蒸気ショベル
1908 年にパナマ運河を掘削するマリオンパワー ショベル カンパニーの蒸気ショベル。

蒸気ショベルは、岩や土などの材料を持ち上げて移動させるために設計された、蒸気を動力とする 大型の掘削機械です。これは、パワーショベルまたは掘削機の最も初期のタイプです。蒸気ショベルは19世紀から20世紀初頭にかけて、鉄道やパナマ運河の建設に重要な役割を果たし、公共事業において重要な役割を果たしました。よりシンプルで安価なディーゼル、ガソリン、電気ショベルの開発により、1930年代には蒸気ショベルの人気は衰退しました。

歴史

起源と発展

オーティス掘削機。1841年

ボールトン・アンド・ワット社のグリムショーは、1796年に最初の蒸気動力掘削機を考案しました。[ 1 ] 1833年、ウィリアム・ブラントンは別の蒸気動力掘削機の特許を取得し、1836年に詳細を発表しました。[ 2 ] [ 3 ]蒸気ショベルはウィリアム・オーティスによって発明され、彼は1839年に設計の特許を取得しました。彼のいとこであるオリバー・スミス・チャップマンは、オーティスの死後も機械の開発を続けました。彼は特許を取得し、オーティス氏が売却した権益を買い戻し、さらに多くの特許を取得しました。[ 4 ]最初の機械は、ブームが360度回転できなかったため、「部分旋回型」として知られていました。それらは鉄道のシャーシ上に構築され、その上にボイラーと駆動エンジンが搭載されていましたショベルアームと駆動エンジンはシャーシの片端に搭載されており、これにより旋回範囲が制限されていました。フランジ付き車輪を備えた台車が取り付けられ、動力はチェーン駆動によって車軸に伝えられました。作業員はショベルが作業を行う予定の場所に仮の線路を敷設し、必要に応じて再配置しました。

蒸気ショベルは19世紀後半に普及しました。当初はチェーンホイストで構成されていましたが、1870年代に鋼鉄ケーブルが登場したことで、ウインチへの索具の取り付けが容易になりました。

後の機械にはキャタピラートラックが装備され、レールは不要になりました。

フルスイングの 360 度回転ショベルは1884 年にイギリスで開発され、これらの機械の推奨形式になりました。

成長と用途

1919年頃、サンディエゴ・アリゾナ鉄道の掘削作業に使用された蒸気ショベル

アメリカとイギリスにおける鉄道網の拡大は、蒸気ショベルの需要を喚起しました。鉄道の長距離化と、それに伴う輸送物資の量の増大は、技術革新を促し、結果として蒸気ショベルは普及しました。

アメリカの製造業者としては、1884年に設立されたマリオン・スチーム・ショベル・カンパニー、ビュサイラス・カンパニー 、そして現在キャタピラーが所有するエリー・ショベル・カンパニーなどがある。

北米の急成長中の都市では、初期の高層ビルの基礎や地下室を掘るのにシャベルが使われました。

パナマ地峡を横断するパナマ運河の掘削には、10年にわたる作業で102台の蒸気ショベルが投入されました。そのうち77台はビュサイラス社製で、[ 5 ]残りはマリオン社製のショベルでした。これらの機械は「山を動かす」ほどの力を発揮しました。ショベル作業員たちは、誰がより多くの土砂を運べるかを競い合いました。[ 6 ]

蒸気ショベルは鉱山作業を支えました。ミネソタの鉄鉱山、チリとモンタナの銅鉱山、クロンダイクの砂金鉱山など、あらゆる鉱山に土木機械が使用されていました。露天掘り鉱山（ユタ州ビンガムキャニオンを皮切りに）の急成長に伴い、ショベルが広く使われるようになりました。ショベルは丘の斜面を削り取りました。その結果、蒸気ショベルはオーストラリアからロシア、そして中国の炭鉱に至るまで、世界中で使用されるようになりました。ショベルは建設、道路工事、採石作業に使用されました。

1920年代、北米の道路建設計画において蒸気ショベルが広く使用されるようになりました。この時代には、数千マイルに及ぶ州間高速道路に加え、工場、多くのドック、港、建物、穀物倉庫が建設されました。

後継機種

1930年代には、蒸気ショベルは、よりシンプルで安価なディーゼル駆動の掘削ショベルに取って代わられました。これが今日使用されているショベルの原型です。露天掘り鉱山はこの頃に電化されました。第二次世界大戦後、頑丈な高圧油圧ホースが登場し、より汎用性の高い油圧掘削機がケーブル巻き上げウインチショベルに取って代わるようになりました

発展途上国の鉄道では、ディーゼル機関車に取って代わられるまで、多くの蒸気ショベルが稼働し続けていました。しかし、その後、そのほとんどが廃棄されました。

大型で数トンもある採掘用ショベルは、今でもケーブルリフト式のショベル構造を採用している。1950年代から1960年代にかけて、マリオン・ショベル社は米国東部の石炭採掘事業向けに巨大な剥土ショベルを製造した。特筆すべきショベルには、マリオン360、マリオン5900、そして史上最大のショベルである180立方ヤード（140 m 3 ）のバケットを備えたマリオン6360ザ・キャプテンがある。一方、ビュサイラス社は最も有名なモンスターの一つ、現存する最大のビッグ・ブルータスを製造した。1967年から1988年まで稼働していたエジプトのGEM（GEMは「Giant Excavating Machine」の略で、エジプトは初めて使用されたオハイオ州東部ベルモント郡のエジプト渓谷を指す）も同等の大きさだった。この機械はその後解体された。[ 7 ]これらの大型機械は今でも蒸気ショベルと呼ばれていますが、ウインチに電気で動力を与えるため、 より正確にはパワーショベルと呼ばれています。

作戦

1919年頃、線路に設置された100トンの蒸気ショベル
アラスカの放置された蒸気ショベル。目に見える主な部品には、蒸気ボイラー、水タンク、ウインチ、メインエンジン、ブーム、ディッパースティック、クラウドエンジン、ホイール、掘削バケットなどがあります。

蒸気ショベルは以下から構成されます。

  • 地面を掘るための、通常は歯付きの縁が付いたバケツ
  • バケットをブームに繋ぐ「ディッパー」または「ディッパースティック」
  • 回転台に取り付けられた「ブーム」は、ディッパーとその制御ワイヤーを支えます。
  • ボイラー
  • 水タンクと石炭庫
  • 蒸気機関とウインチ
  • 運転席の制御装置
  • すべてのものが取り付けられているプラ​​ットフォーム
  • 車輪（またはキャタピラや鉄道車輪）
  • 「作品」を収容し保護するための（プラットホーム上の）家

ショベルには、ブームの上昇またはラフ、ブームまたはクラウドエンジンによるディッパースティックの伸長、そしてディッパースティックの上昇または下降といった、いくつかの個別の操作があります。一部のショベルは、現代の掘削機と同様に、トラック上部のターンテーブル上で機械本体を搭載したプラットフォームを回転させることができます。一方、特に車体が長いショベルでは、ブームの根元にターンテーブルが設けられ、そこからブームを回転させるものもあります。

岩盤を掘削する際、作業者はディッパースティックを上下に同時に伸ばし、バケットに掘削土を詰めます。バケットが満杯になったら、ショベルを回転させて貨車やトラックに積み込みます。バケットのフラップにあるロックピンが解除され、積荷が落下します。作業者がディッパースティックを下ろすと、バケットの開口部が自動的に閉じ、ピンが自動的に再びロックされます。このプロセスが繰り返されます。

蒸気ショベルは通常、少なくとも3人の乗組員、すなわち機関士、火夫、そして地盤作業員で構成されていました。ショベルを動かすには、レールや木材ブロックの移動、ケーブルやブロックの取り付け、チェーンやスリングの設置など、多くの作業が必要でした。軟弱地盤では、ショベルは地面を安定させ、水平にするために木製のマットを使用しました。初期のモデルは自走式ではなく、ブームを使って操縦していました。

蒸気ショベルメーカー

ビュサイラス社製の鉄道ショベル。ブームはキャブハウジングとは独立して回転します

北米メーカー：

フィンランド、キテーにあるO&K社製蒸気ショベル

欧州メーカー：

パワーショベル／ドラグラインメーカー

保存

ラストン・バサイラス4号線（1931年建造）

蒸気ショベルのほとんどは廃棄されましたが、いくつかは産業博物館や個人のコレクションに収められています。

ル・ロイ・マリオン

世界最大の無傷の蒸気ショベルは、ニューヨーク州ルロイにあるマリオン社製のもので、1906年か1911年に製造されたものです。 2008年に国家歴史登録財に登録されました。[ 8 ]

ラストン・プロクター蒸気ナビー No.306

1909年製で、ラストンは「クレーンナビー」[ 9 ]と呼んでいたこの機械は、現存する世界最古の蒸気ナビーである[ 10 ] 。元々はイギリス、ベッドフォードシャー州アールジーの白亜採掘場で使用されていた。採掘場が閉鎖された後、採掘場が水で浸水したため、この蒸気ナビーは放置され「行方不明」となった。1970年代半ばまでに、その地域はブルーラグーン（採石場の化学物質で水が着色されていたため）として知られる地元の景勝地となり、長い干ばつの後、錆びたナビーの上部が水面から突き出ているのが見られるようになった。ラストン＆ホーンズビーの専門家レイ・フーリーがその存在を聞きつけ、水で満たされた採掘場からこのナビーを救出するという困難な作業を組織した。[ 11 ]フーリーは、ラストン・ビュサイラス工場の見習工たちにこの機械を完全な稼働状態への修復を依頼した。その後、機械はリンカンシャー生活博物館の管理下に入った。[ 12 ] 博物館は機械を十分に活用することができず、屋根のない状態で保管されていたため、状態は悪化した。2011年、レイ・フーリーはカンブリア州スレルケルド採石場・鉱山博物館のヴィンテージ掘削機トラストにこの機械を寄贈した。機械は2011年に採石場に移され、[ 10 ]（2013年現在）再び完全な修復作業が行われている。[ 13 ]

1923年製バサイラス モデル50-B

ネーデルラント鉱山博物館所蔵の1923年製ビュサイラス モデル50-B

25台のビュサイラスモデル50-B蒸気ショベルがパナマ運河に送られ、橋、道路、排水路を建設し、運河底から切り出された大量の土砂や岩石を除去した。1台を除いてパナマでスクラップにされた。残った1台はカリフォルニアに送り返され、その後デンバーに運ばれた。1950年代初頭、このショベルはロイとラッセル・デュランドによってローリンズビルに運ばれ、コロラド州ネダーランドの南6マイルにあるランプガルチ鉱床で1978年まで運用された。この蒸気ショベルは稼働中のビュサイラス モデル50-Bの2台のうちの1台（もう1台はミネソタ州ロラグのウェスタンミネソタ蒸気脱穀機同窓会に展示）であり[ 14 ] 、ネダーランド鉱山博物館に保存されている。カリフォルニア州ウィリッツのルーツ オブ モーティブ パワーも 50-B を購入し、毎年 9 月初旬に開催される蒸気フェスティバルで一般向けに運行しています。

これは、カリフォルニア州サクラメントの北、ザモラの州間高速道路5号線沿いに放置された2台の蒸気ショベルのうちの1台です。背面の銘板にはノースウエスト社製と記されており、運転席上部の背面には「Carl J Woods」という名前がスプレーペイントされています。詳細情報

ノースウェストモデル

カリフォルニア州サクラメントの北、州間高速道路5号線のそば、 サモラに2台のシャベルが放置されています

フィクション

関連項目

注記

  1. ^シンクレア、ジョン（2012年12月6日）。露天採石と沖積採鉱。シュプリンガー。ISBN 9789401176118.
  2. ^ 「主要な機械技術者の略歴」 steamindex.com .ブラントン、ウィリアム
  3. ^ヒューズ、スティーブン（1990年）『初期鉄道システムの考古学：ブレコン森林鉄道』ウェールズの古代史跡王立委員会ISBN 9781871184051.
  4. ^ 「マサチューセッツ州カントン歴史協会、カントン建国200周年記念書籍、第2章」 www.canton.org 2025年6月22日閲覧
  5. ^「Syncrudeニュースレター記事」 Bucyrus International、 2006年3月16日。2010年10月26日アーカイブ、 Wayback Machineにて。2010年6月23日閲覧。
  6. ^ベイカー、レイ・スタンナード著「ゴーサルズ：その人物像とその仕事ぶり」 アメリカン・マガジン、 1913年。 2010年6月23日閲覧。
  7. ^ 「エジプトのGEM」。
  8. ^ 「国家歴史登録財情報システム」 .国家歴史登録財.国立公園局. 2009年3月13日.
  9. ^ http://www.oldengine.org/members/ruston/Arlesey2.htm – ワークスプレートの写真
  10. ^ a b「ホーム」。
  11. ^ 「Ruston Proctor Steam Navvy No 306 Recovery」（作業中のナビーの写真を含む） 。 2008年1月3日閲覧。
  12. ^ 「リンカーン生活博物館（蒸気機関車）」（ラストン・プロクター306号の写真を含む）。2008年1月3日閲覧。
  13. ^ 「スレルケルド採石場・鉱山博物館 - ヴィンテージ掘削機トラスト」。
  14. ^ 「Nederland Area Historical Society」（モデル50-Bの写真と蒸気ショベルの歴史）2011年8月22日閲覧。

参考文献

ウィキメディア・コモンズには、蒸気ショベルに関連するメディアがあります
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