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2016年


杭・地盤改良施工情報可視化システム「3Dパイルビューアー」を開発
− 地盤改良や杭工事のリアルタイム可視化と施工情報の効率的な処理による出来形・品質の確保、省力化・生産性の向上を実現 −

2016年7月11日

安藤ハザマ(本社:東京都港区、社長:野村俊明)は、このたび地盤改良や杭工事の施工情報の可視化による出来形・品質の確保と帳票作成等のデータ管理の省力化を目的として「3Dパイルビューアー」を開発しました。

1. 背景と概要
国土交通省が推進するi-Constructionの取り組みでは、ICT(情報通信技術)の全面的な活用による、建設生産システムの効率化、高度化が求められています。
地盤改良や杭工事では、品質の確保に加えて出来形の計測が重要となりますが、いずれも地中の目に見えない箇所で行われるため、施工状況を目視で確認、評価できず、改良体の出来形の把握や支持層の変化に応じた補正をリアルタイムに行うことが困難でした。
また、従来の施工管理では、オシログラフ(※1)の波形や材料使用量などの膨大な数値データの中から、必要なデータを抽出して効率的に評価したり、日報作成のためにデータを入出力したりすることに多大な労力を要し、工事担当者の負担となっていました。
これらの課題を解決するために開発したのが、「3Dパイルビューアー」(以下、「本システム」という)です。

2. 特徴
本システムは、① GNSS(※2)やトータルステーション(※3)を利用した位置誘導機能、② 改良体・杭の施工情報(施工深度、電流値、スラリー量、地盤性状など)を即時に可視化・評価・記録する機能、の2つからなります(図1参照)。本システムの主な特徴は、次のとおりです。

(1) 位置誘導機能との連携
GNSS、トータルステーション、傾斜計を利用した杭位置誘導機能により、キャビン用モニターの表示に従い杭先端を計画杭芯位置に正確に誘導します。目杭のずれやオペレータの誤認識による施工ミスをなくします(図2参照)

(2) クラウド管理でリアルタイムに3次元可視化
杭先端の軌跡、電流値、スラリー量、回転数などをリアルタイムにクラウドに集積し、施工状況を3次元で可視化します(図3参照)
専用モニターには、地中での杭・改良体の形状が3次元で表示されます。杭の状態を未施工、施工中、施工後の区分で識別するとともに、進捗状況や地盤抵抗値などを色の変化により直感的に認識できるため、速やかな情報共有が可能になります。
可視化した情報は、登録ユーザーであれば、インターネットを通じてどこでも確認できます。管理値を越えた場合などは、即時に関係者に通知して異常を把握し、施工上のリスクを低減できます。

(3) 既存工法に幅広く適用可能
深度や電流値などの施工情報が、さまざまなデータ形式に対応しています。このため、深層混合処理工法や締固め杭工法、中堀式等の既製杭など、既存の工法に幅広く適用でき、高い汎用性があります(図3参照)

(4) N値や強度などの地盤性状をリアルタイムに評価
削孔時の地盤抵抗値と土質に応じた換算係数から、地盤のN値や強度をリアルタイムに確認し、設計との差異を早期に確認できます(図3参照)
施工全数で地盤情報を評価できるため、限られた地盤調査結果から設定した条件の妥当性や、次に施工する隣接工区へのフィードバックを効率的に行えます。これにより、改良深さ、施工速度、施工順序、管理値など施工仕様の見直しや追加対策の必要性の有無を、迅速に判断できます。

(5) 様々な書式に対応した日報作成(データ管理の省力化)
日報やデータ分析に必要な出力項目と書式を自由に設定し、終業時にワンクリックで日報を作成できます。また、施工済みの大量の改良体や杭の情報を任意のグループに分けて管理したり、改良長、改良強度、施工日ごとの情報を引き出して確認したりできます。
各種データはCSV形式で出力することも可能です。

3. 今後の展開
これまで、深層混合処理工法や締固め砂杭工法を対象に4現場に適用し、現場の要望を取り入れて改良を重ねてきました。
現在は、既製杭工事への適用を進めており、今後も、総合評価方式の技術提案や当社施工工事に積極的に採用するとともに、NETISへの登録も予定しています。
当社は、本システムが、現場作業の効率化、出来形・品質の確保、信頼性・透明性の向上に寄与するよう、いっそうの技術改良に努めてまいります。

※1:オシログラフ
施工深度や地盤抵抗値などの電気信号をグラフ化して出力する装置。
※2:GNSS(Global Navigation Satellite Systems)
汎地球測位航法衛星システムの略で、衛星を用いた測位システムの総称。
※3:トータルステーション
距離を測る光波測距儀と角度を測るセオドライトを組み合わせて同時に測量できる機器。狭い範囲の高精度測量に一般的に使われる。

図1: システム構成

図2: キャビン用モニタ(深層混合処理工法の例)

(a) 3D可視化部分

(b) 計測値グラフ部分
図3: 施工情報のリアルタイム表示(深層混合処理工法の例)

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