時代の変遷に添って、橋梁に求められる技術もまた移り変わりを見せています。当社では、橋体に使用する鋼材、防食処理や橋梁の制震、耐風技術、施工とデジタル技術を合わせたDX技術開発を当社並びにグループ企業、研究機関とともに研究しております。
日本鋼管は、製鉄部門を持つ強みを生かし、製鉄部門で開発された材料を他社に先駆けて実橋に使用し、今日の普及の先鞭をつけてきました。1953年には、主桁の大半にシリコンマンガン系50キロ級高張力鋼を採用した相模川橋（神奈川県）を手掛け、また同年には60キロ級高張力鋼を採用した西村橋（兵庫県）を施工。このほか、1973年には80キロ級高張力鋼を用いたキーナイ川橋梁（アラスカ）も製作しており、その後の長大橋時代に先駆けて技術力を蓄積していきました。
耐候性鋼は、Cu、Cr、Ni等の合金元素を含有し、無塗装のまま表面に緻密で密着性の高いさびを形成する鋼材です。溶接性に優れ、機械的特性が劣化しないため半永久的に強度特性が安定します。適切な環境下で優れた防食性能を発揮し、塗装の塗替えが不要となるため、橋梁のライフサイクルコスト（LCC）を大幅に削減できる魅力的な橋梁用素材です。日本鋼管は、1969年に自社福山製鉄所内に架設した第一両国橋の側径間（4径間連続鈑桁橋）にて、業界に先駆けて耐候性鋼材を採用し、沿岸部の厳しい腐食環境下でも高い耐久性を発揮しています。
リバーブリッジは、突起付きT形鋼（DFT）を主桁フランジに使用した鋼・コンクリート合成床版橋です。1980年代、当時の川崎製鉄がH形鋼のフランジ部に突起を設けた特殊型鋼に着目し、コンクリートとの付着強度を期待した合成構造の研究開発を進め、開発されました。最大の特長は低桁高にあり、一般的な鈑桁橋（支間／桁高比=1/18～1/20）に比べ、支間／桁高比=1/30～1/40を実現しています。開発以降40年間、継続的な改良を重ねながら、2025年現在で全国650橋以上に採用されています。河川改修や都市河川の新設橋梁、跨線橋等で、計画高水位と道路高に余裕がない場合でも柔軟な設計が可能な橋梁として活用されています。
1974年に導入された構造用風洞では、地表付近での乱流構造や速度分布など、自然界の複雑な風環境の再現が困難でした。このため都市部や大規模構造物における実風に近い試験を求め、1986年にNKKは境界層風洞を導入しました。境界層風洞は自然風のような乱流境界層の形成が可能で、高層建築や橋梁、都市部の風環境解析など幅広い精密実験を実現しています。
2000年代初頭、鋼橋ではLCC低減を目的に、上下部を一体として支承・伸縮装置を削減した合理化橋梁の開発が行われていました。その中でも、当時NKKでは下部工をRC柱・上部工を鋼桁とした複合ラーメン橋の開発を進めており、その結果として高月橋（日本道路公団）等で採用されました。剛結部はスタッドジベルで鋼桁—RCへの応力伝達を図り、要素実験と一体ラーメン解析で復元力特性と負曲げ域の応力分配を検証したうえで最適配筋とスタッド配置を決定しています。
Uリブ合成床版は、鋼板に孔の開いたU型のリブを溶接してパネル化した橋梁用鋼・コンクリート合成床版です。このUリブがずれ止めとして働くことで、底鋼板とコンクリートを強固に合成します。RC床版に比べて大きな耐荷力と高い疲労耐久性を実現し、底鋼板が型枠を兼ねるため支保工や足場が不要となり、大幅な工期短縮が可能です。当社では2000年に番原橋（鳥取県）へ初採用された他、木津川橋（近畿地方建設局）で連続合成桁の床版として採用されるなど、数々の実績を有しています。
合成床版は、鋼板とコンクリートを一体化させた床版構造です。鋼板が型枠と鉄筋の両方の役割を兼ね、その上にコンクリートを直接打設することで、両者が協働して荷重を支えます。従来のRC床版やPC床版と比較して、100年以上の長寿命を実現し、コンクリート剥落も防止できます。型枠や支保工が不要で工期短縮が可能なほか、ライフサイクルコストの削減にも貢献します。川崎製鉄では、突起付きT形鋼（DFT）を用いた合成床版の開発が1985年より行われ、2002年に「リバーデッキ」の名で、山陽自動車道広島東ICランプ橋にて初採用されました。
ICR処理による母材ピーニングは、溶接継手の疲労強度を向上させる技術です従来のハンマーピーニングは溶接止端部を直接打撃するため巻込みによる強度低下が課題でしたが、本技術は名古屋大学山田健太郎名誉教授らが開発したICR処理を応用し、溶接止端近傍の母材を平坦なタガネで打撃することで圧縮残留応力を付与します。巻込みをほとんど起こさず、打撃痕形状による品質管理が可能です。疲労試験により2～4等級の疲労強度向上効果を確認し、自動装置により手動の15倍以上の施工速度を実現しています。
中国道リニューアル工事の吹田JCT～中国池田IC間では、1日約5万台が行き交う重交通区間で、通行止め日数の短縮と労働力の平準化が大きな課題でした。そこで開発されたのが、既設橋梁の真下から新設橋梁を持ち上げる「ジャッキアップ架設工法」です。まず既設橋の下で新桁・床版を地組みし、一次ジャッキアップで既設桁直下まで持ち上げて待機。その後、通行止め開始後に既設桁を撤去し、二次ジャッキアップで新設橋を最終位置まで架設します。この工法により、通行止め後の作業を大幅に削減でき、工期短縮と現場負荷の平準化を実現しました。
橋梁工事で使用されるトルシア形高力ボルトの締付完了検査は、全数目視確認により行われてきました。検査の効率化と品質向上を目指し、画像認識AI技術を用いた高力ボルトAI検査システムを開発しました。本システムは、スマートフォンで撮影した画像から、ボルト、マーキング、ナット、ワッシャ、ピンテールの特徴をAIが学習し、締付完了状態を自動判別します。実橋梁工事での実証実験により、高精度な判別と従来の目視検査と比較した検査時間の削減効果を確認しました。
コンクリート系床版の施工管理において、適切な鉄筋径・間隔・継手がされているかを確認する配筋検査は重要な工程であり、多くの人員と時間を要していました。社会インフラのデジタル化に関する需要が高まる中で、当社は㈱ACESとともに、合成床版の配筋検査を、画像認識技術により自動化するアルゴリズムを開発。最大75％の省人化が期待できるとともに、施工範囲全体の計測を行うことで従来の抜き取り検査よりも検査の確実性・信頼性を向上しています。
ステンレスクラッド鋼は、炭素鋼の母材にステンレス鋼板を圧延接合した複合鋼材です。表面のステンレス層が優れた耐食性を発揮し、内部の炭素鋼が必要な強度を確保することで、高耐久性と経済性を両立します。当社では2021年に新手取川橋（中日本高速道路株式会社発注）において、道路橋の主構造としての使用を提案し、日本で初めて採用されました。日本海沿岸部の厳しい塩害環境下で、桁外面を全てステンレスで覆う構造により塗替塗装が不要となり、100年間のライフサイクルコストで従来の重防食塗装橋梁より優位であることを確認しています。
鋼橋建設におけるカーボンニュートラル社会の実現において、鋼材製造時のCO2削減は特に重要な課題となっています。当社は、JFEスチールが開発したグリーン鋼材「JGreeX®」を受注工事において発注者に提案し、当工事に製造するすべての鋼材に採用されることとなりました。JGreeX®は、Co2排出削減技術により創出した削減量を「マスバランス方式」を適用し任意の鋼材に割り当てることで、鉄構製造プロセスにおけるCO2排出量を100%削減しています。
鋼橋建設では1工事あたり数万本もの高力ボルト締め付け作業が必要ですが、これまで全て人手で行われてきました。この課題に対し、当社は世界初となる高力ボルト自動締め付けロボットシステムを開発しました。協働ロボットに既製品のシャーレンチを装着し、独自開発の制御システムにより、一次締めから本締め、検査、ピンテール処理までを一気通貫で自動化します。ビジョンセンサーによる自動把握や自社開発のAI検査システムを活用し、従来比約40%の省人化を実現しました。2025年度より実工事への導入を開始し、建設現場の生産性向上と労働環境の改善に貢献してまいります。