アラスカのスパイクタイヤをめぐる課題から得られる教訓

挑戦

構造的かつ多大なコストを伴う問題

アラスカや太平洋岸北西部の交通関連機関にとって、スパイクタイヤによる摩耗は局所的な問題にとどまらず、長期的な影響を及ぼすインフラ上の構造的な課題となっています

アラスカ大学アンカレッジ校の研究によると、アラスカ州だけでスパイクタイヤによる損傷への対策に、20年間で約2億320万ドルの費用がかかると推定されています。

この影響は、舗装の摩耗が急速に進行するアンカレッジのような交通量の多い都市部の幹線道路において特に顕著です。現地調査によると、平均摩耗量は年間最大3mm（1/8インチ）に達しており、これがメンテナンスサイクルの短縮やライフサイクルコストの増大を招いています。

これにより、スパイクタイヤで安全性を確保すべきか、それとも道路の劣化や予算への負担を軽減すべきかという点で、根強い対立が生じています。

より硬質な骨材や最適化された配合設計といった従来の手法は性能を向上させてきましたが、スパイクタイヤの走行に伴うわだち掘れの加速という根本的な問題は解決できていません。

解決策

理想的な条件ではなく、現実を見据えた設計

エンジニアやアセットオーナーにとっての重要なポイントは、舗装の設計においては、理想化された荷重ではなく、現実の条件を考慮しなければならないということです。

スパイクタイヤによる摩耗の挙動は、大型トラックの荷重によるものとは異なります。実際、スパイクタイヤを装着した乗用車による摩耗は、トラックの軸重に起因する変形を上回る場合があることが研究で示されています。このことは、設計上の計算式を変更させる要因となります。

道路所有者は、構造的な強度だけに焦点を当てるのではなく、次のような材料を必要としています。

• タイヤのスタッドとの繰り返しの接触による摩耗に耐える
• 低温下および高頻度の通行下において、表面の健全性を維持する
• メンテナンス頻度を増やすことなく、耐用年数を延ばす

高性能ポリマー改質アスファルト

アラスカ州アンカレッジにおいて、運輸・公共施設局（DOT&PF）は従来とは異なる手法を検討し、舗装の表層に高度に改質されたアスファルトバインダーを採用しました。

このプロジェクトでは、交通量の多いダウンタウンの通路にPG 64E-40 HiMA™バインダーを適用しました。^th and 6^th 1日あたりの交通量が1万〜1万5000台に達することもある大通り。

このアプローチは、漸進的な改良に頼るのではなく、アスファルトバインダーのわだち掘れや摩耗に対する抵抗力を根本的に向上させることに重点を置きました。

影響

測定可能なパフォーマンス向上

この結果は、舗装の設計が実際の負荷条件に適合した際に何が可能になるかを示しています。

スパイクタイヤを装着して数回の冬を過ごすなど、4年間にわたって使用した後のわだち掘れの深さは以下の通りでした。

• 204 in (5.2 mm) on 5^th Avenue
• 198 in (5.0 mm) on 6^th Avenue

これらの結果は、アスファルト舗装にとって極めて過酷な条件下における、持続的な性能を示しています。

2つ目の裏付けは、グレン・ハイウェイからもたらされました。

• HiMA区間：2回の冬を経た後のわだち掘れ深さ 0.21インチ（5.3 mm）
• 従来のアプローチ（PG 64-34＋廃タイヤゴム）：0.32インチ（8.1 mm）

わだち掘れの発生が約3分の1に抑えられることは、再舗装が必要になるまでの舗装の耐用年数が50%延びることを意味し、ライフサイクル・コストの面で大きな経済的メリットをもたらします。

インフラ意思決定者に意味すること

同様の課題に直面している道路管理者がここから得られる教訓は、単なる一つのプロジェクトにとどまるものではありません。それは、舗装戦略におけるより広範な転換を意味するものです。

今後検討すべき重要な点：

• 初期費用よりもライフサイクル価値を重視：メンテナンスの頻度を抑えられる素材は、長期的に大幅なコスト削減をもたらします。
• 主要な負荷要因を考慮した設計：寒冷地では、単なる高荷重だけでなく、スパイクタイヤによる摩耗を材料選定の指針とすべきである。
• 拡張性は重要です。都市部の試験区間で実証された性能は、高速道路や地域ネットワークの仕様策定に役立てることができます。

アラスカ州運輸・公共施設局（DOT&PF）が、追加のプロジェクトにおいても同一のHiMAバインダーを指定するという決定を下したことは、同局がこの手法に確信を抱いていることを浮き彫りにしています。