JP5212198B2

JP5212198B2 - 既存のダム堤体に貫通坑を構築する方法

Info

Publication number: JP5212198B2
Application number: JP2009063255A
Authority: JP
Inventors: 誠金井; 幸三郎土屋; 宗一藤原; 忠明藤; 好信居相; 和正永久; 和文井出; 豊行岡島; 篤徳永
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-03-16
Also published as: JP2010216125A

Description

本発明は、既存のダム堤体に通水路等の貫通坑を構築する方法に関するものである。

従来、既存のダム堤体に通水路等の貫通坑を構築する場合は、ダム堤体の上流側に水底まで連続する大規模な仮設の締切として鋼管矢板等を設置して止水した後、トンネル施工部分をドライアップしてトンネルを掘削し、その上流側の坑口に扉体及びスクリーン（以下、扉体及びスクリーンをゲートという）を取り付けていた。しかし、この方法では、仮設が大がかりになり、施工期間及び施工費が増大するという問題点があった。

そこで、仮設を合理化した貫通坑の構築方法が、例えば、特許文献１に記載されている。この文献に記載された方法では、シャフトにより水面上と連通する仮締切を上流側の坑口の開口予定位置に設置した後、仮締切内の水を抜いてドライアップし、その中でゲートの取付作業を行っている。この方法では、シャフト内を挿通できるように分割されたゲートを複数回にわたってクレーンで吊り降ろして仮締切内に搬入し、仮締切内で分割されたゲートを組み立てた後、坑口の開口予定位置に取り付ける。

昭和６４−５８７０９号公報

しかし、特許文献１に記載されている方法では、分割されたゲートを搬入する搬入作業やゲートを組み立てる組立作業を仮締切内の狭隘な場所で行わなければならない上、施工期間も長くなるという問題点があった。また、搬入作業や組立作業にはクレーン等の揚重設備を必ず使用することとなる。

そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、短期間で、かつ、安価に既存のダム堤体に貫通坑を構築する方法を提供することを目的とする。

本発明は、既存のダム堤体に貫通坑を構築する方法において、
前記貫通坑の上流側の坑口を開閉するためのゲートを内部に収容し、開口部を有する殻体からなる仮締切をその開口部が前記ダム堤体に密着するように設置する仮締切設置工程と、
前記仮締切内の水を排出する排水工程と、
前記ダム堤体の下流側から前記仮締切内に向かって前記ダム堤体を貫通する前記貫通坑を構築する貫通坑構築工程と、
前記仮締切内で前記貫通坑の上流側の坑口に前記ゲートを取り付けるゲート設置工程と、
前記仮締切を前記ダム堤体から取り外す撤去工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ゲートを内部に収容した仮締切を貫通坑の開口予定位置に設置するので、従来ダム堤体の上流側に設置されていた大規模な締切り用の仮設鋼管矢板等が不要となる。また、ゲートを仮締切内に搬入する搬入作業や仮締切内でゲートを組み立てる組立作業を行わないので、先行技術文献に記載されている仮締切に取り付けられていたシャフトが不要となり、仮締切を簡易なものとすることができる。さらに、搬入作業や組立作業を行わないので、仮締切内の狭隘な場所での作業を低減でき、かつ、クレーン等の揚重設備が不要となる。

本発明によれば、短期間で、かつ、安価に既存のダム堤体に貫通坑を構築することができる。

本発明の実施形態に係る仮締切を示す鉛直断面図である。仮締切をダム堤体に取り付けた状態を示す正面図である。仮締切をダム堤体に取り付けた状態を示す側面図である。ゲートを取水口に設置する設置手順を示す側面図である。ゲートを取水口に設置する設置手順を示す側面図である。ゲートを取水口に設置する設置手順を示す側面図である。ゲートを取水口に設置した状態を示す正面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、既存のダム堤体に貫通坑である通水路を構築し、この通水路の上流側の坑口である取水口にゲートを設置する場合について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る仮締切１を示す鉛直断面図である。また、図２及び図３は、それぞれ仮締切１をダム堤体９に取り付けた状態を示す正面図、側面図である。

図１〜図３に示すように、仮締切１は、一底面（図１中の右側の底面）が開口し（以下、開口部１ａという）、他底面が閉じた中空の円筒形状で、内部に、通水路２の取水口３に取り付けられる扉体４ａ及びスクリーン４ｂ（以下、ゲート４という）が固定手段６により脱着可能に収容されている。なお、ゲート４を取水口３に取り付けた状態を図７に示す。

仮締切１の上端部には、仮締切１内の水を抜き出すためのパイプ７が接続されている。パイプ７は、仮締切１を取水口３の開口予定箇所に設置した際に、パイプ７の上端部がダム湖水面よりも上方に存在するようにその長さを調整されている。パイプ７は、まっすぐな筒状のものである必要は無く、仮締切１内の水抜き（後述する）の際のサクションに耐えられるものであればホース状のものであってもよい。

また、仮締切１の開口部１ａの周端部には止水材８が取り付けられている。なお、止水材８として、例えば、ブチルゴムを用いることができる。

図４〜図６は、ゲート４を取水口３に設置する設置手順を示す側面図である。また、図７は、ゲート４を取水口３に設置した状態を示す正面図である。

先ず、上記図１のように、仮締切１の内部にゲート４を固定手段６にて取り付ける。
次に、上記図３のように、ゲート４を内部に収容した仮締切１をクレーン等で、ダム堤体９の取水口３の開口予定位置まで吊り降ろし、仮締切１の開口部１ａがダム堤体９に接するように配置する。

そして、揚水ポンプ等で仮締切１内の水を、パイプ７を介して揚水し、仮締切１の外に排水する。このように、仮締切１内の水を排出することによって生じる仮締切１内とダム湖との圧力差により、仮締切１の開口部１ａがダム堤体９に押し付けられる。その際、仮締切１の開口部１ａの周縁部に取り付けられている止水材８がダム堤体９に密着することにより、仮締切１内に水が流入することを防止できる。なお、仮締切１が重く、水圧により密着させるだけではずり落ちる場合には、アンカー等でダム堤体９に固定する。
仮締切１内の水が完全に排出されたら、揚水ポンプ等による排水を停止する。

次に、図４に示すように、ダム堤体９の下流側から仮締切１内に向かってダム堤体９内を貫通する通水路２を構築して仮締切１内とダム堤体９の下流側とを連通させる。

この通水路２を利用して、ゲート４の取り付けに使用する資機材を仮締切１内に搬入する。本実施形態においては、資機材として、例えば、ゲート４を支持するための架台１０や、ゲート４を所定の設置箇所に引き込むためのガイド材１１及びジャッキ１２、その他作業に必要な工具等を搬入する。

次に、図５に示すように、仮締切１内に搬入した架台１０をゲート４の下端面に接するように配置し、アンカーボルト１３にてダム堤体９に固定する。架台１０の上面には、摩擦低減材１４が取り付けられているので、ゲート４はその上面に沿って容易に移動可能である。なお、摩擦低減材１４として、例えば、テフロンを用いることができる。

また、ロッド状のガイド材１１をゲート４を貫通させて、ダム堤体９に固定する。そして、ガイド材１１の先端部に、ゲート４をダム堤体９側に移動させるためのジャッキ１２を取り付ける。このジャッキ１２は、ダム堤体９に固定されているガイド材１１に反力をとって、ゲート４をダム堤体９に引き込むためのものである。なお、ガイド材１１として、例えば、ＰＣ鋼棒を用いることができる。

次に、ゲート４を固定手段６から取り外し、ジャッキ１２を伸張することにより、ゲート４をダム堤体９側に移動させて、図６及び図７に示すように、ゲート４をダム堤体９の所定の位置に固定する。

ゲート４を固定した後、ジャッキ１２、ガイド材１１のゲート４よりも外方に突出している部分及び架台１０を取り外す。

最後に、パイプ７を通じて仮締切１内に水を注入して充満させて、仮締切１をダム堤体９から取り外す。仮締切１内に水を充満させることにより、仮締切１内とダム湖内との水圧差が無くなるので、容易に仮締切１を取り外すことができる。仮締切１はクレーン等で吊り上げて回収する。

以上説明した本実施形態における通水路２の構築方法によれば、予め仮締切１内にゲート４を収容しているので、ゲート４を仮締切１内に搬入する搬入作業や、仮締切１内でゲート４を組み立てる組立作業が不要となり、狭隘な空間内での作業を低減できる上、工期を短縮することができる。また、これらの搬入作業及び組立作業に従来必要とされていたクレーンを使用せずにゲート４の設置作業を実施することができる。

また、通水路２を利用することにより、ゲート４をダム堤体９に取り付けるための資機材を仮締切１内に搬入することが容易となる。したがって、従来資機材の搬入に利用されていたシャフトを不要にすることができる。ただし、シャフトを設けて、このシャフトを通して資機材を搬入してもよい。

さらに、仮締切１は、中空の円筒形状とすることにより、製作が容易なので安価に入手することができる。

なお、仮締切１は、例えば、中空の半球形状でもよく、この形状の場合は、水圧を圧縮力で受けることとなるので、部材の厚さを薄くすることができる。また、円筒を長手方向に切断して形成される半円筒形状や中空の直方体形状のものでもよい。そして、鋼製の仮締切１に限定されるものではなく、例えば、コンクリートプレキャスト製としてもよい。要するに水圧により潰されない強度のものであれば仮締切１の形状は問わない。

なお、本実施形態においては、ダム堤体９に通水路２を構築する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ダム堤体９を貫通する貫通坑であれば適用可能であり、例えば、堆積土を排出するための排出坑を構築する場合にも適用可能である。

１仮締切
１ａ開口部
２通水路
３取水口
４ゲート
４ａ扉体
４ｂスクリーン
６固定手段
７パイプ
８止水材
９ダム堤体
１０架台
１１ガイド材
１２ジャッキ
１３アンカーボルト
１４摩擦低減材

Claims

既存のダム堤体に貫通坑を構築する方法において、
前記貫通坑の上流側の坑口を開閉するためのゲートを内部に収容し、開口部を有する殻体からなる仮締切をその開口部が前記ダム堤体に密着するように設置する仮締切設置工程と、
前記仮締切内の水を排出する排水工程と、
前記ダム堤体の下流側から前記仮締切内に向かって前記ダム堤体を貫通する前記貫通坑を構築する貫通坑構築工程と、
前記仮締切内で前記貫通坑の上流側の坑口に前記ゲートを取り付けるゲート設置工程と、
前記仮締切を前記ダム堤体から取り外す撤去工程と、を備えることを特徴とする既存のダム堤体に貫通坑を構築する方法。