JPH1163298A - 取水管の構築方法 - Google Patents

取水管の構築方法

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JPH1163298A
JPH1163298A JP9218492A JP21849297A JPH1163298A JP H1163298 A JPH1163298 A JP H1163298A JP 9218492 A JP9218492 A JP 9218492A JP 21849297 A JP21849297 A JP 21849297A JP H1163298 A JPH1163298 A JP H1163298A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直上部を専有することなく取水管を構築する
こと。 【解決手段】 構築方法では、発進立坑１０を構築し、
発進立坑１０の壁を破断して、シールド掘進機を海岸側
に向けて発進させシールドトンネル１２の構築が行われ
る。トンネル１２は、構築後に取水管となるものであっ
て、シールド掘進機の掘進に伴って、その後部側に順次
セグメント１４を環状に組立てることで構築される。セ
グメント１４は、ＲＣセグメント１８と、ダクタイルセ
グメント２０との２種類が用いられている。セグメント
２０には、蓋体で閉塞された取水孔が設けられている。
トンネル１２の構築が終了すると、ドトンネル２０内に
圧気を導入し、作業員がシールドトンネル１２内に入っ
て、ダクタイルセグメント２０の蓋体を撤去する。蓋体
が撤去されると、トンネル１２内に海水が一気に流入し
ないように、圧気圧を徐々に下げながら、トンネル１２
内に取水孔２０ｃを介して、海水を取込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、取水管の構築方
法に関し、特に、海水淡水化プラントなどの海水処理施
設に海水を導入するために使用される取水管の構築方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】降雨の少ない島や砂漠地域などにおいて
は、飲料水を確保するために海岸の近傍に海水淡水化プ
ラントが建設されている。また、海水は、例えば、塩の
製造プラントの処理原水となっており、この種の海水処
理施設では、海水を淡水化させる装置などに海水を導入
する必要がある。
【０００３】そこで、このような海水処理施設に置いて
は、従来、図７に示すような取水構造により海水を取り
入れていた。
【０００４】図７に示した取水構造では、海岸の近傍に
貯水槽１を設けるとともに、海底面下に集水部２を設置
し、貯水槽１と集水部２との間を導水管３で接続してお
り、貯水槽１に取り入れた海水をポンプ４により汲み上
げて各種の設備に供給する。
【０００５】集水部２には、導水管３の両側方に突出す
る多数の取水管４が設けられている。各取水管４には、
多数の貫通孔が穿設され、その外周に合成樹脂ネットや
不織布などを巻き付けて、土砂の侵入を防止する構造に
なっている。
【０００６】このような取水構造において、導水管３
は、通常、開削工法ないしは沈埋工法により埋設されて
いた。
【０００７】しかしながら、このような従来の導水管３
の埋設方法には、以下に説明する技術的な課題があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、導水管３を
開削工法や沈埋工法で埋設する際には、導水管３の埋設
位置の直上部周辺を埋設作業のために専有することに起
因する施工上の制約が多くなる。
【０００９】例えば、海洋上での開削工法による施工で
は、海水を締め切っての施工となり、漁業権保証が必要
になるとともに、海上交通の妨げにもなる。
【００１０】また、海底を掘削するため、施工時に海洋
汚染が発生する惧れがある。
【００１１】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、工
事中直上部周辺の専有することなく構築することができ
る取水管の構築方法を提供することにある。
【００１２】また、別の目的として、施工時に周辺環境
に悪影響を及ぼすことがない取水管の構築方法を提供す
ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、海水淡水化プラントなどの海水処理施設
に海水を導入する取水管の構築方法において、海岸の近
傍に構築後に貯水槽となる発進立坑を構築し、この発進
立坑から海岸側に向けて取水管用のシールドトンネルを
構築し、前記シールドトンネルの構築後に、前記シール
ドトンネルのセグメントに設けられた海水取入れ用の取
水孔を外部と連通させるようにした。このように構成さ
れた取水管の構築方法によれば、取水管となるシールド
トンネルは、発進立坑から直上部を専有することなく構
築することができる。前記シールドトンネルは、前記発
進立坑から海岸側に向けて形成した後に、海底面下でＵ
ターンさせて、前記発進立坑に戻るように形成すること
もできる。この構成によれば、シールドトンネルを形成
するシールド掘進機の回収、再利用が可能になる。前記
取水孔は、前記セグメントに予め形成されていて、前記
シールドトンネルの構築中蓋体により閉止されており、
当該シールドトンネルの構築後に、前記蓋体を撤去する
ことにより、海水取入れ機能を持たせることができる。
この構成によれば、シールドトンネルを支障なく円滑に
形成することができる。前記蓋体の撤去は、前記シール
ドトンネル内に圧気を導入して、海水の浸入を防止しな
がら行うことができる。また、前記蓋体の撤去は、前記
シールドトンネル内に海水ないしは水を導入して行うこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１か
ら図４は、本発明にかかる取水管の構築方法の一実施例
を示している。
【００１５】同図に示した構築方法では、まず、図１に
示すように、海水淡水化プラントなどの海水処理施設
（図示省略）が建造される海岸の近傍に発進立坑１０
が、地中に構築される。
【００１６】この発進立坑１０は、公知の各種土留め壁
工法やケーソン工法などにより、下端が閉止された状態
で所定深度まで構築されるものであって、構築後には、
取入れた海水の貯水槽として機能する。
【００１７】発進立坑１０の構築が完了すると、その底
部に図示省略のシールド掘進機が設置され、発進立坑１
０の壁を破断して、シールド掘進機を海岸側に向けて発
進させ、図１に点線で示したようなシールドトンネル１
２の構築が行われる。
【００１８】シールドトンネル１２は、構築後に取水管
となるものであって、通常のシールドトンネルの構築と
同様に、シールド掘進機の掘進に伴って、その後部側に
順次セグメントを円筒状に組立てることで構築される。
【００１９】本実施例のシールドトンネル１２は、発進
立坑１０から海岸側に向かって直線状に延設され、その
先端は、所定深さの海底面の下まで到達し、且つ、海底
面下に位置している。
【００２０】なお、このシールドトンネル１２は、発進
立坑１０から海岸側に向けて単数設けることだけでな
く、例えば、発進立坑１０から海岸側に向かって放射状
に複数設けてもよい。
【００２１】このようなシールドトンネル１２の構築が
終了すると、シールド掘進機は、その位置で埋め殺しと
し、シールドトンネル１２の先端部には、隔壁１６が設
置される。
【００２２】また、本実施例のシールドトンネル１２の
セグメントは、図２に示すように、鉄筋コンクリートタ
イプのＲＣセグメント１８と、鋳鉄タイプのダクタイル
セグメント２０との２種類が用いられている。
【００２３】ＲＣセグメント１８は、シールドトンネル
１２の発進立坑１０側と先端側とに使用され、これらの
ＲＣセグメント１８に挟まれた部分がダクタイルセグメ
ント２０となっている。
【００２４】ＲＣセグメント１８は、通常のシールド工
法で使用されているものであり、所定長さの筒状体を周
方向に沿って複数に分割したものを、周および長さ方向
に隣接する部分同士を相互にボルト結合させることで円
筒状に組立てられ、組立てられたセグメント１８の内周
側に二次覆工コンクリート層を形成した後に、さらに、
その内周側に、防食のための、例えば、エポキシ樹脂ラ
イニング層を形成する。
【００２５】本発明のシールドトンネル１２に用いられ
るダクタイルセグメント２０の一例を図５に示してい
る。同図に示したダクタイルセグメント２０は、ＲＣセ
グメント１８と同様に、所定長さの筒状体を周方向に沿
って複数に分割したものであって、周および長さ方向に
隣接する部分を相互にボルト結合させることで環状に組
立てられる。
【００２６】ダクタイルセグメント２０は、セグメント
本体２０ａと、ポーラスコンクリート部２０ｂと、取水
孔２０ｃと、蓋体２０ｄとを備えている。セグメント本
体２０ａは、鋳鉄板ないしは鋼板から構成され、長手方
向の両端に一対の連結用フランジ２００ａが設けられ、
フランジ２００ａ間の外周面には、内方に向けて陥没し
た２つの凹状部２０１ａが形成されている。
【００２７】ポーラスコンクリート部２０ｂは、透水性
を備えた多孔質体であって、凹状部２０１ａ内に充填固
化されている。取水孔２０ｃは、２つの凹状部２０１ａ
の平坦な底面に貫通形成されている。
【００２８】蓋体２０ｄは、取水孔２０ｃに着脱可能に
螺着固定されていて、取水孔２０ｃを閉塞しているとと
もに、蓋体２０ｄを撤去すると、ポーラスコンクリート
部２０ｂを介して、取水孔２０ｃを外部と連通させるこ
とができ、海水の取入れが可能になる。
【００２９】また、図５に示したダクタイルセグメント
２０では、外周の全周面にポーラスコンクリート部２０
ｂが設けられているので、この部分の全体から海水を集
水することができ、集水範囲が拡大され、集水量が非常
に大きくなるとともに、取水孔２０ｃ側に向かう流速
が、表面側で小さくなるので、目詰まりが発生し難いと
いう利点もある。
【００３０】シールドトンネル１２の構築が終了する
と、図３に示すように、シールドトンネル１２の坑口側
に隔壁２０を設置し、シールドトンネル２０内に圧気を
導入し、作業員がシールドトンネル１２内に入って、ダ
クタイルセグメント２０の蓋体２０ｄを撤去する。
【００３１】この場合、シールドトンネル１２内に圧気
が導入されているので、蓋体２０ｄを撤去しても、取水
孔２０ｃから海水が流入することが防げるとともに、ト
ンネル１２内に導入した圧気が、取水孔２０ｃおよびポ
ーラスコンクリート部２０ｂを通過して漏出すること
で、これらの部分の目詰まりを除去することができる。
【００３２】そして、ダクタイルセグメント２０の全て
の蓋体２０ｄが撤去されると、シールドトンネル１２内
に海水が一気に流入しないように、圧気圧を徐々に下げ
ながら、トンネル１２内に取水孔２０ｃを介して、海水
を取込む。
【００３３】これと同時に、貯水槽となる発進立坑１０
内ににも海水を取込み、発進立坑１０内の水位が海面の
水位と平衡になった後に、坑口側の隔壁２０を解放する
（図４参照）。
【００３４】このような操作が終了すると、シールドト
ンネル１２で構成された取水管の構築が完了し、発進立
坑１０内に揚水ポンプ２４を設置して、海水を処理設備
側に送出すことが可能になる。
【００３５】さて、以上のようにして行われる取水管の
構築方法によれば、取水管となるシールドトンネル１２
は、発進立坑１０から直上部を専有することなく構築す
ることができるので、海上交通の阻害，漁業補償，海洋
汚染といった問題が一切発生しない。
【００３６】また、本実施例の場合には、取水孔２０ｃ
は、セグメント２０に予め形成されていて、シールドト
ンネル１２の構築中蓋体２０ｄにより閉止されており、
当該シールドトンネル１２の構築後に、蓋体２０ｄを撤
去することにより、外部連通させて、海水取入れ機能を
持たせるので、シールドトンネル１２を支障なく円滑に
構築することができる。
【００３７】さらに、本実施例の場合には、取水孔２０
ｃの上部側にポーラスコンクリート部２０ｂが設けられ
ているので、このポーラスコンクリート部２０ｂがフィ
ルターとして機能し、砂や異物の侵入も防止することが
できる。
【００３８】また、蓋体２０ｄの撤去は、シールドトン
ネル１２内に圧気を導入して、海水の浸入を防止しなが
ら行うことができるとともに、導入した圧気の漏出によ
り、取水孔２０ｃおよびポーラスコンクリート部２０ｂ
の目詰まりも除去することができる。
【００３９】なお、上記実施例で示した蓋体２０ｃ撤去
時の圧気の導入は、この方法に限られることはなく、例
えば、海水や水を導入して、発進立坑１０内の水位と海
面の水位とを平衡状態に保って潜水作業により撤去して
もよい。
【００４０】また、本実施例の場合には、シールドトン
ネル１２の全てを上記構成のダクタイルセグメント２０
で構成し、必要な個所だけ蓋体２０ｃを撤去して、シー
ルドトンネル１２の一部に取水機能を付与することもで
きる。
【００４１】図６は、本発明の他の実施例を示していお
り、上記実施例と同一もしくは相当する部分には、同一
符号付してその説明を省略するとともに、以下にその特
徴点についてのみ説明する。
【００４２】同図に示した実施例では、取水管となるシ
ールドトンネルは、第１および第２シールドトンネル１
２ａ，１２ｂとから構成されている。各シールドトンネ
ル１２ａ，１２ｂは、発進立坑１０から海岸側に向けて
形成した後に、海底面下でＵターンさせて、再び発進立
坑１０に戻るように形成されている。
【００４３】このようなシールドトンネル１２ａ，１２
ｂを構築する際には、第１シールドトンネル１２ａを形
成して、発進立坑１０に戻ってきたシールド掘進機を発
進立坑１０内で方向転換させて、再発進させて第２シー
ルドトンネル１２ｂを形成し、戻ってきたシールド掘進
機を発進立坑１０内から撤去すれば形成される。
【００４４】シールドトンネル１２ａ，１２ｂには、そ
れぞれ所定の個所にダクタイルセグメント２０を用い、
上記実施例と同様に、トンネル１２ａ，１２ｂの構築後
に蓋体２０ｄを撤去して、取水孔２０ｃを解放して海水
取入れ機能を持たせる。
【００４５】なお、図６に示したＲＣセグメント１８
は、立坑１０の近傍のみに用い、それ以外の部分をダク
タイルセグメント２０で構成することもできる。
【００４６】このように構成した取水管の構築方法によ
れば、上記実施例の作用効果に加えて、１台のシールド
掘進機で複数の取水管を構築することができるととも
に、シールドトンネル１２ａ，１２ｂを形成するシール
掘進機の回収，再利用が可能になる。
【００４７】また、本発明の構築方法を応用すると、例
えば、淡水化した濃塩含有処理残水や、火力発電に利用
した温暖残水などをシールドトンネルにより海に放流す
ることも可能である。
【００４８】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる取水管の構築方法によれば、取水管の直
上部を専有することなく構築することができるので、海
上交通の阻害，漁業補償，海洋汚染といった問題が一切
発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる取水管の構築方法の最初の工程
の説明図である。
【図２】図１の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。
【図３】図２の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。
【図４】図３の工程に引き続いて行われる工程の説明図
である。
【図５】本発明の構築方法で用いるセグメントの一例を
示す組立て状態の斜視図と要部断面図である。
【図６】本発明にかかる構築方法の他の実施例を示す説
明図である。
【図７】従来の取水構造の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 発進立坑 １２ シールドトンネル １２ａ，１２ｂ シールドトンネル １４ セグメント １６，２２ 隔壁 １８ ＲＣセグメント ２０ ダクタイルセグメント ２０ａ セグメント本体 ２０ｂ ポーラスコンクリート部 ２０ｃ 取水孔 ２０ｄ 蓋体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｌ 1/12 Ｆ１６Ｌ 1/04 Ｚ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 海水淡水化プラントなどの海水処理施設
    に海水を導入する取水管の構築方法において、 海岸の近傍に構築後に貯水槽となる発進立坑を構築し、
    この発進立坑から海岸側に向けて取水管用のシールドト
    ンネルを構築し、前記シールドトンネルの構築後に、前
    記シールドトンネルのセグメントに設けられた海水取入
    れ用の取水孔を外部と連通させることを特徴とする取水
    管の構築方法。
  2. 【請求項２】 前記シールドトンネルは、前記発進立坑
    から海岸側に向けて形成した後に、海底面下でＵターン
    させて、前記発進立坑に戻るように形成することを特徴
    とする請求項１記載の取水管の構築方法。
  3. 【請求項３】 前記取水孔は、前記セグメントに予め形
    成されていて、前記シールドトンネルの構築中蓋体によ
    り閉止されており、当該シールドトンネルの構築後に、
    前記蓋体を撤去することにより、海水取入れ機能を持た
    せることを特徴とする請求項１または２記載の取水管の
    構築方法。
  4. 【請求項４】 前記蓋体の撤去は、前記シールドトンネ
    ル内に圧気を導入して、海水の浸入を防止しながら行う
    ことを特徴とする請求項３記載の取水管の構築方法。
  5. 【請求項５】 前記蓋体の撤去は、前記シールドトンネ
    ル内に海水ないしは水を導入して行うことを特徴とする
    請求項３記載の取水管の構築方法。
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