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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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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) 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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。

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ホイールローダーは、バケットですくった土砂や砂利の大量運搬に適した重機です。ダンプトラックへの積込みや資材置き場の整地にも活躍します。 油圧ショベルに比べて一度に扱える土砂の量が多く、足回りがホイール式で機動性にも優れます。そのため、大量の土砂を短時間で行うことが可能で、大量の土を動かす大規模現場では欠かせない重機です。 ブルドーザー ブルドーザーは前方に大きなブレード(排土板)を備え、土砂を押して移動させることを得意としています。盛土や切土の作業で性能を発揮し、地形を整える初期段階で活躍します。 また、掘削後の整地や基盤作りでも使用されるため、土木工事において地形をコントロールする「基盤整地の要」といえる存在です。 ロードローラー ロードローラは、道路や造成地などで地盤を締め固める(転圧する)重機です。土砂をただ持っただけでは、空気や水分が多く含まれ、沈下や崩れの原因になります。そこで、ロードローラーで地盤を圧縮し、硬く締め固めることで丈夫な基盤が完成します。 道路工事では必ず登場する建設機械で、見た目以上に工事全体の品質を左右する重要な役割があります。 ダンプトラック ダンプトラックは、掘削や整地で出た土砂や砕石を運搬するための車両です。重機で積み込まれた大量の残土を現場から運び出す際や、積んだ砕石などの資材を現場へ運搬する際などに活躍します。 工程全体の効率を上げるには、ダンプトラックの回転率(往復スピード)が大きく関わっています。 土木工事の種類と関連機械 土木工事は、工事の種類によって必要とされる機械が大きく変わります。代表的な4つの工事分野について、それぞれ使用される重機や機械の役割を詳しく解説します。 建設・解体工事に使用される機械 建設や解体の現場では、大型でパワフルな建設機械が主役となります。 油圧ショベル 建設では基礎掘削、解体では建物のコンクリート壁や鉄骨を破砕する際に使用されます。アタッチメントを交換することで、掘削・破砕・つかみ作業まで多用途に対応可能です。 ブレーカー付き油圧ショベル コンクリートを細かく砕くためのアタッチメントを備えた油圧ショベル。解体工事に特化し、振動や衝撃で構造物を効率的に崩していきます。 クローラクレーン 重量物を吊り上げて高所に運搬するために用いられます。鉄骨やコンクリート部材を正確に据え付けるため、建設工事の進行に不可欠です。 大割機・小割機 鉄筋コンクリートを切断・破砕する専用機械です。建物解体の工程で「粗く壊す(大割)」した後に「細かく砕く(小割)」というように段階的に作業を進めます。 また、ダンプトラックやホイールローダーといった運搬機械は、発生した瓦礫や廃材を効率よく搬出するために重要です。解体現場は限られたスペースで大量の資材が発生するため、運搬機械の回転率が工期の長さにも影響します。 道路工事に必要な機械 道路工事は「掘削・基盤整備・舗装」という流れで進み、それぞれの工程に専用の機械が用いられます。 油圧ショベル・バックホウ 道路工事では、路盤を掘削したり、既存の地盤を整える工程の序盤で活躍します。掘削能力が高く、道路基盤づくりの第一歩を担います。 モーターグレーダー 走行しながら地面を平らに均す建設機械です。道路の路面を精密に整形することで、舗装品質を高める重要な役割を持っています。 ロードローラー 土砂や舗装材を強力に転圧し、沈下や陥没を防ぐために不可欠な建設機械です。道路の耐久性を高め、高品質な道路を造ります。 アスファルトフィニッシャー 舗装材を均一に敷きならす専用機械です。道路の表層仕上げに使用され、車両走行の快適性を決定づけます。 さらに、正確な道路建設には 測量機器(トータルステーション、GPS測量機) も用いられます。道路の線形や勾配を正確に決めることで、完成後の安全性・快適性を確保します。 トンネル工事用機械 トンネルや上下水道工事は、地下での作業が中心となるため、特殊な機械が導入されます。 シールドマシン 巨大なカッターヘッドで地盤を掘削しながら前進するトンネル掘削専用機械です。都市部の地下鉄や道路トンネル建設で活躍します。 ドリルジャンボ 岩盤に小さな穴を開け、発破に使う火薬を装填するための掘削機械です。山岳トンネル工法に用いられます。 トンネル工事では崩落リスクや地下水対策が必須であり、機械選定と安全管理が工事成功のために欠かせません。 港湾・河川・海岸工事用機械 港湾や河川、海岸の工事では、水際や水中での作業が多いため、特殊な重機や船舶が必要です。 クラムシェル(油圧ショベル) クラムシェルは河川の浚渫や水中掘削に用いられる掘削重機。長いアームとブームの先端に、二枚貝のように開閉するバケットを持ち、水中の土砂をすくい上げます。 水陸両用ブルドーザー 水陸両用ブルドーザーは、浅い水域で稼働できる特殊なブルドーザーです。通常のブルドーザーと同様に土砂を押し均す機能を持ちながら、浮力装置や特殊なクローラーを備えています。 湿地仕様油圧ショベル 浜辺や水際などの軟弱な地盤でも安定して作業できる油圧ショベルです。通常のクローラーに比べて設置面積が広いため、地盤に沈みにくくなっています。 河川などの水際作業で機械を導入する際には、施工環境(水中か陸上か、海か河川か) に応じた仕様を選ぶことが重要です。また、中古機械やレンタルを活用すればコストを抑えながら必要な機械を確保でき、現場の実情に合わせた柔軟な工事が可能になります。 作業効率を左右する「アタッチメント」の存在 土木工事の現場では、重機そのものだけでなく、先端に取り付ける「アタッチメント」の選択が作業効率を大きく左右します。特にユンボ(油圧ショベル)は、アタッチメントを交換することであらゆる作業に導入できるため、1台で複数の役割をこなす「マルチプレイヤー」となります。 代表的なアタッチメントと用途 バケット 標準装備で土砂の掘削や積込みに使用される基本ツールです。大きさや形状ごとの種類があるので使い分けることで、硬い地盤向け・大量積込み用などに対応できます。 ブレーカー 先端が鋭いハンマーのような構造で、コンクリートや岩盤を打ち砕くために使用されます。特に、解体工事や地盤改良工事では多用します。 グラップル 二股の爪で資材をつかむアタッチメントです。木材、廃材、鉄骨などを運搬でき、解体現場や処分場、林業などの現場で活躍します。 このようにアタッチメントを付け替えることで、掘る・壊す・つかむといった異なる作業を1台で実現可能です。 スケルトンバケット 底面に格子状の隙間があるバケットで、土砂と石・廃材をふるい分けて分別するのに便利です。造成工事や解体現場で、土と廃材を分けて積み込む用途で活躍します。 大割機 解体工事で、建物の柱や壁を粗く砕くための大型アタッチメントです。解体工事の初期工程で、建物全体を大きく壊すときに使用します。 小割機 大割機で崩したコンクリートを、ダンプトラックに積載できるようさらに細かく砕くためのアタッチメントです。解体現場では、瓦礫を処理しやすいサイズのコンクリ殻にして搬出を効率化します。 1台3役でコスト削減 通常であれば「掘削用」「解体用」「運搬用」と別々の重機を用意する必要がありますが、ユンボにアタッチメントを備えておけば1台で複数の作業をカバーできます。 結果として、導入コストの削減・現場スペースの節約・作業効率の向上につながります。 中古市場でのアタッチメント需要 中古重機市場では、アタッチメント付きのユンボは特に人気が高く、在庫が出れば早い者勝ちになるケースも少なくありません。 新品で購入すると高額になりやすいため、中古やレンタルで「バケット+ブレーカー+グラップル」といった複数装備を揃えるのは現場にとって大きなメリットです。 中古重機を活用したコストダウンのススメ 重機を新車で揃えると、莫大な導入コストがかかります。新品のユンボやブルドーザーは数百万円〜数千万円と高額で、短期的な現場や一時的な利用には負担が大きすぎます。そこで注目されるのが「中古重機」の活用です。 一時的な現場なら新品より中古がコスパ有利 短期間の工事や限定的な用途であれば、新品を購入するよりも中古重機を導入したほうが初期投資を大幅に抑えられます。 特に地方の小規模工事や補助的な用途では、中古のユンボやダンプトラックを活用することでコスト効率が格段に向上します。 重機を種類ごとに必要数揃えるとなれば、導入コスト、維持コスト、駐車スペースの確保と費用と手間がかかります。そのため、重機は中古でまかなう建設業者がほとんどです。 オーバースペックを避けることで維持費削減 「とりあえず大きい重機を買っておけば安心」という考え方は要注意です。現場規模に合わないオーバースペック機を導入すると、 ・燃料費がかさむ ・保守点検の費用が増える ・現場スペースを圧迫する といった無駄が生まれます。 必要十分なサイズと性能を持つ中古機を選ぶことが、購入費用だけでなく維持費の節約にもつながります。 中古重機を選ぶ際の注意点 中古は機体の状態によっては、消耗していたり不具合が生じやすい場合があるので注意が必要です。購入時には以下の点を必ずチェックしましょう。 【購入時のポイント】 整備履歴:定期点検が行われていたか、交換部品や修理歴を確認。 稼働時間(アワーメーター):走行距離に相当する重要な指標です。長時間稼働している機体は摩耗リスクが高い。 外観と動作確認:錆や油漏れの有無、アームやクローラーの動作を実際にチェック。 信頼できる販売業者から購入すること:不透明な取引や保証なしの販売はリスクが大きいので、実績ある業者を選ぶのが鉄則です。 重機の購入方法は、中古建機取扱い業者、オークションなどさまざまで、個人の都合に合った購入ルートを選べます。 いずれにせよ、「目当ての重機を見つけても一台だけに的を絞らない」「業者から購入する際は相見積もりを取る」「アフターサポートの内容を確認する」ということが大切です。 まとめ|土木工事と重機は切っても切れない関係 土木工事は重機なくして成り立ちません。安全、品質、効率を高めるには、現場や施工内容に合った重機選びが重要です。 ←トクワールドでは高品質な【中古建機・重機】を多数取り揃えております!

    #バックホウ#ブルドーザー#ホイールローダー

    2025/11/14

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