泥水式推進工法(その1)

刃口推進(開放型推進)は、”手掘り”と言われるように地中(切羽)を人力で掘削しながら推進管を押し進めますが、機械式推進(密閉型推進)は、地中をマシン(掘進機)の先端部(カッター)を回転させて掘削し推進管を押し進める方法です。
今回は、機械式推進の1つ「泥水式推進工法」について触れたいと思います。

マシンは、必ずカッター部分とこのカッターを回転させるための駆動部、マシンの方向を制御する方向修正ジャッキ、掘削した土砂を排出する機構が備わっています。刃口推進で管渠布設工事が始まってから後に泥水式推進工法が誕生しています。日本国内で中大口径推進でのマシンを製造する会社は数社ありますが、私の知っているところでは、数社ほどです。イ〇〇さん、ラ〇さん、奥〇〇〇さん、推〇さん、等々。管呼び径によって、駆動部の出力・カッタートルクや方向修正ジャッキの性能が異なりますし、カッターに装備されているビットの配置や形がメーカーさんごとに異なっていて(マシン製作にあたる設計者が違う)”顔つき”は全く違います。土質に合わせたマシン性能の違いもあり、対象となる土質が硬い岩や石の場合、マシン構造はこれらの硬質地盤を粉砕・切削するパワーが出るように作られてもいます。そして、マシンの重量なども全く異なります。

泥水式推進工法の概要説明について、文献をや説明を引用すると、

”前部が隔壁で密閉された泥水式掘進機のカッタチャンバー内に満たされた泥水の圧力を切羽の土圧及び地下水圧に見合う圧力に保持することにより切羽を安定する。また、カッタヘッドの回転により切削した土砂を泥水に混入して坑外へ流体輸送しながら、立坑に設けた元押ジャッキによって推進管の圧入布設を行うものである。流体輸送された排泥水は坑外に設けた泥水処理設備により土砂と泥水に分離し、泥水は再び切羽へ送られ、送泥水、排泥水の管路系統は循環回路となっている。”
と記載されています。

この業界に関わっている方々は、すぐに工事のイメージが沸くのですが、私もこの仕事を始めた頃は、なかなか理解ができなかったです。各メーカーさんや工法団体が発刊するカタログを見たり、現場で覚えることが一番ですが…。ご参考までに、泥水式推進工法のフロー図を表記しました。
少し砕いて説明すると、地上からポンプで泥水を送り(送泥)この泥水で切羽(地中)を安定させながら掘り、掘った土と送った泥水をポンプで坑外へ吸い込み引っ張り出す(排泥)、排出した泥水を篩(ふるい)にかけて処理して、また、切羽へポンプで送る、って感じです。

今回は、このくらいで、次回の投稿からもう少し掘り下げて掲載しますので、ご興味のある方はまたお読みください!

泥水式推進工法 フロー図

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