建設用3Dプリンタを活用した柱・梁・スラブ一体型大型PCa部材の製作・施工技術を実証

プレスリリース要約

日揮ホールディングス傘下の日揮グローバルと大成建設は、建設用3Dプリンタを用いて柱・梁・スラブの型枠を一体造形する、大型プレキャスト（PCa）部材の製作・施工技術の実証に成功しました。深刻化する建設業界の人手不足やコスト課題に対し、生産プロセスを根本から変革するDX技術として注目を集めています。

本実証は、福島県浪江町にて実施されました。建設用3Dプリンタで埋設型枠を一体造形し、内部に鉄筋などを配置してコンクリートを流し込むことで、柱・梁・スラブが一体となった大型PCa部材を製作・施工。土木学会が2025年7月に発刊した「建設用3Dプリント埋設型枠を用いたコンクリート構造物の技術指針（案）」に基づく初の施工事例となります。異なる企業が開発した3Dプリンタ装置と専用材料を組み合わせた初の試みでありながら、従来工法と同等以上の品質と強度を確保できることが確認されました。

従来のPCa工法では、柱や梁などの部材を個別に製作して現場で接合していたため、構造物の大型化・複雑化に伴い施工の手間や精度管理が課題となっていました。新技術ではこれらを一体製作することで、部材点数と接合作業を大幅に削減。将来的に「人工（労働力）50％削減」「コスト15%削減」を目標としています。さらに、建設地近傍で部材を製作する「ニアサイトプリント」を導入することで、大型部材の輸送制限を克服し、現地調達材料の活用によるコスト低減や工期短縮も可能にします。

Journalポイント

実はこれ、バラバラに作って組み立てていた巨大なコンクリート構造物を、3Dプリンタで一発造形してしまおうという試みなんです。

え、そうなんですか？ 柱や梁をまとめて一度にプリントするなんて、そんな大きなことができるんですね。

そうなんです。現在の建設業界は深刻な人手不足に直面しており、現場での作業をいかに減らして生産性を上げるかが急務となっています。そこで、工場で部材を事前につくる手法が注目されてきました。

Snowden、それって現場に大きなパーツを運ぶのが大変じゃないんですか？ 道路を通れない気もします。

まさにそこがポイントで、今回の技術ではニアサイトプリントという手法を採用しています。これは建設地のすぐ近くで部材をプリントするため、巨大な部材でも輸送制限を気にせず製作できるんです。

なるほど！現地で作るなら輸送の心配もないですね。でも、3Dプリンタで印刷した型枠にコンクリートを流し込むだけで、本当に十分な強度は保てるのでしょうか？

はい、今回は土木学会の指針に則り、設計通りの強度と耐久性が実証されました。これにより、現場での接合作業や高所作業が激減し、安全性が向上するだけでなく、将来的には人工を50％削減できる見込みです。

人工の半分削減はすごいインパクトですね！こういった建設分野でのDXの取り組みは、他の競合企業でも進んでいるのですか？

DXというのはデジタル技術で業務やビジネスモデルを変革することです。現在、建設業界では3Dプリンタだけでなく、自動運転重機やAI設計など、業界のあり方自体をテクノロジーで再定義する動きが活発化しています。

なるほど、ただの省力化ではなく、建設のプロセスそのものをデジタルで変革していくのですね。とても勉強になりました！