技術情報コーナー

新技術開発探訪

ロータリ除雪車を通年活用する
アタッチメント式路面清掃装置の開発

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道路の維持管理は，近年の道路予算の縮減から，より一層のコスト縮減が求められている。積雪寒冷地である北海道では，路面清掃車等の夏に使う道路維持機械および除雪機械の専用車はおのおの半年程度しか稼働できない実態にある。
そこで，道路維持管理のコスト縮減を図ることを目的に，既存のロータリ除雪車をオールシーズン有効活用するため，ロータリ除雪車で路面清掃

写真―１

ロータリ除雪車に対応した路面清掃装置（試作機）車の機能を兼用可能なアタッチメント式路面清掃装置の開発（写真―１）を行ったので紹介する。

ᲬᲨ ែ᩿ฌੈᘺፗƷˁಮ

ぼさないこと。
"

仕様検討

寒地土木研究所が開発する路面清掃装置は，コ!

検討方針

スト縮減の観点から現在運用されている路面清掃

本開発に当たり，積雪寒冷地において導入台数専用車（以下「専用車」という）の代用として使が多いロータリ除雪車と路面清掃車の複合化につ用することを目的としている。そのため，既存のいて検討を行い，以下の基本条件を設定した。

専用車と同程度の機能および性能を確保する必要!

がある。

既存の機械（ロータリ除雪車）をオールシーズン有効活用すること。

"

路面清掃装置の仕様は，３輪ブラシ式，４輪ブラシ式，４輪操舵ブラシ式のブラシ式路面清掃車

タリ除雪装置），夏作業の路面清掃（路面清掃の各専用車の主要諸元からおのおの最大値を採用装置）の機能を兼用可能とすること。

した。さらに，アタッチメント化した場合，機#１台のベース車両で冬作業の拡幅除雪（ロー装置はアタッチメント式とし，ベース車両（ロータリ除雪車）の機能・性能に悪影響を及能・性能にどのような利点・欠点があるのか確認することにした。

建設マネジメント技術

2011 年 4 月号 ５３

技術情報コーナー

左：道路線形追従走行試験，中央：最大塵埃収容量確認試験，右：ダンプトラックへの積込み試験

写真―２

また，ベース車両であるロータリ除雪車を国や地方自治体などが保有する一般的な規格にするこ

性能試験状況

ブラシ式，フロントリフトダンプ式，両ガッタ，散水機能付
最大清掃幅とで，導入先を限定しない仕様とした。
!

３，０００mm
１．
０m３

水タンク容量

９００#

最大積載量

２，４００kg

性能試験

ホッパ実収容量

試作した路面清掃装置（以下「試作機」という）の性能試験をテストコースで実施した。試験
内容は，ブラシ式および真空吸込み式ロードスイ
１）

ーパ性能試験方法 を参考に基本性能の確認を行った。性能試験の状況を写真―２に示す。
試験の結果，試作機の機能および性能は，専用"

国道での路面清掃作業の試行

北海道開発局の協力を得て，試作機による清掃確認を国道の道路維持工事で試行する機会を得た。

車と比べ遜色ない結果となったが，オペレータか試行目的は，試作機の作業性能の確認を主に，らのヒアリングより運転操作性について改良点が試作機と専用車の作業能力の比較である。方法抽出されたため，仕様の見直しを行った。

は，交通量，道路構造，道路上の塵埃量等の作業

試作機の改良は，ホッパ実収容量（ホッパ容量条件を合わせるため，同工区・同区間において，ではなく実際に収容できる容量）および散水タン専用車と試作機（写真―３）で作業を実施し，道ク容量を必要最低限にする等の見直しを行い，同路管理者と道路維持工事請負者，オペレータから様に性能試験をした結果，良好となったことか運転操作性，作業能力，導入可能性等についてヒら，以下に示す主要諸元で仕様のとりまとめを行アリングを実施した。

った。
!

また，専用車と試作機の清掃状況，オペレータ

ロータリ除雪仕様の作業および清掃機械と一般車両の挙動を確認す

ツーステージ ２．
２m級・２．
６m級対応"の比較確認を実施した（図―１）。

路面清掃仕様写真―３

路面清掃車（左）と試行した試作機（右）５４ 建設マネジメント技術るため，ドライブレコーダーを取り付け，映像で2011 年 4 月号

図―１

ドライブレコーダー映像（試作機）

技術情報コーナー

試行の結果，試作機のベース車両の特性である準運転時間２）の増加が，運転日数，供用日数の増

中折れ操舵に伴う機械の車線逸脱や機械の全長の加よりも比率が大きくなり，供用日当たり運転時増大に伴う追越し困難など一般車両に危険を与え間，運転日当たり運転時間が増加する。そのたるような状況，挙動は確認されず，問題はなかっめ，運転１時間当たり労務工数および機械損料がた。

下がり，運転１時間当たり単価が減少する。

試行に関する主な意見は以下のとおりであっ２）（夏期）路面清掃車の運転費が上がるデメリた。

ット

・機械の見た目より操作に違和感がない。実用化

ベース車両がロータリ除雪車になることで，運転日数，供用日数の増加が，年間標準運転時間２）の可能性があると思う。
・どんな機械でも初めは運転修得期間が必要であの増加よりも比率が大きくなり，供用日当たり運る。

転時間，運転日当たり運転時間が減少する。その・ブラシ式専用車は，定期的にホッパ内の塵埃をため，運転１時間当たり労務工数および機械損料ダンプトラックに空けるため，ホッパ容量は必が上がり，運転１時間当たり単価が増加する（前要以上に大きくする必要はない。また，散水車

項１）と逆転現象）。

で事前散水するため，散水タンクも同様に必要"以上に大きくなくても問題ない。

導入効果の試算

・専用機械と異なる兼用式の導入に対する否定的

ロータリ除雪車（冬期）と専用車（夏期）の組な考えはない。それより，道路の維持管理費のみ合わせとロータリ除雪車（夏期・冬期）と試作縮減により路面清掃機械を保有できなくなる状機（夏期）の組み合わせでコスト縮減に関する比況に懸念がある。

較を行った。
過年度の平均稼働実績をもとに導入効果の試算

・コスト縮減対策は急務であり導入を検討した

結果を図―２に示す。

い。
以上より，改めて試作機の性能確認および専用試算は，ベース車両となるロータリ除雪車の標車と比較することによって，現場からの細かな要準使用年数１５年２）でライフサイクルコストの比較望はあったものの，試作機に対し否定的な意見や，専用車との夏期（万円）冬期

作業能力の比較で大きな差異が10,000193％ないことが確認できた。

9,000

8,546+157％
6,938
*

8,000
7,000ᲭᲨ ‫ݰ‬λ౨᚛!

複合化による運転費

6,000
5,000

4,710)

4,000

1,026

3,000

1,058

107％

108％
8,521
-

1,126

運転費

2,700
2,385

1,890
1,855

100％
4,417,

2,049

管理費
整備費

2,040

2,040

1,061

1,061

2,720

2,720

購入費
1,406

1,470

1,200

100％
7,870.

968

ロータリ除雪装置および路面

2,000

884

清掃装置の兼用化によるメリッ

1,000

1,600

ト，デメリットを以下のとおり

0

2,520

3,180

753
1,290

試作機
180kW級
試作機
３輪ブラシ式 ４輪ブラシ式 ４輪操舵ブラシ式（ロータリ除雪車）（路面清掃車） （路面清掃車） （路面清掃車） （路面清掃車）（ロータリ除雪車）

まとめる。
１）（冬期）ロータリ除雪車の運転費が下がるメリット
ベース車両を路面清掃作業でも使用することにより，年間標（注） １． !，"は現行のロータリ除雪車のライフサイクルコスト
２． $は夏期に試作機を利用した場合の冬期分のライフサイクルコスト
３． #は試作機とベース車両（ロータリ除雪車）の夏期分のライフサイク
ルコスト

図―２

ライフサイクルコスト比較表

建設マネジメント技術

2011 年 4 月号 ５５

技術情報コーナーをしたもので，図中の棒グラフ左から!〜"を夏

その結果，夏期の路面清掃装置とベース車両の期使用の路面清掃車３機種および試作機，左から運転費を見ると，コスト高となるが，ロータリ除#，$を冬期使用のロータリ除雪車の１５年間のラ雪車の運転費が大幅に削減されるため，１年を通イフサイクルコストを示す。なお，青線で囲ったして比較するとコスト削減が可能である。

棒グラフ"，$は本報で提案する機械の組み合わせで，それぞれを１００％とした場合の比率を棒上!の青文字に示す。

より多くの導入効果を期待するには，専用車と冬期にロータリ除雪装置として使用する場合は，夏期に試作機を使用する$は既存の機械を活用するため，イニシャルコスト（購入費）および効果的な配置提案試作機の運転費の差から稼働時間比が有利な配置を行うことが望ましい。
表−１は，専用車から置き換えた場合，従来の整備費・管理費は現状のままだが，先に述べたメ組合せ運転費と同等になる稼働時間の比率にリットより，運転費が現行の#に対して大幅に削ついて試算結果を示している。
燃料単価の変動によって，比率は若干異なるも減される。
夏期の路面清掃装置として使用する場合は，現のの，どの規格も路面清掃車よりロータリ除雪車状の専用車１台の購入の代わりにアタッチメントの数値が低いことから，ロータリ除雪車の稼働が装置の購入となることから，イニシャルコスト多い地域に有利であり，燃料単価が安価なほど削（購入費）および年間の整備費・管理費は大幅に減効果は大きくなる。

削減されるが，先に述べたデメリットより，夏期

このことから，除雪機械の稼働が年間標準運転時間２）より高く，維持機械の稼働が低い傾向にあの運転費は増加する。

表−１

現行の運転費と同等になる稼働時間比
路面清掃

１８０kW級（３次排出ガス対策型）

ロータリ除雪車

３輪ブラシ式

４輪ブラシ式

４輪操舵ブラシ式

（注）
０．
４
１６：０．
５８４（注）
０．
３９５：０．
６０５（注）
０．
３
４４：０．
６５６（注）（左）ロータリ除雪装置：（右）路面清掃装置（左）ロータリ除雪装置の値が表中よりも大きいほど機械経費および労務費が減少，小さいほど増加する。

表−２
走行装置による分類

路面清掃車の作業条件と適用性
３輪式

塵埃回収方式による分類

４輪式
ブラシ式

真空式

フロントリフトダンプ式 フロントリフトダンプ式 リヤリフトダンプ式 リヤリフトダンプ式

塵埃排出方式による分類（作業条件）
屈曲の多い狭い道路で使用する場合
回送距離が長い場合
土砂の堆積が多い場合
塵埃が大きく，多量に堆積している場合
塵埃の比重が軽く，堆積量が少ない場合〇△〇〇△△〇〇〇△△〇〇〇△△〇△△〇

桝清掃作業時を兼用したい場合
騒音を特に避けたい場合
塵埃を作業路上で積み替えたい場合
塵埃を直接処分場へ持ち込み場合（道路構造）

×〇〇××〇〇×△〇〇△〇△〇△

路面の不陸が多い場合△△△〇（注） 〇印：良△印：普通

５６ 建設マネジメント技術

×印：適さない2011 年 4 月号

技術情報コーナー

る地域は，コスト削減効果が高いと考えられる。
!

につれブラシ式が有利になる。

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路面清掃車のブラシ式と真空式の比較

路面清掃車の機種を選定するに当たり，表−２３）に示す路面清掃車の作業条件と適用性を参考

これまで実施してきた試験結果，ヒアリング，にした。ブラシ式・真空式ともに，今後，道路清試算をもとに以下のとおりまとめる。

掃回数の抑制から１回当たりの作業負担が増加す!

ることを想定すると色付きの作業条件積が多い場合る場合

土砂の堆国道での試行の結果，試作機の性能・機能は塵埃が大きく多量に堆積してい良好な結果となった。
"

および市街地を考慮し， 騒音を特に避ロータリ除雪車を通年活用することで，ローけたい場合タリ除雪車自体の運転単価を削減でき，アタッに注目した。その結果，地域条件にチメント式路面清掃装置は，現行の路面清掃専も左右されるが，路面清掃車が少数保有になった用車に比べ，経済的である（イニシャルコスト場合，今後ブラシ式の有用性が高くなると思われ約５０％低減，ランニングコスト約１０％低減）。

る。

さらに，よりコスト削減を期待するには稼働時また，ブラシ式と真空式の比較をコストでも試間比が有利な配置をすることが望ましい。
#算した。
路面清掃における塵埃処分の作業形態について，真空式は捨て場まで自走しなければならない

本開発装置は，除雪車の年間稼働率が高く，清掃車の稼働率が低い地域では，より一層コスト削減に寄与できる。のに対し，ブラシ式は捨て場まで自走を必要としᲯᲨ ƓǘǓƴない分ダンプトラックを拘束する必要がある。
４）

道路清掃の基準 によると，工区ごとの清掃延長，清掃速度，移動距離，移動速度，塵埃量の実国道での試行で良好な結果となったことから，績などから路面清掃費を求めるため，地域事情が寒地土木研究所が提案するアタッチメント式路面異なる工区ごとの比較が必要になるが，路面清掃清掃装置の詳細設計の見直しを行った。

車のホッパに収集した塵埃を処分場まで運ぶ距離

今後は道路維持管理費のコスト削減を目的に，が近いと真空式が安価であり，遠いほどブラシ式ロータリ除雪車を通年活用する提案，開発したアが安価になる傾向がある。

タッチメント式路面清掃装置の仕様を国や地方自これは工区ごとの清掃延長や塵埃量の違いに加え， 真空式の塵埃処分場までの移動に要する費用とブラシ式のダンプトラックの拘束に要する費用のどちらがコスト的に有利であるかが比治体の道路管理者などに広く活用してもらうた
め，普及活動をしていきたいと考えている。
【参考文献】
１） 社団法人日本建設機械化協会・施工技術部会道路維

較のキーポイントになる。

持委員会：ブラシ式および真空吸込み式ロードスイー

清掃延長のどの位置でホッパが満載になるか確定できないため，コストに対して単純な比較はで１）

きないが，路面清掃車性能試験 を実施する場合の塵埃量０．
４m３／kmと仮定した場合，移動距離が清掃延長の４〜５倍以上になるとブラシ式が有利になる傾向にある。また，路面清掃塵埃量が増す

パ性能試験方法，昭和４３年８月
２） 社団法人日本建設機械化協会：建設機械等損料表北海道補正版，平成２２年度版
３） 社団法人日本建設機械化協会：道路清掃作業の手引
き，平成７年１１月
４） 財団法人建設物価調査会：国土交通省土木工事標準
積算基準書，平成２２年度版

独立行政法人土木研究所寒地土木研究所寒地機械技術チーム

なかむらりゅういち中村

隆 一・五十嵐（前）独立行政法人土木研究所寒地土木研究所寒地技術推進室道央支所

建設マネジメント技術

い が ら し

ただし匡

さかぐち

かつとし坂口勝利

2011 年 4 月号 ５７