RTK杭打ち誘導ガイド:
スマホ測量で杭打ち座標を正確に出す方法

この記事は平均2分30秒で読めます
2025年2月28日 掲載

1. 杭打ち誘導とは?
杭打ち誘導とは、土木建設工事などで設計図に基づいた正確な位置に杭を打つ(または測量杭を設置する)作業をスムーズに行うための誘導プロセスです。道路や橋梁の建設では、基礎の位置や構造物の端部など、決められた座標に杭を打ち込む必要があります。この杭打ち作業は工事の基盤となる重要工程であり、位置がずれると構造全体のずれや施工ミスにつながるため、高い精度が求められます。
従来の杭打ち誘導は主に人の目視や手作業の測量に頼っていました。例えば、測量担当者が図面上の座標をもとに現場で巻尺やトータルステーションを使って位置を出し、地面にマーキングして杭打ち位置を示す方法です。しかしこの方法では手間と時間がかかり、人為的な誤差も発生しがちです。現場では杭打ち位置に目印となる杭やペイントを設置しますが、複数人での測量作業が必要で、測点の出し間違いやマーキングミスが起こればやり直し(手戻り)につながりました。また、複雑な地形や視界の悪い状況では目視誘導にも限界があり、効率よく正確に杭を打つことが難しいのが課題でした。
2. RTK技術を活用した杭打ちの高精度化
こうした課題を解決するために近年注目されているのが、RTK技術を活用した杭打ち誘導です。RTKとは“Real Time Kinematic”の略で、GNSS(全球測位衛星システム)を用いた相対測位方式の一つです 。基準局と移動局の2台の受信機で同時に衛星信号を受信し、両者の観測差を補正することで、誤差数センチ以内という極めて高精度な位置測定をリアルタイムに実現します 。このRTK測位技術を杭打ち作業に応用することで、設計座標に対してセンチメートル級の精度で杭位置を誘導できるようになります。
RTKを使った座標誘導のメリットは、何と言っても施工精度の飛躍的な向上です。GNSS受信機を搭載した端末を杭打ち機や作業員が持ち、リアルタイムに自分の現在位置を確認しながら杭を打つことで、狙った座標にズレなく杭を設置できます。従来は測量班が設置した杭位置の目印を頼りにしていましたが、RTK誘導では端末上に目標地点までの方向・距離が表示されるため直感的に位置合わせが可能です 。その結果、施工のやり直し(手戻り)を削減し、常に高い施工品質を保つことができます。高精度な杭打ちは、後工程のズレ防止や構造物の品質確保にも直結するため、RTK技術は現在、多くの現場で欠かせないものとなりつつあります。
3. 杭打ち誘導の効率化とコスト削減
RTKによる杭打ち誘導は精度向上だけでなく、作業効率の大幅アップにも貢献します。GPSやGNSSを活用した機器で杭打ちポイントを誘導できるため、これまで必要だった入念な測量やマーキング作業の多くが簡略化されます。例えば、従来は2人1組で行っていた測量杭出しも、RTK誘導なら作業員1人で位置出しから杭打ちまで完結可能です。人員削減による省力化は、人件費の削減だけでなく、現場の安全性向上(少人数で重機周りの作業を実施可能)という効果もあります。
さらに作業時間の短縮も顕著です。ある比較では、GNSSを用いたAR杭打ちシステムを使うことで、光学測量による従来方法に比べて測量作業時間が約1/6に短縮されたという結果も報告されています 。これは測点を出すスピードや移動効率が飛躍的に上がるためで、1日に処理できる杭打ち箇所数が増え工期短縮につながります。下表に、従来手法とRTK杭打ち誘導手法の効率比較の一例を示します。
このようにRTK杭打ち誘導を導入することで、大幅な省力化と時間短縮によるコスト削減効果が期待できます。測量作業の簡素化により外注コストや人件費が減り、工期短縮による機会費用の圧縮も図れます。高精度ゆえのミス削減によって材料・工数の無駄も省けるため、トータルで見れば品質向上とコスト低減の両立を実現する技術と言えるでしょう。
4. RTK杭打ち誘導の活用事例
現在、RTKを活用した杭打ち誘導技術は様々な施工現場で活用が進んでいます。その背景には、国土交通省が推進する**i-Construction(ICT施工)**の流れもあり、建設現場の生産性向上策としてGNSS測位の活用が奨励されていることがあります 。具体的な活用事例として、以下のようなケースが挙げられます。
-
道路工事: 道路の中心線や用地境界に沿った杭打ちにRTK誘導を利用。設計データ上の基準点に基づき、舗装範囲や排水構造物の位置出しを高精度に行います。従来必要だった丁張り(墨出しのための仮設構造)を設置せずとも、GNSS誘導で重機オペレーターが仕上がりラインまで切土・盛土を施工できた事例もあります 。
-
橋梁工事: 橋脚や橋台の杭基礎の位置決めにRTK杭打ち誘導を導入。広範囲にわたる橋脚位置を事前に測量してマーキングする代わりに、現場でGNSS受信機付き端末を用いて各杭の位置へ誘導。これにより、山間部の視通しが悪い場所でも確実に所定の位置に杭を施工でき、橋梁の据付精度向上に貢献しています。
-
インフラ整備(上下水道・通信など): 地中に埋設する管路やケーブル敷設のための位置出し作業にもRTK誘導が活用されています。広い敷地や長い区間でも、設計座標に従って一定間隔で杭やスプレーマークを設置していく作業が効率化しました。実際の施工現場では、GNSSアンテナに搭載したカメラ映像に杭打ちポイント方向を表示するAR杭打ち機能を用い、直感的に次の掘削地点を特定する取り組みも始まっています 。こうした先進事例では、作業者が画面上のガイドに従うだけで埋設物の開始終点や曲点に正確な位置標を打設でき、トレンチの掘削ミス削減に役立っています。
このように、道路・橋梁から一般インフラまで幅広い分野でRTK杭打ち誘導の成功事例が報告されています。精度確保と効率化という二重のメリットから、ゼネコン各社や測量会社も積極的に導入を進めており、現場のDX(デジタルトランスフォーメーション)推進の一環としてRTK技術が浸透しつつあります。特に日本国内では、高精度GNSS(みちびき・QZSS)の整備も追い風となり、今後さらに様々な現場で活用が広がっていくでしょう。
5. RTK杭打ち誘導の導入方法
RTK杭打ち誘導を現場に導入するために必要な機材や手順は、近年シンプルかつ手軽になってきています。まず基本となるのはRTK-GNSS測位システムです。具体的には、既知点に設置する基準局用のGNSS受信機と、作業者が持つ移動局用のGNSS受信機(ローバー)から構成されます。国土地理院の電子基準点などネットワーク型RTKサービスを利用すれば専用の基地局を設けなくても測位が可能で、移動局受信機と通信端末(スマートフォンやタブレット)だけで運用することもできます。
導入の手順は以下のようになります。
-
機器の準備: RTK対応のGNSS受信機と、その測位結果を表示・操作できる端末(専用コントローラーやスマホ/タブレット)を用意します。移動局受信機は測量用ポールに取り付けたり、重機に搭載したりして使用します。加えて、インターネット経由で補正情報を受け取る場合はSIM搭載やポケットWi-Fiなど通信環境も整備します。
-
基準点の設定: 現場付近の既知の基準点座標を取得し、RTKシステムに登録します。自前で基地局を設置する場合は、誤差の少ない場所にGNSSアンテナを据え付け、基準局として設定を行います(またはVRSなどの仮想基準点サービスに接続)。
-
座標データの投入: 杭打ち予定箇所の設計座標リストを用意し、誘導用端末のアプリや測量機にインポートします。クラウド対応のシステムであれば事前にWeb上で座標データをアップロードし、現場で端末と同期するだけで準備完了です。
-
現場での誘導作業: GNSS受信機の電源を入れて測位を開始し、誘導アプリで誘導したいポイントを選択します。すると現在地と目標座標の差異が画面上に表示されるため、指示に従って受信機(もしくは重機)を移動させます。画面には目標方向を示す矢印や距離、必要に応じて高さ(標高)方向のずれ量も表示され、誰でも直感的に目標位置へ誘導可能です 。目的の位置に到達したら、その地点をマーキングしたり実際に杭を打ち込みます。
-
記録と共有: 誘導・設置が完了したポイントはアプリ上で完了マークを付けたり、実測した座標値を記録します。クラウド連携型であれば、現場で得られた杭の設置座標や作業履歴が即時にクラウドへアップロードされ、事務所や他チームとも共有できます。
以上のように、RTK杭打ち誘導システムは操作自体はシンプルで、基本的な測量知識があれば短期間のトレーニングで習得できます。近年はスマートフォンを活用した使い勝手の良いアプリも登場しており、現場の作業員が違和感なく使えるインターフェースが整っています。導入コストも下がってきており、中小規模の工事現場でも気軽に導入できる環境が整いつつあります。
6. LRTKの紹介
RTK杭打ち誘導システムの中でも、最近注目を集めているのがレフィクシア社のLRTKというシステムです。LRTKは東京工業大学発のスタートアップ企業が開発したソリューションで、他の杭打ち誘導システムとは一線を画す特徴を備えています。その最大の特長は、手持ちのスマートフォンを活用してRTK測位とAR誘導を実現する点です。
従来の杭打ち誘導機器は専用端末や大掛かりな装置を必要とすることが多かったのに対し、LRTKはスマホ1台あればOKという手軽さがあります。専用の小型GNSS受信機「LRTK Phone」をiPhoneやiPadに取り付けることで、スマホが高精度測位器となり、測量・点群計測・墨出し(位置出し)・写真記録・AR表示まで幅広い用途に使えます 。重さはわずか125g程度でバッテリーも内蔵しており、現場でポケットに入れて持ち運べるほどのコンパクトさです 。価格も従来システムに比べて非常にリーズナブルであるため、作業員一人ひとりが1台ずつ携行し活用する、といった新しいスタイルの現場運用も可能にしています 。
LRTKが他システムと大きく異なるもう一つのポイントは、AR(拡張現実)を活用した視覚的な杭打ち座標誘導です。スマホのカメラ映像に設計上のポイントや方向指示を重ねて表示することで、直感的に杭打ち位置へ誘導してくれる機能を備えています。例えば、LRTKの「座標ナビ」機能を使うと、クラウド上で指定した目標座標に向けて作業員をセンチメートル精度でナビゲートできます 。現場ではスマホ画面に表示される矢印や距離情報に従って移動するだけでよく、初心者でも迷わず目的の地点へ到達可能です。特に優れているのは、目標地点に近づいた際の微調整までガイドしてくれる点で、最終的には数cmの誤差も無いよう端末が位置合わせを支援してくれます 。これにより、従来は「勘」や「経験」に頼っていた杭位置の最終調整もデジタルに正確化されます。
またLRTKはAR機能を応用して、仮想的な杭(AR杭)を現場に打設することもできます。これは、例えば直接杭が打てないコンクリート舗装上や危険箇所にも、画面上で仮想杭を設置して位置を示せる機能です 。遠隔地や法面のように物理的に近づきにくい場所でも、写真測位機能と組み合わせてその地点の座標を取得し、AR上に杭を表示させることで位置確認が可能になります 。従来は困難だった場面での杭打ち誘導を可能にする革新的な機能と言えるでしょう。さらにBIM/CIMなどの3次元設計データをLRTKクラウドにアップロードすれば、現況の点群データと自動照合して現場でAR表示することもできます 。例えば、完成予定の構造物モデルを実際の地形に重ねて表示し、設計どおり施工できるか事前確認するといった使い方です。GNSSで常に自己位置を高精度に追跡しているおかげで、AR表示されたモデルはユーザーが移動してもズレることなくその場に固定表示され続けます 。この位置ズレしないAR投影はLRTKならではの人気機能で、発注者との立会検査や出来形イメージ共有にも役立っています 。
データ管理の面でも、LRTKはクラウド連携による利便性を提供しています。LRTKアプリで計測・記録した点群データや写真・杭座標情報は即座にLRTKクラウドに保存され、関係者と共有可能です 。これにより現場で取得した情報を事務所に持ち帰って整理する手間が省け、リアルタイムで進捗を共有できます。複数端末でデータを同期できるため、大規模な現場でチーム全員が最新の杭位置データを確認しながら作業するといったことも簡単です。以上のように、LRTKは手軽さ・高精度・ARによる視認性・クラウド活用を兼ね備えた次世代の杭打ち誘導システムと言えるでしょう。
7. まとめ
本記事では、杭打ち誘導にRTK技術を活用することで得られる高精度化と効率化の効果、そして最新システムであるLRTKの特徴について紹介しました。従来の手作業主体の杭打ちでは避けられなかった測量の手間や精度の不安が、RTK杭打ち誘導によって劇的に改善されることがご理解いただけたかと思います。センチメートル級の精度で位置を特定できるRTK-GNSSの力を借りれば、どんな作業者でも狙った位置に杭を打ち込めるようになり、結果として施工品質の均一化と向上が実現します。加えて、作業時間短縮や人員削減による生産性向上とコスト削減も大きなメリットです。
特にLRTKのような最新の杭打ち誘導技術は、現場のデジタル化をさらに一歩進める可能性を秘めています。スマートフォンとARを活用した直感的な誘導は、これまで熟練を要した作業を誰にでもできる作業へと変え、建設現場のDXに寄与するでしょう。高精度施工の実現と効率アップは発注者・施工者双方に利益をもたらし、ひいてはインフラ整備の加速にもつながります。
今後、GNSS衛星や通信インフラの充実によってRTK杭打ち誘導はますます身近で信頼性の高いものとなっていくでしょう。ぜひこの機会に最新技術の導入を検討し、LRTKをはじめとするRTK誘導システムがもたらす恩恵を現場で体感してみてください。高精度かつ効率的な杭打ち施工は、未来の建設現場のスタンダードになるに違いありません。
LRTKで現場の測量精度・作業効率を飛躍的に向上
LRTKシリーズは、建設・土木・測量分野における高精度なGNSS測位を実現し、作業時間短縮や生産性の大幅な向上を可能にします。国土交通省が推進するi-Constructionにも対応しており、建設業界のデジタル化促進に最適なソリューションです。
LRTKの詳細については、下記のリンクよりご覧ください。
製品に関するご質問やお見積り、導入検討に関するご相談は、
こちらのお問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。ぜひLRTKで、貴社の現場を次のステージへと進化させましょう。