立坑における充填コンクリートの施工

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立坑における充填コンクリートの施工

佐藤工業株式会社札幌支店保土田誠、正会員○根岸秀樹、岡田拓也

1. はじめに

本工事は、北海道虻田郡京極町において、北海道電力(株)により進められている、最大出力

60

万

kW（20

万

kW×3

台）の純揚水式発電所を新設

する事業のうち、上部調整池から発電所までの水圧管路の掘削および充填コンクリートを担当したものである。このうち、直径

6.1m、深度 465.7m

の立坑工事については、平成

22

年

7

月から平成

23

年

10

月に掘削を行い、平成

24

年

3

月から平成

25

年

7

月に水圧鉄管の充填コンクリート工事を行った。本稿では立坑部の充填コンクリートの施工について報告する。

2. 施工サイクル

充填コンクリート進捗図を図－1、標準施工サイクルを図－2に示す。水圧鉄管設置工で

2

管据

331,687

取水口発電所

水圧管路

分岐点

IP2 IP1

IA=88°35′20″

R=2 0,000 TL=19,513 CL=30,923

IP1 EL795.000 EL80 0.000

D=1,900 D=2,900

～1,900 D=2,900 583, 037

D=5,000

分岐点 D=4,100

43,279 12 ,750 IP2 IA=84°17 ′22″

R=20,000 TL=18,1 00 CL=29,423 LWL845.000

HWL890.000

20,000 299,987 22,000

EL891.50 0

水圧鉄管長657,652

10 % 9,000 24,445 28,420

3 ,000 E L425.700

97,0 00 7,469 183,535

202,987

28,279

273,00018,587 93,374

369,300

10, 385 EL717.287

104,893

143 ,960

上部水圧管路断面図

D=5, 000

立坑断面図

D=

5,000

6,100550

6,100 550 2,500 2,500 550

2,5002,500550 6,100 550 2,500 2,500 550

6,2507002,1493512,500550

6°

36'7" 6°36'7" 21,38218,00018,00018,00018,00018,00018,00021,00024,00024,00024,00024,00024,00024,00024,00024,000

平成24年度施工ベンド部1BL2BL3BL4BL5BL6BL7BL8BL9BL10BL11BL12BL13BL14BL15BL

P57 P55 P50 P45 P40 P35 P30 P27 9,000 16BL 17,995

1BL

17,995 17,995 17,995 17,995 17,995 17,995 17,995 2BL 3BL 4BL 5BL 6BL 7BL 8B L

11,659 9BL

11,139 10BL

P1 P5 P10 P15

14,700 P20

P25

平成23 年度施工

P63

19,107

平成25年度施工

平成 25 年度施工

3,126 23,839 ベンド部

工区界

平成24年度施工平成23年度施工平成25年度施工

閉塞コンクリート

図－1 充填コンクリート進捗図

付、CON 充填工で

2

管分のコンクリート打設を行い、水圧鉄管設置工は

12

日間、

CON

充填工は

4

日間、１サイクル

16

日間であった。このほか、

発電所設備用電気通信配線用の埋設配管設置工事を、夜間にて

2

日間作業を行った。

工事作業内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 足場移動

鉄管据付継手溶接水圧鉄管

設置工

(川崎重工)

継手塗装埋設配管坑内排水管打設準備

CON

充填工

(佐藤工業)

CON

打設

図－2 標準施工サイクル

3. 施工設備

立坑部の充填コンクリートの打設にあたっては、

掘削時に用いたスカフォードを改造して用いることとした。スカフォード上の作業スペースが狭小であるため、坑内に打設設備を増設することは非常に困難であった。また、キブルの最大吊上能力に制限があることから、コンクリートバケットの軽量化が必要であった。そのため、コンクリート運搬用バケットの開閉装置については、油圧式では機械の構造や重量が大きくなるため、坑外にコンプレッサーを配置し、そこからバケットに設置したエアータンクに圧縮空気を供給する構造とすることで、バケットの軽量化を図り、4.0m

³

を積載することが可能となった。

4. 打設方法

スカフォード上部まで搬入したコンクリートバケットからは、スカフォード上に設置してある各設備にて所定の箇所までコンクリートを打設した。

キーワード：大深度立坑、充填コンクリート、サイクルタイム、水圧鉄管

連絡先（北海道札幌市北区北

9

条西

3

丁目

19－1・電話 011－707－7531・FAX011－707－7207）

土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)

‑1135‑

Ⅵ‑568

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ベビーホイストベビーホイスト

12 m サニーホース　 8 インチ

2 0m サニーホース　 8インチ

1回目打設時

70ﾟ 105ﾟ

123ﾟ 13

2 ﾟ

2回目打設時

打ち込み高さの上昇にともないスカフォード移動 ⇒

コンクリート受け口コンクリート受け口移動式ホッパー

スカフォード上ホッパー

ベビーホイスト

スカフォード

天蓋（鉄管工区設置）

コンクリート受け口移動式ホッパー

スカフォード上ホッパー

ベビーホイスト

スカフォード

天蓋（鉄管工区設置）

図－3 コンクリート打設状況図

コンクリート打設状況を図－3 に示す。スカフォード

2

床目まで搬入されたコンクリートバケットのエアーシリンダーを開き、スカフォード

2

床目に設置されたホッパーにコンクリートを投入する。

ホッパーからはスカフォード

1

床目に設置した

3

箇所の投入口まで、サクションホースを設置し、

コンクリートの打設高さが均等になるように、3 箇所の投入口に随時切り替えながら打設した。

スカフォード

1

床目の投入口下部には、サニーホースを接続し、コンクリート打設面までコンクリートを流下させた。打設面の上昇に伴い、スカフォードを上昇させ、サニーホース口元と打設面との距離を一定とした。締固めはロープにバイブレーターを縛りつけ、打設面に挿入した。

コンクリートの標準打設数量は、

1

日当り

140m ³

程度であるので、打設のみに要する

1

日の作業時間は、

140÷4.0×(12～20)÷60＝7～11.7（時間）

であった。各所における状況を写真－1～写真－4 に示す。

写真－1 バケット写真－2 ホッパー

写真－3 打設ホース写真－4 締固め

充填に使用したコンクリートの配合を表－1 に示す。生コンクリートは、発電所全体工事のための専用プラントから供給された。プラントからのアジテーターの運搬時間は約

35

分であった。

表－1 コンクリート配合表

設計基準粗骨材の

強度最大寸法

(N/mm

²

) (mm) (cm) (％) (％) (％) (％)

24 20 21±2.5 4.5±1.5 47.5 20 49

単位量

(kg/m

³

) (g/m

³

)

水セメント ^{フライアッシュ} 細骨材粗骨材混和剤

W C F S G AE減水剤 AE助剤

168 284 70 861 919 4,248 70.8

スランプ空気量

水結合材比

置換率細骨材率

5. おわりに

立坑の掘削作業においては、さまざまな困難に見舞われたが、充填コンクリート作業では、ほぼ計画通りに作業を終了することができた。

これもひとえに発注者である北海道電力（株）

様のご指導と、関連工事業者の皆様のご協力の賜物であり、ここに感謝の念を表するものである。

土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)

立坑における充填コンクリートの施工

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