(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築されたコンクリートダムの漏水検査方法において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側から前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、前記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の膨らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定する漏水検査方法であって、
前記止水材は、相互に平行に配置される主および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板間に圧力状態を検知しながら注入され、検知された圧力値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに基づいて、前記主，副止水板間に形成される間隙容量を算定することを特徴とするコンクリートダムの漏水検査方法。
【請求項２】
前記横継ぎ目の漏水箇所を特定する際に、前記石鹸水の膨らみの大きさから前記横継ぎ目の漏出個所の大きさを推定することを特徴とする請求項１記載のコンクリートダムの漏水検査方法。
【請求項３】
横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築されたコンクリートダムの漏水処理方法において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側から前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、前記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の膨らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定し、漏水処理の必要性があると判断したときに、前記横継ぎ目にセメントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、特定された前記漏水箇所にシリコーン樹脂を塗布する漏水処理方法であって、  
前記止水材は、相互に平行に配置される主および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板間に圧力状態を検知しながら注入され、検知された圧力値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに基づいて、前記主，副止水板間に形成される間隙容量を算定し、前記充填材を無圧注入する際に、前記間隙容量との関係に基づいて、前記充填材の充填状態を判断することを特徴とするコンクリートダムの漏水処理方法。
【請求項４】
前記漏水処理の要否判断は、前記石鹸水の膨らみから測定される漏気量を漏水量に換算し、換算された漏水量に基づいて行われ、各横継ぎ目の前記漏水量が所定値以上の場合に実行されることを特徴とする請求項３記載のコンクリートダムの漏水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリートダムの漏水検査方法および漏水処理方法に関し、特に、ダムの構築後の湛水前に行う漏水検査方法および漏水処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
重力式のコンクリートダムは、横継ぎ目があることから、多少なりともこの部分で漏水が発生し、湛水後に、その個所の特定および処理に苦慮することがある。そこで、従来は、ダムを構築した後に、湛水を行い、ダムの上流の貯水池側から色粉を流し、色粉がダムの監視廊内の継ぎ目排水管に排出されるか否かで、漏水を検査していた。
【０００３】
そして、色粉の排出により、漏水箇所が特定されると、ダムの貯水池側から、横継ぎ目沿いに間詰め材を投入して、漏水箇所にこれを吸い込ませることで、漏水処理を行っていた。
【０００４】
また、これとは別の方法として、ダムの湛水前に、ダムの上流側で、すべての横継ぎ目に色粉の注入装置を取り付け、湛水後に、色粉を注入装置を介して、注入して漏水検査を行い、漏水箇所が特定されたら、そこに間詰め材を注入して、漏水を止める方法も採用されている。
【０００５】
しかしながら、このような従来のコンクリートダムの横継ぎ目の漏水検査方法および漏水処理方法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した従来のコンクリートダムの横継ぎ目の漏水調査方法および漏水処理方法は、いずれもダムに湛水した状態で行うものであり、ダムに所定量の水を湛水するまでに時間がかかるとともに、漏水箇所が特定されたとしても、漏水処理を湛水状態で行うには、困難性があり、ダムの湛水前に漏水検査ができ、かつ、湛水前に漏水処理が可能な方法が要請されていた。
【０００７】
本発明は、このような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、比較的簡単な方法により、湛水前に検査が可能で、かつ、漏水箇所が特定された際に容易に処理ができるコンクリートダムの漏水検査方法および漏水処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築されたコンクリートダムの漏水検査方法において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側から前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、前記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の膨らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定する漏水検査方法であって、前記止水材は、相互に平行に配置される主および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板間に圧力状態を検知しながら注入され、検知された圧力値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに基づいて、前記主，副止水板間に形成される間隙容量を算定するようにした。
【０００９】
このように構成したコンクリートダムの漏水検査方法によれば、ダムの湛水前に、止水材の下流側から横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、横継ぎ目から吐出する気体による石鹸水の膨らみから、横継ぎ目の漏水箇所を特定するので、目視確認という比較的簡単な方法により、湛水前に漏水の検査が可能になる。
【００１１】
前記横継ぎ目の漏水箇所を特定する際には、前記石鹸水の膨らみの大きさから前記横継ぎ目の漏出個所の大きさ（漏水量）を推定することができる。
【００１２】
また、本発明は、横継ぎ目に止水材を介在させて連結構築されたコンクリートダムの漏水処理方法において、前記ダムの湛水前に、前記止水材の下流側から前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、前記止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、前記横継ぎ目から吐出する前記気体による前記石鹸水の膨らみから、前記横継ぎ目の漏水箇所を特定し、漏水処理の必要性があると判断したときに、前記横継ぎ目にセメントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、特定された前記漏水箇所にシリコーン樹脂を塗布する漏水処理方法であって、前記止水材は、相互に平行に配置される主および副止水板を備え、前記気体は、前記主，副止水板間に圧力状態を検知しながら注入され、検知された圧力値の変化と、前記横継ぎ目の推定幅とに基づいて、前記主，副止水板間に形成される間隙容量を算定し、前記充填材を無圧注入する際に、前記間隙容量との関係に基づいて、前記充填材の充填状態を判断するようにした。
【００１３】
このように構成したコンクリートダムの漏水処理方法によれば、ダムの湛水前に、止水材の下流側から前記横継ぎ目に窒素ガスなどの気体を注入し、止水材の上流側の横継ぎ目に沿って石鹸水を塗布して、横継ぎ目から吐出する気体による石鹸水の膨らみから、横継ぎ目の漏水箇所を特定し、漏水処理の必要性があると判断したときに、横継ぎ目にセメントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、特定された漏水箇所にシリコーン樹脂を塗布するので、漏水箇所の特定が容易に行え、漏水箇所が特定された際に、湛水していないので、容易に漏水処理をすることができる。
【００１５】
この構成よれば、主，副止水板間に形成される間隙容量を算定して、充填材を無圧注入するので、無圧注入された充填材の量と、間隙容量とを勘案すると、漏水処理の良否を簡単かつ確実に判断することができる。
【００１６】
前記漏水処理の要否判断は、前記石鹸水の膨らみから測定される漏気量を漏水量に換算し、換算された漏水量に基づいて行われ、各横継ぎ目の前記漏水量が所定値以上の場合に実行することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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。図１から図４は、本発明にかかるコンクリートダムの漏水検査方法および漏水処理方法の一実施例を示している。
【００１８】
図１および図２は、本発明の漏水検査方法および漏水処理方法が適用される重力式コンクリートダムの一例を示している。これらの図に示したコンクリートダムは、ダム堤体１０が山間の谷部に設けられ、ダム堤体１０の上流側に貯水池が形成されるようになっている。
【００１９】
ダム堤体１０は、鉛直方向に伸びる複数の横継ぎ目１２を介して、コンクリートの打設により連結形成されている。各横継ぎ目１２は、ほぼ等間隔で、相互に平行に配置されている。
【００２０】
横継ぎ目１２は、図２に示すように、ダム堤体１０の横断方向で、ほぼ同じ大きさの幅ｄを有するものであって、この幅ｄよりも幅広の止水材１４が、横継ぎ目１２と直交するように介在させられている。
【００２１】
本実施例の場合、止水材１４は、ダム堤体１０の上流側近傍に配置され、ほぼ同じ幅の平板状のゴム板からなる主止水板１４ａと、副止水板１４ｂとから構成され、主および副止水板１４ａ，１４ｂは、相互に平行になるように配置されている。
【００２２】
また、主および副止水板１４ａ，１４ｂは、その下端が、ダム堤体１０の下方の岩盤内に着岩処理されており、上端側は、ダム堤体１０の天端近傍まで延設されている。
【００２３】
このような構成のダム堤体１０が構築されると、本実施例の場合に、ダムの湛水前に漏水検査が行われ、この検査により漏水が発見され、その処理が必要であると判断された場合には、漏水処理が行われ、この際に行われる手順の一例を図３に示している。
【００２４】
手順がスタートすると、まず、ステップ１で、横継ぎ目１２の幅ｄの測定が行われる。この測定は、ダム堤体１０に沿って上下移動するゴンドラを吊り下げて、各横継ぎ目１２の幅ｄを、例えば、鉛直方向に沿って、２．５ｍ間隔毎に、スケールにより実測する。そして、実測された幅ｄの平均値が、横継ぎ目１２の内部（図２に符号Ｓで示した部分）の幅と推定される。
【００２５】
次のステップ２では、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間の間隙容量Ｖｘの算定が行われる。
【００２６】
この間隙容量Ｖｘの算定に際しては、図４に示す注入装置１６が用いられる。同図に示した注入装置１６は、ボンベ１６ａと、レシーバタンク１６ｂと、注入管１６ｃとを備えている。
【００２７】
ボンベ１６ａには、所定圧力に加圧された窒素ガスＮ２が封入充填されており、第１バルブ１６ｄとホース１６ｅとを介して、レシーバタンク１６ｂと連通接続されている。
【００２８】
レシーバタンク１６ｂは、内容積Ｖ０が既知の圧力タンクであって、両端に第１および第２開閉バルブ１６ｆ，１６ｇが設けられたホース１６ｈを介して、注入管１６ｃに連通接続されている。ホース１６ｈには、第２開閉バルブ１６ｇの近傍に圧力計１６ｉが設けられている。
【００２９】
注入管１６ｃは、両端が開口した中空管であって、ダム堤体１０の天端から斜め４５°下方に向けて貫入されており、その先端は、横継ぎ目１２内に位置しており、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間の概略中心に位置している。
【００３０】
つまり、本実施例の場合、注入管１６ｃは、図２のＡ方向（これと対向する方向でもよい）から主および副止水板１４ａ，１４ｂ間の概略中心上を、ダム堤体１０の天端から斜め４５°下方に向けて貫入させている。
【００３１】
また、この注入管１６ｃは、ダム堤体１０の横継ぎ目１２の幅方向の概略中央部分に配置されている。間隙容量Ｖｘの算定する際には、まず、ボンベ１６ａ内の窒素ガスＮ２をレシーバタンク１６ｂ内に所定量貯めた状態で、定量定圧の窒素ガスＮ２を瞬時に、注入管１６ｃを介して、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間に注入する。
【００３２】
そして、この直後の窒素ガスＮ２の圧力状態の変化を圧力計１６ｉで読む。この場合、窒素ガスＮ２を注入する前の圧力値がＰ０であった場合に、この値は、注入とともに低下するが、その途中で圧力値が上昇する変化点が現われる。
【００３３】
これは、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間に形成されている間隙と、注入管１６ｃを介して連通されているレシーバタンク１６ｂに窒素ガスＮ２が充満した際に、若干の漏出があったとしても、瞬間的に圧力が均衡する状態があって、これの変化点を読取ることができる。
【００３４】
いまここで、この変化点の圧力値をＰａとすると、ボイルの法則により、Ｐ０×Ｖ０（レシーバタンク１６ｂの初期状態）≒Ｐａ×（Ｖ０＋Ｖｘ）の関係が成立する。
【００３５】
この関係で、Ｐ０，Ｖ０，Ｐａが既知なので、上記式から間隙容量Ｖｘを算定することができる。算定された間隙容量Ｖｘからは、隙間の形成状態がわかる。すなわち、いま、ここで主および副止水板１４ａ，１４ｂに挟まれた横継ぎ目１２の部分の面積Ｓに、横継ぎ目１２の鉛直方向の全長Ｌを乗算して、その容積がＶであるとすると、間隙容量Ｖｘが容積Ｖよりも小さい場合には、隙間は、途中で目詰まりしていることになり、隙間がダム堤体１０の下端まで到達していないと判断することができる。また、両者の比較から、隙間の鉛直方向の長さを推定することもできる。
【００３６】
間隙容量Ｖｘの算定が終了すると、次のステップ３で、全体漏気量Ａの測定が行われる。この全体漏気量Ａは、後述するステップ５で、漏水処理の必要性の有無を判断するために測定するものであって、図４に示した注入装置１６において、一定圧力の窒素ガスＮ２を、注入管１６ｃを介して主および副止水板１４ａ，１４ｂ間に注入し続けて、単位時間における窒素ガスＮ２の消費量で求められる。
【００３７】
全体漏気量Ａの測定が終了すると、次に、ステップ４で漏気位置の特定が行われる。なお、このステップが実行されるのは、単位時間当たりの漏気量、すなわち、全体漏気量Ａが所定値以上の場合にのみ実行される。
【００３８】
漏気位置の特定作業では、まず、図４に示した注入装置１６において、一定圧力の窒素ガスＮ２を、注入管１６ｃを介して主および副止水板１４ａ，１４ｂ間に注入しながら、横継ぎ目１２の上流側に沿って、石鹸水を塗布する。
【００３９】
横継ぎ目１２に漏気があれば、その部分から窒素ガスＮ２が吐出して、石鹸水を膨らませて、半円球状のシャボン玉が形成されるので、石鹸水を塗布した面を目視観察していれば、漏気発生個所が判り、簡単に特定することができる。
【００４０】
この場合に、石鹸水が膨らむことで形成されたシャボン玉の径を測ると、漏気量および漏気個所の大きさが推定することができる。なお、本実施例で示し漏気発生個所は、漏水の量的な問題を考慮しなければ、漏水発生個所と実質的に同じ個所となる。
【００４１】
続くステップ５では、漏水処理の必要性があるか否かが判断される。これは、以下の知見に基づいている。すなわち、コンクリート構造物の止水に関して、漏気量と漏水量とを比較すると、気体と水とでは、１００倍の違いあるといわれており、所定量の漏気があったとしても、必ずしも漏水処理が必要とはいえない。
【００４２】
そこで、本発明者らは、漏気量を漏水量に換算するために、比較実験を行い、これに基づいて換算することにした。比較実験は、止水板の材質を考慮してゴムホースを使用し、ゴムホースに長さ２０ｍｍのスリットをナイフでつけたものと、針孔を２個あけたものとで、水あるいは窒素ガスＮ２の圧力を種々に替えて、ゴムホースに注入し、漏気量と漏水量とを比較した。
【００４３】
その結果、スリットでは、５９倍、針孔では、７０倍漏気量の方が多かった。そこで、本実施例では、これらの平均の６５倍を変換係数として採用した（漏気量／６５＝漏水量）。
【００４４】
また、窒素ガスＮ２の注入圧力を実際の湛水時の水圧に比較するには、漏気量は、注入圧力に正比例して増加するとして換算した。ステップ５では、全体漏気量Ａから、換算した漏水量が、横継ぎ目１２の１個所あたり、１０Ｌ／ｍｉｎ以上見込まれるときには、漏水処理が必要であるとの判断基準とした。
【００４５】
ステップ５で、判断基準を満たしておらず、漏水処理が必要でないと判断された場合には、手順が終了する。一方、ステップ５で漏水処理が必要であると判断された場合には、ステップ６が実行される。
【００４６】
漏水処理を行う場合には、横継ぎ目１２にセメントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、石鹸水の膨らみにより特定された漏水箇所にシリコーン樹脂を塗布する。
【００４７】
この場合、充填材は、図４に示した注入管１６ｃを利用して、主および副止水板１４ａ，１４ｂ間に注入することができるし、別の注入管を設けてもよい。充填材の注入充填量は、ステップ２で算定した間隙容量Ｖｘに基づいで設定することができる。
【００４８】
すなわち、算定された間隙容量Ｖｘに対応した量の充填材を完全に無圧注入すると、漏水が発生する可能性がある個所の漏水処理が完全に行える。また、充填材を無圧注入する際の注入量を測定しておき、これを間隙容量Ｖｘと比較することにより、充填状態を確認することができる。
【００４９】
すなわち、注入量が間隙容量Ｖｘよりも小さければ、充填が不足していて、漏水処理が不十分であると判断することができる。
【００５０】
さて、以上のように構成されたコンクリートダムの漏水検査方法によれば、ダムの湛水前に、止水材１４（主止水板１４ａ）の下流側から横継ぎ目１２に気体（窒素ガスＮ２）を注入し、止水材１４（主止水板１４ａ）の上流側の横継ぎ目１２に沿って石鹸水を塗布して、横継ぎ目１２から吐出する気体による石鹸水の膨らみから、横継ぎ目１２の漏水箇所を特定するので、目視確認という比較的簡単な方法により、湛水前に漏水の検査が可能になる。
【００５１】
また、上記構成の漏水処理方法によれば、ダムの湛水前に、止水材１４（主止水板１４ａ）の下流側から横継ぎ目１２に気体（窒素ガスＮ２）を注入し、止水材１４（主止水板１４ａ）の上流側の横継ぎ目１２に沿って石鹸水を塗布して、横継ぎ目１２から吐出する気体による石鹸水の膨らみから、横継ぎ目１２の漏水箇所を特定し、漏水処理が必要であると判断したときに、横継ぎ目１２にセメントミルクなどの充填材を無圧注入するとともに、特定された漏水箇所にシリコーン樹脂を塗布するので、漏水箇所の特定が容易に行え、漏水箇所が特定された際に、湛水していないので、容易に漏水処理をすることができる。
【００５２】
以上のようにして、ダムの湛水前に漏水箇所の調査および漏水処理を行うと、ダムの湛水試験などをスムーズに行うことができる。
【００５３】
なお、上記実施例では、漏水試験に引き続いて漏水処理を行う場合を例示したが、本発明の実施は、これに限られることはなく、漏水試験だけを行ってもよい。また、上記実施例では、気体として、窒素ガスＮ２を例示したが、本発明の実施では、圧縮空気や酸素などの他の気体を用いることもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるコンクリートダムの漏水検査方法および漏水処理方法によれば、比較的簡単な方法により、湛水前に検査が可能で、かつ、漏水箇所が特定された際に容易に処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる漏水検査方法および漏水処理方法が適用されるコンクリートダムの一例を示す正面図である。
【図２】図１の要部上面図である。
【図３】本発明のかかる漏水検査方法および漏水処理方法の一実施例を示す処理手順のフローチャート図である。
【図４】本発明のかかる漏水検査方法および漏水処理方法で使用する注入装置の設置状態の側面図である。
【符号の説明】
１０          ダム堤体
１２          横継ぎ目
１４          止水材
１４ａ        主止水板
１４ｂ        副止水板
１６          注入装置
１６ａ        ボンベ
１６ｂ        レシーバタンク
１６ｃ        注入管
【図１】
0003917453.tif 000002
【図２】
0003917453.tif 000003
【図３】
0003917453.tif 000004
【図４】
0003917453.tif 000005