JPH0410269Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、水力発電施設などにおける水路トン
ネルの補修に用いられて水路を覆工するライニン
グプレートの接合構造に関する。

「従来の技術」 河川の水を利用して発電機のタービンを回転さ
せ発電を行う水力発電は、火力発電や原子力発電
などに比較して燃料費が不要であつて公害発生の
おそれのないクリーンな発電方式であり、運転コ
ストも低廉であるなどの利点がある。

前記水力発電施設の中でも、水路トンネル（導
入水管）式水力発電施設は、立地条件上、ダム位
置と水圧管と発電機を離れた場所に建設する形式
の施設であつて、ダム直下型の施設より地形を有
利に活用できる利点がある。

第１４図は、この種の水路トンネル式水力発電
施設の一構造例を示すものである。この水力発電
施設は、ダム１で造られた貯水池２の水をダム１
の取水口３から水路トンネル４とサージタンク５
を介して水圧管６に導くとともに、水圧管６から
発電機７のタービンに送り、発電を行う施設であ
る。

ところで、近年、前記水路トンネル式水力発電
施設においては、水路トンネル４の浸食が大きな
問題となつてきている。この浸食は、水路トンネ
ル４の内部を水とともに砂や砂利等が流動するた
めに、水路トンネル４の底部などが経年的に削り
取られて生じる現象である。

そこで近年、前記水路トンネル式の水力発電施
設にあつては水路トンネルの内部補修工事を行う
必要に迫られてきている。この補修工事を行うに
あたつては、発電を休止し、トンネル内の水を排
除するので、その施工をトンネルの内側から簡単
かつ迅速に行う必要があることは勿論、トンネル
内部の強固な補強が要求されるが、現在のとこ
ろ、このような施工については、有効かつ適切な
ものが提供されていないのが実状である。

そこで本考案者等は、このような要求に応える
べく水路トンネルの内部補修工事について、鋭意
研究を重ねた結果、水路トンネルの内面に沿つて
一定の曲率で湾曲形成された円弧板状の鋼製ライ
ニングプレートを用意し、これらライニングプレ
ートを複数、筒状になるように接合して順次水路
トンネルの軸方向（トンネルの長さ方向）に組み
付け、次いで前記ライニングプレートと水路トン
ネルの内壁面との間にモルタル等の充填材を注入
固化するといつた補修方法を提案した。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、前記水路トンネルの補修に用いるラ
イニングプレートは、円弧板状のスキンプレート
と、このスキンプレートの外曲り面側に一体化さ
れた側板とからなり、前記側板を他のライニング
プレートの側板にボルトを用いて接合し、スキン
プレートをトンネルの長さ方向に順次接続するこ
とによつて水路トンネルの内周壁を覆うことがで
きるようになつている。

また、水路トンネルを補修する場合には、補修
後のトンネル内面を凹凸のない平滑な面とする必
要がある。このため、ライニングプレートどうし
を接続する継手金具を収納するための箱抜部の開
口をライニングプレートの内曲り面側に開口させ
て設けることは不適当となる問題がある。従つて
水路トンネルの補修工事に用いられるライニング
プレートの接合構造にあつては、水路トンネルの
内部側からの接合が可能であつて、継手金具を収
納するための開口部がスキンプレートの内曲り面
側に開口することない構造が要求される。

本考案は前記事情に鑑みてなされたもので、水
路トンネルを補修するライニングプレートを水路
トンネルの長さ方向に水路トンネルの内部側から
順次接合することができ、しかも、スキンプレー
トの内曲り面側に凹凸を生じないライニングプレ
ートの接合構造を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本考案は、前記背景に基いてなされたもので、
円弧板状のスキンプレートと、このスキンプレー
トの外曲り面側の両端部に一体化された側板を具
備してライニングプレートを構成し、前記少なく
とも一方の側板にはライニングプレートの長さ方
向外面側に開口する箱抜部を形成する一方、前記
複数のライニングプレートを、側板どうしを当接
させて水路トンネルの長さ方向に沿つて設置する
とともに、隣接するライニングプレートの側板を
長尺金具で貫通し、側板から突出した締着金具の
一部を前記箱抜部に覆納してライニングプレート
を接合してなるものである。

「作用」 側板から突出した締着金具の一部を箱抜部に覆
納することができるために、隣接するライニング
プレートどうしの側板を密接させることができ、
この状態でライニングプレートどうしを継手金具
により接合することができる。また、箱抜部をラ
イニングプレートの長さ方向の外面に開口させて
いるために、ライニングプレートの内曲り面側に
は凹凸が生じない。従つてライニングプレートの
表面を平滑にすることができ、水路トンネルをラ
イニングプレートを用いて補修した場合に形成さ
れる新規トンネルの内面を平滑にすることができ
る。

「実施例」 以下、本考案の一実施例の接合構造について、
ライニングプレートを用いた水路トンネルの補修
工事に従つて、第１図ないし第１１図を参照して
説明する。

水路トンネルに設置されるライニングプレート
は、第１０図に示すように水路トンネルＴの下半
部に設置されて本考案に係る下部ライニングプレ
ート２０と、第１１図に示すように水路トンネル
Ｔの上半部に設置される上部ライニングプレート
３０の２種類のライニングプレートがある。

まず、下部ライニングプレート２０の基本構造
について説明すると、下部ライニングプレート２
０は、第３図ないし第６図に示すように、円弧板
状のスキンプレート２０ａと、水路トンネルＴの
長さ方向に沿うスキンプレート２０ａの長さ方向
両端部（第５図に示すスキンプレート２０ａの上
端辺と下端辺）の外曲り面側に一体化された細長
の湾曲板状の側板２２と、スキンプレート２０ａ
の周方向一側端辺（第５図に示すスキンプレート
２０ａの左端辺）に一体化された細長の長方形状
の端板２１を主体として構成されている。また、
側板２２，２２の間には、スキンプレート２０ａ
の中央部を通過してスキンプレート２０ａを補強
する補強材２０ｂ，２０ｃが、十字状に交差して
架設されている。そして、端板２１に平行な補強
材２０ｂの両側には、補強材２０ｂと所定間隔離
間して補強材２０ｂと平行にガイド管２０ｄ，２
０ｄが設けられ、各ガイド管２０ｄ，２０ｄの一
端部側に、側板２２を貫通して側板２２の外面に
開口する箱抜部２４が形成されている。この箱抜
部２４は、側板２２に形成された切欠２２ａの開
口部にコ字状の型材２４ａを溶接して形成された
ものである。なお、前記ガイド管２０ｄは、下部
ライニングプレート２０を水路トンネルＴの軸方
向（水路トンネルＴの長さ方向）に連結するため
の長ボルト（長尺金具）２３（第２図参照）を案
内するものである。また、スキンプレート２０ａ
の中央部には、下部ライニングプレート２０を後
述する台車D₂を用いて吊り支持する際に使用さ
れる袋ナツト２９（第１０図参照）が設けられて
いる。

なおここで、下部ライニングプレート２０の据
え付け作業について簡単に説明する。

第７図は、前記構造のライニングプレート２０
の据え付け設置手順を示す図であり、同図によ
り、ライニングプレート２０の設置要領を簡単に
説明すると、まず、下部ライニングプレート２０
は、水路トンネルＴ内の作業現場まで、ライニン
グプレート運搬用台車D₁によつて運ばれ、次い
でエレクター装置付き台車D₂によつて水路トン
ネルＴの下半部に据え付けられる。

そしてエレクター装置付き台車D₂によつて据
え付けられた下部ライニングプレート２０は、水
路トンネルＴの長さ方向に連結されながら、コン
クリートポンプＰを介して前記下部ライニングプ
レート２０と水路トンネルＴの内壁面との間に充
填された充填材Ｇにより一体化され、これにより
水路トンネルＴの下半部に強固に固定される。

一方、充填材Ｇは、コンクリートバケツト台車
D₃によつてコンクリートポンプＰまで運ばれ、
コンクリートポンプＰから注入パイプＫを通して
送出される。

なお、前記各台車D₁、D₂、D₃は、それぞれ水
路トンネルＴに設置された下部ライニングプレー
ト２０をレールとして走行し、台車に備え付けら
れた駆動モータ等によつて移動する。

ここで更に、前記下部ライニングプレート２０
の据え付け作業について詳述する。

下部ライニングプレート２０を水路トンネルＴ
の下半部に据え付けるには、第１０図に示すよう
に、トンネル内周壁の底部および内周壁の左右側
部にそれぞれ、削岩機のビツト等によりドリル孔
１０を穿孔し、これらドリル孔１０にアンカー金
具１１を定着する。このアンカー金具１１は、ね
じ穴を有する筒体からなり、その取付位置および
個数は、下部ライニングプレート２０の大きさに
もよるが、例えば、第１０図に示すように水路ト
ンネルＴの底部と両側部内面であつて、ライニン
グプレート２０の長さ方向両側の各々に位置する
ように定着する。そして水路トンネルＴの底部の
アンカー金具１１にねじ軸を有する支持金具１２
を、また、水路トンネルＴの両側部側のアンカー
金具１１，１１にライニングプレート２０を係止
するためのクリツプ金具１７を螺合する。

次に、下部ライニングプレート２０を前記水路
トンネル底部の支持金具１２…に載置するととも
に、下部ライニングプレート２０の端部を水路ト
ンネル両側部のクリツプ金具１７に係止して下部
ライニングプレート２０を水路トンネルＴの下半
部に第１０図に示すように固定する。なお、下部
ライニングプレート２０の高さ調節は支持金具１
２のアンカー金具１１に対するねじ込み長さの調
節によつて行うことができ、横方向の位置調節
は、クリツプ金具１７のアンカー金具１１に対す
るねじ込み長さを調節して行えば良い。従つて下
部ライニングプレート２０を水路トンネルＴの下
半部に精度良く固定することができる。

続いて先に設置した下部ライニングプレート２
０に長さ方向側方に、下部ライニングプレート２
０を接合する作業を行う。

まず、第１０図に示すように下部ライニングプ
レート２０を据え付けた後、この下部ライニング
プレート２０のガイド管２０ｄ，２０ｄに、第１
図と第２図に示す長ボルト２３を挿通し、この長
ボルト２３の先端を、既設の下部ライニングプレ
ート２０のガイド管２０ｄ，２０ｄに挿通された
長ボルト２３に螺合されている長ナツト（締着金
具）２８に螺入する。なお、この長ボルト２３
は、長ナツト２８のねじ穴に挿入し易いように、
第２図の鎖線に示す如く先端部を円錐状に加工し
たものを用いることが望ましい。そして、既設の
隣接下部ライニングプレート２０の長ナツト２８
に長ボルト２３の先端部をねじ込む（締着する）
とともに、側板２２の側方に突出した長ボルト２
３の後端部に長ナツト２８を螺入することによ
り、隣接する下部ライニングプレート２０，２０
どうしが締め付けられる。

長ナツト２８の螺入作業が終了したならば、次
に設置すべき下部ライニングプレート２０を既設
の下部ライニングプレート２０の側方に運搬する
とともに、各箱抜部２４に前記長ナツト２８を覆
納して側板２２，２２どうしを密着させ、下部ラ
イニングプレート２０を前述のようにアンカー金
具１１やクリツプ金具１７を用いて固定し、ガイ
ド管２０ｄに長ボルト２３を挿入して前述と同様
の操作を行い、下部ライニングプレート２０を接
合する。以上の操作を繰り返し行つて下部ライニ
ングプレート２０…を順次接合して水路トンネル
Ｔの下半部を補修する。

以上説明したように下部ライニングプレート２
０を用いて水路トンネルＴを補修した場合、下部
ライニングプレート２０の内曲り面側には凹凸が
ないために、平滑な面を有する新規トンネル面を
構築することができる。

なお、下部ライニングプレート２０の据え付け
作業は、チエーンブロツク等の吊り上げ装置を用
いても良いが、後述するエレクター装置付き台車
D₂により行えば、作業能率を向上できる。

前記エレクター装置付き台車D₂は、第５図と
第６図に示すように、水路トンネルＴの下半部に
設置されたライニングプレート２０の上縁部をレ
ールとして走行する台車Ｄと、この台車Ｄに設置
された基台４１に横回動自在に支持されたターン
テーブル４２と、このターンテーブル４２に縦回
動自在に支持されたブーム４３と、このブーム４
３を上下に回動させる駆動手段４４と、前記ブー
ム４３の先端に設けられてライニングプレートを
保持する保持手段４５とを主体として構成され、
ブーム４３の先端に設けられたスイツチ４６によ
つて駆動手段４４を作動できるようになつてい
る。

また、前記駆動手段４４は、ターンテーブル４
２に立設されたアーム４７の巻掛けプーリ４８を
介してブーム４３の先端のブラケツト４９に留め
られた懸垂ワイヤ５０と、この懸垂ワイヤ５０を
巻き取る巻取ドラム５１と、この巻取ドラム５１
を回転駆動する駆動モータ５２とから構成されて
いる。

前記ライニングプレート２０を保持する保持手
段４５は、第９図に示すように、ブーム４３の先
端に回転軸５３を介して回転自在に支持された回
転ブラケツト５４と、この回転ブラケツト５４の
間にヒンジピン５５を介して回動自在に設けられ
た筒体５６と、この筒体５６に挿入されてライニ
ングプレートの袋ナツト２９に螺合される固定ボ
ルト５７とから構成されている。

しかして前記構成のエレクター装置D₂は、下
部ライニングプレート２０の袋ナツト２９にブー
ム４３の先端の固定ボルト５７を螺合して下部ラ
イニングプレート２０を吊り支持するとともに、
ブーム４３の先端のスイツチ操作によりブーム４
３を回動操作して下部ライニングプレート２０を
３次元方向に移動することにより位置決めを行
う。

次いで、前記下部ライニングプレート２０…を
固定した後に、これらのライニングプレート２０
と水路トンネルＴの内周壁との間にこれらを一体
化するコンクリート等の充填材Ｇを注入充填す
る。この充填作業は、コンクリートポンプＰのコ
ンクリート吐出管Ｋを下部ライニングプレート２
０とトンネル内周壁との〓間に差し込み、コンク
リートポンプＰを作動させることによつて行う。

そして、下部ライニングプレート２０の固定作
業と充填材Ｇの充填作業を連続して行いながら、
覆工部分を前進させ、水路トンネルＴの内周壁の
下半部を補修してゆく。この際、補修に伴つて前
進する補修箇所への資材運搬は、下部ライニング
プレート２０をトンネルの長さ方向に連結する毎
に構築される半円筒状の構築物の上端縁をレール
として利用し、このレールにより台車D₂、D₁、
D₃を走行させることによつて行う。

水路トンネルＴの下半部の補修が終了したなら
ば、次に、エレクター装置付き台車D₃を後退さ
せながら水路トンネルＴの上半部を上部ライニン
グプレート３０で補修する作業を行う。

上部ライニングプレート３０の基本構造は、下
部ライニングプレート２０の基本構造と同様に、
スキンプレート３０ａと側板３２を具備して構成
されているが、その他の部分の構成が若干異なつ
ている。

即ち、第１１図に示すように上部ライニングプ
レート３０の上端部には切欠部３２ａが形成さ
れ、上部ライニングプレート３０の上端部内側に
は、隣接する他の上部ライニングプレート３０に
向く凹溝３２ｂが形成されている。また前記上部
ライニングプレート３０の上部には充填材Ｇを充
填するための注入孔３２ｄを形成する筒体３２ｅ
が固定されている。

前記上部ライニングプレート３０で水路トンネ
ルＴの上半部の補修を行うには、水路トンネルＴ
の下半部の補修を行つたエレクター装置付き台車
D₂を後退させ、エレクター装置で各上部ライニ
ングプレート３０を吊り支持して行う。そして前
記上部ライニングプレート３０の接合作業は先に
説明した下部ライニングプレート２０の接合作業
と同様に行えば良い。なお、上部ライニングプレ
ート３０の下端面には、ピン７７が設けられてお
り下部ライニングプレート２０の上端面に埋め込
まれた嵌合孔７６にピン７７を嵌合し位置決めを
行う。

第１１図のに示すように上部ライニングプレー
ト３０，３０を設置したならば、板状のキープレ
ート３３を上部ライニングプレート３０，３０の
側方から凹溝３２ｂに挿入して上部ライニングプ
レート３０，３０の継目部分を覆つておく。

このように所定区間の水路トンネルＴの上半部
に上部ライニングプレート３０…を設置したなら
ば、上部ライニングプレート３０…と水路トンネ
ルＴの内壁面との間の間隙に、上部ライニングプ
レートＴの注入孔３２ｄからコンクリートポンプ
Ｐを用いて充填材を注入固化する。充填材の固化
によつて上部ライニングプレート３０と水路トン
ネルＴの内周壁とが一体化され、各上部ライニン
グプレート３０が強固に固定される。

以上の作業によつて水路トンネルＴの全内面を
補修することができる。なお、水路トンネルＴの
補修に際し、水路トンネルＴの下半部のみを補修
する場合には、前述の作業の内、上部ライニング
プレート３０の接合作業を省略すれば良い。

また本実施例においては、水路トンネルＴの周
方向に４つのライニングプレート２０，２０，３
０，３０を設けて水路トンネルＴの内面を覆う構
成としたが、５つ以上あるいは２つか３つのライ
ニングプレートで水路トンネルを覆う構成にする
こともできる。

ところで、下部ライニングプレート２０，２０
の接合構造は、第１２図と第１３図に示す構造を
採用することも可能である。

第１２図は、本考案の接合構造の第２実施例を
示すもので、本実施例にあつては、下部ライニン
グプレート２０…の接合状態で互いに隣接する下
部ライニングプレート２０…の箱抜部２４′…が
水路トンネルＴの軸方向に千鳥状に配置するよう
に構成されたものである。本実施例には、頭部２
３ａ付きの長ボルト２３′を用い、長ボルト２
３′の頭部２３ａを箱抜部２４′に覆納できるよう
に構成している。

第１３図は、本考案の接合構造の第３実施例を
示すもので、箱抜部２４″を第２実施例と同様に
千鳥状に配置した構成であり、箱抜部２４″の長
ボルト２３″の頭部２３ａを覆納し隣接する下部
ライニングプレート２０，２０を接合した構成で
ある。

「考案の効果」 以上説明したように本考案は、水路トンネルを
補修するために用いるライニングプレートの接合
構造において、スキンプレートとその外曲り面側
に一体化された側板とからライニングプレートを
構成し、ライニングプレートの側板にライニング
プレートの長さ方向外面に開口する箱抜部を形成
し、この箱抜部にライニングプレートを接合する
締着金具を覆納できるようにしたために、水路ト
ンネルの内面を形成するスキンプレートの内曲面
側に開口部を形成する必要がなく、凹凸のない平
滑な内面の新規トンネル面を構築して水路トンネ
ルを補修できる効果がある。また、側板から突出
した継手金具の一部を箱抜部に覆納できるため
に、側板どうしを密接させてライナープレートど
うしを〓間なく接合できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図は、本考案の第１実施例
の接合構造を示すもので、第１図はライニングプ
レートの接合状態を示す正面図、第２図は接合部
分の要部を示す正面図、第３図はライニングプレ
ートの側面図、第４図はライニングプレートの左
端面図、第５図はライニングプレートの裏面図、
第６図はライニングプレートの右端面図、第７図
はライニングプレートを用いた水路トンネルの補
修工事の工程説明図、第８図はライニングプレー
ト運搬用台車を示す側面図、第９図はライニング
プレート運搬用台車の一部拡大側面図、第１０図
は水路トンネル内における下部ライニングプレー
トの設置状態を示す側面図、第１１図は上部ライ
ニングプレートの取付状態を示す側面図、第１２
図は本考案の第２実施例を示す正面図、第１３図
は本考案の第３実施例を示す正面図、第１４図は
水路トンネル式発電施設の構成図である。 Ｔ……水路トンネル、２０……下部ライニング
プレート、２０Ａ……ガイド管、２０ａ……スキ
ンプレート、２２……側板、２１……端板、２３
……長ボルト（長尺金具）、２４……箱抜部、２
８……長ナツト（締着金具）、３０……上部ライ
ニングプレート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水路トンネルの内壁面に沿つて水路トンネルの
   長さ方向に接合され、水路トンネルの内壁面を覆
   うために用いられるライニングプレートの接合構
   造において、前記ライニングプレートが、円弧板
   状のスキンプレートと、トンネルの長さ方向に沿
   うスキンプレートの長さ方向両端部分の外曲り面
   側に一体化された側板を具備して構成され、少な
   くとも一方の側板には側板の外面に開口する箱抜
   部が設けられる一方、複数のライニングプレート
   が、側板どうしを当接させて水路トンネルの長さ
   方向に沿つて設置されるとともに、隣接して設置
   されたライニングプレートどうしが、隣接するラ
   イニングプレートの側板を長尺金具で貫通し、か
   つ、側板から突出した締着金具の一部を前記箱抜
   部に覆納して接合されてなることを特徴とする水
   路トンネル補修用ライニングプレートの接合構
   造。