技術資料

ケーブル埋設用掘削機械を活用した施工の手引き（案）について
永長

哲也

２．１

１．はじめに

中島

淳一

大竹まどか

適用現場の目安

トレンチャーは日当たり数百mの掘削作業が可能で防災機能の向上、安全で快適な通行空間の確保、良ある。そうしたトレンチャーの性能を活かすために好な景観の形成や観光振興等の観点から、市街地等をは、日々復旧が不要で、郊外部など日当たり施工延長中心に無電柱化が進められている。その代表的な整備が確保できる地域に適用することが望ましい。

手法は電線共同溝方式であるが、限りある予算の中で現場条件による施工の適用性は以下のとおりであ

電線共同溝方式だけでは無電柱化の迅速な推進を図るる。

ことは難しい。また、景観を活かした観光振興面では、・既設埋設物が多い場所では回避動作に伴うタイムロ

郊外の農村自然域において無電柱化の潜在的なニーズスが多く発生するので、既設埋設物や引き込み線等は高く、今後様々な整備手法や低コスト工法が活用さが少ない郊外部等での活用が効果的である。

れ、無電柱化の取り組みが大幅に拡大していくことが・作業面が平坦でない場合は、掘削溝の床仕上げが必要になる場合があるので、状況によっては作業面の期待される 。
1)

一方、諸外国では、電線類地中化にケーブル埋設用整地を検討する必要がある。の専用掘削機械を使用しており、日本の主工法である・土中に玉石がある場合には、掘削が中断し作業が困バックホウによる掘削と比較し、大幅に短時間で施工難となる場合がある。また、砂地及び水分の多い地している事例がある。

盤は掘削溝が崩れやすいので注意が必要である。な

そこで、国内における郊外部での無電柱化推進に寄お、機械によっては岩盤でも掘削可能な機種もある。

与するため、施工の迅速化や効率化に貢献できるケー・掘削幅や掘削深さに制約があることから、管路条数

ブル埋設用掘削機械（以下、「トレンチャー」という）が多く掘削断面が大きい現場への適用は、標準的な（写真－1）の活用が図れるよう手引き（案）の初版を施工方法よりも非効率・コスト高となる場合があ作成したのでその概要を報告する。

る。
・掘削時は旋回作業がないため、バックホウ等と比較２．トレンチャーによる現場施工し接触リスクが軽減し、また、掘削速度が大きいことから通行制限時間の短縮が可能となる。

寒地機械技術チームが行ったトレンチャーによる施工試験結果

2)、3)から、トレンチャー施工する上でのポイントや手順について解説する。

なお、郊外部における施工に関する留意事項等は、以下のとおりである。
・郊外部では、トレンチャーの輸送距離が長くなることが考えられるため、輸送コスト抑制の観点から、小型でコンパクトなものが望ましい。
・郊外部には歩道が点在し、乗り上げが必要になる場合がある。歩道へ乗り上げ可能な機械の条件として、機械全幅は道路構造令の歩道幅である2m以下 4) 、車両に対する歩道の耐荷重の基準等がないため、機械総質量は冬季に使用される歩道除雪車
7.5t 5)の実績が上限値の参考となる。なお、調査結
果6)から、37機種中23機種（62%）がこの条件に適合した。適合した機械の最大掘削幅は70～305mm、

写真－1

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トレンチャー全景

最大掘削深は450～1,524mmであった。
寒地土木研究所月報№814

2021年２月

・法面を施工したい場合、バックホウのアタッチメン

標準施工に準じ、トレンチャーを使用した場合の施工

トタイプのトレンチャーがあるが、適合するバックフロー（案）を以下に示す（表－1）。なお、各工程にホウが13t以上となるため、歩道上からの施工は困おける使用機械は、郊外部の路肩施工を想定し選定し難である。ている。

以上により適用現場の目安を以下のとおりとした。

トレンチャーは必要な施工能力（掘削幅、掘削深等）を満足する機種を選定するほか、適正な掘削断面が得①現場条件
・一定延長を連続的に施工可能な地域

られるよう不陸が問題となる施工エリアは予め整正し・作業帯として機械全幅をカバーする平場を確保でておく必要がある。
トレンチャーを用いた掘削では、掘削溝の幅が狭いきる箇所
・平坦で左右の傾斜がなく、曲がりの少ない直線的ため、一般的な転圧機械による締固めが困難な場合がある。締固めが必要な場合は、狭小幅対応型を選択すな掘削作業が施工できる箇所る必要がある。また、状況により、締固めが不要な流②適用土質・玉石などの混入のない土砂動化処理土等の使用も検討する。

・路盤など十分締まった地盤

２．２．２

施工例

（１）準備

③掘削可能断面の目安調査を行ったトレンチャーの最大掘削幅、最大掘削①施工前調査バックホウ掘削による標準施工と同様、施工前に地深より、次のとおりとなる。
掘削幅：610（305）mm以下

下埋設部の調査を行い、支障物の正確な位置を把握し、掘削深：1,524（1,200）mm以下回避等対処方法を予め検討する。

※（ ）内は、2019年4月現在の国内レンタル可能機種②埋設物位置の明示調査で明らかになった埋設物位置を、現地でマーキである。

ング等により明示し、注意箇所の確認を十分行う。
２．２③舗装版の切断・積込

施工方法

２．２．１

掘削箇所が舗装されている場合は、建設リサイクル

施工フロー

土木工事標準積算基準書 のバックホウ掘削による
7)

表－1
施工フロー（参考）施工フロー（案）

標準機械(小規模)(土木工事積算基準書より)

舗装版切断

※

ｺﾝｸﾘｰﾄｶｯﾀ

舗装版破砕積込※

ﾊﾞｯｸﾎｳ

殻運搬※

ﾀﾞﾝﾌﾟﾄﾗｯｸ3(山積0.28m )
(4t積)

3

ﾊﾞｯｸﾎｳ(山積0.45m ,吊2.9t)(山積0.45m ,吊2.9t)管・ｹｰﾌﾞﾙ敷設－

埋設ｼｰﾄ敷設－※

寒地土木研究所月報

№814

－
3

小型ﾊﾞｯｸﾎｳ

ﾀﾝﾊﾟ･ﾗﾝﾏ(60〜80kg)

ｱﾀｯﾁﾒﾝﾄ型
ﾀﾝﾊﾟ･ﾗﾝﾏ
振動ｺﾝﾊﾟｸﾀ

ﾊﾞｯｸﾎｳ(山積0.28m )3ﾀﾞﾝﾌﾟﾄﾗｯｸ

(4t積)

振動ﾛｰﾗ

(ﾊﾝﾄﾞｶﾞｲﾄﾞ,0.5〜0.6t)

振動ｺﾝﾊﾟｸﾀ (40〜60kg)

2021年２月

3－(山積0.28m )※は舗装がある場合(4t積)(幅2.0m以下、7.5t以下)

ﾊﾞｯｸﾎｳ

舗装復旧(山積0.28m )ﾄﾚﾝﾁｬｰ

ﾊﾝﾄﾞﾎｰﾙ設置

土砂等運搬

3

ﾊﾞｯｸﾎｳ3(山積0.28m )締め固め

トレンチャー使用（案）ﾀﾞﾝﾌﾟﾄﾗｯｸ

ﾊﾞｯｸﾎｳﾊﾞｯｸﾎｳ

使用機械

ｺﾝｸﾘｰﾄｶｯﾀ

掘削

埋戻し法に基づく分別処理が必要となるため、アスファルト

ﾎｲｰﾙﾛｰﾀﾞ

ﾀﾞﾝﾌﾟﾄﾗｯｸ
振動ﾛｰﾗ
振動ｺﾝﾊﾟｸﾀ

3ﾐｷｻｰ⾞(山積0.08m )(溝転圧用)(溝転圧用)（流動化処理土）

3(山積0.34m )(2t積)(ﾊﾝﾄﾞｶﾞｲﾄﾞ,0.5〜0.6t)(40〜60kg)

下線は土木工事標準基準書 7)と異なる規格

57

カッターを使用して舗装版を切断後、バックホウで舗（２）掘削装版を引き起こし、ダンプトラックに積載の上、処理①掘削作業施設へ運搬する（写真－2）。
トレンチャーには舗装ごと掘削できる機種もある
が、国内においては舗装を分別する必要があるため、舗装から路床・路体までを同時に掘削することはでき

トレンチャーによる掘削作業では、掘削装置を前方または後方に装着するタイプのもの、前進または後進作業となるものがある。
後進作業型は進行方向が後向きとなるため運転操作ない。

性が劣る。前進作業型は運転操作性が良好である。ま④掘削作業面の整地

た、運転席が旋回し、横向きでの作業を可能とする機掘削作業面が荒れていると適正な掘削断面が得られないことから、支障となる草木の伐採や凹凸等の均し種もある（写真－4）。
トレンチャーの掘削速度が大きいことや、構造上オ作業により整地し、平坦性を確保する。

ペレータから掘削箇所や埋設物位置の標示箇所が確認⑤掘削ルートの位置出ししづらい場合があるため、合図をする作業補助者の配掘削作業のガイドとするため、チョークや水糸等に置や埋設物位置をガイダンスするシステムを活用する

よるマーキングを行う。掘削ルートのほか、タイヤやなど、埋設物位置の把握を怠らないようにする必要が装置の位置を基準に走行ラインを設定するなど、使用ある。

機械や現場状況に応じマーキング位置を工夫する。

また、バックホウのような掘削時の旋回動作がないため、周囲との接触リスクが軽減される。

⑥掘削深度の事前設定
トレンチャーによる掘削作業では、装備された傾斜②出来形確認計等による深さの設定を行う必要がある。傾斜計等の掘削溝の出来形（掘削幅、掘削深）確認を行う。掘装備のない機械では、装置の傾斜角と掘削深度の関係

削土や掘削溝側面から崩れた土砂が溝内に落ち底に溜を事前に把握し、該当深度の傾斜角となるよう調整す

まったり、走行面の凹凸が影響し溝の深さにばらつきる（写真－3）。

が生じたりするため、床仕上げが必要な場合がある。
③発生土の除去
掘削後、発生土は掘削溝の両側に積み上げられた状況となる（写真－5）。新材で埋戻しを行う場合や、配管や埋戻し・締固め作業等の支障になる場合は、発生

写真－2

舗装版の積込進⾏⽅向

進⾏⽅向

写真－3

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掘削深度の事前設定

写真－4 掘削作業（上：後進作業型、下：前進作業型）
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テータ車が使用される。長距離運搬や高温となる時期土の除去を行う。
土砂排出コンベヤ等を有する機種を使用する場合には、処理土の流動性が低下するので、フロー値の傾は、積み込み車両を手配する。

向管理が必要となる。場合によっては固化遅延剤も検（３）埋戻し討すべきである。
打設時は管に浮力が生じるため浮上防止の対策を講①現場発生土等
配管敷設後、現場発生土で埋め戻す場合は、小型バずる必要がある。また、時間経過や気温上昇に伴い固ックホウにより溝の両側の堆積土砂を、バケットのか化が進行し、性状が変化していくので、これらを踏まき込み・押出動作や、バケット側面での旋回動作で押えた作業工程の管理を怠らないよう留意すべきである

し出し、溝に落下させる。または、付属の排土版を使（写真－8）。

用して溝に落とし込む。新材で埋め戻す場合は、小型外気温が著しく低い箇所で施工する場合、使用温度バックホウやホイールローダを用い材料を投入するに適合した固化材の選択や、初期凍害や強度発現の遅（写真－6）。

延に対する養生等の対策が必要となる。また、製造プ後工程の締固めの作業性向上のため、状況に応じ、足踏みやクローラによる踏み固め等により施工面を整えておくことも効果的である。

ラントが冬季の稼働に対応していない場合もあるため、事前に製造・施工可否を確認すること。
打設には以下の方法がある。
・直接投入方式②流動化処理土8)、9)、10)

流動化処理土は、多量の泥水と土砂に固化剤を加え運搬処理土を一輪車等に小分けし直接打設箇所に投混練することで生成され、土工による締固めが困難な入するか、またはシュート、ホース等により流し込む狭隘箇所に使用される。流動性のある土工材料であ方法。この方法ではスランプロスも少ない。

り、流し込みによる充填作業が可能で、時間経過によ・ポンプ圧送方式コンクリートポンプ車による加圧により圧送管で送り固化する（写真－7）。
流動化処理土の運搬は、主に生コン用10t級のアジ

写真－5

写真－6
寒地土木研究所月報№814

発生土の状況

発生土による埋戻し2021年２月

り出す方式で、打設現場が狭く、埋設物が錯綜してい

写真－7

写真－8

流動化処理土による埋戻し埋設状況（打設１年後に確認）59

る現場向けで、200m程度の距離の打設が可能である。
（４）締固め（狭隘・深溝への対応機械）①バックホウ用アタッチメント型振動コンパクタ
バックホウの先端に装着するタイプのコンパクトな振動コンパクタによる転圧方法である（写真－9）。
掘削溝を跨いだ施工が効率的であるが、その場合、溝脇の発生土の除去が必要となる。また、軟らかい地盤や深く幅の広い溝を跨いで施工すると、溝が崩落する恐れがあるため、その場合は溝越しのオフセット施工を検討する（写真－10）
。

写真－11

発生土を残置しての作業や溝を跨いだ作業が困難な(左)ランマ(トレンチシュー、スペーサ付)(右)作業状況場合は、振動コンパクタにスイベル（コンパクタの進行角度可変機構）やスペーサ（深溝対応のための嵩上本施工法では、オペレータが操作室から溝底部の状げ）を装着した溝越しのオフセット施工が必要となる。

況が確認しづらいため、別途ミラーやカメラの追加（振動の影響を踏まえた設置が必要）が有効であるが、施工確認のための作業補助者1名の支援が必要となる。
なお、本事例の振動コンパクタは、305mmの転圧幅に適用できるが、トレンチャー掘削溝は305mm以下のものが多いため、適用幅に注意が必要である。
②ランマ（トレンチシュー取付）
ランマとは、管工事や舗装面の締固めに用いるハンドガイド方式の機械である。単気筒エンジンの爆発力を利用し、反力で機械本体を跳ね上げるとともに落下時の衝撃力で締固めを行う方式や、原動機の回転運動を本体のクランク機構で上下の往復運動に変え連続に突き固める方式がある。質量は40kgから90kgクラス

写真－9

アタッチメント型振動コンパクタまであり、静音型や電動式もみられる（写真－11）。
ランマによる締固め作業は、重量のある機械本体を人が誘導するので、作業者の負担が大きいことから長距離施工にはあまり適さない。また、トレンチシュー（転圧盤）やスペーサを装着し嵩上げすることで深溝の締固め作業が可能となるが、取扱いが難しくなるため、機械本体の誘導を支援する作業補助者が必要となる。
３．トレンチャー施工の現状と課題
トレンチャー施工について、普及が進まない理由の一つとして、トレンチャーによる効率的な掘削作業と掘削作業以外の施工がマッチングしていない点があげられる。これまでの当研究所での試験施工において、掘削の主流であるバックホウ施工に比べて、トレンチャー施工が効率的であることは既に検証済みである。
しかし、掘削以外の施工の効率化を同時に図らなけ

写真－10 (上)溝を跨いだ施工(下)溝越しのオフセット施工

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ればそのメリットは活かされない。
寒地土木研究所月報№814

2021年２月

第1.0版、2019．

現状の施工管理方法に則った形での機械施工の迅速化、効率化は基本であり、今後も検討を行う必要があ2） 小林勇一、田所登、岸寛人：無電柱化に向けたるが、これまでの試験施工を踏まえると必ずしも容易

ケーブル埋設用トレンチャーによる道路路盤掘ではない。

削試験、寒地土木研究所月報、No.767、pp.33-37、

そのため、浅層埋設や狭小幅対応型による配管敷設2017.など作業方法の見直しなど、機械施工以外の部分にお3） 大竹まどか、中島淳一、小林勇一、澤口重夫：

いても、関係部署と連携しながら多面的かつ広範な取電線類地中化に向けたトレンチャーによる掘組みが必要と考えている。

削・埋戻し試験について、寒地土木研究所月報、No.796、pp.34-39、2019.
4） 公益社団法人日本道路協会：道路構造令の解説と４．まとめ

運用、p.232、2015.
過年度からのトレンチャーによる試験施工の知見が

5） 社団法人日本建設機械化協会：除雪機械技術ハン蓄積したことから、この度、ケーブル埋設用機械（トドブック、p.9･7、2007.

レンチャー）を活用した施工の手引き（案）の初版を

6） 小林勇一、田所登、大槻敏行：無電柱化に使用すとりまとめた。本手引きは主に、既設埋設物や引き込るケーブル埋設用機械の海外事例と施工試験につみ線等が少なく、連続した施工が可能な、郊外部の道いて、建設施工と建設機械シンポジウム、2016.

路区域を対象とした無電柱化用途のトレンチャー施工

7） 国土交通省：平成30年度土木工事標準積算基準について解説しており、国内における同様の施工実績

書、Ⅱ－1－②－12-18、Ⅱ－1－③－2-10、Ⅱ－2

は、あまりないことから、今後、試験施工を検討され－⑩－21、Ⅷ-2－1、2018.ている関係機関の方々の参考になれば幸いである。な

8） 独立行政法人土木研究所・株式会社流動化処理工

お、本手引きは、当チームのホームページに掲載して法総合監理：流動化処理土利用技術マニュアルいる。

《平成19 年/第2版》、p.1、2007．
9） 流動化処理工法研究機構ウェブページ：http://lss-kiko.jp/（令和2年3月13日確認）

参考文献

10）下水道未普及解消検討委員会事務局：下水道未普1） 国立研究開発法人土木研究所 寒地土木研究所 地域景観チーム：無電柱化のポイントブックシリー
ズ

及解消技術利用ガイド（案）～流動化処理土の管きょ施工への利用編～、2009.

地中化工法と整備手法の選定ポイント（案）永長 哲也
EINAGA Tetsuya

中島 淳一
NAKAJIMA Junichi

大竹 まどかOTAKE Madoka

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
主任研究員

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
総括主任研究員

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
研究員（現 国土交通省
北海道開発局
札幌開発建設部豊平川ダム統合管理事務所
豊平峡ダム管理支所
専門官）

寒地土木研究所月報№814

2021年２月

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