移動式クレーンの軟弱地盤対策：接地圧と敷き鉄板・アウトリガーパッド

移動式クレーンの作業地盤の状態は、クレーンの安定性に直接影響します。軟弱地盤や不整地でのクレーン作業では、地盤対策を怠るとアウトリガーの沈み込みによる転倒事故につながります。この記事では軟弱地盤のリスク・接地圧の計算・具体的な対策方法を解説します。

なぜ地盤が重要なのか

タイヤ式移動式クレーン（ラフテレーンクレーン・トラッククレーン等）はアウトリガーを張り出して作業します。アウトリガーのフロート（接地部分）を通じて、クレーンの全重量・荷重・転倒モーメントが地盤に伝わります。

地盤が軟弱であれば、フロートが沈み込み、機体が傾いて転倒モーメントが増大し、最悪の場合はクレーンが転倒します。特に以下の場所では地盤の強度に注意が必要です：

• 埋め立て地・造成地
• 過去に掘削した場所の埋め戻し部分
• 舗装路でも路盤が弱い箇所や路面下に空洞がある場所
• 雨天後や融雪後の地盤が緩んだ状態
• マンホール・下水道の蓋の上

接地圧とは何か

接地圧とは、地面の単位面積あたりにかかる荷重のことです。

接地圧（kN/m²）＝ フロート1本にかかる荷重（kN）÷ フロートの接地面積（m²）

フロートが小さいほど接地圧は高くなります。軟弱地盤でクレーンを使用する場合は、アウトリガーパッドや敷き鉄板でフロートの下の面積を広げ、接地圧を低減することが重要です。

地盤の許容支持力（地耐力）

地盤が安全に支えられる荷重の上限を「許容支持力」（地耐力・許容地耐力ともいう）といいます。接地圧がこの値を超えると地盤が沈下します。

地盤の種類	許容支持力の目安	特記
岩盤・密な砂礫	500kN/m²以上	大型クレーンにも対応できることが多い
良質な砂礫	200〜500kN/m²	整地された現場では一般的
砂質土	100〜200kN/m²	締め固め状態による
粘性土（一般）	50〜150kN/m²	含水比によって大きく変わる
軟弱粘性土・埋め立て	50kN/m²以下	対策必須・地盤調査推奨
アスファルト舗装路面	路盤状態による	表面が固くても路盤が弱い場合あり

これらの数値はあくまで目安です。大型クレーン作業の前には、地盤調査（スウェーデン式サウンディング試験等）を行い、実際の地耐力を確認することが推奨されます。

接地圧の計算例

総重量50tのクローラクレーンが、クローラベルト（接地面積：左右各2.0m²、合計4.0m²）で走行する場合：

接地圧 ＝ 50t × 9.8kN/t ÷ 4.0m² ＝ 490kN ÷ 4.0m² ＝ 約122.5kN/m²

これは砂質土の許容支持力（100〜200kN/m²）の範囲内です。ただし荷重がかかった状態では接地圧が上昇するため、実際の作業荷重も含めた計算が必要です。

対策1：敷き鉄板の使用

アウトリガーフロートの下に鋼製の「敷き鉄板」を敷くことで、荷重が広い面積に分散されます。

敷き鉄板を正しく使用するポイント：

• 鉄板は水平に置く（傾いていると安定性に影響）
• フロートのサイズより大きい鉄板を選ぶ
• 鉄板が地盤に十分密着していることを確認（浮き・ガタつきがないか）
• 重複した鉄板を使う場合は、上の板が滑らないよう固定する

敷き鉄板の効果の例：

フロート面積0.1m²に100kNかかる場合の接地圧 ＝ 1,000kN/m²

敷き鉄板（1m × 1m ＝ 1.0m²）を追加した場合の接地圧 ＝ 100kN/m²（10分の1に低減）

対策2：アウトリガーパッドの使用

アウトリガーパッドはフロートの下に置く補助部材で、木製（角材）や鋼製・合成樹脂製等があります。

種類	特徴	用途
木製（角材）	軽量・入手しやすい・適度な弾性がある	軽〜中型クレーンの応急対策
鋼製プレート	高強度・変形しにくい	大型クレーン・重荷重作業
合成樹脂製パッド	軽量・錆びない・吸水しない	汎用的・雨天時にも安定

対策3：アウトリガーの最大張り出し

アウトリガーを最大限に張り出すことで、各フロートにかかる荷重を分散できます。アウトリガーの張り出しが小さいと、1フロートあたりにかかる荷重が増大し、地盤への負担が大きくなります。

クレーン等安全規則では、移動式クレーンを用いた作業を行う際にアウトリガーを有する機種では最大限に張り出すことが原則とされています（やむを得ない場合は最大張り出し以外も可能ですが、定格総荷重が変わります）。

下水道・マンホールへの注意

舗装道路上でのクレーン作業では、アウトリガーフロートをマンホール・下水管・電線管等の蓋や空洞の上に設置しないよう注意が必要です。舗装路面は固くても、路面の下が空洞になっている箇所はフロートが沈み込む可能性があります。

事前確認のポイント：

• 作業予定地の地下埋設物図面を確認する
• 現場を歩いてマンホール蓋の場所を確認する
• マンホール蓋の上にはフロートを置かない
• 不明な場合は道路管理者・埋設物管理者に確認する

軟弱地盤でのクレーン作業における事業者の義務

クレーン等安全規則（移動式クレーンの作業計画関連条文）では、作業を行う際に地盤の状態を事前に確認し、必要な措置を講じることを事業者の義務としています。作業計画を立案し、地盤が軟弱な場合の対策を盛り込んだ上で作業を開始することが求められます。

この記事のまとめ

• 接地圧 ＝ フロートにかかる荷重 ÷ フロートの接地面積
• 接地圧が地盤の許容支持力を超えると沈み込みが起きる
• 敷き鉄板・アウトリガーパッドで接地面積を広げ接地圧を低減する
• アウトリガーは最大限に張り出すことが原則
• マンホール蓋・空洞の上にフロートを置かない
• 軟弱地盤では作業前に地盤調査・対策の検討が必要

試験頻出：地盤と安全性に関する問題パターン

地盤関連は「移動式クレーンに関する知識」と「関係法令」の両方で出題されます。

よくある出題パターン①「作業開始前の確認義務」
「移動式クレーンを用いた作業を行う前に、事業者が確認しなければならない事項として適切でないものはどれか。」→ 法的確認義務（作業計画・地盤状態・使用するクレーンの制限荷重等）を問う問題

よくある出題パターン②「アウトリガーの規定」
「アウトリガーを有する移動式クレーンについて、アウトリガーの張り出し方法として定められているのはどれか。」→ 「できる限り最大限に張り出す」ことが原則（クレーン等安全規則第70条の2）

クレーン等安全規則第70条の2（アウトリガーの使用）

アウトリガーの張り出しについては、クレーン等安全規則第70条の2に規定があります。この条文では「アウトリガーを有する移動式クレーンを用いて作業を行うときは、当該アウトリガーを最大限に張り出すこと」が原則とされています。ただし、「作業の性質上やむを得ないとき、又は安全な作業の遂行に支障がないと認められるときは、この限りでない」とされており、アウトリガーを最大限張り出さない場合には、その条件に応じた定格総荷重（制限値）の荷重表を使用する必要があります。

軟弱地盤チェックの実際

現場でアウトリガーをセットする前に確認すべきポイントを整理します：

1. 目視確認：地面のぬかるみ・水溜まり・亀裂・不陸（傾き）がないか
2. 足踏み確認：歩いてみてぬかるみ・沈み込みがないか
3. 路盤の確認：舗装路でもマンホール・埋設物・空洞がないか（埋設物台帳・現場管理者に確認）
4. 雨天後の確認：雨天後は地盤が緩んでいる可能性が高い
5. 過去の作業痕跡確認：以前に掘削・埋め戻しをした箇所はないか

アウトリガー設置後は、アウトリガーを伸ばしてフロートを接地させた際に：

• すべてのフロートが均一に接地しているか
• 機体が前後左右に水平になっているか（水準器・バブルレベルで確認）
• フロートの沈み込みがないか（圧力計でも確認できる場合がある）

接地圧の計算例（実務レベル）

アウトリガーフロート1本にかかる最大荷重の目安：

例：総重量30tのラフテレーンクレーンで、25tの荷をつる場合

• クレーン本体重量：30t
• つり荷：25t
• 合計荷重（概算）：約55t（実際は作業半径・ジブ角度で転倒モーメントが加わる）
• 4本のアウトリガーに均等に分配した場合：1本あたり約13.75t（135kN）

フロート面積0.3m²の場合の接地圧：135kN ÷ 0.3m² ≒ 450kN/m²

一般的な地盤の許容支持力100〜200kN/m²を大幅に超えており、敷き鉄板等の対策が必要であることが分かります。敷き鉄板（1m×1m）を1枚使うと：135kN ÷ 1.0m² ＝ 135kN/m²（大幅に低減）

地盤改良工法の種類と使い分け

工法	特徴	用途
敷鉄板工法	鉄板を敷いて接地圧を分散させる	軽度の軟弱地盤・最も手軽
路盤材補強	砕石・砂利等を敷いて地盤強度を上げる	基礎的な地盤補強
コンクリート打設	コンクリートで固化した作業ステージを作る	長期・大規模作業・大型クレーン
地盤改良杭	石灰・セメントを混入して地盤を固化する	深い軟弱地盤の大規模改良

アウトリガー反力の計算方法

アウトリガー反力は「クレーン本体重量とつり荷重量をアウトリガー4点に分配した荷重」です。簡略的な計算：

最大反力（kN）≒（クレーン自重 + 最大定格総荷重）÷ 接地面積（m²）

実際には重心位置・アウトリガー展張状況により各点の反力が異なるため、クレーンメーカーが提供する「アウトリガー反力表」を使って確認します。