宮地エンジニアリンググループ株式会社 研究開発活動 (2021年3月期)

当社グループは、主に橋梁工事の建設コスト縮減、品質向上、橋梁新製品開発および既設橋梁の維持管理、鋼構造物の生産技術、沿岸構造物の開発・実証に関連した研究開発活動を行っております。
当社グループにおける研究開発活動は、連結子会社である宮地エンジニアリング株式会社技術本部、計画本部および千葉工場技術研究所、ならびにエム・エム ブリッジ株式会社の生産・技術部、建設部が中心となり推進しております。当連結会計年度における研究開発費の総額は211百万円となっており、セグメントごとの研究開発活動の概要は以下のとおりです。

1.宮地エンジニアリング
当連結会計年度における研究開発費は137百万円であり、主な研究開発の状況は以下のとおりであります。
(1)施工技術に関する研究
① 大規模更新に関する研究
高速道路各社において、大規模更新、大規模修繕に関する工事が相次いで発注されており、これに貢献できる、老朽化した橋梁や床版の架け替えを短期間で可能とする技術の研究・開発に取り組んでおります。
② 工場溶接技術に関する研究
工場溶接工程の生産性向上を目的に、完全溶込み溶接継手の狭開先化について研究を行い、標準化し、実施工に適用しております。今後も、さらなる狭開先化を目指して研究を進めてまいります。また、高能率溶接法の適用の研究にも取り組んでおります。
③ 現場溶接技術に関する研究
橋梁の現場溶接においては、これまでに多くの実験を重ね、現場溶接の新技術を開発してきました。現場溶接適用継手が多様化するなか、溶接品質の確保と施工性の向上に向けた研究を継続しております。

(2)新材料・新素材に関する研究開発
FRPの橋梁構造物への適用に関する研究
橋梁の計画的な維持管理の必要性から、今後市場の拡大が予測されるFRP検査路について、コスト削減のための構造の合理化や長支間化を実施しました。「FRP合成床版」の材料技術を生かした新たな商品として、歩道拡幅用床版や、鉄道用の壁高欄、道路橋用の壁高欄型枠を実用化し、さらなる構造改善や常設足場などへの用途の拡大を図っております。また、首都高速道路株式会社と共同で開発した、地震などで生じた橋梁の段差を、道路啓開時に車両の通行を可能とする渡し板「F-Deck」は、他の道路管理者への拡販を図るとともに、緊急輸送時にも対応できる新たな商品「ダンパスデッキ」を阪神高速技術株式会社と共同で開発しました。さらに、西日本高速道路株式会社と共同開発したFRP伸縮装置は適用性に関する基礎試験を終え、実施工・商品化のための検討をしております。

(3)構造・強度・検査に関する研究開発
① 鋼・コンクリート合成構造に関する技術検討
中小規模の架け替えのための合成床版橋「QS Bridge」および鋼・コンクリート合成床版「QS Slab」について、継続して構造・製作および施工に関する合理化、コスト削減のための改良の検討を進めると同時に、費用対効果と市場性の観点から今後の研究の方向性を継続して検討しております。
② 腐食・防食に関する研究
腐食・防食に関する研究を琉球大学と共同で実施しており、腐食した高力ボルト摩擦接合継手の残存すべり耐力評価手法の実験および解析による検討を進めております。また、鋼橋の防食性能向上のためのFRPパネルによる多機能防食デッキの開発のための基礎実験を開始しております。

(4)新製品・新技術に関する研究開発
① 橋梁のモニタリングシステムの適用に関する検討
既設構造物の延命化技術としてモニタリングシステム等の診断技術、耐荷力評価技術、補修・補強技術の開発、改良に取り組んでおります。また、施工時の安全性・品質確保へのモニタリングシステムの適用検討を進めており、OSMOS(光学ストランドモニタリングシステム)の無線型センサーLIRISを用いた遠隔モニタリングの大規模更新工事等への適用実績を増やし、より有効活用が進むよう検討を継続しております。
② 複合・合成構造の研究開発
従来のCFT(コンクリート充填鋼管)と比較して耐荷力・靭性の向上が期待できるRCFT(鉄筋コンクリート充填鋼管)、複合構造であるポータルラーメン橋の適用拡大等について検討を行っております。
③ i-Constructionへの取り組み
構造物の3次元モデルをツールとした設計や施工を行うBIM/CIMおよびドローンやレーザースキャナー、VR等を駆使したICT(情報通信技術)関連技術の導入や開発を推進するとともに、鋼構造物の製作工場および施工現場の生産性と安全性の向上を目的としたi-Constructionへの取り組みを行っております。

(5)施工工法等に関わる研究、取り組み
① PC業者、補修業者との連携
既設RC床版の更新技術、特に取り替え用プレキャストPC床版に関する技術(製品、施工)をPC業者と連携し、共同で研究することにより、現在高速道路会社で計画されている鋼道路橋の大規模改修事業に対応すべく、新工法等に取り組んでおります。また、今後本格化する補修・保全工事への対応に向け、補修業者と連携し、各種の課題に取り組んでおります。
② 送り出し工法の合理化に関する研究
当社グループで請け負う桁架設工事は鉄道・道路を跨ぐ工事が多いことから、送り出し架設工法が多く採用され限られた時間内で安全かつ高速に鋼桁を送り出すことが求められております。社会のニーズにこたえるため、北陸新幹線の鋼桁架設工事では、ここ数年をかけて新開発した「ジャッキ装置付全輪駆動式高速台車」をフル活用し、1夜間(高速自動車道全面通行止め間合い)で移動量123mの急速送り出しを実施し、新型高速台車の有効性を実証いたしました。今後は適用工事範囲を増やし、さらなる改善を行いより安全な急速施工を目指してまいります。
③ 建築分野における大空間鉄骨建方の研究
当社グループの建築分野では大空間構造物である大屋根鉄骨建方工事を数多く手掛けています。今般、非対称な大屋根鉄骨ブロックの建方作業の効率化を図るため、遠隔操作で安全かつ迅速に吊上げ形状調整が可能となる玉掛装置を開発いたしました。安全性等の検証のため実物大試験を実施し、現在、難易度の高い大規模開閉ドーム鉄骨建方工事において、本装置を活用し、高所作業の効率化および安全性の向上に貢献しております。
また全長600mにも及ぶ長大な発電施設を、当社が保有する特殊機材を活用した「多機能式移動ステージ工法」を提案し、作業の効率化を実現して施工技術の有効性を実証しております。更に今後は難易度の高い鋼構造物の建方工事に前向きに挑戦すると共に、先端技術を取り入れて、一歩進んだ施工技術を提供できるよう研究開発を推進いたします。
④ 建築構造物およびコンクリート床版切断技術の研究
先に開発した、建築構造物の鉄骨コンクリート柱・壁および橋梁のコンクリート床版を大パネル形状で切断する完全無水式ワイヤーソーシステムを用いた「M-SRシステム」により、実橋梁のコンクリート床版を粉塵や廃水を出さずに高効率に大型パネル形状での切断撤去工事を実施し、その有効性を実証しております。更に橋面上への影響を最少とした新工法のM-SRシステムについても、実証実験を終え高速道路床版更新時の床版撤去工事に適用すべく、同システムの検証と改良を進めており、今期中に更新工事に適用し効率的な急速施工の実現に向けて取り組んでまいります。

2.エム・エム ブリッジ
当連結会計年度における研究開発費は73百万円であり、主な研究開発の状況は以下のとおりであります。
(1)施工技術・構造・材料・検査に関する研究開発
① 大型起振機による実橋での加振試験
今後、新たに設計・建設される斜張橋の減衰特性、耐風安定性の評価に関する知見を深めるために、東北地整/気仙沼湾横断橋にてエム・エム ブリッジ株式会社が保有する大型起振機を用いて加振試験を実施しております。加振試験と並行して、試験に対応する解析を実施し、試験の有効性を確認し、長大橋に対する知見を蓄積しております。
また、加振試験や橋梁の動態観測での活用を目指して、無線技術を用いたシンプルなモニタリングシステムの開発を実施しております。
② 大規模更新・保全事業に関する研究
高速道路各社において需要が高まっている床版の取り替え、拡幅、架け替え工事を対象として、プレキャストPC床版の現場継手の開発を進めており、構造試験を実施しております。
また、腐食・損傷した鋼部材の補修工法に関する研究を継続して実施しております。
③ 橋梁の耐風設計に関する研究
超小型模型でかつ、信頼性のある耐風検討を実現することが可能な簡易風洞実験ツール(S-VFD)を活用するなど、数値流体解析について、橋梁への適用を継続して検討しております。

(2)新製品・新技術に関する研究開発
① 沿岸構造物・環境技術に関する研究・実証
環境技術に対する研究開発として、微弱電流が流れる浮桟橋で活発に生息するサンゴの生態に注目し、サンゴの移植・増殖技術の研究を継続して実施しております。
② 生産性、安全性向上に資するi-Construction技術に関する研究
国土交通省が推進するi-ConstructionによるICT技術を活用した生産性、安全性向上に向けた適切な要素技術の開発、試行、検証に取り組んでおります。
③ 耐震補強工事に関する研究
従来、建築・機械分野で用いられている慣性接続要素について、長大橋耐震補強工事に適用するための実用化研究を東北大学他と共同で実施しております。