戸田建設が推進する鉄骨工事の未来：自動化技術で業界をリードする挑戦

戸田建設は、建設現場における鉄骨工事の自動化技術を開発し実証施工を行いました。この技術はタワークレーンの遠隔操作や3D誘導システムなどを活用し、作業の効率化と安全性向上を実現するというもの。建設業界のDX化を加速させ、労働力不足や高齢化の課題解消に向けた施策は、今後、他の工種やプロジェクトへの展開も視野に入れた業界全体の進化を目指すとのことです。

この記事でわかること

戸田建設のさまざまな技術
戸田建設の鉄骨工事自動化技術

戸田建設の「鉄骨工事自動化技術」について

※出典：戸田建設株式会社公式

戸田建設が開発した「鉄骨工事自動化技術」は、建設現場での鉄骨工事を効率化し、安全性を向上させるためのシステムです。この技術には、タワークレーンの遠隔操作システム、3次元自動誘導システム、吊荷旋回制御装置、鉄骨柱の自動計測・建入れ調整システム、仮ボルト不要接合工法、ガチャントピンガイド™などが含まれます。これらの技術が連携することで、精密で効率的な鉄骨工事の実現を目指しています。

開発背景

戸田建設が鉄骨工事自動化技術を開発した背景には、建設業界全体の労働力不足や高齢化、そして現場の安全性向上へのニーズがあったといいます。熟練工の減少や技術継承の難しさが深刻化する中で、効率的かつ高精度な施工を実現するために、デジタル技術や自動化システムを導入する必要があり、このたびの開発に至ったとのこと。同技術の開発により、工事の生産性向上と省力化、安全性の向上が期待されます。具体的には

鉄骨工事の工程を高度に自動化し、精密かつ迅速な施工が可能
遠隔操作や自動調整により、現場の効率化と安全性向上を実現

こうしたことが実現可能となり、「作業の省力化＝人手に頼らず、労働力不足への対応が可能」「高精度・高効率＝正確な位置決めと作業効率の向上」「安全性向上＝危険作業の軽減と、現場外からの操作による安全確保」など多くのメリットが生まれます。

戸田建設のさまざまな技術を連携

※出典：戸田建設株式会社公式

戸田建設が開発した「鉄骨工事自動化技術」は、同社が持つ複数の技術を連携させることによって実現しています。その技術とは以下のようなものです。

タワークレーン３次元自動誘導システム

タワークレーンの操作を効率化・自動化する技術。従来手動で行われていた作業を3D技術を用いて自動的に誘導します。ARマーカー技術と連携することで正確な位置決めを行い、作業の省力化と安全性向上を実現します。この技術は作業効率を向上させるだけでなく、熟練技術者の不足に対応する取り組みの一環としても注目されています。

吊荷旋回制御装置

タワークレーンの吊り荷が旋回する際、その動きを自動で制御する技術です。従来の手動操作に比べ、吊り荷の安定性が大幅に向上し、精密な作業が可能となります。この装置は、作業現場での安全性を確保するだけでなく、作業効率の向上にも寄与します。特に、強風や不安定な環境下でも吊り荷のブレを抑えることが可能です。

仮ボルト不要接合工法

鉄骨の接合時に通常必要とされる仮ボルトを使用せずに接合できる技術です。この工法では、専用のガイドを用いることで、部材の位置合わせと仮止めを効率的に行い、仮ボルトを省略できます。その結果、作業工程が簡略化され、工期短縮とコスト削減が実現します。また、作業の安全性も向上します。

鉄骨柱の自動計測・建入れ調整システム

鉄骨工事において柱の垂直度や位置を自動で計測し、その結果に基づいて柱の建入れを自動的に調整する技術です。これにより、従来手作業で行われていた調整工程が自動化され、作業の効率化と精度向上が実現します。また、このシステムは安全性向上にも寄与し、熟練工の不足にも対応可能な技術とされています。

ガチャントピンガイド™

鉄骨工事の際に部材を正確な位置に簡単にセットできるガイドシステムです。通常、鉄骨を組み立てる際には高い精度が求められますが、このシステムを使用することで、熟練者でなくても正確に部材を位置合わせし、効率よく施工を進めることが可能です。この技術は、作業の省力化や安全性向上に寄与し、工期の短縮も期待されています。

タワークレーン遠隔操作システム

クレーンの操作を現場外から行える技術です。これにより、オペレーターは安全で快適な環境からクレーンを制御できるため、作業効率が向上し、労働環境が改善されます。また、遠隔操作は複数の現場を同時に管理することも可能になり、人材不足への対策としても期待されています。この技術は、作業の精度と安全性を高める重要な要素です。

ARマーカー

建設現場で拡張現実（AR）技術を活用して、鉄骨工事などの作業を支援するためのシステムです。具体的には、ARマーカーを現場に設置することで、クレーンや作業員が正確な位置や角度を視覚的に確認できるようになります。これにより、部材の設置や移動が効率化され、施工精度が向上します。従来の目視や手作業に頼る方法に比べて、ARマーカーを使うことで作業がスムーズに進み、ミスが減少する効果があります。

今後はPCa工事への適用拡大も視野に

初期導入コスト：自動化技術の導入には高い初期費用がかかり、中小規模の建設現場では負担が大きい
技術者の習熟度：新技術を操作するためにはオペレーターがシステムに習熟する必要があり、教育や訓練が不可欠
システムの柔軟性：現場によっては、標準化された自動化システムが適用しにくい場合がある
技術的トラブル：自動化システムに依存することで、故障やトラブルが発生した際の影響が大きい

現状こうした課題はあるものの、鉄骨工事自動化技術は建設業界のデジタルトランスフォーメーション（DX）を推進し、生産性向上と安全性の確保を両立することにあります。今後は、この技術を他の工種やプロジェクトにも展開し、さらに効率的な施工体制を実現していくことが目指されています。特に、プレキャスト工事や遠隔オペレーション技術の応用が視野に入っており、業界全体での技術普及を見据えています。