土木施工管理技士の現場DXを加速！LRTKが拓くi-Constructionの新時代

デジタルトランスフォーメーション（DX）の波は、建設現場にも確実に押し寄せています。特に国土交通省が推進する *i-Construction*（アイ・コンストラクション）によって、土木施工管理技士の業務も大きく変わり始めました。熟練技術者の減少や働き方改革の必要性に直面する中、現場の生産性向上と品質確保を両立するにはデジタル技術の活用が鍵となります。本記事では、現場DX をテーマに、最新テクノロジーが土木施工管理技士の業務にどのような変革をもたらしているかを解説します。そして、一人ひとりの技術者が手軽に導入できる新しいソリューション LRTK によって、i-Constructionの新時代がどのように切り拓かれるのかを探ってみましょう。

i-Constructionは現場でどう使われているのか？

*i-Construction* は、建設現場の生産性を高めるための国策として2016年頃から提唱されてきた取り組みです。具体的には、調査・設計・施工・管理の各段階でICT（情報通信技術）を活用しようというもので、例えば以下のような実践が含まれます。

• 3次元データの活用: 設計段階からCIM（コンストラクション・インフォメーション・モデリング）による3Dモデルを作成し、施工計画や出来形の検討に利用する。完成形を立体的に把握できるため、現場でも設計意図を共有しやすくなります。

• ICT建機の導入: ブルドーザやバックホウといった重機にGNSS（衛星測位）やマシンコントロール技術を搭載し、自動または半自動で整地・掘削を行う。オペレーターは設計データを基に重機を動かすだけで、ほぼ規格どおりの施工が可能です。これにより重機オペレーターの熟練に頼らず高精度な施工を実現できます。

• 3D測量・出来形管理: ドローンによる空撮写真測量や地上型レーザースキャナー計測で、施工前後の地形や構造物を3次元データとして取得する。広範囲の出来形を短時間で計測でき、人力によるポイント測量に比べてはるかに効率的かつ網羅的です。

こうした取り組みは、国や自治体発注の大規模工事を中心に徐々に浸透しつつあります。直轄工事ではICT施工（土工）の適用率が高まり、現場には3D図面やタブレット端末を手にした技術者の姿も珍しくなくなりました。例えば道路工事では、施工前にドローンで現況を3D計測し、施工中はGNSS搭載ブルドーザで切土・盛土を精密に行い、完了後には再度ドローンやレーザースキャナーで出来形を点群データとして検証するといった流れが実現しています。

一方で、i-Construction の恩恵を実感できるかどうかは現場の規模や体制によって様々です。大手建設会社の大型プロジェクトでは専門スタッフや高価なICT機器を投入してDXを推進できますが、中小の現場や限られた人員の工事では「宝の持ち腐れ」になってしまうケースもあります。それでも、現場実務に根差した形でデジタル技術を活かすことが今後益々重要になるのは間違いありません。次章では、ICT施工の理想と現実に触れながら、そのギャップを埋めるポイントを考えてみます。

ICT土工の現実：理想とギャップを埋めるには

最新のICT技術をフル活用すれば、まるで工事がすべて自動化されるようなイメージを持つ人もいるでしょう。例えば「ドローンが自動で測量して土量計算、バックホウが自動で掘削、ブルドーザが自動で敷均し、出来形検測もドローンが勝手にやってくれる」といった極端な理想像です。しかし現実の土木現場はそこまで単純ではなく、ICT土工にも様々な制約条件や課題があります。

まず、ICT技術の適用には 環境条件の制約 がつきまといます。GNSSを使う重機や測量機は、トンネル内や山間部のように衛星電波が届かない場所では使用できません。また高圧線の近くでは測位精度が低下したり、一部の時間帯には衛星配置の関係で誤差が大きくなることもあります。ドローンによる写真測量も、強風や雨天時には飛行できず、快晴時には地表面の照り返しで精度が落ちるといった気象条件の影響を受けます。さらに空撮写真から点群データを起こす処理には高性能PCで数時間〜数日を要する場合もあり、即時性という点で課題が残ります。結局、天候に左右されず安定した精度を出すには人力のトータルステーション測量が確実…といったジレンマを感じた技術者も多いでしょう。

次に、コストやスキルのハードルも無視できません。3DレーザースキャナーやICT建機は非常に高価で、全ての現場に常備できるものではありません。また操作やデータ処理には専門知識が必要で、ベテランの測量士やCIMエンジニアが不足している企業では、せっかく機器を導入しても使いこなせないという声も聞かれます。特に小規模工事では、高額な機材を投入しても採算に見合わないことがあり、結果として従来通りの手作業に頼らざるを得ないケースもあるのです。

このようにICT施工の理想と現実のギャップを埋めるには、「どの作業にICTを適用すべきか」を見極め、現場規模に合った 使いやすいツール を導入することが重要です。すべてを最新技術に置き換えるのではなく、手間のかかる部分・危険な部分を優先してICT化し、それ以外は従来手法で補完する柔軟さが求められます。また、現場の技術者自身が扱える 簡便なデジタル機器 があれば、専門家に頼らず自分たちのペースでDXを進めることができます。その解決策の一つとして最近注目されているのが、スマホと小型GNSSデバイスを組み合わせた手軽な高精度測量ツールです。次章では、出来形管理の分野を中心に、この新しいアプローチが現場にもたらすメリットを見ていきましょう。

出来形管理は「記録」の時代から「可視化・即時検査」の時代へ

施工管理業務の中でも 出来形管理 は特に重要なプロセスです。出来形管理とは、完成した構造物や施工部分が設計図書の規格値どおりにできているかを確認する作業で、発注者の検査合格や引き渡しの条件ともなる品質保証の要となります。従来、この出来形確認は主に 人力による測定と記録 に頼ってきました。例えば道路工事なら、路盤や舗装の厚み・幅・高さを工事完了後にいくつかの代表地点で巻尺やスタッフ（標尺）とレベルを使って測り、設計値との誤差を一つひとつチェックします。そして結果を写真付きの出来形管理図表にまとめて提出するのが一般的な流れでした。

しかしこの従来手法には、多くの現場技術者が実感してきた 課題 があります。第一に、人手と時間がかかること。測量には通常2人以上が必要で、広い現場の各所を測って回るのは大きな負担でした。測点の選定から記録まで経験が物を言う作業であり、人材不足の中では限られた人員でやり繰りするのが難しかったのです。第二に、サンプリング測定ゆえの 網羅性の欠如。人力で測れる点の数には限界があるため、どうしても抜き取り検査的になりがちです。例えば数十箇所測っただけでは全体の出来形を完全には把握できず、測っていない部分で設計と異なる施工ミスがあっても見逃してしまうリスクがありました。第三に、ヒューマンエラー の可能性です。忙しい現場では写真の撮り忘れや測定値のメモ間違いといったミスも起こりえます。埋設した構造物を覆土した後で写真が無いと発覚すれば、最悪やり直し施工やトラブルに発展しかねません。つまり「点でしか測れない」「人に頼る」旧来のやり方は、効率面でもリスク面でも限界に達していたのです。

そこで近年、この出来形管理に 3次元計測技術 を取り入れようという動きが高まっています。レーザースキャナーやドローン写真測量で得られる 点群データ（ポイントクラウド） は、現場の形状を無数の測点の集合体としてデジタル記録したものです。一度の計測で広範囲を高密度にスキャンできるため、出来形を「面」として捉えることが可能です。例えば法面工事であれば、斜面全体の勾配や凹凸を点群で可視化することで、従来は見落としがちな微妙な凹凸や整形ミスも一目でわかります。出来形管理が「記録」から「可視化・即時検査」の時代へ 移行しつつあるのです。

国土交通省もこうした流れを受け、「3次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）」を策定して現場への普及を図っています。新要領（案）では、点群データによる出来形計測で満たすべき精度や密度の基準値が示されており、それを満たせば公式な出来形管理成果として認められます。従来は巻尺やレベルで基準点を設置し、そこから丁張をかけて高さを管理していましたが、今や点群＋高精度GNSSで同等以上の信頼性をもって出来形検証ができる時代になりました。つまり技術的には、「設計通りに施工できているか」を現場でリアルタイムにチェックし、その場で手直しすることも可能になってきたのです。

こうした変化を現場で実践するためには、点群計測や高精度測位をもっと手軽に行えるツールが求められます。そこで登場したのが 高精度測位×点群×スマホ という新発想のソリューションです。次の章では、このソリューションがどのように現場測量を進化させているのかを見ていきましょう。

高精度測位×点群×スマホで進化する現場測量

3Dスキャナーやドローンは便利ですが、前述したように高額で扱いが難しいという課題がありました。そこで最近注目を集めているのが、スマートフォン と RTK-GNSS を組み合わせて現場測量を行うアプローチです。スマホには高性能カメラや一部機種にはLiDAR（光検出と測距）センサーが搭載されるようになり、小型コンピュータとしての処理能力も年々向上しています。このスマホと、衛星測位の最高峰であるRTK（Real Time Kinematic）方式のGNSS受信機を連携させることで、なんと ポケットに入るサイズの「万能測量機」 を実現できるのです。

東京工業大学発のベンチャー企業レフィクシアが開発した LRTK（エルアールティーケー） は、まさにこの「スマホ×RTK」を形にしたソリューションです。スマホやタブレットに装着して使う重さ数百グラムの小型デバイスで、衛星からのRTK補正情報を受信して常時センチメートル級の測位精度をスマホにもたらします。専用のモバイルアプリ「LRTK」とセットで動作し、測位データの取得から点群スキャン、さらにはAR機能による出来形の可視化まで、必要な作業をオールインワンでこなすことが特徴です。

たとえばLRTKを装着したスマホを持って歩きながら現場をかざすだけで、LiDARセンサーやカメラが捉えた周囲の形状を点群データとしてどんどん取得できます。しかも通常のスマホ単体測位では5〜10m程度あった位置誤差が、RTK補正により水平1〜2cm・垂直3cm以内という極めて高精度に抑えられるため、取得した点群には正確なグローバル座標（緯度・経度・標高）が付与されます。これによって、測ったその場で3D点群と設計データを重ね合わせて出来形をチェックしたり、後日の図面起こしに使ったりと、多用途に活用可能な状態でデータを残せるのです。

スマホと小型GNSS受信機だけなので、従来ならトータルステーション＋プリズムスタッフで 2人1組 かかっていた測量も 1人で完結 します。機器はポケットに入るサイズでバッテリー内蔵、現場を歩き回っても邪魔になりません。難しい設定や操作もなく、スマホの画面上でボタンを押すだけで測点の座標取得や点群スキャン、写真撮影記録などが行える直感的なインターフェースです。つまり「誰でも使える精密測量機」として、現場のDXを力強く後押しする革新的ツールと言えるでしょう。

さらに特筆すべきは、スマホと衛星さえあれば動作するため コネクティビティの制約が少ない 点です。LRTKは日本の準天頂衛星みちびきが配信する高精度測位サービス（CLAS）にも対応しており、携帯電波の届かない山間部や災害直後でインターネットが不通の現場でもcm級測位が可能です。従来、山奥の測量では基準点出しに苦労しましたが、LRTKならオフライン環境でも正確な位置が取れるので、より広範な現場でデジタル測量の利点を享受できます。

実際の現場でどう使う？LRTKの運用例と変化

それでは、こうしたスマホRTKソリューションは実際の土木現場でどのような効果を発揮するのでしょうか。ここでは LRTKを導入した具体的な活用シーン をいくつか紹介します。

• 道路工事: 路盤厚や舗装厚・高さの確認作業にLRTKを使うことで、従来数人がかりで半日かかっていた出来形測定が短時間で完了した例があります。所定の各ポイントでスマホ片手に測点を記録し、その日のうちにクラウド経由で社内共有まで完結できます。また、LRTKのAR機能を利用すれば、従来2人1組で行っていた丁張設置や基準点の位置出し作業も 1人で正確に実施可能 です。延長の長い道路工事でも歩行しながら多数の点を測れて即時に結果を確認できるため、見落とし防止につながり、検査準備にも余裕が生まれます。

• 橋梁工事: 橋台・橋脚の位置や高さ、橋桁や床版の厚み確認など出来形項目が多岐にわたる橋梁現場でもLRTKは活躍します。高所作業や夜間施工の場面でも手早く精密測量ができ、安全管理上のメリットも大きいです。例えばコンクリート打設後の橋脚天端高さをその場で測定し、設計どおりか即チェックできれば、後日の手直しを防いで品質を保証できます。また施工中の橋梁モデルをスマホ上でAR表示し、アンカーボルト孔の位置がずれていないか、支承の設置個所が正しいかを確認するといった使い方も可能です。迅速かつ確実な出来形管理により、作業員の負担軽減と工事の停滞リスク低減につながっています。

• 法面・造成地: 急斜面の法面工事では仕上がり勾配の確認が重要ですが、人が斜面に登っての測量は危険で限界がありました。LRTKなら作業員が斜面下の安全な場所にいながら、スマホで斜面全体を点群スキャンできます。わずか数分で広範囲の3D地形データを取得し、勾配や表面凹凸を詳細に把握して即座に補修すべき箇所を特定することも可能です。非接触でリモート計測できるため測り残しがなく、何より危険区域に立ち入らずに済むため安全性が飛躍的に向上します。

• 災害現場: 地震や豪雨による斜面崩壊・土砂流出などの被災箇所調査でもLRTKは有用です。大規模災害では重機や大人数の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る機動力が求められます。LRTKがあれば崩落した斜面や堆積土砂の範囲をすぐに点群計測し、その場で体積算出して土量を見積もることもできます。さらにクラウド共有によって、刻一刻と変わる現場状況を本社や発注者ともリアルタイムに共有可能です。携帯圏外でも前述のCLASで測位継続できるため、通信途絶下でも迅速かつ安全な現況把握を実現します。実際に能登半島地震の被災地調査でもLRTKが活躍し、小型機器1台で被害状況の高精度な記録と即時共有が行われました。

これらの事例からも、LRTK導入による現場DX効果が具体的に見て取れるでしょう。計測作業の効率化はもちろん、安全性向上や品質確保、さらにはコミュニケーション円滑化（クラウド共有による情報同期）など、多面的なメリットが得られています。

一人測量・一人出来形管理はなぜ可能なのか

LRTKがもたらす大きな変化の一つに、「一人測量・一人出来形管理」の実現があります。従来、測量と出来形管理は複数人体制で行うのが当たり前でした。では、なぜ今それを一人で完結できるようになったのでしょうか。その背景には、技術の進歩と運用スタイルの工夫があります。

1つ目のポイントは測位・計測機器の小型化・一体化です。LRTKのようにスマホと一体化した測量機なら、測位・計測・記録のために別々の装置を持ち歩く必要がありません。スマホ上のアプリが測位から点群生成、写真撮影やメモ付けまで自動で行い、各データを紐付けて保存してくれます。これにより、人が分担していた「測る」「記録する」といった作業を一人で連続的に処理できるようになりました。

2つ目は操作の自動化・簡易化です。たとえば従来は測量結果を得るまでに、測点ごとに機械を据え付けて角度・距離を読取り、手計算やソフトで座標に変換するといった専門的手順が必要でした。今やLRTKアプリでボタンを押せばその場で座標値が表示され、点群スキャンも「録画ボタン」のような感覚で開始・停止するだけです。リアルタイム演算処理とUIの改良によって、測量の専門知識がない人でも直感的に扱える仕組みが整っています。新人や若手の技術者でも迷わず使えるため、従来はベテラン測量士の手を借りていた作業も自前でこなせるようになります。

3つ目はデータ共有と利活用の効率化です。一人で集めたデータをすぐクラウドに同期すれば、オフィスにいる同僚や管理技術者がリアルタイムでチェックバックできます。現場にいながら「このポイントもう少し測っといて」「この範囲もスキャンしよう」といった指示を受けて対応することも可能です。逆に現場の担当者が取得した点群を即座に色別ヒートマップに解析して、出来形の過不足を確認するといったフィードバックの迅速化も一人でできてしまいます。要するに、デジタルが「もう一人の助手」として働いてくれるので、人間は実質一人でも複数人分の作業を回せるのです。

これらの要因が重なり、LRTK導入後の現場では「測量隊を編成しなくても現場監督一人で十分」といった声も出始めています。一人測量が可能になれば、人員配置の自由度が増し、人手不足対策にも寄与します。昼間に測れなかった箇所を少人数で夜間に確認するといったフレキシブルな対応も容易になるでしょう。

書類・検査対応も変わる：クラウド連携とPDF化の実際

現場DXの効果は、単に測る・検証するといった作業だけでなく、その後の書類作成や検査対応にも及びます。LRTKのようなシステムを使うことで、出来形管理のドキュメント整備が劇的に簡素化されるのです。

まず、LRTKアプリで取得した測位データや点群データは、自動的に公共測地系の座標値（例えばJGD2011の平面直角座標系）に変換され、標高もジオイド高で補正されます。つまり現場で難しい座標計算を意識しなくても、正式な基準系に沿った成果が最初から得られます。これは後工程の書類作成で非常に有利です。従来であれば測点座標をエクセルに整理し、基準点からの差分を計算して…と手間がかかった部分が、自動処理により省略できます。

取得データはクラウド上で整理・管理できるため、測定結果をもとにした図面作成や帳票作成もスムーズです。例えば出来形管理図表や3Dモデルの作成も、クラウドプラットフォームで点群を見ながら必要な断面を切り出したり、所定の様式に写真と測定値を流し込むといったことが容易にできます。紙の野帳や写真台帳を見比べながら手書きでまとめていた従来と比べ、デジタルデータに一元化されることで作業時間を大幅に短縮できます。現場で集めた情報はそのまま電子納品用の成果に活用できるため、重複入力や転記ミスも減り、出来形管理書類の精度も向上します。

また、クラウド連携により検査や関係者共有のスタイルも変わりつつあります。従来は検査担当者に紙の図表や大量の写真帳を提出し、現地で立会検査という流れでした。DX推進後は、例えば出来形点群をクラウド上で共有リンクとして発注者に提供し、事前に出来形データを確認してもらうことも可能です。発注者はブラウザから3Dデータを見て気になる点を指摘でき、施工者はそれに基づき修正・追測してデータを更新する、といったリモート検査のようなコラボレーションも考えられます。少なくとも、USBメモリにデータをコピーして届けたり、A3図面を何十枚も印刷して製本するといった手間はなくなるでしょう。

実際、LRTKクラウドには測定データの共有機能があり、ボタン一つで関係者に閲覧用URLを発行できます。パスワードと有効期限を設定すればセキュリティも保たれ、誰でも専用ソフト不要でブラウザから測定結果を確認・ダウンロードできます。これにより「紙からPDF・Webへ」と出来形管理のアウトプット形態もシフトしており、社内外でデジタルデータを前提にした検査・合意形成が進みつつあります。

このように、現場計測から書類作成・検査対応まで一連の流れがデジタル化されることで、土木施工管理技士の業務負荷は軽減され、本来注力すべき安全管理や工程調整により時間を割けるようになります。

現場主導で進めるDX、まずはLRTKから始めてみる

以上見てきたように、建設現場のDXは単なる効率化に留まらず、品質向上 や 安全確保 の面でも大きな価値をもたらします。国交省主導の i-Construction や BIM/CIM の流れに沿って、今後は3Dデータに基づく施工管理がますます当たり前になっていくでしょう。出来形管理のデジタル化は、熟練者のカンと経験だけに頼らない客観的な品質保証を可能にし、限られた人員でも高い生産性を維持するための鍵となります。

こうした時代の変化に対応するには、「現場主導」で取り組める小さなDX施策から始めるのが賢明です。大掛かりな投資や高度な専門知識が必要なDXはハードルが高いですが、スマホ一つで使える 簡易測量 ソリューションなら明日からでも試せます。まさに LRTK は、そうした現場DXの切り札となり得る存在です。特別なスキルがなくてもセンチメートル精度の測量と3D出来形管理を手軽に導入できるLRTKを活用し、まずは身近な業務からデジタル化の恩恵を感じてみませんか？

土木施工管理技士の皆さんの現場にも、きっとLRTKは心強い味方となってくれるでしょう。従来の手法に最新テクノロジーをプラスすることで生まれる新しい施工管理の形を、ぜひ体験してみてください。施工管理DXを進めるなら、LRTKによる簡易測量が最適です。今こそ現場発信でDXに踏み出し、あなたの現場を次のステージへと進化させましょう。