ものづくり
日本大賞
国土技術
開発賞
建設技術
審査証明


他機関の
評価結果

















            

2018.09.19現在
技術
名称
3次元レーザースキャナーによる出来形計測システム 
事後評価済み技術
(2018.04.26)
登録No. CG-080025-VE
事前審査 事後評価 技術の位置付け(有用な新技術)
試行実証評価 活用効果評価 推奨
技術
準推奨
技術
評価促進
技術
活用促進
技術













(2018.4.26〜)
旧実施要領における技術の位置付け
活用促進
技術(旧)
設計比較
対象技術
少実績
優良技術
 



 
活用効果調査入力様式 適用期間等
-VE
活用効果調査は不要です。(フィールド提供型、テーマ設定型で活用する場合を除く。)
−VE評価:平成30年4月26日〜

上記※印の情報と以下の情報は申請者の申請に基づき掲載しております。 申請情報の最終更新年月日:2018.04.26
副    題 地上型3次元レーザースキャナーを活用した非接触型出来形計測システム 区分 システム
分 類 1 調査試験 − 測量 − 地上測量 
分 類 2 トンネル工 − 施工管理 − 施工管理 − 出来形管理
分 類 3 橋梁上部工 − 施工管理 − 施工管理 − 出来形管理
分 類 4 舗装工 − 施工管理 − 施工管理 − 出来形管理
分 類 5 土工 − 施工管理 − 施工管理 − 出来形管理
概要
@何について何をする技術なのか?
本システムは施工中もしくは施工後の橋梁やトンネル等の構造物出来形を、非接触型計測システムである地上型3次元レーザースキャナーを活用して3次元で計測を行い、そのデータをもとに一般図を作成したり、設計図面との比較を行い出来形管理を行うものである。また、情報化した3次元データを、後の経年変位および災害防止のための基本データとして活用・保存しておくことが出来る技術である。特徴として、
○非接触で計測を行うため、安全な場所から対象物をそのままの形状で正確に計測できる。
○計測で取得したデータをもとに、決められた測点以外での任意断面の形状を再測する事無く把握できる。
○災害発生時、危険箇所に立ち入る事無く災害地形を計測する事により、災害の規模・災害の原因究明及び・再発防止の資料として役立てる事ができる。
○計測対象物に関係する設備等に変更が発生した場合、全断面計測なので将来の設計データに活用・協議が行える。
○継続的な計測を行う事により、対象物の経年的な挙動の確認に使用できる。
○橋梁やトンネル等の構造物に限らず、法面などの土工の出来形や土量管理にも使用できる。

A従来はどのような技術で対応していたのか?
○従来は、計測者がトータルステーションを使用し直接計測していたため、危険作業や高所作業を伴っての計測を行う場合があった。(例:トンネル天井など高所作業車を用いて計測)
○従来は決められた測点しか計測しておらず、計測測点以外の出来形情報は不明だった。
よって、測点間の詳細な断面が必要になった場合、再測する必要があった。
○従来の計測値は部分的な設計データとの比較にしか使用できず、詳細な一般図を作成する事はできなかった。

B公共工事のどこに適用できるのか?
出来形管理用データおよび地形データが必要な処。
具体例として、
○トンネル・橋梁・ダム等の構造物形状計測・出来形計測及び一般図作成
○トンネルコンクリート舗装のための3次元データとして使用、及び施工前のコンクリート数量算出
○土工区間の縦横断計測・土量管理及び一般図作成
○災害地や急傾斜地など、直接計測が困難な場所での非接触による安全で高密度な計測及び一般図作成
○施工図が無い古い既設構造物の3次元によるデータ化および図面化
○重要な文化財・建造物をデータ化・保存し次世代に引き継ぐ
装置構成(機器リスト)
NO 装置名称 仕様 
@ 3次元レーザースキャナー本体 265×370×510mm・18.5kg 
A 操作用通信ケーブル LANケーブル 
B 電源ケーブル 専用ケーブル 
C 専用三脚 木製伸縮三脚 
D バッテリー 36V/80W密閉型鉛蓄電池 
E 操作用PC WindowsXP SP1以上のもの 
F データ合成用ターゲット 6インチ径 丸型チルト&ターンターゲット 

レーザースキャナー標準構成
新規性及び期待される効果
@どこに新規性があるのか?(従来技術と比較して何を改善したのか?)
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、新技術は非接触で1秒間に最大5万点の点群データ及び写真データを高密度に連続取得することにより「面」的3次元計測が可能となり、より正確に対象構造物の形状をデータ化し保存できる。
また、取得したデータは独自のデータ処理技術により、必要に応じた図面データ(汎用CADデータ)に変換できる。


A期待される効果は?(新技術活用のメリットは?)
○高所作業車の使用等、危険作業や高所作業が不要なため、従来より安全に計測が行え、現場の作業時間・経費が削減できる。
○従来は決められた測点しか測定されておらず、測点以外の出来形の検証は行われていなかったが、新技術では計測した範囲内であるなら必要任意箇所で断面情報及び位置情報(3次元座標)が取得できるため、従来より品質管理が向上する。
○計測した範囲は、全て3次元座標データ(点群データ)でデジタル情報として残す事ができるため、机上で現場状況を詳細に確認でき、次世代に正確に受け継ぐ事ができる。
○継続的に計測を行えば経年的な挙動の確認に使用でき、現状診断や予防保全等において立体的な維持管理に活用できる。


Bその他の特徴
○危険箇所でも300m離れた場所から安全に計測でき、計測データの加工・保存が容易に行え蓄積できるため、様々な計測対象物の維持管理に活用できる。
3次元レーザースキャナーテクニカルデータ
一般 装置概要 2軸補正機能付タイムオプライト式レーザースキャナー 
 デジタルカメラ 高解像度デジタルカメラ内蔵 
性能:単発測定精度 座標 ±6mm(距離50mでの値) 
 距離 ±4mm(距離50mでの値) 
 ターゲット測定精度 ±2mm(標準偏差) 
装置 測定距離 300m@反射率90% 
 スキャンスピード 最大50000点/秒(瞬間値) 

3次元レーザースキャナー計測概要
適用条件
@自然条件
○使用温度:0〜40°
○雨や降雪時・濃霧等の場合は計測不可能

A現場条件
○設置スペース 1m×1mが必要
○計測対象物と計測機械の距離が1.5m〜300m

B技術提供可能地域
○技術提供地域については制限無し

C関係法令等
○特になし
適用範囲
@適用可能な範囲
○設置位置を基準に水平範囲360°×垂直範囲270°、計測対象物までの測定可能距離は1.5m〜300m。
○計測対象物の詳細な一般図やデータが必要な場合は、100m以内が望ましい。
○計測密度は1mm以上。

A特に効果の高い適用範囲
非接触で300mまで高速高密度で対象物を計測できるため、
○立ち入り危険区域などの危険箇所の計測
○決められた時間内での計測(例:潮の満干が関係する干潟計測)

B適用できない範囲
○測定距離が300mを超える対象物
○計測機械のレーザーが反射しない現場(水中の対象物等)

C適用にあたり、関係する基準およびその引用元
○特になし
留意事項
@設計時
○あらかじめ現場状況を確認し、効率的かつ効果的な最良の作業計画(基準点の位置や計測機械設置予定場所等の確認)を行う。
○調査対象物により測定密度の設定を行う。

A施工時
○機械設置場所は軟弱地盤はさけ、重機等の振動による誤差の影響が少ない場所に設置する。
○機械設置場所は計測対象物との間に障害物が無いように心がける。

B維持管理等
○特になし

Cその他
○本システムは自社による施工となります。
活用の効果        
比較する従来技術 トータルステーションによる出来形計測(トンネル)
項  目 活用の効果 比較の根拠
経済性 向上( 23.59 %) 同程度 低下( %) 作業時間・経費が削減できる。
工 程 短縮( 42.86 %) 同程度 増加( %) 1秒間に最大5万点のデータを取得するため、全体的な工程短縮に貢献する。
品 質 向上 同程度 低下 計測密度の向上。
安全性 向上 同程度 低下 非接触で計測するため高所作業車不使用かつ、危険地域での作業を伴わないため安全である。
施工性 向上 同程度 低下 非接触でデータ取得できる。
周辺環境への影響 向上 同程度 低下 作業中、高所作業車を不使用のためCO2排出がほとんど無し。
その他、技術の
アピールポイント等
離れた場所から計測できるため、危険箇所に立ち入らず安全に計測が行える。また、高速で地形や構造物の形状を詳細に取得できるので、様々な分野の計測や分析に応用可能であり、データを次世代に大切に保存できる。
コストタイプ
コストタイプの種類
発散型:C(+)型
活用効果の根拠
基準とする数量 386  単位 m 
  新技術 従来技術 向上の程度
経済性 390000円 510380円 23.59%
工程 4日 7日 42.86%
新技術の内訳
項目仕様数量単位単価金額摘要
計画準備・現地調査・合成基準点設置計測員2人・日30000円60000円 
スキャニング作業計測員2人・日30000円60000円計測機械設置間隔50m
取得データのノイズ・合成処理計測員1人・日30000円30000円 
取得データの加工・活用断面図24枚(設計値比較記入)2人・日30000円60000円 
機械経費3次元レーザースキャナー1180000円180000円 
従来技術の内訳
項目仕様数量単位単価金額摘要
現地踏査測量士・測量士補1人・日45100円45100円 
4級基準点測量測量士・測量士補・測量助手0.5人・日64400円32200円 
中心線測量(地上)測量士・測量士補・測量助手0.5人・日64400円32200円 
中心線測量(天井)測量士・測量士補・測量助手1人・日64400円64400円 
SL縦断測量測量士・測量士補・測量助手1.5人・日64400円96600円 
SL横断測量測量士・測量士補・測量助手1人・日64400円64400円 
天井高計測測量士・測量士補・測量助手0.5人・日64400円32200円 
図面作成(一般図作成)断面図24枚(設計値比較記入)1人・日45100円45100円 
機械経費トータルステーション・レベル120000円20000円 
車両費高所作業車・オペレーター2人・日39090円78180円 
特許・実用新案
種  類 特許の有無 特許番号
特  許
有り 出願中 出願予定 無し
  
特 許 詳 細  
特許情報無し
実用新案 特許の有無
有り 出願中 出願予定 無し
備 考   
第三者評価・表彰等
  建設技術審査証明 建設技術評価
証明機関    
番   号    
証明年月日    
URL    
その他の制度等による証明
制度の名称    
番   号    
証明年月日    
証明機関    
証明範囲    
URL    
評価・証明項目と結果
証明項目 試験・調査内容 結果



施工単価
対象地区広島県/平成20年度積算

【積算条件】
トンネル出来形計測(延長386m)を対象。
計測機械設置間隔は50mに1回、測定密度(解像度)は10mmとする。
成果図(一般図)は設計値比較記入入り断面図24枚とする。
ただし、対象物に応じてはその都度見積もりを行う必要がある。
レーザースキャナー計測技術の内訳
費用項目 仕様 数量 単位 単価 金額 適用 
計画準備・現地踏査・合成基準点設置 計測員 2 人・日 30000 60000  
スキャニング作業 計測員 2 人・日 30000 60000 設置間隔50mで1回 
取得データのノイズ・合成処理 計測員 1 人・日 30000 30000  
取得データの加工・活用 計測員 2 人・日 30000 60000  
機械経費 3次元スキャナー 1 式 180000 180000  
合計         390000 トンネル延長=386m 
歩掛り表あり 標準歩掛, 暫定歩掛, 協会歩掛, 自社歩掛)
施工方法
【外業】
T事前準備
○基準点の確認を行う。
○座標系の設定を行う。

U現地確認
○合成用ターゲットの設置場所決定。
○レーザースキャナーの設置場所及び設置回数決定。

V機械設置
○レーザースキャナー設置・データ合成用ターゲット設置

W機械のセッティング
○スキャナキャリブレーション(自動)

Xスキャニング
○機械による計測作業
○データ合成用ターゲット再確認
※機械移動時Vにもどる

Yスキャニング終了
○計測データの簡易合成確認
※不足部分が有る場合、Vに戻って追加計測
○データ合成用ターゲット回収

【内業】
Zスキャニングデータのスクリーニング(フィルタリング)
○データノイズ処理

[データの解析
○複数データの合成
○3次元データ作成

\図化
○CADによる断面図作成(データの加工・活用)
※必要に応じて、3D-CAD図を作成


3次元レーザースキャナー施工方法
今後の課題とその対応計画
@今後の課題
○機械重量の軽量化(現在機械重量:18.5Kg)。
○3次元データを活用するため、3D-CADソフトの使用を勧める必要がある。


A対応計画
○3D-CADソフトの利用促進の営業を行う。
収集整備局 中国地方整備局
開発年 2008 登録年月日 2009.02.19 最終更新年月日 2018.04.26
キー 
ワード
安全・安心、コスト縮減・生産性の向上、公共工事の品質確保・向上
自由記入
3次元計測 地理空間情報化  
開発目標
経済性の向上、安全性の向上、品質の向上
開発体制
単独 産、 官、 学) 共同研究 産・産、 産・官、 産・学、 産・官・学)
開発会社 有限会社 セクトコンサルタント
問合せ先 技術 会 社 有限会社 セクトコンサルタント
担当部署 空間情報事業部 担当者 岸岡 亮太
住 所 〒731-0138 広島県広島市安佐南区祇園3丁目21番10号
TEL 082-850-0203 FAX 082-850-0207
E−MAIL r.kishioka@sct-c.com
URL  
営業 会 社 有限会社 セクトコンサルタント
担当部署 営業部 担当者 高橋 哲也
住 所 〒731-0138 広島県広島市安佐南区祇園3丁目21番10号
TEL 082-850-0203 FAX 082-850-0207
E−MAIL t.takahashi@sct-c.com
URL  
問合せ先
番号会社担当部署担当者住所
TELFAXE-MAILURL
実績件数
国土交通省 その他公共機関 民間等
0件 0件 0件
実験等実施状況
市道トンネルで実験調査
【目的】
トンネル出来形を本システムにて計測する事により、一般図(断面図)が作成できる事を実証するとともに、作業日数及び経済性を確認する。
【実験日時】
平成20年8月
【実験調査箇所】
安芸高田市地区
【判定内容】
延長386mのトンネル内を3次元レーザースキャナーで計測し、一般図(断面図)作成までの日数及び経済性を調査した。
【判定基準】
成果作成の日数が従来の測量方法に比べ削減出来る事。またそれに伴い経費が削減出来る事。
【結果】
従来技術では7日(外業:6日)の工程が必要であるが、新技術は4日(外業:2日)で完了したため、工程の短縮及び経費の削減ができた。
【備考】
出来形測定値の設計値との比較が、最高で+14mmだった。

 
添付資料等 添付資料
資料-1 ライカスキャニングステーション2カタログ
資料-2 ライカCyclone&CloudWorxカタログ(HDS対応3次元データ処理ソフト)
資料-3 実験等実施報告書
資料-4 3次元レーザースキャナー距離測定性能証明書
参考文献
 
その他(写真及びタイトル)

現況(レーザースキャナー本体による写真)


点群データ


写真合成


詳細説明資料(様式3)の様式はExcelで表示されます。