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JP7552382B2 - Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine - Google Patents
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JP7552382B2 - Water blocking method for draft pipe of vertical shaft water turbine - Google Patents

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Description

本発明は、立軸形水車の吸出し管止水方法に関する。 The present invention relates to a method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine.

水力発電において発電機を回す水車としては、立軸と横軸とがある。立軸形水車では、鉛直に延びる水車主軸の上位側に発電機が設置され、立軸形水車の下方に、上流側の貯水池から給水した水を放水路あるいは河川に導くための吸出し管が接続されている。 There are two types of waterwheels that turn generators in hydroelectric power generation: vertical-shaft and horizontal-shaft. In a vertical-shaft waterwheel, the generator is installed above the vertically extending waterwheel shaft, and a suction pipe is connected below the vertical-shaft waterwheel to guide water supplied from an upstream reservoir into a discharge channel or river.

一般に、水力発電所などにおいては、上述した立軸形水車などの水力機械や発電設備の内部の精密点検・整備、修理などを定期的に実施しているが、その際、水力機械及び発電設備を分解する必要がある。 Generally, at hydroelectric power plants, detailed inspections, maintenance, and repairs are regularly carried out on the inside of hydroelectric machinery, such as the vertical shaft water turbines mentioned above, and the power generation equipment, and in order to carry out these inspections, the hydroelectric machinery and power generation equipment must be disassembled.

しかしながら、近年の急激な天候変化に伴う豪雨等により河川の水位が著しく上昇すると、河川から吸出し管内へ河川水が流入し、水力機械や発電設備を分解した箇所から水力発電所の屋内に河川水が浸水する恐れがある。そのため、水力機械や発電設備などの水車発電機の点検等を実施する際には、水車に接続された吸出し管を止水させる必要がある。 However, when the water level of a river rises significantly due to heavy rains caused by the recent rapid weather changes, river water may flow into the suction pipe and flood the interior of the hydroelectric power plant through disassembled parts of the hydroelectric machinery and power generation equipment. For this reason, when inspecting hydroelectric machinery, power generation equipment, and other hydroelectric turbine generators, it is necessary to stop the water flow through the suction pipe connected to the hydroelectric turbine.

従来は、水車を取り外した後、吸出し管の上端側(水車側)の開口に蓋をすることによって止水していた。しかしながら、水車を取り外してから蓋をするまでに日数を要した場合には、急激な天候変化に伴う浸水被害を確実に防ぐことは難しい。 Conventionally, after removing the water turbine, water was stopped by covering the opening at the upper end of the draft pipe (the water turbine side). However, if several days pass between removing the water turbine and covering it, it is difficult to reliably prevent flooding damage caused by sudden weather changes.

特許文献1には、吸出管(吸出し管)内を水車側と放水路(河川)側とに仕切る仕切部と、空気を入れることで膨らんで仕切部と吸出管の内周面との間を密閉するゴム製のシール部とによって、吸出管を止水する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of sealing the suction pipe against water using a partition that separates the inside of the suction pipe into a turbine side and a tailrace (river) side, and a rubber seal that expands when air is introduced to seal the gap between the partition and the inner surface of the suction pipe.

特開2007-198174号公報JP 2007-198174 A

上記特許文献1には、水車が設置されている状態で吸出し管を止水する手法が開示されているが、点検・整備等が長期に及んだ場合に、材質の劣化等に伴う止水性(シール性)の低下に不安があった。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a method for sealing the suction pipe while the water turbine is installed, but there is concern that if inspection and maintenance are carried out over a long period of time, the water-stopping ability (sealing ability) may decrease due to deterioration of the material, etc.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単に設置可能で急激な天候変化に伴う浸水被害を防ぐことができるとともに止水性を長期的に維持できる、立軸形水車の吸出し管止水方法を提供する。 The present invention was made in consideration of the above points, and provides a water-stopping method for the draft pipe of a vertical shaft water turbine that is easy to install, can prevent flooding damage caused by sudden weather changes, and can maintain water-stopping performance for the long term.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、回転軸が鉛直な立軸形水車と、前記立軸形水車の下方に接続され前記立軸形水車からの吸出水を放水路へ導く吸出し管と、を備える立軸形水車の吸出し管止水方法において、前記立軸形水車が設置されている状態で、前記吸出し管における前記立軸形水車側の上端の壁部に開設された点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した足場構成材により閉止部材支持用足場を設置する足場設置工程と、前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円環状の第1部材を水平に配置することで、前記閉止部材支持用足場の上方に環状形状の第1閉止板を設置する第1の組み立て工程と、前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円板状の第2部材を水平に配置することで、前記第1閉止板の中央開口を塞ぐ第2閉止板を設置する第2の組み立て工程と、前記第1閉止板及び第2閉止板を備える閉止板によって前記吸出し管内を止水可能な止水位置に、前記第1閉止板を配置する配置工程と、前記配置工程の後に前記第2の組み立て工程を実施する立軸形水車の吸出し管水止水方法である。 The present invention has been made to solve the above problems, and one aspect of the present invention is a method for water-stopping the suction pipe of a vertical-shaft water turbine having a vertical rotating shaft and a suction pipe connected below the vertical-shaft water turbine for directing suction water from the vertical-shaft water turbine to a discharge channel, the method comprising the steps of: installing a scaffold for supporting a closing member using scaffolding components carried into the suction pipe from an inspection manhole opened in a wall portion at the upper end of the suction pipe on the vertical-shaft water turbine side while the vertical-shaft water turbine is installed; and installing a pair of semicircular annular metal scaffolds carried into the suction pipe from the inspection manhole. This method for stopping water flow in the suction pipe of a vertical shaft water turbine includes a first assembly step of installing a first annular closure plate above the closure member support scaffold by horizontally positioning a first member; a second assembly step of installing a second closure plate that blocks the central opening of the first closure plate by horizontally positioning a pair of semicircular metal second members carried into the suction pipe from the inspection manhole ; an arrangement step of positioning the first closure plate at a water stopping position where the closure plate comprising the first and second closure plates can stop water in the suction pipe; and a second assembly step being carried out after the arrangement step.

また、本発明の一態様において、前記吸出し管は、前記上端側に、前記立軸形水車側から離れるにしたがって拡径した形状をなす拡大管を有している構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the draft pipe may have an expansion pipe at the upper end, the diameter of which increases as it moves away from the vertical shaft water turbine.

また、本発明の一態様において、前記配置工程において、前記吸出し管内に外気を取り入れる給気管を支点にして前記第1閉止板を前記立軸形水車側へ吊り上げる構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the placement process, the first closure plate may be lifted toward the vertical shaft water turbine using an air supply pipe that takes in outside air into the draft pipe as a fulcrum.

また、本発明の一態様において、前記配置工程において、前記第1閉止板と前記閉止部材支持用足場との間に、高さ調整可能な複数の支持部材を配置する構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the placement step may be configured to place a plurality of height-adjustable support members between the first closure plate and the closure member support scaffold.

また、本発明の一態様において、前記配置工程において、前記第1閉止板と前記吸出し管の内面との間にパッキン材を配置する構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the disposing step may be configured to dispose a packing material between the first closure plate and the inner surface of the draft pipe.

また、本発明の一態様において、前記パッキン材は、前記第1閉止板上に当該第1閉止板よりも外径が大きい構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the packing material may be configured to be on the first closure plate and have an outer diameter larger than that of the first closure plate.

本発明によれば、簡単に設置可能で急激な天候変化に伴う浸水被害を防ぐことができるとともに止水性を長期的に維持できる立軸形水車の吸出し管止水方法を行うことができる。 The present invention provides a method for watertightness of the suction pipe of a vertical shaft water turbine that is easy to install, prevents flooding damage caused by sudden weather changes, and maintains watertightness for the long term.

図1は、実施形態に係る立軸形水車の吸出し管止水方法を適用する水力発電設備の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hydroelectric power generation facility to which a draft pipe water blocking method for a vertical shaft water turbine according to an embodiment of the present invention is applied. 図2は、立軸形フランシス水車11の周辺の構造を示す部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the structure around the vertical shaft type Francis turbine 11. 図3は、一実施形態のドラフト閉止部材20を示す平面図である。FIG. 3 is a top view of one embodiment of the draft closure member 20. As shown in FIG. 図4は、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置した状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the draft closing member 20 installed in the draft pipe 14. 図5は、吸出し管14内に作業足場31及び閉止部材支持用足場30を設置するまでを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the process up to the installation of the work scaffold 31 and the closing member supporting scaffold 30 inside the suction pipe 14. 図6は、閉止部材支持用足場30の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the closing member supporting scaffold 30. As shown in FIG. 図7は、吸出し管14内に半円環状閉止板21Aを分割搬入する様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing how the semicircular closing plate 21A is divided and carried into the draft pipe 14. As shown in FIG. 図8は、第1閉止板21をレバーブロック51によって吊り上げた状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a state in which the first closure plate 21 is lifted up by the lever block 51. As shown in FIG. 図9は、第1閉止板21と閉止部材支持用足場30との間にジャッキ部40を複数配置した様子を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a state in which a plurality of jack units 40 are arranged between the first closure plate 21 and the closure member supporting scaffold 30. As shown in FIG. 図10は、実施形態における立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法を説明するための図である、また、第2閉止板22を取り付けた様子を示す図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method for sealing the draft pipe 14 of the vertical shaft type Francis turbine 11 in the embodiment, and also shows a state in which the second closing plate 22 is attached. 図11Aは、変形例の第1閉止板27を分解して示す平面図である。FIG. 11A is an exploded plan view showing the first closing plate 27 of the modified example. 図11Bは、図11Aの第1閉止板27のXI-XI線に沿う断面図である。FIG. 11B is a cross-sectional view of the first closing plate 27 taken along line XI-XI of FIG. 11A. 図12Aは、ドラフト閉止部材29の変形例を示す上面図である。FIG. 12A is a top view showing a modified example of the draft closing member 29. FIG. 図12Bは、図12Aに示すドラフト閉止部材29のXII-XII線に沿う断面図である。FIG. 12B is a cross-sectional view of the draft closure member 29 shown in FIG. 12A taken along line XII-XII.

まず、本発明の立軸形水車の吸出し管止水方法を適用する水力発電設備について、図面を参照しながら説明する。
[水力発電設備]
図1は、本実施形態に係る立軸形水車の吸出し管止水方法を適用する水力発電設備の概略構成を示す図である。図2は、立軸形フランシス水車11の周辺の構造を示す部分拡大断面図である。
First, a hydroelectric power generation facility to which the draft pipe water blocking method for a vertical shaft water turbine of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[Hydroelectric power generation facilities]
Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hydroelectric power generation facility to which the method for cutting water in the draft pipe of a vertical shaft type water turbine according to the present embodiment is applied. Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the structure around a vertical shaft type Francis turbine 11.

図1に示す立軸形水車発電機100は、発電所建屋101内に設置される。立軸形水車発電機100における発電機13は、例えば、発電所建屋101の地上1階に設置され、立軸形フランシス水車(立軸形水車)11は、例えば、地下1階に設置される。水車と発電機とを上下に配置して設置する立軸形の水車は、横軸形に比べて建屋平面積を縮小できるため、地勢的な制約にとらわれずに設置することができる。 The vertical-shaft water turbine generator 100 shown in FIG. 1 is installed in a power plant building 101. The generator 13 in the vertical-shaft water turbine generator 100 is installed, for example, on the first above-ground floor of the power plant building 101, and the vertical-shaft Francis water turbine (vertical-shaft water turbine) 11 is installed, for example, on the first basement floor. A vertical-shaft water turbine, which has a water turbine and generator arranged one above the other, can reduce the floor area of the building compared to a horizontal-shaft type, so it can be installed without being restricted by topographical constraints.

立軸形水車発電機100は、上流側の貯水池から立軸形フランシス水車(立軸形水車)11へと高圧水を導く導入管12と、導入管12により導かれた水を流通させる立軸形フランシス水車11と、立軸形フランシス水車11によって駆動する発電機13と、立軸形フランシス水車11内を通過した水を放水路(河川)90へと導く吸出し管14と、を備える。 The vertical-shaft water turbine generator 100 includes an inlet pipe 12 that guides high-pressure water from an upstream reservoir to a vertical-shaft Francis turbine (vertical-shaft water turbine) 11, a vertical-shaft Francis turbine 11 that circulates the water guided by the inlet pipe 12, a generator 13 driven by the vertical-shaft Francis turbine 11, and a suction pipe 14 that guides the water that has passed through the vertical-shaft Francis turbine 11 to a discharge channel (river) 90.

立軸形フランシス水車11の渦巻ケーシング16には、上記導入管12が接続されており、導入管12から導かれた高圧水が流入する。図2に示すように、渦巻ケーシング16の内側に配置されたランナ17は、渦巻ケーシング16に導入された高圧水によって回転することで動力を発生する。ランナ17へ流入する高圧水の流入量は、ランナ17の外周部に設けられたガイドベーン18によって調整される。 The inlet pipe 12 is connected to the volute casing 16 of the vertical-shaft Francis turbine 11, and high-pressure water flows in from the inlet pipe 12. As shown in FIG. 2, the runner 17 arranged inside the volute casing 16 generates power by rotating with the high-pressure water introduced into the volute casing 16. The amount of high-pressure water flowing into the runner 17 is adjusted by guide vanes 18 provided on the outer periphery of the runner 17.

立軸形フランシス水車11におけるランナ17の回転軸O1には、鉛直方向に延びる主軸19が接続されており、その主軸19の上端側に発電機13が連結されている。 A main shaft 19 extending vertically is connected to the rotating shaft O1 of the runner 17 in the vertical-shaft Francis turbine 11, and a generator 13 is connected to the upper end of the main shaft 19.

発電機13は、主軸19の上端に連結された回転子(不図示)と、当該回転子の周囲に設けられた固定子(不図示)とによって構成され、主軸19を通じてランナ17と接続される。 The generator 13 is composed of a rotor (not shown) connected to the upper end of the main shaft 19 and a stator (not shown) arranged around the rotor, and is connected to the runner 17 via the main shaft 19.

吸出し管14は、ランナ17の羽根出口17bの下流に取り付けられ、ランナ17の直下から鉛直下方に延び、図1に示すように、放水路90(河川)側へと湾曲した形状をなす。図2に示すように、上記羽根出口17bに接続された吸出し管14の上端には、羽根出口17bから鉛直下方へ向かって漸次拡大する拡大管14Aが配置されており、羽根出口17bから流出した水の流速を減速させて、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する。 The suction pipe 14 is attached downstream of the impeller outlet 17b of the runner 17, extends vertically downward from directly below the runner 17, and curves toward the discharge channel 90 (river) side as shown in FIG. 1. As shown in FIG. 2, an expansion pipe 14A that gradually expands vertically downward from the impeller outlet 17b is arranged at the upper end of the suction pipe 14 connected to the impeller outlet 17b, and reduces the flow velocity of the water flowing out from the impeller outlet 17b, converting velocity energy into pressure energy.

図1及び図2に示すように、吸出し管14における立軸形フランシス水車11側の上端の拡大管14Aの管壁には点検用マンホール141が開口しており、吸出し管14内への点検作業員等の出入りが可能である。また、拡大管14Aには、給気管142が2つ設けられている。これら一対の給気管142を通じて外気を吸出し管14内に取り入れることによって、ランナ17の羽根出口17bにおける旋回流によって吸出し管14内に生じる騒音等を防ぐことができる。 As shown in Figures 1 and 2, an inspection manhole 141 is opened in the pipe wall of the expansion pipe 14A at the upper end of the draft pipe 14 on the vertical shaft type Francis turbine 11 side, allowing inspection workers to enter and exit the draft pipe 14. In addition, two air supply pipes 142 are provided in the expansion pipe 14A. By taking in outside air into the draft pipe 14 through this pair of air supply pipes 142, it is possible to prevent noise and the like generated in the draft pipe 14 due to the swirling flow at the blade outlet 17b of the runner 17.

図1に示すドラフト閉止部材20は、立軸形フランシス水車11及び発電機13を点検、整備等を実施する際に吸出し管14内を止水する際に適用される。ドラフト閉止部材20は、図2に示すように、吸出し管14における上記拡大管14A内の下端側であって、点検用マンホール141及び一対の給気管142よりも下方に設置される。ドラフト閉止部材20は、上下方向に延びる吸出し管14内においてほぼ水平に設置され、吸出し管14内を塞ぐことで止水している。 The draft closing member 20 shown in Figure 1 is used to stop water flow inside the suction pipe 14 when inspecting, maintaining, etc. the vertical shaft Francis turbine 11 and the generator 13. As shown in Figure 2, the draft closing member 20 is installed at the lower end side of the expansion pipe 14A of the suction pipe 14, below the inspection manhole 141 and the pair of air supply pipes 142. The draft closing member 20 is installed almost horizontally inside the suction pipe 14 that extends vertically, and stops water flow inside the suction pipe 14 by blocking it.

図3は、本実施形態のドラフト閉止部材20を示す平面図である。図4は、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置した状態を示す断面図である。
ドラフト閉止部材20は、図3および図4に示すように、金属からなる第1閉止板21、第2閉止板22及び一対の押さえ部材23と、板ゴムパッキン(パッキン材)24A,24Bと、シール材25とにより構成され、上方(Z方向)側から見たときの外形が全体的に円形状をなす。
ドラフト閉止部材20の外径は、吸出し管14における拡大管14Aのうち下端側の所定の位置における内径に一致する。ドラフト閉止部材20は、吸出し管14に対して水密に設置される。ここで、「水密」とは、ドラフト閉止部材20によって吸出し管14内が塞がれて止水された状態である。
Fig. 3 is a plan view showing the draft closing member 20 of this embodiment. Fig. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the draft closing member 20 is installed in the draft pipe 14.
As shown in Figures 3 and 4, the draft closure member 20 is composed of a first closure plate 21, a second closure plate 22, and a pair of pressing members 23 made of metal, plate rubber packings (packing material) 24A, 24B, and a sealing material 25, and its overall outline when viewed from above (Z direction) is circular.
The outer diameter of the draft closing member 20 coincides with the inner diameter of the diffuser 14A of the suction pipe 14 at a predetermined position on the lower end side. The draft closing member 20 is installed watertightly with respect to the suction pipe 14. Here, "watertight" means a state in which the inside of the suction pipe 14 is blocked by the draft closing member 20 to stop water from entering.

図3に示すように、第1閉止板21は、一対の半円環状閉止板(第1部材)21Aにより構成される。一対の半円環状閉止板21Aは、互いの円弧中心を吸出し管14の中心軸O2に一致させて水平に並べて配置されることで、吸出し管14の円筒形状に沿った環状形状をなし、これによって中央に円形の開口(以下、中央開口21B)が形成される。 As shown in FIG. 3, the first closure plate 21 is composed of a pair of semicircular annular closure plates (first members) 21A. The pair of semicircular annular closure plates 21A are arranged horizontally with their arc centers aligned with the central axis O2 of the suction pipe 14, forming an annular shape that follows the cylindrical shape of the suction pipe 14, thereby forming a circular opening in the center (hereinafter, central opening 21B).

各半円環状閉止板21Aの上面21aにおける所定位置には、第1閉止板21を上方へ吊り上げる際に使用する係止部21bが設けられている。断面視L字形状の係止部21bは、半円環状閉止板21Aの重心位置に設けられ、半円環状閉止板21Aの水平姿勢を保つ。 A locking portion 21b is provided at a predetermined position on the upper surface 21a of each semicircular annular closure plate 21A, which is used when lifting the first closure plate 21 upward. The locking portion 21b, which is L-shaped in cross section, is provided at the center of gravity of the semicircular annular closure plate 21A and maintains the horizontal position of the semicircular annular closure plate 21A.

図4に示すように、第1閉止板21の上面21aにおける外周縁には、第1閉止板21の外周縁と吸出し管14の管壁との間の隙間を密閉する第1板ゴムパッキン24Aが配置される。図3に示すように、第1板ゴムパッキン24Aは、軸方向から見た第1閉止板21の外形に沿って環状形状をなし、押さえ部材23によって第1閉止板21に対して固定される。 As shown in FIG. 4, a first plate rubber packing 24A is disposed on the outer peripheral edge of the upper surface 21a of the first closure plate 21 to seal the gap between the outer peripheral edge of the first closure plate 21 and the wall of the suction pipe 14. As shown in FIG. 3, the first plate rubber packing 24A has an annular shape that conforms to the outer shape of the first closure plate 21 as viewed in the axial direction, and is fixed to the first closure plate 21 by the pressing member 23.

図3および図4に示すように、押さえ部材23、第1板ゴムパッキン24A、第1閉止板21のそれぞれには複数の螺子穴26が形成されており、各々の螺子穴26に挿入される複数の螺子によって押さえ部材23が締め付けられることで、第1閉止板21に対して第1板ゴムパッキン24Aが固定される。 As shown in Figures 3 and 4, the pressing member 23, the first plate rubber packing 24A, and the first closing plate 21 each have a number of screw holes 26 formed therein, and the pressing member 23 is tightened by a number of screws inserted into each of the screw holes 26, thereby fixing the first plate rubber packing 24A to the first closing plate 21.

第1板ゴムパッキン24Aは、第1閉止板21よりも僅かに大きい外径を有している。第1板ゴムパッキン24Aの外周縁が、第1閉止板21の外周縁と吸出し管14の内壁面14bとの間に入り込んだ状態で上記押さえ部材23により圧縮され、これらの間の隙間がシールされている。第1板ゴムパッキン24Aが挿入された隙間には、気密性及び伸縮性を有するシール材25が充填されている。シール材25としては、例えば、泡ゴム等の液状ガスケットが用いられる。 The first plate rubber packing 24A has an outer diameter slightly larger than that of the first closing plate 21. The outer peripheral edge of the first plate rubber packing 24A is compressed by the pressing member 23 while inserted between the outer peripheral edge of the first closing plate 21 and the inner wall surface 14b of the suction pipe 14, sealing the gap between them. The gap into which the first plate rubber packing 24A is inserted is filled with a sealing material 25 that is airtight and stretchable. For example, a liquid gasket such as foam rubber is used as the sealing material 25.

第2閉止板22は、図3に示すように、一対の半円板部材(第2部材)22Aからなり、これらを組み合わせることによって全体的に円形状を呈する。図3および図4に示すように、第2閉止板22は、第1閉止板21の中央開口21Bを塞ぐようにして、第1閉止板21の上面21a側に配置される。第2閉止板22の直径は、中央開口21Bの直径よりも僅かに大きいため、第2閉止板22を第1閉止板21上に配置することで中央開口21Bの全体が閉塞される。 As shown in FIG. 3, the second closure plate 22 is made up of a pair of semicircular plate members (second members) 22A, which are combined to form an overall circular shape. As shown in FIGS. 3 and 4, the second closure plate 22 is arranged on the upper surface 21a side of the first closure plate 21 so as to block the central opening 21B of the first closure plate 21. Since the diameter of the second closure plate 22 is slightly larger than the diameter of the central opening 21B, placing the second closure plate 22 on the first closure plate 21 blocks the entire central opening 21B.

第2閉止板22の外周縁及び第1閉止板21(各半円環状閉止板21A)の内周縁のそれぞれには複数の螺子穴26が形成されており、各々に挿入される複数の螺子によって、第2閉止板22が第1閉止板21に対して固定される。第1閉止板21と第2閉止板22との間には、環状の第2板ゴムパッキン24Bが配置されているとともに、これら部材間に気密性及び伸縮性を有するシール材25が充填されている。このようにして、第1閉止板21に対して第2閉止板22が隙間なく取り付けられている。 A number of screw holes 26 are formed on the outer periphery of the second closure plate 22 and the inner periphery of the first closure plate 21 (each semicircular annular closure plate 21A), and the second closure plate 22 is fixed to the first closure plate 21 by a number of screws inserted into each of the screw holes. A ring-shaped second plate rubber packing 24B is disposed between the first closure plate 21 and the second closure plate 22, and an airtight and stretchable sealing material 25 is filled between these members. In this way, the second closure plate 22 is attached to the first closure plate 21 without any gaps.

ドラフト閉止部材20は、図4に示すように、吸出し管14内に組み立てた閉止部材支持用足場30上に、複数のジャッキ部(支持部材)40を介して設置される。ジャッキ部40としては、ねじ式、ラック式、電動式、手動式を問わない。 As shown in FIG. 4, the draft closure member 20 is installed on the closure member support scaffold 30 assembled inside the suction pipe 14 via multiple jack units (support members) 40. The jack units 40 can be screw-type, rack-type, electric-type, or manual-type.

ドラフト閉止部材20は、上記閉止部材支持用足場30及び複数のジャッキ部40によって下方から支持されるとともに、一対の給気管142に取り付けられたレバーブロック(商標登録)51により上方側へと吊り上げられている。
ドラフト閉止部材20は、吊り上げられた高さ位置において各ジャッキ部40によって支持される。ドラフト閉止部材20は、閉止部材支持用足場30により下側から支持されるとともに、レバーブロック51により上側からも支持されるため、吸出し管14内への安定した設置状態が長期的に維持される。
The draft closure member 20 is supported from below by the closure member support scaffolding 30 and a plurality of jack sections 40, and is lifted upward by lever blocks (registered trademark) 51 attached to a pair of air supply pipes 142.
The draft closure member 20 is supported at the raised height by the jacks 40. The draft closure member 20 is supported from below by the scaffolding 30 for supporting the closure member and from above by the lever block 51, so that the stable installation state in the suction pipe 14 is maintained for a long period of time.

本実施形態では、上述のようなドラフト閉止部材20を用いて吸出し管14内をランナ17側と放水路90側とに仕切ることによって、吸出し管14を止水する。 In this embodiment, the draft closure member 20 as described above is used to separate the inside of the suction pipe 14 into the runner 17 side and the discharge channel 90 side, thereby sealing off the water in the suction pipe 14.

[立軸形フランシス水車の吸出し管止水方法]
次に、上述したドラフト閉止部材20を用いて、立軸形フランシス水車11の吸出し管14を閉止する方法について述べる。
図5~図10は、本実施形態における立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法を説明するための図である。
[Water-stopping method for the draft pipe of a vertical-shaft Francis turbine]
Next, a method for closing the draft pipe 14 of the vertical shaft type Francis turbine 11 using the above-mentioned draft closing member 20 will be described.
5 to 10 are diagrams for explaining a method of waterproofing the draft pipe 14 of the vertical shaft type Francis turbine 11 in this embodiment.

図5は、吸出し管14内に作業足場31及び閉止部材支持用足場30を設置するまでを説明するための図である。図6は、閉止部材支持用足場30の構成を示す図である。 Figure 5 is a diagram for explaining how to install the work scaffold 31 and the scaffold for supporting the closure member 30 inside the suction pipe 14. Figure 6 is a diagram showing the configuration of the scaffold for supporting the closure member 30.

まずは、図5に示すように、立軸形フランシス水車11(ランナ17)が設置された状態のままで吸出し管14内に作業足場31を設置する。作業足場31を点検用マンホール141から外部へ張り出すように設置することで、吸出し管14内への作業者の出入りを可能にする。作業足場31は、吸出し管14の閉止作業が終了するまで設置されるが、図6以降の図面では、作業足場31の図示を省略する。 First, as shown in Figure 5, a work scaffold 31 is set up inside the suction pipe 14 with the vertical shaft Francis turbine 11 (runner 17) still installed. The work scaffold 31 is set up so that it projects outward from the inspection manhole 141, allowing workers to enter and exit the suction pipe 14. The work scaffold 31 is set up until the closing of the suction pipe 14 is completed, but the work scaffold 31 is not shown in Figures 6 and onwards.

次に、吸出し管14内における作業足場31よりも下方側に、閉止部材支持用足場30を設置する(足場設置工程)。例えば、図6に示すように、点検用マンホール141から搬入した複数の鋼材(足場構成材)32同士を格子状に溶接しながら吸出し管14の内壁面14bにも各鋼材32を溶接することで、閉止部材支持用足場30を作製する。このとき、複数の鋼材32を互い上面が一致するように格子状に溶接する。 Next, the scaffolding 30 for supporting the closure member is installed below the work scaffolding 31 inside the suction pipe 14 (scaffolding installation process). For example, as shown in FIG. 6, the scaffolding 30 for supporting the closure member is created by welding multiple steel materials (scaffolding components) 32 brought in through the inspection manhole 141 to each other in a lattice pattern while also welding each steel material 32 to the inner wall surface 14b of the suction pipe 14. At this time, the multiple steel materials 32 are welded in a lattice pattern so that their top surfaces are aligned with each other.

図7は、吸出し管14内に半円環状閉止板21Aを分割搬入する様子を示す図である。
次に、図7に示すように、点検用マンホール141から半円環状閉止板(部材)21Aを1つずつ分割した状態で搬入し、吸出し管14内において環状に組み立てる(第1の組み立て工程)。円環状とした一対の半円環状閉止板21A同士を溶接によって接合することによって、閉止部材支持用足場30の上に第1閉止板21を仮置きする。
FIG. 7 is a diagram showing how the semicircular closing plate 21A is divided and carried into the draft pipe 14. As shown in FIG.
7, the semicircular closure plates (members) 21A are carried in one by one from the inspection manhole 141 and assembled into a ring shape in the suction pipe 14 (first assembly step). The pair of semicircular closure plates 21A formed into a ring shape are joined together by welding, and the first closure plate 21 is temporarily placed on the closure member support scaffold 30.

その後、閉止部材支持用足場30上に仮置きした環状の第1閉止板21の上面側に、押さえ部材23を用いて第1板ゴムパッキン24Aを取り付ける。吊り上げられる前の第1閉止板21上に取り付けられた第1板ゴムパッキン24Aの外周縁は、第1閉止板21の外周縁よりも径方向外側に僅かにはみ出る。 Then, the first plate rubber packing 24A is attached to the upper surface of the annular first closure plate 21, which is temporarily placed on the closure member support scaffolding 30, using the pressing member 23. The outer peripheral edge of the first plate rubber packing 24A attached to the first closure plate 21 before it is lifted protrudes slightly radially outward from the outer peripheral edge of the first closure plate 21.

図8は、第1閉止板21をレバーブロック51によって吊り上げた状態を示す図である。
その後、図8に示すように、例えば、一対の給気管142に接続したレバーブロック51を用いて第1閉止板21を立軸形フランシス水車11側へと吊り上げる。このとき、レバーブロック51を第1閉止板21を構成している一対の半円環状閉止板21Aの各係止部21bにそれぞれ取り付け、各給気管142を支点として第1閉止板21を拡大管14Aの上方へ吊り上げる。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the first closure plate 21 is lifted up by the lever block 51. As shown in FIG.
8, for example, the first closure plate 21 is lifted up toward the vertical shaft type Francis turbine 11 using a lever block 51 connected to a pair of air supply pipes 142. At this time, the lever block 51 is attached to each of the locking portions 21b of the pair of semicircular annular closure plates 21A constituting the first closure plate 21, and the first closure plate 21 is lifted up above the expansion pipe 14A with each air supply pipe 142 as a fulcrum.

吸出し管14の拡大管14Aは、上方へ行くにしたがって縮径していることから、当該拡大管14A内において第1閉止板21を上方へ引き上げることにより、その周縁に取り付けられた第1板ゴムパッキン24Aの外周縁が、第1閉止板21の外周縁と吸出し管14の内壁面14bとの間に入り込んで管壁に密着し、圧縮されることで上下方向の所定の位置(止水位置)において第1閉止板21が停止する(配置工程)。 The expansion pipe 14A of the suction pipe 14 has a diameter that decreases as it goes upward. Therefore, by pulling the first closure plate 21 upward inside the expansion pipe 14A, the outer peripheral edge of the first plate rubber packing 24A attached to its periphery enters between the outer peripheral edge of the first closure plate 21 and the inner wall surface 14b of the suction pipe 14, and adheres closely to the pipe wall. The first closure plate 21 stops at a predetermined position (water stop position) in the vertical direction by being compressed (placement process).

図9は、第1閉止板21と閉止部材支持用足場30との間にジャッキ部40を複数配置した様子を示す図である。
次に、図9に示すように、吊り上げた第1閉止板21と閉止部材支持用足場30との間に複数のジャッキ部40を配置し、溶接することで閉止部材支持用足場30の上面に固定する。ジャッキ部40の数や配置位置は、第1閉止板21の水平姿勢を好適に支持できるように適宜設定される。第1閉止板21が吊り上げられた位置において、各ジャッキ部40の突っ張り高さを調整することによって、吸出し管14の管壁に密着したドラフト閉止部材20を下面側から支持し、ドラフト閉止部材20が止水位置に配置された状態を維持する。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a plurality of jack units 40 are arranged between the first closure plate 21 and the closure member supporting scaffold 30. As shown in FIG.
9, a plurality of jack parts 40 are arranged between the lifted first closure plate 21 and the closure member support scaffold 30, and fixed to the upper surface of the closure member support scaffold 30 by welding. The number and arrangement positions of the jack parts 40 are appropriately set so as to suitably support the horizontal position of the first closure plate 21. By adjusting the tension height of each jack part 40 at the position where the first closure plate 21 is lifted, the draft closure member 20 in close contact with the pipe wall of the suction pipe 14 is supported from the lower surface side, and the draft closure member 20 is maintained in the water stop position.

図10は、第2閉止板22を取り付けた様子を示す図である。
次に、図10に示すように、第1閉止板21の中央開口21Bを塞ぐ第2閉止板22を設置する(第2の組み立て工程)。具体的には、第1閉止板21上に第2板ゴムパッキン24Bを配置した後、点検用マンホール141から一対の半円板部材22Aを1つずつ分割した状態で搬入し、吸出し管14内において円形状に組み立てることによって第2閉止板22を形成する。第1閉止板21上に、第2板ゴムパッキン24Bを介して上記第2閉止板22を配置した後、ボルトで締め付けることによって、第1閉止板21に対して第2閉止板22を取り付ける。さらに、第1閉止板21に対して第2閉止板22を溶接することで、第1閉止板21の中央開口21Bを第2閉止板22で閉塞する。
FIG. 10 is a view showing a state in which the second closing plate 22 is attached.
Next, as shown in Fig. 10, the second closing plate 22 is installed to close the central opening 21B of the first closing plate 21 (second assembly process). Specifically, after placing the second plate rubber packing 24B on the first closing plate 21, the pair of semicircular plate members 22A are carried in one by one in a divided state through the inspection manhole 141, and assembled into a circular shape in the suction pipe 14 to form the second closing plate 22. After placing the second closing plate 22 on the first closing plate 21 via the second plate rubber packing 24B, the second closing plate 22 is attached to the first closing plate 21 by tightening with bolts. Furthermore, the second closing plate 22 is welded to the first closing plate 21, thereby closing the central opening 21B of the first closing plate 21 with the second closing plate 22.

次に、第1板ゴムパッキン24Aおよび第2板ゴムパッキン24Bを挿入した部分をシール材25でコーキングする。部材間に各パッキンを挿入した箇所をシール材25でコーキングすることによって、部材間に生じる隙間が埋まり、水密性が向上する。
以上により、吸出し管14内へのドラフト閉止部材20の取り付け作業が終了し、設置したドラフト閉止部材20によって吸出し管14内を止水する。
Next, the portions where the first plate rubber packing 24A and the second plate rubber packing 24B are inserted are caulked with a sealant 25. By caulking the portions where the packings are inserted between the members with the sealant 25, the gaps that occur between the members are filled, improving watertightness.
This completes the installation of the draft closing member 20 into the suction pipe 14, and the draft closing member 20 thus installed seals off water from within the suction pipe 14.

上述した立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法によれば、点検・整備等を実施する際に、立軸形フランシス水車11が設置されている状態のまま、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置することができる。すなわち、立軸形フランシス水車11を分解する前に、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を設置することができるので、立軸形フランシス水車11の設置フロアの浸水被害を確実に防ぐことができる。 According to the above-mentioned water-stopping method for the draft pipe 14 of the vertical-shaft Francis turbine 11, when carrying out inspection, maintenance, etc., the draft closure member 20 can be installed in the draft pipe 14 while the vertical-shaft Francis turbine 11 is still installed. In other words, since the draft closure member 20 can be installed in the draft pipe 14 before disassembling the vertical-shaft Francis turbine 11, it is possible to reliably prevent flooding damage to the installation floor of the vertical-shaft Francis turbine 11.

水力発電所によって立軸形フランシス水車11及び発電機13の点検・整備等を実施する間隔は異なるが、凡そ10年~20年の間隔で行われることが多い。発電機13、立軸形フランシス水車11の順に分解していくが、立軸形フランシス水車11のランナ17を取り外してから吸出し管14を蓋で塞ぐまでの間に数日かかるため、発電所建屋101内の水車設置フロアが浸水するリスクがあった。これまで、梅雨や台風の多い時期を避けて点検を行ってきたが、近年のゲリラ豪雨による浸水リスクが大きくなってきたことから、吸出し管14の迅速な止水が必要であった。 The intervals at which inspections and maintenance of the vertical-shaft Francis turbine 11 and generator 13 are carried out vary depending on the hydroelectric power plant, but they are often carried out at intervals of approximately 10 to 20 years. The generator 13 and then the vertical-shaft Francis turbine 11 are disassembled, but because it takes several days from removing the runner 17 of the vertical-shaft Francis turbine 11 to sealing the draft pipe 14 with a lid, there was a risk of flooding on the floor where the turbine is installed in the power plant building 101. Until now, inspections have been carried out to avoid the rainy season and periods with many typhoons, but the risk of flooding due to recent heavy rains has increased, so it was necessary to quickly stop the water from entering the draft pipe 14.

本実施形態の立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法を採用することにより、予め吸出し管14内に設置したドラフト閉止部材20によって吸出し管14を止水した状態で、発電機13や立軸形フランシス水車11を分解することができるので、分解作業に数日を要したとしてもその間の発電所建屋101内の浸水被害を確実に防ぐことができる。 By adopting the watertight method for the draft pipe 14 of the vertical-shaft Francis turbine 11 of this embodiment, the generator 13 and the vertical-shaft Francis turbine 11 can be disassembled while the draft pipe 14 is watertight using the draft closing member 20 installed in advance inside the draft pipe 14. Therefore, even if the disassembly work takes several days, flood damage inside the power plant building 101 during that time can be reliably prevented.

また、ドラフト閉止部材20が設置される吸出し管14の拡大管14Aは、上方へ行くにしたがって縮径していることから、河川側の水が吸出し管14内へ逆流した場合に、ドラフト閉止部材20が上方へ押し上げられることで第1板ゴムパッキン24Aがより圧縮されることになり、吸出し管14の止水効果がさらに高まる。このように、立軸形フランシス水車11を分割する前にドラフト閉止部材20を設置することで、万が一、河川側から逆流があった場合の浸水リスクをより効果的に減らすことができる。 In addition, the expansion pipe 14A of the suction pipe 14 on which the draft closure member 20 is installed is tapered in diameter as it moves upwards, so that if water from the river flows back into the suction pipe 14, the draft closure member 20 is pushed upward, further compressing the first plate rubber packing 24A, further enhancing the water-stopping effect of the suction pipe 14. In this way, by installing the draft closure member 20 before dividing the vertical shaft Francis turbine 11, the risk of flooding in the unlikely event of backflow from the river can be more effectively reduced.

また、ドラフト閉止部材20を上方へ吊り上げながらその下方側を、閉止部材支持用足場30及び複数のジャッキ部40によって支持する仕組みとなっている。このため、ドラフト閉止部材20の荷重は、複数のジャッキ部40を介して閉止部材支持用足場30へと分散させることができる。また、ドラフト閉止部材20の吊り上げ構造の不具合が生じた場合でも、下方側の閉止部材支持用足場30によってドラフト閉止部材20の傾きや落下等を防ぐことができるため、吸出し管14内にドラフト閉止部材20を安定して設置できるとともにその設置状態を長期的に維持することが可能である。 In addition, the draft closure member 20 is lifted upward while its lower side is supported by the closure member support scaffold 30 and multiple jack units 40. Therefore, the load of the draft closure member 20 can be distributed to the closure member support scaffold 30 via the multiple jack units 40. Even if a malfunction occurs in the lifting structure of the draft closure member 20, the lower closure member support scaffold 30 can prevent the draft closure member 20 from tilting or falling, so the draft closure member 20 can be stably installed in the suction pipe 14 and the installed state can be maintained for a long period of time.

本実施形態の立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法で用いるドラフト閉止部材20としては、上述した構成のものに限られず、適宜変更が可能である。 The draft closure member 20 used in the water-stopping method for the draft pipe 14 of the vertical shaft Francis turbine 11 of this embodiment is not limited to the configuration described above and can be modified as appropriate.

図11Aは、変形例の第1閉止板27を分解して示す平面図、図11Bは、図11Aの第1閉止板27のXI-XI線に沿う断面図である。図12Aは、ドラフト閉止部材29の変形例を示す上面図であり、図12Bは、図12Aに示すドラフト閉止部材29のXII-XII線に沿う断面図である。 Figure 11A is a plan view showing an exploded view of the first closing plate 27 of a modified example, and Figure 11B is a cross-sectional view taken along line XI-XI of the first closing plate 27 of Figure 11A. Figure 12A is a top view showing a modified example of the draft closing member 29, and Figure 12B is a cross-sectional view taken along line XII-XII of the draft closing member 29 shown in Figure 12A.

上述した第1閉止板21を構成する一対の半円環状閉止板21Aには、レバーブロック51で吊り上げる際に使用する係止部21bが、各第1閉止板21の重心と重なる位置にそれぞれ1つだけ設けられていたが、例えば図11Aに示す第1閉止板27のように、各半円環状閉止板27Aに2つずつ係止部21bが設けられていてもよい。各半円環状閉止板27Aの重心位置を介してのその両側に均等に配置された一対の係止部21bにレバーブロック51を係止させることによって、吊り上げ時における半円環状閉止板27Aの横ぶれを防ぐことができる。これにより、各半円環状閉止板27Aの水平姿勢を維持しやすく、安定した状態で第1閉止板27を上方へ吊り上げることができる。 The pair of semicircular annular closure plates 21A constituting the first closure plate 21 described above has only one locking portion 21b used when lifting with the lever block 51 at a position overlapping the center of gravity of each first closure plate 21, but for example, as in the first closure plate 27 shown in FIG. 11A, each semicircular annular closure plate 27A may have two locking portions 21b. By locking the lever block 51 to a pair of locking portions 21b evenly arranged on both sides of each semicircular annular closure plate 27A through the center of gravity position, it is possible to prevent the semicircular annular closure plate 27A from swaying sideways when lifting. This makes it easier to maintain the horizontal position of each semicircular annular closure plate 27A, and the first closure plate 27 can be lifted upward in a stable state.

一方の半円環状閉止板27Aには、他方の半円環状閉止板27Aを下面27c側から支持する複数(4つ)の支持部27dが設けられている。支持部27dは、半円環状閉止板27Aの径方向に沿う側部に2つずつ設けられ、各側部から、他方の半円環状閉止板27A側へ向かって突出している。これら複数の支持部27dにより、一対の半円環状閉止板27A同士を環状に組み合わせた際に、互いの突き合わせ端部の位置ずれが防止される。 One semicircular annular closure plate 27A is provided with multiple (four) support parts 27d that support the other semicircular annular closure plate 27A from the underside 27c. Two support parts 27d are provided on each radial side of the semicircular annular closure plate 27A, and protrude from each side toward the other semicircular annular closure plate 27A. These multiple support parts 27d prevent misalignment of the butted ends when a pair of semicircular annular closure plates 27A are combined in an annular shape.

また、上述した第1閉止板21では、当該第1閉止板21の上面21a側に、中央開口21Bよりも大きい直径を有する第2閉止板22を配置した構成となっていたが、図12A及び図12Bに示すように、第1閉止板27の中央開口27Bと略等しい直径を有する第2閉止板28を上記中央開口27B内に挿入させることによって閉塞してもよい。第2閉止板28は、中央開口27Bからの抜け落ち防止のために、各半円環状閉止板27Aの下面27c側にそれぞれ設けられた一対の第2閉止板支持部27fによって支持されている。
このようなドラフト閉止部材29を、本実施形態の立軸形フランシス水車11の吸出し管14の止水方法において用いてもよい。
In addition, in the above-mentioned first closing plate 21, the second closing plate 22 having a diameter larger than the central opening 21B is arranged on the upper surface 21a side of the first closing plate 21, but as shown in Figures 12A and 12B, the second closing plate 28 having a diameter substantially equal to the central opening 27B of the first closing plate 27 may be inserted into the central opening 27B to close it. The second closing plate 28 is supported by a pair of second closing plate support parts 27f provided on the lower surface 27c side of each semicircular annular closing plate 27A to prevent it from falling out of the central opening 27B.
Such a draft closing member 29 may be used in the water blocking method for the draft pipe 14 of the vertical shaft type Francis turbine 11 of this embodiment.

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な止水方法の手順やドラフト閉止部材の構成等は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 One embodiment of the invention has been described in detail above with reference to the drawings, but the specific steps of the water-stopping method and the configuration of the draft closing member are not limited to those described above, and various design changes can be made without departing from the spirit of the invention.

例えば、上述の実施形態では、ドラフト閉止部材20の吊り上げ作業時に、一対の給気管142を支点として上方へと吊り上げているが、これに限られず、例えば、発電機13のみ点検等を実施するのであれば、立軸形フランシス水車11のランナ17等を支点としてドラフト閉止部材20を吊り上げてもよい。立軸形フランシス水車11に対する点検等を実施する場合は、給気管142を利用することが好ましい。 For example, in the above embodiment, when lifting the draft closure member 20, it is lifted upward using the pair of air intake pipes 142 as a fulcrum, but this is not limited thereto. For example, if only the generator 13 is to be inspected, the draft closure member 20 may be lifted using the runner 17 of the vertical-shaft Francis turbine 11 as a fulcrum. When inspecting the vertical-shaft Francis turbine 11, it is preferable to use the air intake pipes 142.

一対の給気管142は図示した形状に限らず、逆さT字型など、他の形状をなす給気管142が設けられていてもよい。 The pair of air supply pipes 142 are not limited to the shape shown in the figure, and air supply pipes 142 having other shapes, such as an inverted T-shape, may be provided.

また、上述の実施形態では、レバーブロック51によって止水位置まで吊り上げられたドラフト閉止部材20の位置を下方から複数のジャッキ部40によって維持することで止水するようになっているが、止水方法はこれに限らない。 In addition, in the above embodiment, the draft closure member 20 is lifted to the water-stopping position by the lever block 51, and the position is maintained from below by multiple jack units 40 to stop water flow, but the water-stopping method is not limited to this.

例えば、吸出し管14に給気管142が設置されていない場合は、レバーブロック51を用いてドラフト閉止部材20を吊り上げるのではなく、複数のジャッキ部40によってドラフト閉止部材20を下側から持ち上げることによって、ドラフト閉止部材20を止水位置に配置するようにしてもよい。 For example, if the air supply pipe 142 is not installed in the suction pipe 14, instead of lifting the draft closure member 20 using the lever block 51, the draft closure member 20 may be positioned in the water stopping position by lifting the draft closure member 20 from below using multiple jack parts 40.

なお、ドラフト閉止部材20を下側から持ち上げる部材としては、ジャッキ部40だけに限られず、ばね部材などを用いて持ち上げるようにしてもよい。 The member that lifts the draft closure member 20 from below is not limited to the jack portion 40, but may be a spring member or the like.

11…立軸形フランシス水車(立軸形水車)、13…発電機、14…吸出し管、14A…拡大管、21,27…第1閉止板、21A…半円環状閉止板(第1部材)、21B,27B…中央開口、22…第2閉止板、22A…半円板部材(第2部材)、24A…板ゴムパッキン(パッキン材)、27d…支持部、28…第2閉止板、30…閉止部材支持用足場、32…鋼材(足場構成材)、40…ジャッキ部(支持部材)、90…放水路、100…立軸形水車発電機、141…点検用マンホール、142…給気管、O1…回転軸 11...vertical shaft type Francis turbine (vertical shaft type water turbine), 13...generator, 14...draft tube, 14A...expander, 21, 27...first closure plate, 21A...semicircular annular closure plate (first member), 21B, 27B...central opening, 22...second closure plate, 22A...semicircular plate member (second member), 24A...plate rubber packing (packing material), 27d...support part, 28...second closure plate, 30...scaffolding for supporting closure member, 32...steel material (scaffolding component), 40...jack part (support member), 90...spillage, 100...vertical shaft type water turbine generator, 141...inspection manhole, 142...air supply pipe, O1...rotating shaft

Claims (6)

回転軸が鉛直な立軸形水車と、前記立軸形水車の下方に接続され前記立軸形水車からの吸出水を放水路へ導く吸出し管と、を備える立軸形水車発電機の吸出し管止水方法において、
前記立軸形水車が設置されている状態で、前記吸出し管における前記立軸形水車側の上端に開設された点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した足場構成材により閉止部材支持用足場を設置する足場設置工程と、
前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円環状の第1部材を水平に配置することで、前記閉止部材支持用足場の上方に環状形状の第1閉止板を設置する第1の組み立て工程と、
前記点検用マンホールから前記吸出し管内へ搬入した金属からなる一対の半円板状の第2部材を水平に配置することで、前記第1閉止板の中央開口を塞ぐ第2閉止板を設置する第2の組み立て工程と、
前記第1閉止板及び第2閉止板を備える閉止板によって前記吸出し管内を止水可能な止水位置に、前記第1閉止板を配置する配置工程とを備え、
前記配置工程の後に前記第2の組み立て工程を実施する、立軸形水車の吸出し管止水方法。
A method for sealing the draft pipe of a vertical shaft type water turbine generator, which includes a vertical shaft type water turbine having a vertical rotation shaft and a draft pipe connected below the vertical shaft type water turbine and directing the draft water from the vertical shaft type water turbine to a discharge channel, comprising the steps of:
a scaffold installation process for installing a closing member supporting scaffold using scaffolding components carried into the draft pipe through an inspection manhole opened at the upper end of the draft pipe on the vertical shaft type water turbine side while the vertical shaft type water turbine is installed;
a first assembly step of horizontally arranging a pair of semicircular metal first members carried into the suction pipe from the inspection manhole to install an annular first closure plate above the closure member support scaffold;
a second assembly process of horizontally arranging a pair of semicircular second members made of metal carried into the suction pipe from the inspection manhole to install a second closure plate that closes a central opening of the first closure plate;
and a positioning step of positioning the first closure plate at a water stopping position where the closure plate including the first closure plate and the second closure plate can stop water in the draft pipe,
The method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine, comprising carrying out the second assembly step after the arranging step.
前記吸出し管は、前記上端側に、前記立軸形水車側から離れるにしたがって拡径した形状をなす拡大管を有している、
請求項1に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。
The draft pipe has an expansion pipe at the upper end thereof, the expansion pipe being shaped to expand in diameter as it moves away from the vertical shaft type water turbine.
A method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 1.
前記配置工程において、
前記吸出し管内に外気を取り入れる給気管を支点にして前記第1閉止板を前記立軸形水車側へ吊り上げる、
請求項1または2に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。
In the placing step,
The first closing plate is lifted toward the vertical shaft water turbine using an air supply pipe that takes in outside air into the draft pipe as a fulcrum.
A method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 1 or 2.
前記配置工程において、
前記第1閉止板と前記閉止部材支持用足場との間に、高さ調整可能な複数の支持部材を配置する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。
In the placing step,
A plurality of height-adjustable support members are disposed between the first closure plate and the closure member support scaffold;
A method for water blocking the draft pipe of a vertical shaft water turbine according to any one of claims 1 to 3.
前記配置工程において、
前記第1閉止板と前記吸出し管の内面との間にパッキン材を配置する、請求項1から4のいずれか1項に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。
In the placing step,
5. The method for water-sealing a draft pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 1, further comprising disposing a packing material between the first closing plate and an inner surface of the draft pipe.
前記パッキン材は、前記第1閉止板上に当該第1閉止板よりも外径が大きい、請求項5項に記載の立軸形水車の吸出し管止水方法。 The method for water-stopping the suction pipe of a vertical shaft water turbine according to claim 5, wherein the packing material on the first closure plate has an outer diameter larger than that of the first closure plate.
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