JP2009041190A - Tilting weir - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水路に設けた堰板を必要に応じて転倒させ、増水時等には、水路内に貯められている水を放流することができるようにした転倒堰に関する。 The present invention relates to a tipping weir that allows a weir plate provided in a waterway to be overturned as necessary so that the water stored in the waterway can be discharged when water is increased.
基部が水路の底部に枢着された上下に回動自在な堰板と、堤防上に設置された巻上装置とを備え、該巻上装置のプ―リに巻き取られたワイヤの端部を堰板の上部に繋着して、常時は前記ワイヤで堰板を吊って起立状態に支持することにより上流側に貯水し、大雨等で水路が増水した場合は、ワイヤをプーリから繰り出すことによって水圧や堰板の自重で堰板を転倒させ、貯められていた水を放流するようにした転倒堰が実用されている。 An end portion of a wire wound around a pulley of the hoisting device, comprising: a base plate pivotally attached to the bottom of the water channel; and a vertically movable weir plate; and a hoisting device installed on the bank. Is connected to the upper part of the dam plate, and the dam plate is always suspended by the wire and supported in an upright state to store water upstream, and when the water channel increases due to heavy rain, the wire is drawn out from the pulley. Therefore, a tipping weir has been put into practical use in which the weir plate is turned over by water pressure or its own weight and the stored water is discharged.
従来広く設置されていた転倒堰は、放流によって水位が十分下がった時に管理者が人力により再度堰板を巻き上げて起立させなければならないので、管理に不便であるとともに、多大の労力が必要であった。これを改良するものとして、バネ、重錘等によって堰板を立ち上がらせる力を付与し、放流によって上流側の水の圧力が一定値以下に低下したら自動的に起立させるようにすることが考えられるが、重錘等によって堰板に起立方向の力を付与する場合、堰板の自重が小さすぎると転倒が確実に行われなくなるおそれがあり、逆に堰板の自重が大きすぎると、転倒した堰板を起立させるのが困難になるという問題が生じる。 The tipping weir that has been widely installed in the past is inconvenient to manage and requires a lot of labor because the administrator must manually lift the weir plate up again when the water level drops sufficiently due to discharge. It was. To improve this, it is conceivable to apply a force to raise the weir plate by a spring, weight, etc., and to automatically stand up when the upstream water pressure drops below a certain value due to discharge. However, when applying a force in the standing direction to the weir plate by a weight or the like, if the dead weight of the weir plate is too small, there is a risk that the overturn will not be performed reliably, and conversely if the own weight of the weir plate is too large, it will fall over There arises a problem that it becomes difficult to raise the weir plate.
このような問題を解決し、増水時の転倒と水位低下後の起立を確実に行うことのできる転倒堰として、下記特許文献1乃至3に示すようなものが公知となっている。
As the overturn weir that can solve such problems and can reliably perform the overturn at the time of water increase and the standing after the water level is lowered, those shown in the following
上記特許文献1に記載の転倒堰は、水路の側部に増水時に水路の水が流入する蓄水室を設け、該蓄水室の水位を検出して転倒堰を転倒・起立させるようにしたものである。また、上記特許文献2に記載の転倒堰は、転倒堰に水タンクを設けたもので、該水タンクの上部に吸水口を設け、下部には該吸水口よりも口径の小さな排出口を設けている。この転倒堰は、水タンク内に貯められた水の重量を転倒用の荷重として利用する一方、転倒時に前記小さな排出口から水を流出させてタンクを空にし、堰板の重量を低減するものであるが、タンク内の水の流出が少しづつしか行われないので、堰板を再度起立させるまでに時間がかかるという問題点があった。
The overturning weir described in
さらに、上記特許文献3に記載の転倒堰は、堰板に設けた水タンクの形状を工夫し、転倒時に水が一気に排出されるようにしたものであるが、転倒過程でも水タンクの水が流出するので、転倒用の荷重が小さくなるという問題点があり、堰板を確実かつ迅速に転倒させる上で若干の不安があった。この種の水路は、堰板によって堰き止められた水を取水して農業用水等に利用するものが一般的であるので、増水時に放水したとしても、氾濫の恐れがなくなったら直に堰板を再起立させて貯水を開始することが望まれる。また、小さな水路では、夕立等による一時的な増水のため堰板が転倒することが多く、このような場合は、堰板の転倒によって増水した水を一旦放水した後は、再度堰板を起立させても氾濫の恐れがないので、迅速に起立できるようにするのが好ましい。しかしながら、堰板を迅速かつ確実に転倒・起立させる点では、従来の転倒堰は、いまだ十分に満足できるとは言えなかった。
Furthermore, the overturning weir described in the above-mentioned
さらに、この種の転倒堰に水路の水が流入する水タンクを設けると、上流からの木片、木の葉、草、生活用具等の異物が水タンク内に流入し、これが水タンク内部に蓄積されることによって、堰板起立時の抵抗重量となり、堰板起立時における迅速な起立動作を阻害するおそれがあった。 Furthermore, if a water tank into which water from the water channel flows is provided in this type of overturning weir, foreign matter such as wood fragments, leaves, grass, and household tools from the upstream flows into the water tank and accumulates inside the water tank. As a result, the resistance weight at the time of standing up the weir plate is increased, and there is a risk of hindering quick standing up operation at the time of standing up the weir plate.
そこで本発明は、上記転倒堰の堰板に設ける水タンクを改良し、堰板を確実に転倒させることができるとともに、転倒したときに水タンク内の水を一気に流出させることにより、堰板の再起立を迅速に行うことができるようにすることを課題としている。また、水タンク内への異物の流入を防止できるようにすることも一つの課題である。 Therefore, the present invention improves the water tank provided on the dam plate of the above-mentioned overturning weir, and can surely overturn the weir plate. The challenge is to enable quick re-standing. Another problem is to be able to prevent the inflow of foreign matter into the water tank.
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明にかかる転倒堰は、基部が水路の底部に枢着された起立・転倒自在な堰板と、堤防上に設置された巻上装置とを備え、前記巻上装置によって起立状態に支持された堰板が、水位の一定以上の上昇によって転倒させられるとともに、転倒によって水路の水位が所定の起立水位まで低下したときは巻上装置を作動させて再度起立させられるように構成された転倒堰において、前記堰板に、上部に開口を有し、起立状態で水路の水が流入して貯水される水タンクを設けるとともに、該水タンクの開口を覆う開閉自在な蓋と、堰板の起立状態では該蓋が開かないようにロックするロック部材と、堰板が十分に転倒したときに前記ロック部材のロックを解除して蓋を開かせるロック解除部材とを設けたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the overturning weir according to the present invention includes an upright and overturnable weir plate whose base is pivotally attached to the bottom of the water channel, and a hoisting device installed on the dike, and is brought upright by the hoisting device. The supported weir plate is toppled by a rise of water level above a certain level, and when the water level of the water channel has fallen to a predetermined standing water level due to the fall, the hoisting device is operated to rise again In the overturning weir, the weir plate has an opening in the upper part, a water tank is provided in which water in the water channel flows in and is stored in an upright state, and an openable / closable lid that covers the water tank opening, and a weir plate And a lock member that locks the lid so that it does not open in the standing state, and a lock release member that unlocks the lock member and opens the lid when the barrier plate falls down sufficiently. Yes.
上記ロック解除部材としては、転倒時に水路底面もしくは倒伏した堰板を受け止める受け台に当接して前記ロック部材を開方向に作動させる解除部材を設けておくのが実用的である。また、水タンクに貯水するため、前記水タンクの蓋に、水路の水が流入するが、内部の水の流出は規制するシャッターを備えた小面積の流入口を設けておくのが好ましい。さらに、水タンクの開口部に、堰板の起立状態において異物が水タンク内へ流入するのを防止するフィルターを設けておけば、水タンク内に異物が蓄積されて起立時の抵抗荷重となるようなことが防止できる。 As the lock release member, it is practical to provide a release member that contacts the cradle for receiving the bottom surface of the water channel or the fallen dam plate at the time of the fall and operates the lock member in the opening direction. In addition, in order to store water in the water tank, it is preferable to provide a small area inlet provided with a shutter that restricts the outflow of water inside the water tank lid while the water in the water channel flows into the lid. Furthermore, if a filter is provided at the opening of the water tank to prevent foreign matter from flowing into the water tank in the standing state of the dam plate, the foreign matter is accumulated in the water tank and becomes a resistance load at the time of standing. This can be prevented.
本発明に係る転倒堰は、水タンクの上部に設けられている開口部を覆蓋する蓋を設けるとともに、この蓋を起立状態から転倒動作中は閉じたままに保持し、堰板倒伏時に開くロック部材を設けたので、堰板が十分に転倒するまでは内部の水が流出せず、堰板の重量が大きく保たれることにより、確実に転倒させることができる。また、堰板が倒伏したときは、ロック部材が開方向に外れて水タンクの蓋が開くので、内部に貯められていた水が一気に流出し、堰板の重量を迅速に軽減する。このため、堰板の転倒・起立動作が迅速に行われる。 The overturning weir according to the present invention is provided with a lid that covers the opening provided in the upper part of the water tank, and the lid is kept closed during the overturning operation from the standing state, and is opened when the weir plate falls down Since the member is provided, the internal water does not flow out until the dam plate sufficiently falls, and the weight of the dam plate is kept large, so that it can be reliably turned over. Further, when the dam plate falls down, the lock member is released in the opening direction and the lid of the water tank is opened, so that the water stored inside flows out at a stretch, and the weight of the dam plate is quickly reduced. For this reason, the overturning / standing operation of the weir plate is performed quickly.
なお、堰板の開口部に、異物の流入を防ぐフィルターを設けておけば、堰板が起立状態にある貯水時に、上流からの流れてくる異物が水タンク内に流入しなくなるので、水タンクの内容積が所定の大きさに保たれるとともに、異物による起立時の抵抗重量が生じず、堰板の転倒・起立動作に影響を与えることが防止できる。 In addition, if a filter that prevents the inflow of foreign matter is provided at the opening of the weir plate, foreign matter that flows from the upstream will not flow into the water tank when the water is stored while the weir plate is standing up. The internal volume is maintained at a predetermined size, and the resistance weight at the time of standing by the foreign matter is not generated, so that it is possible to prevent the dam plate from being affected by the overturning / standing operation.
図1以下の各図は本発明の1実施形態を表すもので、この転倒堰1は、水路2の底部に基部3aが軸4によって回動自在に枢着された堰板3と、堤防上に設置された巻上装置5とを備え、巻上装置5のプーリ6に巻き取られた堰板支持ワイヤ7の端部が、堰板3の上端部に固着した取付片8に繋着されている。下流側の水路の底部には、転倒した堰板3を受け止めて支持する受台9と、ロック解除部材が設けられている。
1 and the subsequent drawings show one embodiment of the present invention. This overturning
巻上装置5は、外箱20の内部に複数の回転軸、ギヤおよびその他の部品が収納されたものであって、転倒して倒伏状態にある堰板を起立させる機能、堰板3を起立状態で保持する機能、および水路の水位が所定レベル以上に上昇したときに堰板3の保持を解除して堰板を転倒させる機能が設けられている。この種の巻上装置5としては、例えば上記特許文献1、特許文献2等に記載されている公知の装置を使用することができる。巻上装置としては、水位検出手段によって検出される水路の水位が所定以下となった時に自動的に堰板を起立させる装置としてもよく、押しボタン等の入力手段を操作することによって起立動作を行わせるようにしてもよく、さらには、人力によって堰板を巻き上げる装置を使用することも可能である。
The hoisting device 5 has a plurality of rotating shafts, gears, and other components housed in the
堰板3は、図1、図2に示すように、上縁部に基枠12が設けられ、その中央部に水切り具11が固着されている。そして、スキンプレート10の背面側(下流側)に中空容器状の水タンク15が設けられている。堰板の両側面部には、水路2の内壁に密着して漏水を防止するゴムシールが設けられている。また、水タンク15の外面部には、堰板が倒伏したときに前記受け台9に当接して支持される左右一対の支持部材58が突設されている。水タンク15は、図3に示すように、堰板起立状態で上に開く開口16を有する角型のタンクとして形成されており、堰板転倒時に底板となる背板17は、転倒時において開口側が低くなるように傾斜している。このため水タンク15の中空部の横断面積は、起立時における上方が次第に大きくなっている。なお、開口16の周縁部は、起立時においてほぼ水平になるように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記水タンク15の上側には、図6に示すように、当該水タンク15の開口16を閉じる蓋50が設けられている。蓋50は、基部が軸51によって堰板の基枠に取付けられ、蝶番式に軸51回りに回動自在となっている。蓋50の上面の下流側端部付近には、左右両側に若干突出するロック用の棒材53が固着されている。
As shown in FIG. 6, a
さらに、蓋50の中間部には、堰板を越えた水が水タンク内へ流入する流入口52が設けられている。図示例では、流入口52は蓋のほぼ全幅に近い長さを有する細長い溝状の開口として形成されているが、要は流水が水タンク15内に流入できればよいので、他の形状の開口としてもよいことは言うまでもない。この流入口52には、シャッター55が設けられている。シャッター55は、流入口52の上流側の縁部に軸54で取付けられており、上側から水タンク15の内側へは開くが、逆方向には開かないようにバネ56で付勢されている。このため、堰板15を越えた水が落下すると、シャッター55が下向きに開いて、水タンク15内に水が流入するが、転倒時には、内部の水の圧力によりシャッター55が閉じたままに保持され、内部の水の流出が防止される。
Furthermore, in the middle part of the
一方、水タンク15の左右側部には、図3に示すように、側方へ突出する軸57によって回動自在に支持されたロック部材60が設けられている。ロック部材60は、自由端部にフック部61が形成されており、コイルバネ58の張力により、図3の矢印方向に付勢されているため、常時は、蓋50の前記棒材53に係合し、蓋50が開かないようにロックする。
On the other hand, on the left and right sides of the
水路2の底部には、堰板15が倒伏したときにロック部材60が当接する棒状のロック解除部材(トリガー)62が設けられている。堰板15の転倒により、ロック部材60がこのロック解除部材6に当接すると、該ロック部材60がコイルバネ58の張力に抗して上向きに回動し、フック部61が棒材53から外れるようになっている。フック部61が蓋50の棒材53から外れると、水タンク内の水の圧力により蓋50が開き、内部の水が流出する。
At the bottom of the
堰板15の起立状態における蓋50の上側には、フィルター70が設けられている。フィルター70は、軸71によって基枠12に取付けられており、蓋50と同様に、上下に回動自在となっている。フィルター70は、上流から流れてくる木片、草等の異物が水タンク15内に流入することを防止するためのもので、水は上下に通すが、これら異物は通さないようになっている。図示例のフィルター70は、金属製の網となっているが、格子状のものでもよく、ブラインド状のものでもよい。図中の75は、フィルター70の下向きの回動を制限して、蓋50が開くときに干渉しないようにする支持部材である。
A
つぎに、この転倒堰1の動作について説明する。まず、堰板3の起立状態においては、該堰板がワイヤ7によって巻上装置5に吊り上げられており、若干下流側に傾いた状態(直立状態でもよい)で保持されている。この状態では、堰板3の上流側に水が溜められ、余った水は堰板を乗り越えて下流側へ流下する。この水の一部は、水タンク15の蓋50に設けられている流入口52から水タンク15内に流入して蓄積される。堰板の上流側に貯められた水は、図示しない取水路から取り出され、農業用水等に利用される。
Next, the operation of the overturning
一方、夕立や大雨によって水路が一時的に増水することがあるが、この増水によって水位が所定のレベルに達すると、これが巻上装置5に付設されている例えばフロート等の水位検出手段によって検出され、巻上装置5のワイヤロック手段(起立状態保持手段)が解除される。このため、ワイヤ7が繰り出し可能となる結果、堰板3は上流側の水圧と自重によって下流側へ転倒する。この時、起立力を付与する手段としてワイヤで吊られた重錘が設けられている場合は、当該重錘が巻き上げられる。
On the other hand, the water channel may temporarily increase due to evening or heavy rain. When the water level reaches a predetermined level due to this water increase, this is detected by a water level detecting means such as a float attached to the hoisting device 5. Then, the wire lock means (standing state holding means) of the hoisting device 5 is released. For this reason, as a result of the wire 7 being able to be paid out, the
転倒によって倒伏した堰板は、その支持部材58が水路の底部に立設された受台9によって受け止められ、倒伏状態で支持される。堰板の転倒によって水路の上流側に貯水されていた水は下流側へ放出される。
The dam plate that has fallen due to the fall is supported by the
堰板3に付設されている水タンク15には、上記のように、転倒時に下流側へ向かう大きな開口16が設けられており、この開口16が常時は蓋50で閉じられ、ロック部材60によりロックされている。このため、堰板3の転倒過程では、水タンク15内の水は流出せず、堰板3を転倒させるための大きな荷重として作用する。一方、堰板3が完全に倒伏する直前には、ロック部材60の解除部材62が下側にある受け台9もしくは水路の底面に当接して、ロック部材60を押し上げ、当該ロック部材60を開方向へ回動させる。このため、ロック部材60のフック部61と、蓋50に設けられている棒材53との係合が外れ、蓋50が拘束されなくなるので、該蓋50が外向きに開き、水タンク15内の水が流出するのである。
The
この場合、開口16が一気に全開され、しかも倒伏状態で底板となる背板17が開口側が低くなるように傾斜しているので、堰板の転倒とともに水タンク15内の水は一気に排出される。これによって、堰板3の自重は急激に軽くなり、放水によって上流側の水流が減少したときに、巻上装置の起立力付与手段で充分に起立させられるようになる。堰板3を起立させるための手段としては、重錘等を利用して自動的に起立させるものでもよく、作業者が巻上操作をすることによって起立させるものでもよい。従来公知の転倒堰のように、水タンクの開口16が常時開いたままであると、転倒過程(転倒動作中)にも転倒角度に応じて水が徐々に排出されるので、転倒用の荷重は徐々に低減するが、本発明の転倒堰では、水2タンク15の開口16が、転倒が完了した時点で全開するようになっているので、転倒用の荷重が大きいままに保たれる結果、堰板を確実かつ迅速に転倒させることができる。図7は、水タンク15の開口が常時開かれている場合と、常時閉じられていて、転倒完了時に全開するようにした場合との、堰板に掛る転倒用モーメントを比較して表すものである。同図からわかるように、開口16が開いたままであると、転倒用モーメントがしだいに小さくなるが、本発明の転倒堰では、堰板が完全に倒伏するまで、転倒用モーメントが大きい状態に保たれる。
In this case, the
堰板3の転倒によって放水が進み、水路の水位が所定水位(起立開始水位)まで低下したことが巻上装置5に付設の水位検出手段によって検出されると、巻上装置5の巻上機能が作動して、堰板3を巻き上げる。人力で巻き上げるようにしてもよい。このとき、堰板3の重量は軽くなっているので、小さな力で簡単に巻き上げることができる。堰板3が元の起立状態まで巻き上げられると、巻上装置のワイヤロック手段が作動して、該堰板を起立状態で保持する。このため、堰板の上流側に再度貯水が開始される。この貯水によって上流側の水位が再度転倒水位に達した場合は、堰板が再度転倒し放水する。このようにして、早急な貯水を行いながら、氾濫の危険を避けることができるのである。
When the water level is lowered by the falling of the
以上の説明から明らかなように、本発明の転倒堰は、起立・倒伏自在に設けられている堰板に重量増加用の水タンクが設けられており、しかも該水タンクの蓋は、起立時における水の流入は許容するが、転倒過程では水の流出を防止するので、その重力によって転倒が確実かつ迅速に行われる。図示例では、開口16が水タンク15の横断面積と同等以上の面積を有するので、堰板が倒伏したときは水タンク内の水が一気に排出される結果、堰板の自重を急速に軽減することが可能である。このため、放水後の堰板3の起立も迅速に行うことができる。なお、水タンクの形状は、図示例のものに限らず、上部から下部まで同じ断面積の角型のタンク等、他の形状のものを採用することができる。
As is clear from the above description, the overturning weir of the present invention is provided with a water tank for increasing the weight on the weir plate provided so as to be able to stand up and incline, and the lid of the water tank is in a standing state. The water is allowed to flow in, but the water is prevented from flowing out during the fall process, so that the fall is reliably and quickly performed by the gravity. In the illustrated example, since the
上記図示例では、ロック部材60を解除する解除部材62が、水路の底部に設けられていて、倒伏時にロック部材60を押し上げるようになっているが、解除部材62をロック部材60と一体に設けて、これが水路の底面もしくは受け台9に当接することにより、ロック部材60を上向きに回動させ、蓋50の棒材53との係合が解かれるようにしてもよい。また、ロック部材60として、軸回りに回動するフック状のものを用いたが、これに限らず、起立時に蓋50を閉じた状態で保持し、倒伏時に開くことができるものであれば、他の構造のものであってもよい。
In the illustrated example, the
この転倒堰は、取水用の水路等に設けて、水路の水を堰き止め、農業用水等の取水を行うために使用できるもので、鋼材等を用いて、工業生産的に製作することができるものである。 This overturning weir can be installed in a water intake channel, etc., used to block the water in the water channel and take water such as agricultural water, and can be manufactured industrially using steel or the like. Is.
1 転倒堰
2 水路
3 堰板
4 軸
5 巻上装置
7 ワイヤ
9 受台
15 水タンク
16 開口
50 蓋
52 流入口
60 ロック部材
70 フィルター
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ック部材を開方向に作動させる部材を水路の底部に設けた請求項1に記載の転倒堰。 2. The overturning weir according to claim 1, wherein a member that abuts against the lock member and operates the lock member in the opening direction at the bottom of the water channel is provided as the unlocking member.
するシャッターを備えた小面積の流入口を設けた請求項1又は2に記載の転倒堰。 The overturning weir according to claim 1 or 2, further comprising an inflow port having a small area provided with a shutter that restricts the outflow of water inside the water tank, while water in the water channel flows into the lid of the water tank.
入するのを防止するフィルターを設けた請求項1乃至3のいずれかに記載の転倒堰。 The overturning weir according to any one of claims 1 to 3, wherein a filter for preventing foreign matter from flowing into the water tank in a standing state of the weir plate is provided at an opening of the water tank.
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