研究開発費(時系列)
| 年度 | R&D費用(億円) | 設備投資(億円) |
|---|---|---|
| 2025-03 | - | 2 |
| 2024-03 | - | 3 |
| 2023-03 | - | 14 |
| 2022-03 | - | 17 |
| 2021-03 | - | 10 |
研究開発活動(本文)
FY2025|6,578 文字
6【研究開発活動】 当社の研究開発につきましては、建設費の低減と安全性の向上に加え、DX化やカーボンニュートラルへの取組みを強化することで受注の拡大を目指すべく、土木部門におきましては、独自技術の自動化・自律化、デジタル技術の活用、環境負荷低減、リニューアルによる構造物の機能維持と性能強化に関する開発を積極的に進めております。具体的には、施工の無人化・遠隔化、計測・管理技術の高度化、掘削の効率化、浚渫土の減容化、橋脚耐震補強関連などの研究に取り組んでおります。また、建築部門におきましては、森林資源の循環利用に寄与する木構造・木質化技術の開発、DXの推進及びBIMの活用による生産システムの効率化、省エネルギー技術、免振・耐震工法及び杭・基礎関連技術の開発などの研究に取り組んでおります。 当連結会計年度における研究開発費の総額は330百万円であります。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載しております。主な研究開発成果は以下のとおりです。また、子会社におきましては、株式会社森本組にて環境関連の研究開発活動を進めております。 (土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発しました。10基のニューマチックケーソン工事に適用され橋梁基礎、道路・鉄道トンネルの立坑、雨水貯留施設等、大深度・大断面の地下構造物の建造に貢献しています。今後、掘削自動化の実現に取り組むことにより独自技術としてのさらなる進化を目指しております。2.ニューマチックケーソン掘削シミュレータの開発コンピュータグラフィックスを駆使してサイバー空間にニューマチックケーソン掘削作業室と掘削機を再現し、実機と同様の感覚での遠隔掘削操作の体験を可能とするニューマチックケーソン掘削シミュレータを開発しました。本シミュレータは、開発中のニューマチックケーソン自動掘削や長距離遠隔操作の技術開発で必要となるデジタルベースの掘削機を利用して開発したもので、パソコン及び掘削機操作レバー等の周辺機器で構成され、職員・作業員の教育訓練の他、一般の方向けの体験等に活用しています。一般の方向けの活用では、よりニューマチックケーソン工法に親しみをもっていただくための配慮として同工法に関するクイズやゲームなども搭載しており、全国各地の建設技術展やニューマチックケーソン現場で大いに活躍しています。3.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法の適用範囲が拡大する中、大断面・大深度への対応は元より、構造物の高規格化に対応しつつ効率的に施工を進めることが強く求められております。このような状況の下、施工精度の向上及び施工管理の効率化を図るためリアルタイムの自動姿勢計測システム、高気圧作業室内の掘削面形状計測システム、高気圧作業従事者を対象とする減圧管理システムを開発しました。これらのシステムは、高度計測技術に当社が開発したソフトを組み込みデータ処理するものであり、現場での試験運用を経て本格運用の段階に至っております。特に、減圧管理システムについては、最新仕様ではAI顔認証機能の追加と自動減圧装置との連動を図っており、開発当初から既に30基のニューマチックケーソン工事に適用され、施工管理の効率化に多大な貢献をなし得ています。近年、i-construction2.0の推進に伴い省人化対策(生産性向上)に資する施工管理技術の高度化は喫緊の課題となっており、今後もニューマチックケーソン工事分野への新技術の導入を積極的に図り、施工管理技術の大幅な向上に資するシステム開発を継続します。4.ニューマチックケーソン自動掘削技術の開発ニューマチックケーソン工事の掘削作業は夜間や高気圧下で行うことも多く、働き方改革・省人化対策(生産性向上)の観点からも自動化が強く求められています。ニューマチックケーソン自動掘削技術は、上述1から3の技術をベースに、さらなる自動化技術を開発・導入し、ニューマチックケーソン函内の掘削及び地上への排土に係わる一連の作業の自動化を図るものです。開発は、ステップ1:沈下掘削に影響しない掘削(盤下げ掘削)の自動化と、ステップ2:沈下掘削自動化の2段階で行うものであり、ステップ1から順次実用化を図っていきます。ステップ1については、既に現場実用レベルの開発段階に到達しており、当社技術研究所内の実験ヤードに加えニューマチックケーソン現場での実証実験を併行して行っています。また、本年5月には実証実験を行った現場の社外公開に至っています。 5.ニューマチックケーソン健康管理アプリの開発ニューマチックケーソン工法の高気圧作業従事者の健康状態を迅速・的確に把握し、健康状態に応じた注意喚起及び健康データのデータベース化などを実現するニューマチックケーソン健康管理アプリを開発しました。本アプリの使用により、近年のニューマチックケーソンの大深度化と、ベテラン技術者の確保が難しい状況下においても現場管理者の経験に過度に依存しない高気圧作業従事者の健康状態の判断と継続・連続的な把握、さらに、健康管理に関する書類作成業務の排除などが可能となります。高気圧作業の実施においては、現場管理者が高気圧作業計画をアプリ上で作成し、併せて高気圧作業従事者が無線通信の健康測定器具で健康状態を測定・送信することにより、加圧~高気圧作業~減圧の各プロセスの健康管理とデータ蓄積が自動的に行われ、高気圧作業従事者の確実な健康管理と管理業務の簡素化・効率化が図られています。6.ニューマチックケーソン硬質地盤掘削システムの開発ニューマチックケーソン工法の大深度化・大断面化に加え近年では岩盤硬質地盤への適用が増加する中、岩盤硬質地盤の効率的掘削を可能とする硬質地盤掘削システムを開発しました。本システムは、当社保有掘削機DREAMⅡに装着可能なリッパバケットなどの特殊掘削バケットなどから構成し、岩盤硬質地盤の掘削効率の大幅向上を実現します。本システムは、礫岩地盤に沈設した掘削断面積3,360㎡、掘削深度GL-36.3mの石巻中央排水ポンプ場のニューマチックケーソン工事に採用し沈下掘削の沈設に大きな貢献を果たしました。なお、当工事は23年度土木学会技術賞を受賞しております。今後、硬質地盤条件下に施工される大断面大深度の雨水貯留池、ポンプ場や立坑などでの採用が一層期待されます。 7.ⅤR(仮想現実)体験システムの開発ヘッドマウントディスプレイを装着してⅤRコンテンツを起動するだけで本物さながらのシールド工法やニューマチックケーソン工法を体験することが可能なⅤR(仮想現実)体験システムを開発しました。本システムはデジタル技術を駆使して、実空間では体験することが制限される高気圧下のニューマチックケーソン作業室への入坑や実物大のシールドマシンによる掘進状況の体感などを仮想空間で誰でも体験することができます。職員向けの教材としてだけではなく、全国各地の建設技術展やシールド現場見学会における一般の方向けへの広報用として広く活用されています。 8.シールド統合管理システムの開発シールド工事の品質向上と合理的な施工管理の実現を図るシールド統合管理システムの開発に取り組んでいます。本システムは、IT・ICTなどの先端技術を積極導入してシールド掘削切羽の施工管理を総合的、且つ合理的に行う施工管理・支援システムであり、経験の浅い若年技術者も含め、高度で安定した品質・施工管理を標準的に実現します。システムは、測量結果をCAD上に自動作図・出力する掘進管理支援システム、より適正な切羽圧力の設定と地盤の応力状態をリアルタイムで見える化する切羽圧力管理システム、セグメント組立状況を自動計測・表示可能なセグメント計測システムで構成し、掘進管理支援システムは既に現場投入を果たし、また、その他の技術についても急ピッチに開発を進めています。なお、本システムは現状3つの要素システム・技術で構成しますが、今後、シールド関連で開発する技術についても取り込み・融合を図り、より総合的なシステムとして構築していく予定です。9.浚渫土処理工法(DRESドレス工法)の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発しました。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、浚渫土処理累計は約119万m3に上り、港湾の維持や環境影響の低減に貢献しています。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しています。また、浚渫処理土利用拡大に資する技術開発にも着手しており、利用が限定的であった浚渫処理土の細粒分を除塩することにより農耕土への利用促進を図るもので、DRESプラントに組み込むことを想定した開発を進めています。 10.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発しました。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できます。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件あります。また、本工法の派生工法として狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」と「カプセル壁体締切工法」も併せて開発しており、前者は8基、後者は4基の施工実績を有します。今後、同様な施工条件下の工事への採用が見込まれ、安全・安心社会の構築に貢献することが期待されます。 11.遠赤外線触媒還元処理システムの開発現在、廃棄物の最終処分場の残余量がひっ迫してきており、新たな最終処分場の建設も進んでおりません。その対策として、ゴミ焼却施設から排出される焼却灰を減容化・再資源化を目的に「遠赤外線触媒還元処理システム」を開発しております。遠赤外線触媒還元炉のセラミック壁を加熱し、遠赤外線が発生。遠赤外線と焼却灰由来の触媒との相乗効果により化学反応が促進され、焼却灰の結晶体を分解し、硫化物化します。これにより焼却灰に含まれる有害物質重金属が安定化・不溶化し、有害物質が無害化され、2/3の減容化が実現します。また、生成物から資源化物の製造も可能となります。環境保全の面からCO2の発生は大幅に削減されます。また、この装置を用いての放射線濃度の高い除去土壌の放射線濃度低減も確認されています。これらの効果を確認するために遠赤外線還元炉装置の実験機を作製し、実証実験を行い、システムの構築を確立していきます。 (建築事業)1.木構造・木質化技術の開発地球温暖化防止のため、CO2を固定化することができる木造建築が推奨されています。また人工林の高齢化とともに森林吸収量が減少傾向にあるため、森林資源を活用し植林する、循環サイクルを加速させることが必要です。当社の木質材料活用・木構造技術は、茨城県阿見町の技術研究所で採用した鉄筋コンクリートと木造のハイブリッド工法、中央機材センター新工場建設で採用した鉄骨と木質トラス梁を併用したハイブリッド工法です。鉄筋コンクリート造架構に組み込んだCLT耐震壁(RCWSw工法)に関しては、産学共同研究により新たな設計法を開発し、また連層・開口付き・袖壁・方立壁の加力試験や、CLT耐震壁の温湿度や経年による変状のモニタリングを連続的に実施し、適用範囲を拡大するための研究を継続しております。 2.生産システムの効率化(DX・BIM・他)DXの取組みとして、品質・安全管理における生産性向上や効率化のため検査支援ツールをカスタマイズし導入。課題解決の為、関連企業との協業によるシステム開発を行うと共に、技術者の育成を進めております。BIM(Building Information Modeling)は、設計施工案件を中心に、コミュニケーションの向上、図面間の整合確認、問題点のフロントローディングによる抽出改善などを行い、精度や生産性が向上しております。また、BIMの技術情報を水平展開し、更なる活用の加速と技術者育成を進め、生産システムの変革を図ります。また、近年の建設業の課題である、技術者や技能者の急激な減少、働き方改革などに伴う工期の長大化、気候変動に伴う作業環境の過酷化、建設コストの高騰、などの諸問題を解決するため、生産性向上や作業効率化、工業化比率向上ができる工法の開発に取り組んでおります。 3.省エネルギー技術の研究建築物に関連するCO2の排出量は非常に多く、建築物の省エネルギー化は大変重要であります。技術研究所ではZEB Ready(ZEBとは、ネット・ゼロ・エネルギー・ビルの略で、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロとすることを目指した建物)を取得。また新工場建設プロジェクトでも工場でのZEB Readyを取得しました。また大阪の社員寮は木造とのハイブリッド造で、ZEH-M Oriented(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス マンション オリエンテッド)も取得し環境負荷低減に寄与しました。 4.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績があります。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されております。免震工法では、基礎免震による共同住宅や中間免震の高層ホテル、杭頭免震でのPC圧着関節工法による大型物流倉庫、免震タワーマンションなどに取り組んでおります。また、制震工法につきましては、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、物流物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取り組んでいきます。 5.杭・基礎関連技術の開発引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間及び先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭 工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得しております。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間及び先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働きます。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できます。更に、定着層への埋め込み長さを減少させる研究を実施しております。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきました。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして採用しております。今後も全国への積極的な展開を進めていきます。 6.環境配慮型低炭素コンクリートの開発高炉スラグセメントや混和材の活用により、従来の普通ポルトランドコンクリートに比べて、製造におけるCO2排出量を削減できるコンクリートの採用に向け、研究に取り組んでおります。 (その他の事業)研究開発活動は特段行っておりません。
FY2024|7,004 文字
6【研究開発活動】 当社の研究開発につきましては、建設費の低減と安全性の向上に加え、DX化やカーボンニュートラルへの取組を強化することで受注の拡大を目指すべく、土木部門におきましては、独自技術の自動化・自律化、デジタル技術の活用、環境負荷低減、リニューアルによる構造物の機能維持と性能強化に関する開発を積極的に進めております。具体的には、施工の無人化・遠隔化、計測・管理技術の高度化、掘削の効率化、浚渫土の減容化、橋脚耐震補強関連などの研究に取り組んでおります。また、建築部門におきましては、CO2の削減と固定、森林資源循環に寄与する建築の木構造・木質化技術の開発の強化、DXの推進・BIM一貫体制導入や、省エネ技術などの研究に取り組んでおります。 当連結会計年度における研究開発費の総額は250百万円であります。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載しております。主な研究開発成果は以下のとおりです。また、子会社におきましては、株式会社森本組にて環境関連の研究開発活動を進めております。 (土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発しました。10基のニューマチックケーソン工事に適用され橋梁基礎、道路・鉄道トンネルの立坑、雨水貯留施設等、大深度・大断面の地下構造物の建造に貢献しています。今後、掘削自動化の実現に取り組むことにより独自技術としてのさらなる進化を目指しております。2.ニューマチックケーソン掘削シミュレータの開発コンピュータグラフィックを駆使してサイバー空間にニューマチックケーソン掘削作業室と掘削機を再現し、実機と同様の感覚での遠隔掘削操作の体験を可能とするニューマチックケーソン掘削シミュレータを開発しました。本シミュレータは、開発中のニューマチックケーソン自動掘削や長距離遠隔操作の技術開発で必要となるデジタルベースの掘削機を利用して開発したもので、パソコン及び掘削機操作レバー等の周辺機器で構成し、職員・作業員の教育訓練の他、一般の方向けの体験等に活用しています。一般の方向けの活用では、よりニューマチックケーソン工法に親しみをもっていただくための配慮として同工法に関するクイズやゲームなども搭載しており、全国各地の建設技術展やニューマチックケーソン現場で大いに活躍しています。3.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法の適用範囲が拡大する中、大断面・大深度への対応は元より、構造物の高規格化へも対応しつつ効率的に施工を進めることが強く求められております。このような状況の下、施工精度向上及び施工管理の効率化を図るためリアルタイムの自動姿勢計測システム、高気圧作業室内の掘削面形状計測システム、高気圧作業従事者を対象とする減圧管理システムを開発しました。これらのシステムは、高度計測技術に当社開発のソフトを組み込みデータ処理するものであり、現場での試験運用を経て本格運用の段階に至っております。特に、減圧管理システムについては、最新の仕様ではAIによる顔認証機能を追加装備するなどの改良も行っており、既に28基のニューマチックケーソン工事に適用され、施工管理の効率化に多大な貢献をなし得ております。近年、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化は喫緊の課題となっており、今後もニューマチックケーソン工事分野への新技術の導入を積極的に図り、施工管理技術の大幅な向上に資するシステム開発を継続します。4.ニューマチックケーソン自動掘削技術の開発ニューマチックケーソン工事の掘削作業は夜間や高気圧下で行うことも多く、働き方改革・生産性向上の観点からも自動化が強く求められています。ニューマチックケーソン自動掘削技術は、上述1から3の技術をベースに、さらなる自動化技術を開発・導入し、ニューマチックケーソン函内の掘削及び地上への排土に係わる一連の作業の自動化を図るものです。開発は、ステップ1:沈下掘削に影響しない掘削(盤下げ掘削)の自動化と、ステップ2:沈下掘削自動化の2段階で行うものであり、ステップ1から順次実用化を図っていきます。ステップ1については、既に現場実用ベル開発段階に到達しており、早期の本格実用化を目指してニューマチックケーソン実現場に開発フィールドを移し、現場実証実験等を実施していきます。 5.ニューマチックケーソン減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発しました。本プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンの多種多様な条件下における高気圧作業の安全な減圧工程が、迅速かつ確実に算定可能となり、大深度のニューマチックケーソンを施工する際などの安全性確保と健康管理の徹底を図ります。2015年度の運用開始から現在に至るまで52基のニューマチックケーソン工事に採用し、この間、プログラムの改良も重ね、高気圧作業従事者の減圧症予防に多大な貢献をしています。6.ニューマチックケーソン健康管理アプリの開発ニューマチックケーソン工法の高気圧作業従事者の健康状態を迅速・的確に把握し、健康状態に応じた注意喚起、及び健康データのデータベース化などを実現するニューマチックケーソン健康管理アプリを開発しました。本アプリの使用により、近年のニューマチックケーソンの大深度化と、ベテラン技術者の確保が難しい状況下においても現場管理者の経験に過度に依存しない高気圧作業従事者の健康状態の判断と継続・連続的な把握、さらに、健康管理に関する書類作成業務の排除などが可能となります。高気圧作業の実施においては、現場管理者が高気圧作業計画をアプリ上で作成し、併せて高気圧作業従事者が無線通信の健康測定器具で健康状態を測定・送信することにより、加圧~高気圧作業~減圧の各プロセスの健康管理とデータ蓄積が自動的に行われ、高気圧作業従事者の確実な健康管理と管理業務の簡素化・効率化が図られています。 7.ニューマチックケーソン硬質地盤掘削システムの開発ニューマチックケーソン工法の大深度化・大断面化に加え近年では岩盤硬質地盤への適用が増加する中、岩盤硬質地盤の効率的掘削を可能とする硬質地盤掘削システムを開発しました。本システムは、当社保有掘削機DREAMⅡに装着可能なリッパバケットなどの特殊掘削バケットなどから構成し、岩盤硬質地盤の掘削効率の大幅向上を実現します。本システムは、礫岩地盤に沈設した掘削断面積3,360㎡、掘削深度GL-36.3mの石巻中央排水ポンプ場のニューマチックケーソン工事に採用し沈下掘削の沈設に大きな貢献を果たしました。なお、当工事は23年度土木学会技術賞を受賞しております。今後、硬質地盤条件下に施工される大断面大深度の雨水貯留池、ポンプ場や立坑などでの採用が一層期待されます。 8.シールドⅤR(仮想現実)体験システムの開発ヘッドマウントディスプレイを装着してⅤRコンテンツを起動するだけで本物さながらのシールド工法を体験することが可能なシールドⅤR(仮想現実)体験システムを開発しました。本システムは、開発中であるシールド統合管理システムの技術開発で必要となるデジタル技術を利用して開発したもので、実物大のシールドマシンを体感したり架空の工事現場のシールド掘削状況を体験したりすることが可能です。シールド工法を紹介する動画「空間を生む」と併せ、職員向けの教材としてだけではなく、全国各地の建設技術展やシールド現場見学会における一般の方向けの体験等に活用されています。 9.シールド統合管理システムの開発シールド工事の品質向上と合理的な施工管理の実現を図るシールド統合管理システムの開発に取り組んでいます。本システムは、IT・ICTなどの先端技術を積極導入してシールド掘削切羽の施工管理を総合的、且つ合理的に行う施工管理・支援システムであり、経験の浅い若年技術者も含め、高度で安定したな品質・施工管理を標準的に実現します。システムは、測量結果をCAD上に自動作図・出力する掘進管理支援システム、より適正な切羽圧力の設定と地盤の応力状態をリアルタイムで見える化する切羽圧力管理システム、セグメント組立状況を3次元で自動計測・表示可能なセグメント計測システムで構成し、既に掘進管理システムは現場に投入を果たし、また、その他の技術についても急ピッチに開発を進めています。なお、本システムは現状3つの要素システム・技術で構成しますが、今後、シールド関連で開発する技術についても取り込み・融合を図り、より総合的なシステムとして構築していく予定です。 10.浚渫土処理工法(DRESドレス工法)の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発しました。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、浚渫土処理累計は約113万m3に上り、港湾の維持や環境影響の低減に貢献しています。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待されます。11.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発しました。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できます。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件あります。また、本工法の派生工法として狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」と「カプセル壁体締切工法」も併せて開発しており、前者は8基、後者は4基の施工実績を有します。今後、同様な施工条件下の工事への採用が見込まれ、安全・安心社会の構築に貢献することが期待されます。 12.遠赤外線触媒還元処理システムの開発現在、最終処分場の残余量がひっ迫してきており、新たな最終処分場の建設も進んでおりません。その対策として、ゴミ焼却施設から排出される焼却灰を減容化・再資源化を目的に「遠赤外線触媒還元処理システム」を開発しております。遠赤外線触媒還元炉のセラミック壁を加熱し、遠赤外線が発生。遠赤外線と焼却灰由来の触媒との相乗効果により化学反応が促進され、焼却灰の結晶体を分解し、硫化物化します。これにより焼却灰に含まれる有害物質重金属が安定化・不溶化し、有害物質が無害化され、2/3の減容化が実現します。また、生成物から資源化物の製造も可能となります。環境保全の面からCO2の発生は大幅に削減されます。また、この装置を用いての放射線濃度の高い除去土壌の放射線濃度低減も確認されています。これらの効果を確認するために遠赤外線還元炉装置の実験機を作製し、実証実験を行い、システムの構築を確立していきます。 (建築事業)1.木構造・木質化技術の開発地球温暖化防止にはCO2の削減とともに、CO2の吸収源を確保することが重要です。吸収源の大部分は森林ですが、日本では、人工林の高齢化とともに森林吸収量は減少傾向にあり、現在飽和状態の森林資源を活用し植林する、循環サイクルを加速させることが必要です。そのため国を挙げて木材の積極利用、都市の木造化が推奨されております。また、木材はCO2を固定化することができる第二の森林ともいわれております。木造は鉄骨造やコンクリート造に比べ、建設に伴うCO2排出量が約6割と少なく、建物が蓄える炭素量は4倍であり、建築の木造化は2050年のカーボンニュートラルに向けた重要な手段であり、優先的に取組む必要があります。当社における木質材料の活用及び木構造の技術開発に関しましては、茨城県阿見町の技術研究所で試験施工した木構造技術(大断面集成材のラーメン構造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた、立面ハイブリッド工法や、鉄筋コンクリート造架構に組み込んだCLT耐震壁、配筋付き製材型枠)を更に発展させております。CLT耐震壁(RCWSw工法)に関しては産学共同研究による実物モデル架構による加力試験や要素試験を実施して、新たな設計法(特許取得済)を開発し、大阪の鉄筋コンクリート造ワンルームマンションの耐震壁に初めてCLTを採用しました。また、中央機材センターの新工場建設プロジェクトでは、鉄骨柱と木質トラス梁を併用したハイブリッド構造を採用し、設計法・施工法を検証しました。引き続き、RCWSw工法の汎用化のため適用範囲拡大の研究や、中大規模木造建築の構造パターンごとの試設計を行い、木造木質化を推進します。 2.DXの推進・BIMモデルによる生産システムの変革DXの取組みとして、品質・安全管理における生産性向上や効率化のためのITツールの導入や支援ソフトの導入により業務改善を推進しております。業務を置き換えるだけでなく、課題を解決する為、関連企業との協業によるシステム開発を行うと共に、技術者の育成を進めております。BIM(Building Information Modeling)は、原則設計施工の案件で採用し、コミュニケーションの向上、図面間の整合確認、問題点をフロントローディングにより抽出し改善するなど、着実に成果が出てきており、BIMの技術情報を水平展開し、更なる活用の加速と技術者育成を進め、生産システムの変革を図ります。 3.省エネルギー設計技術の研究建築物に関連するCO2の排出量は非常に多く、建築物の省エネルギー化は大変重要であります。技術研究所では省エネ設計技術を研究し、ZEB Ready(ZEBとは、ネット・ゼロ・エネルギー・ビルの略で、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロとすることを目指した建物)を取得しており、オフィスビルでのZEB実績を活かし、新工場建設プロジェクトでZEB Readyを取得しました。また、大阪のワンルームマンションでは、ZEH-M Oriented(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス マンション オリエンテッド)を取得しております。今後もZEB、ZEHを設計提案し、採用数を増やしていくことを目指します。4.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績があります。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されております。免震工法では、基礎免震による共同住宅や中間免震の高層ホテル、杭頭免震でのPC圧着関節工法による大型物流倉庫、免震タワーマンションなどに取り組んでおります。また、制震工法につきましては、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいきます。 5.杭・基礎関連技術の開発当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間及び先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭 工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得しております。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間及び先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働きます。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できます。これまでに、東京及び大阪の11物件(126本)で採用されております。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきました。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件(62本)の高層集合住宅で採用しております。両工法は汎用性に優れており、今後も全国への積極的な展開を進めていきます。 (その他の事業)研究開発活動は特段行っておりません。
FY2023|6,573 文字
6【研究開発活動】 当社の研究開発につきましては、建設費の低減と安全性の向上に加え、DX化やカーボンニュートラルへの取組を強化することで受注の拡大を目指すべく、土木部門におきましては、独自技術の自動化・自律化、デジタル技術の活用、環境負荷低減、リニューアルによる構造物の機能維持と性能強化に関する開発を積極的に進めております。具体的には、施工の無人化・遠隔化、計測・管理技術の高度化、掘削の効率化、浚渫土の減容化、橋脚耐震補強関連などの研究に取り組んでおります。また、建築部門におきましては、CO2の削減と固定、森林資源循環に寄与する建築の木構造・木質化技術の開発の強化、DXの推進・BIM一貫体制導入や、省エネ技術などの研究に取り組んでおります。 当連結会計年度における研究開発費の総額は213百万円であります。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載しております。主な研究開発成果は以下のとおりです。また、子会社におきましては、株式会社森本組にて環境関連の研究開発活動を進めております。 (土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発しました。10基のニューマチックケーソン工事に適用され、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物の建造に貢献しています。今後、掘削自動化の実現に取り組むことにより独自技術としてのさらなる進化を目指しております。2.ニューマチックケーソン掘削シミュレータの開発コンピュータグラフィックを駆使して作成したサイバー空間にニューマチックケーソン掘削機を再現し、実機と同様の感覚での掘削操作の体験を可能とするニューマチックケーソン掘削シミュレータを開発しました。本シミュレータは、開発中のニューマチックケーソン自動掘削や長距離遠隔操作の技術開発で必要となるデジタルベースの掘削機を利用して開発したもので、パソコン及び掘削機操作レバー等の周辺機器で構成し、職員・作業員の教育訓練の他、一般の方向けの体験等に活用しています。一般の方向けの活用では、よりニューマチックケーソン工法に親しみをもっていただくための配慮として同工法に関するクイズやゲームなども搭載しており、全国各地の建設技術展やニューマチックケーソン現場で大いに活躍しています。3.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法の適用範囲が拡大する中、大断面・大深度への対応は元より、構造物の高規格化へも対応しつつ効率的に施工を進めることが強く求められております。このような状況の下、施工精度向上及び施工管理の効率化を図るためリアルタイムの自動姿勢計測システム、高気圧作業室内の掘削面形状計測システム、高気圧作業従事者を対象とする減圧管理システムを開発しました。これらのシステムは、高度計測技術に当社開発のソフトを組み込みデータ処理するものであり、現場での試験運用を経て本格運用の段階に至っております。特に、減圧管理システムについては、最新の仕様ではAIによる顔認証機能を追加装備するなどの改良も行っており、既に28基のニューマチックケーソン工事に適用され、施工管理の効率化に多大な貢献をなし得ております。近年、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化は喫緊の課題となっており、今後もニューマチックケーソン工事分野への新技術の導入を積極的に図り、施工管理技術の大幅な向上に資するシステム開発を継続します。4.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発しました。本プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンの多種多様な条件下における高気圧作業の安全な減圧工程が、迅速かつ確実に算定可能となり、大深度のニューマチックケーソンを施工する際などの安全性確保と健康管理の徹底を図ります。2015年度の運用開始から現在に至るまで50基のニューマチックケーソン工事に採用し、この間、プログラムの改良も重ね、高気圧作業従事者の減圧症予防に多大な貢献をしています。 5.ニューマチックケーソン健康管理アプリの開発ニューマチックケーソン工法の高気圧作業従事者の健康状態を迅速・的確に把握し、健康状態に応じた注意喚起、及び健康データのデータベース化などを実現するニューマチックケーソン健康管理アプリを開発しました。本アプリの使用により、近年のニューマチックケーソンの大深度化と、ベテラン技術者の確保が難しい状況下においても現場管理者の経験に過度に依存しない高気圧作業従事者の健康状態の判断と継続・連続的な把握、さらに、健康管理に関する書類作成業務の排除などが可能となります。高気圧作業の実施においては、現場管理者が高気圧作業計画をアプリ上で作成し、併せて高気圧作業従事者が無線通信の健康測定器具で健康状態を測定・送信することにより、加圧~高気圧作業~減圧の各プロセスの健康管理とデータ蓄積が自動的に行われ、高気圧作業従事者の確実な健康管理と管理業務の簡素化・効率化が図られています。6.硬質地盤掘削システムの開発ニューマチックケーソン工法の大深度化・大断面化に加え近年では岩盤硬質地盤への適用が増加する中、岩盤硬質地盤の効率的掘削を可能とする硬質地盤掘削システムを開発しました。本システムは、当社保有掘削機DREAMⅡに装着可能なリッパバケットなどの特殊掘削バケットなどから構成し、岩盤硬質地盤の掘削効率の大幅向上を実現します。今後、硬質地盤条件下に施工される大断面大深度の雨水貯留池、ポンプ場や立坑などでの採用が期待されます。7.シールドⅤR(仮想現実)体験システムの開発ヘッドマウントディスプレイを装着してVRコンテンツを起動すると、シールド工法を実物大で体験することが可能なシールドⅤR(仮想現実)体験システムを開発しました。本システムは、開発中であるシールド統合管理システムの技術開発で必要となるデジタル技術を利用して開発したもので、実物大のシールドマシンを体感したり架空の工事現場のシールド掘削状況を体験したりすることが可能です。シールド工法を紹介する動画「空間を生む」と併せ、職員向けの教材としてだけではなく、全国各地の建設技術展やシールド現場見学会における一般の方向けの体験等に活用されています。 8.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発しました。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、浚渫土処理累計は約110万m3に上り、港湾の維持や環境影響の低減に貢献しています。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待されます。9.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発しました。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できます。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件あります。 また、本工法の派生工法として狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能 とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」と「カプセル壁体締切工法」も併せて開発しており、前 者は8基、後者は4基の施工実績を有します。今後、同様な施工条件下の工事への採用が見込まれ、安全・安心社 会の構築に貢献することが期待されます。 10.遠赤外線触媒還元処理システムの開発 現在、最終処分場の残余量がひっ迫してきており、新たな最終処分場の建設もなかなか進んでおりません。そ の対策として、ゴミ焼却施設から排出される焼却灰を減容化・再資源化を目的に「遠赤外線触媒還元処理シス テム」を開発します。遠赤外線触媒還元炉のセラミック壁を加熱し、遠赤外線が発生。遠赤外線と焼却灰由来の 触媒との相乗効果により化学反応が促進され、焼却灰の結晶体を分解し、硫化物化します。これにより焼却灰に 含まれる有害物質重金属が安定化・不溶化し、有害物質が無害化され、2/3の減容化が実現します。また、生 成物から資源化物の製造も可能となります。環境保全の面からCO2の発生は大幅に削減されます。また、この装 置を用いての放射線濃度の高い除去土壌の放射線濃度低減も確認されています。これらの効果を確認するために 遠赤外線還元炉装置の実験機を作製し、実証実験を行い、システムの構築を確立していきます。 (建築事業)1.木構造・木質化技術の開発地球温暖化防止にはCO2の削減とともに、CO2の吸収源を確保することが重要であります。吸収源の大部分は森林でありますが、人工林の高齢化とともに森林吸収量は減少傾向にあり、現在の潤沢な森林資源を活用し植林する循環サイクルを加速させることが必要であります。そのため国を挙げて木材の積極利用、都市の木造化が推奨されております。また木材はCO2を固定化することができる第二の森林ともいわれております。木造は鉄骨やコンクリート造に比べ建設に伴うCO2排出量が約6割と少なく、建物が蓄える炭素量は4倍であり、木造化は2050年のカーボンニュートラルに向けた重要な手段であり、優先的に取組む必要があります。当社における木質材料の活用及び木構造の技術開発に関しましては、茨城県阿見町の技術研究所で試験施工した木構造技術(大断面集成材のラーメン構造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた、立面ハイブリッド工法や、鉄筋コンクリート造架構に組み込んだCLT耐震壁、配筋付き製材型枠)を発展させております。CLT耐震壁(RCSWs工法)に関しては産学共同研究による実物モデル架構による加力試験や要素試験を実施して、新たな設計法を開発しました(特許取得)。また、設計施工案件や自社案件で木質材料を積極的に採用し、実施物件での施工検証を行っております。また、新工場建設プロジェクトでは、鉄骨と木質トラスを併用した木トラス鉄骨ハイブリッド構造を採用し、設計・施工法を検証しました。今後更に中大規模木造建築の開発や試設計により、木造木質化を推進します。 2.DXの推進・BIMによる設計施工一気通貫生産システムの構築働き方改革、生産プロセス改革の為には、建設のデジタル化加速が急務であり建設業界におけるDXの取組が加速しています。生産性向上や効率化のためのITツールの導入や支援ソフトの導入によりDXによる業務改善を推進しております。また、BIM(Building Information Modeling)に関しては導入の基盤整備を完了し、実施物件への適用実践を開始、BIMの設計施工一気通貫体制への移行に取り組みを加速させております。BIM設計の実物件数を増やしながら、コミュニケーションの向上や図面間の整合及び問題点の改善等をフロントローディング、BIM活用技術者育成の為の教育を実施し、生産性の向上や施工プロセスへの展開を図っております。 3.省エネルギー設計技術の研究建築物に関連するCO2の排出量は非常に多く、建築物の省エネルギー化は大変重要であります。当社技術研究所では省エネ設計技術を研究し、ZEBReady(ZEBとは、ネット・ゼロ・エネルギー・ビルの略で、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロとすることを目指した建物)を取得しました。またZEBプランナー登録を行い昨年度はオフィスビルでのZEBの設計を行いました。また関西のワンルームマンションでは、ZEH-M Oriented(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス マンションオリエンテッド)を採用しております。4.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績があります。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されております。免震工法では、基礎免震による共同住宅や中間免震の高層ホテル、杭頭免震でのPC圧着関節工法による大型物流倉庫、免震タワーマンションなどに取り組んでおります。また、制震工法につきましては、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいきます。 5.プレストレスプレキャスト技術の導入建設業の就労人口の減少により慢性的な労務不足のなか、工場で製作し、現場で組み立てて接合するプレキャスト工法は、省力化や工程短縮など有効であります。プレストレスプレキャスト工法(PCaPC工法)は、プレキャストコンクリートに高張力(プレストレス)を加えることで、大スパンが可能でひび割れも発生しない、高品質・高耐久性・高耐震性を備えた優れた工法であります。すでに物流倉庫など複数の工事においてその有効性を確認しており、今後も積極的に推進していきます。 6.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められております。当社では要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」、「スマイルパラレル工法」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきました。最近の事例としては、東北地区の庁舎改修工事でPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていきます。 7.杭・基礎関連技術の開発 当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間及び先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭 工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得しております。本工法は、 アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間及び先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させ た場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗す るため、杭の引抜き抵抗としても有効に働きます。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能にな り、杭の工事費を低減できます。これまでに、東京の集合住宅6件(109本)で採用されております。また、阪 神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多く の関連技術が実用化されるようになってきました。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭 性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件(62本)の高 層集合住宅で採用しております。両工法は汎用性に優れており、今後も全国への積極的な展開を進めていきます。 (その他の事業)研究開発活動は特段行っておりません。
FY2022|6,202 文字
5【研究開発活動】 当社の研究開発につきましては、建設費の低減と安全性の向上に加え、DX化やカーボンニュートラルへの取組を強化することで受注の拡大を目指すべく、土木部門におきましては、独自技術の大深度化・改良、自動化を積極的に実施しております。具体的には、施工の無人化、遠隔化、工期短縮のためのプレキャスト化、計測・管理技術の高度化による精度・品質・安全性の向上、CIM導入による施工の効率化等について取り組んでおります。また、建築部門におきましては、森林資源の好循環のための建築の木構造・木質化技術の開発、DXの推進・BIM一貫体制導入や、省エネ技術などの研究に取り組んでおります。 当連結会計年度における研究開発費の総額は183百万円であります。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載しております。また、主な研究開発成果は以下のとおりであります。なお、子会社におきましては、研究開発活動は特段行っておりません。 (土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発しました。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定されました他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了しました。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待されます。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発自社開発の狭小断面用の遠隔操作掘削機やエレベーター等を配備することで、直径6m程度の2車線道路橋や鉄道橋の基礎、下水道人孔等の狭小断面の施工を可能とする、完全無人化狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発しました。本工法は東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン工事に採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証されました。今後さらなる大深度狭小断面のニューマチックケーソン工事への適合可能な工法として、その用途拡大が期待されます。3.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発しました。本プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンの多種多様な条件下における高気圧作業の安全な減圧工程が、迅速かつ確実に算定可能となり、大深度のニューマチックケーソンを施工する際などの安全性確保と健康管理の徹底を図ります。2015年度の運用開始から現在に至るまで50基のニューマチックケーソン工事に採用し、この間、高気圧作業従事者の減圧症予防に多大な貢献をなしています。4.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法の適用範囲が拡大する中、大断面・大深度への対応は元より、構造物の高規格化へも対応しつつ効率的に施工を進めることが強く求められております。このような状況の下、施工精度向上及び施工管理の効率化を図るため、リアルタイムの沈下姿勢計測システム、高圧作業室内の掘削形態計測システム、高気圧作業従事者を対象とする作業情報自動認証システムを開発しました。これらのシステムは、高度計測技術に当社開発のソフトを組み込みデータ処理するものであり、現場での試験運用を経て本格運用の段階に至っております。特に、作業情報自動認証システムについては、最新の仕様ではAIによる顔認証機能を追加装備するなどの改良も行っており、既に28基のニューマチックケーソン工事に適用され、施工管理の効率化に多大な貢献をなし得ております。近年、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化は喫緊の課題となっており、今後もニューマチックケーソン工事分野への新技術の導入を積極的に図り、施工管理技術の大幅な向上に資するシステム開発を継続します。5.硬質地盤掘削システムニューマチックケーソン工法の大深度化・大断面化に加え近年では岩盤硬質地盤への適用が増加する中、岩盤硬質地盤の効率的掘削を可能とする硬質地盤掘削システムを開発しました。本システムは、当社保有掘削機DREAMⅡに装着可能なリッパバケットなどの特殊掘削バケットなどから構成し、岩盤硬質地盤の掘削効率の大幅向上を実現します。今後、貯留容量の確保により大断面大深度化する雨水貯留池やポンプ場、大深度立坑などでの採用が期待されます。 6.ケーソン健康管理アプリの開発ケーソン健康管理アプリは、ニューマチックケーソン工法の高気圧作業従事者の健康状態を迅速・的確に把握し、健康状態に応じた注意喚起、及び健康データのデータベース化などを実現します。本アプリの開発目的は、近年のニューマチックケーソンの大深度化と、ベテラン技術者の確保が難しい状況に対応することであり、現場管理者の経験に過度に依存しない高気圧作業従事者の健康状態の判断と継続・連続的な把握、さらに、健康管理に関する書類作成業務の排除などが可能となります。高気圧作業の実施に際しては、現場管理者が高気圧作業計画をアプリ上で作成し、併せて高気圧作業従事者が無線通信の健康測定器具で健康状態を測定・送信します。これにより、加圧~高気圧作業~減圧の各プロセスの健康管理とデータ蓄積が自動的に行われます。本アプリは2021年度着工のニューマチックケーソン工事から実装を開始し、高気圧作業従事者の確実な健康管理と管理業務の簡素化・効率化が図られています。7.ケーソン掘削シミュレータの開発ケーソン掘削シミュレータは、コンピュータグラフィックを駆使して作成したサイバー空間にケーソン掘削機を再現し、実機と同様の感覚での掘削操作の体験を可能とします。このシミュレータは、開発中のケーソン自動掘削や長距離遠隔操作の技術開発で必要となるデジタルベースの掘削機を利用して開発したもので、パソコン及び掘削機操作レーバー等の周辺機器で構成し、職員・作業員の教育訓練の他、一般の方向けの体験等に活用しています。一般の方向けの活用では、よりケーソン工法に親しみをもっていただくための配慮としてケーソン工法に関するクイズやゲームなども搭載しており、全国各地の建設技術展やケーソン現場で大いに活躍しています。 8.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発しました。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法であります。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできます。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待されます。9.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発しました。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、浚渫土処理累計は約107万m3に上り、港湾の維持や環境影響の低減に貢献しています。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待されます。10.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発しました。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できます。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件あります。 また、本工法の派生工法として狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能 とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」と「カプセル壁体締切工法」も併せて開発しており、前 者は8基、後者は4基の施工実績を有します。今後、同様な施工条件下の工事への採用が見込まれ、安全・安心社 会の構築に貢献することが期待されます。 (建築事業)1.木構造・木質化技術の開発地球温暖化防止にはCO2の削減とともに、CO2の吸収源を確保することが重要であります。吸収源の大部分は森林でありますが、人工林の高齢化とともに森林吸収量は減少傾向にあり、現在の潤沢な森林資源を活用し植林する循環サイクルを加速させることが必要であります。そのため国を挙げて木材の積極利用、都市の木造化が推奨されております。また木材はCO2を固定化することができる第二の森林ともいわれております。木造は鉄骨やコンクリート造に比べ建設に伴うCO2排出量が約6割と少なく、建物が蓄える炭素量は4倍であり、木造化は2050年のカーボンニュートラルに向けた重要な手段であり、優先的に取組む必要があります。当社における木質材料の活用及び木構造の技術開発に関しましては、茨城県阿見町の技術研究所で試験施工した木構造技術(大断面集成材のラーメン構造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた、立面ハイブリッド工法や、鉄筋コンクリート造架構に組み込んだCLT耐震壁、配筋付き製材型枠)を発展させております。CLT耐震壁に関しては産学共同研究による実物モデル架構による加力試験や要素試験を実施して、新たな設計法を開発しました(特許申請中)。また、設計施工案件や自社案件で木質材料を積極的に採用し、実施物件での施工検証を行っております。また、鉄骨と木質トラスを併用した木トラス鉄骨ハイブリッド構造を検証するため、新工場の建設プロジェクトを開始しました。 2.DXの推進・BIMによる設計施工一気通貫生産システムの構築働き方改革、生産プロセス改革の為には、建設のデジタル化加速が急務であり建設業界におけるDXの取組が加速しています。生産性向上や効率化のためのITツールの導入や支援ソフトの導入によりDXによる業務改善を推進しております。また、BIM(Building Information Modeling)に関しては導入の基盤整備を進め実施物件への適用を行い、BIMの設計施工一気通貫体制への移行に取り組みを加速させております。オリジナルプラットフォーム・ファミリの構築を実施し、BIM設計実物件数を増やしながら、問題点の改善や生産性の向上に取り組み、更に施工プロセスへの展開を図っております。 3.省エネルギー設計技術の研究建築物に関連するCO2の排出量は非常に多く、建築物の省エネルギー化は大変重要であります。当社技術研究所では省エネ設計技術を研究し、ZEBReady(ZEBとは、ネット・ゼロ・エネルギー・ビルの略で、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロとすることを目指した建物)を取得しました。またZEBプランナー登録を行い昨年度はオフィスビルでのZEBの設計を行いました。現在は関西で施工中のマンションにおいて、ZEH-M(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス マンション)を導入しております。4.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績があります。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されております。免震工法では、基礎免震による共同住宅や中間免震の高層ホテル、杭頭免震でのPC圧着関節工法による大型物流倉庫、免震タワーマンションなどに取り組んでおります。また、制震工法につきましては、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいきます。 5.プレストレスプレキャスト技術の導入建設業の就労人口の減少により慢性的な労務不足のなか、工場で製作し、現場で組み立てて接合するプレキャスト工法は、省力化や工程短縮など有効であります。プレストレスプレキャスト工法(PCaPC工法)は、プレキャストコンクリートに高張力(プレストレス)を加えることで、大スパンが可能でひび割れも発生しない、高品質・高耐久性・高耐震性を備えた優れた工法であります。すでに物流倉庫など複数の工事においてその有効性を確認しており、今後も積極的に推進していきます。 6.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められております。当社では要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」、「スマイルパラレル工法」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきました。最近の事例としては、東北地区の庁舎改修工事でPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていきます。 7.杭・基礎関連技術の開発 当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間及び先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭 工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得しております。本工法は、 アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間及び先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させ た場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗す るため、杭の引抜き抵抗としても有効に働きます。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能にな り、杭の工事費を低減できます。これまでに、東京の集合住宅6件(109本)で採用されております。また、阪 神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多く の関連技術が実用化されるようになってきました。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭 性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件(62本)の高 層集合住宅で採用しております。両工法は汎用性に優れており、今後も全国への積極的な展開を進めていきます。 (その他の事業)研究開発活動は特段行っておりません。
FY2021|5,805 文字
5【研究開発活動】 当社の研究開発につきましては、社会情勢の変化に対応しつつ建設費の低減と安全性の向上を図ることで受注の拡大を目指すべく、土木部門におきましては、独自技術の大深度化、改良を積極的に実施しております。具体的には、施工の無人化、遠隔化の可能な工法や、工期短縮のためのプレキャスト化、計測・管理技術の高度化による精度・品質・安全性の向上、CIM導入による施工の効率化等について取り組んでおります。また、建築部門におきましては、BIM一貫体制導入や木構造技術、省エネ技術などSDGs・ESGにおける重要な研究にも取り組んでおります。 当連結会計年度における研究開発費の総額は93百万円であります。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載しております。また、主な研究開発成果は以下のとおりであります。なお、子会社におきましては、研究開発活動は特段行っておりません。(土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発しました。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定されました他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了しました。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待されます。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発自社開発の狭小断面用の遠隔操作掘削機やエレベーター等を配備することで、直径6m程度の2車線道路橋や鉄道橋の基礎、下水道人孔等の狭小断面の施工を可能とする、完全無人化狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発しました。本工法は東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン工事に採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証されました。今後さらなる大深度狭小断面のニューマチックケーソン工事への適合可能な工法として、その用途拡大が期待されます。3.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発しました。本プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンの多種多様な条件下における高気圧作業の安全な減圧工程が、迅速かつ確実に算定可能となり、大深度のニューマチックケーソンを施工する際などの安全性確保と健康管理の徹底を図ります。2015年度の運用開始から現在に至るまで48基のニューマチックケーソン工事に採用し、この間、高気圧作業従事者の減圧症予防に多大な貢献をなしています。4.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法の適用範囲が拡大する中、大断面・大深度への対応は元より、構造物の高規格化へも対応しつつ効率的に施工を進めることが強く求められております。このような状況の下、施工精度向上および施工管理の効率化を図るため、リアルタイムの沈下姿勢計測システム、高圧作業室内の掘削形態計測システム、高気圧作業従事者を対象とする作業情報自動認証システムを開発しました。これらのシステムは、高度計測技術に当社開発のソフトを組み込みデータ処理するものであり、現場での試験運用を経て本格運用の段階に至っております。特に、作業情報自動認証システムについては、最新の仕様ではAIによる顔認証機能を追加装備するなどの改良も行っており、既に24基のニューマチックケーソン工事に適用され、施工管理の効率化に多大な貢献をなし得ております。近年、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化は喫緊の課題となっており、今後もニューマチックケーソン工事分野への新技術の導入を積極的に図り、施工管理技術の大幅な向上に資するシステム開発を継続します。5.硬質地盤掘削システムニューマチックケーソン工法の大深度化・大断面化に加え近年では岩盤硬質地盤への適用が増加する中、岩盤硬質地盤の効率的掘削を可能とする硬質地盤掘削システムを開発しました。本システムは、当社保有掘削機DREAMⅡに装着可能なリッパバケットなどの特殊掘削バケットなどから構成し、岩盤硬質地盤の掘削効率の大幅向上を実現します。今後、貯留容量の確保により大断面大深度のとなる雨水貯留池やポンプ場、大深度立坑などでの採用が期待されます。 6.ケーソン健康管理アプリの開発ケーソン健康管理アプリは、ニューマチックケーソン工法の高気圧作業従事者の健康状態を迅速・的確に把握し、健康状態に応じた注意喚起、および健康データのデータベース化などを実現します。本アプリの開発目的は、近年のニューマチックケーソンの大深度化と、ベテラン技術者の確保が難しい状況に対応することであり、現場管理者の経験に過度に依存しない高気圧作業従事者の健康状態判断と健康状態の継続・連続的な把握、さらに、健康管理に関する書類作成業務の排除などが可能となります。高気圧作業の実施に際しては、現場管理者が高気圧作業計画をアプリ上で作成し、併せて高気圧作業従事者が無線通信の健康測定器具で健康状態を測定・送信します。これにより、加圧~高気圧作業~減圧の各プロセスの健康管理とデータ蓄積が自動的に行われます。本アプリは2021年度施工開始となるニューマチックケーソン工事から順次実装する予定であります。7.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発しました。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法であります。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできます。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待されます。8.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発しました。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、その浚渫土処理累計は約104万m3となり、港湾の維持や環境影響の低減に貢献しています。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待されます。9.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発しました。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できます。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件あります。また、本工法の派生工法として狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」と「カプセル壁体締切工法」も併せて開発しており、前者は8基、後者は4基の施工実績を有します。今後、同様な施工条件下の工事への採用が見込まれ、安全・安心社会の構築に貢献することが期待されます。(建築事業)1.BIMによる設計施工一気通貫生産システムの構築とDXへの取り組み働き方改革、生産プロセス改革の為には、建設のデジタル化加速が急務でありSDGsにも関連する。当社は昨年、BIM(Building Information Modeling)推進課設置により、実施物件での設計のフルBIM化に着手し、BIMの設計施工一気通貫体制への移行に取り組みを加速させております。オリジナルプラットフォーム・ファミリの構築を実施し、設計BIM化する実物件数を増やしながら、問題点の改善や生産性の向上に取り組み、更に施工プロセスへ展開を図っております。今後、様々なDXの技術を取り込み、デジタル化を加速させます。 2.木構造建築技術の開発地球温暖化防止にはCO2の削減とともに、CO2の吸収源を確保することが重要です。吸収源の大部分は森林でありますが、人工林の高齢化とともに森林吸収量は減少傾向にあり、現在の潤沢な森林資源を活用し植林する循環サイクルを加速させることが必要であります。そのため国を挙げて木材の積極利用、都市の木造化が推奨されております。また木材はCO2を固定化することができる第二の森林ともいわれております。木造は鉄骨やコンクリート造に比べ建設に伴うCO2排出量が約6割と少なく、建物が蓄える炭素量は4倍であり、木造化は2050年のカーボンニュートラルに向けた重要な手段であり、優先的に取組む必要があります。当社における木質材料の活用及び木構造の技術開発に関しましては、茨城県阿見町の技術研究所で試験施工した木構造技術を(大断面集成材のラーメン構造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた、立面ハイブリッド工法や、鉄筋コンクリート造架構に組み込んだCLT(Cross Laminated Timber)耐震壁、三菱地所株式会社初め数社と出資しているMEC Industry株式会社が開発した配筋付き製材型枠)発展させております。CLT耐震壁に関しては産学共同研究を行い、実物モデル架構による加力試験や要素試験を実施しております。また、設計施工案件や自社案件での木質材料の採用を促進させるための研究や製材型枠の実施物件での施工における検証を行っております。 3.省エネルギー設計技術の研究建築物に関連するCO2の排出量は非常に多く、建築物の省エネルギー化は大変重要であります。当社技術研究所では省エネ設計技術を研究し、ZEBReady(ZEBとは、ネット・ゼロ・エネルギー・ビルの略で、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロとすることを目指した建物)を取得しました。またZEBプランナー登録を行い昨年度はオフィスビルでのZEBの設計を行いました。現在は新規設計施工物件でZEH-M(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス マンション)の設計適用の研究を行っております。4.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績があります。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されております。免震工法では、基礎免震による共同住宅や中間免震の高層ホテル、杭頭免震でのPC圧着関節工法による大型物流倉庫、免震タワーマンションなどに取り組んでおります。また、制震工法につきましては、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいきます。 5.プレストレスプレキャスト技術の導入建設業の就労人口の減少により慢性的な労務不足のなか、工場で製作し、現場で組み立てて接合するプレキャスト工法は、省力化や工程短縮など有効であります。プレストレスプレキャスト工法(PCaPC工法)は、プレキャストコンクリートに高張力(プレストレス)を加えることで、大スパンが可能でひび割れも発生しない、高品質・高耐久性・高耐震性を備えた優れた工法であります。すでに物流倉庫など複数の工事においてその有効性を確認しており、今後も積極的に推進していきます。 6.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められております。当社では要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」、「スマイルパラレル工法」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきました。最近の事例としては、東北地区の庁舎改修工事でPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていきます。 7.杭・基礎関連技術の開発当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間および先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得しております。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間および先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働きます。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できます。これまでに、東京の集合住宅6件(109本)で採用されております。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきました。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件(62本)の高層集合住宅で採用しております。両工法は汎用性に優れており、今後も全国への積極的な展開を進めていきます。(その他の事業)研究開発活動は特段行っておりません。
FY2020|4,636 文字
5【研究開発活動】 当社の研究開発については、社会情勢の変化に対応し独自技術の大深度化、改良等を積極的に実施し、受注の拡大を目指している。建設費の低減を図ると共に安全性の向上を図るため無人化、遠隔化の可能な工法や、工期短縮のためのプレキャスト化、計測・管理技術の高度化による精度・品質・安全性の向上、CIM導入による施工効率化等に取り組んでいる。また、建築プロジェクトにおける設計・施工におよぶBIMの導入検討や異業種との連携を図る共同研究にも取り組んでいる。 当連結会計年度における研究開発費の総額は98百万円であった。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載している。また、主な研究開発成果は以下のとおりである。なお、子会社においては、研究開発活動は特段行っていない。(土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発した。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定された他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了した。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待される。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発自社開発の狭小断面用の遠隔操作掘削機やエレベーター等を配備することで、直径6m程度の2車線道路橋や鉄道橋の基礎、下水道人孔等の狭小断面の施工を可能とする、完全無人化狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発した。本工法は東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン工事に採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証された。今後さらなる大深度狭小断面のニューマチックケーソン工事への適合可能な工法として、その用途拡大が期待される。3.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発した。プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンにおける高気圧作業での多種多様な条件において、安全な減圧方法が確実かつ瞬時に算定されることで、さらなる大深度ニューマチックケーソンを施工する際も安全を確保できる。本プログラムによる減圧管理は2015年度から開始され、現在まで45基のニューマチックケーソン工事で高気圧作業従事者の減圧症を予防し、安全や健康管理に貢献している。4.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法のさらなる大断面・大深度化に備え、施工精度の向上および施工管理の効率化への対応として、リアルタイムの沈下姿勢計測システム、高圧作業室内の掘削形態計測システム、高気圧作業従事者ごとのAIによる顔認証を含む作業情報自動認証システムを開発した。本システムは、高度計測技術に当社で開発したソフトを組み込みデータ処理するものであり、主要な管理を迅速かつ正確に自動で行うことが可能となる。現在まで8基のニューマチックケーソン工事に適用し、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化に貢献している。今後さらなる新技術の導入により施工管理技術の大幅な向上を目指し、システムの開発を継続する。5.硬質地盤掘削システムニューマチックケーソン工法の大深度化・大断面化に加え近年では岩盤硬質地盤への適用が増加する中、岩盤硬質地盤を効率的に掘削可能とする硬質地盤掘削システムを開発した。当社保有掘削機DREAMⅡに装着可能なリッパバケットなどの特殊掘削機器との組み合わせにより、効果的な掘り起しかつ効率的な掘削が可能となるシステムである。貯留容量の確保等により大断面大深度となる雨水貯留池やポンプ場、大深度立坑などでの採用が期待される。 6.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発した。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法である。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできる。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待される。7.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を超高圧(4MPa)で効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発した。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、その浚渫土処理累計は約101万m3となり、港湾の維持や環境影響の低減に貢献している。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待される。8.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発した。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できる。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件ある。本工法の特徴に加え、狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」では8基、と「カプセル壁体締切工法」では4基の施工実績があり、安全・安心社会の構築に貢献している。今後、同様な条件、工事で採用が期待される。(建築事業)1.BIM・ICTに対応する新体制構築BIM(Building Information Modeling)の導入から5年が経過し、実務での本格的な活用段階期に移行している。今春に専属の新組織を設立し、実施物件での設計のフルBIM化に着手した。今後BIMの設計施工一気通貫による新たな生産プロセスへ移行すべく、オリジナルプラットフォーム・ファミリの構築とオペレーターの増員のための教育も行なっている。また、ICT・AI技術の開発に向けた取組みにも着手した。2.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績がある。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されている。当社では新たにKTB協会に加入し、PC圧着関節工法の実施権を取得している。このPC圧着関節工法と免震工法を組み合わせることにより、大型物流倉庫等の大スパン建物で高い免震性と経済性を両立させることができる。また、制震工法については、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいく。3.プレストレスプレキャスト技術の導入建設業の就労人口の減少により建設現場では慢性的な労務不足が発生している。コンクリート部材を工場で製作し、現場で組み立てて接合するプレキャスト工法は、現場の省力化や工程の短縮・合理化に高い有効性を持っている。当社では実施権を取得しているKTB定着工法・PC圧着関節工法は、プレストレスプレキャスト工法(PcaPC工法)といい、プレキャストコンクリートに高張力(プレストレス)を加えることで、大スパンが可能でひび割れも発生しない、高品質・高耐久性・高耐震性を備えた優れた工法である。すでに物流倉庫など複数の工事においてその有効性を確認しており、今後、発注者へのプレストレスプレキャスト工法による提案を積極的に行い営業展開していく。4.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められている。しかし、実際の工事では「コスト・工期」のみならず「低騒音・低振動」であることや、「居ながら施工」への対応が不可欠となってきている。当社ではそれらの要望に対応できる要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」、「スマイルパラレル工法」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきた。最近の事例としては、東北地区の庁舎改修工事でPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていく。5.杭・基礎関連技術の開発当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間および先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得した。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間および先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働く。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できる。これまでに、東京の集合住宅6件で採用されている。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきた。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件の高層集合住宅で採用している。両工法は汎用性に優れており、今後も全国への積極的な展開を進めていく。6.木構造建築技術の開発潤沢な国内森林資源を維持するために、国内産木材の活用を国は積極的に推奨している。建築への木材の利用は近年急速に増加している状況の中、当社においても木構造の技術開発のためのプロジェクトチームを発足し、茨城県阿見町にある当社の中央機材センター内に多様な木構造技術を活用した技術研究所を新設した。大断面集成材のラーメン構造と鉄筋コンクリート造を組み合わせた、立面ハイブリッド工法や、CLT(Cross Laminated Timber)という、ひき板を直交に積層接着したものを耐震壁として、鉄筋コンクリート造と組み合わせたハイブリッド構造の研究・開発を行っている。更に木質材料の新たな技術開発を継続する。(その他の事業)研究開発活動は特段行っていない。
FY2019|4,179 文字
5【研究開発活動】 当社の研究開発については、社会情勢の変化に対応し独自技術の大深度化、改良等を積極的に実施し、受注の拡大を目指している。建設費の低減を図ると共に安全性の向上を図るため無人化、遠隔化の可能な工法や、工期短縮のためのプレキャスト化、計測・管理技術の高度化による精度・品質・安全性の向上、CIM導入による施工効率化等に取り組んでいる。また、建築プロジェクトにおける設計・施工におよぶBIMの導入検討や異業種との連携を図る共同研究にも取り組んでいる。 当連結会計年度における研究開発費の総額は67百万円であった。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載している。また、主な研究開発成果は以下のとおりである。なお、子会社においては、研究開発活動は特段行っていない。(土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発した。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定された他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了した。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待される。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発自社開発の狭小断面用の遠隔操作掘削機やエレベーター等を配備することで、直径6m程度の2車線道路橋や鉄道橋の基礎、下水道人孔等の狭小断面の施工を可能とする、完全無人化狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発した。本工法は東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン工事に採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証された。今後さらなる大深度狭小断面のニューマチックケーソン工事への適合可能な工法として、その用途拡大が期待される。3.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発した。プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンにおける高気圧作業での多種多様な条件において、安全な減圧方法が確実かつ瞬時に算定されることで、さらなる大深度ニューマチックケーソンを施工する際も安全を確保できる。本プログラムによる減圧管理は2015年度から開始され、現在まで31基のニューマチックケーソン工事で高気圧作業従事者の減圧症を予防し、安全や健康管理に貢献している。4.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法のさらなる大断面・大深度化に備え、施工精度の向上および施工管理の効率化への対応として、リアルタイムの沈下姿勢計測システム、高圧作業室内の掘削形態計測システム、高気圧作業従事者ごとの作業情報自動認証システムを開発した。本システムは、高度計測技術に当社で開発したソフトを組み込みデータ処理するものであり、主要な管理を迅速かつ正確に自動で行うことが可能となる。現在まで6基のニューマチックケーソン工事に適用し、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化に貢献している。今後さらなる新技術の導入により施工管理技術の大幅な向上を目指し、システムの開発を継続する。5.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発した。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法である。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできる。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待される。6.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を超高圧(4MPa)で効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発した。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、その浚渫土処理累計は約99万m3となり、港湾の維持や環境影響の低減に貢献している。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待される。7.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発した。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できる。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件ある。本工法の特徴に加え、狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」では8基、と「カプセル壁体締切工法」では4基の施工実績があり、安全・安心社会の構築に貢献している。今後、同様な条件、工事で採用が期待される。(建築事業)8.BIMの導入に向けた取り組みBIM(Building Information Modeling)の導入から5年が経過し設計及び計画段階では、三次元データを用いた発注者との合意形成やイメージの確認など実用化が進んでいる。次の段階として、生産性の向上のため、施工プロセスにおけるBIMの導入に取り組んでいる。9.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績がある。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されている。当社では新たにKTB協会に加入し、PC圧着関節工法の実施権を取得している。このPC圧着関節工法と免震工法を組み合わせることにより、大型物流倉庫等の大スパン建物で高い免震性と経済性を両立させることができる。また、制震工法については、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいく。10.プレキャスト技術の導入建設業の就労人口の減少により建設現場では慢性的な労務不足が発生している。コンクリート部材を工場で製作し、現場で組み立てて接合するプレキャスト工法は、現場の省力化や工程の短縮・合理化に高い有効性を持っている。当社では実施権を取得しているKTB定着工法・PC圧着関節工法で、すでに物流倉庫など複数の工事においてその有効性を確認しており、今後、発注者へのプレキャスト工法による合理化提案を積極的に行い営業展開していく。11.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められている。しかし、実際の工事では「コスト・工期」のみならず「低騒音・低振動」であることや、「居ながら施工」への対応が不可欠となってきている。当社ではそれらの要望に対応できる要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」、「スマイルパラレル工法」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきた。最近の事例としては、東北地区の庁舎改修工事でPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていく。12.杭・基礎関連技術の開発杭・基礎の関連工事はコストダウンにつながる数少ない工種である。当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間および先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得した。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間および先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働く。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できる。これまでに、東京の集合住宅6件で採用されている。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきた。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件の高層集合住宅で採用している。両工法は汎用性に優れており、全国への積極的な展開を進めていく。13.木構造建築技術の開発国内産木材の活用を国が積極的に後押しする環境が整い、今後、木材の利用が増加し新しい需要が見込まれるため、当社においても木構造の技術開発のためのプロジェクトチームを発足させた。CLT(Cross Lamina Timber)という、ひき板を直交に積層接着したものを活用し、RC造やSRC造と組み合わせたハイブリッド構造の研究・開発を行っており、現在、茨城県阿見市の中央機材センター敷地内において、同構造を用いた技術研究所を設計施工により新たに建設中である。(その他の事業)研究開発活動は特段行っていない。
FY2018|3,983 文字
5【研究開発活動】 当社の研究開発については、社会情勢の変化に対応し独自技術の大深度化、改良等を積極的に実施し、受注の拡大を目指している。建設費の低減を図ると共に安全性の向上を図るため無人化、遠隔化の可能な工法や、工期短縮のためのプレキャスト化、CIM導入による施工効率化等に取り組んでいる。また、建築プロジェクトにおける設計・施工におよぶBIMの導入検討や異業種との連携を図る共同研究にも取り組んでいる。 当連結会計年度における研究開発費の総額は58百万円であった。各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載している。また、主な研究開発成果は以下のとおりである。なお、子会社においては、研究開発活動は特段行っていない。(土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発した。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定された他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了した。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待される。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発自社開発の狭小断面用の遠隔操作掘削機やエレベーター等を配備することで、直径6m程度の2車線道路橋や鉄道橋の基礎、下水道人孔等の狭小断面の施工を可能とする、完全無人化狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発した。本工法は東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン工事に採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証された。今後さらなる大深度狭小断面のニューマチックケーソン工事への適合可能な工法として、その用途拡大が期待される。3.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、高気圧作業従事者が大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発した。プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンにおける高気圧作業での多種多様な条件において、安全な減圧方法が確実かつ瞬時に算定されることで、さらなる大深度ニューマチックケーソンを施工する際も安全を確保できる。本プログラムによる減圧管理は平成27年度から開始され、現在まで28基のニューマチックケーソン工事で高気圧作業従事者の減圧症を予防し、安全や健康管理に貢献している。4.ニューマチックケーソン工法の高度施工管理技術の開発ニューマチックケーソン工法のさらなる大断面・大深度化に備え、施工精度の向上および施工管理の効率化への対応として、リアルタイムの沈下姿勢計測システム、高圧作業室内の掘削形態計測システム、高気圧作業従事者ごとの作業情報自動認証システムを開発した。本システムは、高度計測技術に当社で開発したソフトを組み込みデータ処理するものであり、主要な管理を迅速かつ正確に自動で行うことが可能となる。現在まで4基のニューマチックケーソン工事に適用し、i–constructionの推進に伴う生産性向上や施工管理技術の高度化に貢献している。5.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発した。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法である。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできる。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待される。6.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を超高圧(4MPa)で効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発した。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、その浚渫土処理累計は約95万m3となり、港湾の維持や環境影響の低減に貢献している。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待される。7.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発した。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できる。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、当社施工分として完了工事が5件ある。本工法の特徴に加え、狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」では8基、と「カプセル壁体締切工法」では4基の施工実績があり、安全・安心社会の構築に貢献している。今後、同様な条件、工事で採用が期待される。(建築事業)8.BIMの導入に向けた取り組み現在、官民で建築の設計、積算、施工、維持管理にわたってBIM(Building Information Modeling)の導入が進められており、実際の工事に適用されはじめている。BIMの導入は建築生産システムの各プロセスにおける生産性を向上させることが目的であるが、当社においてもBIMを活用した施工管理を目標としており、設計施工のプロジェクトにおいて先行導入し、本格的な導入に向けての試行を進めている。9.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績がある。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されている。当社では新たにKTB協会に加入し、PC圧着関節工法の実施権を取得した。このPC圧着関節工法と免震工法を組み合わせることにより、大型物流倉庫等の大スパン建物で高い免震性と経済性を両立させることができる。また、制震工法については、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいく。10.高強度コンクリート関連技術の開発コストの優位性から、高層建物へのRC造適用のニーズは定着しているが、これに応えるためには高強度コンクリートに関連した設計・施工技術の確立が不可欠である。当社では、品質・工期への有効性からPCa(プレキャスト)部材の活用も含む新技術に取組んでおり、超高層物件や大型物件ではサイト(現場製作)PCa部材も活用した先進的な工法を採用し、その有効性を確認することができた。これらの成果は関東・関西など大都市圏を中心とした大型物件等に活用されており、埼玉県岩槻市の物流倉庫においてPCa化を含む合理化施工を行っている。11.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められている。しかし、実際の工事では「コスト・工期」のみならず「低騒音・低振動」であることや、「居ながら施工」への対応が不可欠となってきている。当社ではそれらの要望に対応できる要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」、「スマイルパラレル工法」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきた。最近の事例としては、東北地区の庁舎改修工事でPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていく。12.杭・基礎関連技術の開発杭・基礎の関連工事はコストダウンにつながる数少ない工種である。当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間および先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得した。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間および先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働く。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できる。これまでに、東京の集合住宅6件で採用されている。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきた。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまでに4件の高層集合住宅で採用している。両工法は汎用性に優れており、全国への積極的な展開を進めていく。(その他の事業)研究開発活動は特段行っていない。
FY2017|3,630 文字
6【研究開発活動】 当社の研究開発については、社会情勢の変化に対応し独自技術の大深度化、改良等を積極的に実施し、受注の拡大を目指している。建設費の低減を図ると共に安全性の向上を図るため無人化、遠隔化の可能な工法や、工期短縮のためのプレキャスト化、CIM導入による施工効率化等に取り組んでいる。また、建築プロジェクトにおける設計・施工におよぶBIMの導入検討や異業種との連携を図る共同研究にも取り組んでいる。 当連結会計年度における研究開発費の総額は51百万円であった。なお、各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載している。また、主な研究開発成果は以下のとおりである。(土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発した。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定された他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了した。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待される。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発2車線道路橋や鉄道橋等、上部工荷重が比較的小さいφ6m程度の橋梁基礎に適用できる完全無人化の狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発した。本工法は、狭小断面用の掘削機やエレベーター等の開発により、大深度構造物へ適応可能とすることでニューマチックケーソン工法の用途の拡大を図っている。東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン沈設で採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証された。3.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発した。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法である。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできる。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待される。4.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を超高圧(4MPa)で効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発した。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、その浚渫土処理累計は約91万m3となり、港湾の維持や環境影響の低減に貢献している。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待される。5.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発した。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できる。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、弊社施工分として完了工事が5件ある。本工法の特徴に加え、狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」では8基、と「カプセル壁体締切工法」では4基の施工実績があり、安全・安心社会の構築に貢献している。今後、同様な条件、工事で採用が期待される。 6.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、潜函工が高気圧作業から大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発した。プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンにおける高気圧作業での多種多様な条件において安全な減圧方法が確実かつ瞬時に算定されることで、さらなる大深度ニューマチックケーソンを施工する際も安全を確保できる。本プログラムによる減圧管理は平成27年度から開始され、現在まで16基のニューマチックケーソン工事における潜函工の減圧症を100%予防し、安全や健康管理に貢献している。(建築事業)7.BIMの導入に向けた取り組み建築の設計、積算、施工、維持管理にわたってBIM(Building Information Modeling)による手法が導入されるようになり、特に施工面では「干渉チェック・納まり確認」「工事関係者との合意形成」「施工検討・施工シミュレーション」で、各プロセスにおける生産性を向上させ、効果を上げはじめている。当社においてもこうした状況を踏まえて、設計・積算・施工からなるプロジェクトチームを発足させ、まずは設計施工の案件をモデルケースとして、本格的な導入に向けての試行を進めている。8.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績がある。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されている。また、制震工法については、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいく。9.高強度コンクリート関連技術の開発コストの優位性から、高層建物へのRC造適用のニーズは定着しているが、これに応えるためには高強度コンクリートに関連した設計・施工技術の確立が不可欠である。当社では、品質・工期への有効性からPCa(プレキャスト)部材の活用も含む新技術に取組んでおり、超高層物件や大型物件ではサイト(現場製作)PCa部材も活用した先進的な工法を採用し、その有効性を確認することができた。これらの成果は関東・関西など大都市圏を中心とした大型物件等に活用されており、東京品川地区の大規模住宅計画においてPCa化も含む合理化施工を行った。10.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められている。しかし、実際の工事では「コスト・工期」のみならず「低騒音・低振動」であることや、「居ながら施工」への対応が不可欠となってきている。当社ではそれらの要望に対応できる要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきた。最近の事例としては、九州地区の事務所ビルでPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていく。11.杭・基礎関連技術の開発杭・基礎の関連工事はコストダウンにつながる数少ない工種である。当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間および先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得した。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間および先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働く。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減でき、当社でも東京の集合住宅4件で採用している。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきた。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、これまで4件の高層集合住宅で採用し、今後は同工法を鋼管コンクリート杭にも採用するよう進めている。両工法は汎用性に優れており、全国への積極的な展開を進めていく。なお、子会社においては、研究開発活動は特段行っていない。(その他の事業)研究開発活動は特段行っていない。
FY2016|3,631 文字
6【研究開発活動】 当社の研究開発については、社会情勢の変化に対応し独自技術の大深度化、改良等を積極的に実施し、受注の拡大を目指している。建設費の低減を図ると共に安全性の向上を図るため無人化、遠隔化の可能な工法や、工期短縮のためのプレキャスト化等に取り組んでいる。また、建築プロジェクトにおける設計・施工におよぶBIMの導入検討や異業種との連携を図る共同研究にも取り組んでいる。 当連結会計年度における研究開発費の総額は41百万円であった。なお、各セグメント別の研究開発費の区分は困難であるため、研究開発費は総額で記載している。また、主な研究開発成果は以下のとおりである。(土木事業)1.New DREAM工法の開発大豊式ニューマチックケーソン工法に多機能型ケーソン掘削機、掘削機メンテナンスシステム、大気圧エレベーター、DHENOXシステム(ヘリウム混合ガスシステム)、遠隔地耐力試験装置等を組み合わせ、主要高気圧作業の100%無人化施工を可能とするNew DREAM工法を開発した。本工法は国土交通省のテーマ設定技術に選定された他、2車線道路断面シールド工事の発進立坑に採用され、施工が完了した。今後、大断面道路・鉄道トンネルの立坑や雨水貯留施設等の大深度、大断面の地下構造物への適用が期待される。2.狭小断面ニューマチックケーソン工法の開発2車線道路橋や鉄道橋等、上部工荷重が比較的小さいφ6m程度の橋梁基礎に適用できる完全無人化の狭小断面ニューマチックケーソン工法を開発した。本工法は、狭小断面用の掘削機やエレベーター等の開発により、大深度構造物へ適応可能とすることでニューマチックケーソン工法の用途の拡大を図っている。東京都下水道局発注の大深度狭小断面のケーソン沈設で採用され、安全かつ高精度で施工が完了し、その適合性が実証された。3.DAPPI(ダッピ)工法の開発泥土加圧推進工法をベースに、管路内から地中障害物を安全・確実に撤去できるDAPPI工法を開発した。本工法は、カッター駆動部を管内から発進立坑へ引抜き、障害物等を撤去した後、駆動部を搬入、装着し再掘進する着脱・再掘進型管渠築造工法である。また障害物を坑内から撤去するため、地上の交通や地域住民への影響を最小限にできる。東京都発注の下水道再構築工事で初めて採用され、5件の施工実績があり、今後都市の再構築等、類似工事での採用が期待される。4.DRES(ドレス)工法の開発港湾、河川、湖沼等の高含水の浚渫土を超高圧(4MPa)で効率的に脱水・分級してリサイクルできるシステムを開発した。本工法は、田子の浦港で浚渫土の減容化に採用され、また、新門司の築堤材製作工事では日本最大規模の処理システムで稼働するなど、その浚渫土処理累計は約87万m3となり、港湾の維持や環境影響の低減に貢献している。特に田子の浦港では、高濃度ダイオキシン類の浚渫土中間処理にも採用され、環境負荷の低減やコスト縮減に貢献しており、今後さらに湖沼、港湾等での活躍が期待される。5.鋼製函体締切工法の開発既設橋脚の水中部を鋼製函体で仮締切し、ドライな状態で高品質な橋脚耐震補強を安全に行うことのできる鋼製函体締切工法を民間4社で共同開発した。本工法に用いる函体は、浮力を利用して曳航沈設が可能なため、桁下空間の制限を受けず、フーチング上に設置できる。これまでに河川内の橋脚耐震補強に採用され、弊社施工分として完了工事が5件ある。本工法の特徴に加え、狭隘な場所や浅水深による作業制限がさらに緩和でき、大幅な工費の低減を可能とする当社独自開発の「複合壁体締切(RECC)工法」では8基、と「カプセル壁体締切工法」では4基の施工実績があり、安全・安心社会の構築に貢献している。今後、同様な条件、工事で採用が期待される。 6.減圧管理プログラムの開発ニューマチックケーソン工法が大深度化する中、潜函工が高気圧作業から大気圧に帰還する際の安全な減圧方法に関する計算プログラムを専門医とタイアップして自社開発した。プログラムを使用することにより、ニューマチックケーソンにおける高気圧作業での多種多様な条件において安全な減圧方法が確実かつ瞬時に算定されることで、さらなる大深度ニューマチックケーソンを施工する際も安全を確保できる。本プログラムによる減圧管理は平成27年度から開始され、現在まで8基のニューマチックケーソン基礎における潜函工の減圧症を100%予防し、安全や健康管理に貢献している。(建築事業)7.BIMの導入に向けた取り組み現在、建築の設計、積算、施工、維持管理にわたってBIM(Building Information Modeling)による手法が検討され、官民で実際の工事に適用されてきている。BIMの導入により建築生産システムに変革をもたらし、各プロセスにおける生産性を向上させることが期待されている。当社においてもこうした状況を踏まえて、BIMの導入に向けた検討を開始した。本社および各支店にBIM導入に向けた検討チームのメンバーを選任し、実際のプロジェクトにおいてBIMの試行を進めている。8.免震・制震工法の開発各種用途の建築物への免震工法の適用は定着しており、当社でも関東近郊、東海、関西、九州地区等、集合住宅を中心とした多くの実績がある。最近では、首都直下型・南海トラフ等の巨大地震の発生が懸念される中、防災拠点の耐震化や企業のBCP(企業継続計画)対策のひとつとして重要視されている。また、制震工法については、超高層住宅での「摩擦ダンパー工法」や、官庁物件における「アンボンドブレース工法」の適用を通じて多くのノウハウを蓄積しており、関連技術を総合的に活用し、免震・制震分野へ継続的に取組んでいく。9.高強度コンクリート関連技術の開発コストの優位性から、高層建物へのRC造適用のニーズは定着しているが、これに応えるためには高強度コンクリートに関連した設計・施工技術の確立が不可欠である。当社では、品質・工期への有効性からPCa(プレキャスト)部材の活用も含む新技術に取組んでおり、超高層物件や大型物件ではサイト(現場製作)PCa部材も活用した先進的な工法を採用し、その有効性を確認することができた。これらの成果は関東・関西など大都市圏を中心とした大型物件等に活用されており、東京品川地区の大規模住宅計画においてPCa化も含む合理化施工を行った。10.耐震補強関連技術の開発耐震基準を満たさない、いわゆる「既存不適格建築物」への対応は緊急の課題であり、「改正耐震促進法」への対応も求められている。しかし、実際の工事では「コスト・工期」のみならず「低騒音・低振動」であることや、「居ながら施工」への対応が不可欠となってきている。当社ではそれらの要望に対応できる要素技術として「MARS(連続繊維補強)工法」、「3Q-Wall(PCaブロック補強)工法」、「鋼管(低騒音・低振動)コッター工法」、「デザインフィット工法(部分アンカー枠付き鉄骨ブレース補強)」などを保有しており、それらを活用しながら物件の特性に配慮した多くの耐震補強工事を実現してきた。最近の事例としては、九州地区の事務所ビルでPCa部材とPC(高強度)鋼棒を使用した外側補強を行っており、前記技術と併せて官公庁物件を含む耐震改修分野への展開を図っていく。11.杭・基礎関連技術の開発杭・基礎の関連工事はコストダウンにつながる数少ない工種である。当社では、引抜き抵抗力に優れるなどの特徴を持つ中間および先端に拡径部を有する場所打ちコンクリート杭工法「Me-A工法」を共同開発し、一般財団法人ベターリビングより一般評定を取得した。本工法は、アースドリル工法を用いて、杭軸部の中間および先端に節状の拡径部(節)を設けて、建物を支える力を増大させた場所打ちコンクリート杭を造成する工法であり、この拡径部は地震の時に建物を転倒させようとする力に抵抗するため、杭の引抜き抵抗としても有効に働く。従来の杭より短く、もしくは杭軸部を細くすることが可能になり、杭の工事費を低減できる。これまでに、東京の集合住宅4件で採用されている。また、阪神・淡路大震災における杭頭破壊の事例を契機に、杭頭の損傷を制御する研究・開発が行われるようになり、多くの関連技術が実用化されるようになってきた。当社でも「CTP(杭頭半固定接合)工法」の導入を図り、杭性能の向上とともにコストダウンにも有効なツールとして検討を進めてきた結果、埼玉県の大規模集合住宅に続き江東区、千代田区、文京区での高層集合住宅へ採用した。両工法は汎用性に優れており、全国への積極的な展開を進めていく。なお、子会社においては、研究開発活動は特段行っていない。(その他の事業)研究開発活動は特段行っていない。