建設の施工企画 ’11. 1

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CMI 報告2．検討経緯本検討の 1 年目は基礎調査，2 年目は基礎研究，3年目は実用化のための現場実証実験を行った。主な試験の概要は以下のとおりである。

真空環流式路面清掃車の粉塵抑制対策（1）現道調査
現道の塵埃堆積量および粒度分布を調査した。この結果は構内試験の試験用砂（現道の塵埃の粒度分布に調整）として活用した。

佐野昌伴・加藤弘志（2）構内試験①
模擬ガッターに試験用砂を堆積させ，路面清掃車による清掃を実施した。清掃時における粉塵発生箇所と粉塵発生量の関係を定量的に評価し，複数の対策技術の効果を確認した（写真─ 1 参照）。

1．はじめに調査状況における条件 1（散水なし）については，側ブラシから濃い粉塵を巻き上げながら，車体後方か現在，市街地で使用されている真空環流式路面清掃ら風下側側面全体にまとわりつき，徐々に拡散しなが車（以下，路面清掃車という）は，ガッター（歩車道ら移動しているような状況であった。また，条件 2（前境界）に堆積している塵埃を清掃する際に，塵埃を湿ノズルによる散水）を行っても，側ブラシ直近で巻き潤させて粉塵の巻き上がりを防止するため，事前散水上げられる粉塵は少ないが，車体風下側側面全体にはを行う散水車との組合せ施工を実施しており，交通渋やや濃い粉塵がまとわりついていた。
対策事例①（条件 3）は，側ブラシからサクション滞の原因の一つとなっている。
本稿では，この課題を解決することを目的として，フードの上部をビニールシートでカバー，前方ゴムフ

国土交通省九州技術事務所の委託を受けて当研究所がラップ部の面積を拡大し，路面との隙間を減少させた。

平成 19 年度から平成 21 年度までの 3 ヵ年で行った要

しかし，対策したカバーの隙間から，粉塵が歩道側に素試験や構内試験による粉塵対策技術の研究開発，おオーバーフローし，条件 2 と同様に，側ブラシ上部カよびその効果を確認するための現場実証実験についてバーを付けても対策効果は見られなかった。
透光性遮音壁清掃機械やトンネル壁面清掃機械で報告する。

は，節水方法としてブラシに洗浄水を噴射する方式や，

写真−１

調査状況

68

建設の施工企画

ブラシの回転軸中心から洗浄水をにじみ出す構造を採’11. 1③ブラシ経由給水方式用している。そこで対策事例②（条件 4）では，この構内試験①では，前方散水，側ブラシ散水，フード技術を応用して，側ブラシに給水する方式を試みた。

内散水を行ったが効果が見られず，側ブラシに直接散結果は粉塵の発生が抑制され，ガッター部に薄い水跡水した場合は，濡れたブラシが土砂を確実に濡らしてだけが残り，粉塵抑制対策の可能性を確認できた。

粉塵抑制に寄与することが確認できた。

構 内 試 験 ① の 結 果 と し て， 塵 埃 堆 積 量 が 多 い
3次の開発課題として，適正なブラシ回転数の制御に（0.2 m /km）ケースでは，現行の噴霧方式は散水車に加えて，より散水効果を得るために，側ブラシに散水よる事前散水がないため，側ブラシおよび車体の後方する角度，ノズルパターン（直射，扇形），ノズルの数量，から粉塵の舞い上がりが見られた。また，側ブラシのノズル位置などを（4）以降のように検証した。

カバーの対策効果はなかったが，側ブラシに直接噴霧（4）要素試験した対策は粉塵の抑制効果が見られた。

適正な噴霧量，ノズルの噴霧位置・方向，側ブラシ（3）省散水化技術の提案

回転数の組合せについて，面的な水量分布を計測して構内試験①の結果をもとに，主たる粉塵発生部位の定量的に評価した（図─ 1 参照）。

粉塵抑制対策について，清掃方法，ブラシ構造，フィこの結果，清掃の進行方向に対して，側ブラシのガッルター技術，省散水技術の側面から 17 技術について

ター側前方散水量が多いほうが，塵埃に効率的に散水概略検討を行った。

できると考え，最適な組合せを決定した。

また，それぞれの技術を適用した場合の必要動力，

図─ 2 は，ガッター側前方散水量に着目した検討

重量増加，費用等について概略検討し，実現性の高い結果であるが，高回転（側ブラシ回転数 150 min − 1）次の 3 技術を抽出した。の試験 No.3 は，実作業の際に縁石等に衝突する可能①水タンク容量を増やし散水に活用性があるため，実務では採用できない。

追加容量は，搭載場所のスペース，車両の保安基準

中回転（120 min − 1）の試験 No.12 は，B ノズルが（タイヤ負荷率，最大安定傾斜角度）などを検討した

斜め進行方向であるため，直接路面に散水されるので，結果，350 L の増加が可能である。

ブラシ経由の給水方式の効果が低減されると考える。
低回転（90 min − 1）の試験 No.7 は，側ブラシのガッ②側ブラシの回転数調整
側ブラシの回転数を現在の固定式から調整式（ブラター側前方及び後方の散水量が多く，高回転や低回転シの駆動用油圧回路に圧力補償型可変バルブを挿入

でも同様な傾向が見られ，回転数が異なっても良いバ−1）に変えるランスを維持できている。このため，ブラシ経由の給ことで，塵埃量や走行速度に対応した回転数の調整に水方式での最適な組合せは「45°下向き and 120°下向よって発塵抑制を図ることができる。

き」であると考える。

して油量を調整：90 min〜 150 min−1஥䊑䊤䉲
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図─ 1要素試験概略図

建設の施工企画 ’11. 169

図─ 3

粉塵量の比較（走行距離 15 m 換算）

3．粉塵の巻き上がり防止技術の概要
以上から，清掃時の粉塵の巻き上がりを防止するには，現行の噴霧方式より「ブラシ経由給水方式」のほうが，少量噴霧で粉塵対策に有効であることを確認した。側ブラシの噴霧方式の違いを表─ 1 に示す。
側ブラシに水を直接噴霧することで，側ブラシ先端図─ 2は絶えず湿潤状態となり，側ブラシと接触する土砂を計測結果確実に湿らせ，粉塵の抑制を図ることができる。
また，側ブラシの回転数を塵埃堆積量（清掃速度）（5）構内試験②
模擬ガッターに試験用砂を堆積させ，路面清掃車の清掃を実施し，ブラシ経由給水方式について，塵埃堆に対応した回転数（90 min − 1）の調整によって粉塵を抑制できる。

積量，清掃速度，ブラシ回転数，噴霧量の組合せを定量的に評価した（写真─ 2，図─ 3 参照）。

4．現場実証実験

この結果，粉塵発生量を指標として，最適な組合せを 3 章のように決定した。

現場実証実験では，現行の噴霧方式に対してブラシ経由給水方式の効果を客観的に評価するために比較検討を行った。実施回数は 3 地区× 2 回の合計 6 回で，清掃作業距離（実測値，往復で側道含む）は，KG 地区 29 km，TS 地区 31 km，KY 地区 14 km である。
現場実証実験結果の評価を表─ 2 に示す。これより，ブラシ経由給水方式による清掃は，散水車（事前散水）なしで粉塵を抑制した清掃が可能であると評価できる。また，現行の噴霧方式に比べて清掃効果の向上やブラシ摩耗量の延命といった効果も認められ，コスト縮減を図ることが可能と判断される。

5．おわりに
路面清掃車の清掃時における粉塵の巻き上がり防止
技術として，ブラシ経由給水方式を提案し，現場実証実験結果から，現行の噴霧方式に対するブラシ経由給ブラシ後方
写真─ 2

車体後方
構内試験状況

水方式の効果を確認した。
今後は，ブラシにより清掃を行う他の清掃機械に対70

建設の施工企画表─ 1

主項目’11. 1

側ブラシの噴霧方式の違い

現行の噴霧方式

ブラシ経由給水方式

進行方向のブラシ先端

ノズル２方向から側ブラシに給水

散水位置

150 min

ブラシ回転数
清掃機械の組合せ
水タンク容量90 min − 1

2 t ダンプトラック（作業員 2 名）＋路面清掃車（作業員 1 名）散水車（作業員 1 名）

散水車なし

1,500 L（+ 散水車 6,500 L）

1,500 L（350 L の増加可能）

表─ 2

評価項目

−1

現場実証実験結果の評価

評価方法

現行の噴霧方式

ブラシ経由給水方式

バ ッ ト に 水 を 張 っ て 粉 塵 を 捕 集，km 当たりの乾燥質量で評価

1（基準）
散水車 + ブラシ噴霧により粉塵発生を抑制

0.42（1/2 に抑制）

粉塵発生量
目視（ビデオ撮影，ブラシ直視・歩道）

一部に水しぶき・飛び石あり
清掃後のガッターの塵埃残量清掃能力（清掃前後の塵埃量）

清掃前後に計測（採取範囲はガッターの 1 m 幅）
回収率（％）=（清掃前−清掃後）÷清掃前× 100

ブラシ摩耗量

清掃前後に長さを計測

1（基準）

清掃速度

実測

8.8 km/h

路面清掃車のブラシ噴霧量

10 秒間のノズル噴霧量をビニール袋に捕集して求めたブラシ回転数

路面に接した状態で清掃前に計測

交通渋滞状況

目視（清掃車の後部からビデオ撮影）

現行の噴霧方式に見られた傾向

清掃後のガッターに残る水量が多い
ブラシ後方の捕集バットに粒径 5 mm 超の塵埃が見られる

散水車なしでも粉塵発生を抑制
水しぶき・飛び石は見られない
4g（60％減少）98.0％（約 3％向上）0.65（35％抑制）
9.8 km/h（1 km/h UP）

11 g
95.2％

散水車 20.4 L/min
清掃車 3.88 L/min
150 min − 1（実測 152.6 min − 1）
高架等の片側 1 車線区間で20 台程度の渋滞

清掃車 3.88 L/min
90 min − 1（実測 91.5 min − 1）
左同注 1）太枠部分は，現行の噴霧方式とブラシ経由給水方式を比較した場合に，その効果に差がある結果である。
注 2）調査数量は，KG 地区と KY 地区が 5 データ／方式× 2 回，TS 地区が 3 データ／方式× 2 回である。

して，ブラシ経由給水方式への取り組み（応用）が重要となる。

《参 考 文 献》
1）牧野千代春，長友久樹，プロジェクトチーム，真空環流式路面清掃車による清掃作業の効率化について，㈳九州地方計画協会，九州技報第47 号，2010 年 7 月
2）長友久樹，佐野昌伴，真空環流式路面清掃車の粉塵の巻き上がり防止技術に関する検討，㈳土木学会，第 64 回年次学術講演会，Ⅴ -074，
2010 年 9 月
3）佐野昌伴，真空環流式路面清掃車の粉塵の巻き上がり防止技術の開発，㈳日本建設機械化協会，平成 22 年度建設施工と建設機械シンポジウ
ム論文集・梗概集，Ⅱ -2 S4，2010 年 11 月

［筆者紹介］
佐野 昌伴（さの まさとも）㈳日本建設機械化協会
施工技術総合研究所 研究第四部研究課長

加藤 弘志（かとう ひろゆき）㈳日本建設機械化協会
施工技術総合研究所 研究第四部主任研究員