JP7510865B2 - Water pressure pipeline renewal method - Google Patents

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Description

本発明は、水力発電所における水圧管路の既設鉄管を新規鉄管に更新するための水圧管路更新方法に関する。 The present invention relates to a method for updating a penstock pipeline in a hydroelectric power plant to replace an existing penstock pipeline with a new penstock.

水力発電所における水圧管路が老朽化した際には、既設鉄管の撤去及び新規鉄管の搬入、組立が行われる。これらの作業は、ケーブルクレーン等の大規模な揚重設備を設置したり、水圧管路に沿って複数の作業用構台を仮設したりして行うことができるが、いずれも多くの資機材と日数を必要とし、費用が増大するという問題がある。
一方、特許文献1には、既設配管(鉄管)の上半分を下流側から上流側に向かって順次、所定長さで円周方向(例えば四分円)に分断し、既設配管(下半分)の内面をシューターとして利用して、分断した上半分の各ブロックを下流側に繰り返し運搬した後、既設配管の下半分を上流側から下流側に向かって順次、所定長さで円周方向(例えば四分円)に分断し、残存する下流側の既設配管(下半分)の内面をシューターとして利用して、分断した下半分の各ブロックを下流側に繰り返し運搬する既設配管の撤去方法が開示されている。
When the hydraulic pipelines at a hydroelectric power plant become deteriorated, the existing iron pipes must be removed and new iron pipes must be brought in and assembled. These tasks can be carried out by installing large-scale lifting equipment such as cable cranes or by constructing multiple temporary work platforms along the hydraulic pipelines, but either method requires a lot of equipment and materials and takes a long time, which increases costs.
On the other hand, Patent Document 1 discloses a method for removing an existing pipe, in which the upper half of an existing pipe (iron pipe) is divided in a circumferential direction (e.g., into quadrants) at a predetermined length in sequence from the downstream side to the upstream side, and each block of the divided upper half is repeatedly transported downstream by using the inner surface of the existing pipe (lower half) as a chute, and then the lower half of the existing pipe is divided in a circumferential direction (e.g., into quadrants) at a predetermined length in sequence from the upstream side to the downstream side, and each block of the divided lower half is repeatedly transported downstream by using the inner surface of the remaining existing pipe (lower half) on the downstream side.

特開昭61-192983号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-192983

しかしながら、特許文献1には、分断したブロックの滑落防止のための引っ張り手段として、ワイヤーロープ等の索条が記載され、索条の反対側が、巻取機により繰り出されることが記載されているだけで、ブロックを引っ張るために必要な機構及びその他の資機材については具体的に特定されていない。例えば、巻取機としてウインチを使う場合、ウインチそのものが大型の機材であり、現場への搬入及び設置作業が煩雑になるという課題がある。また、引っ張り手段として使用されるワイヤーロープは、折れ曲がり難く、接続や切り離しの作業が煩雑となり、重量もあるので取り扱いが難しいという課題がある。さらに、既設鉄管については、分離、溶断等の手段によりブロック化することが記載されているが、実施するには、切断されるブロックを支えるために、クレーン及びそれを据えるための仮設構台が必要になると考えられる。よって、既設鉄管に沿って幾つかの仮設構台を設置する必要があるが、既設鉄管は地上に露出している部分のみならず、トンネル内に敷設されている部分もあり、作業現場が山の中となるため、現場への資機材の搬入量はなるべく減らすことが好ましい。また、作業(設置)スペースの問題から、大型重機が現場に入ることは難しく、一つ一つの資機材の重量も軽量であることが望ましい。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、作業現場への資機材の搬入量を少なくすると共に、準備作業を削減し、特別な作業を不要にして作業の効率化を図り、大幅な工期短縮とコスト削減を可能とする水圧管路更新方法を提供することを目的とする。
However, in Patent Document 1, a wire rope or other cable is described as a pulling means for preventing the divided blocks from sliding down, and the other end of the cable is unwound by a winding machine, but the mechanism and other materials and equipment required for pulling the blocks are not specifically specified. For example, when a winch is used as a winding machine, the winch itself is a large piece of equipment, and there is a problem that the work of transporting and installing it at the site is cumbersome. In addition, the wire rope used as the pulling means is difficult to bend, and the work of connecting and disconnecting is cumbersome, and it is heavy and difficult to handle. Furthermore, it is described that the existing iron pipe is divided into blocks by means of separation, melting, etc., but in order to carry out this, it is considered that a crane and a temporary platform for setting it up are required to support the blocks to be cut. Therefore, several temporary platforms need to be installed along the existing iron pipe, but since the existing iron pipe is not only exposed to the ground but also laid in a tunnel, and the work site is in the mountains, it is preferable to reduce the amount of materials and equipment brought into the site as much as possible. In addition, due to limitations in work (installation) space, it is difficult for large heavy machinery to enter the site, so it is desirable for each piece of equipment to be lightweight.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a method for updating hydraulic pipelines that reduces the amount of equipment and materials transported to the work site, cuts down on preparatory work, eliminates the need for special work, improves work efficiency, and enables a significant shortening of construction time and reduction in costs.

前記目的に沿う本発明に係る水圧管路更新方法は、水力発電所の水圧管路から既設鉄管を除去して新規鉄管を設置する水圧管路更新方法であって、
前記水圧管路の長手方向の途中で、地上に露出している前記既設鉄管の一部から少なくとも該既設鉄管の上半分が除去されて開口部が形成され、該開口部より下流側及び上流側の前記既設鉄管は、該既設鉄管の円周方向及び軸方向に分割されて、前記開口部まで搬送されて除去される。
The hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, which is in accordance with the above-mentioned object, is a hydraulic pipeline renewal method for removing an existing iron pipe from a hydraulic pipeline of a hydroelectric power plant and installing a new iron pipe,
Midway along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline, at least the upper half of the existing iron pipe is removed from a portion of the existing iron pipe that is exposed above ground to form an opening, and the existing iron pipe downstream and upstream of the opening is divided in the circumferential and axial directions of the existing iron pipe and transported to the opening and removed.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記既設鉄管は、該既設鉄管の円周方向に分割される際に、天井部、両側面部及び底部の4つの部分に分割され、分割された前記天井部及び前記両側面部は前記底部の内周面上を該内周面に沿って搬送されることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when the existing iron pipe is divided in the circumferential direction of the existing iron pipe, it is preferable that the existing iron pipe is divided into four parts, a ceiling part, both side parts, and a bottom part, and the divided ceiling part and both side parts are transported on and along the inner surface of the bottom part.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記開口部より下流側の前記既設鉄管は、分割された前記天井部及び前記両側面部が除去された後、前記底部が下流側から上流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する上流側の前記底部の内周面上を該内周面に沿って前記開口部まで搬送されて除去され、前記開口部より上流側の前記既設鉄管は、分割された前記天井部及び前記両側面部が除去された後、前記底部が上流側から下流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する下流側の前記底部の内周面上を該内周面に沿って前記開口部まで搬送されて除去されることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, it is preferable that, after the divided ceiling and both side sections of the existing iron pipe downstream of the opening are removed, the bottom is divided in the axial direction from downstream to upstream, and the remaining upstream bottom section is transported along the inner circumferential surface of the inner circumferential surface to the opening and removed, and, after the divided ceiling and both side sections of the existing iron pipe upstream of the opening are removed, the bottom is divided in the axial direction from upstream to downstream, and the remaining downstream bottom section is transported along the inner circumferential surface to the opening and removed.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記開口部は、前記水圧管路の長手方向の途中で、前記既設鉄管の外周をコンクリートで覆って該既設鉄管を固定する既設の中間固定台の下流側及び上流側にそれぞれ形成された下流側開口部位及び上流側開口部位を有し、前記開口部より下流側の前記既設鉄管は、分割されて前記下流側開口部位から取り出され、前記開口部より上流側の前記既設鉄管は、分割されて前記上流側開口部位から取り出されてもよい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the opening has a downstream opening portion and an upstream opening portion formed respectively on the downstream and upstream sides of an existing intermediate fixing base that fixes the existing iron pipe by covering the outer periphery of the existing iron pipe with concrete, midway along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline, and the existing iron pipe downstream of the opening portion may be divided and removed from the downstream opening portion, and the existing iron pipe upstream of the opening portion may be divided and removed from the upstream opening portion.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記新規鉄管は、前記既設鉄管が除去された後、前記開口部が形成されていた場所から輪切り状態で搬入され、該開口部より下流側及び上流側に順次搬送されて、隣り合う他の前記新規鉄管と連結されることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, it is preferable that the new iron pipe is brought in in a sliced state from the location where the opening was formed after the existing iron pipe has been removed, and is transported sequentially downstream and upstream from the opening to be connected to the adjacent new iron pipes.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記水圧管路の長手方向に沿って仮設される複数の支持台により、前記新規鉄管の搬送を案内することができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the transportation of the new iron pipe can be guided by multiple support stands temporarily installed along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記新規鉄管のうち、前記水圧管路の下流側で湾曲して既設の下流側固定台に固定される部分は、円周方向に3分割され、底部壁と、該底部壁の幅方向両側に回動可能に連結された左右の回動壁とを有し、該各回動壁が前記底部壁側に折り畳まれた状態で前記開口部から下流側の設置位置まで搬送されて円管状に組立てられることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the portion of the new iron pipe that is curved downstream of the hydraulic pipeline and fixed to the existing downstream fixed base is preferably divided into three in the circumferential direction and has a bottom wall and left and right pivot walls that are rotatably connected to both sides of the width of the bottom wall, and each of the pivot walls is folded toward the bottom wall and transported from the opening to the downstream installation position and assembled into a circular tube shape.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記既設鉄管及び前記新規鉄管の搬送、前記既設鉄管の搬出及び前記新規鉄管の搬入には、共通する1台のクレーンが使用されることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, it is preferable that a single common crane is used to transport the existing iron pipe and the new iron pipe, to remove the existing iron pipe, and to bring in the new iron pipe.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記既設鉄管及び前記新規鉄管の搬送に、前記クレーンとチェーンブロックが併用されてもよい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the crane and chain block may be used in combination to transport the existing iron pipe and the new iron pipe.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記既設鉄管のうち、トンネル内に設置されている部分は、該トンネルの天井内面に取り付けられるトンネル用チェーンブロックで吊下げられて分割が行われることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, it is preferable that the portion of the existing iron pipe that is installed inside the tunnel is suspended by a tunnel chain block that is attached to the inner surface of the ceiling of the tunnel and divided.

本発明に係る水圧管路更新方法において、前記既設鉄管のうち、地上に露出して設置されている部分は、該既設鉄管の外周を囲うように設置される門型フレームに取り付けられた地上用チェーンブロックで吊下げられて分割が行われることが好ましい。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, it is preferable that the portion of the existing iron pipe that is exposed above ground is divided by being suspended from a ground chain block attached to a gate-shaped frame that is installed so as to surround the periphery of the existing iron pipe.

本発明に係る水圧管路更新方法は、水圧管路の長手方向の途中で、地上に露出している既設鉄管の一部から少なくとも既設鉄管の上半分が除去されて開口部が形成され、開口部より下流側及び上流側の既設鉄管が、既設鉄管の円周方向及び軸方向に分割されて、開口部まで搬送されて除去されるので、水圧管路の全長が長い場合や水圧管路が途中で湾曲している場合でも、既設鉄管の除去作業及び新規鉄管の設置作業を短時間で効率的に行うことができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, at least the upper half of the existing iron pipe is removed from a portion of the existing iron pipe exposed above ground midway along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline to form an opening, and the existing iron pipe downstream and upstream of the opening is divided in the circumferential and axial directions of the existing iron pipe and transported to the opening for removal. Therefore, even if the hydraulic pipeline is long or curved along the way, the work of removing the existing iron pipe and the work of installing the new iron pipe can be carried out efficiently in a short time.

本発明に係る水圧管路更新方法において、既設鉄管が、既設鉄管の円周方向に分割される際に、天井部、両側面部及び底部の4つの部分に分割され、分割された天井部及び両側面部が底部の内周面上を該内周面に沿って搬送される場合、底部を有効利用して、分割された天井部及び両側面部の搬送作業を効率的に行うことができ、別途、シュートや搬送台車等を使用する必要がなく、作業現場への資機材の搬入量を削減することができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when an existing iron pipe is divided in the circumferential direction of the existing iron pipe, it is divided into four parts, the ceiling, both side parts, and the bottom, and when the divided ceiling and both side parts are transported on and along the inner circumferential surface of the bottom, the bottom can be effectively used to efficiently transport the divided ceiling and both side parts, eliminating the need to use separate chutes or transport carts, and reducing the amount of equipment and materials brought to the work site.

本発明に係る水圧管路更新方法において、開口部より下流側の既設鉄管は、分割された天井部及び両側面部が除去された後、底部が下流側から上流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する上流側の底部の内周面上を該内周面に沿って開口部まで搬送されて除去され、開口部より上流側の既設鉄管は、分割された天井部及び両側面部が除去された後、前記底部が上流側から下流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する下流側の底部の内周面上を該内周面に沿って開口部まで搬送されて除去される場合、残存する底部を有効利用して、分割された底部を効率的に搬送することができ、施工性及び省力性に優れる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the existing iron pipe downstream of the opening has its divided ceiling and both side sections removed, and then its bottom is divided in the axial direction from downstream to upstream, and then transported along the inner circumferential surface of the remaining upstream bottom section to the opening and removed; and the existing iron pipe upstream of the opening has its divided ceiling and both side sections removed, and then its bottom is divided in the axial direction from upstream to downstream, and then transported along the inner circumferential surface of the remaining downstream bottom section to the opening and removed. In this case, the remaining bottom section can be effectively utilized, and the divided bottom section can be transported efficiently, resulting in excellent workability and labor savings.

本発明に係る水圧管路更新方法において、開口部が、水圧管路の長手方向の途中で、既設鉄管の外周をコンクリートで覆って既設鉄管を固定する既設の中間固定台の下流側及び上流側にそれぞれ形成された下流側開口部位及び上流側開口部位を有し、開口部より下流側の既設鉄管が、分割されて下流側開口部位から取り出され、開口部より上流側の既設鉄管が、分割されて上流側開口部位から取り出される場合、一部の既設鉄管の外周がコンクリートで覆われて中間固定台で固定されていても、既設鉄管の除去作業を確実かつ効率的に行うことができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the opening has a downstream opening portion and an upstream opening portion formed respectively on the downstream and upstream sides of an existing intermediate fixing base that fixes the existing iron pipe by covering the outer periphery of the existing iron pipe with concrete midway along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline, and when the existing iron pipe downstream of the opening is divided and removed from the downstream opening portion and the existing iron pipe upstream of the opening is divided and removed from the upstream opening portion, the existing iron pipe removal work can be performed reliably and efficiently even if the outer periphery of some of the existing iron pipes is covered with concrete and fixed to the intermediate fixing base.

本発明に係る水圧管路更新方法において、新規鉄管が、既設鉄管が除去された後、開口部が形成されていた場所から輪切り状態で搬入され、開口部より下流側及び上流側に順次搬送されて、隣り合う他の新規鉄管と連結される場合、新規鉄管の設置作業を短時間で効率的に行うことができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, after the existing iron pipe has been removed, the new iron pipe is brought in in a sliced state from the location where the opening was formed, and then transported sequentially downstream and upstream from the opening to connect with other adjacent new iron pipes, allowing the installation work of the new iron pipe to be carried out efficiently in a short time.

本発明に係る水圧管路更新方法において、水圧管路の長手方向に沿って仮設される複数の支持台により、新規鉄管の搬送を案内する場合、新規鉄管の搬送作業を効率的に行うことができ、省力性に優れる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when the transport of a new iron pipe is guided by multiple support stands temporarily installed along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline, the transport work of the new iron pipe can be carried out efficiently, resulting in excellent labor savings.

本発明に係る水圧管路更新方法において、新規鉄管のうち、水圧管路の下流側で湾曲して既設の下流側固定台に固定される部分が、円周方向に3分割され、底部壁と、底部壁の幅方向両側に回動可能に連結された左右の回動壁とを有し、各回動壁が底部壁側に折り畳まれた状態で開口部から下流側の設置位置まで搬送されて円管状に組立てられる場合、管路が湾曲していても、新規鉄管を確実に設置位置まで搬送して効率的に設置作業を行うことができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, the part of the new iron pipe that is curved downstream of the hydraulic pipeline and fixed to the existing downstream fixed base is divided into three parts in the circumferential direction and has a bottom wall and left and right pivoting walls that are rotatably connected to both sides of the width of the bottom wall, and when each pivoting wall is folded toward the bottom wall and transported from the opening to the installation position downstream and assembled into a circular tube, even if the pipeline is curved, the new iron pipe can be transported reliably to the installation position and installation work can be carried out efficiently.

本発明に係る水圧管路更新方法において、既設鉄管及び新規鉄管の搬送、既設鉄管の搬出及び新規鉄管の搬入に、共通する1台のクレーンが使用される場合、山中の現場でも設置スペース及び作業スペースを確保して、作業の効率化を図り、大幅な工期短縮とコスト削減を実現することができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when a single common crane is used to transport the existing iron pipe and the new iron pipe, remove the existing iron pipe, and bring in the new iron pipe, installation space and working space can be secured even at a site in the mountains, work efficiency can be improved, and a significant shortening of construction time and cost can be achieved.

本発明に係る水圧管路更新方法において、既設鉄管及び新規鉄管の搬送に、クレーンとチェーンブロックが併用される場合、現場への搬入及び操作が容易なチェーンブロックで作業性を大幅に向上させることができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when a crane and a chain block are used in combination to transport the existing iron pipe and the new iron pipe, the chain block is easy to transport to the site and to operate, which can greatly improve workability.

本発明に係る水圧管路更新方法において、既設鉄管のうち、トンネル内に設置されている部分が、トンネルの天井内面に取り付けられるトンネル用チェーンブロックで吊下げられて分割が行われる場合、トンネル内での既設鉄管の分割作業を安全かつ効率的に行うことができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when the portion of the existing iron pipe installed inside the tunnel is suspended by a tunnel chain block attached to the inner surface of the tunnel ceiling and divided, the division work of the existing iron pipe inside the tunnel can be carried out safely and efficiently.

本発明に係る水圧管路更新方法において、既設鉄管のうち、地上に露出して設置されている部分が、既設鉄管の外周を囲うように設置される門型フレームに取り付けられた地上用チェーンブロックで吊下げられて分割が行われる場合、地上での既設鉄管の分割作業を安全かつ効率的に行うことができる。 In the hydraulic pipeline renewal method according to the present invention, when the portion of the existing iron pipe that is exposed above ground is suspended by a ground chain block attached to a gate-shaped frame that is installed so as to surround the periphery of the existing iron pipe and divided, the work of dividing the existing iron pipe on the ground can be carried out safely and efficiently.

本発明の一実施の形態に係る水圧管路更新方法が適用される水力発電所の水圧管路を示す部分断面側面図である。1 is a partial cross-sectional side view showing a hydraulic pipeline of a hydroelectric power plant to which a hydraulic pipeline renewal method according to one embodiment of the present invention is applied. 同水圧管路更新方法において開口部を形成する工程を示す要部端面図である。FIG. 2 is an end view of a main portion showing a process of forming an opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において形成された開口部を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing an opening formed in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より下流側の既設鉄管の天井部を除去する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the process of removing the ceiling portion of the existing iron pipe downstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より下流側の既設鉄管の天井部を除去する工程を示す要部端面図である。FIG. 2 is an end view of a main part showing the process of removing the ceiling portion of the existing iron pipe downstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法に用いられる搬送用のチェーンブロックを示す要部側断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional side view of a main portion of a transport chain block used in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より下流側の既設鉄管の側面部を除去する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the process of removing a side portion of an existing iron pipe downstream from an opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より下流側の既設鉄管の側面部を除去する工程を示す要部端面図である。FIG. 2 is an end view of a main portion showing the process of removing the side portion of the existing iron pipe downstream from the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において下流側固定台の内部に円筒状の新規鉄管を設置する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a process of installing a new cylindrical iron pipe inside a downstream fixed base in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において下流側固定台の内部に折り畳み式の新規鉄管を設置する工程を示す要部端面図である。FIG. 13 is an end view of a main part showing the process of installing a new foldable iron pipe inside the downstream fixed base in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より下流側の既設鉄管の底部を除去する工程を示す要部端面図である。This is an end view of a main part showing the process of removing the bottom of the existing iron pipe downstream from the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より下流側に新規鉄管を設置する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a process of installing a new iron pipe downstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より上流側の既設鉄管の天井部を除去する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the process of removing the ceiling portion of the existing iron pipe upstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より上流側の既設鉄管の天井部を除去する工程を示す要部端面図である。FIG. 2 is an end view of a main part showing the process of removing the ceiling portion of the existing iron pipe upstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より上流側の既設鉄管の側面部を除去する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a process of removing a side portion of an existing iron pipe upstream of an opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より上流側の既設鉄管の側面部を除去する工程を示す要部端面図である。FIG. 2 is an end view of a main part showing the process of removing the side portion of the existing iron pipe upstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において開口部より上流側の既設鉄管の底部を除去する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the process of removing the bottom of the existing iron pipe upstream of the opening in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において中間固定台の内部の既設鉄管を除去する工程を示す部分断面側面図である。FIG. 11 is a partial cross-sectional side view showing a process of removing an existing iron pipe inside an intermediate fixing base in the water pressure pipeline renewal method. 同水圧管路更新方法において新規鉄管の設置が完了した状態を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the state in which installation of a new iron pipe has been completed in the water pressure pipeline renewal method.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の一実施の形態に係る水圧管路更新方法は、図1に示す水力発電所10における水圧管路11の既設鉄管12を新規鉄管に更新する際に用いられるものである。
図1に示すように、水圧管路11は、上流側の水槽(調整池)13と下流側の水車(図示せず)との間を接続し、水槽13に蓄えられた水を水車に供給するものである。既設鉄管12の一部はトンネル14内に敷設されている。そして、水圧管路11(既設鉄管12)の上流端側、長手方向の途中及び下流端側には、それぞれ既設鉄管12の外周をコンクリートで覆って既設鉄管12を固定する既設の上流側固定台16、中間固定台17及び下流側固定台18が設けられている。また、既設鉄管12の長手方向の要所は、複数の小支台20により摺動可能に支持されている。
Next, with reference to the attached drawings, an embodiment of the present invention will be described for better understanding of the present invention.
A method for updating a penstock pipeline according to an embodiment of the present invention is used when updating an existing iron pipe 12 of a penstock pipeline 11 in a hydroelectric power plant 10 shown in FIG. 1 with a new iron pipe.
As shown in Fig. 1, the penstock 11 connects a water tank (regulating reservoir) 13 on the upstream side and a water turbine (not shown) on the downstream side, and supplies water stored in the water tank 13 to the water turbine. A part of the existing iron pipe 12 is laid inside a tunnel 14. An existing upstream fixing base 16, an intermediate fixing base 17 and a downstream fixing base 18 are provided at the upstream end, midway along the longitudinal direction and downstream end of the penstock 11 (existing iron pipe 12), respectively, which fix the existing iron pipe 12 by covering the outer periphery of the existing iron pipe 12 with concrete. Furthermore, key points in the longitudinal direction of the existing iron pipe 12 are slidably supported by a plurality of small supports 20.

まず、既設鉄管12を除去するために、水圧管路11の長手方向の途中で地上に露出している既設鉄管12の一部から少なくとも既設鉄管12の上半分(ここでは、上側の2/3周分であって、図1、図2のハッチング部)が除去されて、図3に示すような開口部21が形成される。このとき、図1、図3に示すように、水圧管路11の長手方向の途中が、中間固定台17で固定されているので、中間固定台17の下流側及び上流側にそれぞれ下流側開口部位21a及び上流側開口部位21bが形成される。これにより、開口部21より下流側及び上流側の既設鉄管12a、12b(下流側固定台18及び上流側固定台16で固定されている部分を除く)は、それぞれの円周方向及び軸方向に分割され、下流側開口部位21a及び上流側開口部位21bまで搬送されて下流側開口部位21a及び上流側開口部位21bから取り出される。
なお、開口部21(下流側開口部位21a及び上流側開口部位21b)を形成する際に既設鉄管12から除去される部分は、図1に示すように、予めクレーン22のブーム23の先端に昇降可能に取り付けられたフック24で吊下げられることにより、分割時に落下することがなく、分割後にクレーン22で吊り上げられて除去される。このとき、開口部21の近傍であるトンネル14の上部を整地してクレーン22を設置することにより、既設鉄管12の搬出及び新規配管の搬入作業を効率的に行うことができる。クレーンとしては小型移動式クレーン(例えば25tラフタークレーン)が好適に用いられるが、これに限定されるものではなく、作業現場への搬入及び設置が可能な範囲で大型化してもよい。
First, in order to remove the existing iron pipe 12, at least the upper half of the existing iron pipe 12 (here, the upper 2/3 circumference, hatched portion in Figs. 1 and 2) is removed from a part of the existing iron pipe 12 exposed on the ground midway in the longitudinal direction of the penstock 11, to form an opening 21 as shown in Fig. 3. At this time, as shown in Figs. 1 and 3, since the midway of the longitudinal direction of the penstock 11 is fixed by the intermediate fixing base 17, a downstream opening portion 21a and an upstream opening portion 21b are formed on the downstream side and the upstream side of the intermediate fixing base 17, respectively. As a result, the existing iron pipes 12a, 12b downstream and upstream of the opening 21 (excluding the portions fixed by the downstream fixing base 18 and the upstream fixing base 16) are divided in the circumferential direction and the axial direction, respectively, and transported to the downstream opening portion 21a and the upstream opening portion 21b, and taken out from the downstream opening portion 21a and the upstream opening portion 21b.
The portion to be removed from the existing iron pipe 12 when forming the opening 21 (the downstream opening portion 21a and the upstream opening portion 21b) is suspended in advance by a hook 24 attached to the tip of a boom 23 of a crane 22 so as to be capable of ascending and descending, as shown in FIG. 1, so that it does not fall during division, and is lifted up and removed by the crane 22 after division. At this time, by leveling the upper part of the tunnel 14 near the opening 21 and setting up the crane 22, the existing iron pipe 12 can be efficiently removed and the new piping can be brought in. A small mobile crane (e.g., a 25 t crawler crane) is preferably used as the crane, but is not limited thereto, and may be made as large as possible as long as it can be brought in and set up at the work site.

本実施の形態で、開口部21を形成するために除去される範囲は、図2に示すように、既設鉄管12の全周のうち、小支台20で支持されている下側の1/3の領域に相当する部分を除く、上側の2/3の部分であって、開口部21(下流側開口部位21a及び上流側開口部位21b)を形成することにより、後に開口部21より下流側及び上流側で円周方向及び軸方向に分割される既設鉄管12a、12bがスムーズに搬出されるようにした。なお、開口部(下流側開口部位及び上流側開口部位)の形状及び大きさは、分割された既設鉄管が搬出可能な範囲で適宜、選択することができるが、少なくとも既設鉄管12の上半分が除去されることが好ましい。 In this embodiment, the area removed to form the opening 21 is the upper 2/3 of the entire circumference of the existing iron pipe 12, excluding the lower 1/3 area supported by the small support 20, as shown in Figure 2. By forming the opening 21 (downstream opening portion 21a and upstream opening portion 21b), the existing iron pipes 12a and 12b, which will later be divided in the circumferential and axial directions downstream and upstream of the opening 21, can be smoothly transported out. The shape and size of the openings (downstream opening portion and upstream opening portion) can be appropriately selected within the range in which the divided existing iron pipe can be transported out, but it is preferable to remove at least the upper half of the existing iron pipe 12.

次に、図4、図5に示すように、開口部21より下流側の既設鉄管12a(ここでは、トンネル14内に設置されている)の天井部26(図4、図5のハッチング部)を分割する。このとき、天井部26は、予めトンネル14の天井内面27に取り付けたトンネル用チェーンブロック28で吊下げられた状態で分割され、分割後に既設鉄管12aの底部29に載置される。また、天井部26の下側の幅方向両側には、支持部材30を介してスライドシュー31が取り付けられ、上面側の幅方向中央部には、図6に示す搬送用のチェーンブロック33を連結するための連結具34が取り付けられている。これにより、分割された天井部26は底部29の内周面上を内周面に沿って開口部21までスムーズに搬送され、下流側開口部位21aから取り出される。天井部26の分割及び搬出は上流側から下流側に向かって順次行われ、分割時の軸方向長さは適宜、選択することができる。例えば、最初から下流側開口部位21aから取り出すことが可能な長さ毎に天井部26を分割して順次、上流側に搬送してもよいし、下流側開口部位21aの軸方向長さよりも長目(例えば、下流側開口部位21aの軸方向長さの2~3倍)に分割した天井部26を上流側に搬送し、下流側開口部位21aの下方で、下流側開口部位21aの軸方向長さと同程度の長さに分割を繰り返してもよい。よって、トンネル用チェーンブロック28及びスライドシュー31の数と配置は、天井部の分割時の軸方向長さに応じて、適宜、選択することができるが、少なくとも軸方向の2箇所(前後)に左右2つずつ計4つ設置することが好ましい。なお、チェーンブロック33は、中間固定台17の周壁部を利用して取り付けることができる。 Next, as shown in Figures 4 and 5, the ceiling part 26 (hatched part in Figures 4 and 5) of the existing iron pipe 12a (installed in the tunnel 14 in this case) downstream of the opening 21 is divided. At this time, the ceiling part 26 is divided while hanging from a tunnel chain block 28 attached to the inner ceiling surface 27 of the tunnel 14 in advance, and after division, it is placed on the bottom part 29 of the existing iron pipe 12a. In addition, slide shoes 31 are attached via support members 30 to both sides in the width direction of the lower side of the ceiling part 26, and a connector 34 for connecting a transport chain block 33 shown in Figure 6 is attached to the center of the width direction of the upper surface side. As a result, the divided ceiling part 26 is smoothly transported along the inner surface of the bottom part 29 to the opening 21 and taken out from the downstream opening part 21a. The division and removal of the ceiling part 26 are performed sequentially from the upstream side to the downstream side, and the axial length at the time of division can be selected appropriately. For example, the ceiling 26 may be divided into sections that can be removed from the downstream opening 21a from the beginning and transported upstream in sequence, or the ceiling 26 may be divided into sections that are longer than the axial length of the downstream opening 21a (for example, 2 to 3 times the axial length of the downstream opening 21a) and transported upstream, and then repeatedly divided below the downstream opening 21a into sections of approximately the same length as the axial length of the downstream opening 21a. Therefore, the number and arrangement of the tunnel chain blocks 28 and slide shoes 31 can be selected appropriately depending on the axial length of the ceiling when it is divided, but it is preferable to install at least two axial locations (front and back), two on each side, for a total of four. The chain blocks 33 can be attached using the peripheral wall of the intermediate fixing base 17.

以上のようにして既設鉄管12aの天井部26を全て除去した後、図7、図8に示すように、両側面部35a、35b(図7、図8のハッチング部)を分割する。まず、一方の側面部35aが、トンネル用チェーンブロック28で吊下げられた状態で分割され、分割後に既設鉄管12aの底部29に載置される。このとき、側面部35aの外周側の幅方向両側には、スライドシュー36が取り付けられ、内周側の幅方向中央部には、天井部26と同様に、連結具34が取り付けられている。これにより、分割された側面部35aは底部29の内周面上を内周面に沿って開口部21までスムーズに搬送され、下流側開口部位21aから取り出される。ここで、側面部35aの軸方向の分割及び搬送の手順については、前述の天井部26と同様なので説明を省略する。また、他方の側面部35bの分割及び搬送の手順は、側面部35aと同様なので説明を省略する。なお、一方の側面部35aと他方の側面部35bを軸方向に所定の長さずつ交互に分割して除去することが好ましいが、一方の側面部35aを全て除去してから、他方の側面部35bの除去を行うこともできる。
このように、円周方向に分割される既設鉄管12の底部29を利用して天井部26及び両側面部35a、35bを搬送することにより、別途、搬送台車等を使用する必要がなくなり、作業現場への資機材の搬入量を削減することができる。
After the entire ceiling portion 26 of the existing iron pipe 12a is removed as described above, the two side portions 35a, 35b (hatched portions in FIGS. 7 and 8) are divided as shown in FIGS. 7 and 8. First, one side portion 35a is divided while being suspended by the tunnel chain block 28, and after division, it is placed on the bottom portion 29 of the existing iron pipe 12a. At this time, slide shoes 36 are attached to both sides in the width direction on the outer periphery side of the side portion 35a, and a connector 34 is attached to the center in the width direction on the inner periphery side, similar to the ceiling portion 26. As a result, the divided side portion 35a is smoothly transported along the inner periphery surface of the bottom portion 29 to the opening 21 and taken out from the downstream opening portion 21a. Here, the procedure for dividing and transporting the side portion 35a in the axial direction is the same as that of the ceiling portion 26 described above, so a description thereof will be omitted. The procedure for dividing and transporting the other side portion 35b is the same as that of the side portion 35a, so a description thereof will be omitted. It is preferable to alternately divide and remove one side portion 35a and the other side portion 35b in the axial direction by a specified length, but it is also possible to first remove all of one side portion 35a and then remove the other side portion 35b.
In this way, by using the bottom 29 of the existing iron pipe 12, which is divided circumferentially, to transport the ceiling portion 26 and both side portions 35a, 35b, there is no need to use a separate transport cart, etc., and the amount of equipment and materials transported to the work site can be reduced.

次に、既設鉄管12のうち、下流側固定台18で固定されている部分(図7の網掛部)を撤去する。この部分は湾曲しており、下流端側に向かって縮径しているので、下流側固定台18の内部で周囲のコンクリートと共に解体され、バケツ等で回収されて下流端から搬出される。このとき、水車及び発電機は一時的に撤去されている。
次に、図9に示すように、下流側固定台18の内部に設置される新規鉄管が、クレーン22によって開口部21(下流側開口部位21a)から搬入される。このとき、下流側固定台18の内部(空洞部)は湾曲しており、下流端側が部分的に縮径しているので、設置場所に応じて、円筒状の新規鉄管38と、図10に示す折り畳み式の新規鉄管39を使い分ける。
新規鉄管39は、図10に示すように、円周方向に3分割され、底部壁40と、底部壁40の幅方向両側に回動可能に連結された左右の回動壁41とを有しており、各回動壁41を底部壁40側に折り畳むことにより、背を低くすることができるので、円筒状の新規鉄管38が通過できない場所を通過することができる。よって、新規鉄管39は、各回動壁41が底部壁40側に折り畳まれた状態で、下流側の設置位置まで搬送されて円管状に組立てられる。
新規鉄管38、39は、いずれも既設鉄管12aの底部29を利用して下流側固定台18まで搬送され、搬送には、前述の搬送用のチェーンブロック33が用いられる。なお、新規鉄管39は、搬送台車42に載置することにより、スムーズに搬送することができる。本実施の形態では、チェーンブロック33を連結するための連結具34を底部壁40の上面側の幅方向中央部に取り付けたが、搬送台車に取り付けてもよい。
Next, the portion of the existing iron pipe 12 that is fixed to the downstream fixing base 18 (the shaded portion in FIG. 7) is removed. This portion is curved and narrows toward the downstream end, so it is dismantled together with the surrounding concrete inside the downstream fixing base 18, collected in a bucket or the like, and carried out from the downstream end. At this time, the water turbine and generator have been temporarily removed.
Next, as shown in Fig. 9, a new iron pipe to be installed inside the downstream fixed base 18 is carried in through the opening 21 (downstream opening portion 21a) by the crane 22. At this time, since the inside (hollow portion) of the downstream fixed base 18 is curved and the downstream end side is partially narrowed in diameter, a cylindrical new iron pipe 38 or a foldable new iron pipe 39 shown in Fig. 10 is used depending on the installation location.
10, the new iron pipe 39 is divided into three in the circumferential direction and has a bottom wall 40 and left and right rotating walls 41 rotatably connected to both sides in the width direction of the bottom wall 40, and the height can be lowered by folding each rotating wall 41 toward the bottom wall 40, so that the new iron pipe 39 can pass through places where the cylindrical new iron pipe 38 cannot pass through. Therefore, the new iron pipe 39 is transported to the installation position downstream with each rotating wall 41 folded toward the bottom wall 40, and assembled into a circular pipe shape.
The new iron pipes 38, 39 are both transported to the downstream fixed platform 18 by utilizing the bottom 29 of the existing iron pipe 12a, and the above-mentioned transport chain block 33 is used for transport. The new iron pipe 39 can be transported smoothly by placing it on a transport cart 42. In this embodiment, the connector 34 for connecting the chain block 33 is attached to the center in the width direction on the upper surface side of the bottom wall 40, but it may also be attached to the transport cart.

次に、既設鉄管12aの底部29(図9のハッチング部)を除去する。底部29は、下流側から上流側に向かって順次軸方向に分割されて、図11に示すように、残存する上流側の底部29の内周面上を内周面に沿って開口部21まで搬送されて除去される。このとき、底部29も、前述の天井部26及び両側面部35a、35bと同様に、トンネル用チェーンブロック28で吊下げられた状態で分割される。そして、底部29の内周(上面)側の幅方向中央部に、前述の連結具34が取り付けられているので、搬送用のチェーンブロック33を連結して上流側に引っ張ることにより、分割された底部29を上流側の底部29に載置して搬送することができる。
以上のようにして底部29が全て除去され、既設鉄管12aの除去が完了する。
Next, the bottom 29 (hatched portion in FIG. 9) of the existing iron pipe 12a is removed. The bottom 29 is successively divided in the axial direction from the downstream side to the upstream side, and as shown in FIG. 11, is transported along the inner circumferential surface of the remaining upstream bottom 29 to the opening 21 and removed. At this time, the bottom 29 is also divided while suspended by the tunnel chain block 28, similar to the above-mentioned ceiling portion 26 and both side portions 35a, 35b. Since the above-mentioned connector 34 is attached to the center of the width of the inner circumferential (upper) side of the bottom 29, the divided bottom 29 can be placed on the upstream bottom 29 and transported by connecting the transport chain block 33 and pulling it upstream.
In this manner, the bottom portion 29 is entirely removed, and the removal of the existing iron pipe 12a is completed.

次に、図12に示すように、新規鉄管44が、開口部21(下流側開口部位21a)が形成されていた場所から輪切り状態で搬入されて、開口部21より下流側に順次搬送され、隣り合う他の新規鉄管44と連結されて設置される。なお、クレーン22で搬入される新規鉄管44は、1つずつチェーンブロック33で下流側に搬送されて、先に設置された他の新規鉄管44と連結されてもよいし、トンネル14の入口(上流端)付近で他の新規鉄管44と連結された後、まとめて下流側に搬送されて、先に設置された他の新規鉄管44とさらに連結されてもよい。このとき、新規鉄管44の搬入位置で小支台20が設置されていない場所に、水圧管路11の長手方向に沿って支持台45を仮設することにより、新規鉄管44を確実に支持して案内し、搬送作業をスムーズに行うことができる。なお、小支台20の上流端側の周縁に、小支台20の内周面(円周方向)に沿って2~3個のスライドシューを取り付け、新規鉄管44の底面側の外周面にスライドレールを取り付けることにより、新規鉄管44を小支台20の軸方向に沿ってスムーズに移動させることができる。 Next, as shown in FIG. 12, the new iron pipe 44 is brought in in a sliced state from the location where the opening 21 (downstream opening portion 21a) was formed, and is transported downstream from the opening 21 in sequence, and is connected to the other adjacent new iron pipes 44 and installed. The new iron pipes 44 brought in by the crane 22 may be transported downstream one by one by the chain block 33 and connected to the other new iron pipes 44 that were previously installed, or may be connected to the other new iron pipes 44 near the entrance (upstream end) of the tunnel 14, and then transported downstream all together and further connected to the other new iron pipes 44 that were previously installed. At this time, by temporarily setting up a support stand 45 along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline 11 at the location where the small support stand 20 is not installed at the delivery position of the new iron pipe 44, the new iron pipe 44 can be reliably supported and guided, and the transport work can be performed smoothly. In addition, by attaching two or three slide shoes to the periphery of the upstream end of the small support 20 along its inner surface (circumferential direction), and attaching a slide rail to the outer surface of the bottom side of the new iron pipe 44, the new iron pipe 44 can be moved smoothly along the axial direction of the small support 20.

次に、開口部21(上流側開口部位21b)より上流側の既設鉄管12bの除去を行う。まず、天井部46(図13、図14のハッチング部)を除去するが、既設鉄管12aの天井部26を除去した場合とは異なり、天井部46の分割及び搬出は、下流側から上流側に向かって順次行われる。また、既設鉄管12bは、地上に露出して設置されているので、トンネル用チェーンブロック28(図5参照)の代わりに、図14に示すように、既設鉄管12bの外周を囲うように設置される門型フレーム47に取り付けられた地上用チェーンブロック48で吊下げられた状態で分割され、分割後に既設鉄管12bの底部49に載置される。そして、天井部26の場合と同様の支持部材30、スライドシュー31及び連結具34を用いることにより、底部49の内周面上を内周面に沿って開口部21までスムーズに搬送され、上流側開口部位21bから取り出される。なお、図13に示すように、既設鉄管12bの搬送用のチェーンブロック50は、上流側固定台16の入口(上流)側(例えば水槽13内の適切な位置)に取り付けられ、連結具34までの経路の途中に適宜、設置されるチェーン滑車51により方向転換及びルート選択を行うことができる。 Next, the existing iron pipe 12b upstream of the opening 21 (upstream opening portion 21b) is removed. First, the ceiling portion 46 (hatched portion in Figs. 13 and 14) is removed. Unlike the case of removing the ceiling portion 26 of the existing iron pipe 12a, the ceiling portion 46 is divided and removed sequentially from the downstream side to the upstream side. Since the existing iron pipe 12b is exposed on the ground, instead of the tunnel chain block 28 (see Fig. 5), as shown in Fig. 14, it is divided while suspended by a ground chain block 48 attached to a gate-shaped frame 47 installed to surround the outer periphery of the existing iron pipe 12b, and after division, it is placed on the bottom portion 49 of the existing iron pipe 12b. Then, by using the same support member 30, slide shoe 31 and connector 34 as in the case of the ceiling portion 26, it is smoothly transported along the inner periphery of the bottom portion 49 to the opening 21 and taken out from the upstream opening portion 21b. As shown in FIG. 13, the chain block 50 for transporting the existing iron pipe 12b is attached to the entrance (upstream) side of the upstream fixed platform 16 (for example, at an appropriate position in the water tank 13), and direction changes and route selection can be performed using a chain pulley 51 that is appropriately installed along the route to the connector 34.

以上のようにして既設鉄管12bの天井部46を全て除去した後、図15、図16に示すように、両側面部53a、53b(図15、図16のハッチング部)を除去するが、既設鉄管12aの両側面部35a、35bを除去した場合とは異なり、両側面部53a、53bの分割及び搬出は、下流側から上流側に向かって順次行われる。なお、両側面部53a、53bを分割する際に、トンネル用チェーンブロック28(図8参照)の代わりに、地上用チェーンブロック48を使用し、両側面部53a、53bを搬送する際に、チェーンブロック50を使用する以外は、既設鉄管12aの両側面部35a、35bを分割、搬送する場合と同様の手順で行われるので、説明を省略する。
次に、図17に示すように、既設鉄管12のうち、上流側固定台16で固定されている部分(図17の網掛部)を撤去する。この部分は、上流側固定台16の内部で周囲のコンクリートと共に解体されてバケツ等で回収され、搬送用のチェーンブロック50を利用して開口部21(上流側開口部位21b)が形成されていた場所まで搬送される。
次に、既設鉄管12bの底部49(図17のハッチング部)を除去する。底部49は、上流側から下流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する下流側の底部49の内周面上を内周面に沿って開口部21まで搬送されて除去される。底部49を分割する際に、図14、図16に示した地上用チェーンブロック48を使用し、底部49を搬送する際に、チェーンブロック50を使用する以外は、既設鉄管12aの底部29を分割、搬送する場合と同様の手順で行われるので、説明を省略する。
After removing the entire ceiling portion 46 of the existing iron pipe 12b as described above, the side portions 53a, 53b (hatched portions in Figs. 15 and 16) are removed as shown in Figs. 15 and 16. However, unlike the case where the side portions 35a, 35b of the existing iron pipe 12a are removed, the side portions 53a, 53b are divided and transported sequentially from the downstream side to the upstream side. Note that, except that a ground chain block 48 is used instead of a tunnel chain block 28 (see Fig. 8) when dividing the side portions 53a, 53b, and a chain block 50 is used when transporting the side portions 53a, 53b, the procedure is the same as that when dividing and transporting the side portions 35a, 35b of the existing iron pipe 12a, so a description thereof will be omitted.
Next, as shown in Fig. 17, the portion of the existing iron pipe 12 that is fixed to the upstream fixing base 16 (the shaded portion in Fig. 17) is removed. This portion is dismantled together with the surrounding concrete inside the upstream fixing base 16, and is collected in a bucket or the like, and is transported by a transport chain block 50 to the location where the opening 21 (upstream opening portion 21b) was formed.
Next, the bottom portion 49 (hatched portion in FIG. 17) of the existing iron pipe 12b is removed. The bottom portion 49 is successively divided in the axial direction from the upstream side to the downstream side, and is transported along the inner circumferential surface of the remaining downstream-side bottom portion 49 to the opening 21 and removed. The procedure is the same as that for dividing and transporting the bottom portion 29 of the existing iron pipe 12a, except that the ground chain block 48 shown in FIGS. 14 and 16 is used to divide the bottom portion 49 and the chain block 50 is used to transport the bottom portion 49, and therefore a description thereof will be omitted.

以上のようにして既設鉄管12bの底部49を全て除去した後、図18に示すように、既設鉄管12のうち、中間固定台17で固定されている部分(図18の網掛部)を撤去する。この部分は、中間固定台17の内部で周囲のコンクリートと共に解体されてバケツ等で回収され、開口部21(下流側開口部位21a)が形成されていた場所からクレーン22で搬出される。
次に、図19に示すように、上流側固定台16の出口(下流側)から、先に設置した最上流の新規鉄管44の入口(上流端)までの間に、新規鉄管55~60を設置する。ここで、新規鉄管55~58は、開口部21(下流側開口部位21a又は上流側開口部位21b)が形成されていた場所から輪切り状態で搬入され、順次、上流側に搬送されて、隣り合う他の新規鉄管56~58と連結される。このとき、水圧管路11の長手方向に沿って、小支台20が設置されていない場所に仮設される複数の支持台45により、新規鉄管56~58の搬送を案内することができ、新規鉄管56~58を所定の位置に配置することができる。なお、ストレート形状の新規鉄管55の他に、側面視して台形状に形成され、上流側固定台16の湾曲部に設置される新規鉄管56、テーパ状に形成された新規鉄管57、軸方向に伸縮可能に形成された新規鉄管58を適宜、組み合わせて、所定の位置に設置する。そして、最後に、下流側開口部位21aが形成されていた場所に短尺の新規鉄管59と軸方向に伸縮可能な新規鉄管60を搬入し、前後(上流側及び下流側)の新規鉄管57、44との隙間を調整して、それぞれ連結することにより、更新作業が完了する。なお、ストレート形状の新規鉄管55の軸方向長さは全てが同一である必要はなく、長さの異なるものを組み合わせてもよい。また、その他の新規鉄管57~60の数及び配置も適宜、選択することができる。
After removing the entire bottom 49 of the existing iron pipe 12b in the above manner, the portion of the existing iron pipe 12 that is fixed to the intermediate fixing base 17 (the shaded portion in FIG. 18) is removed as shown in FIG. 18. This portion is dismantled together with the surrounding concrete inside the intermediate fixing base 17 and collected with a bucket or the like, and carried out by crane 22 from the location where the opening 21 (downstream opening portion 21a) was formed.
Next, as shown in Fig. 19, new iron pipes 55-60 are installed between the outlet (downstream side) of the upstream fixed table 16 and the inlet (upstream end) of the new iron pipe 44 that is the most upstream pipe that has been installed previously. Here, the new iron pipes 55-58 are carried in a sliced state from the place where the opening 21 (downstream opening portion 21a or upstream opening portion 21b) was formed, and are transported upstream in sequence to be connected to the other adjacent new iron pipes 56-58. At this time, the transportation of the new iron pipes 56-58 can be guided by a plurality of support tables 45 that are temporarily installed in places where the small support tables 20 are not installed along the longitudinal direction of the penstock 11, and the new iron pipes 56-58 can be arranged in the predetermined positions. In addition to the new straight iron pipe 55, a new iron pipe 56 formed in a trapezoidal shape in a side view and installed at the curved part of the upstream fixed base 16, a new tapered iron pipe 57, and a new iron pipe 58 formed to be expandable in the axial direction are appropriately combined and installed at a predetermined position. Finally, a short new iron pipe 59 and a new iron pipe 60 expandable in the axial direction are carried into the place where the downstream opening portion 21a was formed, and the gaps between the front and rear (upstream and downstream) new iron pipes 57 and 44 are adjusted and connected to each other, completing the renewal work. It is not necessary that all the straight new iron pipes 55 have the same axial length, and pipes of different lengths may be combined. The number and arrangement of the other new iron pipes 57 to 60 can also be selected appropriately.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、既設鉄管の除去及び新規鉄管の設置の手順は、上記実施の形態で説明した通りである必要はなく、一部の順序を入れ替えたり、複数の工程を同時に(並行して)行ったりしてもよい。
また、上記実施の形態では、既設鉄管及び新規鉄管の搬送に、クレーンとチェーンブロックを併用する場合について説明したが、チェーンブロックを使用せず、クレーンのみを使用することも可能である。クレーンのみを使用する場合、一側がクレーンのフックに連結されたチェーンを、要所に方向転換用のチェーン滑車が設置された経路(ルート)に沿って配置し、チェーンの他側を搬送対象となる既設鉄管又は新規鉄管に連結すれば、フックの上下動(昇降)により引き上げや送り出しを行うことができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and also includes other embodiments and variations that can be considered within the scope of the matters described in the claims.
For example, the procedures for removing the existing iron pipe and installing the new iron pipe do not have to be as described in the above embodiment, and some of the steps may be rearranged or multiple steps may be performed simultaneously (in parallel).
In the above embodiment, a crane and a chain block are used in combination to transport the existing and new iron pipes, but it is also possible to use only a crane without using a chain block. When using only a crane, a chain connected to the hook of the crane on one side is placed along a route on which chain pulleys for changing direction are installed at key points, and the other side of the chain is connected to the existing or new iron pipe to be transported, and the pipe can be lifted or sent out by moving the hook up and down (raising and lowering).

10:水力発電所、11:水圧管路、12、12a、12b:既設鉄管、13:水槽、14:トンネル、16:上流側固定台、17:中間固定台、18:下流側固定台、20:小支台、21:開口部、21a:下流側開口部位、21b:上流側開口部位、22:クレーン、23:ブーム、24:フック、26:天井部、27:天井内面、28:トンネル用チェーンブロック、29:底部、30:支持部材、31:スライドシュー、33:チェーンブロック、34:連結具、35a、35b:側面部、36:スライドシュー、38、39:新規鉄管、40:底部壁、41:回動壁、42:搬送台車、44:新規鉄管、45:支持台、46:天井部、47:門型フレーム、48:地上用チェーンブロック、49:底部、50:チェーンブロック、51:チェーン滑車、53a、53b:側面部、55~60:新規鉄管 10: Hydroelectric power plant, 11: Penstock, 12, 12a, 12b: Existing iron pipe, 13: Water tank, 14: Tunnel, 16: Upstream fixed base, 17: Intermediate fixed base, 18: Downstream fixed base, 20: Small support base, 21: Opening, 21a: Downstream opening position, 21b: Upstream opening position, 22: Crane, 23: Boom, 24: Hook, 26: Ceiling, 27: Ceiling inner surface, 28: Tunnel chain block, 29: Bottom, 30: Support member, 31: Slide shoe, 33: Chain block, 34: Connector, 35a, 35b: Side, 36: Slide shoe, 38, 39: New iron pipe, 40: Bottom wall, 41: Rotating wall, 42: Transport cart, 44: New iron pipe, 45: Support, 46: Ceiling, 47: Gate frame, 48: Ground chain block, 49: Bottom, 50: Chain block, 51: Chain pulley, 53a, 53b: Side, 55-60: New iron pipe

Claims (11)

水力発電所の水圧管路から既設鉄管を除去して新規鉄管を設置する水圧管路更新方法であって、
前記水圧管路の長手方向の途中で、地上に露出している前記既設鉄管の一部から少なくとも該既設鉄管の上半分が除去されて開口部が形成され、該開口部より下流側及び上流側の前記既設鉄管は、該既設鉄管の円周方向及び軸方向に分割されて、前記開口部まで搬送されて除去されることを特徴とする水圧管路更新方法。
A method for updating a hydraulic pipeline by removing an existing iron pipe from a hydraulic pipeline of a hydroelectric power plant and installing a new iron pipe, comprising the steps of:
a hydraulic pipeline renewal method comprising the steps of: removing at least the upper half of the existing iron pipe from a portion of the existing iron pipe exposed above ground midway in the longitudinal direction of the hydraulic pipeline, to form an opening; and dividing the existing iron pipe downstream and upstream of the opening in the circumferential and axial directions of the existing iron pipe, transporting it to the opening and removing it.
請求項1記載の水圧管路更新方法において、前記既設鉄管は、該既設鉄管の円周方向に分割される際に、天井部、両側面部及び底部の4つの部分に分割され、分割された前記天井部及び前記両側面部は前記底部の内周面上を該内周面に沿って搬送されることを特徴とする水圧管路更新方法。 A water pressure pipeline renewal method according to claim 1, characterized in that when the existing iron pipe is divided in the circumferential direction of the existing iron pipe, it is divided into four parts, a ceiling part, both side parts, and a bottom part, and the divided ceiling part and both side parts are transported on and along the inner surface of the bottom part. 請求項2記載の水圧管路更新方法において、前記開口部より下流側の前記既設鉄管は、分割された前記天井部及び前記両側面部が除去された後、前記底部が下流側から上流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する上流側の前記底部の内周面上を該内周面に沿って前記開口部まで搬送されて除去され、前記開口部より上流側の前記既設鉄管は、分割された前記天井部及び前記両側面部が除去された後、前記底部が上流側から下流側に向かって順次軸方向に分割されて、残存する下流側の前記底部の内周面上を該内周面に沿って前記開口部まで搬送されて除去されることを特徴とする水圧管路更新方法。 A hydraulic pipeline renewal method according to claim 2, characterized in that, after the divided ceiling and both side sections of the existing iron pipe downstream of the opening are removed, the bottom is divided in the axial direction from downstream to upstream, and the remaining upstream bottom section is transported along the inner circumferential surface of the inner circumferential surface to the opening and removed, and, after the divided ceiling and both side sections of the existing iron pipe upstream of the opening are removed, the bottom is divided in the axial direction from upstream to downstream, and the remaining downstream bottom section is transported along the inner circumferential surface to the opening and removed. 請求項1~3のいずれか1記載の水圧管路更新方法において、前記開口部は、前記水圧管路の長手方向の途中で、前記既設鉄管の外周をコンクリートで覆って該既設鉄管を固定する既設の中間固定台の下流側及び上流側にそれぞれ形成された下流側開口部位及び上流側開口部位を有し、前記開口部より下流側の前記既設鉄管は、分割されて前記下流側開口部位から取り出され、前記開口部より上流側の前記既設鉄管は、分割されて前記上流側開口部位から取り出されることを特徴とする水圧管路更新方法。 A method for updating a hydraulic pipeline according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the opening has a downstream opening portion and an upstream opening portion formed respectively on the downstream and upstream sides of an existing intermediate fixing base that fixes the existing iron pipe by covering the outer periphery of the existing iron pipe with concrete midway along the longitudinal direction of the hydraulic pipeline, and the existing iron pipe downstream of the opening portion is divided and removed from the downstream opening portion, and the existing iron pipe upstream of the opening portion is divided and removed from the upstream opening portion. 請求項1~4のいずれか1記載の水圧管路更新方法において、前記新規鉄管は、前記既設鉄管が除去された後、前記開口部が形成されていた場所から輪切り状態で搬入され、該開口部より下流側及び上流側に順次搬送されて、隣り合う他の前記新規鉄管と連結されることを特徴とする水圧管路更新方法。 A method for updating a hydraulic pipeline according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the new iron pipe is brought in in a sliced state from the location where the opening was formed after the existing iron pipe has been removed, and is transported sequentially downstream and upstream from the opening to be connected to the adjacent new iron pipe. 請求項5記載の水圧管路更新方法において、前記水圧管路の長手方向に沿って仮設される複数の支持台により、前記新規鉄管の搬送を案内することを特徴とする水圧管路更新方法。 The water pressure pipeline renewal method according to claim 5, characterized in that the transportation of the new iron pipe is guided by a plurality of support stands temporarily installed along the longitudinal direction of the water pressure pipeline. 請求項1~4のいずれか1記載の水圧管路更新方法において、前記新規鉄管のうち、前記水圧管路の下流側で湾曲して既設の下流側固定台に固定される部分は、円周方向に3分割され、底部壁と、該底部壁の幅方向両側に回動可能に連結された左右の回動壁とを有し、該各回動壁が前記底部壁側に折り畳まれた状態で前記開口部から下流側の設置位置まで搬送されて円管状に組立てられることを特徴とする水圧管路更新方法。 A method for updating a hydraulic pipeline according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the part of the new iron pipe that is curved downstream of the hydraulic pipeline and fixed to the existing downstream fixing base is divided into three parts in the circumferential direction and has a bottom wall and left and right rotating walls that are rotatably connected to both sides of the width direction of the bottom wall, and each of the rotating walls is folded toward the bottom wall and transported from the opening to a downstream installation position and assembled into a circular pipe shape. 請求項1~7のいずれか1記載の水圧管路更新方法において、前記既設鉄管及び前記新規鉄管の搬送、前記既設鉄管の搬出及び前記新規鉄管の搬入には、共通する1台のクレーンが使用されることを特徴とする水圧管路更新方法。 A hydraulic pipeline renewal method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a single common crane is used to transport the existing iron pipe and the new iron pipe, to remove the existing iron pipe, and to bring in the new iron pipe. 請求項8記載の水圧管路更新方法において、前記既設鉄管及び前記新規鉄管の搬送に、前記クレーンとチェーンブロックが併用されることを特徴とする水圧管路更新方法。 The hydraulic pipeline renewal method according to claim 8, characterized in that the crane and chain block are used in combination to transport the existing iron pipe and the new iron pipe. 請求項1~9のいずれか1記載の水圧管路更新方法において、前記既設鉄管のうち、トンネル内に設置されている部分は、該トンネルの天井内面に取り付けられるトンネル用チェーンブロックで吊下げられて分割が行われることを特徴とする水圧管路更新方法。 A method for updating a hydraulic pipeline according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the portion of the existing iron pipe installed inside the tunnel is suspended by a tunnel chain block attached to the inner ceiling surface of the tunnel and divided. 請求項1~10のいずれか1記載の水圧管路更新方法において、前記既設鉄管のうち、地上に露出して設置されている部分は、該既設鉄管の外周を囲うように設置される門型フレームに取り付けられた地上用チェーンブロックで吊下げられて分割が行われることを特徴とする水圧管路更新方法。 A method for updating a hydraulic pipeline according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the portion of the existing iron pipe that is exposed above ground is suspended by a ground chain block attached to a gate-shaped frame that is installed so as to surround the periphery of the existing iron pipe and divided.
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