株式会社大林組 研究開発活動 (2021年3月期)

当社グループは、社会及び顧客の多様なニーズに応えるため、環境保全、エネルギー対策等の社会に貢献する技術や、生産性向上、品質確保、コストダウン等に資する工法や技術のほか、事業領域の拡大を図るための技術開発など多岐にわたる分野の研究開発活動を実施している。
また、研究開発活動の幅を広げ、効率化を図るため、国内外の大学、公的研究機関、異業種企業との技術交流、共同開発も積極的に推進している。
当社グループの当連結会計年度における研究開発に要した費用の総額は約136億円であり、主な研究開発成果は次のとおりである。
なお、当社は研究開発活動を国内建築、海外建築、国内土木、海外土木、不動産及びその他の各セグメントには区分していない。

(1) 当社
① 山岳トンネル統合システム「OTISM™(Obayashi Tunnel Integrated System)」の構成技術として覆工コンクリ
ート打設用に「ホース伸縮式連続打設システム」を開発
ホースを用いることで打ち込み時のコンクリートの落下高を最小限にできる「ホース伸縮式連続打設システム」を、北陸興産㈱と共同で開発した。
従来の山岳トンネル施工における覆工コンクリート打設作業では、限られた打設口からコンクリートを流し込む特有の打設方法を採っていたため筒先からの落下高が大きくなり、コンクリートの材料分離(硬化前のコンクリートの構成材料が不均一となる現象)や余剰空気を巻き込むリスクに加え、重量物である鋼製配管の切り替え作業や清掃作業が遅延した場合、所定の時間内に打ち重ねが終わらずにコールドジョイント(コンクリートを打ち重ねる際、先に打設したコンクリートが上の層のコンクリートと一体化しない状態)が発生するリスクがあった。
今回開発した「ホース伸縮式連続打設システム」は、打ち上がりの高さに応じてホースを引き上げるため、最小限の落下高での打ち込みが可能となり、前述のリスクが解消されることから、覆工コンクリートの品質向上及び打設作業に要する人員の削減が可能となった。

② 渋滞を抑制する新たな床版取替工法「DAYFREE™」を開発
橋梁リニューアル工事での工事渋滞を抑制するため、交通量の少ない夜間の車線規制のみで工事が可能な床版取替工法「DAYFREE™」を、中日本高速道路㈱と共同で開発した。
高速道路のリニューアル工事では、上下線のいずれかを通行止めのうえ対面通行にするといった規制を行うことが多く、特に都市部ではう回路を設置する土地の確保が困難なことから交通規制が避けられないため、規制期間をできる限り短くすることが求められている。
「DAYFREE™」は、トレーラーで運搬できる半断面(2車線道路の1車線)用の移動式床版架設機「ハイウェイストライダー™」や、プレキャスト板を床版同士の接合部に設置する「スリムNEOプレート™」を活用することで、限られた時間内で既設床版の撤去から新たな床版の架設、路面復旧を行えることから、交通量の多い昼間に規制を解除することができ、1日数万台という交通量がある都市部におけるリニューアル工事においても、渋滞発生の抑制が可能となった。

③ 既製コンクリート杭の支持層到達確認支援システム「杭番人™」を開発
既製コンクリート杭工事の支持層到達確認指標を遠隔地からもウェブ上でリアルタイムに確認できる支持層到達確認支援システム「杭番人™」を開発した。
従来、杭工事管理者や元請技術者は現場の施工管理装置モニター画面を見て施工管理に必要なデータを確認していたが、「杭番人™」は、支持層到達の判定に用いる掘削時における電流値などの各種指標をウェブ上でリアルタイムに表示することで、施工現場の情報を遠隔地からでも確認することを可能とした。これにより、効率的に支持層到達の確認ができ、作業時間を最大で50%程度低減することが可能になった。
また、杭打ち機の振動を定量化した振動指標や当社独自の新しい指標を複数加えたことにより、地盤の状況に応じた最適な支持層到達判定が可能となり、杭施工の信頼性が向上した。

④ 「パンデミック®エマージェンシーセンター(PEC)」に新たなラインナップとして新型コロナ対応病棟を追加
新型コロナウイルス感染拡大防止と医療スタッフのための安全・安心な医療環境の実現という社会の要請に応えるため、新型コロナウイルス感染症対応病棟として患者の症状ごとに求められる機能別にユニット化した3タイプを新たにPECシリーズとして追加した。
新たなタイプの中等症患者対応の「PEC Ⅱ」、重症患者対応の「PEC/ICU」、さらに2008年に開発した「PEC original」と同じ平面図ながら部材を既製品にすることでより短工期での設置を可能とした「PEC quick」は、すべて約500m²のプレハブユニットを基本としているため、医療機関ごとに異なるニーズに合わせた組み合わせや、患者の増加に伴う増築にも対応できる。また、内部間仕切りもアレンジが可能であり、建築や設備の仕様によって柔軟に対応することで、医療機関のさまざまな要請に応えることができる。

⑤ 持ち運びサイズの除菌装置「カセットミスト™」を開発し「マルチミスト®」の新たなラインナップとしてシリー
ズ化
利用者の不在時に環境表面を自動で除菌する設備「マルチミスト®」の新たなラインナップとして持ち運び可能な「カセットミスト™」を開発した。
「マルチミスト®」は、次亜塩素酸水溶液と圧縮空気を混合させた微細なミストを噴射し、室内の手すりや家具の表面まで細部にわたって自動で効率的に除菌する設備で、配管型やカート型は既に病院や教育施設等に採用され高い評価を得ている。
今回新たに、小型で持ち運び可能な「カセットミスト™」を開発し、従来型と併せてシリーズ化した。「カセットミスト™」は、圧縮空気の配管が設けられた部屋に適用できる軽量コンパクトなタイプで、タイマーによる自動運転機能を備えている。
これにより、マルチミストシリーズは、建物の用途や規模に応じた幅広いニーズに対応することが可能となった。

⑥ 排水が少なく環境に優しい「アワビの循環式陸上養殖技術」を開発
海水を浄化しながら再利用することで、排水による海への環境負荷をかけることなく、アワビを育成できる循環式陸上養殖技術を開発した。
昨今、水産物の安定供給を実現する養殖技術が注目される一方で、フンや残餌を含む養殖排水の海への環境負荷が問題となっている。これに対し、微生物の力で水槽の飼育水に含まれる有機物や窒素化合物などを分解除去することで清浄な水質を保つことができる、環境負荷が少ない循環式陸上養殖技術を開発した。
特に清浄な海水を好み水質など成育環境を適切に管理することが求められ、かつ近年漁獲量の低下によって養殖への期待が高まっているアワビについて、技術研究所(東京都清瀬市)において1年間実証を行い、アワビを育成するのに適切な温度管理や水槽の衛生管理手法を確立した。

⑦ 免震建物へのフェイルセーフ機構「免震フェンダー®」を改良し、初めて中間層免震建物に適用
当社が2017年に開発した「免震フェンダー®」において、今回、中間層免震建物にも適用できるように改良した。
「免震フェンダー®」は免震建物において想定以上の地震が発生した場合に、建物利用者の安全性を向上させるフェイルセーフ機構であり、開発以来複数の基礎免震建物に採用されてきたが、免震層を1階床より上に設ける中間層免震建物においては、免震層が擁壁に囲まれていないため適用できなかった。今回、建物内側にバランス良く配置した束材(つかざい)を免震層上部の建物側から下向きに伸ばし、周囲に構築したストッパー(内側に「免震フェンダー®」を配置)をリング状に配置することで中間層免震建物にも適用できるように改良した。
これにより、想定以上の地震時に免震層上部の建物がどの方向に動いた場合でも、束材が「免震フェンダー®」に接触して可動変形量に制限をかけるため、免震装置及び建物の損傷や家具の転倒といったリスクを抑制して、建物利用者の安全性を向上させ、かつ建物の近隣への越境を防ぐことが可能になった。

⑧ シールド自動運転「OGENTS/DRIVE®」の基幹となる「シールドAI自動方向制御システム」を開発
AIが掘進実績を学習することで、シールド機の進む方向を制御できる「シールドAI自動方向制御システム」を開発した。
シールド工法では、周辺地盤の硬さなどさまざまな要因が進む方向に影響を与えるため、状況に応じて適宜力点を調整する必要がある。また、方向を誤ることで壁面に無理な力がかかり、ひび割れが発生してしまうため、力点の調整作業には、オペレーターがシールド機の向きや位置、機械負荷など、多くのデータを総合的に評価しながら判定している。
今回開発した「シールドAI自動方向制御システム」は、オペレーターが評価に用いる多種多様なデータをAIが学習することで、シールド機の方向修正に必要な力点を自動で判定するシステムである。力点を的確に判定することで、オペレーターの技能に大きく左右されることなく、計画線に沿ったトンネルを構築することができ、また、壁面に無理な力をかけることなく施工できるため、品質の確保を図ることができる。
(2) 大林道路㈱
耐流動性・耐油性に優れた高耐久アスファルト混合物「タフアスコンTM」の開発

重荷重の車両の往来が多い箇所や油漏れが懸念される箇所の舗装に用いるアスファルト混合物「タフアスコンTM」を開発した。 「タフアスコンTM」は、ポリマー改質アスファルトⅡ型バインダに特殊添加剤を加えた高耐久アスファルト混合物で、耐流動性・耐油性が高い特徴があり、半たわみ性舗装に近い性能を有している。アスファルトプラントでの混合時に特殊添加剤をミキサ投入するだけで容易に製造することができ、運搬や施工も一般的なアスファルト混合物と同様に扱うことができる。 また、従来重交通道路で適用されている半たわみ性舗装と比較すると、施工時のミルク注入工が不要となったため、約50%の工期短縮が可能となり、コスト縮減を図ることができる。

(3) ㈱内外テクノス
金属箔を用いた展示施設でのガスバリア技術の開発

展示施設における展示ケース内を良好な状態に保つ空気質対策技術の一つとして、ガス放散抑制アルミ合金箔を壁紙の下に張り付けることで、下地合板から発生するガスを簡易的に抑制する技術を、当社と共同で開発した。 ガス放散抑制技術としては2018年に当社と「ピクチャープロテクト®」を共同開発し、販売を開始しているが、壁紙だけを更新する既設の展示ケースや展示台の改修には、ガス吸着層とバリア層を一体化して接着する必要があり、施工期間や費用面で採用できないケースがあった。

今回共同開発したガスバリア技術は、「ピクチャープロテクト®」で開発したガス放散の少ない接着剤を用いてアルミ合金箔を既存の合板下地に接着し、新しい壁紙も同じ接着剤で施工することで、簡易的にガス放散を抑制し、展示ケース内に収蔵されている文化財などの劣化を防ぐことができる。