ボックスカルバートのBIM/CIM配筋モデル自動生成ツールを開発

～モデリングの大幅な省力化と設計から維持管理までの確実な情報連携を実現～

株式会社建設技術研究所（本社：東京都中央区、社長：中村哲己）、株式会社大林組（本社：東京都港区、社長：蓮輪賢治）、八千代エンジニヤリング株式会社（本社：東京都台東区、代表取締役社長執行役員：出水重光）は共同で、設計者が意図する条件で設定されたパラメータ（※1）の入力により、ボックスカルバートのBIM/CIM配筋モデルを自動で生成し、設計から維持管理まで確実な情報連携ができるツールを開発しました。

土木工事現場では、2次元図面間の齟齬(そご)や解釈の違いによる手戻り作業が、生産性向上を阻害する一要因となっており、また、従来のツールによるBIM/CIMモデルの作成は、モデル構築に多大な時間を要しています。さらに、3次元化の効果は複雑な配筋状況の可視化のみとなり、設計条件や留意事項といった有益な情報を施工段階に引き継ぐことができていませんでした。

今回開発したツールは、鉄筋径やかぶりなどのモデル化に必要な最低限のパラメータを入力することで、設計者と施工者が3次元CADソフトを操作することなく、構造物および配筋のBIM/CIMモデルを自動生成できます。それにより、配筋の3次元モデル化における大幅な省力化に加え、設計段階の情報を施工段階へ確実に引き継ぐことができるので、安全で高品質な施工を実現します。また、設計会社と施工会社の共同開発のため、それぞれの場面で活用できるモデルを技術者自ら作成でき、さらなる建設DXの展開が可能となります。

今回開発したツールの特長は以下のとおりです。

１．3次元CADを操作することなくBIM/CIMモデルを作成
入力ファイルに躯体形状・鉄筋径・端部形状・かぶり・間隔などの必要最低限のパラメータを入力して「モデル作成」を実行すると、バックグラウンドで3次元CADが起動し、構造物モデルと配筋モデルが自動生成されます。そして、作成されたモデルをAutodesk® Navisworks®（※2）で読み込むことにより、統合モデルとなります。使用者は3次元CADを操作することなく、パラメータの入力のみで迅速に配筋モデルを作成できるため、既存の3次元CADでの作成と比較して所要時間を10分の1以下に短縮し、大幅な省力化を実現します。
【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202209126324-O2-G60qqA7Y】

２．設計者と施工者間の確実な情報連携を実現
設計者は構造計算ソフトで入力するパラメータを「設計入力ファイル」に入力し、適用基準や配筋ルールにのっとったBIM/CIMモデルを構築します。このデータを引き継いだ施工者は、現場条件の変更に応じて「施工入力ファイル」に配筋パラメータを入力し、BIM/CIMモデルの修正を行います。以上により、設計から施工、維持管理の各段階でのモデルの作成・修正作業が省力化され、設計条件や留意事項などを設計段階から施工段階へ確実に引き継ぐことができます。


【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202209126324-O3-d0Kq32qS】
【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202209126324-O4-H06853s9】
３．今後の活用（今後の展開・今後の取り組み）
今後は、属性の自動付与機能、縦断勾配・斜角・ウィングなど、ボックスカルバートの施工に対応する機能を順次実装するとともに、橋脚や橋台、擁壁など他の構造物への適用を拡大します。
また、設計段階における構造計算ソフトとの連携や2次元図面の自動作成、施工段階における鉄筋の発注および加工などに活用できるデータフォーマットを開発します。

3社は、建設プロセスの各段階を一元的に管理、連携していくBIM/CIMの取り組みとして、設計者と施工者間の情報連携にとどまらず、構築物の管理を行う行政にとっても有効なツールとして市販をめざします。また、顧客満足のさらなる向上と建設業界の生産性および品質の向上に寄与し、インフラ分野のDXを推進していきます。

※1　パラメータ(parameters)
ソフトウェアやシステムの挙動に影響を与える、外部から投入されるデータ

※2　Autodesk® Navisworks®
Autodesk社が提供するBIM/CIM対応ソフト。さまざまなファイル形式の3Dモデルを統合して表示し、モデル同士の干渉チェックや施工シミュレーションなどが可能な3Dモデルレビューソフトウェア