3Dデータを活用した配筋検査における柱・梁の鉄筋を用いた精度評価

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 1 中野 嵩士（発表者） 
 上坂 正晃
 江藤 博哉
 DataLabs, Inc. 2024 
 3Dデータを活用した配筋検査における 柱・梁の鉄筋を用いた精度評価 

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 2 内容
 • 概要 • 現状の課題 • 目的 • 精度評価の流れ • 計測条件 ◦ 鉄筋模型 ◦ 計測デバイス ◦ 撮影条件 ◦ 3D配筋検査システム「Modely」 ◦ 実測方法・検証方法 • 結果 • まとめ
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 3 概要
 • 鉄筋コンクリート構造物の配筋検査を効率化するために、点群データを用いた配筋検査における精度評価を行った。 ◦ 条件 ▪ 対象鉄筋：柱・梁の鉄筋 ▪ 活用データ：点群データを取得し、点群データから 3Dモデルを作成 ▪ 配筋検査項目：鉄筋間隔、かぶり厚 ▪ 複数の点群測定機器による比較や照度の条件による比較 ◦ 結果 ▪ 鉄筋間隔が相対誤差 0.3φ以内、かぶり厚が相対誤差 0.6φ以内（ただし、φは鉄筋径） 鉄筋モックアップ 点群データとそれをもとに作成した 3Dモデル
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 4 現状の課題：配筋検査業務における課題

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 5 目的
 • デジタルデータを活用した配筋検査業務の効率化の取り組み ◦ 配筋検査要領 ▪ デジタルデータを活用した鉄筋出来形計測の実施要領（案）令和５年７月 , https://www.mlit.go.jp/tec/content/001619475.pdf ▪ 官庁営繕事業の建設現場におけるデジタルデータを活用した配筋検査試行要領　 令和５年３月 , https://www.mlit.go.jp/gobuild/content/001594736.pdf • デジタルデータを活用する際考慮する観点 ◦ 形状の複雑さ（ダブル配筋、フープ筋、かぶり厚） ◦ 外部環境の影響（照度など） • 上記の観点から、本検証では以下の実証を行った。 ◦ 柱・梁の鉄筋に対して、点群データを取得し、点群データから 3Dモデルを作成。 ◦ 配筋検査項目である鉄筋間隔、かぶり厚の精度を評価。 ◦ 複数の点群測定機器による比較や照度の条件による比較を評価。 点群データとそれをもとに作成した 3Dモデル 配筋検査項目（鉄筋間隔の例）の出力
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 6 精度評価の流れ
 点群 帳票 3Dモデル 鉄筋の点群取得 アップロード ダウンロード 分析・評価 データ取得 データ分析・判断
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 7 計測条件：鉄筋模型
 • 建築現場を想定した鉄筋模型（実現場の配筋を模した鉄筋モックアップ（柱、梁））を本実証用に作成した。 ◦ 主鉄筋：D29またはD25 ◦ 帯筋・あばら筋：D13 鉄筋モックアップ
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 8 計測条件：計測デバイス
 • Leica BLK360 G2： https://leica-geosystems.com/ja-jp/products/laser-scanners/scanners/blk360 • PIX4Dcatch： https://www.pix4d.com/jp/product/pix4dcatch/ • PIX4Dcloud： https://www.pix4d.com/jp/product/pix4dcloud/ • Scaniverse： https://scaniverse.com/ Leica BLK360 G2 PIX4Dcatch + PIX4Dcloud Scaniverse • 点群測定機器(1種類の地上型レーザースキャナーと 2種類の iPad Proを用いた3Dスキャンアプリ)を用いて、作成した鉄筋のモックアップの 点群データを取得した。 ◦ 地上型レーザースキャナー： Leica BLK360 G2 イメージングレーザースキャナー ◦ iPad Proの3Dスキャンアプリ：PIX4Dcatch+PIX4Dcloud、Scaniverse 三脚に設置し、複数地点から撮影 iPadを用いて、鉄筋の周囲を歩いて撮影
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 9 計測条件：撮影条件
 • 照明条件：2パターン ◦ 照明100%：約200~900ルクス ◦ 照明50%：約50~400ルクス • 型枠条件：3パターン ◦ 型枠あり ◦ 前方の型枠なし ◦ 後方の型枠なし 型枠あり 前方の型枠なし 後方の型枠なし 照明条件 型枠条件
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 10 計測条件：3D配筋検査システム「Modely」
 • 3D配筋検査ツール「Modely」を用いて検証 ◦ https://www.datalabs.jp/modely ◦ iPad Proや地上型レーザースキャナーなどを用いて取得した点群データを 3Dモデルに変換することで、配筋検査における検査項目 (鉄筋本数や鉄筋間隔等の値 )の実測値を自動で帳票化することが可能な Web アプリケーション。 ◦ NETIS登録番号 CB-230008-A： https://www.netis.mlit.go.jp/netis/pubsearch/details?regNo=CB-230008%20 ◦ 令和5年度インフラDX大賞においてスタートアップ奨励賞受 賞：https://www.mlit.go.jp/report/press/kanbo08_hh_001047.html Modely HPより抜粋 ダブル配筋 かぶり厚 鉄筋かご
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 11 計測条件：実測方法・検証方法
 3Dモデル生成 鉄筋間隔 （3Dモデルを自動モデル化した際に自動計算） 設計値入力 帳票作成 鉄筋を抽出する領域を指定 • 実測方法：メジャーを用いた従来方法の計測と同様に行う。 • 検証方法 ◦ Modelyにおいて、アップロードした点群から 3Dモデルを生成する。（鉄筋径は事前に指定） ◦ 生成した3Dモデルについて、帳票出力を行う鉄筋を選択し、帳票作成を行う。 ◦ 3Dモデルの精度は、帯筋・あばら筋の鉄筋間隔・かぶり厚について検証を行った。 ▪ 鉄筋間隔は、100~200程度、かぶり厚は、10~30程度の測点を比較した。
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 12 結果：3Dモデルの鉄筋間隔・かぶり厚
 • 3Dモデルの精度評価(鉄筋間隔・かぶり厚)における計測データ ◦ BLK360 G2、PIX4Dcatch+PIX4Dcloud、Scaniverseいずれも、（φは鉄筋径） ▪ 鉄筋間隔の相対誤差： 0.3 φ 以内 ▪ かぶり厚の相対誤差： 0.6 φ 以内 BLK360 G2 Pix4D Scaniverse
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 13 結果：照明条件での比較
 • 3Dモデルの精度評価における計測条件による違い (照明条件による比較 ) ◦ 照明による差異はあまりない。 ◦ 本実証での照明条件での照度は、約 50~1000 ルクスであり、労働安全衛生規則 (照度)第六百四条に記載してある「普通の作業に必要な照 度(150 ルクス以上)」を 十分満たしている。 ▪ 労働安全衛生規則 (照度)第六百四条： https://elaws.e-gov.go.jp/document?lawid=347M50002000032 BLK360 G2 Pix4D Scaniverse 鉄筋間隔 かぶり厚 full, half はそれぞれ「照明 100%」、「照明 50%」の条件に対応する。
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 14 まとめ
 • 柱・梁の鉄筋を含んだ鉄筋モックアップに対する 3Dモデルの精度検証を行った。 ◦ 条件 ▪ 対象鉄筋：柱・梁の鉄筋 ▪ 活用データ：点群データを取得し、点群データから 3Dモデルを作成 ▪ 配筋検査項目：帯筋・あばら筋の鉄筋間隔、かぶり厚 ▪ 点群測定機器：3種類による比較 ▪ 照度：2条件による比較 ◦ 結果 ▪ 鉄筋間隔が相対誤差 0.3φ以内、かぶり厚が相対誤差 0.6φ以内（ただし、φは鉄筋径） ▪ 照度による差異はあまりない。