JP2009287292A - 水路用スクリーンおよび水路用スクリーンの固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でスクリーンと構造物との間の開口部を密接に固定でき、スクリーンの共振を防止できること。
【解決手段】取水口１５５に設けられる水路用スクリーン１００は、構造体１５０と、スクリーンパネル１０１の端部との間に設けられ、間隔に応じて幅が変更自在であり、構造体１５０と、スクリーンパネル１０１とを接合固定する間隔調整固定具１０２を備える。間隔調整固定具１０２は、高さ方向に設けられる複数のスクリーンバー１１１のうち、中間位置に設けられる一つあるいは複数のスクリーンバー１１１の位置に設けられる。
【選択図】図３

Description

この発明は、水流箇所に設けられて塵芥を取り除くための水路用スクリーンにかかり、特に、振動を防止でき簡単に固定できる水路用スクリーンおよび水路用スクリーンの固定方法に関する。

従来、通過流速が早い取水口や水槽等の水路には、メッシュ状のスクリーンを設置することにより、水流によって流れてきた塵芥をスクリーン部分で受け止め下流に流れないようにし、この塵芥を除去できるようになっている（たとえば、下記特許文献１参照。）。このスクリーンは、水流の流速によって下流にカルマン渦を発生させることがある。カルマン渦が発生したとき、スクリーンに振動が発生し、これが継続する共振状態を招くことがある。この場合、スクリーンに局部的な金属疲労を生じ、スクリーンの損傷・破損を招く恐れがある。ある固有の共振域を避けた構造とする設計を行っても、実際に生じるスクリーン前面の流体流速は一定ではないことが多く、これにより異なる共振域での共振が発生することがある。

このようなスクリーンの振動に対し、従来は、１．複数のスクリーンを繋ぐスクリーンバーとスペーサーとを溶接にて固定し、スクリーン（パネル）相互を連結材により固定するとともに、２．スクリーンの両端に位置するスクリーンバーを、周辺のコンクリート等の構造物に固定することが考えられる。このようにスクリーン自体を剛性の高い構造にすることが考えられる。

特開２００５−２９９２９３号公報

しかしながら、上記１．２．の両方の対策を行うことで共振を防止する効果が発揮できるが、２．の対策を行う両端のスクリーンバーとコンクリート部は、既設構造物であるため、スクリーンバーとコンクリート部との間の開口部の開き寸法が一定ではなく、異なるため両者の確実な密着固定が難しかった。このような密着固定ができなければ、共振発生を防止することはできない。

開き寸法を確実に測定するためには、水路を断水し、水がない状態で調査する必要が生じ、溢水電力の増加、および測定にかかる調査費用等が発生するという問題が生じる。また、開口部の開き寸法を測定した後、開口部に適合した金物等の介挿体を製作する必要が生じ、たとえば、スクリーンの設置現場にて介挿体を加工して設置する必要があり、スクリーンの設置固定までに手間と時間がかかった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単な構造でスクリーンと構造物との間の開口部を密接に固定でき、スクリーンの共振を防止できる水路用スクリーンおよび水路用スクリーンの固定方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる水路用スクリーンは、水路の開口部に設けられて塵芥の侵入を防止するための水路用スクリーンにおいて、前記水路の構造体と、スクリーンパネルの端部との間に設けられ、当該間隔に応じて幅が変更自在であり、構造体と、スクリーンパネルとを接合固定する間隔調整部材を備えたことを特徴とする。

また、この発明の水路用スクリーンでは、前記スクリーンパネルは、水路の高さ方向に延びるスクリーンバーと、当該スクリーンバーを複数所定間隔で固定する水平で前記高さ方向に複数設けられるフラットバーからなり、前記間隔調整部材は、前記高さ方向に設けられる複数の前記スクリーンバーのうち、中間位置に設けられる一つあるいは複数のスクリーンバーの位置に設けられることを特徴とする。

また、この発明の水路用スクリーンは、前記間隔調整部材は、傾斜面を有し一対の楔形形状の金具からなり、前記傾斜面の摺動により前記幅を変更自在なことを特徴とする。

また、この発明の水路用スクリーンは、前記構造体側には、前記間隔調整部材を配置する前記構造体に固定される平板金具を備え、前記平板金具と、前記スクリーンパネルとの間に前記間隔調整部材を配置して固定されることを特徴とする。

また、この発明の水路用スクリーンの固定方法は、水路の開口部に設けられて塵芥の侵入を防止するための水路用スクリーンの固定方法において、前記水路の構造体と、スクリーンパネルの端部との間に、当該間隔に応じて幅が変更自在な間隔調整部材を設ける工程と、前記間隔調整部材の幅を変更させて前記構造体と、前記スクリーンパネルとの間の間隔が隙間無く接触させる工程と、前記接触後に前記構造体と、前記スクリーンパネルと、前記間隔調整部材とをそれぞれ接合固定する工程と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、水路の構造体と、スクリーンパネルとの間の間隔が一定でない場合でも、間隔調整部材により間隔を調整することにより、この間隔調整部材を介して構造体と、スクリーンパネルとの間の間隔の隙間をなくすことができる。これにより、構造体にスクリーンパネルを強固に固定することができ、水流の変化等でカルマン渦が発生しても、スクリーンパネルの損傷を防止することができる。

本発明にかかる水路用スクリーンによれば、構造体とスクリーンパネルの間隔が一定でなくても間隔調整部材により幅を変更して間隔の隙間を埋めることができる。これにより、構造体とスクリーンパネルとを簡単な構造で容易な作業で強固に固定することができるという効果を奏する。

（実施の形態）
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる水路用スクリーンおよび水路用スクリーンの固定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態による水路用スクリーンを示す斜視図である。この水路用スクリーン１００は、スクリーンパネル１０１と、間隔調整固定具１０２とにより大略構成されている。

スクリーンパネル１０１は、取水口や水槽等の水路に設けられる。図１の例では、両側のコンクリート等からなる構造体１５０が所定の幅および高さを有する取水口１５５を形成している。図示の例は、この取水口１５５にスクリーンパネル１０１を設置した状態であり、スクリーンパネル１０１は、下方が水が流れる方向（水流）Ｘの前方に位置し、上方が水流の後方に位置するよう鈍角な所定角度を有して傾斜状に設置される。

このスクリーンパネル１０１は、図中上下方向に長い平板状のスクリーンバー１１１と、スクリーンバー１１１を所定間隔で接合固定する水平方向に延びるフラットバー１１２とにより構成されている。製造時には、取水口１５５に適合した所定幅および高さを有するスクリーンパネル１０１として製造される。なお、図示のように、スクリーンパネル１０１が幅方向に複数（図示の例では４）に分割されたブロック体１０１ａ〜１０１ｄからなり、ブロック体１０１ａ〜１０１ｄの側部を互いにスペーサー１１４を用いて接合させて構成することもできる。

このスクリーンパネル１０１の両端には、構造体１５０に固定する固定具が上下位置に複数設けられている。上端と下端（水中に位置し不図示）付近のフラットバー１１２の位置に設けられた固定具１６０は、ボルト等を介して構造体１５０に固定される。また、高さ方向の中間位置に複数設けられる（図示の例では２本）フラットバー１１２には、間隔調整固定具１０２が設けられる。

図２は、間隔調整固定具を示す分解斜視図である。間隔調整固定具１０２は、図１に示す構造体１５０に取り付けられる平板金具２０１と、一対の楔形金具２１０とにより構成されている。構造体１５０には予めスクリーンパネル１０１の取り付け位置に一対の固定用ボルト１５１が突設されている。固定用ボルト１５１は、構造体１５０のコンクリート打設時に設けたり、構造体１５０施工後にアンカー加工で設けることができる。一対の固定用ボルト１５１は、ほぼ水平に所定間隔を有して設けておく。

平板金具２０１は、平板状の金属板であり、一対の固定用ボルト１５１の間隔に対応して開口された固定穴２０１ａを介して構造体１５０から突出する固定用ボルト１５１に挿通され、固定用ナット２０２を締め付けて固定される。固定後は、平板金具２０１と固定用ナット２０２とが溶接により固定される。平板金具２０１は、構造体１５０に固定された状態で図示のように、水流Ｘに沿って水平状態となる。

楔形金具２１０は、傾斜面２１１ａと固定面２１１ｂとを有する一方の楔形金具２１１と、この楔形金具２１１と同形状で傾斜面２１２ａと固定面２１２ｂとを有する他方の楔形金具２１２との一対からなる。そして、図示のように、傾斜面２１１ａと傾斜面２１２ａとが互いに接合する形で対称配置される。これら楔形金具２１０（２１１，２１２）は、長さが平板金具２０１に設けられた一対の固定穴２０１ａ間の長さ以下の長さであり、高さは平板金具２０１とほぼ同じかそれ以下の高さである。また、幅については、一対の楔形金具２１０（２１１，２１２）を図示のように合わせた際に、構造体１５０とスクリーンパネル１０１との間の間隔程度となる幅を有している。

図３は、間隔調整固定具を用いたスクリーンパネルの取り付け状態を示す上面図である。構造体１５０側には、この構造体１５０の固定用ボルト１５１部分に平板金具２０１の固定穴２０１ａを挿通させてから、固定用ボルト１５１部分に固定用ナット２０２を螺合させて締め付ける。これにより、構造体１５０に平板金具２０１を固定する。この状態で、構造体１５０側の平板金具２０１と、スクリーンパネル１０１の端部のスクリーンバー１１１との間には、所定の間隔Ｗの隙間が生じる。この隙間部分に、間隔調整固定具１０２を挿入する。

具体的挿入方法としては、一対の楔形金具２１０（２１１，２１２）を傾斜面２１１ａ，２１２ａ同士を接合させた形で隙間に挿入する。この後、これら一対の楔形金具２１０（２１１，２１２）を互いに長さ方向（水流Ｘ）に沿って相対的に摺動させ、ずらすことにより（図中双方向の矢印で記載）、一対の楔形金具２１０（２１１，２１２）における固定面２１１ｂ，２１２ｂの間隔を変化させることができる。

この際、はじめに、楔形金具２１０（２１１，２１２）の幅方向の大きさを小さくしておいた状態で一方の楔形金具２１１の固定面２１１ｂが平板金具２０１に面し、他方の楔形金具２１２の固定面２１２ｂがスクリーンパネル１０１のスクリーンバー１１１に面する位置に配置させる。この後、一方の楔形金具２１１の固定面２１１ｂが平板金具２０１に接し、かつ、他方の楔形金具２１２の固定面２１２ｂをスクリーンパネル１０１のスクリーンバー１１１に接するよう、楔形金具２１０（２１１，２１２）の幅方向の大きさを大きくさせる。これにより、スクリーンパネル１０１の端部のスクリーンバー１１１と、構造体１５０との間の隙間をなくすことができる。

スクリーンパネル１０１の端部のスクリーンバー１１１と、構造体１５０との間の隙間がなくなった状態で、平板金具２０１と、間隔調整固定具１０２と、スクリーンパネル１０１の端部のスクリーンバー１１１とを溶接等により固定する。より詳細には、まず、平板金具２０１の固定用ボルト１５１と固定用ナット２０２部分を溶接する。この後、平板金具２０１と楔形金具２１１の固定面２１１ｂとの間、楔形金具２１１，２１２の傾斜面２１１ａ，２１２ａとの間、楔形金具２１２の固定面２１２ｂとスクリーンバー１１１との間をそれぞれ溶接する。各部の溶接の順序は変更してもよい。

ここで、スクリーンバー１１１の中心に楔形金具２１０（２１１，２１２）同士の中心点が位置する状態で固定することにより、強固な固定ができる。すなわち、スクリーンバー１１１の中心と、楔形金具２１０（２１１，２１２）同士の中心点がずれていると、互いを強固に固定できなくなる。

したがって、構造体１５０と、スクリーンパネル１０１の端部のスクリーンバー１１１との間の間隔Ｗが一定でなくても、間隔調整固定具１０２の楔形金具２１１，２１２により、この間隔Ｗに適合して隙間なく埋めることができる。これにより、スクリーンパネル１０１は、高さ方向の中間位置を構造体１５０に隙間なく強固に接合させることができるようになり、水流の変化により例えカルマン渦が発生したとしても、スクリーンパネル１０１に共振が発生せず、共振に伴う損傷等の発生を防止できる。

上記構成において、間隔調整固定具１０２は、長さ方向が水流Ｘに沿っているから、水流Ｘに対する抵抗面を少なくでき、水流の損失を軽減できる。これにより、間隔調整固定具１０２を設けたとしても不要な渦の発生を引き起こさない。ところで、上記の実施の形態において図１に示す例では、スクリーンパネル１０１の中間位置の２カ所に設けたフラットバー１１２の位置に対応して間隔調整固定具１０２を設ける構成としたが、間隔調整固定具１０２の個数は、スクリーンパネル１０１の高さにしたがって設けたフラットバー１１２の位置に設ければ良く、フラットバー１１２が１個であれば間隔調整固定具１０２についても片側あたり最低１個設ければよく、共振を避けた間隔であれば２個以上の個数の複数個を設けても同様の効果を得ることができる。

（他の実施の形態）
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。これらの構成は、楔形金具２１０の高さ方向の位置を位置決めするための変形例である。図４は、平板金具の変形例を示す斜視図である。図２に示した構成の平板金具２０１の下面には下支え面２０３を直角に折曲して形成する。あるいは、平板金具２０１に下支え面２０３を溶接で接合してもよい。これにより、間隔調整作業時や溶接時に楔形金具２１０（２１１，２１２）の下面を下支え面２０３が高さ方向の位置を保持しながら支持する。加えて、間隔調整作業時や溶接時における楔形金具２１０の脱落を防止できる。

図５は、楔形金具の変形例を示す斜視図である。図２に示した楔形金具２１０（２１１，２１２）の傾斜面２１１ａ，２１２ａに段差を設けた構成である。図示のように、傾斜面２１１ａと傾斜面２１２ａは、それぞれ段差を有しており、凹状の傾斜面２１１ａａ部分に凸状の傾斜面２１２ａａが接し、凸状の傾斜面２１１ａｂ部分に凹状の傾斜面２１２ａｂが接する。この段差により、楔形金具２１１，２１２同士の傾斜面２１１ａ，２１２ａ間で高さ方向が位置決めでき、この高さ方向へのずれを防ぐことができる。これにより、間隔調整作業時や溶接時に楔形金具２１１，２１２同士の高さ方向の位置を位置決めでき、作業性を向上できる。

上記構成において、図４に示した平板金具２０１に下支え面２０３を設ける構成と、図５に示した楔形金具２１０（２１１，２１２）に段差を設ける構成を併用することにより、間隔調整作業時や溶接時の作業性をより向上できるようになる。

以上説明した実施の形態によれば、構造体とスクリーンパネルとの間の間隔が一定ではない場合であっても、現地で間隔を測定したり間隔に対応した金具を製作する必要が無く、スクリーンパネルの高さ方向の中間の箇所を間隔調整固定具により構造体に隙間無く強固に固定することができるようになる。また、この隙間を無くして固定する作業自体も楔形金具により簡単に行うことができ、作業性を向上できるようになる。間隔調整固定具は、同形状の２個の楔形金具で構成されているから、部品の取り扱いについても容易化できる。また、同一箇所において上下の配置位置で構造体とスクリーンパネルとの間の間隔が異なる場合であっても、同一の間隔調整固定具を用いてこの異なる間隔を埋めることができ、部品点数が増加することがない。

以上のように、本発明にかかる水路用スクリーンは、水路の塵芥を除去するスクリーンパネルに有用であり、特に、水流が変化する水路に設置するスクリーンパネルに適している。

この発明の実施の形態による水路用スクリーンを示す斜視図である。 間隔調整固定具を示す分解斜視図である。 間隔調整固定具を用いたスクリーンパネルの取り付け状態を示す上面図である。 平板金具の変形例を示す斜視図である。 楔形金具の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 水路用スクリーン
１０１ スクリーンパネル
１０２ 間隔調整固定具
１１１ スクリーンバー
１１２ フラットバー
１５０ 構造体
１５１ 固定用ボルト
１５５ 取水口
１６０ 固定具
２０１ 平板金具
２０２ 固定用ナット
２１０（２１１，２１２） 楔形金具
２１１ａ，２１２ａ 傾斜面
２１１ｂ，２１２ｂ 固定面

Claims (5)

1. 水路の開口部に設けられて塵芥の侵入を防止するための水路用スクリーンにおいて、
   前記水路の構造体と、スクリーンパネルの端部との間に設けられ、当該間隔に応じて幅が変更自在であり、構造体と、スクリーンパネルとを接合固定する間隔調整部材を備えたことを特徴とする水路用スクリーン。
2. 前記スクリーンパネルは、水路の高さ方向に延びるスクリーンバーと、当該スクリーンバーを複数所定間隔で固定する水平で前記高さ方向に複数設けられるフラットバーからなり、
   前記間隔調整部材は、前記高さ方向に設けられる複数の前記スクリーンバーのうち、中間位置に設けられる一つあるいは複数のスクリーンバーの位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載の水路用スクリーン。
3. 前記間隔調整部材は、傾斜面を有し一対の楔形形状の金具からなり、前記傾斜面の摺動により前記幅を変更自在なことを特徴とする請求項１または２に記載の水路用スクリーン。
4. 前記構造体側には、前記間隔調整部材を配置する前記構造体に固定される平板金具を備え、
   前記平板金具と、前記スクリーンパネルとの間に前記間隔調整部材を配置して固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の水路用スクリーン。
5. 水路の開口部に設けられて塵芥の侵入を防止するための水路用スクリーンの固定方法において、
   前記水路の構造体と、スクリーンパネルの端部との間に、当該間隔に応じて幅が変更自在な間隔調整部材を設ける工程と、
   前記間隔調整部材の幅を変更させて前記構造体と、前記スクリーンパネルとの間の間隔が隙間無く接触させる工程と、
   前記接触後に前記構造体と、前記スクリーンパネルと、前記間隔調整部材とをそれぞれ接合固定する工程と、
   を含むことを特徴とする水路用スクリーンの固定方法。

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