技術情報コーナー

新技術開発探訪

空輸対応型油圧ショベルの検討について

ルが民間ヘリコプターにより空輸され復旧作業をᲫᲨ ƸơǊƴ

行った。
作業の迅速さが要求される災害復旧作業には，地震などの自然災害により河道閉塞等が生成さ油圧ショベルとして０．
５m３では能力不足であり，れると，決壊などによる二次災害の発生が懸念さ施工能力を上げるために，さらに大型の従来型油れ，早急な対応が必要になる。一方，道路が寸断され，油圧ショベルなどの重機を陸路で運搬ができない場合，ヘリコプターにより空輸する必要が生じる。
しかし，空輸対応型油圧ショベルは，民間でも保有台数が少なく調達に時間がかかり，規格も最大で０．
５m３（施工能力１１０m３／日）のみとなっていることなどから，迅速な復旧作業を行うためには，分解可能な空輸対応型の大型油圧ショベル（１．
０m３以上，施工能力２６０m３／日以上）の開発が写真―１不可欠である。

空輸の状況

本件は，平成２
１年度に，空輸対応型油圧ショベ
ル（１．
０m３）の仕様の検討を行い，それに基づき製造を行ったものである。

ᲬᲨ ໎ܹ଺ƴƓƚǔᆰ᠞Ʒܱ७Ʊᛢ᫆
平成２０年６月１４日に発生した「岩手・宮城内陸地震」において，地山の崩落等により河道閉塞が多数発生した。そのうち，道路が寸断され，緊急性の高かった「湯ノ倉地区」には，市場に存在する最大機種である０．
５m３の空輸対応型油圧ショベ

６
２ 建設マネジメント技術

2010 年 5 月号

写真―２

油圧ショベル組立の状況

技術情報コーナー

表―１
日数

従来型と空輸型の分解組立日数の比較
１日

従来型
（０．
５m ）
新潟県中越地震対応※分解未対応輸送

空輸型（０．
５m３） 岩手・宮城内陸地震対応

輸送

２日

３日

４日

５日

６日

７日

８日

９日

１
０日

３

分解（工場）
分解

空輸

空輸

組立

組立

４日間の短縮※日当たり８時間として圧ショベルの分解，空輸を行う場合，分解組立にて，１ブロック当たりの最大質量を決定するため多くの日数を要していた。には，これを空輸するヘリコプターの機種，吊り表―１は「岩手・宮城内陸地震」における空輸能力の検討が前提となる。

対応型油圧ショベルの工程と，「新潟県中越地震」

わが国において，比較的多く保有されており，において，従来型の油圧ショベルを分解，空輸し最大の能力を持つヘリコプターは，「アエロスパた際の工程を比較したものである。

シアル社製スーパーピューマAS３３２L」であり，０．
５m３の従来型油圧ショベルと空輸対応型油圧この機種をモデルに検討を行った。

ショベルでは４日間の差があり，１．
０m の大型空３輸対応型油圧ショベルを開発することにより，早"期に作業着手が可能になるため，河道閉塞決壊な上記対象機種の輸送能力については，「治山林輸送能力

道必携（社団法人治山治水協会／社団法人日本林どの危険性を未然に防ぐことが期待される。

道協会）」をもとに検討を行った。表―３は，１

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飛行当たりの輸送可能質量であり，標高は過去の災 害 実 態 等 を 参 考 に「５００〜１，０００m未 満」と し! 想定する輸送ヘリコプター

た。油圧ショベルを分解した各ブロックは安定し空輸対応型油圧ショベルの設計検討に当たっているため，上段値を適用できることになるが，

表―２

基本諸元

全長

１８．
７m

最大離陸質量８，
６００kg

回転翼直径

１５．
６m

運行速度

２５０km／h

全高

４．
９５m

運行時間

約３．
０h

出力

１，
６６２HP×２ 機外吊下質量 ２，
０００〜３，
５００kg

図―１
表―３

１飛行当たりの輸送可能質量（吊り下げ状態）

3,600（単位：kg）
標高

気温
１０℃ ２０℃ ２５℃ ３０℃

摘要

４００３，
３００３，
２００３，０００ バケット質量
３，５００〜 ５００〜１，０００m ３，００kg含む
４，０００kg級
未満
２，
７００２，
６００２，
５００２，
４００ ３
上段は，コンクリート，コンクリート骨材，バケット詰めの資材でバケット質量を含む質量
下段は，鋼材，木材，その他
出典：治山林道必携 社団法人治山治水協会 社団法人日本林道協会

3,400
吊り質量（kg）

積載量
ランク

対象ヘリコプター外観図

3,200
3,000

ｙ＝3865.8x−0.098

2,800
2,600
2,400
2,20001020
30
気温（℃）

図―２

許容輸送質量検討図

建設マネジメント技術40

2010 年 5 月号 ６３技術情報コーナー

より安全性を考慮した輸送を行うために，上段レーム（約５，６００kg）の質量が，目標値である２，８００（コンクリート骨材，バケット詰めなど）と下段kgを超えてしまうため，さらに分割する必要が（鋼材，木材など）の中間値を許容値とし，図―ある。

２により，気温３０℃のときで約２，８００kgとなるこ

そのうち，最大質量となる下部旋回・走行フレとから，これを１ブロック当たりの最大質量の目ームの分割については，強度に問題がなく，機械標値とすることとした。

加工が比較的容易で，組立に利便性がある「フランジ継ぎ手式」とし，最終的には１４ブロックに分ᲮᲨ ᆰ᠞‫׹ࣖݣ‬඗‫ן‬ǷȧșȫƷ౨᚛

割することとした。
また，油圧配管などの接続は，脱着が容易とな! 分解構想るよう「ワンタッチカプラ」などを基本とし，カ１．
０m の油圧ショベルを加工せずに分解をした

ラーマーキングや，近接した配管のカプラの向き場合，図―３のように１１ブロックとなるが，カウを変える（オスメスを逆にする）など，誤配管防ンタウエイト（約５，４００kg）と下部旋回・走行フ止を施すこととした。

３

図―３

図―４

加工をしない場合の分解ブロック図（１１ブロック）

フランジ継ぎ手
写真―３６
４ 建設マネジメント技術

2010 年 5 月号

ワンタッチカプラ（油圧配管）

技術情報コーナー! 無人化施工の検討

油圧ブレーカは，岩塊や岩盤の破砕，構造物の「岩手・宮城内陸地震」において，余震による破壊など幅広い用途に使用できる。災害時にも，土砂崩落や降雨による土石流などが懸念される危

土砂崩落などによる多数の岩塊や倒壊した構造物

険な個所には，遠隔操縦式の油圧ショベルが多くの撤去などに不可欠であることから，専用の油圧投入された。

配管を追加し標準装備とした。

そのため，災害時の二次被害を防止し安全性の"クレーン仕様（３t未満）
油圧ショベルとして，その機能を維持しながら確保が必要なことから，遠隔操縦装置を標準装備

クレーン作業を行う機能であり，災害復旧現場でとした。の作業に大きく貢献できるものとなることから，クレーン仕様を標準として装備した。

写真―４

無人化施工イメージ
図―５" アタッチメントの検討

クレーン仕様油圧ショベルは，バケットを各種アタッチメントに付け替えることで，幅広い用途に使用できる#グラップルソー

利点がある。災害時にはさまざまな状況が想定さ

主に林業機械として使用されているアタッチメれるため，この利点を活用することが求められントであり，木材の整理，集積，積み込み等を行る。そこで，災害時の作業の実態や，本体の大規うことができる。災害時には，倒木や散乱した資模な改造が不要であること，取り扱いが容易であ材等の整理作業に有効と判断されるため，平成２２ることなどを考慮し必要なアタッチメントを選定

年度に導入する予定である。
なお，操作用の電磁弁等はアタッチメントに内した。
!

蔵されており，油圧ブレーカ用の油圧配管と共有油圧ブレーカできる構造となっている。

図―６
写真―５

グラップルソー

油圧ブレーカ建設マネジメント技術2010 年 5 月号 ６
５

技術情報コーナー

図―７

カニクレーン図―８

ミニショベル! 組立用機械の検討

み（空輸時：分割必要なし）

災害時は，油圧ショベルの組立に適した場所の災害現場の資機材運搬等に使用される。分解は確保のため，組立用のクレーン，組立エリア造成不可能であるため，空輸できる最大の機種である。

用の機械が必要である。これらも空輸する必要が生じるため，最小の分解で空輸可能な機種を以下

ᲯᲨ ᆰ᠞‫׹ࣖݣ‬඗‫ן‬ǷȧșȫƷᙌᡯのとおり選定しエリアの確保を図ることとした。
!

組 立 用 機 械：カ ニ ク レ ー ン ２．
９８t×３．
５m

上記検討をもとに，東北地方整備局において１．
０m３級の空輸対応型油圧ショベルの製造を行っ（空輸時：２ブロック分割）
カニクレーンは，分解，空輸された油圧ショベルを組み立てるための自走式クレーンである。空輸する際には，本体とアウトリガー・ブラケットの２ブロックに分解する。動力，ブーム，自走機構が使用可能であれば，取り外したアウトリガーなどを，自身のクレーンで組み立てることができる。
"

エリア造成用機械：ミニショベル ０．
１１m３（空輸時：２ブロック分割）
油圧ショベル組立エリアの整地造成作業に使用し，ほかに伐採材の小運搬，道路の造成など多くの作業に使用される。空輸する際には，本体とアーム・ブームの２ブロックに分解する。
#

現場内運搬用機械：クローラダンプ

図―９

写真―６全景３t積

クローラダンプ
写真―７６
６ 建設マネジメント技術

2010 年 5 月号

下部旋回フレーム

技術情報コーナー

写真―８

写真―９

左右走行フレーム

写真―１０ エンジンフレーム組立

下部フレーム接合状況

写真―１１ カウンタウエイト（上）組立マニュアルをとりまとめた。ている。
写真―６は，空輸対応型油圧ショベルの全景で

平成２２年度は，実機を用いた分解組立試験を実ある。写真―７〜９は，下部旋回・走行フレーム

施し作業日数や作業要領の確認を行い，運用マニの分解加工後の状況，写真―１０，１１は，工場でのュアルを実効性のあるものとしていく。
製作した空輸対応型油圧ショベルは，地震など組立試験の状況である。

災害時の緊急復旧作業に迅速に対処し，河道閉塞

ᲰᲨ ƓǘǓƴ決壊などの危険性を早期に解消できるものと期待される。なお，通常時は，オペレーターの育成も

平成２
１年度は，空輸対応型油圧ショベルの基本仕様の検討のほかに，分解組立や空輸に必要なス兼ね，一般の土木工事等において運用を図っていく予定である。

ペースなど，平成２２年度から本格運用するためのさ（前）
国土交通省東北地方整備局東北技術事務所

きしげかず

施工調査課長佐々木

さ重和

かきざきのりかつ国土交通省東北地方整備局

施工調査課

施工調査係長柿崎憲勝

あんざいひろゆき

同

施工調査課

施工調査係

安斎裕幸

建設マネジメント技術

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