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 特集記事 「海底トンネル」 |
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関門トンネル・青函トンネルの排水で活躍‥‥ヨコタのポンプ・バルブ
島から島へ、私達をあっと言う間に運んでくれる海底トンネル。 便利なトンネルですが、その機能を維持するために多くの設備が日夜働いています。その一つが排水設備です。 トンネルは、それが地上トンネルであれ、海底トンネルであれ、地層や水脈を横切って作られますから、常に湧き出てくる水を排水する必要があります。その量は、大きなトンネルになると日に何千トンにもなることもあります。 地上のトンネルであれば、「水は低きに流れる」ですから、出口に向かって下り勾配をつけておくだけで自然に排水されますが、海底トンネルの場合はそういう訳には行きません。そこで、車両の通る本坑の他に水抜トンネルとポンプ室を作っておき、湧き出てくる水をそこに集めて、排水ポンプで一気に地上に送ることが行われます。
その排水ポンプに必要な条件とは次のようなもので、場所が場所だけに特に厳しい条件となっており、これらを完璧に満たす高い技術水準が要求されます。
ヨコタは、1953年の会社創業のきっかけが「炭鉱掘進用ポンプ・バルブの開発」だったこともあって、各種トンネル用の特殊ポンプ・バルブは数多く製作して来ましたが、これらの海底トンネルで再び出番が到来することとなりました。そして、数々のノウハウの注ぎ込まれたヨコタのポンプ・バルブが「縁の下の、更にその下の力持ち」として活躍しているのです。
本州と九州を結ぶ関門トンネルは、1939年に着工、1958年に完成した海底道路です。 国道２号線の車道部と歩行者・自転車用の人道部を備え、全長は 3.5km、海底部の長さは 780m、最深部の海面からの深さは 56m です。 関門トンネルの排水ポンプ及び排水管は、老朽化を防ぐために定期的に新規取替工事が行われています。 1958年の完成当初は、排水ポンプ室には従来型の排水ポンプが設置されていましたが、1973年の新規取替工事の際に、後継機種としてヨコタ自吸式ポンプが採用され、これに置き替える事となりました。 各ポンプ室では、万一に備えて、何台かのポンプをシフト運転しますが、更に排水作業の絶対安全のために、各ポンプには無送水検知器を組み込んだヨコタ無水撃チェッキ弁も取り付ける事となりました。 このヨコタ自吸式ポンプは、それ以降、日夜トンネル内の排水を行い、そのユニークな特性と高い信頼性について最大級の賛辞を頂き、今日に至っています。 1994年から 1995年にかけては、これらヨコタ自吸式ポンプの更新が行われましたが、この更新においては、ポンプ材質に新開発のヨコタ耐海水ステンレス YST130N を採用し、ますます耐久性をアップして、メンテナンス費用の削減にも貢献しています。
ヨコタ自吸式ポンプと無水撃チェッキ弁が選ばれたのはなぜ？ ヨコタ自吸式ポンプが選ばれた理由は、従来一般の自吸式ポンプと比較して、次のような際立った特長があるからです。
それでは、この関門トンネルで使われている自吸式ポンプを、機種ごとにご紹介します。 どのポンプも、それぞれ独自の仕組みと特長を持っています。 使われているポンプその１「自吸多段渦巻ポンプ USM 型」 水抜トンネルの底に溜まった海水を吸い上げて一気に 65m 上の地表に押し上げる排水ポンプとして、６台使われています。 多段で高揚程、しかも特許自吸機構により抜群の自吸性能を発揮する頼もしいポンプです。
使われているポンプその２「自吸渦巻ポンプ UHN、UHNM 型」 一部は海水の排水用として、他は雨水の排水用として、合計８台使われています。 単段でも高揚程、しかも特許自吸機構により抜群の自吸性能を発揮する、これまた頼もしいポンプです。
使われているポンプその３「水中モーター付き自吸渦巻ポンプ UHPR 型」 海水を吸い上げる排水ポンプですが、特に海水で冠水する可能性のある場所で、３台使われています。 ポンプ本体は、上記 UHN、UHNM 型と同じ特許自吸機構により、抜群の自吸性能を発揮します。その上で、水中モーターを組み込んで完全防水型とし、更に、材質はヨコタ耐海水ステンレス YST130N を採用していますので、万一海水で冠水しても全く心配ありません。 この独創的な仕組みと材質により、極めて信頼性の高いポンプとして高い評価を頂いています。
本州と北海道を結ぶ青函トンネルは、1964年に着工、1987年に完成した世界最長の海底鉄道トンネルです。 在来線のみならず将来の新幹線も通れる構造になっており、全長は 53.9km、海底部の長さは 23.3km、最深部の海面からの深さは 240m に達します。 トンネル内に湧き出てくる海水は、高圧ポンプで地上に排水されますが、地上までの高さは約 250m にもなります。万一ポンプが緊急停止した場合の逆流を防止するために逆止弁（チェッキ弁）が設けられますが、この逆止弁で水撃（ウォーターハンマー）が起きると不測の事態が生じかねません。 そこで、この重要な逆止弁には、高い信頼性で知られるヨコタ無水撃チェッキ弁が採用されました。合計 21台が 1986年に設置されて、ポンプ設備の安全を守り続けています。
ヨコタ無水撃チェッキ弁  (特許) が選ばれたのはなぜ？ヨコタ無水撃チェッキ弁が選ばれた理由は、従来一般の逆止弁（チェッキ弁）と比較して、次のような際立った特長があるからです。
ヨコタ耐海水ステンレス YST130N について YST130N は、耐海水性の材質としてヨコタが独自に開発した二相ステンレス合金で、驚異的な耐海水性があります。 実証試験の結果、YST130N の特に優れた耐隙間腐食性と耐孔食性が証明されました。
各製品のより詳しい説明については、 自吸多段渦巻ポンプ USM、UBM、MEF 型 自吸渦巻ポンプ UHN シリーズ（UHNM、UHPR 型） 無水撃チェッキ弁 SL シリーズ 耐海水ステンレス YST130N をご覧下さい。 |
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株式会社 横田製作所 Tel : 082-241-8675 E-mail : yokota@aquadevice.com