HDD掘削機を使用することによる環境への影響は何ですか？

新しい高速道路を運転したり、新しい光ファイバー回線が敷かれている近所を歩いたり、道路全体を掘り返さずに水道管が設置されているのを見たりしたことがあるなら、地下インフラ工事に革命をもたらしている革新的な工法である水平方向掘削 (HDD) の恩恵を受けたことがあるはずです。 HDD 掘削機械を供給して生計を立てている私は、「この技術が環境にもたらす大きな問題は何ですか? 従来の掘削よりもはるかに破壊的ではありませんよね?」とよく尋ねられます。それは本当ですが、HDD マシンには環境上のトレードオフが伴います。退屈な教科書的な専門用語ではなく、これらのリグを販売し、毎週現場でリグがどのように機能するかを観察している人からの本当の話です。

まず、初めての場合のために、HDD が実際にどのようなものであるかを理解しましょう。昔ながらの掘削 (道路、庭、街区全体を引き裂くようなもの) とは異なり、HDD は地下 (通常は地表から数フィートの深さ) に湾曲した道を掘削し、その穴を通してパイプ、ケーブル、または電線を引き込みます。川の交差点、都市部の道路、さらには地面を掘ることができない史跡など、表面領域を破壊できないプロジェクトに最適です。私が販売している機械は、小規模な住宅用ファイバー作業用のコンパクトなユニットから、主要な川や高速道路を横断するための頑丈なリグまで多岐にわたります。都市部の狭いスペースで高速なものをお探しの場合、当社の高速 HDD マシン ラインは、精度を犠牲にすることなく作業時間を短縮できるように構築されています。一般的なプロジェクトの場合、当社の水平方向掘削リグのラインナップには、小型の 12 トン ユニットから重工業作業を処理する主力の 32 トン エンジニアリング機械 HDD リグまで、必要なあらゆるサイズが揃っています。 HDD を使い始めたばかりの場合は、HDD 水平方向ボール盤のページをチェックすると、すべての標準オプションの詳細な内訳が表示されます。12 トン水平方向ボール盤は、中小規模の商用作業向けのベストセラーです。

さて、環境問題に移りましょう。 HDD にとって大きな利点は、明らかに表面の破壊が減少したことです。従来の露天掘りでは、何エーカーもの植生を伐採し、野生動物の生息地を破壊し、露出した土壌が浸食されると流出水が小川に流れ込む可能性があります。米国土木学会の 2022 年の研究では、HDD はオープンカット方式と比較して表面積の乱れを最大 90% 低減できることがわかりました。これは、掘削により蓄積された炭素が放出され、鳥や水生生物の繁殖地が破壊される可能性がある海岸湿地のような脆弱な生態系を持つ場所にとっては、大きなプラスとなります。私はこれを直接見てきました。昨年、クライアントは当社の 20 トン HDD リグを使用して、ルイジアナ州の塩性湿地の下でガスラインを引き込みました。彼らは、バックホウを使っていたら枯れていたであろう2エーカーの湿地帯の草を掘り起こすことを避け、修復プロジェクトを何年も後戻りさせていただろう。したがって、多くの場合、HDD がより良い代替品であることは間違いありませんが、影響がゼロではありません。

HDD による環境への最初の大きな影響は、燃料の使用と排出物から生じます。ほとんどの HDD リグはディーゼル駆動ですよね?新しい電気モデルでも、作業場所によっては化石燃料から供給される可能性のある送電網に依然として依存しています。全米公益事業請負業者協会によると、フルサイズの HDD リグ 1 台では、1 時間の稼働あたり 10 ～ 15 ガロンのディーゼルを燃焼できます。合計すると、1 日 8 時間の 2 週間の作業では 1,000 ガロンを超える燃料が使用され、これはおよそ 10,000 ポンドの CO2 排出量に相当します。私は多くの建設作業員と仕事をしていますが、最近では、標準的なリグよりも 15 ～ 20% 燃費が良くなるように設計されている高速 HDD マシンについて問い合わせてくる人が増えています。これは小さな利益ではありますが、年間数十件の仕事を行っている企業にとっては、排出量の削減と燃料コストの削減につながります。もう 1 つ、アイドル時間が大きな原因となっています。多くの乗組員は、資材やチームメンバーを待つ間、リグをアイドリングしたままにしており、燃料が無駄になり、不必要な排気ガスが排出されます。私たちは常にクライアントに、アイドル時間を削減するためにリモートスタート/ストップ機能 (当社のリグの多くにこれが備わっています) を使用するようアドバイスしており、クライアントからはその変更だけで 25% の燃料節約が得られたと報告を受けています。

次は泥の掘削です。これは多くの人を不意を突く大きなものです。掘削泥水 (掘削液とも呼ばれる) は、水、粘土、ポリマー、そして場合によっては化学物質が混合されたもので、ドリルビットを冷却し、ドリルロッドを潤滑し、穴が崩壊しないようにするという 3 つの重要な役割を果たします。問題は、掘削泥が正しく扱われないと汚くなる可能性があることです。それが地表に漏れると、土壌に浸透して地下水を汚染したり、川や池に流れ出て魚や植物に害を及ぼす可能性があります。私はいくつかの恐ろしい話を見たことがあります。テキサス州の乗組員が川を渡る作業中に少量の漏水に遭遇し、泥が水を非常に濁らせたため、地元のバスの生息数が数週間にわたって混乱しました。ただし、重要なのは、HDD を適切に実践すれば、このリスクをほぼ排除できるということです。当社が販売するリグは、密閉された泥タンクと漏れ防止接続を備えて設計されており、こぼれた泥をキャッチするために作業現場の周囲に格納容器を設置するよう常にクライアントにアドバイスしています。さらに、現代の掘削泥の多くは生分解性のポリマーベースの混合物であり、有毒な残留物を残すことなく環境中で自然に分解されます。現在、当社のクライアントの多くは環境に優しい泥を選択しており、廃棄料金の節約（有毒な泥を埋め立て地に運ぶ必要がないため）を考えるのは簡単です。

さらに、HDD であっても生息地の破壊があります。待て、地表はあまり掘り返さないと言いましたが、なぜ生息地が破壊されるのでしょうか？まあ、HDDにはやはり発射ピットと受信ピットが必要ですよね？これらはドリルが始まり、戻ってくる場所で、通常は数フィートの深さです。小規模な作業の場合、これらのピットはわずか 10x10 フィートである可能性がありますが、大規模な川の横断では、幅が 50 フィート以上になることがあります。たとえ最小限の表面積を使用しているとしても、これらの穴は地元の植物を破壊する可能性があり、それらが野生動物の通路に掘られている場合は、しばらく動物の移動を妨げる可能性があります。昨年、州立公園近くのファイバープロジェクトに取り組んでいるクライアントがいました。彼らはフルサイズのリグよりもピット要件が小さい当社の 12 トン水平方向ドリリングマシンを使用したため、10x10 フィートのピットが 2 つだけ必要でした。彼らはシカの足跡を避けるための作業を計画し、作業終了後すぐに採掘現場に在来種を植えたところ、1か月以内にシカが再びその地域を歩くようになった。それは生息地への影響を軽減する、小さくて賢い一歩です。もう 1 つは、HDD リグや消耗品の移動に使用される重機によって作業現場の土壌が圧縮されるため、植物の成長が困難になり、地下の昆虫の個体数や根系が混乱する可能性があるということです。しかし、繰り返しになりますが、車両の通行を必要な経路のみに制限し、障害のあるエリアをマルチや土で覆うことで問題を解決できます。

水の使用も隠れた環境コストです。泥の掘削にはほとんどが水であるため、フルサイズの HDD の作業では 1 日に数千ガロンの水を使用する可能性があります。干ばつが発生している地域では、それは大きな問題です。たとえば、水が配給されているカリフォルニア州の一部では、HDD の作業員がトラックで水を運ばなければならず、これにより排出量とコストが増加します。そのため、最新の HDD リグの多くには、掘削泥をリサイクルする閉ループ システムが搭載されています。掘削泥 (掘削で出た岩石や土の破片) をろ過して取り除き、毎回泥を捨てて新しい泥を作るのではなく、泥を何度も再利用します。当社の HDD 水平指向性ボール盤モデルにはオプションの閉ループ システムが付属しており、これらを使用するお客様は水の使用量を最大 80% 削減できます。これは乾燥地域にとって大きな変革となります。アリゾナ州の顧客が干ばつ被害地域を通るパイプラインの工事をしていました。彼らはクローズドループシステムを使用し、1日あたり1,000ガロンの水の使用量ではなく200ガロンのみの水を使用し、水を運ぶための余分なコストをすべて回避しました。これは環境に良いだけではありません。その方が彼らの収益にとって良いのです。

待ってください、ドリルの切削から出る廃棄物を見逃さないようにしましょう。ドリルの切粉は、掘削泥と一緒に引き上げられた岩石や土です。適切に扱わないと、泥に含まれる化学物質で土壌が汚染されたり、地表に残ったままになると水路に浸食されたりする可能性があります。しかし、最新の処理システムの多くでは、切りくずを泥から分離できるため、泥はリサイクルでき、切りくずは他の建設プロジェクトの盛り土材料として再利用したり、きれいであれば処理して土に戻すこともできます。私たちは常にクライアントに、切りくず分離装置に投資するように言っています。そして、作業員が廃棄物になるはずのものを無料の資源に変えるのを見てきました。あるクライアントは、分離した砂の切りくずを現場で新しい建物のコンクリートを作るために使用しました。埋立地での廃棄物が減り、廃棄コストも減り、双方にメリットがあります。

さて、HDD をより良くするために業界が取り組んでいることについて話しましょう。悪いことばかりではないからです。多くのメーカー (私たちが協力しているメーカーも含む) は、ディーゼルではなくバッテリー電源で動作する電動 HDD リグに移行しています。この技術はまだ新しいですが、電動リグは現場での排出ガスがゼロで、静かなので都市部の仕事には最適です。ヨーロッパの一部の都市では、すべての都市インフラプロジェクトに電動 HDD がすでに必要となっており、ここ米国でも、より多くの電動モデルが市場に投入されています。また、より優れた追跡技術（掘削オペレーターがリアルタイムで経路をマッピングできる GPS とソナー）により、ユーティリティラインや地下パイプに衝突する可能性が減り、それらのラインの漏洩や破損による環境被害（ガス漏れや石油流出など）の発生を防ぐことができます。

しかし、ここからが本当の話です。HDD の環境への影響はマシン自体に限定されるわけではありません。すべては使い方次第です。安価で古いリグを使用する悪いオペレーターは、よくメンテナンスされた最新のリグを使用する優れたオペレーターよりもはるかに多くの害を引き起こす可能性があります。だからこそ、私たちは機械を販売するだけではなく、クライアントと協力して、リサイクル泥の使用、アイドル時間の制限、流出の阻止、ピットサイズの最小化などのベストプラクティスについて作業員を訓練しています。たとえば、当社の高速 HDD マシンのオペレーターは、土壌の種類に基づいて掘削速度を調整するように訓練されており、これにより、必要な泥の量と生成される切りくずの数が削減されます。当社の 32 トン Engineering Machinery HDD リグは、重労働向けに構築されていますが、掘削パラメータを調整できるように設計されているため、必要以上のリソースを使用することはありません。

あなたがプロジェクト マネージャーで、次の地下ジョブでより環境に優しいものにしたいと考えている場合は、留意すべき点がいくつかあります。まず、適切なサイズのリグを選択します。小規模なファイバーの作業にはフルサイズの 32 トンのリグは必要ありません。当社の 12 トン水平方向掘削機は、住宅および小規模商業プロジェクトに最適で、大型リグよりも燃料と水の使用量が少なく、効率的に作業を完了できます。次に、環境に優しい選択肢について尋ねます。閉ループ泥水システム、生分解性泥水、電力などです。第三に、環境に関するベストプラクティスの経験を持つスタッフと協力します。ただ最安の見積もりを求めるのではなく、影響を最小限に抑えることを優先する見積もりを選びます。

結局のところ、HDD は依然として、露天掘りと比較して、地下インフラを構築する最も持続可能な方法の 1 つです。しかし、完璧ではありません。排出物、水の使用、泥漏れの可能性は現実のものですが、それらは適切な機械、トレーニング、実践によって管理可能です。この業界の人間として、私は、電気リグ、より優れたリサイクル システム、より正確な追跡など、HDD をさらに環境に優しいものにする新技術の登場に興奮しています。

パフォーマンス、効率、環境への影響の低減のバランスをとった HDD 機械をお探しの場合、またはプロジェクトに適したリグについてお問い合わせになりたい場合は、お問い合わせください。小規模な住宅街から大規模な河川横断まで、あらゆる作業に対応するオプションをご用意しており、お客様のニーズと持続可能性の目標に最適なものを選択するお手伝いをさせていただきます。

 

 

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