計測事例
事例:
SHARE SLAM S100は、陽江北高速鉄道駅の建設を支援する
キーワード:ハンドヘルドLiDARスキャナー、SLAM LiDAR、建設3Dスキャン、デジタル建設、BIM検証、インフラLiDAR
中国南西部に48,000kmに及ぶ高速鉄道網の中で、新たな戦略的な動脈が構築されつつあります。それが広州湛江高速鉄道です。この路線の中心に位置する陽江北駅は、地域のランドマークであると同時に重要なインフラ拠点となるように設計された近代的な交通のハブです。
駅の面積は16,000平方メートルを超え、総敷地の面積は525,000平方メートルです。陽江北駅は、規模が大きいだけでなく、構造も非常に複雑です。このようなプロジェクトの実現には、従来の建設方法を超える高度な技術が求められました。新たなレベルの精度、連携、そしてデジタル知識が求められました。
この課題を解決するため、SHAREは共同体と提携し、SHARE SLAM S100プロフェッショナルグレード3D LiDARスキャナーを導入して、ライフサイクル全体をカバーするデジタル建設ソリューションを構築しました。これにより、駅の発展をミリ単位の詳細なデータでデジタル世界の中で捉えることができました。
従来工法の限界
複雑な建築における精度の低下
陽江北駅の建築コンセプトは「多様性を受け入れ、世界をつなぐ」であり、外観から内部空間へとシームレスに広がる、波をイメージした流れるようなファサードを特徴としています。
視覚的に印象的なこのデザインは、以下の要素を取り入れています。
- 複数の曲面
- 大スパン構造
- 非常に不規則な形状
その結果、手作業による巻尺測定とトータルステーションによるポイント取得に基づく従来の計測方法は、非効率であるだけでなく、測量および建設プロセス全体を通じて累積的な誤差が伝播しやすいという問題がありました。
大規模プロジェクトにおける調整の問題
正確さに加えて複数分野間の調整は、はるかに大きな課題でした。
従来のワークフローでは次のような問題がありました。
- 土木、設備・電気・配管、仕上げの各チームが2D図面に依存している
- 各分野が個別に作業している
- 土木工事における小さな逸脱が、下流工程で大きな問題を引き起こす
その結果として、以下の問題点が生じていました。
- 現場での即興的な対応
- 頻繁なやり直し
- 配管の干渉
- 工程の遅延
- 調整会議とコミュニケーションコストの増加
プロジェクトには、単一の信頼できる空間データ基盤、つまり、すべてのチームが同じ現実を把握し、仮定ではなく事実に基づいて共同作業できるデジタル環境が緊急に必要でした。
SLAM LiDARを活用したミリメートル単位の精度を誇るデジタル基礎の構築
建設精度を再定義するため、プロジェクトチームはSHAREのハードウェアとソフトウェアを統合したデジタル建設ソリューションを採用しました。
地上型・高密度LiDARスキャニング
ソリューションの中核を成したのは、SHARE SLAM S100です。これは、以下の機能を備えた高性能ハンドヘルド3D LiDARスキャナーです。
- 長距離測定
- 高密度の点群データの取得
- 複雑な環境における高速ウォークスルーでの計測
広大な建設現場では、ミリメートル単位の精度で迅速に3Dモデルが生成され、プロジェクトのデジタル基盤となりました。
地上と空中の統合スキャンが実現し、エリア全体を完全に網羅する
駅の屋上などのオープンエリアや高架構造物についてはドローンDJI L2 LiDARを活用し、空中と地上の完全統合スキャンワークフローを構築しました。
これにより、以下のことが実現しました。
- 全エリアをスキャンする
- すべての構造物をスキャンする
- 建物の各階に渡りスキャンしてデータを統合する
抽象的なデザインから正確な現実へ
駅のメインホールと広場では、以下の風景となりました。
- 複雑な曲線を描く鉄骨構造
- カーテンウォールのシステム
- 文化的なデザイン要素
最終的に、ミリメートル単位のトゥルーカラー点群を用いて、設計モデルとデジタル検証が行われました。
地元の文化遺産である伝統的な陽江凧のモチーフを特徴とする広場の舗装パターンさえも、幾何学と質感で完全に捉えられ、文化と工学が忠実に表現されてデジタル形式で共存することができました。
点群ベースのBIM検証とデジタル品質の管理
ソフトウェアエコシステム統合
膨大なスキャンデータセットはSHARE Point Cloud Studioを使用して処理・管理され、以下のツールとシームレスに統合されました。
- SketchUp
- BIMプラットフォーム
- BIMソフトウェアツール
これにより、点群とBIMの迅速な位置合わせ、比較、検証が可能になりました。
土木建設におけるデジタル品質の検査
土木工事において、SHARE SLAM S100は「デジタル品質検査の装置」として機能しました。
床スラブと構造柱をそれぞれ計測して元のBIMモデルと比較することで、以下の点が瞬時に明らかになりました。
- 寸法のずれ
- 床の標高の誤差
- 予備開口部の位置ずれ
- 隠れた構造上の不整合
かつてはサンプル検査だったものが、包括的かつ客観的なデータに基づく品質検査へと進化しました。
MEP連携のための信頼できる基盤
検証済みの竣工点群は、下流工程におけるすべての作業において、唯一の信頼できる情報源となりました。
MEPチームは、実際の点群を設計ソフトウェアに直接インポートすることで、以下のことを実現しました。
- 仮想的な事前施工
- 早期の干渉検出
- 現場に入る前のルート最適化
これにより、図面と実際の差異からコストがかかる手戻り作業を防ぎ、チーム間の連携効率を大幅に向上させました。
「図面による建築」から「データによる建築」へ
プロジェクトがMEP(設備・配管)および内装工事段階に移行するにつれ、デジタルモデルは単なる参考資料から建設ナビゲーションシステムへと進化しました。
強化されたBIMワークフローの活用:
- 多分野にわたるサポートとハンガーを3Dで事前定義
- 密集したユーティリティゾーン(地下駐車場など)をバーチャルに最適化
- 現場作業員は2D図面ではなく空間座標を活用
建設チームはモデル駆動型の組立アプローチに移行することで、以下の成果を達成しました。
- 初回で施工成功率の向上
- レイアウトエラーの削減
- 施工の迅速化
- より予測可能な資材計画
ライフサイクル管理のためのデジタルツインの提供
プロジェクト完了時に、SHARE SLAM S100は最終的で包括的な計測を実施し、陽江北駅のミリメートル単位の精度のデジタルツインを生成しました。
このデジタル資産は現在、以下の業務をサポートしています。
- 施設管理
- 設備メンテナンス
- 改修計画
- 将来のアップグレード
あらゆる作業は、物理的な構造物に触れる前に、デジタルツイン内で事前にシミュレーションされます。
デジタル基盤の上に明日のインフラを構築する
測量、施工管理から最終引き渡しまで、SHARE SLAM S100とSHAREのデジタル建設ソリューションは、陽江北駅のライフサイクルのあらゆる段階をサポートしてきました。
このプロジェクトは単なる交通ハブではありません。大規模インフラの建設方法の変革を象徴しています。
すべての曲線はデータによって定義され、すべての意思決定は現実のデータによってサポートされ、すべての対象物はミリメートルで考慮されています。
陽江北駅はインフラの規模とスピードだけではなく、デジタル主導のインテリジェント建設への移行においても、画期的な出来事です。