人工衛星で工事地表を測量、フレキシブルに広範囲を計測可能に：情報化施工

奥村組とパスコは、シールドトンネル工事での地表面の変位測量に、人工衛星を適用したと発表した。従来の測量機器を使用した方法と同等の精度で測量できることを確認したという。

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　奥村組とパスコは2017年9月、シールドトンネル工事における地表面変位測量に、地上にマイクロ波を照射して地表面の状態を観測する合成開口レーダー（SAR）衛星を適用したと発表。従来の測量機器を使用した方法と同等の精度で、広範囲を測量できることを実証したという。

SAR衛星を活用した地表面変位測量のイメージ　出典：奥村組

　シールドトンネル工事では、地表面への影響を最小限に抑えながら安全に掘り進めるため、シールド機直上やその周辺の地表面変位を監視する必要がある。これまでは複数の観測点を設け、水準儀やGNSS測量器を使って測量し、変位経過を監視していた。しかし、こうした方法では観測点付近に測量機器や受信機を設置する必要があり、交通量が多い道路や立ち入りに制限のある私有地では測量が難しく、多くの時間と労力がかかっていた。

　今回、地表面の変位測量に活用したSAR衛星は、地球を周回しながら、地上に向け自らマイクロ波を照射し、その反射波を受信することによって対象物の観測を行うことができる。事前に人工構造物などの安定して計測可能なポイントを特定し、同点に変位が生じた場合、地球を周回するSAR衛星が受信する反射波に位相差生じる。この値を解析することで、変位量を算出する。

　奥村組とパスコは、この解析で得られる地表面の変位量データを視覚的に捉えるため、変位データの大きさごとに色分けしたメッシュ図や、コンター図を表示するシステムを独自に開発した。メッシュ図やコンター図に2次元の地図や航空写真、シールド機の位置などを重ね合わせて表示させられるという。

　両社はこのシステムを、京都市上下水道局発注の「新川第6排水区新川6号幹線（雨水）（その1）公共下水道工事」に導入。掘進開始から完了までの約1年2カ月の間、計画線の全長を対象に、幅100mにわたり計30回以上の頻度でSAR衛星による計測を行った。掘進ルートの周辺は交通量が多く歩道も狭い住宅密集地だったが、立ち入りが困難な私有地などの制限を受けることなく、多数の観測点で広範囲を面的に計測できたという。今後はシールド工事以外にも幅広く活用することも視野に、改良を重ねていく方針だ。