JP2006176985A - 水門扉の回転支承部の水密構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の水門扉の回転支承部の水密構造は、河床に設置した略ブラケット形状の支承部と、支承部に回転自在に設けた扉体と、支承部の対峙側の河床に設けた戸当り部に設けたゴム板と、ゴム板が当接する扉体及び／又は支承部をカバーする水平円筒状当て部とで構成した。この構成において、扉体の回転軸は、河床の高い位置より離間する。従って、扉体と河床との間に段差が発生し、土砂類の逆流による堆積と、扉体の損傷・耐久性の低下等が発生する等の課題がある。
【構成】 本発明は、河床に支承した扉体と河床との水密を確保するゴム板と、シリンダーとで構成される水門扉の回転支承部の水密構造で、扉体の下端を河床の高い位置に可及的に近接して軸支した回転軸に設け、扉体の下端に設けた略半截円筒状のゴム当り部と、このゴム板の全体を河床と略同じ面に設置し、シリンダーロッドの架台を河床の低い位置に設置した水門扉の回転支承部の水密構造である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水門扉の回転支承部の水密構造に関する。

従来、この水門扉の回転支承部の水密構造と、これに関連する水門の回転支承部としては、次に挙げる文献(１)〜(３)がある。以下、この文献(１)〜(３)の概要を説明する。

文献(１)は実開平７−１２５２３号の「水門扉の回転支承部水密構造」であり、この中に従来技術として、図３の水密構造が開示されている。この構造は、河床に設置した略ブラケット形状の支承部と、この支承部に回転自在に設けた扉体と、前記支承部の対峙側の河床に設けた戸当り部に設けたゴム板と、このゴム板が当接する扉体及び／又は支承部をカバーする水平円筒状当て部とで構成し、ゴム板を水平円筒状当て部に当接し、水密を図りつつ、このゴム板の破損及び／又は疲労の回避を図ることを特徴とする。この構成は、扉体を支承する回転軸を河床に設置した略ブラケット形状の支承部に設ける構造であることから、この扉体の回転軸(扉体の下端)は、河床の高い位置より離間する。従って、扉体を転倒させた際に、この扉体と河床との間に段差が発生する(扉体及び／又は水平円筒状当て部が河床より突出する)ので、土砂類の逆流による堆積が発生し、扉体の円滑な起伏が図れないこと、又はこの扉体及び／又は水平円筒状当て部等に対する水圧抵抗(受圧)が大きくなり、扉体の損傷及び／又は耐久性の低下等が発生すること、また騒音の発生が考えられること等の課題がある。また一方で、ゴム板は、水平円筒状当て部に折れ曲り状態で当接する構成であり、水圧抵抗を受けることから、ゴム板の損傷及び／又は耐久性の低下等が発生すること、また騒音の発生が考えられること等の課題がある。

また文献(２)は特開２００２−３０２９２７の「水門における起伏ゲート」であり、この発明は河川に設置される水門用の起伏ゲートで、河川を横断して配置されるゲート本体を河川床側端部に沿って固着した軸に、この起伏ゲートの下端を回転可能に支持し、この起伏ゲートを駆動装置により起伏する構成であって、起伏ゲートを下流側に倒伏する位置から上流側に傾斜する位置までの間の任意の位置において停止固定可能に構成し、このゲート本体を上流側に傾斜して起立させ、ゲート本体の頂部を越えた河川水の全量がその背面に沿って底部へ勢い良く流下し、澱み箇所に堆積している土砂を下流へ押流して排出すること、また下部水密シール材は、ゲート本体を支承する軸と、この起伏ゲートの上流側河川床との間に設け、水密を図ることを特徴とする。この構成は、下部水密シール材を、軸と起伏ゲートの上流側河川床との間に設ける構成であり、この下部水密シール材は、起伏ゲートの起伏に対応して伸縮する。従って、この下部水密シール材の伸縮回数が増え(撓みの程度が強くなり)、弾性疲労が発生し易いこと、また伸縮時に水流の抵抗(受圧)を受け易いこと等、結果的に同様な課題が考えられる。

次に文献(３)は実開平３−１２８７１７号の「油圧式起伏ゲート用シリンダー」であり、この考案は、扉体の下端を河床に設けたＨ型鋼でなる横桁材に固止したブラケットに支承するとともに、この扉体を起伏するシリンダーを、当該扉体と河床の低い位置に設けた支持枠との間に設けた構成であり、油圧手段を利用し、この扉体をスムースかつ確実に作動させることを特徴とする。この構成は、扉体の下端を、河床の下方に埋設した横桁材に固止したブラケットに支承する構成であり、従って、扉体を転倒させた際に、この扉体と河床との間に段差が発生する(扉体及び／又はゴム当て部が河床より突出する)ので、土砂類の逆流による堆積が発生し、扉体の円滑な起伏が図れないこと、又はこの扉体及び／又はゴム当て部等に対する水圧抵抗が大きくなり、扉体の損傷及び／又は耐久性の低下等が発生すること、また騒音の発生が考えられること等の課題がある。また一方で、ゴム板は、ゴム当て部(略水平円筒状当て部)にその略全体が折れ曲り状態で当接する構成であり、水圧抵抗を受けることから、ゴム板の損傷及び／又は耐久性の低下等が発生すること、また騒音の発生が考えられること等の課題がある。

実開平７−１２５２３号 特開２００２−３０２９２７ 実開平３−１２８７１７号

前述した文献(１)〜文献(３)の考案、発明は、前記（背景技術)で開示した特徴を有する反面で、同様な課題を有する。そこで、本発明は、この課題を解決し、実用に供し得る水門扉と、この水門扉に採用できる最適な水門扉の回転支承部の水密構造を提供することを意図する。

そして、前記文献(１)、文献(３)のゴム板を水平円筒状当て部に当接する考案では、ゴム板の曲半径が扉体下端の厚さの略１／２程度あることから、製作精度の高いものが要求されること、またこの構造に基づいて製造した場合、製造に時間を要すること、またコストの上昇を招来すること等の課題が考えられる。またゴム板の曲半径が大きいと、その幅(水流方向)も長くなり漏水の危険性が考えられる。

請求項１の発明は、扉体の回転軸と、起伏手段を支持するシリンダーロッドの架台及びシリダー取付架台とで三角形状のトラス位置（図示せず）を確保し、この扉体の下端を河床の高い位置に可及的に近接し、河床に近接したことで、この扉体を転倒させた際に、この扉体と河床との間に発生する段差をなくし、土砂類の逆流による堆積を回避しつつ、扉体の円滑な起伏を図ること等を意図する。またこの扉体及び／又はゴム当り部等に対する水圧抵抗を少なくし、扉体の損傷及び／又は耐久性の低下、また騒音の発生等を回避することを意図する。そして、その一方で、ゴム板は、略半截円筒状のゴム当り部に摺動(当接)する構成とし、水圧抵抗を受けることによる、ゴム板の損傷及び／又は耐久性の低下等を回避すること、また騒音の発生を回避すること等を意図する。

請求項１は、河床に下端が回転自在に支承されている扉体と、この扉体と前記河床との水密を確保する前記扉体に設けたゴム板と、前記扉体を起伏させるシリンダー等の起伏手段とで構成される水門扉の回転支承部の水密構造であって、
前記扉体の下端を前記河床の高い位置に可及的に近接して軸支した回転軸に設け、この扉体の下端を前記河床と略同じ面に設置し、またこの回転軸をカバーする前記扉体の下端に設けた略半截円筒状のゴム当り部と、この略半截円筒状のゴム当り部に添接する自由端を備えたゴム板の全体を前記河床と略同じ面に設置し、前記シリンダーのシリンダーロッドの架台を前記河床の低い位置に設置したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造である。

請求項２の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適な回転軸を提供すること等を意図する。

請求項２は、請求項１に記載の回転軸を、河床に設けた基礎桁材より延設した略Ｌ字形の軸支承材に支承したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造である。

請求項３の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適なシリンダーロッドの架台を提供すること等を意図する。

請求項３は、請求項１に記載のシリンダーロッドの架台を、河床に設けた基礎桁材より延設した戸当り支承材に設け、この架台にシリンダーロッドを支承したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造である。

請求項４の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適なシリンダー等の起伏手段を提供すること等を意図する。

請求項４は、請求項１に記載のシリンダー等の起伏手段を、前記扉体に設けたシリンダー取付架台に支承するとともに、この起伏手段の上端扉体側を袈裟切り状に形成したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造である。

請求項５の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適な河床を提供すること等を意図する。

請求項５は、請求項１に記載の河床の高い位置と低い位置とを、河床に配置した基礎桁材を基準とし、この基礎桁材の高さを利用して構成したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造である。

請求項１の発明は、河床に下端が回転自在に支承されている扉体と、扉体と河床との水密を確保する扉体に設けたゴム板と、扉体を起伏させるシリンダー等の起伏手段とで構成される水門扉の回転支承部の水密構造であって、
扉体の下端を河床の高い位置に可及的に近接して軸支した回転軸に設け、扉体の下端を河床と略同じ面に設置し、また回転軸をカバーする扉体の下端に設けた略半截円筒状のゴム当り部と、略半截円筒状のゴム当り部に添接する自由端を備えたゴム板の全体を河床と略同じ面に設置し、シリンダーのシリンダーロッドの架台を河床の低い位置に設置した水門扉の回転支承部の水密構造である。

従って、請求項１は、扉体の回転軸と、起伏手段を支持するシリンダーロッドの架台及びシリダー取付架台とで三角形状のトラス位置を確保し、この扉体の下端を河床の高い位置に可及的に近接し、河床に近接したことで、この扉体を転倒させた際に、この扉体と河床との間に発生する段差をなくし、土砂類の逆流による堆積を回避しつつ、扉体の円滑な起伏が図れること等の特徴がある。またこの扉体及び／又はゴム当り部等に対する水圧抵抗を少なくし、扉体の損傷及び／又は耐久性の低下、また騒音の発生等を回避できること等の実益がある。そして、その一方で、ゴム板は、略半截円筒状のゴム当り部に摺動(当接)する構成とし、水圧抵抗を受けることによる、ゴム板の損傷及び／又は耐久性の低下等を回避できること、また騒音の発生を回避できること等の特徴がある。

請求項２の発明は、請求項１に記載の回転軸を、河床に設けた基礎桁材より延設した略Ｌ字形の軸支承材に支承した水門扉の回転支承部の水密構造である。

従って、請求項２は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適な回転軸を提供すること等を意図する。

請求項３の発明は、請求項１に記載のシリンダーロッドの架台を、河床に設けた基礎桁材より延設した戸当り支承材に設け、架台にシリンダーロッドを支承した水門扉の回転支承部の水密構造である。

従って、請求項３は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適なシリンダーロッドの架台を提供できること等の特徴がある。

請求項４の発明は、請求項１に記載のシリンダー等の起伏手段を、扉体に設けたシリンダー取付架台に支承するとともに、起伏手段の上端扉体側を袈裟切り状に形成した水門扉の回転支承部の水密構造である。

従って、請求項４は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適なシリンダー等の起伏手段を提供できること等の特徴がある。

請求項５の発明は、請求項１に記載の河床の高い位置と低い位置とを、河床に配置した基礎桁材を基準とし、基礎桁材の高さを利用して構成した水門扉の回転支承部の水密構造である。

従って、請求項５は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適な河床を提供できること等の特徴がある。

本発明の一例を説明する。
図面の説明をすると、図１は全体の側面概念図、図２は全体の背面概念図、図３は扉体とゴム板及び／又は略半截円筒状のゴム当り部との関係を説明する側面模式図、図４は扉体とゴム板及び／又は略半截円筒状のゴム当り部、側面ゴム等との関係(支承部)を説明する背面模式図、図５−１は扉体の転倒状態の側面模式図、図５−２は扉体の起立状態の側面模式図である。

図１、図２等において、１は河川の略幅全体に差渡された扉体(スキンプレート)で、この扉体１は上・下部横桁１００・１００ａと、複数本の側板１０１ａ及び梁１０１ｂを備えた本体部１０１とを主構成としており、この扉体１の下部横桁１００ａと本体部１０１の下端部とで下端１０２を構成する。この扉体１の下端１０２は、河床Ａの高い位置Ａ１に可及的に近接して軸支した回転軸２に支承されており、この一例では、河床Ａの高い位置Ａ１に設置したＣ型鋼の基礎桁材３と、この基礎桁材３より延設した軸支承材４に差渡し設けた回転軸２に支承されている。そして、この扉体１の下端１０２には略半截円筒状のゴム当り部５を設ける。このゴム当り部５には前記基礎桁材３の上端に設けたゴム板６が摺接される。そして、この例ではゴム板６の自由端６００をフリーとし、このフリーの自由端６００のみが可撓し、ゴム当り部５に摺接する。また非可撓となる（可撓できない）基端部６０１を支持金具６０２で保護し、このゴム板６の損傷及び／又は耐久性の低下等を回避すること、又はゴム板６に対する水圧抵抗を少なくし、その損傷及び／又は耐久性の低下を回避すること等を意図する。そして、ゴム板６の自由端６００の曲半径を少なくし、このゴム板６の水密性及び／又は薄肉化・軽量化の確保、或いはコストの低廉化等を図ることも可能である。尚、図中７はスポイラーを示す。８は扉体１の下端１０２に設けた支承部を示しており、この複数個の支承部８を介して扉体１に設けたゴム当り部５及び／又はゴム当り部継ぎ管(後述する)を支持する。尚、９はゴム当り部５の両端に設けたゴム当り部継ぎ管５ａを介して設けた側部ゴムを示す。そして、この側部ゴム９は河川に設けた側板に水密に設けられる。

また１０は扉体１の上下方向の略中央であって、その河川の下流側に設けたシリンダー取付架台(起伏手段取付架台)で、このシリンダー取付架台１０は扉体１の幅方向１ａ(梁１０１ｂ間)に適宜数設置されており、対の取付手段１０００、１０００及び／又は帯体、軸等を介して挟み込むように支承し、この支承でシリンダー１１を可動可能に支持する。そして、このシリンダー１１に伸縮自在に設けられたシリンダーロッド１２の自由端は河床Ａの低い位置Ａ２に設けたシリンダーロッド架台１３に回転可能に支承される。またこのシリンダーロッド架台１３はシリンダー固定ベース１４に固止されており、このシリンダー固定ベース１４は低い位置Ａ２と面一に構成する。そして、このシリンダー固定ベース１４及び／又は低い位置Ａ２と前記高い位置Ａ１との間で落差Ｂを形成する。尚、この例ではシリンダー固定ベース１４から低い位置Ａ２に向かって僅かな傾斜を構成し、シリンダー１１及び／又は扉体１の確実な収容と、河川のスムースな流れを確保する。またこのシリンダー１１及び／又は扉体１の損傷と抵抗を無くし、騒音の発生回避にも役立つものと考えられる。図中１５はシリンダーロッド架台１３と基礎桁材３とを連結する補強部材を示しており、必要により設けられる。

次に、図５−１、図５−２に示した扉体１の転倒状態から起立状態に関して説明すると、この図５−１に示した扉体１の転倒状態においては、この扉体１は河床Ａとほぼ水平状態を確保できるので、例えば、水圧抵抗を軽減できること、又は水流の乱れ防止、騒音発生原因の解消が図れること等の特徴がある。そして、この扉体１の転倒状態において、シリンダーロッド１２の伸張と、この伸張に伴って当該シリンダーロッド１２がシリンダーロッド架台１３に設けた軸を支点とし、図５−１の矢印の如く、時計方向に順次可動していき、最終的には図５−２の如く起立する。このシリンダーロッド１２の起立(可動)に追従し、このシリンダーロッド１２の基端に設けられているシリンダー１１は上方（水面方向）に押し上げられる。従って、このシリンダー１１は、最終的には、図５−２の上方に移動しつつ、起立した状態となる。そして、扉体１は、前述の如く、シリンダー１１が上方に押し上げられることで、その回転軸２を支点とし、時計方向に可動する。そして、この扉体１は最終的には図５−２の上方に移動しつつ、起立した状態となり、水門又は越流式水門として機能する。この構成を採用することで、例えば、越流式水門におけるゲートの振動防止、各種の騒音防止等に有効である。

一方ゴム板６は自由端６００の長さ(水流方向)が短く、また曲角度(可撓長さ)も小さいことから、水密機能の向上と、制作精度の確保が図れる利点と、又は水圧抵抗も少なくなるとともに、その損傷及び／又は耐久性の低下を回避できる等の特徴がある。またゴム板６による水密性及び／又はこのゴム板６の薄肉化・軽量化の確保、或いはコストの低廉化が図れること等の実益があり重宝する。

そして、図示しないが、扉体１の起立状態から転倒状態に関しては、説明を省略するが、原則として前述の図５−１、図５−２の逆の動作をすることで達成される。

図１は全体の側面概念図 図２は全体の背面概念図 図３は扉体とゴム板及び／又は略半截円筒状のゴム当り部との関係を説明する側面模式図 図４は扉体とゴム板及び／又は略半截円筒状のゴム当り部、側面ゴム等との関係(支承部)を説明する背面模式図 図５−１は扉体の転倒状態の側面模式図 図５−２は扉体の起立状態の側面模式図

符号の説明

１ 扉体
１ａ 幅方向
１００ 上部横桁
１００ａ 下部横桁
１０１ 本体部
１０１ａ 側板
１０１ｂ 梁
１０２ 下端
２ 回転軸
３ 基礎桁材
４ 軸支承材
５ ゴム当り部
５ａ ゴム当り部継ぎ管
６ ゴム板
６００ 自由端
６０１ 基端部
６０２ 支持金具
７ スポイラー
８ 支承部
９ 側部ゴム
１０ シリンダー取付架台
１０００ 取付手段
１１ シリンダー
１２ シリンダーロッド
１３ シリンダーロッド架台
１４ シリンダー固定ベース
１５ 補強部材
Ａ 河床
Ａ１ 高い位置
Ａ２ 低い位置
Ｂ 落差

Claims (5)

1. 河床に下端が回転自在に支承されている扉体と、この扉体と前記河床との水密を確保する前記扉体に設けたゴム板と、前記扉体を起伏させるシリンダー等の起伏手段とで構成される水門扉の回転支承部の水密構造であって、
   前記扉体の下端を前記河床の高い位置に可及的に近接して軸支した回転軸に設け、この扉体の下端を前記河床と略同じ面に設置し、またこの回転軸をカバーする前記扉体の下端に設けた略半截円筒状のゴム当り部と、この略半截円筒状のゴム当り部に添接する自由端を備えたゴム板の全体を前記河床と略同じ面に設置し、前記シリンダーのシリンダーロッドの架台を前記河床の低い位置に設置したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造。
2. 請求項１に記載の回転軸を、河床に設けた基礎桁材より延設した略Ｌ字形の軸支承材に支承したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造。
3. 請求項１に記載のシリンダーロッドの架台を、河床に設けた基礎桁材より延設した戸当り支承材に設け、この架台にシリンダーロッドを支承したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造。
4. 請求項１に記載のシリンダー等の起伏手段を、前記扉体に設けたシリンダー取付架台に支承するとともに、この起伏手段の上端扉体側を袈裟切り状に形成したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造。
5. 請求項１に記載の河床の高い位置と低い位置とを、河床に配置した基礎桁材を基準とし、この基礎桁材の高さを利用して構成したことを特徴とする水門扉の回転支承部の水密構造。
   

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