JP3491244B2 - ダムの施工装置およびダムの施工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、工期の大幅な短縮
を図ることができるダムの施工装置およびダムの施工方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ダム建設には、面状に広くコ
ンクリートを打設していくＲＣＤ（Roller Compacted D
am-concrete）工法や拡張レヤー打設工法等が採用され
ており、これら工法は、すでにコンクリート打設で形成
されたダム堤体上に一層ずつコンクリート打設層を積み
重ねてダム堤体を上方に構築していくものである。そし
て、上記の場合、すでに形成されたダム堤体上に、新た
な打設を行うためのコンクリートを搬送する必要があ
り、従来は、コンクリート混練設備等をダム堤頂部近傍
であって該堤頂部よりやや高い位置に設け、これよりさ
らに高い位置にケーブルクレーンを設置し該ケーブルク
レーンを用いてコンクリートを搬送したり、ダムの掘削
面にインクライン設備を設け該インクライン設備を用い
てダム堤体上にコンクリートを降ろしたり、さらにはベ
ルトコンベアでコンクリート打設位置へ搬送する方法が
採用されている。

【０００３】ところで、上記したケーブルクレーンを用
いる場合には、主に以下の問題があった。即ち、コンク
リート混練設備およびケーブルクレーンを設置するため
の広い用地がダム堤頂部付近に必要となるため、該ダム
堤頂部付近の山を大きく削り取って用地を確保する必要
があり、自然環境保全や景観上の観点から好ましくな
い。

【０００４】また、上記したインクライン設備を用いる
場合には、主に以下の問題があった。即ち、ケーブルク
レーンの場合と同様、コンクリート混練設備を設置する
ための広い用地がダム堤頂部付近に必要となるため、該
ダム堤頂部付近の山を大きく削り取って用地を確保する
必要があり、自然環境保全や景観上の観点から好ましく
ない。

【０００５】さらに、上記したベルトコンベアで河床部
から搬送する場合には、以下の問題があった。 （１）コンクリート打設面の上昇に伴うベルトコンベア
ラインの盛り替えが大変であり、また、ベルトコンベア
の敷設に伴う地山の切り取りが発生するため、必然的に
工期が長くなってしまう。 （２）コンクリートが数回のベルトコンベアの乗り継ぎ
を経て運ばれることになるため、コンクリートの材料分
離のおそれがある。 （３）メンテナンスに大変手間がかかる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記理由から、本出願
人は、河床部にコンクリート混練設備を設置し、すでに
コンクリート打設されたダム堤体のコンクリート壁面に
レールを敷設して、該レール上に搬送体を走行させ、該
搬送体によりコンクリートを河床部からダム堤体の上面
に搬送することを考えた。これにより、自然環境保全や
景観上の観点から好ましくしかも工期の大幅な短縮を図
ることができるダム施工を実現できる。

【０００７】上記の方法を採用した場合でも、ダム堤体
が岩盤と接する部分（以下、岩着部という）のコンクリ
ート打設の際には、従来と同じように以下の方法が採ら
れている。 （１）構台または盛土により機材進入路を仮設し、その
機材進入路に配されたクレーンまたはコンクリートポン
プによりコンクリートを打設する。 （２）ケーブルクレーンを使用してコンクリートを打設
する。

【０００８】 しかしながら、（１）の方法を採用した
場合、機材進入路の構築、撤去は大規模な工事であり、
多大な費用と時間を要する。また、残土処分等の問題も
あり、施工費用および工期の面で問題点を有していた。
また、（２）の方法を採用した場合には、前記のように
環境保全上の問題があった。また、（１）、（２）いず
れの方法を採用しても、岩着部のコンクリート打設と、
堤体部のコンクリート打設とを別の装置をもって行うた
め、施工費用および工期の点で不利であった。したがっ
て、本発明の目的は、ダム堤体のみならず岩着部のコン
クリート打設工事において、工期の短縮および施工費用
の削減が可能であり、かつ環境保全上の問題が発生しな
いダムの施工装置および施工方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のダムの施工装置は、上下に伸縮自在とさ
れ、交互に水平移動可能な外脚と内脚を有する下部フレ
ームと、該下部フレームに対して着脱自在に構成された
上部フレームと、該上部フレームと河床部との間に設け
られたガイドレールとを備え、該ガイドレール上にはコ
ンクリートを搬送するスキップが昇降自在に設けられ、
前記下部フレームには、前記スキップによって搬送され
たコンクリートを仮受けするホッパーが備えられ、前記
下部フレームには、前記上部フレームに代えてクレーン
が着脱自在に装着可能とされたことを特徴とする。ま
た、本発明のダムの施工方法は、請求項１に記載のダム
の施工装置を用いるダムの施工方法であって、前記下部
フレームに前記クレーンを装着して岩着部のコンクリー
ト打設を行い、前記下部フレームに前記上部フレームを
装着してダム堤体の施工を行うことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を図面を参照して説明す
る。なお、本実施例において、ダム堤体の形成は、面状
に広くコンクリートを打設していくＲＣＤ（Roller Com
pacted Dam-concrete）工法や拡張レヤー打設工法等が
採用される。図１ないし図３は本発明のダムの施工装置
の第１の実施例を示すものである。図１および２はダム
の堤体部のコンクリート打設を行う場合の形態を示し、
図３は岩着部のコンクリート打設を行う場合の形態を示
す。図中符号１は施工の途中段階まですでにコンクリー
ト打設されたダム堤体であり、該ダム堤体１の上面付近
には、ダムの施工装置（以下、クライミングラインとい
う）２が設置されている。クライミングライン２は、上
部フレーム３と、下部フレーム４と、ガイドレール５と
から概略構成されている。以下、図１および図２に示し
た形態のクライミングライン２を必要に応じて櫓型クラ
イミングライン２ａと呼ぶ。

【００１１】上部フレーム３は上部架台６とウィンチ７
とを主たる構成部材とし、上部架台６にはシュート９が
取り付けられている。ここで、シュート９は上端がやや
拡径された略筒状とされている。下部フレーム４は下部
台１０と四本（図１、２においては二本のみ現れてい
る）の鉛直伸縮可能な外脚１１と、四本（図２において
は二本のみ現れている。）の鉛直伸縮可能な内脚１２と
から概略構成されている。外脚１１および内脚１２は移
動用シリンダ１５で互いに水平方向に移動可能とされて
いる。この外脚１１および内脚１２の下端にはコーン１
３が取り付けられている。また、下部台１０には上記シ
ュート９下端の直下に当たる位置にホッパー（以下、ク
ライミングラインホッパーという）１４が設けられてい
る。クライミングラインホッパー１４は上部開口型とさ
れ、シュート９を通じて供給されたコンクリートを仮受
けする。ここで、上部フレーム３と下部フレーム４は着
脱自在とされている。

【００１２】ガイドレール５は上部ガイドレール５ａと
下部ガイドレール５ｂと、これらをジョイントするスラ
イドレール２０とを有する。上部ガイドレール５ａは、
上下方向に延在し、上部架台６に対し所定距離離間して
二対設けられている。ここで、一対の上部ガイドレール
５ａは互いに平行をなすように設けられ、アンカー部材
５ｃで上部架台６に取り付けられている。また下部ガイ
ドレール５ｂはダム堤体１の壁面１ａに対し所定距離離
間して、上部ガイドレール５ａと同様に上下方向に延在
して二対設けられ、ダム堤体１のコンクリート打設にと
もなってダム堤体１の壁面１ａに埋め込まれたアンカー
部材５ｄでダム堤体１の壁面１ａに取り付けられてい
る。また下部ガイドレール５ｂの下端は河床部近傍に達
している。これら上部ガイドレール５ａと下部ガイドレ
ール５ｂとはスライドレール２０で連結されている。

【００１３】前記ガイドレール５上にはスキップ１６が
設けられている。スキップ１６はコンクリートを搬送可
能な容器状をなすもので、二対のガイドレール５上にそ
れぞれ一つずつ配されている。スキップ１６のガイドレ
ール５側には、該ガイドレール５に対応した位置に二対
のガイドローラ１６ａが回転自在に支持されている。ガ
イドローラ１６ａはガイドレール５上を走行自在とされ
る。スキップ１６の側面には、吊りフレーム１８が揺動
自在に設けられており、該吊りフレーム１８の先端には
ワイヤ７ａが取り付けられている。ワイヤ７ａはシーブ
８を経由してウィンチ７に巻き上げられている。ウィン
チ７がワイヤ７ａを繰り出しあるいは巻き上げすること
で、ガイドローラ１６ａがガイドレール５上を走行し
て、スキップ１６はガイドレール５上を昇降走行する。

【００１４】スキップ１６の下部には開閉可能なカム１
９が設けられている。また、スキップ１６の上部には資
材や車両を搭載し、運搬するための資材・車両搭載架台
１７が設けられている。該資材・車両搭載架台１７は、
架台傾斜調整シリンダ１７ａによりその傾斜が調整さ
れ、常に水平に保たれる。

【００１５】また、上記ガイドレール５の一面に溝状の
ガイド溝（図示略）を設け、このガイド溝内を上記スキ
ップ１６のガイドローラ１６ａが案内される構成として
も良い。

【００１６】一方、岩着部のコンクリート打設を行う際
には、クライミングライン２は図３に示すように、上部
フレーム３の代わりにクライミングライン搭載クレーン
３２が下部フレーム４に取り付けられた形態とされる。
以下、このような形態のクライミングライン２を必要に
応じてクレーン搭載型クライミングライン２ｂと呼ぶ。
なお、形態の移行の際には、櫓型クライミングライン２
ａの上部フレーム３がクローラクレーン３１によって下
部フレーム４から取り外され、代わりにクライミングラ
イン搭載クレーン３２が下部フレーム４に装着される。

【００１７】以下、櫓型クライミングライン２ａによる
ダムの堤体部の施工方法について図１、図２、図４ない
し図１０を参照して説明する。ダム構築にともなうコン
クリートの移送は、ウィンチ７によるワイヤ７ａの繰り
出しにより河床部側にスキップ１６を位置させ、スキッ
プ１６にコンクリートを積み込んだ後、ウィンチ７のワ
イヤ巻き上げによりスキップ１６をダム堤体１の上面の
所定位置にまで移動させ、スキップ１６のカム１９が開
作動することにより、スキップ１６内に搭載されたコン
クリートをシュート９に落とし込む。落とし込まれたコ
ンクリートはシュート９を通じてクライミングラインホ
ッパー１４に導入され、仮受けされる。

【００１８】ここで、クライミングラインホッパー１４
に仮受けされたコンクリートは該クライミングラインホ
ッパー１４からダム堤体１上にあるダンプカー等に積み
込まれて、該ダンプカーの自走によりコンクリート打設
位置まで搬送される。

【００１９】図４は、櫓型クライミングライン２ａにコ
ンクリートが供給される過程を示すものである。バッチ
ャープラント（図示略）から供給されたコンクリート
は、トランスファーカー３６によってホッパーステーシ
ョン３８の河床部ホッパー３８ａに搬送され、該河床部
ホッパー３８ａから櫓型クライミングライン２ａのスキ
ップ１６に移される。スキップ１６によってコンクリー
トはダム堤体１上部まで搬送される。

【００２０】また、櫓型クライミングライン２ａは外脚
１１と内脚１２によってダム堤体１のコンクリート面状
打設に応じて、上方にステップアップし、かつダム堤体
１の壁面１ａの傾斜に応じて水平方向にステップバック
するようになっている。図５ないし図１０にコンクリー
ト打設にともなう櫓型クライミングライン２ａの移動の
過程を示す。なお図５ないし図１０には櫓型クライミン
グライン２ａの要部のみを示す。図５に示すように櫓型
クライミングライン２ａが伸長状態の外脚１１によって
ダム堤体１の上面に立脚された状態で、コンクリートの
面状打設を行う。続いて、図６に示すように移動用シリ
ンダ１５で内脚１２を壁面１ａの傾斜に応じて壁面１ａ
に対し反対方向に水平移動させ、図７に示すように縮長
状態にあった内脚１２を伸長させ新たな打設層の上面に
立脚させる。

【００２１】次に図８に示すように外脚１１を縮長さ
せ、図９に示すように内脚１２をさらに伸長させる。続
いて、図１０に示すように外脚１１を壁面１ａの傾斜に
応じて壁面１ａに対し反対方向に水平移動させ、さらに
コンクリートの面状打設を行う。この後、外脚１１を伸
長させ新たな打設層の上面に立脚させるとともに、内脚
１２を縮長させかつ壁面１ａの傾斜に応じて水平移動さ
せる。以上の工程を打設の進行にしたがって繰り返すこ
とで堤体部のコンクリート打設を行う。なお、ここでコ
ンクリート打設は、外脚１１および内脚１２の周囲を残
してなされる。その際に形成される打設層上の開口１ｂ
の形状は箱抜き型、あるいはコーン型として良い。

【００２２】また、コンクリートの打設の進行にともな
って、櫓型クライミングライン２ａを上述のように上昇
させた場合には、下部ガイドレール５ｂを延伸させ、ス
ライドレール２０で上部ガイドレール５ａと連結すれば
良い。なお、二台のスキップ１６をつるべ式に交互に昇
降させると、降下するスキップ１６が上昇するスキップ
１６のカウンターウェイトの働きをするため、スキップ
１６の昇降に要する動力コストを削減できる。

【００２３】次に、クレーン搭載型クライミングライン
２ｂによる岩着部の施工方法について説明する。図３お
よび図１１ないし１３はクレーン搭載型クライミングラ
イン２ｂによる岩着部のダムの施工方法の一実施例を示
すものである。図３に示すように、クライミングライン
２の脚部が立脚可能な範囲の平坦部３４を岩着部３３に
作り、該平坦部３４にクレーン搭載型クライミングライ
ン２ｂを設置する。

【００２４】続いて、図１１に示すように、バッチャー
プラント（図示略）から供給されたコンクリートを搭載
したコンクリートバケット３５が、トランスファーカー
３６に載せられてバンカー線３７上を走行し、ホッパー
ステーション３８に達する。ここで、コンクリートバケ
ット３５は、クレーン搭載型クライミングライン２ｂに
よって打設位置まで搬送され、岩着部３３がコンクリー
ト打設され、新たな平坦部が形成される。

【００２５】ここで、クレーン搭載型クライミングライ
ン２ｂの下部フレーム４は櫓型クライミングライン２ａ
の下部フレーム４と共通とされているので、クレーン搭
載型クライミングライン２ｂは櫓型クライミングライン
２ａと同様、水平方向の移動が可能である。したがっ
て、クレーン搭載型クライミングライン２ｂは新たに形
成された平坦部に移動することができ、新たな平坦部に
おいて岩着部のコンクリートの打設を行うことで平坦部
がさらに拡張される。

【００２６】図１２は岩着部３３のコンクリート打設過
程を示す平面図である。本例においては、クレーン搭載
型クライミングライン２ｂは実線矢印方向に移動しなが
らコンクリート打設を行い、破線で示した略長方形の走
行路３９を形成する。その後、走行路３９以外の部分の
コンクリート打設を行う。クレーン搭載型クライミング
ライン２ｂはコンクリート供給地点であるホッパーステ
ーション３８とコンクリート打設位置との間を往復して
上記操作を繰り返すことで、クレーン搭載型クライミン
グライン２ｂは自らの走行路を確保しながら岩着部３３
のコンクリート打設を行う。

【００２７】また、上記操作に加えて、ダンプトラック
を併用して岩着部のコンクリート打設を行ってもよい。
図１３は、ダンプトラックを併用した場合のコンクリー
ト打設を行う方法を示すものである。トランスファーカ
ー３６によって搬送されたコンクリートがホッパーステ
ーション３８からダンプトラック４０に積み込まれ、ダ
ンプトラック４０が上記走行路３９を走行することで、
コンクリートが打設位置まで搬送される。このようにダ
ンプトラックを併用することで、迅速にコンクリート搬
送を行うことができ、工期をさらに短縮することが可能
となる。

【００２８】なお、上記例においては、走行路３９を略
長方形となるように形成したが、これに限らず、上流側
から下流側に向かって、あるいは下流側から上流側に向
かって直線状に形成しても良い。また、ダム堤体１と平
行な直線状に形成しても良い。

【００２９】図１４は、上記のような岩着部のコンクリ
ート打設に続いて、堤体部のコンクリート打設に移行す
る過程を示したものである。上記岩着部のコンクリート
打設によってスキップ１６を利用したコンクリート搬送
が可能となる高さまで打設が行われた段階で、クローラ
クレーン３１を用いてクレーン搭載型クライミングライ
ン２ｂのクライミングライン搭載クレーン３２を取り外
し、代わりに上部フレーム３を下部フレーム４に装着
し、クライミングラインを櫓型とする。

【００３０】以上説明したように、上記例のクライミン
グライン２は、櫓型だけでなくクレーン搭載型とするこ
とができ、かつ水平方向に移動可能な構成としたので、
ダム堤体のみならず岩着部の施工も可能である。したが
って、岩着部のコンクリート打設を行う際に、自らある
いはダンプトラックの走行路を確保しながら打設を行う
ことができ、機材進入路を別に仮設する必要がない。よ
って工期短縮、施工費用の削減を図ることができる。ま
た、クレーン設置用地が不要であるので、環境保全上の
問題も発生しない。さらに、共通の構成部材を利用し
て、これを基本として櫓型あるいはクレーン搭載型とす
ることができる構成としたので、設備費等の費用削減、
工期短縮を可能とすることができる。

【００３１】次に、本発明のダムの施工装置の第２の実
施例について説明する。図１５は本発明のダムの施工装
置の第２の実施例を示すもので、この例が上記第１の実
施例と大きく異なるところは、櫓型とした状態で、シュ
ート９に代えてスライドレール１４ａが設けられ、また
クライミングラインホッパー１４にはその下部にガイド
ローラ１４ｂが設けられており、このガイドローラ１４
ｂが前記スライドレール１４ａ上を走行することでクラ
イミングラインホッパー１４がスライドレール１４ａ上
を昇降走行可能とされた点である。

【００３２】この例のクライミングラインは、クライミ
ングラインホッパー１４が昇降走行可能であるとしたの
で、クライミングラインホッパー１４がスキップ１６か
らコンクリートを受け取る際にはクライミングラインホ
ッパー１４を上昇させてスキップ１６の近傍に配置し、
また排出する際には下降させて、コンクリートを受け取
るダンプトラック等の近傍に配置することが可能であ
る。したがって、上記のように運転を行うことによりコ
ンクリートをスキップ１６からクライミングラインホッ
パー１４に落としこむ際、およびクライミングラインホ
ッパー１４から排出する際のコンクリートの落下高さが
小さくなり、落としこみの際にコンクリートの分離が起
こりにくくなる。よってコンクリートの分離による品質
の低下を防止することができる。

【００３３】図１６は本発明のダムの施工装置の第３の
実施例を示すものであり、この例にあっては、クライミ
ングラインホッパー１４のガイドローラ１４ｂがクライ
ミングラインホッパー１４の上部近傍に設けられ、クラ
イミングラインホッパー１４がその上部で支持された懸
吊状態で昇降可能とされている。

【００３４】この例のクライミングラインにあっては、
クライミングラインホッパー１４がその上部で支持さ
れ、懸吊状態でスライドレール１４ａ上を昇降する構成
としたので、支持部分より下部にクライミングラインホ
ッパー１４の重心が位置し、クライミングラインホッパ
ー１４がより安定に昇降走行することができる。

【００３５】また、上記のダムの施工方法によれば、上
記と同様の効果を奏する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のダムの施
工装置は、上下に伸縮自在とされ、交互に水平移動可能
な外脚と内脚を有する下部フレームと、該下部フレーム
に対して着脱自在に構成された上部フレームと、該上部
フレームと河床部との間に設けられたガイドレールとを
備え、該ガイドレール上にはコンクリートを搬送するス
キップが昇降自在に設けられ、前記下部フレームには、
前記スキップによって搬送されたコンクリートを仮受け
するホッパーが備えられ、前記下部フレームには、前記
上部フレームに代えてクレーンを着脱自在に装着可能と
したものである。

【００３７】したがって、櫓型だけでなくクレーン搭載
型とすることができ、かつ水平方向に移動可能な構成で
あり、ダム堤体のみならず岩着部の施工も可能となる。
よって、岩着部のコンクリート打設を行う際に、自らあ
るいはダンプトラックの走行路を確保しながら打設を行
うことができ、機材進入路を別途仮設する必要がない。
よって工期短縮、施工費用の削減を図ることができる。
また、クレーン設置用地が不要であるので、環境保全上
の問題も発生しない。さらに、共通の構成部材を利用し
て、これを基本として櫓型あるいはクレーン搭載型とす
ることができる構成としたので、設備費等の費用の削
減、工期短縮を可能とすることができる。

【００３８】また、本発明のダムの施工方法によれば、
上記と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダムの施工装置の第１の実施例を示す
側面図である。

【図２】図１に示すダムの施工装置の正面図である。

【図３】第１の実施例のダムの施工装置のクレーン搭載
型のものを示す側面図である。

【図４】第１の実施例のダムの施工装置によるダム堤体
のコンクリート打設過程を示す側面図である。

【図５】図１に示すダムの施工装置の移動過程を示す要
部側面図である。

【図６】図５に続くダムの施工装置の移動過程を示す要
部側面図である。

【図７】図６に続くダムの施工装置の移動過程を示す要
部側面図である。

【図８】図７に続くダムの施工装置の移動過程を示す要
部側面図である。

【図９】図８に続くダムの施工装置の移動過程を示す要
部側面図である。

【図１０】図９に続くダムの施工装置の移動過程を示す
要部側面図である。

【図１１】第１の実施例のダムの施工装置による岩着部
のコンクリート打設過程を示す側面図である。

【図１２】第１の実施例のダムの施工装置による岩着部
のコンクリート打設過程を示す平面図である。

【図１３】第１の実施例のダムの施工装置によるダンプ
トラック併用時のコンクリート打設過程を示す側面図で
ある。

【図１４】第１の実施例のダムの施工装置によるコンク
リート打設過程を示す側面図である。

【図１５】本発明のダムの施工装置の第２の実施例を示
す側面図である。

【図１６】本発明のダムの施工装置の第３の実施例を示
す側面図である。

【符号の説明】

１ ダム堤体 ２ クライミングライン ３ 上部フレーム ４ 下部フレーム ５ ガイドレール １１ 外脚 １２ 内脚 １４ クライミングラインホッパー １６ スキップ ３２ クライミングライン搭載クレーン ３３ 岩着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02B 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に伸縮自在とされ、交互に水平移動
   可能な外脚と内脚を有する下部フレームと、該下部フレ
   ームに対して着脱自在に構成された上部フレームと、該
   上部フレームと河床部との間に設けられたガイドレール
   とを備え、 該ガイドレール上にはコンクリートを搬送するスキップ
   が昇降自在に設けられ、前記下部フレームには、前記ス
   キップによって搬送されたコンクリートを仮受けするホ
   ッパーが備えられ、 前記下部フレームには、前記上部フレームに代えてクレ
   ーンが着脱自在に装着可能とされたことを特徴とするダ
   ムの施工装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のダムの施工装置を用い
   るダムの施工方法であって、前記下部フレームに前記ク
   レーンを装着して岩着部のコンクリート打設を行い、前
   記下部フレームに前記上部フレームを装着してダム堤体
   の施工を行うことを特徴とするダムの施工方法。