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情報化施工は、ICT(Information and Communication Technology:情報通信技術)を活用することで施工の効率化を図るものです。具体的には、GNSS(Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム)やTS(Total Station)、3次元データを用いて、重機の自動制御や丁張りを削減した施工を可能にし、さらに施工過程で得られたデータを他の業務に活用し、建設プロセス全体を通して生産性の向上、品質の確保を図ることを目的としています。

情報化施工には機能に応じて次の分類があります。

3DMC(マシンコントロール) 3次元データをもとに、自動で重機を制御(コントロール)します。
3DMG(マシンガイダンス) …  あと何回走ればよいか、あとどれだけ動かせばよいかなどの案内(ガイダンス)に従って、従来どおりの操作をします。
岩崎では、これらのプロセスにおいて多くの実績から得られた経験をもとに、お客様に合ったさまざまなサービスをご提供いたします。
 
3DMCブルドーザ

全体概要、画面表示、敷き均しにおける操作

3DMGバックホウ

全体概要、画面表示、キャリブレーション

TS/GNSSによる締固め管理

全体概要、画面表示、従来管理方法との比較

Field Manager 3D

全体概要、システム画面、帳票、システムカタログ

地盤改良管理システム

システムの紹介動画、全体概要、工法別のシステム詳細

杭ガイダンスシステム

全体概要、システム画面、システムカタログ

 
概要
 情報化施工のメリット
 
 情報化施工を始めるまでの手順
 
GNSSの設定
一般的に、情報化施工ではリアルタイムに位置情報を取得でき、精度が数cm以下を確保できるRTK-GNSSという観測方法を使用します。RTK-GNSSは、補正情報の受信方法によって大きく2つに分けられます。
基地局型RTK
  現場の既知点に基地局を設置し、無線によって補正情報を送信する。
ネットワーク型RTK
  全国に配置される電子基準点での観測データを基に、インターネット回線を用いて補正情報を送信する。
観測方法 受信機 補正情報 観測距離
基地局型RTK 基地局:1台
移動局:複数台
無線機 基地局から1~3km程度
ネットワーク型RTK 1台 携帯電話
Wi-fiルーターなど
無制限
※インターネット通信範囲
 RTK-GNSSによる観測イメージ
 
ローカライズ

一部の情報化施工では事前にローカライズという作業が必要です。このローカライズとは、GNSS受信機で測定した座標データを、現場の座標系(平面直角座標)に変換するための作業です。
この作業で作成されたローカライズのファイルは、重機のシステムに取り込んだり、測量用データコレクタに取り込んで作業します。

ローカライズの精度を確保するための注意点として、以下のことが上げられます。

  • ローカライズに使用する基準点は最低4点以上準備する。
  • 基準点には、3次元座標(X座標、Y座標、標高)が必要。
  • 基準点は、施工範囲を囲むように設置する。

ローカライズは、情報化施工を実施する前に一度だけの作業になりますが、地震などの地殻変動が生じた場合は、基準点を検測し、値が異なる場合は再度ローカライズが必要です。

ローカライズ作業イメージ
     
 
ローカライズ画面    ローカライズ作業
 
3次元データの作成・応用

情報化施工を実施するためには、3次元データを作成する必要があります。その作成方法や使用するアプリケーションはさまざまですが、おおむね次の情報をもとに作成します。

  • 平面線形
  • 縦断線形
  • 横断要素
  • 基準点座標

これらから作成される情報化施工用の3次元データは、TIN(Triangulated Irregular Network:不規則三角網)サーフェスと呼ばれる、三角面の集合体で表現されます。この3次元データをブルドーザやバックホウなどの情報化施工システムに入力することで、情報化施工が実現します。

[作成]
 TINサーフェスによる道路の3次元データ
さらに、3次元データは従来の丁張りに代わる「電子丁張り」であり、このデータをもとに施工が進むため、非常に重要です。特に、施工方法や現場条件を反映して作成する必要があります。そこで、3次元データの作成にあたっては事前に次の内容を検討する必要があります。
  • 情報化施工を実施する範囲
  • 側溝や路肩、構造物、構造物との摺りつけ部分などの扱い(※TINサーフェスは、鉛直面を表現できない)
  • 層状転圧の進め方
  • 曲線区間における、横断図の間隔は適切かどうか
  
[応用]
色づけしたTINサーフェス
作成した3次元データは、情報化施工のためだけではなく、他にも多くの活用方法があります。
たとえば、面積や体積(土量計算)や排水勾配の確認などにも利用できます。
また、従来2次元図面では確認することができないような部分も3次元データにすることで可視化することができます。(CIMのページを参照)
岩崎では、GNSS受信機導入のお客様への操作説明・導入後のフォローはもちろんのこと、過去多くの実績から得られた経験をもとに、情報化施工導入のお客様へのご提案および導入支援をご提供いたします。
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