デジタルツインにより、解体プロジェクトの文書化を簡素化
筆者：Tobias Scharpenberg
FISCHER Weilheim GmbH & Co. KGでは、 解体および撤去は、慎重に定義されたワークフローおよびタイミングで正確に行われます。特に、重要な道路が接続する橋梁に関しては、できるだけ早く再開する必要があるため、個々のワークフローを実行するための時間枠が短くなっています。インフラの効率的で持続可能な出来形を記録するために、同社は 3D レーザースキャナーの使用をテストしています。
インフラのライフサイクル
インフラのライフサイクルは、設計と計画、建設、使用とメンテナンス、近代化、解体、リサイクル、廃棄の各段階から構成されます。大型建設業界は多様な産業であり、さまざまな請負業者と下請業者は、このような段階で日々、幅広い建設作業を行っています。通常、土木工事の計画と実行、およびインフラのメンテナンスに重点が置かれています。しかし、大型建設プロジェクトでは、土砂を移動するだけではありません。計画的な解体は、掘削、整地、輸送など、多くの大型建設会社の活動の一部です。
近年、建設のあらゆる段階でデジタルソリューションが中心的な役割を果たし、プロジェクトを高い効率性、精度、安全性、持続可能性、収益性で実現しています。表面、空間、現場の位置決めと測定から、貴重なリソースの準備や移動、建設作業の実行まで、データとその処理は重要な役割を果たしています。これは、現代の解体プロジェクトにも当てはまります。特に、インフラ基盤の解体前の 3D レーザースキャナーによる出来形記録にはさまざまな利点があり、請求書作成業務を一新しています。
すべてを一つの窓口から
FISCHER Weilheim GmbH & Co. KG は、ドイツで輸送ロジスティクス、循環型経済、リサイクルに特化する一流企業です。同社は環境、人、そして価値のある未来について業務を行っています。そのため、正確なデータ管理と最新技術をプロジェクトに利用しています。1年間、さまざまなサプライヤーの製品を試験した結果、同社はライカジオシステムズの Leica MC 1 マシンコントロールソリューションを重機に装備することを決定しました。
FISCHER Weilheim 社では、建設作業と測量は統合されたプロセスになっています。Sven Molt は、従来の測量作業に加えて、重機の 3D マシンコントロールを担当する 8 人の測量技師チームを率いています。作業の重要なポイントは、デジタルデータ管理です。地形条件の測量から設計データの準備、請求書作成のための出来形文書の作成まで、チームは大型建設プロジェクトのすべての段階に関与しています。
部門の業務には、解体プロジェクトの請求書作成も含まれます。これまで、チームは必要な測量を手動で行ってきました。このプロセスは時間がかかり、間違いも起こりやすいため、同社はこの分野でも最新技術に投資したいと考えています。測量器と3D マシンコントロールで良い感触を得た後、現在、ライカジオシステムズのリアリティキャプチャソリューションをテストするところです。
スマートデジタルリアリティTM：請求書作成に最適な基礎を作るデジタルツイン
「請求する際に、より詳細な文書を提出しなければならないことがますます多くなっています」と Molt は説明します。「固定価格とパッケージ取引は両者にとってリスクです。ある時は一方に有利になり、ある時は他方に有利になります。」このため、体積、つまり物体の体積が計算の基礎として使用されます。物体の外形が計測され、資材の体積が計算されます。
この厳しい要件を満たすために、ライカジオシステムズのチームは 3D レーザースキャンソリューションの使用を推奨しています。これにより、物理世界を複製し、仮想環境に変換することができます。解体対象物のデジタルツインは、卓越したスピードで最高の品質で取得されます。すべての有用な情報を視覚化、抽出、分析、共有し、使い勝手の良いソフトウェアソリューションにより共同作業を改善できます。これにより、優位な状態が生まれ、非常に困難な条件下でも、最高の生産性で複雑な形状を取得することができます。わずか数クリックで対象物の体積を正確に計算できます。
3D リアリティキャプチャソリューションは、信頼性の高いデータを記録的な速さで提供します
Molt は実際の条件下でこのソリューションをテストしたいと考えています。FISCHER Weilheim 社は大規模プロジェクトの一環として、合計 7 本の橋梁の解体を委託されました。このプロジェクトは、南ドイツの A8 高速道路の 2本の橋梁から開始されます。このようなプロジェクトでは、通常、測量プロセスに使える時間は非常に限られています。解体作業は翌日に行われるため、両方の橋梁は 1日でスキャンする必要があります。
測量を行う前日には、橋梁の橋台周囲はすでに更地状態になっています。このステップは橋梁の解体材料を適切にリサイクルし、追加費用無しで、橋梁の体積全体を捉えるために必要です。限られた時間内に高速かつ信頼性の高い出来形測量データを取得するために、ライカジオシステムズは、地上型 3D レーザースキャナー Leica RTC360 を推奨しています。
このソリューションは、ポータブルで迅速かつ正確なため、最大限の生産性が保証されます。同時に、高度な自動化を実現し、操作も簡単です。各スキャンは 2 分以内に高密度の点群データと HDR （ハイダイナミックレンジ） 画像を生成します。高度な VIS （視覚慣性システム） 技術を採用することで、レーザースキャナーは設定された位置の間で移動する際の相対位置および方向を自動的に記録します。これにより、現場のタブレットやスマートフォン上の Leica Cyclone FIELD 360 アプリで、実際の位置におけるスキャンデータを即座に表示することができます。スキャンと画像は自動的に取得され、事前登録と検証が行われ、現場でのリアルタイムの品質管理とデータ登録を可能にし、オフィスでの処理時間を最小限に抑えます。
建設現場を短時間検査した後、危険区域を考慮して、レーザースキャナーの設定場所を決定します。移動中の交通にも関わらず、オブジェクト全体を取得するには、約12 箇所の異なる位置から橋梁をスキャンします。さらに、 GNSS ローバー、Leica iCON gps 70で 1 橋梁あたり 3 〜 4 ポイントを杭打ちします。これにより、個々のスキャンを単一のジオレファレンス点群に組み合わせ、高密度の情報で正確なデータを提供することができます。
橋梁の体積を計算するため、点群データはまず自動化ワークフローを搭載した Leica Cyclone REGISTER 360 ソフトウェアで最適化され、合成されます。その後、データは測量、編集、デジタルツインの検査用のシンプルなステップを含む、自動分析とモデリングによる包括的な点群管理を提供する Leica Cyclone 3DR ソフトウェアに転送されます。
橋梁の体積を計算するために、点群データはメッシュ化された 3D モデルに変換されます。幾何学的に隣接する 3 つの測定点が、スキャンされたオブジェクトの表面を表す三角形を形成します。このソフトウェアは、解体プロジェクトの請求に必要な情報を提供し、データのビジュアライゼーションにより情報の検証を容易にします。
正確なデータは、議論の余地を残しません
Sven Moltは、ライカジオシステムズのソリューションを使用するプロセスに満足しています。「私の観点から見ると、これは素晴らしいデバイスです。シンプルで迅速かつ操作が簡単です。両方の橋梁を半日以内でスキャンしました。レーザースキャナーがなければ、多大な労力が必要だったでしょう。橋梁に多くのターゲットを付けて、トータルステーションで測量する必要がありました。エラーが発生したり、1 つの領域がスキップされたりすると、その橋梁は翌日に取り除かれます。デジタルツインはありません。」
RTC360 ソリューションを使用することで、インフラを解体前に迅速かつ正確にデジタル化することができます。プロセスの自動化により生産性が最大化され、現場での品質管理でエラーが排除されます。その結果はスマートデジタルリアリティ TM の基礎となり、物理的なオブジェクトが解体された後でも、いつでも測定を検証し、デジタルツインの詳細を確認できるようになります。この技術により、解体プロジェクトの請求書作成にまったく新しい基礎が提供されます。「後日、元の物体を証拠として目の前に用意できます。細部まで検証し、測定することができます。これにより多くの議論が不要になり、請求プロセスがはるかに簡単になります。"
Dirt.Simple データ収集
当社のソリューションは、請負業者が精度の向上、コスト削減、共同作業の強化を実現できるようにし、最終的にはより高品質な建設プロジェクトを効率的に遂行することを可能にします。リアリティキャプチャの機能をご覧ください。