水無川流域の上流部では長年の風雨によるガリ侵食や転石が各所に点在するため、測量システムを搭載した小型の無人化重機では稼動範囲が大幅に制限される。このため、着工前測量のような現況地形測量を行う場合、無人化ブルドーザ等により事前整地を行い、小型無人化重機の稼動環境を整える必要があった。

赤松谷川10号床固工工事では、工事範囲が約18haと広大であるため、従来の測量方法では膨大な時間を必要とする。そこで、ヘリコプターに搭載したレーザースキャナーを利用して、地形形状をスキャニングする航空レーザー測量を実施し、その有効性について検証を行った。

レーザースキャナを利用した計測方法は、地上の固定点から計測する方法と上空の移動体から計測する方法に大別される。後者の特徴として、地形形状の影響が非常に少なく、広大な範囲を短時間で計測できる利点がある。その反面、航空法によって飛行高度等に制限があり、移動体の位置計測にGPSを用いるため、前者と比較すると計測精度が低い。そこで、精度検証用のモデルを有人エリアの２箇所に設け、無人エリアと同時に計測を行った。事前に有人で測量した結果とレーザー測量の結果を比較して計測精度の検証を行った。

図－２の上段は精度検証に用いたモデル（約1.8ｍ角）であり、下段はレーザー計測によって得られた点群の分布図を示している。レーザー計測によって得られたデータは３次元座標値を有する点群であり、図中の赤、青、黄色がそれぞれX面、Y面、Z面に対応する。黒線で描かれた面は有人の測量結果を示したもので、それぞれの点群の座標値と比較すると±50㎜以内の誤差に収まることが確認できた。点群の間隔は30㎝以内で取得するように設定し、合計で210万点の座標データが得られた。図－３が計測範囲全体の地形データである。白線は縦断横断ラインを示しており、断面情報を容易に抽出することができる。縦横断ラインの選択が自由にできるため、複数の線形に沿った任意の縦横断図を描くことが可能である。今回の工事では航空レーザー測量によって得られた３次元データから工事線形毎の縦・横断図を抽出し、工事土量の算定に利用した。土量算定方法は従来の平均断面法を採用した。

航空レーザー測量は地形形状による制限を受けにくく、広大な範囲を短時間で計測することが可能である。作業の安全性と緊急性を考慮すれば、計測誤差±50㎜は許容範囲内と評価できる。突発的に発生する緊急土砂災害に対し、有効な計測手段の一つであり、今後の更なる技術開発と導入可能な仕組みづくりに取組みたいと考える。

平板載荷試験装置は①油圧ジャッキの遠隔操作部と②計測通信システム部および③カメラ映像システム部から構成される。図－７に測定時の操作室状況を示す。

　図－８は計測データのモニタリング状況である。青いラインは時間経過に対する沈下量の変化状況を示し、赤いラインがジャッキに加えている荷重の状況を示している。

ジャッキの加圧状況を監視しながら加える荷重を遠隔で微調整し、荷重データと変位データの変遷は設定した時間間隔で保存される。有人による試験方法と同様に、必要な荷重を静的に与えることが可能となり、有人計測と遜色の無い計測結果が得られるようになった。

土砂型枠整形用ブレードに搭載した２つのGPSを使って、ブレードの位置と向きをリアルタイムに把握することが出来る。図－10にブレード誘導画面を示す。中央の赤い線が誘導目標線であり、黄色い四角がブレードの現在位置を示している。目標の赤い線に対して、黄色い四角が平行に重なるようにブレードを誘導していく。画面右側の上と下の矢印はブレードを誘導すべき方向を示し、中央の矢印はブレードに取り付けた傾斜計の傾き角を示している。

ブレードを所定の位置にセットし、もう一方のバックホウで土砂の撒き出しを行う。図－11に型枠整形用ブレードを利用した施工状況を示す。

従来の工法と比較して、使用する重機が増える。狭いエリアでは利用できない課題があるが、事前の測量工程を短縮することで、時間あたりの施工延長が３％程度向上し、出来形のバラつきが少なく確実な施工が可能である。

苗木を無人化重ダンプで運搬し、専用の把持装置を装着したラジコンバックホウを使って植え込みを行った（図－15参照）。

これまでの実績では、１つの工区で同時に稼動する重機が少なかったため、通信可能距離のみが議論されてきた。しかし、施工支援重機の増加や情報化施工のための通信が新たに増加する傾向にあり、施工エリアの勾配がきつくなるなかで、キャリアセンス機能の影響範囲は無視できなくなっている。そこで、今回の調査によって得られた結果を図－17に示す。

送受信が正常に機能する通信可能範囲は200ｍ程度であった。これに対しキャリアセンス機能が働く範囲は１㎞近く影響することが判った。電波は一般に高い所から低い方向に伝達しやすい傾向にあり、上流部で発信した電波が下流域に向かって到達し易いことが判る。山などの障害物によって通信が阻害され、キャリアセンス機能の働きも制限されることから、図中の青いエリアでは隣接工区からの電波干渉の影響は少ないと予想されるが、障害物の少ない下流域ではキャリアセンス機能によって送信不可能となる可能性が高い。