第一次産業農業以外の分野における生産性向上を見ていく。
土木工事だ。
■生産性向上の例:土木工事
現在、最も大きな建機ショベルカーは800トンのメガショベルで、
ひとかきで、11トントラック10杯分の土砂をすくうことができる。
人力ショベルでは、ひとかきでせいぜい、3kg程度ではないか?
11トンのトラック10台分の荷台を人力ショベルで満杯にするには、
単純計算で3万6000回の作業が必要である。気の遠くなる作業量である。
人の3万倍以上の生産性を有する800トンタイプの油圧ショベルが開発されて、鉱山開発などで活躍中だという。
人間の生涯賃金が1億円として、このショベルには、その3万倍の値段がかかるかといえば、800トンショベルは10億円程度の値段だ。
人を20年程度、10人分の雇用する金額でメガショベルが手に入る。
これは、安い。
トラックにおいては、公道を走る前提であれば、
せいぜい11トン程度の大きさにとどめなければならないであろう。
だが、技術の進歩により、近年では、メガトラックという300トントラックも登場している。
10トントラックの運転手30人分を一人の運転手でまかなえるのであるから、
効率的だ。
こうした生産性や効率性の向上は、一方的に、進んでいる。
生産性向上の果てには、何が待ち受けているのであろうか。
■トンネルの歴史
トンネルの歴史は古く、灌漑用水路として古代に造られているが、
交通路としての建設は紀元前2000年頃にユーフラテス川の河底を横断する
歩行者用のトンネルがバビロンに造られたのが最初とされている。
また、古代ローマ帝国や古代ギリシアには数多くのトンネルが造られ、
現在に至るまで使用されているものも存在する。
機械動力の無い時代、トンネルの掘削はツルハシやノミなどの器具を用いた人力に頼るしかなかった。
日本においては青野洞門(大分県中津市本耶馬溪町)や
中山隧道(新潟県長岡市−魚沼市間)がその端的な例である。
青野洞門(342メートル)は、1750年ごろの完成。
人を殺めてしまった償いに難所であったこの地にトンネルを掘ろうと決意した僧侶の禅海が、ノミとツチだけで30年かけて完成させたと言う話である。
1年で10メートル程度の計算になる。
門は、1メートル×1メートルの大きさなので、
1年で10立方メートルの生産性に過ぎなかった。
近代になり鉄道技術が発達すると、ヨーロッパにおいて鉄道を通すためのトンネルが多く作られるようになり、著しくトンネルの掘削技術が向上した。
イギリスでは、トーマス・テルフォードやロバート・スチーブンソンなどの優れた技術者が多く誕生した。
ダイナマイトが発明されると、これを用いた発破によって
トンネル建設の効率は飛躍的に高まった。
さらに、様々な建設機械・工法の出現によって
トンネル技術は21世紀になっても進化を続けている。
日本最初の西洋式トンネルは、
東海道本線の神戸市内にあった石屋川隧道である。
1871年(明治4年)完成。
天井川であった石屋川の下をくぐっていたが、同区間の高架化により消滅した。
また、日本人技術者のみで最初に造られたトンネルは、
東海道本線の大津市内にあった逢坂山隧道である。
1880年(明治13年)完成。
新線切り替えにより廃止され、名神高速道路建設などにより部分的に消滅したが、東側の坑口が現存する。
■八甲田トンネル(はっこうだトンネル)
八甲田トンネルは、東北新幹線の七戸十和田駅−新青森駅間にある新幹線専用のトンネルである。
東岳山地・折紙山の北麓下を通り七戸町と青森市との間に位置する。
全長26,455m。2005年2月27日に貫通した。
貫通までの建設費は667億円。
八甲田トンネルは東北新幹線八戸・新青森間における延長26.5kmのトンネルで、陸上における複線断面としては世界最長のトンネルである。
本トンネルは、地形上の制約から6工区にせざるを得なく、
一工区長が長くなることから、約10年の工期が想定され、
安全施工とともに工期短縮が大きな課題であった。
また、トンネル周辺の地質は全域に鉱化作用を受けた岩石である鉱化変質岩が分布しており、その存在を正確に把握する必要があった。
このため全線にわたり切羽において先進水平ボーリングを実施し、
前方の地質、地下水等を把握、確認することにより、
安全性の確保、工期短縮を図ることができた。
通常、掘削と併進する先進水平ボーリングは横坑を設け、
そこから長尺ボーリングで掘削作業と並行して行うが、
ここでは、掘削を妨げないよう掘削休日の2日間を作業日に充てるサイクルとし、ボーリングマシンは直接切羽にセットした。
削孔は高速掘進可能なパーカッション工法と、コア採取可能なワイヤーライン工法の併用とし、約100〜150m の進行を確保した。
本工事は、先進水平ボーリングを積極的に掘削のサイクルに採り入れることで安全かつ安定した進行および強酸性化作用を有する鉱化変質岩の早期判定・分別手法を確立した結果、着手から6年7ヶ月で早期貫通を達成することができた。
以上の成果は、今後の長大トンネル工事に活用されることにより、
経済的かつ安全迅速な施工に大いに寄与するものであり、
土木学会技術賞に値するものとして認められた。
■八甲田トンネルの工費からリニア中央新幹線トンネル工事費を推定すると
中央新幹線の東京−名古屋の総距離286キロのうちトンネル区間は、
220km程度となる。
単純に八甲田トンネルの距離当たりの工事費/kmで算出すると、
土木工事は5000−6000億円となる計算だ。
JR東海の工事費の見積もりの10分の1程度だ。
JR東海の中央新幹線の土木工事見積もりの5兆円規模は過大なのではないか?
さて、6年弱で26kmを貫通させた八甲田の場合、
1年で4キロ強掘削したことになる。
トンネル断面積は10m×10m程度とすれば、
400,000立方メートル/年の切削量である。
手掘りの時代から250年が経過したが、
トンネル切削の生産性は、4万倍となったといえよう。
■消える人海戦術
鉱山では、GPSで制御された建機が無人で作業を行っている。
かつて古代エジプトのピラミッドのように、人海戦術で事業を行う、
ということは現代には消え去ろうとしている。
土木工事において、あるいは、建設現場において、
機械化、省人化の流れがあり、
かつて土木工事のために雇用された大量の人々は不要になった。
人件費が劇的に下がり、機械の圧倒的な生産性の改善により、
潤ったのは、企業であろう。
油田の開発や貴金属の発掘は機械化で採算ベースに乗るようになる。
海底から資源を乱獲するということも当たり前になった。
■株式会社は、リスクは限定、リターンは無限なら過度のリスクをとる
一たび、海底油田で、大規模な事故が起これば、
深刻な海洋汚染が発生する。
この巨大なリスクは民間企業が負えるようなリスクではない。
企業は株式会社であり、リスクは出資した額に限定される。
だが、海洋汚染の除染コストや漁民への補償は、膨大で、
これは国家が負わなければならない。
生態系の破壊は深刻で、一度、破壊された生態系は元にはもどらない。
その生態系に人類の存在は依存しているというのに。
膨大な生産性を手に入れた企業は、無制限な乱獲を行えば、
リスクは限定なので、リターンを最大化しようとする。
そのつけは国民が払うということになる。
土木工事の生産性の劇的な改善は、建機のイノベーションは、
世界市民のためになっているのであろうか。
地球の資源は、そもそも、50億年の太古の昔から、
地球に元々存在しているものである。
それを、単に見つけたという理由で、見つけた人が資源の所有権を主張できるような種類のものではないはずだ。
(資源は100年後、500年後、1000年後、1億年後の生態系全体が「所有」すべきものではないのか?)
最初に資源を見つけた人に権利がある、というシステムは、
企業にとって、過度に有利な法体系だ。
米国は、シェールガス採掘ブームで沸いているが、周りの居住者にとっては、
水質汚染などの問題をはらんでいる。
採掘によって、不利益を被る人々もいるはずだ。
にも関わらず、そういう潜在的な被害者にはスポットライトは当たらない。
やったもん勝ちという価値観が現代という社会をゆがめ、
株式会社のバリエーションに影響を与えているのではないか。
責任は取らなくてもよい、リターンは一人占めというシステムは、
テクノロジーが貧弱な時代ではよかった。
しかし、メガショベルやスーパーコンピュータの時代で、
一人勝ちを許容すると、社会が被る実害ポテンシャルは、計り知れない。
■企業の資源開発や製品の大量生産に伴う汚染
いま、地球規模での生態系の破壊や環境汚染が問題になっている。
工業化が環境問題を引き起こしているといって過言ではない。
森林破壊、砂漠化、海洋汚染、大気汚染、土壌汚染、酸性雨など、
環境問題は地球規模の問題となっている。
地球規模、広範囲な地域で環境破壊が進行している。
近年の新興国の経済発展により、環境問題は深刻化している。
今後、環境保全というエコロジーと経済成長というエコノミーとの狭間で、
人類は妥協点を見出さなくてはならない。
このレポートでは、次に、環境の保全と経済成長とを両立するための妥協点を探る。
生態系保全費用と企業利潤とを両立させるための最適解を考える。
次に、公害の歴史や環境保全のトレンドを振り返る。
(つづく)
山本 潤
日本株ファンドマネージャ
(情報提供を目的にしており内容を保証したわけではありません。投資に関しては御自身の責任と判断で願います。万が一、事実と異なる内容により、読者の皆様が損失を被っても筆者および発行者は一切の責任を負いません。)
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土木工事だ。
■生産性向上の例:土木工事
現在、最も大きな建機ショベルカーは800トンのメガショベルで、
ひとかきで、11トントラック10杯分の土砂をすくうことができる。
人力ショベルでは、ひとかきでせいぜい、3kg程度ではないか?
11トンのトラック10台分の荷台を人力ショベルで満杯にするには、
単純計算で3万6000回の作業が必要である。気の遠くなる作業量である。
人の3万倍以上の生産性を有する800トンタイプの油圧ショベルが開発されて、鉱山開発などで活躍中だという。
人間の生涯賃金が1億円として、このショベルには、その3万倍の値段がかかるかといえば、800トンショベルは10億円程度の値段だ。
人を20年程度、10人分の雇用する金額でメガショベルが手に入る。
これは、安い。
トラックにおいては、公道を走る前提であれば、
せいぜい11トン程度の大きさにとどめなければならないであろう。
だが、技術の進歩により、近年では、メガトラックという300トントラックも登場している。
10トントラックの運転手30人分を一人の運転手でまかなえるのであるから、
効率的だ。
こうした生産性や効率性の向上は、一方的に、進んでいる。
生産性向上の果てには、何が待ち受けているのであろうか。
■トンネルの歴史
トンネルの歴史は古く、灌漑用水路として古代に造られているが、
交通路としての建設は紀元前2000年頃にユーフラテス川の河底を横断する
歩行者用のトンネルがバビロンに造られたのが最初とされている。
また、古代ローマ帝国や古代ギリシアには数多くのトンネルが造られ、
現在に至るまで使用されているものも存在する。
機械動力の無い時代、トンネルの掘削はツルハシやノミなどの器具を用いた人力に頼るしかなかった。
日本においては青野洞門(大分県中津市本耶馬溪町)や
中山隧道(新潟県長岡市−魚沼市間)がその端的な例である。
青野洞門(342メートル)は、1750年ごろの完成。
人を殺めてしまった償いに難所であったこの地にトンネルを掘ろうと決意した僧侶の禅海が、ノミとツチだけで30年かけて完成させたと言う話である。
1年で10メートル程度の計算になる。
門は、1メートル×1メートルの大きさなので、
1年で10立方メートルの生産性に過ぎなかった。
近代になり鉄道技術が発達すると、ヨーロッパにおいて鉄道を通すためのトンネルが多く作られるようになり、著しくトンネルの掘削技術が向上した。
イギリスでは、トーマス・テルフォードやロバート・スチーブンソンなどの優れた技術者が多く誕生した。
ダイナマイトが発明されると、これを用いた発破によって
トンネル建設の効率は飛躍的に高まった。
さらに、様々な建設機械・工法の出現によって
トンネル技術は21世紀になっても進化を続けている。
日本最初の西洋式トンネルは、
東海道本線の神戸市内にあった石屋川隧道である。
1871年(明治4年)完成。
天井川であった石屋川の下をくぐっていたが、同区間の高架化により消滅した。
また、日本人技術者のみで最初に造られたトンネルは、
東海道本線の大津市内にあった逢坂山隧道である。
1880年(明治13年)完成。
新線切り替えにより廃止され、名神高速道路建設などにより部分的に消滅したが、東側の坑口が現存する。
■八甲田トンネル(はっこうだトンネル)
八甲田トンネルは、東北新幹線の七戸十和田駅−新青森駅間にある新幹線専用のトンネルである。
東岳山地・折紙山の北麓下を通り七戸町と青森市との間に位置する。
全長26,455m。2005年2月27日に貫通した。
貫通までの建設費は667億円。
八甲田トンネルは東北新幹線八戸・新青森間における延長26.5kmのトンネルで、陸上における複線断面としては世界最長のトンネルである。
本トンネルは、地形上の制約から6工区にせざるを得なく、
一工区長が長くなることから、約10年の工期が想定され、
安全施工とともに工期短縮が大きな課題であった。
また、トンネル周辺の地質は全域に鉱化作用を受けた岩石である鉱化変質岩が分布しており、その存在を正確に把握する必要があった。
このため全線にわたり切羽において先進水平ボーリングを実施し、
前方の地質、地下水等を把握、確認することにより、
安全性の確保、工期短縮を図ることができた。
通常、掘削と併進する先進水平ボーリングは横坑を設け、
そこから長尺ボーリングで掘削作業と並行して行うが、
ここでは、掘削を妨げないよう掘削休日の2日間を作業日に充てるサイクルとし、ボーリングマシンは直接切羽にセットした。
削孔は高速掘進可能なパーカッション工法と、コア採取可能なワイヤーライン工法の併用とし、約100〜150m の進行を確保した。
本工事は、先進水平ボーリングを積極的に掘削のサイクルに採り入れることで安全かつ安定した進行および強酸性化作用を有する鉱化変質岩の早期判定・分別手法を確立した結果、着手から6年7ヶ月で早期貫通を達成することができた。
以上の成果は、今後の長大トンネル工事に活用されることにより、
経済的かつ安全迅速な施工に大いに寄与するものであり、
土木学会技術賞に値するものとして認められた。
■八甲田トンネルの工費からリニア中央新幹線トンネル工事費を推定すると
中央新幹線の東京−名古屋の総距離286キロのうちトンネル区間は、
220km程度となる。
単純に八甲田トンネルの距離当たりの工事費/kmで算出すると、
土木工事は5000−6000億円となる計算だ。
JR東海の工事費の見積もりの10分の1程度だ。
JR東海の中央新幹線の土木工事見積もりの5兆円規模は過大なのではないか?
さて、6年弱で26kmを貫通させた八甲田の場合、
1年で4キロ強掘削したことになる。
トンネル断面積は10m×10m程度とすれば、
400,000立方メートル/年の切削量である。
手掘りの時代から250年が経過したが、
トンネル切削の生産性は、4万倍となったといえよう。
■消える人海戦術
鉱山では、GPSで制御された建機が無人で作業を行っている。
かつて古代エジプトのピラミッドのように、人海戦術で事業を行う、
ということは現代には消え去ろうとしている。
土木工事において、あるいは、建設現場において、
機械化、省人化の流れがあり、
かつて土木工事のために雇用された大量の人々は不要になった。
人件費が劇的に下がり、機械の圧倒的な生産性の改善により、
潤ったのは、企業であろう。
油田の開発や貴金属の発掘は機械化で採算ベースに乗るようになる。
海底から資源を乱獲するということも当たり前になった。
■株式会社は、リスクは限定、リターンは無限なら過度のリスクをとる
一たび、海底油田で、大規模な事故が起これば、
深刻な海洋汚染が発生する。
この巨大なリスクは民間企業が負えるようなリスクではない。
企業は株式会社であり、リスクは出資した額に限定される。
だが、海洋汚染の除染コストや漁民への補償は、膨大で、
これは国家が負わなければならない。
生態系の破壊は深刻で、一度、破壊された生態系は元にはもどらない。
その生態系に人類の存在は依存しているというのに。
膨大な生産性を手に入れた企業は、無制限な乱獲を行えば、
リスクは限定なので、リターンを最大化しようとする。
そのつけは国民が払うということになる。
土木工事の生産性の劇的な改善は、建機のイノベーションは、
世界市民のためになっているのであろうか。
地球の資源は、そもそも、50億年の太古の昔から、
地球に元々存在しているものである。
それを、単に見つけたという理由で、見つけた人が資源の所有権を主張できるような種類のものではないはずだ。
(資源は100年後、500年後、1000年後、1億年後の生態系全体が「所有」すべきものではないのか?)
最初に資源を見つけた人に権利がある、というシステムは、
企業にとって、過度に有利な法体系だ。
米国は、シェールガス採掘ブームで沸いているが、周りの居住者にとっては、
水質汚染などの問題をはらんでいる。
採掘によって、不利益を被る人々もいるはずだ。
にも関わらず、そういう潜在的な被害者にはスポットライトは当たらない。
やったもん勝ちという価値観が現代という社会をゆがめ、
株式会社のバリエーションに影響を与えているのではないか。
責任は取らなくてもよい、リターンは一人占めというシステムは、
テクノロジーが貧弱な時代ではよかった。
しかし、メガショベルやスーパーコンピュータの時代で、
一人勝ちを許容すると、社会が被る実害ポテンシャルは、計り知れない。
■企業の資源開発や製品の大量生産に伴う汚染
いま、地球規模での生態系の破壊や環境汚染が問題になっている。
工業化が環境問題を引き起こしているといって過言ではない。
森林破壊、砂漠化、海洋汚染、大気汚染、土壌汚染、酸性雨など、
環境問題は地球規模の問題となっている。
地球規模、広範囲な地域で環境破壊が進行している。
近年の新興国の経済発展により、環境問題は深刻化している。
今後、環境保全というエコロジーと経済成長というエコノミーとの狭間で、
人類は妥協点を見出さなくてはならない。
このレポートでは、次に、環境の保全と経済成長とを両立するための妥協点を探る。
生態系保全費用と企業利潤とを両立させるための最適解を考える。
次に、公害の歴史や環境保全のトレンドを振り返る。
(つづく)
山本 潤
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