特集記事

「大型基礎工事」

瀬戸大橋など大型プロジェクトの基礎工事で活躍‥‥ヨコタのサクション・ポンプ UPS 型 (PAT.)

リバース・サーキュレーション工法とヨコタ サクション・ポンプ

本州四国連絡橋 児島・坂出ルート「瀬戸大橋」が 1988年4月に、総事業費 1兆1,300億円と9年半の歳月をかけて完成、開通しました。
この世紀の大プロジェクトは、各分野にわたる技術の粋の集大成であり、橋台建設の際の地下掘削には「リバース・サーキュレーション」という工法が採用されました。
その心臓部で使われたポンプが、ヨコタのサクション・ポンプです。

ヨコタ サクション・ポンプは、この他にも、

1982年に相次いで開通した「東北・上越新幹線」の高架基礎工事

1980〜90年代に各地に建設された大型 LNG 地下タンクの基礎工事

1995年に本格的工事が開始された「東京 汐留地区再開発」の基礎工事

2003年に開業した「新幹線品川駅」の基礎工事

など数多くの大型プロジェクトの基礎土木工事に使われ、文字通り「縁の下の力持ち」として活躍しています。

リバース・サーキュレーション工法とは?

地下構造物の増加と建築公害除去への社会的要請に従って、無騒音・無振動の地下掘削法が開発されました。
水を利用して静水圧 (2m 以上) により壁面を安定させ、バケットを上下することなく、ドリルビットで連続的に堀削し、その土砂をドリルパイプ内を流れる循環水と共に外部へ排出する工法が、リバース・サーキュレーション工法と呼ばれています。

リバース・サーキュレーション工法
リバース・サーキュレーション工法

そして、この循環水を循環する方法には、ポンプ・サクション方式とエアー・リフト方式があります。
ポンプ・サクション方式は、堀削した土砂をポンプを使って吸い上げるもので、最も広く一般的であらゆる条件に適する方式と言われています。


ヨコタ サクション・ポンプが選ばれたのは、なぜ?

ヨコタ サクション・ポンプは、ヨコタ超自吸ポンプ (特許) シリーズのうちの最大機種で、土木工事現場ですぐに使えるように、必要装備品も全て備えて移動可能なモジュールにした揚水装置です。
泥水・土砂を吸い上げる主ポンプと、ポンプに混入する空気を排除する抽気ポンプ(真空ポンプ)を直接連結し、これを操作盤と共に台板上にセットしてあります。

従来一般のリバース・サーキュレーション工法用揚水装置の場合には、泥水・土砂が抽気ポンプに侵入して故障したり、揚水が中断するなどの問題がありますが、ヨコタ サクション・ポンプの場合には、泥水・土砂が抽気ポンプに侵入しない「連続抽気機構」(国際特許) を備えているので、故障や揚水中断が起きず、安心して連続運転ができます。
又、この「連続抽気」により、吸込性能が抜群に優れており、吸込揚程 -8m にても安全運転を続けます。
これがヨコタ サクション・ポンプが評価されている最大のポイントです。

更に、この「連続抽気」のお陰でレシーバー・タンクも不要となり、コンパクトにまとめたため、設置面積は従来一般のリバース・サーキュレーション工法用揚水装置の半分で済みます。


ヨコタ サクション・ポンプ

型式 UPS-80-2520N

主ポンプ仕様

8m3/min x 15m x 550min-1 x 45kW

抽気ポンプ仕様

7.5kW


1:

主ポンプ

6:

トラップ

2:

主ポンプ用モーター

7:

操作盤

3:

抽気ポンプ

8:

台板兼用水槽

4:

抽気ポンプ用モーター

9:

吸気バルブ

5:

抽気ポンプ台板

10:

吸気管

11:

レシーバー・タンク


設置面積比較

ヨコタ サクション・ポンプ
従来のリバース・サーキュレーション工法用揚水装置
ヨコタ サクション・ポンプ
従来のリバース・サーキュレーション工法用揚水装置

ヨコタ サクション・ポンプ(超自吸ポンプ)の連続抽気の仕組み (特許)

ヨコタ サクション・ポンプ(超自吸ポンプ)

渦巻ポンプと抽気ポンプの間に気水分離羽根 3 を配置しています。
運転を開始すると、渦巻ポンプの主羽根車 2 は空転すると共に、抽気ポンプ 5 が作動し、吸込管内の空気が排除されます。
空気が完全に排除されると揚液はポンプ室に流入し、更に主羽根車 2 により外周に吐き出されます。
抽気ポンプ 5 の吸引により、中心部の気水混合体は主羽根車裏側から気水分離羽根 3 に達します。
気水混合体は気水分離羽根 3 の回転により瞬時に遠心分離されます。
液体は戻り通路 4 を通って再び吸込口 1 に戻り、気水分離羽根 3 の中心部に集まった空気のみが抽気ポンプ 5 に吸引されます。
従って、吸込側はいつでも抽気ポンプの最高真空度と排気量がかかる状態で運転され、ポンプ吸込口及び主羽根車に空気閉塞を起こすことが無く、常に安定した最高のポンプ性能を発揮する事ができます。
又、気水分離羽根の働きによって、泥・砂などの異物が抽気ポンプに侵入することを防止するので、安全です。

1:ポンプ吸込口

2:主羽根車

3:気水分離羽根

4:戻り通路

5:抽気ポンプ


その他のユニークな特長

高粘度液、石混じりの泥水、気泡や固形物の混入した液体(いわゆる混相流・多相流)でも連続吸上げ、移送ができる画期的なポンプです。

最初から一滴の呼び水も不要な超自吸式です。

吸込管は波形、山越え形等、自由に敷設できます。

耐食・耐摩耗材質として、ヨコタ特殊ステンレス鋳鋼 (YST) 等、豊富に材質を用意しています。



ヨコタ サクション・ポンプの施工例

河川上の橋脚施工例

河川上の橋脚施工例 ヨコタ サクション・ポンプ(超自吸ポンプ)



この製品のより詳しい説明については、超自吸ポンプ UPM、UPS 型をご覧ください。

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