JP2005146703A - 浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造 - Google Patents

Abstract

【課題】浮体式起伏型扉体の下部に堆積した堆積土砂を強制的に排出・清掃できる浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造を提供すること。
【解決手段】 水路部の水位の変化によって水路部の通水断面を開放又は閉塞するよう起立・倒伏する浮体式起伏型扉体１の上流側の水路部側壁に導水口１３を有し、かつ、浮体式起伏型扉体１の下部水密部５より下方であって下流側の水に接する位置に放水口１５を有する導水管１２を設けた。さらに、導水管１２内に、浮体式起伏型扉体１の下流側から上流側への水の逆流を防止する逆止弁を設けた。浮体式起伏型扉体１の上流側水位が下流側水位を上回っている場合、その上下流水位差により導水管１２内を上流から下流へ水が流れ、放水口１５より流出する。これによって、浮体式起伏型扉体１の下部に堆積した堆積土砂が強制的に排出・清掃される。
【選択図】図１

Description

本発明は、河川などの樋門、水門等の水路部における水の逆流を防止するために設置されるゲート設備のうち、水路部の上下流の水位変化による水圧力を利用して浮体式起伏型扉体を自動開閉する浮体式起伏型ゲート設備に関し、とくに、その浮体式起伏型扉体の下方に堆積する土砂・塵芥等を排出・清掃する浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造に関する。

河川等の水路部、例えば、河川堤防の樋門・樋管には、河川増水時（洪水時等）、堤防内又は支川に本河川の水が逆流しないように昇降式のゲート設備が一般的に設置されてきたが、近年、特許文献１〜３に記載されているような、ゲートの開閉を河川水位の状況に応じて自動的、かつ無動力で適宜に行える浮体式起伏型ゲートの設置が行われるようになってきた。

このゲート形式は、水路部床にヒンジ方式で設置された浮体式起伏型扉体が、水路部の上下流水位の変動で自在に起立・倒伏できる構造であり、下流側の水を上流側に逆流させないことを目的として、感潮河川、又は干拓堤防内側潮遊池等で広く採用されてきたものである。

図５は、河川堤防の樋門の出口を開放・閉塞するゲート設備として設置された従来の浮体式起伏型ゲート設備を示す側断面図であり、同図の（ａ）は全閉状態を示し、（ｂ）は開放途中の状態を示し、（ｃ）は開放状態を示す。

図５において、河川堤防２１の樋管２２の出口に浮体式起伏型扉体１が設置されている。この浮体式起伏型扉体１は、樋管２２出口の水路部床にヒンジ方式で設置されており、水路部の上下流の水位変化による水圧力（浮力）を利用して樋管２２の出口を自動開閉するようになっている。

すなわち、本河川Ａ側の水位Ｈ１が支川Ｂ側（樋管２２）の水位Ｈ２より高いときは、図５（ａ）に示すように浮体式起伏型扉体１が起立して樋管２２出口を閉塞し、水の逆流を防止する。また、本河川Ａ側の水位Ｈ１が支川Ｂ側（樋管２２）の水位Ｈ２に近づくと、図５（ｂ）に示すように浮体式起伏型扉体１が徐々に開放し、本河川Ａ側の水位Ｈ１が支川Ｂ側（樋管２２）の水位Ｈ２より低くなると、図５（ｃ）に示すように浮体式起伏型扉体１が開放して支川Ｂ側（樋管２２）の水が本河川Ａ側に自然排水される。

このような浮体式起伏型ゲート設備では、倒伏した浮体式起伏型扉体１上に堆積した土砂・塵芥等による起立作動不調、又は浮体式起伏型扉体１下部に堆積した土砂・塵芥等による倒伏作動不良等の障害発生が起こり得る。

このうち、起立作動不良の障害は、図５に示す操作装置２０によって、浮体式起伏型扉体１を強制的に開閉操作することで解消することができる。

しかしながら、浮体式起伏型扉体１の下部に堆積した土砂は、上述の強制開放操作のみによっては除去することが困難であり、一般に人力によって排除しなければならない。

この浮体式起伏型扉体１の下部への土砂堆積は、上流又は下流から運ばれた土砂が堆積して発生し、典型的には図６に符号２３で示すような形態で堆積する。この浮体式起伏型扉体１の下部に堆積した堆積土砂２３を放置しておくと、浮体式起伏型扉体１が完全に倒伏できず樋門２２の排水不良を発生したり、堆積土砂２３が浮体式起伏型扉体１の下流側の面を損傷したりする等の問題点がある。
特開２０００−４５２５４号公報 特開２０００−２４００４４号公報 特開２００１−１５９１２６号公報

本発明が解決しようとする課題は、浮体式起伏型扉体の下部に堆積した堆積土砂を強制的に排出・清掃できる浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造を提供することにある。

本発明は、水路部床にヒンジ方式で設置され、水路部の水位の変化によって水路部の通水断面を開放又は閉塞するよう起立・倒伏する浮体式起伏型扉体を有する浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造であって、前記浮体式起伏型扉体の上流側の水路部側壁に導水口を有し、かつ、前記浮体式起伏型扉体の下部水密部より下方であって下流側の水に接する位置に放水口を有する導水管を設け、前記導水管内に、前記浮体式起伏型扉体の下流側から上流側への水の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、浮体式起伏型扉体の下部水密部の下方に位置する放水口から水が放出されるので、浮体式起伏型扉体の下部に堆積した堆積土砂を強制的に排出・清掃することができる。したがって、堆積土砂による浮体式起伏型扉体の倒伏作動不良発生を防止でき、また、堆積土砂による浮体式起伏型扉体の損傷発生も防止できる。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明に係る浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造の要部を示し、同図の（ａ）は側断面図、（ｂ）は下流側から見た断面図、（ｃ）は（ｂ）を左側から見た断面図であり、何れも浮体式起伏型扉体１を起立させた状態を示す。

図１において、浮体式起伏型扉体１は、先に図５で説明した従来のものと同様に、河川堤防２１の樋管２２出口の水路部床に設けた扉体下部回転支承部８にヒンジ方式（ピン接合）で起伏回転自在に設置されている。図１に示す起立状態において、浮体式起伏型扉体１の上端部は、樋管２２出口上端に設けた上部支承金物９で支承されている。

樋管２２出口上端に設置された上部戸当金物４には上部水密ゴム７が設けられ、この上部水密ゴム７が浮体式起伏型扉体１の上端と接することで上部水密部を形成し、起立状態において浮体式起伏型扉体１上部の水密性が確保される。また、樋管２２の出口下端に設置された下部戸当金物２には下部水密ゴム５が取り付けられ、下部水密ゴム５と浮体式起伏型扉体１の下端とが全ての作動角度において常に当接することで下部水密部を形成し、これによって浮体式起伏型扉体１下部の水密性が確保される。さらに、浮体式起伏型扉体１の両側部には側部水密ゴム６が設けられ、この側部水密ゴム６が樋管２２出口の両側部に設けた側部戸当金物３に当接することで側部水密部を形成し、これによって浮体式起伏型扉体１両側部の水密性が確保される。

以上の構成を有する浮体式起伏型扉体１は、先に図５で説明した従来のものと同様に、水路部の上下流の水位変化による水圧力（浮力）を利用して樋管２２出口を自動開閉するようになっている。

また、浮体式起伏型扉体１の回転軸と同心に取り付けられた駆動軸１０は駆動アーム１１に連結されている。駆動アーム１１は油圧シリンダー２０ａに連結されている。この油圧シリンダー２０ａを図４に示したような操作装置２０を操作することで伸縮作動させ、駆動ア−ム１１を介して駆動軸１０を回転させることで浮体式起伏型扉体１を強制的に開閉させることができるようになっている。なお、浮体式起伏型扉体１が水圧力によって自動開閉作動する場合、油圧シリンダー２０ａは浮体式起伏型扉体１の作動に追従作動できる構造となっている。

さらに、本発明に係る浮体式起伏型ゲート設備では、浮体式起伏型扉体１下部に堆積した堆積土砂を強制的に排出・清掃するため、樋管２２の側壁部に導水管１２を設けている。

図２は、導水管１２の構造を示し、同図の（ａ）は樋管２２の側壁部を正面から見た概略図、（ｂ）、（ｃ）は下流側から見た断面図である。

図２に示すように、導水管１２は、浮体式起伏型扉体１上流側の樋管２２の側壁部に導水口１３を有し、樋管２２の側壁部内を貫通し、樋管２２の側壁部下端付近、すなわち浮体式起伏型扉体１の下部水密ゴム５より下方であって下流側の水に接する位置に放水口１５を有する。この放水口１５は、浮体式起伏型扉体１の下部に沿って複数設けられている。また、導水管１２の導水口１３近傍には浮体式起伏型扉体１の下流側から上流側への水の逆流を防止する逆止弁１４が設けられている。さらに、導水管１２の逆止弁１４より下流側には、導水管１２内の空気を排出・清掃するために排気管１６の一端が接続され、その他端は、大気側に開放されている。

以下、上述の導水管１２による浮体式起伏型扉体１下部の排砂機構について説明する。

図３は、導水管１２による排砂機構の説明図で、（ａ）は浮体式起伏型扉体１の上流側水位が下流側水位を上回っている場合を示し、（ｂ）は浮体式起伏型扉体１の上流側水位が下流側水位を下回っている場合を示す。また、図３（ａ）、（ｂ）において、（ｉ）は側断面図、（ｉｉ）は下流側から見た断面図である。

浮体式起伏型扉体１の上流側水位が下流側水位を上回っている場合は、図３（ａ）に示すように、導水管１２内の逆止弁１４は水圧によって開放し、その水圧（上下流水位差）により導水管１２内を上流から下流へ水が流れ（図３（ａ）中の水流ア）、放水口１５より流出する（図３（ａ）中の水流イ）。これによって、浮体式起伏型扉体１の下部に堆積した堆積土砂が強制的に排出・清掃される。

一方、浮体式起伏型扉体１の上流側水位が下流側水位を下回っている場合は、逆止弁１４が閉止し、導水管１２を通じての水の逆流は防止される。また、排気管１６の一端は、逆止弁１４より下流側に接続されているので、排気管１６を通じての水の逆流も防止される。

以上、浮体式起伏型扉体１が上下流水位差によって自動開閉する場合の排砂機構について説明したが、次に、浮体式起伏型扉体１を強制的に開閉する場合の排砂機構について説明する。

まず、図４（ａ）には、浮体式起伏型扉体１が自動開閉する場合の排砂機構を示している。この場合は、先に図３（ａ）で説明した場合と同様に、上下流水位差Δｈ１によって、浮体式起伏型扉体１の下部に水流イが発生して堆積土砂が排出・清掃される。

これに対して、図４（ｂ）には、浮体式起伏型扉体１を強制的に開閉する場合の排砂機構を示している。この場合、同図に示すように、操作装置２０により浮体式起伏型扉体１を強制的に起立させ、図４（ａ）の場合の上下流水位差Δｈ１よりも大きな上下流水位差Δｈ２を形成している。これによって、図４（ａ）の場合の水流イよりも強い水流ウが得られ、浮体式起伏型扉体１下部の堆積土砂を確実に排出・清掃できるとともに、下流側の水路部床に堆積した土砂や塵芥も排出・清掃することができる。したがって、ゲート設備の管理上、図４（ｂ）のような操作を定期的に行うことが好ましい。

本発明は、浮体式起伏型ゲート設備の浮体式起伏型扉体下部に堆積する堆積土砂を排出・清掃するための排砂構造として利用可能である。

本発明に係る浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造の要部を示す。 導水管の構造を示す。 浮体式起伏型扉体が自動開閉する場合の導水管による排砂機構を示す。 導水管による排砂機構を示し、（ａ）は浮体式起伏型扉体が自動開閉する場合、（ｂ）は浮体式起伏型扉体を強制的に開閉する場合を示す。 河川堤防の樋門の出口を開放・閉塞するゲート設備として設置された従来の浮体式起伏型ゲート設備を示す。 浮体式起伏型扉体１の下部に堆積した土砂の形態を示す。

符号の説明

１ 浮体式起伏型扉体
２ 下部戸当金物
３ 側部戸当金物
４ 上部戸当金物
５ 下部水密ゴム
６ 側部水密ゴム
７ 上部水密ゴム
８ 扉体下部回転支承部
９ 上部支承金物
１０ 駆動軸
１１ 駆動アーム
１２ 導水管
１３ 導水口
１４ 逆止弁
１５ 放水口
１６ 排気管
２０ 操作装置
２０ａ 油圧シリンダー
２１ 河川堤防
２２ 樋管
２３ 堆積土砂

Claims (1)

1. 水路部床にヒンジ方式で設置され、水路部の水位の変化によって水路部の通水断面を開放又は閉塞するよう起立・倒伏する浮体式起伏型扉体を有する浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造であって、
   前記浮体式起伏型扉体の上流側の水路部側壁に導水口を有し、かつ、前記浮体式起伏型扉体の下部水密部より下方であって下流側の水に接する位置に放水口を有する導水管を設け、前記導水管内に、前記浮体式起伏型扉体の下流側から上流側への水の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とする浮体式起伏型ゲート設備の排砂構造。

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