道路建設中に一般的に使用される機械は何ですか？

道路建設中に使用される機械は多様であり、それぞれが独自の機能と目的を持ち、道路建設の効率、安全性、品質を共に確保しています。以下は一般的に使用されるいくつかの機械の紹介です。

1. 路盤建設機械

1.1 ブルドーザー

ブルドーザーは主に土壌や緩い材料を切断したり短距離で運搬したりします。柔軟な操作、便利な回転、必要な作業面が小さいという特徴を持つ自走式の土木機械です。歩行装置によって、クローラータイプとタイヤタイプに分けられます。生産能力は主にエンジン出力によって決定され、道路建設に使用されるブルドーザーは中型（59〜103kW）、大型（118〜235kW）、特大型（235kW以上）に分けられます。ブルドーザーは、季節性が強く作業量が集中する建設環境に適しています。サブグレードの建設、掘削、敷地のレベリング、樹木の根の除去、石スラグの押し出しなど、50〜100mの短距離作業に主に使用され、ショベル輸送機械や掘削機械のために土壌を緩め、ショベル作業やさまざまな牽引式作業装置を牽引するのにも役立ちます。ブルドーザーが上り坂を押す場合、最小の経済的作業距離を使用し、下り坂を押す場合は最大の経済的作業距離を使用します。ブルドーザーの経済的作業距離は、適切に選択すると、その有効性を最大限に引き出すことができます。通常、ブルドーザーは100m以内の距離で生産性が高くなりますが、100mを超えると生産性が著しく低下します。経済的作業距離内では、ブルドーザーの生産性がショベル輸送機械よりも高くなります。ブルドーザーは一般的に2人の運転手によって操作されます。

1.2 スクレーパー

スクレーパーは循環作業の土砂輸送機械であり、歩行方法に基づいて牽引式と自走式に分けられます。そのシャベルは前進および後退運動装置の間に配置され、土砂掘削、土砂輸送、バックドライブの3つの部分からなる循環作業で構成されています。スクレーパーの生産能力は主にシャベル容量によって決定されます。シャベル容量に応じて小型（5m³未満）、中型（5〜15m³）、大型（15〜30m³）、特大型（30m³以上）に分けられます。小型および中型のシャベル容量の経済的作業距離は100〜350mであり、大型および特大型のシャベル容量の場合は800〜1500mです。スクレーパーは主に中距離の大規模な土砂転送プロジェクトに使用され、道路や鉄道建設で広く使用されています。スクレーパーはI級土壌で作業する必要があり、II級またはIII級土壌に遭遇した場合は事前に緩める必要があります。土壌の湿度に関しては、乾燥した砂や粘土（水分含有量が25％未満）での施工に最も適していますが、乾燥したシルト砂や湿った粘土、高い地下水位、湿地、岩のある地域では作業に適していません。スクレーパーは一般的に2人の運転手によって操作されます。

1.3 エクスカベーター

エクスカベーターは主に土石の掘削と積み込みに使用され、シングルバケットエクスカベーターとマルチバケット（ホイールバケットタイプ）エクスカベーターが含まれますが、道路建設では主にシングルバケットエクスカベーターが使用されます。シングルバケットエクスカベーターは、断続的で繰り返しのサイクルで剛性または柔軟な連続バケットと共に作業し、サイクルで動作する自走式の土砂移動機です。シングルバケットエクスカベーターは、すべての種類の土砂および破砕された岩を掘削および積み込むのに適しています。エクスカベーターの生産能力は主にバケット容量によって決定され、0.1〜3m³のさまざまなモデルがあります。シングルバケットエクスカベーターは、クローラータイプ、タイヤタイプ、トラックタイプに分けられます。作業装置に基づいて、フロントショベルエクスカベーター、バックホーエクスカベーター、ドラッグラインエクスカベーター、クラムシェルエクスカベーターの4種類に分類されます。

フロントショベルエクスカベーターでの掘削の特徴は、前進しながら上向きに掘削し、土壌に強制的に切り込むことです。これらのエクスカベーターは大きな掘削力と高い生産性を持ち、機械の立地面上の土壌タイプIからIVを掘削できます。

バックホーエクスカベーターでの掘削の特徴は、後退しながら下向きに掘削し、土壌に強制的に切り込むことです。これらのエクスカベーターはフロントショベルエクスカベーターよりも掘削力が小さく、機械の立地面下の土壌タイプIからIIを掘削でき、地下水位が高い地域での掘削や4メートル程度の深い穴、溝、溝の掘削に適しています。

ドラッグラインエクスカベーターでの掘削の特徴は、後退しながら下向きに掘削し、機械の重量で土壌に切り込むことです。これらのエクスカベーターはより大きな掘削深度と半径を持ち、機械の立地面下の土壌タイプIからIIを掘削できますが、バックホーエクスカベーターほど柔軟性や精度はありません。大規模な穴や水中土壌の掘削に適しています。

クラムシェルエクスカベーターでの掘削の特徴は、上下に直進しながら掘削し、機械の重量で土壌に切り込むことです。これらのエクスカベーターはより小さな掘削力を持ち、機械の立地面下の土壌タイプIからIIを掘削でき、狭くて深い孤立した穴や溝、ケーソンの掘削に使用され、連続壁構造のための溝の掘削に適しています。

シングルバケットショベルは強力な掘削能力を持ち、良好な汎用性を持ち、さまざまな運用要件を満たすことができます。道路建設では、大規模な掘削量に遭遇した場合、組織的な建設のためにショベルをトラックと組み合わせて使用することが合理的です。

シングルバケットショベルは通常2人のオペレーターが必要です。

1.4 ローダー

ローダーは、土石の掘削と輸送、ブルドージング、リフティング、およびさまざまなその他の作業のために、一般的に道路建設で使用されます。アンダーキャリッジの特性に基づいて、タイヤタイプとクローラータイプに分けることができます。

輸送距離が短い場合や距離や道路勾配が頻繁に変化する場合、例えばローダーをダンプトラックと組み合わせて輸送作業に使用する場合、作業効率が低下し、コストが増加する可能性があります。そのような場合、ローダーを自己積み込み機として独立して使用することができます。経験に基づいて、全体の積み込みおよび輸送作業サイクルが3分未満の場合、ローダーを自己積み込み機として使用することが適切です。

ローダーのバケット容量はダンプトラックの容積と一致する必要があり、一般的にトラックを3から5バケツで満載するのが適切です。

クローラータイプのローダーは通常2人のオペレーターが必要であり、容量が2m³以下のタイヤタイプのローダーは通常1人のオペレーターが必要であり、容量が3m³以上で掘削機能を備えたタイヤタイプのローダーは通常2人のオペレーターが必要です。

1.5 グレーダー

グレーダーは、主に土壌スクレーピングブレードと他の交換可能な作業デバイスを装備した道路建設機械で、連続的な地盤レベリングおよび整形作業に使用されます。異なる移動モードに基づいて、牽引式と自走式に分けることができます。牽引式は機動性が低く、作業が疲労しやすいため、ほとんど使用されません。自走式グレーダーはタイヤ歩行装置を備え、柔軟で機動性があり、生産性が高く、広く使用されています。グレーダーの生産性はスクレーパーの長さとエンジンのパワーによって決定され、軽量タイプ：スクレーパー長さが3m未満、エンジンパワーが44〜66kW、中型タイプ：スクレーパー長さが3〜3.7m、エンジンパワーが66〜110kW、重量タイプ：スクレーパー長さが3.7〜4.2m、エンジンパワーが110〜220kWに分けられます。
グレーダーは主にサブグレードや砂利道路表面のレベリング、土工事プロジェクトでの敷地整形作業、レベリング作業に使用されます。また、サブグレードの断面を整えたり、道路の盛土や斜面を修復したり、側溝や道路溝を掘削したりすることもできます。さらに、サブグレード上の土壌や他の舗装材料を混合および安定化したり、材料を敷設したり、土道を修理および維持したり、土壌を緩めたり、補填したり、雑草を除去したり、雪を除去したりすることもできます。自走式グレーダーは通常2人の運転手によって操作されます。

1.6 ローラー

1.6.1 圧縮機械の分類

圧縮力の原則に基づいて、静的圧延機械、振動圧延機械、および転圧機械に分けることができます。

静的圧延機械

さまざまなモデルのスムースホイールローラー、タイヤローラー（一般的にはタイヤローラーとして知られています）、シープフットローラー（一般的にはシープフットローラーとして知られています）、ブロックローラー（一般的にはブロックローラーとして知られています）、およびさまざまな種類の牽引ローラーが含まれています。

振動圧延機械

シングルドラム振動ローラーは通常10〜25tまたは30〜50tの重さがあります。高速道路の発展に伴い、大トン数の振動ローラーが広く使用されています。
ダブルドラム振動ローラーは主に軽量（2〜4t）、中型（5〜8t）、重量（10〜14t）のタイプに分けられます。

転圧機械

主に土壌の圧縮に使用され、振動圧縮と衝撃圧縮に分けられます。主に狭い作業面の土壌層を圧縮するために使用されます。

1.6.2 圧縮機械の適用範囲

スムースホイールローラー

スムースホイールローラーは単位あたりの小さな線形圧力と浅い圧縮深さを持っています。軽量および中型のスムースホイールローラーは一般的な土壌サブグレード、砂利、砕石基層の圧縮に適しています。重量および超重量のスムースホイールローラーはブロック石充填サブグレードおよび砕石構造層を圧縮することができます。

シープフットローラー

シープフットローラーは単位圧力（シープフットの圧搾力を含む）、大きな均一な圧縮深さを持ち、土壌ブロックを破砕できるため、良好な圧縮効果と高い生産性を持ちます。粘性土の層状圧延に広く使用されます。これらの利点のため、シープフットローラーはシープフットの単位圧力を重量を追加または削除することで調整でき、地盤ダム建設において不透水性の粘性土を圧延するためにしばしば使用されます。シープフットローラーは、圧縮効果が低いため、非粘性土や高含水量の粘性土を圧縮するのには適していません。

タイヤローラー

タイヤローラーは操縦性が良く、移動が容易です。圧縮作業中、土壌とタイヤが同時に変形し、長時間の全圧力、大きな接触面積、練り効果が生じ、良好な圧縮が行われます。タイヤローラーは、粘土、砂質粘土、砂、砂利などの粘性土と非粘性土の圧縮に適しています。

振動ローラー

振動ローラーは高い単位ライン圧を持ち、振動力が深い範囲に影響を与えるため、より大きな締固め深度があり、圧路回数が相応に減少します。振動ローラーには多くの種類があり、幅広い用途があります。スムースホイール振動ローラーは、非粘土性土壌（砂、砂利）、砕石、および大岩を締固めるのに適しています。このタイプのコンパクション機械は、振動機構が解除されたときには、水平作業のための静的コンパクション機械としても使用できます。

コンパクション機械

振動タンパーは非粘土性砂質粘土、砂利、砕石を締固めるのに適しており、インパクトタンパーは粘土、砂質粘土、ローム土を締固めるのに適しています。

スムースホイールローラーには1人のオペレーターが必要ですが、牽引式シープフットローラー、牽引式振動ローラー、および振動ローラーには2人のオペレーターが必要です。

1.7 岩の掘削および穿孔機械

岩の掘削および穿孔機械には、ロックドリル、ボーリング機、およびそれらの補助機器が含まれます。これらは、爆薬穴を掘るために使用される岩の掘削機械であり、ロックドリルは小径の爆薬穴を掘るのに適しており、ボーリング機は大径の爆薬穴を掘るのに適しています。

高速道路建設では、ロックドリルが一般的に使用されます。大型の土木機械と比較して、ロックドリルは小さなツールと見なされます。そのため、高速道路工学の定量において、そのコストは小さなツールの使用に含まれ、主要な機械としてリストされません。

ロックドリルは作業動力の種類に応じて分類され、空気圧ロックドリル（一般的には道路工学で使用される）、油圧ロックドリル、電動ロックドリル、および内燃ロックドリルに分かれます。

2. 舗装工学機械

舗装工学機械には主に安定土ミキサーとプラントミキシング機器、アスファルトエマルジョン機器、アスファルト輸送トラックおよび散布機、ブラックアグリゲートミキサー、アスファルト混合物混合機器とパーバー、セメントコンクリートパーバーなどが含まれます。

2.1 安定土ミキサーおよびプラントミキシング機器

安定土プラントミキシング機器は、モバイルタイプと固定タイプの構造形式で提供されます。その生産能力は小規模（<200t/h）、中規模（200-400t/h）、大規模（400-600t/h）、および特大規模（>600t/h）のサイズに分類されます。これらは主に高速道路や都市道路の基礎および下層の建設に使用されます。モバイルプラントミキシング機器は、頻繁な移動が必要な散在した高速道路建設プロジェクトに使用されることが多く、一方、固定プラントミキシング機器は都市道路建設や大規模かつ集中した建設プロジェクトに適しています。

安定土ミキサーの生産能力は、混合幅、深さ、および作業走行速度によって決定されます。一般的な混合幅は2100mmで、混合深さは100〜485mmの範囲で、作業速度は1.5 km/h未満です。これらは主に現地混合施工法に適しています。

安定土プラントミキシング機器は一般に3人のオペレーターチームが必要であり、安定土ミキサーは通常2人のオペレーターが必要です。

2.2 安定土ミキサーおよびプラントミキシング機器

安定土プラントミキシング機器の生産能力は、混合幅、深さ、および作業走行速度によって決定されます。一般的な混合幅は2100mmで、混合深さは100〜485mmの範囲で、作業速度は1.5 km/h未満です。これらは主に現地混合施工法に適しています。

安定土プラントミキシング機器は一般的に3人のオペレーターチームが必要であり、安定土ミキサーは通常2人のオペレーターが必要です。

これらの機械の使用は、道路建設の効率と品質を大幅に向上させ、建設期間を短縮し、建設コストを削減します。建設機械を選択する際には、道路建設プロジェクトの作業量と建設進捗に基づいて合理的な選択を行い、建設品質と経済的利益の最大化を確保する必要があります。