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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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解体仕様のバックホウは、安全性と作業効率の両立を実現するため、落下物からオペレーターを保護するFOPS(落下物保護構造)などの安全設備の実装や、多種多様なサイズ、アームの長さ、アタッチメントが用意されています。 解体現場によっては、安全対策の一環で、キャノピーにガードが付いている重機しか入れないという現場も増えてきました。キャノピーのフロント、側面、上部にガードが付いた、いわゆる「三面ガード仕様」という機械が「解体機」と呼称されます。 解体重機の種類 代表的なのは、あらゆる現場で活躍している「油圧ショベル」です。他にも、高層ビルの上層階を解体する際に用いられるクレーンや資材やガラを運ぶホイールローダーなども現場によっては導入されます。 特に油圧ショベルは、アタッチメントを交換することで、破砕、切断、吊り上げといった多様な作業をこなす万能機械として重宝されています。 解体機とひとくちに言っても、その種類や規模はさまざまです。例えば、4〜5階建ての高層建物を解体する際には、大型のロングリーチ仕様機が必要になります。一方で、2〜3階建ての比較的低い建物では、アームが長すぎると作業の妨げになることもあるため、中小型の解体機のほうが適しています。 このように、解体工事では建物の構造や高さ、作業スペースなどを考慮し、適切な機械を選ぶことが重要です。そのため、幅広い規格の解体機を揃えておくことが、スムーズで安全な施工につながります。 解体重機のサイズ 重機のサイズは「小型」「中型」「大型」に分類され、建物の規模や現場の状況に応じて使い分けます。 小型機:狭小地や住宅地など、スペースが限られる現場で活躍 中型機〜大型機:鉄筋コンクリート造(RC造)や高層ビルなど、大規模解体で使用 ロングリーチ解体機:高さ20〜30mを超える建物の解体に用いる大型機 住宅街などの狭小地では、コンパクトな小型機、大型ビルや規模の大きい構造物の解体では、馬力がある中〜大型機が主流になります。 さらに、ビルの高層部を解体するときは「ロングリーチ解体機」という長大なアームを持つ大型機も存在します。 解体重機のアタッチメント 解体工事で解体重機の作業性を支えるのが、重機の『手』に当たる部分である「解体専用アタッチメント」の数々です。 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また、狭い現場でも小回りが利くモデルも多く、街中や住宅地での解体作業では、作業員や建物に機体が接触しないよう、機体後部がコンパクトな後方小旋回モデルが多く活躍します。 クレーンの役割 大型構造物や高所での作業では、クレーンが重要な役割を果たします。重い部材や設備を吊り上げて取り外すほか、上層階からの解体で解体ガラを地上に降ろす際にもクレーンが使用されます。 特に解体専用の「デリッククレーン」は、高層ビルの解体において欠かせない存在です。 木造住宅の解体工法とは?重機と手作業の使い分けを解説 木造住宅や店舗の解体では、構造材の特性や周囲の環境に配慮した工法の選定が求められます。手作業と重機を適切に使い分けることで、安全かつ効率的な解体が可能です。 重機併用工法とは|木造解体で主流の施工方法 この工法では、まず屋根や内装材などを人力で撤去し、その後に重機で柱や梁を倒していきます。木造建築では、建材が比較的軽量であるため、重機の力で一気に解体できる点がメリットです。また、粉塵や騒音の拡散を抑えるために散水や防音シートを併用するのが一般的です。 手壊し工法とは|狭小地やアスベスト処理に有効な方法 手壊し工法は、主に重機が入れない狭小地や隣接建物との距離が近い現場で採用されます。また、アスベストなどの有害物質が含まれる場合は、専門処理が必要になり、重機よりも手壊しでの作業が増えます。 手壊し工法は、騒音や振動が少ないため、近隣への迷惑を最小にできることが利点です。しかし、作業に時間がかかり、コストも高くなりがちです。そのため、大規模な解体には不向きな解体工法となります。 手作業のため安全かつ丁寧に解体を進められるほか、廃棄物の分別の制度が高く、リサイクルの観点ではメリットが大きいですが、工期や費用面を十分に考慮する必要があるでしょう。 ミンチ工法とは|禁止された危険な解体手法 解体工事の基本的な原則として、2003年に施工された「建築リサイクル法」により、昨今では、環境問題への配慮や産業廃棄物の廃棄規則などが厳しく管理されています。 かつて一部で行われていた「ミンチ工法」は、重機を用いて建物を一気に取り壊すという危険な手法です。工期も短く、解体費用を大幅に抑えられるこの方法は、現在は法律で禁止されています。 解体の際に、建材が混ざり合ってリサイクルが困難になるほか、粉塵の大量発生や構造体の崩落による事故リスクが高まるため、持続可能な解体には適していません。 重機解体・重機併用工法が多く用いられる理由 木造住宅の解体工事は、重機での解体や重機と手作業での解体を併用した解体方法が一般的です。木造解体でこの工法が主流となっている背景には、安全性と効率性のバランスがあります。 重機による解体が可能な範囲を拡大することで、作業時間の短縮と解体コストの低減につながります。加えて、解体で発生した廃棄物の適切な分別回収も可能です。 このことから、重機と手作業を組み合わせた方法は、作業速度と安全性が高いため、今では木造解体のスタンダードとなっています。 高層ビル・橋梁の解体に使われる重機と工法 鉄筋コンクリート(RC)や鉄骨鉄筋コンクリート(SRRC)構造物は、頑丈ゆえに解体も難易度が高く、専門的な重機と工法が必要です。 以下ではビルや橋の解体に使われる工法をご紹介します。 解体の主流は『圧砕機工法』 圧砕機とは、大割機を装着した重機で、コンクリートを切断・粉砕する役割を担います。鉄筋も同時に切断できるため、作業効率が非常に高く、RC造やSRRC造の解体現場ではもっとも多く用いられる工法です。 しかし、解体時には他の解体工法よりも粉塵が多く発生するため、養生シートや散水などで粉塵の飛散防止に留意する必要があります。 以前は主流だった、ブレーカーを用いた「はつり」よりも騒音や振動が少なく、分別にも適しているため、現在の鉄筋コンクリート解体では、この圧砕機工法が主流となっています。 コンクリートのはつりに用いる『ブレーカー工法』 コンクリート製の硬い床面や基礎部分の除去には、ブレーカー(油圧ハンマー)というバックホウ用アタッチメントが活躍します。 ブレーカーとは、バックホウなどの掘削機の先端に取り付ける機械のことです。チゼル(杭)を油圧で連続往復させ、打撃でコンクリートやアスファルトを破壊します。ただし、騒音や振動が大きいため、周辺環境に配慮して使用時間や防音対策が厳しく管理されています。 比較的規模の小さい現場では『転倒工法』が用いられる 転倒工法は、建物の外壁を内側に引き倒して解体する工法です。規模の小さな解体現場では、転倒工法が主に用いられており、ワイヤーロープ等を使って重機または人力で外壁を引き倒します。規模の大きい現場では、解体機械を入れて直接外壁を引き倒します。 転倒工法のメリットは、高所作業を減らせるため安全性が高く、粉塵の飛散も抑えられるため近隣への影響を最小限に抑えることができます。また、狭い作業範囲でも行えるため、狭い場所での解体にも適しています。 ただし、高い壁や構造物を倒すため、近隣住民や周囲の建物、道路、水道管などに被害を及ぼさないよう細心の注意が必要です。作業には、熟練した技術や専門知識が必要となります。 まとめ 解体工事では、単に「壊す」のではなく、「どう壊すか」が重要です。対象物の構造や築年数、周囲の建物との距離、交通量などを総合的に判断し、最適な重機と工法を選定します。 施工計画には、粉塵・振動・騒音・安全性の全てを考慮する必要があります。環境負荷を抑えた持続可能な解体が、今後ますます重要視されるでしょう。 ←【中古重機・アタッチメント】の販売はこちらから

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主な用途は、基礎掘削、溝掘り、埋め戻し作業など。操作はレバーで行い、慣れれば細かな作業も正確にこなせます。 アタッチメントを交換することで、ブレーカー作業やつかみ作業にも対応できる点が大きな特徴です。 土木工事では、バケット容量0.45m3クラス(10~15t)がもっとも採用されており、公共土木・民間造成・道路工事など幅広い現場で標準機になっています。10tダンプへの積込みに優れています。 現場にとって、0.45m3は「掘削・積込み・整地」を1台で無理なく行え、工程バランスを取りやすいクラスとして多く採用されています。 【ホイールローダー】高機動な積み込み・運搬作業機械 ホイールローダーは、タイヤ式走行体と前面バケットを備え、土砂や砕石、骨材などをすくって運搬・積込みすることに特化した建設機械です。 油圧ショベルと異なり掘削機能を持たないものもあり、主にストックヤードや工事現場での積込み作業を担います。また、走行速度が速く、舗装路や整地済み現場では高い作業効率を発揮します。 構造は、タイヤ式走行体、前面バケット、車体中央のアーティキュレート機構で構成され、油圧によってバケット操作と走行を行います。土木工事では、バケット容量1.0〜1.5㎥クラス(運転質量10〜15t級)の使用が多く、同クラスは積込み能力と取り回しのバランスに優れた標準機種として採用されています。 【ブルドーザー】地盤形成を担う整地・押土作業の専門機械 ブルドーザーは、土木工事の初期段階である地盤形成の工程を担う重機で、切土・盛土・敷き均し作業に欠かせない存在です。 構造は、クローラー式走行体と前面ブレードで構成され、機体の推進力によって土砂を押し出します。主な用途は、造成工事や道路土工における整地作業です。土質や作業範囲に応じて、ブレード形状やリッパーの有無が選定されます。また、接地圧が低いので、不整地や軟弱地盤でも安定した走行・作業が可能です。 土木工事では、D6/D65クラス(運転質量18〜21t級)が多く使われており、押土距離30〜60m程度の施工に対応できるサイズとして位置づけられています。 【ロードローラー】路盤・舗装を締め固める施工管理用機械 ロードローラーは、路盤や舗装面を締め固めるための建設機械です。鋼製ドラムやタイヤを備えた構造で、自重または振動によって施工面に圧力を加えます。 締固めが不十分だと施工後の沈下や変形につながるため、道路工事は必ずロードローラーによる路盤の締固めを実施します。 土木工事の現場では、10〜12t級の振動ローラーが一般的で、下層路盤から舗装下層まで対応できる機種として多く採用されています。 【モーターグレーダー】路盤形状と勾配を整える整形専用機械 モーターグレーダーは、路盤や路肩の高さ調整、横断勾配の形成を目的とした建設機械です。 車体中央に装備されたブレードを角度調整しながら走行することで、地表面を削り、均一な形状に整えます。構造は、前後輪を持つ車体、中央ブレード、操舵装置で構成され、細かな操作が可能な点が特徴です。 ブレードの刃角や作業幅は施工条件に応じて設定され、測量結果を基に高さ管理が行われます。土木工事では、全長8〜9m級の中型モーターグレーダーが多く使用され、舗装前工程の仕上げ作業を担う機種として位置づけられています。 重機選定の戦略論「現場効率は“機械の組み合わせ”で決まる」 重機選定は、現場に合いそうな機械を投入するという感覚的な判断になりやすい分野です。 しかし、施工計画の精度を高めるためには、一定の基準に沿ってどの重機を導入するか検討する必要があります。特に重視すべき点は次の三つです。 想定される土量や作業量に対し、機械の能力が過大でも過小でもないか 地盤条件や作業環境に対して、走行方式や機体構造が適しているか 掘削、運搬、締固めといった前後工程が無理なくつながる構成になっているか 大型の油圧ショベルを配置しても、組み合わせるダンプトラックの積載量が小さい場合、積込み後の待機時間が長くなります。反対に、必要以上に高出力な重機を使用すると、燃料消費や維持管理費が増える要因になります。 重要なのは個々の性能ではなく、現場全体の作業の流れを基準に重機構成を検討することです。 【現場別】生産性を決める土木重機の選定ポイント 土木工事では、同じ作業内容であっても現場条件が異なれば、適切な重機構成も変わります。地盤の状態、施工規模、作業スペース、工程の流れを踏まえずに重機を選定すると、作業の滞りや手戻りにつながることがあります。 以下では、造成工事・道路工事・河川工事といった代表的な現場別に、使用頻度の高い重機とその選定時の考え方を整理し、施工計画に活かせる実務的なポイントを解説します。 造成工事 造成工事では、切土・盛土・運搬を同時進行で連続して行う工程が多く、朝から晩まで土の動きが止まりません。よって、重機の能力設定が施工計画に直接影響します。 特に油圧ショベル、ブルドーザー、ダンプトラックの組み合わせは、作業量と現場条件を踏まえて検討することが重要です。 油圧ショベルのバケット容量選定(0.25〜0.7m3) 油圧ショベルのバケット容量は、想定土量と運搬車両を基準に選定されます。0.25m3クラスは狭小地や小規模造成、0.45m3クラスは一般的な造成工事、0.7m3㎥クラスは切土量が多い現場で使用されます。特に0.45m3クラスは、10tダンプへの積込み回数を抑えやすく、掘削から積込みまでを一連の流れで進めやすいサイズとして多く採用されています。 〇バケット容量は掘削量やダンプの容量を考慮して決定するケースが多くなります。 土質別でブルドーザーを選ぶ基準(湿地・硬質・岩盤) ブルドーザーは土質条件によって適した仕様が異なります。湿地や軟弱地盤では、低接地圧仕様(LGP)が用いられ、沈み込みを抑えながら敷き均し作業を行います。硬質土では標準仕様が使われ、切盛土の整形作業に対応します。岩盤混じりの地盤では、後部にリッパーを装備した機種が選定され、表層の掘り起こし工程に用いられます。 〇土質によって仕様を選定し、岩盤や岩などが多い現場ではリッパーを装備することで対応可能です。 大量土砂運搬:「10tダンプ」と「25tダンプ」の使い分け 土砂運搬では、運搬距離と場内条件によってダンプトラックのクラスが選ばれます。場内運搬や狭い仮設道路では10tダンプが使われ、公道走行や取り回しのしやすさが考慮されます。一方、運搬距離が長く、積込・排出場所が確保できる現場では25tダンプが選ばれることもあり、運搬回数の削減を目的として導入されます。 ただし、25tダンプは、仮設道路の幅や勾配によっては使えないこともあるので、導線の選定にも気が抜けません。 〇大量の土砂が発生する現場では、造成規模と動線計画を踏まえた車両選定が求められます。 道路・補修工事 道路・補修工事では、路盤や舗装の形状精度が施工結果を左右します。そのため、整形・締固め・舗設の各工程で使用する重機は、作業条件と施工順序を踏まえて選定・運用する必要があります。 グレーダーの刃角設定・作業幅 モーターグレーダーは、路盤の高さ調整や勾配形成を行うための建設機械です。刃角の設定によって切削量が変化し、角度を立てると削り量が増え、寝かせると表面仕上げ向きの作業になります。作業幅は路幅や施工延長に応じて調整され、過度に広く設定すると操作が難しくなります。測量結果を基に、必要な切削量に合わせた刃角と走行ラインを設定することが重要です。 〇刃角と作業幅は、測量値と路盤形状を基準に段階的に調整します。 ロードローラーの静的・振動の適正配置 ロードローラーは、路盤や舗装を締め固めるために使用される建設機械で、工程ごとに転圧方法を使い分ける必要があります。 静的転圧は、ローラー自体の重量によって材料を押さえる方法で、表層や仕上げ工程に使用されます。表面を整えながら締めるため、舗装の最終段階で行われることが多いです。一方、振動転圧はローラー内部の振動装置を作動させ、材料の内部まで締める方法です。路盤や下層工程で使用され、締まり不足を防ぐ目的があります。 転圧方法を誤ると、後工程で沈下や表面の乱れが発生するため、層構成と施工順序を確認したうえで配置を決めることが重要です。 〇下層では振動転圧、仕上げ工程では静的転圧を使用します。 フィニッシャーの散布量設定ミスを減らすポイント アスファルトフィニッシャーは、合材を一定の厚さで敷き均すための機械です。散布量の設定は、舗装の厚さを決める重要な作業で、数値が合っていない場合、設計どおりの舗装ができません。 設定が少なすぎると舗装厚が不足し、逆に多すぎると材料が足りず、後工程で修正が必要になります。 施工前には、施工幅・設計厚・合材の供給量を確認し、敷き始めの段階で舗装の厚さや表面状態を目視で確認します。 補修工事では施工距離が短いため、最初の数メートルでの確認が特に重要となります。 〇散布量設定ミスを減らすには、敷き始めで舗装状態を確認し、早い段階で設定を見直します。 河川・法面工事 河川工事や法面工事は、高低差のある地形や足場条件が厳しい現場が多く、重機の到達範囲や走行方式が施工計画に大きく関わります。掘削位置と重機設置位置の関係を整理したうえで、適切な機種と仕様を選定することが重要です。 長尺アームショベルの届き寸法と作業半径の実務計算 河川法面や水際作業で多く使用されるのが長尺アーム仕様の油圧ショベルです。通常機では届かない位置までアームを伸ばせるため、法肩から河床を掘削する場面で採用されます。 選定時には、最大掘削深さだけでなく、作業半径を確認することが重要です。作業半径は「機械中心からバケット先端までの水平距離」を指し、法肩から掘削位置までの距離を測ったうえで、余裕を持った寸法の機種を選びます。 無理な姿勢での作業は、操作性低下や転倒リスクにつながります。 〇法肩から掘削位置までの距離を測定し、作業半径に余裕のある機種を選定します。 「クローラー」と「ホイール」足回りの選択基準 走行方式は、地盤状態と移動頻度を基準に選ばれます。 クローラー式は、接地面積が広く、軟弱地盤や未整地の河川敷で使用されます。法面下部や湿地帯でも走行しやすい点が特徴です。ホイール式は、舗装路や整地済み地盤での移動がしやすく、短時間で現場内を移動する作業に向いています。 河川・法面工事では、作業位置が固定される場合はクローラー式、複数箇所を移動する場合はホイール式が選ばれます。 〇地盤状況と移動距離を基準に、走行方式を選びます。 法面作業でのアタッチメント(グラップル・法面バケット) 法面工事では、用途に応じたアタッチメントの選択が重要となります。 施工前の伐採木や転石の撤去作業時にグラップルが活躍し、法面施工時には法面バケットが使用されます。 法面バケットは、底面が広く、斜面形状に沿った整形作業に適しています。通常のバケットに比べ、仕上がり形状を作りやすい点が特徴です。 作業内容に合わないアタッチメントを使用すると、作業効率の悪化や修正作業が増えるため、工程ごとに交換して使用されます。 〇作業内容に応じてアタッチメントを使い分け、工程ごとに付け替えます。 まとめ:「現場特性」「作業用途」を考慮した重機選びが大切 土木工事では現場条件に応じた重機選定が施工結果を左右します。工事種別ごとの重機の役割と選定ポイントを理解し、工程に合った機械構成を行うことが重要です。

    #ユンボ#ブルドーザー#ホイールローダー

    2026/01/17

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