JP5950281B2

JP5950281B2 - 水中仮締切用緊定金物及びケーソンのダム堤体への引き締め方法

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Publication number: JP5950281B2
Application number: JP2013067080A
Authority: JP
Inventors: 朝雄久保; 坂元　浩二; 浩二坂元; 満弘宮原; 義仁福田; 侃彦藤澤; 栄世岩村; 悦久高田; 紀夫滝口; 完幸秋山; 藤野　賢一; 賢一藤野; 修宮本; 宏朗田窪; 京一仲保; 拓也神藤
Original assignee: Kajima Corp; Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Kajima Corp; Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP2014190072A

Description

本発明は、例えばダム施設の改良工事を行う際に、ダム堤体と貯水池を分離すべく設置するケーソンのダム堤体への引き締めに使用する水中仮締切用緊定金物、及びこの緊定金物を用いたケーソンのダム堤体への引き締め方法に関するものである。

例えばダム施設の改良工事を行う場合、工事に先立ち、ダム堤体の貯水池側のコンクリート面に水中仮締切り設備を一時的に取付け、ダム堤体における工事部分と貯水池とを分離する。以下、従来の水中仮締切り設備を図４〜図６に基づいて説明する。

図４，５において、１はケーソンであり、ダム堤体２の貯水池側のコンクリート面２ａに、作業空間を確保するために取付けられる箱型の構造物である。このケーソン１は、図６に示すように、平面から見て「コ」の字型のラーメン構造で、高さ方向に、複数（図４，５では１２個）のブロック１ａに水平分割されている。

ケーソン１は、ダム堤体２の貯水池側の水平部２ｂに予め据付けられた底部戸当り３上に設置し、この底部戸当り３及び前記コンクリート面２ａに予め据付けられた側部戸当り４と一体化し、水密金物により水密を保って内部に作業空間５を確保する。

ところで、上記構造の水中仮締切り設備は、地震時動水圧やケーソン自重による地震時慣性力に抗するため、図７に示すように、ターンバックル形式の緊定金物６を用いてケーソン１をダム堤体２側に引き締めている（例えば特許文献１の背景技術、図７参照）。

すなわち、従来は、予め前記アンカー金物７に一方端側を取付けておいた緊定金物６の他方端側を前記ブロック１ａに取り付けてアンカー金物７と各ブロック１ａを繋いだ後に、ターンバックル６ａを回転させて締付けることで前記引き締めを行っていた。

その際、緊定金物６に取り付けたロードセルの値を基に、各緊定金物６に発生する張力が２トンとなるよう、オペレータと情報交換しつつダイバーがターンバックル６ａを回転させてケーソン１をダム堤体２側へ引き締めている。

しかしながら、前記ケーソン１のダム堤体２側への引き締めは、足場の無い水中でダイバーがターンバックル６ａを回転させることにより行うので、前記回転時の反力がダイバーに発生せず、ターンバックル６ａを回転することが難しく、引き締め後の前記張力がばらつくことになる。

また、前記緊定金物６は、各ブロック１ａの両側の上下位置（計４箇所）に取り付けられているので、回転するターンバックルの数が多く（図４，５では４８個）、引き締めに従事するダイバーの負担は極めて大きい。

特開２０１１−３２７８５号公報

本発明が解決しようとする問題点は、従来のターンバックル形式の緊定金物を用いてケーソンをダム堤体側に引き締める場合は、足場の無い水中でダイバーがターンバックルを回転させるので、引き締めた後に緊定金物に作用する張力がばらつくという点である。また、回転するターンバックルの数が多いので、引き締めに従事するダイバーの負担が極めて大きいという点である。

本発明は、足場の無い水中で、ダイバーが緊定金物を用いてケーソンをダム堤体側に引き締める場合に、前記引き締めが容易に行え、かつ引き締めた後の緊定金物に作用する張力のばらつきを可及的に抑えることを目的としてなされたものである。

本発明の水中仮締切用緊定金物は、
ダム堤体と貯水池とを分離すべく設置する水中仮締切り設備を構成するケーソンのダム堤体への引き締めに使用する緊定金物であって、
前記ケーソンの各ブロックへの取付け部を一端側に設け、他端にはフランジと嵌合部を設けたケーソン側ロッド部材と、前記ダム堤体に取付けられたアンカー金物への取付け部を一端側に設け、他端にはフランジと前記ロッド部材の嵌合部に嵌め合う嵌合部を設けたダム堤体側ロッド部材を有し、
前記両フランジには両ロッド部材を締結するボルトの貫通孔が３〜５個設けられており、
前記ケーソン側ロッド部材の前記ブロックへの取付け部或いは前記ダム堤体側ロッド部材の前記アンカー金物への取付け部に、ロードセルが介在されていることを最も主要な特徴としている。

上記本発明の水中仮締切用緊定金物を用いてケーソンをダム堤体に引き締める場合は、前記ダム堤体側ロッド部材と前記ケーソン側ロッド部材の、両フランジの両貫通孔に通したボルトをトルクレンチで締付ける際、ロードセルによる検出値でトルクレンチによる締付け量を補正することにより行う。これが本発明の水中仮締切り設備のダム堤体への引き締め方法である。

このような本発明によれば、トルクレンチを用いてダム堤体への引き締めを行うことができるので、効率良く、均一に、緊定金物に所定の張力を発生させることができる。

本発明では、水中仮締切用緊定金物を用いたケーソンのダム堤体への引き締めを、トルクレンチを用いて行うので、効率良く、均一に、緊定金物に所定の張力を発生させることができる。

ケーソンのダム堤体への引き締めを、本発明の水中仮締切用緊定金物を用いて行った場合の一例を平面方向から見た拡大図である。本発明の水中仮締切用緊定金物を分解して示した図である。図１と同様の他の例を平面方向から見た拡大図である。従来の水中仮締切り設備をダム堤体の側面から見た図である。従来の水中仮締切り設備をダム堤体の正面から見た図である。（ａ）〜（ｄ）は図５の矢視Ａ−Ａ〜矢視Ｄ−Ｄ図である。ケーソンのダム堤体への引き締めを、従来の水中仮締切用緊定金物を用いて行った場合を平面方向から見た拡大図である。

本発明は、足場の無い水中でのケーソンのダム堤体側への引き締めを容易に行え、かつ引き締めた後の緊定金物に作用する張力のばらつきを可及的に抑えるという目的を、トルクレンチを用いて行うことで実現した。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
図１は図２に示す本発明の水中仮締切用緊定金物を用いて、ケーソンをダム堤体へ引き締める態様の一例を平面方向から見た拡大図である。

図１及び図２において、１１はケーソン１をダム堤体２に取付ける際にケーソン１の各ブロック１ａとダム堤体２を繋ぐ本発明の水中仮締切用緊定金物であり、ケーソン側ロッド部材１２とダム堤体側ロッド部材１３を有している。

ケーソン側ロッド部材１２は、ロッド１２ａの一端側に前記ブロック１ａへの取付け部１２ｂを設け、他端にはフランジ１２ｃを取り付けると共に例えば嵌合凸部１２ｄを形成している。

図１，２に示す例では、一端側に設ける取付け部１２ｂとして、一方にブロック１ａとの連結用ピン１２ｂａの挿入孔１２ｂｂａを、他方にロッド１２ａの一端側に設けたピン孔１２ａａに挿入する連結用ピン１２ｂｂの挿入孔１２ｂｂｂを設けたリンクプレート１２ｂｂを使用する例を示している。

一方、ダム堤体側ロッド部材１３は、ロッド１３ａの一端側にダム堤体２に取付けられたアンカー金物７への取付け部１３ｂを設け、他端にはフランジ１３ｃを取り付けると共に前記ケーソン側ロッド部材１２の嵌合凸部１２ｄに嵌め合う嵌合凹部１３ｄを形成している。

図１，２に示す例では、前記取付け部１３ｂを、アンカー金物７との連結用ピン１３ｂａの挿入孔１３ｂｂａを有するフォークエンド１３ｂｂと、このフォークエンド１３ｂｂの前記挿入孔１３ｂｂａと反対側に形成したねじ軸１３ｂｂｂと前記ロッド１３ａの一端側に形成したねじ軸１３ａａを連結するカップリング１３ｂｃで構成したものを示している。

そして、前記両ロッド部材１２，１３のフランジ１２ｃ，１３ｃには両ロッド部材１２，１３を締結するボルト１４の貫通孔１２ｃａ，１３ｃａが３〜５個設けられ、これらボルト１４によって両ロッド部材１２，１３を連結する構成である。前記貫通孔１２ｃａ，１３ｃａが３個未満では締付け時のバランスが悪く、６個以上では締付けに要する時間が長くなる。

次に、上記構成の本発明の水中仮締切用緊定金物１１を用いて水中仮締切り設備を構成するケーソン１をダム堤体２に引き締める方法を説明する。

先ず、底部戸当り３上にケーソン１を設置する。この底部戸当り３上へのケーソン１の設置は、順次ブロック１ａを連結して水中に吊り降ろして行うものでも、事前に組立てたケーソン１を水中に吊り降ろすものでも良い。

この際、本発明の水中仮締切用緊定金物１１はターンバック形式の従来の緊定金物６に比べて短尺であるので、ブロック１ａに予め連結しておいても、ケーソン１の組立や設置作業に支障が生じることは無い。

次に、底部戸当り３上に設置したケーソン１を、ダム堤体２のコンクリート面２ａに予め据付けられた側部戸当り４と、水密金物により水密を保った状態に一体化する。

このとき、本発明の緊定金物１１を用いて以下に説明するようにしてケーソン１をダム堤体２側に引き締める。

以下、底部戸当り３上へのケーソン１の設置に際し、ケーソン側ロッド部材１２の取付け部１２ｂであるリンクプレート１２ｂｂの挿入孔１２ｂｂａにピン１２ｂａを挿入して、本発明の水中仮締切用緊定金物１１を予めブロック１ａに連結した場合について説明する。

先ず、ダイバーが水中でダム堤体側ロッド部材１３の取付け部１３ｂであるフォークエンド１３ｂｂの挿入孔１３ｂｂａにピン１３ｂａを挿入してアンカー金物７に連結する。従って、予めブロック１ａに連結した本発明の水中仮締切用緊定金物１１は、ダム堤体側ロッド部材１３の取付け部１３ｂのアンカー金物７への連結が容易に行えるようなボルト１４の締め込み量で、ケーソン側ロッド部材１２とダム堤体側ロッド部材１３が連結されている。

次に、例えば底部戸当り３側のブロック１ａから高さ方向上方に向けて、順に、ブロック１ａに連結された水中仮締切用緊定金物１１のボルト１４をダイバーがトルクレンチを使用して締め込み、水中仮締切用緊定金物１１に所定の張力が作用するようにする。

これが本発明の水中仮締切り設備のダム堤体への引き締め方法である。
本発明方法の場合、従来のターンバックル形式の緊定金物６に比べて短尺の緊定金物１１を使用するので、予めブロック１ａに緊定金物１１を取り付けておいてもケーソン１を底部戸当り３上に設置する際に支障が生じることが無い。

従って、ケーソン１を底部戸当り３上に設置した後、ダム堤体２側に引き締める際に、ダイバーが水中で、長尺の緊定金物６をアンカー金物７及びブロック１ａに取り付けるのと比べて、作業時間の大幅な短縮が可能になる。

ちなみに、アンカー金物７及びブロック１ａへのターンバックル形式の長尺の緊定金物６の取り付けには１本当たり約６０分程度かかるので、図４〜６に示すケーソンの場合、緊定金物６の取り付けに４×１６×６０＝３８４０分（６４時間）程度の作業時間が必要になる。

これに対して、本発明方法の場合は、短尺の緊定金物１１の水中での取り付けはアンカー金物７への取り付けだけで良いので、取り付けに要する時間は１本当たり１５分程度で、図４〜図６に示すケーソンの場合、４×１６×１５＝９６０分（１６時間）程度の作業時間で良いことになる。

加えて、本発明方法の場合、ケーソン１のダム堤体２への引き締めをボルト１４の締め込みにより行うので、ターンバックル６ａの回転させることにより行う従来法に比べて締め込みに要する時間も短縮できる。

また、本発明方法の場合、トルクレンチを使用してボルト１４の締め込みを行うので、緊定金物１１に取り付けたロードセルの値を基に、ダイバーとオペレータが情報交換をしながらターンバックル６ａを回転させる必要が無く、所定の張力となる締め込みに要する時間を短縮できる。

ちなみに、緊定金物６による締め込みをターンバックル６ａの回転により行う場合、１本当たり６０分程度必要であったものが、トルクレンチを使用してボルト１４の締め込みにより行う場合は１５分程度で行えるようになるので、４×１６×４５＝２８８０分（４８時間）の作業時間短縮になる。

そして、緊定金物を締め込んだ際の緊定金物に作用する張力のばらつきも、従来の緊定金物６を使用した場合は目標の張力に対してばらつきが大きかったが、本発明の方法の場合はばらつきが小さくなった。

本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、上記の例では、緊定金物１１に作用する目標張力をトルクレンチで得ている。しかしながら、例えばダム堤体側ロッド部材１３の取付け部１３ｂを構成するカップリング１３ｂｃに代えてロードセルを取り付け、このロードセルによる検出値でトルクレンチによる締付け量を補正するようにしても良い。但し、この場合も、全ての緊定金物１１にロードセルを取り付ける必要は無い。なお、ロードセルはケーソン側ロッド部材１２に設置しても良いことは言うまでもない。

また、図１の例では、緊定金物１１がダム堤体２に対して斜めになるようにして取付けているが、図３に示すように、ダム堤体２と直交するように取付けても良い。

また、上記の例では、ケーソン側ロッド部材１２に嵌合凸部１２ｄを、ダム堤体側ロッド部材１３に嵌合凹部１３ｄを形成しているが、ケーソン側ロッド部材１２に嵌合凹部を、ダム堤体側ロッド部材１３に嵌合凸部を形成しても良い。

１ケーソン
１ａブロック
２ダム堤体
７アンカー金物
１１水中仮締切用緊定金物
１２ケーソン側ロッド部材
１２ｂ取付け部
１２ｃフランジ
１２ｄ嵌合凸部
１３ダム堤体側ロッド部材
１３ｂ取付け部
１３ｃフランジ
１３ｄ嵌合凹部
１４ボルト

Claims

ダム堤体と貯水池とを分離すべく設置する水中仮締切り設備を構成するケーソンのダム堤体への引き締めに使用する緊定金物であって、
前記ケーソンの各ブロックへの取付け部を一端側に設け、他端にはフランジと嵌合部を設けたケーソン側ロッド部材と、前記ダム堤体に取付けられたアンカー金物への取付け部を一端側に設け、他端にはフランジと前記ロッド部材の嵌合部に嵌め合う嵌合部を設けたダム堤体側ロッド部材を有し、
前記両フランジには両ロッド部材を締結するボルトの貫通孔が３〜５個設けられており、
前記ケーソン側ロッド部材の前記ブロックへの取付け部或いは前記ダム堤体側ロッド部材の前記アンカー金物への取付け部に、ロードセルが介在されていることを特徴とする水中仮締切用緊定金物。
ダム堤体と貯水池とを水中仮締切り設備で分離する際、水中仮締切り設備を構成するケーソンの各ブロックとダム堤体を繋ぐ請求項１に記載の緊定金物を用いてケーソンをダム堤体に引き締める方法であって、
ダム堤体のアンカー金物に一端側を取り付けたダム堤体側ロッド部材の他端に設けたフランジと、ブロックに一端側を取り付けたケーソン側ロッド部材の他端に設けたフランジの両貫通孔に通したボルトをトルクレンチで締付ける際、ロードセルによる検出値でトルクレンチによる締付け量を補正することを特徴とするケーソンのダム堤体への引き締め方法。