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一般財団法人先端建設技術センター WEB記事

土砂を食べるフグ"マジックボール"を取材しました。~その①(取材日:H25年6月12日、26日、7月19日)

 NETISプラス特別号において、一緒にタイへ訪問したボンテラン工法技術開発者、東北大学高橋教授からのお誘いにより、がれき混入土の改良に関する社会実験(場所:宮城県大郷町)へ参加させていただいた。当日はテレビ・新聞等マスコミ関係者が見守るなか、小雨にも係らず実証実験が開始されたが、そこに普段見慣れない物体が・・・。
 (社会実験の様子は、次回の記事で紹介する。)

 サクションホースの先にぶら下がっている丸いサッカーボールのような物体。ひげのようなものも張り付いている。
 どうやら下に見えるメッシュ状の穴から水を含んだ土砂を吸い上げるらしい。今回の実験設備は3つの新技術のコラボレーションとなっている。構成技術は、①がれき混入土を有効に吸いあげる新技術、②混入土を分別する新技術、③最終的に発生する含水比率の高い土砂を法面緑化に転用する新技術の3つである。
 写真は、ある程度がれきを取り除いた土砂を吸いあげる部分(①の技術に該当)であり、吸引性能の効率化を検討した結果、この形状に行き着いたとのこと。

 この新技術は、東亜建設工業㈱が開発した堆砂除去システム"マジックボール"。通常は、写真のとおり愛らしいキャラクターがペイントされている。愛称はふぐ太郎という。
 北九州の造船所や下関のメーカーに装置製作をお願いした際、生まれ故郷の関門海峡にちなんでふぐの顔をデザインしたところ好評だったので、そのままキャラクター化したとのこと。
 ちなみに、顧客の要望によりデザイン変更が可能で、リンゴとかスイカとかのデザイン案もあるらしい。
 このふぐ太郎が現場でどんな力を発揮するのか?早速技術開発者にお願いし、当センターにて技術説明会を開催することとした。

 左の写真中央が、技術開発者の泉 信也氏。当センターの河川部門に籍を置く職員を中心とした約20名を対象に、パワーポイントや動画を用いて1時間ほどご説明いただいた。

 このマジックボールは東京電力との共同開発で、高瀬川第五発電所の調整池に堆積した土砂を吸引する工事で採用されている。グラブ浚渫だと、台船等の搬入のため工事用道路が欠かせないが、周囲が国立公園のため大掛かりな工事は困難、また調整池の水をドライアップしてバックホウ等で浚渫するとなると、その間発電所を動かせない、そんな課題を解決すべくこの技術は開発された。
 この現場では資機材を全てヘリコプターで運搬している。

 左の図はマジックボールの吸引原理を模式的に示したものである。2枚目のスライドで、球体の表面にひげのようなものがついていると説明したが、これはここから水ジェットを噴射しており、吸引部周辺の堆砂を吸引しやすくするために軽くほぐしている。逆に堆砂が拡散しすぎないようポンプの吸引量より噴射量を小さくしているとのこと。これにより球体表面に薄い流水層が形成され、まるでアリ地獄のように表面の砂が崩れながら次々と吸いこまれていく。右側の動画は1/10スケールでの実験状況。
※右側の画面をクリックすれば、マジックボールの吸引状況を動画にて確認できます。

 昇降ウィンチを搭載した台船を用いて、任意の箇所にマジックボールを吊り下ろす。砂質土の場合には前スライドの原理通り、マジックボール自重により土砂を掘り下げていけるが、粘性土の場合にマジックボールを過度に押し付けてしまうと、掃除機がカーテンを吸い込んでしまったように吸引できなくなる。これを防止するため、昇降ウィンチにはマジックボールにかかる圧力に応じて自動的に調整される機能が付加されている。
 またマジックボールが転倒しないよう上部にフローター、下部にウェイトが内蔵されている点がこの技術のミソである。(起き上がり小法師の原理)

 池の周囲にウィンチを複数台設置し、ワイヤーを台船につなげて引っ張ることで移動させる。右の操作台のうち、右上にあるスティック式レバーで、初心者のオペレーターでも台船を思い通りに移動させることができる。レバー一つで複数のウィンチ動作を調整する仕掛けらしい。なるべく熟練度を必要としない新技術にしたいという開発者の配慮である。

 説明終了後、泉氏にこの技術開発時のエピソードを聞かせていただいた。右上の写真に示すように、実に様々な形状を水槽実験にて試行したとのこと。C案の半球型が効率的であることもこの実験で判明したようだが、よく見ると中華鍋。ホームセンターで買ってきて溶接したらしい。

 実際の活用現場も見てみたいということで、三重県松阪市にある工事現場へ案内していただいた。次回は、現場で活躍する「ふぐ太郎」の様子と、冒頭で説明したがれき混入土の改良に関する社会実験についてご紹介したい。

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