【ICT施工実務シリーズ④】ICT建機の測位システム選定のポイントについて

こんにちは。i-Constructionスペシャリストの測量士、川口です。

今回は、ICT建機を手配する際にあわせて準備が必要な「測位システム」の選定ポイントについて解説します。

ICT施工の測位システムとは

ICT施工の測位システムとは、自動車のカーナビゲーションの仕組みと同じで、工事現場内において、ICT建機が今どこの場所にいるのかを、タイムリーかつ正確に把握するための位置計測のシステムです。

ICT施工で使用するGNSS(人工衛星)を用いた測定システムは、自動車のカーナビよりも高精度な技術を採用することで、cm単位での位置精度を確保することが可能となっています。

ICT施工を実現するためには、測位システムの選定をふくめたICT建機を動かすまでの事前の段取りが重要です。

3次元起工測量、3次元データ準備ができていても、適切な測位システムが選択できていなければ、ICT建機は正確に動いてはくれません。

ICT施工において十分な施工精度を確保するためには、現場状況にあわせた最適な測位システムを選定することも重要なポイントの一つと言えます。

それでは、今回の本題に入っていきます。

ICT施工の測位システムの種類にはいくつかあり、このコラムでは次の3種類についてお伝えします。

測位システムの種類

  1. RTK-GNSS
  2. ネットワーク型RTK-GNSS
  3. TS(トータルステーション)

「RTK-GNSS」をわかりやすく解説したワンポイント講座はこちら

それでは、測位システムの選択基準について大まかな目安を解説します。

測位システム選定のポイント

GNSS(衛星測位システム) 自動追尾型TS
RTK-GNSS ネットワーク型RTK-GNSS
測位技術 GNSS GNSS TS
システム特性 広範囲の施工が可能 広範囲の施工が可能 視通の確保が必要
測位精度が高い
必要機器 GNSS固定局/移動局 GNSS移動局のみ
※別途、通信契約が必要
TS本体/ターゲット
建機接続台数 複数台接続可能 複数台接続可能
※1台ごとに通信契約が必要
建機1台ごとにTS本体とターゲットが一対必要
ローカライゼーション 必要 必要 不要

GNSS測位システムは2種類あります。

  • RTK-GNSS
    現場内にGNSSの基地局(固定局)を設置します。基地局を一つ設置しておけば、移動局がついた複数台のICT建機を同時に動かすことが可能です。
  • ネットワーク型RTK-GNSS(VRS方式)
    全国に1300か所ある電子基準点を使い、現場内に仮想の基準点を設けることで基準局の設置が不要になります。携帯電波を使って情報を通信するため、ICT建機1台ごとに通信契約が必要です。

GNSS測位システムは、どちらも広範囲な現場に向いていると言えます。

  • 自動追尾型TS
    現場内にTS本体を設置します。ICT建機に付けたターゲットを追尾するため、TS本体とICT建機の間には視通の確保が必要です。衛星測位システムのような補正情報を必要としないため、比較的高い施工精度を確保することができます。

自動追尾型TSは、人工衛星の電波が受信できないトンネル工事や、高い施工精度が求められるICT舗装工などで用いられることが多いです。

コスト面では一般的に、 ネットワーク型RTK-GNSS < RTK-GNSS < 自動追尾型TS の順番に高くなっていく傾向があります。

GNSS測位システムの場合、自動追尾型TSでは行わない「ローカライゼーション作業」が必要になります。

「ローカライゼーション作業」の概要についてはこちら

現場での運用状況

一般土工のICT現場においては、「RTK-GNSS」もしくは「ネットワーク型RTK-GNSS」を採用しているケースが多いようです。要求精度や工種、施工対象範囲や工事場所によって、適正な測位システムは違ってきます。

工事完成後振り返ってみると、別の測位システムだったらもっと低コストで効率的にできたのではと感じることもあるかもしれません。

ICT施工においては、測位システムの選択の違いでその後の施工効率や施工精度、ひいてはコストに大きな違いが生じます。そのため、現場特性にあった最適な測位システムの選定は、利益が出るICT施工を行う上で重要なポイントであると我々は考えています。

まとめ

今回は3つの測位システムをピックアップして簡単に選定基準をお伝えしました。

厳密に言えば、現場ごとに条件は違うため、より細かい判断基準や留意事項などのすり合わせを行って、最適な測位システムを選定する必要があります。またICT施工では施工開始後、想定外のトラブルが発生することも大いにあります。現場監督には、そのトラブルの原因を特定し解決する力が求められると我々は考えています。

日ごろからICT施工の知識を蓄積していくことで、下請の施工会社だけではなく、ICT建機メーカー、測量会社などともスムーズに連携できるようになるでしょう。
今回の記事が少しでも参考になり、みなさんの一助となれば幸いです。

 


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