JP2012122246A - 起伏式流水浸入防止ゲート - Google Patents

Abstract

【課題】無動力方式による起伏の信頼性を著しく高めるとともに、側部水密膜の耐圧性や扉体と流水路との固定強度も高くする必要がない起伏式流水浸入防止ゲートを提供する。
【解決手段】流水路３の底部３ａに、水中で浮力を生じる扉体２がヒンジ部材（下部止水ゴム板）８で起伏自在に支持された起伏式流水浸入防止ゲートである。扉体２の両側部と流水路３の両側部３ｂとの間の小隙間Ｓの部位に配置される側部水密膜１６は、扉体２の倒伏時は、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿って内面１６ｃが内向きとなって展張され、扉体２の起立時は、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿って外面１６ｄが内向きとなって展張されるように、扉体３の起伏に追従して自然に折り返されるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、起伏式流水浸入防止ゲートに関する。

従来、起伏式流水浸入防止ゲートとしては、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）。

前記のような起伏式流水浸入防止ゲートは、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、津波や洪水時に流水が浸入するのを防止することができる。

そして、扉体の側部の水密ゴムを流水路の側部の戸当たりに押し付けることで、水密を確保していた。

なお、扉体の両側部と流水路の法面（傾斜面）の両側部との間を側部水密膜で水密にするものとしては、起立時に側部水密膜（中空可撓扉体）に空気を充満させるものがある（特許文献２参照）。この構造では、側部水密膜の空気袋状構造が複雑で、空気を給排する動力も必要である。また、起立時に側部水密膜（可とう性材料）を水圧で下流側に湾曲させることで、側部水密膜に作用する水圧荷重を面方向に分布する引張り荷重として扉体および法面に伝達するものがある（特許文献３参照）。この構造では、扉体の両側部と流水路の法面（傾斜面）の両側部との間に、側部水密膜を湾曲させるための大きな隙間をわざわざ設ける必要があるうえ、側部水密膜に大きな水圧が作用するから、側部水密膜の耐圧性や扉体と流水路との固定強度も高くする必要がある。

特開平１０−２５２０４３号公報 実公昭５８−４９２２８号公報 特開２００５−３４４４８６号公報

ここで、特許文献１のタイプでは、扉体の水密ゴムが流水路の側部の戸当たりに常に押し付けられているために、扉体の起伏時の摺動抵抗が非常に大きくなる。そのため、流水浸入時に扉体を浮力だけで起立させ、流水非浸入時に扉体を自重だけで倒伏させる、無動力方式に対しての信頼性に問題があった。特に、起伏式流水浸入防止ゲートは、動力の使用ができなくなる災害時に起立させる必要があることから、信頼性のある無動力方式であることが強く要望される。

本発明は、前記要望に応じるためになされたもので、無動力方式による起伏の信頼性を著しく高めるとともに、側部水密膜の耐圧性や扉体と流水路との固定強度も高くする必要がない起伏式流水浸入防止ゲート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、流水路の底部に、水中で浮力を生じる扉体がヒンジ部材で起伏自在に支持され、この扉体は、常時は、流水路の底部に倒伏され、流水浸入時は、浮力と流水圧とで流水路を横切るように起立されるようになる起伏式流水浸入防止ゲートにおいて、前記扉体の両側部と流水路の両側部との間に、扉体の両側部と流水路の両側部とが接触しない小隙間が設けられる一方、前記隙間の部位に、側面視で略直角三角形状で、可撓性の側部水密膜がそれぞれ配置され、各側部水密膜は、一辺が扉体の両側部にそれぞれ固定され、斜辺が流水路の両側部にそれぞれ固定されていて、扉体の両側部と、流水路の両側部の各固定部位を支点にして、前記小隙間内で、扉体の倒伏時は、流水路の両側部にそれぞれ沿って内面が内向きとなって展張され、扉体の起立時は、流水路の両側部にそれぞれ沿って外面が内向きとなって展張されるように、扉体の起伏に追従して自然に折り返されるようになっていることを特徴とする起伏式流水浸入防止ゲートを提供するものである。

前記扉体の流水浸入側の面と流水路の底部との間に、扉体を起立位置に保持する過負荷防止ベルトが設けられている構成とすることができる。

本発明によれば、扉体の両側部と流水路の両側部との間の小隙間に配置した各側部水密膜の一辺を扉体の両側部にそれぞれ固定し、斜辺を流水路の両側部にそれぞれ固定したものである。

これにより、各側部水密膜は、扉体の両側部と、流水路の両側部の各固定部位を支点にして、小隙間内で、扉体の倒伏時は、流水路の両側部にそれぞれ沿って内面が内向きとなって展張し、扉体の起立時は、流水路の両側部にそれぞれ沿って外面が内向きとなって展張するように、扉体の起伏に追従して自然に折り返されるようになる。つまり、扉体の略９０度の起伏作動に連動して、各側部水密膜の内面と外面が１８０度で反転して折り返されることで、常に流水方向に沿って延在するようになる。

したがって、小隙間の介在で扉体の両側部と流水路の両側部とが接触しないから、扉体の起伏時の摺動抵抗が無くなるため、流水浸入時に扉体を浮力だけで起立させ、流水非浸入時に扉体を自重だけで倒伏させる、無動力方式の信頼性が著しく高まるようになる。

また、側部水密膜は、特許文献２のような中空可撓扉体でないから、構造が簡単で、空気を給排する動力も不要である。

さらに、特許文献３にように、起立時に側部水密膜（可とう性材料）を水圧で下流側に湾曲させないから、扉体の両側部と流水路の両側部との間に、大きな隙間を設ける必要がない。また、扉体の起立時でも、流水路の両側部にそれぞれ沿うから、側部水密膜に大きな水圧が作用しないので、側部水密膜の耐圧性や扉体と流水路との固定強度も高くする必要がなくなる。

さらにまた、扉体を起立位置に保持する過負荷防止ベルトが設けられている構成とすれば、過負荷防止ベルトで扉体を起立位置に保持できるから、折り返された側部水密膜に大きな水圧が作用しなくなるので、側部水密膜の耐圧性や扉体と流水路との固定強度を高くする必要がさらになくなる。

本発明の実施形態に係る起伏式流水浸入防止ゲートの扉体の起立位置における側面断面図である。 図１の扉体の倒伏位置における側面断面図である。 図１の起伏式流水浸入防止ゲートの平面図である。 図３のＩ−Ｉ線断面図である。 （ａ）は扉体の起立位置の略画的斜視図、（ｂ）は扉体の倒伏位置の略画的斜視図である。

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、起伏式流水浸入防止ゲート１の扉体２の起立位置Ｕの側面断面図、図２は扉体２の倒伏位置Ｄの側面断面図である。図３は、起伏式流水浸入防止ゲート１の平面図、図４は、図３のＩ−Ｉ線断面図、図５（ａ）は扉体２の起立位置Ｕの略画的斜視図、（ｂ）は扉体２の倒伏位置Ｄの略画的斜視図である。

起伏式流水浸入防止ゲート１は、本実施形態では、防潮堰の通路用開口を流水路３と見立て、この流水路３に設置することで、高潮、津波時に海水（流水）が海側から流水路３を介して陸側に浸入するのを、鋼製の扉体２で防止するものである（防潮ゲート）。なお、地下駐車場、地下街等の出入り口の他、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３は、底部３ａと両側部３ｂとを有している。流水路３の底部３ａには、両側部３ｂに亘ってピット（堀込み凹部）３ｃが形成されている。ピット３ｃ内には、海側に開口して、高潮や津波の兆候があったときに、早い段階でピット３ｃ内に海水を取り入れるための給水管５と、高潮や津波の後にピット３ｃ内に溜まった海水や雨水等を外部に排水するための排水管６とが接続されている。

ピット３ｃの上部の四周囲には、落とし込み凹部３ｄが形成され、この落とし込み凹部３ｄには、図２のように、倒伏位置Ｄの扉体２が嵌り込むようになっている。このとき、扉体２の背面（倒伏位置Ｄでは上面となる。）２ａは、流水路３の底部３ａと略面一となって、流水路（通路用開口）３の通行に支障が生じないようになっている。

ピット３ｃの底部には、幅方向の所定の間隔で、複数個の支持台３ｅが立ち上げられ、倒伏位置Ｄの扉体２が通行時にたわまないように受け支えるようになっている。

扉体２の上面２ａの下端部２ｂと、ピット３ｃの陸側の落とし込み凹部３ｄ内の受け金具７とに跨って、ピット３ｃの幅方向に延在する可撓性の下部止水ゴム板８が宛われている。この下部止水ゴム板８は、上面２ａ側の下部押さえ板１１Ａを介してボルト・ナット９で扉体２の下端部２ｂに固定されている。また、落とし込み凹部３ｄ側の下部押さえ板１１Ｂを介して受け金具７にボルト１０をねじ込むことで、ピット３ｃの受け金具７に固定されている。

これにより、扉体２の下部が止水される。同時に、可撓性の下部止水ゴム板８がヒンジ部材を兼ねることで、扉体２は流水路３の底部３ａに、ヒンジ部材（下部止水ゴム板８）で起立位置Ｕと倒伏位置Ｄとに起伏自在に支持されるようになる。

扉体２の前面（倒伏位置Ｄでは下面となる。）２ｃの上部には、幅方向一対のブラケット１２で両端支持された浮力体取付け軸１３に、複数個のドーナツ状浮力体（フロート）１４が貫通状態で支承されている。この浮力体１４は、例えば軽量の発泡スチロール製であり、個数を変えることで、浮力を調整することができる。

したがって、扉体２は、常時は、自重で流水路３の底部３ａに倒伏され、流水浸入時は、浮力体１４による浮力と流水圧とで流水路３を横切るように起立されるようになる。

扉体２の両側部と流水路３の両側部３ｂとの間には、図３のように、扉体２の両側部と流水路３の両側部３ｂとが接触しない程度の小隙間Ｓが設けられている。この隙間Ｓは、後述する側部押さえ板１７Ｂの板厚の約２倍程度に設定されているのが好ましい。

この隙間Ｓの部位には、図２のように、側面視で略直角三角形状の側部水密膜１６がそれぞれ配置されている。この側部水密膜１６は、可撓性を有する数ｍｍ厚のゴム製膜である。

図３のように、各側部水密膜１６の一辺１６ａは、扉体２の背面の両側部分に、側部押さえ板１７Ａでそれぞれ固定され、斜辺１６ｂは、流水路３の両側部３ｂに側部押さえ板１７Ｂでそれぞれ固定されている。

この側部水密膜１６は、扉体２の両側部と、流水路３の両側部３ｂの各固定部位（側部押さえ板１７Ａと側部押さえ板１７Ｂ）を支点にして、小隙間Ｓ内で、扉体２の倒伏位置Ｄでは〔図５（ｂ）参照〕、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿って、内面１６ｃが内向きとなって展張される。また、扉体２の起立位置Ｕでは、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿って、外面１６ｄが内向きとなって展張されるように、扉体２の起伏に追従して自然に折り返されるようになる。つまり、扉体２の略９０度の起伏作動に連動して、各側部水密膜１６の内面１６ｃと外面１６ｄが１８０度で反転して折り返されることで、常に流水方向に沿って延在するようになる。

図１および図５（ａ）のように、扉体２の前面（流水浸入側の面）２ｃと流水路３のピット３ｃの底部との間には、可撓性の過負荷防止ベルト２０が設けられている。この過負荷防止ベルト２０の一端部は、前面２ｃの凸部２ｄに押さえ板２１Ａを介してボルト２２で固定され、他端部は、ピット３ｃの底部の受け金具２３に、押さえ板２１Ｂを介してボルト２２で固定されている。

この過負荷防止ベルト２０は、扉体２を起立位置Ｕに保持することで、各側部水密膜１６の引っ張りの過負荷を防止するためのものである。

前記のような起伏式流水浸入防止ゲート１は、扉体２の両側部と流水路３の両側部３ｂとの間の小隙間Ｓに配置した各側部水密膜１６の一辺１６ａを扉体２の両側部にそれぞれ固定し、斜辺１６ｂを流水路３の両側部３ｂにそれぞれ固定したものである。

これにより、各側部水密膜１６は、扉体２の両側部と、流水路３の両側部３ｂの各固定部位（側部押さえ板１７Ａと側部押さえ板１７Ｂ）を支点にして、小隙間Ｓ内で、扉体２の倒伏時は、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿って内面１６ｃが内向きとなって展張し、扉体３の起立時は、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿って外面１６ｄが内向きとなって展張するように、扉体２の起伏に追従して自然に折り返されるようになる。

したがって、小隙間Ｓの介在で扉体２の両側部と流水路３の両側部３ｂとが接触しないから、扉体２の起伏時の摺動抵抗が無くなるため、流水浸入時に扉体２を浮力だけで起立させ、流水非浸入時に扉体２を自重だけで倒伏させる、無動力方式の信頼性が著しく高まるようになる。

また、側部水密膜１６は、特許文献２のような中空可撓扉体でないから、構造が簡単で、空気を給排する動力も不要である。

さらに、特許文献３にように、起立時に側部水密膜（可とう性材料）１６を水圧で下流側に湾曲させないから、扉体２の両側部と流水路３の両側部３ｂとの間に、大きな隙間を設ける必要がない。また、扉体２の起立時でも、流水路３の両側部３ｂにそれぞれ沿うから、側部水密膜１６に大きな水圧が作用しないので、側部水密膜１６の耐圧性や扉体２と流水路３との固定強度も高くする必要がなくなる。

さらにまた、過負荷防止ベルト２０で扉体２を起立位置Ｕに保持できるから、折り返された側部水密膜１６に大きな水圧が作用しなくなるから、側部水密膜１６の耐圧性や扉体２と流水路３との固定強度を高くする必要がさらになくなる。

１ 起伏式流水浸入防止ゲート
２ 扉体
３ 流水路
３ａ 底部
３ｂ 両側部
８ 下部止水ゴム板（ヒンジ部材）
１４ 浮力体
１６ 側部水密膜
１６ａ 一辺
１６ｂ 斜辺
１６ｃ 内面
１６ｄ 外面
２０ 過負荷防止ベルト
Ｕ 起立位置
Ｄ 倒伏位置
Ｓ 小隙間

Claims (2)

1. 流水路の底部に、水中で浮力を生じる扉体がヒンジ部材で起伏自在に支持され、この扉体は、常時は、流水路の底部に倒伏され、流水浸入時は、浮力と流水圧とで流水路を横切るように起立されるようになる起伏式流水浸入防止ゲートにおいて、
   前記扉体の両側部と流水路の両側部との間に、扉体の両側部と流水路の両側部とが接触しない小隙間が設けられる一方、
   前記小隙間の部位に、側面視で略直角三角形状で、可撓性の側部水密膜がそれぞれ配置され、
   各側部水密膜は、一辺が扉体の両側部にそれぞれ固定され、斜辺が流水路の両側部にそれぞれ固定されていて、
   扉体の両側部と、流水路の両側部の各固定部位を支点にして、前記隙間内で、扉体の倒伏時は、流水路の両側部にそれぞれ沿って内面が内向きとなって展張され、扉体の起立時は、流水路の両側部にそれぞれ沿って外面が内向きとなって展張されるように、扉体の起伏に追従して自然に折り返されるようになっていることを特徴とする起伏式流水浸入防止ゲート。
2. 前記扉体の流水浸入側の面と流水路の底部との間に、扉体を起立位置に保持する過負荷防止ベルトが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の起伏式流水浸入防止ゲート。

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