもっと効率的かつ確実に行える手法が現場で切望されてきました。

施工管理DXの潮流と3D出来形管理の登場

近年、建設業界にもデジタルトランスフォーメーション（DX）の波が押し寄せ、施工管理の方法が大きく変わり始めています。国土交通省が推進する *i-Construction*（アイ・コンストラクション）の後押しもあり、ICT（情報通信技術）を活用した施工管理が普及しつつあります。具体的には、設計段階から3次元モデルを活用する BIM/CIM や、ドローンや地上型レーザースキャナーで計測を行う 3D測量技術 が現場に浸透してきました。出来形管理の分野でも、構造物や地形を非接触かつ高密度に計測できる3D技術が実用化しつつあります。

例えばレーザースキャナーで得られる点群データ（ポイントクラウド）は、無数の測点からなる現場のフルスケール3D情報です。一度に広範囲を短時間でスキャンできるため、出来形管理に点群を活用すれば施工物を面的（エリア全体）に把握でき、見落としを防ぐことができます。こうした3D技術の活用は、今や「新常識」になりつつあります。

一方で、高性能な3Dレーザースキャナーや測量機器は非常に高価で操作にも専門知識が必要な場合が多く、中小規模の現場には導入ハードルがありました。そこで注目されているのが、スマートフォンとRTK-GNSSを組み合わせた新しいアプローチです。スマホ内蔵のカメラ・LiDARセンサーと、人工衛星を使った高精度測位技術RTK（Real Time Kinematic）の融合により、誰でも手軽にセンチメートル級の測位ができるソリューションが登場しています。この「スマホ×RTK」技術によって、これまで高額な機材と専門技術者に頼っていた測量・出来形計測作業を大幅に効率化し、生産性を向上できると期待されています。高精度測位の活用により、施工管理の進め方そのものが変わりつつあるのです。

スマホ＋高精度測位で実現する新しい出来形管理

こうした流れの中で登場した注目のソリューションが、東京工業大学発ベンチャー企業レフィクシアが開発した LRTK という小型デバイスです。LRTK（エルアールティーケー）はスマートフォンやタブレットに装着して使うポケットサイズのRTK-GNSS受信機で、専用のスマホアプリ「LRTK」と連携して動作します。RTKによる誤差補正を活用し、いつでもどこでもリアルタイムにセンチメートル級の高精度測位が可能になるのが特徴です。本体重量は約165g、厚さ10mmほどという超小型・軽量設計でバッテリーも内蔵しており、現場で持ち歩いて必要なときすぐ使える携帯性があります。

スマホと一体化するこのデバイス1台で、従来は別々の機器や複数の人手を要した作業をすべてこなせます。高精度な位置座標の取得はもちろん、スマホのカメラやLiDARを利用した点群スキャン、設計データと現場を照合する墨出し（位置出し）作業や写真記録、さらにはAR（拡張現実）による出来形確認まで対応しています。測定したデータはその場でクラウドに同期され、現場から即座に共有・活用が可能です。特別な専用機器が不要になるうえ価格も従来の測量機器に比べて非常にリーズナブルに設定されており、現場スタッフが「1人1台」スマホで携行できる実用的なツールとなっています。

LRTKの登場により、それまで高価な機材と熟練技術者が必要だった出来形計測を誰でも手軽に行えるようになりました。従来はトータルステーションや大型GNSS装置を使って2人1組で行っていた測量も、LRTKならスマホ片手に1人で完結できます。低コスト・高機動・直感的な操作によって測量スタイルを一新し、現場のDX（デジタル化）を力強く後押しする革新的なツールと言えるでしょう。

国交省基準に沿った3D出来形管理をスマホで完結

LRTKを使えば、国土交通省が策定した「3次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）」に準拠した出来形管理の測定・記録をスマホだけで完結できます。RTK-GNSSによる高精度測位と点群計測によって、必要な測定精度と測定密度を十分に確保できるため、従来の基準点測量や丁張（高さの基準出し）に頼った方法と同等以上の信頼性で出来形を検証可能です。LRTKはこうした最新ガイドラインの趣旨にも合致したソリューションであり、公式な検査・報告に耐えうる品質と形式のデータを提供します。もう高額な測量機器や煩雑な手作業に頼る必要はありません。スマホ1台で国交省準拠の出来形管理が可能になることは、現場にとって画期的な進歩と言えるでしょう。

実際、LRTKアプリで取得した測位データや点群データは自動的に世界測地系（JGD2011など）の座標系に変換され、標高もジオイド高で補正されます。現場で煩雑な計算を意識せずとも、初心者でも正確な座標値と高さ情報を取得可能です。またクラウド上で測定データを整理すれば、出来形管理図表や3次元モデルの作成もスムーズに行えます。これまで時間がかかっていた出来形管理の書類作成もデジタルに一元化され、検査提出用の成果品を効率よく整備できるようになります。

オールインワンの機能で施工管理を変革

LRTKさえあれば、現場で必要な測量・記録・検証作業をすべてスマホひとつでまかなえます。主な機能とメリットをまとめると次のとおりです。

• 高精度RTK測位: 衛星からのRTK補正情報により、水平・鉛直とも誤差数センチに抑えた高精度な位置座標（緯度・経度・高さ）がリアルタイムで取得できます。測りたいポイントでスマホを構えてボタンを押すだけで、その地点の座標値を即座に記録可能です。

• 点群スキャン: スマホ内蔵のLiDARスキャナーやカメラを使い、構造物や地形を連続的にスキャンして3次元データ（点群）を取得できます。広い範囲を短時間で測定し、大量の点からなる詳細な形状を記録できるため、出来形を面的に把握でき僅かな高低差や凹凸も見逃しません。

• ARによる出来形照合: 設計図面や3Dモデル上の計画形状と実際の出来形データをスマホ画面上で重ね合わせて比較できます。AR機能で現実の映像に設計ラインや高さ基準、出来形ヒートマップ（誤差を色で示す図）を重ねて表示できるため、施工箇所が設計どおりか一目で確認可能です。ベテランの勘に頼らず、誰でも視覚的に出来形をチェックできる点が大きな利点です。

• 写真・メモ記録: スマホのカメラで必要箇所の写真を撮影し、測定位置データと紐付けて保存できます。アプリ上で測点ごとにコメントや音声メモを残すこともでき、手書きメモ代わりになります。出来形管理に欠かせない写真帳もアプリ内で完結し、撮影漏れや写真紛失のリスクを減らせます。

• クラウド同期と共有: 測定データや写真はリアルタイムでクラウドにアップロードされ、安全にバックアップされます。オフィスの技術者や発注者とも即時にデータ共有できるため、現場とオフィス間の情報伝達がスムーズになります。USBでデータを持ち帰ったり紙に出力して郵送する手間も不要です。クラウドに集約された出来形データは社内で一元管理でき、後日の報告書作成や維持管理にも役立ちます。

このように直感的に操作できるスマホアプリと小型デバイスによって、専門知識がないスタッフでも迷わず使いこなせるのがLRTKの大きな魅力です。新人や若手でも扱えるためベテラン測量技師に頼らずに現場で出来形管理を進められ、人手不足の解消にも寄与します。

さまざまな現場で発揮される効果

LRTKによる高精度な3D出来形管理は、あらゆる土木施工の現場で威力を発揮します。いくつかのシーンでの活用例と効果を見てみましょう。

• 道路工事: 路盤や舗装の厚み・高さなどを所定箇所で測定し設計と合っているか確認する作業が、LRTK導入によって飛躍的に効率化できます。従来は何箇所も人力で測っていた道路出来形の確認が短時間で完了し、その日のうちにクラウド共有まで完結した例もあります。さらにAR機能により、丁張の設置や基準点の位置出しといった2人1組が当たり前だった作業も1人で正確に実施可能です。延長の長い道路現場でも歩きながら多数の測点を即時記録でき、出来形データをその場で確認して見落としを防げます。結果として検査準備にも余裕が生まれます。

• 橋梁工事: 橋台や橋脚の位置・高さ、床版の厚みなど確認すべき出来形項目が多い橋梁工事でも、LRTKが活躍します。高所作業や夜間施工が多い現場でも、手早く正確に測量を終えられることは安全管理上も重要です。例えば橋脚の天端高さをLRTKですぐ測定して設計どおりか確認できれば、後日の手直しを防ぎ品質を確保できます。また施工中の構造物モデルをAR表示し、ボルト孔の位置合わせや支承の設置箇所をチェックするといった使い方も可能です。LRTKにより橋梁工事の出来形管理は迅速かつ確実になり、作業員の負担軽減と工事の停滞リスク低減につながります。

• 法面・造成地: 急斜面の法面工事では、仕上がり勾配や表面の凹凸を確認する出来形管理が重要ですが、危険な斜面での従来測量には限界がありました。LRTKであれば、作業員が斜面に登らなくても離れた安全な位置から点群スキャンで斜面全体を計測できます。わずか数分で広範囲の3D形状データを取得し、勾配や凹凸を詳細に把握して即座に補修箇所を特定することも可能です。非接触・リモートで計測できるため測り残しがなく、何より危険区域への立ち入りを最小限に抑えられます。安全性と作業効率が飛躍的に向上するでしょう。

• 災害現場: 地震や豪雨による土砂崩れ・道路崩壊など災害現場の状況把握にもLRTKは有用です。被災箇所をいち早く調査することは復旧計画や被害報告に不可欠ですが、LRTKがあれば重機や大規模な測量チームを待たずとも担当者が現地ですぐ測量を開始できます。崩壊した斜面や流出土砂の範囲を点群データとして記録し、その場で体積計算して土砂量を見積もることも可能です。クラウド共有によって最新状況をリアルタイムに関係者と共有できるため、役所で指示を出す担当者や応援部隊とも情報が同期されます。危険な被災地での作業時間を短縮できる点でも有用で、災害対応において迅速かつ安全な現況把握を実現します。

導入しやすい高コスパ技術としても注目

最新のICTツールというと高額なイメージがあるかもしれませんが、LRTKは中小建設会社でも導入しやすい優れたコストパフォーマンスを実現しています。初期投資が低く抑えられるのは大きな利点です。LRTKデバイス自体が従来の測量機器と比べて安価であり、さらに手持ちのスマートフォンを活用できるため、高価な専用機材を新規購入するより格段に低コストです。数百万円クラスのトータルステーションや3Dレーザースキャナーを購入することを思えば、非常に導入しやすい価格帯でしょう。

また運用コストの面でもメリットがあります。クラウド共有によって紙の図面印刷や写真現像、郵送費などを削減でき、日常の経費を節約できます。もし測量作業を外注していた場合、その費用も減らせるでしょう。自社でLRTKを運用すれば毎回外部の測量会社に依頼する必要がなくなり、長期的に見てコストダウンにつながります。さらに前述のとおり1人で測量が完結するため、人員を最適配置でき人手不足対策にも寄与します。専門知識が不要で誰でも使えるツールなので、新人教育の負担も小さく、社内のスムーズなDX推進を後押しします。

おわりに：高精度技術で施工管理を変革しよう

このように、3D出来形管理と高精度測位技術の組み合わせは、施工管理の在り方を大きく変えつつあります。国交省が推進する i-Construction や BIM/CIM の流れに沿って、今後ますます多くの現場でデジタルデータに基づく施工管理が当たり前になるでしょう。出来形管理のDX（デジタルトランスフォーメーション）は品質と安全を高めながら現場の生産性を飛躍的に向上させる鍵となります。

こうした中、スマホで誰もが使える簡易測量ソリューションであるLRTKは、現場DXの切り札となる存在です。高精度測位による3D出来形管理を手軽に導入できるLRTKを活用し、あなたの現場でも施工管理の新しい形を実現してみませんか。国交省準拠の確かな品質で、施工管理DXを進めるならLRTKによる簡易測量が最適です。ぜひこの機会にLRTKの力で、施工現場の革新に踏み出してみましょう。