近年、土木業界では*i-Construction*（アイ・コンストラクション）による施工のデジタル化が加速しています。その中でも、法面工事におけるICT施工（情報化施工）は、生産性向上や安全確保の観点から非常に注目されています。

しかし、法面工事の現場では出来形管理や土量算出、施工記録作成、3次元設計データの扱いなど、ICT活用に特有の課題も少なくありません。本記事では、そうした法面工事の課題を整理し、LRTKによる3D点群計測を活用した解決策をご紹介します。スマートフォンひとつで誰でも簡単に高精度な点群データを取得できるLRTKは、法面工事におけるi-Construction推進の強力な味方です。現場での具体的な活用方法から得られるメリットまで、実務目線で詳しく解説します。

法面工事のICT施工で直面する課題

法面工事の現場管理者や測量・設計担当者がi-Constructionを推進する際、まず直面するのが従来手法とのギャップです。従来の法面出来形管理では、巻尺やスタッフ、水平器などを用いて人力で斜面の勾配や長さを測り、図面と照合するのが一般的でした。要所ごとに一点ずつ確認するため非常に手間がかかる上、計測可能なポイントは限定的です。広い法面全体を網羅的に測定することは難しく、結果として「測っていない箇所」に設計との不整合が残ってしまうリスクがあります。主要な測点では基準を満たしていても、測定していない部分でわずかなズレが発生し、検査段階で「設計どおりでない」と指摘されるケースも起こり得ます。

また、高所での測量作業という安全面の問題もあります。急勾配の法面を人が登ってスタッフで測るのは危険が伴い、作業員の負担も大きいでしょう。熟練した測量技術者が不足する中、二人一組での人力測量は非効率で人手不足に対応しきれない状況です。さらに、土量の算出や施工記録作成にも課題があります。従来は施工前後の地形を断面図で比較して土量計算を行っていましたが、断面法では法面形状を簡略化するため精度に限界があります。手計算やCADでの数量算出は時間がかかり、測り残しがあれば追加測量も必要です。施工記録写真の整理や報告書作成にも手間がかかり、撮り忘れや記載ミスなどヒューマンエラーのリスクも否めません。

加えて、3次元設計データの扱いもハードルの一つです。近年は法面工事でも発注者からCIMモデルや3D図面の提供・納品が求められるケースが増えています。しかし中小の現場では「3次元の設計データをどう使えば良いか分からない」「対応するソフトウェアがない」と戸惑う声もあります。ICT建機で施工しなくとも、出来形管理や出来高数量の算出には3Dデータ活用が推奨されており、これに追随できないと生産性向上の波に乗り遅れてしまいます。

このように、法面工事におけるICT施工推進には測量からデータ処理、記録作成に至るまで複数の課題が存在します。では、これらを一挙に解決しうる手段はあるのでしょうか？そこで注目されるのが3D点群計測の技術です。

3D点群計測で解決！LRTKがもたらす革新

3D点群計測とは、レーザーや写真測量により現場の形状を多数の点の集合データ（点群）として取得する手法です。法面全体を短時間でスキャンして高密度な3次元データ化ができるため、従来の「点でしか測れない」測量から「面で捉える」出来形管理への転換を可能にします。近年ドローン搭載の写真測量や地上型レーザースキャナーによる点群取得も普及しつつありますが、LRTKはそれらをより手軽にした革新的なソリューションです。

LRTKはスマートフォンを活用した最新の測量DXツールで、RTK-GNSS（リアルタイムキネマティック測位）とスマホ内蔵のLiDAR技術を組み合わせ、誰でも片手で簡単に高精度点群を取得できるようにしたものです。専用の高価な測量機器や大掛かりなドローンを用意しなくても、手持ちのスマートフォンにLRTKアプリをインストールするだけで、法面の3Dスキャンが実現します。高精度なGNSSによる位置情報とスマホのカメラ・LiDARセンサーにより、取得される点群には地球座標系での正確な座標が付与されます。そのため、スキャンした法面点群を設計図面や他の測量座標と照合することも容易です。

LRTKによる点群計測のメリットを具体的に見てみましょう。まず第一に、計測時間の大幅短縮と省力化です。広い法面でも、LRTKなら担当者が斜面の下や周囲を歩き回りながらスマホをかざすだけで、わずか数分程度で全体形状をスキャンできます。例えば高さ数十メートル・長さ100mに及ぶ大規模な法面でも、従来半日がかりだった出来形測量が数分で完了するという報告もあります。しかも作業は1人で済み、重機を止める必要も最小限です。測定結果はその場でスマホ画面上に点群として可視化されるため、取りこぼしがないか即座に確認できます。ドローン写真測量のように後でデータ処理に何時間も待つ必要がなく、現地ですぐに次のアクションに移せる即時性は現場にとって大きな利点です。

第二に、安全性と精度の向上です。人が立ち入るのが危険な急斜面や崩落の恐れがある箇所でも、LRTKなら遠巻きにスキャンするだけで詳細な地形データを取得できます。高所に登ったり足場を組んだりする必要が減り、作業員の安全確保につながります。取得される点群データはミリ～センチ精度の高密度測量点の集まりなので、法面の微細な凹凸まで記録可能です。これにより、従来は見逃されていたようなわずかな凸凹も把握でき、施工品質の向上と手戻り防止に役立ちます。実際、国土交通省の出来形管理要領においても3次元計測技術を用いた面的な出来形管理が推奨されており、LRTKによる点群計測はその正式な手法として位置付けられています。点群を使えば法面全体のどの部分を切り土・盛り土しすぎたか一目で把握でき、後から検査官に指摘されるリスクを大幅に低減できます。

第三に、データ活用範囲の広さが挙げられます。LRTKで取得した点群データは、ただ形状を測るだけではありません。専用クラウドやアプリ上で様々な解析・計測が可能です。例えば、点群から任意の場所の縦断・横断図を切り出して断面形状を確認したり、複数時点の点群を比較して*出来形土量*（切土・盛土量）を算出したりできます。ボタン操作一つで法面の表面積を求めることもでき、法面保護材（植生マットや吹付けコンクリート等）の数量積算にも役立ちます。これらの計測はソフトウェアが自動で行うため、人手による計算ミスも防げます。特に土量算出は、従来は図面化して平均断面法で算出するなど手間のかかる作業でしたが、点群同士の差分から瞬時に正確な数値を得られるので、大幅な効率化と精度向上につながります。もちろん出来形管理に必要な各種寸法チェック（法肩・法尻の高さや勾配、法面長など）も点群上で自在に行えます。

さらにLRTKには、AR（拡張現実）機能による画期的な活用方法があります。LRTKアプリ上に設計図やCIMで作成した3次元モデルデータを読み込めば、現地のカメラ映像に重ねて表示することが可能です。つまり、スマホをかざすと法面上に設計通りの仕上がりラインや構造物モデルが浮かび上がって見えるのです。この「ずれないAR投影」により、施工中でも直感的に完成イメージを共有できます。例えば、掘削すべきラインをARで地形に描画して重機オペレーターに指示したり、出来形検査時に設計モデルと実際の法面を見比べて施工精度を確認したりできます。従来は図面上でしか確認できなかった情報を、現場の実景に合わせて視覚化できるため、施工指示と確認作業が飛躍的に効率化します。また、点群から生成した「ズレ量ヒートマップ」をAR表示し、どの部分が設計より出っ張っている・引っ込んでいるかを色で示すこともできます。これにより、補修が必要な箇所をひと目で把握して是正工事に反映できるなど、PDCAサイクルを素早く回すことができます。

LRTKを使った法面工事のスマート施工フロー

それでは、LRTKを現場で具体的にどう活用できるか、その一連の流れを追ってみましょう。法面工事におけるICT施工のプロセスを、LRTKを用いた場合のステップに沿って解説します。

• 施工前の現地3D計測: 着工前に、まず現況の法面地形をLRTKでスキャンします。既存の斜面形状を3次元データとして取得しておくことで、設計との比較や施工計画の立案に役立ちます。例えば改良工事であれば、現在の法面勾配や凹凸を点群データから把握し、どこをどれだけ削る・盛る必要があるか検討できます。LRTKなら狭い現場でも機動的に計測できるため、初期調査の段階から高精度データを活用可能です。取得した現況点群はクラウド上に保存され、関係者と共有して3次元の地形モデルとして閲覧できます。

• 3次元設計データの活用: 設計段階で3次元モデルやデータが用意されている場合、それをLRTKに取り込んで現地で活用します。設計図面から起こしたCIMデータや設計BIMモデルなどがあれば、LRTKアプリに読み込んで、先述のAR機能で現場に投影します。もし3次元設計データが無い場合でも、施工者側でLRTKの点群を活用して簡易な完成イメージを作成したり、基準線・基準面を設定して施工管理に役立てることができます。重要なのは、平面図や断面図の世界でしか見えなかった完成形を、現場空間で立体的に把握できるようにすることです。ICT施工では丁張りレス（従来の杭による高さ・位置出しを省略）も推進されていますが、ARによる完成線の可視化はまさに丁張りレス施工を後押しするツールと言えます。

• 施工中のモニタリングと施工管理: 工事が進行している間も、LRTKは様々な形で現場をサポートします。たとえば、重機オペレーターや作業員が自分のスマホでLRTKを使い、随時法面の出来形をスキャンしてみることで、設計面からのズレをその場で確認できます。点群計測した断面をすぐ表示し、設計断面と比較すれば、削り過ぎや盛り過ぎを早期に発見できます。また、LRTKの座標ナビ機能を使えば、図面上のポイント（例えば法尻の始点やアンカー位置など）を指定して現地でその座標へ誘導してもらうこともできます。これは杭打ちやアンカーボルトの設置位置出しに有効で、従来は測量班を呼んでトータルステーションで出していた丁張り作業を、1人で簡単にこなせるようになります。施工中の記録としては、LRTKの測位写真機能で位置情報付きの写真を撮影しておけば、後から点群データや図面上にその撮影場所と向きを表示でき、出来形状況の説明資料として活用できます。

• 出来形管理（完成形計測）: 法面施工が完了したら、仕上がり形状の出来形計測を行います。ここでもLRTKの出番です。完成した法面を余すところなくスキャンし、出来形点群データを取得します。これを設計データの点群モデルと付き合わせれば、法面全体の出来形検査が一度に完了します。具体的には、点群同士を比較して各部の高さや勾配の差分を算出し、基準内に収まっているか評価します。LRTKのクラウドサービス上では、取得した法面点群に対し自動的にノイズ除去や位置補正が行われ、精度の高いデータに仕上げられます。そのデータから必要な断面図や平面図を生成したり、検査帳票に求められる数値（例えば法肩の高さや法面勾配）を読み取って整理します。点群計測による出来形管理は、国土交通省の「出来形管理要領（法面編 等）」にも準拠した手法であり、電子納品にも対応したデータ形式で成果をまとめることが可能です。

• 出来高数量の算出と報告書作成: 点群データは出来形管理だけでなく、出来高（土量）の把握にも威力を発揮します。施工前後の点群を比較することで、切土・盛土量を三次元的に正確に計算できます。LRTKのシステム上で体積計算機能を用いれば、盛土材の運搬量や法面の掘削土量が自動算出され、従来法よりも信頼性の高い数量データを得られます。この情報はそのまま出来高報告書や出来形寸法管理図書に反映させることができます。さらにLRTKでは、計測した点群や写真をオンラインで共有できるため、発注者や監督員に3Dで完成形を見せながら報告することも容易です。紙の図面や写真だけでは伝わりにくかった現場状況も、点群の可視化によって一目瞭然となり、検査もスムーズに進みます。こうしてLRTKを活用すれば、測量から記録・検査資料作成まで一貫してデジタル化でき、法面工事の出来形管理プロセスを大きく効率化できます。

現場DXへの一歩：LRTK導入がもたらす効果と今後の展望

以上のように、LRTKによる3D点群計測は法面工事の様々な課題を解決し、ICT施工の現場実装を強力に後押しします。最後に、LRTK導入によって得られる総合的なメリットを整理し、特に中小規模の現場への適用可能性について展望します。

生産性と品質の飛躍的向上: 点群技術の活用で測量作業や出来形管理が効率化されると、工期短縮やコスト削減が期待できます。LRTKは従来は数日かかった計測・図面化・数量計算を即日で完了させるケースも実現しており、工数ベースで50%以上の削減効果が報告されています。それでいて、測定精度や管理品質は向上するため、再工事や手戻り削減による隠れたコストセーブも見込めます。品質保証の精度が上がることは発注者からの信頼向上にもつながり、企業の評価アップにも寄与するでしょう。

安全管理と働き方改革: 危険な斜面での測量作業を置き換え、省人化できる点は安全管理上の大きな進歩です。作業員がケガのリスクに晒される機会を減らしつつ、少人数で現場を回せるようになるため、働き方改革にも資します。熟練者に頼らず若手でも扱える直感的なスマホツールであることから、技術継承や人材育成の面でもメリットがあります。現場の誰もが3D計測やAR活用に参加できることで、チーム全体のデジタルリテラシーが向上し、DX推進の底上げとなります。

中小現場でも導入しやすい: 従来、ICT施工と言えば大型プロジェクトや一部の先進企業のものと思われがちでした。しかしLRTKの登場により、中小規模の工事現場でも手軽にICT技術を導入できる環境が整いつつあります。特別な高額機材を購入せずとも、日常使いのスマートフォンと手頃なサブスクリプションサービスで最新の点群・AR技術が利用できます。現場の規模や予算に関わらず始められるので、「うちの現場でもデジタル化を進めたいが難しいのでは」という企業にもハードルが低く、着手しやすいでしょう。実際にLRTKは小規模な法面補修工事や治山工事などでも活用が始まっており、施工管理のDX化に貢献しています。

現場DXの鍵として: 国土交通省が提唱するi-Constructionの理念は、現場の生産性向上と将来の建設産業の持続性確保です。その実現には、大企業だけでなくあらゆる施工現場の底上げが必要です。LRTKのような手軽で強力なツールは、業界全体のデジタルトランスフォーメーション（DX）を支える鍵となるでしょう。法面工事というニッチな分野においても、3D点群とARの融合による新しい施工管理スタイルが普及すれば、これまで蓄積されたノウハウと最新技術が融合したスマート施工が当たり前の光景になるかもしれません。まずは試験的にでも現場で使ってみて、その有効性を実感することが、DXへの第一歩です。

施工管理者・測量技術者の皆様も、ぜひLRTKを活用した3D点群計測に挑戦してみてください。法面工事のi-Construction推進はLRTKで――現場の未来が大きく変わるはずです。