大成建設が汎用建機装着型のダム堆砂処理装置を開発、水中の堆砂を効率的に分別吸引：産業動向

大成建設は、汎用建機に付属部品として装着し、ダム湖から吸引浚渫した堆砂をパイプラインで圧送するダム堆砂処理装置「T-A Dredger」を開発した。T-A Dredgerは、汎用建機に装着することで、水深に関わらず水中の堆砂を効率的に分別吸引することが可能となる。また、国土交通省中部地方整備局が長野県伊那市で管理する美和ダム貯水池でT-A Dredgerの実証実験を行い、その性能を確認した。

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　大成建設は、汎用建機に付属部品として装着し、ダム湖から吸引浚渫（しゅんせつ）した堆砂をパイプラインで圧送するダム堆砂処理装置「T-A Dredger」を開発したことを2022年3月31日に発表した。

従来のポンプ船による浚渫などに付随する大規模な仮設備が不要

　現在、ダム管理を行う上で、ダム湖の堆砂処理は、貯水容量を長期間にわたり確保し、インフラの長寿命化を図るための課題となっている。解決策として、大成建設では、2016年度から土木研究所とダムの土砂排砂技術に関する共同研究※1に取り組んできた。

※1 共同研究：共同研究の名称「吸引工法によるダムからの土砂供給（排砂）技術に関する共同研究」（実施期間は2016〜2020年度）。土木研究所で開発中の吸引工法（潜行吸引式排砂管）に対して、当社は堆砂に含まれる沈木・巨石・ちりなどの吸引困難な物体の除去といった前処理手法を開発。

　こういった取り組みを経て、大成建設は、水中の堆砂内に混在する沈木、巨石、粉じんの異物や礫分（れきぶん）を取り除き、細粒分のみを浚渫して圧送する技術について設計・仕様検討を進め、ダム堆砂処理装置のT-A Dredgerを開発した。

「T-A Dredger」の建設機械への装着状況　出典：大成建設プレスリリース

　T-A Dredgerの基本機構では、装着部品先端の吸引部に回転式スクリーンを搭載して、巨礫（きょれき）や木材などの異物を水中で選別除去し、高濃度土砂水のみを吸引する他、吸引口を二重管構造とし、外管に清水のみを流入させ、内管先端部から土砂吸引する際に常時清水を供給することで土砂の吸引過多による配管閉塞を防ぐ。装着されたスクリーンドラムの回転数は可変式で、堆砂の土質条件に応じてドラム表面の切削チップで土砂取り込み量を調整し、土砂濃度を制御する。

　上記の基本機構を活用し、建設機械先端部のスクリーンを回転させながら、堆砂部に挿入し、切削チップで堆砂を崩して、回転スクリーンにより異物を除きながら、高濃度な土砂水だけを吸引するだけでなく、吸引管先端に清水を供給して高濃度土砂水を希釈しながら処理し､パイプラインでの圧送に応じる。

「T-A Dredger」の基本機構　出典：大成建設プレスリリース

　T-A Dredgerは、汎用建機に取り付けて浚渫することで、従来のポンプ船による浚渫などに付随する大規模な仮設備が不要となる。加えて、大成建設が行った実証実験の結果、これまで使用されていた浚渫用ポンプと比較して、約3分の1の出力性能を持つ小型ポンプ（出力55キロワット、吐出口径200ミリ）でも従来工法に相当する毎時50立方メートルの浚渫能力を確認した。

「T-A Dredger」の浚渫方法　出典：大成建設プレスリリース

　また、陸上や台船上に設置したバックホウや大成建設が独自開発した水中作業機「T-iROBO UW※2」などの汎用建機に取り付けて堆砂を浚渫でき、ダム湖の貯水位に合わせてT-A Dredgerを装着する建機を代えることで浅水域から大水深まであらゆる水深に適用する。

※2 T-iROBO UW：ダムのリニューアル工事などにおける水中作業を遠隔操作で行える作業機。台船から水底にシャフトを立て込み、シャフトを軸に建設機械が水中作業できるため、大水深でもダイバーなしで施工可能。

水深に応じた「T-A Dredger」の建設機械への装着例の浚渫方法　出典：大成建設プレスリリース