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「重機の歴史とこれから」をざっくり解説!!!

建機

2021/12/15

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「重機の歴史とこれから」をざっくり解説!!!

◆重機の歴史とこれから…知っていますか??

現代社会において、普段何気なく私たちがお世話になっている「重機」
皆さんはこの現代社会の「功労者たち」について、どのように発展を遂げ、これからどうなっていくと思いますか?
近い将来、「功労者」を動かすのには人の手は必要ないのかもしれません。
もしそうなったら、現場での事故率減少や人員コスト削減・生産性向上など良いことだらけですね!
(重機を操作できないのは寂しいですが…)

今回はそんな「重機」についての歴史とこれからについて、ざっくり解説していきます!

◆人から道具、そして機械へ(古代エジプト~19世紀まで)

古代から人類は文明を発展させる中で様々な「道具」を発明してきましたが
実は古代エジプトからそれらの「発明品」を用いて農耕作業が始まりました。
もちろん電力や蒸気などの動力は認知されていない時代であるため、
大きな道具を利用する際は「身近な動物」たちの助けを借りて動力として利用してきました。

18世紀半ばになると、イギリスのJ・ワットが回転方式を採用した「蒸気機関」を開発します。
18世紀半ばといえばイギリス産業革命が始まった時代ですね。
もちろんJ・ワットの「偉大なる発明」はこの産業革命に利用されます。
さらに、19世紀末にかけてガソリン機関やディーゼル機関も発明されのちに
重機の動力源として利用されていきます

◆日本での重機の登場・普及

20世紀半ばから日本でも重機が登場します。
1930年代前半には、ヤンマーの創始者「山岡孫吉」が世界で初めてのディーゼルエンジンの小型化に成功します。
それ以前にも重機は登場し始めていましたが、山岡氏の功績は産業界に大きな影響を与えます。

◆現代で活躍している「重機」たち

数々の功績の下で進化していった重機たちですが、現代ではどんな用途で活躍しているのでしょうか。
例えば「一般土木機械」は土砂の移動や土木工事に用いられ、中型ブルドーザーや油圧ショベル・ホイールローダ等が該当します。
「重機」と一括りにしてもその中で様々なカテゴリに分けられるため紹介してもしきれませんが、一部を表形式でご紹介します。

カテゴリ 機械例
一般土木機械 ブルドーザー・油圧ショベル(ユンボ)・ホイールローダ等
小型建設機械 ミニショベル(ミニユンボ)・スキッドステアローダ等
鉱山機械 鉱山機械 大型油圧ショベル(大型ユンボ)・鉱山用ダンプ等
道路機械 アスファルトフィニッシャ等

◆世界最大・最小級の油圧ショベル(ユンボ)とは

先にご紹介した表の中でも油圧ショベル(ユンボ)は街中で見かける機会が多く親しみもあるでしょう。
土木・建設・解体でも多く用いられるこの機械は先端部分のアタッチメントを付け替えることでそれぞれの役割をはたします。
解体ではブレーカーや圧砕機などのアタッチメントが有名ですね。
そんな油圧ショベル(ユンボ)の世界最大・最小の大きさを誇る型式をご存じでしょうか。

・世界最大級のユンボ
世界「最大級」のユンボはズバリ「PC8000」、コマツが開発しています。
重量はなんと685トン、3730馬力を誇ります。
運転席の高さは8.45メートルで、これはビル3階程度の高さです。
バケットの大きさは42m3で、一回の採掘で風呂桶約117杯分もの土砂が採掘可能です。
規格外の大きさですね!筆者も一度でいいから乗ってみたいものです!(運転は怖いですが…笑)

・世界最小級のユンボ
そんな最大級の採掘機と対をなす、「最小級」の油圧ショベル(ユンボ)は一体何でしょうか。
ズバリ「PC01」です。こちらもコマツが開発しています。
全幅は580mmでまさに人の肩幅程度しかありません。
重量は300kgと、乗用車よりも遥かに軽いですね!
バケットの大きさは0.008m3、庭や別荘の手入れに最適ですね。
この大きさであれば筆者も運転できそうです!(ビビりなのでこれくらいが丁度いいですね…!)

◆様々な重機と未来の重機

ここまで重機そのものの歴史や、最大級・最小級の油圧ショベル(ユンボ)について
ご紹介してきましたが、すべて有人であり、ディーゼルエンジンを使用しています。

では、未来の重機はどうなっているのでしょうか。
どんなものが活躍していると思いますか?

◆未来の建設重機

・未来の重機は無人?
現在は有人にて重機を操作していますが、未来の重機は無人が基本になります。
現地には人がほとんどいない状態になりますので、労働災害などが減少します。
代わりにロボットや無人重機が現場に出ることになりますので、これらをコントロールする人は遠隔で離れた場所から現場に携わることになります。
現場の状況は?どう確認するの?そんな疑問が生まれるかもしれません。
これは仮想現実がカバーしてくれます。所謂VRというものです。
こうしてあたかも自分が現場にいるかのように立ち回ることができ、関係者とオンラインで会議することで円滑に作業を進めることも可能です。


・未来の重機のエンジンの方式は?
現在はディーゼルエンジンを使用していますが、未来は電気或いは水素に成るかもしれません。
電気は現在でも一部普及し始めていますしね。
こうすることによって、ランニングコストが削減できるほか、環境にも配慮した現場の実現が可能です。

◆まとめ

重機の歴史とこれからについて、お話をさせていただきましたがいかがでしたでしょうか。
いつか来る未来のために日々、様々なことを勉強していかなければならないですが
作業効率、環境、社会のために重機たちは今日も進化し続けています。

弊社でも、その未来のために日々精進してまいります。

ご拝読ありがとうございました。

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中古建機は選定から購入後の運用まで準備と確認が重要です。信頼できる販売店と整備体制を確保し、安全かつ効果的な現場導入を進めましょう。 ←トクワールドでは高品質な【中古重機】を多数取り揃えております!

    #役割#ユンボ#バックホー

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    建設現場では、「掘る」「運ぶ」「壊す」といった作業が日常的に行われます。こうした作業を効率良く、そして安全に行うために使われるのが建設現場で使用される重機。すなわち建設機械です。 現場には用途や作業環境に応じてさまざまな種類の重機があり、それぞれに得意な作業や適した環境があります。 本記事では、現場でよく使われる重機を土木・建築・解体の分野ごとにご紹介します。さらに、農業や林業、災害現場など工事以外で使われる重機から、重機選定のポイントについても解説します。 この記事でわかること 各現場で活躍する建設機械 小型重機の活用例 【初心者向け】重機選定時のポイント 目次 工事現場で活躍する重機の種類とは?|土木・建築・解体ごとの役割を徹底解説 【土木工事の重機】基礎・造成・外構・舗装工事で活躍する機械 【建築工事で使う重機】鉄骨建方・資材搬入に必要な機械を紹介 【解体工事の重機】建物の構造に応じたアタッチメントと機械 【農業・林業・災害対応】工事以外の現場でも活躍する重機とは? 【小型重機の活用例】ミニショベル・マイクロショベルが必要な現場 初心者必見!重機の選定ポイントと資格について解説 まとめ 工事現場で活躍する重機の種類とは?|土木・建築・解体ごとの役割を徹底解説 工事現場で使用される重機は、その役割に応じてさまざまな種類があります。しかし、これらの重機の存在を知っていても、主に「使用される現場」や「運用目的」についてを知らないこともあります。 それぞれの重機が持つ得意な環境や用途について理解を深めておけば、購入やレンタル時にも重機をスムーズに選定することができます。 【土木工事の重機】基礎・造成・外構・舗装工事で活躍する機械 重機は土木工事の基礎を支える重要な存在です。土地を整え、構造物の土台を作るために、精密かつパワフルな作業が求められます。ここでは、造成から舗装まで各工程で使われる重機を紹介します。 土木工事の種類と使われる重機|基礎・造成・外構・舗装の特徴を解説 土木工事とは、道路や橋、ダム、河川整備といった「地面を作る工事」を指します。そのため、地面を掘ったり、整地したり、資材を運んだりと、重機の出番が多くなります。以下では、土木現場でよく見かける代表的な重機を紹介します。 バックホウ(油圧ショベル) 重機の中でもっとも多用途的に使用されているのがバックホウです。油圧の力でアームを動かし、地面の掘削や土砂などの資材の積み込みができます。狭い場所で使える「小旋回型」や、「アタッチメント」と呼ばれる部品を交換して、各種作業で使える汎用性が特徴です。 ホイールローダー 整地作業や土砂や砕石などをバケットですくってダンプトラックに積み込む作業に使われます。車輪が付いているため機動性が高く、舗装された道路や平坦な地面での作業に向いています。 モーターグレーダー 地面を平らに施工する整地作業で使われる重機です。中央にある大きなブレードで微調整しながら、滑らかな仕上がりに整えます。道路工事の仕上げ工程でよく使用されます。また、冬季では高速道路の除雪作業でも活躍する重機です。 ロードローラー 主に、整地機械で地面を均等にした後の道路舗装や地盤の締固めに使われる重機です。転圧することで路盤の強度が上がり、車両が安全に通行できる道路ができます。ロードローラーには以下のような種類があり、作業内容や路面状態に応じて選ばれます。 タンデム式(振動ローラー)前後に鉄輪を持ち、アスファルトや砂利の表面を滑らかに仕上げるために使われる。 タイヤ式(タイヤローラー)タイヤで地面を押し固めるタイプで、アスファルトの締固めによく使用される。 コンバインド式前が鉄輪、後ろがタイヤという構造で、両者の特徴を兼ね備える。 マカダム式前に1輪、後ろに2輪の鉄製ローラーを持つ。締固め性能が高く、主にアスファルト舗装や路盤の締固めで使用される。 ダンプトラック 掘削した土や砕石、廃材など、現場への資材運搬などに欠かせない運搬車両です。積載量が多く、油圧で後部の荷台を持ち上げて一気に積載物を下ろせる構造になっています。 【建築工事で使う重機】鉄骨建方・資材搬入に必要な機械を紹介 建築工事では、構造材や設備機器などの搬入や設置が頻繁に発生します。そのため、吊り上げや運搬性能に優れた重機が欠かせません。ここでは代表的な重機と現場での使い方を解説します。 トラッククレーン 車両にクレーンが装備されており、現場へ移動して重い資材を吊り上げることができます。機動力が高く、仮設現場での使用にも適しています。 ユニック車 小型のクレーン付きトラックで、資材を現場まで運び、そのまま荷下ろしもできます。狭い場所や小規模現場で便利です。 ラフタークレーン 4輪駆動で小回りが利き、段差の多い現場や狭い敷地でも活躍します。機動性と吊り上げ性能のバランスが取れた万能タイプで、狭小地や傾斜のある現場、または都市部のビル建設などでの資材運搬で重宝されます。 オールテレーンクレーン 複数の車軸を持ち、舗装路・不整地の両方で高性能を発揮します。100トン以上の吊り上げ能力を持ち、橋梁や大規模ビルの現場に導入されます。 フォークリフト 倉庫や建築資材置き場で使われる定番の重機です。パレット積みされた荷物の移動や、資材の仮置きに便利です。倉庫・仮設ヤード・工場などでも活躍し、免許取得も比較的容易なため、新人でも扱いやすい重機のひとつです。フォークリフトには以下の2種類がありそれぞれに特徴があります。 カウンター式屋外・屋内の両方で活用される。安定性が高いので重量物の運搬に適している。 リーチ式狭い倉庫内などでの利用に適しており、前後にスライドする機能付き。 【解体工事の重機】建物の構造に応じたアタッチメントと機械 解体現場は「壊す」作業だけでなく、「運ぶ」「分別する」作業まで含まれます。効率よく安全に作業を行うには、専用アタッチメントを活かした重機の活用がカギとなります。 木造・鉄骨の解体で使い分ける重機|油圧ショベルが主力 解体工事では、構造物の取り壊し、資材の分別、搬出作業が並行して進みます。そのため、多機能な油圧ショベルをベースに、用途に応じたアタッチメントを装着して使い分けます。 フォークグラップル 鋼材や木材をしっかり掴んで運ぶアタッチメントで、廃材の分別や仮置きに便利です。安全かつ迅速な作業を可能にします。 カッター 鉄骨やコンクリートを切断できる強力な刃を持ち、鉄筋コンクリート構造の解体に最適です。手作業では困難な作業を一気に進められます。 スケルトンバケット バケットの底に格子状の隙間があり、小石や土をこぼしながら大きな瓦礫だけをすくい取る仕組みです。廃材の選別や再利用のための前処理に活用されます。 【農業・林業・災害対応】工事以外の現場でも活躍する重機とは? 工事現場だけでなく、農業・林業・災害復旧など、さまざまな業種で重機は活躍しています。ここでは、現場に特化したアタッチメントを装着して働く重機の特徴と事例を紹介します。 作業用途に合わせたアタッチメント・重機が多数活躍 重機は建設現場だけでなく、農業・畜産・林業・災害復旧の現場でも重要な役割を果たします。特に近年は、作業内容に応じたアタッチメントの進化が著しく、用途の幅が広がっています。 農業|灌漑・農地造成に使える機械田畑の整地や水路の整備には、溝を掘るためのトレンチャーアタッチメント、土の選別を行うロータリーバケット、土引きや整地に便利な水平整地バケットなどのアタッチメントを装着したバックホウが使用されます。農地ごとに必要なアタッチメントを選ぶことで、効率的かつ丁寧な作業が可能です。 畜産業|飼料や糞尿の運搬処理に対応飼料の運搬や糞尿の除去には通常バケットのほかにグラップル付きホイールローダー、小型バックホウが使用されます。畜産業で使用されるホイールローダーなどの重機は、畜舎内で効率よく作業するために、小回りの利く小型機種が選ばれる傾向にあります。また、ホイールローダーや小型ショベルは、牛舎や豚舎の清掃・給餌作業でも必要とされており、衛生的な環境維持と作業の省力化に大きく貢献しています。 林業|伐倒・集材・木材運搬で使える重機山林では、傾斜やぬかるみでも安定して作業できるグラップル付きバックホウやハーベスターが活躍しています。山間部や斜面での作業に対応できるキャタピラ仕様の機体が多く見られ、伐採から積込みまで効率よく行えます。 災害現場|緊急復旧作業の要となる重機災害時には、倒壊家屋や土砂の除去、仮設道路の整備など多様なニーズが発生し、それらに対応する必要があります。また、激甚災害直後では多くの行方不明者が発生します。そのため、自治体・自衛隊・建設会社が保有する重機が連携して迅速な捜索・復旧を支えます。 倒壊建物の除去や土砂災害時の整地作業では、油圧ショベルに加えて、特殊な重機も導入されています。例えば、過去に国内の大手建機メーカーであるコマツが開発した水陸両用ブルドーザー(通称:スイブル)が東日本大震災の津波被害があった被災地(宮城県名取川閖上大橋復旧工事)に投入された事例があります。浸水地帯やぬかるみでも走行可能な性能を活かして、迅速な支援・復旧活動に大きく貢献しました。 【小型重機の活用例】ミニショベル・マイクロショベルが必要な現場 小型重機は、その取り回しやすさから都市部や個人宅の施工現場などで重宝されています。また、環境配慮型モデルも登場し、今後ますます活躍の幅が広がることが予想されます。 メリット1:狭所作業や住宅地での施工に便利小型重機は1〜3トンクラスのミニショベルを中心に、都市部の住宅街や庭先など限られたスペースでの作業に適しています。可搬性も高く、仮設現場や出張作業で重宝します。 メリット2:運搬性が高く農業・造園業にも最適2トントラックのほか、軽トラに積載して移動できる超小型機種もあるため、小規模工事や農業・造園・外構工事など複数現場を回る業者に向いています。個人での扱いやすさも魅力で、農業やガーデニング、DIYでの需要も高い機種となっています。 メリット3:電動式小型重機で環境対策も可能近年注目されているのが、電動式のミニショベルやホイールローダーです。CO2排出ゼロ・静音性・コンパクトさで、環境規制の厳しい都市部や夜間作業でも活躍が期待されます。 初心者必見!重機の選定ポイントと資格について解説 工事現場で欠かせない重機ですが、初心者にとっては「どの重機を選べばいいの?」「操作するには資格が必要?」「購入とレンタルはどっちがお得?」と、疑問が尽きないものです。 ここでは、初めて重機を扱う人や、導入を検討している方に向けて、「重機の選定ポイント」から「必要な資格」「コスト比較」までをわかりやすく解説します。 重機操作に必要な資格とは? 重機を操作するには、法律で定められた資格が必要です。重機の種類やサイズによって必要な資格も異なるため、使用目的に応じてしっかり確認しておきましょう。 重機は、種類や用途に応じて、法律で定められた資格や講習の修了が必要になります。たとえば、現場でよく見かける油圧ショベルやブルドーザーなどを運転するには、「車両系建設機械運転技能講習」を修了していることが求められます。 この講習は、厚生労働省に認定された教習所などで受けることができ、学科と実技の両方があります。期間はおおむね3〜4日ほどで、費用は3万円から6万円程度が一般的です。すでにフォークリフトなど別の技能講習を受けている人は、講習時間が短縮されることもあります。 また、比較的小型の重機(機体重量3トン未満)であれば、「特別教育」という、より簡易な講習で操作可能になるケースもあります。これは1〜2日で修了でき、費用も1万円台と比較的リーズナブルです。 ほかにも、高所で作業するための高所作業車や、不整地を走行するクローラーダンプなど、それぞれに応じた技能講習があります。どの資格が必要かは、扱いたい重機の種類や現場の用途によって異なるため、事前に確認しておくことが大切です。 代表的な重機資格一覧 資格名 操作できる重機 取得方法 車両系建設機械運転技能講習(整地・運搬・積込み・掘削用) 油圧ショベル、ブルドーザーなど 教習所で講習を受講(学科+実技) 小型車両系建設機械特別教育 機体重量3t未満の建設機械 企業内講習や民間講習機関 不整地運搬車運転技能講習 クローラーダンプなど 教習所で講習受講 フォークリフト運転技能講習 倉庫作業用フォークリフト 全国の教習所で取得可能 高所作業車運転技能講習 作業床が2m以上の高所作業車 高所作業車用の講習受講が必要 ■資格取得の所要時間と費用目安 技能講習(車利用系建設機械など):3~4日、費用は約3万~6万円 特別講習(小型重機など):1~2日、費用は約1万~3万円 会社によっては、社員に資格を取らせるための補助制度や、資格手当が出る場合もあるので、事前に確認しておくと良いでしょう。 レンタルと購入、コスト面での比較 重機を導入する際、多くの人が悩むのが「レンタルすべきか、購入すべきか」という点です。それぞれのメリット・デメリットを把握し、作業内容や使用頻度に合った選択をすることが重要です。 重機レンタルのメリット・デメリット メリット 初期費用を大幅に抑えられる。 必要なときだけ借りられるため、保管・維持コストが不要。 最新機種を使える場合も多い。 故障時のメンテナンス対応もレンタル会社が行ってくれる。 デメリット 長期利用になるとコストがかさむ。 繁忙期には希望機種が借りられない可能性がある。 使用頻度が高いとレンタル費が割高になるケースも。 重機購入のメリット・デメリット メリット 長期使用する場合はレンタルよりもコストが安くなる。 自社でいつでも使えるため、計画的な工期管理が可能。 中古市場での売却やリース転用もできる。 デメリット 高額な初期投資(数百万円〜数千万円)。 維持費(保険、車検、修理、保管スペース)が必要。 法改正や排ガス規制で旧型が使いにくくなるリスク。 【ケース別】購入とレンタルではどっちを選ぶべき? 初めて重機を導入する場合は、まずレンタルで必要な重機を試し、使用頻度や現場のニーズを見極めたうえで、購入を検討するという流れが理想的です。 とくに、1つの現場だけで使いたい、数週間だけ必要、といった場合には、迷わずレンタルを選ぶのがおすすめです。 逆に、毎月のように重機を使うような自社施工の会社であれば、中古の重機を購入して運用コストを抑えるという選択肢もあります。 最近では、品質の良い中古重機やリース契約付きの販売も増えてきているため、現場のスタイルに合わせた柔軟な選択が可能になっています。 まとめ 重機は用途に応じて様々なタイプがあり、それぞれの特性を活かして使い分けることで、安全で効率的な作業が実現できます。重機の選定は作業の成否を分ける重要なポイントです。 「なぜこの重機が使われているのか?」を意識して観察することが、現場で視野を広げる第一歩になります。 ←【中古重機】の販売はこちらから

    #規格#資格#種類

    2025/06/27

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  • はじめての地盤改良工事|種類・費用・基礎知識をやさしく解説
    建機

    はじめての地盤改良工事|種類・費用・基礎知識をやさしく解説

    建物を建てるとき、建造物の安定性を保つために見落とせないのが「地盤の強さ」です。地盤が弱い土地に建物を建てると、不同沈下や傾き、災害時の被害など大きな危険につながります。 そこで必要となるのが「地盤改良工事」と言われるものです。本記事では、地盤改良工事の基礎知識から工法の種類、メリット・デメリットをわかりやすく解説します。 この記事でわかること 地盤改良の基礎知識 地盤改良の工法 地盤改良で使用される重機 目次 地盤改良とは?その必要性と重要性 地盤改良の工法は大きく3つ 地盤改良の選定基準 地盤改良工事に使用される重機 まとめ 地盤改良とは?その必要性と重要性 地盤改良とは、建物を安全に支えるために地盤を人工的に補強する工事です。地盤が軟弱な土地にそのまま住宅などを立ててしまうと、地盤が建物の重さを支えきれずに沈下、それに伴う倒壊が発生するおそれがあります。 沈下を防ぐために、土に固化材を混ぜたり、杭を打ち込んだりして地盤を補強するのが地盤改良工事です。地盤改良工事は建物だけでなく、道路や橋梁といった構造物の基礎工事前にも行われます。 特に日本は地震や台風が多く、軟弱地盤のままでは建物の安全性を確保できません。長く安心して住むために、建築前の地盤改良は欠かせない工程です。 地震や大雨時の液状化も、弱い地盤では大きな被害をもたらす要因です。(液状化:地震の揺れで地中の水分を多く含んだ砂地盤が泥状になり、建物が傾く現象。)過去の大地震でも多数の被害が報告されています。地盤改良を行えば、土を固めたり支持力を高めたりすることで、経年による地盤沈下や液状化のリスクを大幅に軽減できます。 地盤改良は目に見えない部分の投資ですが、この工程は建物や住まいの安全性と快適性に直結する需要なものです。建物の外観や間取りだけでなく、見えない足元を固めることこそが、プロが行う本当に安心できる家づくりと言えるでしょう。 地盤改良の工法は大きく3つ 地盤改良の必要性は理解していても、「どんな方法があるのか」「どの工法を選ぶべきか」と悩む方は多いでしょう。地盤改良にはいくつかの代表的な工法があり、それぞれ適した条件があります。ここでは、工法の概要と特徴をご紹介します。 地盤改良工事の工法は大きく分けて3つあります。 表層改良工法 表層改良工法は、軟弱地盤の表層部分を固化材で安定させるシンプルな地盤改良方法です。比較的コストを抑えられる一方で、地盤の深さや種類によっては適用できないケースもあります。 表層改良工法は、重機を使ってセメント系固化材を地盤に混ぜ込み、硬い地盤を造るだけなので、「施工がしやすい」「低コスト」な点が大きな魅力です。作業手順がシンプルなため工期も短縮できるほか、コストは他工法に比べて20〜30%程度安くなる場合もあります。 他にも、地盤改良後の地中に鋼材を残さないため、将来的に土地を売却する際も障害が少なく、環境負荷が小さく済みます。 しかし、表層改良は深さ2m程度までの非常に浅い地盤しか対応できません。地盤が深く軟弱な場合には効果が不十分となり、不同沈下のリスクを残すおそれがあります。また、地盤に有機質土や高含水比の粘土が多い場合、固化材が十分に反応せず強度不足になることもありるので、地盤調査の精度が問われる工法です。 現場での具体例としては、郊外の新築住宅地で、支持層が比較的浅く、粘土質の地盤に対してや、走路工事前の地盤改良として表層改良工法が採用されることが多いです。 柱状改良工法 柱状改良工法は、地中に円柱状の固化体(主にセメント系)をつくり、建物を支える工法です。戸建てから中規模建築まで幅広く採用されており、支持層が比較的深い場合でも対応可能です。 対応できる地盤の深さが大きいため、表層改良では難しい深度5〜10mの軟弱地盤にも対応できます。円柱状の杭が地中で物荷重を分散して支えるため、安定性が高いことから、戸建住宅ではもっとも多く用いられる工法になります。 ただし、関東ローム層のような火山灰質土、粘性土を含むような土質は、改良体が固まらないというトラブルが発生しやすいです。この場合、改良体が持っていなければならない必要強度に達することができず、発現強度が一般の土より低くなります。このような特殊な土質は、専用の固化材を使用します。 ※関東ローム層:関東地方の台地や丘陵を広く覆う赤褐色の土壌。支持地盤としての安定性はあるが、配管などの撤去で地盤が乱されると強度が著しく低下します。また、盛土や土砂災害により堆積した地盤は、軟弱地盤となり、地盤沈下や土砂崩れの危険が大きいです。 大きなデメリットは、「コスト」と「撤去の難しさ」が挙げられます。戸建住宅規模でも100〜150万円ほどかかることが一般的で、表層改良より高額です。条件によっては100万を切る場合もありますが、費用は支持層が深いと高額になります。 また、固化杭は半永久的に地中に残るため、将来的に土地を売却して工場や大規模建物を建設する際に、既存杭の撤去費用が発生する場合があります。 注意点としては、地下水位が高い地域では固化材が流れやすく、十分な支持力を得られないケースがあるため、地盤条件を正確に調査した上での判断が不可欠です。 鋼管杭工法 鋼管杭工法は、鋼製の杭を地中に打ち込み、建物の荷重を支持層へ伝える工法です。 耐久性が高く、支持力が明確に確認できるため、安心度の高い改良方法として注目されています。 鋼管杭は、軟弱地盤の地中に打ち込む鋼製の杭で、耐久性が高く、工場製品として品質が安定しています。 施工可能な深さは約30メートルで、鋼管杭は支持層に直接届くことから、軟弱地盤が厚い場合でも不同沈下の心配がほとんどありません。固化材を使わないため地下水や土壌汚染リスクが少なく、環境に配慮した工法ともいえます。 確実な支持力と耐久性を誇りますが、その分コストは3工法の中でももっとも高額で、戸建住宅(30坪前後の木造二階建て住宅)でも150〜200万円が相場となります。 また、施工には専用の回転貫入機や大型重機が必要で、隣地との距離が近い狭小地や電線下では施工しにくい場合があります。 地中に鋼材が残るため、将来的に土地を農地転用する場合は、制約となる可能性もあります。都市部の埋立地や河川敷に近い宅地では、支持層が深くて軟弱層が厚いため、表層改良や柱状改良では対応できません。 鋼管杭で地盤改良を行い、建物を支えるケースが多く見られます。延床30坪規模の木造住宅で180万円程度が目安ですが、将来的な沈下リスクを最小化できるため、地盤条件が厳しいエリアでは有力な選択肢となっています。 地盤改良の選定基準 地盤改良には表層改良、柱状改良、銅管杭などさまざまな工法がありますが、どの工法を選ぶかは、地盤調査の結果で選定されます。現場によって最適な工法は異なりますが、建物の規模や重さ、地盤の強さ、支持層までの深さなど、多くの要素を考慮して選定されるのが一般的です。 建物の規模・重量 地盤改良工法を選ぶうえでまず考慮することは、建てる建物の規模と重量です。木造2階建てのような比較的軽量な住宅であれば、表層改良や柱状改良でも十分に対応できます。一方で、鉄骨造やRC造のように重量が大きな建物では、支持力の高い鋼管杭工法が求められることが多くなります。建物が大きくなるほど、地盤にかかる荷重も増えるため、安全性を優先した工法選定が必要です。 支持層までの深さ 地盤調査で確認される「支持層までの深さ」も大きな判断基準です。表層改良は2m程度まで、柱状改良は2〜8m前後までが一般的な対応範囲です。支持層が10m以上の深さにある場合は、鋼管杭工法など杭状に力を伝える工法が選ばれるのが通常です。都市部の埋立地や河川敷近くの宅地では、軟弱層が厚いため表層改良や柱状改良が使えず、必然的に鋼管杭が選択されることになります。 施工環境や敷地条件 工法の選定には、現場の環境や敷地の条件も影響します。表層改良や柱状改良は大型の撹拌機を用いるため、隣地との距離が近い狭小地や電線下では施工が難しくなることがあります。その点、鋼管杭工法は比較的コンパクトな重機で対応できるため、都市部の狭い土地でも採用されやすい工法です。ただし、騒音や振動の発生には注意が必要で、近隣環境への配慮も求められます。 地盤改良工事の流れと施工時の注意点 地盤改良工事は、「地盤調査」から始まり、調査後の結果を元に「工法選定」を行います。工法が決まれば、「施工準備」に入り、「改良施行」、「品質管理」「引き渡し」という流れで進行します。 地盤調査 地盤調査は、スウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)やボーリング調査などによって、地盤の強さや土質を詳細に分析します。その結果を踏まえて、表層改良・柱状改良・鋼管杭など、建物に最も適した工法を選定します。選定時には、改良範囲の深さ、建物の荷重、周辺環境、そしてコスト面まで総合的に判断される点がポイントです。 施工準備 施工準備では、重機の搬入ルートを確保し、近隣への騒音や振動を抑えるための計画も重要です。特に住宅地や狭小地では、作業スペースの制約が多いため、搬入できる機材や施工時間に制限が生じやすく、工程管理が求められます。 改良施行(改良材の投入・撹拌・施工) 表層改良の場合は、固化材を混ぜ込んで地表から数メートルの土を改良します。柱状改良や鋼管杭の場合は、掘削機で地中に円柱状の改良体を造成し、支持層にしっかりと届くように施工します。このとき、施工精度を確保するために機械の制御や改良材の配合量管理が欠かせません。わずかな誤差が後の不同沈下リスクに直結するため、熟練オペレーターの技術が試される工程です。 品質確認試験 設計通りの強度が得られているかを確認するため、コアサンプルを採取したり、杭の支持力試験を行うこともあります。特に公共工事や大規模建築では、第三者による検査を経て品質が担保される仕組みが整えられています。 引き渡し 最後に施工記録の整理と引き渡しをします。ここでは、使用した材料の種類や数量、施工位置、強度試験の結果などをまとめ、建築主へ報告します。これにより、将来の建物メンテナンスや増改築時にも、地盤改良の履歴を参照できるメリットがあります。 注意点 ず「施工中の気象条件」が挙げられます。雨天時や地下水位が高い状況では、改良材の固化反応が遅れることがあり、十分な強度が発現しない恐れがあります。また、工事中に地中障害物(古い基礎やガラなど)が出てきた場合には、追加工事や設計変更が必要になるケースも少なくありません。さらに、施工後に地盤沈下が完全に防げるわけではなく、地震や地盤変動によるリスクをゼロにできるものではない点も理解しておくべきです。 地盤改良工事に使用される重機 地盤改良工事では、工法によって必要になる重機が異なります。 表層改良工法に使われる重機 表層改良工法は、地盤表面から2メートル程度の浅い部分を掘り起こし、セメント系固化材で混合・撹拌して固める工法です。 施工には、バケットに特殊な攪拌装置を取り付けたユンボ(油圧ショベル) が多く用いられます。 固化材を混ぜ込みながら土を均一に処理し、施工範囲が広い場合には、ブルドーザー を補助的に使用し、地表面の整地や材料の搬送を行います。一般的な建築現場にある汎用重機で施工可能なため、コストを抑えやすいのも特徴です。 ←ユンボに取り付けられる攪拌装置「ミキシングバケット」はこちら 柱状改良工法に使われる重機 柱状改良工法では、セメント系固化材を注入しながら地中に円柱状の改良体を造成します。そのため、専用の 柱状改良機(オーガー式改良機) が必要となります。これは大型の クローラー式の改良機 で、スクリュー状のドリルを地中に回転貫入させ、固化材を混合しながら掘削と改良を同時に進める仕組みです。 施工深度は2〜8mほどで、住宅や中低層建物で多く採用されています。また、施工精度を確保するためには、改良機を安定して設置できる十分な作業スペースが必要となるため、狭小地では施工が難しい場合があります。 鋼管杭工法に使われる重機 鋼管杭工法は、鋼製の杭を支持層まで打ち込み建物を支える方法です。 施工には 杭打機(パイルドライバー) や 油圧ハンマー付きクレーン が使用されます。また、狭小地や低騒音を求められる場所では、回転圧入式の 油圧杭打機(ジャイロパイラーなど) が選ばれることもあります。 これらの重機は、騒音や振動を抑えながら杭を貫入できるため、都市部での施工に適しています。杭の長さや本数が増えると、クレーンや杭搬送用の重機も必要となり、現場の規模が大きくなる傾向があります。 まとめ 地盤改良工事は、土地状況に応じた工法選定と重機活用が大切です。費用と規模を正しく理解し、適切な施工を行うことが建物の安全と安心につながります。

    #種類#整備

    2025/10/24

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