(57)【要約】【課題】本発明は、可動堰の改修作業中において、作業者が安心して改修作業を行うことができる可動堰の改修作業における安全管理方法及び安全管理システムを提供する。【解決手段】安全管理システム１０では、堰柱３と、堰柱３の間を架け渡すように設置された既存ゲート２と、を含む可動堰１の改修作業で用いられ、２本の堰柱３と止水構造物７，８との間に位置する河川水が除去されることによって改修作業の作業空間Ｓが形成され、作業空間Ｓ内で行われる可動堰１の改修作業における安全管理で用いられる。安全管理システム１０は、作業空間Ｓの下方に位置する地下水の水圧を測定する水圧計１１ａ，１１ｂと、水圧計１１ａ，１１ｂで測定された水圧が基準値以上となったことを作業者に知らせることによって、又は作業空間Ｓに設けられた観測井１３から地下水が流出することによって、作業者に安全でない旨を警告する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川に設置された少なくとも２本の堰柱と、２本の前記堰柱の間を架け渡すように設置されたゲートと、を備える可動堰において、
前記ゲートよりも上流側で前記堰柱のそれぞれに設置された第１の止水構造物と、前記ゲートよりも下流側で前記堰柱のそれぞれに設置された第２の止水構造物と、を用いて、２本の前記堰柱と前記第１の止水構造物と前記第２の止水構造物との間に位置する作業空間内で行われる可動堰の改修作業における安全管理方法であって、
前記作業空間の下方に位置する地下水の水圧を測定する水圧測定工程と、
前記水圧測定工程で測定された水圧が基準値以上であることを作業者に知らせることによって、又は前記作業空間内に設けられた観測井から前記地下水が流出することによって、前記作業者に対する警告を行う警告工程と、
を備えることを特徴とする可動堰の改修作業における安全管理方法。
【請求項２】
前記警告工程は、
前記水圧測定工程で測定された水圧が第１の基準値以上であることを知らせることによって第１段階の警告を行う第１の警告工程と、
前記水圧測定工程で測定された水圧が前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上であることを知らせることによって第２段階の警告を行う第２の警告工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の可動堰の改修作業における安全管理方法。
【請求項３】
前記警告工程では、前記作業空間内に設けられた表示手段の表示によって、前記作業者に対する警告を行う請求項１又は２に記載の可動堰の改修作業における安全管理方法。
【請求項４】
前記警告工程では、前記水圧測定工程で測定された水圧が基準値以上であるときに電子メールを送信することによって、前記作業者に対する警告を行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の可動堰の改修作業における安全管理方法。
【請求項５】
河川に設置された少なくとも２本の堰柱と、２本の前記堰柱の間を架け渡すように設置されたゲートと、を備える可動堰において、
前記ゲートよりも上流側で前記堰柱のそれぞれに設置された第１の止水構造物と、前記ゲートよりも下流側で前記堰柱のそれぞれに設置された第２の止水構造物と、を用いて、２本の前記堰柱と前記第１の止水構造物と前記第２の止水構造物との間に位置する作業空間内で作業を行う際における安全管理のための安全管理システムであって、
前記作業空間の下方に位置する地下水の水圧を測定する水圧測定手段と、
前記作業空間内に設けられ、前記地下水を流出させることによって作業者に対する警告を行う観測井と、
前記水圧測定手段で測定された水圧が基準値以上であることを作業者に知らせることによって前記作業者に対する警告を行う警告手段と、
を備えることを特徴とする安全管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川に設置される可動堰の改修作業における安全管理方法及び安全管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１２４９２９号公報には、ダムを構成する４台の可動堰を備えたゲートに対して１台ずつ修繕工事を行う方法が記載されている。この公報に記載された方法では、ゲートの修繕に関する各種作業を行う作業スペースとして利用する仮設桟橋をダムの下流側に設置すると共に、修繕対象のゲートの上流側に仮締切ゲートを設置した状態でゲートの修繕工事が行われる。このように仮締切ゲートを設置することによって止水が行われ、修繕工事における河川の水の分断が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２４９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、河川における海岸から比較的近い場所において、可動堰は、河川水における海水の遡上を防止すると共に洪水時に水を下流側に開放させるために設けられる。すなわち、海岸から近い場所に位置する可動堰では、通常時はゲートを閉鎖することによって、可動堰より上流側の河川水と、可動堰より下流側の塩分が混入した河川水とを分断している。そして、洪水発生時等にはゲートを開放して、可動堰より上流側の水を下流側に開放させる。ここで、下流側の塩分が混入した海水が可動堰よりも遡上すると、塩分を多く含んだ河川水が可動堰よりも上流側に移動することとなるので、河川から取得される飲料用水や工業用水に影響を与えるおそれがある。
【０００５】
よって、海岸から近い場所に位置する可動堰では、上流側の河川水と下流側の河川水とを分断させて可動堰としての機能を維持させながら、可動堰の改修工事を行うことが求められる。このような可動堰の改修工事は、河川水を上流側と下流側とで分断する分断箇所にて行われ、この分断箇所では多くの作業者が改修作業を行うことになる。よって、分断箇所への河川水の流入等から作業者を守り、作業者が安心して作業を行うことができるための対策を施すことが求められている。また、作業現場によって水深や地質等が異なるため、現場毎に効果的な安全基準を策定する必要がある。
【０００６】
本発明は、可動堰の改修作業中において、作業者が安心して改修作業を行うことが可能な可動堰の改修作業における安全管理方法及び安全管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る可動堰の改修作業における安全管理方法は、河川に設置された少なくとも２本の堰柱と、２本の堰柱の間を架け渡すように設置されたゲートと、を備える可動堰において、ゲートよりも上流側で堰柱のそれぞれに設置された第１の止水構造物と、ゲートよりも下流側で堰柱のそれぞれに設置された第２の止水構造物と、を用いて、２本の堰柱と第１の止水構造物と第２の止水構造物との間に位置する作業空間内で行われる可動堰の改修作業における安全管理方法であって、作業空間の下方に位置する地下水の水圧を測定する水圧測定工程と、水圧測定工程で測定された水圧が基準値以上であることを作業者に知らせることによって、又は作業空間内に設けられた観測井から地下水が流出することによって、作業者に対する警告を行う警告工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この可動堰の改修作業における安全管理方法では、第１の止水構造物と第２の止水構造物とが２本の堰柱のそれぞれに設置されることによって、上流側から下流側への河川水の流入と下流側から上流側への河川水の流入とが防止されており、可動堰の上流側と可動堰の下流側とが分断されている。そして、第１の止水構造物と第２の止水構造物との間の河川水が除去されることにより、第１の止水構造物と第２の止水構造物との間に河川水を有しない作業空間が形成される。この作業空間では、地下水の異常な水圧等によって作業空間内に水が進入する懸念があり、このような事態が生じたときに作業者は作業空間内で作業を継続することができなくなる。しかしながら、本発明に係る安全管理方法では、作業空間の下方に位置する地下水の水圧を測定し、測定した水圧が基準値以上であるときに作業者への警告を行うので、作業者は、実際に水が作業空間内に進入する前に安全でないことを認識することができる。また、作業者は、作業空間内で観測井から水が流出していることを目視することによって、安全でないことを認識することも可能である。このように、地下水の水圧による警告と観測井による警告とを互いに補完させることが可能となっている。
【０００９】
また、警告工程は、水圧測定工程で測定された水圧が第１の基準値以上であることを知らせることによって第１段階の警告を行う第１の警告工程と、水圧測定工程で測定された水圧が第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上であることを知らせることによって第２段階の警告を行う第２の警告工程と、を備えていてもよい。このように、警告工程を多段階とすることによって、作業者に警告の重要度を認識させることもでき、作業者は直ちに作業を中止しなければならないか否かを認識することも可能となる。
【００１０】
また、警告工程では、作業空間内に設けられた表示手段の表示によって、作業者に対する警告を行ってもよい。このように表示手段による表示で安全でない旨を作業者に警告することによって、作業者は視覚によって安全でない旨を認識することができる。ここで、表示手段による警告としては、例えば回転灯の回転による警告等が挙げられる。
【００１１】
また、警告工程では、水圧測定工程で測定された水圧が基準値以上であるときに電子メールを送信することによって、作業者に対する警告を行ってもよい。このように電子メールの送信で警告を行うことによって、コンピュータや携帯電話によって安全でない旨を認識することも可能となる。
【００１２】
本発明に係る安全管理システムは、河川に設置された少なくとも２本の堰柱と、２本の堰柱の間を架け渡すように設置されたゲートと、を備える可動堰において、ゲートよりも上流側で堰柱のそれぞれに設置された第１の止水構造物と、ゲートよりも下流側で堰柱のそれぞれに設置された第２の止水構造物と、を用いて、２本の堰柱と第１の止水構造物と第２の止水構造物との間に位置する作業空間内で作業を行う際における安全管理のための安全管理システムであって、作業空間の下方に位置する地下水の水圧を測定する水圧測定手段と、作業空間内に設けられ、地下水を流出させることによって作業者に対する警告を行う観測井と、水圧測定手段で測定された水圧が基準値以上であることを作業者に知らせることによって作業者に対する警告を行う警告手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この安全管理システムでは、作業空間の下方に位置する地下水の水圧を測定する水圧測定手段と、水圧が基準値以上であるときに安全でない旨を作業者に警告する警告手段とを備えているので、作業者は、実際に水が作業空間内に進入する前に安全でないことを認識することができる。また、作業空間内に設けられた観測井から水が流出することによっても、作業者は安全でないことを認識することができる。そして、地下水の水圧による警告と観測井による警告とを互いに補完させることが可能となっているので、作業者に、より確実に、安全でないことを認識させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可動堰の改修作業中において、作業者が安心して改修作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る安全管理システムの適用対象である可動堰を示す斜視図である。
【図２】図１の可動堰における補強対象部分を示す斜視図である。
【図３】図１の可動堰にライナープレートを設置した状態を示す斜視図である。
【図４】図３の可動堰の堰柱に止水構造物を設置した状態を示す斜視図である。
【図５】図４の止水構造物の間から河川水を除いた状態を示す斜視図である。
【図６】図５に示す可動堰における補強対象部分を示す斜視図である。
【図７】堰柱を補強する作業を説明するための堰柱の側面図である。
【図８】本発明に係る安全管理システムの一実施形態を示す側面図である。
【図９】水圧計及び観測井の配置状態を示す平面図である。
【図１０】本発明に係る安全管理方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】堰柱の端部に形成された堰柱改良体を示す斜視図である。
【図１２】河川及び作業空間における水位の時系列データの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る可動堰の改修作業における安全管理方法及び安全管理システムについて詳細に説明する。
【００１７】
図１に示されるように、可動堰１は、河川Ｒにおける可動堰１より上流側の河川水と可動堰１より下流側の河川水とを仕切っている。可動堰１は、河川Ｒを掛け渡すように配置されており、河川Ｒにおける比較的海岸に近い場所に設けられている。可動堰１は、河川Ｒにおける流量や水位を調整するために使用される。また、この可動堰１は、塩分を多く含んだ河川水が上流側に移動することを防止するために設けられている。
【００１８】
可動堰１は、通常時は既存ゲート２を閉鎖した状態となっており、既存ゲート２が河川Ｒを閉鎖することによって、河川Ｒの可動堰１を超えようとする流れが遮断される。また、可動堰１は、洪水等の異常発生時には、既存ゲート２を堰柱３に対して上昇させて開放させることによって、上流側の河川水を下流側に流し込む。なお、開放時における既存ゲート２の高さは、例えば約５ｍとなっている。このように、可動堰１では、河川Ｒにおける河川水の流れを制御可能となっている。また、可動堰１の下部には、平板状の底版Ｂが複数枚配置されている（図９参照）。
【００１９】
既存ゲート２は、中空となっており、河川Ｒの流れを遮るように直線状に配置されている。既存ゲート２の長手方向における両端側には、河川Ｒに立設されたコンクリート構造体である堰柱３が設けられており、既存ゲート２は、２本の堰柱３を架け渡すように各堰柱３に設置されている。各堰柱３における既存ゲート２が設置される側面には、堰柱３に対して既存ゲート２を昇降させるためのレール部３ａが配置されており、既存ゲート２は、レール部３ａにスライド移動可能に支持されている。
【００２０】
なお、図１では、２本の堰柱３と２本の堰柱３を架け渡す１本の既存ゲート２とを図示しているが、実際には、４本の堰柱３と、それぞれの堰柱３を架け渡す３本の既存ゲート２と、が設けられている。また、堰柱３及び既存ゲート２の本数は特に限定されない。
【００２１】
また、既存ゲート２の両端は、複数本のチェーン（不図示）で支持されており、チェーンで引っ張り上げられることにより一方の方向に回転しながらレール部３ａに沿って上昇し、チェーンが降ろされることにより他方の方向に回転しながらレール部３ａに沿って下降する。このように、既存ゲート２は、回転しながら堰柱３のレール部３ａに沿って昇降するいわゆるローリングゲートである。堰柱３は、河川Ｒにおいて、河川Ｒの流れ方向に延びる細長い形状となっている。また、堰柱３のレール部３ａは、鉛直方向に対して若干斜めに傾いているので、既存ゲート２の昇降で必要とされる負荷が軽減されている。
【００２２】
図７に示されるように、堰柱３の内部には、堰柱３のひび割れを防止するための用心鉄筋５が格子状に埋め込まれている。用心鉄筋５は、河川Ｒの幅方向から見て、約２０ｃｍ四方の格子状に埋め込まれている。また、堰柱３の上部には、作業者が待機する詰所Ｃ及び橋Ｄが設けられている。ここで、橋Ｄは複数の堰柱３上で架け渡されているので、自動車等は、可動堰１の改修作業が行われているか否かに拘らず、橋Ｄの上を通って河川Ｒを渡ることが可能となっている。
【００２３】
以上のように構成される可動堰１の改修作業では、既存ゲート２を新設ゲートに交換する作業と堰柱３の耐震補強に関する作業とが行われる。図２に示される堰柱３の側面３ｂが補強対象の箇所である。新設ゲートは、例えば、堰柱３のレール部３ａに沿って回転せずに昇降し且つ中空の殻（シェル）構造を有するいわゆるシェル構造ローラゲートである。また、堰柱３の耐震補強では、改修対象の既存ゲート２の両側に位置する２本の堰柱３に対して補強を行う。
【００２４】
以下では、可動堰１の改修方法について図面を参照しながら説明する。可動堰１の改修は、３本の既存ゲート２のうち２本の既存ゲート２に対して行われるので、２本の既存ゲート２を改修している間に、残りの１本の既存ゲート２は通常通り使用可能となっている。
【００２５】
堰柱３の補強作業、既存ゲート２の撤去作業及び新設ゲートの設置作業は、いずれも２本の堰柱３の間に形成される作業空間Ｓ（図５参照）で行われる。作業空間Ｓは、２本の堰柱３と、堰柱３の上流側に設置される角柱状の第１の止水構造物７と、堰柱３の下流側に設置される角柱状の第２の止水構造物８と、によって形成される空間である。作業空間Ｓでは、第１及び第２の止水構造物７，８によって、堰柱３の上流側と堰柱３の下流側との両方からの河川水の流入を防止している。第１及び第２の止水構造物７，８の河川Ｒにおける幅方向の長さは、例えば３５ｍである。また、作業空間Ｓは、例えば、河川Ｒの流れ方向の長さが約３０ｍ、河川Ｒの幅方向の長さが約３０ｍ、高さが約５ｍとなっている。
【００２６】
まず、作業空間Ｓを形成する前の事前作業について説明する。作業空間Ｓを形成する前の事前作業としては、図３に示されるように、第２の止水構造物８が堰柱３に密着するように堰柱３の端部改修を行う。まず、堰柱３の下流側の端部３ｄを囲むように略円筒状のライナープレート９を堰柱３の端部３ｄに設置して端部３ｄを塞ぐ。そして、ライナープレート９内部の河川水をポンプによって除去し、堰柱３の端部３ｄを大気中に露出させて、堰柱３の端部３ｄに対する作業スペースＡを得る。
【００２７】
ここで、堰柱３の端部３ｄとライナープレート９との接触部分にはゴム（不図示）が介在し、このゴムを介してライナープレート９が堰柱３に密着しているので、ライナープレート９内部への河川水の流入は防止されている。また、ライナープレート９は円筒状となっているので、外側からライナープレート９にかかる河川水の水圧はライナープレート９に対して略全方向から付与されることになる。よって、水圧によってライナープレート９が河川Ｒ内で移動する事態は発生しにくくなっている。
【００２８】
作業スペースＡを得た後には、図１１に示されるように、堰柱３の端部３ｄにコンクリートを打設して略直方体状の堰柱改良体３ｅを形成する。堰柱改良体３ｅは、第２の止水構造物８を堰柱３に密着させるために設けられる。すなわち、堰柱改良体３ｅの下流側の側面３ｆに第２の止水構造物８の平面を密着させることができるので、第２の止水構造物８を堰柱改良体３ｅの側面３ｆに押し付けるだけで、作業空間Ｓ内への河川水の流入を防止することが可能である。また、上記同様、堰柱３の上流側に対しても、第１の止水構造物７が堰柱３に密着するように堰柱３の端部改修を行う。
【００２９】
上記のように堰柱３の端部改修を行った後には、図４に示されるように、第１及び第２の止水構造物７，８の堰柱３に対する設置が行われる。堰柱３に設置する前において、第１及び第２の止水構造物７，８は、略直方体状の中空箱状体となっている。また、止水構造物７，８は、中空とされた状態で船舶によって曳航され、堰柱３の堰柱改良体３ｅに押し込まれて密着される。そして、止水構造物７，８の内部空間への注水を行って、止水構造物７，８を２本の堰柱３に密着させた状態で沈める。このように、止水構造物７，８内部に注水が行われることによって止水構造物７，８は河川Ｒ内に沈むので、止水構造物７，８が浮いてしまうような事態は回避される。
【００３０】
次に、図５に示されるように、２本の堰柱３と第１の止水構造物７と第２の止水構造物８とで囲まれた領域の河川水を除去することによって作業空間Ｓを形成する。このように２本の堰柱３と第１の止水構造物７と第２の止水構造物８との間に位置する河川水を除去して作業空間Ｓを形成することによって、作業空間Ｓ内では、陸上と同じように作業を行うことができるようになっている。この河川水を除去する作業は、例えば複数台のポンプＰ（図８参照）で河川水を汲み上げることによって行われる。
【００３１】
作業空間Ｓが形成された後には、既存ゲート２の撤去作業を行う。既存ゲート２は、輪切りのように分解された状態で作業空間Ｓから外に出され撤去される。既存ゲート２は、例えばランサー切断棒の先端を既存ゲート２に当てて溶融させることによって分解される。分解された既存ゲート２は、クレーン台船のクレーンで吊り上げられることによって作業空間Ｓから撤去される。
【００３２】
そして、図６及び図７に示されるように、堰柱３の側面３ｂに対する補強作業が行われる。また、堰柱３に埋め込まれた用心鉄筋５の場所や大きさ等の配置状況は、鉄筋探査によって予め把握可能となっており、用心鉄筋５の配置状況を把握した後には、堰柱３の表面を斫って用心鉄筋５を露出させる。堰柱３の表面を斫る方法としては、ウォータージェットを用いることができ、ウォータージェットの高圧水流によって、堰柱３の表面を簡単に斫ることができる。なお、上述した鉄筋探査では、堰柱３を斫る量も予め把握しておく。
【００３３】
堰柱３の表面を斫って用心鉄筋５を露出させた後には、格子状となっている用心鉄筋５を避けるようにして棒状の補強用鉄筋６を堰柱３の側面３ｂに挿入させる。このように用心鉄筋５に干渉しないように補強用鉄筋６を挿入することにより、補強用鉄筋６の挿入によって用心鉄筋５が切断される等の問題を回避することができる。補強用鉄筋６は、地震の揺れによってコンクリートがずれて切断される等、剪断による破壊を防止するための剪断補強筋である。補強用鉄筋６を挿入する作業としては、まず堰柱３の側面３ｂにコアボーリング工法で行われる水平ボーリング等によって補強用鉄筋６を挿入するための貫通孔を開ける。
【００３４】
上記の貫通孔に補強用鉄筋６を挿入し、上記の貫通孔と補強用鉄筋６との間に防錆用のグラウトを充填する。そして、補強用鉄筋６の両端を堰柱３から露出させると共に座金に通し、この状態で補強用鉄筋６の両端を堰柱３の側面３ｂに固定する。このように堰柱３に補強用鉄筋６を挿入し固定させることによって、堰柱３の補強を行うことが可能であり、コンクリート構造物である堰柱３が引っ張られる力に対する抵抗力を高めることができる。また、堰柱３の補強作業において、補強用鉄筋６の両端に支圧板２１を固定させたり堰柱３を増厚させたりすることによって、堰柱３の強度を一層高めることができる。
【００３５】
このように堰柱３の補強作業を完了させた後には、堰柱３のレール部３ａの改修等の作業を行って新設ゲートの設置を行う。新設ゲートの設置が完了した後には、作業空間Ｓへの水の注入、並びに、堰柱３に対する第１及び第２の止水構造物７，８の取り外しを行う。取り外された止水構造物７，８は、船舶で曳航されることによって運び出され、その後一連の作業が完了する。このように運び出された止水構造物７，８は、別の現場で使うことも可能であり、適宜再利用することができる。
【００３６】
ところで、止水構造物７，８が２本の堰柱３のそれぞれに設置されることによって、上流側から下流側への河川水の流入と下流側から上流側への河川水の流入とが防止されており、可動堰１の上流側と下流側とが分断されている。そして、図６に示されるように、第１の止水構造物７と第２の止水構造物８との間の河川水が除去されることにより、第１の止水構造物７と第２の止水構造物８の間に河川水を有しない作業空間Ｓが形成される。
【００３７】
この作業空間Ｓでは、地下水の異常な水圧等によって作業空間Ｓ内に水が進入する懸念があり、このような事態が生じたときに作業者は作業空間Ｓ内で作業を継続することができなくなる。そこで、可動堰１では、作業空間Ｓを形成して作業者が作業空間Ｓの中で作業を行う場合において、図８に示されるように、作業空間Ｓ内に水が進入する事態に対処するために安全管理システム１０が設けられている。安全管理システム１０は、作業空間Ｓ内における作業が可能か否かの安全基準を定める機能を有する。
【００３８】
安全管理システム１０は、作業空間Ｓの下部に位置する底版Ｂの直下、及び作業空間Ｓの下部に位置する地盤の砂層Ｎにおける地下水の水圧を測定する水圧計（水圧測定手段）１１ａ，１１ｂと、作業空間Ｓ内で作業することが安全でない旨を作業者に知らせるためのパトライト（登録商標）等の回転灯（警告手段、表示手段）１２と、地下水の水圧が通常よりも高いときに水を流出させる観測井１３と、水圧計１１ａ，１１ｂによる水圧の測定データを収集する詰所Ｃ内のコンピュータ１４と、を備えている。作業空間Ｓにおける水圧計１１ａ，１１ｂ、回転灯１２及び観測井１３の数や配置については、現場に合わせて適宜変更することが可能である。
【００３９】
地下水の水圧は、通常であれば深さに比例した水圧となっているが、作業空間Ｓ内に地下水が噴出するおそれがあるときには通常よりも高い異常水圧となっている。水圧計１１ａ，１１ｂは、このような通常よりも高い異常水圧を検出するために設けられている。水圧計１１ａ，１１ｂは、止水構造物７，８及び２本の堰柱３で囲まれる領域から河川水が除去され始めた段階で、水圧の計測を開始する。水圧計１１ａは底版Ｂの直下の水圧を測定し、水圧計１１ｂは作業空間Ｓの下方に位置する地盤の砂層Ｎにおける地下水の水圧を測定する。水圧計１１ａ，１１ｂは、それぞれ底版Ｂを貫通して形成されたチェック孔の下端に配置されている。
【００４０】
このように２種類の水圧計１１ａ，１１ｂを配置することによって、より精度の高い水圧測定が実現されている。また、本実施形態において、水圧計１１ａ，１１ｂは、例えば土中間隙水圧計である。作業空間Ｓの下方のチェック孔内に配置された水圧計１１ａ，１１ｂは、測定した水圧を電気信号に変換し、変換した電気信号をリアルタイムでコンピュータ１４に出力する。また、水圧計１１ａ，１１ｂによる水圧の測定範囲は、例えば０．１〜１．０ＭＰａとすることができ、測定した水圧に応じた電気信号を水圧データとして出力する。
【００４１】
なお、図９に示されるように、水圧計１１ａ，１１ｂは複数の箇所に配置されている。ここで、仮に水圧計１１ａ，１１ｂにおいて、接触異常や電線コードの断線等が発生して水圧計１１ａ，１１ｂが異常値を出力した場合には、異常値を出力した水圧計１１ａ，１１ｂの放棄、又は別の水圧計１１ａ，１１ｂの設置が行われる。
【００４２】
上記のように水圧計１１ａ，１１ｂによって測定された水圧のデータは、コンピュータ１４に出力及び保存される。そして、水圧計１１ａ，１１ｂによって測定された水圧のデータは、コンピュータ１４で常時閲覧可能となっていると共にコンピュータ１４に履歴として残されている。このように水圧計１１ａ，１１ｂを設けることによって、地下水が底版Ｂの下部に進入しているか及び底版Ｂの下方に地下水による水圧がかかっているかを検出可能となっている。
【００４３】
コンピュータ１４は、水圧計１１ａ，１１ｂによって測定された水圧が基準値以上となっている場合に、作業空間Ｓ内で作業することが安全でない旨の警報を作業者に通知する。ここで、水圧データは、水圧計１１ａ，１１ｂによって測定された水圧の平均値でもよいし、最大値であってもよい。また、コンピュータ１４は、上記の水圧データが基準値以上となっていると判断した場合に、作業空間Ｓ内における回転灯１２を回転させる。回転灯１２は、赤色の回転灯と黄色の回転灯からなる２種類の回転灯を含んでおり、上記の水圧データが１次管理値以上となったときに黄色の回転灯が回転し、上記の水圧データが１次管理値よりも大きい管理基準値以上となったときに赤色の回転灯が回転する。
【００４４】
回転灯１２は、水圧計１１ａ，１１ｂによって計測された水圧データが基準値以上となったときに作動して、作業空間Ｓ内で作業することが安全でないことを作業者に認識させる。回転灯１２は、止水構造物７，８近傍における作業者が作業空間Ｓに向かって降りるときに利用する螺旋階段（不図示）の上部に配置されている。よって、作業空間Ｓ内の作業者は勿論、作業空間Ｓに入ろうとする作業者にも安全でないことを認識させることができる。
【００４５】
また、水圧計１１ａ，１１ｂによって計測された水圧データが基準値以上となったときには、作業者が保有している携帯電話に安全でない旨を知らせるメールが送信される。なお、安全でない旨のメールを携帯電話に送信する代わりに、又は安全でない旨のメールを携帯電話に送信すると共に、例えば詰所Ｃ内のコンピュータ１４にメールを送信してもよい。このようにメールの送信や回転灯１２によって作業者に異常を知らせる場合、安全でない旨を静かに作業者に伝えることができる。なお、メールの送信や回転灯１２に代えて、例えば自動音声によって作業者に安全でない旨を認識させることも可能である。
【００４６】
また、作業空間Ｓ内には、作業空間Ｓの下方に位置する底版Ｂから地盤に挿入されて下方に延びる筒状の観測井１３が配置されており、作業空間Ｓ内に下から水が入り込むおそれがあるときは観測井１３から水が流出する。このように、作業空間Ｓの下方における地下水の水圧が異常水圧となっているときに観測井１３から水が流出するので、作業空間Ｓ内の作業者は、目視によって直ちに異常を認識することが可能となる。なお、観測井１３の材料としては、例えば透明塩ビ材を用いることができる。
【００４７】
また、作業空間Ｓ内における作業前には、必ず観測井１３のチェックが行われ、観測井１３に異常がないことが確認される。また、作業空間Ｓ内で作業を行う際には、必ず複数の作業者がまとまって作業しており、異常が確認されたときには当該作業者に作業空間Ｓから退避する旨の案内及び警報が発せられる。なお、作業者が退避するための通路の位置、及び退避する順路、については、作業空間Ｓ内で作業者に分かるように表示されている。
【００４８】
次に、図１０及び図１２を参照しながら、安全管理システム１０を用いて作業空間Ｓの安全管理を行う安全管理方法について説明する。図１０に示されるフローチャートの処理は、２本の堰柱３と止水構造物７，８とで囲まれた領域における河川水の除去を開始した時点から可動堰１の改修作業が完了するまで繰り返し実行される。
【００４９】
まず、２本の堰柱３と止水構造物７，８とで囲まれた領域における河川水の除去が開始されると、ステップＳ１１において水圧計１１ａ，１１ｂによる水圧の測定が開始される。ここで、河川水の除去は複数のポンプＰ（図９参照）によって行われるが、ポンプＰによって上記領域からの排水が開始される時刻ｔ１以前において、第１の止水構造物７より上流側の水位は略一定となっている。また、上記領域及び第２の止水構造物８より下流側の水位は、潮の干満によって一定周期で変動している。
【００５０】
また、時刻ｔ１でポンプＰによる排水が行われると、上記領域の上流側に位置する間隙水圧計である水圧計１１ａ，１１ｂの読み値（水位に換算した値）と、上記領域の下流側に位置する水圧計１１ａ，１１ｂの読み値とが低下する。そして、時刻ｔ２となったときに一旦全てのポンプＰを停止させると、上流側の水圧計１１ａ，１１ｂの読み値と、下流側の水圧計１１ａ，１１ｂの読み値とが一旦増加する。
【００５１】
そして、時刻ｔ２以降には上記領域における水密調整が行われ、時刻ｔ３になったときに再びポンプＰによる排水が開始される。すると、上流側の水圧計１１ａ，１１ｂの読み値と、下流側の水圧計１１ａ，１１ｂの読み値とは低下し、時刻ｔ４で排水が完了する。こうして上記領域の水位は、ポンプＰによって徐々に低下し、最終的に作業空間Ｓが形成される。作業空間Ｓが形成される過程において、異常がない場合には水圧計１１ａ，１１ｂの読み値は上昇しないが、例えば上記の水位低下に逆行して水位が上昇する等の現象が発生した場合には、水圧計１１ａ，１１ｂの読み値が上昇する。そして、上昇した水圧計１１ａ，１１ｂの読み値が異常値としてコンピュータ１４に検知されることとなる。
【００５２】
上記のように２本の堰柱３と止水構造物７，８とで囲まれた領域における排水が行われる過程で、水圧計１１ａ，１１ｂによる測定データはコンピュータ１４に出力される（水圧測定工程）。図１０に示されるように、ステップＳ１２では、コンピュータ１４によって、水圧計１１ａ，１１ｂによる水圧データが一次管理値（第１の基準値）以上であるか否かが判定される。ここで、一次管理値とは、通常時よりも水が作業空間Ｓに流入する可能性が高くなっており、作業空間Ｓ内の監視体制を強めると共に作業空間Ｓ内における作業者が退避準備をした方が好ましい値を示している。
【００５３】
ステップＳ１２において、水圧データが一次管理値以上でないと判定された場合には一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１２において、水圧データが一次管理値以上であると判定された場合にはステップＳ１３に移行して、第１段階の警告として、作業空間Ｓ内の作業者に対して警報が出力される。すなわち、黄色の回転灯１２が回転を開始すると共に、作業者が保有している携帯電話に安全でない旨を知らせるメールが送信される（第１の警告工程）。
【００５４】
そして、ステップＳ１４に移行して、コンピュータ１４によって、水圧計１１ａ，１１ｂによる水圧データが管理基準値（第２の基準値）以上であるか否かが判定される。ここで、管理基準値とは、一次管理値よりも大きい値であり、一次管理値よりも更に水が作業空間Ｓに流入する可能性が高くなっており、作業空間Ｓから作業者が直ちに退避すべき値を示している。
【００５５】
ステップＳ１４において、水圧データが管理基準値以上でないと判定された場合には一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１４において、水圧データが管理基準値以上であると判定された場合にはステップＳ１５に移行して、作業空間Ｓ内の作業者に対して、第２段階の警告として、作業空間Ｓから直ちに退避すべき旨を示す退避指令が出力される。すなわち、赤色の回転灯１２が回転を開始すると共に、作業者が保有している携帯電話に直ちに作業空間Ｓから退避すべき旨を知らせるメールが出力される（第２の警告工程）。ステップＳ１５で退避指令出力がなされると一連の処理が終了する。そして、作業空間Ｓから作業者が全員退避した後には、全員退避したことの確認がされた後、河川水を作業空間Ｓ内に自動注入することによって、高圧となった地下水による底版Ｂの損傷が防止される。
【００５６】
以上、可動堰１の改修作業における安全管理方法及び安全管理システム１０によれば、作業空間Ｓの下方に位置する地下水の水圧を測定し、測定した水圧が基準値以上となったときに作業者への警告を行うので、作業者は、実際に水が作業空間Ｓ内に進入する前に安全でないことを認識することができる。また、作業者は、作業空間Ｓ内で観測井１３から水が流出していることを目視することによって、安全でないことを認識することも可能である。このように、水圧計１１ａ，１１ｂで測定された地下水の水圧による警告と観測井１３による警告とを互いに補完させることが可能となっている。
【００５７】
また、安全管理システム１０を用いた安全管理方法によれば、図１０に示されるステップＳ１３の警報出力と、ステップＳ１５の退避指令出力とを用いて警告工程を２段階にしている。よって、作業者に警告の重要度を認識させることもでき、作業者は直ちに作業を中止しなければならないか否かを認識することも可能となる。なお、警告工程を３段階以上で実行してもよい。
【００５８】
また、警告工程では、回転灯１２の回転によって安全でない旨を作業者に警告しているので、作業者は視覚によって安全でない旨を認識することができる。また、警告工程では、水圧測定工程で測定された水圧データが基準値以上となったときに電子メールを送信して警告を行っているので、携帯電話によって作業者が安全でない旨を認識することができる。なお、携帯電話だけでなく、例えば詰所Ｃ内のコンピュータ１４等に電子メールを送信しても同様の効果が得られる。
【００５９】
本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、回転灯１２の回転と電子メールの送信の両方を用いて、安全でない旨を作業者に通知したが、回転灯１２の回転及び電子メールの送信のいずれか一方で作業者に通知してもよい。また、回転灯１２を表示手段として用いたが、例えば信号機等、回転灯１２以外の表示手段を用いてもよい。
【００６１】
図１０に示されるフローチャートでは、コンピュータ１４が水圧計１１ａ，１１ｂによる水圧データを判断して作業者に対する警告を行ったが、例えば水頭等、水圧データ以外の判断基準を用いて、作業者に対して種々の警告を行ってもよい。すなわち、水圧計１１ａ，１１ｂによって測定された水圧を水頭に変換してもよく、このように水圧データを水頭とすることによって、作業者に対して水圧データをわかりやすく表示させることが可能となっている。この場合、上述した管理基準値及び１次管理値も水頭で表され、管理基準値及び１次管理値は、予め定めた安全率と底版Ｂの厚さとを用いて算出される。
【００６２】
具体的には、例えば、作業空間Ｓの高さを４．５ｍ、安全率を４／３、底版Ｂの厚さを２．０ｍとすると、管理基準値は、底版Ｂからの水頭を、
４．５÷（４／３）−２．０＝１．３７５ｍ→１．３ｍ
とすることができる。また、１次管理値は、底版Ｂからの水頭を、
４．５÷（４／３）×０．９−２．０≒１．０３ｍ→１．０ｍ
とすることができる。このように、１次管理値を管理基準値の９０％とすることが可能である。ただし、管理基準値及び１次管理値の決め方については上記に限定されない。
【００６３】
また、上記実施形態では、作業空間Ｓから作業者全員が退避した後に河川水を作業空間Ｓ内に自動注入したが、例えば水頭が上記の管理基準値を超えて作業空間Ｓから作業者全員を退避させた後に、水頭差によって観測井１３から自動的に作業空間Ｓ内への注水を行ってもよい。更に、河川Ｒ内に設置した注水ポンプを自動的に稼動させることによって作業空間Ｓ内への注水を行ってもよい。
【００６４】
また、水圧データとしては、地盤の変形又は亀裂による水の浸入に関するデータが含まれ、更に、一日の潮位変動（潮汐変動）、渇水期若しくは台風・集中豪雨時における洪水、又は津波の遡上に関するデータも水圧データとして含まれる。更に、水面に浮かべたブイの変動や構造物の変動をＧＰＳによってリアルタイムで検出したデータを水圧データに代えて用いることも可能である。
【００６５】
上記実施形態では、既存ゲート２を新設ゲートに交換する作業で安全管理システム１０を用いた例について説明した。しかしながら、本発明に係る可動堰の改修作業における安全管理方法及び安全管理システムは、既存ゲート２を新設ゲートに交換する作業に限られず、可動堰の改修に関する作業であって河川中に作業空間が形成される作業であれば適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…可動堰、２…既存ゲート（ゲート）、３…堰柱、５…用心鉄筋、６…補強用鉄筋、７，８…止水構造物、９…ライナープレート、１０…安全管理システム、１１ａ，１１ｂ…水圧計（水圧測定手段）、１２…回転灯（表示手段）、１３…観測井、１４…コンピュータ。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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２】
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【図６】
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