JP6211977B2 - ゲート組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダムのラジアルゲートを交換する際に、既設のラジアルゲートが設置される設置位置近傍において、当該既設のラジアルゲートの撤去後に新たなラジアルゲートを組み立てるゲート組立方法に関する。

従来より、ダムの堤頂部には、特許文献１に記載されているように、ダム天端からの越流を防止するためのクレストゲートが設けられている。また、特許文献２には、クレストゲートの上流側に角落としを挿入して水を堰き止め、クレストゲートの周囲をドライな状態とした後に、クレストゲートに対する工事を行うことが記載されている。

実公平４−２１９１号公報 実公平３−２２３４１号公報

ところで、クレストゲートの交換工事では、新たに設置される予定のクレストゲートを複数に分割した中間部材が、ケーブルクレーン等により設置位置近傍へと搬送され、設置位置にて溶接等により組み立てられる。クレストゲートをどのように分割するかは、ケーブルクレーン等の吊り上げ荷重や中間部材を組み立てる作業領域の広さ等、様々な工事条件に基づいて決定される。

クレストゲートがラジアルゲートである場合、貯水池の水に接する円弧部（スキンプレート）や、当該円弧部の下流側に固定されて円弧部を支持する横主桁等が、複数に分割されて搬送される。ラジアルゲートの円弧部は、通常、上述の工事条件による制限により、左右方向に延びる複数の分割線にて中間部材に分割されている。このため、円弧部を組み立てる際に、複数の中間部材を溶接して、所定の曲率を有する所望形状の円弧部を精度良く形成することが容易ではない。また、複数の中間部材を溶接して横主桁を形成することは、ラジアルゲートの強度を確保するという観点からは、あまり好ましくない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ラジアルゲートの組み立てを容易かつ高精度に行うことを主な目的としている。

請求項１に記載の発明は、ダムのラジアルゲートを交換する際に、既設のラジアルゲートである被交換ゲートが設置される設置位置近傍において、前記被交換ゲートの撤去後に新たなラジアルゲートである新規ゲートを組み立てるゲート組立方法であって、ａ）新規ゲートの扉体の円弧部を上下方向の全長に亘って延びる複数の分割線にて分割した複数の分割部材と、第１横主桁と、第２横主桁と、複数のトラス材とを準備する工程と、ｂ）横方向に延びる第１横主桁をゲート受架台により支持する工程と、ｃ）前記第１横主桁と前記横方向の中央部にて交差して上下方向に延びる中央治具を前記ゲート受架台および前記第１横主桁に取り付ける工程と、ｄ）前記第１横主桁と前記横方向の一方側の部位にて交差して前記上下方向に延びる側方治具を前記ゲート受架台および前記第１横主桁に取り付ける工程と、ｅ）前記中央治具と前記側方治具との間において、前記第１横主桁上にトラス材の下端部を固定する工程と、ｆ）前記第１横主桁および前記トラス材の上方において、前記横方向に延びる第２横主桁を前記中央治具および前記側方治具にて支持し、前記トラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、ｇ）前記中央治具よりも前記横方向の他方側において、前記第１横主桁と前記第２横主桁との間に他のトラス材を配置し、前記他のトラス材の下端部を前記第１横主桁に固定し、前記他のトラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、ｈ）前記横方向の前記他方側の端部に第１の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、ｉ）前記側方治具を取り外し、前記横方向の前記一方側の端部に第２の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、ｊ）前記中央治具を取り外し、前記横方向の前記中央部に第３の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、ｋ）前記複数の分割部材を前記複数の分割線に沿って溶接する工程とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゲート組立方法であって、前記ｂ）工程よりも前に、前記新規ゲートが設置される予定の設置位置近傍において上流側から下流側へと延びる補助レールを設ける工程と、前記ｂ）工程よりも前に、前記ゲート受架台を前記補助レール上に設置する工程とをさらに備え、前記ｂ）工程ないし前記ｊ）工程が、前記補助レール上の前記下流側の位置において行われ、組み立てられた前記新規ゲートが、前記補助レールに沿って上流側へと移動して設置される。

請求項３に記載の発明は、ダムのラジアルゲートを交換する際に、既設のラジアルゲートである被交換ゲートが設置される設置位置近傍において、前記被交換ゲートの撤去後に新たなラジアルゲートである新規ゲートを組み立てるゲート組立方法であって、新規ゲートの扉体の円弧部を上下方向の全長に亘って延びる分割線にて分割した第１の分割部材および第２の分割部材と、第１横主桁と、第２横主桁と、複数のトラス材とを準備する工程と、横方向に延びる第１横主桁をゲート受架台により支持する工程と、 前記第１横主桁と前記横方向の一方側の部位にて交差して前記上下方向に延びる側方治具を前記ゲート受架台および前記第１横主桁に取り付ける工程と、前記横方向の前記一方側において、前記第１横主桁上にトラス材の下端部を固定する工程と、前記第１横主桁および前記トラス材の上方において、前記横方向に延びる第２横主桁を前記側方治具にて支持し、前記トラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、前記横方向の他方側において、前記第１横主桁と前記第２横主桁との間に他のトラス材を配置し、前記他のトラス材の下端部を前記第１横主桁に固定し、前記他のトラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、前記横方向の前記他方側に第１の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、前記側方治具を取り外し、前記横方向の前記一方側に第２の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、前記第１の分割部材と前記第２の分割部材とを前記分割線に沿って溶接する工程とを備える。

本発明では、ラジアルゲートの組み立てを容易かつ高精度に行うことができる。

本発明の一の実施の形態に係るゲート交換方法が実施されるダムの平面図である。 ダムを下流側から見た図である。 ダムの拡大断面図である。 ゲート交換方法の流れを示す図である。 ダムの平面図である。 ダムを下流側から見た図である。 ダムの拡大断面図である。 ダムを下流側から見た図である。 ダムの拡大断面図である。 ダムの拡大断面図である。 ゲート交換方法の流れの一部を示す図である。 ダムの拡大断面図である。 ゲート交換方法の流れの一部を示す図である。 ダムの拡大断面図である。 ゲート交換方法の流れの一部を示す図である。 組み立て途上の扉体の正面図である。 組み立て途上の扉体の正面図である。 組み立て途上の扉体の正面図である。 組み立て途上の扉体の正面図である。 組み立て途上の扉体の正面図である。 組み立て途上の扉体の正面図である。 ダムの拡大断面図である。 ダムの拡大断面図である。 扉体の組み立ての流れを示す図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係るゲート交換方法が実施されるダム９の平面図である。図２は、ダム９を下流側から見た背面図である。図３は、ダム９を図１中のＡ−Ａの位置にて切断した拡大断面図である。図３では、断面よりも手前または奥の構造も併せて描いている。

図１ないし図３に示すように、ダム９は、コンクリート等にて形成されたダム堤体９１と、ダム堤体９１の上流側に位置する貯水池６とを備える。ダム堤体９１は、堤体本体９２と、複数のコンクリートピア９３（以下、単に「ピア９３」という。）と、複数のクレストゲート９４と、天端部９８とを備える。複数のピア９３は、堤体本体９２の頂部近傍において、上流側から下流側を見た場合の左右方向に配列される。各ピア９３は、堤体本体９２の頂部近傍から下流側へと拡がる厚板状の部材である。

図３に示すように、ピア９３の下流側の面である下流端面９３１は、第１傾斜面９３２と、中間水平面９３３と、第２傾斜面９３４とを備える。第１傾斜面９３２は、ピア９３の上端部から下方に向かうに従って下流側へと拡がる。中間水平面９３３は、第１傾斜面９３２の下端から略水平に下流側へと拡がる。第２傾斜面９３４は、中間水平面９３３の下流側端部から下方に向かうに従って下流側へと拡がる。換言すれば、各ピア９３の下流端面９３１には段差部が設けられる。複数のピア９３の中間水平面９３３は、互いにおよそ同じ高さに位置する。

図１ないし図３に示すように、複数のピア９３の間には複数のクレストゲート９４が設けられる。各クレストゲート９４は、左右方向にて隣接する２つのピア９３の間において、所定の設置位置に配置されている。天端部９８は、複数のピア９３の上方において、堤体本体９２の左右方向の略全長に亘って延びる。換言すれば、天端部９８は、複数のピア９３の上端部を連結する構造物である。天端部９８は、複数のピア９３の上端部（上流側の端部でもある。）により支持される。天端部９８は、複数のクレストゲート９４を開閉するための開閉機構９８１等を収容する建屋９８２を備える。複数のクレストゲート９４は、天端部９８の略鉛直下方に位置する。

図３に示すように、各クレストゲート９４は、扉体９５と、脚部９６と、回転軸９７とを備えるラジアルゲートである。扉体９５は、貯水池６の水位が比較的高い場合に、左右両側のピア９３の間において貯水池６の水に接する。扉体９５の下端部が堤体本体９２に接することにより、貯水池６の水がピア９３間から流出することを防止する。脚部９６は、扉体９５から下流側に延びる。脚部９６の下流側の端部は回転軸９７に接続される。回転軸９７は、左右両側のピア９３に取り付けられる。扉体９５は、上述の開閉機構９８１により、脚部９６と共に回転軸９７を中心として回転する。扉体９５が、図３に示す状態から図中の時計回りに回転することにより、扉体９５の下端部が堤体本体９２から離間してクレストゲート９４が開放される。これにより、扉体９５と堤体本体９２との間から、貯水池６の水が下流側へと放出可能となる。

扉体９５は、スキンプレート９５１と、第１横主桁９５２と、第２横主桁９５３と、複数のトラス材９５４とを備える。スキンプレート９５１は、上流側に向かって凸となる円弧部である。スキンプレート９５１の上流側の面は、回転軸９７を中心軸とする略円筒面の一部である。第１横主桁９５２および第２横主桁９５３はそれぞれ、スキンプレート９５１のおよそ全幅に亘って左右方向に延びる強度部材である。第１横主桁９５２は、スキンプレート９５１の下流側の面に固定される。第２横主桁９５３は、第１横主桁９５２の上方にて、スキンプレート９５１の下流側の面に固定される。複数のトラス材９５４は、第１横主桁９５２と第２横主桁９５３との間に設けられる。第１横主桁９５２および第２横主桁９５３は、脚部９６に接続される。

次に、本実施の形態に係るゲート交換方法の流れについて、図４ないし図２３を参照しつつ説明する。図４は、ゲート交換方法の流れを示す図である。図５は、ダム９の平面図である。図６および図８は、ダム９を下流側から見た背面図である。図７は、ダム９を図５中のＢ−Ｂの位置にて切断した拡大断面図である。図９、図１０、図１２、図１４、図２２および図２３は、ダム９を図８中のＣ−Ｃの位置にて切断した拡大断面図である。図７、図９、図１０、図１２、図１４、図２２および図２３では、断面よりも手前または奥の構造も併せて描いている。図１１、図１３および図１５は、ゲート交換方法の流れの一部を示す図である。図１６ないし図２１は、組み立て途上の扉体９５を上流側から見た正面図である。

当該ゲート交換方法では、まず、図５ないし図７に示すように、複数のピア９３のそれぞれの下流端面９３１にレール支持部１１が設置される。レール支持部１１は、例えば、各ピア９３の中間水平面９３３上に設けられる。続いて、複数のレール支持部１１上に、左右方向に略直線状に延びるレール１２が設置される（ステップＳ１１）。図５では、レール１２を太実線にて描く（図６および図８においても同様）。レール１２は、複数のピア９３の下流端面９３１において複数のピア９３に沿って略水平に延びる。レール１２は、ダム９の右岸（図５中の左側の岸）から左岸に向かって、ダム堤体９１の左右方向の略全長に亘って延びる。

図７に示すように、各ピア９３の中間水平面９３３は、クレストゲート９４の回転軸９７よりも上方に位置する。したがって、レール支持部１１およびレール１２も、各クレストゲート９４の回転軸９７よりも上方に位置する。換言すれば、レール支持部１１およびレール１２は、複数のクレストゲート９４が開放される際の開口最上端（すなわち、扉体９５の下端）よりも上方に配置される。

次に、図６に示すように、自走式ジブクレーン１３（以下、単に「ジブクレーン１３」ともいう。）および搬送台車１４が、レール１２上に移動可能に設置され、搬送台車１４がジブクレーン１３に接続される（ステップＳ１２）。図６では、ジブクレーン１３は、ダム９の右岸に配置され、搬送台車１４は、ジブクレーン１３の左岸側に配置される。

ジブクレーン１３は、アーム１３１（「ジブ」ともいう。）と、クレーン駆動部１３２と、ベース部１３３とを備える。ベース部１３３は、レール１２に接する複数の車輪を備える。ジブクレーン１３は、クレーン駆動部１３２によりベース部１３３の複数の車輪が駆動されることにより、レール１２上を自力走行（すなわち、自走）することができる。アーム１３１は略水平に旋回可能であり、アーム１３１の傾斜角も変更可能である。搬送台車１４も、レール１２に接する複数の車輪を備える。搬送台車１４は、駆動部を有していないため自力走行はしない。搬送台車１４は、ジブクレーン１３の移動に伴ってレール１２上を移動する。なお、搬送台車１４にも駆動部が設けられ、搬送台車１４がジブクレーン１３から独立してレール１２上を自力走行してもよい。搬送台車１４上には、ゲート交換工事に利用される機材等が積載される。

搬送台車１４がジブクレーン１３に接続されると、予備ゲートを構成する複数の予備ゲート分割部材、および、既設のクレストゲート９４を撤去するための作業足場、ゲート受架台および補助レール等が、搬送台車１４に積載される。続いて、ジブクレーン１３が自走することにより、ジブクレーン１３および搬送台車１４が、レール１２に沿って左岸に向かって移動する。ジブクレーン１３および搬送台車１４は、図８に示すように、交換される予定の既設のクレストゲート（以下、「被交換ゲート９４ａ」という。）近傍に配置される（ステップＳ１３）。例えば、ジブクレーン１３は、被交換ゲート９４ａに左右方向にて隣接する他のクレストゲート９４の下流側に位置し、搬送台車１４は、被交換ゲート９４ａの下流側に位置する。

ジブクレーン１３が被交換ゲート９４ａ近傍に配置されると、ジブクレーン１３により、搬送台車１４上の予備ゲート分割部材８１が吊り上げられ、図９に示すように、天端部９８の建屋９８２を越えて、天端部９８の上流側へと運ばれる。予備ゲート分割部材８１は、略平板状の部材であり、被交換ゲート９４ａの左右両側のピア９３の上流側に設けられた予備ゲート挿入溝９３５に上側から挿入される。複数の予備ゲート分割部材８１が、予備ゲート挿入溝９３５に挿入されて上下方向に配列されることにより、図１０に示すように、被交換ゲート９４ａの上流側に予備ゲート８２が設置される（ステップＳ１４）。これにより、被交換ゲート９４ａの周囲の空間が、貯水池６から隔離される。被交換ゲート９４ａと予備ゲート８２との間に水が存在する場合、被交換ゲート９４ａが開放されて当該水が排出されることにより、被交換ゲート９４ａの周囲の空間がドライな空間となる。

予備ゲート８２が設置されると、隣接する２つのピア９３の間において、ジブクレーン１３を利用して、被交換ゲート９４ａの下方に補助レール７１が設けられる（ステップＳ１５）。補助レール７１の設置時には、被交換ゲート９４ａが回転し、扉体９５が堤体本体９２から上方に離間した位置に配置される。補助レール７１は、堤体本体９２上に設置され、被交換ゲート９４ａの扉体９５が設置される位置（後述する新規ゲート９４ｂの扉体９５が設置される予定の位置でもある。）から下流側へと延びる。補助レール７１上には、ゲート受架台７２がジブクレーン１３を利用して設置される（ステップＳ１６）。ゲート受架台７２は、上流側から下流側へと延びる補助レール７１に沿って上流側へと移動され、二点鎖線にて示すように、被交換ゲート９４ａを支持する。また、補助レール７１の周囲には、図示省略の作業足場が設けられる。

補助レール７１等が設けられると、ジブクレーン１３を利用して被交換ゲート９４ａの撤去が行われる（ステップＳ１７）。図１１は、ステップＳ１７の詳細な流れを示す図である。ステップＳ１７では、まず、被交換ゲート９４ａの脚部９６および回転軸９７が、ジブクレーン１３により吊り上げられて撤去される（ステップＳ１７１）。脚部９６は、ジブクレーン１３にて吊り上げ可能な大きさおよび重量の部材となるように切断された後に撤去される。撤去された脚部９６は、搬送台車１４（図８参照）上に積載される。

脚部９６が撤去されると、扉体９５がゲート受架台７２と共に、天端部９８の下方の扉体設置位置から下流側へと補助レール７１に沿って移動される（ステップＳ１７２）。これにより、図１２に示すように、扉体９５は天端部９８よりも下流側に位置するため、ジブクレーン１３による扉体９５に対する作業が可能となる。扉体９５は、ジブクレーン１３にて吊り上げ可能な大きさおよび重量の複数の部材に分割された後、ジブクレーン１３により順次吊り上げられて撤去される（ステップＳ１７３）。撤去された扉体９５は、搬送台車１４上に積載される。

ステップＳ１７における被交換ゲート９４ａの撤去が終了すると、ジブクレーン１３が自走することにより、ジブクレーン１３および搬送台車１４が、レール１２に沿ってダム９の右岸へと移動する。これにより、撤去された被交換ゲート９４ａが、設置位置近傍から搬出される（ステップＳ１８）。そして、図６に示すダム９の右岸において、分割された被交換ゲート９４ａが搬送台車１４上から下ろされる。

続いて、上記設置位置に設置される予定の新たなクレストゲート（以下、「新規ゲート」という。）が、ジブクレーン１３により吊り上げられて搬送台車１４に積載される。具体的には、組み立てられることにより新規ゲートになる予定の複数の中間部材が、搬送台車１４に積載される。そして、ジブクレーン１３が自走することにより、ジブクレーン１３および搬送台車１４が、レール１２に沿って左岸に向かって移動し、当該複数の中間部材が設置位置近傍へと搬送されて準備される（ステップＳ１９）。ジブクレーン１３および搬送台車１４は、例えば、予備ゲート分割部材８１の搬送時と同様に、図８に示す位置に位置する。

新規ゲートは、被交換ゲート９４ａと略同様の構造を有するラジアルゲートである。具体的には、新規ゲートも、図３に示すクレストゲート９４と同様に、扉体９５と、脚部９６と、回転軸９７とを備える。扉体９５は、スキンプレート９５１と、第１横主桁９５２と、第２横主桁９５３と、複数のトラス材９５４とを備える。新規ゲートの上記複数の中間部材は、スキンプレート９５１を分割した複数の分割部材（以下、「プレート分割部材」という。）を含む。複数のプレート分割部材は、スキンプレート９５１を、スキンプレート９５１の上下方向の全長に亘って延びる分割線（以下、「縦分割線」という。）にて左右方向に分割したものである。好ましくは、スキンプレート９５１は、縦分割線のみにて分割される。プレート分割部材等の詳細については後述する。上記複数の中間部材は、また、第１横主桁９５２、第２横主桁９５３、および、複数のトラス材９５４を、それぞれ分割されていない状態で含む。

新規ゲートが設置位置近傍へと搬送されると、ジブクレーン１３を利用して新規ゲートが設置位置に設置される（ステップＳ２０）。図１３は、ステップＳ２０の詳細な流れを示す図である。ステップＳ２０では、まず、図１４に示すように、補助レール７１の下流側の位置（すなわち、天端部９８下方の扉体設置位置よりも下流側の位置）に配置されたゲート受架台７２上において、新規ゲートになる予定の上記複数の中間部材が、ジブクレーン１３を利用して組み立てられる。これにより、新規ゲート９４ｂの扉体９５が形成される（ステップＳ２０１）。

図１５は、ステップＳ２０１の詳細な流れを示す図である。ステップＳ２０１では、まず、図１６に示すように、上下方向に垂直な左右方向（扉体９５の横方向でもある。）に延びる第１横主桁９５２が、ジブクレーン１３（図１４参照）により吊り上げられてゲート受架台７２により支持される（ステップＳ３１１）。以下のステップＳ３１２〜Ｓ３１９における作業も、ステップＳ３１１と同様に、ジブクレーン１３が利用される。

続いて、上下方向（扉体９５の縦方向でもある。）に略直線状に延びる中央治具７３が、ゲート受架台７２および第１横主桁９５２に溶接等により取り付けられる（ステップＳ３１２）。中央治具７３は、第１横主桁９５２の左右方向の中央部において、第１横主桁９５２と交差する。また、上下方向に略直線状に延びる側方治具７４が、ゲート受架台７２および第１横主桁９５２に溶接等により取り付けられる（ステップＳ３１３）。側方治具７４は、第１横主桁９５２の左右方向の一方側（すなわち、図１６中の左側）の部位において、第１横主桁９５２と交差する。図１６に示す例では、側方治具７４は、中央治具７３よりも図中の左側において第１横主桁９５２の左端部近傍の部位と交差する。なお、中央治具７３の取り付け（ステップＳ３１２）と側方治具７４の取り付け（ステップＳ３１３）とは、どちらが先に行われてもよく、並行して行われてもよい。

中央治具７３および側方治具７４の取り付けが終了すると、トラス材９５４がジブクレーン１３により吊り上げられ、図１７に示すように、中央治具７３と側方治具７４との間において、第１横主桁９５２上に配置される。トラス材９５４の下端部は、溶接等により第１横主桁９５２上に固定される（ステップＳ３１４）。トラス材９５４の固定が終了すると、左右方向に延びる第２横主桁９５３がジブクレーン１３により吊り上げられ、第１横主桁９５２および上記トラス材９５４の上方において、中央治具７３、側方治具７４およびトラス材９５４により支持される。図１７に示す例では、中央治具７３の上端部が、第２横主桁９５３の左右方向の中央部と交差し、側方治具７４の上端部が、第２横主桁９５３の左端部近傍の部位と交差する。そして、第１横主桁９５２上に固定されたトラス材９５４の上端部が、第２横主桁９５３の下部に溶接等により固定される（ステップＳ３１５）。

第２横主桁９５３と上記トラス材９５４との固定が終了すると、他のトラス材９５４がジブクレーン１３により吊り上げられ、図１８に示すように、中央治具７３よりも左右方向の他方側（すなわち、図１８中の右側）において、第１横主桁９５２と第２横主桁９５３との間に配置される。当該他のトラス材９５４の下端部は、第１横主桁９５２上に溶接等により固定される。また、当該他のトラス材９５４の上端部は、第２横主桁９５３の下部に溶接等により固定される（ステップＳ３１６）。これにより、ゲート受架台７２上において、第１横主桁９５２、トラス材９５４および第２横主桁９５３が安定して支持される。

次に、スキンプレート９５１を上述の縦分割線にて分割した複数のプレート分割部材のうち、図１９に示すように、第１のプレート分割部材９５５ａがジブクレーン１３により吊り上げられ、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の左右方向の上記他方側の端部に配置される。スキンプレート９５１は、左右方向に並ぶ３本の縦分割線にて、４つのプレート分割部材に分割されている。第１のプレート分割部材９５５ａの上流側には、転倒防止治具７５が設けられる。第１のプレート分割部材９５５ａは、溶接等により、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の右側の端部近傍に固定される（ステップＳ３１７）。

第１のプレート分割部材９５５ａの固定が終了すると、側方治具７４が、第１横主桁９５２、第２横主桁９５３およびゲート受架台７２から取り外されて撤去される。そして、図２０に示すように、第２のプレート分割部材９５５ｂがジブクレーン１３により吊り上げられ、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の左右方向の上記一方側の端部（すなわち、第１のプレート分割部材９５５ａの配置位置とは反対側の端部）に配置される。第２のプレート分割部材９５５ｂの上流側にも、転倒防止治具７５が設けられる。第２のプレート分割部材９５５ｂは、溶接等により、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の左側の端部近傍に固定される（ステップＳ３１８）。

第２のプレート分割部材９５５ｂの固定が終了すると、中央治具７３が、第１横主桁９５２、第２横主桁９５３およびゲート受架台７２から取り外されて撤去される。そして、図２１に示すように、第３のプレート分割部材９５５ｃおよび第４のプレート分割部材９５５ｄが、ジブクレーン１３により第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の左右方向の中央部に順次配置され、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の中央部に溶接等により固定される（ステップＳ３１９）。

このように、ステップＳ３１１〜Ｓ３１９により、４つのプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄは、左右方向に配列されるとともに第１横主桁９５２および第２横主桁９５３に固定される。その後、左右方向にて隣接する各２つのプレート分割部材において、左右方向にて対向する側方エッジ同士が溶接により固定される。換言すれば、複数のプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄが、上述の複数の縦分割線９５６に沿って溶接される（ステップＳ３２０）。これにより、スキンプレート９５１が形成され、新規ゲート９４ｂの扉体９５の組み立てが終了する。ステップＳ３１１〜Ｓ３２０における扉体９５の組み立て（すなわち、上記複数の中間部材の組み立て）は、補助レール７１上の下流側の位置において行われる。

図１３に示すステップＳ２０１における扉体９５の組み立てが終了すると、扉体９５（すなわち、組み立てられた新規ゲート９４ｂの一部）が、ゲート受架台７２と共に、補助レール７１の下流側の位置から上流側へと補助レール７１に沿って移動される。これにより、図２２に示すように、扉体９５が、天端部９８の下方の扉体設置位置に設置される（ステップＳ２０２）。扉体９５が扉体設置位置に設置されると、ジブクレーン１３を利用して、図２３に示すように、脚部９６および回転軸９７が扉体９５に接続される（ステップＳ２０３）。これにより、新規ゲート９４ｂの設置位置への設置が完了する。

新規ゲート９４ｂの設置が終了すると、必要に応じて、新規ゲート９４ｂを開閉するための開閉機構９８１等が、新たなものに交換される。開閉機構９８１等の交換は、ジブクレーン１３を利用して行われる。また、ジブクレーン１３を利用して、作業足場、ゲート受架台７２および補助レール７１等が、新規ゲート９４ｂの設置位置近傍から撤去され、搬送台車１４に積載される（ステップＳ２１）。さらに、予備ゲート８２の複数の予備ゲート分割部材８１が、ジブクレーン１３を利用して撤去され、搬送台車１４に積載される（ステップＳ２２）。そして、ジブクレーン１３が自走することにより、図６に示すようにジブクレーン１３および搬送台車１４が、レール１２に沿ってダム９の右岸へと移動する。これにより、撤去された作業足場、ゲート受架台７２および補助レール７１等が、設置位置近傍から搬出され、ダム９の右岸において搬送台車１４上から下ろされる。ステップＳ１１〜Ｓ２２が複数のクレストゲート９４に対して順次行われることより、複数のクレストゲート９４の交換が実施される。

以上に説明したように、上述のゲート交換方法では、複数のピア９３の下流端面９３１にレール１２が設置され、ジブクレーン１３をレール１２に沿って移動させる（すなわち、自走させる）ことにより、ジブクレーン１３が被交換ゲート９４ａ近傍に配置される。そして、被交換ゲート９４ａがジブクレーン１３を利用して撤去された後、新規ゲート９４ｂがジブクレーン１３を利用して設置位置に設置される。これにより、クレストゲート９４の交換工事を安全かつ効率良く行うことができる。

具体的には、上述のゲート交換方法によれば、ケーブルクレーンにより交換工事を行う場合に比べて、吊り上げ荷重を大きくすることができる。このため、クレストゲート９４の分割数を少なくすることができる。これにより、被交換ゲート９４ａの撤去、および、新規ゲート９４ｂの設置に要する作業工数を低減し、クレストゲート９４の交換工事の効率を向上することができる。また、ケーブルクレーンによる交換工事では、クレーンに吊り下げられた中間部材等を、ピア間の設置位置近傍までケーブルに対して略垂直に引き込む作業が必要になるため、安全性の向上に限界がある。一方、ジブクレーン１３を利用する上記ゲート交換方法では、新規ゲート９４ｂの中間部材等を設置位置近傍までジブクレーン１３により移動することができるため、上述の引き込み作業が発生せず、安全性を向上することができる。

さらに、ケーブルクレーンによる交換工事では、ダム９近傍の地形等によりケーブルの設置が制限される可能性があるのに対し、ジブクレーン１３を利用する上記ゲート交換方法では、レール１２が複数のピア９３の下流端面９３１に設置されるため、ダム９近傍の地形等により制限を受ける可能性が低い。

ジブクレーン１３を利用する上記ゲート交換方法によれば、クレストゲート９４の扉体設置位置の下流側に設けられる作業領域に、ジブクレーン１３が下流側からアクセスすることができる。このため、ダムの天端部越しにアームを延ばして作業領域にアクセスする必要があるクレーン台船による交換工事に比べて、クレーンによる作業可能領域を大きくすることができ、その結果、クレストゲート９４の交換工事の効率を向上することができる。また、ジブクレーン１３を利用するゲート交換方法では、クレーン台船による交換工事に比べて、クレーンのアームを短くすることができるため、クレーンの大型化を抑制することができるとともにクレーンの吊り上げ荷重を大きくすることができる。さらに、クレーン台船による交換工事とは異なり、新規ゲート９４ｂの中間部材等を水上輸送する必要がないため、部材の搬送時間を短縮することができ、その結果、クレストゲート９４の交換工事の効率をより一層向上することができる。

ジブクレーン１３を利用する上記ゲート交換方法では、クレーン台船による交換工事とは異なり、貯水池６の水位変動による影響をほとんど受けることなく、クレストゲート９４の交換を行うことができる。また、レール１２が、複数のクレストゲート９４が開放される際の開口最上端よりも上方に配置されるため、レール１２が設置された状態であっても、クレストゲート９４からの放水が可能である。したがって、貯水池６の水位変動や放水等による工事の遅れを抑制することができ、クレストゲート９４の交換工事の効率をさらに向上することができる。

上述のゲート交換方法では、ステップＳ１３においてジブクレーン１３が被交換ゲート９４ａ近傍に配置されるよりも前に、搬送台車１４がジブクレーン１３に接続される（ステップＳ１２）。また、ステップＳ２０において新規ゲート９４ｂが設置されるよりも前に、新規ゲート９４ｂとなる予定の中間部材（例えば、上述のプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄ）が搬送台車１４に積載され、ジブクレーン１３により搬送台車１４が移動されることにより、当該中間部材がクレストゲート９４の設置位置近傍へと搬送される（ステップＳ１９）。このように、上述のゲート交換方法では、比較的大きい部材等を上記設置位置近傍から容易に搬出し、当該設置位置近傍へと容易に搬送することができるため、クレストゲート９４の分割数を少なくすることができる。これにより、被交換ゲート９４ａの撤去、および、新規ゲート９４ｂの設置に要する作業工数を低減し、クレストゲート９４の交換工事の効率を向上することができる。

上述のゲート交換方法では、ステップＳ２０において新規ゲート９４ｂが設置されるよりも前に、クレストゲート９４の扉体設置位置から下流側へと延びる補助レール７１が設けられる（ステップＳ１５）。また、ステップＳ２０では、補助レール７１上の下流側の位置において新規ゲート９４ｂになる予定の中間部材が組み立てられて扉体９５が形成され、当該扉体９５が補助レール７１に沿って上流側へと移動して扉体設置位置に設置される。これにより、新規ゲート９４ｂの組み立てを、扉体設置位置よりも下流側の比較的広い作業領域にて行うことができる。このため、組み立て前の新規ゲート９４ｂの分割数（すなわち、中間部材の数）を少なくすることができ、その結果、クレストゲート９４の交換工事の効率を向上することができる。また、補助レール７１が設けられることにより、組み立てられた扉体９５を扉体設置位置へと容易に移動することができる。

さらに、新規ゲート９４ｂの扉体９５の組み立てが扉体設置位置よりも下流側、すなわち、天端部９８の鉛直下方よりも下流側にて行うことができるため、扉体９５の組み立てにおけるジブクレーン１３の利用度を高くすることができる。これにより、新規ゲート９４ｂの分割数をさらに少なくすることができる。このような新規ゲート９４ｂの分割数の更なる低減とジブクレーン１３の利用度増大により、クレストゲート９４の交換工事の効率をより一層向上することができる。

上述のゲート交換方法では、新規ゲート９４ｂとなる予定の中間部材が、円弧部であるスキンプレート９５１を上述の縦分割線９５６にて分割した複数のプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄを含む。このように、スキンプレート９５１を縦分割線９５６にて分割することにより、複数のプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄの溶接が容易となるため、所定の曲率を有する所望形状のスキンプレート９５１を容易に形成することができる。その結果、扉体９５の組み立てを容易かつ高精度に行うことができる。また、扉体９５の組み立てにおいて、それぞれ分割されていない第１横主桁９５２および第２横主桁９５３を、スキンプレート９５１に固定することができるため、扉体９５の強度を容易に確保することができる。

上述のように、扉体９５の組み立てでは、まず、複数のプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄと、第１横主桁９５２と、第２横主桁９５３と、複数のトラス材９５４とが準備される（ステップＳ１９）。続いて、第１横主桁９５２がゲート受架台７２により支持され、中央治具７３および側方治具７４が第１横主桁９５２に取り付けられる（ステップＳ３１１〜Ｓ３１３）。次に、トラス材９５４が第１横主桁９５２上に固定され、第２横主桁９５３がトラス材９５４の上端部に固定された後、他のトラス材９５４が第１横主桁９５２および第２横主桁９５３に固定される（ステップＳ３１４〜３１６）。そして、第１のプレート分割部材９５５ａが第１横主桁９５２および第２横主桁９５３に固定され、側方治具７４が取り外された後、第２のプレート分割部材９５５ｂが第１横主桁９５２および第２横主桁９５３に固定される（ステップＳ３１７，Ｓ３１８）。その後、中央治具７３を取り外し、第３のプレート分割部材９５５ｃおよび第４のプレート分割部材９５５ｄが第１横主桁９５２および第２横主桁９５３に固定され、複数のプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄが複数の縦分割線９５６に沿って溶接される（ステップＳ３１９，Ｓ３２０）。

当該組立方法により扉体９５が組み立てられることにより、所定の曲率を有する所望形状のスキンプレート９５１を、より一層容易に形成することができる。その結果、扉体９５の組み立てをさらに容易かつ高精度に行うことができる。また、それぞれ分割されていない第１横主桁９５２および第２横主桁９５３を、容易にスキンプレート９５１に固定することができる。

上述の説明では、スキンプレート９５１は４つのプレート分割部材９５５ａ〜９５５ｄに分割されるが、スキンプレート９５１の分割数は４には限定されない。例えば、スキンプレート９５１は３つまたは５つ以上に分割されてもよい。この場合、上述のステップＳ３１９において、両端の２つのプレート分割部材９５５ａ，９５５ｂ以外の残りのプレート分割部材が、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３に固定される。

また、スキンプレート９５１は２つのプレート分割部材９５５ａ，９５５ｂに分割されてもよい。この場合、上述のステップＳ１９では、第１のプレート分割部材９５５ａ、第２のプレート分割部材９５５ｂ、第１横主桁９５２、第２横主桁９５３および複数のトラス材９５４を含む複数の中間部材が準備される。また、ステップＳ２０１では、ステップＳ３１１〜Ｓ３２０に代えて、図２４に示すステップＳ４１１〜Ｓ４１８が実施される。図２４に示すように、扉体９５が組み立てられる際には、まず、ステップＳ３１１と同様に、第１横主桁９５２がゲート受架台７２により支持される（ステップＳ４１１）。

続いて、上下方向に略直線状に延びる１本または複数の側方治具７４が、ゲート受架台７２および第１横主桁９５２に溶接等により取り付けられる（ステップＳ４１２）。側方治具７４は、第１横主桁９５２の左右方向の一方側の部位（例えば、左側）にて第１横主桁９５２と交差する。側方治具７４の取り付けが終了すると、第１横主桁９５２の左右方向の当該一方側において、第１横主桁９５２上にトラス材９５４の下端部が溶接等にて固定される（ステップＳ４１３）。そして、第１横主桁９５２および当該トラス材９５４の上方において、第２横主桁９５３が側方治具７４にて支持され、トラス材９５４の上端部が溶接等にて第２横主桁９５３に固定される（ステップＳ４１４）。

第２横主桁９５３の固定が終了すると、第１横主桁９５２の左右方向の他方側（例えば、右側）において、第１横主桁９５２と第２横主桁９５３との間に他のトラス材９５４が配置される。当該他のトラス材９５４の下端部は、第１横主桁９５２上に溶接等により固定される。また、当該他のトラス材９５４の上端部は、第２横主桁９５３の下部に溶接等により固定される（ステップＳ４１５）。これにより、ゲート受架台７２上において、第１横主桁９５２、トラス材９５４および第２横主桁９５３が安定して支持される。

次に、第１のプレート分割部材９５５ａが左右方向の上記他方側に配置され、溶接等により、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の右半分の部位に固定される（ステップＳ４１６）。続いて、側方治具７４が、第１横主桁９５２、第２横主桁９５３およびゲート受架台７２から取り外されて撤去される。そして、第２のプレート分割部材９５５ｂが左右方向の上記一方側に配置され、溶接等により、第１横主桁９５２および第２横主桁９５３の左半分の部位に固定される（ステップＳ４１７）。その後、左右方向にて隣接する第１のプレート分割部材９５５ａと第２のプレート分割部材９５５ｂとが縦分割線９５６に沿って溶接される（ステップＳ４１８）。これにより、スキンプレート９５１が形成され、新規ゲート９４ｂの扉体９５の組み立てが終了する。

ステップＳ４１１〜Ｓ４１８における扉体９５の組み立て（すなわち、複数の中間部材の組み立て）も、上述のステップＳ３１１〜Ｓ３２０と同様に、補助レール７１上の下流側の位置において行われる。組み立てられた扉体９５は、上記と同様に、補助レール７１に沿って上流側へと移動されて扉体設置位置へと設置される。

当該組立方法により扉体９５が組み立てられる場合であっても、上記と同様に、所定の曲率を有する所望形状のスキンプレート９５１を容易に形成することができる。その結果、扉体９５の組み立てを容易かつ高精度に行うことができる。また、それぞれ分割されていない第１横主桁９５２および第２横主桁９５３を、容易にスキンプレート９５１に固定することができる。

上述のゲート交換方法については、様々な変更が可能である。

例えば、上述のゲート交換方法は、ピア９３の下流端面９３１に中間水平面９３３が設けられていない場合、すなわち、下流端面９３１全体が下方に向かうに従って下流側へと拡がる傾斜面である場合であっても適用することができる。この場合、例えば、各ピア９３の下流端面９３１の適切な位置に、レール支持部１１を設けるための加工が施される。

上述のステップＳ１３における作業足場等の搬送では、搬送する部材の数や大きさに合わせて、ジブクレーン１３が往復移動を繰り返して搬送を行ってもよい。ステップＳ１８における被交換ゲート９４ａの搬出、および、ステップＳ１９における新規ゲート９４ｂの搬送においても同様である。

上記説明では、被交換ゲート９４ａと新規ゲート９４ｂとは略同様の構造を有するが、新規ゲート９４ｂは、被交換ゲート９４ａとは異なる構造を有するラジアルゲートであってもよい。

撤去された被交換ゲート９４ａの搬出や新規ゲート９４ｂとなる予定の中間部材の搬送が、搬送台車１４を使用することなく他の方法により行われる場合、搬送台車１４が省略されてジブクレーン１３のみがレール１２上に設置されてもよい。

扉体設置位置に位置する被交換ゲート９４ａの扉体９５に対してジブクレーン１３での作業を行うことができる場合、あるいは、扉体設置位置における新規ゲート９４ｂの扉体９５の組み立てにジブクレーン１３を利用することができる場合等、補助レール７１は設けられなくてもよい。

ダムのラジアルゲートを交換する際に、被交換ゲート９４ａが設置される設置位置近傍において、被交換ゲート９４ａの撤去後に新規ゲート９４ｂを組み立てるゲート組立方法として、上述のステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１９，Ｓ２０１（Ｓ３１１〜Ｓ３２０またはＳ４１１〜Ｓ４１８），Ｓ２０２が、自走式ジブクレーン１３を利用することなく実施されてもよい。また、補助レール７１も設けられることなく、上述のステップＳ１９，Ｓ２０１（Ｓ３１１〜Ｓ３２０またはＳ４１１〜Ｓ４１８）が、上記ゲート組立方法として実施されてもよい。

上述の縦分割線９５６にてスキンプレート９５１を分割するゲート組立方法は、クレストゲート以外のラジアルゲートの交換の際に利用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

７１ 補助レール
７２ ゲート受架台
７３ 中央治具
７４ 側方治具
９４ クレストゲート
９４ａ 被交換ゲート
９４ｂ 新規ゲート
９５ 扉体
９５１ スキンプレート
９５２ 第１横主桁
９５３ 第２横主桁
９５４ トラス材
９５５ａ〜９５５ｄ プレート分割部材
９５６ 縦分割線
Ｓ１１〜Ｓ２２，Ｓ２０１〜Ｓ２０３，Ｓ３１１〜Ｓ３２０，Ｓ４１１〜Ｓ４１８ ステップ

Claims (3)

1. ダムのラジアルゲートを交換する際に、既設のラジアルゲートである被交換ゲートが設置される設置位置近傍において、前記被交換ゲートの撤去後に新たなラジアルゲートである新規ゲートを組み立てるゲート組立方法であって、
   ａ）新規ゲートの扉体の円弧部を上下方向の全長に亘って延びる複数の分割線にて分割した複数の分割部材と、第１横主桁と、第２横主桁と、複数のトラス材とを準備する工程と、
   ｂ）横方向に延びる第１横主桁をゲート受架台により支持する工程と、
   ｃ）前記第１横主桁と前記横方向の中央部にて交差して上下方向に延びる中央治具を前記ゲート受架台および前記第１横主桁に取り付ける工程と、
   ｄ）前記第１横主桁と前記横方向の一方側の部位にて交差して前記上下方向に延びる側方治具を前記ゲート受架台および前記第１横主桁に取り付ける工程と、
   ｅ）前記中央治具と前記側方治具との間において、前記第１横主桁上にトラス材の下端部を固定する工程と、
   ｆ）前記第１横主桁および前記トラス材の上方において、前記横方向に延びる第２横主桁を前記中央治具および前記側方治具にて支持し、前記トラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、
   ｇ）前記中央治具よりも前記横方向の他方側において、前記第１横主桁と前記第２横主桁との間に他のトラス材を配置し、前記他のトラス材の下端部を前記第１横主桁に固定し、前記他のトラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、
   ｈ）前記横方向の前記他方側の端部に第１の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、
   ｉ）前記側方治具を取り外し、前記横方向の前記一方側の端部に第２の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、
   ｊ）前記中央治具を取り外し、前記横方向の前記中央部に第３の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、
   ｋ）前記複数の分割部材を前記複数の分割線に沿って溶接する工程と、
   を備えることを特徴とするゲート組立方法。
2. 請求項１に記載のゲート組立方法であって、
   前記ｂ）工程よりも前に、前記新規ゲートが設置される予定の設置位置近傍において上流側から下流側へと延びる補助レールを設ける工程と、
   前記ｂ）工程よりも前に、前記ゲート受架台を前記補助レール上に設置する工程と、
   をさらに備え、
   前記ｂ）工程ないし前記ｊ）工程が、前記補助レール上の前記下流側の位置において行われ、
   組み立てられた前記新規ゲートが、前記補助レールに沿って上流側へと移動して設置されることを特徴とするゲート組立方法。
3. ダムのラジアルゲートを交換する際に、既設のラジアルゲートである被交換ゲートが設置される設置位置近傍において、前記被交換ゲートの撤去後に新たなラジアルゲートである新規ゲートを組み立てるゲート組立方法であって、
   新規ゲートの扉体の円弧部を上下方向の全長に亘って延びる分割線にて分割した第１の分割部材および第２の分割部材と、第１横主桁と、第２横主桁と、複数のトラス材とを準備する工程と、
   横方向に延びる第１横主桁をゲート受架台により支持する工程と、
   
   前記第１横主桁と前記横方向の一方側の部位にて交差して前記上下方向に延びる側方治具を前記ゲート受架台および前記第１横主桁に取り付ける工程と、
   前記横方向の前記一方側において、前記第１横主桁上にトラス材の下端部を固定する工程と、
   前記第１横主桁および前記トラス材の上方において、前記横方向に延びる第２横主桁を前記側方治具にて支持し、前記トラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、
   前記横方向の他方側において、前記第１横主桁と前記第２横主桁との間に他のトラス材を配置し、前記他のトラス材の下端部を前記第１横主桁に固定し、前記他のトラス材の上端部を前記第２横主桁に固定する工程と、
   前記横方向の前記他方側に第１の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、
   前記側方治具を取り外し、前記横方向の前記一方側に第２の分割部材を配置し、前記第１横主桁および前記第２横主桁に固定する工程と、
   前記第１の分割部材と前記第２の分割部材とを前記分割線に沿って溶接する工程と、
   を備えることを特徴とするゲート組立方法。

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