社団法人電力土木技術協会 Electric Power Civil Engineering Association

今季の写真

四国電力株式会社
分水第一発電所改良工事

【写真①】地下発電所建設状況

【写真②】地下発電所完成状況

【写真③】鉛直水圧管路立坑における吹付コンクリート施工状況

【写真④】鉛直水圧管路据付状況

【写真⑤】水平水圧管路据付状況

【写真⑥】水圧管路完成状況

【写真⑦】放水路掘削状況

【写真⑧】放水路完成状況

【写真⑨】地下発電所進入トンネル（坑口）完成状況

【工事の背景】	分水第一発電所は、昭和15年の運転開始後70年以上が経過し、水車・発電機など主要設備の更新時期を迎えていること、近年の集中豪雨の頻発など降雨特性の変化に伴う発電所背後斜面の地すべり発生による設備損壊リスクが高まってきていることを踏まえ、今回、水車や発電機などの主要設備を更新するとともに、地上にある発電所や水圧管路など全ての発電設備を地下に移設する工事を実施し、平成29年4月に運転を開始しています。
【工事諸元】	＜現状＞〇最大使用水量　11.13㎥/s 〇総落差　313.3m 〇有効落差　298.5m 〇最大出力　26,600kW 〇発電所　地上式／横軸ペルトン水車 3台／横軸同期発電機 3台〇水圧管路　上部：地下式／下部：一部地上式〇運転開始　昭和15年(1940年) 3月＜改良後＞〇最大使用水量　11.13㎥/s 〇総落差　313.3m 〇有効落差　304.37m 〇最大出力　29,900kW 〇発電所　地下式／立軸フランシス水車 1台／立軸同期発電機 1台〇水圧管路　地下式〇運転開始　平成29年(2017年) 4月
【写真①②：地下発電所】	地下発電所建設工事と地表部の地すべりブロックの相互影響を回避するため、地下空洞と地すべりブロックの間には、空洞高さの2倍以上の離隔を確保しています。地下発電所の周辺岩盤は主として泥質片岩（黒色片岩）で構成されており、薄い形状の岩石が積み重なって剥がれやすい性質および顕著な異方性を有することから、掘削時の岩盤挙動に関する詳細な予測・評価、空洞の変位や支保に作用する応力などの測定を行いつつ、解析の妥当性を確認しながら慎重に掘削を行いました。電力土木 2014年1月 No.369「分水第一発電所改良工事の調査・計画」および電力土木 2016年3月 No.382「分水第一発電所の地下空洞掘削における計測管理と岩盤挙動評価」で既報
【写真③④⑤⑥：水圧管路】	水圧管路については、地すべりが発生した場合に影響を受ける地上部の管路を撤去して地下に新設し、これより上流側の管路は健全性調査結果を踏まえて流用しています。また、新設管路は、流用する管路と地下発電所の間を水平管路（約60m）と鉛直管路（約100m）で結ぶ最短ルートとしています。立坑掘削後の吹付コンクリートの施工にあたっては、一般的なゴンドラでの施工に対し、掘削した立坑を一旦砕石で埋め戻して作業床を構築した後、砕石を下方に排出しながら段階的に作業床を低下させ、立坑上部から順次コンクリートを吹き付けていく新工法を考案しました。また、鉛直管路の据付にあたっては、鉄管を水平状態から鉛直状態へ安全かつ効率的に転回して玉掛けを行うため、鉄管の固定・回転・建て起こしが可能な仮設備を導入しました。電力土木 2018年1月 No.393「分水第一発電所改良工事における水圧管路の設計・施工」で既報
【写真⑦⑧：放水路】	放水路は、地下発電所から放水口までのルートが最短となるよう直線的に配置しています。放水路掘削工事は、特に運転中の既設発電所や地すべりブロックに近接した工事であったことから、発破掘削時には綿密な振動計測管理を行うとともに、周辺構造物への影響を考慮して部分的に機械掘削へ切り替えるなど、慎重に施工を行いました。
【写真⑨：地下発電所進入トンネル】	地下発電所への進入トンネルは、周辺にある国道橋脚および既設水圧管路固定台への掘削による影響を回避するため、これらとの離隔をトンネル幅の2倍以上確保して配置しています。