こだわり物語 モノの価値を正しく伝える 
Presented by Arts-eihan

トンネルドリルジャンボ・ユニック

「トンネルドリルジャンボ」
~世界トップレベルのさく岩技術で大地を切り拓く~
古河機械金属グループ/古河ロックドリル株式会社

「ユニック」
~さらなる進化を続ける人と地球に優しい赤いクレーン~
古河機械金属グループ/古河ユニック株式会社

トンネルドリルジャンボ 世界トップレベルのさく岩技術で大地を切り拓く~古河機械金属グループ/古河ロックドリル株式会社

関越自動車道の関越トンネル、東北新幹線(JR)の八甲田トンネル、
そして青函トンネル…日本全国に張り巡らされ、人々の重要なライフラインとなっているトンネルの数々。

これらのトンネル掘削を手掛けたのは、
古河機械金属株式会社の中核事業会社である古河ロックドリル株式会社が開発した「トンネルドリルジャンボ」。

同社はさく岩機メーカーとして世界のトップスリーの一角を占め、同製品においては国内90%という圧倒的なシェアを誇る。
同社のこだわりに迫りたい。

ドリルの役割は意外にも…?

それでは、長く広大なトンネルは一体どのように掘り進めて行くのだろうか?
この写真を見る限り、大型トンネルを掘削するにしてはドリルが細いような気がするが…。

「みなさんそう思われますよね。ではトンネルを掘削する方法をご説明しましょう。
山岳トンネルを建設する場合、まずドリルジャンボが切羽(トンネルの先端)部分に50~80㎝間隔で150本、
深さ3m程(施工状況により異なる)の穴を掘ります。
そして150本の穴すべてにダイナマイトを入れて爆発させ、硬い岩盤を崩していきます。
崩れた石はホイールローダーなどで取り去り、また同じ作業を繰り返して、徐々に掘り進んで行くという仕組みです。」(古河ロックドリル 高崎吉井工場 副工場長)

つまり、ドリルジャンボの役割は、ダイナマイトを装填するための穴を掘るというものなのだ。
さらに驚いたのは、このドリルの原型は、約100年前、「足尾銅山」で開発されていたということ。

国産ドリル第一号は足尾銅山で生まれた

「1875年創業の古河鉱業株式会社(現、古河機械金属株式会社)は、『電気の時代』を迎えるにあたり、
電気を通すのに不可欠の素材・銅を産出する会社でした。
当時積極的に欧米の先進技術を導入し、水力発電や抗内の作業場をつなぐ内線電話などを取り入れていったといいます。」

「銅鉱石の採掘作業については、つるはしやノミ、金槌で叩く手掘り作業が主でしたが、足尾銅山では1885年に輸入品のさく岩機を導入します。
その結果、従来の手掘りに比べて作業量は3倍ほどになったといいます。」

「しかし海外から輸入されたさく岩機は約10㎏と重く、
日本人の体形に合わなかったことから、作業者の負担は大きかったようです。
そういった現場の声をもとに、1914年、機械部門が改良を加え独自に開発したのが手持式さく岩機。
これが国産さく岩機の第1号となります。
重量を4㎏程度に抑え、現場のニーズにしっかりと応えたものでした。」

その後、日本は高度経済成長時代へと突き進み、
高速道路や新幹線などを日本全国に張り巡らせるため、
あらゆるトンネルの建設が急ピッチで進められて行きます。

そのため、より大きなパワーとスピードが求められ、さく岩機も大型化、
そしてトンネル用の機械「トンネルドリルジャンボ」が開発されていった。

「さく岩機開発当初から重視していたのは、現場の要望を最大限に取り入れるということでした。
『ドリルジャンボ』に至っては、トンネルの設計図が決まると、
現場の声をヒアリングし、現場ごとにオーダーメイドしていました。」

例えば北陸自動車道の山王トンネルで活躍したのが「トンネルワークステーション(TWS)」。
これは、掘削、ずり出し(崩れた石を取り去る作業)、岩盤固定のためのロックボルトの打ち込み、
コンクリート吹付け機など、トンネル造りの切羽作業工程に必要な機材をすべてガントリー(台車)に搭載し、
作業の効率化を図ったもの。その長さたるや、全長200mにも及んだという。

そして、「ドリルジャンボ」の技術はトンネル工事のみならず、ダムや地下発電所工事などでも活躍していく。

その他、同社が開発した、岩盤を縦に掘削する「油圧クローラドリル」や、
岩を破砕する「油圧ブレーカ」などのさく岩機は、線路の敷石、砂利、セメントの原料となる石灰石の採掘や、
工事現場でのコンクリートの破砕などにも使用され、こちらも国内外で高いシェアを誇っている。

そこまですごいトンネルドリルジャンボの性能の秘密は?

「岩盤を掘削するにあたりドリルジャンボでもっとも重要な役割を果たすのがドリフタです。
心臓部となるドリフタが行う動作、それは、回転+推力+打撃です。

まず、岩盤を掘削するためには、ビットに「打撃」を加えると同時に「回転」を与え、
さらに着岩性をよくするためにビットを推し出すように「推力」を加えます。
この3つの動作がうまく調合されて初めて最大限の力が発揮できるのです。
ちなみに1分間で150~200回転推力は1~2t打撃は3000回加わっています。」

その結果1分間で約3mの穴を掘り進められるのだとか。

ここで忘れてはならないのが、同社独自の技術「デュアルダンパ」だ。

「打撃による力は直接伝わるものではなく、叩いた衝撃波が移動することで伝わります。
そのため、ビットがきちんと着岩されていれば、打撃によるエネルギーが岩盤に伝わって砕けます。
でも、ビットが何らかの理由で着岩していなかった場合、衝撃波はそのまま戻ってきてしまうのです。
そうなると、消費されなかったエネルギーの衝撃がさく岩機の心臓部であるドリフタに伝わって、故障の原因になってしまいます。
その衝撃を吸収して、ドリフタを守るのがダンパです。」

同社の独自技術であるデュアルダンパは、穿孔ツールを直接岩盤に押し付けるプッシングピストンの働きにより、
ビットを確実に着岩させることが出来る。
その結果、トータルの穿孔速度、作業効率を格段に向上させることに成功している。

世界一への誇り

「足尾銅山の時代から100年。
私たちは、世界一のモノづくりに挑戦し続け、世界で認められてきたという誇りがあります。
これからもお客様のニーズに応えるべく開発・改良を重ね、海外にも積極的に進出して行きたいですね。」
今後国内でも、今大きな注目を集めているリニア中央新幹線建設工事現場での活躍が見込まれているのだとか。
100年前に生まれた技術は、確実に進化を遂げ、大地を、そして日本の未来を切り拓いて行く…。

ユニック ~さらなる進化を続ける 人と地球に優しい赤いクレーン~古河機械金属グループ/古河ユニック株式会社

建設・土木現場や高所作業現場のほか物流を中心に、あらゆる場所で見かける赤いクレーンの「UNIC(ユニック)」。
1台で「吊る・積む・運ぶ・作業する」ことができるトラック搭載型クレーンだ。

同社は同製品において国内約50%のシェアを誇る。今や日本の産業界に欠くことができない同社クレーンのこだわりに迫る。

「こちらは、トラック搭載型クレーンといって、荷物の運搬と積み下ろし作業を1台のトラックで効率良く行うことができるものです。
建築資材のみならず、高額な重機や墓石なども、荷物に衝撃を与えることなく、安全に下ろすことができます。」(古河ユニック株式会社 佐倉工場長)

「ないものは自分たちで創る」

このトラック搭載型クレーンを開発したのは古河ユニック株式会社(当時、共栄開発株式会社)。
同社は昭和21年(1946年)の創業以来、農林省の指定を受け、農地開拓や災害復旧工事など、日本の戦後復興の一端を担っていた。

昭和20年代後半、日本での荷役作業が人の手から機械へとシフトしていくなか、
昭和34年(1959年)にヨーロッパ視察に出向いた経営陣は、荷物の積み下ろしと運搬を同時に行うトラック搭載型クレーンを目にする。
日本においてその必要性を痛感した彼らは、帰国後すぐに独自開発をスタートさせる。

「日本ではただ重いものを吊って下ろすだけのクレーンは通用しない。」
「スーッと動き出して静かに止まる操作性を追求しよう。」
との目標を定め、試作を繰り返す。

そしてついに昭和36年(1961年)、日本初のトラック搭載型クレーン「UNIC100」を開発したのであった。

顧客のニーズに応じたカスタマイズも

昭和36年といえば、昭和39年(1964年)の新幹線開通、東京オリンピック開催に向けて日本中が建設ラッシュを迎えていた時代。
「UNIC100」は多くの現場で活躍することとなった。

また当時より、顧客のきめ細かなニーズに応えるのも同社のモットー。
地元自治体から「ごみ収集に使用できないか」という要望があれば、
「UNIC100-塵芥収集車」を開発、また市場(いちば)関係者に、
「市場を走る超小型運搬車にクレーンを付けてほしい」という要請を受け、
小型の構内運搬車架装クレーンを誕生させたこともあった。

ベストセラー機は大阪万博でも大活躍

高度経済成長真っただ中の昭和42年(1967年)、
それまでの技術力を集結した全油圧式の中型トラック搭載型クレーン「U-200RA」が誕生する。

昭和45年(1970年)の大阪万博では同機をカスタマイズした「U-200R架装・塵芥収集車」が大活躍。

ユニックの名は広く世間に知られ、トラック搭載型クレーンの代名詞といえば「ユニック」と言われるようになっていった。
さらに、同機の改良を進め、昭和46年(1971年)に「U-200RB」を開発。その後「U-200Rシリーズ」は、13年間にも及ぶロングセラーとなった。

より高く、より使いやすく! 業界内で性能競争の激化

その後、トラックや乗用車と同様にクレーンにもパワーアップの要望が強まり、
さらに昭和55年(1980年)頃からは、操作の簡易化、そして、荷物をより高く、
より遠いところに運ぶという性能競争が激化していく。

開発当初のブームは2段であったが、よりクレーンの長尺・多段ブーム化が求められていった。

「軽くなったか?」を合言葉に、重量との闘いが続く

しかし、ここで大きな課題となったのが、クレーンの長尺・多段ブーム化に伴うクレーン重量の増加だ。
しかも、ユーザーのニーズは多段ブームを手動ではなく自動で伸ばすことだった。
「クレーンの長尺・多段ブーム化はクレーン重量の増加をもたらし、
さらに自動化するにはそのための機構を追加する必要があることから、逆にトラックの積載量を減らしてしまう結果となりました。
当然ながらトラック搭載型クレーンにおける積載量確保は至上命題であり、クレーンの軽量化は大きな課題となりました。」
これを解決すべく開発設計チームでは「軽くなったか?」を合言葉に日夜研究を進め、多くの新機構の開発に着手。

机上の計算と加工を繰り返し、昭和54年(1979年)、ついに全自動伸縮3段ブームを開発、
昭和58年(1983年)には全自動伸縮4段ブームの「UR-30VAシリーズ」を誕生させる。

その後、昭和62年(1987年)には6段ブームまで登場し、ニーズに応えて続けていった。
現在では平成21年(2009年)に開発した7段ブームが最高揚程を誇り、地上20m近くでの作業を可能としている。

ラジコン開発は玩具のラジコン飛行機をヒントに

昭和60年代、日本はバブル期を迎え人手が足りなくなっていく。そこでクレーン作業においても省力化が求められていった。

従来作業は、クレーンを操作するオペレーターと玉掛け作業(フックに荷物を掛ける作業)を担当する係の2名で行っていた。
これを「1名で行えないか?」というニーズに応えるべく、同社では、玩具のラジコン飛行機をヒントにラジコン操作の研究を進め、
昭和60年(1985年)には業界初の無線式遠隔操作装置であるワンハンド型ラジコン「RC-30R」を開発。

これにより作業者1名でも簡単なラジコン操作で荷物の上げ下ろしを行えるようになった。
その後、21世紀を迎えるとコンピュータを用いた機械制御が当たり前になり、トラック搭載型クレーンにおいても付加価値を求める声が大きくなる。

同社は、平成14年(2002年)にパソコンのマウスのダブルクリックをヒントに加減速切替を可能にしたワンハンド型連動ラジコン「RC-500」を、
平成19年(2007年)にはゲーム機のコントローラーをヒントに直感的な操作を可能にしたジョイスティック式連動ラジコン「RC-500HJ」を開発するなど、
新しい技術を次々にユニックに取り入れ、常に業界をリードしていく。

時代はエコへ、省エネクレーンの開発に着手

平成10年以降は、地球環境問題、排気ガス規制、原油高騰などで車業界でも省エネが叫ばれるようになった時代。

そこで同社は、省エネモデルの開発に乗り出す。
「トラック搭載型クレーンは、トラックのエンジンを動力源に油圧で駆動しています。
つまりエンジンに直結した油圧ポンプを回すことで油を循環させてクレーンを動かすのです。
そのためクレーンの動作スピードを上げたい場合、まずエンジンの回転数を上げて、油圧ポンプを回して、
よりたくさんの油を吐出することが必要となります。
しかし、エンジン回転数を上げるとそれだけ燃料消費量は増えますし、動作音も大きくなることになります。」(古河ユニック技術開発担当)

「とにかく、エンジン回転数を減らしたい…」

そのため、これまでトラック1台につき1つの油圧ポンプでクレーン制御していたのを、
2つのポンプで制御するというアイデア「エコポンプシステム」を考案する。

「エンジン回転数が低く、駆動力が小さいときは1個目のポンプの油を使い、
エンジン回転が徐々に上がってきたら2個目のポンプの油も使うようにします。
そうすると、エンジン回転数を従来機ほど上げなくてもポンプの油は倍増し、クレーンが早く動くようになります。
こうやってエンジン回転数を節約する仕組みです。」

そして、平成18年(2006年)、この「エコポンプシステム」を採用した低燃費・低騒音クレーン「U-can ECO」を開発。
この画期的な省エネクレーンは、中型トラック架装用クレーンの従来機と比べ、
エンジン回転数は約47%減、燃料消費量は約40%減、CO2排出量は約40%減と大幅な省エネを可能にした。

業界初! 低燃費・低騒音クレーン「U-can ECO」が省エネ大賞を受賞

これらの成果が認められ、「U-can ECO」は、経済産業省主催の平成19年度省エネ大賞「省エネルギーセンター会長賞」を受賞。
従来この賞を受賞する製品は、洗濯機、エアコンなどの家電製品が主であったが、クレーン業界初の受賞という栄誉となった。

電動式クレーン「U-can ECO-EV」でCO2排出量ゼロに

近年EV(電気自動車)が注目を集めるなか、
同社は「U-can ECO」にクレーン作動用のバッテリーと新開発の電動ユニットを搭載した
電動式クレーン「U-can ECO-EV」を平成22年(2010年)に完成。

エンジンを止めたままでクレーン操作が行え、CO2排出量ゼロをついに実現させた。
同モデルは一般家庭用コンセントAC100Vで手軽に充電でき、8時間の充電で1時間のクレーン作業が可能。エンジン駆動に切替もできる。

「バッテリー駆動もエンジン駆動も両方可能なので、万が一バッテリー残量がなくなってしまっても安心です。
また作業に応じて、エコモード、標準モード、などを選び電力消費をセーブできますし、電源の自動OFF機能なども付いています。」

環境への取り組みが厳しく問われている時代。これからはクレーンも電気で動く時代なのかもしれない。

不可能を可能にする内製化率の高さ

日本で初めてトラック搭載型クレーンを生み出してから50年。
常に技術開発に努め「業界初」を多く生み出してきた同社。その高度な開発力の秘密はどこにあるのだろうか?

「それは、内製化率の高さです。例えば、バルブやモーター減速機などはユニック専用のものを自社内で設計して、自社工場内で造っています。
そのため、お客様の細かい要望に対しても、開発設計チームが部品の設計から担当し、
臨機応変に対応できますし、結果的にそのことが技術の発展にもつながっています。」(佐倉工場長)

人より先に考えて、人より先にやらないと意味がない

また、現場は常に、「いかに最先端の情報を収集するか?」と緊張感の絶えない雰囲気だという。

「役員からも顔を合わせるたびに『軽くなったか?新しいものできたか?特許取ったか?』とはっぱをかけられています(笑)」(佐倉工場長)

そんななか同社では、トラック搭載型クレーンの基本性能の充実と同時にさまざまなタイプの製品も生み出している。

[オーシャンクレーン]
船舶で使用するクレーン。防サビ処理を施し、波の揺れに耐えられるように強度もアップ。
漁業用の網を引く際、貨物船の資材を引き上げる際、まぐろの養殖場でまぐろを吊り上げる際などに使用されている。

[ミニ・クローラクレーン]
自走式クレーン。屋内現場、不整地など、トラックが入れない場所にスムーズに進入。
現場を選ばず、どこでも安定したクレーン能力を発揮。海外でも活躍の場を広げ、2012年ロンドンオリンピックへ向けての建設工事現場でも多く使用されている。

そのほかにも、国内シェア約45%を誇る「ユニックキャリア」など、多彩なラインナップを用意している。

日本の「赤いクレーン」から世界の「赤いクレーン」へ

「UNIC(ユニック)」という名称には、クレーンの姿が、伝説の一角獣「ユニコーン」に似ていることと、
ユニバーサルクレーンという言葉をかけて、「世界のすべての人々の役に立ちたい」という2つの意味が込められている。

その名の通り、現在ユニックは、アジア、欧米など海外へ活躍の場を広げている。
日本の「赤いクレーン」から世界の「赤いクレーン」へ、力強く勇敢なユニコーンのように、
世界の人々を魅了し、さまざまな現場で多くの人々の役に立てるよう、同社のチャレンジは続く。

※「UNIC」「ユニック」は古河機械金属株式会社の登録商標です。

写真: 古河機械金属株式会社
http://www.furukawakk.co.jp/

会社概要

古河機械金属株式会社

住所 〒100-8370
東京都千代田区丸の内2-2-3
設立 1918年4月
資本金 282億818万円
従業員数 2728人
URL http://www.furukawakk.co.jp/
産業機械工業、土木建設業、非鉄金属製錬業、電子材料工業、化学工業、塗料業、不動産業、燃料販売業