(57)【要約】【課題】  流水環境においても、当該水が通流する管路内を好適に閉塞し止水し得る水中止水方法を提供する。【解決手段】  流水環境における水中止水方法は、水が通流する管路（３，２２ｂ）内に、中央部に水を通流可能とする流路を有する第１止水部材（１２，３１）を配する工程（Ｓ１２）と、第２止水部材（１３）により第１止水部材（１２，３１）の流路（１２ａ，３１ａ）を閉塞する工程（Ｓ１５）と、水が通流する管路（３，２２ｂ）内であって、第１止水部材（１２，３１）及び第２止水部材（１３）の上流側に、硬化性の液体又は流動体である止水剤を注入する工程（Ｓ１３，Ｓ１７）と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が通流する管路内に、中央部に水を通流可能とする流路を有する第１止水部材を配する工程と、
第２止水部材により前記第１止水部材の流路を閉塞する工程と、
前記水が通流する管路内であって、前記第１止水部材及び前記第２止水部材の上流側に、硬化性の液体又は流動体である止水剤を注入する工程と、を有することを特徴とする水中止水方法。
【請求項２】
請求項１に記載の水中止水方法において、
前記水が通流する管路は、水の流れの方向に沿って管径が縮小する円錐を切り欠いた形状を有するテーパー接続部を備え、
前記第１止水部材は、前記テーパー接続部の内周面を模した円錐を切り欠いた形状を備え、
前記第１止水部材の外周面と前記テーパー接続部の内周面とが当接することを特徴とする水中止水方法。
【請求項３】
請求項２に記載の水中止水方法において、
前記水が通流する管路内に、中央部に水を通流可能とする流路を有する第１止水部材を配する工程と、前記第２止水部材により前記第１止水部材の流路を閉塞する工程との間において、前記硬化性の液体又は流動体である止水剤を前記第１止水部材に充填し、硬化させることを特徴とする水中止水方法。
【請求項４】
請求項３に記載の水中止水方法において、
前記第２止水部材は、前記第１止水部材の流路に挿通される円柱状又は円筒状の脚部と、前記脚部の一方端に固定される円板状の蓋体と、を有し、
前記水が通流する管路は鉛直方向に延伸する管路であって、当該管路内を通流する水の水圧により、前記円板状の蓋体が前記第１止水部材の流路を閉塞することを特徴とする水中止水方法。
【請求項５】
請求項４に記載の水中止水方法において、
前記第２止水部材の蓋体は、少なくとも上面が磁性体の金属製であって、
前記水が通流する管路外から管路内へとワイヤーにて吊り下げられる電磁石により、前記第２止水部材の蓋体が前記第１止水部材の流路から離間する状態で、硬化性の液体又は流動体である止水剤を前記第１止水部材に充填する工程を有することを特徴とする水中止水方法。
【請求項６】
請求項１に記載の水中止水方法において、
前記第１止水部材は、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカーであって、
前記パッカー内に、硬化性の液体又は流動体である止水剤、気体、又は水を注入し、膨張後のパッカーの外周面を前記水が通流する管路の内周面に当接させる工程を有することを特徴とする水中止水方法。
【請求項７】
請求項６に記載の水中止水方法において、
前記第２止水部材は、前記第１止水部材の流路に挿通される円柱状又は円筒状の脚部と、前記脚部の一方端に固定される円板状の蓋体と、を有し、前記管路内を通流する水の水圧により、前記円板状の蓋体が前記第１止水部材の流路を閉塞することを特徴とする水中止水方法。
【請求項８】
請求項７に記載の水中止水方法において、
前記第２止水部材の蓋体は、少なくとも上面が磁性体の金属製であって、
前記水が通流する管路外から管路内へとワイヤーにて吊り下げられる電磁石により、前記第２止水部材の蓋体が前記第１止水部材の流路から離間する状態で、前記パッカー内に、硬化性の液体又は流動体である止水剤、気体、又は水を注入する工程を有することを特徴とする水中止水方法。
【請求項９】
請求項５又は請求項８に記載の水中止水方法において、
前記電磁石により、前記前記第２止水部材の蓋体を前記第１止水部材の流路を閉塞するよう位置付ける工程を有することを特徴とする水中止水方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の水中止水方法において、
前記第２止水部材は、前記第１止水部材の流路に挿通される円筒状の脚部と、前記脚部の一方端に固定される円板状の蓋体と、前記脚部の他方端側に前記脚部内を横方向に貫通するよう挿通され且つ両端部が前記パッカーの下面に接続される化学繊維製のワイヤーと、前記脚部の他方端に配されるバルーンの上であって前記化学繊維製のワイヤーの鉛直方向下方に配される切断部材と、を備え、
前記バルーンが膨張することにより、前記切断部材が上方へ移動し前記化学繊維製のワイヤーを切断することで、前記円板状の蓋体が前記第１止水部材の流路を閉塞することを特徴とする水中止水方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の水中止水方法において、
一端が前記バルーンに連通すると共に他端が圧縮機に接続される加圧管から供給される圧縮空気により前記バルーンを膨張させ、前記切断部材を上方へ移動させることを特徴とする水中止水方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の水中止水方法において、
前記第２止水部材は、前記第１止水部材の流路に挿通される円筒状の脚部と、前記脚部の一方端に固定される円板状の蓋体と、前記脚部の他方端側に配されるバルーンと、前記脚部の他方端に固定され前記バルーンを支持する後方板と、を備え、
前記バルーンが膨張することにより、前記円板状の蓋体が前記第１止水部材の流路を閉塞することを特徴とする水中止水方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の水中止水方法において、
一端が前記バルーンに連通すると共に他端が圧縮機に接続される加圧管から供給される圧縮空気により前記バルーンを膨張させることを特徴とする水中止水方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の水中止水方法において、
前記第１止水部材及び第２止水部材よりなる止水部材を２組用意し、当該２組の止水部材を、前記水が通流する管路内であって、前記水の流れの方向に沿って所定の間隔にて離間し配する工程を有することを特徴とする水中止水方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の水中止水方法において、
前記第１止水部材は、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカーであって、前記パッカー内に、硬化性の液体又は流動体である止水剤、気体、又は水を注入し、膨張後のパッカーの外周面を前記水が通流する管路の内周面に当接させる工程と、
前記第２止水部材は、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカーであって、前記パッカー内に、硬化性の液体又は流動体である止水剤、気体、又は水を注入し、前記第１止水部材の流路を閉塞する工程と、を有することを特徴とする水中止水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中における止水方法に係り、特に、配管内を水が通流する状況下で水の流路を遮断する止水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水を貯留している貯水設備、通水状態で使用している既設配管、地下水を多量に含む地中において、止水または地盤改良のために、液体又は流動体の薬液を注入して硬化させることがある。注入した薬液が硬化する前に水からの力を受けると、薬液が想定外の形状で硬化する、或いは、水と混合された薬液が薬液注入装置側に逆流する場合が生じ得る。  
そこで、地下水を多量に含む地中に薬液を注入する場合において、水や薬液の逆流を防止する技術として、例えば、特許文献１に記載される技術が知られている。特許文献１には、例えば、ボーリング等により地中に設けられた開口に薬液を注入することで地盤を改良するための地盤改良用薬液注入装置が開示されている。この地盤改良用薬液注入装置は、薬液搬送路、エアー搬送路、薬液搬送路に周設されるラバー製の膨張部、及び先端部に設けられた薬液放出部を備える。薬液放出部には、弁座、球状の弁体及び予め薬液搬送路の開口部側へ弁体を付勢するためのスプリングが設けられている。通常時は、スプリングによる付勢により弁体が弁座に当接することで薬液搬送路を閉塞し、地下水等の薬液搬送路内への逆流を防止する。また、薬液注入時においては、薬液搬送路を介して薬液放出部へ供給され薬液の圧力により弁体をスプリングに抗して弁座より離脱させ、空間を形成することで薬液の注入を可能とするものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１８２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、地中に設けられた開口に、地下水等の逆流を防止しつつ薬液を注入し硬化させることで地盤を改良する技術が開示されているものの、流水環境中における止水については何ら考慮されていない。すなわち、流水中に硬化性の薬液を注入したとしても、薬液は流水に沿って流れ、薬液が硬化するまでの時間又は薬液の硬化状態を確保できない。従って、特許文献１に記載される構成では、流水中において薬液を硬化させることは困難である。  
そこで、本発明は、流水環境においても、当該水が通流する管路内を好適に閉塞し止水し得る水中止水方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の水中止水方法は、水が通流する管路内に、中央部に水を通流可能とする流路を有する第１止水部材を配する工程と、第２止水部材により前記第１止水部材の流路を閉塞する工程と、水が通流する管路内であって、前記第１止水部材及び前記第２止水部材の上流側に、硬化性の液体又は流動体である止水剤を注入する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、流水環境においても、当該水が通流する管路内を好適に閉塞し止水し得る水中止水方法を提供することが可能となる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例に係る実施例１の水中止水方法の手順を示す作業工程フロー図である。
【図２】実施例１における止水対象である貯水槽の縦断面図である。
【図３】図２に示す貯水槽の止水に用いる第１止水部材の設置状況を示す図である。
【図４】図３に示す第１止水部材設置後における第１の止水剤の注入状況を示す説明図である。
【図５】図４に示す第１の止水剤注入後における、第１止水部材の中央部に設けられた流路を閉塞するよう第２止水部材を設置した状況を示す図である。
【図６】図５に示す第２止水部材設置後における第２の止水剤の注入状況を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る実施例２の水中止水方法の手順を示す作業工程フロー図である。
【図８】実施例２における止水対象である下水配管の縦断面図である。
【図９】図８に示す下水配管の止水に用いる第１止水部材及び第２止水部材の設置状況を示す図である。
【図１０】図９に示す第１止水部材及び第２止水部材の設置場所の拡大図であって、第１止水部材の設置から第１止水部材に設けられた流路を閉塞するよう第２止水部材を設置するまでの設置状況の遷移を示す図である。
【図１１】図９に示す第１止水部材及び第２止水部材設置後における第２の止水剤の注入状況を示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る実施例３の水中止水方法の手順を示す作業工程フロー図である。
【図１３】実施例３における止水対象である下水配管の縦断面図であって、相互に接続される第１止水部材及び第２止水部材の設置状況を示す図である。
【図１４】図１３に示す相互に接続された第１止水部材及び第２止水部材の設置から、第１止水部材及び第２止水部材の接続を解除することにより、第１止水部材に設けられた流路を第２止水部材にて閉塞するまでの設置状況の遷移を示す図である。
【図１５】図１４に示す第２止水部材による第１止水部材の流路閉塞後における第２の止水剤の注入状況を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係る実施例４における止水対象である下水配管の縦断面図であって、第１止水部材及び第２止水部材を垂直配管から水平配管へと挿入する途中の段階を示す図である。
【図１７】第１止水部材及び第２止水部材を水平配管内の所望の位置に配された設置状況を示す図である。
【図１８】図１７に示す第１止水部材及び第２止水部材の設置場所の拡大図であって、第１止水部材及び第２止水部材の水平配管内への設置から第２止水部材による第１止水部材の流路の閉塞までの状態の遷移を示す図である。
【図１９】２組の第１止水部材及び第２止水部材を、水平配管内において垂直配管を挟み所定の間隔にて離間するよう配した後の第２の止水剤の注入状況を示す説明図である。
【図２０】本発明の他の実施例に係る実施例５の第１止水部材及び第２止水部材の水平配管内における設置場所の拡大図であって、第１止水部材及び第２止水部材の水平配管内への設置から第２止水部材による第１止水部材の流路の閉塞までの状態の遷移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の一実施例に係る実施例１の水中止水方法の手順を示す作業工程フロー図である。先ず、本実施例の水中止水方法が施工される止水対象について説明する。図２に、本実施例における止水対象である貯水槽の縦断面図を示す。図２に示すように、貯水槽１は、貯水槽１内に貯留される水５を排出するため底部に、鉛直方向下方へと向かい、直管接続部２、テーパー接続部３、及び排水管４を備える。これら、直管接続部２、テーパー接続部３、及び排水管４にて排水系統が構成されている。図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図に示すように、直管接続部２及び排水管４は円筒形状を有し、直管接続部２の管径は排水管２の管径よりも大きい。テーパー接続部３は、円錐を切り欠いた外形を有し、直管接続部２側から排水管４側へと向かうに従い、その管径が連続して縮小する形状を有する。テーパー接続部３の上端部の管径は直管接続部２の管径と一致し、テーパー接続部３の下端部の管径は排水管４の管径と一致する。なお、貯水槽１へ流入管６から不定期に水が流入してくる。ポンプが設置される揚水管７により、流入管６より貯水槽１へ流入する水５の一部を汲み上げることは可能であるものの、貯水槽１に貯留される水５の全量を汲み上げることはできないため、排水系統を構成する、直管接続部２、テーパー接続部３、及び排水管４を通流する水の流れを止めることは困難である。換言すれば、排水系統を止水する場合、排水系統を構成する、直管接続部２、テーパー接続部３、及び排水管４内を、貯水槽１内に貯留される水５が通流する状態、すなわち、流水環境下にて止水する必要がある。
【００１０】
そこで、図１に示す手順により、直管接続部２、テーパー接続部３、及び排水管４より構成される排水系統の止水を流水環境下において行う。先ず、図１に示すステップＳ１１では、詳細後述する第１止水部材及び第２止水部材を用意する。第１止水部材は中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路を有し、第２止水部材は第１止水部材に設けられた水を通流可能とする流路を閉塞するために用いられる。なお、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路を有する第１止水部材と、第１止水部材に設けられた水を通流可能とする流路を閉塞するために用いられる第２止水部材とにより、止水部材が構成される。  
ステップＳ１２では、水が通流する管路内であって止水箇所に第１止水部材を設置する。ここで、図３は、図２に示す貯水槽１の止水に用いる第１止水部材の設置状況を示す図である。図３の貯水槽１の縦断面図に示すように、貯水槽１には、第１の止水剤充填装置８、第１の止水剤充填装置８内に貯蔵される第１の止水剤を止水箇所へ注入するためのチューブ９、第２の止水剤充填装置１０、及び、第２の止水剤充填装置１０内に貯蔵される第２の止水剤を止水箇所へ注入するための打設管１１が設置されている。また、図３の貯水槽１の縦断面図及び図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図に示すように、第１止水部材１２は、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路１２ａと、流路１２ａの下方端と接続し、テーパー接続部３の内周面を模した円錐状の部材からなる硬質ゴム製の堰１２ｂであって、当該堰１２ｂの外周面とテーパー接続部３の内周面とが全周にわたって、当接（密接）可能である堰１２ｂと、を備える。円筒状の流路１２ａは、堰１２ｂと同様に硬質ゴム製であって、第１止水部材１２は着脱自在に構成される。なお、第１止水部材１２を構成する流路１２ａ及び堰１２ｂを、硬質ゴムに代えて樹脂で形成しても良い。また、第１止水部材１２を構成する堰１２ｂは、その外周面がテーパー接続部３の内周面を模した円錐状であることから、第１止水部材１２を直管接続部２内に沈めることで、自己整合的に第１止水部材１２がテーパー接続部３に当接するよう位置付けられる。
【００１１】
次に図１のステップＳ１３では、設置した第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内に第１の止水剤１４を充填する（第１の止水剤を注入する）。ここで、図４は、図３に示す第１止水部材１２の設置後における第１の止水剤１４の注入状況を示す説明図である。図４の貯水槽１の縦断面図に示すように、第１の止水剤充填装置８に貯蔵される第１の止水剤１４は硬化性の液体又は流動体であり、チューブ９を介して、第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内へ注入され充填される。第１の止水剤１４として、例えば、水より比重の大きいゴムの原液が用いられる。なお、第１の止水剤１４として、ゴムの原液に代えて、例えば、エポキシ樹脂、水硬化性ウレタン樹脂、又はポリウレア樹脂等を用いても良い。  
図４の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図に示すように、貯水槽１内の水５は、点線にて示すように、第１止水部材１２を構成する流路１２ａ内を排水管４へと流れるため、第１止水部材１２のうち、流路１２ａ以外の場所、すなわち、堰１２ｂには、それほど大きな力（水５の水圧）は作用せず、第１の止水剤１４であるゴムの原液は上面を水平に保ちつつ、静止した状態で硬化することができる。一方、第１の止水剤１４としてのゴムの原液は、実線にて示すように、直管接続部２の内周面に沿って、テーパー接続部３の内周面を介して堰１２ｂ内へと流れる。なお、第１の止水剤１４としてのゴムの原液は所望の高さまで第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内に充填される。仮に、第１止水部材１２を構成する流路１２ａの上端部を越える高さまで第１の止水剤１４としてのゴムの原液が注入されたとしても、第１止水部材１２を構成する流路１１ａの上端部を越えるゴムの原液は、流路１２ａを介して排水管４へと流下する。
【００１２】
図１のステップＳ１４では、第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内に充填された第１の止水剤１４を硬化させる。  
続いてステップＳ１５では、第１の止水剤１４が硬化した後に、第１止水部材１２を構成する流路１２ａを第２止水部材１３にて閉塞する。ここで、図５は、図４に示す第１の止水剤１４注入後における、第１止水部材１２の中央部に設けられた流路１２ａを閉塞するよう第２止水部材１３を設置した状況を示す図である。図５の貯水槽１の縦断面図及び図５の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図に示すように、第２止水部材１３は、円板状の上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体と、円柱状（中実）又は円筒状（中空）であって一方端が下部蓋体１３ｂの下面の略中央部に固定され鉛直方向に延伸する脚部１３ｃを備える。円板状の上部蓋体１３ａは磁性体の金属製であって、例えば、鉄にて形成される。また、円板状の下部蓋体１３ｂは、例えば、硬質ゴムにて形成される。脚部１３ｃは、例えば、鉄等の金属材料又は樹脂にて形成されている。  
図５では図示しないが、ワイヤーの一方端に固定される電磁石と、ワイヤーの他方端が固定されるクレーンが貯水槽１に設置されている。電磁石により第２止水部材１３を構成する円板状の上部蓋体１３ａが磁力にて吸引固定（吸着）され、クレーンによりワイヤーにて吊り下げられた電磁石に固定される第２止水部材１３を、第１止水部材１２を構成する流路１２ａ内に第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃが挿通するよう位置付け、電磁石をオフにすることで、第２止水部材１３は自重により降下し、第１止水部材１２を構成する流路１２ａを閉塞する。すなわち、図５の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図に示すように、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃが第１止水部材１２を構成する流路１２ａ内に挿通され、第２止水部材１３の蓋体を構成する円板状の下部蓋体１３ｂの下面が、第１止水部材１２を構成する流路１２ａの上端部に密接する。このように、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃは、第１止水部材１２を構成する流路１２ａ内に挿通されることから、第１止水部材１２に対する位置決め機能を有する。なお、第２止水部材１３の蓋体を構成する円板状の下部蓋体１３ｂは硬質ゴムにて形成されているため、硬化後の第１の止水剤との合わせ目に隙間ができることなく密着する。一旦、第１止水部材１２を構成する流路１２ａが閉止（閉塞）されてしまえば、貯水槽１から流入する水５の水圧が第２止水部材１３の蓋体を構成する円板状の上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体に作用することにより、第１止水部材１２を構成する流路１２ａをより強く閉止する方向に力が働くことになる。
【００１３】
このように、第１止水部材１２を構成する流路１２ａを故意に残した状態で第１の止水剤１４としてのゴムの原液を充填して硬化させ、第１の止水剤１２が硬化した後に、第１止水部材１２を構成する流路１２ａを第２止水部材１３にて閉塞（閉止）するという機械的な方法で、第１止水部材１２を構成する流路１２ａを封止することにより、水が流れている状態、すなわち、流水環境中でも止水をすることが可能となる。
【００１４】
次に、図１に示すステップＳ１６では、上述の止水が短期間の止水で良ければ、このままで止水作業を終了とする。一方、長期間に渡って止水を継続したい場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、第１止水部材１２及び第２止水部材１３の上流側（止水箇所の上）に、第２の止水剤１５を充填する（第２の止水剤１５を注入する）。ここで、図６は、図５に示す第２止水部材１３の設置後における第２の止水剤１５の注入状況を示す説明図である。図５の貯水槽１の縦断面図及び図５の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図に示すように、第１の止水剤１４としての硬化したゴム、第２止水部材１３を構成する上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体、及び直管接続部２の内周面にて形成される凹部は堰とみなすことができる。この凹部に第２の止水剤１５を注入し充填する。第２の止水剤充填装置１０に貯蔵される第２の止水剤１４は硬化性の液体又は流動体であり、打設管１１を介して上述の凹部内へ注入され充填される。第２の止水剤１５として、例えば、水より比重の大きいコンクリート（セメントに骨材（砂利）を混ぜたもの）が用いられる。なお、第２の止水剤１５として、コンクリートに代えて、例えば、セメント、モルタル（セメントに砂を混ぜたもの）、又はアスファルト等を用いても良い。水中ではあるが、上述のステップＳ１５までの作業工程により水５の流れは止まっているので、水より比重の大きい第２の止水剤１５としてのコンクリートは、上述の凹部内で静止した状態で硬化することができる。
【００１５】
図１のステップＳ１８では、上述の第１の止水剤１４としての硬化したゴム、第２止水部材１３を構成する上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体、直管接続部２の内周面にて形成される凹部内に充填された第２の止水剤１５を硬化させる。第２の止水剤１５としてのコンクリートが完全に硬化すれば、長期に渡って安定した止水が可能となる。これにて、止水作業を終了する。
【００１６】
なお、本実施例では、図１に示すステップＳ１３にて、設置した第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内に第１の止水剤１４を充填する（第１の止水剤を注入する）構成としたが、これに限られず、第１の止水剤１４の第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内への充填を以下のように行っても良い。貯水槽１内の水５が通流する直管接続部２内へとワイヤーにて吊り下げられる電磁石により、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃの一部が第１止水部材１２を構成する流路１２ａ内に挿通され、第２止水部材１３の蓋体をなす下部蓋体１３ｂの下面が第１止水部材１２の流路１１ａの上端部から離間する状態で、硬化性の液体又は流動体である第１の止水剤１４を、第１止水部材１２を構成する堰１２ｂ内に充填する。
【００１７】
以上の通り、本実施例によれば、流水環境においても、当該水が通流する管路内を好適に閉塞し止水し得る水中止水方法を実現することが可能となる。  
また、本実施例によれば、第１止水部材１２を構成する堰１２ｂは、その外周面がテーパー接続部３の内周面を模した円錐状であることから、第１止水部材１２を直管接続部２内に沈めることで、自己整合的に第１止水部材１２がテーパー接続部３に当接するよう位置付けられることから、第１止水部材１２の設置作業の効率化が図られる。  
また、本実施例によれば、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃは、第１止水部材１２を構成する流路１２ａ内に挿通されることから、第１止水部材１２に対する位置決め機能を有することから、設置された第１止水部材１２に対する第２止水部材１３の位置決め作業が容易化される。
【実施例２】
【００１８】
図７は、本発明の他の実施例に係る実施例２の水中止水方法の手順を示す作業工程フロー図である。本実施例では、第１止水部材として、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカーを用いる点及び、テーバー部を有さない直管型の管路においても適用できる点が、実施例１と異なる。以下では実施例１と同様の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
先ず、本実施例の水中止水方法が施工される止水対象について説明する。図８は、本実施例における止水対象である下水配管の縦断面図である。図８に示すように、下水配管は、地中に埋設された円筒状の水平配管２１に、相互に所定の間隔にて離間し設けられる複数の円筒状の垂直配管２２ａ、２２ｂ、２２ｃが接続されている。複数の垂直配管２２ａ、２２ｂ、２２ｃの上端部は、大気と連通可能な開口を有する。図８に示すように、地下水流２３からの水が垂直配管２２ｂから漏洩し、水平配管２１に流れ込んでいる。必ずしも下水処理する必要のない水が大量に水平配管２１へ流れ込むと、下水処理量が必要以上に増加することから、垂直配管２２ｂの途中で止水する必要がある。
【００２０】
そこで、図７に示す手順により、垂直配管２２ｂの途中で止水を流水環境下において行う。以下では、漏洩水（地下水流２３からの水）が流れ込む垂直配管２２ｂの鉛直方向下側（止水箇所）にて止水する場合を一例として説明する。先ず、図７に示すステップＳ２１では、詳細後述する第１止水部材及び第２止水部材を用意する。第１止水部材は、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路を有し、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカーにて構成される。第２止水部材は第１止水部材に設けられた水を通流可能とする流路を閉塞するために用いられる。なお、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路を有する第１止水部材と、第１止水部材に設けられた水を通流可能とする流路を閉塞するために用いられる第２止水部材とにより、止水部材が構成される。
【００２１】
ステップＳ２２では、地下水が漏洩する垂直配管２２ｂ内であって、止水箇所に第１止水部材（収縮状態のパッカー）を設置する。ここで、図９は、図８に示す下水配管の止水に用いる第１止水部材及び第２止水部材の設置状況を示す図である。また図１０は、図９に示す第１止水部材及び第２止水部材の設置場所の拡大図であって、第１止水部材の設置から第１止水部材に設けられた流路を閉塞するよう第２止水部材を設置するまでの設置状況の遷移を示す図である。図９に示すように、漏洩水が流れ込む垂直配管２２ｂの上側の周囲に、ワイヤー３６の一方端に固定される電磁石３４とワイヤー３６の他方端が固定されるクレーン３５、第１の止水剤充填装置３２、一方端が第１の止水剤充填装置３２に接続され他方端が第１の止水剤を第１止水部材３１に接続されると共に第１の止水剤充填装置３２内に貯蔵される第１の止水剤を第１止水部材３１へ注入するためのチューブ３３、及び、打設管３８の一方端が接続される第２の止水剤充填装置３７が設置されている。  
図１０に示すように、第１止水部材３１は、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路３１ａ、及びチューブ３３に接続されるパッカー３１ｂを備える。パッカー３１ｂは、膨張及び収縮可能なゴム製或いは布製の袋状体である。図１０の左図に示すように、垂直配管２２ｂ内に、収縮状態にあるパッカー３１ｂを有する第１止水部材３１が挿入され、収縮状態にあるパッカー３１ｂを有する第１止水部材３１は、垂直配管２２ｂの鉛直方向下側（止水箇所）に位置付けられる。
【００２２】
次に図７のステップＳ２３では、第１止水部材３１に第１の止水剤を充填する。このとき、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂは第１の止水剤が注入されることにより膨張する。図１０の中央図に示すように、中央部に水を通流可能とする流路３１ａを有する第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂに、図９に示した第１の止水剤充填装置３２からチューブ３３を介して第１の止水剤が注入され充填されることにより、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂが膨張する。膨張した第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂの外周面は、垂直配管２２ｂの内周面に全周にわたり当接する。これにより、第１止水部材３１は垂直配管２２ｂの内周面である止水箇所に固定される。ここで、第１の止水剤として、例えば、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、モルタル等、又は、エアー等の気体、或は水が用いられる。なお、流路３１ａを有さない通常のパッカーであれば、パッカーの上部に水が溜まり水位が上昇していくので、水圧によってパッカーが歪んだ状態となり、第１の止水剤も歪んだ形状に硬化する。しかし、本実施例では、第１止水部材３１は流路３１ａを有することから、流路３１ａ内を水流が通過できるため、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂに作用する水圧は低下し、歪みの小さい状態で第１の止水剤を硬化させることができる。なお、この場合、第１の止水剤として、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、モルタル等を用いる場合を想定している。
【００２３】
続いて、図７のステップＳ２４では、第１止水部材を構成する流路３１ａを第２止水部材１３にて閉塞する。第２止水部材１３は、実施例１と同様に、円板状の上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体と、円柱状（中実）又は円筒状（中空）であって一方端が下部蓋体１３ｂの下面の略中央部に固定され鉛直方向に延伸する脚部１３ｃを備える。円板状の上部蓋体１３ａは磁性体の金属製であって、例えば、鉄にて形成される。また、円板状の下部蓋体１３ｂは、例えば、硬質ゴムにて形成される。脚部１３ｃは、例えば、鉄等の金属材料又は樹脂にて形成されている。  
クレーン３５のワイヤー３６の先端の電磁石３４に、第２止水部材１３を構成する円板状の上部蓋体１３ａが磁力にて吸引固定（吸着）される。クレーン３５によりワイヤー３６の先端の電磁石３４に固定された第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃが、第１止水部材３１を構成する流路３１ａを挿通するよう位置付け、更に電磁石３４を降下させることで、第２止水部材１３は、第１止水部材３１を構成する流路３２ａを閉塞する。図１０の右図に示すように、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃが第１止水部材３１を構成する流路３１ａ内に挿通され、第２止水部材１３の蓋体をなす円板状の下部蓋体１３ｂの下面が、第１止水部材３１を構成する流路３１ａの上端部に密接する。このように、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃは、第１止水部材３１を構成する流路３１ａ内に挿通されることから、第１止水部材３１に対する位置決め機能を有する。一旦、第１止水部材３１を構成する流路３１ａが閉止（閉塞）されてしまえば、電磁石３４をオフにしてクレーン３５によりワイヤー３６を介して電磁石３４を引き上げても、地下水流２３からの水の水圧が第２止水部材１３の蓋体をなす円板状の上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体に作用し続け、第１止水部材３１を構成する流路３２ａをより強く閉止する方向に力が働くことになり、垂直配管２２ｂを止水することができる。
【００２４】
次に、図７に示すステップＳ２５では、上述の止水が短期間の止水で良ければ、このままで止水作業を終了とする。一方、長期間に渡って止水を継続したい場合には、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、第１止水部材３１及び第２止水部材１３の上流側（止水箇所の上）に、第２の止水剤３９を充填する（第２の止水剤３９を注入する）。ここで、図１１は、図９に示す第１止水部材３１及び第２止水部材１３の設置後における第２の止水剤３９の注入状況を示す説明図である。図９に示すように、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ、第２止水部材１３を構成する上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体、垂直配管２２ｂの内周面にて形成される凹部は堰とみなすことができる。この凹部に第２の止水剤３９を注入し充填する。第２の止水剤充填装置３７に貯蔵される第２の止水剤３９は硬化性の液体又は流動体であり、打設管３８を介して上述の凹部内へ注入され充填される。第２の止水剤３９として、例えば、水より比重の大きいコンクリート（セメントに骨材（砂利）を混ぜたもの）が用いられる。なお、第２の止水剤３９として、コンクリートに代えて、例えば、セメント、モルタル（セメントに砂を混ぜたもの）、又はアスファルト等を用いても良い。水中ではあるが、上述のステップＳ２４までの作業工程により地下水流２３からの水の流れは止まっているので、水より比重の大きい第２の止水剤３９としてのコンクリートは、上述の凹部内で静止した状態で硬化することができる。
【００２５】
図７のステップＳ２７では、上述の第１の止水剤としての硬化したゴム、グラウト、或はモルタル等、第２止水部材１３を構成する上部蓋体１３ａ及び下部蓋体１３ｂよりなる蓋体、垂直配管２２ｂの内周面にて形成される凹部内に充填された第２の止水剤３９を硬化させる。第２の止水剤３９としてのコンクリートが完全に硬化すれば、長期に渡って安定した止水が可能となる。これにて、止水作業を終了する。
【００２６】
なお、本実施例では、図７に示すステップＳ２３にて、設置した第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ内に第１の止水剤を充填する（第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂは第１の止水剤が注入されることにより膨張する）構成としたが、これに限られず、第１の止水剤の第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ内への充填を以下のように行っても良い。地下水流２３の水５が通流する垂直配管２２ｂ内へとワイヤー３６にて吊り下げられる電磁石３４により、第２止水部材１３を構成する脚部１３ｃの一部が第１止水部材３１を構成する流路３１ａ内に挿通され、第２止水部材１３の蓋体をなす下部蓋体１３ｂの下面が第１止水部材３１の流路３１ａの上端部から離間する状態で、硬化性の液体又は流動体、気体、或は水である第１の止水剤を、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ内に充填する。
【００２７】
また、本実施例では、図７に示すステップＳ２３からステップＳ２４の作業工程に進む際に、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ内に充填された第１の止水剤としての硬化性の液体又は流動体であるゴム、グラウト、或はモルタル等が硬化した後に行う手順としたが、これに限られるものではない。例えば、ステップＳ２３にて、第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ内に充填された第１の止水剤として、エアー等の気体又は水を用いる場合は、第１の止水剤の第１止水部材３１を構成するパッカー３１ｂ内への充填後に、直ちにステップＳ２４の作業工程に進む手順としても良い。
【００２８】
以上の通り本実施例によれば、上述の実施例１に示したようなテーパー部を有さない、直管型の管路においても、流水中にて止水することが可能となる。
【実施例３】
【００２９】
図１２は、本発明の他の実施例に係る実施例３の水中止水方法の手順を示す作業工程フロー図である。本実施例では、第１止水部材と第２止水部材とを組み合わせた状態で垂直配管内に挿入することにより、第１止水部材の設置後に第２止水部材吊り込むためのクレーン等の操作を不要にできる点が、実施例２と異なる。以下では実施例２と同様の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３０】
以下では、実施例２と同様に、漏洩水（地下水流２３からの水）が流れ込む垂直配管２２ｂの鉛直方向下側（止水箇所）にて止水する場合を一例として説明する。先ず、図１２のステップＳ３１では、詳細後述する化学繊維製のワイヤーにて相互に接続された第１止水部材４１及び第２止水部材４２を用意する。第１止水部材４１は、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路４１ａを有し、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカー４１ｂにて構成される。第２止水部材４２は、第１止水部材４１の流路４１ａに挿通される円筒状の脚部４２ｃ、脚部４２ｃの一方端に固定される円板状の上部蓋体４２ａ及び下部蓋体４２ｂよりなる蓋体、脚部４２ｃの他方端側に脚部４２ｃ内を横方向に貫通するよう挿通され且つ両端部が第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂの下面に接続される化学繊維製のワイヤー４７、及び脚部４２ｃの他方端に配されるバルーン５０上であって化学繊維製のワイヤー４７の鉛直方向下方に配される切断部材４８を備える。
【００３１】
ステップＳ３２では、地下水が漏洩する垂直配管２２ｂ内であって、止水箇所に第１止水部材４１（収縮状態のパッカー４１ｂ）及び第２止水部材４２を設置する。ここで、図１３は、本実施例における止水対象である下水配管の縦断面図であって、相互に接続される第１止水部材４１及び第２止水部材４２の設置状況を示す図である。また、図１４は、図１３に示す相互に接続された第１止水部材４１及び第２止水部材４２の設置から、第１止水部材４１及び第２止水部材４２の接続を解除することにより、第１止水部材４１に設けられた流路４１ａを第２止水部材４２にて閉塞するまでの設置状況の遷移を示す図である。図１３に示すように、漏洩水が流れ込む垂直配管２２ｂの上側の周囲に、圧縮機５３、一方端が圧縮機５３に接続され他方端が第２止水部材４２に接続される加圧管５１、第１の止水剤充填装置５４、一方端が第１の止水剤充填装置５４に接続され他方端が第１の止水剤を第１止水部材４１に接続されると共に第１の止水剤充填装置５４内に貯蔵される第１の止水剤を第１止水部材４１へ注入するためのチューブ５２、及び、打設管５５の一方端が接続される第２の止水剤充填装置５６が設置されている。  
図１４の上部の左図に示すように、第１止水部材４１は、中央部に鉛直方向に貫通する（水を通流可能とする）流路４１ａ、及びチューブ５２に接続されるパッカー４１ｂを備える。パッカー４１ｂは、膨張及び収縮可能なゴム製或いは布製の袋状体である。第２止水部材４２は、円板状の上部蓋体４２ａ及び下部蓋体４２ｂよりなる蓋体と、円筒状（中空）であって下部蓋体４２ｂの下面の略中央部に固定され鉛直方向に延伸する脚部１３ｃを備える。一方端が圧縮機５３に接続される加圧管５１は、これら、第２止水部材４２を構成する円板状の上部蓋体４２ａ及び下部蓋体４２ｂよりなる蓋体と円筒状（中空）の脚部４２ｃ内を鉛直方向に挿通し固定されている。円板状の上部蓋体４２ａは磁性体の金属製であって、例えば、鉄にて形成される。また、円板状の下部蓋体４２ｂは、例えば、硬質ゴムにて形成される。脚部４２ｃは、例えば、鉄等の金属材料又は樹脂にて形成されている。第１止水部材４１の流路４１ａに挿通される第２止水部材４２を構成する円筒状の脚部４２ｃ内を横方向に貫通するよう挿通され且つ両端部が第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂの下面に接続される化学繊維製のワイヤー４７を備える。化学繊維製のワイヤー４７としては、例えば、ナイロンワイヤー、或は、ポリエステルワイヤーが用いられる。  
図１４の上部の左図に示すように、垂直配管２２ｂ内に、収縮状態にあるパッカー４１ｂを有する第１止水部材４１及び、脚部４２ｃが予め第１止水部材４１を構成する流路４１ａに挿入され、且つ、化学繊維製のワイヤー４７により第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂの下面に接続される第２止水部材４２、すなわち、第１止水部材４１と第２止水部材４２とが組み合わされた状態にて挿入され、垂直配管２２ｂの鉛直方向下側（止水箇所）に位置付けられる。なお、化学繊維製のワイヤー４７により接続される第１止水部材４１及び第２止水部材４２は、第１止水部材４１を構成する流路４１ａの上端部と、第２止水部材４２の蓋体をなす下部蓋体４２ｂの下面とは、鉛直方向に所定の間隔にて離間するよう位置する。
【００３２】
次に、図１２のステップＳ３３では、第１止水部材４１に第１の止水剤を充填する。このとき、第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂは第１の止水剤が注入されることにより膨張する。図１４の上部の中央図に示すように、中央部に水を通流可能とする流路４１ａを有する第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂに、図１３に示した第１の止水剤充填装置５４からチューブ５２を介して第１の止水剤が注入され充填されることにより、第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂが膨張する。膨張した第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂの外周面は、垂直配管２２ｂの内周面に全周にわたり当接する。これにより、第１止水部材４１は垂直配管２２ｂの内周面である止水箇所に固定される。ここで、第１の止水剤として、例えば、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、モルタル等、又は、エアー等の気体、或は水が用いられる。なお、流路４１ａを有さない通常のパッカーであれば、パッカーの上部に水が溜まり水位が上昇していくので、水圧によってパッカーが歪んだ状態となり、第１の止水剤も歪んだ形状に硬化する。しかし、本実施例では、第１止水部材４１は流路４１ａを有することから、流路４１ａ内を水流が通過できるため、第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂに作用する水圧は低下し、歪みの小さい状態で第１の止水剤を硬化させることができる。なお、この場合、第１の止水剤として、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、モルタル等を用いる場合を想定している。  
また、図１４の上部の中央図の一点鎖線で囲まれる領域の拡大図（図１４の下部の左図）に示すように、本実施例の第２止水部材４２を構成する脚部４２ｃは、円筒状の中心軸４３及び円筒４４による二重構造を備える。脚部４２ｃの先端は先端板４５で閉止されている。中心軸４３に化学繊維製のワイヤー４７の一部が連結されており、円筒４４に設けられた開口部４６を介して第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂの下面に、化学繊維製のワイヤー４７の両端部が接続されている。先端板４５の内側には、浮き輪型のバルーン５０が畳まれた状態（収縮状態）で設置されている。また、一方端が圧縮機５３に接続される加圧管５１は、円筒状の中心軸４３内に挿通され、バルーン５０に接続されている。また、収縮状態で先端板４５の内側に設置されているバルーン５０上に、鉛直方向上方へと摺動可能に切断部材４８が載置されている。切断部材４８は、円筒４４の内周面側に鉛直方向上方へと立設する立設部を有し、立設部の上端部にカッター４９を備えている。
【００３３】
図１２のステップＳ３４では、第２止水部材４２の脚部４２ｃに設置されるバルーン５０へ圧縮空気を供給する（バルーン５０が膨張する）。図１４の下部の右図に示す拡大図に示されるように、圧縮機５３から加圧管５１を介してバルーン５０へ圧縮空気を供給すると、それまで収縮状態にあったバルーン５０は膨張する。バルーン５０が膨張することにより、バルーン５０上に載置される切断部材４８は鉛直方向上方へと摺動する。
【００３４】
図１２のステップＳ３５では、バルーン５０の膨張により、第１止水部材４１及び第２止水部材４２の接続を解除する。図１４の下部の右図に示す拡大図に示されるように、バルーン５０の膨張による切断部材４８の鉛直方向上方への摺動（上昇）により、切断部材４８の立設部の上端部に設けられたカッター４９が、化学繊維製のワイヤー４７を切断する。  
図１２のステップＳ３５では、第１止水部材４１の流路４１ａを第２止水部材４２により閉塞する。図１４の上部の右図に示されるように、上述のステップＳ３４にて化学繊維製のワイヤー４７が切断されると、第２止水部材４２は自重により降下し、第２止水部材４２の蓋体をなす円板状の下部蓋体４２ｂの下面が、第１止水部材４１を構成する流路４１ａの上端部に密接する。一旦、第１止水部材４１を構成する流路４１ａが閉止（閉塞）されてしまえば、地下水流２３からの水の水圧が第２止水部材４２の蓋体をなす円板状の上部蓋体４２ａ及び下部蓋体４２ｂよりなる蓋体に作用し続け、第１止水部材４１を構成する流路４１ａをより強く閉止する方向に力が働くことになり、垂直配管２２ｂを止水することができる。
【００３５】
次に、図１２に示すステップＳ３７では、上述の止水が短期間の止水で良ければ、このままで止水作業を終了とする。一方、長期間に渡って止水を継続したい場合には、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、第１止水部材４１及び第２止水部材４２の上流側（止水箇所の上）に、第２の止水剤５７を充填する（第２の止水剤５７を注入する）。ここで、図１５は、図１４に示す第２止水部材４２による第１止水部材４１の流路４１ａの閉塞後における第２の止水剤５７の注入状況を示す説明図である。図１４に示すように、第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂ、第２止水部材４２を構成する上部蓋体４２ａ及び下部蓋体４２ｂよりなる蓋体、垂直配管２２ｂの内周面にて形成される凹部は堰とみなすことができる。この凹部に第２の止水剤５７を注入し充填する。第２の止水剤充填装置５６に貯蔵される第２の止水剤５７は硬化性の液体又は流動体であり、打設管５５を介して上述の凹部内へ注入され充填される。第２の止水剤５７として、例えば、水より比重の大きいコンクリート（セメントに骨材（砂利）を混ぜたもの）が用いられる。なお、第２の止水剤５７として、コンクリートに代えて、例えば、セメント、モルタル（セメントに砂を混ぜたもの）、又はアスファルト等を用いても良い。水中ではあるが、上述のステップＳ３６までの作業工程により地下水流２３からの水の流れは止まっているので、水より比重の大きい第２の止水剤５７としてのコンクリートは、上述の凹部内で静止した状態で硬化することができる。
【００３６】
図１２のステップＳ３９では、上述の第１の止水剤としての硬化したゴム、グラウト、或はモルタル等、第２止水部材４２を構成する上部蓋体４２ａ及び下部蓋体４２ｂよりなる蓋体、垂直配管２２ｂの内周面にて形成される凹部内に充填された第２の止水剤５７を硬化させる。第２の止水剤５７としてのコンクリートが完全に硬化すれば、長期に渡って安定した止水が可能となる。これにて、止水作業を終了する。
【００３７】
なお、本実施例では、図１２に示すステップＳ３３からステップＳ３４の作業工程に進む際に、第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂ内に充填された第１の止水剤としての硬化性の液体又は流動体であるゴム、グラウト、或はモルタル等が硬化した後に行う手順としたが、これに限られるものではない。例えば、ステップＳ３３にて、第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂ内に充填された第１の止水剤として、エアー等の気体又は水を用いる場合は、第１の止水剤の第１止水部材４１を構成するパッカー４１ｂ内への充填後に、直ちにステップＳ３４の作業工程に進む手順としても良い。
【００３８】
以上の通り本実施例によれば、実施例２の効果に加え、第１止水部材と第２止水部材とを組み合わせた状態で垂直配管内に挿入することから、作業工程の短縮化が図られる。  
また、第１止水部材の設置後に第２止水部材吊り込むためのクレーン等の設置及びクレー等の操作を不要にできる。
【実施例４】
【００３９】
図１６は、本発明の他の実施例に係る実施例４における止水対象である下水配管の縦断面図であって、第１止水部材及び第２止水部材を垂直配管から水平配管へと挿入する途中の段階を示す図である。また、図１７は、第１止水部材及び第２止水部材を水平配管内の所望の位置に配された設置状況を示す図である。また、図１８は、図１７に示す第１止水部材及び第２止水部材の設置場所の拡大図であって、第１止水部材及び第２止水部材の水平配管内への設置から第２止水部材による第１止水部材の流路の閉塞までの状態の遷移を示す図である。本実施例では、下水配管を構成する水平配管を止水する点、及び第２止水部材がバルーンを用いて第１止水部材の中央部の流路を閉塞する点が実施例２と異なる。以下では、実施例２と同様の構成要素に同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４０】
以下では、漏洩水（地下水流２３からの水）が流れ込む垂直配管２２ｂより、水平配管２１に流入する漏洩水を水平配管２１内（止水箇所）にて止水する場合を一例として説明する。図１６及び図１８に示すように、詳細後述する第１止水部材６１は、中央部に水を通流可能とする流路６１ａを有し、膨張及び収縮可能な袋状体のパッカー６１ｂにて構成される。第２止水部材６２は、第１止水部材６１を構成する流路６１ａに挿通される円筒状の脚部６２ｃ、脚部６２ｃの一方端に固定される円板状の上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂよりなる蓋体、脚部６２ｃの他方端側に配されるバルーン６４、及び脚部６２ｃの他方端に固定されバルーン６４を支持する後方板６３を備える。
【００４１】
また、図１６に示すように、漏洩水が流れ込む垂直配管２２ｂの上側の周囲に、圧縮機６７、一方端が圧縮機６７に接続され他方端が第２止水部材６２に接続される加圧管６５、第１の止水剤充填装置６８、一方端が第１の止水剤充填装置６８に接続され他方端が第１の止水剤を第１止水部材６１に接続されると共に第１の止水剤充填装置６８内に貯蔵される第１の止水剤を第１止水部材６１へ注入するためのチューブ６６、及びワイヤー７０の一方端に固定される電磁石７１とワイヤー７０の他方端が固定される挿入装置６９が設置されている。  
また、図１６に示すように、予め、第１止水部材６１を構成する流路６１ａ内に第２止水部材６２を構成する脚部６２ｃを挿入しておく。ここで、図１８の上図に示すように、第１止水部材６１は、中央部に水を通流可能とする流路６１ａ、及びチューブ６６に接続されるパッカー６１ｂを備える。パッカー６１ｂは、膨張及び収縮可能なゴム製或いは布製の袋状体である。第２止水部材６２は、円板状の上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂよりなる蓋体と、円筒状（中空）であって下部蓋体６２ｂの下面の略中央部に固定され延伸する脚部６３ｃ、脚部６３ｃの下部蓋体６２ｂの下面とは反対側の端部に固定される後方板６３、及び後方板６３により支持される浮き輪型のバルーン６４を備える。一方端が圧縮機６７に接続される加圧管６５は、これら、第２止水部材６２を構成する円板状の上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂよりなる蓋体と円筒状（中空）の脚部６２ｃ内を挿通し、バルーン６４に接続さている。円板状の上部蓋体６２ａは磁性体の金属製であって、例えば、鉄にて形成される。また、円板状の下部蓋体６２ｂは、例えば、硬質ゴムにて形成される。脚部６２ｃは、例えば、鉄等の金属材料又は樹脂にて形成されている。なお、第２止水部材６２を構成する下部蓋体６２ｂの下面と、第１止水部材６１を構成する流路６１ａの上端部とは、所定の間隔にて離間するよう配されている。
【００４２】
図１６に戻り、予め、第１止水部材６１を構成する流路６１ａ内に第２止水部材６２を構成する脚部６２ｃを挿入することにより、第１止水部材６１及び第２止水部材６２が組み合わされた止水部材を、挿入装置６９により、垂直配管２２ｂの上端部に設けられる大気と連通可能な開口を介して、垂直配管２２ｂ内を鉛直方向下方へと挿入する。具体的には、挿入装置６９のワイヤー７０の先端の電磁石７１に、第２止水部材６２を構成する円板状の上部蓋体６２ａが磁力にて吸引固定される。第１止水部材６１及び第２止水部材６２が組み合わされた止水部材は、挿入装置６９のワイヤー７０により吊り下げられた状態にて、挿入装置６９により垂直配管２２ｂ内を鉛直方向下方へと降下される。図１６に示す状態では、第１止水部材６１及び第２止水部材６２が組み合わされた止水部材が、垂直配管２２ｂの下端部の開口より水平配管２１内へ挿入された途中段階の状態である。  
ここで、挿入装置６９及び一方端が挿入装置６９に接続され他方端が電磁石７１に接続されるワイヤー７０は、例えば、医療用の内視鏡と同様な構造及び機能を有する。挿入装置６９に一方端が接続されるワイヤー７０は、全体としては管路（垂直配管２２ｂ及び水平配管２１）内の形状に倣って、先端を挿入又は引抜き可能に構成され、特に先端部については、屈曲する方向を遠隔から操作可能に構成されている。挿入装置６９のワイヤー７０の先端の電磁石７１をオンにした状態で、第２止水部材６２を構成する円板状の上部蓋体６２ａを磁力に吸引固定（吸着）し、先ずは、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂを垂直配管２２ｂから下方に挿入し、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂを垂直配管２２ｂと水平配管２１のＴ字接続部まで降下させる。
【００４３】
次に、図１７に示すように、挿入装置６９を地上部から操作してワイヤー７０の先端部方向を定める。これにより、操作者が意図する方向（Ｔ字接続部の上流側或いは下流側）へ、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂを挿入することができる。図１７に示す例では、水平配管２１内であって、垂直配管２２ｂの下端部の開口と、垂直配管２２ｂよりも下流側に離接して配される垂直配管２２ｃの下端部の開口との間である所望の位置に、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂが設置された状態を示している。図１８の上図に示すように、挿入装置６９により、水平配管２１内の所望の位置に第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂが設置された直後においては、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂは収縮状態にある。次に、図１７に示す第１の止水剤充填装置６８からチューブ６６を介して第１の止水剤が注入され充填されることにより、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂが膨張する。図１８の中央図に示すように、膨張した第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂの外周面は、水平配管２１の内周面に全周にわたり当接する。これにより、第１止水部材６１は水平配管２１の内周面である止水箇所に固定される。ここで、第１の止水剤として、例えば、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、モルタル等、又は、エアー等の気体、或は水が用いられる。
【００４４】
図１７に示すように、第１止水部材６１が水平配管２１の内周面である止水箇所に固定されると、電磁石７１をオフにし、電磁石７１を、第２止水部材６２を構成する円板状の上部蓋体６２ａより離脱させ、挿入装置６９により、ワイヤー７０及び電磁石７１を、水平配管２１及び垂直配管２２ｂより引き抜く。この状態で第１の止水剤が硬化した後、圧縮機６７から加圧管６５を介してバルーン６４に圧縮空気を供給する。図１８の下図に示すように、それまで収縮状態にあったバルーン６４は膨張する。第２止水部材６２を構成する円筒状の脚部６２ｃの一方端は、上述のように、バルーン６４を支持する後方板６３に固定されていることから、バルーン６４の膨張に伴い後方板６３が第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂから離間する方向へと移動する（図１８の下図においては、右側方向へと水平に移動する）。後方板６６の移動に伴い、第１止水部材６１の蓋体をなす上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂは、第１止水部材６１を構成する流路６１ａへと向かい移動し、第２止水部材６２の蓋体をなす下部蓋体６２ｂの下面が、第１止水部材６１を構成する流路６１ａの端部に密接する。これにより、第１止水部材６１を構成する流路６１ａは、第２止水部材６２により閉塞（閉止）され、水平配管２１を止水することが可能となる。本実施例では、上述の実施例１乃至実施例３と異なり、止水箇所が水平配管２１内であることから、第１止水部材６１を構成する流路６１ａを閉塞するためには、第２止水部材６２の蓋体をなす上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂを水平方向に移動させる必要がある。そのため、上述の実施例１乃至実施例３におけるような、第２止水部材６２の蓋体をなす上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂを重力により移動させ、第１止水部材６１を構成する流路６１ａを閉塞することができない。そこで、上述のように、第２止水部材６２を構成するバルーン６４を用いて、第２止水部材６２の蓋体をなす上部蓋体６２ａ及び下部蓋体６２ｂを水平方向に移動させ、第１止水部材６１を構成する流路６１ａを閉塞（閉止）する構成としている。
【００４５】
図１９は、２組の第１止水部材及び第２止水部材を、水平配管２１内において垂直配管２２ｂを挟み所定の間隔にて離間するよう配した後の第２の止水剤の注入状況を示す説明図である。長期間に渡る止水を継続したい場合には、図１８に示すように、上述の第１止水部材６２及び第２止水部材６２により構成される止水部材に加え、更に、第１止水部材６１’及び第２止水部材６２’により構成される止水部材を、水平配管２１内の所望の位置に設置する。なお、第１止水部材６１’及び第２止水部材６２’により構成される止水部材は、図１９に示すように、水平配管２１内であって、垂直配管２２ｂの下端部の開口と、垂直配管２２ｂよりも上流側に離接して配される垂直配管２２ａの下端部の開口との間である所望の位置への、第１止水部材６１’及び第２止水部材６２’により構成される止水部材の設置については、上述の図１６から図１８を用いて説明した作業工程と同様の作業工程を実施することにより実現される。すなわち、第１の止水剤充填装置６８’からチューブ６６’を介して第１の止水剤を、第１止水部材６１’を構成するパッカーへ注入
し膨張させることで、水平配管２１内に、第１止水部材６１’を固定する。第１の止水剤が硬化した後、圧縮機６７’から加圧管６５’を介してバルーン６４’に圧縮空気を供給しバルーン６４’を膨張させることで、第２止水部材６２’を構成する後方板６３’を水配管２１内において水平方向に上流側（図１９において左側）へと移動させることで、第１止水部材６１’を構成する流路を第２止水部材６２’により閉塞（閉止）する。
【００４６】
図１９に示すように、垂直配管２２ｂよりも上流側に離接して配される垂直配管２２ａの下端部の開口との間である所望の位置への、第１止水部材６１’及び第２止水部材６２’により構成される止水部材の設置により、水平配管２１内における２カ所目の止水を行った後、垂直配管２２ａの上側の周囲に、打設管７２の一方端が接続される第２の止水剤充填装置７３を設置する。なお、第２の止水剤充填装置７３の設置場所については、垂直配管２２ｂの上側の周囲に設置スペースが確保できれば、第２の止水剤充填装置７３を垂直配管２２ｂの上側の周囲に設置しても良い。  
図１９に示すように、第１止水部材６２及び第２止水部材６２により構成される止水部材、第１止水部材６２’及び第２止水部材６２’により構成される止水部材、水平配管２１の内周面、及び垂直配管２２ｂの内周面にて形成される凹部は堰とみなすことができる。この凹部に第２の止水剤を注入し充填する。第２の止水剤充填装置７３に貯蔵される第２の止水剤は、硬化性の液体又は流動体であり、打設管７２を介して上述の凹部内へ注入され充填される。第２の止水剤として、例えば、水より比重の大きいコンクリート（セメントに骨材（砂利）を混ぜたもの）が用いられる。なお、第２の止水剤として、コンクリートに代えて、例えば、セメント、モルタル（セメントに砂を混ぜたもの）、又はアスファルト等を用いても良い。水中ではあるが、水の流れは止まっているので、水より比重の大きい第２の止水剤としてのコンクリートは、上述の凹部内で静止した状態で硬化することができる。第２の止水剤としてのコンクリートが完全に硬化すれば、長期に渡って安定した止水が可能となる。
【００４７】
なお、本実施例では、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂ内に充填する第１の止水剤として、硬化性の液体又は流動体であるゴム、グラウト、或はモルタル等を用い、第１の止水剤が硬化した後に、圧縮空気をバルーン６４へ供給する手順を示したが、これに限られるものではない。例えば、第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂ内に充填する第１の止水剤として、エアー等の気体又は水を用いる場合は、第１の止水剤の第１止水部材６１を構成するパッカー６１ｂ内への充填後に、直ちに圧縮空気をバルーン６４へ供給する手順としても良い。
【００４８】
以上の通り本実施例によれば、流水環境においても、水が通流する水平配管内を好適に閉塞し、止水することが可能となる。
【実施例５】
【００４９】
図２０は、本発明の他の実施例に係る実施例５の第１止水部材及び第２止水部材の水平配管内における設置場所の拡大図であって、第１止水部材及び第２止水部材の水平配管内への設置から第２止水部材による第１止水部材の流路の閉塞までの状態の遷移を示す図である。本実施例では、第１止水部材の流路の閉塞する第２止水部材として膨張及び収縮可能な袋状体のパッカーを用いる構成とした点が、実施例４と異なる。以下では、実施例４と同様の構成要素に同一符号を付し、重複する説明を省略する。  
以下では、漏洩水（地下水流２３からの水）が流れ込む垂直配管２２ｂより、水平配管２１に流入する漏洩水を水平配管２１内（止水箇所）にて止水する場合を一例として説明する。
【００５０】
図２０の上図に示すように、第１止水部材８１は、中央部に水を通流可能とする流路８１a及び第１のパッカー８１ｂを備える。第２止水部材（第２のパッカー）８２は、予め第１止水部材８１を構成する流路８１a内に挿入されている。これら、第１止水部材８１及び第２止水部材（第２のパッカー）８２により止水部材を構成する。第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ及び第２止水部材（第２のパッカー）８２は、膨張及び収縮可能なゴム製或いは布製の袋状体である。また、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂに一方端が接続されるチューブ８３の他方端は、図示しない止水剤充填装置に接続されており、第２止水部材（第２のパッカー）８２に一方端が接続されるチューブ８３の他方端は、図示しない止水剤充填装置に接続されている。ここで、図示しない止水剤充填装置に貯蔵される止水剤として、例えば、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、モルタル等、又は、エアー等の気体、或は水が用いられる。
【００５１】
図２０の上図においては、予め、第１止水部材８１を構成する流路８１a内に第２止水部材（第２のパッカー）８２を挿入することにより、第１止水部材８１及び第２止水部材（第２のパッカー）８２が組み合わされた止水部材が、水平配管２１内の所望の位置（止水箇所）に設置された状態を示している。この状態においては、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ及び第２止水部材（第２のパッカー）８２は、共に畳まれた状態（収縮状態）にある。
【００５２】
次に、図２０の中央図に示すように、図示しない止水剤充填装置よりチューブ８３を介して、止水剤が第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ内に注入され充填されることにより、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂは膨張する。膨張した第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂの外周面は、水平配管２１の内周面に全周にわたり当接する。これにより、第１止水部材８１は水平配管２１の内周面である止水箇所に固定される。このとき、第２止水部材（第２のパッカー）８２は収縮状態にあることから、第１止水部材８１を構成する流路８１a内には間隙が形成されおり、流路８１a内を水が通流可能な状態にある。従って、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂにより、水平配管２１内を通流する水が堰き止めてられた状態ではないことから、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂに対し、不必要な水圧が作用することはない。よって、仮に、止水剤として、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、或いはモルタル等を用いる場合においては、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ内の止水剤を硬化させることができる。
【００５３】
図２０の下図に示すように、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ内の止水剤が完全に硬化した後、図示しない止水剤充填装置よりチューブ８４を介して、止水剤が第２止水部材（第２のパッカー）８２内に注入され充填されることにより、第２止水部材（第２のパッカー）８２は膨張する。図２０の中央図に示すように、第２止水部材（第２のパッカー）８２の水平方向の長さは、第１止水部材８１を構成する流路８１aの水平方向の長さよりも充分に長く、第２止水部材（第２のパッカー）８２の水平方向の両端部側は、第１止水部材８１を構成する流路８１aの両端部から突出している。従って、第２止水部材（第２のパッカー）８２が膨張することにより、第１止水部材８１を構成する流路８１aの両端部から突出する領域にて、第１止水部材８１を構成する流路８１aが閉塞（閉止）される。なお、そのほかの止水手順については、第４の実施例と同様に操作をすることができる。第１止水部材８１を構成する流路８１aの第２止水部材（第２のパッカー）８２による閉塞（閉止）後の作業工程については、上述の実施例４に示した作業工程と同様の工程を適用することができる。
【００５４】
なお、本実施例では、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ内に充填される止水剤として、硬化性の液体又は流動体であるゴムの原液、グラウト、或いはモルタル等を用い、止水剤が硬化した後に、第２止水部材（第２のパッカー）８２内へ止水剤を注入し充填する手順を示したが、これに限られるものではない。例えば、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ内に充填される止水剤として、エアー等の気体、或いは水を用いる場合においては、第１止水部材８１を構成する第１のパッカー８１ｂ内に止水剤を充填後に直ちに第２止水部材（第２のパッカー）８２へ止水剤を注入することができる。
【００５５】
本実施例によれば、実施例４の効果に加え、第１止水部材及び第２止水部材の構成をより単純化できる。  
また、本実施例によれば、第１止水部材及び第２止水部材へ注入する止水剤として、同一の止水剤を用いることができることから、用意すべき止水剤充填装置を共用化することも可能となる。
【００５６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・貯水槽
２・・・直管接続部
３・・・テーパー接続部
４・・・排水管
５・・・水
６・・・流入管
７・・・揚水管
８・・・第１の止水剤充填装置
９・・・チューブ
１０・・・第２の止水剤充填装置
１１・・・打設管
１２・・・第１止水部材
１２ａ・・・流路
１２ｂ・・・堰
１３・・・第２止水部材
１３ａ・・・上部蓋体
１３ｂ・・・下部蓋体
１３ｃ・・・脚部
１４・・・第１の止水剤
１５・・・第２の止水剤
２１・・・水平配管
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・垂直配管
２３・・・地下水流
３１・・・第１止水部材
３１ａ・・・流路
３１ｂ・・・パッカー
３２・・・第１の止水剤充填装置
３３・・・チューブ
３４・・・電磁石
３５・・・クレーン
３６・・・ワイヤー
３７・・・第２の止水剤充填装置
３８・・・打設管
３９・・・第２の止水剤
４１・・・第１止水部材
４１ａ・・・流路
４１ｂ・・・パッカー
４２・・・第２止水部材
４２ａ・・・上部蓋体
４２ｂ・・・下部蓋体
４２ｃ・・・脚部
４３・・・中心軸
４４・・・円筒
４５・・・先端板
４６・・・開口部
４７・・・化学繊維製のワイヤー
４８・・・切断部材
４９・・・カッター
５０・・・バルーン
５１・・・加圧管
５２・・・チューブ
５３・・・圧縮機
５４・・・第１の止水剤充填装置
５５・・・打設管
５６・・・第２の止水剤充填装置
５７・・・第２の止水剤
６１，６１’・・・第１止水部材
６１ａ・・・流路
６１ｂ・・・パッカー
６２，６２’・・・第２止水部材
６２ａ・・・上部蓋体
６２ｂ・・・下部蓋体
６２ｃ・・・脚部
６３，６３’・・・後方板
６４，６４’・・バルーン
６５，６５’・・・加圧管
６６，６６’・・・チューブ
６７，６７’・・・圧縮機
６８，６８’・・・第１の止水剤充填装置
６９・・・挿入装置
７０・・・ワイヤー
７１・・・電磁石
７２・・・打設管
７３・・・第２の止水剤充填装置
８１・・・第１止水部材
８１ａ・・・流路
８１ｂ・・・第１のパッカー
８２・・・第２止水部材（第２のパッカー）
８３，８４・・・チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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