熊谷組、不動テトラ、高橋秋和建設の3社は、海洋土木工事で海底構造物の設置誘導システムの実証試験を実施し、クレーンによる海底への構造物設置を支援する技術の有効性を確認した。熊谷組が開発した高精度水中測位システム「AquaMarionette（アクアマリオネット）」と、水中据付手法を組み合わせることで目視できない水中の施工状況をデジタルツインで可視化し、水中における絶対位置を20cm未満、十数cmレベルの精度で安定して取得できることを確認した。
実証は陸上から約1,800m沖合、水深15mの海域で実施した。クレーン付台船から3m×6mのフレーム構造体を吊り下げ、海底に着底させた状態で連続的に位置を計測した。取得した位置・姿勢データを基に水中の施工状況を3D空間上に再現することで目視できない模擬構造物の位置をデジタルツイン上で確認し、その座標を目標としてクレーンを操作することで、同じ位置への「再現着底」にも成功した。
アクアマリオネットはGNSS（衛星測位）とSONAR（超音波）を組み合わせた水中測位システムとなり、波浪や潮流で動揺する台船の位置・姿勢をGNSSで計測し、台船と水中構造物などに設置したSONARセンサー間の音波伝播距離を統合することで、水中構造物の絶対座標を算出する。
水温や塩分濃度によって変化する水中の音速を自動補正する機能も備えており、事前の音速計測を不要とし、リアルタイムでの安定した測位を可能にしたほか、。構造物周辺などで発生する超音波の多重反射（マルチパス）の影響を抑える仕組みも取り入れた。
海洋土木では、濁りや潮流などによって水中の構造物を直接確認しながら施工することが難しく、これまで熟練技術者の経験や手作業による計測に依存する場面もあった。システムは、こうした水中施工をリアルタイムの位置データと3D表示によって支援するものとなる。
3社は今後、実証で得たデータやノウハウを実際の海洋土木工事に展開する。デジタルツインを活用した水中施工の可視化によって、省人化や工期短縮、安全性向上、施工精度のさらなる向上を目指す。
プレスリリースはこちら
BIMedia目線ーー興味深いのは、デジタルツインが見えない場所の施工状況を把握するための画面だけでなく、実際の重機操作を誘導するインターフェースとして使われている点だ。BIMやデジタルツインでは3Dモデルを作ること自体が目的になりやすい。アクアマリオネットは測位した実際の構造物の位置を3D空間に反映し、その情報をクレーンによる据え付け操作につなげている。現実空間を測り、3Dで再しし、施工を誘導するというデータの循環が成立している。陸上の建設現場だけでなく、海中のように人が直接確認しにくい環境ほど、デジタルツインによる施工支援の価値は大きくなりそうだ。
