鉄道ACT研究会 鉄道建設改良技術の向上を目指して

技術の概要

リバース工法による場所打ち杭では、安定液を所定の水位に保つことで孔壁の崩壊を防いでいます。この安定液水位の維持には、従来より水位検知に電極棒を用いた送泥ポンプの制御のみを行なう自動給水装置が多く用いられていますが、施工中の水位変動幅を小さく抑えるには限界があります。

近年、重要構造物に近接した施工環境では、その水位管理の厳格さが求められてきています。本システムでは、水位計測に液面変位センサ（レーザー方式、ガイドパルス方式等の組合わせ）を採用。その計測値を自動記録すると同時に、送・排泥ポンプ、送泥バルブを一括制御を行うことで、送泥ポンプ停止後の杭孔への安定液の流入、排泥ポンプの停止遅れ（人為的なミス）による大きな水位変動を防止します。また、異常発生時には警報メールを発信しますので、速やかな対応を可能にします。
本システムは特に次のような施工環境に有効です。

孔内水位安定化システム構成図

特徴及び優位性

1. 水位管理の品質向上
   1. 水位を標高値で表示するため現在値の良否が明確です。
   2. 水位計測データを制御に使用するため、従来の電極による水位検知に比べ、きめ細やかな制御が可能です。
   3. 送・排泥ポンプ停止時、逸水量の計測が可能です。
2. 安全性の向上
   1. 水位に応じて送・排泥ポンプを統括制御するため、人為的過誤による水位低下を防止できます。
   2. 施工箇所近傍に送泥バルブ（送泥ポンプ連動）を設けることで、ポンプ停止後、配管内安定液の杭孔への流入を防止。杭孔からのオーバーフローを防ぎ、掘削開始時の安定液供給の応答性を改善して排泥ポンプ先行による水位低下を防ぎます。
   3. 水位低下時は、状態表示灯と警報メール発信で速やかに工事関係者に通知します。
3. 「列車運行時間帯の近接工事設計施工マニュアル準拠」※東日本旅客鉄道(株) 2011.10 制定
   1. 掘削開始からコンクリート打設完了まで、安定液水位データを自動記録します。
   2. 水位低下時は、排泥ポンプを停止させ、自動的に水位回復優先運転に移行します。

施工実績

1. 千葉駅改良工事（JR 東日本）

   杭本数94 本

2. 飯田橋駅改良工事（JR 東日本）

   杭本数9 本