(57)【要約】 【課題】  大型重機を使用することなく、自重の大きな底部ブロックを設置する。【解決手段】  少なくともダム堰体２の貯水池側のコンクリート面２ａに設置されるケーソン２２と、このケーソン２２の脚部に設けられる水密金物９と、ケーソン２２の下部に配置され、排水時、ケーソン２２に作用する浮力を支持する底部ブロック２１を備えた水中仮締切り設備である。底部ブロック２１はケミカルアンカーで固定した鋼製の型枠内２１ａに水中コンクリート２１ｂを充填し、底部ブロック２１に作用する仮締切り自重及び仮締切り内抜水時に作用する浮力の荷重伝達を、底部ブロック２１とダム堰体２とを結ぶ挿し筋により行う構造である。【効果】  大型の重機を使用することなく、自重の大きな底部ブロックを容易に設置できるので、ケーソン内を排水する際に発生する浮力が小さくなり、アンカーを介してダム堰体に作用する負担が減少する。【選択図】  図１
2005139865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともダム堰体の貯水池側のコンクリート面に設置されるケーソンと、
このケーソンの脚部に設けられる水密金物と、
前記ケーソンの下部に配置され、排水時、前記ケーソンに作用する浮力を支持する底部ブロックを備えた水中仮締切り設備において、
前記底部ブロックは鋼製の型枠内に水中コンクリートを充填した構造で、この底部ブロックに作用する仮締切り自重及び仮締切り内抜水時に作用する浮力の荷重伝達を、底部ブロックとダム堰体とを結ぶ挿し筋により行うようにしたことを特徴とする水中仮締切り設備。
【請求項２】
請求項１記載の水中仮締切り設備の施工方法であって、
ダム堰体の貯水池側のコンクリート面所定位置に鋼製型枠をアンカーにより固定した後、この鋼製型枠内に水中コンクリートを流し込むことで底部ブロックを形成し、
次に、この底部ブロック上にケーソンを据え付けることを特徴とする水中仮締切り設備の施工方法。
【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に際し、ダム堰体と貯水池とを分離すべく、ダム堰体に取付ける水中仮締切り設備及びこの水中仮締切り設備の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばダム施設の改良工事を行う場合、工事に先立ち、貯水池側におけるダム堰体のコンクリート面に、一時的に水中仮締切り設備を取付け、ダム堰体における工事部分と貯水池とを分離する。以下、従来の水中仮締切り設備を図３及び図４に基づいて説明する。
【０００３】
図３及び図４において、１はケーソンであり、ダム堰体２の貯水池側のコンクリート面２ａに、何らかの作業空間を確保するために取付けられる箱型の構造物である。このケーソン１は、平面的に「コ」の字型のラーメン構造で、高さ方向に、複数のブロックに水平分割して搬入する。
【０００４】
ケーソン１は、前記コンクリート面２ａに予め据付けられた底蓋３上に設置し、底蓋３、ケーソン１の最上位のブロックの上面に取付けられる可動蓋４及びコンクリート面２ａの戸当たりと一体化して水密金物９によって水密を保ち、内部に作業空間を確保している。なお、このケーソン１に作用する水圧荷重は、ラーメン構造の脚部１ａを介してコンクリート面２ａに伝達される。
【０００５】
５はダム堰体２の上流面に設置され、設備の全重量（可動蓋４、ケーソン１、底蓋３及び後述する浮き上り防止材７、吊り金物８の自重を合計した下向き力。以下、「自重」という。）や前記ケーソン１に作用する浮力を支える支持架構であり、これら自重や浮力を、ＰＣアンカー６を介して前記コンクリート面２ａに伝達している。
【０００６】
７は前記ケーソン１の据付け後、ケーソン１内部を排水する前に、ケーソン１の最上位のブロックと支持架構５との間に挿入される浮き上り防止材であり、ケーソン１内部の排水に伴う浮力を圧縮力として支持架構５に伝達する。
【０００７】
８は前記支持架構５と底蓋３の間を連結する吊り金物であり、底蓋３の自重と、底蓋３上に作用する重量（ケーソン１、可動蓋４、浮き上り防止材７の自重）を引張り力として支持架構５に伝達する。
【０００８】
前記した底蓋３は、曳航時吃水を小さくするため、一部タンク構造となっており、吊り金物８を介して支持架構５と連結された後は、底蓋３より上方に位置する構造物の全重量を支え、一方、ケーソン１内部の排水時には底面に作用する水圧（浮力）をケーソン１に伝達する。また、可動蓋４は、ケーソン１の最上位のブロックの上面に取り付けられ、水位がケーソン１の天端以上に上昇した場合、ケーソン１内部への水の侵入を防止する。また、常時（作業中）は開状態であるが、貯水池の水位が上昇する虞のある場合には事前に閉鎖する。
【０００９】
なお、前記水密金物９は、支承面と水密面から構成され、ケーソン１の水圧を確実に伝達できる構造となっている。また、図３及び図４中の１０は、地震対策としてケーソン１とダム堰体２間を連結する緊締金物である。
【００１０】
しかしながら、上記従来の水中仮締切り設備においては、ケーソン内部の排水時に発生する浮力により、ケーソン１を構成する各ブロックが動き、これが漏水の原因となっていた。加えて、据付け箇所の水深が深くなったり、設備の寸法が大きくなると、浮力を支える浮き上り防止設備が大掛かりとなり、また、ケーソンの自重が大きくなるとそれを支える吊り設備も大掛かりとなると言う問題があった。
【００１１】
そこで、上記従来の水中仮締切り設備にあった問題を解決するものとして、本出願人は、図５及び図６に示すような、少なくともダム堰体２の貯水池側のコンクリート面２ａに設置されるケーソン１２と、このケーソン１２の上面に取付けられる可動蓋４と、前記ケーソン１２の脚部に設けられる水密金物９と、前記ケーソン１２の下部に配置され、排水時、前記ケーソン１２に作用する浮力を支持する底部ブロック１１を備え、底部ブロック１１は水圧により例えば前記コンクリート面２ａに押付けられた水圧アンカー１１ａと、この水圧アンカー１１ａに前記浮力を伝える支持桁１１ｂを有し、また、ケーソン１２を構成する各ブロック１２ａや底部ブロック１１の、少なくともどちらか一方に、下方開放型の空気室１２ａａを設けた水中仮締切り設備を提案した。
【特許文献１】特開平１１−２２９３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この本出願人が提案した水中仮締切り設備は、従来の水中仮締切り設備では必要であった、ケーソンの自重を支える為の支持架構や吊り金物、及び、ケーソン内を排水する際に発生する浮力を支持する浮き上り防止材を省略することができ、かつ、ケーソン内を排水する際に、浮力によるブロックの移動に起因する漏水を軽減することができる。
【００１３】
しかしながら、本出願人が提案した水中仮締切り設備は、底部ブロックが支持桁と水圧アンカーで構成された鋼構造であり自重が小さいため、浮力が大きくなり、水圧アンカーを介してダム堰体に作用する負担が大きくなっていた。水圧アンカーの負担を減少させるには、底部ブロックの自重を大きくすれば良いが、底部ブロックの自重を大きくすると底部ブロックの設置に大型の重機が必要となる。しかしながら、ダム堰体の構造などにより大型重機が使えない場合もあった。
【００１４】
本発明が解決しようとする問題点は、大型重機を使用することなく、自重の大きな底部ブロックを設置できないという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の水中仮締切り設備は、
少なくともダム堰体の貯水池側のコンクリート面に設置されるケーソンと、このケーソンの脚部に設けられる水密金物と、前記ケーソンの下部に配置され、排水時、前記ケーソンに作用する浮力を支持する底部ブロックを備えた水中仮締切り設備において、
前記底部ブロックは鋼製の型枠内に水中コンクリートを充填した構造で、この底部ブロックに作用する仮締切り自重及び仮締切り内抜水時に作用する浮力の荷重伝達を、底部ブロックとダム堰体とを結ぶ挿し筋により行うようにしたことを最も主要な特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の水中仮締切り設備の施工方法は、
ダム堰体の貯水池側のコンクリート面所定位置に鋼製型枠をアンカーにより固定した後、この鋼製型枠内に水中コンクリートを流し込むことで底部ブロックを形成し、
次に、この底部ブロック上にケーソンを据え付けることを最も主要な特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、比較的軽量な鋼製型枠を沈めた後に、この鋼製型枠内に水中コンクリートを流し込むので、大型の重機を使用することなく、自重の大きな底部ブロックを容易に設置することができる。そして、自重の大きな底部ブロックを採用することで、ケーソン内を排水する際に発生する浮力が小さくなり、アンカーを介してダム堰体に作用する負担が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る水中仮締切り設備の一例について説明する。なお、図１及び図２中、図３〜図６と同一符号は、同一部分あるいは相当部分を示し、詳細な説明を省略する。
【００１９】
図１及び図２において、２１は底部ブロックであり、例えば鋼製の下部支持桁２１ｃ及び型枠２１ａと、このうちの型枠２１ａ内に充填される水中コンクリート２１ｂと、この水中コンクリート２１ｂとダム堰体２を接合する挿し筋２１ｄとで形成される。本発明の水中仮締切り設備では、前記下部支持桁２１ｃと型枠２１ａを、ダム堰体２の貯水池側のコンクリート面２ａの所定位置にそれぞれケミカルアンカー等で固定する。その後、挿し筋２１ｄを必要本数施工した後、このケミカルアンカー等で固定した型枠２１ａ内に水中コンクリート２１ｂを流し込んで養生させる。以上で、ダム堰体２への底部ブロック２１の設置が完了する。
【００２０】
そして、本発明では、上述のようにケミカルアンカー等でダム堰体２の所定位置に型枠２１ａを固定し、型枠２１ａ内のダム堰体２に挿し筋２１ｄを施工した後、水中コンクリート２１ｂを充填した底部ブロック２１上にケーソン２２を設置する。なお、このケーソン２２は、平面的に「コ」の字型の構造で、高さ方向に複数のブロックに水平分割されている点等は上記従来のケーソンと同様であるが、平面的に半円形、多角形の構造であっても良い。そして、このケーソン２２の最上位のブロックの上面に可動蓋４を設置しても良く、コンクリート面２ａの戸当たりと一体化して水密金物９によってケーソン２２内部の作業空間を水密に保つ点は上記と同様である。なお、水密金物９の据え付けは、底部ブロック２１の設置前、設置後のどちらでも良い。
【００２１】
ケーソン２２を設置した後は、底部ブロック２１に作用する浮力は挿し筋２１ｄのせん断及びコンクリートの支圧によりダム堰体２に伝達する。
【００２２】
本発明に係る水中仮締切り設備は、上記したように、底部ブロック２１に作用する自重及び浮力を、底部ブロック２１に充填された水中コンクリート２１ｂとダム堰体２を一体に接合する挿し筋２１ｄ及びコンクリートの支圧によりダム堰体２に伝達する構成とすることにより、従来の水中仮締切り設備に比べて、ダム堰体２への荷重（ケーソン２２の自重及び浮力）の伝達位置をダム堰体２の下方にできるので、ダム堰体２への負担を大幅に軽減することができる。
【００２３】
また、ケーソン２２の上方には構造物不要となるので、設備重量の低減並びに設備の構造の単純化が可能になる。
【００２４】
本発明は、上記の形態に限るものではなく、型枠と下部支持桁を一体に形成したものでもよい等、本発明の技術的思想の範囲内で、適宜、実施の形態の変更は任意である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように本発明は、ダム施設における仮締切りに限るものではなく、水中に構築された建造物の仮締切りにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る水中仮締切り設備の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】従来の水中仮締切り設備の正面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】（ａ）は特許文献１に開示された水中仮締切り設備の概略側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図６】特許文献１に開示された水中仮締切り設備を構成するケーソンのブロックの詳細図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ図、（ｃ）は（ｂ）の側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
２    ダム堰体
２ａ    コンクリート面
９    水密金物
２１    底部ブロック
２１ａ    型枠
２１ｂ    水中コンクリート
２１ｄ    挿し筋
２２    ケーソン
【図１】
2005139865.tif 000003
【図２】
2005139865.tif 000004
【図３】
2005139865.tif 000005
【図４】
2005139865.tif 000006
【図５】
2005139865.tif 000007
【図６】
2005139865.tif 000008