鹿島建設株式会社 研究開発活動 (2015年3月期)

当社グループは、多様化する社会及び顧客のニーズに対応し、受注並びに生産への貢献を目的に、建設事業の品質及び生産性向上のための技術をはじめとして、将来的なニーズを先取りする技術まで幅広い課題に関する研究開発活動を大学、公共機関や他企業との共同研究も推進しながら、効率的に実施している。
当連結会計年度における研究開発費の総額は77億円であり、主な成果は次のとおりである。なお、当社は研究開発活動を土木事業、建築事業のセグメントごとに区分していないため建設事業として記載している。

(建設事業)

1 当社

(1) 設計・施工合理化技術

① 自動化施工システム

従来のリモコン等による建設機械の遠隔操作と異なり、タブレット端末から位置、範囲、速度などの施工情報を予め送信することで建設機械の自動運転を行う次世代建設生産システム「A4CSEL(クワッドアクセル)TM」を開発した。遠隔操作では1台の機械に1人の操作者が必要であるのに対して、「A4CSELTM」では1人で複数の機械の運転が可能となる。福岡県五ケ山ダム堤体建設工事におけるRCDコンクリート(振動ローラで締固めを行うダムコンクリート)の転圧作業の一部に振動ローラ自動運転システムを導入し、実工事に適用した。

② 掘削土砂の搬送装置

日本コンベヤ㈱と共同で、シールドトンネルの立坑等において掘削土砂を地上に垂直搬送する「スネークベルコン※」を開発した。これまでの搬送システムでは不可能であった高低差100mの垂直搬送が可能となるほか、時間当たりの搬送量が格段に増加するもので、今後予想される更なる大深度・大断面シールドトンネルに、積極的に提案していく方針である。

③ 避難シミュレーションシステム

火災時に刻一刻と変化する熱や煙が人の避難行動に与える影響を考慮し、人や火災の動きを3次元の動画で示すことを可能とした高度な避難シミュレーションシステム「人・熱・煙連成避難シミュレータ PSTARS」を開発した。「PSTARS」を活用することで、都心部の再開発案件や鉄道関連施設等の大規模かつ複合化した施設における、避難時間だけでは見えない混雑の危険性や火災に応じた避難状況の違いを視覚化し、法令の基準を上回る詳細かつ高精度の避難安全設計を行うことを可能とした。

④ カビ対策技術

カビの発生から建物を守るための総合的な室内カビエンジニアリング技術を確立した。建物の計画・設計段階から施工中・竣工時まで、各段階で展開できる一連の対策技術を確立し、それらを相互に活用することで、より効果的に室内カビの発生を制御することが可能となった。今後、美術館や医薬品施設、学校等の施設をはじめ、地下室や多湿環境等の防カビのニーズが高い場所への適用を幅広く提案していく予定である。

(2) 社会基盤構築技術

① 山岳トンネルの地山評価技術

山岳トンネル掘削時の地山調査において、発破用の爆薬を装填する穴やロックボルトの穴を開けるための施工機械(ドリルジャンボ)を利用して、切羽の前方や周辺の地質状態の評価を可能とする地山評価法を確立した。本評価法は、削孔時の削孔速度や打撃圧等のデータの取得・分析に加え、地山等級を評価する「弾性波速度」や岩盤の硬さを示す「圧縮強度」等の基準と関連付けることによって、地山に応じた適切な支保パターンの選択に活用することができる新たな地山評価手法であり、更なる安全性と品質の向上に繋がるものである。

② 山岳トンネルの制御発破技術

住宅地に近接するトンネル現場において、トンネル掘削時に爆薬を起爆するタイミングを高い精度で制御することができる高精度電子雷管「eDev(*1)Ⅱ」を発破作業に適用し、様々なデータを蓄積しながら、体感的な振動のレベルを抑える高度な制御発破方法を確立した。この制御発破方法は、先行起爆孔と後続起爆孔の振動波形が重なり合うことによる振動の増幅を回避しながら、それぞれの起爆秒時間隔を可能な限り短くすることにより発破継続時間を短縮するもので、振動や騒音等による周辺環境への負荷を抑えることを可能とした。
*1:「eDev」は、Orica Explosives Technology Pty Ltdの登録商標である。

(3) 震災対策関連技術

排水全量の放射能モニタリング装置

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構及び日本金属化学㈱との共同研究で、水中の放射性セシウム濃度を高速、かつ、より確実に検知する連続モニタリング装置「セシモニウォーター※」を開発した。本装置は、除染に伴い発生した除去土壌等の中間貯蔵施設などに適用することを想定している。中間貯蔵施設では、雨水等による排水が大量に発生することが予想されるが、本装置の開発により、排水中に含まれる放射性セシウム濃度の連続モニタリングを行うことを可能とした。

(4) 地球環境技術

① バイオディーゼル燃料

当社は、自らの事業活動における環境負荷軽減を図り、持続可能な社会の実現に貢献すべく、低炭素(Zero Carbon)・資源循環(Zero Waste)・自然共生(Zero Impact)の3つのゼロ実現を目指した「鹿島環境ビジョン:トリプルゼロ2050」を策定している。その一環として、植物油脂由来の廃食用油をリサイクルしたバイオディーゼル燃料の研究開発に取り組み、現場での使用を推進している。CO2排出量削減による「低炭素」とリサイクル燃料による「資源循環」を同時に実現し、2009年の現場適用開始以来、約1,600トン以上のCO2を削減した。

② CO2削減セメント

NEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)プロジェクト(*2)において、㈱竹中工務店、当社、㈱デイ・シイ及び日鉄住金高炉セメント㈱等のグループは、鉄鋼の製造工程において副産物として発生する高炉スラグを有効利用することで、セメント生産におけるエネルギー消費量とCO2排出量を従来のセメントよりも60%以上削減する「ECM(*3)(Energy・CO2・Minimum)セメント」を開発した。
*2:NEDOプロジェクト:省エネルギー革新技術開発事業/実用化開発/エネルギー・CO2ミニマム(ECM)セメント・コンクリートシステムの研究開発(2011年度～2013年度)
*3:「ECM」は、㈱竹中工務店、当社、㈱デイ・シイ及び日鉄住金高炉セメント㈱等の登録商標である。

(国内関係会社)

1 鹿島道路㈱

舗装に関する新材料、新工法の開発

ダムの堤体や貯水池などの斜面舗装を効率的に切削する技術を開発し、アスファルト遮水壁等のリニューアル工事に適用している。また、低騒音性と遮水性の両方を併せ持つ新発想のコンクリート舗装である「ハイブリッドコンクリート舗装」や耐久性能を向上させた「長寿命化舗装」等について、引続き研究開発を進めている。

2 ケミカルグラウト㈱

「エコタイト※-S工法」の開発

高圧噴射攪拌工法において本設構造物への適用を目的とした「エコタイト※-S工法」を開発し、同工法では国内初の建築技術性能証明を取得した。本工法の特長は、独自開発した小型噴射装置により、品質のばらつきが小さい地盤改良体を造成できることや、独自開発した小型施工機と組み合わせることで、狭隘な場所や既設構造物の内部からの施工でも従来工法以上の品質で施工できることである。

(開発事業等及び海外関係会社)
研究開発活動は特段行われていない。

(注) 工法等に「※」が付されているものは、当社及び関係会社の登録商標である。また、「TM」が付されているものは当社の商標である。