中国p站

中国p站100年史

1993年に刊行された「中国p站百年史」を电子化して収録しています(1991年以降の工事と资料编を除く)。
なお、社名?施设名などは、刊行时の表记のままとしていますので、あらかじめご了解下さい。

1 技术革新と建设业の新技术

■―世界を凌驾し始める日本の新技术

戦后、昭和50年(1975)までの30年间に、わが国では2度の大きな技术进歩を遂げた时期があった。30年代の初めと40年代の前半がそれであり、30年代初めは、“もはや戦后ではない”に始まる数年间で、「技术革新」という言叶が戦后の新しい产业社会を生み出す希望の星として光り辉いていたころである。投资が投资を呼び、石油化学コンビナートの成立、高分子化学工业によるプラスチックなどの新材料の登场、そして家电製品をはじめ、革新的な技术による新製品の出现が、人々の生活形态や生活意识にまで影响を与え始めた。

30年代后半には设备投资が钝化し、技术进歩も一段落したかにみえたが、40年代前半に再び盛上がりを示した。30年代に対してこの时期の技术革新は画期的な新材料、新技术というよりも、スケールメリットを求める大型化、大容量化の设备投资を主流とするものであり、これは中坚?中小公司にも波及し、裾野の広いものとなった。

その后、52年ごろから再び技术进歩の波が盛り上がってきた。石油危机以降、エネルギー価格は上昇し経済成长率は钝化したが、このことは省エネルギー、省石油型の技术革新を进行させる强い契机となった。これは40年代の「大量生产型革新」から「効率型革新」への変化といえるものであった。

50年代に入ってからの技术革新の最大の特徴は、既存の技术や製品の复合化、システム化であり、その中心はメカトロニクスである。メカニズムにエレクトロニクスが结合された结果、従来の机械にマイクロコンピュータやセンサーが组み込まれ、机械の机能の制御がきわめて简単に、かつ精密に行いうるようになった。とりわけ、自动车、家电などの技术?労働集约型の加工组立型产业においては、「高度なメカトロニクス型革新」が进んだ。

ICの生产が50年の约3亿个から54年には约17亿个へと急速に拡大するに伴い、価格も大幅に低下し、普及を早めつつあった。その用途はコンピュータのほかに工场の设备机械、事务用机器、家电製品、自动车等広い分野にわたるものであった。

现在は情报化时代といわれ、コンピュータの情报処理机能と通信とを组み合わせてシステム化したデータ通信システムも急速に広がっている。情报化时代がいわれ始めたのも、このメカトロニクスの展开からであった。

こうしたわが国の技术进歩の状况を、55年の『経済白书』は「わが国の経済発展にとって技术进歩の果たした役割は大きかった。製造业の生产は、昭和30年から54年までの间に约11.6倍拡大したが、このうち约30%は技术の进歩によって生じた」と试算し、さらに56年の『経済白书』では次のように评価している。

「これまでわが国产业は、外国技术の导入やそれに自己开発技术を加えて改良?改善を行い、新製品の开発や大量生产技术の充実?普及等、技术革新の导入を进めて、高い経済成长を达成してきた。その结果、现在ではわが国产业の技术水準は、航空机、原子力机器、情报処理(ソフトウエア)等一部先端技术では世界のトップレベルとは、まだ格差があるものの、その他のほとんどの分野では欧米诸国にほぼ肩を并べる程度に达したとみられる。鉄钢や家电、自动车等の产业では逆に世界をリードしている面もある。

また技术开発力も、技术の导入?适用、普及?改善の过程を通じて次第に高まり、とくに改良や応用、さらにシステム化の面では世界のトップレベルにあるとみられるようになった」

この时期の飞跃的な技术革新によって、わが国は経済大国であるとともに技术大国ともいわれるようになったのである。

ロボット化が进んだ自动车组立工场
ロボット化が进んだ自动车组立工场

■―建设技术も高度化

产业界の技术の高度化とともに建设业における技术开発も积极的に行われたが、その幅を広げることとなったのは、エネルギー関连施设の建设にかかわる技术である。第2次石油危机后、エネルギーの多様化のため、石炭火力への切替え、原子力?LNG発电の推进が図られ、さらに、石油备蓄施设や省エネ建筑などが国家的施策として推进された。

また、エレクトロニクス产业の兴隆は、生产工场のクリーンルーム関连技术の进歩を促し、さらに本四架桥などの国家的プロジェクトの推进、都市部の地下交通?下水道トンネルなどが、従来の技术を大きく発展させる契机となった。大手建设会社は竞って研究开発に人员と资本を投下し、その技术を大いにアピールして工事の获得にしのぎを削りつつ受注量を伸ばし、业绩を回復させていった。

■―当社の新工法と技术开発の方向

昭和51年(1976)の経営计画では、技术开発について冒头、「省力化はもとより、省资源、省エネルギー、低コストを目指した设计?施工技术、新材料の开発を図る」と述べている。それが52年、53年になると「工事受注力の强化を目的として需要の创出に结び付く技术の开発を図る」あるいは「より営业に指向した技术开発を行う」として、その重点项目の第1に「资源及びエネルギーの备蓄および効率利用に関するもの」の技术开発をあげている。これが54、55、56年には「新规市场の开拓を目指した技术开発を推进する」になり、57年には「将来需要のための技术开発」を技术开発の方针の最初にあげている。

先述したような技术开発の新しい波のなかにあって、第2次石油危机以来、大手建设各社はいかにして生き残るかという危机感をもって公司活动の将来ビジョンの议论を展开させていたが、当社もそれにもれず、技术开発に託する比重をさらに高めていくことになったことを、これらの経営计画の言叶はうかがわせる。

以下に记すそれぞれの技术は、技术开発の重点项目とされ、この时期に当社が研究开発した技术の代表的なものである。これらのほかに、「大空间」「新素材」「施工のロボット化」なども、このころすでに研究开発が进められていた。

そして、こうした技术开発と密に関係するのがコンピュータの発达と、そのソフト开発である。この方面では当社はこの时期から他社に先がけて多くの実绩を积んでいった。

技术研究所本馆
技术研究所本馆
床左官仕上げロボット
床左官仕上げロボット

■―土木に関する技术开発

高度成长时代に始められた多様で大规模なわが国の土木事业は、昭和50年代に入ってもさらに国土をおおうかたちで繰り広げられていった。そして、より厳しい条件下での巨大なプロジェクトの遂行や人口集中の着しい都市の环境整备、石油代替エネルギー问题という紧急课题にも対応することが迫られていったのである。

そうしたなかで、土木技术に求められたものは、これ以前に喷出した公害への反省も含め、一段と高度な信頼性のある技术であり、低成长时代に适応した経済的な技术であった。

●地盘改良技术

地盘改良技术は、高速道路や新干线工事とともに40年代までに一気に花开いた。それは、全国的に広く分布している泥炭地帯をはじめ冲积低地や河口、海岸付近の软弱地盘に大断面や大型の构造物を施工する必要からであった。ちなみに、当社の地盘改良での最初の発明は「ファゴット工法{注1}」であり、39年(1964)に研究に着手し、41年に特许出愿して登録され、以降、膨大な実绩を积んだ。

しかし、これら地盘改良工法も、振动、騒音や地下水汚染などの公害问题、施工対象の地质による工法の适?不适、つまり工法の汎用性や経済性、信頼性などでさらに一段と研究开発が求められていた。

50年代に入り、経済性などの点から「バーチカルドレーン工法{注2}」が多く採用されるようになったが、最も适用性が高いということから、この时期注目を浴びたのが深层混合撹拌工法であった。当社がこの工法として独自に研究し、54年に开発に成功したのが「翱惫补濒-DM工法{注3}」である。この工法の最大の特徴は、地盘改良机に当社独自の翱惫补濒(だ円)型の撹拌翼がついていることで、この楕円撹拌翼は抜群の撹拌力を発挥し、均一で强度の强い地盘を造成することができる。もちろん无公害工法であり、现在进行中の东京国际空港(羽田)冲合展开関连事业で大きな成果をあげている。また、水中に构造物を施工するときに威力を発挥する水中固化地盘造成工法の「アクアソイル工法」(60年开発)や、法面防护の新工法である「アースネイリング工法」(59年开発)の开発に成功しているということもこの分野でのトピックスであった。

注1 ファゴット工法:この工法は软弱地盘にムシロを敷いて、その上に土をまくとその上は人が歩けるようになるというごく単纯な原理を応用したものであるが、これを工业化したところに大きな価値がある。

注2 バーチカルドレーン工法:地中铅直方向にドレーン材を打设して排水を促进し地盘を安定させる工法。

注3 Oval-DM工法:Oval(だ円)-Deep Mixing工法の略。

●トンネル掘削技术

シールド工法は、わが国特有の冲积软弱层での工事量の増大に伴い独自の発展を遂げていったが、それは切羽の安定を确保し、地盘沉下などによる周辺环境に対する影响を最小限に抑えるなど一段と厳しい施工条件下の工事を可能とし、かつ、掘削进行のスピード化を最大ポイントとしたものであった。こうして开発されたのが「泥水式シールド」や「土圧式シールド」であり、现在この2工法がシールド工事の90%を占めるまでに普及している。

大都市の环境整备として下水道や地下鉄网の建设が相次ぐ50年代に、当社もこれら工法を导入し、その后、自动化や大口径化、长距离掘进や高水圧下の施工、そして复合断面の施工や岩盘での施工などに向け、独自の研究开発を进めてきた。

そうした成果の一つが、泥水式シールドで62年に竣工した世界最大径(11.22m)の大阪市平野川水系街路下调节池(JV)であり、また、63年に海底に掘られたものとしては世界最长(3,685m)の中部电力川越火力発电所ガス导管用トンネル(JV)であった。

さらに、シールド工法に関する开発で特笔すべきは、53年に开発に着手し、59年に実用化、60年5月には特许登録もされた「気泡シールド工法」である。同工法は、その后、大手を含む同业他社45社に特许の実施権を与え、当社が会长となって気泡シールド工法协会も设立するなどして惊异的なスピードで実绩を伸ばしている。

この工法は、マシンの土圧室内に圧缩空気により作られる微细で緻密な気泡を注入し、掘削土の流动性と止水性を高めながら掘进するため、従来の土圧式シールドがもつ问题点、たとえば、切羽の土质によってはマシンの土圧室内に土が詰まってしまい掘进が不能になることや、地下水位の高い砂地盘で起こるスクリューコンベアからの土砂や水の喷出などに対して、大きな効果をもつ工法である。

経済性にもすぐれ、あらゆる地盘に适用できるため、“まさにこれからのシールド工法”と开発当时宣伝された。この期待を里切らない工法であったことは、开発から7年たった平成2年末には、同工法の実绩が151件に达したこと、また63年の土木学会技术开発赏が与えられたことからもうかがえる。

シールド工法でのその他の开発としては、49年から61年まで长期にわたって开発が进められた「场所打ちライニング工法{注1}」や、62年から大成建设、大豊建设と研究会をつくり共同で开発した「DOT工法{注2}」があげられる。场所打ちライニング工法は、わが国特有の软弱でかつ高水圧地盘に适用でき、より一层の安全?合理的な施工、コストダウンが図れるシールド工法である。DOT工法は、とくに都市部において用地问题が厳しくなる一方の状况下で、円形断面に比べ不要断面が少なく、占有面积や占有幅が小さく経済的なシールドを目指して开発した工法で、すでに东京と広岛で共同沟や地下鉄工事に採用が决まっているなど、これら2工法の开発は、すぐれて経済的な工法であるという点で时宜を得たものであった。

さらに、シールド工法のほかにトンネル掘削の方法として、50年代后半に本格的に导入が始まり、いまや山岳トンネルでは标準工法になっているNATM{注3}や、やはり50年代后半に中小水力発电所の计画が増加するなかで、その导水路工事で注目を浴びたTBM工法{注4}でも当社は多くの研究开発を重ね、実绩を积んでいる。

注1 场所打ちライニング工法:わが国初の掘削?覆工并进工法で、従来のセグメントを使用するシールド工法と违い、シールド机の后部で掘削と并行して地山と内型枠の间にフレッシュコンクリートを加圧された状态で押し出し、地山间に密着した覆工コンクリートを构筑するセグメント不要の现场打ちコンクリートライニング工法である。当社独自に开発したこの场所打ちライニング工法をベースに、61年から63年にかけて、この工法のより高度な技术を目指して东京电力、奥村组と共同で开発したのが「TELS工法」である。

注2 DOT工法:Dorble―O―Tube工法の略。断面がマユ形ないしダルマ形のトンネルを同一平面で一度に掘削する工法で、同様の工法としては熊谷組を中心に開発したMF(Multi―circular Face Shield)工法がある。当社は両工法の協会に入会している。

注3 NATM:New Austrian Tunnelling Methodの略。ロックボルトと吹付けコンクリートを主たる支保部材として、地山の強度的劣化を極力抑え、地山が本来もっている耐荷(支保)能力を積極的に活用しながら現場計測の管理のもとにトンネルを掘進する工法である。

注4 TBM工法:Tunnel Boring Machine工法の略。掘削断面が小さく、大型機械の使用が困難で、施工能率がダウンし工事費がかさんでしまうような場合に有効な全断面掘削工法である。シールドが主に軟弱地盤を対象としているのに対して、TBMは主として岩盤を対象とした機械であり、騒音もないことから、発破が採用できない市街地の工事にも適している機械である。基本的にはグリッパージャッキを地山に張って推進するが、悪い地質の所ではセグメントを入れ、シールド掘進も可能である。

●コンクリート技术

戦后、コンクリート构造物の普及にしたがって、わが国のコンクリートの品质も大きく向上してきたが、50年代に入り原子力発电所ほかエネルギー贮槽施设などで一段と高品质?高强度なコンクリートが求められるようになってきた。そして50年代后半からは、塩害やアルカリ骨材反応に代表されるコンクリート构造物の劣化も问题となってきた。

打设前にコンクリートを冷やすことによって、コンクリートの温度ひび割れを低减させたり、暑中コンクリートの强度低下を防いで高品质のコンクリートを得ようとするのがプレクーリング工法であるが、この冷媒に液体窒素(-195.8℃)を使用しようというのが、当社が大阪ガスと59年から共同开発していた「NICEクリート工法{}」である。液体窒素はコンクリートの热を夺い、自身は気化してコンクリート中に残存しないため、従来の氷や冷水を用いる他の方法と比べて、冷却前后でコンクリートの品质に変化を与えることなく希望する温度まで冷却することができるという大きな利点がある。当工法は开発后の実绩も认められ、62年度土木学会関西支部技术赏、平成元年日本コンクリート工学协会技术赏を受赏し、NICEクリート工法协会の设立につながっていった。

一方、高强度コンクリートの研究も、海洋石油开発のプラットフォームや超高层RC、原子力施设、地中连続壁の薄壁化などの需要を见込んで、圧缩强度を数倍に上げる研究开発に50年代初めから着手していたが、関西电力大饭発电所3?4号机のPCCVでは450办驳蹿/?、西戸山タワーガーデン、桜宫リバーシティのウォータータワープラザでは420办驳蹿/?など実绩を重ね、设计基準强度が1,000办驳蹿/?を超える现场打ち超高强度コンクリートの开発へと発展していった。

また、长大桥、海上空港、海洋石油贮蔵施设など、水中でのコンクリート工事が多く予想された时期でもあり、これに対応すべく开発した「アクアコンクリート」は、わが国初の纯国产水中コンクリートとして58年开発に成功したものである。开発后、これが初めて大量に使用されたのは関西国际空港连络桥である。

このほか、表面を緻密化してコンクリートの耐久性を向上させる「エクセルフォーム工法」やひび割れを制御する各种技术などもこの时期に开発されている。

注 NICEクリート工法:Nitrogen Cooling High Endurance工法の略。

●LNG(液化天然ガス)タンク建设技术

クリーンエネルギーとして、石油危机后は石油代替エネルギーとしてとくに注目されるに至ったLNGは、日本では全量を海外から输入している。この受入れ基地の全设备投资の约5割がLNGタンクによって占められることから、当社もその建设技术の开発に大きな力を注いだ。

极低温の液化ガス(-164℃)を安全に保冷贮蔵する大型魔法ビンのような机能をもつLNGタンクは保安?防灾への配虑を最优先し、さらに低温のもたらす幅広い技术课题と大型构造物の耐震性の确保が研究开発の柱となった。

低温に関しては、コンクリートの低温下の材料特性や构造挙动に始まり、鉄筋、PC钢材およびそれとコンクリートを复合した构造の低温特性に関し実験?研究を重ね、设计法、材料仕様、施工法を确立していった。地下に建设するタンクでは、さらにタンクから放出する冷热による地盘の冻结现象と、ヒーターによるその防止法の研究开発を进め、コンピュータ?シミュレーションによる现象の予测と防止法の设计を可能にしていった。

耐震に関する研究开発(地下、地上に共通して)は、タンク内のLNG液の地震时挙动を正しく予测し、液体とタンクとの间で、またタンクと地盘との间で、力および変形が相互に影响し合う现象をとらえ、コンピュータ?シミュレーションを可能にすることに重点がおかれた。このため、モデルタンク、モデル地盘での振动実験や実物タンクの地震観测を数多く行い、耐震性の高いタンク构造の开発に结実させたのである。

こうした基础研究の一方、施工については、大深度地中连続壁工法を积极的に用いるほか、施工管理にも先进的な技术を駆使して多くの実绩を重ねていった。

わが国の贮蔵タンクの建设では、平成4年8月までに地上タンクと地下タンクを合わせてその4割近くを当社が设计?施工し、台湾においても3基の地下タンクを建设したのは、こうした研究开発の结晶といえるであろう。

また、地上タンクの大阪ガス姫路LNG基地№1-3では、日本で初めてPC(プレストレストコンクリート)製の防液堤が採用され(58年)、土木学会技术赏をはじめとする技术各赏を受赏した。

そしてさらに、金属二重殻地上タンクとPC防液堤を一体化したPC外槽式LNGタンクは、平成2年、世界最大级の地上タンクである大阪ガス泉北第二工场16号LNGタンクで採用されるなど、その研究开発の成果はみごとに花开いてきた。

●海洋技术

40年代后半から50年代前半にかけての2次にわたった石油危机を契机に、海底の石油?ガス开発プロジェクトが活発化したが、当社はとくにコンクリートプラットフォームの技术について东洋建设と共同して、57年9月、オランダ?イギリスの国际コンソーシアム础苍驳濒辞-顿耻迟肠丑-翱蹿蹿蝉丑辞谤别-颁辞苍肠谤别迟别(ANDOC)と技术援助契约を结び、同社保有のコンクリートプラットフォームの设计?施工技术を导入した。

その后、自社开発による耐震?耐波?耐液状化?耐氷解析技术等を加え、浅海型、深海型、氷海型、浮游型等各种タイプのコンクリートプラットフォームを独自に开発し、58年9月から61年12月にかけ次々とこれらに対するノルウェー船级协会の基本承认を取得していった。

実绩はまだないが、将来の纪淡海峡、津軽海峡架桥プロジェクト等にも応用しうるこうした巨大なトータル技术システムは、一朝一夕に成しえないため长期の研究开発を要し、50年代にすでにこうした研究开発をスタートさせていたことは、当社の技术开発における一つのスタンスとして特笔に値するであろう。

翱惫补濒-DM工法―撹拌翼の轨跡(左?水平翼、右?だ円翼)
翱惫补濒-DM工法―撹拌翼の轨跡(左?水平翼、右?だ円翼)
泥水式シールド掘进机
泥水式シールド掘进机
东京机械工场で製作された気泡シールド掘进机
东京机械工场で製作された気泡シールド掘进机
场所打ちライニング工法(东京电力野沢付近管路?JV)
场所打ちライニング工法(东京电力野沢付近管路?JV)
NATMのコンクリート吹付けロボット
NATMのコンクリート吹付けロボット
NICEクリート公开実験(昭和62年8月大阪ガス姫路製造所工事事务所で)
NICEクリート公开実験(昭和62年8月大阪ガス姫路製造所工事事务所で)
アクアコンクリート
アクアコンクリート
东京电力东扇岛LNG基地のLNGタンク内部
东京电力东扇岛LNG基地のLNGタンク内部
PC防液堤が初採用された大阪ガス姫路LNG基地№1-3地上タンク
PC防液堤が初採用された大阪ガス姫路LNG基地№1-3地上タンク
深海型コンクリートプラットフォーム
深海型コンクリートプラットフォーム

■―建筑に関する技术开発

昭和30年代、40年代を通じて仮设材の钢製化が进み、建设机械が普及し、また施工の省力化に向けプレハブ化や现场作业のシステム化などが进んだ。当社もそれらをいち早く导入し、各现场に定着させることによって、ビルの高层化や大规模化という社会のニーズに対応していった。こうして50年代に入ると、もはや一般の建筑现场の风景を一変させるような目新しい施工技术の开発は见られなくなってきた。

こうした状况にあって、この时期の当社の代表的な建筑技术の开発は、エネルギー関连技术や先端技术に対応した开発を中心に进められた。

●プレストレストコンクリート製原子炉格纳容器(PCCV)

原子力発电所で最も大切な原子炉を収纳し、万一の场合でも放射性物质を外に出さない「いれもの」が格纳容器である。わが国ではこれまで格纳容器は钢製でつくられてきたが、発电容量の大型化に伴い、50年代の初めから格纳容器としての大型化が可能なプレストレストコンクリート製原子炉格纳容器(PCCV{})の导入が検讨され始めた。

PCCVの概略寸法は高さが基础上面より约65m、内径43m、シリンダー部厚1.3mの巨大な构造物であり、构成は内侧に気密性を受けもつ钢製のライナーと外侧のプレストレストコンクリートから成る。日本のPCCVでは鉄筋はD51(直径51㎜)、1本当たり1,000迟级のテンドン(紧张材)が使用されている。

格纳容器の主な机能は気密性、耐圧性であるが、PCCVでは放射线の遮蔽効果も期待できる。

PCCV基準化のため50年8月、通产省に原子力発电用コンクリート容器技术基準検讨会が発足し、设计の基準化と技术の実証性に取り组んだ。

PCCVの技术は米国、フランスを轴として开発が进められてきたが、わが国への导入には耐震性を中心に外国技术の见直しを行い、大规模な実証试験を経て日本的技术としての确立を図った。基準化にあたっては原子力部(当时)が积极的に取り组み、54年に当社技术研究所で実施した日本原子力発电と関西电力とのPCCVの大型水平加力実験は、実証実験として世界的に着名な実験となった。

日本で初めてのPCCVは、52年に始まった日本原子力発电?敦贺2号机に取り入れられ结実した。当社は早くから叁菱重工业とPCCVの利点につき讨议し、42年から研究を始め、技术の蓄积を重ねてきた。これらを背景に、敦贺2号机の基本设计は米国ベクテル社が行ったが、叁菱重工业に协力して许认可取得、実施设计の业务を原子力部、设计部、技术研究所が受けもった。これを母体として工务部门を加えて53年4月から55年3月まで敦贺2号机の実施プロジェクトとしてGT-2プロジェクト?チームが设置された。

PCCVは敦贺2号机のあと、関西电力の大饭発电所3?4号机、九州电力の玄海原子力発电所3?4号机と実绩を重ねている。

注 PCCV:Prestressed Concrete Containment Vesselの略。

●免震?除振?制振技术

50年代に入って金融机関のオンライン化に伴い、大地震时における大型コンピュータの安全确保、机能保持の要请が高まり、その対応が课题となってきた。こうした情势のなかで、51年、免震床「ダイナミック?フロア?システム」の开発、実用化が行われた。これは、3次元床免震构法、すなわち、水平は低摩擦材によるすべりと摩擦ダンパー、铅直はコイルバネとオイルダンパーを组み合わせる2重床の免震技术であり、当时としてはまさに画期的な技术として、その后十数年を経て开花する免震?制振ブームの歴史的原点となった。また、施工実绩は延约8万㎡(平成3年3月末现在)と、现在においても当社はわが国最大の圧倒的な実绩を有し続けている。

同じころ、小さなマス(重量物)と鉄板でつくったバネによって机械振动を低减する制振技术「ダイナミックバランサー」の开発にも着手し、実用化した。そして55年には、除振技术として、精密机械工场建家本体の微振动対策検讨用プログラム「V.I.P.」の开発に着手し、58年の完成以来、半导体工场や精密工学関连研究所など、数多くのプロジェクトでの微振动环境评価?设计に利用されている。

50年代後半から60年代にかけて、建物の安全性確保とあわせて 、居住性等の付加価値を一層高めようとの社会的要求から、高さ31m以下の建物の免震化、および比較的固有周期の長い(1秒以上)建物の中小地震?季節風時の居住性の改善を主眼として、建物制振技術の開発が各社競い合うかたちでスタートした。

当社は60年、大手ゼネコンのなかでいち早く积层ゴムを利用した免震ビル构法として、积层ゴム+钢棒ダンパー、铅入り积层ゴム、高减衰积层ゴムの3种のタイプについて日本建筑センターの技术评価を取得した。そして、61年の第1号物件である当社技术研究所?ハイテクR&Dセンターをはじめとして、以后の科学技术庁无机材质研究所无振动特殊実験栋、东京都老人総合研究所ポジトロン医学研究施设、渋谷清水第1ビルの受注にこの技术はタイムリーに结びついていき、“売れる先端技术”の先鞭として社内外の反响を呼び起こした。

制振技术については、アクティブにマスダンパーを作动させるアクティブ制振システムや、水タンクを利用したパッシブ制振システムも开発、実用化している。

●省エネルギー技术

省エネルギー技术に関する当社の歴史は古い。石油危机の10年も前の38年に、ピンボード制御盘によるワンマンコントロール方式を导入した大阪神ビル(日本建筑学会赏受赏)を皮切りに、48年には、屋内発热を回収して暖房に利用したり、世界初の最适化予测制御を开発?导入した大阪大林ビル(日本建筑学会赏、空気调和?卫生工学会赏受赏)など、数々の省エネルギービルを建设している。

その実绩を买われて、49年にスタートした「サンシャイン计画{注1}」にも叁洋电机と共同で参加し、52年、枚方ソーラーハウスを建设している。これは太阳エネルギーの有効利用を目指した一戸建住宅の太阳热冷暖房?给汤システムを研究开発するためのものであったが、ここにも多くの省エネルギー技术が组み込まれていた。

こうした省エネ要素技术を组み合わせ、建筑デザインと设备の计画をトータルに考えた省エネルギービルを実现したいという気运のなかで、技术开発委员会?省エネルギー委员会で、省エネのモデルビルの计画がもち上がったのは54年末のことであった。

当時の大型ビルの年間1㎡当たりエネルギー消費量は約450Mcal(メガカロリー)、日本で実際に稼働している省エネビルで241Mcalであったが、米国ではカリフォルニア州政府ビルで121Mcal/㎡?年を目標に着工したとの情報も刺激となり、世界一の超省エネビル建設にチャレンジすることになった。そのビルは当社の技术研究所本馆、目標値は100Mcal/㎡?年であった。

ビルの省エネをトータルに実现するには、数多くの省エネルギー手法をきめ细かく検讨し、全体を一つの整然としたシステムにまで组み上げなければならない。それは高度な総合エンジニアリング力を必要とする非常に难しい作业である。このためにコンピュータを駆使し、个々の省エネルギー手法の効果を定量的にとらえ、エネルギー消费量のみならず、建设工事费をも考虑することによって、省エネルギー手法の有効性を迅速、简便に评価しうるプログラム「ENECOST」も开発された。

技术研究所本馆ビルの建設に関しては省エネルギーのアイデア募集に多数のアイデアが集まったが、そのなかからその時点において実現可能なものを選び、さらに従来の省エネルギー手法も加えて、採用すべき手法の検討を重ね、98の省エネ手法{注2}が採用された。

こうして计画スタートから20カ月たった57年4月、同本馆ビルが竣工したが、同ビルのエネルギー消费実绩は一般事务所ビルのわずか4分の1の87M肠补濒/㎡?年という画期的な数値を达成した。建设费は约20%割高となったが、そのための余分の费用は、建物の法定耐用年数65年の7分の1强に当たる8.7年で回収され、以后は省エネによる利益が得られると试算された。

この建物は59年にASHRAE(アシュレー:米国暖房?冷冻?空调学会)エネルギー赏最优秀赏を米国以外の作品で初めて受赏したのをはじめ、同年、空気调和?卫生工学会赏、61年日本建筑学会赏(业绩部门)を相次いで受赏し、“省エネ技术は大林”の评判をとった。当社はその后も省エネ?新エネ技术开発として、コージェネレーション(热と电力の同时供给)、氷蓄热、风力発电、スーパーヒートポンプ等、この分野での技术开発に积极的に取り组んでいる。

注1 サンシャイン计画:通产省工业技术院の「2000年をめどにクリーンエネルギーを开発しよう」という计画。

注2 省エネ手法:そのなかには「ダブルスキン」の採用をはじめとする建筑の断热?日射遮蔽、通风に関する15の手法、「太阳热利用や土中蓄热」など太阳热の能动的利用(アクティブソーラ)に関する5つの手法、「タスク/アンビエント照明方式」などを含む照明电力の低减のための11の手法ほかがある。

超省エネビル?当社技术研究所本馆(昭和57年竣工)の断面パース
①ダブルスキン
②无梁版构造
③太阳热コレクター
④太阳电池
⑤设备机械室
⑥蓄热槽
⑦省エネルギー照明方式
⑧太阳热土中蓄热

地道な努力が奇跡的な効率を达成

竹内 均東京大学名誉教授は、技术研究所本馆ビル建築の意義を『98メガカロリーへの挑戦』(当社製作パンフレット)の中で、次のように述べている。

「消费エネルギーが半分ですむといった工夫は、容易になされるものではない。これまでの2倍の効率のエンジンを作ったら、わが国のマスコミは一斉に、これを世界的な大発明としてとりあげるに违いない。わが国における火力発电の総合効率は约41%である。火力発电所の効率を、これの2倍の82%にあげることは、不可能といってよいことである。(略)

画期的な大発明ならぬ、地味な工夫の积み重ねが、奇跡的な効率をもたらす。1年でもとをとるといった华やかさを捨てて、长期的にみてはじめて経済性が理解されるといったいきかたをとる。この二つだけをとりあげても、それはこれからの科学や技术のゆくえを暗示するものである。象徴的にいえば、それは総合化でありまた成熟化である。

私はこれまで、省エネルギーや総合化をねらいとする第3世代の学问の重要性を、ことあるごとに强调してきた。今度中国p站の作った超省エネルギービルは、私のこれらの主张のシンボルのように思えて、うれしくてならない。」

●サイロ贮炭技术

46年に导入されたスウェトー工法はスリップフォーム工法の一つであるが、技术の完成度がきわめて高く、多くの优位性をもつものであった。しかし、大型のRC塔状构造物のニーズはそう多いものではなく、そこで塔状构造の施设を周辺技术も含めて総合的に开発し提案することによってニーズをつくり出すことがこのころの技术开発の大きなテーマの一つとなっていた。公害防止に着目した内筒式超高烟突や自然通风式冷却塔がそれであり、この方面でも当社は実绩を积んでいった。さらに50年代に入ると美観の面から、その特长の一つである二次曲面を生かしたつづみ型のシルエットをもつ大型の高架水槽も受注し始めた。

第2次石油危机直后の54年、IEA{}の石油火力新设禁止宣言を机に石炭火力がにわかにクローズアップされ、多くの电力会社が环境に适合する贮炭设备の検讨に取りかかった。これに応えてサイロをはじめとするクローズドタイプの贮炭设备の技术开発がプラントメーカー、ゼネコン入り乱れての竞争となった。

当社は、スウェトー工法の用途开発の一つとして、石炭や鉄鉱石を対象とした超大型サイロの技术开発をすでに进めていたこともあり、いち早く55年には日立製作所と共同で新型払出し装置「Wコニカルシステム」を开発し実証実験を行った。これが评価され、56年に四国电力西条発电所で、日立製作所と共同でターンキーベースの受注に成功した。これは、火力発电所の本格的なサイロ式贮炭?混炭?运炭设备として初めてのもので、课题とされていた“詰まり”や“自然発火”を解消し、现在まで约10年间顺调な稼働を続けており、完成技术としての评価を确立している。

注 IEA:International Energy Agency(国際エネルギー機関)。第1次石油危機の際に設けられた。

●クリーンルーム技术

クリーンルーム技术はアメリカのNASAで宇宙开発とともに発展し、产业界では电子工业はもとより、精密机械工业やバイオテクノロジー等、製品の精密化、高品质化や信頼性を高めるため、より高いクリーン度が求められるようになっていた。一方では、これまで利用されなかった分野でも利用が広まり、いまやクリーンルームは重要な役割を果たすようになってきている。

クリーンルームは大きく工业用クリーンルーム{注1}とバイオロジカルクリーンルーム{注2}とに分かれる。50年代后半をピークに当社は多くの施工実绩を重ね、ここで蓄积された技术ノウハウに里付けされたクリーンルームの総合エンジニアリング技术を开発してきた。

58年には技术研究所内に、换気回数を10回/h~540回/h変化でき、清浄度を“クラス{注3}0”まで自在にできる実験用の高性能クリーンルームを设置した。これにより、必要な清浄度を最も効率的に実现でき、かつ経済的なクリーンルームについてのエンジニアリング能力を一层高めることができた。

また、61年にはクリーンルームのリークテストで検査?测定を行うロボット「クリムロ」の开発も行った。

これらの技术とその后の开発の総合的成果として、平成3年には、1立方フィート中に0.1ミクロン以上の粒子が1个以下といった、世界で最高水準の大型超クリーンルーム(NECローズビル工场メガライン)を完成させている。

注1 工业用クリーンルーム:半导体製造、精密机械组立、薄膜?フィルム製造、ディスク?リードフレーム、磁気テープ製造、原子力施设など。

注2 バイオロジカルクリーンルーム:病院の手术室、无菌治疗室、未熟児新生児室、食品加工?包装、医薬品製造、微生物?纯粋培养実験など。工业用クリーンルームと异なり、さまざまな微生物を制御することが主目的の空间。

注3 クラス:米连邦规格で1立方フィート中の0.5ミクロン以上の微粒子の和が、たとえば1,000个なら“クラス1,000”となる。

●超高RC建筑技术

40年代に登场した超高层建筑は、S造で主に事务所ビルであったが、50年代后半から同じ超高层でもRC造による超高层住宅がブームを迎えていった。

こうした超高层RC建筑に対する业界の动きに応じて、当社はハード、ソフト両面から研究开発を进めてきたが、その契机は43年の十胜冲地震であった。技术研究所を中心に、RC建物の耐震性の向上および高层化?超高层化施工の合理化を目指して、これら建物の耐震设计法の研究开発が行われた。

59年9月に设置された技术开発委员会第叁専门委员会?RC超高层住宅小委员会のもと、高强度コンクリート(480办驳蹿/?)の実物大の打设や、破壊実験による実証、50阶まで设计可能なRC超高层一贯构造设计プログラム「STREAM-H」「STREAM-Z」の开発、内部吹抜け型超高层住宅の风洞実験、超高层住宅コンペ出品なども精力的に行ってきた。

こうした成果が、営业努力と相まって民活第1号の东京新宿?西戸山タワーガーデンに结びつき、さらに61年末、大阪?桜之宫中野地区都市型集合住宅プロジェクト开発设计竞技で最优秀赏を得て、住宅としては日本一の高さの超高层RC集合住宅、桜宫リバーシティ?ウォータータワープラザ(RC造、地下1阶、地上41阶、塔屋1阶、延4万7,114㎡)を手がけることとなった。

PCCV模型1/8の构造耐久実験
PCCV模型1/8の构造耐久実験
原子炉建屋ベースマット部1/10配筋模型
原子炉建屋ベースマット部1/10配筋模型
免震ビルの积层ゴム设置工事(渋谷清水第1ビル)
免震ビルの积层ゴム设置工事(渋谷清水第1ビル)
当社技术研究所?ハイテクR&Dセンターの免震装置(积层ゴム+钢棒ダンパー)
当社技术研究所?ハイテクR&Dセンターの免震装置(积层ゴム+钢棒ダンパー)
ASHRAE?エネルギー赏を受赏(昭和59年)
ASHRAE?エネルギー赏を受赏(昭和59年)
Wコニカルシステム(四国电力西条発电所贮炭设备石炭サイロ)
Wコニカルシステム(四国电力西条発电所贮炭设备石炭サイロ)
当社技术研究所の実験用クリーンルーム
当社技术研究所の実験用クリーンルーム
自走式クリーンルーム検査ロボット「クリムロ」
自走式クリーンルーム検査ロボット「クリムロ」
工事中の西戸山タワーガーデン
工事中の西戸山タワーガーデン

■―地中连続壁技术の新展开

世界最高の技术と実绩を夸る当社の地中连続壁工法であるOWS工法は、平成2年(1990)5月现在、工事件数で824件、累计壁面积で268万㎡を超えた。

昭和30年代に开発を始めた地中连続壁工法に関する技术は、初期のころから仮设の止水や土留めとしてばかりでなく、构造物の本体としても利用することを目指して开発が进められた。地中连続壁を建物の杭や耐震壁として利用するためには、建筑确认に先立ち日本建筑センターの评定を各建物ごとに取得する必要があるが、当社は、その评定取得の実绩を积む一方、种々の実験を行うなど技术の高度化を図っていった。そして50年代の初期には、当社は他社に相当先んじて、地中连続壁を日本建筑センターの评定を要せずに杭や耐震壁に利用できる技术として确立したのであった。その代表的な开発例は以下に示すが、60年代に入り、さらにOWS拡底杭(支持力の大きな场所打ち鉄筋コンクリート地中壁杭)やSUF工法(地下阶のない建物の基础杭?地中梁を地上よりOWS工法で构筑、一体化した工法)など、たゆまぬ开発が进められた。

●土木构造物の基础に応用

OWS工法で施工した地中连続壁の単位壁体相互を特殊な継手构造を用いて刚结?一体化し、ケーソンと同等の耐力をもつ大断面の函型刚体基础を筑造することができる新しい基础工法が「连壁刚体基础」で、54年、当社独自で开発、実用化したものである。この种の実用工法としては当社の工法が最初のもので、国鉄(当时)东北新干线の饭坂工区架道桥基础に採用されたのがわが国第1号である。

その特长としては、―刚性の高い任意の形状、大きさの基础が筑造できる。构造体が地盘に密着されるので、水平荷重に対して抵抗力が大きい。构造物本体として使用できるのみでなく、工事中の仮设土留壁を兼用できる。软弱层から岩盘まで、适用地盘の范囲が広い。既设构造物に接近した施工が可能で、周辺地盘の既设构造物に与える影响が少ない。ケーソンより短工期で、しかも安全面ですぐれている。―などがあり、実绩もその后顺调に伸びている。

●大深度?大断面掘削へとパワーアップ

ハイドロフレーズ掘削机は、地下100m级の大深度地中连続壁を正确に能率的に掘れる掘削机で、53年にソレタンシュ社と共同开発し、55年に东京电力东扇岛と东京ガス袖ケ浦のLNG地下タンク建设で、タンク外周に沿って深さ100mの连壁を建造するとき初めて実用化されている。ハイドロフレーズ掘削机の能力をさらにアップしたものが、62年に导入されたスーパーハイドロフレーズ掘削机で、施工壁厚1,500~3,200㎜、掘削深度170mまで大深度?大断面地中连続壁の施工を可能とした。

●地下ダムと地下立体驻车场などの用途开発

地下ダムとは、地下水盆を构成している冲?洪积层の滞水层の形や不透水层の形状などを利用して、人工的に水を地下に贮留し、必要に応じてこれを取水利用しようとするものである。

57年、当社は独自にこの地下ダムに関する技术を开発し、いまでも地下ダム建设に関して基本设计から调査、设计、施工、管理までの一连のコンサルティングができる技术を保有している数少ない一社である。

福井県叁方町の常神地下ダム(59年11月完成)が、地中连続壁(OWS壁)によるものでは日本で初めてのもので、その后、九州や冲縄でOWS以外の工法でも次々に工事を受注し、水のない世界各国からもこの事业は热い目で见られている。

一方、地下立体驻车场について、当社はウォール ファウンデーション(OWS工法によって构筑された连壁を杭などの地下构造体に使用するもの)を用い、それによって囲まれた内部地下空间を驻车场シャフトとして利用し机械式立体驻车场に活用するものを「O-PARK」と名付け、53年10月、日本で初めて试みた。以来、地価高腾?土地不足の都心で注目を浴び、现在顺调に実绩を伸ばしている。

●自硬性安定液(SG)工法の开発

この工法はOWS工法から派生したもので、経时的に硬化して不透水性の壁体になる安定液を使用するのが特徴である。51年に初施工をみたが、当初の用途は地中连続壁工法の事前に行う地盘改良が主体であった。57年に当社が施工した関西电力御坊火力発电所の地中连続壁工事は埋立て直后の人工岛で行われたが、本工法の适用により崩壊?逸泥事故を防止することができたため、约10カ月の短期间で约4万4,000㎡の地中连続壁を完成することができた。

その後、当工法は廃液処理が不要な安価な仮設地中連続壁として注目され、SGの中にH形鋼や鋼矢板を挿入する工事も多く行われるようになった。当工法による壁体を本体構造物に利用するために、SGの中にプレキャスト板を挿入するPB(Precast Basement)工法も56年に開発した。

高架桥での连壁刚体基础の状况図
高架桥での连壁刚体基础の状况図
スーパーハイドロフレーズ実験工事
スーパーハイドロフレーズ実験工事
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