JP2003307464A

JP2003307464A - コンクリートダムの漏水検査方法および漏水処理方法

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Publication number: JP2003307464A
Application number: JP2002113699A
Authority: JP
Inventors: Toru Yakuta; 徹役田; Hideo Mizuno; 秀雄水野
Original assignee: Obayashi Corp; Maeda Corp
Current assignee: Obayashi Corp; Maeda Corp
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2022-04-16
Also published as: JP3917453B2

Abstract

(57)【要約】【課題】湛水前に漏水検査を可能にすること【解決手段】漏気位置の特定作業では、まず、一定圧
力の窒素ガスを、注入管を介して主および副止水板間に
注入しながら、横継ぎ目の上流側に沿って、石鹸水を塗
布する。横継ぎ目に漏気があれば、その部分から窒素ガ
スが吐出して、石鹸水を膨らませて、半円球状のシャボ
ン玉が形成されるので、石鹸水を塗布した面を目視観察
していれば、漏気発生個所が判り、簡単に特定すること
ができる。この場合に、石鹸水が膨らむことで形成され
たシャボン玉の径を測ると、漏気量および漏気個所の大
きさが推定することができる。漏気発生個所は、漏水の
量的な問題を考慮しなければ、漏水発生個所と実質的に
同じである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリートダ
ムの漏水検査方法および漏水処理方法に関し、特に、ダ
ムの構築後の湛水前に行う漏水検査方法および漏水処理
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】重力式のコンクリートダムは、横継ぎ目
があることから、多少なりともこの部分で漏水が発生
し、湛水後に、その個所の特定および処理に苦慮するこ
とがある。そこで、従来は、ダムを構築した後に、湛水
を行い、ダムの上流の貯水池側から色粉を流し、色粉が
ダムの監視廊内の継ぎ目排水管に排出されるか否かで、
漏水を検査していた。

【０００３】そして、色粉の排出により、漏水箇所が特
定されると、ダムの貯水池側から、横継ぎ目沿いに間詰
め材を投入して、漏水箇所にこれを吸い込ませること
で、漏水処理を行っていた。

【０００４】また、これとは別の方法として、ダムの湛
水前に、ダムの上流側で、すべての横継ぎ目に色粉の注
入装置を取り付け、湛水後に、色粉を注入装置を介し
て、注入して漏水検査を行い、漏水箇所が特定された
ら、そこに間詰め材を注入して、漏水を止める方法も採
用されている。

【０００５】しかしながら、このような従来のコンクリ
ートダムの横継ぎ目の漏水検査方法および漏水処理方法
には、以下に説明する技術的な課題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した従
来のコンクリートダムの横継ぎ目の漏水調査方法および
漏水処理方法は、いずれもダムに湛水した状態で行うも
のであり、ダムに所定量の水を湛水するまでに時間がか
かるとともに、漏水箇所が特定されたとしても、漏水処
理を湛水状態で行うには、困難性があり、ダムの湛水前
に漏水検査ができ、かつ、湛水前に漏水処理が可能な方
法が要請されていた。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、比較的簡
単な方法により、湛水前に検査が可能で、かつ、漏水箇
所が特定された際に容易に処理ができるコンクリートダ
ムの漏水検査方法および漏水処理方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築されたコン
クリートダムの漏水検査方法において、前記ダムの湛水
前に、前記止水材の下流側から前記横継ぎ目に窒素ガス
などの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に
沿って石鹸水を塗布して、前記横継ぎ目から吐出する前
記気体による前記石鹸水の膨らみから、前記横継ぎ目の
漏水箇所を特定するようにした。

【０００９】このように構成したコンクリートダムの漏
水検査方法によれば、ダムの湛水前に、止水材の下流側
から横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、止水材の
上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、横継ぎ目
から吐出する気体による石鹸水の膨らみから、横継ぎ目
の漏水箇所を特定するので、目視確認という比較的簡単
な方法により、湛水前に漏水の検査が可能になる。

【００１０】前記止水材は、相互に平行に配置される主
および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板
間に圧力状態を検知しながら注入され、検知された圧力
値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに基づいて、前記
主，副止水板間に形成される間隙容量を算定することが
できる。

【００１１】前記横継ぎ目の漏水箇所を特定する際に
は、前記石鹸水の膨らみの大きさから前記横継ぎ目の漏
出個所の大きさ（漏水量）を推定することができる。

【００１２】また、本発明は、横継ぎ目に止水材を介在
させて連結構築されたコンクリートダムの漏水処理方法
において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側か
ら前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止
水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、前
記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の膨
らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定し、漏水処理
の必要性があると判断したときに、前記横継ぎ目にセメ
ントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、特定
された前記漏水箇所にシリコーン樹脂を塗布するように
した。

【００１３】このように構成したコンクリートダムの漏
水処理方法によれば、ダムの湛水前に、止水材の下流側
から前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、止水
材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、横継
ぎ目から吐出する気体による石鹸水の膨らみから、横継
ぎ目の漏水箇所を特定し、漏水処理の必要性があると判
断したときに、横継ぎ目にセメントミルクなどの充填材
を無圧注入するとともに、特定された漏水箇所にシリコ
ーン樹脂を塗布するので、漏水箇所の特定が容易に行
え、漏水箇所が特定された際に、湛水していないので、
容易に漏水処理をすることができる。

【００１４】前記止水材は、相互に平行に配置される主
および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板
間に圧力状態を検知しながら注入され、検知された圧力
値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに基づいて、前記
主，副止水板間に形成される間隙容量を算定し、前記充
填材を無圧注入する際に、前記間隙容量との関係に基づ
いて、前記充填材の充填状態を判断することができる。

【００１５】この構成よれば、主，副止水板間に形成さ
れる間隙容量を算定して、充填材を無圧注入するので、
無圧注入された充填材の量と、間隙容量とを勘案する
と、漏水処理の良否を簡単かつ確実に判断することがで
きる。

【００１６】前記漏水処理の要否判断は、前記石鹸水の
膨らみから測定される漏気量を漏水量に換算し、換算さ
れた漏水量に基づいて行われ、各横継ぎ目の前記漏水量
が所定値以上の場合に実行することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１か
ら図４は、本発明にかかるコンクリートダムの漏水検査
方法および漏水処理方法の一実施例を示している。

【００１８】図１および図２は、本発明の漏水検査方法
および漏水処理方法が適用される重力式コンクリートダ
ムの一例を示している。これらの図に示したコンクリー
トダムは、ダム堤体１０が山間の谷部に設けられ、ダム
堤体１０の上流側に貯水池が形成されるようになってい
る。

【００１９】ダム堤体１０は、鉛直方向に伸びる複数の
横継ぎ目１２を介して、コンクリートの打設により連結
形成されている。各横継ぎ目１２は、ほぼ等間隔で、相
互に平行に配置されている。

【００２０】横継ぎ目１２は、図２に示すように、ダム
堤体１０の横断方向で、ほぼ同じ大きさの幅ｄを有する
ものであって、この幅ｄよりも幅広の止水材１４が、横
継ぎ目１２と直交するように介在させられている。

【００２１】本実施例の場合、止水材１４は、ダム堤体
１０の上流側近傍に配置され、ほぼ同じ幅の平板状のゴ
ム板からなる主止水板１４ａと、副止水板１４ｂとから
構成され、主および副止水板１４ａ，１４ｂは、相互に
平行になるように配置されている。

【００２２】また、主および副止水板１４ａ，１４ｂ
は、その下端が、ダム堤体１０の下方の岩盤内に着岩処
理されており、上端側は、ダム堤体１０の天端近傍まで
延設されている。

【００２３】このような構成のダム堤体１０が構築され
ると、本実施例の場合に、ダムの湛水前に漏水検査が行
われ、この検査により漏水が発見され、その処理が必要
であると判断された場合には、漏水処理が行われ、この
際に行われる手順の一例を図３に示している。

【００２４】手順がスタートすると、まず、ステップ１
で、横継ぎ目１２の幅ｄの測定が行われる。この測定
は、ダム堤体１０に沿って上下移動するゴンドラを吊り
下げて、各横継ぎ目１２の幅ｄを、例えば、鉛直方向に
沿って、２．５ｍ間隔毎に、スケールにより実測する。
そして、実測された幅ｄの平均値が、横継ぎ目１２の内
部（図２に符号Ｓで示した部分）の幅と推定される。

【００２５】次のステップ２では、主および副止水板１
４ａ，１４ｂ間の間隙容量Ｖｘの算定が行われる。な
お、この間隙容量Ｖｘは、図２に示すように、主および
副止水板１４ａ，１４ｂに挟まれた横継ぎ目１２の部分
の面積Ｓに、同部分が深度方向に伸びる長さを乗じた値
である。

【００２６】この間隙容量Ｖｘの算定に際しては、図４
に示す注入装置１６が用いられる。同図に示した注入装
置１６は、ボンベ１６ａと、レシーバタンク１６ｂと、
注入管１６ｃとを備えている。

【００２７】ボンベ１６ａには、所定圧力に加圧された
窒素ガスＮ_２が封入充填されており、第１バルブ１６ｄ
とホース１６ｅとを介して、レシーバタンク１６ｂと連
通接続されている。

【００２８】レシーバタンク１６ｂは、内容積Ｖ０が既
知の圧力タンクであって、両端に第１および第２開閉バ
ルブ１６ｆ，１６ｇが設けられたホース１６ｈを介し
て、注入管１６ｃに連通接続されている。ホース１６ｈ
には、第２開閉バルブ１６ｇの近傍に圧力計１６ｉが設
けられている。

【００２９】注入管１６ｃは、両端が開口した中空管で
あって、ダム堤体１０の天端から斜め４５°下方に向け
て貫入されており、その先端は、横継ぎ目１２内に位置
しており、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間の概略中
心に位置している。

【００３０】つまり、本実施例の場合、注入管１６ｃ
は、図２のＡ方向（これと対向する方向でもよい）から
主および副止水板１４ａ，１４ｂ間の概略中心上を、ダ
ム堤体１０の天端から斜め４５°下方に向けて貫入させ
ている。

【００３１】また、この注入管１６ｃは、ダム堤体１０
の横継ぎ目１２の幅方向の概略中央部分に配置されてい
る。間隙容量Ｖｘの算定する際には、まず、ボンベ１６
ａ内の窒素ガスＮ_２をレシーバタンク１６ｂ内に所定量
貯めた状態で、定量定圧の窒素ガスＮ_２を瞬時に、注入
管１６ｃを介して、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間
に注入する。

【００３２】そして、この直後の窒素ガスＮ_２の圧力状
態の変化を圧力計１６ｉで読む。この場合、窒素ガスＮ
_２を注入する前の圧力値がＰ０であった場合に、この値
は、注入とともに低下するが、その途中で圧力値が上昇
する変化点が現われる。

【００３３】これは、主および副止水板１４ａ，１４ｂ
間に形成されている間隙と、注入管１６ｃを介して連通
されているレシーバタンク１６ｂに窒素ガスＮ_２が充満
した際に、若干の漏出があったとしても、瞬間的に圧力
が均衡する状態があって、これの変化点を読取ることが
できる。

【００３４】いまここで、この変化点の圧力値をＰａと
すると、ボイルの法則により、Ｐ０×Ｖ０（レシーバタ
ンク１６ｂの初期状態）≒Ｐａ×（Ｖ０＋Ｖｘ）の関係
が成立する。

【００３５】この関係で、Ｐ０，Ｖ０，Ｐａが既知なの
で、上記式から間隙容量Ｖｘを算定することができる。
算定された間隙容量Ｖｘからは、隙間の形成状態がわか
る。すなわち、いま、ここで主および副止水板１４ａ，
１４ｂに挟まれた横継ぎ目１２の部分の面積Ｓに、横継
ぎ目１２の鉛直方向の全長Ｌを乗算して、その容積がＶ
であるとすると、間隙容量Ｖｘが容積Ｖよりも小さい場
合には、隙間は、途中で目詰まりしていることになり、
隙間がダム堤体１０の下端まで到達していないと判断す
ることができる。また、両者の比較から、隙間の鉛直方
向の長さを推定することもできる。

【００３６】間隙容量Ｖｘの算定が終了すると、次のス
テップ３で、全体漏気量Ａの測定が行われる。この全体
漏気量Ａは、後述するステップ５で、漏水処理の必要性
の有無を判断するために測定するものであって、図４に
示した注入装置１６において、一定圧力の窒素ガスＮ_２
を、注入管１６ｃを介して主および副止水板１４ａ，１
４ｂ間に注入し続けて、単位時間における窒素ガスＮ_２
の消費量で求められる。

【００３７】全体漏気量Ａの測定が終了すると、次に、
ステップ４で漏気位置の特定が行われる。なお、このス
テップが実行されるのは、単位時間当たりの漏気量、す
なわち、全体漏気量Ａが所定値以上の場合にのみ実行さ
れる。

【００３８】漏気位置の特定作業では、まず、図４に示
した注入装置１６において、一定圧力の窒素ガスＮ
_２を、注入管１６ｃを介して主および副止水板１４ａ，
１４ｂ間に注入しながら、横継ぎ目１２の上流側に沿っ
て、石鹸水を塗布する。

【００３９】横継ぎ目１２に漏気があれば、その部分か
ら窒素ガスＮ_２が吐出して、石鹸水を膨らませて、半円
球状のシャボン玉が形成されるので、石鹸水を塗布した
面を目視観察していれば、漏気発生個所が判り、簡単に
特定することができる。

【００４０】この場合に、石鹸水が膨らむことで形成さ
れたシャボン玉の径を測ると、漏気量および漏気個所の
大きさが推定することができる。なお、本実施例で示し
漏気発生個所は、漏水の量的な問題を考慮しなければ、
漏水発生個所と実質的に同じ個所となる。

【００４１】続くステップ５では、漏水処理の必要性が
あるか否かが判断される。これは、以下の知見に基づい
ている。すなわち、コンクリート構造物の止水に関し
て、漏気量と漏水量とを比較すると、気体と水とでは、
１００倍の違いあるといわれており、所定量の漏気があ
ったとしても、必ずしも漏水処理が必要とはいえない。

【００４２】そこで、本発明者らは、漏気量を漏水量に
換算するために、比較実験を行い、これに基づいて換算
することにした。比較実験は、止水板の材質を考慮して
ゴムホースを使用し、ゴムホースに長さ２０ｍｍのスリ
ットをナイフでつけたものと、針孔を２個あけたものと
で、水あるいは窒素ガスＮ_２の圧力を種々に替えて、ゴ
ムホースに注入し、漏気量と漏水量とを比較した。

【００４３】その結果、スリットでは、５９倍、針孔で
は、７０倍漏気量の方が多かった。そこで、本実施例で
は、これらの平均の６５倍を変換係数として採用した
（漏気量／６５＝漏水量）。

【００４４】また、窒素ガスＮ_２の注入圧力を実際の湛
水時の水圧に比較するには、漏気量は、注入圧力に正比
例して増加するとして換算した。ステップ５では、全体
漏気量Ａから、換算した漏水量が、横継ぎ目１２の１個
所あたり、１０Ｌ／ｍｉｎ以上見込まれるときには、漏
水処理が必要であるとの判断基準とした。

【００４５】ステップ５で、判断基準を満たしておら
ず、漏水処理が必要でないと判断された場合には、手順
が終了する。一方、ステップ５で漏水処理が必要である
と判断された場合には、ステップ６が実行される。

【００４６】漏水処理を行う場合には、横継ぎ目１２に
セメントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、
石鹸水の膨らみにより特定された漏水箇所にシリコーン
樹脂を塗布する。

【００４７】この場合、充填材は、図４に示した注入管
１６ｃを利用して、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間
に注入することができるし、別の注入管を設けてもよ
い。充填材の注入充填量は、ステップ２で算定した間隙
容量Ｖｘに基づいで設定することができる。

【００４８】すなわち、算定された間隙容量Ｖｘに対応
した量の充填材を完全に無圧注入すると、漏水が発生す
る可能性がある個所の漏水処理が完全に行える。また、
充填材を無圧注入する際の注入量を測定しておき、これ
を間隙容量Ｖｘと比較することにより、充填状態を確認
することができる。

【００４９】すなわち、注入量が間隙容量Ｖｘよりも小
さければ、充填が不足していて、漏水処理が不十分であ
ると判断することができる。なお、実施例では、止水材
１４は、平行に配置した主止水板１４ａおよび副止水板
１４ｂで構成し、これらの間の横継ぎ目１２に気体を注
入したが、止水材１４を１またの止水板で構成する場合
には、この止水板の下流側から気体を注入すればよい。

【００５０】さて、以上のように構成されたコンクリー
トダムの漏水検査方法によれば、ダムの湛水前に、止水
材１４（主止水板１４ａ）の下流側から横継ぎ目１２に
気体（窒素ガスＮ_２）を注入し、止水材１４（主止水板
１４ａ）の上流側の横継ぎ目１２に沿って石鹸水を塗布
して、横継ぎ目１２から吐出する気体による石鹸水の膨
らみから、横継ぎ目１２の漏水箇所を特定するので、目
視確認という比較的簡単な方法により、湛水前に漏水の
検査が可能になる。

【００５１】また、上記構成の漏水処理方法によれば、
ダムの湛水前に、止水材１４（主止水板１４ａ）の下流
側から横継ぎ目１２に気体（窒素ガスＮ_２）を注入し、
止水材１４（主止水板１４ａ）の上流側の横継ぎ目１２
に沿って石鹸水を塗布して、横継ぎ目１２から吐出する
気体による石鹸水の膨らみから、横継ぎ目１２の漏水箇
所を特定し、漏水処理が必要であると判断したときに、
横継ぎ目１２にセメントミルクなどの充填材を無圧注入
するとともに、特定された漏水箇所にシリコーン樹脂を
塗布するので、漏水箇所の特定が容易に行え、漏水箇所
が特定された際に、湛水していないので、容易に漏水処
理をすることができる。

【００５２】以上のようにして、ダムの湛水前に漏水箇
所の調査および漏水処理を行うと、ダムの湛水試験など
をスムーズに行うことができる。

【００５３】なお、上記実施例では、漏水試験に引き続
いて漏水処理を行う場合を例示したが、本発明の実施
は、これに限られることはなく、漏水試験だけを行って
もよい。また、上記実施例では、気体として、窒素ガス
Ｎ_２を例示したが、本発明の実施では、圧縮空気や酸素
などの他の気体を用いることもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かかるコンクリートダムの漏水検査方法および漏水処理
方法によれば、比較的簡単な方法により、湛水前に検査
が可能で、かつ、漏水箇所が特定された際に容易に処理
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる漏水検査方法および漏水処理方
法が適用されるコンクリートダムの一例を示す正面図で
ある。

【図２】図１の要部上面図である。

【図３】本発明のかかる漏水検査方法および漏水処理方
法の一実施例を示す処理手順のフローチャート図であ
る。

【図４】本発明のかかる漏水検査方法および漏水処理方
法で使用する注入装置の設置状態の側面図である。

【符号の説明】

１０ダム堤体１２横継ぎ目１４止水材１４ａ主止水板１４ｂ副止水板１６注入装置１６ａボンベ１６ｂレシーバタンク１６ｃ注入管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野秀雄東京都千代田区富士見二丁目10番26 前田建設工業株式会社内Ｆターム(参考） 2G067 AA19 AA48 BB03 BB06 CC04 DD27 EE08 EE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築
されたコンクリートダムの漏水検査方法において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側から前記横継
ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布し
て、前記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の
膨らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定することを特徴とするコ
ンクリートダムの漏水検査方法。
【請求項２】前記止水材は、相互に平行に配置される
主および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板間に圧力状態を検知しな
がら注入され、検知された圧力値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに
基づいて、前記主，副止水板間に形成される間隙容量を算定するこ
とを特徴とする請求項１記載のコンクリートダムの漏水
検査方法。
【請求項３】前記横継ぎ目の漏水箇所を特定する際
に、前記石鹸水の膨らみの大きさから前記横継ぎ目の漏
出個所の大きさを推定することを特徴とする請求項１ま
たは２記載のコンクリートダムの漏水検査方法。
【請求項４】横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築
されたコンクリートダムの漏水処理方法において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側から前記横継
ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布し
て、前記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の
膨らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定し、漏水処
理の必要性があると判断したときに、前記横継ぎ目にセメントミルクなどの充填材を無圧注入
するとともに、特定された前記漏水箇所にシリコーン樹
脂を塗布することを特徴とするコンクリートダムの漏水
処理方法。
【請求項５】前記止水材は、相互に平行に配置される
主および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板間に圧力状態を検知しな
がら注入され、検知された圧力値の変化と、前記横継ぎ
目の推定幅とに基づいて、前記主，副止水板間に形成さ
れる間隙容量を算定し、前記充填材を無圧注入する際に、前記間隙容量との関係
に基づいて、前記充填材の充填状態を判断することを特
徴とする請求項４記載のコンクリートダムの漏水処理方
法。
【請求項６】前記漏水処理の要否判断は、前記石鹸水
の膨らみから測定される漏気量を漏水量に換算し、換算
された漏水量に基づいて行われ、各横継ぎ目の前記漏水
量が所定値以上の場合に実行されることを特徴とする請
求項４または５記載のコンクリートダムの漏水処理方
法。