平成２８年１１月

平成２８年１１月

東京都市大学工学部 都市工学科

教授  

皆川 勝

社会基盤プロジェクトの計画性向上のための BIM活用に関する研究

第

２０１４

１４

(一財)日本建設情報総合センター研究助成事業

社会基盤プロジェクトの計画性向上のための BIM活用に関する研究

報告書

平成28年9月

東京都市大学 皆川 勝

東京都市大学 草柳俊二

1

助成研究者紹介

皆

みな

川

がわ

勝

まさる

現職： 東京都市大学工学研究科長,工学部教授 工学博士

主な著書：

土木技術者の倫理を考える ―3．11と土木の原点への回帰―，

土木学会，平成28年3月．

リレー講義 ポスト3．11を考える，萌書房，平成27年5月．

土木情報ガイドブック ー土木技術者のための情報収集と活用ー，

土木学会，平成19年9月．

共同研究者紹介

草

くさ

柳

やなぎ

俊

しゅん

二

じ

現職：東京都市大学客員教授，高知工科大学名誉教授 博士（工学)

主な著書：

Principles and Practice of International Construction Project Management

21世紀型建設産業の理論と実践 - 国際建設プロジェクトの マネジメント技術 -，山海堂，平成13年1月．

2

目 次

1． 序論--- 3

(1) 背景 3

(2) 目的 5

(3) 研究方法 5

2． 国際プロジェクトにおけるBIM活用の現状--- 6

(1) 海外のBIM活用戦略 6

(2) 国際プロジェクトにおけるBIM活用目的 9

3． 我が国の社会基盤整備における課題と解決策--- 11

(1) 施工における設計変更リスクの課題 12

(2) 施工性向上のためのBIMの有効活用 13

4． 地下構造物と埋設管の干渉の3次元モデルによる把握--- 15

(1) 対象とした地下駅舎仮設工事 15

(2) 2次元設計図面を用いた3次元モデル作成 17

(3) 埋設管の図面間での不整合 20

5． 地下構造物と埋設管の干渉による施工遅延分析--- 25

(1) 対象工事の施工手順 25

(2) 実施工バーチャートを用いたガントチャート作成 26

(3) 遅延原因タスクの影響度分析 36

6． 結論--- 41 参考文献--- 42

参考資料--- 43





謝辞--- 62

3

1 ． 序 論

（ 1 ） 背 景

近 年 ， 建 設 産 業 界 に は 様 々 な 課 題 が 渦 巻 い て い る ． 産 業 力 の 指 標 の 一 つ で あ る 労 働 生 産 性 の 観 点 で は ，図 - 1 に 示 す よ う に ， 製 造 業 等 の 生 産 性 が ほ ぼ 一 貫 し て 上 昇 し た の と は 対 照 的 に ， 建 設 業 の 生 産 性 は 大 幅 に 低 下 し た ． こ れ は 主 と し て ， 単 品 受 注 生 産 等 の 建 設 生 産 の 特 殊 性 に よ る と 考 え ら れ る ． 特 に ， 重 大 な 施 工 ス ケ ジ ュ ー ル 遅 延 は 建 設 プ ロ セ ス の 予 測 不 可 能 な 条 件 変 化 に よ り 起 こ さ れ る こ と か ら ， 設 計 変 更 や 施 工 遅 延 の 結 果 と し て ， 受 注 者 は 生 産 性 低 下 の 重 大 な リ ス ク に 直 面 し て い る ．

一 方 ，近 年 は 建 設 業 就 業 者 数 の 減 少 も あ り ，概 ね 横 ば い に 近 い 動 き と な っ て い る ． ま た ，図 - 2 よ り 建 設 業 就 業 者 数 を 年 齢 階 層 別 に み る と ， 若 年 層 の 減 少 が 目 立 っ て お り ， 相 対 的 に 高 齢 層 の 割 合 が 高 ま っ て い る ． こ の よ う な 高 齢 化 の 傾 向 は ， 他 産 業 と 比 べ て も 顕 著 で あ る ． 就 業 者 の 高 齢 化 は 産 業 活 力 の 維 持 ， 強 化 の 点 で 大 き な 問 題 で あ り ， ま た ， 団 塊 世 代 の 多 数 の 技 術 者 ， 熟 練 技 能 者 の 退 職 が 進 行 し つ つ あ る 中 で ， 建 設 生 産 シ ス テ ム の 中 核 を な す 技 術 ， 技 能 の 継 承 が 当 面 の 大 き な 課 題 で あ り ， そ れ に 対 す る I T へ の 期 待 は 大 き い ．

こ の よ う に ， 建 設 産 業 に お け る 生 産 性 の 向 上 は 喫 緊 の 課 題 と い え る が ， こ れ ら の 課 題 解 決 向 け た 有 効 策 の 一 つ と し て ， 設 計 ・ 施 工 プ ロ セ ス で 3 次 元 モ デ ル デ ー タ を 基 に 一 元 管 理 す る B I M の 活 用 が ２ ． で も 述 べ る よ う に 世 界 で 急 速 に 広 が り を み せ て い る ．

B I M（B u i l d i n g I n f o r m a t i o n M o d e l i n g） の 多 様 な 活 用 方 法 の 中 で も ， 設 計 時 の 施 工 性 や 維 持 管 理 性 の 検 討 は ， い わ ゆ る フ ロ ン ト ロ ー デ ィ ン グ と 呼 ば れ る ． す な わ ち ， 設 計 ま で の 上 流 工 程 で B I M を 作 成 し ，こ れ を 用 い た 仮 想 施 工 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り ， そ の よ う な リ ス ク を 減 少 さ せ る こ と が 期 待 さ れ て い る ． 事 実 ， す で に 英 国 を は じ め と し た 先 進 諸 国 で は B I M を 建 設 生 産 性 向 上 戦 略 の 方 策 と 位 置 づ け て お り ， 国 際 プ ロ ジ ェ ク ト に お い て は B I M 活 用 が 標 準 的 な 方 法 論 と し て 定 着 す る と 予 想 で き る ．

我 が 国 で も ， コ ス ト や 工 期 ， 品 質 に 関 す る 普 遍 的 な 要 請 ， 並 び に ， 技 術 の 蓄 積 ・ 継 承 の ツ ー ル と し て の 期 待 か ら ，B I M の 利 用 拡 大 が 志 向 さ れ ， 国 土 交 通 省 が 中 心 と な っ て 精 力 的 な 検 討 が 行 わ れ て い る ．

4

図 - 1 労 働 生 産 性 ^{1 )}

図 - 2 建 設 業 就 業 者 の 年 齢 構 成 の 推 移 ^{2 )}

5

図 - 3 海 外 建 設 受 注 実 績 の 推 移 ^{3 )}

（2） 本 研 究 の 目 的

本 研 究 で は ， こ の よ う な 背 景 を 踏 ま え ， 我 が 国 建 設 産 業 の 海 外 展 開 を 含 め た 戦 略 と し て ， 他 の 先 進 諸 国 に 後 れ を 取 る こ と な く ，B I M あ る い は 特 に 我 が 国 で 社 会 基 盤 整 備 に 対 し て 用 い ら れ て い る C I M（C o n s t r u c t i o n I n f o r m a t i o n m o d e l l i n g） の 普 及 発 展 期 に 向 け ， 設 計 時 の 仮 想 施 工 計 画 と フ ロ ン ト ロ ー デ ィ ン グ の 効 果 を 定 量 的 に 評 価 す る こ と を 目 指 す ． そ の た め の 基 礎 的 検 討 と し て ， 具 体 的 対 象 に 技 術 の 進 ん だ 各 種 の 位 置 形 状 計 測 装 置 に よ る 現 状 把 握 が 難 し い 埋 設 施 設 （ 水 道 ， 下 水 ， 電 気 ， 電 信 ・ 電 話 ，ガ ス 他 ）と 地 下 構 造 物 の 干 渉 問 題 を 選 び ，B I M／C I M を 調 査 設 計 段 階 で 活 用 す る こ と に よ る 施 工 性 向 上 の 効 果 を ， プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト ソ フ ト ウ ェ ア に よ る 施 工 遅 延 分 析 に よ り 評 価 す る ．

（ 3 ） 研 究 方 法

す で に 実 施 さ れ た ， 都 市 内 公 道 下 に す で に 建 設 さ れ た 地 下 駅 舎 の 仮 設 工 事 を 対 象 と し て ， そ の 2 次 元 図 面 を 入 手 し ， 覆 工 板 敷 設 ま で の 仮 設 工 事 を B I M ソ フ ト ウ ェ ア に よ り モ デ ル 化 す る ．ま た ，埋 設 管 の 2 次 元 図 面 か ら そ の 3 次 元 モ デ ル を 作 成 す る ． こ れ ら の モ デ ル を 用 い て ，施 工 前 段 階 で の ，2 次 元 図 面 の 不 整 合 や 仮 設 構 造 物 と 埋 設 物 の 位 置 関 係 を 再 現 す る ．

次 に ， 実 施 工 で 用 い ら れ た バ ー チ ャ ー ト を も と に ， プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト ソ フ ト ウ ェ ア を 用 い て ガ ン ト チ ャ ー ト を 作 成 し ， こ れ を 構 成 す る タ ス ク 群 か ら 工 期 遅 延 の 原 因 と な っ た タ ス ク を 特 定 し ， こ の タ ス ク が 遅 延 を 発 生 さ せ な か っ た 状 況 と 実 際 の 施 工 状 況 を 比 較 す る ．

6

対 象 と な っ た 工 事 に お い て は ， 現 場 管 理 者 の マ ネ ジ メ ン ト 能 力 に よ り ， 大 き な 施 工 遅 延 は 発 生 し て い な い ． し か し ， 海 外 の 特 に 発 展 途 上 国 に お け る 工 事 な ど で は ， 設 計 時 に 予 見 さ れ て い な い 埋 設 管 の 存 在 が ， 工 事 の 大 幅 遅 延 の 原 因 と な る こ と が 少 な く な い こ と ， 国 内 工 事 に お い て も 埋 設 管 の 位 置 情 報 に 関 す る 設 計 変 更 が 受 注 者 の 重 大 リ ス ク と な る こ と か ら ， 施 工 遅 延 の 原 因 と な る タ ス ク の 影 響 度 を 仮 想 的 に よ り 重 大 に 想 定 し た 状 況 に 対 し て ， プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト ソ フ ト ウ ェ ア に よ る 解 析 を 行 う ． こ れ に よ り ， 設 計 時 に 埋 設 管 情 報 を 正 確 に B I M で モ デ ル 化 す る こ と に よ る 施 工 性 向 上 の 効 果 を 間 接 的 に 評 価 す る ．

7

2 ． 国 際 プ ロ ジ ェ ク ト に お け る B I M 活 用 の 現 状

( 1 ) 海 外 の B I M 活 用 戦 略

先 行 事 例 と し て ， 雲 の 上 を 走 る 高 速 道 路 と し て 有 名 な図 - 4 に 示 す フ ラ ン ス ・ ミ ョ ー 橋 の 架 設 で は ， 斜 張 橋 の け た を 陸 上 で 組 み 立 て て タ ワ ー ご と 押 し 出 し 架 設 す る 工 法 が 採 用 さ れ た ．

図 - 4 フ ラ ン ス ・ ミ ョ ー 橋 の 架 設

こ こ で は ，図 - 5 に 示 す よ う に 3 次 元 C A D を 徹 底 活 用 し て 徹 底 し た 施 工 計 画 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が 実 施 さ れ ， コ ス ト 削 減 と 工 期 短 縮 を 達 成 し た ． ま た ， こ れ を 専 門 と す る コ ン サ ル タ ン ト 会 社 も 出 現 し た ． こ の 架 橋 は 2 0 0 0 年 代 で あ る が す で に ， 3 次 元 モ デ ル を 活 用 す る こ と の メ リ ッ ト が 最 大 限 生 か さ れ て い た ．

こ の よ う に ，３ 次 元 C A D 活 用 は 特 に 鋼 橋 梁 の 分 野 を 中 心 に 我 が 国 も 含 め て 図 ら れ ， コ ス ト 縮 減 ・ 施 工 性 向 上 等 の 成 果 を 上 げ て き た ．B I M は 我 が 国 で は 比 較 新 し い 技 術 と み ら れ が ち で あ る が ， す で に そ の 系 譜 と い え る 技 術 革 新 は 数 十 年 の 実 績 を 有 す る も の で あ る ． 一 方 で ， コ ン ク リ ー ト 構 造 や 土 工 事 で は ３ 次 元 C A D の 利 用 は 限 定 的 で ， 社 会 基 盤 整 備 プ ロ ジ ェ ク ト 全 般 に 用 い ら れ る 状 況 に は 至 ら な か っ た ．

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図 - 5 フ ラ ン ス ・ ミ ュ ー 橋 架 設 に お け る 3 次 元 C A D 活 用

一 方 ， 近 年 ， 海 外 に お い て は 急 速 に B I M 活 用 の 機 運 が 高 ま り を 見 せ て い る ．図 - 6 に 示 す よ う に ， 英 国 政 府 は ， 建 設 産 業 発 展 戦 略 を 2 0 2 5 年 に 向 け て 策 定 し て い る ． そ の 中 で 産 業 戦 略 と し て 政 府 と 産 業 が 相 互 協 力 す る こ と に よ り ， 3 3 ％ の コ ス ト 削 減 ，

図 - 6 英 国 政 府 の 建 設 産 業 発 展 戦 略

5 0 ％ の 時 間 短 縮 等 を 達 成 目 標 と し て 掲 げ て い る ． そ の た め の 方 策 と し て ， 政 府 発 注 プ ロ ジ ェ ク ト は 2 0 1 6 年 か ら B I M 使 用 を 義 務 付 け し た ．こ の 背 景 に は ，2 0 2 5 年 ま で に

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国 際 建 設 市 場 は 7 0 ％ 増 加 す る と 予 測 し て い る こ と ， 並 び に ， B I M 活 用 の 産 業 戦 略 が 国 際 市 場 展 開 へ の 布 石 と な る こ と が 挙 げ ら れ る ． 英 国 建 設 産 業 の こ の 産 業 改 革 戦 略 は ， そ こ で 求 め ら れ る 人 材 活 用 ・ 知 恵 の 活 用 ・ 持 続 性 ・ 成 長 性 ・ リ ー ダ ー シ ッ プ の な か で も 特 に ， 知 恵 の 活 用 と い う 観 点 で B I M の 活 用 が 義 務 つ け ら れ た も の で あ る ．

英 国 建 設 企 業 の 一 例 と し て ， B a l f o u r B e a t t y の 状 況 を図 - 7 に 示 す ． 同 社 の 事 業 量 は ，1 9 9 0 年 代 初 頭 に は 2 5 0 0 億 円 程 度 で ，海 外 事 業 量 は 5 0 0 億 円 程 度 で あ っ た が ，2 0 1 1 年 度 に は 売 上 高 は 約 1 兆 5 0 0 0 億 円 と な っ て い る ． 同 社 は 2 0 0 9 年 に ア メ リ カ 建 設 コ ン サ ル タ ン ト 企 業 P e r s o n s B r i n c k e r h o f f （ P B ） を 約 5 0 0 億 円 で 買 収 し 事 業 領 域 を 拡 大 し た ． 結 果 ， そ の 事 業 内 容 は ， プ ロ ジ ェ ク ト 企 画 ・ 計 画 ・ C M ， 設 計 お よ び 施 工 ， f a c i l i t i e s m a n a g e m e n t ・ 電 力 ・ 鉄 道 ・ 上 下 水 道 ・ 高 速 道 路 維 持 管 理 ， P P P ・ B O T ・ C o n c e s s i o n と い う 4 事 業 に わ た る こ と と な っ た ． さ ら に そ の 基 本 戦 略 は こ れ ら の ４ 事 業 を 結 び 付 け ， 新 事 業 領 域 を 創 造 す る も の で ， 具 体 的 方 策 は B I M 活 用 で あ る ．

図 - 7 英 国 建 設 企 業 B a l f o u r B e a t t y の B I M 活 用 戦 略

( 2 ) 国 際 プ ロ ジ ェ ク ト に お け る B I M 活 用 目 的

B I M は ，以 下 の よ う な 多 数 の 関 係 者 が 関 わ る 建 設 プ ロ ジ ェ ク ト を 統 合 整 理 し て ，最 適 化 す る た め に 有 効 な 方 法 論 で あ る ．

 企 画 ・ 計 画 、 設 計 、 施 工 、 維 持 ・ 運 営 の 統 合 技 術 は 、 多 数 の 人 間 の 参 画 、 様 々 な 情 報 、 多 数 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が 必 要 と な る 。

 こ の た め 、国 際 建 設 企 業 は 、3 D - C A D 技 術 を 最 大 限 に 活 用 す る B I M を 新 た な ツ ー ル を 使 い 始 め て い る 。

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 従 来 の C A D 等 は“ 考 え た こ と を 表 現 ； v i s u a l i z e ”す る た め に 用 い た 。現 在 は“ 考 え を 統 合 整 理 ； t o t a l i z e ” す る た め に 用 い る 形 に 変 化 し て い る 。

 B I M 活 用 の 重 心 を 施 工 計 画 に 置 き 、 最 適 な 生 産 効 率 、 低 コ ス ト 、 時 間 短 縮 を 可 能 に す る 施 工 方 法 を 見 出 す 。

 更 に 、 維 持 ・ 運 営 上 の 問 題 点 を 洗 い 出 し 、 効 率 の 良 い 施 工 、 維 持 ・ 運 営 が 可 能 な 設 計 方 法 を 見 出 し 、 こ れ ら を 基 に 企 画 ・ 計 画 で プ ロ ジ ェ ク ト の 実 現 性 を 検 証 す る と い っ た 使 い 方 で あ る 。

 そ の 作 業 結 果 を プ ロ ジ ェ ク ト の プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン に 用 い る 。

以 下 で ， 実 際 に 海 外 プ ロ ジ ェ ク ト で 用 い ら れ た B I M 活 用 方 法 の い く つ か を ， 韓 国 T a e s u n g 社 か ら 提 供 さ れ た 情 報 に よ り 紹 介 す る ．図 - 8 は P C 橋 梁 の 背 筋 や P C 鋼 棒 の 配 置 に お け る 干 渉 チ ェ ッ ク や 施 工 順 序 等 を 事 前 検 証 す る こ と で 作 業 効 率 を 向 上 さ せ る 例 で あ る ．

図 - 8 P C 橋 梁 の 施 工 性 検 証 に 対 す る B I M 活 用 事 例

図 - 9 は ， 施 工 計 画 ， 施 工 性 チ ェ ッ ク ， 現 場 に お け る 人 員 配 置 の 妥 当 性 な ど を 仮 想 施 工 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り チ ェ ッ ク す る 例 で あ る ．

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図 - 9 B I M に よ る 施 工 計 画 ， 施 工 性 チ ェ ッ ク 人 員 配 置 の 妥 当 性 検 証

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3 ． 我 が 国 の 社 会 基 盤 整 備 に お け る 課 題 と 解 決 策

( 1 )施 工 に お け る 設 計 変 更 リ ス ク の 課 題

図 - 1 0 の よ う に 平 成 2 4 年 の 日 本 建 設 業 連 合 会 の 調 査 に よ る と 発 注 組 織 全 体 に お い て 3 0 7 件 の 業 務 を 調 査 し た と こ ろ ， そ の 半 数 以 上 の 業 務 に お い て 設 計 の や り 直 し が 行 わ れ て い た こ と が 判 明 し た ．

図 - 1 0 日 本 建 設 業 連 合 会 調 査 に よ る 追 加 費 用 と 工 期 延 伸 の 発 生 理 由 分 析

図 - 1 1 日 本 建 設 業 連 合 会 調 査 に よ る 設 計 の や り 直 し 発 生 理 由 分 析

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図 - 1 1 に 示 す よ う に ， そ の 発 生 理 由 と し て は 当 初 設 計 不 備 ・ 条 件 設 定 不 備 な ど が 半 数 以 上 を 占 め ， 施 工 性 の 検 討 ・ 検 証 の 不 足 や 設 計 段 階 で の 鉄 筋 ， ダ ク ト ， 地 下 埋 設 物 等 の 干 渉 調 査 不 足 ， 地 形 ・ 地 質 ， 隣 接 構 造 物 の 調 査 不 足 が 浮 き 彫 り に な っ て い る ． こ の 背 景 に は バ ブ ル 経 済 破 綻 以 降 ， 建 設 コ ン サ ル タ ン ト の 純 利 益 率 は 約 1 ％ 程 度 と な っ て お り ， 高 度 な 精 度 が 要 求 さ れ る 設 計 な ど の コ ン サ ル タ ン ト 業 務 に 適 正 な コ ス ト が 支 払 わ れ て い な い こ と が 原 因 の 一 つ と 考 え ら れ る ．

( 2 )施 工 性 向 上 の た め の B I M の 有 効 活 用

B I M の 有 効 活 用 策 に つ い て 現 在 ， 国 土 交 通 省 が 「 施 工 C I M 」 を 掲 げ 施 工 分 野 に お い て 重 点 的 に 活 用 し て い る が ， 施 工 段 階 で の B I M モ デ ル の 精 度 は 設 計 段 階 に 依 存 し て い る ． そ こ で B I M の 有 効 活 用 策 と し て は 建 設 プ ロ ジ ェ ク ト の 企 画 ・ 計 画 ， 設 計 段 階 か ら 干 渉 チ ェ ッ ク な ど 設 計 精 度 向 上 に 寄 与 す る B I M を 建 設 コ ン サ ル タ ン ト が 導 入 す る こ と で あ る ． 企 画 ・ 計 画 の 事 業 の 上 流 段 階 で 利 用 す る こ と で ，図 - 1 2 に 示 す よ う に ， B I M は 建 設 ラ イ フ サ イ ク ル を 包 括 す る 統 合 技 術 と な る こ と が で き る た め ， コ ン サ ル タ ン ト が 作 成 し た B I M デ ー タ を 施 工 者 に 伝 達 し て 活 用 し て い く こ と が 望 ま し い ． よ っ て 必 要 策 は コ ン サ ル タ ン ト 契 約 に B I M 業 務 を 組 み 入 れ ， 適 切 コ ス ト を 支 払 う シ ス テ ム を 構 築 す る こ と で あ る ．

図 - 1 2 統 合 技 術 と し て の B I M

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図 - 1 3 は ， 2 次 元 図 面 か ら 3 次 元 モ デ ル を 作 成 す る と と も に ， こ れ に プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト ソ フ ト ウ ェ ア を 連 動 さ せ て 時 間 管 理 や コ ス ト 管 理 を 含 ん だ ５ D 分 析 に よ る 仮 想 施 工 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り ， 設 計 段 階 で 施 工 性 や 維 持 管 理 性 を 向 上 さ せ た 施 工 案 を 見 出 す フ ロ ン ト ロ ー デ ィ ン グ を 概 念 的 に 示 し た も の で あ る ． 次 章 で は 実 施 工 さ れ た 地 下 仮 設 構 造 物 を 対 象 に ， 特 に 地 下 埋 設 管 の 整 合 性 と い っ た 観 点 か ら 分 析 を 行 う こ と に よ っ て ， 頻 繁 に 生 じ る 我 が 国 の 設 計 変 更 リ ス ク の 重 大 さ や ， 設 計 段 階 か ら の B I M モ デ ル 利 用 の 効 果 を 提 示 す る ．

図 - 1 3 B I M に よ る プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト

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4 ． 地 下 構 造 物 と 埋 設 管 の 干 渉 の 3 次 元 モ デ ル に よ る 把 握

( 1 ) 対 象 と し た 地 下 駅 舎 仮 設 工 事

対 象 と す る 工 事 は ，C I M を 用 い ら れ ず に 従 来 通 り で 行 わ れ た 工 事 で あ る ． 本 工 事 は ， 地 下 施 設 の 建 設 工 事 で あ り ， 予 期 し な い 埋 設 物 が 仮 覆 工 ま で の 過 程 の 中 で 発 生 し た こ と か ら ， 工 事 の 遅 延 が 生 じ た 事 例 で あ る ． 地 中 埋 設 物 の 影 響 が 費 用 に 与 え る 影 響 が 大 き い た め 仮 設 工 事 を 対 象 と す る ． ま た 長 期 間 で 広 範 囲 の 工 事 の た め ， 一 部 区 間 の 路 面 覆 工 ま で の 工 程 を 分 析 の 対 象 と す る ．

工 事 概 要

・ 施 工 者

建 設 共 同 企 業 体

・ 期 間

平 成 1 7 年 1 月 ～ 平 成 2 6 年 1 2 月

・ 提 供 し て 頂 い た デ ー タ

設 計 図 面 （2 次 元 D W G デ ー タ ）

月 間 工 程 表 （6 0 枚 ， 平 成 1 7 年 1 2 月 ま で ） コ ス ト 概 算 表 （2 枚 ）

・ 対 象 期 間

平 成 1 7 年 1 月 ～ 平 成 1 8 年 1 2 月 一 部 路 面 覆 工 完 了 ま で

対 象 プ ロ ジ ェ ク ト に お い て 2 次 元 図 面 の 3 次 元 モ デ ル 化 を 行 っ た ． 用 い た 図 面 は 仮 設 構 造 一 般 図 ，止 水 壁 工 断 面 図( A 断 面 ～M 断 面)上 下 線 各 側 面 図 ，各 段 の 切 梁 平 面 図 ，路 面 覆 工 図 で あ る ．作 業 は B e n t l e y 社 の M i c r o S t a t i o n V 8 i を 用 い て 行 っ た ．図 - 1 4 に 架 設 構 造 一 般 図 を ，図 - 1 5 に 路 面 覆 工 図 の 一 部 を 示 す ．

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図 - 1 4 架 設 構 造 一 般 図

図 - 1 5 路 面 覆 工 図 の 一 部

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( 2 ) 2 次 元 設 計 図 面 を 用 い た 3 次 元 モ デ ル 作 成

a ) セ ル の 作 成

セ ル と は 部 材 の み の 寸 法 ・ 属 性 を 含 む デ ー タ で あ る ． 提 供 さ れ た 2 次 元 図 面 の 部 材 寸 法 を 基 に 各 部 材 ご と セ ル を 作 成 し た ．

図 - 1 6 セ ル と プ ロ パ テ ィ の 例

b ) 2 次 元 図 面 の 3 次 元 空 間 配 置

そ れ ぞ れ の 2 次 元 図 面 を 止 水 壁 工 の 断 面 を 基 に 3 次 元 空 間 に 配 置 し た ． こ の と き 切 梁 平 面 図 に お け る 中 間 杭 や 止 水 壁 の 位 置 が 他 の 図 面 と 異 な る こ と が 確 認 で き た ．

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図 - 1 7 2 次 元 図 面 の 3 次 元 配 置( 1 )

図 - 1 8 2 次 元 図 面 の 3 次 元 配 置( 2 )

c ) セ ル の 配 置

図 - 1 9 の よ う に 配 置 し た 2 次 元 図 面 を 基 に 事 前 に 作 成 し た セ ル を 配 置 し た ． ま た こ

こ で は 切 梁 の 詳 細 な モ デ ル ま で は 作 成 し て い な い ．図 - 2 0 で 示 す よ う に 埋 設 管 に 関 し て は 平 面 を つ な ぐ ロ ス ト サ ー フ ェ ス 機 能 を 用 い た が 2 次 元 図 面 で 示 さ れ て い た 埋 設 管 と の 差 異 が 生 じ た た め 簡 易 的 な モ デ ル 作 成 の み に 留 め た ほ う が 良 い と 考 え ら れ る ．

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図 - 1 9 簡 易 3 次 元 モ デ ル

図 - 2 0 止 水 壁 断 面 図 と 埋 設 管 モ デ ル

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図 - 2 1 本 設 構 造 物 と 国 道 共 同 溝 の 空 間 配 置

( 3 ) 埋 設 管 の 図 面 間 で の 不 整 合

作 成 し た 簡 易 的 な 3 次 元 モ デ ル か ら 下 水 道 幹 線 ， 国 道 共 同 溝 ， 既 設 ・ 計 画 幹 線 に お い て 図 面 間 の 不 整 合 が 複 数 確 認 さ れ た ．図 - 2 2 で は J 断 面 に お け る 止 水 壁 断 面 図 と 側 面 図 で の 下 水 道 幹 線 の 不 整 合 を 示 し た ．図 - 2 3 で 示 し た 国 道 共 同 溝 で は図 - 2 4 の よ う に 平 面 図 に 準 拠 し た 埋 設 管 と 側 面 図 に お い て 不 整 合 が 確 認 さ れ た ． ま た図 - 2 5 と図 - 2 6 で 示 し た 既 設 ・ 計 画 幹 線 で は ，図 - 2 7 の よ う に 平 面 図 ・ 止 水 壁 断 面 図 準 拠 の 埋 設 管 と 側 面 図 の 不 整 合 や図 - 2 8の よ う に 平 面 図 準 拠 の 埋 設 管 と 止 水 壁 断 面 図 の 不 整 合 が 確 認 さ れ た ． こ こ で 不 整 合 を 確 認 す る た め の 埋 設 管 は 止 水 壁 断 面 図 か ら の ロ ス ト サ ー フ ェ ス の み で な く 平 面 図 情 報 も 使 用 し た ．

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図 - 2 2 下 水 道 幹 線 に お け る 図 面 不 整 合

図 - 2 3 国 道 共 同 溝

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図 - 2 4 国 道 共 同 溝 に お け る 図 面 不 整 合

図 - 2 5 既 設 幹 線 と 計 画 幹 線( 1 )

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図 - 2 6 既 設 幹 線 と 計 画 幹 線( 2 )

図 - 2 7 既 設 幹 線 に お け る 図 面 不 整 合

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図 - 2 8 計 画 幹 線 に お け る 図 面 不 整 合

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5 ． 地 下 構 造 物 と 埋 設 管 の 干 渉 に よ る 施 工 遅 延 分 析

( 1 ) 対 象 工 事 の 施 工 手 順

図 - 2 9 よ り ，① 試 掘 工 ② 支 障 物 撤 去 工 ③ 仮 設 工 と 2 年 間 分 の 月 間 工 程 表 を 3 つ に 分 類 し ， そ れ ぞ れ に 対 し て 施 工 遅 延 分 析 を 行 う ． 個 別 に 解 析 後 に 1 つ の 施 工 計 画 と し て ， そ れ ぞ れ が ど れ だ け 全 体 の 計 画 に な っ た 際 に 影 響 度 を 与 え る か 分 析 す る ．

路 面 覆 工 ま で の 工 程 で ， プ ロ ジ ェ ク ト 完 成 に 影 響 を 与 え う る 作 業 を 特 定 し ， 月 間 工 程 表 か ら 遅 延 ， 短 縮 を 抽 出 す る ． ど の ク リ テ ィ カ ル ア ク テ ィ ビ テ ィ ー が 連 続 し た 局 面 の 中 で 遅 延 を 受 け ， ま た は 短 縮 し た か ， そ し て ど の く ら い の 量 の 遅 延 か 短 縮 か を 明 ら か に す る ． な お ， 対 象 と し た 工 事 実 施 か ら 1 0 年 近 い 年 月 を 経 て お り ， 不 測 の 事 態 に 対 応 し た 実 際 の 工 程 は さ れ て い な い ． そ こ で ， マ イ ク ロ ソ フ ト プ ロ ジ ェ ク ト に タ ス ク と リ ソ ー ス を 振 り 分 け る こ と で 潜 在 的 な 遅 延 の 把 握 を 行 い ， 確 認 さ れ た 遅 延 日 数 に つ い て 遅 延 解 析 を 行 う ．

図 - 2 9 地 中 工 事 の 手 順

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( 2 ) 実 施 工 バ ー チ ャ ー ト を 用 い た ガ ン ト チ ャ ー ト 作 成

a ) 区 間 設 定

広 範 囲 の 工 事 の た め ， タ ス ク を 定 義 す る 際 に ， ど の 工 事 が ど の 場 所 で 行 わ れ て い た か を わ か り や す く す る た め に図 - 3 0 の よ う に 区 間 設 定 を 行 っ た ．

図 - 3 0 区 間 設 定

b ) リ ソ ー ス の 定 義

図 - 3 1 リ ソ ー ス の 定 義

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作 業 員 の 単 価 は ， 国 土 交 通 省 の 公 共 工 事 設 計 労 務 単 価 を 参 考 に し て お り ， 年 度 を 大 き く ま た ぐ 工 事 で あ る が 最 新 の 平 成 2 7 年 3 月 を 基 準 に 一 律 で 設 定 し た ． 機 械 単 価 に つ い て は 工 事 積 算 基 準 の 価 格 を 参 考 に 定 義 し て い る ．図- 3 1 中 の 緑 丸 の 部 分 は 数 量 単 価 型 と し て 図- 3 2 お よ び 図- 3 3 に 示 す よ う に ア ス フ ァ ル ト 合 材 ・ 砕 石 の 必 要 ト ン 数 を 求 め ， さ ら に 産 業 廃 棄 物 処 理 の ダ ン プ 台 数 を 算 出 し た ．

図- 3 4 お よ び 図- 3 5 に リ ソ ー ス 配 分 状 況 を 示 す ．

図 - 3 2 試 掘 時 の 数 量 単 価 計 算

図 - 3 3 復 旧 時 の 数 量 単 価 計 算

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図 - 3 4 リ ソ ー ス 配 分

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図 - 3 5 リ ソ ー ス 配 分

c ) 実 施 工 計 画 と 仮 想 施 工 計 画 の ガ ン ト チ ャ ー ト 作 成

図 - 3 6 に 概 略 工 程 表 を ，図 - 3 7 に 実 際 の 工 事 に 際 し て 作 成 さ れ 月 間 工 程 表 の 一 例 を 示 す ． こ の 月 間 工 程 表 を 用 い て ガ ン ト チ ャ ー ト を 作 成 し た ．

図 - 3 8 に 実 施 工 計 画 に 対 応 す る ガ ン ト チ ャ ー ト を 示 す ．フ ロ ン ト ロ ー デ ィ ン グ に よ り 施 工 情 報 を 設 計 に 反 映 さ せ た 結 果 ， 地 中 障 害 物 の 情 報 が 大 方 把 握 で き て お り,試 掘 工 で は 追 加 調 査 な ど が 不 要 で あ る と 仮 定 し ，図 - 3 8 ( 1 )の 赤 丸 の 部 分 を 除 い た も の が

30

図-36概略工程表

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図-37月間工程表の例

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C I M 活 用 時 の 施 工 計 画 と 仮 定 す れ ば ，図 - 3 9 に 示 す よ う な 仮 想 施 工 計 画 の ガ ン ト チ ャ ー ト を つ く る こ と が で き る ．

図 - 3 8 ( 1 ) 実 施 工 計 画

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図 - 3 8 ( 2 ) 実 施 工 計 画 の ガ ン ト チ ャ ー ト

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図 - 3 9 ( 1 ) 仮 想 施 工 計 画

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図 - 3 9 ( 2 ) 仮 想 施 工 計 画 の ガ ン ト チ ャ ー ト

36 d ) 遅 延 原 因 タ ス ク の 期 間 想 定

実 際 に 用 い ら れ た バ ー チ ャ ー ト は ， リ ソ ー ス の 配 分 の 最 適 化 に 配 慮 し て お り ， こ れ を 元 に ガ ン ト チ ャ ー ト を 以 下 の 手 順 で 新 た に 生 成 し た ．

① す べ て の タ ス ク の バ ー チ ャ ー ト と 同 じ 開 始 日 ・ 終 了 日 で タ ス ク を 作 成 ．

② タ ス ク 間 に 必 要 な リ ン ク を 設 定 ． そ の 際 に ， 先 行 タ ス ク の 終 了 日 と 次 の タ ス ク の 開 始 日 の 間 隔 は リ ソ ー ス の 配 分 を 考 慮 し た も の で あ る こ と か ら 無 視 す る ．

③ リ ソ ー ス の 平 準 化 を 行 い ， こ れ を 実 施 工 計 画 と み な す ．

④ 実 施 工 計 画 を 元 に ， 全 て の 遅 延 原 因 タ ス ク の 期 間 を 同 じ 倍 率 で 長 く し て ， そ の 後 リ ソ ー ス 平 準 化 を 行 い ， こ れ を 仮 想 施 工 計 画( A 計 画)と み な す ．

⑤ 同 様 に ， 個 々 の 遅 延 原 因 タ ス ク の 期 間 の み を あ る 倍 率 で 長 く し て ， そ の 後 リ ソ ー ス 平 準 化 を 行 い ， こ れ を 仮 想 施 工 計 画( B○ 計 画 ， ○ は 遅 延 原 因 タ ス ク の 番 号 を 示 す) と み な す ．

( 3 ) 遅 延 原 因 タ ス ク の 影 響 度 分 析

図 - 4 1 に 示 す よ う に ，A 計 画 で は ，2 倍 以 降 右 肩 上 が り に 遅 延 日 数 が 増 え て い る ．2 倍 時 で は ， 増 加 し た 期 間 に 対 し て 平 準 化 で か な り 遅 延 日 の 縮 小 が 行 わ れ て い る が ，4 倍 時 以 降 は 遅 延 し た 期 間 が 大 き い た め 平 準 化 が 追 い 付 か ず に 傾 き が 大 き く な っ て い る と 考 え ら れ る ．

B 計 画 で は ，そ れ ぞ れ 2 倍 時 で は 遅 延 日 が 発 生 し て い な い ．こ れ は ，増 加 し た 期 間 に 対 し て そ こ が ク リ テ ィ カ ル パ ス に な ら な か っ た た め 全 体 の 工 程 に は 影 響 が 出 な か っ た と 考 え ら れ る ．

図 - 4 2 に 示 す よ う に ，B 1 で は ，4 倍 時 以 降 は ，ク リ テ ィ カ ル パ ス と し て 延 び た 期 間 が 全 体 の 工 程 に 影 響 を 与 え て い る た め ， ほ ぼ 倍 率 か け る 8 の 倍 数 で 遅 延 日 が 増 加 し た と 考 え ら れ る ．

図 - 4 3 に 示 す よ う に ，B 2 で は ，1 0 倍 し て も ク リ テ ィ カ ル パ ス に な っ て い な い ． 延 び た 期 間 は 平 準 化 に よ り あ る 一 定 の 値 で 収 束 し た た め 8倍 時 と 1 0 倍 時 で は 遅 延 期 間 が 変 化 し な か っ た と 考 え ら れ る ． も っ と 大 き い 倍 率 で か け た 時 に ク リ テ ィ カ ル パ ス と し て 機 能 し た 際 は 遅 延 日 が 大 き く な る こ と が 予 測 さ れ る ．

図 - 4 3 お よ び図 - 4 4 に 示 す よ う に ，B 3，B 4 で は ，6 倍 時 以 降 に ク リ テ ィ カ ル パ ス と し て 機 能 し た た め 傾 き が 変 化 し た と 考 え ら れ る ．

図 - 4 5 に ま と め て 示 し た よ う に ，B 1 ~ B 4 に つ い て B 2 は 1 0 倍 し て も ク リ テ ィ カ ル パ ス に な ら な い た め 明 ら か に 工 期 の 遅 延 に は 影 響 が 少 な い の は図 - 4 6 よ り 明 確 で あ る ． B 1 に つ い て は タ ス ク が か な り 最 初 に あ る が B 3，B 4 の 平 準 化 後 の 期 間 よ り 日 数 が 少 な い た め 工 期 に 影 響 を 与 え る 日 数 は 少 な く な っ た と 考 え ら れ る ．

今 回 の 試 掘 工 で は ， 遅 延 原 因 タ ス ク が 一 部 し か ク リ テ ィ カ ル パ ス で は な か っ た こ と か ら ， こ れ ら が 全 体 の 工 程 に 与 え る 影 響 度 は 少 な か っ た と 考 え ら れ る ． 試 掘 工 ，

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支 障 物 撤 去 工 ， 仮 設 工 を 揃 え て 考 察 す る こ と で ， よ り 精 度 の 高 い 分 析 が 行 え る と 考 え て い る ．

表 - 1 遅 延 原 因 タ ス ク の 抽 出

表 - 2 各 計 画 に 各 倍 率 を か け た 際 の 遅 延 日

図 - 4 0 新 規 実 施 工 計 画

遅延原因タスク 期間 標準化後の期間 A 試掘工「Ａ」

Ｂ1 試掘工(追加分) 4日 8日 試掘工「Ｂ」

Ｂ2 東電緊急工事 5日 5日 試掘工「Ｃ」

Ｂ3 試掘工(追加分) 6日 12日 Ｂ4 試掘工(追加分) 10日 13日

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍 Ａ計画 0 12 56 111 165 221 Ｂ1計画 0 0 7 23 39 55

Ｂ2計画 0 0 1 4 9 9

Ｂ3計画 0 0 14 27 53 79

Ｂ4計画 0 0 12 29 53 77

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図 - 4 1 Ａ 計 画 の 遅 延 日 数

図 - 4 2 Ｂ 1 計 画 の 遅 延 日 数 0

50 100 150 200 250

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍

遅延日数

Ａ計画

0 10 20 30 40 50 60

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍

B1 計画

遅 延 日 数

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図 - 4 3 Ｂ 2 計 画 の 遅 延 日

図 - 4 4 Ｂ 3 計 画 の 遅 延 日 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍

Ｂ2計画

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍

Ｂ 3 計画

遅 延 日 数

遅 延 日

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図 - 4 5 Ｂ 4 計 画 の 遅 延 日

図 - 4 6 Ｂ 1 か ら Ｂ 4 ま で の 遅 延 日 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍

Ｂ 4 計画

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1倍 ２倍 ４倍 ６倍 ８倍 10倍

B1計画 B2計画 B3計画 B4計画 遅 延 日 数

遅 延 日 数

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6 ． 結 論

本 研 究 で は ，B I M の 多 様 な 活 用 方 法 の 中 で も ，設 計 時 の 施 工 性 の 検 討 が 社 会 基 盤 施 設 の 計 画 性 向 上 に 大 き く 寄 与 す る と の 認 識 を 前 提 と し ， 特 に 施 工 リ ス ク の 要 因 と し て 重 大 と 思 わ れ る 地 下 埋 設 物 と 構 造 物 と の 干 渉 チ ェ ッ ク が 効 率 的 に 実 施 で き る こ と を 実 施 工 事 例 を 用 い て 確 認 す る と と も に ， ク リ テ ィ カ ル パ ス 解 析 に よ り ， そ の 有 効 性 を 検 証 す る も の で あ る ．

す な わ ち ， す で に 実 施 さ れ た ， 都 市 内 公 道 下 に す で に 建 設 さ れ た 地 下 駅 舎 の 仮 設 工 事 を 対 象 と し て ， そ の 2 次 元 図 面 を 入 手 し ， 覆 工 板 敷 設 ま で の 仮 設 工 事 を B I M ソ フ ト ウ ェ ア に よ り モ デ ル 化 し た ． ま た ， 埋 設 管 の 2 次 元 図 面 か ら そ の 3 次 元 モ デ ル を 作 成 し た ． こ れ ら の モ デ ル を 用 い て ， 施 工 前 段 階 で の ， 2 次 元 図 面 の 不 整 合 や 仮 設 構 造 物 と 埋 設 物 の 位 置 関 係 を 再 現 し た ．

次 に ， 実 施 工 で 用 い ら れ た バ ー チ ャ ー ト を も と に ， プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト ソ フ ト ウ ェ ア を 用 い て ガ ン ト チ ャ ー ト を 作 成 し ， こ れ を 構 成 す る タ ス ク 群 か ら 工 期 遅 延 の 原 因 と な っ た タ ス ク を 特 定 し ， こ の タ ス ク が 遅 延 を 発 生 さ せ な か っ た 状 況 と 実 際 の 施 工 状 況 を 比 較 し た ．

対 象 と な っ た 工 事 に お い て は ， 現 場 管 理 者 の マ ネ ジ メ ン ト 能 力 に よ り ， 大 き な 施 工 遅 延 は 発 生 し て い な い ． し か し ， 海 外 の 特 に 発 展 途 上 国 に お け る 工 事 な ど で は ， 設 計 時 に 予 見 さ れ て い な い 埋 設 管 の 存 在 が ， 工 事 の 大 幅 遅 延 の 原 因 と な る こ と が 少 な く な い こ と ， 国 内 工 事 に お い て も 埋 設 管 の 位 置 情 報 に 関 す る 設 計 変 更 が 受 注 者 の 重 大 リ ス ク と な る こ と か ら ， 施 工 遅 延 の 原 因 と な る タ ス ク の 影 響 度 を 仮 想 的 に よ り 重 大 に 想 定 し た 状 況 に 対 し て ， プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト ソ フ ト ウ ェ ア に よ る 解 析 を 行 っ た ． こ れ に よ り ， 設 計 時 に 埋 設 管 情 報 を 正 確 に B I M で モ デ ル 化 す る こ と に よ る 施 工 性 向 上 の 効 果 を 間 接 的 に 評 価 し た ．

そ の 結 果 ， 想 定 解 析 で は あ る も の の ， 施 工 遅 延 の 原 因 と な る タ ス ク の 影 響 度 が 大 き く な る に し た が っ て ， ク リ テ ィ カ ル パ ス へ の 影 響 が 顕 著 と な り ， 精 緻 な 地 下 埋 設 管 情 報 の 整 備 ・ 統 合 的 管 理 を 実 施 す る と と も に ， 設 計 段 階 か ら B I M を 活 用 し て 施 工 性 を 検 討 す る こ と の 価 値 を 見 出 す こ と が で き た ．

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参 考 文 献

1） 日 本 建 設 業 連 合 会 ： 建 設 ハ ン ド ブ ッ ク ， p p 2 3 ， 2 0 1 4 ． 2） 総 務 省 統 計 局 ： 労 働 力 調 査 ， 2 0 1 3 ．

3） 海 外 建 設 協 会 ： 海 外 建 設 受 注 実 績 の 動 向 ， 2 0 0 4 ．

4） 国 土 交 通 省 ： 建 設 後 5 0 年 以 上 経 過 し た イ ン フ ラ の 割 合 ， 2 0 1 1 ．

5） 外 崎 康 弘：営 繕 部 に お け る B I M の 試 行 に つ い て - 設 計 段 階 に お け る 成 果 と 課 題 - ， p p 1 ， 営 繕 部 整 備 課 ．

6） 福 地 良 彦 ： B I M が 拓 く モ デ ル ベ ー ス 土 木 設 計 プ ロ セ ス ，p p 1 - 2 ，土 木 学 会 第 6 5 回 年 次 学 術 講 演 会 ， 2 0 1 0 . 1 0 ．

7） A d r i a n B u r g e s s P r o j e c t T e c h n o l o g y G r o u p ： S c o t t W i l s o n L t d ， C r o s s r a i l : B S 1 1 9 2 D e s i g n I n f o r m a t i o n C o o r d i n a t i o n & C o n t r o l ．

8） 土 木 学 会 土 木 情 報 学 委 員 会 米 国 C I M 技 術 調 査 団 ： 米 国 に お け る C I M 技 術 調 査 2 0 1 3 報 告 書 ， p p 8 - 1 5 ， 2 0 1 3 ．

9） 山 本 勝 貴 ： W T C 再 開 発 ， 2 0 1 1 ． 1 0 ．

1 0） 国 土 交 通 省 C A L S / E C 推 進 本 部 ： 国 土 交 通 省 C A L S / E C ア ク シ ョ ン プ ロ グ ラ ム 2 0 0 8 ， 2 0 1 3 ． 3 ．

1 1） 国 土 交 通 省 大 臣 官 房 官 庁 営 繕 部 整 備 課 施 設 評 価 室 ： 官 庁 営 繕 事 業 に お け る B I M 導 入 プ ロ ジ ェ ク ト に つ い て ， 建 設 マ ネ ジ メ ン ト 技 術 2 0 1 2 年 8 月 号 ．

1 2） 国 土 交 通 省：官 庁 営 繕 事 業 に お け る B I M 導 入 プ ロ ジ ェ ク ト に つ い て ，2 0 1 4 . 3 ． 1 3） C I M 技 術 検 討 会 ： C I M 技 術 検 討 会 平 成 2 5 年 度 報 告 ， p p 9 2 ， 2 0 1 3 ．

1 4） B R I T I S H S T A N D A R D B S 1 1 9 2 : 2 0 0 7 C o l l a b o r a t i v e p r o d u c t i o n o f a r c h i t e c t u r a l , e n g i n e e r i n g a n d c o n s t r u c t i o n i n f o r m a t i o n – C o d e o f p r a c t i c e ： B S I ， 2 0 0 7 ．

1 5） 株 式 会 社 ベ ン ト レ ー ・ シ ス テ ム ズ ： B e n t l e y 社 の 3 次 元 土 木 プ ロ ダ ク ト の ご 紹 介 ， 2 0 0 7 ．

1 6） 家 入 龍 太：よ く わ か る 最 新 B I M の 基 本 と 仕 組 み ，p p 5 4 - 5 5 ，秀 和 シ ス テ ム ，2 0 1 2 ． 1 7） 総 合 研 究 所 開 発 機 構 ，

h t t p : / / w w w . n i r a . o r . j p / p a s t / n e w s j / k a n r e n / 1 0 0 / 1 0 8 / s y a k a i s i h o n / t e i g e n 2 . h t m ， 閲 覧 日 2 0 1 5 . 1 0 ．

1 8） B u i l d i n g s ： C o n s t r u c t i o n D e l a y A n a l y s i s T e c h n i q u e s — A R e v i e w o f A p p l i c a t i o n I s s u e s a n d I m p r o v e m e n t N e e d s ， 2 0 1 3 . 3 ．

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参 考 資 料

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謝 辞

本 研 究 を 行 う に あ た っ て ，日 本 建 設 情 報 総 合 セ ン タ ー の 影 山 輝 彰 氏 に は ， 本 助 成 研 究 の ご 担 当 と し て ， 助 成 研 究 者 へ 種 々 の 便 宜 を い た だ き ， ま た ， 適 切 な ア ド バ イ ス を い た だ き ま し た ． 感 謝 の 気 持 ち を 適 切 に お 伝 え す る 言 葉 が 見 当 た り ま せ ん ． あ り が と う ご ざ い ま し た ．

某 建 設 会 社 ・ K 氏 に は ， 施 工 に 関 す る 種 々 の 情 報 を ご 提 供 い た だ き ， 誠 に あ り が と う ご ざ い ま し た ． 施 工 経 験 の な い 助 成 研 究 者 が ， ど う に か 報 告 書 を ま と め る こ と が で き た の も ， K 氏 の 情 報 提 供 と 施 工 に 関 す る 実 体 験 に 基 づ く サ ジ ェ ス チ ョ ン が あ っ た か ら で あ り ， そ れ ら は 本 研 究 の 中 核 を 構 成 し て お り ま す ． あ ら た め て 感 謝 い た し ま す ．

本 研 究 の 遂 行 に 協 力 し ， モ デ ル 作 成 や 解 析 の 補 助 を 担 当 さ れ た ， 東 京 都 市 大 学 大 学 院 都 市 工 学 専 攻 の 伊 藤 優 太 氏 及 び 藤 岡 佳 祐 氏 に は ， 多 忙 な 学 修 の な か ， 時 間 を 割 い て く だ さ り ， あ り が と う ご ざ い ま し た ．

最 後 に ， 共 同 研 究 者 の 草 柳 俊 二 先 生 に は ， B I M の 研 究 開 始 の 構 想 を 助 成 研 究 者 へ 提 示 さ れ ， こ の 研 究 の き っ か け を 与 え て い た だ き ま し た ． ま た ， プ ロ ジ ェ ク ト マ ネ ジ メ ン ト に 関 す る 知 見 を 惜 し げ も な く ご 提 供 く だ さ り ， ご 指 導 い た だ き ま し た ． 共 同 研 究 者 と い う お 立 場 で ， 謝 辞 を 述 べ る の は 適 切 で は な い か も し れ ま せ ん が ， 改 め て お 礼 を 申 し 上 げ ま す ．

B I M / C I M に 関 す る 検 討 は ， い ま ま さ に 正 念 場 を 迎 え て い ま す ． 関 係 の 皆 様 と 協 力 し て ， 社 会 基 盤 プ ロ ジ ェ ク ト に お け る 全 面 導 入 の 日 ま で ， 頑 張 っ て ゆ き た い と 思 っ て お り ま す ．

平 成 2 8 年 9 月 3 0 日 助 成 研 究 者 皆 川 勝

様 式 － ３ － ３

STUDY ON BIM UTILIZATION FOR PLAN IMPROVEMENT OF INFRASTRUCTURE

Minagawa,M． ¹ Kusayanagi,S． ¹

1Tokyo City University

In this study, Building Information Models of the underground temporary structures and adjacent embedded pipes were constructed to show the importance of the information on underground pipes adjacent to the structures to enhance the productivity of execution of construction. Next, the bar chart used in actual construction process were employed to make the gantt chart, and the critical pass analysis was carried out to show that accurate information on the arrangement of underground existing pipes can be used for the enhancement of the productivity of the construction of underground structures.

In the analyzed project, significant construction delay was not caused by unforeseeable existence of underground pipes by the management ability of the construction manager. However, in many cases of construction executions in the developing countries, the existence of unforeseeable embedded pipes often causes substantial delay of construction. Design change based on uncertainty on the position information of embedded pipe can be also important risk for contractors in domestic construction. So CPM analyses were performed by a project-management-software to the situation that influence of the tasks causing construction delay was assumed more significant. Through the analyses, the efficiency of information management on underground pipes and BIM analysis in the design stage for workability improvement was indirectly confirmed.

KEYWORDS:

Building-information modelling, Construction information modelling, plan

improvement ．

様 式 － ３ － ２

研 究 成 果 の 要 約

助 成 番 号 助 成 研 究 名 研 究 者 ・ 所 属

第 2014-14 号

社 会 基 盤 プ ロ ジ ェ ク ト の 計 画 性 向 上 の た め の

BIM活 用 に 関 す る 研 究 皆川 勝・東京都市大学

建設産業における生産性の向上は喫緊の課 題といえるが，これらの課題解決向けた有効 策の一つとして，設計・施工プロセスで3次 元モデルデータを基に一元管理する BIM の 活用が世界で急速に広がりをみせている．

BIM（Building Information Modeling）

の多様な活用方法の中でも，設計時の施工性 や維持管理性の検討は，いわゆるフロントロ ーディングと呼ばれる．すなわち，設計まで の上流工程でBIMを作成し，これを用いた仮 想施工シミュレーションにより，そのような リスクを減少させることが期待されている．

事実，すでに英国をはじめとした先進諸国で は BIM を建設生産性向上戦略の方策と位置 づけており，国際プロジェクトにおいてはBI M活用が標準的な方法論として定着すると予 想できる．

我が国でも，コストや工期，品質に関する 普遍的な要請，並びに，技術の蓄積・継承の ツールとしての期待から，BIMの利用拡大が 志向され，国土交通省が中心となって精力的 な検討が行われている．

本研究では，BIM の多様な活用方法の中でも，

設計時の施工性の検討が社会基盤施設の計画性 向上に大きく寄与するとの認識を前提とし，特 に施工リスクの要因として重大と思われる地下 埋設物と構造物との干渉チェックが効率的に実 施できることを実施工事例を用いて確認すると ともに，クリティカルパス解析により，その有 効性を検証するものである．

すなわち，すでに実施された，都市内公道下 にすでに建設された地下駅舎の仮設工事を対象 として，その 2 次元図面を入手し，覆工板敷設 までの仮設工事を BIM ソフトウェアによりモデ ル化した．また，埋設管の 2 次元図面からその 3 次元モデルを作成した．

これらのモデルを用いて，施工前段階での，2 次元図面の不整合や仮設構造物と埋設物の位置 関係を再現した．

次に，実施工で用いられたバーチャートをも とに，プロジェクトマネジメントソフトウェア を用いてガントチャートを作成し，これを構成 するタスク群から工期遅延の原因となったタス クを特定し，このタスクが遅延を発生させなか った状況と実際の施工状況を比較した．

対象となった工事においては，現場管理者の マネジメント能力により，大きな施工遅延は発 生していない．しかし，海外の特に発展途上国 における工事などでは，設計時に予見されてい ない埋設管の存在が，工事の大幅遅延の原因と なることが少なくないこと，国内工事において も埋設管の位置情報に関する設計変更が受注者 の重大リスクとなることから，施工遅延の原因 となるタスクの影響度を仮想的により重大に想 定した状況に対して，プロジェクトマネジメン トソフトウェアによる解析を行った．これによ り，設計時に埋設管情報を正確に BIM でモデル 化することによる施工性向上の効果を間接的に 評価した．

その結果，想定解析ではあるものの，施工遅 延の原因となるタスクの影響度が大きくなるに したがって，クリティカルパスへの影響が顕著 となることを示した．

このことから，第一には，精緻な地下埋設管 情報の整備・統合的管理を実施することが社会 基盤事業に BIM を活用するために重要な施策で あることを示すことができた．第二には，設計 段階において精緻な BIM を活用して施工性を検 討することの価値が大きいことを示すことがで きた．次の段階では，契約執行形態を踏まえて，

BIM に基づくプロジェクトマネジメントのあり 方を検討するべきであろう．