株式会社東京建設コンサルタント : ＣＩＭへの取り組み

ＢＩＭ/ＣＩＭへの取り組み

荻原地区全体築堤

　我が社は、これからの維持管理・更新時代に的確に応えていくため、国土交通省が推進するi-Construction^注1とそのトップランナー施策である「ICT の全面的な活用」を推進するために、ＢＩＭ/ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）^注2に積極的に取組んでいます。また、社外的にもＣＩＭ試行業務を通じて『ＣＩＭ技術検討会』^注3に参画し、基準書等の早期整備に向けてお手伝いをして参りました。
　ＣＩＭシステムを一早く導入し携わった業務について、その代表的な事例を紹介します。

【注釈】

（国土交通省ＨＰより）「i-Construction（アイ・コンストラクション）」とはICTの全面的な活用（ICT土工）」等の施策を建設現場に導入することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、もって魅力ある建設現場を目指す取組みである。
（国土交通省ＨＰより）「ＢＩＭ/ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）とは、建設事業で取扱う情報をデジタル化することにより、調査・測量・設計・施工・維持管理等の建設事業の各段階に携わる受発注者のデータ活用・共有を容易にし、建設事業全体における一連の建設生産・管理システムの効率化を図ること。
ＣＩＭ制度検討の中期目標（H24-H28）である『ＣＩＭ導入ガイドラインの策定』に向けて、実モデル構築を通じた課題抽出、対応検討を行った産学官の検討体制である。

千曲川河川事務所ＣＩＭ活用検討業務【局長表彰】／北陸地方整備局

　本業務は、一級河川犀川の「荻原地区堤防整備」の河川事業において、設計及び施工中の現場においてＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）を適用したもので、設計業務においてＢＩＭ／ＣＩＭを活用したほか、ＣＩＭ支援業務受注者として施工者を支援しました。

　平成２５年度に取り組んだ「荻原地区樋門及び橋梁詳細設計業務」は、一級河川犀川支川松葉沢と支川宮沢川周辺において、排水樋門の詳細設計、犀川築堤の修正設計、荻原地区堤防嵩上げに伴う箱形管渠詳細設計を実施したものです。

荻原地区全体築堤モデル線形と標準断面から3次元モデルを作成し（左図）、地形モデルや航空写真と合成した（右図）

　千曲川左支川犀川の「荻原地区堤防整備」において、河川構造物の設計段階におけるＢＩＭ／ＣＩＭとしては、全国で初めての取り組みとして、ＢＩＭ／ＣＩＭの活用を行いました。河川事業の中でも主要な事業である築堤工事についてＢＩＭ／ＣＩＭを適用したものであり、堤防本体の他、付帯して整備予定の樋門、橋梁や支川取付部などについて３次元モデル化し、河川構造物設計において、調査・計画から設計、施工までの流れの中で、どのような活用場面があるかを検討・検証しました。また、その成果は、国土交通省でＣＩＭについての検討を行っている「産学官ＣＩＭ検討会　河川ＣＩＭ」のなかで、千曲川河川事務所が報告する検討成果の一部として使用され、当社はＣＩＭ試行業務を通じ、本検討会にも参加しています。

　平成２６年度に取り組んだ「平成２６年度千曲川河川事務所ＣＩＭ活用検討業務」（平成２６年度ＣＩＭ試行業務）では、平成25年度の設計業務のあとをうけ、施工段階におけるＢＩＭ／ＣＩＭ活用検討を目的として、実際に堤防整備を受注した施工者のＣＩＭを活用した築堤の施工を支援する立場として、施工段階のＢＩＭ／ＣＩＭの活用に取り組みました。

築堤の施工情報に関する3次元モデルへの属性情報付与（材料証明、品質記録情報）設計条件、使用材料諸元等が確認可能となるよう属性情報として3次元モデルに付与

　設計段階と同様に、河川事業における施工段階のＢＩＭ／ＣＩＭ試行としては全国で初めての取り組みです。特に、３次元モデルを活用した情報化施工用データの作成は、国土交通省が打ち出しているi-Constructionにもつながります。また、築堤モデルへの属性情報の付与など、今後の築堤事業の施工段階におけるＢＩＭ／ＣＩＭ活用方法に関する貴重な事例になったものと考えられます。

立野ダムＣＩＭ活用検討業務／九州地方整備局

　熊本県を流れる一級河川白川の阿蘇地域に建設された「阿蘇立野ダム」を対象に、ＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）の導入検討およびモデル構築を行いました。　　　　　　　　　　　　
　測量・調査・設計の各段階で取得されたデータを統合し、周辺地形、地質、ダム堤体等の３次元モデルを構築するとともに、施工段階におけるリフトスケジュールを可視化した事業説明用モデルを作成しました。あわせて、設計・施工・維持管理の各段階における活用項目、詳細度、属性情報の考え方を整理し、モデルへ反映しました。

　阿蘇立野ダムは流水型ダムであり、貯水位の変動が大きく変化も速いことから、高頻度かつ確実な計測・監視が求められます。そのため、計測機器の自動計測化とデータの一元管理に加え、クラウドを活用したリアルタイム監視体制を構築しました。

　さらに、複雑な堤体監査廊形状を３次元モデルで可視化することで計測位置の把握を容易にするとともに、漏水量等の観測データを継続的に取得・蓄積することで、貯水位変動に応じた状況把握を可能としています。加えて、場所や時間を問わず関係者が同一情報を共有できる環境を整備することで、維持管理の見える化・効率化・高度化を実現し、異常時における迅速な状況把握と対応を可能としています。

阿武隈川上流河道掘削設計業務／東北地方整備局

　令和元年東日本台風による洪水被災を受けて、福島県郡山市を流れる一級河川阿武隈川において災害発生を防ぐことを目的とした河道掘削を設計しました。延長およそ４ｋｍの広い範囲で掘削し、掘削範囲には鉄道や耕作地等の様々な物件が存在していることから、事業内容を分かりやすく伝えることが必要となったため、直感的に掘削範囲が分かるＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）の３Ｄモデルを構築しました。
　さらにモデルには時間情報を与えて施工工程まで分かる４Ｄモデルを構築しており、施工管理の効率化にも寄与する役割も果たしています。

国道１９号橋梁設計業務／関東地方整備局

　国道１９号松本拡幅事業の橋梁設計で実施した、ＢＩＭ／ＣＩＭ及びＡＲ技術の活用事例について紹介します。　　　　　　　　　　　　
　本設計においては、工事着手段階の調査で橋梁下部工の計画位置に既設占用物が確認されたことで、当初計画位置の下部工及び仮設構造物の見直しが求められました。
　設計を進めるにあたり、占用物管理者及び河川管理者と円滑に協議を行うことが重要でした。
　そこで、既設占用物と当初計画での下部工及び仮設構造物が干渉している現状説明と、構造見直し案を、３次元で視覚的に確認できるようにモデル化し、協議を行いました。
　また、３次元モデルによる確認により、施工段階における干渉防止に貢献しました。

　さらに、AR技術を用いて作成した３次元モデルを現場に重ね合わせることで、設計した構造物の出来上がりイメージを現場に再現することができ、設計内容をより分かりやすく共有することが出来ました。

鬼怒川支川田川合流部設計業務【局長表彰】／関東地方整備局

　久保田水門は、平成２７年９月関東東北豪雨をはじめ、鬼怒川支川の田川沿川で過去に何度も発生している浸水被害を防止することを目的とし、茨城県による田川の堤防整備とあわせて田川合流部に設置された逆流防止水門であり、令和７年度に竣工しました。今回、久保田水門と堤防を整備したことにより、田川合流点の治水安全度が向上します。
　設計にあたっては、合流点周辺堤防の線形検討、河道付け替えや仮締切を含む施工方法の検討の他、操作台の配筋干渉やゲート設備、階段、操作橋、排水管等、様々な付帯施設の取り合い確認、完成後の景観に関するイメージ共有等を目的とし、設計当時としては関東地整の大規模な水門において当時ではあまり前例のない発注者指定型でのＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）を活用した事例となりました。

　ＢＩＭ／ＣＩＭによる３次元モデルを２次元図面に反映することで、細部取り合いの不整合や完成後の施設イメージが容易に確認可能となることで、２次元図面の精度向上につなげることができました。その結果、円滑な事業の推進に大きく貢献できたものと考えられます。

庄内川施工計画検討業務【ＤＸ大賞】／中部地方整備局

　本業務の対象地区である庄内川枇杷島地区は、県道枇杷島橋、ＪＲ東海道本線橋、ＪＲ東海道新幹線橋の３橋が連立し、狭窄部であることに加えて橋梁の桁下高不足など流下能力が著しく不足しており、早期な治水対策が求められています。
　そこで、本業務では、特定構造物改築事業として実施している県道枇杷島橋（名古屋市）の架替と合わせて行う左右岸の堤防整備等について、ＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）を活用した施工計画を実施しました。橋梁の架け替え施工ステップごとにＢＩＭ／ＣＩＭモデルを作成し、橋台施工時の床掘影響によって、仮設迂回路の迂回路通行に支障があることが確認できました。それをもとに施工前に関係機関にて迅速な対応検討が可能となりました。

　さらに、ＢＩＭ／ＣＩＭモデルと工程を関連付けた４次元工程表（４Ｄモデル）を作成し、ＢＩＭ／ＣＩＭモデルを活用した施工進捗や完成イメージ等を情報発信するＷｅｂサイト（案）を構築しました。

　本業務は、橋梁、道路、河川事業が輻輳する現場での効率的な施工検討や多くの関係機関との調整・事業説明に三次元モデルを活用し、ＤＸ(デジタルトランスフォーメーション)により生産性を向上させた取組が評価され、『第３回中部DX大賞敢闘賞』を受賞しました。

円山川堤防設計業務【事務所長表彰】／近畿地方整備局

　一級河川円山川の河川整備計画では治水事業として、下流部の左岸側において堤防（特殊堤）の整備が進められており、併せて背後に並走する道路も嵩上げを行う計画となっていることから占用物（水道、通信管路）の処理も伴っています。また、この区間には流入支川があり樋門の新設が必要となっており、特に鉄道軌道が近接している箇所では、工事による変位が懸念されています。
　この特殊堤整備を進めるためには、道路、河川、水道、鉄道、通信の各管理者などのステークホルダーとの協議調整が重要であるため、本業務ではＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）モデルを活用し、詳細な各種構造の設計検討や施工手順の検討、また鉄道近接施工対策検討及び占用物件移設計画の検討を行い、事業の実現性に資する全体施工計画を立案しました。

日野川堰・法勝寺川堰耐震性能照査業務【中国インフラＤＸ表彰】／中国地方整備局

　本業務は、鳥取県西端に位置する⼀級河川日野川水系の日野川堰及び法勝寺川堰の大規模地震に対する安全性照査を行ったものです。
　日野川堰は径間長４０.２ｍ×扉高２.６ｍ×５門のゴム引布製起伏堰で、操作室や橋梁も併設されており、地震時の挙動が複雑な大規模構造物です。耐震性能照査はＣＩＭモデルの活用により結果の妥当性を検証し、３次元モデル化した動画により地震時の挙動を把握する先端技術に取り組みました。また、ＣＩＭモデル作成は解析モデル構築時のミス防止と効率化を図れ、解析結果を三次元で可視化することで第三者にも理解しやすいように表現しました。

本明川ダム景観検討業務／九州地方整備局

　長崎県諫早市で建設中の本明川ダムでは、平成２７年の景観検討開始当初よりＢＩＭ／ＣＩＭ（Building / Construction Information Modeling, Management）を導入しています。　　　　　　　　　　　　
　ダム堤体や貯水池に加え、付替道路や母材山など関連する施設について、最新の設計データをもとに３次元モデルを構築し、３次元地形データや航空写真（オルソデータ）と組み合わせることで、事業により創出される空間全体を把握しています。この景観CIMモデルは、設計の進捗にあわせて随時更新しており、従来の図面だけでは把握が難しい構造物と現況地形の関係や、構造物の見え方・デザインの確認など、景観検討に活用しています。