五洋建設株式会社 研究開発活動 (2025年3月期)

当連結会計年度は、レジリエンス、DX・GXの推進に着目した技術の積極的導入を技術開発方針として、ブランド技術の開発や技術提案力の向上に資する技術開発を推進した。
なお、当連結会計年度における研究開発費は、33億円であった。
また、当連結会計年度における主要な研究開発内容及び成果は次のとおりである。

(国内土木事業、国内建築事業及び海外建設事業)
1.土木分野

(1) BIM/CIMへの取組み

国土交通省は2023年度に開始した「発注工事の原則BIM/CIM化」に加え、2024年4月に、より一層の省力化を目指した「i-Construction2.0」を掲げ、ICTの更なる活用を目指しており、BIM/CIMはデジタルデータの活用基盤として更に重要度を増している。当社は2016年度より港湾分野として初の全面的なBIM/CIMを導入して効果の検証を行うなど、積極的にBIM/CIMに取り組んでおり、当連結会計年度も土木分野で100件超の案件に取り組んだ。
当連結会計年度においては、BIM/CIMモデルを情報の基盤とした自社開発クラウド「施工情報共有システム(i-PentaCOL/3D)」について、過年度より導入してきたトンネル工事以外にも、造成工事のような土工へも適用を広げた。また、社内で蓄積したノウハウを活かして、土木職員のBIM/CIMをはじめとしたデジタル活用スキルの向上を目的とした集合研修を行うことにより、高度な施工検討、効率的な数量算出ができる若手職員の数を増やすことができた。
このほか、3Dモデルをベースとした業務により、社内業務だけでなく関連する協力会社の作業時間短縮や、VR・ARコンテンツ開発能力の向上などの成果も残すことができた。当社はこれからも、生産性・安全性の向上と現場職員の負担軽減を両立できる、BIM/CIM活用を進めていく予定である。

(2) 3D-LiDARを用いた計測管理手法の効率化
当社ではレーザー光を用いて簡便な3次元計測を可能にする3D-LiDAR※1を活用し、計測作業の省力化や新たな観測手法の開発に取り組んでいる。
防波堤築造工事における石材数量検収作業では、SLAM技術※2を活用した3次元測量により、約5人で20分程度を必要とする従来計測と比較して作業時間を30%、作業人員を20%削減することができた。捨石投入位置管理では、職員が手動で記録していた捨石投入位置を自動検出することで、職員1名あたり作業時間を4時間削減することができた。
また、東京大学と共同で応募した国土交通省の「革新的河川技術プロジェクト」に採択され、3D-LiDARによるリアルタイム波浪うちあげ高観測システムを開発した。従来、高波や高潮による陸地の浸水はビデオカメラ等による目視で確認していたが、夜間の視認性等に課題があった。本システムは3D-LiDARを活用することで昼夜問わず安定した計測を可能にした。加えて、目視観測では困難な定量的なうちあげ高の計測や遡上波と地形の同時計測を可能にし、海岸管理の高度化への貢献が期待できる。
当社はこれからも生産性向上や現場職員の負荷軽減に寄与できるように、3D-LiDARを用いた計測管理手法の高度化に取り組む予定である。
※1 3D-LiDAR:レーザー光を使用してターゲットの表面までの距離を3次元的に測定するマッピング技術
※2 SLAM技術:移動体が今どこにいるのかを推測する「自己位置推定」と、その周辺がどういう状況にあるのかを把握する「環境地図作成」を同時に行う技術の総称

(3) 複合構造を用いた臨港道路橋脚「シーコーム工法」の開発
近年、鉄筋コンクリート橋脚に要求される耐震性能の高まりにより、鉄筋は過密配筋となり、コンクリートの充填性や作業効率の低下が懸念されている。また、鋼管矢板井筒基礎により構築される臨港道路橋脚では、頂版部の配筋量が多く、施工時には狭隘部への鉄筋架台の設置が必要となるため、安全性及び作業効率の観点から合理化された施工が望まれている。
そこで当社は、臨港道路橋脚の作業効率や安全性の改善を目的に、太径鉄筋の代替としてスタッドを有するI形鋼材を用いた橋脚及び頂版の構築工法として「シーコーム工法」を開発した。シーコーム工法は、従来のRC橋脚ならびにRC頂版に代わる新しい合理化施工技術である。本工法に使用するI形鋼材やスタッドはともに広く普及している材料であることから、既存の橋脚合理化施工技術と比較して、納期の短縮やコストの低減が可能である。シーコーム工法の適用による工期短縮や作業人員削減の効果について、鋼管矢板井筒基礎(幅30m×奥行き12m)と橋脚(幅15m×奥行き5m×高さ25m)からなる臨港道路橋脚を対象に試算したところ、頂版から橋脚構築まで工程を約50%削減、作業人員を約50%削減できることを確認した。今後、本工法を臨港道路橋脚及び陸上橋脚に適用して、建設現場の更なる生産性の向上に取り組んでいく予定である。

(4) 山岳トンネルにおける防水シート自動溶着システムの開発

一般に、山岳トンネルの防水工においては、トンネル壁面(支保工面)全面に展張した幅約2m/枚の防水シート同士を3人の作業員が手作業で溶着して接合するが、狭隘な足場台車上での高所作業となり、トンネル天端付近は上向きの不安定な姿勢での作業となる。また、防水シートは凹凸のある吹付けコンクリート面にたるみをもたせて展張するため、溶着ラインは3次元的に不規則に波をうった状態となる。このため、確実に溶着するためには熟練の技能工が必要となる。
そこで当社は、作業員の技量によらず1人で安全に防水シートを溶着・接合できる「防水シート自動溶着システム」を開発し、高速道路トンネル新設工事に導入した。本システムは、一般に使用されている足場台車に取り付けたガイドレールを自走しながら、バランサーで3次元的な溶着ラインに沿って溶着するシステムである。作業員が足場台車に乗ることなく、複雑で不規則な溶着部のたわみやよれに追従しながら、自動で溶着できることを確認し、国土交通省が運用する新技術情報提供システム(NETIS)に登録した。
当連結会計年度は、本システムを広島県発注の道路トンネル新設工事にも適用した。その際、九州大学開発の熱画像リモートセンシング技術を用いた品質管理手法も導入して、溶着部の品質管理の自動化とあわせて、従来の抜取り検査から全数検査への対応が可能となることを確認した。今後も、センシング技術、IoT技術を活用して山岳トンネル工事における安全性と生産性の向上に資する技術開発に取り組んでいく予定である。

(5) 海外大型プロジェクトへの国内技術導入

海外の建設プロジェクトでは、国内で経験のない施工条件に対応しなければならない場合が多く、また設計や施工計画・管理に必要な気海象情報が不足することが多い。バングラデシュのマタバリプロジェクトの建設場所は波浪条件の厳しい外洋に面しており、潮流が速く海域は著しい濁りが発生する。このような環境下にあるため、これまで現地に波高・流速計、濁度計などを設置して時系列データを取得するとともに、定期的な深浅測量や採水調査などを実施し、海底地形変化や海中の濁度に関する総合的なモニタリング調査を行ってきた。これらの物理データを検証データとして、航路埋没予測解析モデルを高精度化し、予測した埋め戻り土砂量を浚渫計画に反映した。2025年に始まるマタバリ港開発事業(第一期)パッケージ1工事においても、これまでの知見を活かすとともに、新たな国内技術の導入を積極的に進めていく予定である。また、インドネシアのパティンバンプロジェクトにおいても施工中の航路の埋め戻りが懸念されたため、工事着手に先立ち、過去の実測データに基づいて埋没予測解析を実施し、施工計画に反映した。
マダガスカルのトアマシナ港拡張事業に対しては、国内で活用実績が豊富な気海象予測システム、海外機関が公開している気海象推算データに基づく稼働率解析、数値波動水路(CADMAS-SURF)等の高精度波浪解析技術を適用し、構造物の設計、海上作業の施工計画や日々の施工管理・安全管理に反映した。

(6) 桟橋の調査診断システム及び残存耐力評価技術の開発

従来の港湾施設の目視調査は、専門技術者が小型船に乗り、船上から構造物を観察して劣化状況を把握していたが、劣化状況の判断が点検実施者の主観に依存せざるを得ないこと、また桟橋下部では狭隘な空間で上向きの作業となるため労力・時間を要することが問題となっていた。そこで「i-Boat」を水面上で走行させて、搭載したカメラにより桟橋下面の劣化状況を撮影し、得られた画像から構造物の劣化度を客観的に診断できるシステムを開発し、これまで複数の桟橋調査に適用してきた。
また、点検・診断結果からAIを用いて桟橋の残存耐力を評価する技術も開発した。これは、現在及び将来(経年劣化後)の桟橋に対して、地震時の損傷状態を予測するものである。施設管理者にとって供用継続の可否や補修・補強の意思決定がしやすいため、不具合が生じてから対策を行う事後保全から、合理的・計画的な予防保全への転換が期待できる。本技術について、当社は内閣府が主導する国家プロジェクトである「戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)」に参画し、AIを用いた残存耐力評価技術の高精度化や社会実装に向けた取り組みを産官学の共同研究体制により進めている。これまでに桟橋の残存耐力評価技術の精度向上や、地震による損傷だけでなく船舶の接岸や牽引による損傷もAIにより評価できる技術を開発した。さらに、港湾管理者が保有する桟橋を対象に開発技術を試行し、社会実装に向けた精度検証を実施した。
なお、3D画像処理から劣化度診断、残存耐力評価までの維持管理トータルシステムについては、「第7回インフラメンテナンス大賞 情報通信技術の優れた活用に関する総務大臣賞」を受賞している。

(7) 新船種作業船の開発・建造

国内洋上風力発電プロジェクトは、港湾区域に引き続き、一般海域においても洋上風力発電の開発を促進する法律が整備され、全国各地で取り組みが本格化している。また、洋上風力発電の導入が進む欧州では、風車の大型化が進んでいる。
これらの動向を見据え、洋上風車及び基礎構造の大型化に対応するため建造に着手し、10～15MWクラスの風車を複数基運搬・設置可能な1,600t吊SEP型多目的起重機船「CP-16001」の引渡しを前連結会計年度に受け、当連結会計年度には洋上風車基礎工事に従事した。また、当連結会計年度においては、外国船籍のSEP船「Sea Challenger」を1,600t吊へ大規模に改造する工事に着手し、2026年の運用開始を目指す。また、当連結会計年度に洋上風力発電向けケーブル敷設船、及び風車の大型化に伴い15MW～20MWクラスの風車の大型基礎(モノパイル)を安全かつ効率的に施工するための大型基礎施工船の建造契約をシンガポールの造船所と締結し、2028年度の運用開始を目指す。さらに、資材運搬船などの保有に向けて検討を進めている。
当社は、保有するSEP船「CP-8001」、「CP-16001」と自航式多目的起重機船「CP-5001」に加え、新たに1,600t吊SEP船「Sea Challenger」とケーブル敷設船、大型基礎施工船などを投入することで、洋上風力建設工事に積極的に参入していく予定である。

2.建築分野

(1) 設計、施工へのBIM活用

当社は、フロントローディングによる品質及び生産性の向上を目指し、設計、施工各フェーズで案件毎の特性に合わせた効果的なBIM活用を推進している。
当連結会計年度においては、前連結会計年度からの継続案件と新規案件の合計52件に対しBIM活用を行い、課題の早期発見や早期解決などの業務効率化に貢献した。またクラウドソリューションを併用し、発注者や監理者、別途業者もBIMコーディネーション会議に参画することで、受発注者間の合意形成や意思決定についても有効に活用することができた。ソフト面においては、施工図の符号・寸法をBIMデータから半自動生成させるアドインを開発し、システム連携に必要な情報を入出力させるプログラムを作成するなど、属人化の解消や業務の省力化に向けた活動も進めている。
今後も働き方改革を継続し、BIM活用によるコミュニケーション活性化を更に推進すると共に、デジタルツインや施工監理システムとの効果的な連携やデジタル化に対応した技術者の育成についても精力的に取り組む予定である。

(2) ICT技術を用いた業務効率化システムの開発と運用
当社は、BIMやタブレット端末を活用したシステム開発を行い、ICT技術による現場業務の効率化及び生産性向上に向けて継続して取り組んでいる。
当連結会計年度では、BIMを活用した「五洋建設統合施工管理システムPiCOMS(ピーコムス):Penta-ocean integrated Construction Management System」でのPCa(プレキャスト)部材の運送・保管管理において、部材に添付したQRコードをスマートフォン等で読み取ることで管理情報を入力する方法を開発した。従来の方法と比較して入力の手間が大幅に減少し、建設現場での運用を通じて生産性向上効果を確認した。また、現場状況の「見える化」を改善のための第一歩として位置づけ、工事用仮設ELVの運転状況を見える化した「仮設エレベータ運転状況モニタリングシステム」や、現場内での職員の位置情報を見える化した「職員位置情報モニタリングシステム」も開発し、都内の大型現場へ導入し効果の検証を始めている。
引き続き、ICT技術の開発及び現場運用を通して、生産性向上への取組みを加速させていく予定である。

(3) CO2低減型コンクリート「CELBIC」の開発と活用

当社は、これまでに脱炭素社会の形成と地球環境問題の改善に寄与することを目的に、建築構造物に求められる所要の品質を確保しつつ、コンクリート材料に由来する二酸化炭素の排出量の約9～63%を削減するCELBIC(セルビック:Consideration for Environmental Load using Blast furnace slag In Concrete)を開発し、建設現場に導入してきた。
当連結会計年度においては、CELBICの適用範囲の拡大に取り組み、CELBICと再生骨材を併用した低炭素性と資源循環性を併せ持つ「CELBIC-RA(セルビック-アールエー:Consideration for Environmental Load using Blast furnace slag In Concrete - Recycled Aggregate)」の国土交通大臣認定を取得した。
今後もカーボンニュートラル社会の実現に向けて、技術開発及び普及展開を進めていく。

(4) ZEB化技術への取組み

カーボンニュートラル実現に向けた機運が高まるなか、建築分野においては、建物の省エネルギー・ZEB化に対して顧客の関心が高まっている。当社は、これまでにZEB化建物の実績を積み重ねつつ、ZEB化技術の開発に積極的に取り組んでいる。当連結会計年度は、設計者が早期にZEB化の判断を可能にするために過年度に開発したZEB、ZEH-M簡易評価ツールについて、適用範囲を拡げる改良を行った。
今後も積み重ねた実績と開発した技術を活用し、顧客への設計提案、技術提案に積極的に取り組んでいく予定である。

(5) 環境配慮技術の取組み
近年働き方改革が求められるなかで、執務者のウェルネスやプロダクティビティに影響を与えるオフィス空間に、よりよい室内環境の創出が求められている。当社では、目に見えない室内環境の状態や変化を「見える化」する技術を、室内環境の評価・改善ための基本技術と位置づけ、室内環境可視化技術の開発に取り組んでいる。
当連結会計年度においては、執務者のウェルネスに加えエネルギー消費が大きい空調の省エネ運用の観点から温熱環境に焦点を当て、自社オフィスにおける被験者実験をもとに執務者の温冷感を適切に評価できる手法を開発した。
今後は、手法をもとに室内の温熱環境を定量的に評価し、空調の配置計画や運転方法、運転制御システムの実用化に向けてさらなる開発を進め、顧客施設に対し、さらなる快適な室内温熱環境の提供ができるよう努めていく予定である。

3.環境分野

(1) 副産物の有効利用技術

カルシア改質土は、浚渫土にカルシア改質材(転炉系製鋼スラグを成分管理、粒度調整した材料)を混合することで、浚渫土の物理性・化学性を改善した材料である。港湾工事によって発生する浚渫土を有効活用し、埋立材や干潟・浅場の中詰材、潜堤材等として使用されている。
これまでに開発した、大規模施工に対応可能なカルシア落下混合船やバックホウ混合を効率化するカルシアバケット、軟弱な海底地盤の表層改良を可能とするカルシア改質土のバッチ式原位置混合工法の改良や適用を進めている。

(2) ブルーインフラ・ブルーカーボンへの取り組み

浚渫土に製鋼スラグ、高炉スラグ微粉末等を混合して人工石を作成し、海域に設置して海藻の着生基盤として活用可能であることを確認した。また、カルシア改質土で造成した浅場に人工石を配置し、人工石に着生・生長した海藻により固定されたCO2が、前連結会計年度に引き続き当連結会計年度もJブルークレジットとして認証・発行された。人工石はコンクリートと比較して低炭素材料であることに加え、製造過程でCO2を供給することでCO2をCaCO3として固定できること、材料としてカーボンネガティブ化も可能であることを確認した。今後さらに技術開発を進めるとともに、現場への適用を図る予定である。


(3) 泥土のリサイクル技術
河川・湖沼の浚渫土や陸上の掘削工事にともなって発生する泥土の利活用は重要な課題であり、その解決のため当社はこれまで様々な技術開発に取り組んできた。
吸水性泥土改質材「ワトル」は、製紙会社から発生するペーパースラッジ焼却灰(PS灰)に特殊薬剤を混合し水和処理した製品で、泥土に対し、吸水による物理的改質(瞬時の改良効果)に加え、時間経過にともなう化学的改質(緩やかな強度発現)を合わせ持つことが特徴である。従来、建設汚泥や含水比が高い発生土に対して、天日干しやセメント・石灰等による固化処理が用いられてきたが、時間やコスト、アルカリ化等の課題があった。「ワトル」はこのような課題を解決する多くの使用実績があるが、さらにカーボンリサイクルへの貢献など環境負荷の低減、利用用途の拡大など、より高機能な材料の開発へと取り組みを進めていく。

4.技術評価証等の取得
NETIS

・LiDAR を用いた施工管理システム KK-240054-A
・ノンセパ+EPSによるコンクリート橋脚合理化施工法 CB-240034-A

・AR安全可視化システム KTK-190007-VE

水産公共関連民間技術確認審査・評価事業

・CFRPを用いた小規模タンクの津波対策工法 第23-A-001号

性能評定

・非耐力壁の一部に水平部分を有するせっこうボードを用いた耐火壁構造
(クランク耐火壁)の耐火性能に関する技術的評価
:一般財団法人ベターリビング、評定CBL FP013-19号、2025年3月

大臣認定

・高強度コンクリート(Fc60～120) :国土交通大臣認定(一般)、MCON-4737、2024年5月
・再生骨材コンクリート(Fc18～45):国土交通大臣認定(一般)、MCON-4758・4759、2024年6月
・仕上材・軽量気泡コンクリ-トパネル・吹付けロックウール合成耐火被覆/鉄骨はり(耐火構造3時間/はり)
:国土交通大臣認定(一般)、FP180BM-0827、2024年10月
・軽量気泡コンクリート板/仕上材・吹付けロックウール合成被覆/鋼管柱(耐火構造3時間/柱)
:国土交通大臣認定(一般)、FP180CN-1094、2025年2月
・軽量気泡コンクリートパネル/吹付けロックウール合成耐火被覆/CFT(耐火構造2時間/柱)
:国土交通大臣認定(一般)、FP120CN-1109、2025年3月
・軽量気泡コンクリートパネル/吹付けロックウール合成耐火被覆/CFT(耐火構造3時間/柱)
:国土交通大臣認定(一般)、FP180CN-1124、2025年3月

・コンクリート板/吹付ロックウール合成被覆/鉄骨はり(変更)(耐火構造1時間/はり)
:国土交通大臣認定(一般)、FP060BM-0655-1、2025年3月