JP4078988B2 - 既設馬蹄形水路の内張設置方法および内張設置装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、上水道，下水道，工業用水道，農業用水道等の水路等に用いられている馬蹄形既設水路が老朽化した場合、その既設水路に内張を設置する方法および内張を設置する際に使用する内張設置装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から、老朽化した既設の馬蹄形水路を補修する方法として、既設馬蹄形水路の内周壁断面よりも僅かに小さい相似断面の鋼製内張材を、予め下部内張材と上部内張材とに２分割して製作し、その下部内張材と上部内張材とを、前記既設馬蹄形水路内に搬入して内張を設置する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示された既設トンネル（水路）の内張設置方法は、既設トンネルの内周断面よりもわずかに小さい相似形断面の内張材を、あらかじめ左右の下部内張材と上部内張材とに分割して製作し、次に内張設置装置により左右の下部内張材を既設トンネル中心側に移動した状態で支持して、前記内張設置装置により左右の下部内張材を既設トンネル内の所定位置に搬入した後、左右の下部内張材を既設トンネルの下部内周壁に向かって移動し、次いで左右の下部内張材の下端部を結合し、次に内張設置装置により上部内張材を既設トンネル中心側に移動した状態で支持して、前記内張設置装置により上部内張材を既設トンネル内の所定位置に搬入した後、上部内張材を既設トンネルの上部内周壁に向かって移動し、次に上部内張材の左右両側の下端部を前記左右両側の下部内張材の上端部に結合するものである。
【０００４】
また、特許文献１に開示された既設トンネル（水路）の内張設置装置は、既設トンネル内を走行する台車に、ねじ式位置調整装置により左右方向に位置調整される高さ調整用ジャッキが設けられ、その高さ調整用ジャッキにより昇降移動される昇降支持部材の左右両側の下部に、それぞれの下部内張材のトンネル底部中央側端部支持する下部支持部材が設けられ、前記昇降支持部材の上部に複数の上部内張材支持用ジャッキを備えている支持部材が着脱自在に取付けられ、前期昇降支持部材の上部の左右両端に、それぞれ下部内張材の上端部および上部内張材の下端部を引寄せ支持するための牽引支持具が取付けられているものである。
【０００５】
【特許文献１】
特公平３−６８２００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された既設トンネルの内張設置方法には、次のような問題点がある。
（１）上部内張材は円弧部分を上にしてトンネル内に搬入するので、搬送途中や据付中に上部内張材が動く恐れがあり、かつ上部内張材の下で作業することにもなるので、安全ではない。
（２）下部内張材および上部内張材とも、トンネル内に搬入するのに専用の台車を使用しているので、台車に費用がかかるとともに、台車の保管や移動に手間がかかる。
【０００７】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、簡単な装置により下部内張材および上部内張材とも既設水路内に搬入することができるとともに、上部内張材を安全に搬入することができる既設馬蹄形水路の内張設置方法および内張設置装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る既設馬蹄形水路の内張設置方法は、既設馬蹄形水路の内周壁断面よりも僅かに小さい相似断面の内張材を予め下部内張材と上部内張材とに２分割して製作し、その下部内張材と上部内張材とを、前記既設馬蹄形水路内に搬入して内張を設置する方法であって、次の（ａ）〜（ｎ）の工程により設置するものである。
（ａ）既設馬蹄形水路の底面と前記下部内張材との間に、所定の間隔が形成されるように、レベル出しを行う。
（ｂ）下部内張材の先端に搬送用ロ−ラを取り付け、バッテリ−カ−で下部内張材の後端を下方から支持しながら、下部内張材を既設馬蹄形水路内に押し込んで所定位置まで搬入する。
（ｃ）既設馬蹄形水路内の所定位置まで搬入された下部内張材をジャッキアップし、前記搬送用ロ−ラおよび前記バッテリ−カ−を外した後、前記レベル出しした上に据え付ける。
（ｄ）据え付けた下部内張材の据付位置を調整するとともに、隣り合う下部内張材同士の開先合わせを行った後、開先の仮付けを行う。
（ｅ）隣り合う下部内張材同士の接合部の溶接を行う。
（ｆ）接続された下部内張材の総延長が一定長さとなるまで、上記（ａ）〜（ｅ）を繰り返す。
（ｇ）既設馬蹄形水路と下部内張材との隙間にグラウトを注入し、下部内張材を固定する。
（ｈ）上部内張材の円弧部分を下向きにし、上部内張材の先端に搬送用ロ−ラを取り付け、バッテリ−カ−で上部内張材の後端を下方から支持しながら、上部内張材を既設馬蹄形水路内に押し込んで所定位置まで搬入する。
（ｉ）既設馬蹄形水路内の所定位置まで搬入された上部内張材をジャッキアップし、前記搬送用ロ−ラおよび前記バッテリ−カ−を外す。
（ｊ）上部内張材の両端に、上部内張材を回転させるための回転手段を取り付ける。
（ｋ）回転手段により、上部内張材を所定の姿勢となるまで回転させるとともに、回転手段に設けたジャッキ部を操作して、上部内張材の高さを下部内張材との接合高さに合わせるとともに、同じくジャッキ部を操作して上部内張材の水平方向接続位置を調整し、下部内張材との開先合わせを行った後、開先の仮付けを行う。
（ｌ）下部内張材と上部内張材との接合部および隣り合う上部内張材同士の接合部の溶接を行う。
（ｍ）接続された上部内張材の総延長が、前記接続された下部内張材の総延長と同じになるまで、上記（ｈ）〜（ｌ）を繰り返す。
（ｎ）既設馬蹄形水路と上部内張材との隙間にグラウトを注入し、上部内張材を固定する。
【０００９】
また、この発明に係る既設馬蹄形水路の内張設置装置は、上記の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、上部内張材の設置に使用する内張設置装置であり、既設水路内を走行する台車に高さ調整用ジャッキが設けられ、該高さ調整用ジャッキにより昇降移動させられる昇降支持部材には、上部内張材の軸線の回りに回転可能な回転軸が軸支され、該回転軸に固着された支持部材には、上部内張材の円弧中心部と円弧の両端部とに接続される３本の伸縮可能な固定ア−ムが設けられ、前記回転軸は前記昇降支持部材上に設けられた駆動手段により回転されるものである。
【００１０】
この発明に係る既設馬蹄形水路の内張設置方法においては、下部内張材および上部内張材とも水路内に搬入する際には、先端部分に接続する搬送用ロ−ラおよびバッテリ−カ−のみで搬入するので、専用の搬入用の台車を必要としない。
【００１１】
したがって、台車に費用がかからないとともに、台車の保管や移動に手間がかかることはない。
【００１２】
また、上部内張材は円弧部分を下にしてトンネル内に搬入し、この発明に係る既設馬蹄形水路の内張設置装置を使用して、円弧部分が上を向くようにしているので、搬送途中や据付中に上部内張材が動く恐れはなく、かつ上部内張材の下での作業もなくなるので、安全に搬入することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において使用する内張材の断面図である。この内張材１は、既設馬蹄形水路４の内周壁断面よりも僅かに小さい相似断面をしており、予め下部内張材２と上部内張材３とに２分割して複数製作されている。
【００１４】
次に、下部内張材２と上部内張材３を使用した本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法の実施の形態を、手順を追って説明する。
【００１５】
図２〜図６は本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法の手順を示す図である。
（ａ）図２の水路断面図に示すように、既設馬蹄形水路４の底面４ａと下部内張材２との間に、所定の間隔が形成されるように、モルタルと平鋼を使用して、下部内張材２の受け座５を設ける。
（ｂ）図３（ａ）および（ｂ）に示すように、下部内張材２の先端２ａに搬送用ロ−ラ６を取り付け、バッテリ−カ−７で下部内張材２の後端２ｂを下方から支持しながら、下部内張材２を既設馬蹄形水路４内に押し込んで所定位置まで搬入する。
図４に示すように、搬送用ロ−ラ６は、ロ−ラ本体６ａと、回転軸６ｂおよび回転軸支持部材６ｃとから構成され、回転軸支持部材６ｃを下部内張材２に差し込んで、ボルト８で下部内張材２に固定するようになっている。したがって、搬送用ロ−ラ６は容易に下部内張材２に着脱できるようになっている。
また、下部内張材２の両側の上端部分が外側に開いて、下部内張材２の既設馬蹄形水路４内への搬入が困難とならないように、レバ−ブロック（登録商標）９等を使用して、下部内張材２の径を縮径するとよい。
（ｃ）既設馬蹄形水路４内の所定位置まで搬入された下部内張材２をジャッキアップし、前記搬送用ロ−ラ６および前記バッテリ−カ−７を外した後、前記レベル出しした受け座５上に据え付ける。
（ｄ）据え付けた下部内張材２の据付位置を調整するとともに、隣り合う下部内張材２同士の開先合わせを行った後、開先の仮付けを行う。
（ｅ）隣り合う下部内張材２同士の接合部の溶接を行う。そして、溶接後に溶接部の超音波探傷試験を行い、溶接部に異常がないことを確認する。
（ｆ）接続された下部内張材２の総延長が一定長さとなるまで、上記（ａ）〜（ｅ）を繰り返す。
（ｇ）既設馬蹄形水路４と下部内張材２との隙間にグラウトを注入し、下部内張材２を固定する。
（ｈ）図５（ａ）および（ｂ）に示すように、上部内張材３の円弧部分を下向きにし、上部内張材３の先端３ａに搬送用ロ−ラ６を取り付け、バッテリ−カ−７で上部内張材３の後端３ｂを下方から支持しながら、上部内張材３を既設馬蹄形水路４内に押し込んで所定位置まで搬入する。なお、上部内張材３を既設馬蹄形水路４内に搬入するときには、下部内張材２が一定の長さにわたって設置されているので、上部内張材３を下部内張材２の上を通って搬入できるので、搬入を容易に行うことができる。
この場合も、上部内張材３の両側の上端部分が外側に開いて、上部内張材３の既設馬蹄形水路４内への搬入が困難とならないように、レバ−ブロック（登録商標）９等を使用して、上部内張材３の径を縮径するとよい。
（ｉ）既設馬蹄形水路４内の所定位置まで搬入された上部内張材３をジャッキアップし、前記搬送用ロ−ラ６および前記バッテリ−カ−７を外す。
（ｊ）図６（ａ）および（ｂ）に示すように、上部内張材３の両端に、上部内張材３を回転させるための回転機１０を配置し、回転機１０の回転軸１０ａに設けた３本の固定アーム１０ｂと、上部内張材３の端部内面とを接続する。固定ア−ム１０ｂの接続位置は、上部内張材３の円弧の中心と円弧の両端部である。
（ｋ）図７（ａ）および（ｂ）に示すように、回転機１０により、上部内張材３を所定の姿勢となるまで回転させるとともに、回転機１０に設けたジャッキ部１０ｃを操作して、上部内張材３の高さを下部内張材２との接合高さに合わせるとともに、同じくジャッキ部１０ｄを操作して上部内張材３の水平方向接続位置を調整し、下部内張材２との開先合わせを行った後、開先の仮付けを行う。
（ｌ）下部内張材２と上部内張材３との接合部および隣り合う上部内張材３同士の接合部の溶接を行う。
（ｍ）接続された上部内張材３の総延長が、前記接続された下部内張材２の総延長と同じになるまで、上記（ｈ）〜（ｌ）を繰り返す。
（ｎ）既設馬蹄形水路４と上部内張材３との隙間にグラウトを注入し、上部内張材３を固定する。
【００１６】
次に、この発明の既設馬蹄形水路の内張設置装置の実施の形態を、図８および図９により説明する。図８は内張設置装置の正面図、図９は内張設置装置の側面図である。
【００１７】
この内張設置装置は、前記搬送用ロ−ラ６および前記バッテリ−カ−７により、円弧部分を下向きにして、既設馬蹄形水路１内の所定位置まで搬入された上部内張材３を、反転させて円弧部分を上向きにし、かつ先に設置されている下部内張材２との開先合わせを行うためのものであり、内張設置装置は上部内張材３の両端に１台ずつ配置される。
【００１８】
この内張設置装置は、車輪１１により既設水路内に設置された下部内張材２上を走行する台車１２と、台車１２上に設けられた高さ調整用ジャッキ１３と、高さ調整用ジャッキ１３により、昇降ガイドロッド１４にガイドされながら昇降する昇降支持部材１５と、昇降支持部材１５上に軸受１６を介して、上部内張材３の軸線の回りに回転可能に軸支されている回転軸１７と、回転軸１７に固着された支持部材１８と、支持部材１８に設けられた上部内張材３の円弧中心部３ａと円弧の両端部３ｂおよび３ｃとに接続される３本の伸縮可能な固定ア−ム１９と、前記回転軸１７を回転させるために、昇降支持部材１５上に設けられているハンドル２０、ハンドル２０の操作により作動するウォ−ム減速機２１、ウォ−ム減速機２１の回転軸および前記回転軸１７に設けられたスプロケットホイ−ル２２ａおよび２２ｂ、スプロケットホイ−ル２２ａおよび２２ｂ間に掛け回されているチェ−ン２３および台車１２を下部内張材２上に固定するためのクランプ２４とから構成されている。
【００１９】
この内張設置装置についてさらに詳述すると、前記３本の伸縮可能な固定ア−ム１９が固定される上部内張材３の接続点３ａ、３ｂおよび３ｃには、固定用ピ−ス２５が溶接される。そして、固定用ピ−ス２５に設けられたボルト孔と固定ア−ム１９の先端に設けられたボルト孔が合わされ、ボルト２６により固定用ピ−ス２５と固定ア−ム１９とが接続される。
【００２０】
なお、固定ア−ム１９の先端部分はスクリュ−ネジが設けられており、先端部分を回転させることにより、固定ア−ム１９の長さを調整することができるようになっている。
【００２１】
したがって、３本の固定ア−ム１９の長さを調整することにより、前記のように固定用ピ−ス２５との接続はもとより、上部内張材３の上下方向の位置および左右方向の位置を調整することができ、これにより下部内張材２との開先合わせが容易に行えるようになっている。
【００２２】
また、上部内張材３は最終的には、回転軸１７を回転させて円弧の中心部３ａが上を向くようにするが、そのとき台車１２が動かないように、下部内張材２に固定用ピ−ス２７が溶接され、この固定用ピ−ス２７と台車１２に設けられたクランプ２４とが接続される。
【００２３】
【発明の効果】
この発明により、簡単な装置により下部内張材および上部内張材とも既設水路内に搬入することができるとともに、上部内張材を安全に搬入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において使用する内張材の断面図である。
【図２】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、水路の内側に下部内張材の受け座を設けたことを示す断面図である。
【図３】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、下部内張材を搬送用ロ−ラとバッテリ−カ−で搬入していることを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。である。
【図４】搬送用ロ−ラの構造を示す側面図である。
【図５】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、上部内張材を搬送用ロ−ラとバッテリ−カ−で搬入していることを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、上部内張材の両端に上部内張材を回転させるための回転機を配置することを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、上部内張材を回転機で回転させた図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視図である。
【図８】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置装置の正面図である。
【図９】本発明の既設馬蹄形水路の内張設置装置の側面図である。
【符号の説明】
１ 内張材
２ 下部内張材
３ 上部内張材
４ 既設馬蹄形水路
５ 受け座
６ 搬送用ロ−ラ
７ バッテリ−カ−
８ ボルト
９ レバ−ブロック（登録商標）
１０ 回転機
１０ａ 回転軸
１０ｂ 固定アーム
１０ｃ，１０ｄ ジャッキ部
１１ 車輪
１２ 台車
１３ 高さ調整用ジャッキ
１４ 昇降ガイドロッド
１５ 昇降支持部材
１６ 軸受
１７ 回転軸
１８ 支持部材
１９ 固定ア−ム
２０ ハンドル
２１ ウォ−ム減速機
２２ａ，２２ｂ スプロケットホイ−ル
２３ チェ−ン
２４ クランプ
２５ 固定用ピ−ス
２６ ボルト
２７ 固定用ピ−ス

Claims (2)

1. 既設馬蹄形水路の内周壁断面よりも僅かに小さい相似断面の内張材を予め下部内張材と上部内張材とに２分割して製作し、その下部内張材と上部内張材とを、前記既設馬蹄形水路内に搬入して内張を設置する方法であって、次の（ａ）〜（ｎ）の工程により設置することを特徴とする既設馬蹄形水路の内張設置方法。
   （ａ）既設馬蹄形水路の底面と前記下部内張材との間に、所定の間隔が形成されるように、レベル出しを行う。
   （ｂ）下部内張材の先端に搬送用ロ−ラを取り付け、バッテリ−カ−で下部内張材の後端を下方から支持しながら、下部内張材を既設馬蹄形水路内に押し込んで所定位置まで搬入する。
   （ｃ）既設馬蹄形水路内の所定位置まで搬入された下部内張材をジャッキアップし、前記搬送用ロ−ラおよび前記バッテリ−カ−を外した後、前記レベル出しした上に据え付ける。
   （ｄ）据え付けた下部内張材の据付位置を調整するとともに、隣り合う下部内張材同士の開先合わせを行った後、開先の仮付けを行う。
   （ｅ）隣り合う下部内張材同士の接合部の溶接を行う。
   （ｆ）接続された下部内張材の総延長が一定長さとなるまで、上記（ａ）〜（ｅ）を繰り返す。
   （ｇ）既設馬蹄形水路と下部内張材との隙間にグラウトを注入し、下部内張材を固定する。
   （ｈ）上部内張材の円弧部分を下向きにし、上部内張材の先端に搬送用ロ−ラを取り付け、バッテリ−カ−で上部内張材の後端を下方から支持しながら、上部内張材を既設馬蹄形水路内に押し込んで所定位置まで搬入する。
   （ｉ）既設馬蹄形水路内の所定位置まで搬入された上部内張材をジャッキアップし、前記搬送用ロ−ラおよび前記バッテリ−カ−を外す。
   （ｊ）上部内張材の両端に、上部内張材を回転させるための回転手段を取り付ける。
   （ｋ）回転手段により、上部内張材を所定の姿勢となるまで回転させるとともに、回転手段に設けたジャッキ部を操作して、上部内張材の高さを下部内張材との接合高さに合わせるとともに、同じくジャッキ部を操作して上部内張材の水平方向接続位置を調整し、下部内張材との開先合わせを行った後、開先の仮付けを行う。
   （ｌ）下部内張材と上部内張材との接合部および隣り合う上部内張材同士の接合部の溶接を行う。
   （ｍ）接続された上部内張材の総延長が、前記接続された下部内張材の総延長と同じになるまで、上記（ｈ）〜（ｌ）を繰り返す。
   （ｎ）既設馬蹄形水路と上部内張材との隙間にグラウトを注入し、上部内張材を固定する。
2. 請求項１に記載の既設馬蹄形水路の内張設置方法において、上部内張材の設置に使用する内張設置装置であり、既設水路内を走行する台車に高さ調整用ジャッキが設けられ、該高さ調整用ジャッキにより昇降移動させられる昇降支持部材には、上部内張材の軸線の回りに回転可能な回転軸が軸支され、該回転軸に固着された支持部材には、上部内張材の円弧中心部と円弧の両端部とに接続される３本の伸縮可能な固定ア−ムが設けられ、前記回転軸は前記昇降支持部材上に設けられた駆動手段により回転されることを特徴とする既設馬蹄形水路の内張設置装置。

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