200メートルの軌道に敷かれた2本のレールは、その上を走る50トン機と同程度のエンボディドカーボンを抱えることがあり、バラスト案はコンクリート案より19パーセント軽くなります。この数字がどこから来るのか、ゴムタイヤ式がなぜコンクリートをほぼ倍にするのか、そして打設前に土木図面へ何を書くべきかをまとめました。
200メートルの走行路に載る50トンのガントリークレーンには、400メートルのレールが必要です。そのレール下の土木構造が連続したコンクリート帯状基礎梁であれば、エンボディドカーボンは約157トンCO2eになります。クレーン本体はおよそ153トンです。走行路は、その上を走る機械よりわずかに多くの炭素を抱えており、そのうちクレーンの見積書に載るのは片方だけです。
この結果は、私が最初に計算したとき驚きでした。1週間かけて桁の製鋼ルートについて議論し、走行路は脚注のように付け足していたのです。走行路は脚注ではありません。プロジェクトの半分であり、しかも購入者はほとんど質問しません。クレーンメーカーは走行路を作らず、土木業者は炭素の見積もりをしないからです。
天井クレーンは、建物から走行路を借ります。柱と走行桁は建屋の一部で、建屋と一緒に原価計算され、クレーンメーカーは一切関与しません。ガントリークレーンは違います。自分自身の脚を持ち、その脚は走行全長にわたって設計された何かの上に敷かれたレールを走ります。
これが炭素のスケーリングを変えます。天井クレーンなら、土木の炭素はもともと存在する建物の一部です。ガントリーの場合、走行路はクレーンが存在するからこそ存在し、その炭素はトン数ではなくメートル数とともに増えます。300メートルのヤードなら、最初の吊り上げ前に600メートルのレールが必要です。2つのベイに2台のクレーンがあれば、さらに倍になります。
50トンのレール式ガントリー、スパン30メートル、走行長200メートル、レールはQU80とし、そのレールを地面に置く4つの方法を順に見ていきます。4案とも同じクレーンを載せます。変わるのは土木工事だけです。
| 走行路の方式 | 新規コンクリート | 新規鋼材 | CO2e合計 |
|---|---|---|---|
| 既存スラブ＋ダボルプレート | なし | 33 t | 63 t |
| バラスト道床＋鋼製まくらぎ | なし | 64 t | 127 t |
| 帯状基礎梁 600×800 mm | 192 m³ | 52 t | 157 t |
| 杭支持梁（軟弱地盤） | 294 m³ | 64 t | 211 t |
| 参考：50 tクレーン本体 | なし | 75 t | 153 t |
4つの案、同じ機械・同じ用途で、最軽量と最重量の間に3.3倍の差があります。クレーンについては何も変わっていません。不要な地盤に杭基礎を指定した購入者は、数十万ドルのコストを上乗せすると同時に、148トンのCO2eを追加したことになります。
車輪より下流のすべては、1つの数字から決まります。レール1線あたりの鉛直車輪荷重です。レールの選定、ソールプレートの板厚、押さえボルトの径と埋込み長、基礎の断面、いずれもこの数字に連動します。この数字を30パーセント間違えれば、土木設計全体が30パーセント間違います。
5〜100トンクラスのレール式ガントリーについて、公表されている中国のカタログデータでは、レール1線あたりの車輪荷重はおおむね5トンで85〜115 kN、50トンで380〜580 kN、100トンで650〜1,050 kNです。同じ能力の中での幅は、軽量な欧州式ボックス桁と重量級の汎用機との差であり、基礎の40パーセントに相当します。
| 鉛直車輪荷重 | HDボルトへのクリップ | HDボルト | ソールプレート | ボルト径 |
|---|---|---|---|---|
| 30 kN以下 | 推奨 | 2 | 10 mm | M12 |
| 30〜50 kN | 可能 | 2 | 10 mm | M16 |
| 50〜120 kN | あまり推奨しない | 2 | 12 mm | M16 |
| 120〜250 kN | 使用しない | 2または4 | 15 mm | M20 |
| 250 kN超 | 使用しない | 2または4 | 20 mm以上 | M20 |
この表は当社のものではありません。Gantrail のソールプレートと押さえボルトに関する技術ノートによるもので、車輪荷重から締結金物への対応を示した公開資料として最も明快なものです。250 kNのところの段差に注目してください。それ以下では分断ソールプレートが使えますが、それ以上ではレールが非常に重く剛性が高い場合を除き連続ソールプレートを検討するようノートは述べています。30〜50トンクラスの産業用ガントリーの半分は、まさにこの境界上にあります。
上端になると、土木設計はもはやレールのディテールではありません。1985年のポートランド港の舗装研究では、80,000 lb（約356 kN）のガントリー車輪荷重を想定し、22インチすなわち560 mmの鉄筋コンクリート舗装に行き着きました。これはレール基礎ではありません。上にレールを載せた道路構造です。
項目ごとに見れば、帯状基礎梁のほうが重くなります。コンクリートは重い結合材で作られた重い材料だからです。以下はレール400メートルについての内訳で、コンクリート1立方メートルあたり300 kg CO2e、鋼材1 kgあたり1.92 kg CO2e（worldsteel の2024年世界平均）を用いています。
| 項目 | 数量 | 係数 | t CO2e |
|---|---|---|---|
| QU80レール | 25.5 t | 1.92 kg/kg | 48.9 |
| ソールプレート、クリップ、ボルト | 7.2 t | 1.92 kg/kg | 13.8 |
| 鋼製まくらぎ（バラスト案） | 30.8 t | 1.92 kg/kg | 59.1 |
| バラスト 300 m³ | 540 t | 6 kg/t | 3.2 |
| 路盤材 200 m³ | 360 t | 6 kg/t | 2.2 |
| 梁コンクリート 192 m³ | 192 m³ | 300 kg/m³ | 57.6 |
| 梁の鉄筋 | 19.2 t | 1.92 kg/kg | 36.9 |
意外なのはまくらぎです。バラスト道床は石の山のように聞こえ、石そのものは1トンあたり6 kg CO2eでほぼタダです。しかし50 kgの鋼製まくらぎ615本は30.8トンの鋼材になり、これはレールより多くなります。木製まくらぎに替えれば数字は大きく下がり、コンクリートまくらぎに替えればほぼ倍になります。
公表されている鉄道の評価も同じ方向を示します。2023年のオーストリアにおけるバラスト軌道とスラブ軌道のライフサイクル研究（Sustainability, 15(17), 12974）では、製造段階でバラスト軌道が1キロメートルあたり651 t CO2e、スラブ軌道が1,197 t CO2eで、地盤条件によりバラストのほうが11〜20パーセント低く、総量の80パーセント以上が材料製造由来でした。私が強く印象に残ったのはこの一節です。スラブは炭素で元を取るのに73年の供用期間が必要である、と。ヤードの走行路は通常30〜50年で設計されます。
数量が支配的ですが、配合はコストがかからないため最も安価なレバーです。問題は結合材です。CEM I 300 kgと鉄筋100 kgを使ったC30/37の1立方メートルでは、セメントが炭素の約68パーセント、鉄筋が20パーセント、骨材・水・練混ぜが残りの12パーセントです。
| コンクリート | kg CO2e/m³ | 備考 |
|---|---|---|
| CEM I、結合材300 kg | 300 | 当社の計画値 |
| 実測C30〜C80の範囲 | 262〜402 | 2025年の文献レビュー |
| GGBS 50パーセント結合材 | 188 | 結合材係数 913→510 kg CO2e/t |
| 同じ梁、192 m³ | 合計57.6→36.1 t | 21.5 t削減 |
高炉スラグ微粉末は20年来の標準的な答えです。50パーセント置換のレディーミクストは結合材係数が約510 kg CO2e/tで、普通セメントの913に対して44パーセント減、骨材と運搬は変わらないためコンクリートとしてはおよそ37パーセント減になります。多くの市場で価格プレミアムはありません。実務上の制約は初期強度で、寒冷時には50パーセントスラグ配合だと型枠を外すまで3〜5日かかることがあり、誰も計画せず、誰もが後から知ることになります。
杭は炭素の選択ではなく地盤への答えであり、何かを最適化する前に地盤が決めます。軟弱地盤や埋立地で表層近くに軟弱粘土があれば、帯状基礎梁は沈下なしには支持できません。そして実際にガントリーの走行路を壊すのは不同沈下です。コンテナターミナルの経験では、隣接する面の不同変位が20〜25 mmに達すると再レベリングが必要になり、これは安全上の問題になるずっと前に保守コストの問題となります。
| 基礎形式 | 地盤条件 | レール1線あたりUSD/m | CO2e、レール400 m |
|---|---|---|---|
| 独立フーチング基礎 | 堅固、支持力良好 | 120〜350 | 75〜95 t |
| 帯状基礎梁 | 中程度または変化あり | 300〜750 | 157 t |
| 杭＋基礎梁（キャッピングビーム） | 軟弱または埋立地 | 700〜2,200 | 211 t |
| 地質調査 | いずれも | 総額2,500〜12,000 | 無視できる |
上記の2026年価格は、2026年7月に公表された中国のガントリー土木ガイドによるもので、レール1線の延長メートルあたりの供給・施工費を含みます。同じ資料では、フルガントリーの土木工事費全体はクレーン価格に対して20〜60パーセントとされ、軟弱地盤では基礎がレールと造成を合わせた費用を超え得ると警告しています。これは予算への警告であり、同時に炭素への警告でもあります。高価な案と重い案は同じ案だからです。
紙の上では、はい。RTGにはレールも走行梁も杭もなく、だからこそターミナルはこれを採用します。ヤードを組み替えられ、ブロック間を操舵でき、土木契約で18か月待つこともありません。落とし穴は、荷重がどこかへ行かなければならないことです。それは機械が走るあらゆる場所で、すべての車輪の下の舗装に入ります。
| 45,000 m²のヤード | レール式 | ゴムタイヤ式 |
|---|---|---|
| 走行路構造 | 梁288 m³、227 t CO2e | なし |
| 舗装厚 | 一般部200 mm | 車輪走行帯下400 mm |
| 舗装コンクリート | 9,000 m³、3,564 t CO2e | 18,000 m³、7,128 t CO2e |
| 土木合計 | 3,791 t CO2e | 7,128 t CO2e |
同じヤードで、基礎を持たない案のほうがおよそ倍です。ポートランドの設計値560 mmが存在するのは、重量級RTGの車輪が脚荷重のすべてを皿ほどの面積に集中させるからであり、8輪機は16輪機より不利です。ターミナル運営者が16輪に移行したのは、車輪荷重を舗装が耐えられる水準まで下げるためでした。
これはRTGが誤った選択だと言っているのではありません。RTGの炭素上の利点は商業上の利点より弱い、と言っているのです。入札でサステナビリティの章を書く購入者なら、開示すべき数字はクレーンではなく舗装です。
ここで序列が逆転します。ディーゼルRTGが1時間15リットル、年5,000時間で動けば年間75,000リットル、1リットルあたり2.676 kg CO2eで年間201トンです。クレーンと土木工事を合わせて153トンでした。ディーゼル1年分が、機械と走行路のエンボディドカーボン全体より大きいのです。
| 構成 | 年間エネルギー | t CO2e（206 g/kWh） | t CO2e（600 g/kWh） | 20年 |
|---|---|---|---|---|
| ディーゼルRTG、15 L/h、5,000 h | 75,000 L | 201 | 201 | 4,014 |
| 電動RTG、33 kVA、5,000 h | 165 MWh | 34 | 99 | 680 |
| 電動レール式ガントリー、27 kW、2,000 h | 54 MWh | 11 | 32 | 222 |
15リットルという数字は当社のものではありません。Port Technology（第75号、2017年）のKalmarの論文は、ディーゼルエレクトリックRTGを年5,000時間で毎時13〜23リットル、2.676 kg CO2e/Lの係数で1台あたり年174〜308トンのCO2と表にしています。サバンナ港でのEPRIの研究では、16か月間で毎時3.9米ガロン（14.8リットル）を測定し、電化後にCO2が69パーセント削減されたと報告しています。電動機は平均33 kVAで、ディーゼル相当は37 kVAでした。
この表で系統電力がどれほど効くかに注目してください。同じ電動RTGが、2024年のEU平均206 g/kWhでは年間34トン、600 g/kWhの系統では99トンです。電化はそれ自体が炭素戦略ではありません。燃料選択を系統に外注する決断であり、どの系統につながっているかが答えを決めます。
いいえ。そしてこれは言っておく価値があります。人々が間違った側を最適化するのを止められるからです。1.5立方メートルの打込みアンカー座を4つ置いても約6立方メートルのコンクリート、CO2eは2トン未満で、走行路の157トンに対して1パーセントです。それでいて42 m/sの突風の中で機械をレール上に留める部品でもあるので、正しい対応は仕様をきちんと定め、その炭素を気にするのをやめることです。
| 装置 | 保持能力 | 実務上の注意 |
|---|---|---|
| 手動レールクランプ | 50〜200 kN | 暴風の中、屋外に人を出す必要がある |
| 動力式レールクランプ | 100〜800 kN | 走行とインターロックさせること |
| 打込みアンカー座 | 500〜2,000 kN | 各隅に1か所、梁と同時に打設 |
| コンクリートウエイトブロック | 1個5〜20 t | 摩擦のみで効く |
一度計算すれば、必要な大きさは明らかになります。32トンのガントリーが42 m/sの暴風を受けると、風力は約180 kN発生します。摩擦係数0.12ではそのうち約62 kNしか持ちません。残り118 kNはクランプかアンカーで受ける必要があり、30 kNのクランプ4個かアンカー座2つに相当します。安いからとクランプ2個を選ぶと60 kNが未処理のまま残り、その荷重がクレーンを走行路に沿って動かすのです。
これは直感に反することで、購入者は両方向に間違えます。ガントリークレーンはHS 8426、第84類であり、第84類は規則(EU) 2023/956の附属書Iに含まれません。クレーンは何も引き起こしません。その下の材料は話が別です。
| 材料 | HSコード | 附属書Iに含まれるか | 使用箇所 |
|---|---|---|---|
| セメント | 2523 | はい | 梁の結合材 |
| 鉄筋 | 7214 | はい | 梁の鉄筋 |
| クレーンレール | 7302 | はい | レール本体 |
| 構造用鋼 | 7308 | はい | 走行梁、アンカーフレーム |
| ボルト・ナット | 7318 | はい | ソールプレートの締結 |
| バラスト石材 | 2517 | いいえ | バラスト道床 |
| ガントリークレーン | 8426 | いいえ | 機械本体 |
しきい値は輸入者あたり暦年50トンのCBAM対象品目で、すべてのCNコードを合算して数えます。当社のレール400メートルは、レール25.5トン、締結材7.2トン、鉄筋19.2トンで合計52トンの鋼材です。走行路の鋼材だけで線を越えます。輸入されるガントリークレーン1台だけでは決して越えません。
2026年の証明書価格は第1〜第3四半期に1トンCO2あたり75.36、75.28、82.32ユーロで、欧州委員会が4月7日、7月6日、10月5日に公表しており、第4四半期分は2027年1月4日公表予定、2027年からは週次価格になります。第3四半期価格で、1トンあたり約2トンの内包CO2を持つ鋼材52トンは、これらの品目が別々の貨物としてEUに入る場合、約8,560ユーロのエクスポージャーとなります。分類を逃れるためにクレーンを桁と脚に分けても通用しません。解釈規則2(a)とCJEUのC-107/22事件判決（2023年4月27日）はいずれも、ボルト締めや溶接だけで済む部品を完成機械として扱います。
線形ではなく、多くの人が予想する方向でもありません。小型ガントリーは安く軽く見えますが、走行路はそれに合わせて縮みません。レール断面、梁せい、測量にはいずれも下限値があるからです。5トン機が100メートルの走行路に載れば、自分の炭素の2倍を足元に抱えることになります。
| 能力 | スパン | 走行路長 | クレーンCO2e | 走行路CO2e | 比率 | t CO2e/m |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 t | 12 m | 100 m | 15 t | 30 t | 2.0 | 0.30 |
| 20 t | 18 m | 150 m | 54 t | 91 t | 1.7 | 0.60 |
| 50 t | 30 m | 200 m | 153 t | 157 t | 1.0 | 0.79 |
| 100 t | 40 m | 250 m | 211 t | 303 t | 1.4 | 1.21 |
実務的な読み方はメートルあたりです。50トンクラスの走行路は走行1メートルあたり約0.79トンCO2eなので、200メートルと260メートルの差は47トンとなり、梁の配合最適化全体よりも、バラストに替えるよりも大きくなります。ガントリークレーンのラインナップでは能力ごとにレール1線あたりの車輪荷重を公表しており、これは基礎設計者が最初に求める数字です。
ここでは安いことと軽いことが一致します。最も費用が低い案が最も排出が少ない案でもあり、この分野では珍しいことです。話がしやすくなります。
| 案（レール400 m） | 概算費用 | CO2e | kg CO2e/USD |
|---|---|---|---|
| 既存スラブ上のレールと締結材 | USD 40,000〜85,000 | 63 t | 0.74〜1.58 |
| バラスト道床とまくらぎ | USD 72,000〜149,000 | 127 t | 0.85〜1.76 |
| 帯状基礎梁 | USD 160,000〜385,000 | 157 t | 0.41〜0.98 |
| 杭支持梁 | USD 320,000〜965,000 | 211 t | 0.22〜0.66 |
バラストの数字は当社の供給・施工に関する計画値であり、公表された見積ではありません。バラスト価格は何よりも最寄りの採石場までの距離で動きます。レールと基礎の単価は先に引用した2026年7月の中国土木ガイドによります。不確実性を超えて残るのは順序です。杭基礎は帯状基礎梁の4〜6倍の費用がかかり、炭素は3割以上多くなります。
10項目です。コンクリートを打つ前に、サプライヤーか土木業者がこの10項目すべてに答えられないなら、炭素の数字は推測であり、価格も推測です。
| # | 項目 | 答えが変わる理由 |
|---|---|---|
| 1 | レール1線あたりの最大および標準車輪荷重 | レール、締結、断面を決める |
| 2 | レール断面と鋼種 | 鋼材量が20〜49 t変わる |
| 3 | 基礎形式と想定支持力 | 帯状梁か杭か、54 tの差 |
| 4 | コンクリート種別とセメント置換率の下限 | プレミアムなしで21.5 t |
| 5 | 鉄筋量、kg/m³ | コンクリート炭素の20パーセント |
| 6 | 締結方式、ボルト径、埋込み長 | 車輪荷重によりM12〜M20 |
| 7 | 排水、勾配、最低点 | 梁下の水は10年後の問題 |
| 8 | 伸縮継手とレールの伸び代 | 座屈は夏に現れる |
| 9 | 暴風アンカーとクランプの能力、および位置 | 炭素2 t未満で安全性のすべて |
| 10 | 軌間・直進性・レベルの竣工測量 | 走行路が買ったとおりである唯一の証拠 |
50トンの事例について、支出1ドルあたりの削減トン数で順位付けしました。最後の行は反例です。当社に届く最も多いアップグレード要望が、能力を上げずに炭素だけを増やすものだからです。
| 変更 | 削減t CO2e | コスト | 評価 |
|---|---|---|---|
| ディーゼルではなく電化 | 年間167 | ケーブルリールまたは導電レール | まずこれ、大差で最優先 |
| 調査が通れば既存スラブを使う | 94 | 調査1回、2,500〜12,000 | 表の中で最も価値が高い |
| 走行路を20 m短くする | 16 | レイアウトの判断 | 無料で、しかも恒久的 |
| 帯状梁ではなくバラスト | 30 | 建設費は低いが維持費は高い | 地盤が安定していれば良い |
| 梁にGGBSを50パーセント | 21.5 | 通常プレミアムなし | 要求し、配合伝票で確認する |
| レール断面を1サイズ下げる | 9 | レールが安くなる | 車輪荷重が許す場合のみ |
| 梁をC30からC40に上げる | マイナス8、炭素が増える | セメントが増える | 反例：断面は強度ではなく車輪荷重で決まる |
最後の行が、私が最も議論する項目です。走行梁は車輪荷重、疲労、沈下で決まり、圧縮強度では決まりません。公表されている設計例でも25 N/mm²のコンクリートで足りています。安心感からC40にすると梁に約8トンのCO2eが加わり、構造は何も変わりません。余裕が欲しいなら、セメント量ではなく断面と測量で買ってください。
鋼材係数：worldsteel「Sustainability Indicators Report 2025」（2024年データ）、世界の粗鋼1 kgあたり1.92 kg CO2、高炉ルート2.34、スクラップベースの電炉0.69。コンクリート：2025年の文献レビューで実測C30〜C80が1立方メートルあたり262〜402 kg CO2e、スラグセメント便覧では置換率0および50パーセントでレディーミクストの結合材係数913および510 kg CO2e/t。レール重量：公表されているクレーンレール表でQU80が63.69 kg/m、QU100が88.96 kg/m。締結金物：Gantrail のソールプレートと押さえボルトに関する技術ノート。舗装厚：1985年のポートランド港ガントリーレーン研究で80,000 lb車輪荷重に対し22インチ、および8輪・16輪RTGに関するターミナル舗装の文献。バラストとスラブの比較：Sustainability 15(17) 12974、2023年。ディーゼルおよび電動RTGの消費：Kalmar（Port Technology 第75号、2017年）およびサバンナ港でのEPRI研究。土木単価：2026年7月公表の中国のガントリー基礎・レールガイド。CBAM：規則(EU) 2023/956 附属書I、欧州委員会の2026年証明書価格公表、CJEU C-107/22事件。
ここで計算したものはすべて計画値であり、公表統計ではありません。クレーン質量、梁断面、走行長、各案の鋼材比率は当社のもので、引用されるためではなく検証されるために作られています。地盤が軟弱なら、走行路が長ければ、車輪荷重がカタログ範囲の上端にあれば、数字はどちら向きにも30〜50パーセント動きます。案の順序は動かず、そこが予算会議に持ち込む価値のある部分です。
レール式ガントリークレーンの場合は必要です。レールは走行全長にわたって軌間、直進性、レベルを保つ何かの上に載っていなければならないからです。軽量機なら既存の200 mmスラブ（約20 MPa）にダボルプレートで対応できます。およそ20トンを超えると車輪荷重のため設計された帯状基礎梁が必要になり、軟弱地盤や埋立地ではその梁を杭で支える必要があります。
600×800 mmの帯状基礎梁はレール1メートルあたり0.48立方メートルのコンクリートを使うため、レール400メートルでは192立方メートル、300 kg/m³の係数で約57.6トンのCO2eになります。杭支持の走行路では同じ長さで杭コンクリートが60〜110立方メートル追加され、杭案が211トンに達するのはこのためです。
はい。当社の試算では約19パーセント低く、レール400メートルで127トン対157トンです。公表されている鉄道のライフサイクル研究でも、バラスト軌道はスラブ軌道より11〜20パーセント低いとされています。ただし寿命が問題です。その研究ではスラブ軌道が炭素で元を取るのに73年必要とされ、ヤードの走行路は通常30〜50年で設計されます。
可能な場合もあり、それはリストの中で最大の削減項目です。健全なコンクリートが200 mm以上、圧縮強度が20 MPa程度、下部に何があるかの調査、そして各レール座での押抜きせん断の検討が必要です。拡張式アンカーボルトではなく、ダボルプレートかケミカルアンカーを使ってください。拡張式ボルトは古いスラブを内側から割ります。
材料には適用されます。セメント2523、鉄筋7214、クレーンレール7302、構造用鋼7308、ボルト7318はいずれも規則(EU) 2023/956の附属書Iに含まれます。ガントリークレーン本体はHS 8426で附属書Iには含まれず、バラスト石材2517も含まれません。輸入者しきい値は、CBAM対象品目すべてを合算して年間50トンです。
良好な地盤でのフルガントリーの場合、通常20〜60パーセントです。2026年の土木単価で、帯状基礎梁はレール1線1メートルあたり300〜750米ドルです。軟弱地盤で杭打ちとなると1メートルあたり700〜2,200米ドルとなり、土木工事費がクレーン価格そのものを超えることもあります。
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ガントリークレーン：5〜100トン、レール式とゴムタイヤ式