平成27年度

ラウンドアバウトの除雪作業におけるエプロン端部形状の影響に関する検討
国立研究開発法人

土木研究所

寒地土木研究所

寒地機械技術チーム
同 上
同 上

○佐藤
牧野
高本

信吾
正敏
敏志

積雪寒冷地でラウンドアバウトを導入するには、除雪に関する検討が必要であるが、冬期維持管理の研究事例は少ない。そこで、道路管理者がラウンドアバウトの導入を検討するうえでの参考となるよう、ラウンドアバウトの除雪に関する検討を行っている。除雪に関して想定される課題として、環道とエプロンの段差に起因する除雪作業時の雪の取り残しの発生、及びエプロン端部に除雪装置が接触することで生じるエプロン端部や除雪車自体の損傷等がある。この取り残しや損傷の度合いを定量的に確認するため、試験道路に設置した模擬エプロンを用いて、除雪車を使用した試験を行った。
キーワード：ラウンドアバウト、エプロン、除雪、除雪車

1. はじめに

本稿では、ラウンドアバウトエプロン部の除雪に関する試験について報告する。

ラウンドアバウトは、円形の平面交差点のうち環道交通流に優先権を持つ交差点制御方式であり、欧米各国では安全性に優れた平面交差部の制御方式として広く普及
2. ラウンドアバウトのエプロンしている。日本においても、平成26年9月に施行された
道路交通法の改正で、環状交差点の通行方法が定められラウンドアバウトの幾何構造は、環道、中央島、エプたことから、今後、一層の導入が期待される。
ロン、分離島、流入部、流出部等で構成される（図-2）。
積雪寒冷地域において、道路管理者がラウンドアバウ
環道のみでは通行が困難な車両（大型車両、牽引車両トの導入を検討するうえで、除雪に関する課題の有無や等）が走行してよいエプロンは、環道の内側の中央島寄対応策の検討は必須である。しかし、諸外国でもラウン
ドアバウトの冬期の維持管理に関する研究事例は少ない。 りに設置される。このエプロンと環道は、利用者がそれを認知できるように区分されるが、車両がエプロン上をそこで、寒地土木研究所では、道路管理者がラウンドアバウトの導入を検討するうえでの基礎資料とするため、 走行して交差点内を直線的に通行する状況が生じる。こ除雪車両を用いた走行軌跡の計測、除雪により生じる堆雪の通行車両への影響度の評価等、除雪に関する検討を行っている。

図-1 ラウンドアバウト（長野県須坂市）

Shingo Sato, Masatoshi Makino, Satoshi Takamoto

図-2 ラウンドアバウト標準図 1)

の状況を抑制して環道における通行車両の走行位置を安定化させ、走行速度抑制効果を発揮するには、環道とエプロンの境界に段差を設けることが有効と考えられている。

3. エプロン部の除雪に関する試験(2) 模擬エプロン
アスファルトと縁石により形成された、端部に鉛直部があるエプロン高さが5種類（高さ2cm、4cm、5cm、5cm（鉛直部2cm + 傾斜面）、6cm）の半円形の模擬エプロン（図-3、4）、及び端部に鉛直部がないすりつけ形状の4種類（傾斜角度7°、9°、11°、13°）の直線上の模擬エプロン（図-3、5）を使用した。

諸外国の設計基準では1.5～7.5cm程度のエプロン高さが規定されており2）、国内においてもエプロンと環道の境界に数cmの段差を設けることが検討されている。
しかし、除雪作業時にはこの段差に起因した雪の取り残しや、除雪装置の接触による段差部や除雪車自体の損傷などの課題発生が想定される。
この取り残し部分や損傷の度合いを定量的に把握するため、除雪車を用いた試験を行った。
図-4 鉛直部がある形状の模擬エプロン（鉛直部の高さ4cm）(1) 試験概要
除雪作業時の雪の取り残しを把握するため、寒地土木研究所の苫小牧寒地試験道路に設置した、段差がある模擬的なエプロンを用いて、除雪車の右側タイヤがエプロン部に乗り上げた時の除雪作業状況を再現した。
試験にあたっては、まず、雪のない状態で除雪装置をエプロン面に接地させ、段差に起因する除雪が不可能な範囲を測定した。その後、エプロンに雪を盛り、除雪車で実際に除雪作業を行い、除雪後の残雪状況を確認した。
また、除雪装置の接触によるエプロン端部や除雪車の図-5 すりつけ形状の模擬エプロン（傾斜角度11°）
損傷度合いについて把握するため、最も条件の厳しい雪のない状態で、除雪装置をエプロン端部に接触させて損(3) 除雪車傷度合いを確認するとともに、除雪装置に取り付けた加試験にはホイールローダ（7t級）（図-6）と、モータ速度計で接触時の衝撃度合いを計測した。
グレーダ（3.1m級）（図-7）を使用した。ホイールロー
ダは除雪装置（バケット）の左右で独立した高さ調整はできないが、モータグレーダの除雪装置（ブレード）は調整することが可能である。

図-3 模擬エプロンの端部形状
図-6 ホイールローダ（7t級）

Shingo Sato, Masatoshi Makino, Satoshi Takamoto図-7 モータグレーダ（3.1m級）

図-10 残雪の発生状況（ホイールローダ）(4) エプロン部の残雪高さの計測結果
半円型の模擬エプロンにおいて、雪のない状態でホイールローダの右側タイヤをエプロンに乗り上げてバケットをエプロン面に接地させ、バケット右端部のエプロン面とのすき間の高さ（残雪高さ）を計測し（図-8、9）、これを5回行って平均した。
また、7～14cm程度の雪を盛って敷き均し、ホイールローダで除雪後（図-10）、残雪高さを5～13測線で計測し、これを各模擬エプロンで3回行って平均した。なお、バケット端部は雪がくずれて残雪高さを計測できないた
め、バケットの途中の3点における残雪高さからバケッ

表-1 残雪高さの計測結果

図-8 計測イメージ（ホイールローダ）

バケット右端部の残雪高さ （ｍｍ） （平均値）

エプロン端部
機種
形状

ホイールローダ

鉛直高さ

雪なし

2cm

174cm

325cm

465cm

43456347（鉛直部2cm+傾斜面）

6cm

Shingo Sato, Masatoshi Makino, Satoshi Takamoto－17－※高さ2cm、5cmの除雪は未実施

ト右端部の残雪高さを算出した。
計測の結果、残雪高さの最大は、雪のない状態では63mm、除雪後では47mmとなり、ともにエプロン高さが6cmの場合であった（表-1）。
雪のない状態に比べて除雪後の残雪高さが小さくなったのは、タイヤの下の雪の影響で車体の傾斜角度が減少したためと考えられる。
次に、雪のない状態でモータグレーダの右側タイヤをエプロンに乗り上げてブレードの推進角を90°とし、ブレードがエプロン面に水平に接地するようブレードの高さを調整（図-11、12）して、ブレードとエプロン面とのすき間（残雪高さ）を計測し、これを5回行って平均すき間が発生

図-9 バケットの接地状況（ホイールローダ）

除雪後

図-11 計測イメージ（モータグレーダ）

は、最大の残雪高さは、ホイールローダによる除雪後の47mmであり、除雪作業による雪の取り残しは、走行車両の支障になるほど多くはないことを確認した。

エプロン面に接地するようブレード高さを調整
図-12 ブレードの接地状況（モータグレーダ）

した。
また、8～17cm程度の雪を盛って敷き均し、モータグレーダで除雪後（図-13）の残雪高さを7～10測線で計測し、これを各模擬エプロンで3回行って平均した。
なお、モータグレーダはブレードの左右で別々に高さの調整ができるため、ブレード右端部ではなくブレード途中の3点の残雪高さを平均した。
計測の結果、雪のない状態では、ブレードとエプロン面のすき間は生じなかったが、除雪後ではエプロン高さが5cm（鉛直部2cm＋傾斜面）で残雪高さは15mmであった（表-2）。
これらから、エプロンのかさ上げ高さが 6cm以下で(5) エプロン端部縁石の損傷度合いの計測結果
除雪車の除雪装置に加速度計（スリック社製G-MEN
DR20）を搭載し（図-14、15）、除雪装置のエッジをエプロン端部の縁石に接触させた時の、縁石の損傷度合いと加速度を計測した。
ホイールローダはバケットの推進角度が90°で固定されているが、モータグレーダはブレードの推進角度が調整可能であるため90°に設定した。また、除雪作業を想定して走行速度を5km/h程度とし、縁石に対する進入角度を30°に設定して、エッジ接触を各縁石で6～8回行って平均した。

図-14 加速度計の取付状況（ホイールローダ）

図-13 残雪の発生状況（モータグレーダ）
図-15 加速度計の取付状況（モータグレーダ）
表-2 残雪高さの計測結果
ブレード部の残雪高さ（ｍｍ）（平均値）

エプロン端部
機種
形状

モータグレーダ

鉛直

高さ

雪なし

2cm

04cm

05cm

05cm

015011（鉛直部2cm+傾斜面）

6cm

除雪後

－4－

※高さ2cm、5cmの除雪は未実施

Shingo Sato, Masatoshi Makino, Satoshi Takamoto

図-16 バケット接触のイメージ（高さ2cm、ホイールローダ）

計測の結果、ホイールローダのバケット接触（図-16） が発生し、その大きさはエプロン高さ4cmで幅23cm×奥では、鉛直形状の全ての縁石で下端部（路面）から欠損行7cm（平均値）であった（表-3）。また、すりつけ形状の縁石では傾斜角度13°で欠損は生じなかった（図表-3 端部縁石損傷度合いの計測結果17）。
モータグレーダのブレード接触（図-18）でも、鉛直
エプロン端部
縁石欠損部（平均値）
機種
形状の全ての縁石で下端部（路面）から欠損が発生し、
形状
傾斜角度・高さ
幅（ｃｍ）奥行（ｃｍ）
欠損状況
その大きさはエプロン高さ4cmで幅25cm×奥行10cm（平2cm14.94.9均値）であった。また、すりつけ形状の縁石では傾斜角縁石下端部
4cm
23.3
7.3 （路面）から鉛直
ホイール
度13°で上端部に幅39cm×奥行3cmの欠損が生じたが、削られて欠損
ローダ
5cm
18.57.3
鉛直形状の縁石に比べて損傷の程度は少ない状況であっ（鉛直部2cm+傾斜面）
すりつけ13°・ 6cm0.00.0 欠損なし
た（図-19）。
鉛直2cm

13.0

4.64cm25.1

9.5 （路面）から

5cm

16.0

7.3

7°・ 3cm

0.00.09°・ 4cm

10.6

0.9 は、縁石上端

11°・ 5cm

11.2

1.2 欠損13°・ 6cm

39.0

3.3

（鉛直部2cm+傾斜面）

モータ
グレーダ
すりつけ

縁石下端部
削られて欠損

欠損なし、又部が削られて※両機種の鉛直形状5cm,6cm、ホイールローダのすりつけ形状7°,9°,11°は未実施

鉛直形状 高さ 2cm

図-18 ブレード接触のイメージ（高さ2cm、モータグレーダ）

鉛直形状 高さ 5cm（鉛直部 2cm+傾斜面）

鉛直形状 高さ 5cm（鉛直部 2cm+傾斜面）

すりつけ形状 傾斜角度 13°

すりつけ形状 傾斜角度 13°

図-19 縁石の損傷状況（モータグレーダ）

図-17 縁石の損傷状況（ホイールローダ）

Shingo Sato, Masatoshi Makino, Satoshi Takamoto

接触時の加速度の計測結果（表-4）については、ホイールローダのバケット接触で、鉛直形状の縁石ではエプロン高さ4cmで13.7G、すりつけ形状の縁石では傾斜角度13°で5.5Gであり、比較対象として試験道路内で行った

表-4 エッジ接触時加速度の計測結果
エプロン端部
機種
形状

ホイール
ローダ

鉛直

高さ・傾斜角度

鉛直

平均

最大

10.1

21.8

8.64cm13.75cm

10.613°・ 6cm

5.52cm17.3

4cm

17.65cm16.9（鉛直部2cm+傾斜面）

モータ
グレーダ

通常作業時（G)

（平均値）

2cm

（鉛直部2cm+傾斜面）

すりつけ

接触時加速度（Ｇ）

7°・ 3cm

14.59°・ 4cm

13.1

11°・ 5cm

12.913°・ 6cm

13.3

7.617.1すりつけ※加速度は重力方向の絶対値で重力加速度を含む※両機種の鉛直形状5cm,6cm、ホイールローダのすりつけ形状7°,9°,11°は未実施

通常作業時（路肩部拡幅作業）の最大加速度21.8Gよりかなり小さい値となった。
また、モータグレーダのブレード接触で、鉛直形状の縁石ではエプロン高さ4cmで17.6G、すりつけ形状の縁石
では傾斜角度7°で14.5Gであり、比較対象として試験道路内で行った通常作業時（アイスバーン路面整正作業）の最大加速度17.1Gと同程度の値となった。
ホイールローダ、モータグレーダともに除雪車自体に損傷等の不具合は生じず、エプロン端部縁石へのエッジ接触による除雪車自体への衝撃度合いは、通常の除雪作業程度と言える。これは、エプロン端部の縁石が欠損することで除雪車自体への衝撃が軽減されているためと推定されるこれらから、エプロン端部縁石の形状に鉛直部がある
場合、接触時の衝撃度合いは通常の除雪作業とさほど変わらないが、縁石を相当欠損させることを確認した。一Shingo Sato, Masatoshi Makino, Satoshi Takamoto

方、エプロン端部の縁石を、鉛直部がないすりつけ形状にすることで、除雪装置接触による縁石損傷を抑制できることを確認した。

4. まとめ環道とエプロンの境界に段差を設けることによる、除雪作業時の雪の取り残しを定量的に把握するため、除雪車を用いた試験を行った。
その結果、エプロンのかさ上げ高さが6cm以下では、最大の残雪高さは、ホイールローダによる除雪後の47mmであり、通行車両の支障になるほど多くはないことを確認した。
また、段差部への除雪装置接触の影響を定量的に把握するため、除雪装置に加速度計を取り付けて、除雪装置をエプロン端部の縁石に接触させた時の、縁石の損傷度合いと加速度を計測した。
その結果、エプロン端部縁石の形状に鉛直部がある場
合、接触時の衝撃度合いは通常の除雪作業とさほど変わらないが、縁石を相当欠損させることを確認した。一方、エプロン端部の縁石を、鉛直部がないすりつけ形状にすることで、除雪装置接触による縁石損傷を抑制できることを確認した。
今後も、ラウンドアバウトの冬期の維持管理に関する課題の抽出及び対応策の検討に取り組んでいく予定である。
参考文献
1)

2)

国土交通省道路局通知：望ましいラウンドアバウトの構造について 2014.8.8
http://www.mlit.go.jp/road/sign/roundabout_140901.htm.
土木学会土木計画学研究・講演集Vol.47 吉岡慶祐、小林寛、山本彰、橋本雄太、米山喜之：ラウンドア
バウトに関する設計基準の海外比較と我が国での幾何構造基礎検討2013年6月