建设现场で骋齿を支援する最新の建设机械
国土交通省は「骋齿の実现に向けた各分野の取り组み」に関する资料の中で、「建设施工における骋齿の実现に向けた取り组み」として、「建设材料の脱炭素化」「滨颁罢施工による施工の低炭素化」「革新的建设机械の导入拡大」という3つの目标を掲げている。こうした目标を実现するには、具体的にどのような建设机械を导入すればいいのだろうか。
温室効果ガスを排出しない电动建设机械に期待
国道交通省が掲げる「革新的建设机械の导入拡大」では、二酸化炭素を排出する従来型のエンジンを抜本的に见直し、电気や水素、バイオマスなどで动く建设机械を导入?普及させようとしている。最近では、コマツや日立建机など国内の大手建设机械メーカーが、次々と电动式の建设机械を発表している。
化石燃料を使用するエンジンを电动式にするだけで、温室効果ガスの排出を抑えることができるが、建设机械を电动式にすることによるメリットは他にもいろいろとある。例えば、使用する电気代は軽油代より安く、ランニングコストを低く抑えることができる。工场に设置された太阳光発电设备やボイラー発电设备の余剰电力を活用すれば、より环境に优しく経済的な运用が可能になる。
また、日々の燃料补给やエンジンオイルの交换、その他フィルター类の交换などメンテナンスの手间も大幅に削减できるので、生产性や収益力も向上する。さらに、エンジンを搭载していないことからオペレーターに伝わる振动が大幅に軽减され、作业中のストレスや疲労感も軽减される。そして、车体からの発热量が少ないので、车体周囲に热影响を与えにくいことから、作业环境の改善にも贡献するという。
一方で、建设机械を电动式にした场合、バッテリー駆动だと长时间の连続稼働が难しくなる。そういった课题を解决するのが、有线式の电动建设机械だ。コマツが2022年8月から贩売を开始した有线式电动油圧ショベルは电源を有线で直接供给するため、充电式と异なりバッテリー残量を気にすることなく长时间连続稼働できる。特に产廃処理工场など、24时间稼働が必要とされる作业现场での生产性向上に期待できるという。
（写真1）コマツが2022年8月から贩売を开始した有线式电动油圧ショベル
（出典：コマツのニュースリリースより）
水素燃料を活用した建设机械にも期待
建设现场においては、山奥での工事など电源を确保するのが难しい场所も多い。そういった场所では、电动式以外の环境配虑型建设机械の活用が期待されている。その有力な候补となるのが、水素を燃やした水蒸気でエンジンを动かす「水素エンジン车」だ。とはいえ、现状の水素エンジンは乗用车をターゲットに开発されており、ディーゼルエンジン并みのパワーを出すことが难しい。
そうした中、2022年8月、フラットフィールドと东京都市大学、トナミ运输、北酸、早稲田大学アカデミックソリューションによる共同プロジェクトが、水素エンジンでディーゼルエンジン并みのパワーを実现したと発表した。2022年6月15日时点で、既存のディーゼルエンジン并みの出力を得るところまで到达しており、2022年度后半には実用化を目指して耐久试験を実施する予定だという。
今回始动したプロジェクトは、「走行距离が长く、需要量も大きい重量车（トラックなど）」の脱炭素化に向けた取り组みで、既存车両を水素エンジン车に改造し、その実用性の确保と环境性?経済性の评価を行うものだが、このエンジンを建设机械でも活用すれば、电源供给の制限なしにさまざまな场所での工事で脱炭素化が実现できそうだ。
（図1）2022年6月15日时点での水素エンジンとディーゼルエンジンの出力の比较
（出典：5社による共同プレスリリースより）
ダム建设现场で活跃する大型ドローン
国土交通省が掲げる「滨颁罢施工による施工の低炭素化」の目的は、滨颁罢を活用することで施工の効率化を実现させ、建设现场の生产性を向上させることだ。そうやって、现场の作业时间も短缩できれば、建设机械から排出される温室効果ガスの缩减に期待できる。
滨颁罢の活用には、建设机械としてのドローン活用も含まれるだろう。现状、ドローンは现场の地形や既存の建筑物を确认するなど、主に计测や调査に関わる作业に活用されている。一方、最近では重量物を运べるドローンがいろいろと製品化されている。
近畿地方整备局大戸川ダム工事（大津信楽线工事）事务所は、2022年10月5日、报道関係者向けに大型ドローンによる軽量盛土材运搬の作业を公开した。大戸川ダム工事事务所では、ダム事业に伴う県道の付け替え工事を実施しており、特に急峻な地形条件においては、軽量盛土を活用した施工を进めている。
軽量盛土材は车道を支える盛土材であり、1つのサイズが2尘×1尘×0.5尘で约40办驳の重量がある。これまで现场では、地上からクレーンが届く范囲まで軽量盛土材を运び、荷下ろし后は人力による2人1组での运搬を実施してきた。しかし、施工の効率性と作业员の安全确保に课题があった。
そこで、送电线材料运搬などの电力関係工事で活跃している重量物搬送用の大型ドローンを活用し、クレーンの届かない范囲への资材运搬を行うことにした。これによって効率的に作业が実施でき、作业员の安全确保と工期短缩が実现できるという。そして、工期の短缩によって工事全体で発生する温室効果ガスも缩减できる。
（図2）大戸川ダムにおける大型ドローンの活用
（出典：国土交通省の资料より）
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