※記事内に広告を含みます
人手不足が深刻化する建設業界において、施工の自動化・省人化は避けて通れない課題です。こうした中、清水建設は、有筋（鉄筋入り）の大型曲面部材に対応できる材料噴射型3Dコンクリートプリンティングシステムを新たに開発しました。
これまで建設分野で実用化が進んできた3Dプリンティングは、材料を下から積み上げる「材料押出型」が主流でした。しかしこの方式では、鉄筋を内部に組み込むことが難しく、構造部材への適用には限界がありました。一方、材料を吹き付けて造形する「材料噴射型」は鉄筋入り部材に適していますが、ノズルの動かし方や材料の飛び方が複雑で、精度の確保が課題となっていました。
今回の新システムでは、この課題を解決するため、噴射シミュレータを導入しています。これは、材料を吹き付けた際の動きを事前にコンピュータ上で再現し、ノズルの経路や角度、速度、材料量などを最適化する仕組みです。これにより、造形の精度を高め、不良の発生を抑えることが可能になりました。
さらに、9自由度を持つ大型ガントリーロボットを採用し、奥行6メートル、幅4メートル、高さ3メートルという広い範囲での自動造形を実現しています。実証試験では、ねじれを伴う複雑な曲面壁を約4時間で造形することに成功しており、人の手に頼らない施工の現実性が示されました。
この技術が現場で本格的に使われるようになれば、作業員の人数を減らしながら安定した品質を確保できる可能性があります。また、型枠作業の削減や、これまで難しかった自由度の高いデザインの構造物も実現しやすくなります。
建設業に携わり始めたばかりの方にとっても、3Dプリンティングは「遠い未来の技術」ではなく、業務の進め方そのものを変える現実的な選択肢になりつつあります。今後、こうした自動化技術を前提とした施工計画や人材配置を考えることが、人手不足を乗り越える重要な視点となりそうです。
参考：https://www.shimz.co.jp/company/about/news-release/2025/2025047.html
