JP2005139865A - Underwater temporary cofferdam installation and its construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばダム施設の改良工事を行うに際し、ダム堰体と貯水池とを分離すべく、ダム堰体に取付ける水中仮締切り設備及びこの水中仮締切り設備の施工方法に関するものである。 The present invention relates to an underwater provisional cutoff facility attached to a dam weir body and a method of constructing this underwater provisional cutoff facility in order to separate a dam weir body and a reservoir, for example, when improving a dam facility.
例えばダム施設の改良工事を行う場合、工事に先立ち、貯水池側におけるダム堰体のコンクリート面に、一時的に水中仮締切り設備を取付け、ダム堰体における工事部分と貯水池とを分離する。以下、従来の水中仮締切り設備を図3及び図4に基づいて説明する。 For example, when improving a dam facility, prior to the construction, an underwater temporary cutoff facility is temporarily attached to the concrete surface of the dam weir on the reservoir side to separate the construction part and the reservoir in the dam weir. Hereinafter, a conventional underwater temporary cutoff facility will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
図3及び図4において、1はケーソンであり、ダム堰体2の貯水池側のコンクリート面2aに、何らかの作業空間を確保するために取付けられる箱型の構造物である。このケーソン1は、平面的に「コ」の字型のラーメン構造で、高さ方向に、複数のブロックに水平分割して搬入する。
3 and 4, reference numeral 1 denotes a caisson, which is a box-type structure attached to the
ケーソン1は、前記コンクリート面2aに予め据付けられた底蓋3上に設置し、底蓋3、ケーソン1の最上位のブロックの上面に取付けられる可動蓋4及びコンクリート面2aの戸当たりと一体化して水密金物9によって水密を保ち、内部に作業空間を確保している。なお、このケーソン1に作用する水圧荷重は、ラーメン構造の脚部1aを介してコンクリート面2aに伝達される。
The caisson 1 is installed on the
5はダム堰体2の上流面に設置され、設備の全重量(可動蓋4、ケーソン1、底蓋3及び後述する浮き上り防止材7、吊り金物8の自重を合計した下向き力。以下、「自重」という。)や前記ケーソン1に作用する浮力を支える支持架構であり、これら自重や浮力を、PCアンカー6を介して前記コンクリート面2aに伝達している。
5 is installed on the upstream surface of the dam weir body 2, and is the total weight of the equipment (the downward force obtained by adding up the total weight of the movable lid 4, the caisson 1, the
7は前記ケーソン1の据付け後、ケーソン1内部を排水する前に、ケーソン1の最上位のブロックと支持架構5との間に挿入される浮き上り防止材であり、ケーソン1内部の排水に伴う浮力を圧縮力として支持架構5に伝達する。
7 is an anti-lifting material inserted between the uppermost block of the caisson 1 and the
8は前記支持架構5と底蓋3の間を連結する吊り金物であり、底蓋3の自重と、底蓋3上に作用する重量(ケーソン1、可動蓋4、浮き上り防止材7の自重)を引張り力として支持架構5に伝達する。
Reference numeral 8 denotes a hanging metal object for connecting the
前記した底蓋3は、曳航時吃水を小さくするため、一部タンク構造となっており、吊り金物8を介して支持架構5と連結された後は、底蓋3より上方に位置する構造物の全重量を支え、一方、ケーソン1内部の排水時には底面に作用する水圧(浮力)をケーソン1に伝達する。また、可動蓋4は、ケーソン1の最上位のブロックの上面に取り付けられ、水位がケーソン1の天端以上に上昇した場合、ケーソン1内部への水の侵入を防止する。また、常時(作業中)は開状態であるが、貯水池の水位が上昇する虞のある場合には事前に閉鎖する。
The above-described
なお、前記水密金物9は、支承面と水密面から構成され、ケーソン1の水圧を確実に伝達できる構造となっている。また、図3及び図4中の10は、地震対策としてケーソン1とダム堰体2間を連結する緊締金物である。
In addition, the said watertight metal fitting 9 is comprised from the bearing surface and the watertight surface, and has a structure which can transmit the water pressure of the caisson 1 reliably. Further,
しかしながら、上記従来の水中仮締切り設備においては、ケーソン内部の排水時に発生する浮力により、ケーソン1を構成する各ブロックが動き、これが漏水の原因となっていた。加えて、据付け箇所の水深が深くなったり、設備の寸法が大きくなると、浮力を支える浮き上り防止設備が大掛かりとなり、また、ケーソンの自重が大きくなるとそれを支える吊り設備も大掛かりとなると言う問題があった。 However, in the conventional underwater temporary cutoff facility, each block constituting the caisson 1 moves due to buoyancy generated during drainage inside the caisson, which causes water leakage. In addition, if the water depth at the installation location is deep or the size of the equipment is increased, the lift prevention equipment that supports buoyancy becomes large, and if the caisson's own weight increases, the suspension equipment that supports it also becomes large. there were.
そこで、上記従来の水中仮締切り設備にあった問題を解決するものとして、本出願人は、図5及び図6に示すような、少なくともダム堰体2の貯水池側のコンクリート面2aに設置されるケーソン12と、このケーソン12の上面に取付けられる可動蓋4と、前記ケーソン12の脚部に設けられる水密金物9と、前記ケーソン12の下部に配置され、排水時、前記ケーソン12に作用する浮力を支持する底部ブロック11を備え、底部ブロック11は水圧により例えば前記コンクリート面2aに押付けられた水圧アンカー11aと、この水圧アンカー11aに前記浮力を伝える支持桁11bを有し、また、ケーソン12を構成する各ブロック12aや底部ブロック11の、少なくともどちらか一方に、下方開放型の空気室12aaを設けた水中仮締切り設備を提案した。
この本出願人が提案した水中仮締切り設備は、従来の水中仮締切り設備では必要であった、ケーソンの自重を支える為の支持架構や吊り金物、及び、ケーソン内を排水する際に発生する浮力を支持する浮き上り防止材を省略することができ、かつ、ケーソン内を排水する際に、浮力によるブロックの移動に起因する漏水を軽減することができる。 This underwater temporary closing facility proposed by the present applicant is necessary for the conventional underwater temporary closing facility, and the buoyancy generated when draining the caisson support frame and hanging hardware to support the caisson's own weight. It is possible to omit the anti-lifting material that supports the water and to reduce water leakage caused by the movement of the block due to buoyancy when the caisson is drained.
しかしながら、本出願人が提案した水中仮締切り設備は、底部ブロックが支持桁と水圧アンカーで構成された鋼構造であり自重が小さいため、浮力が大きくなり、水圧アンカーを介してダム堰体に作用する負担が大きくなっていた。水圧アンカーの負担を減少させるには、底部ブロックの自重を大きくすれば良いが、底部ブロックの自重を大きくすると底部ブロックの設置に大型の重機が必要となる。しかしながら、ダム堰体の構造などにより大型重機が使えない場合もあった。 However, the underwater provisional cutoff system proposed by the present applicant is a steel structure with a bottom block composed of a support girder and a hydraulic anchor, and its own weight is small, so the buoyancy increases and acts on the dam weir body via the hydraulic anchor. The burden to do was increasing. In order to reduce the load of the hydraulic anchor, the weight of the bottom block may be increased. However, when the weight of the bottom block is increased, a large heavy machine is required for installing the bottom block. However, there were cases where large heavy machinery could not be used due to the structure of the dam weir body.
本発明が解決しようとする問題点は、大型重機を使用することなく、自重の大きな底部ブロックを設置できないという点である。 The problem to be solved by the present invention is that a bottom block having a large weight cannot be installed without using a large heavy machine.
本発明の水中仮締切り設備は、
少なくともダム堰体の貯水池側のコンクリート面に設置されるケーソンと、このケーソンの脚部に設けられる水密金物と、前記ケーソンの下部に配置され、排水時、前記ケーソンに作用する浮力を支持する底部ブロックを備えた水中仮締切り設備において、
前記底部ブロックは鋼製の型枠内に水中コンクリートを充填した構造で、この底部ブロックに作用する仮締切り自重及び仮締切り内抜水時に作用する浮力の荷重伝達を、底部ブロックとダム堰体とを結ぶ挿し筋により行うようにしたことを最も主要な特徴とするものである。
The underwater provisional cutoff facility of the present invention is
At least a caisson installed on the concrete surface of the reservoir side of the dam weir body, a watertight hardware provided on the leg of the caisson, and a bottom part disposed under the caisson and supporting the buoyancy acting on the caisson during drainage In the underwater provisional cutoff facility with blocks,
The bottom block is a structure in which underwater concrete is filled in a steel mold, and the temporary blockage dead weight acting on the bottom block and buoyancy load transmission acting at the time of draining in the temporary cutout are transmitted to the bottom block and the dam weir body. The main feature is that it is performed by an insertion line connecting the two.
また、本発明の水中仮締切り設備の施工方法は、
ダム堰体の貯水池側のコンクリート面所定位置に鋼製型枠をアンカーにより固定した後、この鋼製型枠内に水中コンクリートを流し込むことで底部ブロックを形成し、
次に、この底部ブロック上にケーソンを据え付けることを最も主要な特徴とするものである。
Moreover, the construction method of the underwater provisional cutoff facility of the present invention is as follows:
After fixing the steel formwork in place on the concrete surface at the reservoir side of the dam weir body with an anchor, the bottom block is formed by pouring underwater concrete into this steel formwork,
The most important feature is the installation of the caisson on the bottom block.
本発明によれば、比較的軽量な鋼製型枠を沈めた後に、この鋼製型枠内に水中コンクリートを流し込むので、大型の重機を使用することなく、自重の大きな底部ブロックを容易に設置することができる。そして、自重の大きな底部ブロックを採用することで、ケーソン内を排水する際に発生する浮力が小さくなり、アンカーを介してダム堰体に作用する負担が減少する。 According to the present invention, since the underwater concrete is poured into the steel mold after sinking the relatively light steel mold, it is easy to install a bottom block having a large weight without using a large heavy machine. can do. And by adopting a bottom block with a large weight, the buoyancy generated when draining the inside of the caisson is reduced, and the load acting on the dam weir body via the anchor is reduced.
以下、図1及び図2を用いて、本発明に係る水中仮締切り設備の一例について説明する。なお、図1及び図2中、図3〜図6と同一符号は、同一部分あるいは相当部分を示し、詳細な説明を省略する。 Hereinafter, an example of the underwater provisional cutoff facility according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2, the same reference numerals as those in FIGS. 3 to 6 denote the same or corresponding parts, and a detailed description thereof will be omitted.
図1及び図2において、21は底部ブロックであり、例えば鋼製の下部支持桁21c及び型枠21aと、このうちの型枠21a内に充填される水中コンクリート21bと、この水中コンクリート21bとダム堰体2を接合する挿し筋21dとで形成される。本発明の水中仮締切り設備では、前記下部支持桁21cと型枠21aを、ダム堰体2の貯水池側のコンクリート面2aの所定位置にそれぞれケミカルアンカー等で固定する。その後、挿し筋21dを必要本数施工した後、このケミカルアンカー等で固定した型枠21a内に水中コンクリート21bを流し込んで養生させる。以上で、ダム堰体2への底部ブロック21の設置が完了する。
1 and 2,
そして、本発明では、上述のようにケミカルアンカー等でダム堰体2の所定位置に型枠21aを固定し、型枠21a内のダム堰体2に挿し筋21dを施工した後、水中コンクリート21bを充填した底部ブロック21上にケーソン22を設置する。なお、このケーソン22は、平面的に「コ」の字型の構造で、高さ方向に複数のブロックに水平分割されている点等は上記従来のケーソンと同様であるが、平面的に半円形、多角形の構造であっても良い。そして、このケーソン22の最上位のブロックの上面に可動蓋4を設置しても良く、コンクリート面2aの戸当たりと一体化して水密金物9によってケーソン22内部の作業空間を水密に保つ点は上記と同様である。なお、水密金物9の据え付けは、底部ブロック21の設置前、設置後のどちらでも良い。
And in this invention, after fixing the
ケーソン22を設置した後は、底部ブロック21に作用する浮力は挿し筋21dのせん断及びコンクリートの支圧によりダム堰体2に伝達する。
After the
本発明に係る水中仮締切り設備は、上記したように、底部ブロック21に作用する自重及び浮力を、底部ブロック21に充填された水中コンクリート21bとダム堰体2を一体に接合する挿し筋21d及びコンクリートの支圧によりダム堰体2に伝達する構成とすることにより、従来の水中仮締切り設備に比べて、ダム堰体2への荷重(ケーソン22の自重及び浮力)の伝達位置をダム堰体2の下方にできるので、ダム堰体2への負担を大幅に軽減することができる。
As described above, the underwater provisional shut-off facility according to the present invention has the insertion weight 21d for integrally joining the
また、ケーソン22の上方には構造物不要となるので、設備重量の低減並びに設備の構造の単純化が可能になる。
Further, since no structure is required above the
本発明は、上記の形態に限るものではなく、型枠と下部支持桁を一体に形成したものでもよい等、本発明の技術的思想の範囲内で、適宜、実施の形態の変更は任意である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications of the embodiments are arbitrarily made within the scope of the technical idea of the present invention, such as one in which a formwork and a lower support girder may be integrally formed. is there.
以上のように本発明は、ダム施設における仮締切りに限るものではなく、水中に構築された建造物の仮締切りにも適用できる。 As described above, the present invention is not limited to the provisional deadline in a dam facility, but can also be applied to a provisional deadline for a building constructed in water.
2 ダム堰体
2a コンクリート面
9 水密金物
21 底部ブロック
21a 型枠
21b 水中コンクリート
21d 挿し筋
22 ケーソン
2
Claims (2)
このケーソンの脚部に設けられる水密金物と、
前記ケーソンの下部に配置され、排水時、前記ケーソンに作用する浮力を支持する底部ブロックを備えた水中仮締切り設備において、
前記底部ブロックは鋼製の型枠内に水中コンクリートを充填した構造で、この底部ブロックに作用する仮締切り自重及び仮締切り内抜水時に作用する浮力の荷重伝達を、底部ブロックとダム堰体とを結ぶ挿し筋により行うようにしたことを特徴とする水中仮締切り設備。 A caisson installed at least on the concrete surface of the reservoir side of the dam weir,
Watertight hardware provided on the legs of this caisson,
In the underwater provisional cutoff facility provided at the bottom of the caisson and having a bottom block that supports buoyancy acting on the caisson during drainage,
The bottom block is a structure in which underwater concrete is filled in a steel mold, and the temporary blockage dead weight acting on the bottom block and buoyancy load transmission acting at the time of draining in the temporary cutout are transmitted to the bottom block and the dam weir body. An underwater temporary cut-off facility characterized in that it is performed by an insertion line that connects the two.
ダム堰体の貯水池側のコンクリート面所定位置に鋼製型枠をアンカーにより固定した後、この鋼製型枠内に水中コンクリートを流し込むことで底部ブロックを形成し、
次に、この底部ブロック上にケーソンを据え付けることを特徴とする水中仮締切り設備の施工方法。
It is a construction method of the underwater temporary cutoff facility according to claim 1,
After fixing the steel formwork in place on the concrete surface at the reservoir side of the dam weir body with an anchor, the bottom block is formed by pouring underwater concrete into this steel formwork,
Next, a construction method for an underwater temporary cutoff facility characterized in that a caisson is installed on the bottom block.
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