自治体職員も知っておきたい土木出来形管理デジタル化の課題と展望

近年、建設現場のデジタル化が急速に進み、国土交通省主導の「*i-Construction*」に代表されるICT技術の活用が土木工事でも当たり前になりつつあります。特に土木出来形管理（工事で完成した構造物の形状・寸法が設計どおりか確認する施工管理プロセス）は、デジタル技術によって飛躍的な効率化・高度化が期待される分野です。本記事では、自治体職員（市町村などの発注者技術者）の皆さんに向けて、土木出来形管理におけるデジタル化の現状と課題、そして中長期的な展望についてわかりやすく解説します。現場導入のハードルや行政特有の障壁を整理し、今後の方向性と具体的な第一歩も提案します。

土木出来形管理とは何か？従来手法とデジタル化の流れ

土木出来形管理とは、工事で出来上がった道路や橋梁などの構造物が設計図書で定められた規格基準どおりに施工されているか確認し、記録する工程のことです。公共工事では発注者（行政）が出来形管理基準を示し、それに対し出来上がった構造物の高さ・幅・厚みなどを測定して適合性を証明します。従来、この出来形確認は巻尺やスタッフ棒、水準器といった道具を用いて施工箇所の要所要所を人力で測定し、測定結果を紙の記録表や図面にまとめていました。例えば道路工事なら、完成した路盤の幅や厚み、高さを何箇所も手作業で測り、設計値との差をチェックするといった具合です。この従来手法では多くの人手と時間を要する上、測れる点の数に限りがあるため構造物全体を網羅的に把握することが難しいという課題がありました。人力測定では「点」でしか確認できないため、図面と微妙に異なる部分を見落として後日の検査で指摘を受けるリスクや、埋設物の写真を撮り忘れて記録が残らないといったヒューマンエラーも発生しがちでした。

こうした課題を解決するため、現在注目されているのが出来形管理のデジタル化です。具体的には、ドローン空撮や地上型レーザースキャナーで取得した3次元点群データ（多数の測点の集合による高密度な空間計測データ）を活用して出来形を確認・記録する方法です。3Dスキャナーや写真測量技術を使えば、従来のように限られた点を測るのではなく構造物全体を面的・立体的に非接触で測定できるため、出来形を漏れなく把握できます。また計測から図面化までのプロセスをデジタルデータ上で完結でき、記録作成の効率化やヒューマンエラー防止にもつながります。国土交通省が2016年頃から推進している*i-Construction*政策の一環として、こうした3次元出来形管理が直轄工事で本格導入されました。例えばICT土工（ICTを活用した土工事）では、施工前の3次元起工測量から施工中のマシンガイダンス、完成後の3次元出来形管理まで一連のデジタル施工管理が実施されています。国直轄工事では今やICT活用が標準となりつつあり、2023年度には国直轄土木工事の約87%でICT施工（出来形管理を含む）が実施されるまでに普及しました。さらに国交省は「2023年度までに小規模を除く全ての公共事業にBIM/CIMを原則適用する」という目標を掲げており、デジタルな3Dモデルにもとづく出来形管理は今後ますます業界標準になっていくと考えられます。

自治体における導入状況と地域格差

国主導でデジタル出来形管理が進む一方、自治体（都道府県・市町村）レベルでの導入状況にはばらつきがあります。大都市や先進的な自治体では国の動きに合わせてICT施工を取り入れ始めていますが、地方の小規模自治体では依然として従来手法が主流というケースも少なくありません。現状、都道府県や政令指定都市ではICT土木施工の採用例が徐々に増えてきており、一部では試行要綱の整備やモデル工事の指定などデジタル技術導入への取り組みが見られます。しかし、市町村レベルではその対応に大きな差があり、土木出来形管理のデジタル化に積極的な自治体とそうでない自治体の格差が生じています。

この格差の一因として、制度面の不整備も挙げられます。デジタル計測データの法的な位置づけや電子納品要領が統一されていないため、自治体ごとにICT活用工事の基準が異なっているのが現状です。例えばある自治体では3次元出来形管理を施工業者に義務付けているのに対し、別の自治体では依然として手作業中心の出来形管理を標準としているというように、対応が真逆な例もあります。統一基準がないことで自治体間で導入条件がバラバラになり、結果的に全国的な普及が遅れる要因となっています。

もっとも、地方でも先進事例は少しずつ増えてきています。例えば山梨県では2022年に全ての土木事務所へ3次元点群処理システムを配備し、県発注工事での点群データ活用を本格展開し始めました。地形が急峻で小規模工事の多い山梨県では、小型機器を使った柔軟なICT施工の普及に力を入れており、現場のニーズに応じて幅広い点群活用を推進しています。また政令市の例では、千葉市が職員研修で3Dスキャナーによる出来形計測を体験させたり、点群ビューアソフトを用いた電子納品の試行を行ったりするなど、発注者側（行政）がデジタル成果を受け入れる体制整備を進めています。発注者である自治体自身がこうした環境を整え始めることで、受注者である建設会社側も安心して新技術に挑戦しやすくなり、地域全体でのICT活用が促進される好循環が生まれつつあります。

一方で、多くの市町村では「国や大規模自治体とはスピード感が違う」「周りに導入事例がなく不安」といった声も聞かれます。次章では、自治体現場でデジタル出来形管理を導入する際に直面する具体的な課題について掘り下げてみましょう。

デジタル出来形管理導入の課題（現場レベルの問題点）

自治体が土木出来形管理のデジタル化に踏み出そうとする際、現場レベルでは以下のような様々な課題・障壁があります。

• 導入コストと予算の制約: 3Dスキャナーや高精度GPS、ドローンなどICT機器の購入・レンタルには多額の費用がかかります。小規模自治体にとって予算化のハードルが高く、初期投資の負担が導入を躊躇させる大きな要因です。また、新技術導入には研修費や運用のための継続費用もかかるため、長期的な費用対効果に不安を感じるケースもあります。

• ICT人材・スキルの不足: デジタル出来形管理を運用するには、3次元測量や点群処理、CADソフト操作などの専門スキルが必要です。しかし地方自治体では、こうしたICT技術に精通した職員はまだまだ少数です。特に若手技術者が少なく高齢化が進む自治体では、新しいITツールを扱える人材の育成が追いつかず、「使いこなせる人がいない」ために宝の持ち腐れになる懸念があります。既存職員への研修機会不足や、即戦力となる専門人材の採用難も課題です。

• 受注者（施工業者）の対応力: 地方の公共工事を担う建設会社の多くは中小企業であり、高価なICT機器を揃えたり専門オペレーターを配置したりする体力がない場合があります。発注者がデジタル出来形管理を求めても、請負業者側の体制（機器・人材）が整っていないことが障壁となるケースが少なくありません。また「デジタル対応すると業務量が増えるだけ」「慣れない作業で現場が混乱するのでは」という不安から、施工業者が敬遠する場合もあります。発注者・受注者双方の現場担当者が電子納品の基準やCAD製図要領に不慣れで対応しきれないといった問題も実際に指摘されています。

• 庁内の理解不足と縦割り: デジタル化を推進するには組織内の合意形成とサポートが不可欠ですが、庁内には「前例がない」「紙の方が安心」といった考え方も根強く残っています。経営層や関連部局の理解が得られず予算要求が通らない、情報政策部門からセキュリティ上の制約が課される、といったケースもあります。また従来の検査フローや文書管理のルールが前提となっているため、デジタルデータをどう扱ってよいか庁内で統一されておらず、横断的なルール整備の遅れが現場の足かせになることもあります。

• クラウド活用の制限: 点群データや電子図面を扱うにはクラウドストレージやオンライン閲覧システムの利用が便利ですが、自治体によっては情報セキュリティやネットワーク（LGWAN等）の制約からクラウドサービスを自由に使えない場合があります。庁内PCからインターネットへのアクセス制限が厳しかったり、外部クラウドへのデータ保存が許可されなかったりすると、せっかくのデジタルデータも円滑に共有・保管できません。オンプレミスでサーバを用意するにしてもコストや管理負担が大きく、結局USBメモリやCDでやりとりして紙と二重管理…といった本末転倒な事態になりがちです。

以上のように、機材・人材・組織体制・ITインフラなど多方面にわたる課題をクリアしていかなければ、現場でデジタル出来形管理をスムーズに導入することは難しいのが実情です。では特に「成果品の受け渡し」や「データの保管」といった面では、どのような障壁があるのでしょうか。

成果品の電子納品・図面データ保管のハードル

デジタル技術を導入する際に見落とせないのが、成果品（完成図書）の電子納品とデータ保管の仕組みです。せっかく現場で3Dデータを取得しても、その成果を適切に提出・保管できなければ真のDX（デジタルトランスフォーメーション）とは言えません。しかし自治体では、この電子納品・電子保存にも特有のハードルがあります。

まず、電子納品要領やCADデータの形式に自治体ごとの違いがあり、施工業者にとって対応負担が大きいという問題があります。国土交通省直轄工事では2000年代からCALS/ECによる統一的な電子納品制度が整備されてきましたが、自治体レベルでは独自の運用ルールだったり紙納品と電子納品を並行要求したりする例もあります。「電子データで提出させても、結局役所側で紙に出力して保管しているだけ」という声もあり、業者側から見ると単に業務量が増えるだけでメリットが感じられないという不満にもつながっています。また、自治体職員の側もCAD図面や点群データの扱いに慣れておらず、「紙なら目視で確認できるがデータだと検査しづらい」「容量が大きくて開けない」と戸惑うケースもあります。その結果、「現場では3D計測したのに最終成果は2次元図面に落として提出」という形骸化も起こりがちです。

さらに、提出された電子成果品を長期にわたり保管・活用する仕組みも課題です。紙図面であれば書庫に綴じておけば半永久的に閲覧できますが、デジタルデータはフォーマットの陳腐化やメディアの物理劣化、システム更改時のデータ移行など注意すべき点が多くあります。十分なIT予算・人材がない自治体では「とりあえずCDに焼いて保管」という対応になりがちで、せっかくの電子データも将来うまく活用されない懸念があります。実際、維持管理担当部署との連携がなく引き継がれないまま電子成果が埋もれてしまうケースもあるようです。

これらのハードルを乗り越えるには、自治体全体で電子納品に関するルール整備や職員研修を進めるとともに、国の支援策や標準ツールの活用も検討する必要があります。例えば国交省所管の公益法人が提供する電子納品チェックシステムや、各都道府県が展開するCALS/電子納品の支援サービスを積極的に利用することも有効でしょう。また、受領したデータを将来の維持管理や資産管理に役立てる視点を持ち、単なる保管で終わらせず次に生かす仕組みを作ることが重要です。この点は次の展望でも詳しく述べます。

デジタル化が拓く中長期的な展望

数々の課題はあるものの、土木出来形管理のデジタル化が進めば行政業務や社会インフラ管理に大きなメリットがもたらされることも確かです。中長期的な視点で、以下のような活用の広がりが期待できます。

• 遠隔臨場（リモート立会・検査）: 現在、国や一部自治体で試行が始まっている遠隔臨場では、施工現場に出向かなくてもオフィスからリアルタイムに工事検査や立会が可能になります。高精細な映像や3Dスキャンした出来形データをインターネット経由で確認できれば、担当職員の移動時間削減や過疎地域・遠隔地の現場にも効率的に対応できるようになります。人手不足対策としても有望で、今後必要な制度整備が進めばオンラインで出来形をチェック・承認するといった働き方が一般化するかもしれません。

• 災害復旧への迅速な対応: 大規模災害が発生した際、被災箇所の測量や復旧工事の設計には時間との勝負になります。ドローンやモバイル端末を活用したデジタル出来形計測は、危険な被災現場にも人を立ち入らせず短時間で被害状況を把握できる手法として注目されています。例えば災害直後に上空から被災地を撮影して3Dモデル化すれば、崩壊土量の算出や応急復旧の計画立案を従来より迅速に行えます。実際、福井市ではスマートフォンとGNSSを組み合わせた測量システムをいち早く災害復旧現場に導入し、危険な斜面でも職員1人が安全に現地計測を行い、従来よりスピーディーに復旧工事の着手に繋げることができました。このようにデジタル技術の活用は、災害対応の初動から復旧・復興計画までを大きく効率化しうるのです。

• 住民へのわかりやすい説明: 出来形管理で得られた3Dデータや完成モデルは、地域住民への説明資料としても活用できます。従来の2次元図面や写真だけでは伝わりにくかった工事内容も、完成後のイメージを3Dモデルで示すことで直感的に理解してもらいやすくなります。例えば橋梁の架替え工事で、新旧対比を立体図で示したり、道路工事の完成形をVR的に可視化して説明会で上映したりすれば、住民の安心感・納得感は大きく高まるでしょう。デジタル出来形データはアセットとして行政と地域住民をつなぐツールにもなり得るのです。

• 維持管理・資産台帳への連携: デジタル化された出来形情報は、工事完了後の維持管理や公共資産の台帳整備にも役立ちます。例えば出来形管理で取得した精密な3次元測量データを道路や橋梁の維持管理システムに取り込むことで、竣工後の点検や補修計画に活用したり、出来形データをそのまま固定資産台帳の更新に反映して資産情報を精緻化したりといったことが可能になります。現在は工事担当部署と維持管理部署でデータが分断されていることも多いですが、将来的にはBIM/CIMモデルやGISと連携してライフサイクルを通じたインフラ管理が実現するでしょう。電子納品データと地方公会計（固定資産台帳）をシームレスにつなぎ、事業完了後もデータを有効活用することが真のDX推進につながります。

このように土木出来形管理のデジタル化は、単なる測定効率化に留まらず、行政サービスの質向上や将来のスマートシティ化にも資する幅広い効果をもたらすと期待されています。中長期的には、デジタル技術の進歩（AIによる自動検査や5G通信によるリアルタイムデータ共有など）とも相まって、より高度で安全・効率的なインフラ整備・管理が可能になるでしょう。その未来に向けて、自治体職員として今から何に取り組めばよいのか、最後に考えてみます。

導入に向けたステップと他自治体の好事例 ～まずは簡易計測から～

デジタル出来形管理のメリットを理解していても、「具体的に何から始めれば？」という戸惑いはあるかもしれません。そこで、自治体が段階的に導入を進めていくためのステップと、参考となる他自治体の事例を紹介します。

1. 小規模な現場で試行導入してみる: いきなり全現場でフルセットのICT施工を導入する必要はありません。まずは測量・出来形管理の部分だけでも試行的にデジタル技術を使ってみることをお勧めします。例えば小規模な道路改良工事や擁壁工事などを対象に、ドローン写真測量での出来形計測を試してみたり、タブレットを用いた電子小黒板（写真管理）を使ってみたりするのも良いでしょう。最初は精度検証や従来手法との比較も必要ですが、「まずはやってみる」ことで現場の知見が蓄積されます。実績ができれば庁内の理解も得やすくなり、次のステップへの追い風となります。

2. 職員研修や情報交換で知見を共有: 新技術導入には担当者だけでなく組織としての学習も重要です。他自治体の先進事例を積極的に調査し、可能であれば現地見学や担当者同士の情報交換を行いましょう。例えば前述の山梨県や千葉市、福井市などの事例は有益な示唆を与えてくれます。国総研や建設会社団体等が開催するセミナーに職員を派遣し、最新のICT活用事例やノウハウを学ぶことも有効です。また庁内向けに勉強会を開き、現場担当だけでなく決裁層や関連部門にもデジタル出来形管理の意義や効果を周知することで、組織横断的なサポートを得られる土壌を作ります。

3. 導入に適したツールの選定・活用: 現場で使うICTツールは高価な大型機器ばかりではありません。最近では手軽に導入できる簡易型の計測ソリューションも登場しています。例えばスマートフォンと小型GNSS受信機を組み合わせた「LRTK」という技術を使えば、専門の測量機を持たなくてもスマホ1台でセンチメートル級の高精度測位や点群計測が可能です。現場を歩くだけで形状をスキャンできるため、従来は測量に半日かかっていた作業がわずかな時間で完了し、人員も大幅に削減できます。実際に福井市ではこのスマホ測量技術（LRTK Phone）を災害現場で活用し、従来手法と比べ現場状況の把握スピードが飛躍的に向上する成果を上げました。専用機器に比べ低コストで運用できるこうしたソリューションは、初めてデジタル出来形管理に挑戦する自治体にとって実践的な第一歩となるでしょう。

4. 小さな成功体験を積み重ねて拡大: 最初の試行で得られた効果や反省点を踏まえ、徐々に対象工事や活用範囲を広げていきます。例えば初年度は出来形管理のみICT化してみて、うまくいけば翌年度以降はICT建機による施工自動化やBIM/CIM活用へと展開するといったロードマップを描きます。ポイントは、小さく始めて成果を検証し、次につなげる PDCAを回すことです。「この分野は有効だ」「ここはコストに見合わない」といった判断材料を蓄積し、自自治体の実情に合ったデジタル化の進め方を模索しましょう。

最後に、土木技術者でもある自治体職員の皆さんへお伝えしたいのは、デジタル化は決して脅威ではなく現場実務の負担を減らし品質確保にも役立つ心強いツールだということです。国の後押しも受けながら、一歩ずつでも確実に新しい技術を取り入れていけば、将来的には職員の働き方改革や地域建設業界の活性化にもつながります。まずは身近なところから、小さなデジタル化を始めてみませんか？ スマホと小型GNSSを片手に現場へ出てみる――その一歩が、自治体の土木行政を次のステージへ進化させる礎となるでしょう。