JP2012057427A - 可動式ゲート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高潮や洪水時の流水でゲートが確実に立ち上がるとともに、非使用時の格納スペースが小さい可動式ゲート装置を提供する。
【解決手段】流水路２に設置され、水位に追従して略垂直方向に上下動するようにガイドされるフロート４と、フロート上昇に伴って上方に立ち上がるとともに、フロート下降に伴って底部２ａ方向に折り畳まれるリンク式縦桁部材８と、リンク式縦桁部材８の上流側の面に沿って配置され、下端１５ａが底部２ａ側に水密固定され、上端１５ｂがフロート４側に水密固定されるとともに、両側端１５ｃが流水路２の両側部２ｂに水密接触する可撓性の幕板１５とでなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、可動式ゲート装置に関する。

従来、可動式ゲート装置としては、流水路の底部に、水中で浮力を生じる扉体（逆流防止ゲート）をヒンジで上下揺動可能に支持して、常時は、扉体を流水路の底部に倒伏（格納）させる。そして、逆流時には、浮力で扉体を自動的に上方に起立させて逆流を防止するものがある（特許文献１参照）。

前記のような可動式ゲート装置は、防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口を流水路と見立てれば、これらの出入り口に設置することで、高潮や洪水時に流水が浸入するのを防止することができる。

特開平１０−２５２０４３号公報

しかしながら、特許文献１のようなヒンジ式の浮力ゲートは、扉体がフロートを兼ねるから、扉体に浮力体（空気等）の収容空間が必要である。そのため、浮力を増そうとすれば、扉体がその分だけ大型・重量化するという悪循環が発生して、扉体の浮力だけで、扉体を確実に起立させることに実用性が欠けるという問題がある。

また、倒伏した格納（非使用）時には、扉体の高さと同じ格納長さが必要になるから、格納スペースが大きくなるという問題がある。

本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、高潮や洪水時の流水でゲートが確実に立ち上がるとともに、非使用時の格納スペースが小さい可動式ゲート装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明は、底部と両側部とを有する流水路に設置され、水位に追従して略垂直方向に上下動するようにガイドされるフロートと、下部が流水路の底部に回動可能に連結され、上部がフロートに回動可能に連結され、中間部の少なくとも１箇所が回動可能に連結されて、フロートの上昇に伴って上方に立ち上がるとともに、フロートの下降に伴って底部方向に折り畳まれるリンク式縦桁部材と、前記リンク式縦桁部材の上流側の面に沿って配置され、下端が底部側に水密固定され、上端がフロート側に水密固定されるとともに、両側端が流水路の両側部に水密接触する可撓性の幕板とでなることを特徴とする可動式ゲート装置を提供するものである。

請求項２のように、前記流水路の両側部に、上下方向に延在するガイド溝が設けられ、前記フロートの両側部に、前記ガイド溝に上下移動可能に嵌合するガイド凸部が設けられている構成とすることができる。

請求項３のように、前記リンク式縦桁部材の上部は、フロートの下流側部分に回動可能に連結され、中間連結部を上流方向に向けることで、フロートの略真下位置の範囲で折り畳まれるように設定されている構成とすることができる。

請求項４のように、前記リンク式縦桁部材の下流側の面に当接して、リンク式縦桁部材に作用する水圧を受け支える支圧ローラが設けられている構成とすることができる。

請求項５のように、前記流水路の底部にピットが形成され、前記フロートの上面板は、最下降時にピットの上開口を塞いで、流水路の底部と略面一となるように設定され、前記リンク式縦桁部材の下部は、ピットの底部に回動可能に連結されて、前記リンク式縦桁部材は、前記フロートの最下降時に、フロート下面とピットの底部との間に隙間に折り畳まれるように設定され、前記支圧ローラの支圧アームは、ピット内の下流側の側面に上下揺動可能に取付けられている構成とすることができる。

請求項６のように、前記流水路は、高潮や洪水時に流水が浸入する、防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口である構成とすることができる。

本発明によれば、ゲート（扉体）自体は、リンク式縦桁部材だけで軽量の骨組みを構成して、薄くて軽量な可撓性の幕板を縦桁部材の上流側の面に沿って配置するだけである。したがって、フロートの浮力に余裕ができ、高潮や洪水時の流水が浸入する際に、フロートの浮力だけで、リンク式縦桁部材とともに幕板が確実に立ち上がるようになる。そして、立ち上がったリンク式縦桁部材と幕板は、水圧が作用している間は、水圧で立ち上がり位置に保持されることで、高潮や洪水時の流水が浸入するのを未然に防止できるようになる。また、水位がゼロになると、リンク式縦桁部材は、フロートや幕板等の重量で自動的に例えば２つに折り畳まれ、可撓性の幕板もリンク式縦桁部材に沿って同様に折り畳まれるようになる。

このように、リンク式縦桁部材と可撓性の幕板とは折り畳むことができるから、ヒンジ式のゲートと比べて、非使用時の格納長さがほぼ３０％程度減少するので、格納スペースが小さくなる。

請求項２によれば、フロートがスムーズかつ正確に、略垂直方向に上下動するようにガイドされるようになり、リンク式縦桁部材と幕板を確実に立ち上げるとともに、確実に折り畳むことができる。

請求項３によれば、可動式ゲートの上下流方向の格納長さがよりコンパクトになる。

請求項４によれば、幕板を介してリンク式縦桁部材に作用する水圧を支圧ローラで受け支えることで、リンク式縦桁部材が水圧で折れ曲がるのを防止できるようになる。

請求項５によれば、フロート、縦桁部材、支圧ローラと支圧アームは、全てピット内に格納されるようになり、フロートの上面板は流水路（出入り口）の底部（床面）と略面一となる。したがって、流水路が防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口である場合には、車や人の通行障害にならなくなる。

請求項６によれば、高潮や洪水時に、防潮堰、地下駐車場、地下街等に流水が浸入するのを未然に防止できるようになる。

本発明の実施形態の可動式ゲート装置を上流側から見た正面図である。 図１の平面図である。 図１の拡大側面断面図である。 立ち上がったリンク式縦桁部材の側面図である。 折り畳まれたリンク式縦桁部材の側面図である。 フロートとガイドローラとガイド溝との関係を示す要部平面断面図である。 幕板とリンク式縦桁部材との関係を示す要部平面断面図である。 リンク式縦桁部材と支圧ローラとの関係を示す要部平面断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は上流側から見た可動式ゲート装置１の正面図、図２は図１の平面図である。

可動式ゲート装置１は、本実施形態では、防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口を流水路２と見立てて、これらの出入り口に設置するものを想定している。流水路２は、底部２ａと両側部２ｂとを有し、例えば、横幅が約１０ｍ、深さが約１．５ｍのものを想定している。なお、河川等の流水路にも設置できることは当然である。各図において、矢印ａは水流（水圧）方向である。

流水路２の底部２ａには、両側部２ｂに亘ってピット（堀込み凹部）２ｃが形成され、ピット２ｃ内には、ピット２ｃ内に溜まった雨水等を外部に排水するための排水管１４が設けられている。

ピット２ｃの両側に位置する両側部２ｂにはサイドプレート３が取付けられている。このサイドプレート３には、図６〜図８に詳細に示すように、流水方向に一対で、上下方向に延在するガイド溝３ａが設けられている。

図１、図２のように、流水路２の横幅よりも僅かに短い矩形箱状のフロート４が設けられ、このフロート４の内部は浮力体（空気等）の収容空間となっている。フロート４の上面は、ピット２ｃの上開口よりも広い上面板４ａに形成されて、図５の最下降時にピット２ｃの上開口を塞いで、流水路２の底部２ａと略面一となるように設定されている。

流水路２の底部２ａは、出入り口の床面となり、人や車が通行するから、フロート４の上面板４ａは、硬質の金属で滑り止め加工を施したもの（例えばＳＵＳチェツカードプレート）が好ましいが、それ以外の部分は、軽量化のためにアルミニウム等で構成することが好ましい。

図６のように、フロート４の両側部には、上流方向と下流方向に突出するブラケット５がそれぞれ取付けられている。各ブラケット５には、上下方向に２段で、サイドプレート３のガイド溝３ａに上下移動可能に嵌合するガイドローラ（ガイド凸部）６がそれぞれ設けられている。なお、ガイドローラ６に代えて、固定のガイド凸部であってもよい。

このガイドローラ６とガイド溝３ａとで、フロート４は、水位に追従して略垂直方向に上下動するようにガイドされるようになる。図３のように、流水路２の両側部２ｂの上部には、ガイドローラ６がガイド溝３ａから上方に抜け外れるのを防止するストッパ７が取付けられている。

図４のように、リンク式縦桁部材８は、上リンク部材８Ａと下リンク部材８Ｂの２本で構成されて、各リンク部材８Ａ，８Ｂは、軽量化のために、四角筒状の金属パイプ材で形成されている。

下リンク部材８Ｂの下部は、ピット２ｃの底部２ｄのヒンジ金具９にリンクピン１０で上下流方向に回動可能に連結され、上リンク部材８Ａの上部は、フロート４の下流側の面のヒンジ金具１１にリンクピン１２で上下流方向に回動可能に連結されている。

また、上リンク部材８Ａの下部と下リンク部材８Ｂの上部とは、中間連結部として、リンクピン１３で上下方向に回動可能に連結されている。この上リンク部材８Ａと下リンク部材８Ｂの中間連結部（リンクピン１３）を上流方向に向ける、つまり、側面視でく字状に曲がっている状態としている。なお、リンク式縦桁部材８は、上リンク部材８Ａと下リンク部材８Ｂの２本に限らず、３本以上であってもよい。

このリンク式縦桁部材８は、図４のように、フロート４の上昇に伴って上方に立ち上がるとともに、図５のように、フロート４の下降に伴って、フロート４の略真下位置のピット２ｃ内に二つ折れで折り畳まれるようになる。

リンク式縦桁部材８は、図２の例で、流水路２の横幅が約１０ｍであれば、両側部２ｂに沿って小計２本、その間に１ｍ間隔で小計９本、合計１１本が設置されて、軽量の骨組みを構成している。

各リンク式縦桁部材８の上流側の面に沿って、薄くて軽量な可撓性の幕板１５が配置されている。この幕板１５は、ゴムシート、合成樹脂（例えばナイロン）シート、金属（例えばアルミニューム合金）シート等であり、耐水圧との関係で選択して用いるようにする。

幕板１５は、流水路２の横幅、深さよりも大きめの形状に設定されて、図４のように、下端１５ａがピット２ｃの底部２ｄに水密固定され、上端１５ｂがフロート４側のヒンジ金具１１に水密固定されている。また、図６〜図７のように、両側端のシール部材１６が流水路２の両側部２ｂのサイドプレート３に水密接触するようにしている。

この幕板１５は、図５のように、フロート４の最下降時には、リンク式縦桁部材８がピット２ｃ内に二つ折れで折り畳まれるのに倣って、フロート４の下面とピット２ｃの底部２ｄとの間に隙間に、二つ折れで折り畳まれるようになる。

図４のように、各リンク式縦桁部材８の下リンク部材８Ｂの側面には、上下方向に延在する支圧リブ８ａが形成されている。また、ピット２ｃ内の下流側の側面２ｅのヒンジ金具２０には、各支圧リブ８ａに対向して、支圧ローラ１８を先端部で支持する支圧アーム１９の基部がヒンジピン２１で上下方向に回動可能に連結されている。

支圧ローラ１８は、下リンク部材８Ｂの支圧リブ８ａの下流側の面に当接して、リンク式縦桁部材８（８Ａ，８Ｂ）に作用する水圧を受け支えるようになる。支圧リブ８ａの上端には、支圧ローラ１８に当て止められるストッパ部８ｂが形成されて、リンク式縦桁部材８がそれ以上に立ち上がらないように規制するようになる。なお、ヒンジ金具２０には、支圧アーム１９の上揺動を規制するストッパ２０ａが設けられている。

前記のように可動式ゲート装置１を構成すれば、ゲート（扉体）自体は、リンク式縦桁部材８（８Ａ，８Ｂ）だけで軽量の骨組みを構成して、薄くて軽量な可撓性の幕板１５をリンク式縦桁部材８の上流側の面に沿って配置するだけである。因みに、ゲート（扉体）の横幅が約１０ｍ、高さが約１．５ｍであるとすると、特許文献１のゲート（扉体）は約６トンであるのに対して、本実施形態のゲート（扉体）は約３トンであって、重量は半減する。

したがって、フロート４の浮力に余裕ができ、高潮や洪水時の流水が浸入する際に、フロート４の浮力だけで、リンク式縦桁部材８とともに幕板１５が確実に立ち上がるようになる。そして、立ち上がったリンク式縦桁部材８と幕板１５は、水流方向ａから水圧が作用している間は、水圧で立ち上がり位置に保持されることで、高潮や洪水時の流水が浸入するのを未然に防止できるようになる。

また、水位がゼロになると、リンク式縦桁部材８は、フロート４や幕板１５等の重量で自動的に２つに折り畳まれ、可撓性の幕板１５もリンク式縦桁部材８に沿って同様に折り畳まれるようになる。

このように、リンク式縦桁部材８と可撓性の幕板１５とは折り畳むことができるから、ヒンジ式のゲートと比べて、非使用時の格納長さがほぼ３０％程度減少するので、格納スペースが小さくなる。

また、流水路２の両側部のガイド溝３ａに、フロート４のガイドローラ６を嵌合させるから、フロート４がスムーズかつ正確に、略垂直方向に上下動するようにガイドされるようになり、リンク式縦桁部材８と幕板１５を確実に立ち上げるとともに、確実に折り畳むことができる。

さらに、リンク式縦桁部材８は、フロート４の略真下位置の範囲で２つに折り畳まれるように設定されているから、可動式ゲートの上下流方向の格納長さＬがよりコンパクトになる。

また、幕板１５を介してリンク式縦桁部材８に作用する水圧を支圧ローラ１８で受け支えることで、リンク式縦桁部材８が水圧で折れ曲がるのを防止できるようになる。

さらに、フロート４、リンク式縦桁部材８、支圧ローラ１８と支圧アーム１９は、全てピット２ｃ内に格納されるようになり、フロート４の上面板４ａは流水路（出入り口）２の底部２ａ（床面）と略面一となる。したがって、流水路２が防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口である場合には、車や人の通行障害にならなくなる。

このように、流水路２は、高潮や洪水時に流水が浸入する、防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口であれば、高潮や洪水時に、防潮堰、地下駐車場、地下街等に流水が浸入するのを未然に防止できるようになる。なお、可動式ゲート装置１は、ビル等の地上階の出入り口の格納式防潮板や河川の堤防の格納式嵩上げ堤防としても利用することもできる。

前記説明では、高潮や洪水時の流水が浸入する際に、フロート４の浮力で、リンク式縦桁部材８とともに幕板１５が立ち上がるようになっていたが、高潮、洪水が予想される場合には、事前に、リンク式縦桁部材８とともに幕板１５を強制的に立ち上げることも可能である。

例えば、図１のように、流水路２の両側部２ｂの上部に、二点鎖線で示すようなロープ式ウィンチ２５をそれぞれ設置して、下動位置のフロート４にウィンチ２５のロープのフックを係止する。その後、ウィンチ２５でロープを巻き上げると、フロート４が上動することで、リンク式縦桁部材８とともに幕板１５が強制的に立ち上がるようになる。

１ 可動式ゲート装置
２ 流水路
２ａ 底部
２ｂ 両側部
２ｃ ピット
３ サイドプレート
３ａ ガイド溝
４ フロート
６ ガイドローラ（ガイド凸部）
８ リンク式縦桁部材
８Ａ 上リンク部材
８Ｂ 下リンク部材
１０，１２，１３ リンクピン
１５ 幕板
１５ａ 下端
１５ｂ 上端
１５ｃ 両側端
１８ 支圧ローラ
１９ 支圧アーム

Claims (6)

1. 底部と両側部とを有する流水路に設置され、水位に追従して略垂直方向に上下動するようにガイドされるフロートと、
   下部が流水路の底部に回動可能に連結され、上部がフロートに回動可能に連結され、中間部の少なくとも１箇所が回動可能に連結されて、フロートの上昇に伴って上方に立ち上がるとともに、フロートの下降に伴って底部方向に折り畳まれるリンク式縦桁部材と、
   前記リンク式縦桁部材の上流側の面に沿って配置され、下端が底部側に水密固定され、上端がフロート側に水密固定されるとともに、両側端が流水路の両側部に水密接触する可撓性の幕板とでなることを特徴とする可動式ゲート装置。
2. 前記流水路の両側部に、上下方向に延在するガイド溝が設けられ、前記フロートの両側部に、前記ガイド溝に上下移動可能に嵌合するガイド凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可動式ゲート装置。
3. 前記リンク式縦桁部材の上部は、フロートの下流側部分に回動可能に連結され、中間連結部を上流方向に向けることで、フロートの略真下位置の範囲で折り畳まれるように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の可動式ゲート装置。
4. 前記リンク式縦桁部材の下流側の面に当接して、リンク式縦桁部材に作用する水圧を受け支える支圧ローラが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の可動式ゲート装置。
5. 前記流水路の底部にピットが形成され、前記フロートの上面板は、最下降時にピットの上開口を塞いで、流水路の底部と略面一となるように設定され、
   前記リンク式縦桁部材の下部は、ピットの底部に回動可能に連結されて、前記リンク式縦桁部材は、前記フロートの最下降時に、フロート下面とピットの底部との間に隙間に折り畳まれるように設定され、
   前記支圧ローラの支圧アームは、ピット内の下流側の側面に上下揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の可動式ゲート装置。
6. 前記流水路は、高潮や洪水時に流水が浸入する、防潮堰、地下駐車場、地下街等の出入り口であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の可動式ゲート装置。

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