JP2015017395A - 取水口の止水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】止水機能に優れる取水口の止水装置を提供する。
【解決手段】水源に築造された取水設備の取水口３３を止水する止水装置１において、取水設備の躯体３２の表面に開閉自在に設けられる止水板２と、取水口３３の内部に着脱自在に設けられ、径外方向に膨出して流路の内面との間を止水する止水プラグ３と、を設ける。止水プラグ３は、取水口３３の内部に挿入される本体部１２と、本体部１２の端部に形成され、取水口３３周りの躯体３２の表面に係止して本体部１２の流路奥方向への移動を規制する係止部１３と、本体部１２に取り付けられ、ボルト２３，ナット２４の締結力を受けて径外方向に膨出して流路管３５の内面に圧接される弾性シール部材１４と、を備えて構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、水源に築造された取水設備の取水口を止水する止水装置に関する。

図１は貯水池等の水源に築造された上水用の取水設備の概略構造図を示している。取水設備３１の躯体３２には取水口３３が高さ方向に間隔を空けて複数形成されている。各取水口３３には図示しない開閉蓋が設けられている。通常、上水用の取水設備３１では水面近くの上澄み水のみを取水するため、水位変動に合わせて水面直下に位置した取水口３３に対応するバルブ３４のみを開いて取水し、残りの取水口３３のバルブ３４は閉じられている。なお、前記各開閉蓋は通常時には全て開いた状態となっている。

取水口３３から取水された水は流路管３５を介して取水設備３１に取り込まれ、前記バルブ３４はバルブ室３６内において流路管３５に取り付けられている。老朽化等の事情によりバルブ３４を新たなものに交換する場合、作業者はバルブ室３６内において既設のバルブ３４前後の流路管３５をバルブ３４から外し、新たなバルブ３４に交換する。この交換作業時においては、取水口３３を開けたままにしておくと流路管３５を外した際に水がバルブ室３６内に流入するという不都合が生じるため、予め前記開閉蓋により取水口３３を閉じておいてからバルブ３４の交換作業をするようになっている。

前記開閉蓋の他に取水設備の取水口を止水する従来技術としては例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１には、取水口の内部に栓体を挿入することにより止水する技術が記載されている。

特開２００４−２７０３４０号公報

しかしながら前記開閉蓋のみまたは前記栓体のみにて取水口を止水する技術では、開閉蓋または栓体に何らかの不具合が生じたときに止水機能を維持できないおそれがある。

本発明は、以上のような問題を解決するために創作されたものであり、止水機能に優れる取水口の止水装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、水源に築造された取水設備の取水口を止水する止水装置であって、取水設備の躯体の表面に開閉自在に設けられる止水板と、取水口の内部に着脱自在に設けられ、径外方向に膨出して流路の内面との間を止水する止水プラグと、を有することを特徴とする。

この止水装置によれば、取水口が止水板と止水プラグとによって二重に止水されることとなり、万が一、止水板の止水機能が損なわれたとしても止水プラグによって確実に取水口が止水される。

また本発明は、前記止水プラグは、取水口の内部に挿入される本体部と、前記本体部の端部に形成され、取水口周りの躯体の表面に係止して前記本体部の流路奥方向への移動を規制する係止部と、前記本体部に取り付けられ、ねじの締結力を受けて径外方向に膨出して流路の内面に圧接される弾性シール部材と、を備えて構成されていることを特徴とする。

この止水装置によれば、簡単な構成となって製作が容易であり、ねじの締結工具を用いるだけの簡単な操作で取水口を止水できる。

また本発明は、前記止水板による止水部と前記止水プラグによる止水部との間に漏水検知センサーを設け、該漏水検知センサーにより作動する警報装置を備えたことを特徴とする。

この止水装置によれば、止水板から漏水した場合、止水板と止水プラグの間の空間に水が溜まるので、漏水検知センサーがこの止水板からの漏水を検知し、警報装置が警報を発することにより、止水プラグの奥でバルブ等を交換している作業員に知らせることができ、避難する時間を確保できる。

本発明によれば、止水機能が向上し、作業者の安全性が向上する。

水源に築造された上水用の取水設備の概略構造図である。 （ａ−１），（ａ−２）はそれぞれ取水口周りにコンクリート枠を形成した状態を示す正面図、側断面図、（ｂ−１），（ｂ−２）はそれぞれ止水プラグを設置した状態を示す正面図、側断面図である。 （ｃ−１），（ｃ−２）はそれぞれ止水板を設置した状態を示す正面図、側断面図、（ｄ−１），（ｄ−２）はそれぞれ止水プラグおよび止水板を外した後にスクリーンを設置した状態を示す正面図、側断面図である。 止水プラグの側断面図である。 止水プラグの分解斜視図である。 図３（ｃ−１）におけるＡ−Ａ断面図である。 止水プラグの変形例を示す側面図である。

本発明に係る取水口の止水装置は、例えば図１に示した取水設備３１の取水口３３の止水に使用される。本実施形態の取水口３３の断面は円形状に形成されている。図３（ｃ−２）に示すように、本発明に係る取水口の止水装置１は、取水口３３を覆うように躯体３２の表面に開閉自在に設けられる止水板２と、取水口３３の内部に着脱自在に設けられ、径外方向に膨出して流路（流路管３５）の内面との間を止水する止水プラグ３と、を有した二重の止水構造を備えている。

「止水板２周りの構成」
止水板２は、例えば表面側に補強用鋼材２ａが取り付けられた矩形状の鋼板から構成されている。止水板２は止水板保持枠体４に保持される。止水板保持枠体４は、図２（ａ−１），（ａ−２）に示すように、裏面側がコンクリート枠５の前面５ａに取り付けられる矩形状の基板６と、基板６の表面側の左右縁部および下縁部に形成され図６に示すように断面Ｌ字状を呈した溝枠７と、を備えて構成されている。基板６の中央には円形の開口部６ａが形成されている。

コンクリート枠５は、取水口３３の周りに躯体３２の表面（これを縁面３７とする）が残るようにして四角形の枠体として形成される。ただし、コンクリート枠５の枠内面５ｂは円形状に形成されている。コンクリート枠５には止水金具８が取り付けられる。止水金具８は、図６に示すように、コンクリート枠５の前面５ａに接面するフランジ部８ａと、枠内面５ｂに接面する円筒部８ｂとを有した形状からなる。フランジ部８ａには予め複数のナット９が溶接されている。フランジ部８ａの外縁は前記基板６の開口部６ａ（図２）内に収まる。

止水板２には、図３（ｃ−１）に示すように、溝枠７に落とし込まれて止水板保持枠体４に保持された状態のときに、前記ナット９の位置に対応するように取水口３３を中心として円周方向に複数のボルト孔２ｂが穿孔されている。また、図６に示すように止水板２と止水金具８との間には環状のパッキン１０が介設される。以上により、ボルト１１をボルト孔２ｂを通してナット９に螺合することでパッキン１０が止水板２と止水金具８とに圧接し、取水口３３が止水される。パッキン１０は例えば止水板２の裏面に予め取り付けられている。

「止水プラグ３」
本実施形態の止水プラグ３は、図４，図５に示すように、取水口３３（図１）の内部に挿入される本体部１２と、本体部１２の端部に形成され、取水口３３（図１）周りの躯体３２の表面、すなわち縁面３７（図２）に係止して本体部１２の流路奥方向への移動を規制する係止部１３と、本体部１２に取り付けられ、ねじ（ボルト２３およびナット２４）の締結力を受けて径外方向に膨出して流路管３５（図１）の内面に圧接される弾性シール部材１４と、を備えて構成されている。

本体部１２は、例えば、両端が開口した円筒状の筒胴部１５と、筒胴部１５の両端の内で流路奥側に臨む一端の開口部を塞ぐ蓋部１６とを備えて構成される。蓋部１６は、その外径が筒胴部１５の外径よりも大きい円形の板状部材からなり、その一面には筒胴部１５の内面に摺動可能に嵌り込むガイド部１７が突設されている。一方、筒胴部１５の一端よりも若干取水口３３（図２）寄りに位置した筒胴部１５の外周にはフランジ部１８が形成されている。そして筒胴部１５の外周に、このフランジ部１８と蓋部１６の外縁面とに挟まれるようにして環状の弾性シール部材１４が外嵌されている。弾性シール部材１４はゴム材等からなる。弾性シール部材１４の流路方向厚みは、筒胴部１５の一端の開口部とフランジ部１８との間の流路方向距離よりも大きく設定されている。

筒胴部１５の他端には、前記係止部１３の一例として複数の角形の鋼材１９が溶接等により取り付けられている。蓋部１６の他面側には主に補強目的として複数の鋼材２０が溶接等により取り付けられている。鋼材１９，２０にはそれぞれ複数のボルト孔２１ａ，２２ａが穿孔された座板２１，２２があてがわれる。長尺のボルト２３が座板２２側のボルト孔２２ａから挿入されて本体部１２内を挿通し、座板２１の表面にてナット２４により締結される。なお、蓋部１６にはボルト２３を挿通させるための挿通孔が形成され、この挿通孔には止水用のシール部材２５が取り付けられている。

「漏水検知センサー２８，警報装置３０」
本実施形態の止水装置１は、止水板２による止水部（パッキン１０）と止水プラグ３による止水部（弾性シール部材１４）との間に漏水検知センサー２８が設けられており、この漏水検知センサー２８により作動する警報装置３０を備えている。漏水検知センサー２８は、図２（ｂ−２）や図４に示すように、例えば前記筒胴部１５の外周に取り付けられる。場合により、図４に仮想線で示すように、筒胴部１５の内周にブラケット２９を介して漏水検知センサー２８を取り付けてもよい。漏水検知センサー２８としては、止水板２と止水プラグ３とによって閉塞された空間内を上昇する水位を検知可能な水位センサーであり、電極式、ボールタップ式、水圧式等、その構造型式は問わない。また、警報装置３０としては、図１に示すように、例えば各バルブ室３６に備えられた警報音発生器や警報灯からなる。

「作用」
止水装置１の設置方法について、取水設備３１の躯体３２に新規にコンクリート枠５を形成する場合から説明する。先ず、作業者は図２（ａ−１），（ａ−２）に示すように取水口３３の周りに縁面３７が残るように、また止水板保持枠体４および止水金具８を設置したうえで図示しない型枠等にコンクリートを流し込み、養生させて取水口３３の周りにコンクリート枠５を形成する。これにより図６に示すように、止水板保持枠体４はコンクリート枠５の前面に固定される。また、止水金具８はそのフランジ部８ａ，円筒部８ｂがそれぞれコンクリート枠５の前面５ａ，枠内面５ｂに固定され、ナット９はコンクリート枠５に埋設される。

そして、図１に示したバルブ室３６でのバルブ３４の交換作業等をする場合、図２（ｂ−１），（ｂ−２）に示すように、止水プラグ３を、係止部１３が縁面３７に係止するまで取水口３３の内部に挿入する。このときにはナット２４を緩めた状態としてあるので弾性シール部材１４は径外方向に膨出しておらず、流路管３５に対する本体部１２の挿入はスムーズに行われる。係止部１３が縁面３７に係止したら作業者はナット２４を締め付ける。これにより弾性シール部材１４はフランジ部１８と蓋部１６の外縁面とにより流路方向に圧縮され、径外方向に膨出して流路管３５の内面に圧接され流路管３５を止水する。

次いで作業者は図３（ｃ−１），（ｃ−２）に示すように、止水板２を止水板保持枠体４の溝枠７に落とし込み、止水板２の各ボルト孔２ｂにボルト１１を通してナット９に螺合する。これにより図６に示すようにパッキン１０が止水板２と止水金具８とに圧接し、取水口３３が止水される。以上により、取水口３３周りは止水板２と止水プラグ３とによって二重に止水されることとなり、バルブ室３６でのバルブ３４の交換作業を安全に行うことができる。

また、万が一、止水板２から漏水しても、止水板２と止水プラグ３の間の空間に水が溜まり、漏水検知センサー２８が止水板２からの漏水を検知し、警報装置３０が警報を発することにより、バルブ室３６で作業している作業員に知らせることができ、避難する時間を確保できる。

バルブ室３６でのバルブ３４の交換作業が終了したら、ボルト１１を外して止水板２を止水板保持枠体４から抜き取り、さらにナット２４を緩めて止水プラグ３を取水口３３から抜き取る。なお、この後、取水口３３は開いたままとされて取水はバルブ３４の開閉によって制御されるようになっている。その際、水中のし渣除去用として図３（ｄ−１），（ｄ−２）に示すように、取水口３３には止水板保持枠体４を利用してスクリーン２６が取り付けられる。

以上のように本発明によれば次のような効果が奏される。従来では、取水設備の取水口の止水は専ら開閉扉のみによって行われている。この開閉扉は取水設備の躯体表面に支持されているが、経時によりその支持部が最も劣化しやすく止水機能を損なうおそれがある。これに対し本発明では、前記開閉扉に相当する止水板２に加えて止水プラグ３を備えるため、たとえ止水板２の支持部のコンクリート枠５周りが経時劣化し止水機能が損なわれていたとしても、止水プラグ３によって確実に取水口３３を止水でき、作業者の安全性が向上する。

また、止水プラグ３として、取水口３３の内部に挿入される本体部１２と、本体部１２の端部に形成され、取水口３３周りの躯体の表面（縁面３７）に係止して本体部１２の流路奥方向への移動を規制する係止部１３と、本体部１２に取り付けられ、ねじ（ボルト２３およびナット２４）の締結力を受けて径外方向に膨出して流路管３５の内面に圧接される弾性シール部材１４と、を備える構成とすれば、簡単な構成となって製作が容易であり、さらに取水口３３への設置が容易であって、ねじの締結工具を用いるだけの簡単な操作で取水口３３を止水できる止水プラグ３を実現できる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。
例えば、止水プラグ３としては、図７に示すようにエアプラグ２７であってもよい。エアプラグ２７は縮んだ状態で流路管３５に挿入され、図示しないエアコンプレッサからの送気により膨らんで流路管３５の内面に圧接され、流路管３５内を止水する。

１ 止水装置
２ 止水板
３ 止水プラグ
４ 止水板保持枠体
５ コンクリート枠
８ 止水金具
１２ 本体部
１３ 係止部
１４ 弾性シール部材
２８ 漏水検知センサー
３０ 警報装置
３１ 取水設備
３２ 躯体
３３ 取水口
３４ バルブ
３５ 流路管
３６ バルブ室

Claims (3)

1. 水源に築造された取水設備の取水口を止水する止水装置であって、
   取水設備の躯体の表面に開閉自在に設けられる止水板と、
   取水口の内部に着脱自在に設けられ、径外方向に膨出して流路の内面との間を止水する止水プラグと、
   を有することを特徴とする取水口の止水装置。
2. 前記止水プラグは、
   取水口の内部に挿入される本体部と、
   前記本体部の端部に形成され、取水口周りの躯体の表面に係止して前記本体部の流路奥方向への移動を規制する係止部と、
   前記本体部に取り付けられ、ねじの締結力を受けて径外方向に膨出して流路の内面に圧接される弾性シール部材と、
   を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の取水口の止水装置。
3. 前記止水板による止水部と前記止水プラグによる止水部との間に漏水検知センサーを設け、該漏水検知センサーにより作動する警報装置を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の取水口の止水装置。

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