JP6882902B2 - Shaft structure, impermeable method - Google Patents
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Description
本発明は、立坑構造および立坑構造における遮水方法に関する。 The present invention relates to a shaft structure and a method of impermeable water in a shaft structure.
発電所では、タービンの冷却のために大量の海水を使用するものがある。この海水の流れを簡単に示すと、海域⇒取水口⇒取水路⇒取水ピット⇒ポンプ⇒循環水配管⇒タービン⇒循環水配管⇒放水ピット⇒放水路⇒放水口⇒海域となる(例えば、特許文献1参照)。 Some power plants use large amounts of seawater to cool turbines. A simple example of this seawater flow is sea area ⇒ intake ⇒ intake channel ⇒ intake pit ⇒ pump ⇒ circulating water piping ⇒ turbine ⇒ circulating water piping ⇒ water discharge pit ⇒ flood channel ⇒ water discharge port ⇒ sea area (for example, patent documents). 1).
一般的に、放水路の放水ピット側および放水口側の端部近くでは図7に示すように立坑100が設けられ、その両側に流路200が接続される。図7は立坑100および流路200の海水の流れ方向に沿った鉛直断面を示す図である。また図7の線a−a〜線e−eに沿った断面を図8(a)〜(e)に示す。以下、図8(a)〜(e)のような海水の流れ方向と直交する方向の断面を、単に断面ということがある。
Generally, a
立坑100は、矩形状の開口1101を有する隔壁110によって角落とし設置室120とメンテナンス室130に平面上区画される。角落とし設置室120は角落としによる遮水を行うために設けられ、メンテナンス室130は流路200内のメンテナンスや点検等の際に小型重機や作業員が入るために設けられる。角落とし設置室120やメンテナンス室130の平面は略矩形状である。
The
放水路中の複数の立坑100において角落とし設置室120に板状の角落としを設置して遮水を行い、立坑100間の流路200やメンテナンス室130等をドライにし、メンテナンス室130から流路200内に小型重機や作業員を入れてメンテナンス等を行う。角落としは放水路の供用中地上に仮置きされ、遮水時のみ設置される。
In a plurality of
立坑100の両側の流路200の断面は略円形であるが、立坑100内では海水の流路の断面が流路200の略円形から変化し、また流路200の略円形に戻る。結果、流路200の内面と海水との摩擦の他、立坑100での流路の断面変化により流水の流れが乱れることで、放水路全体の損失水頭が大きくなる。
The cross section of the
一般的に立坑100は放水路中の2箇所に設けられ、上記の断面変化による損失水頭は非常に大きなものとなる。例えば放水路長を1900m、放水路の内径を4.6mとし、放水路への貝殻の付着を考慮した場合、放水ピット側および放水口側の立坑100での損失水頭の合計が放水路全体の約20%と大きな値を占めるという試算結果もある。
Generally, the
放水路全体の損失水頭は設計条件として予め決められているのが一般的であり、損失水頭が守れない場合には、流路200の径を大きくする、流路200の内面に付着した貝殻の除去を頻繁に行う、流路200の内面に貝殻を付着させないために塩素を流すなどの対策が必要になり、施工や維持管理にかかるコストが大きくなる。
The head loss of the entire drainage channel is generally determined in advance as a design condition, and if the head loss cannot be protected, the diameter of the
以上の説明は放水路について行ったが、取水路においても略同様である。 The above explanation has been given for the flood bypass, but the same applies to the intake channel.
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、損失水頭を小さくできる立坑構造、およびその立坑構造における遮水方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a shaft structure capable of reducing the head loss and a water shielding method in the shaft structure.
前述した課題を解決するための第1の発明は、地中に設けられた流路が立坑に接続された立坑構造であって、前記流路を流れる流体が前記立坑内を流れる際の立坑内流路が、前記流体の流れ方向と直交する方向の断面において、前記流路と略同等の断面形状となっており、前記立坑内流路が前記流路の延長部分を有し、当該延長部分の周壁が、前記流路の周壁と一体であり、前記延長部分の周壁に、前記流路のメンテナンスのための開口が設けられ、当該開口が蓋によって塞がれていることを特徴とする立坑構造である。 The first invention for solving the above-mentioned problems is a shaft structure in which a flow path provided in the ground is connected to a shaft, and the inside of the shaft when a fluid flowing through the flow path flows through the shaft. The flow path has a cross-sectional shape substantially equivalent to that of the flow path in a cross section in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid, and the shaft internal flow path has an extension portion of the flow path, and the extension portion. peripheral wall of, Ri integral der peripheral wall of the passage, the peripheral wall of the extension portion, an opening for maintenance of the flow channel is provided, the opening is characterized that you have been closed by the lid It is a shaft structure.
本発明では、立坑内流路の断面形状が立坑に接続された流路から変化せず、流体の乱れが無くなるので立坑での損失水頭を小さくすることができる。従って、取水路や放水路等の全体の損失水頭を小さくするために流路の径を大きくする、流路の内面に付着した貝殻の除去を頻繁に行う、流路の内面に貝殻を付着させないために塩素を流すなどの対策の必要は無く、施工や維持管理にかかるコストを抑えることができる。 In the present invention, the cross-sectional shape of the flow path in the shaft does not change from the flow path connected to the shaft, and the turbulence of the fluid is eliminated, so that the head loss in the shaft can be reduced. Therefore, the diameter of the flow path is increased in order to reduce the overall head loss of the intake channel, the drainage channel, etc., the shells attached to the inner surface of the flow path are frequently removed, and the shells are not attached to the inner surface of the flow path. Therefore, it is not necessary to take measures such as flowing chlorine, and the cost for construction and maintenance can be suppressed.
前記流路は、例えば発電所における海水の取水路または放水路である。
これにより、発電所における海水の取水路や放水路の立坑での損失水頭を小さくしてコストを低減することが可能になる。
The flow path is, for example, a seawater intake or discharge channel in a power plant.
As a result, it becomes possible to reduce the head loss in the shaft of the seawater intake channel and the drainage channel in the power plant and reduce the cost.
前記立坑内の第1の室に角落としが設置され、前記角落としは開口を有し、当該開口は、前記流路の前記流体の流れ方向と直交する方向の断面と略同等の形状を有し、前記立坑内流路を構成することが望ましい。また前記角落としは、凹部を有する複数の板材によって構成されることが望ましい。
これにより、立坑において、角落としを設置する室空間での断面変化を防ぐことができる。また凹部を有する複数の板材によって開口を有する角落としを構成することで、角落としの設置が容易となり、且つ凹部の組み合わせにより上記の開口を形成できる。
A corner drop is installed in the first chamber in the shaft, and the corner drop has an opening, which has a shape substantially equivalent to a cross section in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid in the flow path. However, it is desirable to construct the shaft flow path. Further, it is desirable that the corner drop is composed of a plurality of plate materials having recesses.
This makes it possible to prevent a change in cross section in the room space where the angle drop is installed in the shaft. Further, by configuring the corner drop having an opening with a plurality of plate materials having a recess, the corner drop can be easily installed, and the above-mentioned opening can be formed by combining the recesses.
前記蓋に、前記蓋を貫通する貫通孔が設けられることが望ましい。
第1の発明では、立坑内流路において、メンテナンス等に利用する開口による断面変化を防ぐことができる。また上記の蓋に貫通孔を設けることで、水圧により蓋に過大な力が加わるのを防ぐことができる。
Before Kifuta, through hole penetrating through the lid it is preferably provided.
According to the first invention, it is possible to prevent a change in cross section due to an opening used for maintenance or the like in the flow path in the shaft. Further, by providing the through hole in the lid, it is possible to prevent an excessive force from being applied to the lid due to water pressure.
前記立坑内が隔壁によって第1の室と第2の室に区画され、前記隔壁は開口を有し、当該開口は、前記流路の前記流体の流れ方向と直交する方向の断面と略同等の形状を有し、前記立坑内流路を構成し、前記延長部分は、第2の室において、前記隔壁に達するまで延びることが望ましい。
これにより、立坑において、第1の室と第2の室を区画する隔壁の開口での断面変化を防ぐことができる。
The inside of the shaft is divided into a first chamber and a second chamber by a partition wall, and the partition wall has an opening, which is substantially equivalent to a cross section in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid in the flow path. It is desirable that it has a shape, constitutes the shaft flow path, and the extension portion extends in the second chamber until it reaches the partition wall.
This makes it possible to prevent a change in cross section at the opening of the partition wall that separates the first chamber and the second chamber in the shaft.
第2の発明は、前記の立坑構造において前記開口を有する角落としを撤去した後、開口の無い角落としを前記第1の室に設置することを特徴とする遮水方法である。
このように開口を有する角落としを開口の無い角落としに交換することにより、立坑構造における遮水を好適に行うことができる。
The second invention is a water-impervious method characterized in that after removing the corner drop having the opening in the shaft structure, the corner drop without the opening is installed in the first chamber.
By replacing the corner drop having an opening with a corner drop without an opening in this way, water shielding in the shaft structure can be preferably performed.
本発明により、損失水頭を小さくできる立坑構造、およびその立坑構造における遮水方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a shaft structure capable of reducing the head loss and a water shielding method in the shaft structure.
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1.立坑1と流路2)
図1は本発明の実施形態に係る立坑構造10を構成する立坑1と流路2の概略を示す図である。立坑1は、前記と同様、発電所のタービンの冷却用の海水(流体)が流れる取水路または放水路(流路2)の途中の複数箇所において、遮水及びメンテナンス等のために設けられるものとする。
(1. Shaft
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a
立坑1は、例えば放水路の放水ピット側と放水口側の端部近く、取水路の取水ピット側と取水口側の端部近く、あるいはこれらの中間部に設けられる。立坑1の両側には流路2が接続される。
The
(2.立坑構造10)
図2、図3は立坑構造10を示す図である。図2は立坑構造10の海水の流れ方向に沿った鉛直断面を示す図であり、図3は図2の線A−Aに沿った水平断面を示す図である。また図2の線B−B〜線F−Fに沿った断面を図4(a)〜(e)に示す。以下、図4(a)〜(e)のような海水の流れ方向と直交する方向の断面を、単に断面ということがある。
(2. Shaft sink structure 10)
2 and 3 are views showing the
図2等に示すように、立坑構造10は、立坑1とその両側の流路2を有する。この立坑構造10は、図1の左側の立坑構造10に対応するものとする。
As shown in FIG. 2 and the like, the
立坑1は有底筒状のコンクリート構造物である。立坑1の平面は略矩形状であるが、これに限ることはない。
The
流路2は、地中に設けられたコンクリート製のシールドトンネル等の内部に形成される。立坑1の両側の流路2の断面形状は同じであり、本実施形態では略円形である。
The
立坑1の平面は、前記と同様、鉛直方向の隔壁11により角落とし設置室12(第1の室)とメンテナンス室13(第2の室)に区画される。角落とし設置室12とメンテナンス室13の平面は略矩形状である。
The plane of the
隔壁11の下部には開口111が設けられる。図4(c)に示すように開口111は略円形であり、立坑1の両側の流路2の断面と略同等の形状となっている。
An
角落とし設置室12は板状の角落としを設置するための室空間であり、角落としの厚みに合わせた細幅の平面を有する。図2、3に示すように、角落とし設置室12の底面と側面には、角落としの位置決めを行うための溝121が設けられる。溝121の側壁は角落としに当接する戸当りとなる。
The corner
取水路または放水路の供用時は、角落とし設置室12の溝121に沿って角落とし14が設置される。角落とし14は開口142を有する。
When the intake channel or the flood channel is in service, the
図4(b)に示すように、本実施形態では略半円形の凹部を有する略矩形状の2つの板材141によって角落とし14が構成され、両板材141を上下に重ねてその凹部同士を組み合わせることで開口142が形成される。板材141には例えばコンクリートや鋼材が用いられる。開口142は略円形であり、立坑1の両側の流路2の断面と略同等の形状となっている。
As shown in FIG. 4B, in the present embodiment, the
なお、本実施形態ではこれらの板材141の上部に吊り部(不図示)が設けられる。吊り部にワイヤーなどの吊材を取付け、立坑1の上部からクレーンやジャッキ等を用いて角落とし設置室12への板材141の吊り込み、およびその吊り上げを行うことが可能である。
In this embodiment, a hanging portion (not shown) is provided on the upper portion of these
メンテナンス室13は、取水路や放水路のメンテナンスや点検等を行う際に、小型重機や作業員等の出入りに用いる室空間である。メンテナンス室13の下部には流路2の延長部分2’が配置される。当該延長部分2’の断面形状は流路2と略同等であり、この延長部分2’は隔壁11の開口111まで達している。
The
メンテナンス室13では、上記の延長部分2’の周壁に開口131が設けられる。開口131は上記した小型重機や作業員等の出入りに用いられる。本実施形態では、この開口131における断面変化を防ぐため、開口131が蓋132によって塞がれる。
In the
蓋132は鉄筋コンクリート等により形成され、図4(d)に示すように全体として略扇形の形状を有する。蓋132には下方に突出する凸部1320が設けられており、この凸部1320が上記の開口131に挿入される。
The
凸部1320の下面は略円弧状に窪んでおり、凸部1320を開口131に挿入した時に、当該下面が流路2の延長部分2’の内面に沿って配置される。結果、メンテナンス室13では、流路2の延長部分2’の開口131に対応する位置も、流路2と略同等の断面形状で仕上げられることになる。
The lower surface of the
蓋132の上面は流路2の延長部分2’の周壁外面に沿った略円弧状となっており、その外周部がボルト等の締結具1322によって延長部分2’の周壁に締結される。これにより、急激な水位変動が生じた際の蓋132の浮き上がりを防止しつつ、蓋132の取付け、取外しが可能な構成となっている。
The upper surface of the
また本実施形態では、水圧により蓋132に過大な力が加わるのを防ぐため、蓋132を上下に貫通する貫通孔1321が設けられる。貫通孔1321の直径は例えば200mm程度とするが、これに限ることはない。
Further, in the present embodiment, in order to prevent an excessive force from being applied to the
取水路または放水路の供用時は、海水が角落とし14と角落とし設置室12の間の微小な隙間を通って角落とし設置室12の内部に満たされる。メンテナンス室13においても、海水は上記の貫通孔1321を通ってメンテナンス室13の内部に満たされる。結果、立坑1内の水位は海水面と同程度となり、流路2の上端より上に有る。
When the intake channel or the drainage channel is in service, seawater fills the inside of the corner
図5のfは、海水が立坑1内を流れる際の立坑内流路を示す。本実施形態では、海水が流路2⇒角落とし設置室12の角落とし14の開口142⇒隔壁11の開口111⇒メンテナンス室13の流路2の延長部分2’⇒流路2と流れるようになっており、立坑内流路fは角落とし14の開口142、隔壁11の開口111、および流路2の延長部分2’から構成される。これらの断面は立坑1の両側の流路2の断面と略同等の形状を有しており、立坑内流路fの全体が、流路2と略同等の断面形状でほぼ一定となっている。
FIG. 5f shows an in-shaft flow path when seawater flows through the
このように、本実施形態では立坑内流路fの断面形状が流路2から変化しないことから、流水の乱れが無くなり損失水頭が小さくなる。例えば損失水頭を立坑1の両側の流路2と同等の値(例えば流路長1mあたり0.001m)にすることができる。
As described above, in the present embodiment, since the cross-sectional shape of the shaft flow path f does not change from the
(3.立坑構造10における遮水方法)
図6は立坑構造10における遮水方法について示す図である。図6(a)は図2と同様の断面を示す図、図6(b)は図6(a)の線G−Gによる断面を示す図である。
(3. Impermeable method in shaft structure 10)
FIG. 6 is a diagram showing a water shielding method in the
取水路または放水路のメンテナンス等を行う際は、前記の角落とし14を図6に示す角落とし15に交換する。この際、角落とし14(板材141)を角落とし設置室12から吊り上げて撤去した後、遮水用の角落とし15を取水路または放水路の複数の立坑1(図1参照)のそれぞれに設置して遮水を行う。角落とし15は前記と同様、角落とし設置室12の溝121に沿って設置する。
When performing maintenance of the intake channel or the flood channel, the
角落とし15は略矩形状の複数の板材151から構成され、これらを角落とし設置室12内で上下に積み重ね、その上端が立坑1内の水面より上に来るようにする。板材151はコンクリート製あるいは鋼製であり、これらを上下に積み重ねたときに前記の角落とし14のような開口は形成されない。
The
これらの板材151についても、前記と同様、上部に吊り部(不図示)が設けられる。吊り部にワイヤーなどの吊材を取付け、立坑1の上部からクレーンやジャッキ等を用いて角落とし設置室12への板材151の吊り込み、およびその吊り上げを行うことが可能である。
Similar to the above, these
こうして各立坑1で遮水を行った後、メンテナンス室13や立坑1間の流路2を排水してドライな状態とし、蓋132を開口131から取外す。そして、メンテナンス室13から開口131を介して流路2内に小型重機等を搬入して作業員を入れ、流路2のメンテナンス等を行う。メンテナンス等を終えた後は、ドライな状態で開口131に蓋132を取付ける。
After water is blocked in each
この後、角落とし15(板材151)を角落とし設置室12から吊り上げて撤去し、角落とし14(板材141)を前記のように角落とし設置室12に吊り込んで設置すると、図2等と同様に立坑1および流路2に海水を流すことができる。前記したように板材141、151の吊り込み、吊り上げを行うことで、角落とし14と角落とし15の交換を容易に行える。
After that, the corner drop 15 (plate material 151) is lifted from the corner
以上説明したように、本実施形態では、立坑内流路fの断面形状が流路2から変化せず、流水の乱れが無くなるので立坑1での損失水頭を小さくすることができる。従って、取水路や放水路全体の損失水頭を小さくするために流路2の径を大きくする、流路2の内面に付着した貝殻の除去を頻繁に行う、流路2の内面に貝殻を付着させないために塩素を流すなどの対策の必要は無く、施工や維持管理にかかるコストを抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the shaft flow path f does not change from the
特に本実施形態では、角落とし設置室12に流路2の断面形状と略同等の形状の開口142を有する角落とし14を設置することで、角落とし設置室12における断面変化を防ぐことができる。また凹部を有する複数の板材141によって開口142を有する角落とし14を構成することで、角落とし14の設置が容易となり、且つ凹部の組み合わせにより上記の開口142を形成できる。また、この角落とし14を開口の無い角落とし15に交換することで、立坑構造10において好適に遮水を行うことができる。
In particular, in the present embodiment, by installing the
メンテナンス室13においては、メンテナンス等に利用する流路2の延長部分2’の周壁の開口131を蓋132で塞ぐことで、開口131による断面変化を防ぐことができる。また蓋132に貫通孔1321を設けることで、水圧により蓋132に過大な力が加わるのを防ぐことができる。
In the
さらに、本実施形態では隔壁11の開口111も流路2と略同等の断面形状を有するので、当該開口111における断面変化も防ぐことができる。
Further, in the present embodiment, since the
また本実施形態の立坑1は発電所のタービンの冷却用の海水の取水路または放水路に設けられており、これにより取水路や放水路の立坑1の損失水頭を低減してコストを軽減できる。
Further, the
しかしながら、本発明はこれに限ることはない。例えば本実施形態の立坑1は上記した海水の取水路または放水路に設けられるが、これに限ることはなく、各種の流路に設けられる立坑に同様の構造を適用可能である。流路を流れる流体も海水に限らず、地下水や雨水等となる場合もある。
However, the present invention is not limited to this. For example, the
また本実施形態では角落とし14、15を複数の板材141、151から構成したが、1枚の板材により構成してもよい。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では流路2の断面が略円形であるが、これに限ることはなく、略楕円形、略矩形など他の形状であってもよい。この場合も本実施形態と同様の手法で立坑内流路fの断面変化を抑え、損失水頭を小さくすることができる。
Further, in the present embodiment, the cross section of the
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1、100:立坑
2、200:流路
2’:延長部分
10:立坑構造
11、110:隔壁
12、120:角落とし設置室
13、130:メンテナンス室
14、15:角落とし
111、131、142、1301:開口
121:溝
132:蓋
141、151:板材
f:立坑内流路
1, 100:
Claims (7)
前記流路を流れる流体が前記立坑内を流れる際の立坑内流路が、前記流体の流れ方向と直交する方向の断面において、前記流路と略同等の断面形状となっており、
前記立坑内流路が前記流路の延長部分を有し、当該延長部分の周壁が、前記流路の周壁と一体であり、
前記延長部分の周壁に、前記流路のメンテナンスのための開口が設けられ、当該開口が蓋によって塞がれていることを特徴とする立坑構造。 It is a shaft structure in which the flow path provided in the ground is connected to the shaft.
The in-shaft flow path when the fluid flowing through the flow path flows in the shaft has a cross-sectional shape substantially equivalent to that of the flow path in a cross section in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid.
The vertical shaft internal channel has an extension of the flow path, the peripheral wall of the extension portion, Ri integral der peripheral wall of the flow path,
Wherein the peripheral wall of the extension, an opening is provided for the maintenance of the flow path, the vertical shaft structure the opening is characterized that you have been closed by the lid.
前記角落としは開口を有し、
当該開口は、前記流路の前記流体の流れ方向と直交する方向の断面と略同等の形状を有し、前記立坑内流路を構成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の立坑構造。 A corner drop was installed in the first chamber of the shaft.
The corner drop has an opening
The first or second aspect of the present invention, wherein the opening has a shape substantially equivalent to a cross section of the flow path in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid, and constitutes the shaft flow path. Shaft structure.
前記隔壁は開口を有し、
当該開口は、前記流路の前記流体の流れ方向と直交する方向の断面と略同等の形状を有し、前記立坑内流路を構成し、
前記延長部分は、第2の室において、前記隔壁に達するまで延びることを特徴とする請求項3に記載の立坑構造。 The inside of the shaft is divided into a first chamber and a second chamber by a partition wall, and the inside of the shaft is divided into a first chamber and a second chamber.
The partition has an opening
The opening has a shape substantially equivalent to a cross section in a direction orthogonal to the flow direction of the fluid in the flow path, and constitutes the shaft flow path .
The shaft structure according to claim 3 , wherein the extension portion extends in the second chamber until it reaches the partition wall.
開口の無い角落としを前記第1の室に設置することを特徴とする遮水方法。 After removing the corner drop having the opening in the shaft structure according to claim 3 or 4.
A water shielding method characterized by installing a corner drop without an opening in the first room.
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