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作業者の安全管理に活かす「３軸合成値」

2009年11月　エクセン株式会社　技術部

本ページでは、コンクリートバイブレータにおける 「3軸合成値」の考え方と、 現場での管理方法を解説します。

厚生労働省より2009年7月10日に「基発第0710001号」として通達された「振動工具の取扱い業務に係る振動障害予防対策指針」（以下、「指針」）により、振動障害防止のための測定、評価、および管理方法が明確化されました。

この指針の基本となる数値が「3軸合成値」です。
正式名称は「周波数補正振動加速度実効値の3軸合成値」といい、本解説では「3軸合成値」と記載します。

今回の通達の重要ポイントは、従来の1軸評価ではなく、「3軸合成値」を評価基準とした点にあります。

以下に、コンクリートバイブレータに係る測定方法、評価方法、および管理方法について解説しますので、関係者の皆様は理解を深めてください。

「3軸合成値」とはどのようなものですか？

「3軸合成値」は、手腕にどれだけの振動が伝わるかを定量的に評価するための基本数値です。
発生している振動をX、Y、Z の3方向（3軸）の成分に分けて測定し、それぞれの軸について周波数別に手腕への伝達係数を乗じた値（実効値）を合成して求めます。

手腕振動の3軸座標系図

この数値は、JIS B7761-1に準拠した測定器を使用し、JIS B7761-2に基づく方法で測定されます。
この数値が大きいほど、手腕に伝わる振動も大きいと評価できます。
3軸それぞれで測定した値を合成する計算式は以下の通りです。

周波数補正振動加速度実効値の3軸合成値の計算式
a： 周波数補正振動加速度実効値の3軸合成値（m/s2）・・・注1
ax, ay, az：3軸それぞれの周波数補正振動加速度実効値（m/s2）

注1：JISおよび基発で示される記号は ahv （ハンドル部振動）ですが、「3軸合成値」と同じ意味のものです。

「3軸合成値」をどう扱うの？

  1. この値を基にバイブレータの一日当り使用可能時間（振動暴露限界時間）を求めます。
  2. 求められた使用可能時間（振動暴露限界時間）に基づき作業計画を作成します。
  3. 作業計画書を作業者に示して作業に当らせます。

事業者（施工者、現場監督者）は以上の手順を踏んで、労働者に対する振動暴露時間の管理を行い、振動障害防止を推進しなければなりません。

「3軸合成値」から使用可能時間を求める方法

使用可能時間の算出にあたっては、まず日振動暴露量 A(8)という値を求めることになっていますが、 「振動障害を防止するためのガイドライン」 （基発第0710002号。以下「基発0710第2号」）では、「3軸合成値」と使用可能時間（振動暴露限界時間）の関係式が示されており、この式より簡単に求めることができます。

なお、この値が2時間を超える場合には、特例（基発0710第2号3（2）ウ項）を除き、使用可能時間（1日の振動暴露時間）を2時間以下とすることが定められています。

3軸合成値から振動暴露限界時間 TL を求める基本計算式
TL：振動暴露限界時間（hour）

日振動暴露量 A(8)とは

1日8時間の労働時間中に手腕に振動が暴露される合計時間を、日振動暴露量 A(8)といいます。

振動工具によって1日あたりの使用時間（振動暴露時間）が異なるため、単に「3軸合成値」の大小のみで振動障害への影響度を推し量ることはできない場合があります。
1日あたりの使用時間が把握できている場合には、この日振動暴露量 A(8) を算出して管理を行うことが有効です。

日振動暴露量A(8)での管理方法

A(8)値の計算

日振動暴露量 A(8) を求める基本計算式
A(8)：日振動暴露量（m/s2）
T：1日の振動暴露時間（hour）

A(8)値の評価

詳細については、基発0710第2号3（2）項において、A(8)の値に応じた対応が定められています。
2.5m/s2を日振動暴露対策値、5m/s2を日振動暴露限界値といい、対策の大枠は以下の通りです。

A(8)の値 必要な対策
2.5 m/s2 以下 特に対策は求められませんが、特例を除き、当面は2時間以内の使用に制限します。
5 m/s2 ≧ A(8) ＞ 2.5 m/s2 使用時間の抑制や、低振動の振動工具の選定に努めます。
5 m/s2 超え 5 m/s2 を超えないよう、必要な対策を講じます。

A(8)値が5m/s2（日振動暴露限界値）を 超える場合の具体的な対策としては、 以下のようなものが考えられます。

  • 振動暴露時間が短くなるよう作業計画を見直す。
  • 複数の作業員が交代制で作業する。

これらのことから、事業者が 「3軸合成値」の小さい機械を選定するケースは、今後さらに増えると考えられます。
そのため、メーカーとしては、機器の低振動化を一層推進していく必要があります。

実際の評価方法

現実的な想定における評価方法について説明します。

HBM40AXSを使用する場合、何時間まで使用可能か？

HBM40AXSの「3軸合成値」を＜ 別表1 ＞で確認します。

  1. 3軸合成値 a の確認
    3.4m/s2
  2. 振動暴露限界時間 TL の算出
    振動暴露限界時間 TL を求める計算式で TL を算出します。
    3軸合成値 3.4m/s2 を用いて振動暴露限界時間 TL を算出した計算例
  3. 最大使用時間の決定
    算出された TL は 17.3 時間と、2時間を超える数値となりました。
    基発0710第2号3（2）ウ項の指針に基づき、特例を除き最大使用時間を2時間以下と決定します。

E38FPで一日4時間使用を想定しているが問題はないか？

基発0710第2号3（2）ウ項の指針により、特例を除き1日2時間までと使用が制限されているため、一人の作業者で4時間を計画することはできません。
そのため、作業者を増やした場合に問題がないかという視点で評価します。

  1. 3軸合成値 a の確認
    9.0m/s2
  2. 当初計画（一人4時間）での A(8) の算出
    3軸合成値と振動暴露時間から日振動暴露量 A(8) を求める基本計算式で A(8) を算出します。（T = 4 時間）
    3軸合成値 9.0m/s2 と暴露時間4時間で日振動暴露量 A(8) を算出した計算例
    A(8) ＝ 6.36m/s2で、日振動暴露限界値 5m/s2 を超えているため、対策を講じる必要があります。
  3. 対策後の A(8) の再計算
    一人2時間×二人での作業（T = 2 時間）として再検討します。
    3軸合成値 9.0m/s2 と暴露時間2時間で日振動暴露量 A(8) を再計算した例
    A(8) ＝ 4.50m/s2で、日振動暴露限界値 5m/s2 を下回ったため、上記（一人2時間 × 二人）の作業計画を決定します。

管理値の所掌範囲について

管理値である「3軸合成値」と日振動暴露量 A(8) の所掌範囲は、厚生労働省の通達（基発等）で明確に規定されているわけではありませんが、実務的には以下のように分担されます。

  1. 「3軸合成値」の測定・表示：機器製造者
  2. 日振動暴露量A(8)の計算・評価・管理：事業者（現場監督者、施工者）

「3軸合成値」の表示について

「振動障害を防止するためのガイドライン」（基発第0710003号。以下「基発0710第3号」）の2項において、表示内容が示されています。
現時点では、ご要望のお客様に対し個別に説明書面を提出しております。

また、「3軸合成値」につきましては、本文書に記載の関連情報と併せて、弊社コーポレートサイトにて公開しております。
さらに、製品本体および取扱説明書への表示につきましても、すでに対応を完了しておりますので、併せてご確認ください。

関連資料

  1. 「基発0710第2号」
    チェンソー以外の振動工具の取扱い業務に係る振動障害予防対策指針について
  2. ＜別表１＞
    エクセン製コンクリートバイブレータの「3軸合成値一覧」

以上