CN202658583U - 浮体式翻板闸门 - Google Patents

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Abstract

一种浮体式翻板闸门(11)，设置于开口部或出入口。在水流入时，为了将开口部或出入口予以阻断，闸门体(12)的前端能够向流入的水(w)的方向，在高度方向的平面内，以基端为支点而立起摇动。杆(13)安装于闸门体(12)的前端部。钢索(14)的一端安装于杆(13)，另一端经由定滑轮(16、17)而安装于平衡物(20)。当立起或倒伏途中的闸门体(12)相对于水平面的倾斜角(θ)为10度～80度时，使平衡物(20)处于最下点，以对定滑轮(16)进行设置。

Description

浮体式翻板闸门
技术领域
本实用新型涉及一种浮体式翻板闸门(flap gate)，该浮体式翻板闸门例如设置于防波堤的开口部，在涨潮时，使闸门体上浮而将所述开口部予以阻断，使得上涨的水不会流入至生活空间或地下空间。
背景技术
已有如下的浮体式翻板闸门，该浮体式翻板闸门在涨潮时，为了不使上涨的水流入至生活空间或地下空间，利用想要流入的水的浮力来使闸门体上浮，例如将防波堤的开口部予以阻断(例如专利文献1)。
然而，专利文献1中所揭示的浮体式翻板闸门存在如下的问题，即，当流入初期的速度快时，闸门体1的上浮动作迟缓，而导致溢流至生活空间或地下空间(参照图11(a))。
另外，当水位下降时，闸门体1会表现出如下的危险的举动，即，维持立起状态直至闸门体1的1/3左右的高度的水位为止，然后急剧地倒伏(参照图11(b))。
为了防止所述问题点中的流入初期的溢流，已提出了如下的浮体式翻板闸门，该浮体式翻板闸门是将绳索(rope)的另一端经由滑轮而绑在闸门体上，所述绳索在一端安装有平衡物(counterweight)(例如专利文献2)。
所述专利文献2中所提出的浮体式翻板闸门是利用平衡物的重量来弥补浮体式翻板闸门浮力的不足，借此，解决流入初期的闸门体的上浮动作的迟缓。
然而，当像专利文献2中所提出的浮体式翻板闸门那样，总是使平衡物的重量作用于如下的方向时，在水位下降时难以倒伏，所述方向是对闸门体的上浮动作进行辅助的方向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2001-214425号公报
专利文献2日本专利特开2003-253912号公报
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题点在于：当为了解决浮体式翻板闸门的问题而设置如下的装置时，在水位下降时难以倒伏，所述浮体式翻板闸门的问题是指：在流入初期，闸门体的上浮动作迟缓，而导致溢流至生活空间或地下空间，所述装置是总是对闸门体的上浮动作进行辅助的装置。
本实用新型的目的在于：使得在流入初期，闸门体的上浮动作不会迟缓，而不会向生活空间或地下空间溢流，另外，即使在水位下降时，也不会难以倒伏，且也不会有急剧地倒伏之类的危险的举动。
本实用新型的浮体式翻板闸门设置于开口部或出入口，在水流入时，为了将所述开口部或所述出入口予以阻断，闸门体的前端侧能够向所述流入的水的方向，在高度方向的平面内，以基端侧为支点而立起摇动，在所述闸门体的前端部安装绳索的一端，所述绳索的另一端至少经由定滑轮而安装于平衡物或弹簧，以如下的方式来对定滑轮进行设置，即，当立起或倒伏途中的闸门体相对于水平面的倾斜角为10度～80度时，使所述平衡物处于最下点，或使弹簧达到自然长度。
换言之，本实用新型的一种浮体式翻板闸门，所述浮体式翻板闸门设置于开口部或出入口，在水流入时，为了将所述开口部或所述出入口予以阻断，闸门体的前端侧能够向所述流入的水的方向，在高度方向的平面内，以基端侧为支点而立起摇动，在所述闸门体的前端部安装绳索的一端，所述绳索的另一端至少经由定滑轮而安装于平衡物，当立起或倒伏途中的所述闸门体相对于水平面的倾斜角为10度～80度时，以使所述平衡物处于最下点的方式，来对所述定滑轮进行设置。
所述的浮体式翻板闸门，其中，代替所述平衡物，将弹簧安装于所述绳索的另一端，当所述倾斜角为10度～80度时，以使弹簧达到自然长度的方式，来对所述定滑轮进行设置。
在所述本实用新型中，当闸门体立起时，直至相对于水平面的倾斜角为10度～80度为止，借由平衡物或弹簧，向立起方向牵拉闸门体，从而帮助该闸门体立起。接着，若闸门体相对于水平面的倾斜角超过10度～80度，则平衡物或弹簧成为阻力而使闸门体的立起速度减慢。
另一方面，当闸门体倒伏时，直至相对于水平面的倾斜角为10度～80度为止，借由平衡物或弹簧，向倒伏方向牵拉闸门体，从而帮助该闸门体追随水位的下降。接着，若闸门体相对于水平面的倾斜角小于10度～80度，则平衡物或弹簧成为阻力而使闸门体的倒伏速度减慢。
实用新型的效果
在本实用新型中，以立起或倒伏途中的闸门体相对于水平面的设定倾斜角为分歧点，帮助闸门体立起或倒伏，或者成为立起或倒伏的阻力，因此，在流入初期可防止溢流，并且在倒伏完成之前，可防止急剧的倒伏。另外，可使立起完成时的冲击缓和，并且在倒伏初期，对于水位的追随性变得良好。
附图说明
图1(a)、图1(b)、图1(c)是本实用新型的浮体式翻板闸门的概略构成图，图1(a)是从侧面所见的图，图1(b)是从正面所见的图，图1(c)是从平面所见的图。
图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)、图2(e)是对本实用新型的浮体式翻板闸门的动作原理进行说明的图，图2(a)是表示流入初期的图，图2(b)是表示立起或倒伏中期的图，图2(c)是表示立起后期的图，图2(d)是表示倒伏初期的图，图2(e)是表示倒伏后期的图。
图3是表示本实用新型的浮体式翻板闸门中的闸门体的倾斜角度与由平衡物产生的闸门体立起方向的旋转力的一例的图。
图4是从侧面对将平衡物连接于动滑轮时的本实用新型的浮体式翻板闸门的概略构成进行观察所见的图。
图5是从侧面对使用线性压缩螺旋弹簧来代替平衡物的本实用新型的浮体式翻板闸门的概略构成进行观察所见的图。
图6(a)、图6(b)是对相对于闸门体的倾斜角的线性压缩螺旋弹簧的动作状态进行说明的图，图6(a)是表示倾斜角为45度的情况的图，图6(b)是表示倾斜角为0度及90度的情况的图，图6(c)是表示本实用新型的浮体式翻板闸门中的闸门体的倾斜角度与由弹簧产生的闸门体立起方向的旋转力的关系的一例的图。
图7(a)、图7(b)是对相对于闸门体的倾斜角的线性张力螺旋弹簧的动作状态进行说明的图，图7(a)表示倾斜角为45度的情况，图7(b)表示倾斜角为0度及90度的情况。
图8是对非线性组合螺旋弹簧进行说明的图。
图9是表示本实用新型的浮体式翻板闸门中的闸门体的倾斜角度与由弹簧产生的闸门体立起方向的旋转力的关系的其他例子的图。
图10是在闸门体的两侧安装有杆的本实用新型的浮体式翻板闸门的相关部分的说明图。
图11(a)、图11(b)是对以往的浮体式翻板闸门的问题点进行说明的图，图11(a)是表示流入初期的图，图11(b)是表示水位下降时的图。
附图标记：
1、12：闸门体
11：浮体式翻板闸门
12a：基端侧
12b：前端侧
13：杆
14：钢索
15：门挡
16：第一定滑轮
17：第二定滑轮
18：动滑轮
19：固定构件
20：平衡物
22：压缩螺旋弹簧
23：第三定滑轮
24：张力螺旋弹簧
25：组合螺旋弹簧
25a：第一压缩弹簧/压缩弹簧
25b：第二压缩弹簧/压缩弹簧
25c：第三压缩弹簧/压缩弹簧
rs：路面
w：水
θ：倾斜角
具体实施方式
本实用新型是以立起或倒伏途中的闸门体相对于水平面的设定倾斜角为分歧点，帮助闸门体立起或倒伏，或者成为立起或倒伏的阻力，借此来实现如下的目的，即，使得在流入初期，不会向生活空间或地下空间溢流，另外，即使在水位下降时，也不会难以倒伏，且不会急剧地倒伏。
实施例
以下，使用图1(a)～图1(c)至图10来详细地说明用以实施本实用新型的方式。图1(a)～图1(c)是表示本实用新型的浮体式翻板闸门的概略构成的图。
在图1(a)～图1(c)中，11是本实用新型的浮体式翻板闸门，该本实用新型的浮体式翻板闸门11设置于例如防波堤的开口部的路面rs。该浮体式翻板闸门11在水w从海洋(或河川)流入至生活空间或地下空间时，利用流入的水w的水压，以基端侧12a为支点，使闸门体12的前端侧12b立起摇动，从而呈水密状态地将开口部予以阻断。
对于构成所述浮体式翻板闸门11的闸门体12而言，在被阻断的开口部的宽度大的情况下，设为如下的构成，即，在开口部的宽度方向，将多个闸门体12予以连结，借由闸门间水密橡胶(gum)来将各闸门体12之间予以连结。另外，在两侧的闸门体12的、与如下的门挡相对的一侧设置有水密橡胶，所述门挡设置于防波堤的开口部。
图1(a)～图1(c)所示的本实用新型的浮体式翻板闸门11，例如在闸门体12的前端部的宽度方向的整个区域安装有1根杆(rod)13，该杆13具有如下的功能，即，支撑水压负荷且安装着钢索(wire rope)14的一端。
所述钢索14的另一端经由第一定滑轮16及第二定滑轮17而安装于平衡物20，所述第一定滑轮16设置于倒伏时的闸门体12的前端上方的门挡15，所述第二定滑轮17设置在闸门体12的基端侧的与所述第一定滑轮16相同的高度位置。因此，所述平衡物20的重量作用于闸门体12。
在本实用新型的例子中，立起完成时的闸门体12的倾斜角θ为90度，因此，以如下的方式来对所述第一定滑轮16的设置位置进行设置，即，当闸门体12在立起摇动时的相对于水平面的倾斜角θ(参照图3)例如为45度时，所述平衡物20处于最下点。再者，根据发明人等的调查结果，已知：只要所述倾斜角θ处于10度～80度的范围，则无问题。
所述构成的本实用新型的浮体式翻板闸门11，在闸门体12立起时、以及在闸门体12倒伏时，发挥以下所说明的功能。
闸门体12立起时
在流入初期，平衡物20下降，朝向立起方向牵拉闸门体12，从而帮助该闸门体12立起(参照图2(a))。接着，若闸门体12相对于水平面的倾斜角θ达到45度，则闸门体12与钢索14处于一条直线(参照图2(b))，平衡物20处于最下端的位置。若闸门体12相对于水平面的倾斜角θ超过45度，则由于闸门体12立起摇动，平衡物20会上升，因此，平衡物20成为阻力而使闸门体12的立起速度减慢，使立起完成时的冲击力缓和(参照图2(c))。
立起状态的闸门体12倒伏时
在倒伏初期，平衡物20下降，朝向倒伏方向牵拉闸门体12，使该闸门体12追随着水位的下降而倒伏(参照图2(d))。接着，若闸门体12相对于水平面的倾斜角θ达到45度，则闸门体12与钢索14处于一条直线(参照图2(b))，平衡物20处于最下端的位置。若闸门体12相对于水平面的倾斜角小于45度，则由于闸门体12倒伏，平衡物20会上升，因此，平衡物20成为阻力而使闸门体12的倒伏速度减慢，使倒伏完成时的冲击力缓和(参照图2(e))。
图3中表示本实用新型的浮体式翻板闸门11中，所述的闸门体12的倾斜角度θ、与由平衡物20产生的闸门体立起方向的旋转力的关系。
如上所述，在本实用新型的浮体式翻板闸门11中，使用包括平衡物20的立起/倒伏机构来发挥多个功能，借此，能够帮助闸门体12立起，能够使冲击缓和，且能够追随着水位。
如图4所示，本实用新型的浮体式翻板闸门11也可将动滑轮18配置于第二定滑轮17的后方，将平衡物20安装于该动滑轮18，另一方面，将钢索14的另一端经由动滑轮18而固定于固定构件19，该固定构件19设置于门挡15。
另外，如图5所示，本实用新型的浮体式翻板闸门11也可安装压缩螺旋弹簧22来代替平衡物20。虽省略了图示，但也可安装张力螺旋弹簧(tension coil spring)。再者，图5中的23为第三定滑轮，该第三定滑轮23设置在动滑轮18与固定构件19之间。所述压缩螺旋弹簧22或张力螺旋弹簧也可不像图5那样经由动滑轮18而连接于钢索14的另一端，而是像图1(a)～图1(c)、图2(a)～图2(e)那样，直接地连接于钢索14的另一端。
在使用压缩螺旋弹簧22的情况下，以如下的方式，对立起完成时的闸门体12的倾斜角θ为90度的翻板闸门进行设置，即，当闸门体12的倾斜角θ为45度时，如图6(a)所示，弹簧达到自然长度(natural length)，如图6(c)所示，由弹簧产生的闸门体立起方向的旋转力最小。而且，以如下的方式进行设置，即，当闸门体12的倾斜角θ为0度及90度时，如图6(b)所示，弹簧受到压缩，如图6(c)所示，由弹簧产生的闸门体立起方向的旋转力最大。
另一方面，在使用张力螺旋弹簧24的情况下，当闸门体12的倾斜角θ为45度时，如图7(a)所示，弹簧达到自然长度；当闸门体12的倾斜角θ为0度及90度时，如图7(b)所示，弹簧伸长。
所述压缩螺旋弹簧22或张力螺旋弹簧24并不限于如图6(a)～图6(c)、或图7(a)、图7(b)所示的线性螺旋弹簧，也可使用如锥形(taper)螺旋弹簧、圆锥形螺旋弹簧、鼓形螺旋弹簧、桶形螺旋弹簧、以及不等间距螺旋弹簧之类的具有非线性特性的弹簧。
另外，也可使用如图8所示的组合螺旋弹簧25来使张力具有非线性，所述组合螺旋弹簧25从轴中心侧起，依次包含：例如直径大且长度短的第一压缩弹簧25a、直径中等且长度中等的第二压缩弹簧25b、以及直径小且长度长的第三压缩弹簧25c。
对于所述图8所示的组合螺旋弹簧25而言，在闸门体12的倾斜角θ为0度的情况下，三个压缩弹簧25a～压缩弹簧25c均处于收缩的状态。接着，从闸门体12的倾斜角θ为10度～30度的立起初期至立起前期为止，三个压缩弹簧25a～压缩弹簧25c分别开始伸长，当处于立起前期时，第一压缩弹簧25a会恢复至原来的性质。
接着，从立起前期至闸门体12的倾斜角θ为45度的立起中期为止，第二压缩弹簧25b与第三压缩弹簧25c依次恢复至原来的性质，三个压缩弹簧25a～压缩弹簧25c均恢复至自然长度。
从立起中期至闸门体12的倾斜角θ为90度的立起完成为止，第三压缩弹簧25c、第二压缩弹簧25b、第一压缩弹簧25a依次收缩，在立起完成时，三个压缩弹簧25a～压缩弹簧25c均处于收缩的状态。
再者，倒伏时与所述立起时相反。
图9中表示由如上所述的非线性组合螺旋弹簧25产生的闸门体立起方向的旋转力、与闸门体12的倾斜角度θ的关系。
另外，在图1(a)～图1(c)、图2(a)～图2(e)、图4、以及图5所示的例子中，表示了在闸门体12的前端部的宽度方向的整个区域，安装有1根杆13，但也可如图10所示，仅在闸门体12的两侧安装杆13。
本实用新型并不限于所述例子，不言而喻的是，只要处于各权利要求所述的技术思想的范畴内，则也可适当地将实施方式予以变更。
例如，在所述实施例中，使用了钢索14，但也可使用聚酰胺(polyamide)系、聚酯(polyester)系、聚乙烯(polyethylene)系、聚丙烯(polypropylene)系、芳族聚酰胺(aramid)系、聚芳酯(polyarylate)系、以及超高密度聚乙烯(high density polyethylene)等的纤维绳索。
另外，在图1(a)～图1(c)、图2(a)～图2(e)、图4、以及图5中表示了如下的浮体式翻板闸门，该浮体式翻板闸门的闸门体12包含单一的浮体，但也可适用于浮体连结式翻板闸门，该浮体连结式翻板闸门在高度方向上，将多个浮体予以连结。
另外，安装有动滑轮18或平衡物20、弹簧22、弹簧24、弹簧25的位置也可为门挡15的外部，但不言而喻的是，根据闸门体12的规模，适当地将所述平衡物20的重量、定滑轮及动滑轮18的个数、以及弹簧22、弹簧24、弹簧25的特性设定至最佳。
另外，也可代替杆13，将吊件(hanging piece)安装于闸门体12的前端部，且将钢索14的一端安装于所述吊件。

Claims (2)

1.一种浮体式翻板闸门，所述浮体式翻板闸门设置于开口部或出入口，在水流入时，为了将所述开口部或所述出入口予以阻断，闸门体的前端侧能够向所述流入的水的方向，在高度方向的平面内，以基端侧为支点而立起摇动，其特征在于：
在所述闸门体的前端部安装绳索的一端，
所述绳索的另一端至少经由定滑轮而安装于平衡物，
当立起或倒伏途中的所述闸门体相对于水平面的倾斜角为10度～80度时，以使所述平衡物处于最下点的方式，来对所述定滑轮进行设置。
2.根据权利要求1所述的浮体式翻板闸门，其特征在于：
代替所述平衡物，将弹簧安装于所述绳索的另一端，
当所述倾斜角为10度～80度时，以使弹簧达到自然长度的方式，来对所述定滑轮进行设置。
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