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建設ＩＣＴ（information and communication technology) 情報通信技術を活用した合理的な生産システムの事です 情報化施工を構成するソリューション ・マシンガイダンス(AMG)/マシンコントロール(AMC) ＡＭＧはブルトーザー、モーターグレーダー、バックホウで実用化 ＡＭＣはブルトーザー、モーターグレーダーで実用化 丁張りが必要無く施工のスピードと品質が向上 ・振動ローラーの締固め管理 ダムや道路の締固め作業での使用 締固めの品質向上、確実な施工管理 砂置換、ＲＩ法と同様の締固め管理手法として施工管理基準に記載済み ・ＴＳを使用した出来形管理 建設技術フェアｉｎ中部 「ICTｼﾝﾎﾟｼﾞｭｳﾑ」の資料より抜粋 設計値との比較が現場で可能 河川、道路にも対応した基準案 ・振動ローラーの加速度応答による締固め管理 日米で研究が進められている ・３Ｄ−ＣＡＤでの設計及び施工管理 設計の３次元化が進められる予定 マシンコントロールへの３次元施工データーの作成 住民説明にも効果的 将来的には、出来高、出気形管理にも利用 情報化施工により期待できる効果 効率的な施工（工期短縮・省エネルギー化） 施工管理の差別化 技術提案時の評価点対象 ＮＥＴＩＳ登録技術で加点 施工精度の向上（熟練オペレータと同等以上の精度） 品質の向上 安全性の確保（建設機械の事故の減少） 測量作業の省力化 補修・維持へのデータ活用 ∼２年後に目指す現場の姿∼ 直轄の道路土工、舗装工、河川土工の 各工事について、大規模の工事では２０１０年度 までに、中・小規模の工事では２０１２年度までに、 情報化施工を標準的な施工・管理方法として 位置づける 建設ICT導入研究会の資料より抜粋 ＧＰＳ衛星 システム概要 「ＧＰＳ締固め管理システム」は、GPSによって得られた位置情報をもとに、施工エリアにおける振動 RTK-GPS RTK-GPS ローラーの転圧回数・平面位置をオペレータにリアルタイムに提供するとともに、同時に施工履歴を自動 位置 記録し、従来の人力もしくはパスカウンターなどによる転圧回数に比較し、確実かつ省力化を実現したシ ステムである。オペレーターは簡単な画面操作のみで運用する事ができ、作業を終了するごとに自動的 加速度計 に終了時の作業状況・履歴を保存することができる。さらに無線ＬＡＮを利用すれば、現場事務所から振 動ローラーに直接施工場所の指示が可能になる他、振動ローラーのリアルタイムモニタリングもできる。 振動ローラー 前進・後進信号 起振信号 システムイメージ ＧＥＯＳＵＲＥ ｉＣＥ ＮＥＴＩＳ登録番号 ＫＴ−０６０１２３−Ａ 施工中のモニタ画面 加速度計（オプション） 施工誘導機能 −自車位置表示、転圧回数（メッシュ）表示 加速度計による乱れ率・密度・地盤剛性（地盤の弾性係数）表示可能 施工情報登録機能 −エリア名称・座標登録 工事名称・オペレータ名・天候・重機名なども登録可能 GPS機器設置状況 施工状況写真 車載PC設置状況 表示設定 −現在位置（公共・ローカル座標）、移動軌跡、グリッド、スケール、方位、 車体傾斜など各種情報を表示 ＤＸＦファイルを背景図として表示可能 その他機能 −オートスクロール、ノースアップ、ヘディンアップ −自動縮尺変更 −ＧＰＳ衛星配置画面表示 施工場所によっては、ＧＰＳを受信しにくい環境もあります。 （谷が深い、橋梁の下）そんな時は、ＴＳの自動追尾機能 を使用した転圧管理システムが有効です。 自動追尾ＴＳ データ無線伝送 プリズム自動追尾 振動ローラー システムイメージ トータルステーション（無線機） システム概要 トータルステーションによって得られた位置情報から、施工エリアにあける 振動ローラーの転圧回数・平面位置をオペレータにリアルタイムに 提供するとともに、同時に施工履歴を自動記録し、 従来の人力もしくは パスカウンターなどによる転圧回数に比較し、確実な施工管理かつ 省力化を実現 無線LANを利用すれば、現場事務所から振動ローラーに直接施工場所の 指示が可能になる他、振動ローラーのリアルタイムモニタリングもできる 加速度計 （オプション） 前進・後進信号 起振信号 GPS基準局 事務所側処理システム GPS基準局は、施工現場近傍の上空の開けた場所を選定して設置する。商用電 GPS締固め管理システムの事務所側処理システム。振動ローラーへの施工エリア指示や、 源が供給できない場合は、ソーラーパネルなどにより電源を供給する事も可能であ 施工データの吸い上げ・データ処理・成果出力までの一連の作業を行う。無線ＬＡＮを利用す れば、重機のリアルタイムモニタリングシステムとしても運用可能である。背景図としてDXF る。 形式の図面を取り込むことができるため、より施工状況の把握が容易となる。 締固めエリア登録画面 転圧回数分布図 転圧回数などの成果は、Microsoft Excel形式で出力可能。 ※補正情報を伝送するために無線機が必要。 ※無線機は下記より選択可能。 ・小エリア無線 ・・・出力1W、免許が必要。 ・特定小電力無線 ・・・出力10mW、免許不要。 ・無線ＬＡＮ ・・・出力10mW、免許不要。見通しが必要。 転圧回数分布図 層厚分布図 その他、標高分布図、走行軌跡図、盛土管理図など各種成果出力が可能 ＧＰＳ衛星 システム概要 GPS敷均し管理システムは、 ブルドーザー用の施工ガイダンスシステムである。オペレーターに対し、 キャビン内に設置したモニター画面を通じて、リアルタイムに切り盛り量を表示するとともに、敷き均し後 の出来型を自動計測・保存を行うことが可能である。さらに無線ＬＡＮを利用すれば、システム用の設計 データ作成から作業後の測量データ解析までシームレスにリンクされ、工事全体を効率的に管理するこ とが可能となるほか、ブルドーザーのリアルタイムモニタリングもできる。 ＲＴＫ−ＧＰＳ２ ＲＴＫ−ＧＰＳ１ 車体位置 RTKGPS 排土板 位置・高さ 車体傾斜計 前進・後進信号 システムイメージ キャビン内機器設置状況 ＧＰＳアンテナ（キャビン上） 施工中のﾓﾆﾀｰ画面 施工誘導機能 −自車位置表示・切り盛り量表示、転圧回数表示 −排土板ガイダンス画面表示（排土板にＧＰＳを設置した場合 施工情報登録機能 運用状況写真 ＧＰＳアンテナ（排土板上） −エリア名称・座標登録 工事名称・オペレーター名・天候 ・重機名なども登録可能 表示設定 −現在位置（公共・ローカル座標）、移動軌跡、グリッド、スケール 方位、車体傾斜など各種情報を表示 ＤＸＦファイルを背景図として 表示可能 その他機能 −オートスクロール、ノースアップ、ヘディングアップ −自動縮尺 ＧＰＳ衛星配置画面表示 ブームセンサー システム概要 「バックホウ2Dマシンガイダンスシステム」は、バックホウによる掘削・整形作業など、通常丁張などを頼 りに施工を行う場面において、丁張作業の劇的な削減と施工能率の向上を実現するシステムである。運 転席からは視認が困難な場所でも、オペレータに対し掘削面・整形面とのリアルタイムな位置関係を、分 アームセンサー (レーザー受光器内蔵） かり易いカラーモニターで表示することで、作業の支援を行うことが可能。さらに、本システムでは、ＧＰＳ を利用しなければ実現できなかった２方向の勾配施工にも対応。ＧＰＳを利用しないため、安価にシステ バケットセンサー ムが導入できる。また、高圧電線下での作業などで有効な、制限高さ監視機能も搭載している。 バケット位置 施工面に対する差分表示 バケットモニター オリジナルシステム ブームセンサー ロール・ピッチ・ヘディングセ ンサー 重機方位モニター 施工面に対するブームの角度を表示 アームセンサー (レーザー受光器内蔵） バケットセンサー ゼロセットボタン 基準となるポイントで押す オフセットも可能 ガイダンスモニター ２勾配対応システム 河川土工の堤防盛土工事 ・切り出し位置の確認が容易（２Ｄの場合は杭が必要） ・法勾配の丁張りが不要 ・検測作業の削減により作業効率や安全性の向上 ・設計変更にも迅速に対応可能 建設技術フェアｉｎ中部 「ICTｼﾝﾎﾟｼﾞｭｳﾑ」の資料より抜粋 浚渫工事 ・目視出来ない作業でもバケットの状態をリアルタイム にかつ正確に把握 ・設計通りの浚渫作業可能 ・耐水、耐震動により破砕アタｌチチメントの作業も可能 建設技術フェアｉｎ中部 「ICTｼﾝﾎﾟｼﾞｭｳﾑ」の資料より抜粋 システム概要 「バックホウ3Dマシンガイダンスシステム」は、2DマシンガイダンスシステムにＧＰＳを追加搭載し、3次 元の設計データを基にした丁張レスの作業を実現するシステムである。設計データと現場が直結するた ３Ｄマシンガイダンス用専用ＰＣ め、施工精度の向上が図れるほか、現場職員ならびにオペレータの負担を大幅に減少することができる。 尚、単一勾配施工など、比較的簡素な施工であれば、重機側のＰＣにて設計データを作成し施工するこ とも可能。GPSは通常２基使用するが、バックホウを移動させる毎に、アッパーマシンを90°以上旋回さ せることを許容できる場合は、GPSを１基でシステムを構築することができ、システム構築にかかるコスト を削減することが可能である。 ３Ｄモニター 拡大・縮小・回転が任意に実施可能 ブームセンサー ＧＰＳ ＧＰＳ アームセンサー バッケット位置２Ｄモニター バケットセンサー ３Ｄモニター ３Ｄモデルを設計データーに使用可能 ３Ｄマシンガイダンス用専用ＰＣ システム概要 ブルドーザー２Ｄマシンコントロールシステムは、現場内に設置した回転レーザーを、排土板に取り付け たレーザー受光器でキャッチし、基準面との差をリアルタイムに検知、自動で排土板のコントロールを行 うシステムである。ＧＰＳならびに３Ｄソフトウェアを追加すると、３Ｄの設計データを用いた３次元のマシン コントロールへとアップグレードが可能である。２Ｄ・３Ｄの両システムとも、現場での丁張作業がほとんど 不要となるため、施工能率が格段に向上するほか、熟練のオペレータでなくても高精度な仕上がりが期 待できる。 レーザー受光起(２D時） ＧＰＳ（３Ｄ時） 油圧流量コントローラー ２Ｄモニター・コントローラー システム構成 排土板センサー（ロール・ピッチ） ３Ｄモニター・コントローラー コントロールモニター TS（トータルステーション）を用いた出来形管理とは? ＴＳ出来形管理の作業の流れ 国土総合研究所では、施工管理の情報活用として、 線形中心線入力 現在一般的に利用されているレベルと巻尺に変わり、施工管理データーを搭載したＴＳを採用した出来形管理。 ＴＳの利用により出来形計測は、3次元の座標値として計測する事ができるので、施工管理・監督検査に 計測した施工データを用いる事が可能となった。 縦断拡幅入力 これにより現場において、ＴＳの画面上で設計形状と出来形形状の違いを把握する事が容易となり、 さら出来形管理図がパソコンより自動で作成する事が可能となった。 出来形管理のみでなく起工測量、丁張り設置にも利用することができ、施工管理、測量業務の省力化等が期待できる。 また、発注者は完成検査の省力化と出来形管理で計測した3次元座標値を維持管理で活用する事ができる。 縦断計画入力 縦断勾配入力 横断計画入力 出来形属性入力 設計データ （3次元） 出来形管理表 施工管理データを搭載したトータルステーションによる出来形要領（案） が平成19年3月に国土交通省が策定。運用開始 道路土工の他に、河川土工、舗装工にも運用。 監督検査観測 出来形観測 丁張り観測 施工管理出力 ＮＥＴＩＳ登録番号 ＣＧ−０８００２５−Ａ トンネル出来形計測事例 切土工事計測事例 写真データ 現場状況 点群合成データ データ合成 レーザースキャナーによる出来形計測システム ３次元レーザースキャナーとは? ３次元レーザースキャナーとは、ノンプリズムタイプの 計測器で対象物に接触することなく、レーザーと 内蔵カメラによって３次元データ（点群データ 約50,000点以上/秒） 及び写真データを取得する事ができる計測器 ・最大360°×270°のスキャン範囲 ・距離精度 ±4ｍｍ＠50ｍ ・角度精度 12秒 ・測定レンジ 1∼300ｍ（反射率による） スキャンレート 約50,000点以上/秒 トンネル形状点群データ 新規性 活用範囲 特長 ＴＩＮメッシュ、等高線を生成 従来はﾄｰﾀﾙｽﾃｰｼｮﾝの直接接触による「単点」での計測であったが、 ３次元ﾚｰｻﾞｰｽｷｬﾅｰを使用すると、非接触で１秒間に最大５万点の 点群データーを高密度に連続取得する事ができる為「面」的３次元測量が 可能となり、より正確に対象物の形状をデーター化し保存する事が可能。 主な活用範囲としては、ﾄﾝﾈﾙ・橋梁・ﾀﾞﾑ等の出来形計測、土工区間の 出来形計測、土量管理、急傾斜地の計測、プラント、建築物の計測など。 またマシンコントロール用の３次元データを作成したり、他にも様々な分野で 効率的かつ効果的な計測を行い空間情報化することが可能 従来は決められた箇所（管理断面箇所等）以外の位置データは不明であったが、 ３次元計測を行なった範囲であれば最測なしに必要任意箇所の位置データが ３次元で詳細に取得できる。また、計測情報化した３次元データは加工・保存が 容易に行なえ蓄積する事ができる為、様々な計測対象について維持管理の基本 データとして活用する事もでき、次世代にデジタルデータとして保存できる。 トンネル断面図 ３次元設計データ作成 高精度トータルステーションを用いた変位計測 高精度モーター駆動のトータルステーションを 使用し、自動視準機能（ＡＴＲ）でプリズムを観測 ソフトウェアで制御すれば、完全自動計測が行なえます。 24時間無人で変位、挙動、動態観測を行い、 異常値が検出されるとインターネットを介して 警報を出す事も可能です。 測点 地すべり 危険範囲 不動点 不動点 リアルタイムに データー送信 計測事例 高精度トータルステーション ＴＣＡ２００３ 測角精度 0.5″ 距離精度 1mm+1ppm 自動視準・自動追尾機能 地滑り動態観測 ダム堤体挙動観測 トンネル・シールド内空変位計測 規定値を超えるとパトライトが点滅 24時間、騒音・振動を監視 リアルタイムに電光表示 ■ 本システムの特徴 全天候型屋外設置タイプです。 長期間無人測定が可能です（リアルタイム測定）。 管理値の段階に応じて、黄色、赤色回転灯の２段階出力により警報を知らせます。 （例）黄色警報：管理目標値の監視、赤色警報：規制値の監視 ※警報信号を監視室などの遠隔地へ通報が可能です。（オプション） 標準でセンサーは４台まで増設可能です。 ※最大８台まで増設可能です。（オプション） メモリカードに蓄積されたデータを持ち帰り、日報・月報を作成することが可能です。 測定結果をリアルタイムに電光掲示することが可能です。 本装置は、省エネ設計で、電源はＡＣ100Ｖもしくは、バッテリーで使用可能です。 ■ 本システムの主な用途 ・建設作業現場、解体作業現場で発生する騒音・振動監視 ・工場などの生産現場で発生する騒音・振動監視 ・道路や鉄道などの騒音振動監視 屋外でクレーン作業を行う、建設現場向けの風杯型風速計 システム概要 作業注意!! ・瞬間風速・平均風速を記録 ・3色の回転灯の点灯で風速が分かり、作業の危険を回避出来ます ・回転灯の設定は任意に設定可能 ・専用ソフトで風速データの日報管理、グラフを作成 作業中止!! 風杯型風速計 ＡＣ１００Ｖ 指示計 回転灯 ６芯ケーブル ２芯ケーブル ネットワーク転送機能をもったデータロガに 風向風速・雨量・振動･騒音 その他汎用計測器を接続しデータ管理を行います。 システム概要 ・インターネットに接続可能です。観測データもサーバーに蓄積されます。 ・ローカルネットワーク構築可能です。 ・警報基準値 3段階設定可能 ・警報メール5名まで設定可能です。5名以上はオプション ・警報パトライト（オプション）接続可能です。 ・データはSDカードにも記録します。（雨量は１０分毎の積算雨量 ・雨量計は1日・1時間の降雨量 風速は10分間平均風速） 風速計は平均・瞬間最大風速を3秒毎に同時表示します。 ・指示計は屋外使用可能な防滴構造です。 汎用計測器 遠隔管理・データ整理 るルーター イ ン タ ー ネ ッ ト ADSL回線 オプション パトライト 警報 警報メール 受信