JP2017172177A - 浮体式フラップゲート設備 - Google Patents

Abstract

【課題】コーナ部を効果的に遮断する。
【解決手段】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設備１である。一方と他方の直線領域Ｓ1，Ｓ2にそれぞれ配置する浮体式フラップゲート１１，１２と、両直線領域Ｓ1，Ｓ2が交わるコーナ部Ｃに設置するコーナ用フラップゲート２１を備える。コーナ用フラップゲート２１は、両浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３の基端側底面の幅方向への延長線が交わるコーナ部Ｃの部分を通る直線により分割された複数の扉体２２を有する。複数の扉体２２の隣り合う扉体同士と、浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３と、この扉体１３と隣り合う扉体２２を、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造３２，３１で連結する。
【効果】浮体式フラップゲートの起立或いは倒伏に追従してコーナ用フラップゲートが起立或いは倒伏し、コーナ部を効果的に遮断することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、増水した水が流れ込まないようにする浮体式フラップゲート設備に関するもので、特にコーナ部を有する場合にも効果的に水の流入を阻止することが可能な浮体式フラップゲート設備に関するものである。

増水時、増水した水が例えば生活空間や地下空間に流れ込まないように、流入しようとする水の浮力を利用して扉体を浮上させ、生活空間や地下空間への開口部を遮断する浮体式フラップゲートがある（例えば特許文献１，２）。

特許文献１，２で開示された浮体式フラップゲートは、扉体の開閉補助機構を備えることで、流入初期に扉体の浮上動作が遅れて生活空間や地下空間への水の流入がなく、また、水位低下時にも倒伏がし難くならず、かつ急激に倒伏することもない。

この特許文献１，２で開示された扉体の開閉補助機構は、ロープの一端を扉体の先端部に、他端は定滑車を介してカウンタウエイト又はばねに取付け、起立又は倒伏途中でカウンタウエイトが最下点又はばねが自然長となるように前記定滑車を設置した構成である。

ところで、特許文献１では、前記扉体の開閉補助機構を、倒伏した扉体の側部に設置された戸当りの内部に設けている。また、特許文献２では、前記扉体の開閉補助機構を、倒伏した扉体の先端面両側のロープ取付け部と相対する位置に設けた収納体の内部に設けている。

すなわち、特許文献１，２に開示された扉体の開閉補助機構は、扉体の両側部から扉体の開閉を補助するものである。従って、扉体の幅（径間）が長くなると扉体の開閉を補助することが困難になるので、径間には限界があった。

以上の観点から、特許文献１，２に開示された扉体の開閉補助機構を採用する場合、径間が長くなると扉体の幅方向中間部にも戸当りや収納体等の地上構造物を設ける必要がある。

従って、特許文献１，２に開示された扉体の開閉補助機構を採用する場合、扉体の幅方向中間部に地上構造物を設けることができない、或いはその中間部に地上構造物を設けたくない用途においては、対応することができない。

また、上記浮体式フラップゲートによって水の流入を阻止する部分は、直線領域のみならずコーナ部を有する場合もある。このようなコーナ部を有する場合、コーナ部に戸当りを設けて対応しているので、コーナ部に連続した止水壁を形成することができず、コーナ部を効果的に遮断することができなかった。

特開２０１２−２４１４４９号公報 特開２０１４−１１８７７４号公報

本発明が解決しようとする問題点は、浮体式フラップゲート設備の設置部にコーナ部を有する場合、コーナ部に連続した止水壁を形成することができないので、コーナ部を効果的に遮断することができなかったという点である。

本発明は、浮体式フラップゲート設備の設置部がコーナ部を有する場合に、コーナ部に連続した止水壁を形成してコーナ部を効果的に遮断す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、増水した水の流入を阻止すべく、前記流入する水の方向に高さ方向の平面内で扉体の先端側が基端側を支点とする起立揺動が可能なように構成した浮体式フラップゲート設備であって、以下の構成を最も主要な特徴としている。

すなわち、本発明の浮体式フラップゲート設備は、一方の直線領域と他方の直線領域にそれぞれ配置する浮体式フラップゲートと、これら両直線領域が交わるコーナ部に設置するコーナ用フラップゲートとを備えている。

そして、前記コーナ用フラップゲートは、
前記両浮体式フラップゲートの扉体の基端側底面の幅方向への延長線が前記コーナ部で交わる部分を通る直線により分割された複数の扉体を有し、
これら複数の扉体の隣り合う扉体同士を、止水状態を維持したヒンジ構造によって連結するとともに、前記複数の扉体のうち前記浮体式フラップゲートの扉体と隣り合う扉体と、前記浮体式フラップゲートの前記隣り合う扉体を、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造によって連結している。

上記構成の本発明によれば、浮体式フラップゲートの扉体の起立或いは倒伏に追従してコーナ用フラップゲートが起立或いは倒伏し、コーナ部を連続して効果的に遮断することができる。

本発明では、コーナ用フラップゲートは、複数の扉体の基端側の、コーナ部で交わる前記部分を含む箇所を切り欠いた形状とし、当該切り欠いた箇所を、ヒンジ構造の止水状態を維持する止水膜で覆うようにすれば、各扉体の起立或いは倒伏が円滑に行える。

本発明では、コーナ部の角度は９０°以上でも９０°未満でも良く、上方から見て、倒伏状態にある一方の直線領域に配置する浮体式フラップゲートの扉体の他方の直線領域側の側面と、倒伏状態にある他方の直線領域に配置する浮体式フラップゲートの扉体の底面が、一直線状となるように両浮体式フラップゲートを配置する。

本発明におけるコーナ用フラップゲートを構成する扉体は、複数であればその数は問わないが、中央部扉体と、この中央部扉体の両側に配置される右側扉体及び左側扉体とからなる３つの扉体で構成することが、浮体式フラップゲートの扉体の起立或いは倒伏の追従性の観点から望ましい。

上記構造とすれば、扉体の倒伏時には、中央部扉体、右側扉体、及び左側扉体が平坦で、扉体の起立時には、中央部扉体に対して右側扉体と左側扉体が互いに接近して折り込まれ、コーナ部に連続した止水壁を容易に形成することができる。その際、隣り合う浮体式フラップゲートの扉体に作用する波の力や向きが相違して瞬間的な水位差が発生した場合でも、隣り合う浮体式フラップゲートの扉体の起立角度の差を、中央部扉体、右側扉体、及び左側扉体の折り込みによって吸収することができる。

本発明において、倒伏状態にある両浮体式フラップゲート及びコーナ用フラップゲートの表面側にヒンジ構造を配置すれば、ヒンジ構造を裏面側に取付けた場合のようにヒンジ部の上面側を越流水が流入するリスクがないので望ましい。

本発明では、コーナ部を有する位置に浮体式フラップゲート設備を設置した場合でも、浮体式フラップゲートの起立或いは倒伏に追従してコーナ用フラップゲートが起立或いは倒伏し、コーナ部を効果的に遮断することができる。

コーナ部の角度が９０°の場合の第１の本発明の浮体式フラップゲート設備の概略構成図で、（ａ）は倒伏状態を上方から見た図、（ｂ）は起立状態を上方から見た図、（ｃ）は起立状態のコーナ部を側面から見た図である。 第１の本発明の浮体式フラップゲート設備のコーナ部のフラップゲートの扉体と隣り合う浮体式フラップゲートの扉体との連結部のヒンジ構造を説明する図で、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ拡大断面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ−Ｃ拡大断面図である。 （ａ）は図２（ａ）のＥ−Ｅ拡大断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ拡大断面図、（ｃ）は図３（ｂ）のＦ部拡大断面図である。 第１の本発明の浮体式フラップゲート設備の水密構造を上方から見た図で、（ａ）はコーナ用フラップゲートの扉体の分割状態を説明する図、（ｂ）は浮体式フラップゲートとコーナ用フラップゲートに設ける止水膜を説明する図、（ｃ）は止水膜の押さえ板を説明する図である。 隣り合う面に瞬間的な水位差が発生した時の第１の本発明の浮体式フラップゲート設備の扉体の起立状態を示した図で、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は一方の直線領域に設置した浮体式フラップゲートの側面方向から見た図、（ｃ）は他方の直線領域に設置した浮体式フラップゲートの側面方向から見た図である。 本発明の浮体式フラップゲート設備におけるコーナ用フラップゲートの扉体の折り込み補助機構を説明する図である。 第１の本発明の浮体式フラップゲート設備のコーナ用フラップゲートの扉体が起立状態の場合における水圧荷重の支持構造を説明する図で、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は他方の直線領域に設置した浮体式フラップゲートの側面方向から見た図である。 本発明の浮体式フラップゲート設備の浮体式フラップゲートの概略構成図で、（ａ）は側面から見た図、（ｂ）は正面から見た図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の浮体式フラップゲート設備の浮体式フラップゲート、コーナ用フラップゲートの格納部の各態様を説明する図である。 第１の本発明の浮体式フラップゲート設備におけるコーナ用フラップゲートの左側扉体と中央部扉体との連結部のヒンジ構造の他の例を説明する図である。 倒伏状態を上方から見た第１の本発明の浮体式フラップゲート設備の変形例を示す概略図で、（ａ）はコーナ部の角度が９０°未満の場合、（ｂ）はコーナ部の角度が９０°を超える場合、（ｃ）は中央部扉体の基端側の幅が最小の場合、（ｄ）は（ｃ）図のＧ部拡大図、（ｅ）は左右側扉体と中央部扉体を等分割した場合の例である。 コーナ用フラップゲートを２つの扉体で構成した第２の本発明の浮体式フラップゲート設備の概略構成図で、（ａ）は倒伏状態を上方から見た図、（ｂ）は起立状態を上方から見た図である。 コーナ用フラップゲートを４つの扉体で構成した第３の本発明の浮体式フラップゲート設備が倒伏状態にある場合の概略構成図を上方から見た図である。

本発明は、浮体式フラップゲート設備の設置部にコーナ部を有する場合に、コーナ部に連続した止水壁を形成してコーナ部を効果的に遮断することを目的としている。

そして、上記目的を、それぞれ浮体式フラップゲートを配置する一方の直線領域と他方の直線領域が交わるコーナ部に設置するコーナ用フラップゲートの、隣り合う扉体同士と、浮体式フラップゲートの扉体と、この扉体と隣り合う扉体を、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造によって連結することで実現した。

本発明を実施するための形態を、図１〜図９を用いて詳細に説明する。
１は例えば滑走路Ｒの端部に設置される本発明の浮体式フラップゲート設備であり、複数の扉体が倒伏状態で滑走路Ｒと略同一平面となるように設置される。そして、例えば津波発生時に、押し寄せてくる水ｗの水圧を利用して、基端側を支点として扉体の先端側を押し寄せてくる水ｗに追従して起立揺動させ、前記滑走路Ｒへの水ｗの流入を阻止する。

具体的には、本発明の浮体式フラップゲート設備１は、例えば９０°の角度で交差する一方の直線領域Ｓ1と他方の直線領域Ｓ2にそれぞれ配置する浮体式フラップゲート１１，１２と、これら両直線領域Ｓ1，Ｓ2が交わるコーナ部Ｃに設置するコーナ用フラップゲート２１を備えている。

このうち、浮体式フラップゲート１１，１２は、例えば幅方向に連結した複数の扉体１３の基端側の底面１３ｆの幅方向への延長線が前記コーナ部Ｃで交わる点Ｐを含む部分で、それぞれの隣り合う複数の扉体１３の基端側の底面１３ｆの端部が近接又は接するように配置する。この場合、上方から見て、倒伏状態にある一方の直線領域Ｓ1（又は他方の直線領域Ｓ2）に配置する浮体式フラップゲート１１（又は１２）の扉体１３の側面１３ａと、倒伏状態にある他方の直線領域Ｓ2（又は一方の直線領域Ｓ1）に配置する浮体式フラップゲート１２（又は１１）の扉体１３の底面１３ｆが、一直線状となるように配置する。

一方、コーナ用フラップゲート２１は、浮体式フラップゲート１１，１２の前記隣り合う扉体１３の間を覆うものである。そして、コーナ部Ｃの前記点Ｐを含む部分を通る直線により分割された、例えば、中央部扉体２３と、この中央部扉体２３の両側に配置される右側扉体２４及び左側扉体２５の３つの扉体２２を備えている。

ところで、前記コーナ部Ｃで交わる点Ｐを含む部分とは、点Ｐという１点だけでなく、点Ｐの近傍も含む。実際に、扉体２２の円滑な起立揺動を実現するためには、扉体２２やヒンジ部の製作精度を考慮して多少のガタが必要なため、コーナ部Ｃで交わる点Ｐについても多少のズレが生じるからである。

前記コーナ用フラップゲート２１の前記扉体２２のうち、右側扉体２４及び左側扉体２５は浮体構造である。そして、右側扉体２４の浮体式フラップゲート１１側の側面２４ｂ及び左側扉体２５の浮体式フラップゲート１２側の側面２５ｂを、浮体式フラップゲート１１，１２の隣り合う扉体１３の側面１３ａと、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造３１によって連結している。

このヒンジ構造３１は、例えば図２（ｂ）〜（ｄ）、図４（ｂ）（ｃ）に示すような構成である。
すなわち、右側扉体２４の浮体式フラップゲート１１側の側面２４ｂ及び左側扉体２５の浮体式フラップゲート１２側の側面２５ｂと、浮体式フラップゲート１１，１２の右側扉体２４又は左側扉体２５と隣り合う扉体１３の側面１３ａを、倒伏状態を表面側から見た場合に、夫々凹凸に形成して嵌合させ、この凹凸嵌合部３１ａを横断面が半円状のピン３１ｂで繋ぐ。そして、このピン３１ｂを含む凹凸嵌合部３１ａの表面を、ヒンジ膜である止水膜３１ｃを介してコーナ用フラップゲート２１側の押さえ板３１ｄと浮体式フラップゲート１１，１２側の押さえ板３１ｅで押さえ付けることで、止水と回転を可能にしている。なお、３１ｆは前記ピン３１ｂを回転自在に支持するブッシュ、３１ｇは押さえ板３１ｄ，３１ｅの取付けボルトである。

また、前記コーナ用フラップゲート２１の扉体２２のうち、右側扉体２４と中央部扉体２３、及び、中央部扉体２３と左側扉体２５を、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造３２によって連結している。

このヒンジ構造３２は、例えば図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ｂ）（ｃ）に示すような構成である。
すなわち、倒伏状態の扉体２２の表面側に、右側扉体２４と中央部扉体２３の隣り合う側面２４ａと２３ａ、及び、中央部扉体２３と左側扉体２５の隣り合う側面２３ｂと２５ａを共に覆う伸縮膜であるゴム膜３２ａを止水材として配置する。そして、このゴム膜３２ａを、水圧作用時の荷重に対して十分な引張強さを有し、かつ、耐候性に優れた性質を有する強度膜である繊維膜３２ｂで覆いヒンジ膜３２ｇを形成する。これらゴム膜３２ａ及び繊維膜３２ｂを、右側扉体２４側の押さえ板３２ｃと中央部扉体２３側の押さえ板３２ｄと左側扉体２５側の押さえ板３２ｅで押さえ付ける。このようにすることで、止水と回転を可能にしている。３２ｆは繊維膜３２ｂの抜け防止用丸棒、３２ｇは押さえ板３２ｅの取付けボルトである。

また、前記コーナ用フラップゲート２１の扉体２２は、図４（ａ）に示すように、コーナ部Ｃで交わる前記点Ｐを含む部分である基端側を切り欠いた形状である。そして、当該切り欠いた箇所は、図４（ｂ）に示すように、前記ヒンジ構造３１，３２の止水状態を維持する止水膜３１ｃ，３２ｇで覆っている。

上記構成としたコーナ用フラップゲート２１は、例えば津波が押し寄せてきた場合、図１（ａ）に示した倒伏状態から両直線領域Ｓ1，Ｓ2に配置した浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３が起立する。その際、この浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３の起立に追従して、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、コーナ用フラップゲート２１の扉体２２も起立する。

本発明の浮体式フラップゲート設備１では、浮体式フラップゲート１１，１２をコーナ用フラップゲート２１で上記したようにして繋ぐことにより、コーナ部Cに連続した止水壁を形成することができる。

なお、浮体式フラップゲート１１，１２は、倒伏状態からの最大起立角度を９０°までにすることは難しい。これは、コーナ用フラップゲート２１を含まない、浮体式フラップゲート１１，１２単体であれば最大起立角度は９０°であるが、本発明ではコーナ用フラップゲート２１を含むためである。すなわち、本発明では、起立角度が９０°となるまで浮体式フラップゲート１１，１２が起立すると、浮体式フラップゲート１１，１２の端部同士が接近して折り畳まれたコーナ用フラップゲート２１のスペースがなくなるからである。よって、最大起立角度は折り畳まれたコーナ用フラップゲート２１のスペースを確保できるように最適化設計して決定する。浮体式フラップゲート１１，１２の最大起立角度は７５°が好ましい。

上記の例では、直線領域Ｓ1と直線領域Ｓ2に押し寄せる波の力が同程度である場合について説明しているが、例えば図５に示すように、直線領域Ｓ1に押し寄せる波の力よりも直線領域Ｓ2に押し寄せる波の力の方が大きくなった場合、直線領域Ｓ1とＳ2に瞬間的な水位差が発生することがある。このような場合においても、浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３の起立角度の差をコーナ用フラップゲート２１で吸収することができる。

具体的には、図５に示すように、前記コーナ用フラップゲート２１の扉体２２の起立時、右側扉体２４は小さい起立角度で、左側扉体２５は大きい起立角度で中央部扉体２３に対して接近する形で折り込まれることになる。なお、直線領域Ｓ1と直線領域Ｓ2に押し寄せる波の大きさや向きがどのように変化しても、中央部扉体２３に対する右側扉体２４と左側扉体２５の折り込み態様が最適に変化して浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３の起立角度の差を吸収することができる。

この中央部扉体２３、右側扉体２４、左側扉体２５の折り込みを円滑に行えるようにするためには、中央部扉体２３と右側扉体２４及び中央部扉体２３と左側扉体２５の隣り合う側面を、例えば以下のように形成すればよい。

すなわち、図４（ａ）に示すように、中央部扉体２３は、倒伏状態を上方から見た表面側のみならず図４（ａ）の紙面裏側の背面側から見た形状も、浮体式フラップゲート１１，１２の基端側と相対する基端側の幅Ｌ1に比べて、浮体式フラップゲート１１，１２の先端側と相対する先端側の幅Ｌ2が長い台形とする。そして、図３（ａ）（ｂ）に示すように、中央部扉体２３は、その横断面形状が、倒伏状態の表面側の幅Ｌ3に比べて背面側の幅Ｌ4が短い逆台形とする。

一方、右側扉体２４及び左側扉体２５の、中央部扉体２３の前記逆台形の脚となる側面２３ａ，２３ｂと相対する側面２４ａ，２５ａは、倒伏状態における右側扉体２４及び左側扉体２５の表面側の幅Ｌ5に比べて背面側の表面側と平行な部分の幅Ｌ6が短く、かつ、前記幅が短くなる割合が先端側より基端側が徐々に大きくなるような斜面とする。

加えて、コーナ用フラップゲート２１の右側扉体２４の側面２４ｂ及び左側扉体２５の側面２５ｂと隣り合う浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３に、右側扉体２４と左側扉体２５の折り込み方向に補助力を作用させる補助力発生装置３３を設置すれば、コーナ用フラップゲート２１の起立初期時の右側扉体２４と左側扉体２５の折り込みが円滑に行えるようになる。

この補助力発生装置３３の構成は特に限定されないが、例えば図６では、浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３に、コイルばね３３ａによってコーナ用フラップゲート２１の右側扉体２４の側面２４ｂ又は左側扉体２５の側面２５ｂに向けて突出するプッシュロッド３３ｂを設けたものを示している。この場合、倒伏時には、コーナ用フラップゲート２１の右側扉体２４の側面２４ｂ及び左側扉体２５の側面２５ｂに押されてプッシュロッド３３ｂはコイルばね３３ａを圧縮して浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３内に位置している。そして、起立初期には、コイルばね３３ａの圧縮が開放されてプッシュロッド３３ｂを突出し、右側扉体２４及び左側扉体２５をその折り込み方向に押す。

また、浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３への前記補助力発生装置３３の設置位置は特に限定されないが、扉体１３の先端側に設ける方がより効果的である。また、前記補助力発生装置３３の設置数は単数でも複数でも良い。１つの扉体１３に複数設置する場合、コイルばね３３ａのばね力はそれぞれ変化させても、変化させず同じばね力としてもよい。

上記構成の本発明の浮体式フラップゲート設備１の場合、扉体１３，２２の起立時、コーナ用フラップゲート２１の扉体２２に作用する水圧荷重は、ヒンジ構造３２，３１を経て両側の浮体式フラップゲート１１，１２に伝達される。そして、浮体式フラップゲート１１，１２に設けたテンションロッド１４及び浮体式フラップゲート１１，１２の底部支承によって支持される（図７参照）。

本発明において、直線領域Ｓ1，Ｓ2に設置する浮体式フラップゲート１１，１２の構造は特に限定されない。しかしながら、開口の広い建物や地下空間、陸閘門や滑走路Ｒの端部のように常時嵩上げをすることができない箇所や、護岸・堤防のように景観上嵩上げ高さを制限したい箇所に配置する場合は、図８に示すような構造とすることが望ましい。

すなわち、図８に示した浮体式フラップゲート１１，１２は、倒伏状態にある扉体１３の裏面１３ｂにワイヤロープ４１の一端を取付けている。このワイヤロープ４１は、例えば扉体１３の裏面１３ｂの扉体１３の高さ方向中間部の両側にブラケット１３ｃを取付け、これらブラケット１３ｃにワイヤロープ４１の一端を取付けている。このワイヤロープ４１の他端は、倒伏した扉体１３の先端側１３ｄの、前記ブラケット１３ｃと相対する位置の扉体１３の格納空間４２に形成した地下スペース４２ａに引き込まれている。

前記地下スペース４２ａの内部には、例えばカウンタウエイト４３と、カウンタウエイト４３の上面の両側に設けた圧縮ばね４４と、各２個の定滑車４５ａ，４５ｂ及び動滑車４６ａ，４６ｂからなる滑車群が関連配置されている。そして、前記引き込まれたワイヤロープ４１の他端を、この滑車群を介してカウンタウエイト４３の上方に案内し、当該位置の地下スペース４２ａの天井部に固定することで、扉体１３の幅より若干狭い幅のカウンタウエイト４３を吊り下げている。

前記滑車群のうち第１の定滑車４５ａは、地下スペース４２ａのワイヤロープ４１の引込み部に、第２の定滑車４５ｂは、カウンタウエイト４３の吊下げ位置上部の地下スペース４２ａの天井部に、それぞれ設けている。

一方、第１の動滑車４６ａは、前記第１の定滑車４５ａと第２の定滑車４５ｂの間で昇降移動するプッシュアップロッド４７の下端に回転自在に取り付けている。また、第２の動滑車４６ｂは、カウンタウエイト４３に取り付けている。

なお、前記プッシュアップロッド４７の昇降移動時、倒伏状態の扉体１３の先端側１３ｄ及び基端側１３ｅの方向への移動は、上部と下部のガイドローラ４７ａ，４７ｂによって規制されている。また、扉体１３の幅方向への移動は、上下のサイドローラ４７ｃ、４７ｄによって規制されている。また、このプッシュアップロッド４７の上下方向の昇降移動は、上限ストッパ４７ｅと下限ストッパ４７ｆによって規制され、上端には押し上げローラ４７ｇを取り付けている。

地下スペース４２ａの内部に関連配置された、上記構成の第１、第２の定滑車４５ａ，４５ｂ、第１、第２の動滑車４６ａ，４６ｂ、カウンタウエイト４３、プッシュアップロッド４７からなる扉体１３の開閉補助機構を備えた上記浮体式フラップゲート１１，１２及びコーナ用フラップゲート２１は、扉体１３，２２の起立時、及び扉体１３，２２の倒伏時は、以下に説明するような作用を奏する。

（扉体１３，２２の起立時）
浸水が所定の水位に達して扉体１３に作用する浮力及びカウンタウエイト４３により作用しているプッシュアップロッド４７の押し上げ力による起立方向の旋回力が扉体１３の重量による倒伏方向の旋回力より大きくなると扉体１３は浮上を開始する。そして、この扉体１３の浮上開始に伴って扉体２２も浮上を開始する。

プッシュアップロッド４７が上昇限に到達した後は、扉体１３の裏面１３ｂの没水部に作用する水圧による起立方向の旋回力が、扉体１３の重量とカウンタウエイト４３によってワイヤロープ４１に発生する張力による倒伏方向の旋回力に勝り、扉体１３は起立方向に旋回して起立する。そして、この扉体１３の起立に伴って扉体２２も起立する。

扉体１３が起立限の近くまで起立した時には、カウンタウエイト４３は上昇限位置近傍まで移動しており、圧縮ばね４４が圧縮される。従って、カウンタウエイト４３の重量と圧縮ばね４４の圧縮力によってワイヤロープ４１に発生する張力が、扉体１３の起立方向の旋回の制動力として倒伏方向に作用する。

（扉体１３，２２の倒伏時）
水位の低下により、扉体１３の裏面１３ｂの没水部に作用する水圧による起立方向の旋回力が減少すると、扉体１３の重量とカウンタウエイト４３によってワイヤロープ４１に発生する張力による倒伏方向の旋回力と釣り合う位置まで扉体１３は倒伏方向に旋回する。そして、この扉体１３の倒伏に伴って扉体２２も倒伏を開始する。なお、起立上限付近では、ワイヤロープ４１に発生する張力には圧縮ばね力も加わる。

扉体１３の重量とカウンタウエイト４３によってワイヤロープ４１に発生する張力による倒伏方向の旋回力と、扉体１３の裏面１３ｂの没水部に作用する水圧による起立方向の旋回力がバランスしながら扉体１３は倒伏方向に旋回する。扉体１３の倒伏により、扉体１３の重量による倒伏方向の旋回力が増大するが、扉体１３の裏面１３ｂにプッシュアップロッド４７が当接した後は、プッシュアップロッド４７の押し上げ力による起立方向の旋回力により倒伏動作は減速する。これら扉体１３の倒伏に伴って扉体２２も倒伏する。

水位の低下により扉体１３の裏面１３ｂの没水部に作用する水圧による浮上力がなくなると、扉体１３の重量による倒伏方向の旋回力により扉体１３，２２は格納空間４２に着床する。この時、カウンタウエイト４３によるプッシュアップロッド４７の押し上げ力は、扉体１３の重量による倒伏方向の旋回力に勝るほどの起立方向の旋回力はないものの、プッシュアップロッド４７の押し上げ力により着床時の衝撃は緩和される。

上記浮体式フラップゲート１１，１２、及びコーナ用フラップゲート２１の格納は、例えば滑走路Ｒの端部のように常時嵩上げをすることができない場合は、図９（ａ）に示すような陸上部の水域との境界部分や、図９（ｂ）に示すような水域に隣接する陸上部に、陸上部と同一平面となるように掘り下げた凹部に格納する。

一方、景観を妨げない堤防の嵩上げ等の場合は、図９（ｃ）に示すような陸上部の水域との境界部分や、図９（ｄ）に示すような水域に隣接する陸上部に、陸上部の表面上に格納する。

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、上記の例では、コーナ用フラップゲート２１における、右側扉体２４と中央部扉体２３、及び、中央部扉体２３と左側扉体２５の、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造３２を、ゴム膜３２ａと繊維膜３２ｂの二重構造としている（図３（ｃ））。

しかしながら、図１０に示すように、引張強度を持った繊維素材にゴムライニングして止水性を持たせた繊維強化ゴム３２ｈを使用してもよい。

また、上記の例では、コーナ部Ｃの角度θが９０°の場合について説明したが、図１１（ａ）に示したように、コーナ部Ｃの角度θが９０°未満の場合でも良い。反対に、図１１（ｂ）に示したように、コーナ部Ｃの角度θが９０°を超える場合でも良い。

また、上記の例では、浮力或いは補助力発生装置３３による右側扉体２４及び左側扉体２５の起立を容易にするため、右側扉体２４及び左側扉体２５を大きく、中央部扉体２３をできるだけ小さくしたものを示している。この場合、中央部扉体２３の基端側の幅Ｌ1の最小値は、図１１（ｃ）（ｄ）に示すように、押さえ板３２ｄの取付けが可能な幅となる。しかしながら、図１１（ｅ）に示したように、中央部扉体２３、右側扉体２４及び左側扉体２５を、前記点Ｐを中心として等角度に分割したものでも良い。

また、上記の例では、倒伏状態を上方から見て、中央部扉体２３、右側扉体２４及び左側扉体２５の先端面を直線としているが、図１１（ｃ）に示すように、中央部扉体２３、右側扉体２４及び左側扉体２５の先端面を凸湾曲状としてもよい。

また、上記の例では、コーナ用フラップゲート２１の扉体２２を、中央部扉体２３、右側扉体２４及び左側扉体２５の３つで形成しているが、扉体２２の数は、図１２に示すように、２つでもよい。また、浮力のみに依存する中央部に位置する扉体が起立可能であれば、図１３に示すように４つでも良い。

上記した各種の実施例においては、両浮体式フラップゲート１１，１２の扉体１３の高さ・厚さ等は、既知であるコーナ部Ｃの角度θより、各扉体１３が起立・倒伏ができるよう、最適化設計して決定する。このことは、コーナ用フラップゲート２１の扉体２２の数・構成・高さ・厚さ等についても同様である。

１ 浮体式フラップゲート設備
１１，１２ 浮体式フラップゲート
１３ 扉体
１３ａ 側面
１３ｄ 先端側
１３ｅ 基端側
１３ｆ 底面
２１ コーナ用フラップゲート
２２ 扉体
２３ 中央部扉体
２４ 右側扉体
２５ 左側扉体
３１，３２ ヒンジ構造
３３ 補助力発生装置
４１ ワイヤロープ
４２ 格納空間
４２ａ 地下スペース
４３ カウンタウエイト
４５ａ 第１の定滑車
４５ｂ 第２の定滑車
４６ａ 第１の動滑車
４６ｂ 第２の動滑車
４７ プッシュアップロッド
Ｓ1 一方の直線領域
Ｓ2 他方の直線領域
Ｃ コーナ部
θ コーナ部の角度

Claims (7)

1. 増水時に、増水した水の流入を阻止すべく、前記流入する水の方向に高さ方向の平面内で扉体の先端側が基端側を支点とする起立揺動が可能なように構成した浮体式フラップゲート設備であって、
   一方の直線領域と他方の直線領域にそれぞれ配置する浮体式フラップゲートと、これら両直線領域が交わるコーナ部に設置するコーナ用フラップゲートとを備え、
   前記コーナ用フラップゲートは、
   前記両浮体式フラップゲートの扉体の基端側底面の幅方向への延長線が前記コーナ部で交わる部分を通る直線により分割された複数の扉体を有し、
   これら複数の扉体の隣り合う扉体同士を、止水状態を維持したヒンジ構造によって連結するとともに、前記複数の扉体のうち前記浮体式フラップゲートの扉体と隣り合う扉体と、前記浮体式フラップゲートの前記隣り合う扉体を、それぞれ止水状態を維持したヒンジ構造によって連結したことを特徴とする浮体式フラップゲート設備。
2. 前記コーナ用フラップゲートは、前記複数の扉体の基端側の、コーナ部で交わる前記部分を含む箇所を切り欠いた形状であり、当該切り欠いた箇所は、前記ヒンジ構造の止水状態を維持する止水膜で覆われてい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設備。
3. 上方から見て、倒伏状態にある一方の直線領域に配置する浮体式フラップゲートの扉体の他方の直線領域側の側面と、倒伏状態にある他方の直線領域に配置する浮体式フラップゲートの扉体の底面が、一直線状となるように配置す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設備。
4. 前記コーナ用フラップゲートを構成する複数の扉体は、中央部扉体と、この中央部扉体の両側に配置される右側扉体及び左側扉体とからなるものであ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設備。
5. 前記ヒンジ構造は、倒伏状態にある前記両浮体式フラップゲート及び前記コーナ用フラップゲートの表面側に配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の浮体式フラップゲート設備。
6. 前記コーナ用フラップゲートの扉体と隣り合う前記浮体式フラップゲートの扉体に、前記コーナ用フラップゲートの起立時、起立を補助すべく、扉体の折り込み方向に補助力を作用させる補助力発生装置を設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の浮体式フラップゲート設備。
7. 前記浮体式フラップゲートは、
   倒伏状態にある扉体の裏面に一端を固定したロープの他端を、倒伏した扉体を格納する格納空間の、前記扉体の先端部側に形成した地下スペースの内部に配置した各２個の定滑車と動滑車を介して案内して前記地下スペースの天井部に固定し、前記ロープを案内する第２の動滑車を取り付けたカウンタウエイトの昇降により、第１の動滑車を取り付けたプッシュアップロッドを昇降させて起立初期の扉体の先端側の押し上げと倒伏終期の急激な倒伏の抑制を行うとともに、前記ロープに作用する張力により、起立終期の衝撃吸収と倒伏初期の水位追従を行う扉体の開閉補助機構を有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の浮体式フラップゲート設備。

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