技術資料

冬期歩道の雪氷路面処理技術
三浦

１．はじめに豪＊牧野正敏＊＊ 中村隆一＊＊＊

２．歩道の雪氷路面状況

積雪寒冷地の冬期歩道では、積雪や路面の凍結（写積雪寒冷地の歩道路面では、積雪と融解・凍結の繰真－１）により歩行者転倒事故が多発しており、特にり返しや歩行者による踏み固めなどにより、密度、硬高齢者がすべりやすい歩道を避けて、除排雪された車度が大きい雪氷路面が形成される。

道を歩くことによる車両との接触事故の危険性や、冬この表面に気温上昇による薄い水膜や僅かな降雪が期の外出を控えがちになる等の問題も発生している。

あった場合などは、特にすべりやすい状態になる。また、歩行場所が歩道中央部に集中することにより凸状の不陸路面が形成されることも多く、歩行者の転倒事故が多発する要因となっている。
３．雪氷路面処理技術の開発
雪氷路面対策については、道路利用者、特に高齢者や移動制約者が安全で安心して歩ける歩行空間を確保するため、歩道除雪用の小形除雪車への粗面形成装置（写真－２）装着等の取り組みが行われているが、すべり止め効果の持続性等に課題がある。

写真－１

歩道に形成されたすべりやすい雪氷路面

バリアフリーの観点からも高齢者・移動制約者に対して歩道空間を改善する路面管理対策が求められている。
冬期の歩道に形成されるすべりやすい路面（つるつる路面）に対して、すべり止め材が使用されているが、大量の散布は、春先の堆積土処理量増加の要因にもなる。
本稿では、すべり止め材のみによらない、冬期歩道の雪氷路面処理方法として、寒地機械技術チームで取り組んでいる機械施工による雪氷路面処理技術につい

写真－２

粗面形成装置の例（小形除雪車用）て報告する。
そこで、当チームでは冬期歩道の雪氷路面処理方法として、構造が単純で特別な動力を必要とせず、雪氷破砕によりすべり止め効果の持続が期待できる装置を試作し、当該技術の有用性について継続的に試験を行った。
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４．雪氷路面処理装置の概要

４．１

破砕部

破砕部は、先端を斜めに切断した丸鋼（破砕刃）をド
雪氷路面処理装置（以下、「装置」という）は平成23

ラム状の回転体に装着し（写真－５）、これを装置の自年度から試験を行い、これまで２度の改良を行った（写重（約1,300kg）により路面に押し付け、車両走行の推進

真－３）。

力により自然回転させて雪氷路面を破砕処理するもの

歩道除雪で使用している小形除雪車の前部に装置をである。

装着するため、取付け部のアタッチメント（写真－４）

複数の破砕刃が刺さることで雪氷路面にひび割れをを既存の除雪装置と同形状にすることで容易に装着で発生させ、発生したひびが繋がり、回転による刃の掘きる構造とした。また、寸法は作業幅を考慮し、使用り起こし動作によって、雪氷路面を破砕処理する。

する小形除雪車の全幅に近い1.52m とした。
この装置は破砕部と排雪部により構成される（図－なお、破砕部を回転させるための油圧や電気等の動力は不要である。

１）。

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写真－３

図－１

雪氷路面処理装置の全体図

写真－５

雪氷路面処理装置の破砕部

装置の全景（小形除雪車装着）

４．２

排雪部

排雪部は、破砕部によって発生した破砕雪氷片を歩
写真－４

装置装着用アタッチメント

行路面の左右に排除することを目的に装着しているものである。
当初は既存の粗面形成装置と同様に、スペース的に余裕がある車両の後部に排雪部を装着していた（写真－６）。

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５．試験
装置の能力や特性、及び現場適応性について把握するため、平成25年度の冬期に現道歩道及び作製した雪氷路面で試験を行った。
５．１

現道歩道施工試験

北海道開発局札幌開発建設部札幌道路事務所管轄の国道274号（札幌市厚別区）の歩道を使用し、装置の施工性、路面追従性、路面処理能力及び施工後の路面状況確認を目的に２日間の試験を行った（写真－８）。
試験コースは現道歩道の延長140m を10m スパンで写真－６

車両後部に装着した排雪部（当初）区分けを行った。気温と路温を計測し、雪氷の硬度、密度、雪氷厚さ及び破砕深さについては、10m、90m、130m の３地点で計測を行った（図－２）。

しかし、不陸による破砕雪氷片の取り残しや車両の試験路面の基礎データを表－１に示す。

操舵への影響など、課題が明らかになった。そこで、不陸追従性や機械の操向性の向上を図るため、破砕部と車体の間の隙間を活用して、排雪部を破砕部近傍に装着し、リンク機構で路面への追従を可能とした（写
真－７）
。

写真－８

写真－７

現道歩道の施工状況

雪氷路面処理装置の排雪部
図－２

押し付けは排雪部の自重により行う。

現道歩道の計測地点

破砕部から発生する破砕雪氷片を左右に流すため、進行方向に対して中心から左右に各74°の推進角を付けたブレードを取り付けた。また、不陸追従性を維持するため、排雪部が路面に対し均一に接地するように推進角90°、高さ80mm の網状の鋼板を最下部に取付けた。なお、網状としたのは線圧を大きくして施工後

表－１

現道歩道路面基礎データ

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試験の結果、現道歩道での雪氷破砕が可能であり、施工時に発生した破砕雪氷片は５cm ×５cm 程度の大きさであった（写真－９）。
破砕深さは雪氷路面の硬度と密度によりばらつきはあるが、１回の施工で約10mm 程度であることを確認した（表－２）。
排雪部についても自重により破砕部とは独立して可動することで不陸路面に追従し、破砕雪氷片の取りこ

表－２

路面状態と破砕深さ（現道歩道）㔐᳖〝㕙⎕⎈ᷓ䈘㩿㫄㫄㪀⎬ᐲኒᐲᐔဋ୯〝㕙್ቯ 㪈࿁⋡ 㪉࿁⋡ 㪊࿁⋡㩿㫂㪾㪆㪺㫄㪉㪀 㩿㫂㪾㪆㫄㪊㪀㪈㪌㪎㪅㪎㪎㪊㪇 ࿶㔐㪈㪍㪋㪎㪐㪉᦬㪍ᣣ㪉㪇㪅㪍㪌㪋㪇 ࿶㔐㪉㪌㪈㪉㪏㪈㪌㪌㪏㪍㪋㪅㪌㪍㪐㪇 ࿶㔐㪏㪈㪈㪉㪋㪅㪐㪍㪇㪇 ࿶㔐㪈㪇㪈㪌㪇㪏㪉᦬㪈㪉ᣣ㪍㪍㪈㪉㪋㪅㪍㪍㪏㪇 ࿶㔐㪎㪍㶎⇣Ᏹ୯䉕㒰䈒ో૕ᐔဋ⎕⎈ᷓ䈘㪐᦬ᣣ

ぼしもほとんどなく排除できることを確認した（写真－10）。
また、破砕雪氷片を推進角の付いたブレードで左右

５．２

雪氷路面施工試験に排除することで、施工時の負荷が少なく、施工中の車両運転に支障がないことをオペレータからの聞き取り調査で確認した。

寒地土木研究所構内に雪氷路面（35m ×２m）を作製し（写真－11）、装置の施工性、路面追従性、路面処理能力及び施工後の路面状況確認を目的に６日間の試験を行った。

写真－９

破砕雪氷片の大きさ

写真－11

作製した雪氷路面

雪氷路面については、氷板（密度750kg/m3以上、硬度90 ～ 300kg/cm2）１）を目標に作製を行い、コースの起点から35m 地点までを５m スパンで区切り、８か所の計測地点を設定した（図－３）。
気温、路温の計測を行い、全地点で雪氷の硬度、密度、雪氷厚さ及び破砕深さの計測を行った。
試験路面の基礎データを表－３に示す。
試験の結果、現道歩道と同様、装置による雪氷破砕及び破砕雪氷片の除去が可能であった。
写真－10

破砕雪氷片の排除状況

また、破砕深さについては１回の施工で約15mm 程度であった（表－４）。
しかし、平均雪氷硬度200kg/cm2程度以上の硬い雪氷路面の場合は、１回の施工ではすべりやすい表面（写寒地土木研究所月報№738

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真－12）が残ることがわかり、合計４回以上の施工を行った結果、すべりやすい表面を少なくするには２回以上の施工が必要であることを確認した（写真－13）。

図－３

雪氷路面の計測地点

表－３雪氷路面基礎データ㔐᳖〝㕙᳇᷷ᐔဋ 〝᷷ᐔဋ㩿㷄㪀㩿㷄㪀⎬ᐲ㩿㫂㪾㪆㪺㫄㪉㪀 ኒᐲ㩿㫂㪾㪆㫄㪊㪀㪉᦬㪉㪇ᣣ㪄㪌㪅㪍㪄㪌㪅㪎㪋㪈㪅㪍䌾㪏㪉㪅㪌 㪍㪇㪇䌾㪎㪌㪇㪉᦬㪉㪈ᣣ㪄㪋㪅㪋㪄㪇㪅㪍㪍㪌㪅㪏䌾㪈㪏㪍㪅㪎 㪌㪐㪇䌾㪎㪍㪇㪉᦬㪉㪋ᣣ㪄㪊㪅㪊㪄㪊㪅㪎㪌㪐㪅㪈䌾㪈㪍㪎㪅㪌 㪍㪌㪇䌾㪏㪎㪇㪉᦬㪉㪌ᣣ㪈㪅㪋㪄㪇㪅㪈㪎㪇㪅㪏䌾㪈㪌㪍㪅㪌 㪍㪉㪇䌾㪐㪍㪇㪉᦬㪉㪏ᣣ㪄㪉㪅㪇㪄㪈㪅㪋㪌㪌㪅㪏䌾㪈㪐㪍㪅㪎 㪍㪎㪇䌾㪏㪋㪇㪊᦬㪋ᣣ㪄㪋㪅㪇㪄㪉㪅㪐㪈㪊㪊㪅㪇䌾㪉㪎㪇㪅㪈 㪋㪐㪇䌾㪏㪊㪇⹜㛎᦬ᣣ

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表－４

路面状態と破砕深さ（雪氷路面）㔐᳖〝㕙⎕⎈ᷓ䈘㩿㫄㫄㪀ኒᐲ⎬ᐲᐔဋ୯〝㕙್ቯ 㪈࿁⋡ 㪉࿁⋡ 㪊࿁⋡ 㪋࿁⋡㩿㫂㪾㪆㪺㫄㪉㪀 㩿㫂㪾㪆㫄㪊㪀㪌㪇㪅㪈㪎㪇㪇 ࿶㔐㪈㪋 㪄㪄㪄㪈㪋㪄㪈㪏㪋㪏㪅㪍㪍㪍㪇 ࿶㔐㪈㪏 㪄㪄㪏㪉㪅㪌㪍㪌㪇 ࿶㔐㪈㪋 㪄㪄㪄㪈㪋㪄㪈㪈㪌㪊㪅㪐㪎㪈㪇 ࿶㔐㪈㪈 㪄㪄㪉᦬㪉㪇ᣣ㪋㪏㪅㪏㪍㪇㪇 ࿶㔐㪈㪎 㪄㪄㪄㪈㪎㪄㪈㪍㪋㪈㪅㪍㪎㪌㪇 ࿶㔐㪈㪍 㪄㪄㪋㪊㪅㪎㪍㪐㪇 ࿶㔐㪈㪌 㪄㪄㪄㪈㪌㪎㪇㪅㪋㪎㪌㪇 ࿶㔐㪎 㪄㪄㪄㪎㪄㪈㪌㪍㪌㪅㪏㪎㪇㪇 ࿶㔐㪌㪉㪋 㪄㪉᦬㪉㪈ᣣ㪄㪐㪎㪏㪅㪇㪍㪍㪇 ࿶㔐㪉㪈㪌 㪄㪌㪐㪅㪈㪏㪇㪇 ࿶㔐㪈㪉㪈㪋 㪄㪄㪈㪊㪄㪈㪉㪎㪌㪅㪐㪍㪌㪇 ࿶㔐㪐㪈㪋 㪄㪉᦬㪉㪋ᣣ㪐㪍㪅㪊㪎㪎㪇 ᳖᧼㪋㪎 㪄㪄㪍㪈㪇㪇㪅㪈㪎㪋㪇 ࿶㔐㪈㪌㪈㪎 㪄㪄㪈㪍㪈㪍㪎㪅㪌㪎㪍㪇 ᳖᧼㪈㪎㪉㪉 㪄㪄㪉㪇㪐㪎㪅㪐㪍㪏㪇 ࿶㔐㪋㪐㪈㪈 㪄㪏㪈㪌㪍㪅㪌㪎㪊㪇 ࿶㔐㪈㪉㪈㪍㪈㪎 㪄㪈㪌㪈㪇㪋㪅㪋㪎㪇㪇 ࿶㔐㪎㪈㪌㪈㪎 㪄㪈㪊㪉᦬㪉㪌ᣣ㪐㪈㪋㪈㪅㪍㪎㪊㪇 ࿶㔐㪊㪋㪉㪈 㪄㪈㪈㪎㪅㪋㪍㪉㪇 ࿶㔐㪏㪈㪉㪉㪈 㪄㪈㪋㪉㪇㪈㪇㪏㪅㪐㪍㪋㪇 ࿶㔐㪈㪉㪉㪊㪉㪋 㪄㪏㪈㪐㪍㪅㪎㪍㪏㪇 ࿶㔐㪋㪐㪈㪈 㪄㪏㪈㪅㪈㪍㪋㪇 ࿶㔐㪉㪐㪈㪉 㪄㪈㪈㪈㪎㪐㪅㪋㪎㪊㪇 ࿶㔐㪌㪈㪍㪈㪎 㪄㪈㪊㪉᦬㪉㪏ᣣ㪈㪏㪐㪎㪅㪉㪎㪇㪇 ࿶㔐㪉㪊㪈㪌㪈㪎 㪄㪌㪌㪅㪏㪎㪊㪇 ࿶㔐㪈㪇㪋㪉㪈 㪄㪈㪉㪈㪊㪇㪅㪐㪍㪉㪇 ࿶㔐㪉㪈㪈㪉㪉㪈 㪄㪈㪏㪈㪊㪇㪅㪐㪍㪋㪇 ࿶㔐㪍㪉㪊㪉㪋 㪄㪈㪏㪈㪋㪇㪅㪉㪍㪊㪇 ࿶㔐㪉㪎㪉㪐㪉㪎㪊㪌㪊㪇㪉㪋㪌㪅㪌㪍㪏㪇 ࿶㔐㪋㪈㪈㪋㪈㪈㪏㪉㪌㪍㪅㪉㪋㪐㪇 ࿶㔐㪌㪌㪈㪉㪈㪌㪐㪉㪎㪈㪅㪈㪍㪌㪇 ࿶㔐㪌㪏㪈㪈㪈㪊㪐㪊᦬㪋ᣣ㪈㪊㪊㪅㪇㪍㪉㪇 ࿶㔐㪈㪎㪋㪇㪋㪋㪋㪎㪊㪎㪈㪐㪇㪅㪉㪍㪐㪇 ࿶㔐㪉㪉㪊㪈㪊㪋㪊㪍㪊㪈㪉㪋㪊㪅㪎㪏㪊㪇 ᳖᧼㪎㪈㪇㪈㪊㪏㪈㪇㪉㪇㪐㪅㪌㪍㪐㪇 ࿶㔐㪉㪇㪉㪈㪉㪉㪉㪉㪉㪈㶎⇣Ᏹ୯䉕㒰䈒ో૕ᐔဋ⎕⎈ᷓ䈘㪈㪌᦬ᣣ

残ったすべりやすい表面（１回施工）

写真－1326施工前と施工後の雪氷路面

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６．まとめ参考文献

冬期歩道の雪氷路面を機械的に破砕処理することで、すべり止め効果の持続が期待できる装置を試作し、

１）（社）
日本建設機械化協会、（社）雪センター：除雪・防雪ハンドブック（防雪編）、pp33、2004

現道歩道及び作製した雪氷路面で試験を行った。
その結果、歩道に形成された雪氷路面を破砕処理し、不陸に追従して破砕雪氷片を取りこぼさず左右に排除することを確認した。
しかし、硬い雪氷路面では複数回の施工が必要であることがわかった。
今後、雪氷路面の硬度や厚さなど、路面状態の違いによる必要性能の検証、及び効果の持続性の検証などを行っていく予定である。

三浦豪＊

牧野正敏＊＊

中村隆一＊＊＊MIURA GoMAKINO Masatoshi

NAKAMURA Ryuichi

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
研究員

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
主任研究員

寒地土木研究所
技術開発調整監付寒地機械技術チーム
研究員

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