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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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リース契約の費用は、重機の種類や契約期間によって異なります。 一般的に、リースにかかる費用は”月額数万円〜数十万円”の範囲で設定されており、契約内容によってはメンテナンスや保険料が含まれることもあります。使用期間などによってはレンタルよりも割安になるケースもあるため、長期間使用する場合はリースの方が経済的です。 重機の中古購入するメリットとは|どんな人が向いてる? 重機の導入方法として、「新車購入」「レンタル」「リース」を紹介しましたが、コストを抑えつつ設備投資をしたい事業者は重機の「中古購入」がおすすめです。 重機の中古購入が向いているケースや中古購入のメリットについて詳しくご紹介します。 新車購入より導入コストを抑えたい 新車の重機は、種類によっては数千万円以上の高額な投資が必要です。一方、中古重機であれば、新車の「50〜70%程度」の価格で購入できることもあります。 予算を抑えながら必要な重機を導入したい場合に、中古購入は有効な手段です。 主力機種を複数台揃えたい 作業内容や現場、事業者によっては、同種類の機種を複数台必要とすることがあります。しかし、新車を何台も購入するのはコスト面での負担が大変重くなります。 中古ならば重機を比較的安価に複数台を揃えることが可能で、業務の効率化につながります。 すぐにその機械を使いたい 新車の重機は、注文から納品まで数ヶ月〜1年以上かかることがあります。中古重機であれば、在庫があれば即納品が可能なため、急ぎで導入したい場合に適しています。 特に、突発的な工事や機械の故障、急な業務拡大に対応するには、中古購入が有利です。 市場にあまり出回っていない機種で欲しい重機がある 今は生産が終了している、あまり出回っていないなど、特定のメーカーや旧型機など、手に入りにくい重機が必要な場合も、ネットオークションなどの中古市場で探すのがおすすめです。 特に、特殊な用途で使用する重機や廃盤になったモデルは、中古市場だけで入手できることが多いので、もしかしたら探していた希望機種が見つかるかもしれません。 重機購入の判断|長期工事・短期工事のコスト比較 重機を導入する際は、どの導入方法がコスト的に有利かを考えて判断することが大切です。 長期工事と短期工事のコストを比較し、ケースごとに有利な導入方法を解説していきます。 短期・長期の重機レンタル料金を比較 重機のレンタル料金は、一般的に日割りか月極(月割り)料金で設定されています。短期間の利用にはレンタルが適していますが、長い間レンタルを利用しようとすると費用が高額になり、結果として中古機械を購入した方が安かったということもあります。 そのため、レンタルか購入を検討する際は、工事の期間に応じて適切な導入方法を選ぶことが大切です。 以下で、一般的な建設機械のレンタル費用目安を一覧表にまとめましたので参考にしてみてください。 レンタル料金は、機種・地域・レンタル会社・レンタル期間によって異なるため、具体的な価格は各レンタル会社のホームページで確認するか、直接問い合わせて見積もりを確認してください。 機種名 日額料金(円) 月額料金(円) ミニショベル(0.1㎥) 8,000~15,000 150,000~250,000 バックホー(0.25㎥) 15,000~25,000 300,000~500,000 バックホー(0.45㎥) 25,000~40,000 500,000~800,000 ホイールローダー(小型) 10,000~20,000 200,000~400,000 ホイールローダー(大型) 25,000~50,000 500,000~1,000,000 ブルドーザー(小型) 40,000~80,000 800,000~1,500,000 ブルドーザー(大型) 40,000~80,000 800,000~1,500,000 クレーン(25t) 30,000~50,000 600,000~1,000,000 クレーン(50t) 50,000~80,000 ,000,000~1,600,000 高所作業車(10m) 8,000~15,000 150,000~250,000 高所作業車(20m) 15,000~25,000 300,000~500,000 ダンプトラック(4t) 10,000~18,000 200,000~350,000 ダンプトラック(10t) 20,000~30,000 400,000~600,000 保険・メンテナンス費用が別途必要な場合もあり、故障時の修理費用や損害補償が含まれるかは契約内容によります。詳細な料金を知りたい場合は、建設機械レンタル会社へ直接見積もりを依頼しましょう ※価格はあくまで目安としてお考え下さい。2025年4月 トクワールド調べ 長期工事の場合は購入が有利 長期間にわたる工事では、重機レンタルを利用するよりも購入の方がコスト面や業務効率化で有利になります。 トータルコストが安い レンタルは、日額料金よりも月極料金の方が割安になることが多いです。ただし、年単位の長期レンタルで利用する場合、月額料金が積み重なり多額な費用になることもあります。 特に、数年単位で使用したい場合は、中古購入した方がコストを抑えられる可能性が高くなります。 維持管理の自由度が高い レンタル重機は、定期メンテナンスのスケジュールが決まっていることもあります。そのため、重機の在庫保有数が少ないレンタル会社の場合、点検やメンテナンスのために現場から重機を一度返納したり、それが完了するまでレンタルできないということもあります。 自分で購入した重機であれば、工期や使用時期を考慮して任意のタイミングでメンテナンスができるため、より柔軟な運用が可能になります。 資産として計上できる 購入した重機は、会社の資産として計上でき、減価償却(購入費用を使用期間中に分割して経費計上する会計処理のこと)による節税もできるメリットがあります。 一方、レンタル費用は損金として経費にできますが、資産にはならないため、長期的な視点で考えると購入の方が財務的に有利な場合があります。 短期工事の場合はレンタルが適切 短期間の工事では、重機を購入するよりもやはりレンタルの方が適しています。 ランニングコストが不要 重機の購入後は、維持管理費、税金、保険などのさまざまなランニングコストが発生します。しかし、重機レンタルであれば、利用した期間分の費用だけを支払えば良いので、コスト管理がしやすいです。 重機の維持・管理が不要 機を自分で管理しなくて良いという面も重機をレンタルする大きな利点です。 レンタルであれば、車検、定期点検、修理などの管理業務はレンタル会社が行うので、企業側での維持負担は発生しません。そのため、メンテナンスの手間やコストを削減できます。 必要な機種を必要時だけレンタルできる 工事の内容によって必要な重機が変わりますが、レンタルを利用すれば、工事内容に応じて最適な機種を必要数選べます。また、作業で使用するアタッチメントもレンタルできるため、重機やアタッチメントをその都度飼いそろえるよりも遥かにコストパフォーマンス性に優れています。 まとめ 重機の導入には「新車購入」や「中古購入」、「レンタル」、「リース」などの方法があります。新車購入は、やはり価格が大きなネックとなるので、自分の機械が欲しいという場合は中古車購入が現実的かもしれません。 導入コストを削減するには、それぞれの工事規模や工期、経営戦略などを考慮して、それぞれの事情に適したもっともベストな導入方法を選ぶことが大切です。

    #レンタル#ユンボ#バックホー#油圧ショベル

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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。 アタッチメントは、用途に応じて使い分けることで、さまざまな構造物の解体や資材の分別が可能になります。 大割機 大割機は、鉄筋コンクリート造(RC造)などの大型構造物を一気に破砕するための強力なアタッチメントです。 強靭なアームでコンクリートの柱や壁をつかみ、内部の鉄筋ごと切断します。主に建物の主要構造部の解体に使用され、工期の短縮や人手の削減、安全性の向上にもつながる重要な装備です。 小割機 小割機は、大割機で破砕したコンクリートガラなどを、さらに細かく砕くためのアタッチメントです。 回収しやすいサイズにまで細分化することで、産業廃棄物の分別や再資源化がスムーズになります。環境配慮型の解体工事には欠かせないツールです。 ブレーカー ブレーカーは、先端から強い衝撃を加えてコンクリートを破壊する「打撃型」のアタッチメントです。 特に、建物の基礎や床面、アスファルトのはつり作業(削り取り)に使用されます。頑丈で壊しにくい構造物にも対応できる反面、振動や騒音が大きいため、近隣への配慮が求められる現場では、使用時間帯の制限や防音対策が必要です。 グッラップル(フォーク) グッラップル(フォーク)は、住宅の木造解体で使われることが多く、木材を“つかむ”ためのアタッチメントです。解体のほか金属くず、廃材の積み込み・選別作業にも最適です。 高所からの落下物や散乱した資材を安全かつ効率的に回収できるため、作業員の安全確保にも貢献します。現場の後片付けや積載作業において、非常に汎用性の高い装備です。 スケルトンバケット スケルトンバケットは、底部に隙間(スリット)が設けられたバケット型のアタッチメントです。通常のバケットは土をすくうことが用途となりますが、 スケルトンバケットは、土砂と混在するコンクリートガラや木くずなどを、ふるい分けながら選別する目的で使用されます。 特にリサイクルや再資源化を前提とした解体現場において、資源の有効活用と廃棄物処理コストの削減に効果を発揮します。 油圧ショベルの役割 油圧ショベルは解体現場の主力機です。アームの先端に取り付けたアタッチメントを駆使し、コンクリートの破砕、鉄骨の切断、瓦礫の積込みなど、ほぼすべての工程で活躍します。 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

    #種類#アタッチメント

    2025/07/17

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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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