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建設機械

建設機械の歴史エポックメイキングな新機種・新技術の登場

岡 本 直 樹建設機械は建設用の道具・器具が進化したもので，その起源は古代まで遡るが，機械らしくなるのは16 世紀頃からで，18 世紀の蒸気機関の発明による動力革命から建設機械の近代化が始まった。その建設機械の近代化の発展過程においてエポック（画期）となった新機種・新技術について機種別に紹介する。
キーワード：建設機械史，土木史，土工機械，技術革新

1．はじめに蒸気掘削機等が活躍する。
そして、内燃機関の発明により建設機械は更なる躍

建設機械は，建設用の道具・器具が進化したもので，進を遂げ、低圧タイヤ、トルクコンバータ、油圧機器

農耕や鉱山用の器具・機械の発展とも密接な関係を保等の要素技術の発明とともに目覚ましい発展をしてきってきた。その萌芽は BC.3500 年頃にメソポタミアた。そして 1980 年代に入るとエレクトロニクス技術で始まった大規模灌漑工事頃まで遡ると思われる。しを融合したメカトロ化が進行し、自動化・情報化を推かし，機械らしくなるのは 16 世紀頃からで，浚渫用進する新しい技術革新が始まっている（図― 2）。の機械が考案され，大掛りな装置に発展していくが，動力はまだ人力や馬力に頼っていた。
最初の機械動力となる蒸気機関は，17 世紀末に鉱山用の揚水ポンプ（図― 1）として生まれた（この発明の背景は，燃料革命によって石炭需要が増大し，炭鉱の排水問題が顕在化したためである）。更に，熱効率の改善とピストン運動から円運動への転換に成功したワットの蒸気機関（1781 年：写真― 1）の発明で，あらゆる機械に利用される動力革命が始まった。その後，18 世紀末に浚渫機械の動力として蒸気機関が利用され，19 世紀に入り小型高圧力の蒸気機関が開発されると，陸上建設機械へ応用され，蒸気クレーン，図― 2 建設機械の発展過程

2．主要機種の歴史
建設機械の歴史として，主要機械の新機種・新技術
図― 1 セーヴァリの揚水ポンプ

写真― 1 Watt の蒸気機関のエポックメイキングな発明・開発の発展過程を機種

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別に辿ってみる。
（1）バケットラダーエキスカベータ
バケットラダー式掘削機は，バケットチェーン式とも称し，1734 年に馬力を利用した浚渫用（図― 3）がアムステルダムで出現した。蒸気駆動としたのは，

図― 6 1591 年のクラムシェル

写真― 2 最初の蒸気ショベル

蒸気機関の小型化に成功したトレビシックで，1807年に製作してテームズ川を浚渫している（図― 4）。
しかし，蒸気バケットラダー浚渫船が普及するのは1860 年代に入ってからである。
一方，陸上では 1827 年にラダーエキスカベータの特許を P.Valcourt（仏）が取り，実用化は 1860 年になって Alphonse Couvreux（仏）が図っている（図― 5）。また，1885 年にはパナマ運河で，ラダーエキものが W.D.Priestman によって造られる。
初の全旋回ショベル（写真― 3）は，1884 年にWhitaker（英）が開発し，マンチェスタ運河工事に投入した。米国でも 1886 年に Osgood が全旋回式ショベルを造っている。
写真― 4 は，近代ショベルの原型となる 1895 年のO.C.Thew の全旋回式ショベルである。

スカベータの競技会が開かれている。

写真― 3 初の全旋回ショベル

図― 3 馬力バケットラダー浚渫船

写真― 4 O.C.Thew のショベル

初の蒸気バックホウ（写真― 5）は，1896 年にVulcan Steam Shovel 社が開発するも，実用化には更なる改良の必要があった。クラムシェルは，1896 年に Priestman のものを改良した 2 ドラムのクラムシェル（図― 7）の特許を Menk & Hambrock's が取得している。

図― 4 蒸気バケットラダー

図― 5 ラダーエキスカベータ

わが国には，明治 3 年にバケットラダー式浚渫船が輸入され，安治川の浚渫に利用された。ラダーエキスカベータは明治 30 年からの淀川改修工事に導入し，軌道トロッコと組合せて河川土工の定番機械として昭和 30 年代まで活躍することになる。

写真― 5 Vulcan のバックホウ

図― 7 クラムシェル

初 の 電 気 シ ョ ベ ル は ， 1903 年 に Thew Lorain（2）ショベル系掘削機

Shovel 社が開発し，ドラグライン（写真― 6）は1500 年頃，水路工事に従事したレオナルド・ダ・

1904 年にページが開発している。1912 年に初のクロヴィンチが運河掘削機等を考案している。1578 年にーラ式パワーショベルが生まれ，1913 年には歩行式

J.Besson の浚渫装置が考案され，1591 年にはドラグラインが考案され，ガソリンエンジンは 1914

V.F.Veranzio 設計のフローティング・クラムシェル

年に P&H 社によって搭載された。

掘削機（図― 6）の記録がある。
最初の蒸気ショベル（写真― 2）は，1838 年にオティスによって開発された。
蒸気クラムシェルは，1896 年に 2 本チェーン式の油圧ショベルは，1948 年に Carlo & Mario Bruneri（伊）が初めて開発（写真― 7）し，遅れて 1951 年にポクレンが牽引式の油圧ショベル（写真― 8）を，デマーグも 1954 年に全油圧ショベル B-504（写真― 9）建設の施工企画

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写真― 6 Page のドラグライン

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写真― 7 初の油圧ショベル

写真― 12 Aveling のトラクタ

写真― 13 Minnis のクローラ

は 1869 年に G.Minnis によって初めて造られた。実用機は L.L.Hauler が 1900 〜 15 年間に 200 台以上生産している。
1904 年には，Holt 社（Caterpillar 社の前身）がround-wheel Holt Engine No.77（写真― 14）の車輪をクローラに転換してキャタピラー（商標）が生まれた。同じ 1904 年に補助前輪なしで操向できるクロー
写真― 8 Poclain の油圧ショベル

写真― 9 Demag B-50

ラ車（Full Track-Laying Vehicle ：写真― 15）をロバーツ（英）が開発している。

を開発した。
わが国には，1961 年に新三菱重工が仏シカム社（後のユンボ社）から技術導入して初の国産化を行った。このため，商標のユンボが油圧バックホウの代名詞となる。因みにユンボは子象の愛称で，ジャンボ（大象）の子供（ユンボ）を意味する。
大型化では，1970 年にポクレンが鉱山用大型油圧ショベル EC1000（5 m 3 バケット，140 t，780 hp ：写真― 14 Holt No.77

写真― 15Full Track-Laying

写真― 10）を開発し，鉱山用積込ショベルの油圧化に先鞭をつけた。1986 年には初の 500 Ton 超内燃機関は，1896 年にホーンズビ・アクロイド社（Demag H485）の油圧フロントショベルが生まれ，がトラクタに初搭載し，翌年にオーストラリアに 3 台

今日では 800 トン級（写真― 11）が造られている。

輸出している。トラックタイプ（T.T.）トラクタの内燃機関化（写真― 16）は 1908 年にホルト社が行い，1925 年にベスト社と合併してキャタピラー社（CAT社）となり，その CAT 社が 1931 年にディーゼル
T.T.トラクタ（Diesel 60 ：写真― 17）も開発した。

写真― 10 Poclain EC1000

写真― 11

日立 EX8000（3）トラクタ

写真― 16

Holt 40

写真― 17

CAT Diesel 60

トラクタの歴史は，1859 年に農業用移動式蒸気機
関に T.Aveling が減速機を付け，チェイン駆動で自1947 年になるとトルコン駆動の大型トラクタ Allis-走式に改良し，62 〜 63 年に Clayton & Shuttle-Chalmers HD-19（写真― 18）が開発され，ターボチworth 商会が製品化（写真― 12）を図った。

ャージャは 1954 年の CAT D9（写真― 19）に初装備クローラ式トラクタ（Tracked Vehicles）についてされた。

は，1777 年の R.L.エッジワースから 19 世紀末迄に1975 年になると初の HST（ハイドロスタティック）

100 以上の特許が出されているが，実機（写真― 13）

トラクタ Deere JD-750（写真― 20）が開発され，

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写真― 21 LaPlant-Choate
写真― 18Allis-Chalmers HD-19

写真― 19

CAT D908. 1

写真― 22 L e T o u r n e a u
PCU

1978 年には新機軸（ハイスプロケット，コンポーネホイルドーザは，1945 年にルターナが初めてント化とボギー機構）のブルドーザ CAT D10（図―Tournadozer8）の発表があった。

年から C-type を量産した。

T200（写真― 23）を開発し，1947

湿地ブルドーザは，日本特殊鋼が北海道の泥炭地対策として三角シュー（写真― 24）を 1954 年に考案した。乾地シューのラグによる泥炭繊維の切断を避けるために三角シューが考案されたが，瓢箪から駒，広く軟弱地盤への有効性が認められ世界に普及した。

写真― 20Deere JD-750

図― 8 CAT D10（4）ブルドーザ
ブルドーザの語源は，ブルドーザの出現によって「Bull（雄牛）が暇になって居眠りする（doze）」からという俗説があるが，この言葉はブルドーザの出現前

写真― 23 Tournadozer T200

写真― 24 日特 NTK4の 1880 年頃から使われていて，bull s dose を語源とするスラングで，「強引に推し進める」というような（5）グレーダ意味がある。図― 9 は 1917 年の Russell カタログ掲

近代グレーダは，1877 年に Champion がグレーダ載の Bull Dozer である。の特許を取り，その出現が予告され，1885 年に可変リーニング車輪を備えた牽引式グレーダをアダムスが発明している。初のモータグレーダ Russell Motor
Highway Patrol No.1（写真― 26）は，1919 年に開発され，空気タイヤの装着は 1928 年に CAT No.10
Auto Patrol （写真― 27）によって実現した。

図― 9 Russel Bull Dozer

排土板のトラクタへの装着（写真― 21）は 1923 年に LaPlant-Choate によって為されたが，コントロー

写真― 25 牽引式グレーダ

写真― 26 Russell Grader

ラは装備していない。1928 年にトラクタ用ケーブ
ル・コントローラ PCU（写真― 22）をルターナが開アーティキュレート式モータグレーダは，1967 年発して，以降のケーブル式のブルドーザ（1933 年特に Deere が JD-570 を開発し，今日では標準的仕様と許），スクレーパ，ルータ（牽引式リッパ： 1931 年特なっている。そして 2006 年には，ジョイスティック許）等の開発に繋げ，CAT 社を始め各社のトラクタ操向のグレーダ CAT M シリーズ（写真― 28）が誕に装着され大いに普及する。

生した。

油圧ブレードは，1920 年代末に Euclid crane &Hoist 社等が小型機用として生産を始めている。

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また，エレベーティング・スクレーパ（写真― 35）
は，1952 年にハンコックが開発している。
1958 年には，電気駆動ホイルモータをルターナが開発し，ディーゼル・エレクトリック駆動の L28 を
写真― 27 CAT No.10

写真― 28

CAT 24M発表した。
スクレープドーザは，1943 年に Dr.H.Cordes が考（6）スクレーパ案し，1953 年から Menck und Hambrock 社が SR53

最初のスクレーパは，17 世紀にプラウを改良した（写真― 36）の量産を開始した。日本にも技術導入さものが出現し，木製で人・牛馬で牽引，金属補強したれ日本車輌が製作，メンクと通称され，軟弱地施工でものもあった。1878 年に車輪スクレーパ，1883 年に大活躍する。

は有名なフレスノ・スクレーパ（写真― 29）の特許が取られている。1912 年には，牽引式スクレーパの一種である Cat Land Leveller が造られている。
スクレーパの近代化にはルターナの貢献が大きい，
1924 年に初の自走式スクレーパ（5 テレスコボウル，18t, 1.6km/h ：写真― 30）を開発し，1932 年に牽引式スクレーパを開発，通称

写真― 35 エレベーティング・スクレーパ

キャリオール （写真―写真― 36 スクレープドーザ SR5331）。1938 年には初のモータスクレーパ ターナプル
Model A（写真― 32）を開発，このタイプは終戦後（7）ダンパ（トラック）の日本にも入ってきて活躍している。

大規模運土の歴史は，BC.4000 年頃のマルタ島の大規模運土用軌条跡まで遡れる。
要素技術としては，
BC.3000年頃のシュメール人による車輪の発明，BC.2000 年頃の中国でのねこ車（一輪車）の発明がある。
トラックは 1896 年にダイムラ（独）が 1.5 t 積を開発しているが，オフハイウェイ（OH）トラックは

写真― 29Fresno Scraper

写真― 30 1924 年の自走スクレーパ

1933 年の Euclid 1Z

TracTruk （写真― 37）が最初である。この時，ボトムダンプワゴン（1ZW）も同時に発表している。
近代 OH トラックのデザインは，Ralph.Kress が1956 年に設計した LeTourneau-Westinghouse
Haulpak LW30（写真― 38）によって決定した。低写真― 31 Carryall

写真― 32

Tournapull A

重心，V 型傾斜ベッセル，オフセットキャブ，逆傾斜ウィンドウ，エア油圧サスペンション（hydrain）

1947 年になるとパワーシフト（Tournamatictransmission）を Model B（写真― 33）に装備する。

等の革新的なデザインを以降のほとんどの OH トラックが踏襲する。

ツインエンジン・モータスクレーパ（51FDT15SH ：写真― 34）は，ユークリッドによって 1949年に開発され，オーバハング・ツインモータスクレーパ（TS-18）も同社が 1954 年に開発した。

写真― 37 Euclid 1Z

写真― 33 LeTourneau Model B

写真― 34 Euclid 51FDT-15SH

写真― 38 Haulpak LW30オイルディスク・ブレーキは，1963 年に OH トラ
ック CAT 769（写真― 39）に初採用，初の電気駆動

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OH トラック Unit Rig M-85

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Lectrahaul （写真―40）は 1964 年に開発された。

写真― 43 Traxcavator

写真― 44 Hough HM

ローダ・バックホウは 1957 年に製品化（Case320 ：写真― 46）され，欧米ではよく普及している
写真― 39Cat 769

写真― 40

Unit Rig M-85

が，日本ではさほど人気がない。

アーティキュレートダンプは，スクレーパヘッドを利用した型式が古くからあったが，ボルボが後輪伝達駆動の四輪駆動車 BM DR631（写真― 41）を 1966年に開発して，今日のアーティキュレートダンプの型式を創った。
大型化では，1972 年に 200 Ton（米トン）超の OH

写真― 45 Euclid 3UPM

写真― 46

Case 320

トラック WABCO 3200 が開発され，300 Ton 超は，ワブコの後継 Komatsu-Dresser が 1995 年に 930E と1959 年に初のフロントリフトアームのホイルローして開発，現在は 400 Ton（写真― 42）の時代に入ダ CAT 944（写真― 47）が登場し，1997 年になるとっている。

シングル・リフトアーム（グレートアーム）のホイルローダ CAT 992G が開発される。現在，最大のローダは 40 m3 級の LeTourneau L2350（写真― 48）である。

写真― 41

Volvo BM DR631

写真― 42Liebherr T282B

自動化技術では，昭和末期頃から新 CAT 三菱が無人ダンプを鳥形山鉱山に導入，1995 年になると CAT

写真― 47 CAT 944

写真― 48 LeTourneau L2350

が GPS 無人ダンプ（777C）の走行試験（往復 3.7 km）をテキサスの採石場で開始し，Komatsu も豪州・南3．おわりに米で試験導入を開始した。
国内の建設機械史については，いろいろと上梓され（8）ローダているが，世界的な建設機械の歴史についての国内のローダは，クローラトラクタにワイヤ式のバケット

文献はほとんどない。

を取付けた CAT D2/T2 Traxcavator（写真― 43）

そこで，海外文献を参考に建設機械の世界的な発が 1937 年に開発され，近代的なﾄラック・ローダ

明・技術革新の歴史を紹介することにした。誌面の都CAT 977，955，933 は 1955 年の登場となる。

合で建設機械すべてを網羅できないので，主要機械に近代ホイルローダは，4 輪駆動リアエンジンの油圧絞ってエポック（画期）となる新機種・新技術につい式ゴムタイヤ・ホイルローダの Hough HM（写真―て機種別に簡単に列記した。建設機械史に興味ある44）が 1947 年に開発され，ローダ用 Z バーローダリ方々の参考になれば幸いである。

ンケージも Hough が 1955 年に考案している。初のアーティキュレート式ホイルローダ Euclid 3UPM（写真― 45）は 1956 年に開発されている。

尚，更に詳しく知りたい方は，下記の「土工教室/建設機械の歴史」を参照されたい。

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Ton ： Shot ton（米トン），t ： metric ton

J C MA《参 考 文 献》
1）常田・芝崎：建設技術の高度化の現状と課題，土木技術資料 31［2］，（1989.2）
2）L. T. C ロルト，高島平吾訳：ヴィクトリアン･エンジニアリング，鹿島出版，（1989.2）
3）岡本：機械土工のあゆみと近況，建設の施工企画，（2005.9）4）P. A. Letoumean: Russell Graders Photo Archive, Iconografix（1994.1）
5）H-H. Cohrs: 500 Years of Earthmoving, KHL,（1997.3）
6）E. C. Orlemann: Euclid and Terex Earth-Moving Machines, MBI,
（1997.10）
7）F. Pierre: The history of Road building equipment, KHL,（1998.1）
8）Keith Haddock: Giant Earthmovers, MBI,（1998.6）

9）W. R. Haycraft: Yellow Steel, Illinois（2002.2）
10）E. C. Orlemann: LeTourneau Earthmovers, MBI,（2001.5）
11）K. Haddock: The Earthmover Encyclopedia, MBI,（2003.4）
12）土工教室/建設機械の歴史，http:///www.yamazaki.co.jp
13）EarthMover 研究会，http://hw001.gate01.com/geomover/［筆者紹介］
岡本 直樹（おかもと なおき）
山h建設㈱
安全施工本部

橋梁架設工事の積算――平成 19 年度版――■改定内容
1）鋼橋編・架設桁設備質量算定式の改訂
・施工歩掛の新規及び一部追加掲載（沓据付工（ゴム沓据付工），歩道橋（側道橋）架設工）
・施工歩掛の改正（鋼橋架設工足場工）・その他（送出し・降下の数量名称簡素化，工種内容の説明補足，床版足場工簡素化）
2）PC 橋編
・機能分離支承の設置歩掛・外ケーブルによる既設構造物の補強工
・プレキャストセグメント組立工 7 分割の歩掛・その他（張出架設柱頭足場工の追記，地覆高
欄作業車設備の組立解体歩掛，架設桁アンカ

社団法人ー数の変更等）
3）橋梁補修補強工事積算の手引き（別冊新刊）■ B5 版／本編約 1,100 頁（カラー写真入り）
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