株式会社横河ブリッジホールディングス 研究開発活動 (2022年3月期)

当社グループの研究開発は、橋梁事業に関連する鋼構造の基礎技術の取得および革新を中心とし、さらに、保有する要素技術をエンジニアリング関連事業や先端技術事業に応用し、商品開発や新技術開発を実施しています。また、グループ各社が保有する環境や情報処理等の分野における固有技術に関連して、事業化や商品化につながる研究開発を実施しています。
研究開発の体制は、当社の総合技術研究所が基盤技術の調査研究や事業化前の研究開発を行い、各事業会社が自社商品の改良開発や事業化検討を行うことを基本としています。さらに、当社グループとしての研究開発全体を統括し、方向性、予算、実施状況を管理する機関として、技術総括室を設置しています。なお、当社グループの研究開発スタッフは46名であり、全従業員の2.4%に相当します。また、当連結会計年度のセグメント別研究開発費は、橋梁事業323百万円、エンジニアリング関連事業119百万円、先端技術事業38百万円となり、総額は481百万円です。
当連結会計年度における主要な研究開発活動は次のとおりです。
(1)橋梁事業に関する研究開発
① 河川内の橋梁の更新工事では、下部工の撤去や構築のために20m程度の支間長の仮桟橋を、渇水期に流水域の低い位置に設け、出水期になると撤去するという施工サイクルを繰り返してきました。このため、工期が長いうえに工費もかかっていました。これらを改善すべく、「KPYダブルユースガーダー工法」を開発しました。本工法は既設橋梁を撤去・更新するときに用いる架設用の鋼桁(ガーダー)を河川の流れを阻害しないように考慮した位置に桟橋として利用します。よって、出水期にも撤去せず残置することができ、工期短縮と工費縮減を実現でき、さらに河川内作業が軽減できることから環境保全にも効果があります。
② 高速道路を中心に大規模更新・修繕事業が最盛期となっており、現場の安全性向上や工期短縮に有効な技術の需要が高まっています。これに応える新技術として、床版取替工法「STEEL-C.A.P.工法」(日本製鉄(株)との共同開発)や中小スパン橋梁の架替工法「NYラピッドブリッジ」(日鉄エンジニアリング(株)との共同開発)を開発しました。STEEL-C.A.P.工法、NYラピッドブリッジとも、実工事への適用に向けて準備を進めています。
③ 橋梁保全工事等において箱桁内等で作業する際に使用される作業足場は、マンホールからの搬入が可能となるように大きさや重量に制限があり、また足場からの転落や転倒等を抑制する機能を確保することに労力を要することが課題でした。そこで、簡便に組み立てられて上記の課題を解決して安全性と利便性を向上した新たな作業足場を開発しました。
④ 橋梁の送出し架設工事において、従来の耐震設備はレバーブロックなどを用いていたため、設置・撤去作業にはいずれも多くの手間と時間を要していました。新たに開発した耐震設備は、主桁と定着部間にPC鋼より線を配置し、油圧ジャッキを用いた装置により短時間で定着または開放が行えるもので、施工条件の厳しく急速施工が求められる現場で効果が期待できます。
⑤ 橋梁の点検・維持管理の作業性と安全性の向上や、橋梁長寿命化を目的に高速道路等の橋梁では防食機能を有する常設足場の設置が広まっており、アルミ合金製常設足場「cusa(キュウサ)」の採用も増えてきました。このキュウサの付加機能として、足場床面の下に取り付ける裏面吸音機能のほか、景観対策仕様にも取り組み、常設足場の機能追加ニーズにお応えしてまいります。
⑥ 鋼橋の防食上の弱点である桁端部などに、防食性の高いステンレス鋼材を部分的に適用する新しい鋼橋を開発しています。異種材料溶接部の性能確認試験と溶接施工性の確認試験、桁端部にステンレス鋼材を用いた試験体での耐荷力試験を行い、実橋への適用が可能であることを確認いたしました。
⑦ 鋼橋の建設現場の生産性向上、床版取替工事における交通規制時間短縮の要望に応える技術として、「プレキャスト合成床版」の開発を進めています。施工性に優れた合理的な継手構造を採用し、各種の性能確認試験を実施したほか、実橋における施工性を確認するための実大施工試験を行いました。
⑧ 場所打ちコンクリート床版の品質向上を目的として、バイブレータで締め固めた位置の履歴を記録することが可能な「コンクリート締固め管理システム」を開発しました。締固め作業者および施工管理者がリアルタイムで締固め位置を確認できるため、コンクリート床版を確実に均等に締め固めることが可能となり、コンクリート床版の品質が向上します。
(2)エンジニアリング関連事業に関する研究開発
① システム建築(商品名:yess建築)については、物流倉庫や工場の他、食品加工施設や冷凍冷蔵施設、スポーツ施設、店舗などへの用途の拡大強化を図っています。特に、多雪地域や建物規模の大型化に対応するため屋根仕様を改良し、適用範囲を拡大しました。また、1000㎡程度のyess建築に適した基礎工法として、軟弱地盤に対応した「一本杭工法」の設計法を考案し、実設計への導入を開始しました。これらに加え、2階建て向け構造部材として座屈拘束ブレースの導入や外装部材の改善および外装関連商品の開発に取り組んでいます。これらの商品開発の取り組みと同時に、設計や生産情報では製品・仕様の標準化を推進し、工場の生産性および現場の安全性や施工性を向上させるため、部材・部品の改良や施工手順の見直しを図るなどの改善にも引き続き取り組んでいます。
② 沈殿処理と浮上処理を連続的に行う新型の濁水処理装置「NSハイブリッドシックナー」を開発し、2021年度北海道新技術・新製品開発賞のものづくり部門奨励賞を受賞しました。処理能力30m3/hrの機種についてNETIS登録を行います。
③ 都市部を中心に地下鉄や道路トンネルの建設工事が進んでいます。これらの地下空間は大断面や大深度が多く、とくに分合流部や連結部は巨大な空間を非開削で構築する技術が求められます。こういった工事は通常のシールドトンネル技術に加え特殊工法に対応した新技術も必要となり、その覆工にもこれまでにない高い強度と耐力が求められます。これらニーズに応える製品として、鋼とコンクリートを完全一体化した合成構造の「TUF(Tough United Full sandwich Segment)セグメント」(株)安藤・間との共同研究)や「六面鋼殻合成セグメント」を開発しました。これらの製品により、地下空間構築の安全性、施工性が向上します。
(3)先端技術事業に関する研究開発
① 国の基準である道路橋示方書に対応した鋼橋設計システムに関連するユーザ要望への対応を続けている一方で、増大する保全工事における設計システム活用のニーズも高まっているため、適用範囲を拡げるための機能追加・改善にも取り組んでいます。
② DX推進の取り組みに向けた要請が高まっています。当社グループでは、鋼橋設計システムおよび鋼橋製作情報システムから出力した3Dモデルデータやレーザスキャナで計測した3次元点群データとVR/ARやAI技術を活用した生産現場での効率化や品質向上、さまざまなICTを活用した管理業務の改善など、鋼橋にかかわる業務全般を対象として、システム開発に取り組んでいます。一例として、新たに開発中のBIM/CIMモデルを活用するためのプラットフォームでは、コンピュータ上で橋梁の3次元モデルや現場ヤードの計測データ等を統合し、各種シミュレーションの実施が可能となります。また、施工現場では、出来形計測のデジタル化や自動化、遠隔管理などに取り組んでいます。