JP2016173012A - 浮体式フラップゲートの側部水密構造 - Google Patents

Abstract

【課題】扉体が倒伏するときの側部水密構造の耐水圧性を向上させる。【解決手段】増水時に、流入する水の方向に対して高さ方向の平面内で、扉体２の先端側２ｂが基端側２ａを支点として起立揺動可能に構成した浮体式フラップゲート１の、扉体２と扉体２の両側に設けられた側壁４との間の水密構造である。中央湾曲部３ｂが突出して側壁４に当接するように、両端部３ａを扉体２の両側に取り付ける、横断面がＵ字状の水密ゴム３を扉体２に押さえ付ける押さえ板５の反水密ゴム側に、押さえ板５よりも側壁４側に突出する水密ゴム３の倒れ防止部材１１を取り付ける。【効果】扉体の倒伏動作時、作用する水圧により水密ゴムの中央湾曲部が必要以上変形して倒れることがないので、中央湾曲部の側壁への押し付け力を確保でき、耐水圧性を向上することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば防潮堤の開口部に設置され、津波が発生した時や高潮時に、津波や高潮の浸入を防止するため、扉体を起立させて前記開口を塞ぐ浮体式フラップゲートの側部水密構造に関するものである。

津波が発生した時や高潮時に、津波や高潮の浸入を防止するため、防潮堤の開口部に、当該開口を塞ぐ浮体式フラップゲートが設置される場合がある。

この種の浮体式フラップゲートは、扉体に浮力形成部を設け、防潮堤の開口部から流れ込む水の水圧と扉体自体の浮力を利用して、扉体の基端側を支点として先端側を起立させ、当該開口を塞ぐものである。

前記浮体式フラップゲート１は、図３に示すように、横断面がＵ字状の水密ゴム３の両端部３ａを扉体２の両側に取り付け、中央湾曲部３ｂを扉体２の両側から突出させて扉体２の両側に配置した側壁４に当接させることで側部の水密を維持している（例えば特許文献１）。

なお、図３中の、２ａは扉体２の基端側、２ｂは扉体２の先端側を示す。また、５は水密ゴム３を扉体２に取り付ける際に、水密ゴム３の両端部３ａを押さえる押さえ板、６は水密ゴム３の取付けボルト、７は底部の水密ゴムを示す。

前記の側部水密構造では、Ｕ字状の水密ゴム３の中央湾曲部３ｂが変形しやすいので、扉体２の起立動作時（図４（ａ）参照）及び倒伏動作時（図４（ｂ）参照）の摺動抵抗が共に少なくなる。また、例えば扉体２が起立動作から倒伏動作に反転する時には、中央湾曲部３ｂが変形して摺動抵抗が最大になるものの、その最大摺動抵抗値は低減される。

前記の側部水密構造の場合、扉体１の起立動作時は、図４（ａ）に示すように、水圧（矢印で示す）が水密ゴム３の中央湾曲部３ｂを側壁４に押し付けるように作用して中央湾曲部３ｂの形状を変化させるので、高水圧に耐えて水密状態を維持することができる。

しかしながら、水位が低下して扉体が倒伏するときには、図４（ｂ）に示すように、水圧（矢印で示す）が水密ゴム３の中央湾曲部３ｂを側壁４から引き離すように作用するので、耐水圧性が低下し、高水深に対応する場合には問題となる。

すなわち、扉体２に作用する水圧は扉体２の高さ方向に異なり、扉体２の基端側２ａは水深が深い分水圧が大きくなるので、扉体２の倒伏動作時に水密ゴム３が倒れやすくなる。

実開昭６２−７２３３３号公報

本発明が解決しようとする問題点は、従来の浮体式フラップゲートの側部水密構造では、水位が低下して扉体が倒伏するときに耐水圧性が低下し、高水深に対応する場合には問題となるという点である。

本発明は、浮体式フラップゲートの高水深への対応が可能なように、扉体が倒伏するときの側部水密構造の耐水圧性を向上させることを目的としてなされたものである。

本発明は、
増水時に、流入する水の方向に対して高さ方向の平面内で、扉体の先端側が基端側を支点として起立揺動可能に構成した浮体式フラップゲートの、前記扉体と、この扉体の両側に設けられた側壁との間の水密構造であって、
中央湾曲部が突出して前記側壁に当接するように、両端部を前記扉体の両側に取り付ける、横断面がＵ字状の水密ゴムと、
この水密ゴムを前記扉体の両側に取り付ける際に、水密ゴムを扉体に押さえ付ける押さえ板を有し、
前記押さえ板の反水密ゴム側に、押さえ板よりも前記側壁側に突出する水密ゴムの倒れ防止部材を取り付けたことを最も主要な特徴としている。

本発明は、水密ゴムを扉体に押さえ付ける押さえ板の反水密ゴム側に、押さえ板よりも側壁側に突出する水密ゴムの倒れ防止部材を取り付けるので、扉体の倒伏動作時、作用する水圧により水密ゴムの中央湾曲部が必要以上変形して倒れることがない。

本発明において、水密ゴムの倒れ防止部材を、側壁側への突出量の調整が可能なようにすれば、耐水圧性を調整することができる。

また、本発明において、水密ゴムの倒れ防止部材を、扉体の高さ方向に分割すれば、扉体の高さ方向に最適の耐水圧性を得ることができる。

本発明では、扉体の倒伏動作時、作用する水圧により水密ゴムの中央湾曲部が必要以上変形して倒れることがないので、中央湾曲部の側壁への押し付け力を確保でき、耐水圧性を向上することができる。

本発明の浮体式フラップゲートの側部水密構造を説明する図で、（ａ）は扉体の側部に水密ゴムを取り付けた状態を示した図、（ｂ）は扉体の倒伏動作時の状態を示した図、（ｃ）は扉体の起立動作時から倒伏動作への反転を経て反転を完了した後の状態を示した図である。 本発明の側部水密構造を備える浮体式フラップゲートの倒伏状態にある扉体と側壁部を示した図で、（ａ）は水密ゴムの倒れ防止部材を取り付ける前の平面図、（ｂ）は（ａ）図の矢視Ａ−Ａ図、（ｃ）は水密ゴムの倒れ防止部材を取り付けた後の平面図、（ｄ）は（ｃ）図の矢視Ａ−Ａ図である。 従来の浮体式フラップゲートの側部水密構造を説明する図で、（ａ）は浮体式フラップゲートの平面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は側部水密ゴムを横断面方向から見た図、（ｄ）は（ａ）図の矢視Ａ−Ａ図である。 （ａ）は扉体の起立動作時における側部水密部の説明図、（ｂ）は扉体の倒伏動作時における側部水密部の説明図である。

本発明は、扉体が倒伏するときの側部水密構造の耐水圧性を向上させるという目的を、水密ゴムを扉体に押さえ付ける押さえ板の反水密ゴム側に、押さえ板よりも前記側壁側に突出する水密ゴムの倒れ防止部材を取り付けることで実現した。

以下、本発明の実施例を、図１及び図２を用いて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の浮体式フラップゲートの側部水密構造を説明する図である。

図１及び図２において、１１は浮体式フラップゲート１の扉体２の両側の、扉体２が起立状態にある場合の下流側に横断面がＵ字状の水密ゴム３を取り付ける際、水密ゴム３の両端部３ａを扉体２に押さえ付ける押さえ板５の反水密ゴム側（前記下流側）に、押さえ板５よりも側壁４側に突出させて取り付ける水密ゴムの倒れ防止部材である。

この水密ゴム３の扉体２への取り付けは、扉体２が起立状態にある場合の上流側から下流側に向かって、水密ゴム３、押さえ板５、倒れ防止部材１１の順に配置し、倒れ防止部材１１側から押さえ板５、水密ゴム３の両端部３ａの順にボルト６を貫通させて扉体２に締付け固定している。

例えば、扉体２と側壁４の間隔Ｃは、扉体２の高さが２．５m未満の中小型用の場合は１５mm、扉体２の高さが２．５m以上の大型用の場合は３０mmである。そして、使用する水密ゴム３は、中小型用の扉体２では、ショア硬さ４０〜６０で、厚さが３mm、Ｕ字状の内面間隔が６mmのものを、扉体３から側壁４側に２０mm突出するように取り付ける。また、大型用の扉体２では、ショア硬さ４０〜６０で、厚さが６mm、Ｕ字状の内面間隔が１２mmのものを、扉体３から側壁４側に４０mm突出するように取り付ける。

前記押さえ板５は、図２（ａ）に示すように、扉体２の基端側２ａを除く部分は、扉体２の幅方向端部から一定の間隔を隔てた位置に取り付けられているが、扉体２の基端側２ａは扉体２の幅方向端部まで至るような形状となし、側部と底部の水密ゴム３，７を重ねて挟み込んでいる。また、前記押さえ板５の扉体２の基端側２ａを押さえ付ける部分は水密ゴム３の逃げ防止のため、側壁４側に突出している（図３（ａ）参照）。

本発明では、図２（ｂ）に示すように、扉体２の先端側２ｂには倒れ防止部材１１を取り付けず、扉体２の先端側２ｂを除く部分にのみに倒れ防止部材１１を取り付ける。扉体２に作用する水圧は扉体２の高さ方向に異なっており、扉体２の基端側２ａは水深が深い分水圧が大きく、扉体２の倒伏動作時において扉体２の基端側２ａの水密ゴム３が倒れやすいので、扉体２の基端側２ａには倒れ防止部材１１を取り付けるのである。一方、扉体２の先端側２ｂは水深が浅い分水圧が小さいので、扉体２の倒伏動作時に作用する水密ゴム３の逃げが小さく、水密ゴム３が側壁４から引き離されることはないから、扉体２の先端側２ｂには倒れ防止部材１１を取り付けなくてもよいのである。

この倒れ防止部材１１を水密ゴム３より一定距離Ａ（押さえ板５の厚さ分）離して取り付けることにより、水密ゴム３が反転できるスペースを確保して摺動抵抗の増大を緩和することができる。前記距離Ａは、中小型用の扉体２の場合は４〜１０mm、大型用の扉体２の場合は９〜２０mmである。

加えて、扉体２の倒伏動作時には、図１（ｂ）に示すように、作用する水圧（矢印で示す）により水密ゴム３の中央湾曲部３ｂが必要以上変形して倒れることを防止できるので、水密ゴム３の側壁４への押し付け力を確保することができ、耐水圧性が向上する。

なお、水密ゴム３の倒れ防止部材１１を取り付けても、扉体２の起立動作時における耐水圧性及び摺動抵抗には影響しないことは言うまでもない。

この際、例えば倒れ防止材１１に開ける取付けボルト６の貫通孔１１ａを、図２（ａ）に示すように、側壁４に向かう方向の長孔として倒れ防止部材１１と側壁４との距離Ｂを変更可能にしておけば、扉体２の倒伏動作時における耐水圧性を調整することができる。

すなわち、耐水圧性を向上させるには、倒れ防止部材１１と側壁４との距離Ｂを狭く調整して水密ゴム３の逃げを少なくする一方、摺動抵抗を減らす場合は前記距離Ｂを広く調整して水密ゴム３の側壁４への押し付け力を緩和する。

この倒れ防止部材１１と側壁４との距離Ｂを変更する際には、耐水圧性と摺動抵抗の増加がほぼ比例関係にあるため、必要な耐水圧を確保できる範囲で摺動抵抗が増加し過ぎないように設定することが重要である。

倒れ防止部材１１と側壁４との距離Ｂは、中小型用の扉体２の場合は６〜１２mmの範囲で、また、大型用の扉体２の場合は１２〜２４mmの範囲で調整する。

扉体に作用する水圧は、扉体２の高さ方向に異なるので、前記倒れ防止部材１１を、図２（ｂ）に示すように、扉体２の高さ方向に分割し、分割した倒れ防止部材１１毎に前記距離Ｂを調整すれば、扉体２の高さ方向に最適の耐水圧性を得ることができる。

本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、図２に示した実施例では、倒れ防止部材１１を扉体２の高さ方向に分割したものを示したが、扉体２の高さ方向に分割しなくてもよい。

また、図１，２に示した実施例では、板状の倒れ防止部材１１を示したが、水密ゴム３の倒れ量を調整できるのであれば、板状でなくてもよい。

また、図１，２に示した実施例では、押さえ板５の反水密ゴム側に、取付けボルト６により押さえ板５と接するように倒れ防止部材１１を取り付けている。しかしながら、水密ゴム３の反転を妨げずに配置できるのであれば、押さえ板５と接するように取付けボルト６を使用して取り付けなくてもよい。

また、明細書では本発明の側部水密構造を防潮堤の開口部に設置する浮体式フラップゲートに適用する場合について説明しているが、河川堤防などの堤体の開口部等に設置する浮体式フラップゲートに適用してもよい。

１ 浮体式フラップゲート
２ 扉体
２ａ 基端側
２ｂ 先端側
３ 水密ゴム
３ａ 両端部
３ｂ 中央湾曲部
４ 側壁
５ 押さえ板
６ 取付けボルト
１１ 倒れ防止部材
１１ａ 貫通孔

Claims (4)

1. 増水時に、流入する水の方向に対して高さ方向の平面内で、扉体の先端側が基端側を支点として起立揺動可能に構成した浮体式フラップゲートの、前記扉体と、この扉体の両側に設けられた側壁との間の水密構造であって、
   中央湾曲部が突出して前記側壁に当接するように、両端部を前記扉体の両側に取り付ける、横断面がＵ字状の水密ゴムと、
   この水密ゴムを前記扉体の両側に取り付ける際に、水密ゴムを扉体に押さえ付ける押さえ板を有し、
   前記押さえ板の反水密ゴム側に、押さえ板よりも前記側壁側に突出する水密ゴムの倒れ防止部材を取り付けたことを特徴とする浮体式フラップゲートの側部水密構造。
2. 前記水密ゴムの倒れ防止部材は、前記側壁側への突出量の調整が可能であることを特徴とする請求項１に記載の浮体式フラップゲートの側部水密構造。
3. 前記水密ゴムの倒れ防止部材は、扉体の高さ方向に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮体式フラップゲートの側部水密構造。
4. 前記水密ゴムの倒れ防止部材は、扉体の先端側を除く部分にのみ取り付けることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の浮体式フラップゲートの側部水密構造。

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