深い立坑の掘削土量を点群から算出するとき、計測できた範囲だけをそのまま面に変換すると、実際の掘削形状と異なる結果になることがあります。立坑では、坑口から底部までの高低差が大きく、壁面が急勾配または鉛直に近いため、計測位置から見えない範囲が生じやすいからです。仮設構造物、支保部材、配管、重機、湧水、粉じん、表面の反射特性なども、欠測や異常点を増やす要因になります。
欠測部分を無条件に埋めればよいわけではありません。周囲の点を滑らかにつなぐだけでは、腹出し、余掘り、局所的なくぼみ、支保工背面の空間など、実際の形状を消してしまう可能性があります。反対に、欠測部分をすべて未計算として除外すると、掘削土量を過小評価することがあります。
実務では、欠測の原因と範囲を確認し、設計形状、実測断面、過去の点群、施工記録などを組み合わせながら、補完方法を選ぶ必要があります。ただし、補完によって作成した面は実測点群そのものではありません。出来形管理、契約数量、公共測量成果などへ使用する場合は、適用する要領、特記仕様書、発注者との協議結果を優先し、人工的な補間が認められないときは追加計測や認められた管理方法へ切り替えます。
本記事では、「土量計算 点群」で情報を探している実務担当者に向けて、深い立坑に適用を検討できる6つの欠測補完法と、補完後の土量を安全に扱うための確認事項を解説します。
深い立坑の点群で欠測が生じやすい理由
深い立坑では、一般的な造成地や土砂山よりも複雑な遮蔽が発生します。坑口付近から計測した場合、計測機器と壁面を結ぶ視線が底部まで届かず、中段の張り出しや支保部材の裏側が欠測します。底部から計測した場合も、上部壁面や坑口周辺が見えにくくなります。
立坑の壁面が鉛直に近いことも大きな特徴です。平面的な地形では、上方から計測することで地表面を比較的広く取得できます。しかし、鉛直面は計測方向と壁面の角度によって点密度が大きく変わります。壁面に対して浅い角度でレーザ光などが当たると、点の間隔が広がり、一部が途切れやすくなります。
立坑内部には、切梁、腹起し、足場、昇降設備、仮設配管、排水設備などが配置されることがあります。これらの構造物は、掘削壁面や底面を隠すだけでなく、構造物自体の点群を大量に発生させます。土量計算の対象となる掘削面を抽出するには、欠測補完だけでなく、仮設物や重機の点を除去する処理も必要です。
湧水や水たまりがある現場では、水面より下の形状を一般的な地上レーザ計測やスマートフォンのLiDARだけで安定して取得できない場合があります。濡れた壁面、鏡面に近い部材、暗色面などでは、使用機器や計測条件によって点のばらつきや欠落が増えることもあります。粉じんが多い場合は、空中の粒子に由来する点や外れ値が混在する可能性があるため、欠測とノイズを区別しなければなりません。
また、掘削作業中の立坑は、時間の経過とともに形状が変化します。午前中に取得した上段の点群と、掘削後に取得した底部の点群を単純に統合すると、同一時点には存在しなかった形状を一つの立体として扱ってしまうことがあります。異なる時期の点群を利用する場合は、どの範囲が変化していないかを確認する必要があります。
欠測が生じること自体は、必ずしも計測失敗を意味しません。深い立坑では完全な死角をなくすことが難しいため、計測段階で欠測範囲を把握し、追加計測または補完の方針を決めることが重要です。
欠測補完を始める前に整理する計算条件
補完処理を始める前に、何のための土量を求めるのかを明確にします。出来形管理に使用する数量、施工計画の概算数量、搬出土量の照合、設計変更の検討資料では、求められる確かさや説明資料が異なります。
概算検討であれば、代表断面を利用した補完が実用的な場合があります。一方、契約数量や出来形の根拠として使用する場合は、補完方法を先に決めるのではなく、適用要領や特記仕様書で補間の可否を確認します。面管理に人工的な補間点を使えない運用では、他の3次元計測技術による追加計測、認められた断面管理、従来計測との併用などを発注者と協議します。
次に、土量を算出するための比較面を決めます。掘削土量は、一般に掘削前の地盤面と掘削後の面の差、または計画面と実測面の差から算出します。どの面を上面とし、どの面を下面とするかが曖昧なままでは、点群を正確に取得しても目的に合う土量にはなりません。
立坑の掘削土量を求めるときは、平面範囲だけでなく、深度方向の計算範囲も統一します。坑口周辺の法面、覆工部分、底盤の掘り込み、排水ピット、連絡坑の開口部などを含めるかどうかで数量が変わります。計算境界は、平面図と縦断方向の両方で定義することが重要です。
座標系と単位も確認します。複数の点群や設計データを重ねる場合、同じ座標系に見えても、原点、軸方向、高さの基準、座標値の単位が異なることがあります。メートル単位の点群とミリメートル単位の形状データを誤って統合すると、補完以前に形状の大きさが一致しません。
点群の高さが標高なのか、現場で設定した仮の高さなのかも整理します。立坑では坑口を基準とした深度表示を使うことがありますが、標高値と深度値では上下方向の符号が異なる場合があります。深度が増えるほど数値が大きくなる管理方法と、標高が低くなる管理方法を混在させないようにします。
さらに、欠測部分をどの種類に分類するかを決めます。局所的な小さな穴、帯状の欠測、壁面全体の欠測、底面の広範囲な欠測では、適切な補完方法が異なります。欠測の大きさだけでなく、周囲の形状が連続しているか、設計形状が利用できるか、施工前後の点群が残っているかも確認します。
補完前の点群は必ず保存し、処理後の点群や補完面と区別します。補完済みのデータだけを残すと、どこまでが実測で、どこからが推定なのか分からなくなります。実測点、除去点、補完面、計算対象外範囲を分けて管理し、補間で作成した点をオリジナルの実測点群へ混在させない運用が重要です。
欠測補完法1 上下の実測断面をつなぐ
立坑壁面の一部が帯状に欠測している場合は、欠測範囲の上側と下側にある実測断面を利用して補完できます。立坑の深度方向に一定間隔で断面を切り出し、欠測範囲を挟む二つ以上の断面から中間形状を推定する方法です。
この方法は、円形、矩形、多角形など、深度方向に大きく形状が変化しない立坑で適用を検討できます。上側と下側の断面形状が近ければ、中間部分も連続的に変化すると仮定できます。各断面の対応位置をそろえ、深度に応じて座標を内挿することで、欠測部分の推定壁面を作成します。
ただし、単純に二つの断面を直線でつなぐと、途中に存在する余掘りや張り出しを再現できません。地質境界、支保工の切り替え位置、掘削方法の変更位置などでは、壁面形状が急に変わることがあります。このような範囲では、一つ上と一つ下の断面だけで補完せず、施工記録や追加断面を確認します。
矩形立坑では、四隅の形状に注意が必要です。点群処理で角部を滑らかにつなぐと、本来の隅角が丸くなり、断面積が変わることがあります。直線壁面と隅角部を分けて処理し、角の位置を保持する必要があります。
円形立坑では、断面ごとに中心と半径を求め、中間深度の値を補間する方法があります。ただし、実際の掘削面が完全な円ではない場合、すべての点を一つの円に近似すると余掘り量を失う可能性があります。円形近似は、設計形状に近い面を推定する目的には適していますが、実掘削形状を詳細に復元する方法とは限りません。
断面を利用する補完では、断面間隔の設定も結果に影響します。間隔が広すぎると局所変化を見落とし、細かすぎるとノイズや少数点の影響を受けます。点密度、立坑寸法、掘削形状の変化を見ながら、安定した断面が得られる間隔を選びます。
補完後は、欠測範囲の上端と下端で段差が生じていないかを確認します。接続部だけを過度に平滑化すると、実測形状まで変形することがあるため、実測点を固定し、欠測内部だけを補完する考え方が重要です。
この方法で作成する中間面は推定面です。正式な出来形面や公共測量のオリジナルデータとして採用できるかは別途確認し、認められない場合は概算、比較検討、追加計測範囲の特定などに用途を限定します。
欠測補完法2 設計断面や計画掘削面を利用する
実測点がほとんど取得できていない範囲では、設計断面や計画掘削面を補完の基準として利用できます。立坑の平面形状、深度ごとの寸法、勾配、段差、底盤高などが設計資料から確認できる場合に検討しやすい方法です。
設計形状を利用する利点は、補完面の根拠を説明しやすいことです。周辺点だけから任意に滑らかな面を作るよりも、計画上の形状を基準にしたことを明確にできます。特に、支保部材の裏側や一時的な遮蔽物の背面など、実測できないものの設計上の形状が確認できる範囲で、概算用の推定面を作る際に利用できます。
一方で、設計面は実際の掘削面と同じではありません。掘削壁面には余掘りや局所的な崩れが生じることがあります。設計面で欠測部分を補完すると、実際の掘削土量より少ない数量になる可能性があります。反対に、設計より内側に仕上がった部分がある場合は、補完量が大きくなることもあります。
設計形状を使うときは、欠測範囲の周囲にある実測点との偏差を確認します。例えば、欠測範囲の上側と下側で実測壁面が設計面より外側に分布している場合、欠測部分だけ設計面に戻すと不自然なくびれが生じます。その場合は、設計面をそのまま使用するのではなく、周辺の実測偏差を参考に補正した推定面を作る方法があります。
具体的には、欠測範囲周辺における実測面と設計面の距離を求め、その代表値を設計面に反映します。ただし、偏差が場所によって大きく異なる場合、平均値だけで補正すると実態を表せません。壁面の方位、深度、施工区間などに分けて偏差を評価する必要があります。
設計変更が行われている現場では、使用する図面の版にも注意します。初期設計の断面と、施工中に承認された変更後の断面が混在すると、補完面が実際の施工条件と一致しません。補完に利用した設計資料の名称、作成日、改訂状況を記録します。
設計面で補完した土量は、実測値と同じ確度で扱わないことが重要です。全体数量を示す場合でも、設計面による補完部分の体積を別に算出しておくと、結果の説明がしやすくなります。契約数量や出来形成果へ使う場合は、設計面による推定を許容する根拠と承認を確認します。
欠測補完法3 複数位置から取得した点群を統合する
推定面を作る前に検討したい方法が、別の位置から追加計測し、実測点によって欠測範囲を減らすことです。坑口、立坑中段、底部、安全な作業床など、異なる高さと方向から取得した点群を統合します。計測位置の追加は、現場の安全計画、立入条件、作業手順を優先し、計測のためだけに不安全な位置へ進入してはいけません。
坑口付近からの計測では上部壁面を取得しやすく、底部からの計測では下部壁面や底面を取得しやすくなる場合があります。中段の安全な位置から横方向に計測できれば、坑口と底部の両方から見えなかった壁面を補える可能性があります。
複数位置の点群を統合するときは、各計測データの位置と姿勢を同じ座標系にそろえます。特徴点だけを使って位置合わせすると、立坑のように似た形状が連続する空間では、回転や高さ方向のずれを見逃すことがあります。既知点、標識、明確な構造物の角、安定した基準面などを利用し、統合後の残差や重複部のずれを確認します。
立坑内ではGNSSの受信が困難または不安定になる場合があるため、坑口付近で得た座標を坑内へ引き継ぐ方法や、現場基準点を用いた位置合わせが必要になることがあります。どの方法を採用する場合でも、各点群の原点、高さ、軸方向が一致し、要求精度を満たすことを確認します。
追加計測では、単に計測回数を増やすのではなく、既存点群の欠測範囲を確認してから計測位置を決めることが重要です。欠測位置と同じ方向から再度計測しても、遮蔽物の背後は取得できません。壁面に対する入射方向と遮蔽物の位置を考慮し、別方向から視線を確保します。
支保工や足場が設置される前後で計測できる場合は、遮蔽物が少ない時点の点群を確保しておくと有効です。ただし、施工段階が異なる点群を組み合わせるときは、形状が変化していない範囲だけを利用します。
複数位置から実測できた範囲は、数学的に生成した補完面よりも現況を直接確認できる情報が増えます。そのため、要求精度、安全条件、工程が許す範囲では追加計測を先に検討し、物理的に計測できない範囲だけを他の補完法で処理する運用が妥当です。
欠測補完法4 異なる施工時期の点群を組み合わせる
立坑の掘削工程ごとに点群を取得している場合、過去または後続工程の点群から欠測範囲を補えることがあります。例えば、ある時点では仮設部材によって壁面が隠れていても、仮設部材の設置前に取得した点群には壁面が記録されている可能性があります。
この方法を使うには、対象範囲の形状が計測時期の間で変化していないことを確認します。立坑上部の完成済み区間で、その後の掘削による変形や追加施工がないと確認できる場合は、別時期の点群を利用しやすくなります。
一方、掘削底面や切羽周辺は時間とともに変化するため、異なる時期の点群を単純に統合できません。掘削前の底面と掘削後の底面を重ねると、同じ平面位置に異なる高さの点が存在し、面生成時に誤った形状になることがあります。
時系列点群を組み合わせるときは、立坑を深度または施工区画ごとに分け、それぞれの範囲で採用する計測日時を決めます。上段は第1回計測、中段は第2回計測、底部は第3回計測というように、区画ごとに代表時点を設定する方法です。
ただし、区画の境界で形状の不連続が生じないように注意します。異なる日時の点群には、位置合わせ誤差や壁面変形が含まれることがあります。接続部では両方の点群を一定幅で比較し、高さや平面位置に系統的なずれがないか確認します。
変位が疑われる場合は、古い点群を補完に使わず、変化していない構造物や基準点だけを位置合わせに利用します。施工中の立坑では、壁面の一部が崩れたり、吹付けや覆工によって表面位置が変わったりするため、見た目が似ているだけで同一面と判断しないことが重要です。
異なる施工時期の点群を使用した場合は、どの範囲にどの日時のデータを採用したかを記録します。最終的な統合点群だけを見ても時系列が分からないため、元データ名、取得日時、採用範囲を対応付けて管理します。
正式な成果では、異なる時点の点群を一つの現況面として扱えるかを事前に確認します。変化していないことを説明できない範囲は、概算用であっても安易に接合せず、未確定範囲として分離します。
欠測補完法5 立坑形状の制約を与えて補間する
立坑の形状が設計上明確で、実測点も一定量取得できている場合は、円形、楕円形、矩形、平面などの形状制約を与えて補間できます。欠測部分を周囲の点だけで自由に補間するのではなく、立坑が持つ幾何学的な特徴を条件として面を推定する方法です。
円形立坑では、深度ごとに実測点から中心位置と半径を推定し、欠測している円周部分を補います。中心位置が深度方向にほぼ一定であれば、複数断面から共通の中心軸を求めることで、局所的な点不足の影響を抑えられる場合があります。
ただし、実際の掘削壁面には凹凸があるため、すべてを完全な円筒に置き換えると、余掘り部分が失われます。形状制約は、欠測部分の推定に限定し、実測点がある範囲まで理想形状へ置換しないことが重要です。
矩形立坑では、各壁面を平面として近似し、対向する壁面の方向や隅角位置を制約に利用できます。壁面ごとに平面を推定し、欠測部分へ延長することで、隅角を保った補完面を作成できます。
この場合も、壁面全体が一つの平面とは限りません。腹出し、段差、支保工の影響、施工区間の切り替えなどがある場合は、深度方向または施工区画ごとに面を分割します。一つの平面を立坑全高に適用すると、局所的な変化を消してしまいます。
形状制約を使う際は、外れ値の影響を避ける必要があります。仮設部材、配管、浮遊ノイズなどが残っていると、推定した中心軸や平面がずれます。補間前に対象壁面の点を抽出し、壁面から大きく離れた点を除外します。
推定結果は、補完に使用しなかった実測点で検証すると効果的です。一部の実測範囲を検証用として除外し、形状制約から推定した面と比較すれば、同じ方法を欠測範囲へ適用した場合の誤差傾向を確認できます。
形状制約で生成した点や面は、計測によって取得したオリジナルデータとは分けて保存します。正式成果に内挿点を混在させられない運用もあるため、推定面の利用目的と承認範囲を明確にします。
欠測補完法6 境界線と代表点から補完面を作成する
欠測範囲の形状が不規則で、設計形状や単純な幾何形状を適用しにくい場合は、欠測境界と代表点を指定して補完面を作成します。欠測穴の周囲にある実測点から境界線を抽出し、必要に応じて内部へ代表点や補助線を配置して面を構成する方法です。
小さな欠測であれば、周囲の境界点を三角形で接続して補うことができます。しかし、深いくぼみや大きな欠測を境界だけで閉じると、穴の上に膜を張ったような面になり、実際より平らな形状になる可能性があります。
そのため、周辺断面、設計情報、施工写真、掘削記録などから内部形状を推定し、根拠を示せる範囲で代表点を追加します。例えば、欠測範囲の上端と下端で壁面位置が異なる場合は、中間深度にも代表点を設定し、深度方向の変化を表現します。
立坑底面を補完する場合は、最低点や排水勾配の方向を確認します。底面の外周だけを結んで平面を作ると、中央の掘り込みや水勾配を再現できません。底盤の設計高、排水ピット、施工時の測点などを利用し、重要な形状変化を面に反映します。
境界線の設定では、欠測と実在する開口部を区別します。連絡坑、横坑、配管貫通部などを欠測として閉じると、本来存在しない壁面が生成され、土量が大きく変わります。開口部は計算境界として扱うのか、別区画として計算するのかを事前に決めます。
手動で代表点を設定する補完法は、複雑な状況へ対応しやすい一方、作業者の判断に左右されます。代表点の座標、配置理由、参照した資料を記録し、同じ条件で再計算できるようにします。
また、代表点を増やしすぎると、根拠のない細かな凹凸まで作り込んでしまいます。確認できない形状を精密に見せるのではなく、利用できる根拠の範囲で単純な面を作り、不確かな範囲として明示する方が安全です。
境界線と代表点から作成した面も推定面です。出来形管理や契約数量へ使用するときは、補間面の採否を関係者と確認し、認められない場合は追加計測または別の管理方法を選びます。
実測部分と補完部分を分けて土量計算する方法
欠測を補完した後は、実測点から作成した面と補完面を区別したまま土量を算出します。最終的な一つの面に統合する場合でも、補完範囲の境界を別データとして残しておくことが重要です。
土量は、実測面による体積と補完面による体積に分けて計算できます。全体土量だけでなく、補完部分が全体のどの程度を占めるかを把握することで、計算結果の不確かさを評価しやすくなります。
補完範囲が全体に対して小さく、周囲の形状も安定している場合は、補完方法の違いによる全体土量への影響が限定的なことがあります。一方、底面全体や壁面の大部分が欠測している場合は、補完条件が数量を大きく左右します。
補完量を評価するときは、面積比だけで判断しないことが大切です。深度方向に長い帯状欠測や、掘削深さが大きい底部の欠測は、平面上の範囲が小さくても体積への影響が大きくなることがあります。
計算結果には、使用した基準面、計算境界、点群取得日時、点群密度、除去した構造物、補完方法、補完範囲を関連付けます。数値だけを保存するのではなく、どの条件で求めた土量なのかを再現できる状態にします。
また、掘削土の搬出量と点群土量を比較する場合は、地山状態と運搬状態の体積が同じではない点に注意します。点群から求めるのは空間的な形状差であり、掘削後の土砂の膨張、締固め、含水状態などを直接表すものではありません。計測土量と運搬記録を比較するときは、体積の状態をそろえて評価します。
正式成果と社内検討値を混同しないため、出力帳票には実測体積、推定体積、合計値を分けて示します。補完の採用が認められていない業務では、推定体積を正式な出来形数量へ合算しないようにします。
深い立坑の掘削土量を算出する実務手順
最初に、掘削前と掘削後のどの状態を比較するか決めます。掘削前地盤と現在の立坑形状を比較するのか、計画掘削面と実測面を比較するのかによって、必要なデータが異なります。
次に、適用する基準と成果の用途を確認します。公共工事の出来形管理、契約数量、設計変更資料などでは、補間面を使えるとは限りません。補完が認められない場合は、追加計測、認められた断面管理、別の3次元計測技術などへ切り替える方針を先に決めます。
そのうえで、各点群と設計データの座標系、単位、高さ基準を統一します。統合後は、既知点や変化していない構造物を使い、平面方向と高さ方向のずれを確認します。立坑全体が同じ方向へずれている場合は、補完処理へ進む前に位置合わせを見直します。
その後、土量計算に不要な点を除去します。重機、作業員、足場、支保部材、配管、ケーブル、浮遊ノイズなどを分類し、掘削面と分離します。ただし、支保部材の背後にある壁面まで一緒に削除しないように注意します。
不要点を除去したら、点群の欠測分布を確認します。平面表示だけでなく、縦断面、横断面、立体表示を使い、欠測が壁面の穴なのか、帯状なのか、底面全体なのかを把握します。
欠測範囲ごとに、追加計測、断面補間、設計面利用、時系列点群利用、形状制約、境界線による面生成のどれを採用するか決めます。一つの立坑に対して一つの方法だけを使う必要はありません。上部壁面は過去点群、支保工背面は設計面、底面の小さな穴は境界補間というように、範囲ごとに使い分けられます。ただし、正式成果へ採用できる方法は適用基準と協議結果に従います。
補完面を作成した後は、実測点との接続部を確認します。段差、折れ、異常な膨らみ、面のねじれがある場合は、境界線や代表点の設定を修正します。
続いて、計算範囲を閉じた立体として成立させます。坑口面、掘削前地盤面、立坑壁面、底面、必要に応じて開口部の境界面を設定します。面が閉じていない場合は体積を計算できないことがあり、使用ソフトによっては意図しない閉合面が生成される可能性もあるため、断面と立体表示の両方で確認します。
土量を算出したら、全体値に加えて、深度区間ごとの体積も確認します。一定深度ごとに区切って数量を出すと、特定の区間だけ異常に大きな値が出ていないか確認できます。施工段階別の搬出記録とも比較しやすくなります。
最後に、補完方法を変えた比較計算を行います。例えば、設計面で補完した結果と、上下断面で補完した結果を比較し、全体土量がどの程度変わるかを確認します。補完条件による差が大きい場合は、単一の数値だけを確定値として扱わず、追加計測や別資料の確認を検討します。
欠測補完による誤差を評価する確認方法
欠測補完の妥当性は、見た目が滑らかかどうかだけでは判断できません。実測できている範囲の一部を意図的に隠し、同じ補完方法で復元して元の点群と比較する方法が有効です。
例えば、壁面の実測範囲から一定の帯状部分を除外し、上下断面を使って補完します。補完面と除外前の実測点との距離を調べれば、その現場で断面補間を使った場合の誤差傾向を確認できます。
設計面を利用する場合は、実測できている壁面で設計面との差を求めます。偏差の平均だけでなく、ばらつき、分位値、局所的な最大偏差、深度による傾向も確認します。設計面との差が深度とともに増えている場合、欠測範囲へ設計面をそのまま適用するのは適切でない可能性があります。
複数の補完方法で土量を算出し、結果の差を比較することも重要です。上下断面による補完、設計面による補完、形状制約による補完で数量が近ければ、補完方法への依存が比較的小さい可能性を示す材料になります。ただし、複数方法が同じ誤った前提に基づく場合もあるため、結果が近いことだけで妥当性を確定してはいけません。
結果が大きく異なる場合は、欠測範囲の形状を十分に特定できていない可能性があります。追加計測が可能か、施工写真や測点記録が残っているか、計算境界を分割できるかを再確認します。
補完の影響を数値で示すときは、全体土量に対する割合だけでなく、補完部分そのものの体積も確認します。全体数量が大きい現場では割合が小さく見えても、補完部分の絶対量が施工管理上無視できない場合があります。
また、補完前後の断面図を残すと、どの範囲が推定されたか説明しやすくなります。平面図だけでは、深度方向に長い欠測や底面形状の違いを把握しにくいため、複数深度の断面と縦断方向の断面を確認します。
精度を一つの固定値で表すのではなく、実測範囲、補完範囲、計測条件、位置合わせ、面生成条件など、誤差の要因を分けて整理します。点群の計測精度が高くても、広い欠測を不適切に補完すれば土量の不確かさは大きくなります。
点群による立坑計測を効率化するポイント
欠測補完の負担を減らすには、計測前の計画が重要です。立坑内の構造物配置、作業床の位置、掘削工程、支保工の設置時期を確認し、安全に壁面や底面を取得できる時点を選びます。
掘削直後で仮設物が少ない段階に壁面を計測できれば、後から複雑な補完を行う必要が減ります。支保部材を設置した後でも、設置前の点群を施工区間ごとに保存しておけば、遮蔽部分の確認に利用できます。
計測時には、同じ位置から長時間取得するよりも、遮蔽物を回り込む複数の安全な位置を選ぶ方が欠測を減らせる場合があります。立坑の上部、中段、底部で計測方向を変え、壁面に対して極端に浅い入射方向にならないようにします。
現場で点群を確認できる場合は、取得直後に欠測分布を確認します。事務所へ戻ってから欠測に気付くと、立坑内の状況が変わり、同じ条件で再計測できない可能性があります。現場で簡易的に立体表示や断面表示を行い、重要範囲が取得できているか確認する運用が有効です。
点群だけでなく、取得位置、計測方向、施工段階、作業床の高さ、設置済みの支保部材なども記録します。後から欠測原因を判断するときに、点群の形状だけでは遮蔽物の種類や計測方向が分からないことがあります。
立坑内で取得したデータは、計測日ごとに上書きせず、施工段階別に保存します。点群ファイル名や管理情報に、立坑名、深度区間、取得日時、計測位置、処理状態を含めると、時系列点群を補完へ利用しやすくなります。
小型の計測環境を活用できれば、施工の節目ごとに点群を取得しやすくなる場合があります。大掛かりな計測を一度だけ行うのではなく、形状が隠れる前に短い間隔で記録することで、最終段階の欠測補完を減らせます。ただし、小型機器やスマートフォンLiDARの計測距離、点密度、表面条件、位置合わせ方法は機器ごとに異なるため、要求精度と対象範囲に適合するかを確認します。
まとめ
深い立坑の点群から掘削土量を算出する場合、欠測部分をどのように扱うかが計算結果を左右します。立坑では、深度差、鉛直壁面、支保部材、作業床、重機、湧水などの影響により、一般的な地表計測よりも死角が生じやすくなります。
欠測補完には、上下の実測断面をつなぐ方法、設計断面を利用する方法、複数位置の点群を統合する方法、異なる施工時期の点群を組み合わせる方法、立坑形状の制約を与える方法、境界線と代表点から補完面を作る方法があります。
どの方法にも適用条件があり、すべての欠測を一律に処理できるわけではありません。実測点が得られる場合は、安全と要求精度を確保した追加計測を先に検討し、計測できない部分に限って設計資料や補間処理を利用することが基本です。
補完後は、実測部分と補完部分を分け、補完範囲の体積や計算結果への影響を確認します。複数の補完条件で土量を比較し、結果が大きく変わる場合は、追加計測や施工資料の再確認を行います。
とくに、補完面を出来形管理、契約数量、公共測量成果へ使用できるとは限りません。適用要領、特記仕様書、発注者との協議結果を確認し、補間点が認められない場合は正式数量へ合算せず、追加計測や別の管理方法を選びます。
欠測を後工程で無理に埋めるよりも、掘削や支保工設置の節目で点群を取得し、形状が隠れる前に記録する方が確かな土量計算につながります。LRTK Phoneは、坑口周辺や安全に接近できる区間で点群を取得し、その場で計測結果を確認するための選択肢になり得ます。ただし、深い立坑の全範囲を一律に計測できるとは限らないため、計測距離、遮蔽、GNSS受信状況、要求精度、適用基準を確認し、必要に応じて他の計測機器や基準点測量と組み合わせます。