JP4901224B2 - Water stop device for suction pipe - Google Patents
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Description
本発明は、水力発電所などにおいて水車・発電設備の内部を点検、整備等する際に、吸出管(ドラフト管)を止水するための止水装置に関する。 The present invention relates to a water stop device for stopping a suction pipe (draft pipe) when inspecting and maintaining the inside of a turbine or power generation facility in a hydroelectric power plant or the like.
水力発電所などにおいては、水車からの吸出水を放水路に導くための吸出管(ドラフト管)が設置されている。この吸出管を介して下流側(放水路側)から水車側に水が流入(逆流)する場合があるため、水車の内部などを点検、整備等する際には、吸出管を止水する必要がある。この止水方法として、従来、吸出管内に鉄板を溶接していたが、繰り返し溶接を行うことによって吸出管の母材に熱影響を与えるとともに、狭い吸出管内で溶接作業を行うため作業性が悪く、溶接品質も不安定であった。このため、溶接によらずに、吸出管を止水する止水装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In hydroelectric power plants and the like, suction pipes (draft pipes) are installed to guide the sucked water from the water turbines to the discharge channel. Since water may flow (reverse flow) from the downstream side (water discharge channel side) to the water turbine side via this suction pipe, it is necessary to stop the suction pipe when inspecting and maintaining the inside of the water turbine. is there. Conventionally, an iron plate was welded in the suction pipe as a water stop method. However, repeated welding has a thermal effect on the base material of the suction pipe, and the workability is poor because the welding work is performed in the narrow suction pipe. The welding quality was also unstable. For this reason, the water stop apparatus which stops a suction pipe not depending on welding is known (for example, refer patent document 1).
この止水装置は、吸出管内に固定される梁部材と、この梁部材に固定されて吸出管の内部を上下に仕切る踏板と、この踏板と吸出管の内周面との間を水密に封止するシール部とを備えている。また、シール部は、複数の押圧部材と押圧機構とを備え、押圧部材と吸出管の内周面との間にシール材が配設され、押圧機構によって押圧部材を吸出管の内周面側に押圧することで、シール材が押圧されて踏板と吸出管の内周面との間が封止される構造となっている。一方、吸出管の内壁には、梁部材を固定するために凹状のビーム支持部を形成する必要がある。そして、このような止水装置を吸出管内に設置するには、複数に分割された梁部材を吸出管内に搬入し、ビーム支持部に梁部材を固定しながら、各梁部材をそれぞれ接続する。次に、複数に分割された踏板を吸出管内に搬入して、各踏板を梁部材に固定し、複数の押圧部材を踏板に取り付ける。さらに、押圧部材と吸出管の内周面との間にシール材を配設し、各押圧機構によってそれぞれの押圧部材を吸出管の内周面側に押圧するものである。
ところで、上記特許文献1に記載されているような止水装置では、構成要素が多く、構造が複雑であるばかりでなく、設置に多くの時間と労力とを要する。すなわち、止水装置を設置するには、梁部材や押圧部材などの多くの部材を吸出管内に搬入してこれらを組み付けなければならず、しかも狭い吸出管内での設置作業であるため作業性が悪く、設置に多くの時間と労力とを要する。さらに、吸出管の内壁にビーム支持部を要するため、既存の吸出管そのものを加工(工事)する必要がある。また、複数の押圧機構および押圧部材によってシール材を吸出管の内周面に押圧するため、各押圧機構による押圧力が均一でないと、シール材によるシール性(水密性)も均一性となる。しかし、各押圧機構による押圧力を均一にすることは困難であり、止水装置のシール性に不安定要因を有することになる。
By the way, in the water stop apparatus as described in the said
そこで本発明は、簡単な構成(構造)で設置が容易であり、かつ、安定したシール性を有する吸出管用止水装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a water stop device for a suction pipe that is easy to install with a simple configuration (structure) and has a stable sealing property.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、水車からの吸出水を放水路に導くための吸出管の内部に設置され、前記吸出管を止水するための吸出管用止水装置であって、板状で、前記吸出管内に設置されている作業足場の前記放水路側の面に当接するように配設されて、前記吸出管内を前記水車側と前記放水路側とに仕切る仕切部と、気体を入れると膨らんで前記仕切部と前記吸出管の内周面との間を密閉し、前記吸出管の内周面を押圧して前記仕切部を前記吸出管内に保持するシール部と、を備え、前記シール部が環状で、この環内を塞ぐように前記シール部の前記作業足場側の面に前記仕切部が接合され、前記仕切部が一体として折り畳み可能で、展開した際に折り目を密閉するシール材が設けられている、ことを特徴としている。
(作用)
仕切部によって吸出管内が仕切られ、シール部内に気体を入れることで仕切部と吸出管の内周面との間が密閉される。と同時に、シール部が吸出管の内周面を押圧し、シール部によって仕切部が吸出管内に保持されて、仕切部とシール部とによって吸出管が止水される。また、吸出管用止水装置を吸出管内に設置する場合には仕切部を伸ばし(展開し)、吸出管用止水装置を使用しない場合には仕切部を折り畳む。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
(Function)
The inside of the suction pipe is partitioned by the partition part, and the space between the partition part and the inner peripheral surface of the suction pipe is sealed by putting gas into the seal part. At the same time, the seal part presses the inner peripheral surface of the suction pipe, the partition part is held in the suction pipe by the seal part, and the suction pipe is stopped by the partition part and the seal part. Moreover, when installing the water stop apparatus for suction pipes in a suction pipe, a partition part is extended (expanded), and when not using the water stop apparatus for suction pipes, a partition part is folded.
請求項1に記載の発明によれば、吸出管用止水装置が仕切部とシール部とによる簡単な構成であり、シール部内に気体を入れることで、仕切部とシール部とによって吸出管が止水される。しかも、シール部内に気体を入れるだけで、仕切部が吸出管内に保持されるため、すなわち吸出管用止水装置が吸出管内に設置されるため、吸出管用止水装置の設置が極めて容易となる。また、気体を入れるとシール部が膨らんで仕切部と吸出管の内周面との間が密閉(シール)されるため、すなわち気体の圧力(静水圧)によって密閉されるため、仕切部と吸出管の内周面との間を均一かつ安定して密閉することができる。 According to the first aspect of the present invention, the water stop device for the suction pipe has a simple configuration including the partition part and the seal part, and the suction pipe is stopped by the partition part and the seal part by introducing gas into the seal part. Watered. In addition, since the partition portion is held in the suction pipe simply by putting gas into the seal portion, that is, the suction pipe water stop device is installed in the suction pipe, the installation of the suction pipe water stop device becomes extremely easy. In addition, when gas is introduced, the seal portion expands and the space between the partition portion and the inner peripheral surface of the suction pipe is sealed (sealed), that is, sealed by the gas pressure (hydrostatic pressure). The space between the inner peripheral surface of the tube can be uniformly and stably sealed.
また、シール部の環内を塞ぐようにシール部の作業足場側の面に仕切部が接合されているため、仕切部を足場板として利用することができ、水車の内部などの点検、整備等を容易かつ安全に行うことができる。
In addition, since the partition part is joined to the surface of the work part side of the seal part so as to block the ring of the seal part , the partition part can be used as a scaffold plate, and the inspection and maintenance of the inside of the water turbine, etc. Can be carried out easily and safely.
一方、吸出管用止水装置を使用しない場合には、シール部内から気体を抜いて仕切部を折り畳むことで、吸出管用止水装置をコンパクトな状態で搬送したり、保管場所に保管したりすることができる。また、吸出管用止水装置を吸出管内に設置する場合には、仕切部を展開すればよい。しかも、折り目を密閉するシール材が設けられているため、仕切部を広げた状態で折り目がシール材によって密閉され、止水される。
On the other hand, when not using the water stop device for the suction pipe, remove the gas from the seal part and fold the partition to transport the water stop device for the suction pipe in a compact state or store it in the storage location. Can do. Moreover, what is necessary is just to expand | deploy a partition part, when installing the water stop apparatus for suction pipes in a suction pipe. And since the sealing material which seals a crease is provided, a crease is sealed with a sealing material in the state which extended the partition part, and water stop.
また、作業足場の放水路側の面に当接するように仕切部つまり吸出管用止水装置が設置されるため、放水路側(下流側)から水が流入(逆流)した場合に、吸出管用止水装置にかかる水圧が作業足場に伝わり、作業足場によって吸出管用止水装置が支持される(シール部による仕切部の保持が支持される)。このため、吸出管用止水装置による止水が良好に維持される。 In addition, since the partition, that is, the water stop device for the suction pipe is installed so as to abut the surface of the work scaffold on the side of the water discharge channel, the water stop device for the suction pipe when water flows in (reverse flow) from the water discharge channel side (downstream) The water pressure applied to the work scaffold is transmitted to the work scaffold, and the water stop device for the suction pipe is supported by the work scaffold (holding of the partition portion by the seal portion is supported). For this reason, the water stop by the water stop apparatus for suction pipes is maintained favorably.
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
図1は、本発明の実施形態に係わる吸出管用止水装置1を示す正面図(a)と平面図(b)である。この吸出管用止水装置1は、主として、環状チューブ2(シール部)と仕切板3(仕切部)とから構成されている。
FIG. 1 is a front view (a) and a plan view (b) showing a
環状チューブ2は、自動車タイヤのチューブ(インナーチューブ)と同様に、ゴム製で円環状に形成され、空気を流入出するためのバルブ21が取り付けられている。そして、バルブ21から空気(気体)を入れると膨らんで断面が円形の管(チューブ)がドーナツ状になり、バルブ21から空気を流出させると縮んで平たくなるようになっている。また、環状チューブ2の膨らんだ状態での外径は、後述する吸出管Dの内径よりも大きく設定されている。すなわち、後述のように環状チューブ2が一定の高圧で膨らんだ際に、環状チューブ2が吸出管Dの全内周面に接触して仕切板3と吸出管Dの内周面との間が密閉(水密にシール)されるとともに、環状チューブ2が吸出管Dの内周面を押圧して仕切板3が吸出管D内に保持されるように、環状チューブ2の膨らんだ状態での外径が設定されている。
Like the tube (inner tube) of an automobile tire, the
仕切板3は、板状で樹脂製の第1仕切板31と第2仕切板32とを備えている。第1仕切板31と第2仕切板32とはともに半円形で、それぞれの直線部同士が蝶番33(ヒンジ)によって接続されている。また、第1仕切板31の直線縁端にシール材34(パッキン)が接着され、第1仕切板31と第2仕切板32とを広げて(展開して)一平面状にした状態で円形の仕切板3が形成され、かつ、第1仕切板31と第2仕切板32との間がシール材34によって密閉(水密にシール)されるようになっている。このような仕切板3の外径は、環状チューブ2が膨らんだ状態での外径よりも小さく、環状チューブ2が膨らんだ状態での内径よりも大きく設定されている。そして、環状チューブ2の環内を塞ぐように仕切板3の下面3a(蝶番33と反対側の面)と環状チューブ2の上面2aとが接合されて、吸出管用止水装置1が構成されている。
The
このような吸出管用止水装置1の環状チューブ2に空気を入れると、上記のように環状チューブ2がドーナツ状に膨らむとともに、その膨らみに伴って第1仕切板31と第2仕切板32とが開いて円形の仕切板3が形成されるようになっている。そして、後述のようにして吸出管用止水装置1を吸出管D内に設置すると、仕切板3によって吸出管D内がフランシス水車T側と放水路R側とに仕切られる。一方、環状チューブ2から空気を抜くと、上記のように環状チューブ2が縮んで平たくなり、蝶番33を介して第1仕切板31と第2仕切板32とを折り畳むことができるものである。
When air is introduced into the
次に、このような構成の吸出管用止水装置1の設置方法などについて、図2から図4に基づいて説明する。図中Tはフランシス水車(水車)で、このフランシス水車Tの出力軸T1に発電機(図示せず)が連結されている。フランシス水車TのケーシングT2には取水管Sが接続され、フランシス水車Tの吸出口T3には吸出管Dが接続されている。そして、取水口(図示せず)からの水が取水管Sを介してフランシス水車Tに供給されてフランシス水車Tが回転し、フランシス水車Tからの吸出水が吸出管Dを介して放水路Rに導かれるようになっている。
Next, the installation method of the suction pipe
吸出管Dの上端部側(フランシス水車T側)には、作業者などが出入りするためのマンホールD1が設けられ、このマンホールD1の下方に位置する吸出管D内に2本の作業足場D2が設置されている。すなわち、吸出管Dの内壁に凹状の足場支持部D3が互いに対向して2対形成され、この足場支持部D3に作業足場D2の両端部が支持された状態で設置されている。なお、このような構成の吸出管Dは、従来からある既存の吸出管と同等の構成であり、吸出管用止水装置1を設置するために、別途加工や設置を施したものではない。
A manhole D1 is provided on the upper end side (the Francis turbine T side) of the suction pipe D so that workers and the like can enter and exit. Two work scaffolds D2 are provided in the suction pipe D located below the manhole D1. is set up. That is, two pairs of concave scaffolding support portions D3 are formed on the inner wall of the suction pipe D so as to face each other, and the scaffold support portions D3 are installed in a state where both ends of the work scaffolding D2 are supported. In addition, the suction pipe D of such a structure is a structure equivalent to the existing existing suction pipe, and in order to install the
このような吸出管D内に吸出管用止水装置1を設置するには、まず、上記のようにして環状チューブ2から空気を抜いた状態で第1仕切板31と第2仕切板32とを折り畳み、吸出管用止水装置1をマンホールD1から吸出管D内に搬入する。次に、吸出管用止水装置1を作業足場D2の下方(放水路R側)に位置させて、第1仕切板31と第2仕切板32とを広げて、仕切板3を作業足場D2の下面(放水路R側の面)に当接させる。この際、作業者は作業足場D2の上に乗って作業を行うことができる。そして、この状態で、バルブ21から環状チューブ2内に空気(圧縮空気)を入れて、環状チューブ2を膨らませるとともに、環状チューブ2内を一定の高圧にする。すなわち、環状チューブ2によって仕切板3と吸出管Dの内周面との間が強く密閉されて放水路R側(下流側)からの水がフランシス水車T側に流入(逆流)せず、かつ、環状チューブ2が吸出管Dの内周面を押圧して仕切板3が吸出管D内に強固に保持されるような高圧に、環状チューブ2内を加圧する。なお、このような高圧に耐えられるように、環状チューブ2の素材(ゴム)の材質、厚みなどが選択、設定されている。これにより、環状チューブ2によって仕切板3と吸出管Dの内周面との間が密閉され、かつ、仕切板3が吸出管D内に保持された状態で、作業足場D2の下面に当接するように吸出管用止水装置1が設置される。
In order to install the
このようにして吸出管用止水装置1を設置した状態では、仕切板3によって吸出管D内が仕切られ、仕切板3と吸出管Dの内周面との間が環状チューブ2によって密閉されるため、放水路R側からの水がフランシス水車T側に流入することが止水(防止)される。このため、作業者は吸出管用止水装置1よりもフランシス水車T側に位置した状態で、水の流入を気にすることなく、フランシス水車Tの内部などを点検、整備等することができる。一方、フランシス水車Tの点検、整備等が終了した場合には、環状チューブ2から空気を抜き取り、環状チューブ2を縮めて平たくした状態で、第1仕切板31と第2仕切板32とを折り畳む。そして、吸出管用止水装置1をマンホールD1から吸出管D外に搬出すればよい。
In the state where the suction pipe
このような構成の吸出管用止水装置1によれば、主として環状チューブ2と仕切板3とによる簡単な構成(構造)であり、環状チューブ2内に空気を入れることで、環状チューブ2と仕切板3とによって吸出管Dが止水される。しかも、環状チューブ2内に空気を入れるだけで、仕切板3が吸出管D内に保持されるため、すなわち吸出管用止水装置1が吸出管D内に設置されるため、吸出管用止水装置1の設置が極めて容易となる。また、空気を入れると環状チューブ2が膨らんで仕切板3と吸出管Dの内周面との間が密閉されるため、すなわち空気の圧力(静水圧)によって密閉されるため、仕切板3と吸出管Dの内周面との間を均一かつ安定して密閉することができる。
According to the
さらに、仕切板3が板状で、環状チューブ2の環内を塞ぐように環状チューブ2の上面2aに配設されているため、作業者は仕切板3を足場板として利用することができ、フランシス水車Tの内部などの点検、整備等を容易かつ安全に行うことができる。一方、吸出管用止水装置1を使用しない場合には、環状チューブ2内から空気を抜いて第1仕切板31と第2仕切板32とを折り畳むことができる。このため、吸出管用止水装置1をコンパクトな状態で搬送(搬出入)したり、保管場所に保管したりすることができる。
Furthermore, since the
また、本実施形態では、上記のように、作業足場D2の下面に当接するように吸出管用止水装置1を設置しているため、放水路R側から水が流入した場合に、吸出管用止水装置1にかかる水圧が作業足場D2に伝わり、作業足場D2によって吸出管用止水装置1が強固に支持される。つまり、環状チューブ2による仕切板3の保持が強固に支持される。このため、吸出管用止水装置1による止水が良好に維持される。さらに、環状チューブ2への空気の入出だけで、吸出管用止水装置1を設置、取り外すことができ、吸出管用止水装置1を繰り返して使用することができる。
Moreover, in this embodiment, since the suction pipe
以上、この発明の実施形態について説明したが、具体的な構成は、本実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、本実施形態では、仕切板3を2つの仕切板31、32に分割しているが、さらに多くの仕切板に分割して吸出管用止水装置をさらにコンパクトに折り畳めるようにしてもよい。また、仕切板3を分割せずに1枚の板から構成して仕切板3の強度や密閉性を高めるようにしてもよい。さらに、2つの仕切板31、32を接続板などで固定し、仕切板3の強度を高めるようにしてもよく、設置作業性などを向上させるために、2つの仕切板31、32を広げた状態で仮止めするフックや、取手などを設けてもよい。さらには、吸出管用止水装置1を設置する際に、仕切板3を作業足場D2に固定するようにしてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the present embodiment, and design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention are included in the present invention. It is. For example, in this embodiment, the
また、本実施形態では、シール部が円環状の環状チューブ2であるが、図5に示すように、シール部41を円盤状として、このシール部41の上面に板状の仕切部42を接合させて、吸出管用止水装置4を構成してもよい。さらには、シール部と仕切部とが一体で構成されている吸出管用止水装置であってもよい。すなわち、吸出管用止水装置を風船のような膨張体(図5のシール部41に相当)で構成し、その中央部を仕切部とし、外周部(吸出管Dの内周面側)をシール部とするようにしてもよい。
In this embodiment, the seal portion is an
1 吸出管用止水装置
2 環状チューブ(シール部)
21 バルブ
3 仕切板(仕切部)
31 第1仕切板
32 第2仕切板
33 蝶番
34 シール材
T フランシス水車(水車)
S 取水管
D 吸出管
D1 マンホール
D2 作業足場
D3 足場支持部
R 放水路
1 Water stop device for
21
31
S intake pipe D suction pipe D1 manhole D2 work scaffold D3 scaffold support R discharge channel
Claims (1)
板状で、前記吸出管内に設置されている作業足場の前記放水路側の面に当接するように配設されて、前記吸出管内を前記水車側と前記放水路側とに仕切る仕切部と、
気体を入れると膨らんで前記仕切部と前記吸出管の内周面との間を密閉し、前記吸出管の内周面を押圧して前記仕切部を前記吸出管内に保持するシール部と、を備え、
前記シール部が環状で、この環内を塞ぐように前記シール部の前記作業足場側の面に前記仕切部が接合され、
前記仕切部が一体として折り畳み可能で、展開した際に折り目を密閉するシール材が設けられている、
ことを特徴とする吸出管用止水装置。
A water stop device for a suction pipe installed inside the suction pipe for guiding the suction water from the water wheel to the water discharge channel, and for stopping the suction pipe;
A partition that is plate-like and is disposed so as to abut on the surface of the water discharge path of a work scaffold installed in the suction pipe, and partitions the inside of the suction pipe into the water wheel side and the water discharge path side;
A seal portion that expands when gas is introduced and seals between the partition portion and the inner peripheral surface of the suction pipe, and presses the inner peripheral surface of the suction pipe to hold the partition portion in the suction pipe; Bei example,
The partition portion is joined to a surface of the seal portion on the working scaffold side so as to close the inside of the seal portion, the seal portion being annular,
The partition part is foldable as an integral part, and a sealing material that seals the crease when deployed is provided,
A water stop device for a suction pipe.
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