JP2010248715A - 水路止水装置及び水路止水方法 - Google Patents

水路止水装置及び水路止水方法 Download PDF

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Abstract

【課題】運搬や施工や回収が容易であるだけでなく、様々な寸法の水路に対して使用することのできる水路止水装置を提供する。
【解決手段】水路止水装置10を、水路20の内底面22に対して略垂直に配される4枚の可動板11aの側縁同士をヒンジ11bを介して連結することにより、水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることが可能な環状体とされた止水部11と、止水部11を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させるための操作部12とで構成し、止水部11を水路横断方向に狭めて水路内部に入れた後、操作部12を操作して止水部11を水路横断方向に広げ、止水部11における両側の側縁を水路の内側面21へ密着させることにより、水路20を止水できるようにした。
【選択図】図3

Description

本発明は、水路を止水するための水路止水装置と水路止水方法に関する。
一般的に、水路の清掃は、水路を止水して行われる。水路を止水するための水路止水方法は、水路の形態や規模などによって様々である。例えば、管状の水路においては、水路内部にチューブ状の袋体を入れ、その袋体内部に空気や水などの流体を圧入することにより袋体を膨張させ、袋体の外面を水路の内周面に密着させることにより、水路を止水する方法が採用されている(特許文献1の[0002])。ところが、排水溝など、上方が開放された水路(以下においては、「溝型の水路」と呼ぶことがある。)の内部で袋体を膨張させると、袋体の上部が水路上方に飛び出し、袋体がいびつな形に膨張してしまうため、袋体の外側面や外底面が水路の内側面や内底面に密着しなくなるという問題があった。このため、工場の敷地内に設けられた排水溝などにおいては、まず、水路横断方向に止水板を立て、該止水板の下流側に土嚢を設置する方法が採用されている。
ところが、土嚢を用いる水路止水方法には、
(1)止水する水路の寸法に応じた土嚢を予め製作しておかなければならない。
(2)水路の寸法に応じた土嚢を作製したとしても、その土嚢は決まった寸法の水路にしか使用できず、他の寸法の水路には使用できない。
(3)水路の寸法に応じた土嚢を作製したとしても、水路内部に1つの土嚢を設置しただけでは、土嚢の外面と水路内側面又は水路底面との間にどうしても隙間が生じてしまうため、その隙間を別に用意した小さな土嚢で埋めなければならない。
(4)土嚢は重量があるため、その運搬や取り扱いが困難である。
(5)土嚢は嵩張るため、土嚢を運搬する際や保管する際には場所を要する。
(6)土嚢は嵩張るため、それを水位の高い水路に設置すると、水路を流れる汚水が周囲に溢れ出すおそれがある。したがって、土嚢の設置作業は、水路の水位の微妙な変化を見ながら慎重に行わなければならない。
(7)土嚢は破れるおそれがあるため、その運搬作業や設置作業や回収作業は、土嚢が何かに引っ掛かったりしないように、慎重に行わなければならない。
という欠点があり、土嚢の準備作業や運搬作業や施工作業や回収作業に手間と労力を要するという問題があった。
このような実状に鑑みてか、これまでには、側縁や下縁が止水部材で形成された止水壁を、水路の内側面に所定間隔を隔てて設けたガイドの隙間に挿し込むことにより、水路を止水する方法も提案されている(特許文献1の[0008]〜[0014]、図1及び図2)。ところが、この水路止水方法では、上記(3)〜(7)については改善されるものの、止水する水路の寸法に応じた止水壁を予め作製する必要があることや、作製した止水壁を他の寸法の水路に使用できないことには変わらず、上記(1),(2)については改善されなかった。また、この水路止水方法では、水路内壁にガイドを予め取り付けておかなければならず、止水壁の設置作業や回収作業が必ずしも容易なものとなっていなかった。
特開2001−295254号公報
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、運搬や施工や回収が容易であるだけでなく、様々な寸法の水路に対して使用することのできる水路止水装置を提供するものである。また、上方が開放された溝型の水路をそれ自体で確実に止水することのできる水路止水装置を提供することも本発明の目的である。さらに、この水路止水装置を用いて好適に行うことのできる水路止水方法を提供することも本発明の目的である。
上記課題は、水路を止水するための水路止水装置であって、水路の内底面に対して略垂直に配される少なくとも4枚の可動板の側縁同士をヒンジを介して連結することにより、水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることが可能な環状体(環状リンク機構体)とされた止水部と、止水部を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させるための操作部とで構成され、止水部を水路横断方向に狭めて水路内部に入れた後、操作部を操作して止水部を水路横断方向に広げ、止水部における両側の側縁を水路の内側面へ密着させることにより、水路を止水できるようにしたことを特徴とする水路止水装置を提供することによって解決される。
ここで、「止水部を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させる」とは、止水部を、水路横断方向に限界まで狭められた状態から、水路横断方向に限界まで広げられた状態に至るまでを、連続的に変形させることが可能であることをいい、止水部の使用時の形態(止水部を固定可能な形態)の数が、無限であるか有限であるかを問わない。すなわち、止水部の形態を無段階(連続的)に固定できる場合は勿論のこと、止水部の形態を段階的(非連続的)にしか固定できない場合であっても、止水部の形態の調整段階において、止水部を連続的に変形させることができるのであれば、「止水部を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させる」の概念に含まれるものとする。
この水路止水装置は、車両用ジャッキやパンタグラフのように、止水部を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることができるので、様々な寸法の水路に対して使用することができる。また、この水路止水装置は、土嚢よりも重量が軽く、運搬や取り扱いが容易であることに加えて、その止水部を折り畳む(止水部を限界まで水路横断方向に狭める、又は止水部を限界まで水路横断方向に広げる)ことができるので、運搬時や保管時に場所をとることもない。さらに、止水部を水路内部に入れて操作部を操作するだけで設置できるので、施工や回収も容易である。
操作部は、止水部を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることができるものであれば特に限定されない。操作部としては、人力によって操作するもののほか、エアシリンダや油圧シリンダなどの装置を用いて操作するものなどが挙げられるが、外周面に螺子溝を有する螺子棒(ボルト)と、螺子棒の外周面に螺合する螺合部材(ナット)とで構成され、螺子棒の基端を止水部の内面における所定箇所に固定し、螺子棒の先端を止水部における前記所定箇所に対向する位置に設けられた貫通孔から止水部の外方へ突出させ、螺合部材を螺子棒の先端側から螺合して基端側へ移動させ、止水部の外面を螺合部材で押圧することにより、止水部を水路横断方向へ広げることができるようにしたものであると好ましい。
これにより、螺合部材を螺合するという簡単な操作ながらも、止水部における両側の側縁を水路の内側面へ強く確実に押し付けることが可能になり、水路止水装置の止水性をさらに高めることが可能になる。また、螺合部材を可動部の少ない簡素な構造とすることができるので、水路止水装置の製造コストを抑えるだけでなく、水路止水装置を壊れにくいものとし、水路止水装置のメンテナンスコストを抑えることも可能になる。
止水部におけるヒンジの外面は、剥き出しの状態であってもよいが、止水シートにより被覆されていると好ましい。これにより、隣り合う可動板の間から水が漏れ出さないようにすることが可能になり、水路止水装置の止水性をさらに高めることが可能になる。特に、止水部を水路横断方向に広げた際に水路の内側面に接触する止水部における両側の側縁には、弾性を有する素材で形成した弾性止水部材を、止水部の両側の側縁に沿って設けると好ましい。これにより、水路の内側面に凹凸がある場合であっても、止水部の両側の側縁を水路の内側面に密着させることが可能になり、水路止水装置の止水性をさらに高めることができる。また、止水部における可動板やヒンジを傷つきにくくすることも可能になる。
止水部における可動板の下縁の形状は、特に限定されないが、先鋭に形成されていることも好ましい。これにより、水路の内底面に溜まった汚泥などに可動板の下縁を突き刺して可動板の下方から水が漏れ出さないようにすることが可能になり、水路止水装置の止水性をさらに高めることが可能になる。
止水部における可動板に補強部材を取り付けることも好ましい。これにより、止水部の強度や耐久性を向上させることが可能になる。補強部材は、可動板の内面と外面のいずれに取り付けてもよいが、可動板の外面に取り付けると、可動板の外面に凹凸が形成されて水路止水装置を運搬する際や取り扱う際に邪魔になるおそれがあることに加えて、その外観も悪くなるため、通常、可動板の内面に取り付けられる。
止水部は、1つの水路止水装置につき、1つのみ設けられていればよいが、止水部を水路横断方向に複数個連結し、1つの水路止水装置につき、複数の止水部を設けることも好ましい。これにより、さらに幅の広い水路を止水することが可能になる。この場合、操作部は、複数の止水部を同時に変形させるものであってもよいが、通常、それぞれの止水部に1つずつ設けられる。これにより、水路止水装置の設置時により細かな調節を行うことが可能になる。
ところで、上記課題は、水路の止水を行うための水路止水方法であって、水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることが可能な環状体からなる止水部を、水路横断方向に狭めて水路内部に入れた後、止水部を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路の内側面へ密着させることにより、水路の止水を行うことを特徴とする水路止水方法を提供することによっても解決される。この水路止水方法は、上述した本発明の水路止水装置を用いて好適に行うことができるものとなっている。
以上のように、本発明によって、運搬や施工や回収が容易であるだけでなく、様々な寸法の水路に対して使用することのできる水路止水装置を提供することが可能になる。また、上方が開放された溝型の水路をそれ自体で確実に止水することのできる水路止水装置を提供することも可能になる。さらに、この水路止水装置を用いて好適に行うことのできる水路止水方法を提供することも可能になる。
図1は、止水部を水路横断方向に広げる前における本発明の水路止水装置を示した斜視図である。 止水部を水路横断方向に広げる前における本発明の水路止水装置を示した平面図である。 止水部を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路の内側面に密着させた状態の本発明の水路止水装置を示した斜視図である。 止水部を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路の内側面に密着させた状態の本発明の水路止水装置を示した平面図である。 水路内部に入れた本発明の水路止水装置における可動板の下縁を該可動板に垂直な面で切断した状態を示した拡大断面図である。 図4の水路止水装置における水路下流側に配されたヒンジの周辺を示した拡大平面図である。 止水部を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路の内側面に密着させた状態の他の実施態様の水路止水装置を示した平面図である。
本発明の水路止水装置の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。図1は、止水部11を水路横断方向に広げる前における本発明の水路止水装置10を示した斜視図である。図2は、止水部11を水路横断方向に広げる前における本発明の水路止水装置10を示した平面図である。図3は、止水部11を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路20の内側面21に密着させた状態の本発明の水路止水装置10を示した斜視図である。図4は、止水部11を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路20の内側面21に密着させた状態の本発明の水路止水装置10を示した平面図である。図5は、水路内部に入れた本発明の水路止水装置10における可動板11aの下縁を可動板11aに垂直な面で切断した状態を示した拡大断面図である。図6は、図4の水路止水装置10における水路下流側(図4における下方)に配されたヒンジ11bの周辺を示した拡大平面図である。
1.水路止水装置の概要
本実施態様の水路止水装置10は、図1〜図4に示すように、止水部11と操作部12とで構成されたものとなっている。この水路止水装置10は、図1と図2に示すように、止水部11を水路横断方向に狭めて水路内部に入れた後、図3と図4に示すように、操作部12を操作して止水部11を水路横断方向に広げ、止水部11における両側の側縁を水路20の内側面21へ密着させることにより、水路20を止水できるものとなっている。
2.止水部
止水部11は、図2と図4に示すように、水路20の内底面22に対して略垂直に配される4枚の可動板11aの側縁同士をヒンジ11bを介して連結することにより、水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることが可能な環状体(環状リンク機構体)となっている。
可動板11aの形状は、水路20の止水を行うことができるのであれば特に限定されないが、本実施態様の水路止水装置10においては、4枚の可動板11aをいずれも同一寸法(高さ120cm、幅45cm、厚さ6mm)の矩形パネルとしている。このため、止水部11は、上側から見ると、略菱形となっている。本実施態様の水路止水装置10において、それぞれの可動板11aの下縁は、図5に示すように、先鋭に形成しており、水路20に溜まった汚泥30に深く食い込むことができるようにしている。このため、止水部11の下方における止水性を高めるだけでなく、止水部11に高い水圧がかかっても、水路20の内側面21に対して止水部11が動かないようにすることも可能になっている。
可動板11aの素材は、必要な止水性と強度を有するものであれば特に限定されない。可動板11aとしては、各種の金属板や硬質樹脂板や木板などを用いることができる。可動板11aの表面には、防錆処理や防腐処理を施してもよい。また、水路20を流れる水の水質に応じて耐薬品処理などを施してもよい。本実施態様の水路止水装置10においては、スチール板を可動板11aとして用いている。必要な強度に応じて、可動板11aにアングル鋼などの補強部材を取り付けてもよい。
本実施態様の水路止水装置10において、それぞれのヒンジ11bは、図2と図4に示すように、可動板11aの側縁に沿って配されたチャンネル部材11bと、チャンネル部材11bの両側に固定された一対のヒンジ部材11bとで構成されている。このため、一方のヒンジ部材11bに固定された一の可動板11aと、他方のヒンジ部材11bに固定された他の可動板11aは、互いになす角度が可変となっている。止水部11は、これら隣り合う可動板11aのなす角度が変化することにより、水路横断方向に狭まったり広がったりすることができるようになっている。4個のヒンジ11bのうち、止水部11の側方に配される一対のヒンジ11bの上端部には、水路止水装置10をクレーンなどで吊り下げるための吊りピース11b(図1又は図3を参照)が設けられている。
それぞれのヒンジ11bの外面は、図2と図4に示すように、止水シート13で被覆されており、可動板11aとヒンジ11bの隙間から水が漏れ出ることのないようになっている。また、本実施態様の水路止水装置10に設けられた4つのヒンジ11bのうち、止水部11を水路横断方向に広げた際に水路20の内側面21に接触する止水部11の両側の側縁に配された一対のヒンジ11b(より正確には、止水シート13)の外面には、弾性を有する素材で形成された弾性止水部材14を設けている。弾性止水部材14は、止水部11の両側の側縁に沿って設けている。このため、水路20の内側面21に凹凸があっても、その凹凸に弾性止水部材14を沿わせることができるようになっており、止水部11の側縁と水路20の内側面21の間から水が漏れないようになっている。また、止水部11に大きな水圧がかかっても、水路20の内側面21に対して止水部11が動かないようにすることも可能になっている。止水シート13や弾性止水部材14は、通常、ゴムで形成されたものが用いられる。
止水部11を水路横断方向(止水部11の一対の側縁を結ぶ方向)に最も狭めた際における止水部11の水路横断方向での幅(以下、「最小幅」と呼ぶことがある。)や、止水部11を水路横断方向に最も広げた際における止水部11の水路横断方向での幅(以下、「最大幅」と呼ぶことがある。)は、止水する水路20の幅などによっても異なり、特に限定されない。工場の敷地内に設けられた排水溝や、道路脇や線路脇などに設けられた側溝など、水路20の幅が数十cmから数m程度と比較的狭い場合には、止水部11の最小幅は、通常、5〜200cm、好ましくは、10〜150cm、より好ましくは、20〜100cmとされる。一方、止水部11bの最大幅は、通常、30〜500cm、好ましくは、50〜300cm、より好ましくは、100〜200cmとされる。
また、止水部11の最大幅に対する最小幅の比(最小幅/最大幅)は、1未満であれば特に限定されない。しかし、機械的な制約から、この比は、通常、0.1以上とされる。逆に、この比が1に近すぎると、水路止水装置10を使用できる水路20の幅の範囲が狭くなり、本発明の水路止水装置10を採用する意義が低下してしまう。このため、止水部11の最大幅に対する最小幅の比は、通常、0.9以下とされる。この比は、0.8以下であると好ましく、0.7以下であるとより好ましい。本実施態様の水路止水装置10においては、止水部11の最小幅が95cm、最大幅が150cmとなっており、止水部11の最大幅に対する最小幅の比は、約0.63となっている。止水部11の最小幅や最大幅、あるいは最大幅に対する最小幅の比は、可動板11aの寸法や枚数、後述する螺子棒12aに対する螺合部材12bのストローク長などを調節することにより、適宜決定することができる。
3.操作部
操作部12は、止水部11を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることができるものであれば特に限定されない。本実施態様の水路止水装置10において、操作部12は、図2と図4に示すように、外周面に螺子溝を有する螺子棒12aと、螺子棒の外周面に螺合する螺合部材とで構成されたものとなっている。螺子棒12aの基端は、水路上流側(図2及び図4における上方)に配されるヒンジ11bのチャンネル部材11aの内面に固定され、螺子棒12aの先端は、水路下流側(図2及び図4における下方)に配されるヒンジ11bのチャンネル部材11aに設けられた貫通孔から止水部11の外方(図2及び図4における下方)へ突出されている。螺子棒12aは、前記貫通孔の内部をスライドすることが可能となっている。
螺合部材12bは、図2と図4に示すように、螺子棒12aの先端側から螺合され、螺子棒12aに対して回転させることにより、螺子棒12aの先端側から基端側へ移動させ、水路下流側に配されたヒンジ11bにおけるチャンネル部材11aを螺子棒12aの先端側へ押さえつけることができるようになっている。止水部11は、その水路下流側のヒンジ11bの周辺が螺子棒12aの先端側へ押さえられると、それぞれの可動板11aのなす角度が変化して、水路横断方向へ広がった形態となるようになっている。止水部11の両側の側縁が水路20の内側面21に突き当たると、螺合部材12bは、螺子棒12aの先端側へそれ以上移動させることができなくなる。この状態においては、止水部11は、水路20の両側の内側面21の間で突っ張った状態となっており、水路上流側から高い水圧を受けても、容易には移動しないようになっている。螺合部材12bには、通常、ナットが用いられる。
螺合部材12bは、スパナや六角レンチにより操作をするようにしてもよいが、この場合には、水路20の水位によっては、螺合部材12bが水面下となり、螺合部材12bを目視できないばかりか、螺合部材12bを回転する際に手を水につけなければならなくなり、螺合部材12bを操作しにくくなるおそれがある。したがって、螺子棒12aや螺合部材12bを高い位置に設けることなどの対策が考えられるが、その他にも、螺子棒12aにウォームギア(図示省略)などのギアを設けて、該ギアによって螺合部材12bを回転するようにすることも好ましい。これにより、車両用ジャッキを操作する際などに用いられているクランク状のハンドルなどを前記ギアに一旦接続しさえすれば、後は水面上の操作のみで螺合部材12bを回転させることが可能になる。
4.実施例
本実施態様の水路止水装置10を用いて作業員3名で実際に水路20の止水を行ったところ、水路止水装置10の準備開始から運搬や設置作業を経て回収を終わらせるまでを約70分(水路20の清掃作業時間を除く。)で完了することができた。これに対し、作業員3名で土嚢を用いて同じ水路20を止水した場合には、土嚢の製作開始から運搬や設置作業を経て回収を終わらせるまでに約250分(水路20の清掃作業時間を除く。)も要していた。以上のことから、本発明の水路止水装置10が、運搬や施工や回収が容易なものであることが裏付けられた。
5.他の実施態様
続いて、本発明の水路止水装置10の他の実施態様について説明する。図7は、止水部11を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路20の内側面21に密着させた状態の他の実施態様の水路止水装置10を示した平面図である。この水路止水装置10は、図7に示すように、2個の止水部11が水路横断方向に連結されたものとなっており、幅の広い水路20に対しても好適に使用することができるものとなっている。操作部12は、2つの止水部11で共通のものとしてもよいが、本実施態様の水路止水装置10は、2つの止水部11のそれぞれに操作部12を設けている。
また、この水路止水装置10においては、図7に示すように、それぞれの可動板11aの内面に補強部材15を取り付けている。補強部材15を取り付ける方向は、特に限定されないが、本発明の水路止水装置10においては、止水部11を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路20の内側面21に押しつける際に、それぞれの可動板11aがその幅方向に強い力を受けるようになるため、可動板11aの幅方向に沿って補強部材15を取り付けると好ましい。
5.用途
本発明の水路止水装置は、各種の水路を止水するのに用いることができるが、上方が開放された溝型の水路に対して好適に使用することができる。なかでも、幅が数十cmから数m程度の比較的小規模な溝型の水路に対して好適に使用することができる。このような水路としては、工場の敷地内に設けられた排水路のほか、学校や公園や商業施設など、各種施設に設けられた排水路や、農業用水路や、道路脇や線路脇に設けられた側溝などが例示される。
10 水路止水装置
11 止水部
11a 可動板
11b ヒンジ
11b チャンネル部材
11b ヒンジ部材
11b 吊りピース
12 操作部
12a 螺子棒
12b 螺合部材
13 止水シート
14 弾性止水部材
15 補強部材
20 水路
21 水路の内側面
22 水路の内底面
30 汚泥

Claims (8)

  1. 水路を止水するための水路止水装置であって、
    水路の内底面に対して略垂直に配される少なくとも4枚の可動板の側縁同士をヒンジを介して連結することにより、水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることが可能な環状体とされた止水部と、
    止水部を水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させるための操作部とで構成され、
    止水部を水路横断方向に狭めて水路内部に入れた後、操作部を操作して止水部を水路横断方向に広げ、止水部における両側の側縁を水路の内側面へ密着させることにより、水路を止水できるようにしたことを特徴とする水路止水装置。
  2. 操作部が、外周面に螺子溝を有する螺子棒と、螺子棒の外周面に螺合する螺合部材とで構成され、螺子棒の基端を止水部の内面における所定箇所に固定し、螺子棒の先端を止水部における前記所定箇所に対向する位置に設けられた貫通孔から止水部の外方へ突出させ、螺合部材を螺子棒の先端側から螺合して基端側へ移動させ、止水部の外面を螺合部材で押圧することにより、止水部を水路横断方向へ広げることができるようにした請求項1記載の水路止水装置。
  3. 弾性を有する素材で形成された弾性止水部材が、止水部の両側の側縁に沿って設けられた請求項1又は2記載の水路止水装置。
  4. 止水部におけるヒンジの外面が止水シートにより被覆された請求項1〜3いずれか記載の水路止水装置。
  5. 止水部における可動板の下縁が先鋭に形成された請求項1〜4いずれか記載の水路止水装置。
  6. 止水部における可動板に補強部材を取り付けた請求項1〜5いずれか記載の水路止水装置。
  7. 止水部を水路横断方向に複数個連結した請求項1〜6いずれか記載の水路止水装置。
  8. 水路の止水を行うための水路止水方法であって、水路横断方向に狭まった形態から広がった形態へと連続的に変形させることが可能な環状体からなる止水部を、水路横断方向に狭めて水路内部に入れた後、止水部を水路横断方向に広げてその両側の側縁を水路の内側面へ密着させることにより、水路の止水を行うことを特徴とする水路止水方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016151147A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 日本ソリッド株式会社 止水機能を有するフレキシブルバック

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