東洋建設株式会社 研究開発活動 (2014年3月期)

当社総合技術研究所では、安全の優先とコンプライアンスの遵守を基本に、顧客及び市場の要求を的確に捉え、社会に役立ち、顧客に使っていただける企画・技術提案力を強化することで、事業量の確保と利益向上に結びつく研究や技術開発を推進している。また、産・官・学との連携強化及びオープンイノベーションを推進することで技術の先端化(差別化)や開発のスピードアップとコストの低減を図り、成果を速やかに実業務に反映することを目指している。そのための方策として、(1)当社の基幹技術を中心に先端技術を見据えた業界トップクラスの研究及び技術開発の実施、(2)総合評価方式入札における技術提案力の向上、(3)技術の継承及び人材の育成、(4)社会、地域、顧客及び社内におけるコミュニケーションの強化に取り組んでいる。
技術開発においては、支店と連携し、実際の工事を通して即応的な開発を行うことで、コストの低減、施工効率の向上に迅速に対応できる体制を構築している。また、設計変更や施工方法変更に対する現場支援を迅速かつ的確に行うことで、工事利益の確保と向上及び瑕疵工事の低減を図るなど、会社業績への貢献、すなわち受注拡大と施工利益向上に寄与することを常に希求している。なお、当連結会計期間の研究開発費は366百万円であった。
(1) 研究・技術開発
① 土砂を用いた水際環境修復技術の開発研究
水際環境の修復策の一つである浅場の造成や、大都市圏の沿岸域に存在する浚渫窪地の埋め戻しを念頭に、環境負荷が少ない海底への土砂投入工法を拡充・提案することを目的として、濁り舞上り抑制装置を付けたトレミー投入工法や、更に簡素な可撓性材料部材を付加したトレミー投入工法を開発してきた。これらに加え、投入土砂自体の性状劣化を生じさせない投入方法に関する研究開発を進め、新しい投入装置を考案し、施工方法ごとに、海底への土砂投入時の流動と濁りの拡散挙動を予測する数値計算プログラムの開発を進めた。
さらに、遠心力場での土砂投入実験によって把握した堆積土砂の形状や、性状変化に影響を与える主要因に基づいて、効果的な土砂投入方法や、浮泥対策などの提案に取り組む。
② 外力を考慮した維持管理技術の構築
鳴尾研究所で所有する津波関連実験技術の高度化を図り、津波のあらゆるフェーズに対する構造物の安定性検討を可能とすることで、越流被害を伴う最大クラスの津波に対する構造物の粘り強さを評価し、東日本大震災の復旧・復興事業だけでなく、南海トラフ巨大地震津波に対する防災・減災にも貢献する。さらに、模型実験を補完する数値解析技術の適用範囲を施工検討に拡張し、安全で合理的な工事環境の整備を図る。
③ 複合(地震・津波)外力による地盤・構造物の安定性評価手法と対策法
遠心力場での地震・津波実験により、小型模型ながら実規模寸法の再現が可能であり、津波・構造物・地盤の相互作用を定量的に再現できる特徴を持つ世界初の実験手法を確立している。本実験手法を用い、防波堤や護岸を対象に地震・津波実験を行い、構造物の被災メカニズムを把握した。この結果をもとに、粘り強い津波対策工事の提案とその効果を検証し、特許出願を行った。研究成果は、今後発生が懸念されている巨大地震、大津波に対する沿岸防災や対策工事の提案に活かすことが可能である。
④ 海水海砂を用いた自己充てんコンクリート(SALSEC)の開発研究
学校法人早稲田大学、独立行政法人港湾空港技術研究所、五洋建設株式会社、東亜建設工業株式会社、BASFジャパン株式会社との共同研究として、離島工事や湾岸の緊急工事などで必要となる、地産地消的な海水や未洗浄の海砂等の材料を使用した自己充てん性コンクリートの開発を進めてきた。既に海水・海砂用新規混和剤の開発及びこれを用いた自己充てん性コンクリートの配合を確立しており、さらに中流動コンクリート、水中コンクリートへの適用性及びフライアッシュ配合の定量的評価を進め、その実用性を確認した。また、かつて海水・海砂練りコンクリートが使用されたとされる長崎県端島(軍艦島)から採取した試験体の分析を継続実施し、海水・海砂を使用したコンクリートであっても、良好な品質を長期間保持できることを検証した。
⑤ スラグ骨材の特殊コンクリートへの活用研究
学校法人東洋大学との共同研究として、鉄鋼・非鉄スラグなどの産業副産物の密度が、コンクリートに通常使用される天然骨材と比較して大きいことに着目し、水中構造物の重量化による安定性向上や、小型化のためのコンクリート用骨材への活用を考え、高密度な水中不分離性コンクリートの開発を進めてきた。当年度は本コンクリートの配合を確立し、フレッシュ性状、硬化性状及び水中不分離度の定量的評価を行うとともに、模擬施工による充てん性や流動性の評価から実用性を評価した。その結果、粗骨材に電気炉酸化スラグやフェロニッケルスラグを、細骨材に銅スラグや電気炉酸化スラグなどを用いて、密度が2.5t/㎥～3.0t/㎥となる水中不分離性コンクリートの施工の目途がついたため、今後は高機能重量コンクリートへの適用拡大を図る。
⑥ 港湾構造物の維持管理に関する高度化技術の開発
厳しい塩害を受ける鋼・RC構造物は、確実な補修・補強工法の確立が望まれており、港湾法改正に伴う港湾施設の維持管理の義務化等により、構造物の維持管理の重要性は益々高まりつつある。
これらの需要に対応するため、港湾構造物の維持管理における維持管理支援システムの開発と、鋼管杭の新たな被覆工法の開発に着手し、鉄筋腐食に関する新しいモニタリングシステム手法の考案及び新たな被覆材として使用可能な導電材料の基本特性を検討した。
⑦ 建築保有技術のブラッシュアップ
大型の物流倉庫や商業施設などで、鉄骨構造よりもコストの低減が可能な、柱RC梁S構造の接合部工法技術を当社、前田建設工業株式会社及び株式会社錢高組の3社で保有しており、これまで設計自由度を高めるべく、段差床や接合部の偏心などの適用範囲の拡大を図ってきた。当年度は更に競争力のある技術とするため、接合部のプレキャスト化による工期短縮を目指し、構造実験による性能検証を行い、一般財団法人日本建築総合試験所から審査証明書を取得した。
⑧ 有機系接着剤による外装タイル張り工法の性能及び施工法の検証
建物タイルの経年劣化や地震時の落下による瑕疵責任を回避する上で、剥離しにくい有機系接着剤によるタイル張りが改修工事のみならず新築工事でも着目されており、前田建設工業株式会社との共同研究として本テーマを実施した。施工条件や下地材による接着性能の違いを抽出し、モルタル板による接着引張試験を行い、得られた結果を、有機系接着剤によるタイル張りの手引書(案)及び主な接着剤性能試験結果と脱落防止工法を取りまとめた付属資料を作成した。
(2) 総合評価方式入札における技術提案力の向上
① 桟橋式岸壁の増深化
重要港湾やバルク港湾等を対象に、桟橋形式で構築された岸壁に対し、効果的な増深化工法の提案を行うことを目的として、遠心載荷装置による振動実験及び数値解析手法により、構造体の地震時挙動の再現と対策工の効果検証を進めた。また東日本大震災で顕在化した長周期地震動や長時間地震動への対応として,遠心力場における新たな地震動発生装置を導入し、実験シュミレーションツールの拡充を図った。
② バリアウィンT(有脚式離岸堤)の適用性拡大に関する研究
バリアウィンTの更なる受注機会増大を目指し、コストの低減及び洗掘抑制を目的とした堤体延長の長大化並びに杭周辺での局所洗掘とその対策工事について、平面水槽による模型実験を行い、受注競争力の向上を図った。当年度には駿河海岸一色離岸堤工事(技術提案評価型AⅡ型)が公告され、工費縮減のための断面設計及び局所洗掘対策工を技術提案の一つとして盛り込み、工事獲得に至った。
③ 表面含浸材によるコンクリート表面保護効果に関する研究
コンクリート構造物の長寿命化や、延命化に寄与できる表面保護材の新規開発を行うとともに、費用対効果を考えた市販表面含浸材の選定と実施工への適用性を目指している。建設業者の研究機関の集合組織である「共研フォーラム」の共同研究として、主な市販表面含浸材の性能評価を行い、要求性能に対する材料の選定資料を作成した。また、微細ひび割れ部充てんや、鉄筋腐食抑制効果が期待できる新規表面含浸材を用いた床版モデル試験体を長期暴露試験中である。
④ 工事騒音振動制御技術の開発
各種施工機械の稼働音等の低減工法に関するデータベースを構築するとともに、既開発の工事騒音・振動自動監視システム(TOSMOver.3)の現場適用を推進するとともに、同システムの改良を行い完成度を高めた。次年度にNETIS(国土交通省による新技術情報提供システム)への登録を目指す。また、施工機械の騒音制御装置の一つとして、多用途型地盤調査機の防音装置の試作を行い、遮音効果の検証を実施中である。