NEC、BIMデータを活用し、建築現場でのスリーブ管検査を大幅に効率化する技術を開発

NECは、設計図面（BIMデータ）を活用した建築DX推進の一環として、建築現場におけるスリーブ管の設置検査を効率化する技術を開発しました。

本技術は、ARマーカーを設置せず、スマホやタブレット端末に搭載されたカメラでスリーブ管が配置されたエリアを撮影するだけで、自動でBIMデータと照合し、5mm以下の設置誤差を数秒で計測します。撮影に用いた写真はそのまま検査帳票として保存可能なため、現在人手で行っている検査作業の大幅な効率化を実現します。NECは本技術の建築現場における実証を進め、2024年度内に実用化予定です。

本技術の概要

背景

　2024年問題をはじめ、建築現場における人手不足や労働環境の改善が社会的に大きな課題となっています。例えば、建築物においては、施工ミスが強度や構造に重大な影響を及ぼすため、工事業者・設計者・建設会社が施工の各段階において複数回の検査を行います。しかし、人手不足の中、限られた時間内で行う必要があるため、ミスの見逃しの大きな要因となっています。

特に、給排水管や各種設備配管の貫通孔をコンクリート打ち込み時に確保するために用意するスリーブと呼ばれる管は、位置ずれがあるままで工事が進むと後々の修正が非常に高コストであるため、設置位置が設計図面通りであるかmm単位での検査精度が要求されます。そのため早急に建設DXによる業務の効率化・高精度化が求められています。

本技術の特長

　今回、NECの独自開発したBIM-2D画像照合技術により、鉄筋コンクリート構造物におけるスリーブ管の設置位置を、タブレット端末で撮影した写真とBIMデータとを自動的に位置を合わせて設置誤差を計測します。

1. BIMデータとの自動で照合、数秒で計測

　様々な位置から撮影された画像からスリーブ管の上面を楕円集合として検出し、BIMデータ上のスリーブ管位置である円集合との照合を自動で行います。楕円集合と円集合とを紐づける変換を計算する際に、少数の楕円からすべての楕円へと探索範囲を段階的に変化させることで高精度かつ高速な計算を実現しました。

2. 現場でARマーカーが設置不要

　通常、ARマーカーなしで撮影した画像で楕円に写ったスリーブ管と、BIMデータ上に円で示されたスリーブ管の位置とを対応付けるのは非常に困難です。本技術は、斜めからのスリーブ管の画像を楕円集合としてとらえて、BIMデータの円集合と照合 できるようその向きを整合し（正面化）、円集合との誤差を計測して紐づける変換を行います。これにより、現場でのARマーカーの設置が不要となります。

3. スリーブ管の高さ（長さ）が異なる配置でも計測可能

　現場のスリーブ管配置 において、その上面の高さは厳密ではなく数ミリ～数センチといったばらつきがあります。ARマーカーを用いる場合、そのばらつきに関わらずAＲマーカーは高さを揃えて同じ平面上に配置する必要がありますが、スリーブ管上面のばらつきは検査結果に大きく影響します。本技術ではスリーブ管毎の高さのばらつきも推定し、補正して計測するため、スリーブ管の高低にとらわれず高精度な計測が可能です。

今後の展開

　NECは2024年度中に、本技術の建設現場での実証を進めていきます。またその知見を活かし、スリーブ管の配置検査以外の人手による施工管理・検査業務への適用拡大も検討していきます。

以上