JP2016191236A - 防水装置およびその止水パネルに用いられる炭素繊維強化プラスチック - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が単純で安価であり、そして格別に操作することなく止水板を方立てに装着あるいは嵌め込むことができ、嵌め込むと、パッキンが自動的に締め付けられる、防水装置を提供する。【解決手段】炭素繊維強化プラスチック製の止水パネル（１）と、一対の方立て（１０、１０’）とから構成する。方立ては、戸受けガイド（１１）と、戸当たりガイド（１２）とからなっている。パッキン（３）を戸受けガイドの方に設ける。止水パネル側には下方に向かってテーパ状に薄くなった第１のテーパ楔（７）を、方立ての戸当たりガイド側には第１のテーパ楔に対応した下方に向かってテーパ状に厚くなった第２のテーパ楔（８）を設ける。止水パネルを方立ての戸受けガイドと、戸当たりガイドとの間に上から嵌め込むと、止水パネルは第１、２のテーパ楔の楔作用によりパッキンを介して戸受けガイドに圧接される。【選択図】 図１

Description

本発明は、防水装置に関するもので、さらに詳しくは所定面積の止水パネルと、一対の方立てとからなる防水装置、および防水装置の止水パネルに用いられる炭素繊維強化プラスチックに関するものである。

河川の氾濫、大雨、高潮、津波等の自然災害が発生すると、あるいは例えば人工的な送水管が破談すると、相対的な低地は水害を被る。特に、地下鉄設備、地下街、地下駐車場、地下室等においては、大量の水が流れ込むと水没する危険性もある。

このような氾濫水に対して、水の侵入通路となる地下室の出入り口、地下鉄のホームへの出入り口等には、平常時に使用される開閉扉とは別に、遮水機能あるいは堰き止め機能を有する扉装置、シャッタ装置等が色々提案されている。例えば、特開平７−３７５１号による自動緊急遮断扉装置、特開２００３−４１５５７号による止水板、同２００３−１２９７６２号による水圧駆動式の防水装置、同２００５−２００９９０号による通路用止水装置、同２０１２−６２７４２号による構造物出入り口の流入水遮断用フォローテイング防水扉の構造、同２０１４−４７５０２号による止水装置等が提案されている。

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上記のような従来提案されている止水装置によっても、地下室等への氾濫水の進入を阻止することはできる。特に、特開２００３−１２９７６２号により提案されている防水装置によると、水道水あるいはタンク中の雨水により防水板を地下から所定高さまで駆動することができ、災害時の氾濫水の防止装置として有益であり、実施する上で格別問題はない。災害時にガス、電気等のサービスが停止するようなときにも最後までサービスされ、あるいは復旧も一番早いといわれる水道水が利用されるので、停電時にも作動し、しかも遠隔的にも駆動することができ、災害時の防水装置としては有益である。また、防水板を駆動する動力も、設置スペースも格別に必要とせず、しかも必要時には手動的に確実に駆動することができるという特徴も有する。しかしながら、他の提案されている止水装置と同様に構造が比較的複雑で高価である難点がある。また、構造が複雑であるため操作法も簡単ではない。そこで、このような問題点を解消した止水装置が特許文献１および２により提案されている。

特開２００５−１８００６６号公報 特開２００６−２１４１７８号公報

特許文献１に記載の水防用のウォータゲート装置は、図４に示されているように、下端縁を基準にして水平姿勢と直立姿勢との範囲で揺動自在に設置されている遮蔽板４０と、遮蔽板４０の下端縁に沿って設置されている下枠部材４１と、下枠部材４１の両端位置に所定の間隔を保って設けられている一対の側枠部材４２、４２と、遮蔽板４０を起伏駆動する手動巻き胴装置４５とから構成されている。巻き胴装置４５により索条４６を巻き取ると、遮蔽板４０は立ち上がって出入り口を閉鎖し、巻き戻すと伏して解放するようになっている。

図５には、特許文献２により提案されている簡易止水装置が示されている。この止水装置は、所定面積の止水板５０と、家屋、庭、車庫等の出入口に所定の間隔を置いて立設されている一対の方立て５１、５１とから構成されている。この止水板５０は方立て５１、５１に対してラッチ手段５５により着脱自在になっている。したがって止水板５０をパッキン５６を介して方立て５１、５１に当接してラッチすると、止水板５０により出入口が氾濫水に対して遮断されることになる。

特許文献１に記載の水防用のウォータゲート装置は、手動巻き胴装置４５の巻き胴を駆動して遮蔽板４０を立てると遮水できるが、手動巻き胴装置４５を設けなければならないので、構造は複雑になり高価になっている。また、手動巻き胴装置４５の操作に時間がかかり、緊急時の装置としては問題がある。さらには、緊急時以外には使用しない遮蔽板４０が建物の出入り口に常時設置されているので、人の出入りなどで痛むこともあり得る。一方、特許文献２に記載の止水装置によると、止水板５０を、パッキン５６を介して方立て５１、５１に当接してラッチすると、止水板５０により出入口が氾濫水に対して遮断されるので、それなりの効果は認められる。しかし、緊急時にラッチ手段５５を格別に操作しなければならないという問題はある。また、止水板５０を方立て５１、５１に取り付けても止水板５０のパッキン５６は方立て５１、５１に必ずしも密着しないので、密着させるための楔等の別の器具を必要とする問題もある。
したがって、本発明は、構造が単純で安価であり、そして格別に操作することなく止水板を方立てに装着あるいは嵌め込むことができ、嵌め込むと自動的にロックされると共に、止水板と方立てとの間のパッキンおよび止水パネル底辺のパッキンが自動的に締め付けられる、防水装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、所定大きさの止水パネル、望ましくは該止水パネルが炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）と、一対のパネル支持部材すなわち方立てとが適用される。そして、止水パネルには楔作用によりパッキンを圧接するテーパ楔が設けられ、方立てにも前記テーパ楔に対応してテーパ楔が設けられる。また、方立ての上方端部には前記止水パネルを装着するとロックがかかるロック装置が設けられる。さらには、方立てには、止水パネルが装着されるときの動きは許容し、逆方向の取り外し方向の動きは阻止すると共に、止水パネルと方立てとの間に介装されているパッキンを圧接する方向に作用する締付けロック装置が設けられる。

すなわち、請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、所定面積の止水パネルと、地下鉄、地下室、家屋、車庫等の出入口に所定の間隔をおいて対向して立設されている一対の方立てとからなり、前記止水パネルが前記一対の方立ての密着面と楔取付面との間に装着されると、前記止水パネルにより前記出入口が氾濫水に対して遮断されるようになっている装置であって、前記止水パネル側または前記方立ての密着面側にはパッキンが、該パッキンに対応した前記止水パネル側には下方に向かってテーパ状に薄くなった第１のテーパ楔が、前記方立ての楔取付面側には前記第１のテーパ楔に対応した下方に向かってテーパ状に厚くなった第２のテーパ楔が設けられている。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の装置において、前記方立ての上端部には、前記止水パネルを前記方立てに装着すると、ロックがかかるロック装置が設けられる。

請求項３に記載の発明は、所定面積の止水パネルと、地下鉄、地下室、家屋、車庫等の出入口に所定の間隔をおいて対向して立設されている一対の方立てとからなり、前記止水パネルが前記一対の方立ての密着面と楔取付面との間に装着されると、前記止水パネルにより前記出入口が氾濫水に対して遮断されるようになっている装置であって、前記止水パネル側または前記方立ての密着面側にはパッキンが、前記方立ての楔取付面には前記止水パネルが装着されるときの下方への動きは許容し、逆方向の上方への動きは阻止すると共に、前記止水パネルと前記方立ての密着面との間を圧接する方向に作用する締付けロック装置が設けられている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の装置において、前記止水パネルと前記方立てのとの間に介在されるパッキンが、前記方立ての方に固定的に設けられ、請求項５に記載の発明は、前記止水パネルが炭素繊維強化プラスチックからなる請求項１〜４のいずれか項に記載の防水装置のように構成され、そして請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの項に記載の防水装置の止水パネルに用いることを特徴とする炭素繊維強化プラスチックのように構成される。

以上のように、本発明によると、止水パネル側または方立ての密着面側にはパッキンが、該パッキンに対応した前記止水パネル側には下方に向かってテーパ状に薄くなった第１のテーパ楔が、前記方立ての楔取付面側には前記第１のテーパ楔に対応した下方に向かってテーパ状に厚くなった第２のテーパ楔が設けられているので、止水パネルを方立てに装着すると、前記第１、２のテーパ楔の楔作用により、止水パネルを落とし込むだけで止水パネルと方立てとの間に介装されているパッキンは圧接される。他の発明によると、上記のような効果に加えて止水パネルを装着するだけで、あるいは落とし込むだけの簡単な操作によりロック装置により止水パネルはロックされる。
また、他の発明によると、方立てには、止水パネルが装着されるときの動きは許容し、逆方向の取り外し方向の動きは阻止すると共に、止水パネルと方立てとの間に介装されているパッキンを圧接する方向に作用する締付けロック装置が設けられているので、止水パネルを方立てに装着あるいは嵌め込むだけの単純な操作で止水パネルは自動的にロックされると共に、止水板と方立てとの間のパッキンは自動的に締め付けられるという、効果が得られる。
さらに他の発明によると、止水パネルが炭素繊維強化プラスチックからなるので、またパッキンが方立ての方に設けられているので、止水パネルは一層軽量化され、一人で容易に取り扱うことができる。さらには、止水パネルが炭素繊維強化プラスチックからなる発明によると、該内部に心材を有するサンドイッチ構造体や、内部にリブを持つ中空構造体に構成することもできるので、軽量で防水装置に必要となる水圧にも十分耐える強度と剛性を持たせることもできる。

本発明の実施の形態を示す図で、その（ア）は止水パネルの実施の形態を示す斜視図、その（イ）は一対の方立ての実施の形態を建てた状態で示す斜視図、その（ウ）は第１の実施の形態の要部を示す断面図、その（エ）は止水パネルの下端部の実施の形態を示す断面図、その（オ）は止水パネルの下端部の他の実施の形態を示す断面図である。 本発明のロック装置の実施の形態を示す図で、その（ア）は非作動状態で、その（イ）は作動状態で、そして（ウ）はロックを解除している状態でそれぞれ示す断面図である。 本発明の要部の他の実施の形態を示す図で、その（ア）は非作動状態で示す断面図、その（イ）は作動状態で示す断面図、その（ウ）は開放状態で示す断面図である。 従来例を示す斜視図である。 他の従来例を示す図で、その（ア）は全体を示す斜視図、その（イ）は止水板の斜視図、その（ウ）はラッチ部の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る止水パネル１は、図１の（ア）に示されているように、略方形を呈している。そして、本実施の形態に係る防水装置は、限定するものではないが、地下鉄の出入り口に設けることが意図されているので、止水パネル１は厚さ（ｄ）が５０ｍｍ、有効高さ（ｈ）が４８５ｍｍ、有効幅（ｗ）が３，１００あるいは２，７００ｍｍの市販の、軽量なカーボンパネルすなわちＣＦＲＰから形成されている。ＣＦＲＰの比重は１．５でアルミニウムの２．７に比較して軽量であり、強度はアルミニウムの２００Ｎ／ｍｍ^２に対してＣＦＲＰは１７００Ｎ／ｍｍ^２で８倍ほど大きく、止水パネルとして最適な材料である。また、止水パネルにＣＦＲＰを用いることで、金属製の止水パネルに比べて錆びない特徴がある。このような止水パネル１の下端縁には伸縮性に富むスポンジゴムのような材質からなるパッキン４が取り付けられ、上方縁には提げ手５、５が、上方縁の端部にはロック装置の一部が設けられている。図１の（ア）においては、ロック装置の取付枠体が符号２８、２８’で示されている。

図１の（エ）に示されているように、パッキン４は止水パネル１の下端部に長手方向に設けられているが、その中心部に同様に長手方向に収縮性に富む中空の第２のパッキン９が設けられている。中空の第２のパッキン９の下端部はパッキン４の下方へ所定量だけ突き出ている。したがって、止水パネル１を方立て１０、１０’間に落とし込むと、第２のパッキン９が最初に圧縮されることになる。これにより、止水パネル１の設置床面に多少の凹凸があっても水密性が保たれることになる。図１には示されていないが、第２のパッキン９はパッキン４の端に設けることもできるし、図１の（オ）に示されているように、パッキン９の先端部にヒダ状あるいは鋸の波状の凹凸を設け、水密性をさらに高めることもできる。

上記のように構成されている止水パネル１の所定高さ位置には、図１の（ウ）に示されているように、締付装置６が設けられている。この締付装置６は、一対の第１、２のテーパ楔７、８からなっている。一方の第１のテーパ楔７は、止水パネル１の方に取り付けられて下方がテーパ状に薄くなっている。これに対し、詳しくは後述する方立て１０に取り付けられている第２のテーパ楔８は下方が厚くなっている。この締付装置６は、他方の方立て１０’の方にも同様に設けられるが、図１には示されていない。

止水パネル１よりも所定量だけ高い、一対の方立て１０、１０’は、互いに向き合って対称形になっている。したがって、一方の方立て１０について説明し、他方の方立て１０’については同じ参照数字にダッシュ「’」を適宜付けて重複説明はしない。方立て１０は、本実施の形態ではステンレス鋼板から略溝型鋼を呈する中空体から構成されている。方立て１０は、所定の間隔すなわち止水パネル１の厚さよりも所定量だけ広い間隔１３を有するように形成されている第１、２の翼部１１、１２すなわち戸受けガイド１１と、戸当たりガイド１２からなっている。戸受けガイド１１は、基礎Ｇに取り付けられる取付面１４と、組立た時に止水パネル１が接する密接面１５とからなっている。戸当たりガイド１２は、第２のテーパ楔８が取り付けられる楔取付面１６からなっている。このように構成されている一対の方立て１０、１０’の取付面１４、１４’がコンクリートのような建築部材からなる基礎Ｇに打ち込まれたアンカーボルトにより取り付けられる。そして、戸当たりガイド１２と戸受けガイド１１との間１３に止水パネル１が挿入あるいは落とし込まれることになる。アンカーボルト、取付金具等は、図には示されていないが、基礎Ｇと取付面１４、１４’との間に埋め込まれているシリコンからなる目地材は符号１７、１７’で示されている。

方立て１０、１０’の密接面１５、１５’には伸縮性に富むスポンジゴムのような材質からなる所定幅のパッキン３、３’が上下方向に取り付けられている。止水パネル１を方立て１０、１０’に装着すると、これらのパッキン３、３’により止水されることになる。

本実施の形態によると、方立て１０、１０’の上方端には、止水パネル１を方立て１０、１０’に装着あるいは上方から挿入すると、自動的にロックされ盗難あるいは浮き上がりが防止され、キー操作により簡単に解除されるロック装置が設けられている。その実施の形態が、図２に模式的に示されている。ロック装置２０は、戸当たりガイド１２の楔取付面１６に取り付けられている所定径の筒状の受座すなわちストライク２１と、止水パネル１側に取り付けられているラッチバー２２とからなっている。ラッチバー２２は先端部が薄くなっているテーパ部あるいはカム部２３と、このカム部２３に続く軸部２４とからなっている。軸部２４は円筒状のラッチバーケース２５内に軸方向に移動自在に設けられている。そして、軸部２４の端部とネジ付きカバー２６との間にスプリング２７が介装されている。したがって、ラッチバー２２は、スプリング２７によりケース２５から所定量突き出て、ラッチ作用あるいはロック作用を奏するが、専用の操作キーにより、あるいはネジ付きカバー２６を緩めて解除することもできる。専用の操作キーは図には示されていない。

上記のように構成されているロック装置２０は、止水パネル１の両端の上方端の取付枠体２８に、図には示されていないが、盗難防止ボルトにより取り付けられている。この盗難防止ボルトの頭部は特殊な形状に形成され、この形状に合致する工具のみによってのみ取り外すことができるようになっている。また、ラッチバーケース２５は、紙面に垂直な軸により回動可能に取り付けられている。したがって、図２の（ウ）に示されているように、回動させてラッチ状態を解除することもできる。

次に、上記実施の形態の作用について説明する。氾濫水に対して、水の侵入通路となる地下室、地下のプラットホーム等の出入り口に、前述したようにして、一対の方立て１０、１０’を所定の間隔をおいて設けておく。このとき、戸当たりガイド１２側が、外側に位置するように、つまり氾濫水が作用する側になるように設けておく。必要が生じた時に、止水パネル１を提げ手５、５を利用して人力により運び込む。図１の（ア）、（イ）に示されているように、止水パネル１を方立て１０、１０’のパッキン３、３’と楔取付面１６との間１３、１３’に上方から挿入あるいは落とし込む。落とし込むとき、あるいは押し込むときラッチバー２１のテーパ部２３がストライク２１に当たり、ラッチバー２２はスプリング２７を圧縮して待避する。待避するので、押し込みを完了させることができる。押し込みが終わると、ラッチバー２２は解放されスプリング２７の復元力により復元し、その先端部はストライク２１内に入り込む。これにより、止水パネル１はロックされ氾濫水による浮き上がり等が防止される。押し込むとき、第２のパッキン９等は圧縮され水密性が高められる。このとき、ラッチバー２２がストライク２１内に入り込むように実施すれば、止水パネル１の重量がストライク２１により支持され、第２のパッキン９あるいはパッキン４のヘタリが防止される。

落とし込むと、締付装置６の一対のテーパ楔７、７’の楔作用により、方立て１０、１０’の楔取付面１６、１６’と止水パネル１との間隔Ｄは広くなる。広くなると、楔取付面１６、１６’は固定的であるので、止水パネル１の方が移動することになる。すなわち、止水パネル１のパッキン３、３’が圧縮される。また、氾濫水の水圧によっても圧接さる。これにより水密的に止水される。氾濫水が引いて不用になったら解除キーによりロック装置２０を解除し、手動的に搬出する。

本発明の実施の形態は、色々変形可能である。例えば、パッキン３、３’は、前述もされているように、止水パネル１の方に設けておくこともできる。また、方立て１０、１０’は、必ずしもステンレス鋼板から中空体に構成する必要はない。さらには、一対のテーパ楔７、８からなる締付装置６は、複数段に設けることもできる。複数段に設けることにより製作誤差等が生じてもパッキン３、３’の弾性により誤差は吸収される。

上記実施の形態では、パッキン３、３’は締付装置６のテーパ楔７、８の楔作用により圧接され、ロック装置２０により浮き上がりが防止されるようになっているが、両作用を兼ねた締付けロック装置３０の実施の形態が図３に示されている。図３には、止水装置の要部のみが示されている。すなわち、方立て１０の所定高さ位置に締付けロック装置３０が設けられている。この締付けロック装置３０は、図３の（ア）に示されているように、側面形状が略扇形を呈する作用爪３１からなっている。作用爪３１の円周部３２には凹凸あるいは鋸の波状の凹凸が付けられている。これにより摩擦が大きくなっている。そして、その要部がピン３３により方立て１０の楔取付面１６に回動自在に取り付けられている。

このように構成されている作用爪３１の要部からは一体的に作用棒３４が延び、この作用棒３４に、バネ作用を奏する錘３５が取り付けられている。この錘３５により作用爪３１はピン３３を中心として時計針方向の回動力が付与されている。このときの回動量は、図には示されていないがストッパにより規制されている。図３の（ア）には、作用爪３１の時計針方向の回動が所定量規制されている状態で示されている。

この状態では、図３の（ア）に示されているように、作用爪３１の先端部は止水パネル１の落とし込み通路内に突き出ているが、作用爪３１は斜め下方を向いているので、錘３５に抗して反時計針方向に回動させ、止水パネル１を上方から挿入あるいは装着することができる。すなわち、作用爪３１は止水パネル１の装着を許容する。装着している途中の状態が図３の（イ）に示されている。

嵌め込みあるいは装着を終わると、錘３５の作用により作用爪３１には時計針方向に回動する力が生じる。これにより、止水パネル１はある程度方立て１０、１０’の密接面１５、１５’に圧接される。止水パネル１が上方へ抜けようとしても、この動きは作用爪３１の要部３３と止水パネル１との間隔が広くなる方向の動きであるのでは動くことはできない。すなわち、止水パネル１はロックされる。なお、挿入を終わって、止水パネル１を少量引き上げると、ロックおよび圧接はより確実となる。

止水パネル１を外すときは、錘３５を図には示されていないワイヤ、桿等の適当な部材で所定量引き上げ、作用爪３１を反時計針方向に所定量回動させる。回動させると、作用爪３１は止水パネル１の装着通路から待避する。待避している状態が図３の（ウ）に示されている。

前述もされているように、締付けロック装置３０も圧接作用を奏するので、ロック装置３０を複数段に設け、締付け装置６、６’を省略することもできる。締付けロック装置３０には錘２５が適用されているので、バネあるいはスプリングに比較して耐久性に優れているが、バネあるいはスプリングでも実施できる。さらには、図３には、締付けロック装置３０は１個あるいは１段設けられた例が示されているが、複数段に設けることもできる。

１ 止水パネル ３、３’ パッキン
６ 締付装置 ７、８ 第１、２のテーパ楔
１０、１０’ 方立て １１、１１’ 戸受けガイド
１２、１２’ 戸当たりガイド １５、１５’ 密着面
１６、１６’ 楔取付面 ２０、２０’ ロック装置
３０、３０’ 締付けロック装置 ３１ 作用爪
３５ 錘

Claims (6)

1. 所定面積の止水パネルと、地下鉄、地下室、家屋、車庫等の出入口に所定の間隔をおいて対向して立設されている一対の方立てとからなり、
   前記止水パネルが前記一対の方立ての密着面と楔取付面との間に装着されると、前記止水パネルにより前記出入口が氾濫水に対して遮断されるようになっている装置であって、
   前記止水パネル側または前記方立ての密着面側にはパッキンが、該パッキンに対応した前記止水パネル側には下方に向かってテーパ状に薄くなった第１のテーパ楔が、前記方立ての楔取付面側には前記第１のテーパ楔に対応した下方に向かってテーパ状に厚くなった第２のテーパ楔が設けられているいることを特徴とする防水装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記方立ての上端部には、前記止水パネルを前記方立てに装着すると、ロックがかかるロック装置が設けられている防水装置。
3. 所定面積の止水パネルと、地下鉄、地下室、家屋、車庫等の出入口に所定の間隔をおいて対向して立設されている一対の方立てとからなり、
   前記止水パネルが前記一対の方立ての密着面と楔取付面との間に装着されると、前記止水パネルにより前記出入口が氾濫水に対して遮断されるようになっている装置であって、
   前記止水パネル側または前記方立ての密着面側にはパッキンが、前記方立ての楔取付面には前記止水パネルが装着されるときの下方への動きは許容し、逆方向の上方への動きは阻止すると共に、前記止水パネルと前記方立ての密着面との間を圧接する方向に作用する締付けロック装置が設けられていることを特徴とする防水装置。
4. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の装置において、前記止水パネルと前記方立てのとの間に介在されるパッキンが、前記方立ての方に固定的に設けられている防水装置。
5. 前記止水パネルが炭素繊維強化プラスチックからなる請求項１〜４のいずれか項に記載の防水装置。
6. 請求項１〜５のいずれかの項に記載の防水装置の止水パネルに用いることを特徴とする炭素繊維強化プラスチック。

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