JP2002356836A

JP2002356836A - ゲート設備

Info

Publication number: JP2002356836A
Application number: JP2001168306A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Masuda; 将寛益田; Takashi Endo; 隆志遠藤; Akimasa Doi; 昭晶土肥
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】構造を格段と簡略化し、安価でメンテナンス
性を実用上十分に向上し得るゲート設備を提供すること
を課題とする。【解決手段】一方の水路と他方の水路との間を仕切っ
て水流を堰き止めるゲートＧと、当該ゲートＧの一方の
水路側に設けられた吸込口と、ゲートを閉鎖した状態で
吸込口から一方の水を吸い込んで他方の水路側に排水す
る排水ポンプ１３とを有するゲート設備において、排水
ポンプ１３を配設する揚水管１２を、ゲートＧの補強部
材と兼用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲート設備に関
し、例えば本流河川と支流河川との境界などに設けら
れ、水流の堰き止めおよび排水を行うゲート設備に適し
て好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から例えば、本流河川と、この本流
河川に近接する支流河川との境界には、本流河川の水が
支流河川に逆流するのを防止するためのゲート設備が設
置されている。この種のゲート設備は、開閉可能なゲー
トを有し、このゲートを閉鎖させることにより、本流河
川と支流河川との間を仕切って、水流を堰き止めること
ができるようになされている。

【０００３】かかるゲート設備の一例を、図９および図
１０に示す。図９は、従来のゲート設備の概略斜視図で
あり、図１０は、このゲート設備の上面図である。これ
ら図９および図１０において、１は排水機場、２は除塵
機、３は自然流下用の第１のゲート、４は強制排水用の
第２のゲート、ＢＲ１は自然排水不能の支流河川、ＢＲ
２は強制排水用として支流河川ＢＲ１から分岐した水路
（以下、これを分岐水路と呼ぶ）、ＭＲは本流河川を示
す。

【０００４】この排水機場１には、図示しない監視設備
や制御設備と、電源設備等の各種機器と、分岐水路ＢＲ
２の水を強制的に本流河川ＭＲへ排水するためのポンプ
装置等が備えられている。

【０００５】通常、すなわち支流河川ＢＲ１側の水位
が、本流河川ＭＲ側の水位よりも高い場合、第１のゲー
ト３は開放されている一方、支流河川ＢＲ１側の水位
が、本流河川ＭＲ側の水位よりも低い場合、第１のゲー
ト３は閉鎖される。

【０００６】そして、この第１のゲート３が閉鎖される
ことにより、支流河川ＢＲ１の水位が高くなってくる
と、水が分岐水路ＢＲ２に流れ込み、排水機場１のポン
プが駆動されることによって、水を第２のゲート４を介
して強制的に本流河川に排水し得るようになされてい
る。

【０００７】因みに、除塵機２は、支流河川ＢＲ１から
流れ込んでくる水に含まれる異物等を除外し、排水機場
１のポンプ等が故障するのを未然に防止することができ
るようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したゲ
ート施設は、洪水等を防止し、河川周辺住民の生活の安
全を確保する上では必要不可欠なものである。一方、近
年では、自然環境保全の気運が高まっていることから、
河川整備の際には、自然環境に対する悪影響をできるだ
け低減することが求められている。

【０００９】しかしながら、従来のゲート設備は、大型
の排水機場１を必要としたり、各種装置の駆動源とし
て、油圧機構や電力等を多用することから、自然環境に
対する配慮が十分になされたものであるとは言い難かっ
た。

【００１０】かかる問題を解決する一つの手法として、
ゲート設備に排水ポンプを設けたポンプゲートを有する
ゲート設備が考案されている。このゲート設備は、一の
水路としての支流河川と、他の河川としての本流河川と
の合流部に設置されたものである。

【００１１】ゲート設備には、排水機場が含まれ、この
排水機場には、監視設備、制御設備、電源設備等の各種
機器が配置されている。排水機場には、例えば１体のゲ
ートが垂設されている。このゲートは、本流河川と支流
河川とを仕切って水流を堰き止めることができるもので
あり、所定の昇降機構によって昇降（開閉）し得るよう
になされている。

【００１２】このゲートが開放されている場合、支流河
川を流れる水は、ゲートを介して本流河川に流入する。
また、ゲートが閉鎖されている場合、このゲートによっ
て支流河川を流れる水の本流河川に対する流入が阻止さ
れる。

【００１３】具体的には、ゲートは、鋼板等からなる前
板および背板を、同様に鋼板等からなる上板、下板およ
び側板で閉鎖するとともに、内部に適宜補強部材を配す
ることにより形成されている。またゲートの上板には、
昇降機構に吊具およびワイヤロープ等を介して連結され
ている。さらに、ゲートは、内部が概略水密に維持され
た概略直方体状の中空体として形成されており、その内
部には、排水ポンプと揚水管が配設されている。

【００１４】このように、このゲート設備では、水流を
堰き止める機能に加えて、排水機能をも有する、いわゆ
るポンプゲートとして構成されることにより、従来、本
流河川ＭＲと支流河川ＢＲ１との境界等に設けられてい
た分岐水路２等を不要とし、建設コストの低減化を図る
ことができ、また、このように、排水ポンプをゲートと
一体化させることにより、ゲート設備の排水機場を単純
化、コンパクト化することが可能となるものの、ゲート
を閉鎖するタイミングによっては、支流河川の水位が、
予想以上に早く上がってしまう場合があり、ゲートの開
閉制御の点で未だ不十分な問題があった。

【００１５】また、ゲートは、内部に補強部材、排水ポ
ンプ、揚水管等を配設しており、構造が煩雑となる問題
や、これにより、排水ポンプのメンテナンス等が困難と
なる未だ不十分な問題もあった。

【００１６】本発明は、以上のような問題点に鑑みてな
されたもので、構造を格段と簡略化して、安価でメンテ
ナンス性を実用上十分に向上し得るゲート設備を実現す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、以下の手段を採用した。請求項１
に記載のゲート設備は、一方の水路と他方の水路との間
を仕切って水流を堰き止めるゲートと、当該ゲートの上
記一方の水路側に設けられた吸込口と、上記ゲートを閉
鎖した状態で上記吸込口から上記一方の水を吸い込んで
上記他方の水路側に排水する排水ポンプとを有するゲー
ト設備において、上記排水ポンプを配設する揚水管を、
上記ゲートの補強部材と兼用することを特徴としてい
る。

【００１８】上述したゲート設備によれば、排水ポンプ
を配設する揚水管を、ゲートの補強部材と兼用すること
により、ゲートを補強するための補強部材を設ける必要
がない分、部品点数を低減し、ゲート設備の構造を簡略
化するとともに、コストを低減させる。

【００１９】しかも、請求項２に記載の発明は、請求項
１に係るゲート設備において、上記ゲートを閉鎖した状
態で、上記一方の水位が上記他方の水位よりも高い場合
に、上記一方の水を上記他方の水路側に排水するための
自然排水手段を設けることを特徴としている。このゲー
ト設備によれば、当該ゲートを閉鎖した状態で、一方の
水位が他方の水位よりも高い場合に、一方の水を他方の
水路側に排水するための自然排水手段を設けることによ
り、ゲートを閉鎖するタイミングが早い場合に、一方の
水位が他方の水位よりも高くなりすぎるのを未然に防止
する。

【００２０】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に係るゲート設備において、上記排水ポンプ
が、上記揚水管内に脱着自在に設けられることを特徴と
している。このゲート設備によれば、排水ポンプが、揚
水管内に脱着自在に設けられることにより、この排水ポ
ンプのメンテナンス性をより一層向上させる。

【００２１】さらに、請求項４に記載の発明は、請求項
１、２または３に係るゲート設備において、上記揚水管
内壁に、上記排水ポンプを搭載するための搭載手段が設
けられ、上記搭載手段が、フランジと、複数の係止部材
とからなり、各上記係止部材が、上記排水ポンプ側に設
けられる複数の突出部と係わり合うようにして、上記排
水ポンプを上記揚水管内に搭載することを特徴としてい
る。このゲート設備によれば、排水ポンプを揚水管内に
投入する際、揚水管内壁の各係止部材と排水ポンプの各
突出部とが係わり合うことにより、排水ポンプが揚水管
に対して斜めに搭載されるのを防止するとともに、排水
ポンプの駆動に伴って、排水ポンプ自身が回転するのを
未然に防止する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、例えば本流河川と支流
河川との境界などに設けられ、水流の堰き止めおよび排
水を行い得るゲート設備に関するものであり、その一実
施の形態を、図面を参照しながら以下に詳述するが、本
発明がこれに限定解釈されるものでないことはもちろん
である。

【００２３】図１は、本発明における一実施の形態に係
るゲート設備を示す概略斜視図である。このゲート設備
は、支流河川ＢＲと本流河川ＭＲとの合流部に設置され
たものであり、排水機場１０を備えている。この排水機
場１０には、監視設備、制御設備、電源設備等の各種機
器と、例えば１基のポンプゲートＧが備えられている。
このポンプゲートＧは、本流河川ＭＲと支流河川ＢＲと
の間を仕切って水流を堰き止めるものであり、図示しな
い昇降機構によって昇降（開閉）するように構成されて
いる。

【００２４】このポンプゲートＧが開放されている場
合、支流河川ＢＲを流れる水は、ポンプゲートＧを介し
て本流河川ＭＲに流入するようになされている。一方、
ポンプゲートＧが閉鎖されている場合には、これらポン
プゲートＧによって、支流河川ＢＲの水が本流河川ＭＲ
に流れ込むのを阻止できるようになされている。

【００２５】具体的に、このポンプゲートＧには、図３
の概略斜視図に示すように、揚水管１２と、この揚水管
１２内部に設けられた排水ポンプ１３および強制排水用
フラップ弁１４と、自然流下用フラップ弁１５とが設け
られており、支流河川ＢＲの水を、この排水ポンプ１３
によって汲み上げることで、強制排水用フラップ弁１４
を介して本流河川ＭＲに排水するようになされている。

【００２６】この揚水管１２は、例えば円柱状の鋼材等
からなるもので、ポンプゲートＧの補強部材を兼用して
いる。これにより、このポンプゲートＧでは、従来のポ
ンプゲートに比べて、構造をより一層簡略化することが
でき、その分、コストも低減することができるようにな
されている。

【００２７】また、このポンプゲートＧは、図３との対
応部分に同一符号を付した図４に示すように、閉鎖時に
おける、支流河川ＢＲ側の水位が、本流河川ＭＲ側の水
位よりも高い場合に、支流河川ＢＲの水を、自然流下用
フラップ弁１５を介して本流河川ＭＲに排水するように
なされている。

【００２８】これにより、このポンプゲートＧでは、閉
鎖するタイミングが早い場合に、支流河川ＢＲ側の水位
が予想以上に高くなり、当該支流河川ＢＲが決壊するの
を未然に防止し、このようなポンプゲートＧの開閉制御
を、従来に比べて格段と容易にすることができる。

【００２９】ここで、このようなポンプゲートＧの排水
ポンプ１３は、図５に示すように、支流河川ＢＲ（一方
の水路）と本流河川ＭＲ（他方の水路）との間を仕切っ
て水流を堰き止める揚水管１２と、この揚水管１２の内
部に装備された排水ポンプ１３と、ポンプゲートＧを昇
降させる図示しない昇降機構とを備えて概略構成されて
いる。

【００３０】揚水管１２は、上述したように、円柱状の
中空構造体であり、支流河川ＢＲ側を向いた壁面１２ａ
の下部に吸込口１２ｂが２箇所（紙面直交方向に２箇
所）配置され、また本流河川ＭＲ側を向いた壁面１２ｃ
の上部に吐出口１２ｄが２箇所（紙面直交方向に２箇
所）配置されているとともに、この壁面１２ｃの下部に
吐出口１２ｊが２箇所（紙面直交方向に２箇所）配置さ
れている。なお、この実施の形態の場合、揚水管１２の
吸込口１２ｂ、吐出口１２ｄおよび吐出口１２ｊを、そ
れぞれ２箇所（紙面直交方向に２箇所）ずつ配置するよ
うにした場合について述べるが、本発明はこの限りでは
ない。

【００３１】そして、これら吸込口１２ｂから吐出口１
２ｊを経て吐出口１２ｄにかけて、上昇流路である内部
流路１２ｅが形成されており、これら内部流路１２ｅ内
に排水ポンプ１３がそれぞれ１台ずつ配置されている。
なお、符号１２ｆで示す部材は、吸込口１２ｂから取り
込んだ水を、スムーズに上方向に方向転換させるための
ベーンである。

【００３２】吐出口１２ｄは、壁面１２ｃより突出した
円筒の開口部として形成されており、上下動作する蓋体
である強制排水用フラップ弁１４が、開閉自在に設けら
れている。なお、この強制排水用フラップ弁１４と、吐
出口１２ｄとの間の接合部分には、これらの間を水密に
合致させるための図示しないシール部材が設けられてい
る。

【００３３】また、吐出口１２ｊは、壁面１２ｃに開口
部として形成されており、上述した吐出口１２ｄと同様
に、蓋体である自然流下用フラップ弁１５が、開閉自在
に設けられている。なお、この自然流下用フラップ弁１
５と、吐出口１２ｊとの間の接合部分には、これらの間
を水密に合致させるための図示しないシール部材が設け
られている。

【００３４】排水ポンプ１３は、鉛直方向に回転軸線を
有するように、内部流路１２ｅ内に垂直配置されてお
り、ポンプケース１８の内部に、インペラ１３ａが円周
方向に配設される主軸１３ｂと同軸に取り付けられたモ
ータ１６によって駆動される。

【００３５】このモータ１６は、主軸１３ｂ周囲に取り
付けられたロータコア１３Ａと、当該ロータコア１３Ａ
周囲と所定の間隔を保って配置されたステータ１３Ｂと
を備えている。そして、このモータ１６に駆動される主
軸１３ｂに伴って回転する羽根１３ａにより、吸込口１
２ｂから取り込んだ水を揚水して、吐出口１２ｄより吐
出する排水流れを形成できるようになされている。

【００３６】ここで、排水ポンプ１３の揚水管１２内部
への収納状態を、図５におけるＡ部詳細図である図６に
示す。この図６において、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。図において、揚水
管１２の壁面１２ｃには段部１２ｉを有するフランジ１
２ｇが形成されており、このフランジ１２ｇの段部１２
ｉにポンプケース１８のケースフランジ１８ａが搭載さ
れている。

【００３７】また、フランジ１２ｇと揚水管１２の内壁
には、係止部材１２ｈが、この内壁の円周方向に例えば
４箇所設けられている。この係止部材１２ｈは、揚水管
１２上部方向側に、傾斜部を有してなる。一方、ケース
フランジ１８ａには、突出部１８ｂが、その円周方向に
例えば３箇所設けられている。

【００３８】なお、この場合、排水ポンプ１３は、図７
に示すように、揚水管１２内に脱着可能に取り付けられ
ているが、本発明は、これに限るところではない。但
し、本実施例のように、排水ポンプ１３を脱着可能にす
ることにより、排水ポンプ１３のメンテナンス性を格段
と向上させる利点があるのは他言するまでもない。

【００３９】これにより、このポンプゲートＧでは、排
水ポンプ１３を揚水管１２内に投入した際、これら係止
部材１２ｈと、突出部１８ｂとが係わりあって、当該排
水ポンプ１３が、揚水管１２内部に正確に取り付けられ
るようになされているとともに、排水ポンプ１３の駆動
によって、排水ポンプ１３自身が回転するのを未然に防
止するようになされている。

【００４０】以上のように、このポンプゲートＧによれ
ば、ゲート閉鎖時、図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すよう
に、支流河川ＢＲ側の水位が本流河川ＭＲ側の水位より
も高い場合、支流河川ＢＲ側の水を、排水ポンプ１３を
駆動することなく、水圧によって自然流下用フラップ１
５を開いて本流河川ＭＲ側に排水することができ、この
ポンプゲートＧの開閉制御を格段と容易にすることがで
きる。また、このポンプゲートＧによれば、支流河川Ｂ
Ｒ側の水を排水ポンプ１３の駆動によって吸い上げ、そ
の水圧で強制排水用フラップ１４を開き、本流河川ＭＲ
側に強制的に排水することができる。

【００４１】また、このポンプゲートＧによれば、揚水
管１２を補強部材と兼用して用いるとともに、排水ポン
プ１３を揚水管１２内に脱着可能に設けるようにしたこ
とにより、ポンプゲートＧの構造を格段と簡略化するこ
とができるため、コストを低減でき、メンテナンス性を
実用上十分に向上することができる。

【００４２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ゲート設
備において、排水ポンプを配設する揚水管を、ゲートの
補強部材と兼用することにより、ゲートを補強するため
の補強部材を設ける必要がない分、部品点数を低減する
ことができるとともに、メンテナンスが容易になり、か
くして構造を格段と簡略化し、安価でメンテナンス性を
実用上十分に向上し得るゲート設備を実現することがで
きる。

【００４３】しかも、このゲート設備によれば、当該ゲ
ートを閉鎖した状態で、一方の水位が他方の水位よりも
高い場合に、一方の水を他方の水路側に排水するための
自然排水手段を設けることにより、ゲートを閉鎖するタ
イミングが早い場合に、一方の水位が他方の水位よりも
高くなりすぎるのを未然に防止することができ、ゲート
の開閉制御を格段と容易にすることができる。

【００４４】また、このゲート設備によれば、排水ポン
プが、揚水管内に脱着自在に設けられることにより、こ
の排水ポンプのメンテナンス性をより一層向上させるこ
とができる。

【００４５】さらに、このゲート設備によれば、排水ポ
ンプを揚水管内に投入する際、揚水管内壁の各係止部材
と排水ポンプの各突出部とが係わり合うことにより、排
水ポンプが揚水管に対して斜めに搭載されるのを防止で
きるとともに、排水ポンプの駆動に伴って、排水ポンプ
自身が回転するのを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態によるゲート設備を示す概略斜
視図である。

【図２】本実施の形態によるゲート設備を示す上面図
である。

【図３】ポンプゲートの説明に供する概略斜視図であ
る。

【図４】ポンプゲートの説明に供する概略斜視図であ
る。

【図５】排水ポンプの説明に供する部分的断面図であ
る。

【図６】排水ポンプの説明に供する要部拡大断面図で
ある。

【図７】ポンプゲートの説明に供する概略斜視図であ
る。

【図８】ポンプゲートで閉鎖した水の流れの説明に供
する概略図である。

【図９】従来のゲート設備を示す概略斜視図である。

【図１０】従来のゲート設備を示す上面図である。

【符号の説明】

１０排水機場１１除塵機１２揚水管１２ｂ吸込口１２ｄ吐出口１２ｅ内部流路１２ｇフランジ１２ｈ係止部材１２ｉ段部１２ｊ吐出口１３排水ポンプ１３ａインペラ１３ｂ主軸１４強制排水用フラップ弁１５自然流下用フラップ弁（自然排水手段）１６モータ１８ポンプケース１８ａケースフランジ１８ｂ突出部Ｇポンプゲート（ゲート）ＭＲ本流河川ＢＲ支流河川

フロントページの続き (72)発明者土肥昭晶東京都港区芝５丁目29−17 株式会社エル・コンサルタンツ内Ｆターム(参考） 2D019 AA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の水路と他方の水路との間を仕切っ
て水流を堰き止めるゲートと、当該ゲートの上記一方の
水路側に設けられた吸込口と、上記ゲートを閉鎖した状
態で上記吸込口から上記一方の水を吸い込んで上記他方
の水路側に排水する排水ポンプとを有するゲート設備に
おいて、上記排水ポンプを配設する揚水管を、上記ゲートの補強
部材と兼用することを特徴とするゲート設備。
【請求項２】上記ゲートを閉鎖した状態で、上記一方
の水位が上記他方の水位よりも高い場合に、上記一方の
水を上記他方の水路側に排水するための自然排水手段を
具えることを特徴とする請求項1に記載のゲート設備。
【請求項３】上記排水ポンプが、上記揚水管内に脱着
自在に設けられることを特徴とする請求項１または２に
記載のゲート設備。
【請求項４】上記揚水管内壁に、上記排水ポンプを搭
載するための搭載手段が設けられ、上記搭載手段が、フランジと、複数の係止部材とからなり、各上記係止部材が、上記排水ポンプ側に設けられる複数
の突出部と係わり合うようにして、上記排水ポンプを上
記揚水管内に搭載することを特徴とする請求項１、２ま
たは３に記載のゲート設備。