ICT施工
あいしーてぃーせこう
丁張り不要・出来形管理が数時間——ICT施工が現場を変える理由
建設現場で長年当たり前だった「丁張り」の設置作業。熟練の技能者が時間をかけて行ってきたこの工程が、ICT施工の導入によって不要になります。ICT施工とは、ドローンや3次元測量機器で取得した地形データをもとに、GPSやセンサーを搭載したICT建設機械で高精度な施工を行う方法です。国土交通省が推進するi-Constructionの中核技術として、公共工事を中心に急速に普及しています。
なぜ重要か
建設現場では、人手による測量や丁張りの設置、目視による出来形管理など、多くの工程が熟練技能者の経験と勘に依存してきました。しかし、熟練技能者の高齢化と人手不足が深刻化する中、従来の方法だけでは品質と生産性を維持することが困難になりつつあります。
ICT施工を導入すると、3次元の設計データをICT建機に取り込んで自動制御で施工できるため、熟練オペレーターでなくても高精度な施工が可能になります。丁張りの設置作業が不要となり、測量や検査にかかる人員と時間も大幅に削減できます。
国土交通省の直轄工事ではICT施工の活用が標準化されつつあり、総合評価落札方式の入札でもICT施工の実績が評価される傾向が強まっています。経営者にとっては、人材確保難への対策と受注競争力の強化という二つの経営課題を同時に解決する有力な手段です。
具体的な内容・仕組み
ICT施工は、大きく分けて「起工測量」「3次元設計データ作成」「ICT建機による施工」「3次元出来形管理」「3次元データの納品」の5つのステップで構成されます。
起工測量では、ドローンやレーザースキャナーで現場全体の3次元地形データを短時間で取得します。従来のトータルステーションを使った測量と比べて、広範囲を短時間かつ高密度に計測できるのが大きな利点です。
取得した地形データと設計図をもとに3次元の設計データを作成し、ICT建機に読み込ませて施工を行います。ICT建機はGNSS(衛星測位システム)やセンサーにより自機の位置と設計データとの差分をリアルタイムで把握し、バケットの制御を自動で補助します。
施工完了後は、再度3次元計測を行い、設計データとの差分を面的に評価する出来形管理を実施します。従来の断面測定による抜き取り検査と異なり、施工面全体の品質を確認できるため、より確実な品質管理が実現します。
中小建設会社への影響
ICT施工の導入により、少人数の現場体制でも高い生産性を発揮できるようになるため、人手不足に悩む中小建設会社にとっては大きなメリットがあります。実際に、ICT施工の導入で測量・検査の工数を3割以上削減した事例も報告されています。
一方で、ICT建機の調達やオペレーターの育成にはコストと時間がかかります。すべてを自社で賄おうとするのではなく、ICT建機のレンタルや、3次元測量をドローン測量サービスに外注する方法も選択肢として検討すべきでしょう。国土交通省が用意している「ICT施工の簡易型」は、導入要件が緩和されており、初めて取り組む企業にとって良いスタートラインになります。
具体的な活用事例とBefore/After
地方の中小土木工事会社(従業員25名、年売上5億円程度)がICT土工に初挑戦した道路改良工事の事例を紹介します。盛土工事量4,800m3の案件で、従来工法とICT工法を比較した結果が公開されています。
起工測量では、従来工法では延べ3日(測量士2名)かかっていた作業が、ドローン測量により半日(オペレーター1名)で完了しました。丁張り設置では、従来工法で1週間(作業員4名)を要していた工程が不要になり、この1工程だけで人工数を約12人工削減できました。
出来形管理では、従来工法の断面測定(8断面、各10点計測)から3次元データによる面的な評価に切り替えることで、検査の所要時間が半日から2時間に短縮されました。発注者検査での合否判定もデータが明確で、差し戻しゼロを達成しています。
総合的には、この工事で従来工法に比べて約22%の工期短縮と15%の現場人件費削減を達成したと報告されています。翌年度からはICT施工を標準採用とし、ドローンを自社購入して内製化を進めています。
ICT施工の対象工種と拡大状況
国土交通省が定めるICT活用工事の対象工種は、当初の土工から年々拡大しています。2024年度現在の主な対象工種を整理します。
| 工種 | ICT技術の主な活用内容 |
|---|---|
| ICT土工 | ドローン測量+ICT建機(ショベル・ブルドーザー) |
| ICT舗装工 | 3Dマシンコントロール(フィニッシャー) |
| ICT浚渫工 | ICT油圧ショベル(水中掘削) |
| ICT地盤改良工 | ICT地盤改良機による深度管理 |
| ICT河川浚渫工 | 音響測深機による水中3次元測量 |
| ICT舗装補修工 | 3次元計測による路面状態評価 |
土工が最も実績が多く、ICT活用の標準的な方法として確立されています。舗装工も近年急速に普及が進んでおり、フィニッシャーの自動制御システムの精度向上が追い風になっています。
2025年度以降、国土交通省は橋梁工事や法面工事などへのICT活用拡大も検討しており、対象工種のさらなる拡大が見込まれます。
類似概念との違い
ICT施工と混同されやすい概念に「自動化施工」「遠隔操縦施工」があります。
ICT施工は、3次元設計データに基づく位置・深度の自動補助(マシンコントロール・マシンガイダンス)が基本です。オペレーターが建機に搭乗して操縦するという点では従来と変わりません。
自動化施工(オートメーション施工)は、ICT施工をさらに進めて、設定した目標値に向けて建機が自律的に動作する技術です。オペレーターの操縦がほぼ不要になるレベルを目指しており、現在は実証実験・試験導入の段階です。
遠隔操縦施工は、オペレーターが離れた場所から建機を操縦する技術で、危険な現場環境での利用や、1人のオペレーターが複数台を管理する効率化を目的としています。ICT施工の3次元制御と組み合わせた「遠隔×ICT」の取り組みも始まっています。
また、BIM/CIMはICT施工と密接に関連します。BIM/CIMで作成した3次元設計モデルをICT建機用のデータに変換してICT施工を行い、施工後の出来形データをCIMモデルに反映する一気通貫のデータ活用が、建設生産プロセスのデジタル化の理想形です。
導入コストの目安と費用回収
ICT施工の導入コストは以下の3つに分類できます。
測量コストとして、ドローン本体(産業用)が50〜150万円、測量ソフトウェアが月額1〜5万円程度です。ドローン測量を外注する場合は、1現場あたり20〜50万円の費用感が目安です。
ICT建機コストとして、マシンコントロールシステムの後付けキットが1台あたり100〜300万円です。新規購入のICT対応建機は、標準建機より15〜20%高い価格設定が一般的ですが、公共工事の積算単価にICT建機のリース費用が加算されるため、受注者の実質負担は軽減されています。
人材育成コストとして、オペレーター向けの操作訓練(メーカー研修)に10〜30万円、3次元設計データ作成のためのCAD習得講習に20〜50万円程度が必要です。
費用回収の観点では、年間5〜10件のICT施工対応工事を受注できれば、初期投資を2〜3年で回収できるケースが多いと言われています。生産性向上による人件費削減と、ICT活用工事での加点による受注単価向上の両面から回収を計算することが重要です。
2024〜2026年の最新動向
国土交通省は「i-Construction 2.0」として、ICT施工の次の段階である施工オートメーション化を2024年から本格推進しています。2025年度には一部の直轄工事で自律施工(オペレーターが搭乗しない自動制御施工)の試験導入が始まる計画です。
遠隔施工の実用化も進んでいます。4K映像と5G通信を組み合わせた遠隔操縦施工の実証実験が複数の工事で行われており、離島や山岳地などのアクセス困難な現場での活用が期待されています。
UAV(ドローン)の技術進化として、2024年からLiDAR搭載の高精度測量ドローンの価格が大幅に下がり、100〜200万円台で購入できる製品が増えました。これにより、これまで外注していた測量の内製化に踏み切る中小建設会社が増加しています。
よく混同される概念・注意点
ICT施工は「デジタル化すれば何でもICT施工」ではありません。タブレットで日報を書いたり、写真管理アプリを使ったりすることは施工管理のICT化ですが、国土交通省が定める「ICT活用工事」の要件を満たすICT施工とは区別されます。ICT活用工事として認定を受けるには、3次元測量・3次元設計・ICT建機の活用・3次元出来形管理・3次元データ納品という一連のプロセスを実施することが求められます。
ICT施工の精度については過信禁物です。GNSS測位の精度は一般に数センチメートルレベルですが、電波状況の悪い現場や、鉄筋コンクリートに囲まれた狭い現場では精度が低下することがあります。ICT建機が示す位置情報を盲目的に信頼せず、定期的なキャリブレーションと従来計測による確認を組み合わせた品質管理が必要です。
参考情報
- ICT活用工事実施要領・特記仕様書 — 国土交通省国土技術政策総合研究所
- ICT施工に関する技術基準・積算基準 — 国土交通省技術調査課
- 令和5年度ICT活用工事の実施状況 — 国土交通省、2024年公開
よくある質問
- ICT施工は土工以外にも使えますか?
- はい。当初はICT土工が中心でしたが、現在は舗装工、浚渫工、地盤改良工などにも対象工種が拡大されています。国土交通省は毎年度、ICT施工の対象工種を追加しており、今後もさらに広がる見込みです。
- ICT建機はリースでも利用できますか?
- 利用できます。建機レンタル会社がICT対応の油圧ショベルやブルドーザーをラインナップしており、現場単位でのレンタルが可能です。ICT施工に必要な機材費は公共工事の積算に反映されるため、受注者の実質負担は軽減されています。
- ICT施工の経験がなくても公共工事で採用できますか?
- 可能です。発注者側がICT施工を指定する「発注者指定型」のほか、受注者が自らICT施工を提案する「施工者希望型」があります。希望型であれば、企業の判断で段階的にICT施工の実績を積むことができます。
- ICT施工を始めるのに最低限必要な設備は何ですか?
- ドローンと測量ソフトウェア、3次元設計データ作成用のCADソフトがあれば、ICT建機はレンタルで対応できます。まずドローン測量から始め、3次元設計データの作成は外注しながら社内のノウハウを蓄積し、段階的にICT建機の自社運用へ移行する方法が現実的です。
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