土の運搬の計算｜ダンプトラック1台に積む土量と台数、バックホウの作業量をブラウザで計算（10tダンプ・4tダンプ）

このツールで計算できること

バックホウで積み込み、ダンプトラックで運ぶ土工で、ダンプトラック1台に積む土量と延べ台数、バックホウとダンプトラックの作業量、バックホウが待たない台数と所要日数を求めます。施工計画の段階で運搬の台数と日数の見通しを立てるときや、残土の搬出の計画に使います。

計算方法・使用式

• 土は、掘削するとほぐれて体積が増え、盛土として締め固めると体積が減ります。地山の土量を1としたときのほぐした土量の比を L（ほぐし率）、締め固めた土量の比を C（締固め率）と呼び、道路土工要綱には土の種類ごとの範囲があります。運ぶ土量は、L・C で地山の量に直してから台数を数えます。
• ダンプトラックに積める量は、重さで決まります。積む土の重さは地山の体積と湿潤密度の積なので、1台に積む地山の土量は、最大積載量を地山の湿潤密度で割って求めます。荷台に載るのはほぐした土なので、地山の土量に L を掛けた量が荷台の容積を超えないかも確かめます。
• 延べ台数は、運ぶ地山の土量を1台に積む地山の土量で割って切り上げた数です。最後の1台は満載にならないので、最後の1台に積む土量も求めます。
• 建設機械の時間当たりの作業量は、Q＝q・n・f・E の形で表します。q は1サイクルの作業量、n は1時間のサイクル数（3600 をサイクルタイム（秒）で割った値）、f は土量換算係数、E は作業効率です。掘削・積込みの作業量は、地山の土量で表すのが一般的です。
• バックホウの1サイクルの作業量は、バケット容量（山積）にバケット係数を掛けたほぐした土量です。バケット係数は、バケットに実際に入る土の割合で、土の種類や掘削のしやすさで変わります。ほぐした土量を地山の土量に直すために、f＝1／L を掛けます。
• ダンプトラックのサイクルタイムは、積込み・積載走行・空車走行・荷下ろしなどの時間の和です。積込み時間は、荷台を満たすまでのバケットの回数（切り上げ）にバックホウのサイクルタイムを掛け、バックホウの作業効率で割って求めます。走行の時間は、運搬距離を平均の走行速度で割って求めます。
• ダンプトラック1台の作業量は、1台に積む地山の土量に、1時間の往復の回数（60 をサイクルタイム（分）で割った値）と作業効率を掛けた値です。バックホウの作業量をダンプトラック1台の作業量で割って切り上げると、バックホウが待たずに積み続けることができる台数になります。
• 組み合わせた機械の作業量は、組合せの中で作業量の最も小さい機械で決まります。台数が少ないとバックホウが待ち、多すぎるとダンプトラックが積込みを待ちます。1日の作業量は組合せの作業量に1日の運転時間を掛けて求め、運ぶ地山の土量をこれで割ると所要日数になります。
• 運搬距離が短いときは、ブルドーザで押して運ぶほうが向くことがあります。道路土工要綱では、ショベル系掘削機とダンプトラックの組合せの適応する運搬距離を 100 m 以上とし、60〜100 m では現場の条件に応じてブルドーザなどと比べるとしています。
• 作業効率は、気象・地形・土質・作業場の広さ・段取り・運転員の技量などで大きく変わり、作業量への影響が大きい値です。バケット係数やサイクルタイム、走行速度とともに、積算に使う基準や過去の実績をもとに決めます。

入力と出力

入力: 運ぶ土量とその状態（地山・ほぐし・締固め）、土の種類と土量の変化率 L・C、地山の湿潤密度、ダンプトラックの最大積載量と荷台の容積、バックホウのバケット容量・バケット係数・サイクルタイム・作業効率、1日の運転時間、運搬距離、積載時と空車時の走行速度、荷下ろし・待ちなどの時間、ダンプトラックの作業効率、ダンプトラックの台数（求めるか入れるか）。

出力: 1台に積む土量（地山・ほぐし・締固め）と積む重さ、運ぶ土量（地山・ほぐし・締固め）、延べ台数、バックホウの作業量、ダンプトラックのサイクルタイムと1台の作業量、バックホウが待たない台数、組合せの作業量と1日の作業量、所要日数、1台に積む土量の図と1往復の時間の図。計算過程つきの帳票（計算書）も出力できます。

適用範囲・計算上の仮定

• バケット係数・サイクルタイム・作業効率・走行速度・荷下ろしなどの時間・1日の運転時間は、利用者が入れる値です。既定値は入力の例で、根拠のある値ではありません。
• 走行速度は、区間の平均の速度として扱います。運搬路の勾配やカーブ、交通の状況による速度の違いは、平均の速度に含めて入れます。
• 積込み時間は、切り上げたバケットの回数で求めます（最後の1杯は満杯ではありません）。1台に積む土量は、最大積載量か荷台の容積で決めた量のまま使います。
• 組合せの作業量は、バックホウとダンプトラックの作業量の小さいほうとします。待ち時間の揺らぎは考えず、1日の運転時間のあいだ同じ組合せで働くとして所要日数を求めます。

使用基準・参考文献・設計者が確認すべき事項

• 道路土工要綱（平成21年度版、日本道路協会）: 5-3-2 土量の配分計画（解表5-1 土量の変化率）、5-3-4 施工方法と機械の選定（解表5-6 運搬機械と土の運搬距離、解表5-9 普及度の高い建設機械の規格、建設機械の組合せ）、5-5 建設機械の作業能力（作業能力算定の基本式、解表5-11 土量換算係数）。 Amazonで見る

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