下水道調査で求められる安全性と効率化
下水道施設の維持管理では、管内の劣化状況や変状を正確に把握することが重要です。
一方で、下水道管内は酸欠や有害ガスの発生、暗所・狭小空間での作業など、調査に伴うリスクが大きい現場でもあります。作業員が直接立ち入る調査では、安全管理や作業負担の面で慎重な対応が求められます。
こうした課題に対し、近年注目されているのがドローンを活用した下水道調査です。GPSが届かない環境でも飛行できる機体や、LiDARによる3次元計測に対応したドローンを活用することで、人が入りにくい場所の状況確認や、点群データによる記録が可能になってきています。
本記事では、株式会社トライアブル様（奈良県）の事例を参照しながら、下水道調査におけるドローン・点群データ活用のポイントを見ていきます。
1.下水道調査における課題
下水道調査では、管内のひび割れ、変形、堆積物、劣化状況などを確認します。
従来は、作業員による目視調査やカメラ調査、測量機器による計測などが行われてきました。しかし、現場によっては作業員が管内へ入る必要があり、以下のようなリスクがあります。
- 酸素濃度の低下
- 硫化水素など有害ガスの発生
- 暗所での視認性低下
- 狭小空間での作業負担
- 水量や堆積物による調査の難しさ
下水道施設の維持管理では、調査精度を確保しながら、作業員の安全性を高めることが重要です。
そのため、危険箇所への立ち入りを抑えつつ、必要な情報を取得できる手法が求められています。
2.ドローンと点群データでできること
ドローンによる下水道調査では、マンホールなどから機体を投入し、管内を飛行させながら映像や計測データを取得します。
下水道管内はGPSが届かないため、一般的な屋外飛行とは異なります。そのため、LiDARなどのセンサーで自己位置を把握しながら飛行できる機体が活用されます。
高解像度カメラやライトを搭載したドローンであれば、暗い管内の状況を映像で確認できます。さらにLiDARを搭載した機体であれば、管内の形状を3次元点群データとして取得できます。
点群データを活用することで、以下のような確認が可能になります。
- 管径の確認
- 断面形状の把握
- 変形箇所の確認
- 調査結果の図面化
- 関係者への説明資料作成
写真や動画だけでは把握しづらい管内形状も、点群データを用いることで立体的に確認できます。
取得したデータを点群処理ソフトで解析することで、調査結果を後工程でも活用しやすくなります。
3.株式会社トライアブル様（奈良県）の事例：UAVによる下水道調査の実証実験
実際に、建設工事やドローン事業を展開する株式会社トライアブル様（奈良県）では、GPSが届かない下水道管内でドローンを飛行させ、映像と点群データを取得する実証実験に取り組まれました。
この実証では、マンホールからドローンを投入し、管内をマニュアル操作で飛行。取得した点群データを点群処理ソフトで解析し、管径や断面図の作成に活用されています。
人による調査データと比較しても、実用に向けた可能性が確認された一方で、水が多い箇所ではレーザーが吸収され、誤差が大きくなるなどの課題も見えています。
つまり、ドローン調査は従来手法をすべて置き換えるものではありません。現場条件に応じて、目視調査やカメラ調査などと組み合わせることで、安全性と効率性を高める手法といえます。
実証実験の詳しい内容や、実際の点群データ活用については、以下の事例ページ・取材動画でも紹介しています。
▶ 事例ページはこちら
【株式会社トライアブル｜TREND-POINT導入事例｜CONST-MAG｜福井コンピュータ コンストマグ】
▶ 取材動画はこちら
4.ドローン活用が広げるインフラ維持管理の選択肢
下水道をはじめとするインフラ施設では、老朽化対応や人手不足、安全管理への対応が今後さらに重要になります。
ドローンや点群データの活用は、単に現場作業を省力化するだけではありません。
危険箇所に入る前に状況を確認する。
取得した情報を3次元データとして記録する。
関係者間で同じ情報を共有しやすくする。
こうした点で、調査・点検業務の選択肢を広げる技術といえます。
もちろん、管内環境や水量、計測条件によって適用範囲には限りがあります。そのため、現場ごとに従来手法との使い分けを検討することが重要です。
株式会社トライアブル様（奈良県）の事例は、下水道調査におけるドローンと点群データ活用の可能性を示す取り組みです。インフラ維持管理の安全性向上と効率化を支える手段として、今後さらに注目されていくでしょう。
今後のシリーズについて
本シリーズでは、「点群データ活用の広がり｜現場事例紹介シリーズ」として、さまざまな現場で進む点群データの活用事例を紹介していきます。
点群データは、測量・設計・施工管理だけでなく、インフラ点検、文化財調査、災害対応など、幅広い業務で活用が進んでいます。現場ごとの課題に対して、3D計測や点群データがどのように役立っているのかを、実際の事例をもとに解説していきます。
次回は、文化財調査における点群データ活用を取り上げます。
遺跡や古墳の調査では、地形や遺構の形状を正確に記録し、後世へ残していくことが重要です。次回の記事では、文化財調査の現場で点群データがどのように活用されているのかをご紹介します。
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