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鉱山採石テクノロジ
認可取得サポート コンサルタントが行く! Vol.11

採掘計画・設計のミニ知識(8) 道路設計
採掘計画・設計のミニ知識も「地形の見方」「切羽・盛土設計」「緑地計画」「排水・調整池設計」と7回に分けてそのポイントを解説してまいりましたが、今回はいよいよ最終回「道路設計」です。
森林の開発のための礫土搬出用アクセス道路や切羽内の原石搬出のための取付道路の設計は安全と生産性を両立させる必要があります。この講座では単純に地形に沿って道路を設計する手順について紹介します。
搬出用道路設計では、「勾配」「回転半径」「幅員」の3点が設計のポイントになります。
実際に道路を設計する時のポイントをこの項目ごとにご説明します。
道路設計のポイント1:勾配
道路搬出は、通常ダンプトラックが行いますので、登坂能力と降坂能力でその限界値を抑える必要がありますが、もう一方で 安全な運搬作業ができることと更に走行スピードがサイクルタイム(=運搬量)に影響しますので、その兼ね合いで決める必要 があります。
総合的に勘案した場合、通常は10〜15%で設計できれば理想的です。
道路設計のポイント2:回転半径
カーブの回転半径はダンプトラックの走行スピードに大きく影響します。従ってできるだけ半径を大きくとればスピードが出せ ます。また、カーブの見通しも良くなり安全に走行ができます。
ただし、急峻な地形の多い現場ではなかなか大きなカーブを設計する余裕が取れない場合が多いのも事実です。その場合、最低でも使用するダンプトラックの最小回転半径+αにはしなければなりません。そうしないと切り返しながら走ることになり著しく運搬量が落ちる原因となります。
通常使用される20トンから50トンのオフロードダンプの最小回転半径は10m弱ですので、最低15〜20m程度の回転半径は必要です。
道路設計のポイント3:幅員
運搬作業では同一の運搬道路を往復するのが普通ですので、走路幅を考える場合はすれ違いのことを考慮して、2台分のダンプトラックの幅、すれ違いの余裕幅、路肩と法尻からの余裕幅を足し合わせた幅で設計することになります。
勿論、どうしても走路幅がとれない急斜面への道路などの場合は、トラック1台分の幅に上記余裕幅を持たせた最小限の走路幅にする場合もありますが、その場合は走路に一定間隔ですれ違いのための道路拡幅場所を設ける必要があります。
では上記のポイントをおさえながら、実際に道路を設計する手順に沿ってそのポイントを整理してみます。
・等高線の高さと水平距離を見ながら、折れ線でルートを決めます。
・折れ線の角の部分に回転半径の円を書いてカーブを書きます。
・等高線から現況の地盤高さを読みながら、道路の計画高さを決め、
 区間後との勾配を計算します。
・ルートに沿って、中心線を真ん中にして道路の幅員分の幅をもたせて
 道路を書きます。
・走路区間毎に横断面図を書きます。(平面図とは別の用紙を補助的に使う)
・現況線と走路高さから安全な法面勾配で切土、または盛土の断面線を
 書きます。(補助の用紙上に)各横断図から平面図に法面を書きます。
*実際の設計では、道路のルートと最適な勾配との兼ね合いで試行錯誤して運搬路を決定していきます。
 (上図のように逐次必要なステップに戻って仕様を調整します)
演習問題
 次の条件で道路設計にチャレンジしてみて下さい

[条件]
・既存道路にFH=405の
 高さで接続する。
・切羽FH=415までの
 搬出路とする。

[ヒント]
次のステップごとに作業を
すすめてください。
・ステップ1
 ルートを決定します。
・ステップ2
 角の部分に円を書き
 カーブを設定します。
・ステップ3
 道路を書きます。
・ステップ4
 走路区間を設定します。
・ステップ5
 切土、盛土法面を設定
 します。
演習問題の解答
<演習問題の解答> 各ステップをクリックするとステップ毎の図面が表示されます
ステップ1
 ルートを決定します。
ステップ2
 角の部分に円を書き
 カーブを設定します。
ステップ3
 道路を書きます。
ステップ4
 走路区間を設定します。
ステップ5
 切土、盛土法面を設定
 します。
完成画面
編集協力:株式会社協和コンサルタンツ
協和コンサルタンツは、コマツのパートナー企業です。
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