(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダム堰体の貯水池側コンクリート面に作業空間を確保する水中仮締切り設備の、前記コンクリート面と相対して設置され、支承面が水中仮締切り設備からの水圧荷重を受けて前記コンクリート面に伝達される荷重伝達用モルタルの注入用空間を水密する金物であって、
内部両側に、前記コンクリート面側から、水膨潤ゴム、非膨潤ゴムの順に設け、この非膨潤ゴムの水膨潤ゴムと反対の側に、伸縮可能なチューブを配置すると共に、このチューブに圧力水を注入する圧力水の注入装置を設けたことを特徴とする水中仮締切り設備の水密金物。
【請求項２】
前記圧力水の注入装置を構成する給水ポンプから前記チューブに圧力水を供給する配管の途中にアキュムレータを設置したことを特徴とする請求項１に記載の水中仮締切り設備の水密金物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばダム施設の改良工事を行う際に、ダム堰体と貯水池を分離すべく、ダム堰体の貯水池側に取付ける水中仮締切り設備におけるケーソン脚部の戸当りに設ける水密金物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダム施設の改良工事を行う場合、工事に先立ち、図４に示すように、ダム堰体１の貯水池側コンクリート面１ａに、水中仮締切り設備２を一時的に取付け、ダム堰体１における工事部分と貯水池３を分離している（例えば特許文献１の段落０００２〜０００６及び図７〜図１０）。
【０００３】
この水中仮締切り設備２は、箱型の構造物であるケーソン２ａの脚部に設置された戸当り２ｂに水密金物４を設けた構成である。この水密金物４は、ダム堰体１の前記コンクリート面１ａと相対配置され、その支承面が水中仮締切り設備２からの水圧荷重を受け、荷重伝達用モルタルを介して前記コンクリート面１ａに伝達される（特許文献１の段落０００８）。
【０００４】
その際、水密金物４の内部両側に出代調整用枕５を介して非膨潤ゴム６ａ・水膨潤ゴム６ｂを前記コンクリート面１ａに向けて配置し、水密金物４の両側をコンクリート面１ａに追従させて注入用空間４ａを水密し（図５参照）、注入用空間４ａに荷重伝達用モルタル７を注入した時の流出を防止している（特許文献１の段落０００８）。
【０００５】
しかしながら、前記の水密金物では、水膨潤ゴムが想定外に膨張して水膨潤ゴムの反発力が増大した場合、水密金物の外側に取付けた固定部材（図５中の１１）を介して戸当りの位置を調整する位置調整ボルト（図５中の８）の負担荷重が増大する。
【０００６】
この増大により、実際の負担荷重が想定した負担荷重を超えると、想定した負担荷重に基づいて材質、強度を選定して決定された位置調整ボルトの締付け固定に悪い影響を与えるおそれがある。
【０００７】
なお、位置調整用ボルトの負担荷重とは、（水膨潤ゴムの反発力＋コンクリート面に作用する水密モルタルの荷重）／ボルト本数で求めた値をいう。このうち、水膨潤ゴムの反発力は、水膨潤ゴムの接触圧に水膨潤ゴム全てがコンクリート面に接触する面積を乗じて求めた値、コンクリート面に作用する水密モルタルの荷重は、水密モルタルの打設圧力に水密モルタル全てがコンクリート面に接触する面積を乗じて求めた値である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３４５５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする問題点は、水中仮締切り設備の戸当りに設けられた従来の水密金物は、水膨潤ゴムとコンクリート面の距離が想定より小さくて反発力が増大した場合、戸当りの位置調整ボルトの負担荷重が増大して締付け固定に悪い影響を与えるおそれがあるという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の水中仮締切り設備の水密金物は、
戸当りの位置調整ボルトの締付け固定に悪影響を与えないようにするために、
ダム堰体の貯水池側コンクリート面に作業空間を確保する水中仮締切り設備の、前記コンクリート面と相対して設置され、支承面が水中仮締切り設備からの水圧荷重を受けて前記コンクリート面に伝達される荷重伝達用モルタルの注入用空間を水密する金物であって、
内部両側に、前記コンクリート面側から、水膨潤ゴム、非膨潤ゴムの順に設け、この非膨潤ゴムの水膨潤ゴムと反対の側に、伸縮可能なチューブを配置すると共に、このチューブに圧力水を注入する圧力水の注入装置を設けたことを最も主要な特徴としている。
【００１１】
本発明は、水密金物の内部両側に配置した非膨潤ゴムのコンクリート面と反対の側にチューブを配置するので、圧力水の注入により膨張するチューブの圧力が非膨潤ゴムを介して水膨潤ゴムに均等に作用し、その反発力が位置調整ボルトに均等に伝達される。
【００１２】
上記本発明の水中仮締切り設備の水密金物において、圧力水の注入装置を構成する給水ポンプからチューブに圧力水を供給する配管の途中にアキュムレータを設置した場合は、温度が変化してもチューブ内の水圧をほぼ一定に保持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、水密金物の内部両側に配置した非膨潤ゴムのコンクリート面と反対の側にチューブを配置するので、圧力水の注入により膨張するチューブの圧力が非膨潤ゴムを介して水膨潤ゴムに均等に作用する。
【００１４】
従って、水膨潤ゴムの反発力の増大及びばらつきを防止することができて、水膨潤ゴムの反発力を位置調整ボルトに均等に伝達でき、位置調整ボルトに作用する荷重を容易に均等化することができる。
【００１５】
また、チューブ内の水圧の制御により、水膨潤ゴムとダム堰体の貯水池側コンクリート面との接触面圧を容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は水中仮締切り設備の戸当りに設置した本発明の水密金物の概略説明図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ部の拡大図、（ｃ）は水密金物の拡大図である。
【図２】水膨潤ゴムの膨潤前における本発明の水密金物を示した図である。
【図３】本発明の一例を示したもので、水密金物と注入装置を拡大して示した図である。
【図４】ダム堰体の貯水池側コンクリート面に一時的に取付ける水中仮締切り設備の概略説明図である。
【図５】戸当りに設置する従来の水密金物を説明する図で、（ａ）は水膨潤ゴムの膨潤前、（ｂ）は水膨潤ゴムの膨潤後に荷重伝達用モルタルを注入した状態を示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明では、戸当りの位置を調整する位置調整ボルトの締付け固定に悪い影響を与えないようにするという目的を、水密金物の内部両側に配置した非膨潤ゴムのコンクリート面と反対の側に伸縮可能なチューブを配置することで実現した。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
図１（ａ）は水中仮締切り設備の戸当りに設置した本発明の水密金物の概略説明図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ部の拡大図、（ｃ）は水密金物の拡大図、図２及び図３は戸当りに設置された本発明の水密金物を説明する図である。
【００１９】
ダム施設の改良工事を行う場合、工事に先立ち、ダム堰体１の貯水池側のコンクリート面１ａに作業空間を確保すべく、一時的に取付ける水中仮締切り設備２の戸当り２ｂには、図１に示すように、水密金物４が設置されている。
【００２０】
この水密金物４は、図１（ｂ）に示すように、戸当り２ｂの、前記コンクリート面１ａと相対する側を水平部材２ｂａで区画して構成したもので、本発明では、以下のような構造を採用している。
【００２１】
２ｂｂは戸当り２ｂの両側の側壁であり、前記水平部材２ｂａで区画された空間の、両側壁２ｂｂの内側に、前記コンクリート面１ａに向かって側壁２ｂｂと平行に補助壁面４ｂを設けている。
【００２２】
そして、各側壁２ｂｂと水平部材２ｂａと前記補助壁面４ｂで囲われた空間に、コンクリート面１ａ側から水膨潤ゴム６ｂ、非膨潤ゴム６ａ、チューブ９を順に配置し、このうちのチューブ９に、注入装置１０から圧力水を注入できるようにしている。
【００２３】
この圧力水の注入装置１０は、例えば図１（ａ）、図３に示すように、給水ポンプ１０ａから配管１０ｂ、ホース１０ｃを介してそれぞれの水密金物４に圧力水を注入するもので、配管１０ｂには圧力計１０ｄを設けて、チューブ９の内圧を計測できるようにしている。また、本実施例では、配管１０ｂにアキュムレータ１０ｅを設けている。
【００２４】
ところで、本発明の水密金物４では、水膨潤ゴム６ｂを両側から挟む側壁２ｂｂと補助壁面４ｂの水膨潤ゴム６ｂを保持する長さＬは、短くとも１０mm以上となるように、水膨潤ゴム６ｂの高さ及び水膨潤ゴム６ｂの膨潤代を予め選定しておく。
【００２５】
水膨潤ゴム６ｂを両側から挟む側壁２ｂｂと補助壁面４ｂの、水膨潤ゴム６ｂを保持する長さＬが１０mm以下であると、チューブ９の圧力により水膨潤ゴム６ｂが水密金物４から外れてしまうおそれがあるからである。
【００２６】
従って、側壁２ｂｂ及び補助壁面４ｂのコンクリート面１ａと相対する端面とコンクリート面１ａとが接触しない程度の小さな距離Ｃ１、Ｃ２となるように、側壁２ｂｂ及び補助壁面４ｂの長さを決定しても良い。
【００２７】
上記構成の本発明では、水密金物４の内部両側に配置した非膨潤ゴム６ａのコンクリート面１ａと反対の側にチューブ９を配置するので、圧力水の注入により膨張するチューブ９の圧力が非膨潤ゴム６ａを介して水膨潤ゴム６ｂに均等に作用する。
【００２８】
従って、水膨潤ゴム６ｂの反発力の増大やばらつきを防止することができて、水膨潤ゴム６ｂの反発力を均等に位置調整ボルト８に伝達し、位置調整ボルト８に作用する荷重を容易に均等化することができる。
【００２９】
また、チューブ９内の水圧を制御することにより、水膨潤ゴム６ｂとダム堰体１の貯水池側コンクリート面１ａとの接触面圧を容易に制御することができるようになる。
【００３０】
さらに、配管１０ｂの途中にアキュムレータ１０ｅを設置した上記発明例では、温度が変化した場合も、温度変化に起因するチューブ９の内圧変化をアキュムレータ１０ｅで吸収することができるので、チューブ９の内圧をほぼ一定に保持することができる。
【００３１】
上記構成の本発明の水密金物４を備えた水中仮締切り設備２は、以下の施工順序で設置する。
【００３２】
（１）先ず、作業空間を確保すべきダム堰体１の貯水池側のコンクリート１ａ面を計測する。計測結果に基づき、水中仮締切り設備２における戸当り２ｂの、コンクリート面１ａと相対する側壁２ｂｂ及び補助壁面４ｂの端面を、コンクリート面１ａと側壁２ｂｂ及び補助壁面４ｂの端面の距離Ｃ１、Ｃ２が所定の範囲（例えば２０mm程度）となるように切断する。
【００３３】
（２）水密金物４の両側にチューブ９、非膨潤ゴム６ａ、水膨潤ゴム６ｂを順に設置する。
【００３４】
（３）位置調整ボルト８による戸当り２ｂの設置位置調整時に、固定部材１１がコンクリート面１ａと干渉しないよう、固定部材１１のコンクリート面側の面とコンクリート面１ａの間の距離Ｃ３が１０mm以上となるよう、水密金物４の外側に固定部材１１を設置する。
【００３５】
（４）上記の施工により出来上がった水密金物４を、ダム堰体１の貯水池側に沈設する。
（５）固定部材１１とコンクリート面１ａの距離Ｃ３を、位置調整ボルト８で調整した後、この間にライナー１２を介設する（図２）。
【００３６】
（６）チューブ９に設けた開口部と配管１０ｂの端部に設けたバルブ１０ｆをホース１０ｃで繋いだ後、配管１０ｂの途中に設けたバルブ１０ｇを開いて給水ポンプ１０ａを起動して、チューブ９の内圧が所定の水圧になるまで、圧力水をチューブ９に注入する。
【００３７】
ここで、チューブ９の内圧は、最大水深部の水圧の１．５倍程度とするのが望ましい。最大水深をＢmとすると、チューブ９の内圧は、Ｂ×０．０１×１．５＝０．０１５Ｂ（MPa）となる。例えば最大水深が５０mの場合、水圧は０．５MPaであるため、必要接触圧力は０．７５MPaで、チューブ９の内圧は０．７５MPaとなる。
【００３８】
なお、最大水深から水面に行くにつれて水圧は小さくなるが、本発明では、水膨潤ゴム６ｂの膨張による反発力の増大をチューブ９が吸収するので、位置調整ボルト８の締付け固定に悪い影響を与えることはない。
【００３９】
（７）膨張した水膨潤ゴム６ｂがコンクリート面１ａに当たるまで、圧力水を注入してチューブ９を膨張させる。
【００４０】
（８）水膨潤ゴム６ｂのコンクリート面１ａへの当たり具合を目視確認した後、圧力計１０ｄにより、チューブ９の内圧が所定の水圧（荷重伝達用モルタル７を注入した時の漏れ出し防止に必要な接触圧）となるまで圧力水を供給する。この間、アキュムレータ１０ｅに繋げるバルブ１０ｈは開いており、チューブ９内の圧力を開放するためのバルブ１０ｉは閉じている。そして、圧力水の供給が完了した後は、バルブ１０ｇを閉じる。
【００４１】
（９）水密金物４の注入用空間４ａに荷重伝達用モルタル７を注入する。荷重伝達用モルタル７の打設完了後は、バルブ１０ｉを開けてチューブ９内の圧力を開放してもよい。
【００４２】
（１０）水密金物４の取付けが終了すると、ケーソン２ａ等を取付けて、水中仮締切り設備２が完成する。
【００４３】
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００４４】
例えば、上記の例では、配管１０ｂの途中にアキュムレータ１０ｅを設置しているが、アキュムレータ１０ｅを設置しなくても良い。また、圧力水の供給は戸当り２ｂ毎に別のホース１０ｃで行っているが、全ての戸当りに同じホースで圧力水を供給しても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１    ダム堰体
１ａ    コンクリート面
２    水中仮締切り設備
４    水密金物
４ａ    注入用空間
６ａ    非膨潤ゴム
６ｂ    水膨潤ゴム
７    荷重伝達用モルタル
９    チューブ
１０    注入装置
１０ａ    給水ポンプ
１０ｂ    配管
１０ｃ    ホース
１０ｅ    アキュムレータ
【図１】
0005389746.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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