JP6175724B2 - 制水扉の不断水設置工法 - Google Patents

Description

本発明は、制水扉の不断水設置工法に関する。

上下水道管や灌漑用水の配水管、工業用流体管などの流路管に、水流を必要に応じて止めたりその流量を調整する目的で制水扉を設置する場合、一旦その流れを止めた状態で流路管を切断し、その開口部に制水扉を取り付けるという方法が挙げられる。しかしこの方法は一旦水流を止めなければならないので、設置工事期間中は水が供給されないという問題がある。

この問題に対処した技術として特許文献１に記載の不断水設置工法が挙げられる。当該工法は、（１）流路管が埋設された地盤を掘削し、流路管を露出する工程、（２）掘削された地盤内に流路管を露出させた状態で断面凹字状にコンクリートを打設・養生し、ゲート駆体を形成する工程、（３）前記ゲート駆体内において流路管を切断し、ゲート駆体を介して流路を形成する工程、（４）前記ゲート駆体に扉枠を固定し、この扉枠に制水扉を取り付ける工程、または、ゲ−ト駆体に、予め制水扉が取り付けられた扉枠を固定する工程、をそれぞれその順序で行うものである。この工法によれば、水の流れを断つことなく流路を開閉する制水扉を設置でき、設置工事期間中でも下流に水を供給できる。

特開平９−２０９３３９

しかしながら特許文献１に記載の技術は、ゲ−ト駆体からなるゲート室の空間を流路の一部として使用するため、ゲート室が常に水で満たされることとなる。したがって、制水扉の新規設置時や点検時、交換時には作業者が水の中に入って作業を行うこととなり、手間のかかる作業を要する。

また、たとえば地上に建物や道路があって制水扉の開閉機を地下に設置しようとしたとき、既設の下水道管渠などの流路管の埋設深さが地表から浅い場合には、開閉機の設置スペースを確保できないという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであり、新規の制水扉を不断水にてかつ水中作業を要さずに設置でき、制水扉の点検時や交換時においても水中作業を要せず、かつ、制水扉の開閉機を地下に設置可能な制水扉の不断水設置工法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、埋設された既設の流路管に制水扉を不断水にて設置する工法であって、（１）制水扉の呑口が流路管よりも下方に位置する程度の深さまで地盤を掘削し、流路管を露出する工程、（２）掘削した地盤にコンクリートを打設・養生し、上方に、制水扉の開閉機を設置する開閉機設置室が形成され、下方に、分流壁により複数の分流路が画成されたゲート室が形成されるようにゲート駆体を築造する工程、（３）前記複数の分流路にそれぞれ、制水扉をその呑口が流路管よりも下方に位置するように設置する工程、（４）ゲート室内において前記流路管を切断し、前記分流路を通水させる工程、をそれぞれその順序で行うことを特徴とする。

この制水扉の不断水設置工法によれば、制水扉を新規に設置するにあたり、手間のかかる水中作業を要さずに設置できる。ゲート室には複数の流路が形成されてそれぞれに制水扉が設置されるため、万が一いずれかの制水扉に支障が生じて通水できなくなった場合であっても残りの制水扉を介して通水できる。
そして、制水扉をその呑口が流路管よりも下方に位置するように設置することにより、地下において制水扉の開閉機の設置スペースを確保できる。

また本発明は、前記（４）の工程後、或る分流路の制水扉を点検或いは交換するにあたり、当該分流路における制水扉の上流側と下流側とに仮設止水部材を設置して止水状態にて制水扉を点検或いは交換し、その間、残りの分流路を通水させておくことを特徴とする。

この制水扉の不断水設置工法によれば、制水扉の点検時や交換時においても、不断水状態としたうえで、手間のかかる水中作業を要せずに制水扉の点検或いは交換ができる。

本発明によれば、制水扉を新規に設置するにあたり、または制水扉を点検，交換するにあたり、手間のかかる水中作業を要さない。ゲート室には複数の流路が形成されてそれぞれに制水扉が設置されるため、万が一いずれかの制水扉に支障が生じて通水できなくなった場合であっても残りの制水扉を介して通水できる。
そして、制水扉の開閉機を地下に設置できる。
また、複数の分流路にしたことにより、設置するゲートを小さくでき施工性が向上する。

本発明に係る制水扉の不断水設置工法の説明図であり、地盤を掘削した状態を示す。 ゲート躯体を形成する工程の説明図であり、（ａ）はゲート室の側断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 新規に制水扉を設置する工程の説明図であり、（ａ）はゲート室の側断面図、（ｂ）は平断面図である。 管渠を切断する工程の説明図であり、（ａ）はゲート室の側断面図、（ｂ）は平断面図である。 管渠残部を塞ぎ、ゲート室を密閉にする工程の説明図であり、（ａ）はゲート室の側断面図、（ｂ）は平断面図である。 制水扉を点検或いは交換する工程の説明図であり、（ａ）はゲート室の側断面図、（ｂ）は平断面図である。 制水扉および開閉機の一例を示す外観斜視図である。

図１において、符号Ｇは地表を示し、既設の下水道の管渠１（請求項に記載の流路管）が地中に埋設されている。以降、この管渠１の途中に制水扉を不断水にて設ける形態について説明する。

「（１）制水扉２，３の呑口４，５が管渠１よりも下方に位置する程度の深さまで地盤を掘削し、管渠１を露出する工程」
先ず、後に設置する制水扉２，３（図７参照）の各呑口４，５（図１においては仮想線にて示す）が管渠１よりも下方に位置する深さまで地盤を掘削して、管渠１の一部を露出させる。「呑口４，５が管渠１よりも下方に位置する」とは、呑口４，５の上辺部が管渠１の下端部と略同じ高さに位置するか、或いはそれよりも低く位置することを示す。

「（２）掘削した地盤にコンクリートを打設・養生し、上方に、制水扉２，３の各開閉機３３を設置する開閉機設置室７が形成され、下方に、分流壁１０により複数の分流路９Ａ，９Ｂが画成されたゲート室８が形成されるようにゲート駆体６を築造する工程」
図２において（ａ）はゲート室の断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。先ず、掘削した地盤にコンクリートを打設・養生することによりゲート躯体６を形成する。ゲート躯体６の外郭形状は概ね、天井部６Ａと４つの側面部６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅと底面部６Ｆとを備えた略方形体状を呈している。また、ゲート躯体６の内部は、水平状の仕切り天井６Ｇによって上方の開閉機設置室７と下方のゲート室８とに画成される。管渠１は上流側の側面部６Ｂから下流側の側面部６Ｅにかけてゲート室８を貫通するように位置する。

ゲート室８においては、複数の分流路９Ａ，９Ｂが形成されるように分流壁１０を築造する。「分流路が形成されるように」とは、後の工程において管渠１を切断したときに、上流側切断口１１（図４（ｂ））から下流側切断口１２（図４（ｂ））に至る流路が２つ以上形成されることを意味する。

分流壁１０もゲート躯体６の一部としてコンクリートを打設・養生することにより形成されるものであり、ゲート室８の略中央位置において底面部６Ｆから仕切り天井６Ｇまでにかけて立設される。管渠１はこの分流壁１０を貫通している。分流壁１０と側面部６Ｃとの間には制水扉取付け壁１３が形成され、分流壁１０と側面部６Ｄとの間には制水扉取付け壁１４が形成されている。制水扉取付け壁１３，１４もゲート躯体６の一部としてコンクリートを打設・養生することにより形成され、底面部６Ｆから仕切り天井６Ｇまでにかけて立設される。制水扉取付け壁１３，１４には、管渠１よりも下方に位置するように呑口用開口部１３Ａ，１４Ａが開口形成されている。この呑口用開口部１３Ａ，１４Ａは図７に示す制水扉２，３の呑口４，５と略同じ大きさに開口形成されている。また、分流壁１０と側面部６Ｂとの間、および分流壁１０と側面部６Ｄとの間の底面部は上げ底１５として形成されている。

分流路９Ａ側において、側面部６Ｂと分流壁１０と上げ底１５とには、後記する仮設止水板１６（図６（ｂ））を落とし込むためのコ字形状の止水板取付け溝１７が形成されている。仮設止水板１６は、仕切り天井６Ｇに形成されたスリット孔１８を通して、開閉機設置室７からゲート室８の止水板取付け溝１７に落とし込まれるようになっている。
同様に、分流路９Ａ側において、側面部６Ｅと分流壁１０と上げ底１５とには、仮設止水板１９（図６（ｂ））を落とし込むためのコ字形状の止水板取付け溝２０が形成されている。仮設止水板１９も、仕切り天井６Ｇに形成されたスリット孔を通して、開閉機設置室７からゲート室８の止水板取付け溝２０に落とし込まれるようになっている。

また、分流路９Ｂ側においても、側面部６Ｂと分流壁１０と上げ底１５とには、仮設止水板を落とし込むためのコ字形状の止水板取付け溝２２が形成されている。仮設止水板は、仕切り天井６Ｇに形成されたスリット孔２３を通して、開閉機設置室７からゲート室８の止水板取付け溝１７に落とし込まれるようになっている。
同様に、分流路９Ｂ側において、側面部６Ｅと分流壁１０と上げ底１５とには、仮設止水板を落とし込むためのコ字形状の止水板取付け溝２５が形成されている。仮設止水板も、仕切り天井６Ｇに形成されたスリット孔を通して、開閉機設置室７からゲート室８の止水板取付け溝２５に落とし込まれるようになっている。

以上により、後の工程において管渠１を切断したとき、上流側切断口１１（図４（ｂ））から下流側切断口１２（図４（ｂ））に至る流路は、分流壁１０を挟んでゲート躯体６の一方の側面部６Ｃ側を経由する分流路９Ａと他方の側面部６Ｄ側を経由する分流路９Ｂとの２つの流路に分かれる。なお、図４において、分流壁１０と一体となっている管渠残部１Ａも、分流路９Ａ，９Ｂとは別に分流路を構成することとなるが、本実施形態では後記するように止水板２６，２７を用いて塞ぐことにより流路として機能させていない。符号２８は、管渠残部１Ａの上流側において止水板２６を取り付けるための止水板取付け溝を示し、符号２９は、管渠残部１Ａの下流側において止水板２７を取り付けるための止水板取付け溝を示す。止水板２６，２７も仕切り天井６Ｇに形成された図示しないスリット孔を通して開閉機設置室７から落とし込まれる。

「（３）分流路９Ａ，９Ｂに、制水扉２，３をその呑口４，５が管渠１よりも下方に位置するように設置する工程」
次いで図３に示すように、分流路９Ａ，９Ｂに、制水扉２，３をその呑口４，５が管渠１よりも下方に位置するように設置する。呑口４，５は、制水扉取付け壁１３，１４の呑口用開口部１３Ａ，１４Ａと略重なるように位置する。制水扉２，３としては、たとえば図７に示すように、四角枠状の戸当りフレーム３０と、この戸当りフレーム３０にガイドされて上下に開閉する扉体３１とを備えて、扉体３１の開閉度により流量を調整する公知構造の制水扉である。扉体３１の上部には開閉駆動棒３２が上方に向けて取り付けられており、開閉駆動棒３２の上部は、モータ等の駆動源を備えた開閉機３３に連結されている。戸当りフレーム３０は図３においてゲート躯体６の制水扉取付け壁１３，１４に取り付けられる。呑口４，５とは、扉体３１が最上昇して全開となったときの戸当りフレーム３０の通水開口部である。

制水扉２，３を設置する段階では未だ流路管１を切断していないため、水はゲート室８内に流入していない。したがって、作業者は手間のかかる水中作業を要さずに制水扉２，３の設置を行える。また、制水扉２，３の設置にあたっては、戸当りフレーム３０に対し扉体３１を閉めた状態で、すなわち、扉体３１を工場出荷時の全閉状態としたままで設置することができる。したがって、工場出荷時の止水性能を維持しつつ制水扉２，３の設置の精度を向上させることができ、戸当りフレーム３０と扉体３１の隙間（クリアランス）を均一にすることができる。

開閉駆動棒３２の上部は仕切り天井６Ｇに形成された開口部３４を通して開閉機設置室７に延設される。開閉機３３はたとえば開口部３４を塞ぐ水密架台３５上に設置される。また、分流路９Ａ，９Ｂにおける各底面部６Ｆ（伏せ越し部）には、排泥ポンプや汚泥掻き寄せ機等の排泥装置３６が適宜に設けられる。

「（４）ゲート室８内において管渠１を切断し、分流路９Ａ，９Ｂを通水させる工程」
次いで図４に示すように、ゲート室８内において管渠１を側面部６Ｂと分流壁１０との間および側面部６Ｅと分流壁１０との間で切断し、分流路９Ａおよび分流路９Ｂの内の少なくとも一方を、その扉体３１（図７）を開いた状態にしておくことで通水させる。すなわち、管渠１の切断により、側面部６Ｂにおいて開口する管渠１の上流側切断口１１から水をゲート室８に流入させ、少なくとも分流路９Ａおよび分流路９Ｂの内の少なくとも一方を通って、側面部６Ｅにおいて開口する下流側切断口１２から水を管渠１に流し込ませる。

管渠１の切断作業直後の状態では、分流壁１０と一体となっている管渠残部１Ａも分流路の一つとなり得るが、本実施形態では、その後、図５に示すように管渠残部１Ａの上流側および下流側に止水板２６，２７を落とし込み、モルタル３７を流し込む等の手法により、管渠残部１Ａを塞いでいる。その後、仕切り天井６Ｇに適宜に形成された開口部３８やスリット孔１８，２３が水密架台３９、４０に塞がれ、ゲート室８が密閉される。また、天井部６Ａの開口部４１が蓋４２により塞がれる。

以上の工程を行う制水扉２，３の不断水設置工法によれば、制水扉２，３を新規に設置するにあたり、手間のかかる水中作業を要さずに設置できる。ゲート室８には２つの流路である分流路９Ａ，９Ｂが形成されてそれぞれに制水扉２，３が設置されるため、万が一制水扉２，３のどちらか一方に支障が生じて通水できなくなった場合であっても他方の制水扉を介して通水できる。

そして、呑口４，５が管渠１よりも下方に位置するように制水扉２，３の設置位置を下げているため、開閉機３３を地表Ｇに出すことなく地下に設置することができる。

また、前記（４）の工程後、図６に示すように、或る分流路（分流路４Ａ）の制水扉２を点検或いは交換するにあたっては、分流路９Ａにおける制水扉２の上流側と下流側とに仮設止水部材としての仮設止水板１６，１９を止水板取付け溝１７，２０に落とし込んで分流路９Ａを止水状態にして制水扉２を点検或いは交換する。仮設止水板１６，１９の設置後、分流路９Ａにおける仮設止水板１６，１９間に溜まっている水はたとえば排水ポンプ等により排水する。その間、残りの分流路９Ｂにおいては、制水扉３を開いた状態にして通水させておく。つまり、管渠１の下流側に水を流しつつ不断水にて容易に制水扉２を点検或いは交換できる。逆に、分流路９Ｂの制水扉３を点検或いは交換するにあたっては、分流路９Ｂにおける制水扉３の上流側と下流側とに仮設止水板を落とし込んで分流路９Ｂを止水状態にして制水扉３を点検或いは交換する。その間、残りの分流路９Ａにおいては、制水扉２を開いた状態にして通水させておく。

以上のように、本発明によれば、制水扉２，３の点検時や交換時においても手間のかかる水中作業を要せずに制水扉２，３の点検或いは交換ができる。なお、仮設止水部材としては、仮設止水板１６，１９に限定されることなく、土嚢などを用いてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能であり、分流路の数は３つ以上にしてもよい。

１ 管渠（流路管）
２，３ 制水扉
４，５ 呑口
６ ゲート躯体
７ 開閉機設置室
８ ゲート室
９Ａ，９Ｂ 分流路
１０ 分流壁
１１ 上流側切断口
１２ 下流側切断口
１３，１４ 制水扉取付け壁
１３Ａ，１４Ａ 呑口用開口部
３０ 戸当りフレーム
３１ 扉体
３２ 開閉駆動棒
３３ 開閉機
１６，１９ 仮設止水板（仮設止水部材）

Claims (2)

1. 埋設された既設の流路管に制水扉を不断水にて設置する工法であって、
   （１）制水扉の呑口が流路管よりも下方に位置する程度の深さまで地盤を掘削し、流路管を露出する工程、
   （２）掘削した地盤にコンクリートを打設・養生し、上方に、制水扉の開閉機を設置する開閉機設置室が形成され、下方に、分流壁により複数の分流路が画成されたゲート室が形成されるようにゲート駆体を築造する工程、
   （３）前記複数の分流路にそれぞれ、制水扉をその呑口が流路管よりも下方に位置するように設置する工程、
   （４）ゲート室内において前記流路管を切断し、前記分流路を通水させる工程、
   をそれぞれその順序で行うことを特徴とする制水扉の不断水設置工法。
2. 前記（４）の工程後、或る分流路の制水扉を点検或いは交換するにあたり、
   当該分流路における制水扉の上流側と下流側とに仮設止水部材を設置して止水状態にて制水扉を点検或いは交換し、その間、残りの分流路を通水させておくことを特徴とする請求項１に記載の制水扉の不断水設置工法。

Images