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マンガ・暗記ノート

1級・2級建設機械施工管理技士第一次検定:施工技術(油圧ショベル・モータグレーダ)の過去問4選!重機選定のわかりやすい覚え方

建設機械施工管理技士試験(1級・2級共通)の第2種(油圧ショベル)と第3種(モータグレーダ)を完全攻略!バックホ…

バックホウとローディングショベルの違い:掘削位置と用途を解説

この記事で学べること
・第2種機械(油圧ショベル)のバックホウとローディングショベルの掘削高さによる使い分け
・油圧ショベルの作業量計算における、サイクルタイム(分母)と旋回角度の反比例の関係
・第3種機械(モータグレーダ)のブレード配置の秘密と、アーティキュレート(中折れ)構造のメリット
・モータグレーダのアタッチメント(スカーリファイア等)を用いたかき起こし・除雪施工の万能性

【出題傾向】下級出題度:よく出る(共通単元)
建設機械施工管理技士試験の第一次検定における「施工技術」では、機械の種類(第2種のショベル系、第3種のグレーダ系)ごとに、それぞれのアタッチメントが「上を掘るのか下を掘るのか」「どこに刃がついているのか」といった構造的な特徴が毎年必ず問われます。また、計算公式に隠された比例・反比例の法則を見抜く力が得点源になります。

この記事では、ネコマル特製のスマートフォン・SNSに最適な各テーマごとの「縦長3コマ構成」のインフォグラフィック図解を見るだけで、要点の意味が直感的にイメージできる構成になっています。まずは図解のビジュアルで機械の動きを把握してから、詳細な解説文を読み進めていきましょう。

【第2種機械:油圧ショベル(バックホウ・ローディングショベル)の使い分け】1級建設機械施工管理技士・2級建設機械施工管理技士 第一次検定過去問のわかりやすい覚え方

まずは根本の仕組みから丁寧に整理します。難しい用語を使わず、図解イメージで理解できるように分解すると、油圧ショベルは「アームの先についているバケツ(バケット)の向きが、自分の方を向いているか、外側を向いているか」によって、得意な掘削の「高さ」が完全に正反対になります。

掘削機械のアタッチメントと適応作業

  • バックホウ(ドラグショベル):バケットの爪が手前(機械側)を向いており、腕を手前に引き寄せながら(掻き込みながら)土を掘ります。街中の工事現場で一番よく見るタイプです。
  • 特徴:機械が置かれている地盤面より「低い(下)」位置の掘削に最も適しています。上下水道の溝掘りや、建物の基礎掘削などに大活躍します。
  • ローディングショベル(フロントショベル):バケットの爪が外側を向いており、腕を前上方へ力強く押し出しながら土をすくい上げます。
  • 特徴:機械が置かれている地盤面より「高い(上)」位置の掘削に適しています。切土(山を削る)作業や、採石場で高く積まれた砕石をダンプに積み込む作業に特化しています。
  • クラムシェル:クレーンのようなブームから、二枚貝のようなバケットを吊り下げて真下に落とし、土を掴んで引き上げます。
  • 特徴:機械の足元から「垂直に深く」掘り下げる作業に特化しています。橋の基礎の立坑(たてこう)や深いシールドマシンの発進基地などを掘るのに適しています。

演習問題

【問題】油圧ショベル(掘削機械)の種類と適応作業に関する次の記述のうち、不適当なものはどれか。

  1. バックホウは、バケットを手前に引き寄せながら掘削する構造であり、機械の設置盤面より低い位置の掘削に適している。
  2. ローディングショベルは、バケットを前方へ押し出しながらすくい上げる構造であり、機械の設置盤面より高い位置の掘削や積込作業に適している。
  3. クラムシェルは、二枚貝状のバケットをワイヤ等で吊り下げて開閉する構造であり、垂直に深い立坑や基礎の掘削に適している。
  4. バックホウは、アームの押し出し力が極めて強いため、機械の設置盤面より高くそびえ立つ岩山や切土法面を上方へ削り取る作業に最も適している。

【解答】4

【解説】
1. 適当。バックホウの最大の特徴(低い位置の掘削)の正しい記述です。
2. 適当。ローディングショベルの特徴(高い位置の掘削)の正しい記述です。
3. 適当。クラムシェルの特徴(垂直・深掘り)の正しい記述です。
4. 不適当。機械の設置盤面より「高く」そびえ立つ山を上方へ削り取ったり積み込んだりする作業に最も適しているのは、ローディングショベルです。バックホウは高い位置の掘削には適していません。掘削高さの逆転引っかけを確実に見破りましょう。

【第2種機械:油圧ショベルの時間当たり作業量、バケット係数計算】1級建設機械施工管理技士・2級建設機械施工管理技士 第一次検定過去問のわかりやすい覚え方

現場の感覚や数字が苦手な方は「計算式が出ただけで嫌になる」と思いがちですが、油圧ショベルの作業量計算はブルドーザの計算問題と本質的に同じです。特に、ダンプに土を積むときの「ぐるっと回る角度(旋回角度)」が時間にどう影響するかという物理法則がよく狙われます。

作業量計算公式の構造(分子と分母の関係)

油圧ショベルの1時間当たりの作業量 $Q$(m3/h)は、一般に以下の公式で求められます。

$$Q = \frac{3600 \times q \times K \times f \times E}{C_m}$$

※公式の定数が「3600」の場合は、分母のサイクルタイム(Cm)が「秒単位」であることを示します。(60の場合は分単位)

  • 分子グループ(増えればQも増える=比例):q(バケット容量):カタログ上のバケットの大きさ(平積み容量)。
  • K(バケット係数):実際にすくえる量の割合。土が柔らかく山盛りにすくえれば大きくなります。
  • f(土量換算係数)、E(作業効率):これらが大きければ作業量Qも増加します。
  • 分母グループ(減ればQは増える=反比例):Cm(サイクルタイム):「掘る ➔ 旋回する ➔ ダンプに積む ➔ 旋回して戻る」という1回(1サイクル)にかかる時間。

旋回角度(スイング角)の罠

ダンプトラックをショベルから遠く(例えば真後ろの180度の位置)に停めると、ショベルが土を積むために大きく旋回しなければなりません。「旋回角度が大きくなる」と、1回にかかる時間(サイクルタイムCm)が「長くなる」ため、結果として1時間当たりの作業量(Q)は「減少」してしまいます。ダンプはできるだけショベルの近く(90度以内の浅い角度)に停車させるのが効率アップの鉄則です。

演習問題

【問題】油圧ショベルの時間当たり作業量(Q)およびサイクルタイムに関する次の記述のうち、不適当なものはどれか。

  1. 時間当たり作業量(Q)は、1回の掘削におけるバケット係数(K)や作業効率(E)の値が大きいほど、比例して増加する。
  2. 油圧ショベルのサイクルタイム(Cm)は、掘削、旋回(ダンプへの移動)、排出、および旋回(戻り)の各動作に要する時間の合計である。
  3. ダンプトラックへの積込作業において、ショベルの旋回角度(スイング角)が大きくなると、サイクルタイム(Cm)が長くなり、時間当たり作業量(Q)は減少する。
  4. 時間当たり作業量(Q)を増大させるためには、ダンプトラックをショベルの真後ろ(180度の位置)に配置し、旋回角度をできるだけ大きく取るのが最も効率的である。

【解答】4

【解説】
1. 適当。分子の要素(KやE)が大きくなれば作業量は増えます。
2. 適当。ショベルの1サイクルの動作構成として正しい記述です。
3. 適当。旋回角度が大きい=時間がかかる=作業量が減る、という反比例の正しい説明です。
4. 不適当。旋回角度を大きく取ると、移動に無駄な時間がかかりサイクルタイム(Cm)が長くなるため、時間当たり作業量(Q)は著しく「減少」して非効率になります。作業量を増大させるためには、ダンプをショベルの近く(浅い旋回角度)に配置するのが正解です。物理法則を真逆にひっくり返した嘘です。

【第3種機械:モータグレーダの各部構造とブレードアタッチメント特性】1級建設機械施工管理技士・2級建設機械施工管理技士 第一次検定過去問のわかりやすい覚え方

「現場の感覚では〇〇(※ブルドーザもモータグレーダも、前にブレードが付いていて土を平らにする機械だから構造は同じ)ですが、検定試験では真逆の判断が正解になることがあります。ここを取り違えると確実に落とされるため注意が必要です。」モータグレーダのブレードは車体の前ではなく、「車輪と車輪の間のお腹の下」についています。この絶妙な配置が、道路をミリ単位で平坦に仕上げるマジックを生み出します。

モータグレーダの構造的秘密

  • ブレードの配置位置:ブルドーザのブレードが車体の最前部にあるのに対し、モータグレーダのブレードは「前輪と後輪の間(ホイールベースの中央付近)」にサークル装置を介して吊り下げられています。これにより、前輪や後輪が地面の凸凹を踏んで車体が上下に揺れても、真ん中にあるブレードの上下動はその半分以下に抑えられ、非常に滑らかで平坦な路面を作り出すことができます。
  • ブレードの自由自在な可動域:ブレードはただ上下するだけでなく、左右への「旋回(アングル)」、横方向への「横送り(シフト)」、刃の傾きを変える「傾斜(チルト)」、そして斜面を削るためにブレードを車体の横に大きく突き出す「バンクカット(法面切り)」など、極めて自由な姿勢をとることができます。
  • アーティキュレート構造:長い車体の小回りを利かせるため、車体の中央部が「くの字」に折れ曲がる(中折れする)構造を持っています。

演習問題

【問題】第3種機械であるモータグレーダの構造およびブレードの特性に関する次の記述のうち、不適当なものはどれか。

  1. モータグレーダは、路床や路盤などの敷きならし、および高い平坦性が要求される最終的な整地作業に特化した建設機械である。
  2. モータグレーダの主要な作業装置であるブレードは、地表面の凹凸による車体の揺れの影響を小さくするため、前輪と後輪の間に配置されている。
  3. モータグレーダのブレードは、昇降(上下)操作のほか、旋回、横送り、傾斜、および法面を削るバンクカットなど、多彩な姿勢調整が可能である。
  4. モータグレーダは直進安定性を最優先するため、車体が中折れするアーティキュレート構造を採用することは禁止されており、旋回半径は非常に大きい。

【解答】4

【解説】
1. 適当。モータグレーダの主な用途(敷きならし・整地)です。
2. 適当。前輪と後輪の間にブレードがあることが、平坦性を出せる最大の理由です。
3. 適当。バンクカットなど、ブレードの極めて自由な可動域に関する正しい記述です。
4. 不適当。モータグレーダは車体が長いため、小回りを利かせる(旋回半径を小さくする)ことや、特殊なカニ走り(オフセット走行)を行うために、車体が中折れする「アーティキュレート構造」が標準的に採用されています。構造の事実を否定した引っかけです。

【第3種機械:モータグレーダによる整地・かき起こし(リッパ)・除雪施工】1級建設機械施工管理技士・2級建設機械施工管理技士 第一次検定過去問のわかりやすい覚え方

この単元は深追い不要。試験では“キーワード反応型”でOKです。次のポイント(モータグレーダは平らにするだけじゃなく、アタッチメントのツメで道路をガリガリ削ることも、雪を豪快に飛ばすこともできる万能選手)だけ覚えれば得点できます。

アタッチメントの活用と多彩な施工法

モータグレーダは、ブレードで土を平らにする(整地)だけでなく、前後に様々なアタッチメントを装着することで何役もこなします。

  • スカーリファイア(かき起こし装置):前輪のすぐ後ろ(ブレードの前)に装備される、熊手のような鋭いツメです。ブレードでは刃が立たない硬く締まった路盤や、古いアスファルト表面を「ガリガリとかき起こして(ほぐして)」から、後ろのブレードで平らに均すために使います。
  • リッパ:車体の最後部に装備される、さらに強力なツメです。スカーリファイアよりもさらに深く、岩盤に近い硬い地盤を破砕する際に使用されます。
  • 除雪作業:雪国の道路において、ブレードを斜めにセットしてある程度のスピードで走行することで、路面の圧雪を削り取りながら雪を路肩へ勢いよく排雪(除雪)する作業にも非常に適しています。

演習問題

【問題】モータグレーダのアタッチメントおよび施工用途に関する次の記述のうち、不適当なものはどれか。

  1. モータグレーダの前輪とブレードの間に装備されるスカーリファイアは、硬く締まった路盤や既設舗装の表面をかき起こし(ほぐし)、整地しやすくするための装置である。
  2. 車体後部に装備されるリッパは、スカーリファイアよりもさらに深く硬い地盤や岩盤を破砕する作業に用いられる。
  3. モータグレーダは、ブレードの角度を適切に調整して走行することで、道路の除雪(路面の圧雪の剥ぎ取りと側方への排雪)作業にも広く活用される。
  4. モータグレーダは平坦な路面の仕上げ専用機であるため、ブレードを車体の側方に大きく突き出して斜面を削るようなバンクカット(法面切り)作業を行うことはできない。

【解答】4

【解説】
1. 適当。スカーリファイア(かき起こし)の役割として正しいです。
2. 適当。リッパの強力な破砕能力に関する正しい記述です。
3. 適当。モータグレーダは冬期の除雪車の主力として大活躍します。
4. 不適当。モータグレーダのブレードは極めて可動域が広く、車体の横に刃を斜めに大きく突き出して斜面(法面)を削り取る「バンクカット作業」を行うことが可能です。平坦専用で斜面は無理、と作業範囲を限定した嘘記述を見破りましょう。

まとめ

今回学んだ建設機械施工・第2種・第3種(ショベル・グレーダ)の重要ポイントをおさらいしましょう!

  • バックホウは機械より「下」を掘り、ローディングショベルは機械より「上」を掘る。
  • ショベルの旋回角度が「大きく」なると、サイクルタイムが長くなり作業量は「減る(反比例)」。
  • モータグレーダのブレードは「前輪と後輪の間」にあるため、抜群の平坦性を出せる。
  • モータグレーダは、スカーリファイアで「硬い路盤をかき起こす」ことも、「除雪作業」もこなせる万能機。

施工技術の問題は、各機械の「得意技(上か下か、平らか斜めか)」と「アタッチメントの名前」を直感的にイメージできれば、文章のすり替えにすぐ気づくことができます。機械の動きを思い浮かべながら、過去問演習を確実なものにしていきましょう!

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