JP2001311130A - ゲート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工費用が低減され、増水時にも破損しにく
く、また周囲の景観を良好に保つことができるゲートを
提供する。 【解決手段】 地下水路３内で、一端を支点Ｃとして、
地下水路３の延在方向に略平行な鉛直面に沿って回転可
能にして設けられるアーム６と、アーム６の他端７が描
く軌道に沿った略円弧板形状をなし、アーム６によって
開口部４を閉塞する位置から支点Ｃの上方にかけて円弧
軌道上を移動可能にして支持される扉体８と、扉体８
を、前記軌道に沿って、開口部４を閉塞する位置と支点
Ｃの上方との間で移動させる移動手段９とを設ける。扉
体８に、開口部４を閉塞する位置において、扉体８の全
周と地下水路３の内壁面との間を水密に封止する封止材
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川の提体内を通
じて前記河川に接続される地下水路に設けられて、地下
水路の河川に通じる開口部を開閉するゲートに関する。

【０００２】

【従来の技術】河川と他の河川や用水路等との合流点に
おいては、例えば図５及び図６に示すように、本流とな
る河川３１の提体３２内に地下水路３３を形成し、この
地下水路３３を通じて他の河川や用水路等を本流となる
河川３１に接続している。このような地下水路３３に
は、河川３１に通じる開口部３４を開閉するゲート３６
が設けられている。このゲート３６は、平常時には開か
れて地下水路３３から河川３１への放流を許容し、本流
となる河川３１が増水した際には、河川３１から地下水
路３３内に水流が逆流しないように閉じられるものであ
る。このようなゲート３６としては、河川３１の河床３
７において、開口部３４の両側方にそれぞれ支柱３８
（コンクリートピアー）を略垂直に立設し、これら支柱
３８において互いに対向する面に、略鉛直方向に沿って
ガイド溝３９を形成し、この支柱３８間に、ガイド溝３
９によって両側部を案内されて、ガイド溝３９に沿って
昇降される平板状の扉体４０を設け、この扉体４０を昇
降させることで開口部３４の開閉を行うものが知られて
いる。

【０００３】この支柱３８の上端には、両支柱３８間を
接続する桁部４１が設けられており、この桁部４１に
は、扉体４０を昇降させる昇降装置４２が設けられてい
る。昇降装置４２は、例えば一端が扉体４０に接続され
るワイヤロープを巻き上げ機によって巻回または送り出
すことで扉体４０を昇降させるものや、一端が扉体４０
に接続されるスクリューシャフトと、桁部４１に固定的
に設けられた状態でスクリューシャフトに螺合されるナ
ット部を有し、このナット部をスクリューシャフトに対
して相対的に回転させることで、スクリューシャフトを
その軸線方向に移動させて、スクリューシャフトごと扉
体４０を昇降させるものなどが知られている。このよう
なゲート３６は、桁部４１上に設けられた昇降装置４２
を作業員が操作することで扉体４０を昇降させるもので
あるので、提体３２と桁部４１との間には、作業員の通
路となる管理橋４３が設置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のゲート３６で
は、支柱３８及び扉体４０は、水圧を受け止めるだけの
強度をもたせるために、例えば肉厚を大きくとるなどし
ており、その重量がかさむ。このため、ゲート３６を設
置する際には、河床３７がゲート設備全体の重量を支え
られるように、例えば基礎杭の設置数を多くするなど、
大掛かりな基礎工事を施す必要があり、施工費用がかさ
んでしまう。また、河川３１の増水時には、支柱３８や
管理橋４３に漂流物、例えば流木等がぶつかって破損す
ることがあった。加えて、水面から上方に支柱３８を突
出させる必要があり、また支柱３８間に設けられる桁部
４１と提体３２との間に管理橋４３を掛け渡す必要があ
るが、これらを設置することによって周囲の景観が損な
われてしまう。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、施工費用が低減され、増水時にも破損しにく
く、また周囲の景観を良好に保つことができるゲートを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のゲートにおいて
は、河川の提体内を通じて前記河川に接続される地下水
路に設けられて、該地下水路の前記河川に通じる開口部
を開閉するゲートであって、前記地下水路内で、一端を
支点として、前記地下水路の延在方向に略平行な鉛直平
面に沿って回転可能にして設けられるアームと、該アー
ムの他端が描く軌道に沿った略円弧板形状をなし、前記
アームによって前記開口部を閉塞する位置から前記支点
の上方にかけて円弧軌道上を移動可能にして支持される
扉体と、該扉体を、前記軌道に沿って、前記開口部を閉
塞する位置と前記支点の上方との間で移動させる移動手
段とを有し、前記扉体には、前記開口部を閉塞する位置
において、前記扉体の全周と前記地下水路の内壁面との
間を水密に封止する封止材が設けられていることを特徴
とする。

【０００７】このように構成されるゲートにおいては、
扉体は、地下水路内に設けられるアームによって、地下
水路の開口部を閉塞する位置からアームの支点の上方に
かかる円弧軌道上を移動可能にして支持されている。こ
の扉体を、移動手段によって前記軌道上に沿って支点の
上方に移動させることで、開口部が開放され、前記軌道
に沿って開口部を閉塞する位置に移動させることで、扉
体に設けた封止材が扉体の全周と地下水路の内壁面との
間を水密に封止し、開口部が閉塞される。このゲートで
は、扉体はアームによって支持されており、従来のゲー
トとは異なり、支柱及び管理橋が不要なので、ゲート設
備全体の重量を低減することができる。また、扉体は、
略円弧板形状をなしており、河川から地下水路内に向け
て加わる水圧をアーチ構造によって受けることになるの
で、従来のように平板形状に形成される扉体に比べて強
度を落とさずに軽量化することができ、ゲート設備全体
の重量を低減することができる。そして、このように支
柱及び管理橋をなくすことができるので、河川の増水時
に損傷しやすい構造物をなくすことができる。また、周
囲の景観を良好に保つことができる。また、構造が単純
であるため、故障が少なく、封止材が劣化、損傷した場
合にも容易に交換することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のゲートの一実施形
態について、図１から図４を用いて説明する。図１は、
本実施の形態のゲートの全体構成及び設置形態を示す側
断面図、図２はゲートの要部を示す側断面図、図３はゲ
ートの要部を示す平断面図、図４はゲートによる地下水
路の開口部の封止構造を示す図である。図１に示すよう
に、ゲート１は、河川３１の提体３２内を通じて河川３
１に接続される地下水路３に設けられて、地下水路３の
河川３１に通じる開口部４を開閉するものである。ここ
で、開口部４は、正面から見て正方形または角形に形成
されるものである。本実施の形態では、提体３２の設計
水深が５ｍである河川３１において、地下水路３の底面
５を河床３７と略同じ高さにして設けており、この場合
には、開口部４の幅及び高さは、例えば１〜３ｍ程度と
されている（地下水路３の底面５は河床３７よりも上方
に設けてもよい）。

【０００９】ゲート１は、地下水路３内で、一端を支点
Ｃとして、地下水路３の延在方向に略平行な鉛直面に沿
って回転可能にして設けられるアーム６と、アーム６の
他端７が描く軌道に沿った略円弧板形状をなし、アーム
６によって開口部４を閉塞する位置から支点Ｃの上方に
かけて円弧軌道上を移動可能にして支持される扉体８
と、扉体８を、前記軌道に沿って、開口部４を閉塞する
位置と支点Ｃの上方との間で移動させる移動手段９とを
有している。また、扉体８には、開口部４を閉塞する位
置において、扉体８の全周と地下水路３の内壁面との間
を水密に封止する封止材１１が設けられている。

【００１０】ここで、地下水路３は、その出口部分が本
流となる河川３１内に突出して設けられている。地下水
路３の天井部１２において、開口部４近傍の部分（この
部分を突出部１２ａとする）は、支点Ｃを中心とする円
弧状に形成されており、また地下水路３の側壁１３は、
その内面が底面５及び天井部１２に対して略垂直に立設
されている。突出部１２ａは、このように円弧状に形成
されることで、河川３１から地下水路３内に向けて加わ
る水圧をアーチ構造によって受けてその強度を確保する
とともに、その内面側での扉体８の前記軌道に沿った移
動を許容している。また、突出部１２ａの内面のうち、
開口部４の上縁側には、図４に示すように、一方の側壁
１３から他方の側壁１３までにわたって、支点Ｃ側に向
けて突出する段部１４が形成されている。また、突出部
１２ａのうち、少なくとも段部１４は、耐蝕性を有する
素材、例えばステンレス鋼からなる板材によって被覆さ
れており、これによって扉体８に設けた封止材１１を密
着させてその水密性を向上させるように図っている。ま
た、図２に示すように、地下水路３の底面５のうち、扉
体８の下端が当接され得る部分にも平面５ａが設けられ
ており、これによって扉体８に設けた封止材１１を密着
させてその水密性を向上させるように図っている。本実
施の形態では、底面５に一側面を露出させてＨ型鋼を埋
設し、その一側面によって平面５ａを形成している。

【００１１】そして、提体３２には、天井部１２におい
て、アーム６の支点Ｃよりも上流側に位置する部分か
ら、提体３２上まで通じるワイヤ通路１５が形成されて
いる。このワイヤ通路１５は、例えば提体３２内にパイ
プを埋設することによって形成されるものであって、そ
の内部に移動手段９のワイヤロープ２６（後述）が挿通
されるようになっている。また、ワイヤ通路１５内に
は、ワイヤロープ２６が懸架されて、ワイヤロープ２６
をワイヤ通路１５の内面から離間した位置で案内するガ
イドローラ１６が設けられている。ここで、ワイヤ通路
１５は、提体３２において川面に面する傾斜面に沿って
形成されるものである。提体３２には、ワイヤ通路１５
内に通じる開口部３２ａが形成されており、これによっ
てゲート１の施工時にワイヤ通路１５内へのガイドロー
ラ１６の設置作業、及びガイドローラ１６にワイヤロー
プ２６を懸架させる作業を可能にしている。この開口部
３２ａは、ゲート１の施工後には蓋をされて閉じられる
ものである。

【００１２】アーム６は、図３に示すように、地下水路
４の内壁のうち、両側壁１３にそれぞれ支点Ｃとなる側
の端部を支持されるものであって、これらアーム６の他
端７はそれぞれ扉体８の側端部（扉体８において地下水
路４の両側壁１３に対向する端部）を支持している。ア
ーム６は、図２に示すように、略円弧板形状をなす扉体
８に加わる水圧（河川３１から地下水路３内に向けて加
わる水圧）をを効果的に受けることができるように、そ
の他端７で扉体８の円弧方向の複数箇所を支持するよう
になっている。本実施の形態では、アーム６は、扉体８
の円弧方向に離間した二点を支持するようにそれぞれ支
点Ｃから扉体８まで掛け渡される二本の支柱１７と、こ
の支柱１７間を接続する梁１８とからなるトラス構造と
されている。また、アーム６の可動範囲は、扉体８が開
口部４を閉塞する位置から、前記軌道に沿って、扉体８
及びアーム６の重心が、支点Ｃよりも下流側に位置する
範囲内とされている。すなわち、扉体８及びアーム６
は、常にその自重によって開口部４を閉塞する位置に向
けて移動する方向の力を受けるようになっている。

【００１３】扉体８は、平面視略四角形をなし、かつア
ーム６の他端７の描く軌道に沿った曲面状に形成される
プレート２１と、プレート２１の内周面に取り付けられ
て、プレート２１を補強するフレーム２２とを有してい
る。フレーム２２は、例えば鉄骨をプレート２１の形状
に沿った格子状に組むことで構成されるものである。プ
レート２１及びフレーム２２には、強度と耐蝕性を兼ね
備えた素材、例えばステンレス鋼等が用いられる。

【００１４】また、扉体８には、前述したようにその全
周にわたって封止材１１が設けられている。封止材１１
は、プレート２１の縁部に沿って取り付けられる板状の
部材であって、その素材としては、例えば合成ゴム等が
用いられる。封止材１１のうち、扉体８の側端部に設け
られる封止材１１ａは、プレート２１の外面側に突出
し、かつそれぞれ側面を地下水路３の側壁１３に当接し
た状態で設けられている。封止材１１ａは、側壁１３に
対して摺動可能とされつつ、側壁１３とプレート２１の
側端部との間を水密に封止するようになっている。図４
に示すように、封止材１１のうち、扉体８の上端部（扉
体８が開口部４を閉塞する位置にある際に上方に位置す
る側の端部）に設けられる封止材１１ｂは、プレート２
１の外面側に突出させて設けられており、扉体８が開口
部４を閉塞する位置にあるときに、地下水路３の突出部
１２ａに設けられた段部１４と当接してこれらの間を水
密に封止するようになっている。また封止材１１ｂにお
いてその長手方向の端部は、それぞれ地下水路３の両側
壁１３に対して摺動可能とされつつ、これらの間を水密
に封止するようになっている。ここで、封止材１１ｂ
は、地下水路３の段部１４との接触部分近傍以外の部分
をステー１１ｃによって保持されており、これによって
封止材１１ｂの変形が抑えられて段部１４との間の水密
性が確保されている。また、封止材１１ａは、封止材１
１ｂよりもプレート２１の外周側への突出量を抑えられ
ており、これによって扉体８が前記軌道に沿って移動す
る際に、封止材１１ａが段部１４に当接しないようにな
っている。封止材１１のうち、扉体８の下端部に設けら
れる封止材１１ｄは、扉体８の軌道に沿って突出させて
設けられており、扉体８が開口部４を閉塞する位置にあ
る際に、地下水路３の底面５と当接してこれらの間を水
密に封止するようになっている。

【００１５】また、フレーム２２の地下水路３の出口側
の端部には、ウェイト２３が取り付けられており、フレ
ーム２２の他端側には、移動手段９のケーブルワイヤー
２６の一端を保持するワイヤ保持部材２４が取り付けら
れている。ウェイト２３は、扉体８及びアーム６の重心
を、地下水路３の出口側に移動させるとともに、扉体８
が開口部４を閉塞する位置にある場合に、扉体８の下端
を地下水路３の底面５に押し付ける重しとして作用する
ものである。

【００１６】移動手段９は、図１に示すように、一端が
扉体８に設けられるワイヤ保持部材２４に接続され、他
端がワイヤ通路１５を通じて提体３２上に導かれるワイ
ヤロープ２６と、提体３２上に設けられて、このワイヤ
ロープ２６を巻回することで扉体８を牽引する巻き上げ
機２７とを有している。また、地下水路３の天井部１２
において、ワイヤ通路１５の開口部の下流側には、ワイ
ヤロープ２６が巻き回されて、ワイヤロープ２６をワイ
ヤ通路１５の開口部及び天井部１２から離間させた位置
で案内するガイドシーブ２８が設けられている。巻き上
げ機２７は、手動であっても、またモータ等の駆動装置
によって動作するものとしてもよい。そして、巻き上げ
機２７を駆動装置によって動作させる構成とした場合に
は、駆動装置の動作を河川３１の水位に連動させて、河
川３１の水位に応じてゲート１を自動的に開閉させるよ
うにしてもよい。

【００１７】このように構成されるゲート１による開口
部４の開閉動作について説明する。扉体８は、地下水路
３内に設けられるアーム６によって、地下水路３の開口
部４を閉塞する位置からアーム６の支点Ｃの上方にかか
る円弧軌道上を移動可能にして支持されている。扉体８
は、その自重によって開口部４を閉塞する位置に向けて
移動するようになっている。開口部４を開放する際に
は、移動手段９の巻き上げ機２７によってワイヤロープ
２６を巻回し、ワイヤ通路１５を通じてワイヤロープ２
６に接続される扉体８を、重力に逆らって、前記軌道上
に沿って支点Ｃの上方に移動させ、開口部４を開放す
る。

【００１８】そして、開口部４を閉塞する際には、移動
手段９の巻き上げ機２７によって巻回したワイヤロープ
２６をワイヤ通路１５内に送り出して、扉体８及びアー
ム６をその自重によって開口部４を閉じる方向に移動さ
せ、開口部４を閉塞する。ここで、扉体８に設けた封止
材１１のうち、扉体８の側端部に設けられる封止材１１
ａは、地下水路４の側壁１３に対して常に密着した状態
で摺動する。そして、扉体８の上端部に設けられる封止
材１１ｂは、扉体８が開口部４を閉塞する位置及びその
近傍に移動した際に、地下水路４の突出部１２ａに形成
される段部１４に密着し、扉体８の下端部に設けた封止
材１１ｄは、扉体８が開口部４を閉塞する位置に移動し
た際に、地下水路４の底面５に形成される平面５ａに密
着し、これによって扉体８が開口部４を閉塞した位置で
は扉体８の全周と地下水路３の内壁面との間が水密に封
止される。そして、扉体８が開口部４を閉塞する位置に
移動した際には、扉体８、アーム６及びウェイト２３の
重さによって扉体８の下端が地下水路３の底面５の平面
５ａに押し付けられて、扉体８の下端と底面５との間が
水密に封止される。

【００１９】このように構成されるゲート１では、扉体
８はアーム６によって支持されており、従来のゲートと
は異なり、支柱及び管理橋が不要なので、ゲート１の設
備全体の重量を低減することができる。また、扉体８
は、略円弧板形状をなしており、水圧をアーチ構造によ
って受けることになるので、従来のように平板形状に形
成される扉体に比べて強度を落とさずに軽量化すること
ができ、ゲート設備全体の重量を低減することができ
る。そして、このように支柱及び管理橋をなくすことが
できるので、河川の増水時に損傷しやすい構造物をなく
すことができる。また、周囲の景観を良好に保つことが
できる。また、このゲート１では、扉体８において地下
水路３の開口部４の周囲の全周にわたって封止材１１を
設けており、ゲート１を閉じた際には、ゲート１の全周
にわたって封止が行われるので、地下水路３への逆流を
効果的に防ぐことができる。また、構造が単純であるた
め、故障が少なく、封止材１１が劣化、損傷した場合に
も容易に交換することができる。

【００２０】ここで、上記実施の形態では、一つの地下
水路３の開口部４にゲート１を一つだけ設けた例を示し
たが、これに限られることなく、一つの地下水路３の開
口部４に、ゲート１を横方向に複数並列に設けても構わ
ない。また、移動手段９として、扉体８に接続されるワ
イヤロープ２６を巻回する巻き上げ機２７を用いたが、
これに限られることなく、扉体８を支点Ｃまわりに回転
させることができるものであれば、その構成は任意とす
ることができ、例えば扉体８（またはアーム６）を、支
点Ｃまわりにギア駆動または油圧駆動によって回転させ
る構成としてもよく、移動手段９は、手動または駆動装
置のいずれによって駆動される構成としてもよい。移動
手段９をこのような構成とした場合、扉体８は移動手段
９によって前記軌道に沿って開口部４を閉塞する向きに
移動され、また、開口部４を閉塞する位置に移動した際
には、移動手段９の駆動力によって扉体８の下端が地下
水路３の底面５の平面５ａに押し付けられて、扉体８の
下端と底面５との間が水密に封止されるので、扉体８に
はウェイト２３を設ける必要はない。

【００２１】

【発明の効果】本発明のゲートによれば、ゲート設備全
体の重量を低減することができるので、基礎工事の規模
を縮小して、施工費用を低減することができる。そし
て、支柱や管理橋等、河川の増水時に損傷しやすい構造
物をなくすことができる。また、このように支柱や管理
橋をなくすことができるので、周囲の景観を良好に保つ
ことができる。また、ゲートを閉じた際には、ゲートの
全周にわたって封止が行われるので、地下水路への逆流
を効果的に防ぐことができる。また、構造が単純である
ため、故障が少なく、封止材が劣化、損傷した場合にも
容易に交換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態であるゲートの全体構成
と設置状態を示す側断面図である。

【図２】 本実施の形態におけるゲートの構造を示す側
断面図である。

【図３】 本実施の形態におけるゲートの構造を示す平
断面図である。

【図４】 本実施の形態におけるゲートによる地下水路
の開口部の封止構造を示す図である。

【図５】 従来のゲートの全体構成と設置状態を示す側
断面図である。

【図６】 従来のゲートの構造を示す平断面図である。

【符号の説明】

１ ゲート ３ 地下水路 ４ 開口部 ６ アーム ７ 他端 ８ 扉体 ９ 移動手段 １１ 封止材 ３１ 河川 Ｃ 支点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 河川の提体内を通じて前記河川に接続さ
   れる地下水路に設けられて、該地下水路の前記河川に通
   じる開口部を開閉するゲートであって、 前記地下水路内で、一端を支点として、前記地下水路の
   延在方向に略平行な鉛直平面に沿って回転可能にして設
   けられるアームと、 該アームの他端が描く軌道に沿った略円弧板形状をな
   し、前記アームによって前記開口部を閉塞する位置から
   前記支点の上方にかけて円弧軌道上を移動可能にして支
   持される扉体と、 該扉体を、前記軌道に沿って、前記開口部を閉塞する位
   置と前記支点の上方との間で移動させる移動手段とを有
   し、 前記扉体には、前記開口部を閉塞する位置において、前
   記扉体の全周と前記地下水路の内壁面との間を水密に封
   止する封止材が設けられていることを特徴とするゲー
   ト。