JP3090433B2 - ダム堤体用永久型枠及びダム堤体の嵩上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダム堤体用永久型枠
及びダム堤体の嵩上げ方法の改良に関し、更に詳しくは
プレキャストコンクリート若しくはプレストレスコンク
リートからなる単体パネルを使用することにより、軽量
化を図り、輸送が簡単で作業性及び安全性に優れた有用
なダム堤体用永久型枠とダム堤体の嵩上げ方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、斯かるダム堤体用永久型枠及びダ
ム堤体の嵩上げ方法としては、ダム堤体の表面全体に鋼
製及び木製の型枠等を連続又は単独的に形成してコンク
リートを打設しており、特に、日本の嵩上げ方法は、既
設の堤体にコンクリートを打増しする重力式方法にて施
工されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のダム堤体用永久型枠及びダム堤体の嵩上げ方法
にあっては、工程上、型枠を転用する必要があるため、
型枠資材の運搬、型枠の組立並びに解体に手間と時間を
要すると共に、型枠の整備、掃除等が煩雑化し、更には
見た目が悪いなど景観上にも難点がある。

【０００４】また、従来の重力式方法にあっては、大断
面掘削が必要となるため、施工工期、コスト面に対し難
点があり、特に景観を重視した場合、現場型枠にて幾何
学模様を写す場合には、更にコストアップになるなどの
問題を有する。

【０００５】更に、コンクリートの重力式方法の場合で
は、更に大断面を必要とする他、既存のダムを嵩上げす
る場合に、ダム堤体に大口径の削孔を行ってＰＣアンカ
ー等を使用しているため、施工上、ダム堤体内の大口径
の削孔が非常に難しくなり、コストも嵩むものであっ
た。

【０００６】本発明は上述したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、プレキャストコンクリート若しく
はプレストレスコンクリートからなる単体パネルを使用
することにより、ダム堤体用永久型枠の工期短縮と容易
化を図ることができる有用なダム堤体用永久型枠とダム
堤体の嵩上げ方法を提供することを目的としたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題点
を解決し、所期の目的を達成するため本発明の要旨とす
る構成は、ダム堤体の外面に沿って所定の間隙が存する
ようにプレキャストコンクリート若しくはプレストレス
コンクリートからなる複数の単体パネルを積み上げて連
続的なコンクリート外壁を形成し、前記間隙内にコンク
リートを打設してコンクリート外壁とダム堤体とを一体
化できるようにしたダム堤体用永久型枠において、前記
プレキャストコンクリート若しくはプレストレスコンク
リートからなる複数の単体パネルは、ダム底盤の両翼に
打設される基礎ブロックコンクリート上に積み上げら
れ、基礎ブロックコンクリートは、アンカー部材により
岩盤と一体化させると共に、同コンクリートブロックか
ら配設された鋼棒等の定着部材及び／又は連結ボルト等
の結合手段を介して前記積み上げられた複数の単体パネ
ルが連結固定されて連続的なコンクリート外壁を形成し
てなるダム堤体用永久型枠に存する。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】更に、本発明は、ダム堤体の外面に沿って
所定の間隔を残してプレキャストコンクリート若しくは
プレストレスコンクリートからなる単体パネルを下方よ
り上部へ向けて順次積み上げる工程と、該単体パネルの
基端部側を鋼棒等の定着部材及び／又は連結ボルト等の
結合手段にて固定すると共に、互いに隣接する単体パネ
ルを同様に固定して連続的なコンクリート外壁を形成す
る工程と、所定方向にアンカー部材を挿通してコンクリ
ート外壁と岩盤とを一体化する工程と、前記コンクリー
ト外壁とダム堤体とを一体化するために前記所定の間隙
内にコンクリートを打設する工程とを有するダム堤体の
嵩上げ方法において、コンクリート外壁の基礎となる基
礎ブロックコンクリートをダム底盤の両翼に打設し、該
基礎ブロックコンクリートをアンカー部材により岩盤と
一体化する工程を含むことを特徴とするダム堤体の嵩上
げ方法に存する。

【００１２】

【００１３】

【００１４】このように構成される本発明のダム堤体用
永久型枠及びダム堤体の嵩上げ方法は、プレキャスト化
された単体パネルを用いることで、現場での今までの型
枠行程を、就中、解体作業が不要となると共に、嵩上げ
の場合、大きいプレスト力を必要とせず、小さい力にて
小断面の嵩上げ方法が図れ、今までの堤体内削孔も不要
となる。

【００１５】

【発明の属する形態】次に、本発明に係るダム堤体用永
久型枠の第１実施例を図面を参照しながら説明する。図
１は、斜面切出工法にるダム堤体用永久型枠を示す縦断
面図であり、このダム堤体用永久型枠は、ダム堤体Ａの
底盤に設置された基礎ブロックコンクリート１，１と、
基端側が該基礎ブロックコンクリート１，１に支持され
るべく前記ダム堤体Ａの外面側に所定間隔をおいて被装
されたコンクリート外壁２とを備えている。

【００１６】前記基礎ブロックコンクリート１，１は、
その中心に後述するアンカー部材５を鉛直方向に挿着固
定することにより岩盤Ｂと一体化されており、この位置
から所定方向に固定用定着部材（主筋）３，３…が設置
されている。

【００１７】この固定用定着部材３，３…は、例えば、
プレキャスト設置用のネジ節異形鋼棒からなり、コンク
リート外壁２の最下段（詳しくは、後述する単体プレー
ト２ａの一段目）を軸着するものである。

【００１８】尚、この固定用定着部材３，３…として
は、前記ネジ節異形鋼棒のみならず、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼
線又はＰＣ鋼より線等の如きプレストレスの付加に適し
た高張力鋼材を使用しても良いものである。

【００１９】また、この固定用定着部材（主筋）３，３
…の組立配置を確実にし、基礎コンクリートブロック１
の剪断補強と圧縮強度を増大させるために、基端側には
フープ鉄筋３ｃを巻回して基礎コンクリートブロック１
内に埋設支持されている（図４乃至５参照）。

【００２０】一方、コンクリート外壁２は、プレキャス
トコンクリート又はプレストレストコンクリートからな
る複数の単体パネル２ａ，２ａ…から形成されている。
この単体パネル２ａ，２ａ…は、水密性と強度に優れた
コンクリートからなり、図２乃至図３に示すように、表
面側に亀甲模様等の適宜装飾面が形成されており、全体
をして幾何学模様を呈するダムに構成される（図６参
照）。

【００２１】また、この単体パネル２ａ，２ａ…には、
上下方向に貫通した４本の貫通孔２ｂ，２ｂ…と、裏面
側に補強リブ２ｃ，２ｃ…を介して突設された連結孔２
ｄ，２ｄ…とが形成されている（図６乃至図７参照）。

【００２２】他方、前記基礎コンクリート部材１，１を
定着するアンカー部材５は、所謂永久アンカーからな
り、同基礎ブロックコンクリート１を岩盤Ｂに固定すべ
くその中心から鉛直方向に挿着されている。

【００２３】すなわち、このアンカー部材５は、岩盤Ｂ
に削孔されたアンカー孔６内に凹設されたスリーブ管５
ａと、該スリーブ管５ａ内に支圧体５ｂと定着体５ｃと
を介して配設された鋼線５ｄ，５ｄ…（詳しくは、アン
ボンド鋼線５ｄ1 ，５ｄ1 …）と、該鋼線５ｄ，５ｄ…
の上端側を止着せしめるアンカープレートヘッド５ｅと
を備えている（図８参照）。

【００２４】また、斯かるアンカー部材５の施工法を簡
単に説明すると、まず、岩盤Ｂにアンカー孔６とグラウ
ト孔（注入孔）７とをロータリーパーカッション等の機
械により同時に削孔し、グラウト孔７にスリーブ管８を
介してグラウトＧを圧入することにより、地盤内の止水
注入処理を行なう（図９参照）。

【００２５】然る後、前記アンカー部材５をアンカー孔
６内に押入することにより、同アンカー部材は地中内に
固着されるものであるが、斯かるグラウトＧの養生期間
を利用して基礎ブロックコンクリート１を構築するのが
良い。

【００２６】而して、この基礎ブロックコンクリート１
内には、図４乃至図５に示すように、フーブ鉄筋５ｆが
巻回されたアンカー部材５の遊端側が緊張固定されてお
り、更に、前記アンカープレートヘッド５ｅの上には、
同プレートヘッド５ｅを埋設固定する頭部養生部５ｇを
介してアンカーヘッドカバー（防護コンクリート）５ｈ
が被冠されている。

【００２７】更に、前記コンクリート外壁２とダム堤体
Ａとの間隙内には、コンクリート９，９が打設されてい
る。このコンクリート９，９には、貧配合のコンクリー
トを用いても良く、振動ローラで締め固める常套のロー
ラーコンパクテッドダムコンクリート工法（ＲＣＤ工
法）を採用することにより、更なる工期短縮と経済性を
向上させることができる。

【００２８】このように構成される本発明のダム堤体用
永久型枠は、前記単体パネル２ａ，２ａ…を前記貫通孔
２ｂ，２ｂ…を前記基礎ブロックコンクリート１，１か
ら突出する固定用定着部材（主筋）３，３…に嵌入すべ
く連結して建て入れた後、各固定用定着部材３，３の上
部にワッシャー、ナット等からなる緊張用定着部材（図
示せず）を緊張締結して鉛直方向にプレストレスを加え
られることにより自立するものである。

【００２９】そして、隣の単体パネル２ａを同様にして
次の固定用定着部材３，３…に建て入れ緊張して自立せ
しめ、順次、左右方向に同単体パネル２ａ，２ａを並設
し、一段目のコンクリート壁の構築をした後、前記緊張
用定着部材の上にカプラー３ａ，３ａ…を介して鋼棒３
ｂ，３ｂ…を鉛直に接続する（図４参照）。

【００３０】次いで、該鋼棒３ｂ，３ｂ…に２段目の単
体パネル２ａを同様に嵌入連結して建て入れた後、同様
に緊張用定着部材（図示せず）を緊張締結して鉛直方向
にプレストレスを加え、かつ、裏面側で互いに整合する
上下方向の連結孔２ｄ，２ｄ…に連結ボルト４，４…等
の結合手段を挿通締着することにより堅固に連設され、
これら単体パネル２ａ，２ａ…の積み上げ作業と締着作
業を順次繰り返すことにより所定高さのコンクリート外
壁２が構築される。

【００３１】その際、各単体パネル２ａ，２ａ…の上下
左右の端面（継ぎ目）には、モルタルや接着剤を介して
接合したり更にはシール材等を充填することにより、コ
ンクリート外壁２全体の止水性及び水密性を高めること
ができる。

【００３２】また、自立した各段のコンクリート外壁２
には、前記鋼棒３ｂ，３ｂ等での緊張締着によりコンク
リート打設時の応力に耐えられるだけの緊張力と強度が
付加されることは云うまでもない。

【００３３】しかも、本発明は、従来のダム堤体の打
設、嵩上げ方法が、型枠等を転用し、また、嵩上げ時、
重力式が多かったため、大断面掘削が必要であったが、
プレキャストコンクリート又はプレストレスコンクリー
トからなる単体パネル２ａ，２ａ…の使用により、幾何
学的景観、工期短縮及び小断面にての嵩上げが可能とな
り、かつ、軽量化に伴い施工時の安全性も図れるのであ
る。

【００３４】また、ＲＣＤＭコンクリートの場合、表面
は一般のコンクリート仕上げが必要であったが、これら
の単体パネル２ａ，２ａ…を使用することで、確実にク
ラック等の発生防止を図る表面仕上げができ、更に施工
時のＰＣ材が施工基面より上部に設置できるため、安全
施工が可能となる。

【００３５】次に、本発明に係るダム堤体用永久型枠の
第２実施例を図１０を参照しながら説明する。尚、理解
を容易にするため、前述した第１実施例と同一部分は同
一符号で示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付し
て以下に説明する。

【００３６】図１０は、ダムの川底面に堆積土Ｃが残留
堆積している場合を示す永久型枠の縦断面図であり、こ
のような浅底のダムにあっては、川上側の岩盤Ｂに対し
ては必ずしもアンカー部材を鉛直方向に固定させる必要
がなく、川下側に垂設した基礎ブロックコンクリート１
並びにアンカー部材５の近傍に、コンクリート外壁２の
斜面に対して垂直になるべくアンカー部材１０を緊張固
定している。

【００３７】すなわち、このアンカー部材１０は、第１
実施例と同様、永久アンカーからなるものであるが、一
端側が前記岩盤Ｂに斜め方向に穿孔されたアンカー孔６
内に挿着固定され、他端側がコンクリート外壁２に固定
すべくアンカープレートヘッド１０ａ等を介して緊張定
着されている。

【００３８】また、前記アンカー孔６は、岩盤Ｂにグラ
ウト孔７と共に削孔され、グラウト孔７にスリーブ管８
を介して地盤内の止水注入処理を行なった後、前記アン
カー部材１０が押入固着され、頭部の養生を行なった
後、アンカープレートヘッド１０ａ等を介してアンカー
ヘッドカバー１０ｂが設置されることは第１実施例と同
様である。

【００３９】このように構成される本実施例のダムは、
川底面に滞留する堆積土Ｃの堆積量に応じて水嵩が増し
ても、大きいプレスト力を必要とせず、小さい力にて小
断面の嵩上げをなすことができるのである。

【００４０】次に、本発明に係るダム堤体の嵩上げ方法
について説明する。尚、理解を容易にするため、前述し
たダム堤体用永久型枠の実施例と同一部分は同一符号で
示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に
説明する。

【００４１】まず、第１工程について説明する。ダム底
盤の両翼に基礎ブロックコンクリート１，１を打設し、
その中央にアンカー部材５，５…を挿通して同基礎ブロ
ックコンクリート１，１を岩盤Ｂと一体化すべく固定す
る。

【００４２】また、斯かる基礎ブロックコンクリート
１，１の設置にあたっては、まず、岩盤Ｂの上面より垂
直方向にボーリングマシン等の穿孔機を用いて削孔し、
アンカー部材用孔６とグラウト孔７とを同時に設置する
のが良い（図８参照）。

【００４３】次に、第２工程について説明する。第１工
程で得た同基礎ブロックコンクリート１，１の設置位置
から所定方向に固定用定着部材３，３を設置する。この
定着部材３，３は、適宜鋼棒からなり、下端側にフープ
鉄筋３ｃを巻回して基礎ブロックコンクリート１，１内
に支持させるべく固着するのが良い。

【００４４】次に、第３工程について説明する。第２工
程で得た固定用定着部材３，３に、プレキャストコンク
リート又はプレストレストコンクリートからなる一段目
の単体パネル２ａ，２ａ…の基端部側を挿着して固定す
る。

【００４５】この単体パネル２ａ，２ａ…には、図６乃
至図７に示すように、上下方向に貫通した４本の貫通孔
２ｂ，２ｂ…と、裏面側に補強リブ２ｃ，２ｃ…を介し
て突設された連結孔２ｄ，２ｄ…とが形成されており、
順次、クレーン等にて吊り上げながら設前記貫通孔２
ｂ，２ｂ…を前記固定用定着部材（主筋）３，３…に挿
着させることにより、簡単に連結される。

【００４６】換言すれば、前記貫通孔２ｂ，２ｂ…を前
記基礎ブロックコンクリート１，１から突出する固定用
定着部材３，３…に嵌入すべく連結して建て入れた後、
各固定用定着部材３，３の上部にワッシャー、ナット等
からなる緊張用定着部材（図示せず）を介して鉛直方向
にプレストレスが加えられて自立される。

【００４７】また、隣の単体パネル２ａを同様にして固
定用定着部材３，３…に建て入れ緊張して自立せしめ、
順次、左右方向に同単体パネル２ａ，２ａを並設し、一
段目のコンクリート壁の構築をした後、前記緊張用定着
部材の上にカプラー３ａ，３ａ…を介して鋼棒３ｂ，３
ｂ…を鉛直方向に接続することは前述したとおりであ
る。

【００４８】次に、第４工程について説明する。第３工
程で得た１段目の単体パネル２ａ，２ａ上に、順次、２
段目以降の単体パネル２ａ，２ａ…を積み上げ、然る
後、互いに隣接する上下左右の単体パネル２ａ，２ａ…
同士を同様に固定して連続的なコンクリート外壁２を形
成する。

【００４９】具体的には、前記一段目の単体パネル２
ａ，２ａ…の上面から突出する鋼棒３ｂ，３ｂ…に、２
段目の単体パネル２ａ，２ａ…を同様に嵌入連結して建
て入れた後、同様に緊張用定着部材（図示せず）を緊張
締結して鉛直方向にプレストレスを加えた後、裏面側で
互いに整合する上下方向の連結孔２ｄ，２ｄ…に連結ボ
ルト４，４…を挿通締着することにより、上下左右に連
続したコンクリート外壁２が構築される。

【００５０】次に、第５工程について説明する。前工程
で得たコンクリート外壁２とダム堤体Ｂとの間隙内にコ
ンクリート９を打設せしめる。このコンクリート９の打
設は、各段のコンクリート外壁２を構築する毎に行うも
のであり、これら工程を、順次、繰り返すことにより所
定高さのダムが構築される。

【００５１】尚、本発明のダム堤体用永久型枠及びダム
堤体の嵩上げ方法は、これら実施例に限定されることな
く、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し得るもの
であり、本発明はそれらの全てを包摂するものである。

【００５２】

【発明の効果】本発明のダム堤体用永久型枠及びダム堤
体の嵩上げ方法は、従来の如き型枠の解体、撤去が不要
となり、工期短縮が図れ、また、嵩上げ時、従来のよう
に大断面にすることなく小規模の方法にて安全な施工が
できると共に、単体パネルの種類に応じて幾何学模様、
石積模様その他各種模様のダムを提供でき、その自然環
境に応じてダムの美化を図ることができるといった効果
を奏するものである。

【００５３】このように本発明は、現場で常套的に行わ
れていた今までの型枠解体等の行程が不要となると共
に、嵩上げの場合、大きいプレスト力を必要とせず、小
さい力にて小断面の嵩上げ方法が図れ、今までの堤体内
削孔が不要となるなど優れた効果を奏するものであり、
また、構成が単純であるため大量生産に適し、価格も低
廉なものとして需要者に供給できるなど実益的価値が甚
だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダム堤体用永久型枠の第１実施例
を示す縦断面図である。

【図２】同ダム堤体の上流側正面図である。

【図３】同ダム堤体の下流側正面図である。

【図４】同ダム堤体の上流側を示す構築説明図である。

【図５】同ダム堤体の下流側を示す構築説明図である。

【図６】同ダム堤体を構成する永久型枠構造の表面側を
示す説明図である。

【図７】同ダム堤体を構成する永久型枠構造の裏面側を
示す説明図である。

【図８】グラウト孔（注入孔）におけるアンカー部材の
構造図である。

【図９】アンカー部材と注入の説明図である。

【図１０】本発明に係るダム堤体用永久型枠の第２実施
例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ ダム堤体 Ｂ 岩盤 Ｃ 堆積土 １
基礎ブロックコンクリート ２ コンクリート外
壁 ２ａ 単体パネル ２ｂ 貫通孔 ２ｃ 補強リブ ２ｄ 連結孔 ３ 固定用定着
部材 ３ａ フープ鉄筋 ４ 連結ボルト
５ アンカー部材 ５ａ スリーブ管 ５ｂ 支圧体 ５ｃ 定着体 ５ｄ アンボンド鋼
線 ５ｅ アンカープレートヘッド ５ｆ フーブ
鉄筋 ５ｇ 頭部養生部 ５ｈ アンカーヘッドカ
バー ６ アンカー孔 ７ グラウト孔（注入
孔） ８ スリーブ管 ８ａ パッカー ９
コンクリート １０ アンカー部材 10ａ アンカープレートヘッド 10ｂ アンカーヘッ
ドカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩瀬 茂行 福岡県福岡市南区清水４丁目22番１号 (56)参考文献 特開 平８−284137（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−187010（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02B 7/00 E02B 7/08 - 7/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダム堤体の外面に沿って所定の間隙が存す
   るようにプレキャストコンクリート若しくはプレストレ
   スコンクリートからなる複数の単体パネルを積み上げて
   連続的なコンクリート外壁を形成し、前記間隙内にコン
   クリートを打設してコンクリート外壁とダム堤体とを一
   体化できるようにしたダム堤体用永久型枠において、 前記プレキャストコンクリート若しくはプレストレスコ
   ンクリートからなる複数の単体パネルは、ダム底盤の両
   翼に打設される基礎ブロックコンクリート上に積み上げ
   られ、基礎ブロックコンクリートは、アンカー部材によ
   り岩盤と一体化させると共に、同コンクリートブロック
   から配設された鋼棒等の定着部材及び／又は連結ボルト
   等の結合手段を介して前記積み上げられた複数の単体パ
   ネルが連結固定されて連続的なコンクリート外壁を形成
   する ことを特徴とするダム堤体用永久型枠。
2. 【請求項２】ダム堤体の外面に沿って所定の間隙を残し
   てプレキャストコンクリート若しくはプレストレスコン
   クリートからなる単体パネルを下方より上部へ向けて順
   次積み上げる工程と、該単体パネルの基端部側を鋼棒等
   の定着部材及び／又は連結ボルト等の結合手段にて固定
   すると共に、互いに隣接する単体パネルを同様に固定し
   て連続的なコンクリート外壁を形成する工程と、所定方
   向にアンカー部材を挿通してコンクリート外壁と岩盤と
   を一体化する工程と、前記コンクリート外壁とダム堤体
   とを一体化するために前記所定の間隙内にコンクリート
   を打設する工程とを有するダム堤体の嵩上げ方法におい
   て、 コンクリート外壁の基礎となる基礎ブロックコンクリー
   トをダム底盤の両翼に打設し、該基礎ブロックコンクリ
   ートをアンカー部材により岩盤と一体化する工程を含む
   ことを特徴とするダム堤体の嵩上げ方法。