この記事でわかること
- 道床取替工事で一輪車運搬が必要になる理由
- 発生したバラスト・砕石の運搬に人手がかかるポイント
- 一輪車による反復運搬を減らす考え方
- 空気搬送機「ジェクター」で砕石をホース搬送する方法
- JR東海による道床取替工事での実地検証事例
- 搬送側ホース30mで確認された検証内容
- 一輪車運搬と空気搬送の違い
- 搬送距離が長い現場で確認したいポイント
- 砕石搬送で注意したい摩耗・粒径・含水状態
- 実際のバラストを使った搬送テストの重要性
はじめに
鉄道の道床取替工事では、既設のバラストを掘削し、新しい砕石へ入れ替える作業が行われます。
その際、
道床から既設バラストをかき出す
↓
発生した砕石を集める
↓
一輪車等へ積み込む
↓
搬出場所まで運ぶ
↓
砕石を降ろす
↓
施工場所へ戻る
といった運搬作業が発生する場合があります。
一輪車は狭い施工場所でも使用しやすく、重機や大型車両を近くまで入れにくい場所でも資材を運べる方法です。
一方で、
「発生砕石を運ぶために何度も往復している」
「搬出場所まで距離があり、運搬だけで人員を使っている」
「重量のある砕石を積んだ一輪車を繰り返し押している」
といった現場では、運搬工程そのものを見直す余地があります。
そこで検討できる方法の一つが、
発生砕石を一輪車へ積み込んで人が運ぶのではなく、空気搬送機を使ってホース内で直接搬送する方法
です。
空気搬送機「ジェクター」は、お手持ちのコンプレッサー（圧縮空気）と接続するだけで、吸引・搬送・投入・排出（散布）を1台で行える空気搬送機です。
本体はシンプルなストレート構造で、モーターや回転羽根などの駆動部を持ちません。
鉄道保線作業でも、対象となる砕石や施工条件が合えば、
発生砕石
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
搬出場所
と、施工箇所から離れた位置まで砕石を搬送する方法を検討できます。
本記事では、
一輪車による発生砕石の反復運搬を、ホースによる空気搬送へ置き換える考え方
について解説します。
道床取替では「砕石を運ぶ」工程が必要になる
道床取替工事では、
既設バラストを掘削
↓
発生砕石を撤去
↓
新しい砕石を投入
という工程があります。
掘削した砕石をその場へ残すことはできないため、施工場所から搬出する必要があります。
発生砕石の運搬方法の一つが一輪車
施工条件によっては、
発生砕石
↓
人力で集積
↓
一輪車へ積載
↓
搬出場所まで運搬
という方法が取られる場合があります。
一輪車は施工場所へ入りやすい
一輪車は、
- 比較的狭い場所でも使いやすい
- 大型設備が必要ない
- 施工位置に合わせて動かせる
という利点があります。
そのため、人力施工が必要な場所では有効な運搬方法です。
一方で「往復」が必要
一輪車による運搬では、
砕石を積む
↓
運ぶ
↓
降ろす
↓
施工場所へ戻る
という一連の動きが必要です。
1回では問題なくても何十回も続けば負担になる
例えば、
1往復
↓
3分
だとしても、
20往復
↓
60分
です。
さらに複数人で運搬している場合には、人時も増えます。
※上記は考え方を示すための例です。
搬出距離が長いほど往復時間も増える
例えば、
施工場所
↓
5m先
↓
搬出場所
と、
施工場所
↓
30m先
↓
搬出場所
では、一輪車による往復時間が大きく変わります。
人力運搬では「距離」がそのまま作業時間につながる
一輪車では、
搬出距離
↓
長くなる
↓
移動時間増加
となります。
さらに、
砕石を積んでいる往路
＋
空の一輪車で戻る復路
の両方があります。
ホース搬送なら砕石だけを移動させる
空気搬送では、
施工場所
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
搬出場所
とつなぎます。
作業員が砕石と一緒に移動しない
従来：
砕石
＋
一輪車
＋
作業員
↓
移動
空気搬送：
砕石
↓
ホース内部を移動
という違いです。
「運搬車両を変える」のではなく「運搬方法を変える」
例えば、
一輪車
↓
小型運搬車
へ変更する方法もあります。
一方、ジェクターを使う場合には、
砕石を載せた車両そのものを移動させる工程を、ホース搬送へ置き換える
ことができます。
空気搬送機ジェクターで発生砕石を吸引
ジェクターでは、吸引ホースの先端から対象物を吸引します。
鉄道保線で使用する場合には、
道床からかき出した砕石
↓
吸引ホース
とします。
吸引した砕石をそのまま排出側へ
ジェクター内部を通過した対象物は、
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
搬出場所
へ送られます。
本体へ貯めてから運ぶ設備ではない
つまり、
吸う
↓
本体満杯
↓
本体を移動
ではなく、
吸引しながら連続的に搬送する
考え方です。
一輪車への積み込み工程も減らせる可能性
例えば、
現在：
発生砕石
↓
一箇所へ集積
↓
スコップで一輪車へ積む
↓
運搬
という工程です。
ジェクターを使えば、
発生砕石
↓
吸引
↓
搬送
とできるため、
一輪車への積み込みそのものを減らせる可能性
があります。
JR東海でも一輪車運搬を含む工程の省力化を検証
このような考え方は、実際の鉄道工事でも検証されています。
雑誌『新線路』2022年4月号に掲載されたJR東海
「東海道本線における新たな道床取替工法の確立」
では、東海道本線の道床取替工事において、新たな施工方法が検討されています。
同記事では、従来工法の発生砕石取り扱いに、
- 発生砕石の集積
- 一輪車による発生砕石運搬
などの人力作業があったことが示されています。:contentReference[oaicite:0]{index=0}
発生砕石をジェクターで直接搬送
新しい工法では、
発生砕石
↓
ジェクターで吸引
↓
搬送ホース
↓
搬出側
という方法が実地で検証されています。
つまり、
集積
↓
一輪車へ積み込み
↓
人が運ぶ
という流れの一部を、
砕石を直接吸引してホースで送る方法
へ変更しています。
実地検証ではJT125を使用
『新線路』の記事で報告された実地検証では、
ジェクター「JT125」
が使用されています。:contentReference[oaicite:1]{index=1}
事前試験では粒径約20〜60mm程度の砕石
同記事では、実地検証に先立つ試験において、
粒径約20〜60mm程度の砕石
を使用した検討が行われています。:contentReference[oaicite:2]{index=2}
その結果などを踏まえ、JT125による実地検証へ進んでいます。
搬送側ホース30mでの使用を確認
実地検証では、
搬送側ホース延長30m
での使用が報告されています。:contentReference[oaicite:3]{index=3}
30mを一輪車で運ぶ場合と考え方が大きく異なる
一輪車であれば、
施工場所
↓
30m移動
↓
排出
↓
30m戻る
という動作になります。
空気搬送では、
施工場所
↓
30mの搬送ホース
↓
排出
となります。
人の移動ではなく砕石の移動に変える
これが、空気搬送を利用する大きな考え方です。
実地検証では従来8人工から新工法5人工へ
同記事で報告された実地検証では、
従来工法：8人工
新工法：5人工
となり、
3人工削減
という結果が報告されています。:contentReference[oaicite:4]{index=4}
発生砕石運搬に必要な人工が減ったことがポイント
同記事で示されている工程では、新工法によって、
従来必要だった発生砕石の集積・一輪車運搬に関わる人工が削減されています。
ただし「一輪車をジェクターに変えれば3人減る」という意味ではない
これは重要です。
3人工削減という結果は、
『新線路』2022年4月号で報告された特定の工事・設備・施工条件における検証結果
です。
どの鉄道工事でも、
一輪車
↓
ジェクター
へ変更すれば必ず3人工減るわけではありません。
現場によって必要人数は異なる
例えば、
- 発生砕石量
- 搬出距離
- 現在の一輪車台数
- 現在の運搬人数
- ホース配置
- 施工時間
- 使用するジェクター
- コンプレッサー
などが違えば、省力化効果も変わります。
重要なのは「運搬工程を機械化できる可能性」
注目したいのは、
3人工
という数字だけではありません。
鉄道の発生砕石運搬において、人が一輪車で反復運搬する工程を空気搬送へ置き換えられる可能性が実地で確認されている
ことです。
一輪車運搬を減らすメリット① 往復回数を減らせる可能性
例えば、
1人
↓
10往復
3人
↓
合計30往復
している現場なら、運搬だけでも多くの移動があります。
ホース搬送へ変更できれば、こうした往復を減らせる可能性があります。
メリット② 重量物を押して移動する負担を減らせる可能性
バラストは重量のある砕石です。
一輪車へ多く積載すれば、押して移動する際の負担も大きくなります。
積み込み作業も含めた負担
一輪車運搬では、
スコップですくう
↓
持ち上げる
↓
一輪車へ入れる
↓
一輪車を押す
↓
砕石を排出
という作業があります。
ジェクターによる吸引・搬送で置き換えられる範囲が増えれば、こうした反復作業の負担を減らせる可能性があります。
メリット③ 搬出距離が長い現場で検討しやすい
例えば、
施工場所
↓
数十m
↓
搬出場所
となっている場合です。
一輪車では、距離が長いほど往復時間が増えます。
ホースで直接つなぐ
ジェクターでは、
施工場所
↓
搬送ホース
↓
搬出場所
とできます。
そのため、搬出場所まで距離がある現場では検討価値があります。
メリット④ 搬送ルートを現場に合わせて変更できる
ホースを使用するため、現場条件に合わせてルートを検討できます。
例えば、
施工箇所A
↓
ホース
施工箇所B
↓
ホース位置を変更
という運用です。
鉄道は施工位置が移動することがある
工場の固定設備とは異なり、保線作業では施工箇所が線路沿いに移動する場合があります。
そのため、
固定した搬送設備
だけでなく、
施工箇所に合わせて吸引位置を変更できる設備
が有効な場合があります。
メリット⑤ 狭い場所でも検討できる
一輪車が使える程度の通路でも、
人
＋
一輪車
が何度も往復すると作業動線を使用します。
ホース中心の搬送へ
ジェクターでは、
本体
↓
設置可能な位置
吸引ホース
↓
施工箇所
搬送ホース
↓
搬出場所
という配置を検討できます。
施工動線を確保しやすくなる可能性
一輪車の往復が減れば、施工箇所周辺の人や資機材の動線を整理しやすくなる場合があります。
ただし、ホース自体の敷設・養生・安全確保は必要です。
一輪車が必ず不要になるわけではない
空気搬送を導入しても、すべての砕石運搬をジェクターへ置き換える必要はありません。
例えば、
ジェクター
↓
大量・継続的な発生砕石搬送
一輪車
↓
少量の残材
↓
局所的な移動
という使い分けも考えられます。
工法全体で合理的な組み合わせを考える
目的は、
一輪車をなくすこと
ではなく、
道床取替工事全体を効率化すること
です。
一輪車の方が合理的な場合もある
例えば、
- 発生砕石が非常に少ない
- 搬出距離が数mしかない
- 施工時間が短い
- ジェクターの準備時間の方が長い
といった条件では、人力運搬の方が合理的な場合もあります。
どのくらい運んでいるかを計測する
導入を検討する場合には、現在の一輪車運搬を数値化します。
確認したい項目
例えば、
- 一輪車の台数
- 運搬担当人数
- 1回あたりの積載量
- 1日の往復回数
- 1往復にかかる時間
- 搬出距離
- 発生砕石量
- 運搬に使用する総時間
です。
例えば1往復5分の場合
一輪車運搬
↓
5分/回
20往復
↓
100分
となります。
2人なら200分人
2人が同様に作業しているなら、
200分人
です。
ホース搬送との比較
ジェクターによって、
何人で
何分で
同じ量を搬送できるか
を比較します。
「何t/h」だけでなく「何人時減るか」
設備選定では、
搬送能力
↓
○t/h
だけを見るのではなく、
現在
↓
何人時
改善後
↓
何人時
まで比較すると、省力化効果を判断しやすくなります。
バラスト搬送では粒径の確認が必要
ジェクターで砕石を搬送する場合には、粒径を確認します。
特に重要なのが、
最大粒径
です。
大きな砕石が混ざっていないか
平均サイズが適していても、
一部だけ大きな砕石
が混ざっていれば、ホース・ジェクター内部で問題になる可能性があります。
形状も確認
バラストは不定形です。
- 角張った砕石
- 細長い砕石
- 平たい砕石
などがあるため、実物で通過性を確認します。
含水状態も重要
乾燥状態の砕石と、
雨水等で湿った砕石
では搬送条件が異なる可能性があります。
細かな土砂が混ざっている場合にも注意
実際の道床から発生した材料には、
砕石
＋
細かな粒子
が含まれる場合があります。
水分と細粒分の状態によっては搬送性が変わるため、実際の対象物で確認します。
砕石搬送では摩耗対策が重要
バラストのような硬い対象物では、ホース・ジェクター内部の摩耗を考慮する必要があります。
排出部が最も摩耗しやすい
ジェクターで摩耗性の高い材料を搬送する場合、
排出部が最も摩耗しやすい
箇所になります。
セラミック補強耐摩耗ホース
摩耗対策として、
排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホース
などを使用する方法があります。
搬送ホースの曲がりも摩耗に影響
砕石が曲がり部分へ衝突するため、
不要な急カーブ
複雑な蛇行
はできるだけ減らします。
コンプレッサー能力も搬送性能を左右する
ジェクターは圧縮空気を利用します。
そのため、
ジェクター
＋
必要なコンプレッサー
をセットで考える必要があります。
確認する項目
- 空気圧
- 空気量
- エアーホース径
- エアーホース長
- ジェクター機種
などです。
「JT125なら必ず搬送できる」とは限らない
JR東海の実地検証でJT125が使用されていますが、
自社現場でもJT125なら問題ない
とは判断できません。
実際の対象物・搬送量・距離・コンプレッサー条件から機種を検討する必要があります。
粉じん・砕石の飛散にも注意
砕石を空気搬送すると、対象物の状態や排出方法によっては粉じん・細かな砕石が飛散する可能性があります。
『新線路』の記事でも、実地検証を通じて飛散防止対策の必要性が確認されています。:contentReference[oaicite:5]{index=5}
排出位置での対策
例えば、
搬送ホース
↓
排出場所
で、
- 防護
- 養生
- 排出方向
- 回収設備
などを検討します。
ホースの敷設も安全面を確認
鉄道保線では、
- 作業員の移動
- 機材
- 軌道設備
- 周辺設備
などとの干渉を確認する必要があります。
そのため、吸引ホース・搬送ホースの敷設についても、施工会社・鉄道事業者の安全基準に従って個別に検討します。
実際のバラストで搬送テスト
一輪車運搬の置き換えを検討する場合には、
実際に現場で発生するバラスト・砕石
を使った搬送テストをおすすめします。
テストで確認するポイント
- 最大粒径まで安定して吸引できるか
- 砕石が閉塞しないか
- 必要な処理能力が出るか
- 必要距離まで搬送できるか
- ホースの曲がりによる影響
- 湿った状態でも搬送できるか
- 摩耗がどの程度発生するか
- 必要なコンプレッサー能力
- 排出側の飛散状態
などです。
一輪車との実作業比較も有効
例えば、
同じ量の砕石
を、
従来
一輪車
↓
3人
↓
60分
ジェクター
吸引・搬送
↓
何人
↓
何分
で処理できるか比較します。
搬送できるだけではなく工事として成立するか確認
重要なのは、
「砕石が吸えた」
だけではありません。
施工工程に必要な処理速度が出て、
必要な人数で運用できること
まで確認します。
問い合わせ時にあるとよい情報
バラストの写真
最大サイズが分かる写真。
粒径
平均・最大粒径。
含水状態
乾燥・湿潤など。
発生砕石量
施工区間あたり、または時間あたり。
現在の一輪車台数
何台使用しているか。
運搬人数
何人が搬送に関わっているか。
搬出距離
施工箇所から搬出先まで。
往復回数
1施工・1日あたり。
作業時間
運搬に何分・何時間かかっているか。
高低差
搬送先までの上下方向。
コンプレッサー
使用可能な機種・能力。
「一輪車運搬に人手を取られている」という段階からご相談ください
例えば、
「道床取替で何人も一輪車を押している」
「搬出場所まで30m以上ある」
「一輪車の往復回数を減らしたい」
「砕石の積み込み作業も減らしたい」
「重量物運搬の作業負担を軽減したい」
「ホースだけで搬出場所まで砕石を送れないか」
「実際のバラストをジェクターで試してみたい」
という段階からでも構いません。
空気搬送機「ジェクター」の詳細
ジェクターの構造・機種・搬送能力・使用事例については製品ページでも紹介しています。
→ 空気搬送機「ジェクター」の詳細はこちら
まとめ
鉄道の道床取替工事では、
発生砕石を集める
↓
一輪車へ積み込む
↓
搬出場所まで運ぶ
↓
砕石を降ろす
↓
施工場所へ戻る
という反復運搬が発生する場合があります。
一輪車は狭い施工現場でも利用しやすい一方で、
- 発生砕石が多い
- 搬出距離が長い
- 往復回数が多い
- 運搬担当者が複数必要
といった現場では、運搬工程に多くの人時を使用する可能性があります。
空気搬送機「ジェクター」を利用すれば、
発生砕石
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
搬出場所
と、
作業員が砕石を持って往復する代わりに、砕石をホース内部で直接搬送する
方法を検討できます。
実際に、雑誌『新線路』2022年4月号に掲載されたJR東海「東海道本線における新たな道床取替工法の確立」では、JT125を使用した発生砕石の吸引・搬送が実地検証されています。
同記事では、
搬送側ホース延長30m
での使用が報告されています。
また、
従来工法：8人工
新工法：5人工
となり、
3人工削減
という検証結果も報告されています。
ただし、これらは特定の施工条件における結果であり、
ジェクターを使用すれば一輪車が必ず不要になる
30mならどのバラストでも搬送できる
必ず3人工削減できる
という意味ではありません。
実際の搬送可否・省力化効果は、
- バラストの粒径・形状
- 最大粒径
- 重量
- 含水状態
- 発生砕石量
- 搬送距離
- 高低差
- 曲がり
- 必要処理能力
- コンプレッサー能力
- 現在の施工方法
などによって変わります。
また、バラストは摩耗性の高い材料であるため、
最も摩耗しやすい排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホース
などを使用した摩耗対策も重要です。
そのため、導入前には、
実際の道床取替工事で発生するバラスト・砕石による搬送テスト
をおすすめします。
さらに、
現在の一輪車台数
運搬人数
1往復の距離
往復回数
運搬時間
まで整理することで、
「ジェクターによって実際にどれだけ運搬工程を減らせる可能性があるか」
を具体的に検討できます。
「一輪車による砕石運搬を減らしたい」
「運搬要員を別の施工工程へ配置したい」
「重量のあるバラストを何度も運ぶ作業を見直したい」
「施工場所から搬出場所までホースで直接送りたい」
という場合には、お気軽にエコ・ワークまでお問い合わせください。
実際のバラスト・砕石、現在の運搬人数、一輪車台数、搬出距離、発生量、施工環境、コンプレッサー等を確認し、必要に応じて実物による搬送テストを行いながら、ジェクターを活用した発生砕石運搬の省力化方法をご提案いたします。
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参考資料
紺林慶太「東海道本線における新たな道床取替工法の確立」『新線路』2022年4月号
※本記事では、上記資料で公開されている実地検証結果・技術的事実を参考情報として紹介しています。雑誌記事の本文・写真・図・グラフ・表等の転載は行っていません。