VR で橋脚補強の新工法を PR
第一建設工業の CIM 活用術
第一建設工業（本社：新潟市中央区）は、河川内での橋脚補強工事に欠かせない作業空間を確保する新しい仮設工法「D-flip 工法」を開発した。同社はこの工法の施工手順などをオートデスクの CIM（コンストラクション・インフォメーション・モデリング）ソフトで 3D モデル化し、作業員への説明やウェブサイトでの PR に活用した。さらに VR（バーチャルリアリティー）化して、よりリアルなプレゼンテーションにも挑戦している。
「VRだと作業空間の広さが実感できる」
鉄道工事を得意とする第一建設工業は、2016 年 3 月末現在で従業員数 893 人、売上高 484 億円を持つ有力ゼネコンだ。2017 年 4 月のある日、同社の会議室では、幹部や社員が VR ゴーグルを着けて「D-flip 工法」と呼ばれる新しい仮設工法の検討を行っていた。
「VR ゴーグルを着けて、仮設の中をウオークスルーすると、内部の作業空間の広さが実感できますね」と、第一建設工業 取締役 常務執行役員 土木本部長の佐藤勇樹氏は語る。
D-flip 工法とは、河川内に立つ橋脚を補強する際、周囲にドライな作業空間を設けるための「仮締め切り」と呼ばれる仮設工法だ。
これまでは橋脚をぐるりと囲むように河床に矢板を打ち込み、作業空間を作る方法が一般的だった。しかし、この方法だと仮設の設置だけで 3～4 カ月もかかってしまう。河川内で行う工事は、10 月 ～ 3 月の渇水期に完了する必要があるが、これだと間に合わない。
そこで第一建設工業は、コンクリート橋脚の周囲で円筒形の鋼製ライナープレートを組み立て、水中に吊り下ろして底部と橋脚をつないで止水する方法をとることにより、わずか 1 カ月で作業空間を作れるようにした。この D-flip 工法によって、橋脚の補強工事はぐんと行いやすくなった。
もちろん、水面下での作業空間となるため、安全性には最大限の注意を払う必要がある。同社ではこの工法の開発に 3 年をかけた。実物大の部材を使った実証実験も行って、仮締め切り設備を水中へ吊り下ろす方法や施工性、止水性を確認した。
その結果、2016 年 10 月から 17 年 3 月に、JR奥羽本線の米代川橋梁で行われた橋梁の耐震補強工事で初めて、D-flip 工法を現場適用し、無事に施工を完了することができた。
D-flip 工法の施工手順
わかりにくい構造を 3D モデルで可視化
最大で水深 8 mまで対応できる D-flip 工法は、橋脚の水中部分に底版を設置して固定し、周囲を円筒状のライナープレートで覆うことで、橋脚の周囲に作業用の空間を設けることができる。
ただ、従来の平面図や断面図、側面図といった 2 次元の図面だと部材同士の位置関係や作業空間、各部材の設置手順などがわかりにくい。
そこでオートデスクの CIM 関連ソフトを集めたパッケージである「Autodesk Infrastructure Design Suite」（現在は AEC コレクションに統合）を導入し、その中に含まれている AutoCAD で D-flip 工法全体の 3D モデルを作成した。
「あらかじめ作られた仮設部材の 3D パーツをAutoCAD で積み木のように組み立てるようにすると、意外と簡単にモデリングできました」と土木本部土木技術部課長の高橋範明氏は言う。
AutoCAD で作成した 3D モデルは、DWG 形式で保存した後、パッケージに含まれる Navisworks に読み込んで施工手順のアニメーションなどを作った。
「このアニメーション動画は、パソコンや iPad に入れて作業員や潜水士に部材の取り付け手順などを説明するときに使いました。図面による説明と違ってわかりやすいと好評でした」と土木本部土木技術部課長代理の丸山哲郎氏は語る。
冒頭の VR コンテンツは、AutoCAD の 3D モデルをパッケージに含まれる BIM ソフト、Revit に読み込み、「AUTODESK LIVE」というオートデスクのクラウドサービスを利用して作成したものだ。
「D-flip 工法の開発に関連して、6 件の特許を申請中です。新工法のニーズは、隠れたところに転がっているので、従来の"プッシュ型営業"だけでなく、インターネットを使った"プル型プロモーション"も必要だと考えています。これらの動画や VR コンテンツは近い将来、自社のウェブサイトなどにも掲載し、PR に活用したいと考えています」と佐藤本部長は語る。
住民説明や鉄筋干渉も CIM で
第一建設工業では 5～6 年前から、社員有志が無償の 3D モデリングソフトを使って、鉄筋や河床ブロックのモデリング練習などを行ったことはあったが、実務で CIM ソフトを活用するのは今回が初めてだ。
「当社が行っている鉄道工事には、住宅地の真ん中で大きな重機を使う工事や踏切周辺の工事などもあるので、今後は周辺住民への説明にも CIM を積極的に活用していきたい。また、プレゼンテーションだけではなく、鉄筋量の多いボックスカルバート部材などの鉄筋の干渉チェックなど、設計業務にも CIM 活用を広げたい」と高橋課長は語った。
