Question 1

施工計画で建設機械を選ぶとき、機械と作業内容の組合せとして適当でないものはどれか。

Accepted Answer

スクレーパ ─ 硬い岩の破砕作業。【解説】建設機械は、どの作業を得意とするかで選び分けます。バックホゥは、バケットを手前に引き寄せて掘る機械で、機械が据わっている位置より低い場所の掘削に適します。溝掘りや基礎の掘削に広く使われます。逆に高い場所を掘るのはローディングショベルです。クラムシェルは、ロープでつり下げたバケットを開閉して土をつかむ機械で、狭くて深い場所の掘削に向きます。井筒基礎や深い立坑、水中の掘削に使われます。モーターグレーダは、車体の中央に取り付けたブレードで地面を削り、平らにならす機械です。路面やのり面の整正、砂利道の維持に用いられます。スクレーパは、走行しながら土を削り取り、車体内部にためて運び、目的地で敷きならすところまでを一台で行う機械です。掘削・積込み・運搬・敷均しを一貫して行える点が特徴で、岩を砕く機械ではありません。硬い岩の破砕には、ブレーカや大型ブレーカ、火薬による発破が用いられます。（根拠：建設機械の用途に関する一般的な区分によります）【他の選択肢が不適切な理由】「バックホゥ ─ 低い場所の掘削」は、機械位置より低い地盤を掘るという特徴どおりで適当な組合せです。「クラムシェル ─ 深い基礎の掘削」も、狭く深い掘削に用いるという用途に合っています。「モーターグレーダ ─ 路面の整正作業」は、ブレードで路面を平坦に仕上げる用途にあたり、適当な組合せです。

Question 2

建設機械の作業能力に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

バケット係数は実作業時間の割合を表す。【解説】バケット係数は、バケットにどれだけの土量が入るかという量の割合を表す数値で、時間の割合ではありません。建設機械の作業能力は、その機械が単位時間にどれだけの仕事をこなせるかを表す値で、ふつうは1時間当たりの土量（m³/h）で示します。計算に使う要素は次のとおりです。1回に扱える量（バケット容量など）、それが実際にどれだけ満たされるかを表すバケット係数、地山土量とほぐし土量を換算する土量換算係数、そして作業効率とサイクルタイムです。バケット係数は、カタログに示されたバケットの容量に対して、1回の掘削で実際に積み込まれる土量がどれだけの割合になるかを表す数値です。つまり量の割合であって、時間の割合ではありません。時間の割合を表すのは作業効率のほうです。作業効率は、実際の1時間のうちどれだけを正味の作業に使えるかを表し、地形や土質、作業場所の広さ、運転員の習熟度、他の機械との待ち合わせなどで変わります。サイクルタイムは、掘る・旋回する・降ろす・戻るという一巡に要する時間で、これが短いほど同じ時間内の繰返し回数が増え、作業能力は大きくなります。本試験では、バケット係数と作業効率の説明を入れ替えた形で問われます。どちらが量の割合で、どちらが時間の割合かを押さえてください。（根拠：建設機械の作業量の算定に用いる各係数の定義によります）【他の選択肢が不適切な理由】「作業能力は1時間当たりの作業量で表す」は、m³/hで表すという実務どおりで適当です。「作業効率は現場条件や運転員の熟練度で変わる」も、効率が固定値でないことを正しく述べています。「サイクルタイムが短いほど作業能力は大きくなる」は、作業能力の式でサイクルタイムが分母にあることと一致し、適当な記述です。

Question 3

バックホゥのバケット容量が0.8m³、バケット係数が0.9、土量換算係数が1.0、作業効率が0.7、サイクルタイムが24秒であるとき、この機械の1時間当たりの作業量として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

75.6 m³/h。【解説】サイクルタイムが秒で与えられている場合、1時間当たりの作業量Qは次の式で求めます。Q ＝ 3600 × バケット容量 × バケット係数 × 土量換算係数 × 作業効率 ÷ サイクルタイム数値を順に入れていきます。まず1時間に何回の掘削ができるかを出します。3600 ÷ 24 ＝ 150 回です。次に1回に扱う土量を出します。0.8 × 0.9 × 1.0 ＝ 0.72 m³ です。バケット容量にバケット係数を掛けるのは、バケットが常に満杯になるとは限らないためです。この二つを掛けます。150 × 0.72 ＝ 108.0 m³ となり、これは休みなく理想的に動いた場合の値です。最後に作業効率を掛けて、実際に見込める量にします。108.0 × 0.7 ＝ 75.6 m³/h です。式を丸暗記するより、「1時間の回数 × 1回の量 × 効率」という三段の組立てで考えると、単位が分でも秒でも対応できます。（根拠：建設機械の作業量の算定式（Q＝3600×バケット容量×バケット係数×土量換算係数×作業効率÷サイクルタイム）によります）【他の選択肢が不適切な理由】108.0 m³/h は作業効率0.7を掛け忘れた値で、機械が1時間フルに動き続ける前提になっており実際には得られません。86.4 m³/h は作業効率を0.8として計算した値で、与えられた0.7とは異なります。67.2 m³/h はバケット係数を0.8として計算した場合の値で、与えられた0.9とは異なります。

Question 4

ダンプトラック1台の積載土量が5m³、1サイクルの所要時間が20分、作業効率が0.8であるとき、このダンプトラック1台の1時間当たりの運搬土量として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

12.0 m³/h。【解説】サイクルタイムが分で与えられている場合、1時間当たりの運搬量Qは次の式で求めます。Q ＝ 60 × 積載土量 × 作業効率 ÷ サイクルタイム順に計算します。まず1時間に何往復できるかを出します。60 ÷ 20 ＝ 3 回です。次に1往復で運ぶ量を掛けます。3 × 5 ＝ 15.0 m³ となり、これは待ち時間や手間取りが一切ない理想の値です。最後に作業効率を掛けます。15.0 × 0.8 ＝ 12.0 m³/h です。ダンプトラックのサイクルタイムには、積込み時間、往路の走行、荷下ろし、復路の走行、そして待機の時間がすべて含まれます。運搬距離が延びればサイクルタイムが伸び、1時間当たりの運搬量は小さくなります。組合せ施工では、この1台当たりの運搬量と積込機械の作業能力を比べて必要台数を決めるため、この計算が土台になります。（根拠：ダンプトラックの運搬量の算定式（Q＝60×積載土量×作業効率÷サイクルタイム）によります）【他の選択肢が不適切な理由】15.0 m³/h は作業効率0.8を掛け忘れた値で、待ち時間のない理想状態を表しており実際には見込めません。24.0 m³/h はサイクルタイムを10分として計算した場合の値で、与えられた20分とは異なります。9.6 m³/h は積載土量を4m³として計算した場合の値で、与えられた5m³と一致しません。

Question 5

ブルドーザの1回の押土量が3.0m³（ほぐした状態の土量）、土量換算係数が0.8、作業効率が0.7、サイクルタイムが2分であるとき、1時間当たりの作業量を地山土量で表した値として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

50.4 m³/h。【解説】ブルドーザの作業量も、サイクルタイムが分で与えられているので次の式で求めます。Q ＝ 60 × 1回の押土量 × 土量換算係数 × 作業効率 ÷ サイクルタイム順に計算します。まず1時間の押土回数を出します。60 ÷ 2 ＝ 30 回です。次に1時間に動かすほぐし土量を出します。30 × 3.0 ＝ 90.0 m³ です。ここで土量換算係数を掛けます。90.0 × 0.8 ＝ 72.0 m³ となり、これで地山土量に直った値になります。土は掘り起こすと隙間が増えて体積が膨らむため、ほぐした状態の土量のままでは地山の掘削量と比べられません。最後に作業効率を掛けます。72.0 × 0.7 ＝ 50.4 m³/h です。答えを地山土量で求めるのか、ほぐし土量で求めるのかを問題文で必ず確かめることが、この種の計算での分かれ目になります。（根拠：ブルドーザの作業量の算定式（Q＝60×1回の押土量×土量換算係数×作業効率÷サイクルタイム）によります）【他の選択肢が不適切な理由】72.0 m³/h は作業効率0.7を掛け忘れた値で、機械が休みなく動き続ける前提になっています。63.0 m³/h は土量換算係数0.8を掛けずに作業効率だけを掛けた値で、ほぐした状態の土量のままとなっており地山土量ではありません。40.3 m³/h は土量換算係数を0.64として計算した場合に近い値で、換算係数を二重に掛けた誤りにあたります。

Question 6

積込機械の作業能力が1時間当たり60m³、ダンプトラック1台の運搬能力が1時間当たり9m³であるとき、積込機械を待たせないために必要となるダンプトラックの最少台数として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

7台。【解説】組合せ施工では、土を積み込む機械（主作業）と、それを運ぶダンプトラック（従作業）の能力をつり合わせます。必要台数は、積込機械の作業能力をダンプトラック1台の運搬能力で割って求めます。60 ÷ 9 ＝ 6.66… 台ここで小数点以下を切り捨てて6台にすると、運搬能力の合計は 9 × 6 ＝ 54 m³/h にとどまり、積込機械の60 m³/h に届きません。積込機械はダンプの到着を待つことになり、能力を出し切れなくなります。そこで小数点以下を切り上げ、7台とします。このとき運搬能力の合計は 9 × 7 ＝ 63 m³/h となり、積込機械の能力を上回るため、積込機械は待つことなく動き続けられます。組合せ計画では、全体の作業能力は最も能力の小さい機械によって決まります。そのため、値の高い主作業の機械を遊ばせないよう、従作業側にわずかな余裕をもたせるのが原則です。この種の問題では、割り算の答えを切り上げるか切り捨てるかが得点の分かれ目になります。（根拠：組合せ施工における所要台数の算定（主作業の作業能力÷従作業1台の能力。端数は切り上げる）によります）【他の選択肢が不適切な理由】6台は割り算の答えを切り捨てた値で、運搬能力の合計が54 m³/h となり積込機械の能力に届きません。8台は必要以上の台数で、運搬能力が72 m³/h となりダンプトラック側に大きな待ち時間が生じ、不経済です。9台はさらに過大で、現場の待機場所も余分に必要となり、最少台数を問う設問の答えにはなりません。

Question 7

土量変化率がL＝1.20、C＝0.90の土を用いて盛土を行う。締め固めた後の盛土量が2,700m³必要であるとき、運搬すべきほぐし土量として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

3,600 m³。【解説】土量変化率は、いずれも地山土量を基準にした比です。L ＝ ほぐし土量 ÷ 地山土量、C ＝ 締固め土量 ÷ 地山土量 です。したがって、どちらの計算でも、いったん地山土量に戻してから進めるのが確実です。まず、必要な締固め土量から地山土量を逆算します。地山土量 ＝ 締固め土量 ÷ C ＝ 2,700 ÷ 0.90 ＝ 3,000 m³次に、その地山土量をほぐした状態に直します。運搬するのは掘り起こした後の土なので、ほぐし土量で考える必要があります。ほぐし土量 ＝ 地山土量 × L ＝ 3,000 × 1.20 ＝ 3,600 m³これが答えです。土は掘ると隙間が増えて膨らむためLは1より大きく、締め固めると隙間がつぶれて縮むためCは1より小さくなります。運搬に必要なダンプの台数を出すときはL、掘削すべき地山の量を出すときはCを使う、と役割を分けて覚えると迷いません。（根拠：土量変化率の定義（L＝ほぐし土量÷地山土量、C＝締固め土量÷地山土量）によります）【他の選択肢が不適切な理由】3,000 m³ は地山土量にあたる値で、掘削量としては正しいものの、運搬する土はほぐされているためこの値では足りません。3,240 m³ は締固め土量2,700にそのままLを掛けた値で、地山土量に戻す手順を飛ばしています。4,000 m³ は正しく求めた3,600をさらにCで割った値で、地山土量に戻す割り算を二度行ってしまった場合の結果です。

Question 8

ダンプトラック1台のサイクルタイムの内訳が、積込み4分、往路の走行10分、荷下ろし2分、復路の走行8分、待機1分であるとき、このダンプトラック1台の1時間当たりの運搬回数として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

2.4回。【解説】サイクルタイムとは、機械が一巡の作業を終えて元の状態に戻るまでに要する時間のことです。ダンプトラックの場合は、積込み、往路の走行、荷下ろし、復路の走行、そして待機の時間をすべて含みます。まずサイクルタイムを合計します。4 ＋ 10 ＝ 14 分14 ＋ 2 ＝ 16 分16 ＋ 8 ＝ 24 分24 ＋ 1 ＝ 25 分1サイクルに25分かかることが分かりました。次に、1時間すなわち60分の間に何回このサイクルを繰り返せるかを求めます。60 ÷ 25 ＝ 2.4 回したがって1時間当たりの運搬回数は2.4回です。この計算で見落としやすいのが待機の時間です。積込機械の順番待ちや、荷下ろし場での待ち時間も現実には必ず生じ、サイクルタイムに含めなければなりません。これを落とすと運搬能力を過大に見積もり、必要な台数が足りなくなります。また、往路と復路で時間が違うのは、荷を積んだ状態では速度が落ちるためです。運搬距離が延びればサイクルタイムも伸び、1時間当たりの回数は減ります。（根拠：サイクルタイムの定義と1時間当たり運搬回数の算定（60÷サイクルタイム）によります）【他の選択肢が不適切な理由】3.0回はサイクルタイムを20分として計算した場合の値で、積込み4分と待機1分を数え落としています。4.0回はサイクルタイムを15分とした場合の値で、走行時間の一方しか数えていません。6.0回はサイクルタイムを10分とした場合の値で、往路の走行時間だけを数えた場合に相当します。

Question 9

1時間当たり50m³を掘削できるバックホゥを3台使用し、1日の作業時間を8時間とするとき、地山土量18,000m³の掘削に要する日数として、正しいものはどれか。

Accepted Answer

15日。【解説】所要日数は、全体の土量を1日当たりの作業量で割って求めます。手順を三段に分けると確実です。まず、機械1台の1日当たりの作業量を出します。50 m³/h × 8 h ＝ 400 m³/日次に、3台合わせた1日当たりの作業量を出します。400 × 3 ＝ 1,200 m³/日最後に、全体の土量を割ります。18,000 ÷ 1,200 ＝ 15 日答えは15日です。実際の計画では、ここで求めた日数に、雨天や機械の整備による不稼働日を見込んで工程を組みます。また、掘削した土を運び出す必要がある場合は、ダンプトラックの運搬能力が掘削能力を下回っていないかも確かめます。運搬側が追いつかなければ、掘削機械の能力どおりには進みません。割り切れない場合は、日数は必ず切り上げます。半日で終わる分も1日を要するためです。（根拠：所要日数の算定（全体土量÷（1時間当たり作業量×台数×1日の作業時間））によります）【他の選択肢が不適切な理由】12日は1日の作業時間を10時間として計算した場合の値で、与えられた8時間とは異なります。45日は機械1台分の作業量400 m³/日だけで割った値で、3台という条件が反映されていません。20日は1日の作業時間を6時間として計算した場合の値で、与えられた8時間とは異なります。

Question 10

建設機械の組合せ計画に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

従作業の機械の台数は小数点以下を切り捨てて定める。【解説】従作業の機械の必要台数は、小数点以下を切り捨てるのではなく、切り上げて定めます。建設工事では、掘削・積込み・運搬・敷均し・締固めといった作業を複数の機械が受け持ちます。これらを組み合わせるときの考え方が組合せ計画です。第一の原則は、組合せ作業全体の能力は、その中で最も作業能力が小さい機械によって決まるということです。掘削が速くても運搬が追いつかなければ、全体は運搬の速さで頭打ちになります。この最も能力の小さい機械を主作業と呼びます。第二の原則は、各機械の能力をできるだけ均衡させることです。能力の差が大きいと、能力の高い機械に待ち時間が生じ、その分の経費が無駄になります。第三に、従作業の機械には主作業の機械よりやや余裕をもたせます。主作業を止めないためです。そのため、必要な台数を計算して端数が出たときは、小数点以下を切り上げて台数を決めます。切り捨てると従作業の能力が主作業を下回り、せっかくの主作業の機械を待たせることになるからです。積込み能力が1時間当たり60m³、ダンプトラック1台の運搬能力が9m³であれば、60÷9＝6.67となり、必要台数は7台です。費用の面では、高価で能力の大きい機械ほど遊ばせたときの損失が大きくなります。したがって、高価な機械の稼働率はできるだけ高く保つように他の機械を配置します。（根拠：建設機械の組合せ計画に関する一般的な考え方によります）【他の選択肢が不適切な理由】「組合せ作業の作業能力は最小の作業能力の機械で決まる」は、組合せ計画の最も基本的な原則であり適当です。「主作業と従作業の能力はできるだけ均衡させる」も、待ち時間を減らして経済性を高めるという考え方に合っています。「従作業の機械は主作業の機械よりやや余裕をもたせる」は、主作業を止めないための配慮であり適当な記述です。

建設機械の作業能力と組合せ計画の一問一答