バキュームゲージ(真空計)が示すウェルポイントポンプの運転状況2018/06/25

真空ポンプによって吸引された地下水(空気が気泡となって混じっている)はヘッダパイプ内を移動してセパレートタンクに集められます。

集められた地下水はセパレートタンク内で地下水(重い物体)と空気(軽い物体)に分離されます。

分離された地下水はヒューガルポンプで排水され、空気は真空ポンプで排気されます。

この時、セパレートタンクの上面に取り付けられたバキュームゲージ(真空計)はセパレートタンク内の空気のゲージ圧(大気圧との差圧)を示しています。

バキュームゲージのゲージ圧は 0MPa~-0.1MP aの範囲となります。

0.1MPa(メガパスカル)は1気圧に相当しますので、-0.1Mpaは-1気圧(絶対真空)を意味します。

1気圧は水頭換算で約10mですから、上記の写真が示しているゲージ圧-0.065MPaは、セパレートタンク内の気圧と大気圧の差が水頭換算で6.5m程度であることを示しています。

これは各種のロスを考慮しない場合、低下した地下水位面とセパレートタンク内水面の差が6.5mであることになります。

良好な真空状態が確保できていることになります。

なお、真空度を高めることに気を取られてグランドコックを閉めすぎると、空気の吸引量が減ると共に、地下水の揚水量も減少することになります。(グランドコックを全閉にすればゲージ圧が大きくなり、排水量はゼロになります。)

真空度が高いから運転状況が「良好」と判断してはいけません!

ウェルポイントの運転管理作業は真空度、揚水量、地下水位観測井戸内水位などを調整しながら、最適な運転状態を維持する作業なのです。

(続)新オープンシールド工法2008/12/23

新オープンシールド工法の掘進状況です。

掘削幅 7.1m、掘削深度 GL-7.2m の大規模断面です。

シールド掘進方向の両側にはウェルポイントが配置されています。

ウェルポイントの実施計画は、ウェルポイント工法による揚水試験を行って作成しました。

確認された透水係数は極大となる K = 0.1cm/sec のオーダーでした。

自然水位はGL-2mです。

ウェルポイントの打設ピッチは 0.5m 、ライザパイプ長は 6.5m です。

函体上面まで地盤を切削したうえで、ウェルポイントを打設しました。

地下水の豊富な地盤で新オープンシールド工法を採用する場合、地下水位低下工法の併用は必須条件なのかもしれません。

水が逃げる!2008/10/28

ウェルポイントの打設作業
水が逃げる!

ウォータジェット工法(通常工法)でウェルポイントを打設しています。

ライザパイプにパイプレンチを噛ませ、二人がかりでネジ込んでいます。

削孔水が地山に浸透し、スライムが地表面まで噴き上がってこないのです。

「水が逃げる」と表現します。

透水性の大きい地盤で起こる現象です。


薬液注入工などのボーリング削孔でも同様の現象が起こります。

水が逃げるとボーリングロッドが地山に喰われ、回転できなくなります。

「ジャミング」と表現します。

薬液注入の場合は、削孔水の代わりに注入材を送液し、削孔水の逃げ道を塞ぎながら
削孔することがあります。

さて、ウェルポイントの場合はどうするのか?

直角三角せき2008/10/27

直角三角せきを正面から撮影したものです。

頂点の角度が直角になっています。

越流水深H(頂点から水面までの距離)を計測し、流量早見表や算定式で流量を求めます。

運転管理(ウェルポイント工法)2008/10/26

ウェルポイントは水位低下によって空気を吸引するようになります。

吸引された空気は気泡となって地下水と共にセパレータ・タンクに集まります。

空気はセパレータ・タンク内を浮上し、水と分離されます。

浮上した空気はタンク上部から真空ポンプで吸引(排気)されます。

空気吸引量が多いと、真空ポンプの排気能力が不足して真空度が低下します。

グランドコックを絞って空気吸引を防止しますが、コックを絞りすぎてはいけません。

真空度は上がりますが、揚水量が減少するのです。

コック全閉なら、真空度は最大となりますが、水は一滴も集まってこないのです。

チャッキバルブ調整による排水量の調整、グランドコックの開度調整、漏気点検などによる
気密調整などがウェルポイントの運転管理作業です。

管理作業には熟練した技能が必要なのです。

ウェルポイントポンプ(一体型)2008/10/25

1台のモーターでバキュームポンプ(真空ポンプ)とヒューガルポンプ(渦巻き型排水ポンプ)を
駆動するタイプのウェルポイントポンプです。

親子(おやこ)と呼ばれています。

バキュームポンプが親、ヒューガルポンプが子となります。

2台のポンプと1台のモータを直列配置し、効率よく駆動させることは容易なことではありません。

試行錯誤によって蓄積されたノウハウと優れた職人技が必要なのです。

口径150mm×15KW×200V、口径100mm×11KW×200Vの2種類があります。