解体ガラの出来形体積計測で空隙が問題になる理由
解体工事や撤去工事で発生するコンクリート片、れんが片、瓦、石材、路盤材などは、一つひとつの形状や大きさがそろっていません。大きな塊と細かな破片が混在し、積み上げたときには破片同士の間に隙間が生じます。本記事では、この破片間の隙間を空隙として扱います。
解体ガラの山を三次元計測すると、原則として計測機器から見える外側の表面形状が記録されます。その表面と山の下にある基準面との間を計算すれば、計測時点の山積み体積を求められます。ただし、この値は解体ガラの固体部分だけを直接測ったものではなく、山の内部にある破片間の空隙や、外形からは確認できない空洞を含む見掛けの体積です。
この点を整理せずに「解体ガラが何立方メートルあるか」という数字だけを共有すると、関係者ごとに数量の意味がずれるおそれがあります。現場担当者が点群から求めた山積み体積を示す一方で、運搬担当者が荷台の容量を基準とし、受入側が質量を基準にしている場合、それぞれの数値は同じ状態を示していません。
例えば、解体直後の大きなコンクリート塊を無造作に積み上げると、塊の間に大きな空隙ができます。その後、小割りして細かな破片を増やしたり、重機で積み直したりすると、細粒分が大塊の隙間へ入り、山の高さが下がることがあります。材料を搬出していなくても、山積み体積だけが減る可能性があります。
反対に、締まった状態の解体ガラを掘り起こして積み直すと、破片の並びが変わり、空気を多く含んだ状態になって体積が増える場合があります。このような変化は、材料そのものの増減ではなく、粒径構成、積み方、沈下、崩れ、空隙の割合などによって生じます。
出来形体積計測で重要なのは、点群の精細さだけではありません。算定した値が、空隙を含む山積み体積なのか、一定の空隙率で換算した固体相当体積なのか、質量と代表密度から求めた換算体積なのかを明確にする必要があります。
解体ガラの粒径、材料構成、含水状態、積み方、積替え回数、締まり具合によって空隙の割合は変化します。そのため、どの現場にも無条件で適用できる一律の換算係数があるとは限りません。現場条件と数量の使用目的を確認し、採用する算定方法と係数の根拠を事前に整理することが、数量差を抑える第一歩です。
なお、点群から算出した山積み体積が、そのまま工事の正式な出来形数量、支払数量、廃棄物の受入数量として認められるとは限りません。契約図書、特記仕様書、数量算出条件、受入先の計量基準などに別の方法が定められている場合は、その条件を優先し、必要に応じて発注者や関係者と事前に確認します。
算定を始める前に体積の定義を統一する
解体ガラの体積を算定する前に、何を計測対象とし、どの状態の体積を成果として扱うのかを決めます。ここが曖昧なままでは、高密度な点群を取得しても、算定結果を正しく比較できません。
最初に確認したいのは、解体ガラとして計上する材料の範囲です。コンクリート片だけを対象とするのか、付着した土砂やモルタルを含めるのか、鉄筋、木材、仕上げ材などが混入した分別前の状態を扱うのかによって、体積と質量の関係が変わります。
施工計画や数量算出条件で材料区分が定められている場合は、現場の分類と一致させます。複数種類の材料が一つの山に混在していると、それぞれの密度や空隙率を個別に設定しにくくなります。換算を予定している場合は、安全と作業条件の許す範囲で、材料区分や発生工程ごとに仮置き場所を分けると整理しやすくなります。
次に確認するのは計測時点です。解体直後、小割り後、分別後、積込み前、搬出後では、同じ材料でも見掛けの体積が異なります。複数回の出来形体積計測を比較する場合は、計測の工程位置と山の状態をできるだけそろえます。
解体直後の発生量を管理するのか、仮置き場に存在する現在量を管理するのか、搬出対象量を管理するのかによって、適切な計測時点は変わります。計測時点を決めずに作業を進めると、前回は小割り前、今回は小割り後というように条件が混在し、数量差の原因を説明しにくくなります。
体積の名称も統一します。山の外形から算出した値は「空隙を含む山積み体積」、破片間空隙を一定条件で補正した値は「空隙補正後体積」または「固体相当体積」、質量から換算した値は「質量換算体積」のように区別します。
ここでいう固体相当体積は、採用した空隙率または密度の定義に基づく換算値です。解体ガラを構成する全ての物質の真の体積を直接測定した値ではありません。コンクリート片自体の細孔、付着土、吸水、混入物などをどこまで含めるかによって、数値の意味が変わるためです。
単に「体積」とだけ記録すると、後から数字を見た担当者が異なる意味で解釈する可能性があります。算定表、図面、報告書、写真台帳などで同じ名称を使用し、換算前と換算後の数字を混在させないことが重要です。
また、数量の使用目的を確認します。仮置き場の空き容量を判断するのであれば、空隙を含む外形体積が必要です。解体前の構造物体積との比較を行うのであれば、破片間空隙を考慮した換算値が参考になります。搬出管理を目的とする場合は、車両ごとの質量、計量記録、運搬回数などとの照合が中心になります。
どの算定方法が常に優れているかではなく、何を判断するための数量かによって適切な方法が変わります。計測開始前に目的、対象材料、計測時点、体積の定義、基準面、算定範囲、換算条件、採用単位を整理しておけば、必要なデータを漏れなく取得しやすくなります。
正式な契約数量として使用する場合は、計測後に都合のよい方法へ切り替えるのではなく、算定方法、丸め方、係数、記録方法、再計測条件を事前に合意しておくことが安全です。
算定方法1 空隙を含む山積み体積として計上する
1つ目の方法は、解体ガラの山を三次元計測し、その外形から求めた体積を、空隙を含む山積み体積として計上する方法です。内部の空隙を補正せず、計測時点で山が占めている空間をそのまま数量化します。
この方法では、解体ガラを積む前の地盤面と、積み上げ後の表面を比較します。施工前の地盤を三次元計測しておけば、傾斜、くぼみ、わだち、排水勾配などを含む基準面を作成できます。積み上げ後に取得した点群からガラの表面を作り、両者に囲まれた範囲の体積を算出します。
空隙を含む山積み体積は、仮置き場の占有状況を確認するときに適しています。仮置き可能な残り容量を判断する場合、必要なのは解体ガラの固体部分だけの体積ではなく、現実に山が占めている空間です。処理や搬出の進捗を定期的に確認する用途にも利用できます。
この方法の利点は、空隙率や密度を仮定せず、計測時点の外形を直接反映できることです。不規則な山を直方体や円すいなどの単純な形へ置き換えずに済むため、複雑な凹凸や山裾の広がりを数量へ反映しやすくなります。
ただし、算定された体積が解体前の構造物体積と同じ意味になるわけではありません。解体前のコンクリートは連続した構造体ですが、解体後は破片同士の間に空隙が生じます。そのため、解体後の山積み体積が、図面などから求めた解体前の構造物体積より大きくなることがあります。
山積み体積は、積み方によっても変化します。重機で高く積んだ場合と、広く薄く敷きならした場合では、外形だけでなく内部の空隙構造も変わります。大塊を投入した直後、重機で積み直した後、細粒分を追加した後では、同じ材料量でも体積が一致しない可能性があります。
時系列で比較する場合は、計測前後の作業状態を記録します。毎回同じ形に整形する必要はありませんが、計測直前に一部だけ押し込む、別の山から細粒分を移す、山裾を片付ける、散水するなどの作業があれば、体積差の説明に必要な情報として残します。
この方法を使用する際は、成果名や算定表に「空隙を含む」という条件を明記します。山積み体積をそのまま固体材料の体積として扱うと、搬出質量や解体前数量との間に差が生じます。換算せずに使用する場合は、仮置き量、占有容量、同一条件での増減管理など、用途を明確にします。
また、計測できない内部空洞が存在していても、外形体積だけでは判別できません。大きな板状の破片が橋のように重なり、その下に空洞が形成されている場合でも、表面が連続していれば、内部まで満たされた外形として算定されます。この性質を理解したうえで、外形体積として利用する必要があります。
シートで覆われた山にも注意が必要です。シートがガラ表面から浮いていると、シートの外形までを山として計上し、空間を過大に含むことがあります。可能であればシートを外して安全に計測し、外せない場合はシートと実際の表面の離れを確認し、算定条件へ明記します。
算定方法2 空隙率やかさ密度を使って換算する
2つ目の方法は、点群などから求めた山積み体積に、破片間の空隙率または現場条件に近いかさ密度を適用し、材料量を表す換算体積を求める方法です。解体前の構造物体積と比較したい場合や、見掛け体積のままでは扱いにくい数量を整理したい場合に検討されます。
空隙率は、山積み状態の全体積のうち、破片間の隙間が占める割合として設定します。山積み体積をV、破片間空隙率をnとした場合、単純化した固体相当体積はV×（1－n）で求めます。
この式を使うには、nが山積み体積Vと同じ状態、同じ材料区分、同じ空隙の定義で求められていることが前提です。コンクリート片内部の細孔まで空隙として扱うのか、破片同士の間だけを空隙とするのかが混在すると、換算結果の意味が変わります。本記事では、原則として破片同士の間の空隙を補正対象とします。
空隙率は解体ガラの状態によって変わります。大きなコンクリート塊だけを積み上げた山では空隙が大きくなりやすく、大小の破片が混ざっている山では、細かな材料が大塊の隙間へ入り込むため、破片間空隙が小さくなる場合があります。
同じ材料でも、重機で積み直した回数、投入方法、積み上げ高さ、時間経過による沈下などで状態が変化します。運搬や積替えを繰り返せば、角が欠けたり破片が細かくなったりして、粒径構成そのものが変わる可能性もあります。
そのため、一般値を根拠なく適用するのではなく、対象現場の材料状態を確認することが重要です。代表試料を安全に採取できる場合は、容量が把握された容器へ一定の方法で試料を入れ、その質量と占有容積から、現場条件に対応するかさ密度の参考値を確認します。
かさ密度は、破片間空隙を含む状態の単位体積当たりの質量です。試料の質量を、試料が占める見掛け容積で割って求めます。山全体または搬出分の質量が分かる場合、同じ状態に対応するかさ密度を使えば、見掛け体積を推定できます。
一方、材料部分に対応する代表密度と、空隙を含むかさ密度を比較することで、破片間空隙の割合を検討する考え方もあります。ただし、双方の質量基準と含水状態をそろえなければなりません。湿潤質量で求めたかさ密度と、乾燥状態を前提とする材料密度を直接組み合わせると、水分を空隙や材料量として誤って扱う可能性があります。
解体ガラを構成する材料自体の密度も一定とは限りません。コンクリート片、れんが、瓦、石材、土砂、金属片、木材などが混在していれば、混合割合によって代表値が変わります。単一材料の値を混合物全体へ適用する場合は、推定誤差が大きくなるおそれがあります。
試料採取では、山の一部分だけを代表値にしないよう注意します。解体ガラの山では、大塊が表面に残り、細粒分が下部へ落ちていることがあります。表面から採取した試料だけでは、山全体よりも粗粒で空隙の大きい状態を表す可能性があります。
可能であれば、発生工程、材料区分、上部、側面、山裾など、条件の異なる複数の試料を確認します。安全上、山の内部から採取できない場合は、採取可能な範囲と試料の偏りを成果資料に記録し、換算値が推定値であることを明確にします。
容器への入れ方も統一する必要があります。自然に投入するのか、表面だけをならすのか、一定回数だけ軽く締めるのかによって、かさ密度は変わります。試験ごとに詰め方が異なれば、数値を比較できません。
含水状態も確認します。雨天後の解体ガラは、付着土や細粒分が水分を含み、外形体積がほぼ同じでも質量が増加することがあります。湿潤時に確認したかさ密度を乾燥した山へ適用すると、換算体積が実態と合わない場合があります。
空隙率やかさ密度を使う方法では、換算前の山積み体積を必ず保存します。換算後の数字だけを記録すると、採用係数を変更したときに再計算できません。山積み体積、空隙率またはかさ密度、材料構成、試料採取日、含水状態、投入方法、計算式を一緒に残します。
算定方法3 質量と代表密度から体積を逆算する
3つ目の方法は、解体ガラの質量を把握し、目的に応じて設定した代表密度で割って体積を逆算する方法です。搬出時や受入時に計量記録が残る現場では、日別や車両別の数量管理に利用しやすい方法です。
基本式は、体積＝質量÷密度です。ただし、使用する密度が何を表すかによって、算定される体積の意味が変わります。材料部分に対応する代表密度を使用すれば、その定義に基づく固体相当体積に近い換算値になります。山積み状態のかさ密度を使用すれば、そのかさ密度を確認した積み方や粒径構成に相当する見掛け体積になります。
搬出車両ごとの正味質量を合計すれば、一定期間に搬出した解体ガラの質量を把握できます。これを現場条件に対応する代表かさ密度で割ることで、山積み状態に換算した体積を求める考え方です。
ただし、仮置き場と車両荷台では積載状態が異なる可能性があります。仮置き場では大きな塊が無造作に積まれていても、荷台へ積み込む際に配置が変わり、破片間空隙が小さくなることがあります。走行中の振動で材料が沈下し、積込み直後より密な状態になる場合もあります。
このため、荷台上で確認したかさ密度を仮置き場の山積み体積へそのまま適用すると、条件が一致しない場合があります。どの場所、どの積み方、どの粒径構成で確認した密度なのかを明確にし、換算対象との対応を整理します。
質量の記録では、車両や容器の自重を適切に差し引きます。空車時と積載時で燃料量、付属品、付着泥水などの条件が異なると、解体ガラ以外の質量差が含まれる可能性があります。正式な受入量や契約数量に使う場合は、使用する計量記録と管理条件を事前に確認します。
解体ガラに含まれる水分にも注意が必要です。降雨後に搬出した材料は、乾燥時より質量が増える可能性があります。特に細粒分や付着土が多い場合は、水分の影響が大きくなります。質量を材料体積へ換算する場合は、計測日の天候、散水の有無、材料の湿潤状態を記録します。
また、鉄筋や金属片が混入していると、体積に対する質量が大きくなります。木材や軽量な仕上げ材が混入すれば、反対に体積に対する質量が小さくなります。異なる材料が混在している山へ、単一材料の代表密度を無条件で使用することは避けます。
分別が難しい場合は、混合状態に近い試料から代表かさ密度を確認する方法があります。それでも材料構成が期間によって大きく変わる場合は、工程、工区、材料区分ごとに代表値を分けます。基礎コンクリートを主に解体する期間と、仕上げ材を含む上部構造を解体する期間では、同じ係数を使えない可能性があります。
質量から逆算した体積と、点群による山積み体積を照合することも有効です。両者を比較すれば、空隙の変化、材料構成の変化、計測範囲の漏れ、記録期間のずれなどを確認するきっかけになります。
ただし、両者が一致しないからといって、すぐにどちらかが誤りとは判断できません。点群体積が空隙込みで、質量換算体積が固体相当であれば、数字が異なることは自然です。比較するときは、対象期間、材料区分、含水状態、密度の定義をそろえ、同じ状態へ換算したうえで差を確認します。
3つの算定方法を使い分ける判断基準
解体ガラの空隙を扱う3つの算定方法は、それぞれ目的が異なります。現場条件に合わない方法を選ぶと、計算式が正しくても、必要な数量を示せないことがあります。
仮置き場の使用状況を管理する場合は、空隙を含む山積み体積が適しています。残りの保管容量を判断したり、山がどの程度増減したかを確認したりするときは、内部空隙を除く必要はありません。現実に占有している空間をそのまま捉えることが重要です。
解体前の構造物体積と撤去後の材料量を比較したい場合は、空隙率や密度による換算を検討します。ただし、解体前後で材料の状態が大きく変わるため、換算しても完全に一致するとは限りません。
解体前の図面数量には、施工誤差、欠損、補修、埋設部分、残置部分などが反映されていないことがあります。解体後の山には、付着土、仕上げ材、路盤材などが混入する場合があります。そのため、破片間空隙だけを補正すれば必ず設計数量と一致するという考え方は避けます。
搬出数量を日別や車両別に管理する場合は、質量を基準にした方法が使いやすくなります。車両ごとの計量記録がそろっていれば、搬出量を時系列で集計できます。体積が必要な場合は、目的と状態に合う代表密度を設定して換算します。
現場によっては、3つの方法を組み合わせます。仮置き山を点群で計測し、空隙込みの体積を把握したうえで、代表試料からかさ密度を確認し、搬出時の質量記録と照合します。複数の方法を併用すれば、一つの数字だけでは分からない異常を発見しやすくなります。
例えば、点群体積が前回からほとんど変わっていないのに、搬出質量だけが大きく記録されている場合は、搬出後に新しい解体ガラが追加された、計測と計量の対象期間がずれている、材料区分が混在しているなどの可能性があります。
反対に、搬出していないのに点群体積が減少した場合は、山の沈下、重機による積替え、細粒分の移動、山裾の整理などが考えられます。点群の位置ずれ、基準面、境界線の変更も確認します。
採用方法は、計測後に都合のよい数字を選ぶのではなく、作業開始前に決めます。計測前に決定しておけば、施工前地盤の計測、代表試料の採取、質量記録、写真撮影など、必要な準備を実施できます。
算定方法を途中で変更する場合は、変更前後の条件を残します。最初は空隙込み体積で管理し、途中から質量換算へ切り替えた場合、過去の数量と単純には連続しません。同じ管理表に入れるときは、体積の定義が異なることを明示します。
正式な出来形数量や支払数量への採用可否は、計測技術の性能だけでは決まりません。適用する工種の管理要領、契約条件、発注者の指示、受入先の計量方法などを確認し、必要な精度確認や協議を行います。
点群を使って山積み体積を計測する実務手順
点群による出来形体積計測では、解体ガラの表面だけでなく、山の下にある基準面を適切に準備することが重要です。表面点群が高精細でも、基準面が誤っていれば体積は正しくなりません。
まず、解体ガラを仮置きする前に地盤を計測します。予定している山の範囲だけでなく、その周囲も広めに取得します。山裾が予定範囲を超える場合や、後から境界を修正する場合に備えるためです。
地盤に勾配、くぼみ、わだち、排水溝などがある場合は、それらを省略せずに計測します。単純な水平面を基準とすると、地盤の凹凸がすべて体積差として表れます。広い仮置き場では、わずかな標高差でも面積全体へ累積して数量差になることがあります。
施工前と施工後の点群は、同じ座標系と標高基準で整合させます。異なる基準を使用すると、点群全体が上下または水平方向にずれます。見た目では小さなずれでも、広い算定範囲では体積へ大きく影響する可能性があります。
解体ガラを計測するときは、山の周囲から複数方向で表面を取得します。一方向からだけ計測すると、反対側の急斜面、大塊の裏側、山頂部の陰などに欠測が生じます。高い山では、機器の計測可能範囲と安全な立入位置を確認し、頂部と側面の死角を減らします。
急な斜面や崩落のおそれがある山へ接近してはなりません。計測位置は作業計画と現場の安全管理に従って設定し、必要な表面が取得できない場合は、無理に近づくのではなく、別方向からの追加計測や安全な機器配置を検討します。
壁や土留めに接している部分は特に注意します。壁際のガラ表面が見えない場合、点群処理の補間によって実際とは異なる面が作られることがあります。可能であれば、積み上げる前に壁面の位置を計測し、山との境界を明確にします。
計測中は、重機や車両を可能な範囲で山から離します。重機のバケットや履帯がガラの点群と連続すると、不要物まで体積に含まれる可能性があります。移動できない場合は、写真を残し、後処理で除外する範囲を確認します。
点群処理では、作業員、重機、仮設柵、シート、周囲の資材などを確認し、算定対象外の点を除去します。自動分類だけに任せると、ガラと形状が近い物体を誤って残すことがあるため、平面表示、立面表示、断面表示、現場写真を組み合わせて確認します。
山裾の範囲設定も重要です。薄く広がった細粒分をどこまで含めるか、周囲の既存砕石とどこで区切るかを事前に決めます。自動的に抽出された境界だけで判断せず、点群の色、標高差、施工前地盤、写真などを照合します。
体積を算定した後は、複数の断面を確認します。欠測部分に不自然な平面が作られていないか、基準面より下まで計上されていないか、壁際が膨らんでいないかを確認します。全体値だけを見ると、局所的な異常を見逃すことがあります。
広い山は複数区画に分けて計算すると、異常箇所を見つけやすくなります。区画ごとの体積を合計し、全体計算の結果と比較することで、境界線の重複、欠落、表面作成の不具合などを確認できます。
再現性を高めるため、使用した点群、座標基準、基準面、境界線、フィルタ条件、補間条件、計算単位、丸め前の結果を保存します。同じデータから同じ条件で再計算できる状態を残すことが重要です。
基準面と計測範囲の設定で数量差を抑える
解体ガラの出来形体積計測では、基準面と計測範囲の設定が数量を大きく左右します。空隙率の検討に注目しすぎると、基準面や境界線の誤差を見逃すことがあります。
最も確実なのは、仮置き前の地盤を計測し、その実測面を基準にする方法です。地面が舗装されていても、完全な水平面とは限りません。排水勾配、補修跡、沈下、段差、既存の砕石山などを含めて取得します。
施工前計測がない場合は、山の周辺に残っている地盤から基準面を推定することになります。ただし、山の下にある地盤の形状は直接確認できません。周辺から補間する場合は、推定した範囲、補間方法、参考にした地盤点を明確にし、実測基準面と同じ確度ではないことを記録します。
仮置きによって地盤が沈下した場合も注意が必要です。施工前地盤と山の表面との差を計算すると、沈下した部分まで解体ガラが占める空間として含まれます。一方、撤去後の地盤面を基準にすると、計測時点の外形体積とは異なる値になります。
軟弱な地盤や未舗装地では、重いガラの山によって地面が変形する可能性があります。山を撤去した後に地盤を再計測すれば、仮置き前後の地盤変形を確認できます。沈下が無視できない場合は、どの基準面を何の目的で使用するかを関係者で整理します。
計測範囲では、山裾に散らばった小片の扱いを決めます。小片をすべて含めると範囲が広がり、基準面のわずかな誤差が体積へ影響しやすくなります。反対に、山の本体だけを囲むと、実際に存在する材料を除外する可能性があります。
境界線を設定するときは、対象材料と既存地盤の境目を平面だけで判断せず、断面でも確認します。薄層部分では、数センチメートル程度の高さ差が広い面積へ広がるため、境界の取り方によって合計体積が変わることがあります。
別種類の材料山が接している場合は、境界をどこに置くかを決めます。表面上で連続していると、自動処理だけでは分類できないことがあります。積み上げ前に位置を区切る、目印を設ける、材料ごとに計測時期を分けるなどの対策が有効です。
擁壁、建物、仮設材に接する部分では、境界面の位置を確認します。壁面を体積の側面として使用する場合は、壁の位置、傾斜、凹凸が点群上で正しく表現されているかを確認します。壁際が欠測している状態で無理に補間すると、体積を過大または過小に算定する可能性があります。
毎回同じ範囲で時系列比較を行う場合は、境界線を保存して再利用します。ただし、山裾が境界外へ広がった場合は、範囲を固定したままでは増加分を計上できません。固定範囲による比較値と、各時点の全体範囲による体積を分けて管理すると、形状変化を説明しやすくなります。
基準面または境界線を変更したときは、過去データも同じ条件で再計算するか、変更前後を別系列として扱います。条件が異なる値を一つの時系列グラフへ並べると、施工による変化と計算条件の変更を区別できなくなります。
解体ガラの密度と空隙率を確認するときの注意点
解体ガラの密度や空隙率を確認する場合、代表性、再現性、状態の一致が重要です。少量の試料から得た一つの数値を、条件の異なる山全体へ無条件に適用すると、換算結果が偏る可能性があります。
解体ガラは、粒径によって空隙の状態が大きく変わります。大塊だけの試料では破片間の隙間が大きくなりますが、細粒分を含む試料では隙間が埋まります。試料採取時には、山全体または換算対象区画の粒径構成に近い状態を確保します。
材料の種類も確認します。コンクリート片が主体でも、軽量な仕上げ材、土砂、金属、木材などが混ざれば密度が変化します。見た目が似た山でも、内部の材料構成が同じとは限りません。
試料の採取位置を写真で残すと、後から代表性を確認しやすくなります。山の上部、側面、山裾では材料構成が異なる場合があります。安全上、内部から採取できない場合は、採取可能な範囲と制約を記録します。
容器を使ってかさ密度を確認する場合は、容器の内寸や容量を把握し、試料が占める容積の決め方を統一します。解体ガラが容器上部から大きく突出している状態や、表面に大きなくぼみがある状態では、見掛け容積が不明確になります。
試料の最大粒径に対して容器が小さすぎると、少数の大塊の入り方だけで結果が大きく変わります。対象材料に対して十分な容量を確保できない場合は、得られた値を参考値として扱い、適用範囲を限定します。
試料の投入方法を決め、すべての確認で同じように実施します。自然投入、軽いならし、一定回数の締固めなど、方法によって結果が変わります。現場の山積み状態を再現したい場合は、現場での積み方に近い方法を採用し、その手順を記録します。
試料の質量を確認するときは、容器の自重を差し引きます。湿潤状態も記録します。雨天直後、散水後、長期間乾燥した後では質量が変わる可能性があります。乾燥基準と湿潤基準の値を混在させないことが重要です。
一つの試料だけで判断せず、複数回確認してばらつきを把握します。数値に大きな差がある場合は、単純平均を使う前に、粒径、材料構成、含水状態、投入方法の違いを調べます。山の内部が均一でないと判断される場合は、区画別や材料別に換算します。
空隙率を算定するときは、使用した材料密度とかさ密度の定義をそろえます。質量の乾湿基準、混入物の扱い、内部細孔の扱いが異なる値を組み合わせると、計算上の空隙率が現場の破片間空隙を表さないことがあります。
空隙率や密度は、工事期間を通して一定とは限りません。解体の進行に伴い、対象構造物や材料が変わることがあります。破砕方法や小割り条件が変われば、粒径構成も変化します。
そのため、初回に設定した代表値を最後まで固定せず、材料状態が変わった時点で再確認します。再確認した場合は、どの期間、どの工区、どの材料区分へ、どの係数を適用したかを明確にします。
時系列計測で空隙の変化を見分ける
解体ガラを定期的に計測すると、搬入、搬出、沈下、積替えによる体積変化を把握できます。ただし、外形体積の増減だけでは、材料量が変わったのか、空隙や山の形が変わったのかを判断できません。
同じ山を繰り返し計測する場合は、計測日時だけでなく、その間に行われた作業を記録します。新しい解体ガラの投入、搬出、小割り、分別、重機による積替え、山裾の整理、散水などが体積へ影響します。
搬入も搬出も行っていない期間に山の高さが低下した場合は、自然沈下、重機や車両の振動、降雨による細粒分の移動などが考えられます。大塊が動いて空隙が小さくなれば、質量は変わらなくても外形体積が減少します。
逆に、搬出していないのに体積が増えた場合は、山裾が崩れて範囲が広がった、下部の材料を掘り起こした、別の場所から小片が移動したなどの可能性があります。基準面、境界線、点群位置のずれも確認します。
時系列比較では、同じ境界線を使用する方法と、各時点の山裾に合わせて境界を設定する方法があります。同じ範囲で比較すれば、その範囲内の高さ変化を捉えやすくなります。しかし、山が境界外へ広がった場合は全体量を表せません。
各時点の全体形状を比較する場合は、境界を山裾に合わせて更新します。ただし、境界設定の判断差が体積差に含まれるため、現場写真、平面図、境界線データを残します。
点群同士の差分表示を利用すると、どの場所で増減したかを確認しやすくなります。山の頂部だけが低くなっているのか、側面が外側へ広がっているのか、特定区画だけが搬出されているのかを把握できます。
ただし、差分表示は点群の位置が正しく一致していることが前提です。周辺の固定構造物や確認点を使い、計測時期ごとの点群に水平・高さ方向のずれがないか確認します。位置ずれがある状態で差分を取ると、山全体に見掛けの増減が発生します。
質量記録と組み合わせることも有効です。体積が減少し、同じ期間に搬出質量が記録されていれば、搬出による変化を検討できます。搬出記録がない場合は、空隙変化、積替え、範囲設定の違いなどを確認します。
時系列管理では、空隙込みの山積み体積を継続して保存することが重要です。途中で補正係数を変更した場合でも、元の体積が残っていれば、全期間を同じ条件で再計算できます。
計測間隔は、作業量と管理目的に合わせます。短期間に搬入や搬出が集中する現場では、作業の前後を押さえる必要があります。長期間変化が少ない場合でも、大規模な積替えや破砕条件の変更があった時点では追加計測を検討します。
算定結果を検証して説明資料へまとめる
解体ガラの出来形体積計測では、算定結果だけを提出するのではなく、どのような条件で求めた値かを説明できる資料にまとめます。特に空隙補正や密度換算を行った場合は、計算過程と前提条件の透明性が重要です。
最初に、計測対象と材料区分を記載します。コンクリート片のみなのか、土砂や金属を含む混合物なのかを明確にします。分別前後で計測した場合は、それぞれを別の数量として整理します。
次に、計測日時、天候、材料の湿潤状態、積み方、積替えや押さえ込みの有無を記録します。これらは空隙率、かさ密度、外形体積へ影響する可能性があります。
体積算定では、使用した基準面を示します。施工前地盤の実測面を使用したのか、周辺地盤から補間したのか、計画平面などを設定したのかを区別します。補間範囲がある場合は、その位置、方法、採用理由を記録します。
算定範囲は、平面図や点群表示だけでなく、現場写真でも確認できるようにします。山裾、隣接材料との境界、壁際、除外した範囲が分かる資料を残します。
空隙を含む山積み体積として計上した場合は、その条件を成果名に含めます。空隙率で補正した場合は、換算前体積、使用した空隙率、空隙の定義、換算後体積を記載します。かさ密度を使用した場合は、試料採取条件、投入方法、含水状態、確認回数、ばらつきを残します。
質量から体積を逆算した場合は、対象期間の正味質量、代表密度、密度の状態、算定した体積を分けて示します。車両記録や受入記録と対応できる管理番号を付けると、後から照合しやすくなります。
算定値の検証では、現場の概算寸法から求めた体積、過去の計測結果、搬出質量などと比較します。比較値と一致させることだけを目的に係数を調整してはいけませんが、明らかに桁や範囲が異なる場合は、単位、座標、境界、基準面、対象期間を再確認します。
断面確認も有効です。山の幅、高さ、基準面との関係が現場状況と一致しているかを複数位置で確認します。点群が欠けた部分に過大な補間面が作られている場合は、再計測、補間範囲の縮小、推定区間の明示などを検討します。
換算値には不確かさが含まれます。特に代表試料が限られる場合や材料が不均一な場合は、単一の確定値のように扱わず、採用係数、確認回数、観察されたばらつき、適用範囲を併記します。
修正や再算定を行ったときは、最初の結果を消去せず、変更履歴を残します。変更前の体積、変更後の体積、修正した条件、修正理由を記録すれば、後から数量の経緯を説明できます。
元点群、処理後点群、基準面、境界線、計算結果、写真、試料記録、質量記録は関連付けて保存します。最終的な体積だけではなく、再現に必要なデータを残すことで、担当者が変わった場合でも同じ条件で確認できます。
正式な成果として提出する場合は、使用した計測方法が対象工事の管理要領や契約条件に適合するかを確認します。解体ガラの山積み量を現場管理に使うことと、公式な出来形数量や支払数量として採用することは分けて判断します。
まとめ
解体ガラの出来形体積計測では、破片同士の空隙をどのように扱うかによって、算定結果の意味が変わります。山の外形から直接求めた体積は、解体ガラの固体部分だけではなく、内部の破片間空隙や外形から確認できない空洞を含む山積み体積です。
空隙を含む山積み体積として計上する方法は、仮置き場の占有量や施工進捗を確認する用途に適しています。密度などの係数を使わず、計測時点の外形をそのまま数量化できる点が特徴です。
空隙率やかさ密度を使って換算する方法は、破片間空隙を補正した材料相当の体積を推定したい場合に利用できます。ただし、粒径、材料構成、積み方、含水状態、密度の定義によって係数が変わるため、現場に近い条件で代表値を確認し、換算値であることを明記する必要があります。
質量と代表密度から体積を逆算する方法は、搬出時の計量記録を基準に数量を管理する場合に有効です。使用する密度が材料部分に対応する密度なのか、山積み状態のかさ密度なのかを明確にし、換算後の体積がどの状態を表すのかを記録します。
3つの方法は、どれか一つが常に正しいわけではありません。仮置き容量を判断するのか、解体前の構造物数量と比較するのか、搬出実績を管理するのかによって、適切な方法が異なります。
数量差を抑えるには、計測前に対象材料、計測時点、基準面、算定範囲、空隙の扱い、密度の状態、含水条件を統一することが重要です。施工前地盤を計測し、換算前の山積み体積を保存しておけば、係数や条件を変更した場合にも再計算できます。
点群による山積み体積、代表試料によるかさ密度、搬出時の質量記録を組み合わせれば、異なる角度から数量を検証できます。結果が一致しない場合も、空隙、含水、材料混入、範囲設定、地盤沈下、対象期間のずれなどを順番に確認しやすくなります。
解体工事では、山の形状が短期間で変化します。スマートフォン型や携帯型を含む三次元計測機器を活用し、仮置き前の地盤と解体ガラの表面を同じ座標基準で記録できれば、空隙を含む山積み体積の把握、時系列比較、換算条件の整理を進めやすくなります。
ただし、三次元計測で得た値を正式な出来形数量、支払数量、受入数量として使えるかどうかは、契約条件や適用基準によって異なります。現場管理用の参考値と正式数量を区別し、採用方法を関係者間で事前に確認することが、安全で再現性のある数量管理につながります。