WO1999009297A1

WO1999009297A1 - Procede de construction d'une conduite d'admission

Info

Publication number: WO1999009297A1
Application number: PCT/JP1998/003503
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Miya; Yoshihiro Tanaka
Original assignee: Obayashi Corporation
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 1999-02-25
Also published as: US6095719A; AU8560398A; AU728076B2; JP3279227B2; JPH1163298A

Description

明細書取水管の構築方法技術分野

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や、原子力発電所など発電設備に大量の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。背景技術

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大量の海水を導入する必要がある。

また、原子力発電所においては、大量の冷却水が必要になり、海岸に隣接した場所に構築されたこの種の発電設備においても大量の海水を必要としている。そこで、このような海水処理施設や発電設備においては、従来、第 7図に示すような取水構造により海水を取り入れていた。

同図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。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ゃ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。

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。

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。

すなわち、導水管 3を開削工法ゃ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- 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。

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。

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、工事中直上部周辺を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。

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。発明の開示

本発明は、海水淡水化プラントなどの海水処理施設や発電設備など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放射状に複数形成することができる。

この構成によれば、大量の海水を取り入れる場合に好適である。

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 _c 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。

前記セグメントは、前記蓋体の撤去によりポーラスコンクリート部を介して、海水の取り入れが可能なダクタイルセグメントからなり、このダクタイルセグメン卜を前記シールドトンネルの全長に用いることができる。

前記セグメントは、殆ど透水性を有しない鉄筋コンクリート製の R Cセグメントと、前記蓋体の撤去によりポーラスコンクリート部を介して、海水の取り入れが可能なダクタイルセグメントとで構成することができる。

前記 R Cセグメントは、前記シールドトンネルの発進立坑側と先端側とに用いることができる。

前記 R Cセグメントは、円筒状に組立てた後に、内面側に覆エライニング層および防食用ライニング層を形成することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明にかかる取水管の構築方法の最初に行われる工程の説明図である。第 2図は、第 1図の工程に引き続いて行われる工程の説明図である。

第 3図は、第 2図の工程に引き続いて行われる工程の説明図である。第 4図は、第 3図の工程に引き続いて行われる工程の説明図である。

第 5図は、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。第 6図は、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。第 7図は、従来の取水構造の一例を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

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。第 1図から第 4図は、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。

同図に示した構築方法では、まず、第 1図に示すように、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 1 0が、地中に構築される。

この発進立坑 1 0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。

発進立坑 1 0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、第 1図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。シールドトンネル 1 2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、シ一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。

本実施例のシールドトンネル 1 2は、発進立坑 1 0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。

なお、このシールドトンネル 1 2は、発進立坑 1 0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 1 0から海岸側に向かって放射状に複数設けてもよい。

このようなシールドトンネル 1 2の構築が終了すると、シールド掘進機は、その先端位置で埋め殺しとし、シールドトンネル 1 2の先端部には、先端隔壁 1 6 が設置される。また、本実施例のシールドトンネル 1 2のセグメントは、第 2図に示すように、殆ど透水性のない鉄筋コンクリートタイプの R Cセグメント 1 8と、铸鉄タイプのダクタイルセグメント 2 0との 2種類が用いられている。

R Cセグメント 1 8は、シールドトンネル 1 2の発進立坑 1 0側と先端側とに使用され、これらの R Cセグメント 1 8に挟まれた部分がダクタイルセグメント 2 0となっている。

R Cセグメント 1 8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 1 8の内周側に二次覆ェ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。本発明のシールドトンネル 1 2に用いられるダクタイルセグメント 2 0の一例を第 5図に示している。同図に示したダクタイルセグメント 2 0は、 R Cセグメント 1 8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つて、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。

ダクタイルセグメント 2 0は、セグメント本体 2 0 aと、ポーラスコンクリ― ト部 2 O bと、取水孔 2 0 cと、蓋体 2 0 dとを備えている。セグメント本体 2 0 aは、铸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 2 0 0 aが設けられ、フランジ 2 0 0 a間の外周面には、内方に向けて陥没した 2つの凹状部 2 0 1 aが形成されている。

ポーラスコンクリート部 2 0 bは、透水性を備えた多孔質体であって、凹状部 2 0 1 a内に充填固化されている。取水孔 2 0 cは、 2つの連続した凹状部 2 0 1 aの平坦な底面に貫通形成されている。

蓋体 2 0 dは、取水孔 2 0 cに着脱可能に螺着固定されていて、取水孔 2 0 c を閉塞しているとともに、蓋体 2 0 dを撤去すると、ポーラスコンクリート部 2

O bを介して、取水孔 2 0 c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。

第 5図に示したダクタイルセグメント 2 0では、外周の全周面にポ一ラスコンクリ一ト部 2 0 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 2 O c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。

シールドトンネル 1 2の構築が終了すると、第 3図に示すように、シールドトンネル 1 2の坑口側に隔壁 2 0を設置し、シールドトンネル 1 2内に圧気を導入し、作業員がシールドトンネル 1 2内に入って、ダクタイルセグメント 2 0の蓋体 2 0 dを撤去する。

この場合、シールドトンネル 1 2内に圧気が導入されているので、蓋体 2 0 d を撤去しても、取水孔 2 0 cから海水が流入することが防げるとともに、トンネル 1 2内に導入した圧気が、取水孔 2 0 cおよびポーラスコンクリート部 2 0 b 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。そして、ダクタイルセグメント 2 0の全ての蓋体 2 0 dが撤去されると、シールドトンネル 1 2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 1 2内に取水孔 2 0 cを介して、海水を取込む。

これと同時に、貯水槽となる発進立坑 1 0内にも海水を取込み、発進立坑 1 0 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 2 0を解放する（第 4 図参照）。

このような操作が終了すると、シールドトンネル 1 2で構成された取水管の構築が完了し、発進立坑 1 0内に揚水ポンプ 2 4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。

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、取水管となるシ一ルドトンネル 1 2は、発進立坑 1 0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。また、本実施例の場合には、取水孔 2 0 cは、セグメント 2 0に予め形成されていて、シールドトンネル 1 2の構築中蓋体 2 0 dにより閉止されており、当該シールドトンネル 1 2の構築後に、蓋体 2 0 d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 1 2を支障なく円滑に構築することができる。

さらに、本実施例の場合には、取水孔 2 0 cの上部側にポーラスコンクリート部 2 0 bが設けられているので、このポ一ラスコンクリート部 2 0 bがフィルタ一として機能し、砂や異物の侵入も防止することができる。

また、蓋体 2 0 dの撤去は、シールドトンネル 1 2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 2 0 cおよびボーラスコンクリ一ト部 2 0 bの目詰まりも除去することができる。

なお、上記実施例で示した蓋体 2 0 c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 1 0内の水位と海面の水位とを平衡状態に保つて潜水作業により撤去してもよレ、。

また、本実施例の場合には、シールドトンネル 1 2の全てを上記構成のダクタィルセグメント 2 0で構成し、必要な個所だけ蓋体 2 0 cを撤去して、シールドトンネル 1 2の一部に取水機能を付与することもできる。

第 6図は、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。

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 2 a， 1 2 bとから構成されている。各シールドトンネル 1 2 a , 1 2 bは、発進立坑 1 0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 1 0に戻るように形成されている。

このようなシールドトンネル 1 2 a， 1 2 bを構築する際には、第 1シールドトンネル 1 2 aを形成して、発進立坑 1 0に戻ってきたシールド掘進機を発進立坑 1 0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 1 2 bを形成し、戻ってきたシールド掘進機を発進立坑 1 0内から撤去すれば形成される。

シールドトンネル 1 2 a， 1 2 bには、それぞれ所定の個所にダクタイルセグメント 2 0を用い、上記実施例と同様に、トンネル 1 2 a， 1 2 bの構築後に蓋体 2 0 dを撤去して、取水孔 2 0 cを解放して海水取入れ機能を持たせる _c なお、第 6図に示した R Cセグメント 1 8は、立坑 1 0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 2 0で構成することもできる。

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 1 2 a， 1 2 bを形成するシール掘進機の回収，再利用が可能になる:：

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側に排水，放流することも可能である。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる取水管の構築方法は、特に、海水淡水化プラントなどの海水処理施設や、原子力発電所など発電設備に大量の海水を導入する取水管の構築に有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 海水淡水化プラントなどの海水処理施設や発電設備など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 . 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放射状に複数形成することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の取水管の構築方法。

3 . 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所定の長さ形成した後に、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の範囲第 1項記載の取水管の構築方法。

4 . 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の範囲第 1項から第 3項のいずれか 1項記載の取水管の構築方法。

5 . 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の範囲第 4項記載の取水管の構築方法。

6 . 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の範囲第 4項記載の取水管の構築方法。

7 . 前記セグメントは、前記蓋体の撤去によりポーラスコンクリート部を介して、海水の取り入れが可能なダクタイルセグメントからなり、このダクタイルセグメントを前記シールドトンネルの全長に用いることを特徴とする請求の範囲第 1項力ら第 6項のいずれか 1項記載の取水管の構築方法。

8 . 前記セグメントは、殆ど透水性を有しない鉄筋コンクリート製の R Cセグメントと、前記蓋体の撤去によりポーラスコンクリート部を介して、海水の取り入れが可能なダクタイルセグメントとを有することを特徴とする請求の範囲第 1項から第 6項のいずれか 1項記載の取水管の構築方法。

9 . 前記 R Cセグメントは、前記シールドトンネルの発進立坑側と先端側とに用いることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の取水管の構築方法。

1 0 . 前記 R Cセグメントは、円筒状に組立てた後に、内面側に覆ェコンクリート層および防食用ライニング層を形成することを特徴とする請求の範囲第 9項記載の取水管の構築方法。