THOR ST 土壌安定化 ― 韓国向けコスト分析、投資対効果(ROI)フレームワーク、およびプロジェクト計画ガイド

コスト削減の要因、プロジェクトの投資収益率(ROI)の計算方法、プロジェクト間のコスト変動の要因、そして韓国の地方道路にとってFDR工法と従来型の再建工法のどちらが適切な選択肢となるかを決定する現場条件について解説します。

道路プロジェクトについて話し合う

THOR ST土壌安定機とDCW 2.2バインダー散布機は、ワタナベ全層再生(FDR)システムの核となる部分です。FDRシステムは、既存の劣化した道路材料を掘削や骨材の搬入なしに構造的に改良された路盤に変換する農村道路の改修方法です。このウェブサイトの以前のガイドでは、FDRの工学的原理と、FDRが最適な土壌の種類について説明しました。今回のガイドでは、韓国の道路プロジェクト管理者、郡の調達担当者、農業請負業者がFDR方式を採用する前に抱く、別の疑問に焦点を当てます。 実際の費用はいくらで、自分のプロジェクトにとって費用対効果が高いかどうかをどのように計算すればよいですか?

率直に言って、FDRプロジェクトの経済性は現場固有の要素が大きく、骨材の運搬距離、バインダー材料費、プロジェクト規模によって大きく左右されます。このガイドでは、計算のための分析フレームワークを提供し、主要な入力変数とその出典(韓国市場の状況)を特定し、THOR ST FDRプロジェクトが従来の再建と比較して文書化された40~60%のコスト削減を実現できるかどうかに影響を与えるプロジェクト計画上の決定事項について説明します。

ⓘ このガイドにおける費用に関する重要な注意事項

韓国の建設資材価格、燃料費、請負業者の日当は市場状況によって変動します。このガイドでは、コスト分析を提供します。 フレームワーク また、このフレームワークは主要なコスト要因を特定しますが、市場状況によって変動するため、各項目について具体的なウォン額は示していません。固定値として提示すると誤解を招く恐れがあるためです。このフレームワークは、プロジェクト実施場所における最新の市場価格に基づいてご活用ください。

コスト削減の源泉 ― 削減された3つのコストセンター

THOR ST土壌安定機の特長:7成分システム、250CV CVT、92本のケナメタルRK4ビット、0~200mmの調整可能な深さ

THOR STシステムによる全面的な路盤再生は、従来の道路再建では避けられない3つのコスト要因を排除することで、従来の再建工事に比べてコスト削減を実現します。

① 零

掘削および運搬

FDR工法では、既存の道路材料をその場で削り取ります。現場から何も撤去する必要はありません。従来の再建工法では、破損した路盤(通常、道路幅全体にわたって深さ15~20cm)を掘削して運び出します。幅4m、長さ1kmの区間では、約600~800m³の材料が必要となり、掘削機、ローダー、そして認可された処分場への複数回のトラック輸送が必要となります。

② 零

総輸入量

従来の再建工事では、掘削した土砂の代わりに、採石場からトラックで運ばれてくる砕石(路盤材および基層材)が使用されます。韓国の高原地帯(江原道、慶尚北道)では、採石場が工事現場から40~80km離れている場合があります。そのため、1kmあたりの運搬費用に必要量を掛けた金額が、多くの高原地帯の再建工事における最大の費用項目となります。

③短い

道路閉鎖期間

従来の方法では、掘削、路盤敷設、舗装工事の間、道路を全面通行止めにする必要があり、通常1km区間あたり3~8週間かかります。一方、FDR工法では、500m区間あたり1~3日で路面切削が完了し、締固め後24~48時間以内に軽車両通行が可能になります。通行止め期間の短縮により、直接的な迂回費用と道路利用者への間接的な経済コストが削減されます。

これら3つの削減コストの相対的な大きさによって、FDRによるプロジェクトごとの節約額が決まります。輸入削減額の総額は最も変動が大きく、韓国の山岳地帯では、従来型の復旧工事において通常最大の単一コスト項目となるため、FDRによる節約効果は、農村部の道路復旧ニーズが最も高い山岳地帯で特に顕著になります。

コスト計算フレームワーク ― プロジェクトに必要な入力項目

このフレームワークを使用して、韓国の特定の農村道路プロジェクトにおけるFDR(第一線道路)の費用と従来型の再建費用を推定します。このフレームワークは、比較を行う前に現在の市場価格から取得する必要のある入力変数を特定します。

FDRシステムのコスト構成要素

THOR STの動員+日給請負業者からの見積もり
DCWの1日当たりの料金2.2ドル(同一業者)通常含まれる
CVTトラクターの燃料消費量(1時間あたり)現在のディーゼル価格
給水車のレンタル料金(1日あたり)地元の市場
セメントまたは石灰結合材kg × 料金 × 道路面積
グレーダーの雇用(日額)地元の市場
ローラー/コンパクターのレンタル料金(1日あたり)地元の市場
前処置(岩場の場合はTHOR 2.4)必要に応じて
交通管理最小限で済む――数日で済む、数週間もかからない。
FDR 総費用(上記合計)

従来の再建費用構成要素

掘削機のレンタル(日額料金)地元の市場
運搬トラック - 掘削資材を運び出すm³ × トリップ数 × レート
廃棄物処理場利用料m³ × レート
砕石骨材 - 採石場からの購入m³ × 価格
骨材運搬 ― 採石場から現場までキロメートル×トン×レート ← 主要変数
骨材の敷き詰め+締固めグレーダー+ローラーの日
路面舗装(アスファルトまたは砂利)m² × レート
交通管理(週)完全閉鎖 → コスト増
従来型の総費用(上記合計)

決定的な変数:総輸送距離

上記の費用項目の中で、韓国の状況においてFDRのコスト優位性を最も左右するのは、骨材運搬距離です。プロジェクト現場から15~20km以内に採石場がある地域では、骨材運搬コストは中程度で、FDRの優位性は30~40%となります。一方、最寄りの採石場がプロジェクト現場から50~80km以上離れている韓国の高原地帯(江原道の僻地や慶尚北道の高原地帯に多い)では、従来の再建工事において骨材運搬コストが主要な費用項目となり、FDRの優位性は50~65%に拡大します。コスト比較を行う前に、必ずプロジェクト現場の採石場までの距離と運搬料金を確認してください。

THOR STおよびDCW 2.2 — プロジェクト計画のための主要仕様

THOR ST 土壌安定剤

CVTトラクターの後部に搭載

  • トラクターの最低出力:250馬力、CVT必須
  • 切削深さ:0~200mm(調整可能)
  • 作業速度:0.5~1.5 km/h
  • ローター:ケナメタルRK4ビット92個
  • 機械重量:5,300 kg
  • PTO:1000 RPM、1.3/8インチ、21スプライン
  • 接続された給水車による給水

DCW 2.2 バインダースプレッダー

同じCVTトラクターの前面に搭載

  • 作業幅:2,140 mm
  • 幅設定:1mまたは2m(切り替え可能)
  • 投薬量制御:運転席からの電子制御
  • 必須フロントバラスト:1,300 kg
  • 結合剤:石灰またはセメント粉末
  • 運用:THOR STと同時(シングルパス)

THOR ST土壌安定機、切削深さ調整機能付き(0~200mm)—韓国の農村道路での簡単かつ迅速な深さ設定のためのカバー調整シリンダー

プロジェクト期間計算における生産性率

THOR STは時速0.5~1.5kmで走行します。標準的な幅4メートルの田舎道の場合、これは以下のようになります。

作業速度 カバー範囲(道路4m) 8時間労働1日あたり 1 km区間は
0.5 km/h(重量物) 2,000 m²/時 16,000平方メートル 約2.5時間
1.0 km/h(中程度の素材) 4,000 m²/時 32,000平方メートル 約1時間
1.5 km/h(粒状物質) 6,000 m²/時 48,000平方メートル 約0.7時間

ⓘ 実際の1日あたりの生産量は、区間端での作業時間、給水車の給水サイクル、バインダー補充停止時間などにより、理論値の60~75%となります。プロジェクト期間の計画においては、未知の材料に対する保守的な見積もりとして、60%の効率値を使用してください。区間端での作業と給水ロジスティクスは、生産性に最も大きな影響を与える要因です。現場作業開始前にこれらを最適化してください。

バインダー数量の見積もり ― 材料費算出の鍵となる要素

THOR ST粉砕作業 ― 水とバインダー注入による土壌処理、深さ0~200mmの処理

FDR工法において、従来の工法では相当するものがない唯一の重要な材料費は、結合材(セメントまたは石灰)の費用です。FDR工法では、結合材を毎回購入して現場に搬入する必要があります。そのため、結合材の正確な数量見積もりは、プロジェクトの予算編成において重要です。計算フレームワークは以下のとおりです。

バインダー量の計算式

バインダー(トン)=道路面積(m²)×切削深さ(m)×土壌かさ密度(t/m³)×バインダー使用量(%)

例: 幅4mの道路1km、切削深さ150mm、土壌かさ密度1.8t/m³、セメント結合材配合率6%(韓国高原の風化花崗岩の典型例):

道路面積 = 1,000 m × 4 m = 4,000 m²
処理体積 = 4,000 m² × 0.15 m = 600 m³
土壌質量 = 600 m³ × 1.8 t/m³ = 1,080 トン
バインダー質量 = 1,080トン × 6% = セメント64.8トン

ⓘ かさ密度は材料の種類によって異なります(韓国の一般的な農村道路の路盤材では1.6~2.0 t/m³)。結合材の配合比率は、実験室での配合設計によって決定されます。セメント4~8%または石灰3~6%で、プロジェクト開始前に現場の土壌サンプルに対して実施された一軸圧縮強度試験で確認されます。この式は概算値を示し、実験室での配合設計によって確定値が算出されます。

バインダー物流 ― バルク配送と袋詰め配送

韓国の道路安定化工事で使用されるセメントと石灰は、バルク空気圧タンカーによる配送(現場にサイロや仮設貯蔵施設を設置できる大規模プロジェクト向け)と袋詰め配送(小規模プロジェクトやタンカーがアクセスできない遠隔地向け、25kgまたは50kg袋入り)のいずれかで入手可能です。バルク配送は、袋詰め配送に比べて1トンあたり通常15~25トン安価ですが、現場での保管および取り扱い設備が必要です。バインダー量が約20トン未満のプロジェクトでは、1トンあたりのコストは高くなりますが、袋詰め配送の方が実用的であることが多いです。50トンを超えるプロジェクトでは、仮設現場サイロを備えたバルク配送が経済的に好ましい選択肢となります。

プロジェクト開始前の計画チェックリスト ― 現場作業開始前の8つのステップ

DCW 2.2バインダー散布機の現場適用例 ― 韓国の地方道路におけるTHOR ST切削パス前の石灰/セメント散布

1
現地調査および土壌サンプリング。 50~100m間隔で試掘を行う。目視可能な各層から土壌サンプルを採取し、実験室で試験する。路盤の状態を目視で評価する(湧水挙動、飽和度、有機物を確認する)。前処理が必要な表層岩盤のあるセクションを特定する。 THOR 2.4 石破砕機 THOR ST パスの前に。
2
実験室における安定化混合物の設計。 アッターベルグ限界値、粒度分析、およびセメントまたは石灰バインダー含有量3%、5%、7%における一軸圧縮強度(UCS)試験を実施します。設計上のUCS目標値を達成するための最小バインダー含有量を確認します。この実験室作業には2~3週間かかりますので、現場作業開始予定日の少なくとも4週間前までにスケジュールを組んでください。
3
CVTトラクターの在庫状況を確認してください。 THOR STには最低250馬力のCVTトラクターが必要ですが、韓国の建設業者の保有車両すべてがCVTトラクターを保有しているわけではありません。プロジェクトのスケジュールを決定する前に、CVTトラクターの入手可能性(レンタルまたは所有)を確認してください。韓国の農業機械サプライヤーからのCVTトラクターのレンタルリードタイムは、大型機械の場合、通常2~4週間です。
4
水源を特定する。 作業区間から1~2km以内に給水地点があることを確認してください。給水車は通常、1回の積載で8,000~15,000リットルの水を運搬します。THOR STの給水量と給水地点までの距離によって、THOR STをアイドリングストップなしで連続運転するために必要な給水車の台数が決まります。
5
バインダーの材料を注文してください。 上記の式を用いて、実験室で確認されたバインダー配合率に基づいてバインダー量を計算してください。廃棄物および密度変動分として、10%の余剰分を加算してください。バインダーの発注は、現場作業開始の少なくとも2週間前までに行ってください。高地地域では、セメント供給業者の配送頻度が限られている場合があります。
6
交通管理計画。 FDRは従来の再建工事に比べて道路閉鎖期間がはるかに短いものの、公共道路工事(農道工事)には正式な交通管理計画が必要です。標識、バリケード、代替ルート案内を準備してください。片側1車線を開放する工事(部分幅処理にDCW 2.2の1m幅設定を使用)の場合は、緊急車両や農業車両の通行に必要な最小車線幅を確認してください。
7
締固め仕様の確認。 プロジェクトで指定された目標締固め密度(修正プロクター密度)を確認してください。FDR安定化基層は、通常95~97%の修正プロクター密度に締固められ、締固め中に核密度計による試験で確認されます。締固め開始前に、現場検査技師と密度試験の手順を決定してください。
8
天候状況を考慮した計画。 THOR ST FDR処理は、予報されている大雨の24時間以内には開始しないでください(大雨により、締固めと養生の前に処理面からバインダーが洗い流されてしまうため)。韓国気象庁(KMA)の10日間予報を監視し、締固めと初期養生のために処理後48~72時間の晴天が確保できるよう、処理開始日を計画してください。韓国の春と秋のFDRシーズンは一般的に適していますが、夏の梅雨シーズンは降雨イベントを考慮して慎重にスケジュールを調整する必要があります。

よくある質問

韓国の農村道路における1kmのFDR処理工事の一般的な工期はどのくらいですか?

標準的な幅4メートル、長さ1キロメートルの地方道路区間(中密度粒状路盤材使用)の場合:THOR ST切削工程 - 1営業日。整地および締固め - 0.5~1日。交通開放前の養生 - 1~2日。動員から交通開放までのプロジェクト総期間:幅4メートル、長さ1キロメートルで約3~5営業日。同じ1キロメートル区間を従来の方法で再建する場合(掘削、運搬、骨材搬入、路盤敷設、舗装)、通常3~5週間かかります。路面に岩石が多く含まれている場合は、前処理としてTHOR 2.4砕石工程に2~5日追加してください。

土壌の試験は自分で実施できますか?それとも地盤工学研究所に依頼する必要がありますか?

安定化混合物の設計におけるアッターベルグ限界試験、粒度分析、および一軸圧縮強度試験には、実験室設備と訓練を受けた技術者が必要であり、これらは現場での試験ではありません。韓国の地盤工学研究所は、主要都市や大学付属の研究センターにあります。場合によっては、郡農業技術センターや韓国農村コミュニティ公社が、それぞれの事業地域における農村道路プロジェクトの土壌試験を代行してくれることもあります。韓国渡辺では、ご要望に応じて、韓国各地の安定化混合物設計に適した地盤工学研究所の連絡先をご紹介できます。

FDR安定化基底は、従来の再建術と比較してどのくらい長持ちしますか?

適切に設計・施工されたFDR安定化路盤(バインダー含有量は実験室設計で確認され、締固め密度は密度試験で確認されている)は、同等の剛性を持つ従来の粒状路盤と構造的に同等である。処理後18~24ヶ月経過した韓国のプロジェクトでは、報告されているほとんどの現場でメンテナンスフリーの性能を示している。この期間を超えた長期性能は、韓国の地方道路に典型的な交通荷重下で適切に施工された安定化路盤層の耐用年数が10~20年であることを示す国際的なFDR文献と一致している。あらゆる路盤と同様に、性能は排水に左右される。地表または地下からの水の浸入は、FDRと従来の工法の両方において路盤劣化の主なメカニズムであり、水の浸入を防ぐための表面メンテナンスは、両方の工法の耐用年数を延ばす。

THOR ST治療中に雨が降った場合はどうなりますか?

THOR ST の切削工程中の小雨の影響は限定的です。バインダーは、ローターが土壌に混ぜ込む直前に DCW 2.2 によって既に散布されており、小雨の有無にかかわらず、切削工程中は混合作用が継続します。締固め前に表面流出を引き起こすような大雨は問題です。処理された表面からバインダー材料が洗い流され、バインダーと土壌の混合物が設計含水率を超えて希釈され、最終的な強度が低下する可能性があります。処理中に大雨が降り始めた場合は、切削作業を中止し、完了した区間を直ちに整地および締固めして雨の影響を最小限に抑え、締固めを完了する前に、処理済みだが締固められていない区間のバインダー損失を再評価してください。処理作業は、少なくとも 24 時間乾燥した天候が予報されていることを前提に計画してください。上記のチェックリスト項目 8 を参照してください。

プロジェクトの投資対効果(ROI)を計算する準備はできましたか?それでは、コスト比較を作成しましょう。

道路の長さ + 幅 + 既存の材料の説明 + 最寄りの骨材採石場までの距離 → THOR ST + DCW 2.2 システム構成を使用した FDR と従来型のコスト比較フレームワークを、お客様の特定の韓国プロジェクト向けに提供します。韓国 京畿道 安山市 渡辺。

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編集者: Cxm

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