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（4）研究第四部の活動紹介
建設機械飯盛洋

1．はじめに建設機械の性能試験を行うことを目的に創設された施工技術総合研究所も設立以来 50 年が経過し，業務の分野，内容はきわめて広範囲に拡大してきた。現在，施工総研が実施している建設機械に関する業務は下記の 3 つに大別される。
①建設機械に関する調査・研究・開発②建設機械の性能試験③建設機械に関する検査・評定・認定等
このうち，①は主に国土交通省の技術事務所から委

図─ 1

建設機械に関する調査・研究・開発の受託件数の推移

託を受けて実施している検討業務で，②と③は民間から委託を受けて施工総研が中立的な第三者機関として例を紹介する。

実施している業務である。②はメーカからの委託によるもので，かつては施工総研の主たる業務だったが，（1）新機種の開発

現在では，除雪機械と ROPS 等の運転員保護構造物（a）トンネル壁面清掃車の開発（写真─ 1）の試験が中心となっている。③も主としてメーカから

これは平成 17 年度に中国技術事務所より受託したの委託により実施しているもので，主に法律または国「小幅トンネル清掃車の開発に関する検討業務」で実で定めた制度等に基づいて実施している業務である。

施したもので，概要は以下のとおりである。

本稿は，施工総研の中で上記①～③の業務を主とし従来のトンネル清掃車は車道からブラシアームを伸て担当している研究第四部の最近 10 年間の業務を紹ばして清掃するため，歩道幅員が 3 m 程度のトンネ介するものである。

ルまでしか対応できない。しかし，2001 年の道路構造令の改正により，将来，広幅員の歩道を持つトンネ2．建設機械に関する調査・研究・開発

ルが増えることが予想され，何らかの対策が必要となった。この業務はこのような背景を踏まえ，広幅員建設機械に関する調査・研究・開発の最近 10 年間

歩道を有するトンネルにおいて，歩道上を走行して壁の受託件数の推移を見ると（図─ 1），10 年前の平成面を清掃する機械について開発検討を行ったものであ

16 年度には 26 件の受注があったのが，平成 19 年度には半減するまで落ち込んだ。その後，平成 21 年度にかけて一時増加に転じたものの再び減少し，平成24 年度には 10 件にまで減少している。しかし，昨年度から再び増加の兆しが見られる。この推移は概ね公共事業費の変動に似た傾向を示している。
受託業務の内容を分野別にみると，新機種の開発が最も多いが，年度による変化も大きい。また，安全対策関係は若干減少傾向にあるのに対し，防災・復旧対策関係が平成 19 年度から受託するようになった。環境対策も平成 20，21 年度がピークで，最近では少なくなっている。
以下に建設機械に関する調査・研究・開発の主な事

写真─ 1

トンネル壁面清掃車の実証試験の状況

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る。
試作したトンネル清掃車は，車体幅を 1 m に抑えた狭小型の車両で，動力はマイクロガスタービン発電機による電動式を採用しており，清掃方式には温水を利用した節水型の湿式ブラシ式を採用するなどの特長を有している。
（b）歩道（小型）清掃車の改良（写真─ 2）
これは平成 25 年度に九州技術事務所より受託した「歩道（小型）清掃車の改良に関する検討業務」で実施したもので，概要は以下のとおりである。
火山灰降灰に対する交通安全の確保や生活環境の保全を目的に，歩道清掃車の作業時における粉塵抑制に

写真─ 3

油圧ショベルの転倒実験の状況

ついて，改良した防塵カバーおよび散水装置等を対象として要素実験および現場実証実験を行い，その効果の評価を行ったものである。

ることになった。
転倒試験では，運転質量 12，20，45 t のバックホ要素実験では，①散水装置の装着（側ブラシへの直ウを対象として，キャブが下側になる姿勢で 30°の斜接散水），②車体下部への防塵カバーの装着，③コン面を転落・横転させ，変形量を測定した。その後，室ベアの改良（ホッパへの灰の回収の改善）等の効果を内載荷試験でキャブの変形状況を再現し，キャブに作確認した。また，現場実証実験では，要素実験で効果用する力と吸収エネルギーを推定した。

が高いと判断された技術について，実現場における有効性を確認した。

この成果をもとに，最終的に「6 t を超える油圧ショベルの ROPS」の規格が制定された。
（3）環境対策に関する調査研究（a）‌建設機械施工における排出ガスおよび燃料消費に関する調査検討（写真─ 4）
これは，国土交通省総合政策局より受託した「平成22 年度 建設機械施工における低炭素化技術に関する調査検討業務」で，建設機械における各種省エネ対策の効果を確認するため，油圧ショベルのエネルギー消費量（燃料消費量または電力消費量）の確認試験を実施し，①現場における燃料消費データによる確認試験

写真─ 2

歩道（小型）清掃車の公開実験の状況

結果の検証，② CO2 排出量に基づく電動油圧ショベ
ルと油圧ショベルのエネルギー消費量の比較検証，③（2）安全対策に関する調査研究（a）‌油圧ショベル転倒時保護構造の性能基準策定（写真─ 3）
これは，油圧ショベルメーカ 5 社の委託を受けて実施した研究業務である。
建設機械の ROPS（転倒時保護構造）の規格が初めて策定されたとき，油圧ショベルは対象外であった。
その後，小型ショベルについては，横転しやすいことから TOPS（横転時保護構造）の規格が定められた。
さらに，大型の油圧ショベルについても TOPS の規格が必要との機運が高まり，ISO 規格を策定することになった。このため，施工総研で油圧ショベルの実機を用いた転倒実験を行い，TOPS の性能基準を提案す

写真─ 4エネルギー消費量確認試験の状況

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各排出ガス基準でのエネルギー消費量の検討と試算を行ったものである。
なお，エネルギー消費量の確認試験は JCMAS H020：2010 に準拠して行った。また，対象とした機械は，電動式 2 台，2 次基準排出ガス対策型 15 台，3 次基準排出ガス対策型 9 台である。
（4）防災・復旧対策に関する調査研究（a）‌大規模災害対応のサイフォン排水技術調査（写真─ 5）
これは関東技術事務所より受託した「平成 22 年度

写真─ 6

大規模災害対応のサイフォン排水技術調査業務」で，不整地運搬車に搭載した災害対策用照明装置

概要は以下のとおりである。
大規模な河道閉塞が発生した場合，排水路を掘削し作性，搭載性，安定性等に関する改良部分の評価を行って排水を確保するまでの間の応急対策として排水ポンた。また，実用機図面および使用マニュアルを作成しプ車等による排水が行われる。しかし，交通が遮断した。

た状況では排水ポンプ車の輸送や燃料補給に難があ

この照明装置は，電力消費の少ない LED ランプとる。この業務は，動力が不要なサイフォン排水に着目

遠距離照射が可能なキセノンサーチライトを装備し，し，当該技術を確立するため，河川の堰（水位差 3.5 m）輸送方法は，現場近くまではトラックで運び，そこでを利用し，河川敷にφ 400 mm ×長さ 75 m の配管を不整地踏破性の高いクローラキャリアに載せ換える方敷設してモデル実験を行ったものである。この成果は式を採用している。また，傾斜地でもスクリュージャッ「サイフォン排水技術の導入マニュアル（案）」としてキによって傾きを修正できる等の特長を持っている。

とりまとめた。

3．建設機械の性能試験
施工総研が創設されてから十数年ほどは土工機械を中心として建設機械全般にわたって性能試験を実施していたが，現在では，除雪機械の性能試験と運転員保護構造の性能試験が主たるものとなっている。以下にこれらについて紹介する。
（1）除雪機械の性能試験（写真─ 7）
これは，除雪機械の最大除雪能力等の仕様値の確認
写真─ 5

サイフォン排水技術のモデル実験の状況を目的とし，1972 年からメーカの依頼を受けて実施している試験で，北海道や新潟の冬季閉鎖道路を借り（b）災害対策用照明装置の開発（写真─ 6）て実施している。準拠する試験方法としてロータリ除

これは平成 25 年度に九州技術事務所より受託した

雪車は JIS，それ以外は JCMAS が制定されている。

「災害対策用照明装置改良機機能検証業務」で実施しなお，以前はこの除雪能力の試験（短期試験）を行ったもので，概要は以下のとおりである。

た後，当該機械を 1 シーズンの間，自治体に貸し出し二次災害が危惧される災害現場や照明車の搬入できて，作業性，操作性，居住性等についてアンケートをない災害現場等において，夜間での監視および復旧作とる長期試験も行っていたが，現在は実施していない。

業を迅速に行うことを目的として開発した災害対策用

この除雪機械の性能試験の最近 10 年の受託件数の照明装置の試作機について，改良を行うとともに機能推移を見ると（図─ 2），年によって件数は大きく変検証のための実証実験を行ったものである。改良は，動しているが，これは，モデルチェンジのタイミング

傾斜地対応，2.5 t 積みクローラキャリアへの搭載対応，や排ガス規制の開始時期，また，メーカの吸収合併に照明運転時間計設置等について行い，実験において操よる型式数の減少等，様々な要因がある。この推移の建設機械施工 Vol.67100

写真─ 7March2015

ロータリ除雪車試験状況

写真─ 8図─ 2No.3

ROPS 側方載荷試験状況

除雪機械の性能試験の受託件数の推移

傾向は建設機械全体の出荷額のそれに似たものとなっている。機種ごとに見ると，ロータリ除雪車は毎年試験を行っている。次いでドーザが多く，それ以外のグ

図─ 3

運転員保護構造の性能試験の受託件数の推移

レーダやトラックは数年に一度の頻度となっている。

4．建設機械に関する検査・評定・認定等（2）運転員保護構造の性能試験（写真─ 8）
運転員保護構造には，転倒時の保護を目的とした

この検査・評定・認定というのは主として法律ある

ROPS（Roll-over protective structures）や TOPS（Tip-いは国で定めた制度等に基づいて実施しているもの

over protection structure），飛来落下物に対する保護をで，メーカまたはディーラからの依頼により実施して目的とした FOPS（Falling-object protective structures）いる。以下にこれらの検査等の業務について紹介する。

等がある。これらの試験方法や性能基準は ISO や JISに規定されており，施工総研ではこれらに準拠した試験を行っている。

（1）低騒音型・低振動型建設機械の計量証明（写真─ 9）

運転員保護構造の性能試験はこれまで輸出向けの機

1983 年に始まった低騒音型建設機械の指定制度は，械に装備する製品が多かったが，最近 10 年の受託件

1997 年に「低騒音型・低振動型建設機械の指定に関数の推移を見てみると，平成 22 年度からは減少傾向する規程」および「建設機械の騒音および振動の測定にある（図─ 3）。なお，これまで転倒時保護構造の値の測定方法」が告示され，大幅に改定された。騒音装備は義務付けられていなかったが，2013 年に労働の評価値はそれまでの機側 7 m の平均騒音レベルか安全衛生規則の 157 条が改正され，努力義務とはいえ，ら音響パワーレベルに変わり，また，ブルドーザ，バッようやく法制度の面から装着を促進する動きが出てき

クホウ，トラクタショベルは，定置運転状態から動的た。

運転状態での測定に変更された。低振動型建設機械の方は 1996 年に指定が開始されたが，対象機種はバイ

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いた。この制度の現在の指定対象はオフロード法の規制対象外の 8 kW 以上 19 kW 未満の車両系建設機械と可搬式機械のみである。施工総研は評定機械としてエンジンメーカに出向いて立会を行い，エンジンの評定を行う。これを国交省が認定し，それを搭載した機械を排出ガス対策型建設機械として指定する。
（b）‌オ フロード法関係の検査（特定特殊自動車の使用確認の検査）
車両系の建設機械や産業機械等からの排出ガスの抑写真─ 9

音響パワーレベル測定状況制を目的とした「特定特殊自動車排出ガスの規制等に関する法律（平成 17 年法律第 51 号）」（オフロード法）
による使用規制が 2006 年から開始された。規制対象

ブロハンマと標準バケット山積容量 0.5 m3 以上のバッとなる特定特殊自動車は製作者等による国への届出等クホウの 2 機種にとどまっている。

が必要であるが，使用者が製作した車両や使用者が輸指定制度改定前は施工総研が唯一の評定機関となっ入した車両など届出を行っていない車両は使用前に排ていたが，改定後は計量法による計量証明事業所とし出ガス性能が基準値に適合していることを国に申請して証明を行っている。なお，振動の測定は土木研究所て確認を受けなければならない。特定特殊自動車の使の建設機械屋外実験場を借りて実施している。

用確認の検査はこれらの車両について排出ガス性能が低騒音型・低振動型建設機械の計量証明の最近 10基準値に適合することを個別に検査するものである。

年の受託件数の推移を見ると（図─ 4），低騒音型建オフロード法関係の検査にはこの他に特定原動機の検設機械の計量証明は，平成 20 年度まではほぼ毎年査もあり，施工総研は両方の登録検査機関となってい120 ～ 130 件実施してきたが，平成 21 年度以降は 70るが，現在，施工総研が実施している検査はすべて特～ 110 件程度で推移している。この平成 21 年度およ定特殊自動車の使用確認の検査である。

び平成 23 年度の落ち込みは，リーマンショックおよ（c）最近 10 年の評定・検査の実績

び東日本大震災の影響と思われる。平成 23 年度以降

排出ガス対策型原動機等の評定およびオフロード法

は EU 騒音指令に基づく計量証明や低騒音型の対象外

関係の検査の最近 10 年の受託件数の推移を見るとの機械の騒音測定が増えている。一方，低振動型建設

2006 年にオフロード法が施行されてからは，排出ガ機械の計量証明の件数はきわめて少ない。

ス対策型原動機の評定は激減し，代わりにオフロード法の使用確認検査が急増している（図─ 5）。

図─ 4

低騒音型・低振動型建設機械の計量証明の受託件数の推移
図─ 5（2）排出ガス対策型原動機等の評定およびオフロード法関係の検査（a）排出ガス対策型原動機の評定‌ 出ガス対策型原動機等の評定およびオフロード法関係の検査の排受託件数の推移（3）標準操作方式建設機械の認定
標準操作方式建設機械は機械の運転操作方式を統一

排出ガス対策型建設機械指定制度はオフロード法がすることによって建設機械施工の安全を図ろうとする制定されるまで建設機械の排ガス対策の中心となってもので，1991 年に旧建設省の指定制度として始まっ建設機械施工 Vol.67

102た。その後，普及が進んだとして 1998 年にこの指定

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創設した。

制度は廃止され，新たに JCMA の認定制度として発

この認定制度は，油圧ショベル，ブルドーザ，ホイー足した。施工総研では，申請者より提出された操作方ルローダを対象とするもので，メーカ自身による燃費式に関する書類を審査し，認定を行っている。この最測定が認められている。施工総研ではメーカからの依近 10 年の受託件数の推移を見ると（図─ 6），平成 21

頼があれば測定を行うが，現状はまだ依頼は少なく，年度から平成 23 年度にかけての落ち込みが目立つが，ミニショベルのメーカに対して燃費測定の技術指導をそれを除くと年間 80 ～ 120 件程度で推移している。

行っている程度である。

5．おわりに施工技術総合研究所が実施している建設機械に関わる業務について最近の 10 年の実績を見てきたが，建設機械に関する調査・研究・開発については，今後は防災・復旧対策関係の機械や維持・点検用機械に対するニーズが相対的に高まってくるものと思われる。また，建設機械の性能試験および検査・評定・認定等については，建設機械の環境対策および安全対策は終わりのないテーマであり，一層高度化することが予想さ図─ 6

標準操作方式建設機械の認定の受託件数の推移れる。
施工総研はこれらに対応できるよう努め，今後とも（4）建設機械燃料消費量の評定

中立的な第三者機関として業務を遂行していきたいと

国土交通省では地球温暖化対策の一環として建設施考えている。

工現場における省エネルギー化の推進や低炭素型社会

の構築に取り組んでいる。2010 年からはハイブリッド機構や電動機構等を搭載して省エネ化を達成した建設機械を「低炭素型建設機械」として認定し，その普及を図っている。また，2014 年には，搭載する省エネ技術には関係なく統一的な測定法による燃費基準値を達成し，かつ，排出ガス 2014 年基準に適合した機械を「燃費基準達成建設機械」として認定する制度を［筆者紹介］
飯盛 洋（いいもり ひろし）
（一社）日本建設機械施工協会
施工技術総合研究所
研究第四部 部長