ドローン大辞典
ICT建機｜用語解説｜ドローン大辞典
概要
ICT建機とは、GNSS（衛星測位システム）やトータルステーション（TS）などの計測技術と、建設機械に搭載された各種センサーおよび制御システムを組み合わせることで、施工中の作業位置や施工状況を三次元座標としてリアルタイムに計測・記録・制御できる建設機械を指す。i-Constructionを支える中核技術の一つであり、施工の高度化・省力化・品質の安定化を実現する手段として位置付けられている。
ICT建機の主な役割とメリット
従来の建設工事では、施工後に測量機を用いて出来形を確認する必要があり、測量作業と手戻りが発生しやすかった。ICT建機では、施工と同時に取得される施工履歴データを活用することで、この流れが大きく変化している。
施工中に、刃先や作業装置の位置、三次元座標、時刻、機械の状態などが自動的に記録される。これにより、面的な出来形計測や断面管理のための検査測量を省略できる場合があり、出来形管理の効率化が図られる。
また、丁張り設置が不要となることや、オペレーターがモニターを見ながら正確な施工を行えること、自動制御機能による施工精度の平準化などにより、作業効率の向上と人為的な誤差の低減が実現される。
主なICT建機の種類と機能
ICT建機は、機種ごとに計測対象や役割が異なり、工種に応じて使い分けられている。
機種 | 記録・計測箇所 | 主な作業・特徴 |
ICTバックホウ | バケットの刃先、またはバケット背面などの土と接する箇所 | 掘削・法面整形。ガイダンス（操作補助）やコントロール（半自動制御）により、設計図通りの形状に掘削できます。最近では刃先を測量ポール代わりにして出来形計測（単点計測）を行う機能も利用されています。 |
ICTブルドーザ | 排土板（ブレード）の下端、または履帯（クローラー）の下面 | 敷均し・締固め。排土板を自動制御して平坦な仕上げを行ったり、走行軌跡で締固め回数を管理したりします。 |
3DMGローラ | 鉄輪の接地地面（左右端点含む） | 締固め。転圧した回数や走行位置を面的に管理します。 |
ICT地盤改良機 | 撹拌装置（翼）の先端位置、改良材注入量、撹拌回数など | 地盤改良・杭打ち。地中での撹拌翼の位置（深度）や、改良材が設計通り注入されたか等をリアルタイムで管理します。 |
路面切削機 | 切削装置の位置、切削深さ（高さ） | 舗装補修。切削の深さや高さをリアルタイムに計測・記録します。 |
仕組みと精度管理
ICT建機が正確に機能するためには、位置の特定、姿勢の把握、そして精度確認が不可欠である。
位置の特定には、GNSS方式とTS方式がある。GNSS方式では、RTK-GNSSを用いることで誤差数センチメートルの高精度測位を行う。この場合、現場内の工事基準点上に基準局を設置するか、ネットワーク型RTKを利用する。TS方式では、自動追尾トータルステーションが建機に取り付けられたプリズムを追尾し、位置を計測する。
姿勢の把握は、ブーム、アーム、バケット、車体などに設置された傾斜センサーやIMUによって行われる。これらの情報をもとに、刃先などの作業点の正確な三次元座標が算出される。
さらに、施工前や日々の始業前には精度確認試験が実施される。トータルステーションなどで実測した真値と、ICT建機が算出した座標値を比較し、誤差が許容範囲内に収まっているかを確認する。土工では、水平・鉛直方向ともに±50mm以内といった基準が一般的である。
現場DXにおける位置付け
ICT建機は、単なる省力化機械ではなく、施工と同時に測量・記録を行う走る測量機としての側面を持つ。施工データがそのまま品質管理や出来形管理に活用できる点が大きな特徴であり、建設現場のデジタル化・データ駆動型施工を実現する中核技術として位置付けられている。