JP2019112790A - 流入遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外水域の水位上昇時に、流水路の流水方向および流水方向とは反対方向の流入を無動力で遮断可能なコンパクトな流入遮断装置を提供する。【解決手段】 流水路の途中に設けられた集水枡３１と、集水枡３１に回動可能に取り付けられた蓋部材４０と、蓋部材４０の上方に設けられ、集水枡３１内の水位の変動にともなって変位する浮体５０と、蓋部材４０と浮体５０とを連結する連結部材６０と、を備える。この流入遮断装置３０において、蓋部材４０は、浮体５０の変位に連動して、保護対象エリア（第１建屋５、第２建屋６）に接続された流水路（上流側排水本管１１，下流側取水本管１２Ａ）への流入を遮断する遮断位置と、保護対象エリア（第１建屋５、第２建屋６）に接続された流水路（上流側排水本管１１，下流側取水本管１２Ａ）を開放する開放位置と、の間を移動可能とする。【選択図】図３

Description

本発明は、河川や海等の外水域に接続される流水路に設置され、外水域の水位上昇時に、流水路への流入を遮断する流入遮断装置に関するものである。

従来から、流水路には、津波や高潮などによる流入を防止するために可動式のゲートが取り付けられている。このようなゲートとして、無動力で開閉できるものが知られている（特許文献１，２参照）。

特許文献１には、集水枡内に設けられたフラップゲートが開示されており、排水する際には、水の流れを受けてゲートを開くようにして揺動し、河川や海等の水面が上昇して水が逆流しようとした際には、水の流れを受けてゲートを閉じるよう揺動する。

特許文献２には、取水槽内に設けられた、フロート付きウエイトに接続された開閉壁が開示されており、取水槽内部の海水の水位上昇に基づく浮力の作用により、開閉壁が上下方向に移動する。そして、海面水位の上昇時には、海水の流入路を遮断し、水位が正常に戻れば通常状態に復帰する。

特開２００４−２０４６０１号公報 特開２０１６−１１８０２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のフラップゲートは、河川や海等の水面が上昇して、水が排水路の排水方向に流入した場合、フラップゲートを無動力で閉じることができない、という問題がある。また、特許文献２に記載の開閉壁は、開閉壁を上下に移動させるために、開閉壁を完全に持ち上げる必要があり、そのための大規模な装置が必要となる、という問題がある。

そこで、本発明は、外水域の水位上昇時に、流水路の流水方向および流水方向とは反対方向の流入を無動力で遮断可能なコンパクトな流入遮断装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の流入遮断装置は、外水域の水位上昇時に、流水路への流入を遮断する流入遮断装置であって、前記流水路の途中に設けられた集水枡と、前記集水枡に回動可能に取り付けられた蓋部材と、前記蓋部材の上方に設けられ、前記集水枡内の水位の変動にともなって変位する浮体と、前記蓋部材と前記浮体とを連結する連結部材と、を備え、前記蓋部材は、前記浮体の変位に連動して、保護対象エリアに接続された前記流水路への流入を遮断する遮断位置と、前記保護対象エリアに接続された前記流水路を開放する開放位置と、の間を移動可能であることを特徴とする。

ここで、本発明の流入遮断装置は、前記集水枡内に配置された支持部材であって、前記集水枡に接続された前記流水路の開口より上方の位置で、前記開放位置にある前記浮体を支持する支持部材を備えても良い。

また、本発明の流入遮断装置では、前記蓋部材は、蓋本体と、前記蓋本体より幅が狭く、前記蓋本体から少なくとも一部が張り出したアーム部と、を備え、前記アーム部に前記連結部材が接続されても良い。

また、本発明の流入遮断装置では、前記アーム部の長さは、調整可能であっても良い。さらに、本発明の流入遮断装置では、前記連結部材の長さは、調整可能であっても良い。

このように構成された本発明の流入遮断装置では、外水域の水位が高くない通常時では、蓋部材が開放位置に位置し、流水が行われる。外水域の水位が上昇すると、集水枡内の水位が上昇し、蓋部材は、浮体の浮力の作用により遮断位置に移動し、流水路から保護対象エリアへの流入が防がれる。そのため、外水域の水位上昇時に、流水路の流水方向および流水方向とは反対方向の流入を無動力で遮断することができる。また、蓋部材が、集水枡に回転可能に支持されることで、遮断位置と開放位置との間で蓋部材を移動させて開閉する開閉荷重を小さくすることができる。そのため、蓋部材を移動させるための浮力を作用させる浮体を小規模にし、簡易な構成のコンパクトな装置とすることができる。

また、本発明の流入遮断装置では、前記集水枡内に配置された支持部材であって、前記集水枡に接続された前記流水路の開口より上方の位置で、前記開放位置にある前記浮体を支持する支持部材を備えることで、外水域の水位が高くない通常時に、浮体を集水枡内の水面より上方に配置することができ、通常時の流水を阻害しないようにすることができる。

また、本発明の流入遮断装置では、前記蓋部材は、蓋本体と、前記蓋本体より幅が狭く、前記蓋本体から少なくとも一部が張り出したアーム部と、を備え、前記アーム部に前記連結部材が接続されることで、蓋部材が、遮断位置と開放位置との間を移動する際に、蓋部材に加わる水の抵抗を低減することができ、蓋部材に作用させる浮体の浮力を低減し、浮体の規模の縮小化を図れる。

また、本発明の流入遮断装置では、前記アーム部の長さは、調整可能とすることで、連結部材の取付位置を、蓋部材の回転軸から遠ざけた位置にすることができ、力のモーメントを大きくして、蓋部材を移動させるための浮力を作用させる浮体の規模を小さくし、コンパクトな装置とすることができる。また、本発明の流入遮断装置では、前記連結部材の長さは、調整可能とすることで、流入遮断装置が稼働する水位を任意に設定することができる。

実施例１の流入遮断装置が設けられる敷地について説明する説明図である。 実施例１の流入遮断装置の構成を示す平面図である。 実施例１の流入遮断装置の構成を示す断面図である。 実施例１の蓋部材の構成を示す構成図である。 実施例１の排水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図である。 実施例１の取水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図である。 実施例１の排水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。 実施例１の取水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。 実施例２の流入遮断装置の構成を示す断面図であるとともに、排水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図でもある。 実施例２の蓋部材の構成を示す構成図である。 実施例２の排水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。 実施例３の流入遮断装置の構成を示す断面図であるとともに、排水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図でもある。 実施例３の排水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。 別の実施例の流入遮断装置の構成を説明する説明図である。 別の実施例の蓋部材を説明する説明図である。

以下、本開示による流入遮断装置を実現する実施形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
［流入遮断装置が適用される敷地］
図１は、実施例１の流入遮断装置が設けられる敷地について説明する説明図である。以下、図１に基づいて、実施例１の流入遮断装置が適用される敷地について説明する。

実施例１の流入遮断装置３０は、例えば、外水域としての海に挟まれた半島に設けられる。一方の岸には、堤防としての第１防潮堤３が設けられる。他方の岸には、堤防としての第２防潮堤４が設けられる。陸地には、保護対象エリアの第１建屋５と第２建屋６と、が建てられている。第１建屋５と第２建屋６は、工場のほか、発電所や店舗、一般住宅などでもよい。

第１建屋５には、第１建屋５の排水を流す流水路としての第１建屋支管１５が接続される。第１建屋支管１５は、流水路としての排水本管１０に接続される。第２建屋６には、海からの海水を取水する流水路としての第２建屋支管１６が接続される。第２建屋支管１６は、流水路としての取水本管１０Ａに接続される。

排水本管１０は、第１防潮堤３の下方を横断して配設される。第１建屋５からの排水は、排水本管１０により、第１防潮堤３の下方を通って、海に放流される。取水本管１０Ａは、第２防潮堤４の下方を横断して配設される。海からの海水は、取水本管１０Ａから取水され、第２防潮堤４の下方を通って、第２建屋６に供給される。

実施例１における流入遮断装置３０は、排水本管１０と取水本管１０Ａとに設けられる。排水側の流入遮断装置３０は、第１建屋５と、第１防潮堤３との間に設けられる。取水側の流入遮断装置３０は、第２建屋６と、第２防潮堤４との間に設けられる。

［流入遮断装置の構成］
図２は、実施例１の流入遮断装置の構成を示す平面図である。図３は、実施例１の流入遮断装置の構成を示す断面図である。図４は、実施例１の蓋部材の構成を示す構成図である。以下、図２〜図４に基づいて、実施例１の流入遮断装置の構成を説明する。なお、排水側の流入遮断装置３０と、取水側の流入遮断装置３０とは、配置される向きが異なるだけで、同様の構成であるため、排水側の流入遮断装置３０について説明し、取水側の流入遮断装置３０についての説明を適宜省略する。

排水側の流入遮断装置３０は、図２および図３に示すように、有底箱状の集水枡３１と、集水枡３１に回動可能に取り付けられた蓋部材４０と、蓋部材４０の上方に設けられ、集水枡３１内の水位の変動にともなって変位する浮体５０と、浮体５０を支持する支持部材５５と、蓋部材４０と浮体５０とを連結する連結部材６０と、を備える。

集水枡３１は、コンクリート製やポリ塩化ビニル製で、有底箱状に形成され、第１底部３２と、第１底部３２の縁から起立する側壁３３と、集水枡３１の内側の空間を２つに仕切る隔壁３４と、隔壁３４の下端から側壁３３に向けて底を形成する第２底部３５と、を備える。

集水枡３１の側壁３３には、排水本管１０が接続される。ここで、排水本管１０の排水方向で、集水枡３１の上流側の排水本管１０を上流側排水本管１１とし、排水本管１０の排水方向で、集水枡３１の下流側の排水本管１０を下流側排水本管１２とする。

集水枡３１の側壁３３には、上流側排水本管１１が接続する第１開口３３ａと、下流側排水本管１２が接続する第２開口３３ｂと、が設けられる。第１開口３３ａと第２開口３３ｂとは、略同じ高さに設置される。なお、第１開口３３ａと第２開口３３ｂとは、違う高さに設置されても良い。第１開口３３ａの下方に、第２底部３５が形成される。第２底部３５には、第３開口３５ａが設けられる。第３開口３５ａは、第２底部３５の略中央に、矩形状に形成される。

隔壁３４は、集水枡３１の内側の空間を第１領域Ｓ１と、第２領域Ｓ２との領域を形成するように仕切る。第１領域Ｓ１は、隔壁３４と、側壁３３と、第２底部３５とで囲まれた領域である。第２領域Ｓ２は、隔壁３４と、第２底部３５と、側壁３３と、第１底部３２とで囲まれた領域である。

第１領域Ｓ１の上方の第１領域開口３４ａは、水密性の第１蓋体６５で塞がれる。第１蓋体６５は、例えば水密性のマンホールとすることができる。なお、第１蓋体６５を設けずに、隔壁３４の上端と側壁３３の上端を接続する天部を設けても良い。第２領域Ｓ２の上方の第２領域開口３４ｂは、開口を有する第２蓋体６６で塞がれる。第２蓋体６６は、例えばグレーチングとすることができる。

蓋部材４０は、図４に示すように、蓋本体４１と、蓋本体４１の基端側に設けられたリンク部４２と、蓋本体４１の先端側に延在して設けられたアーム部４３と、リンク部４２に取り付けられたヒンジ機構４５と、を備える。

蓋本体４１は、例えばステンレス鋼などのスチール製で、第３開口３５ａより大きな矩形状に形成される。蓋本体４１の表面には、角筒状に形成されたリブ４１ａを有する。リブ４１ａの外径は、第３開口３５ａより小さく形成され、リブ４１ａが第３開口３５ａに嵌るようになっている。なお、リブ４１ａの周縁には、止水ゴムが貼着されても良い。

蓋本体４１は、リンク部４２を介して、ヒンジ機構４５に取り付けられる。ヒンジ機構４５は、リンク部４２に溶接等で固定された円柱状の支軸４６と、支軸４６の両端部で拡径する拡径部４７と、支軸４６を支持する支軸支持部４８と、支軸支持部４８を保持する保持プレート４９と、で構成される。

保持プレート４９は、第２底部３５の下方の側壁３３に、ボルトなどの締結具３９によって取り付けられる。蓋部材４０は、ヒンジ機構４５を介して、回動可能に支持され、第３開口３５ａを塞ぐことができるようになっている。

アーム部４３は、例えばステンレス鋼などのスチール製で、蓋本体４１より幅が狭い矩形の板状で形成される。アーム部４３は、一端側が蓋本体４１に固定され、他端側が蓋本体４１から張り出される。アーム部４３には、ボルトにより蓋本体４１に固定するための孔４３ａが形成される。孔４３ａは、複数形成され、蓋本体４１への取付位置を調整可能とする。すなわち、アーム部４３の長さは、調整可能となる。アーム部４３の先端には、フック４４が設けられる。フック４４は、半円環状に形成される。フック４４には、連結部材６０が接続される。

浮体５０は、例えば、内部を空洞化して浮力を確保した成形部材を用いることができる。なお、浮体５０は、外部の成形部品が破損した場合でも、浮力を有するように、成形部材の内部に発泡スチロールを配置してもよい。また、浮体５０は、発泡スチロールなどの発泡部材、水に浮遊する様々な部材を用いることもできる。

浮体５０は、集水枡３１内の水位が低下した状態では、支持部材５５によって支持される。図２，３に示すように、下流側排水本管１２が接続する第２開口３３ｂの上方の側壁３３に１つの支持部材５５が取り付けられる。この支持部材５５と対向する隔壁３４に、もう１つの支持部材５５が取り付けられる。支持部材５５は、断面がＬ字状のＬ字鋼（アングル部材、山形鋼とも称される）により形成される。支持部材５５は、ボルトによって、側壁３３と隔壁３４とに取り付けられる。支持部材５５の取付位置は、調整可能とする。支持部材５５によって、浮体５０は、下流側排水本管１２が接続する第２開口３３ｂより上方の位置で、支持される。

浮体５０には、円環状のフック（図示せず）が接続される。浮体５０のフックと、蓋部材４０のフック４４とが、連結部材６０によって連結される。連結部材６０は、図４に示すように、例えば環状の部品を繋げて線状にした鎖などとすることができる。連結部材６０の端部には、開閉可能な環状のカギ部６０ａが設けられる。カギ部６０ａは、各鎖素子６０ｂに取付可能となっている。そして、カギ部６０ａをアーム部４３のフック４４の開口に通し、何れかの鎖素子６０ｂに取り付けることで、連結部材６０が蓋部材４０に連結される。すなわち、連結部材６０の長さは、調整可能となる。なお、連結部材６０と浮体５０との連結も、これと同様の構成とすることができる。

集水枡３１の側壁３３には、図２，３に示すように、タラップ６１，６２が設けられる。第１領域Ｓ１の側壁３３に、タラップ６１が設けられる。第２領域Ｓ２の側壁３３に、タラップ６２が設けられる。作業者は、タラップ６１によって、集水枡３１の第１領域Ｓ１を点検したり補修したりすることができる。また、作業者は、タラップ６２によって、集水枡３１の第２領域Ｓ２を点検したり補修したりすることができる。

取水側の流入遮断装置３０の集水枡３１の側壁３３には、取水本管１０Ａが接続される。ここで、取水本管１０Ａの取水方向で、集水枡３１の上流側の取水本管１０Ａを上流側取水本管１１Ａとし、取水本管１０Ａの取水方向で、集水枡３１の下流側の取水本管１０Ａを下流側取水本管１２Ａとする（図６参照）。

次に、作用を説明する。
図５は、実施例１の排水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図である。図６は、実施例１の取水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図である。図７は、実施例１の排水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。図８は、実施例１の取水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。以下、図５〜図８に基づいて、実施例１の流入遮断装置の作用を説明する。

（平常時の排水側の流入遮断装置）
第１防潮堤３の外側の外水域の水位が高くない平常時の排水側の流入遮断装置３０の作用を説明する。図５に示すように、集水枡３１内の水位は、水位ＷＬ１となる。浮体５０は、水位ＷＬ１より上方の位置で、支持部材５５に支持される。そのため、浮体５０は、水没せず、蓋部材４０には、浮体５０の浮力が作用しない。

蓋部材４０は、水位ＷＬ１より下方に位置し、水没するが、蓋部材４０の重量は、蓋部材４０に作用する浮力より大きい。そのため、蓋部材４０は、蓋部材４０の先端が集水枡３１の第１底部３２に当接し、第３開口３５ａを開放する開放位置にある。

第１建屋５からの排水は、上流側排水本管１１を通って、集水枡３１の第１領域Ｓ１に流れ込む。第１領域Ｓ１に流れ込んだ排水は、第３開口３５ａを通って、第２領域Ｓ２に流れ込む。第２領域Ｓ２に流れ込んだ排水は、下流側排水本管１２に流れ込み、海へ放流される。

（平常時の取水側の流入遮断装置）
平常時の取水側の流入遮断装置３０の作用を説明する。図６に示すように、集水枡３１内の水位は、水位ＷＬ１となる。浮体５０は、水位ＷＬ１より上方の位置で、支持部材５５に支持される。そのため、浮体５０は、水没せず、蓋部材４０には、浮体５０の浮力が作用しない。

蓋部材４０は、水位ＷＬ１より下方に位置し、水没するが、蓋部材４０の重量は、蓋部材４０に作用する浮力より大きい。そのため、蓋部材４０は、蓋部材４０の先端が集水枡３１の第１底部３２に当接し、第３開口３５ａを開放する開放位置にある。

第２防潮堤４の外水域の海水は、上流側取水本管１１Ａを通って、集水枡３１の第２領域Ｓ２に流れ込む。第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、第３開口３５ａを通って、第１領域Ｓ１に流れ込む。第１領域Ｓ１に流れ込んだ海水は、下流側取水本管１２Ａに流れ込み、給水ポンプ等により、第２建屋６に供給される。

（異常時の排水側の流入遮断装置）
第１防潮堤３の外水域の水位が上昇する異常時の排水側の流入遮断装置３０の作用を説明する。この場合、排水本管１０の排水方向とは逆方向から、外水域からの津波や高潮が押し寄せる。

図７に示すように、集水枡３１内の水位は、水位ＷＬ１より高い水位ＷＬ２となる。浮体５０は、集水枡３１内の水位の上昇により、上昇する。浮体５０が上昇すると、連結部材６０を介して、蓋部材４０の先端が上方に引っ張られる。蓋部材４０の先端が上方に引っ張られると、蓋部材４０は、ヒンジ機構４５の支軸４６を回転軸として、上方に旋回し、第３開口３５ａを塞ぐ遮断位置に移動する。蓋部材４０が遮断位置に移動すると、蓋部材４０には、浮体５０による浮力の他に、水圧が作用する。そのため、第３開口３５ａは、蓋部材４０によって、より確実に密閉される。

海から下流側排水本管１２に流れ込んだ海水は、第２領域Ｓ２に流れ込む。第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材４０によって、堰き止められる。すなわち、海から第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、第１領域Ｓ１、上流側排水本管１１および第１建屋支管１５を通って、保護対象エリアである第１建屋５に流れ込まない。

波が第２防潮堤４を超流した場合であっても、開口を有する第２蓋体６６から第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材４０によって、堰き止められる。すなわち、第１防潮堤３を超流した海水は、第１領域Ｓ１、上流側排水本管１１および第１建屋支管１５を通って、第１建屋５に流れ込まない。

津波や高潮が治まり、集水枡３１内の水位が下降すると、浮体５０は、下降する。平常時の水位ＷＬ１まで下がると、蓋部材４０は、蓋部材４０の先端が集水枡３１の第１底部３２に当接し、第３開口３５ａを開放する開放位置に移動する。

（異常時の取水側の流入遮断装置）
第２防潮堤４の外水域の水位が上昇する異常時の取水側の流入遮断装置３０の作用を説明する。この場合、取水本管１０Ａの取水方向と同じ方向から、外水域からの津波や高潮が押し寄せる。

図８に示すように、集水枡３１内の水位は、水位ＷＬ１より高い水位ＷＬ２となる。浮体５０は、集水枡３１内の水位の上昇により、上昇する。浮体５０が上昇すると、連結部材６０を介して、蓋部材４０の先端が上方に引っ張られる。蓋部材４０の先端が上方に引っ張られると、蓋部材４０は、ヒンジ機構４５の支軸４６を回転軸として、上方に旋回し、第３開口３５ａを塞ぐ遮断位置に移動する。蓋部材４０が遮断位置に移動すると、蓋部材４０には、浮体５０による浮力の他に、水圧が作用する。そのため、第３開口３５ａは、蓋部材４０によって、より確実に密閉される。

海から上流側取水本管１１Ａに流れ込んだ海水は、第２領域Ｓ２に流れ込む。第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材４０によって、堰き止められる。すなわち、海から第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、第１領域Ｓ１、下流側取水本管１２Ａおよび第２建屋支管１６を通って、保護対象エリアである第２建屋６に流れ込まない。

波が第２防潮堤４を超流した場合であっても、開口を有する第２蓋体６６から第２領域Ｓ２に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材４０によって、堰き止められる。すなわち、第２防潮堤４を超流した海水は、第１領域Ｓ１、下流側取水本管１２Ａおよび第２建屋支管１６を通って、第２建屋６に流れ込まない。

津波や高潮が治まり、集水枡３１内の水位が下降すると、浮体５０は、下降する。平常時の水位ＷＬ１まで下がると、蓋部材４０は、蓋部材４０の先端が集水枡３１の第１底部３２に当接し、第３開口３５ａを開放する開放位置に移動する。

実施例１の流入遮断装置３０では、流水路の途中に設けられた集水枡３１と、集水枡３１に回動可能に取り付けられた蓋部材４０と、蓋部材４０の上方に設けられ、集水枡３１内の水位の変動にともなって変位する浮体５０と、蓋部材４０と浮体５０とを連結する連結部材６０と、を備える。この流入遮断装置３０において、蓋部材４０は、浮体５０の変位に連動して、保護対象エリア（第１建屋５、第２建屋６）に接続された流水路（上流側排水本管１１，下流側取水本管１２Ａ）への流入を遮断する遮断位置と、保護対象エリア（第１建屋５、第２建屋６）に接続された流水路（上流側排水本管１１，下流側取水本管１２Ａ）を開放する開放位置と、の間を移動可能である（図５〜図８）。

これにより、外水域の水位が高くない通常時では、蓋部材４０が開放位置に位置し、流水が行われる。外水域の水位が上昇すると、集水枡３１内の水位が上昇し、蓋部材４０は、浮体５０の浮力の作用により遮断位置に移動し、流水路（上流側排水本管１１，下流側取水本管１２Ａ）から保護対象エリア（第１建屋５、第２建屋６）への流入が防がれる。そのため、集水枡３１内の水位が上昇した際に、津波や高潮の押し寄せる方向と、流水路（排水本管１０、取水本管１０Ａ）の流水方向とが、同じ方向であっても、逆方向であっても、流水路（上流側排水本管１１，下流側取水本管１２Ａ）への流入を、作業員が操作することなく、無動力で遮断することできる。

また、蓋部材４０が、集水枡３１に回転可能に支持されることで、遮断位置と開放位置との間で蓋部材４０を移動させて開閉する開閉荷重を小さくすることができる。そのため、蓋部材４０を移動させるための浮力を作用させる浮体５０を小規模にし、簡易な構成のコンパクトな装置とすることができる。

実施例１の流入遮断装置３０では、集水枡３１内に配置された支持部材５５であって、集水枡３１に接続された流水路の開口より上方の位置で、開放位置にある浮体５０を支持する支持部材５５を備える（図３）。

これにより、外水域の水位が高くない通常時に、浮体５０を集水枡３１内の水面より上方に配置することができる。そのため、通常時の流水を阻害しないようにすることができる。

実施例１の流入遮断装置３０では、蓋部材４０は、蓋本体４１と、蓋本体４１より幅が狭く、蓋本体４１から少なくとも一部が張り出したアーム部４３と、を備え、アーム部４３に連結部材６０が接続される（図４）。

これにより、蓋部材４０が、遮断位置と開放位置との間を移動する際に、蓋部材４０に加わる水の抵抗を低減することができる。そのため、蓋部材４０に作用させる浮体５０の浮力を低減し、浮体５０の規模の縮小化を図れる。

実施例１の流入遮断装置では、アーム部の長さは、調整可能である（図４）。これにより、連結部材６０の取付位置を、蓋部材４０の回転軸から遠ざけた位置にすることができる。そのため、力のモーメントを大きくすることができ、蓋部材を移動させるために浮力を作用させる浮体を小規模にし、コンパクトな装置とすることができる。実施例１の流入遮断装置では、連結部材６０の長さは、調整可能である（図４）。これにより、流入遮断装置３０が稼働する水位を任意に設定することができる。

まず、構成を説明する。
図９は、実施例２の流入遮断装置の構成を示す断面図であるとともに、排水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図でもある。図１０は、実施例２の蓋部材の構成を示す構成図である。以下、図９および図１０に基づいて、実施例２の流入遮断装置の構成を説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。また、排水側の流入遮断装置１３０と、取水側の流入遮断装置１３０とは、配置される向きが異なるだけで、同様の構成であるため、排水側の流入遮断装置１３０について説明し、取水側の流入遮断装置１３０についての説明を省略する。

実施例２の流入遮断装置は、主に集水枡が隔壁を有さない点で、実施例１の流入遮断装置と異なる。集水枡１３１は、有底箱状に形成され、第１底部１３２と、第１底部１３２の縁から起立する側壁１３３と、第１底部１３２の上方に設けられた第２底部１３５と、を備える。

集水枡１３１には、上流側排水本管１１が接続する第１開口１３３ａと、下流側排水本管１２が接続する第２開口１３３ｂと、が設けられる。第１開口１３３ａは、第２底部１３５の下方に設けられる。第２開口１３３ｂは、第２底部１３５の上方に設けられる。第２底部１３５には、第３開口１３５ａが設けられる。第３開口１３５ａは、第２底部１３５の略中央に、矩形状に形成される。

蓋部材１４０は、図１０に示すように、蓋本体１４１と、蓋本体１４１の基端側に設けられたリンク部４２と、を備える。蓋本体１４１は、第３開口１３５ａより大きな矩形状に形成される。蓋本体１４１の先端側には、フック１４４が設けられる。保持プレート４９は、第２底部１３５の下方の側壁１３３に、ボルトなどの締結具３９によって取り付けられる。なお、蓋本体１４１に角筒状に形成されたリブを設け、第３開口１３５ａに嵌るようにしても良い。

第２底部１３５は、図９に示すように、集水枡１３１の内側の空間を、第３領域Ｓ３と、第４領域Ｓ４との領域を形成するように仕切る。第３領域Ｓ３は、側壁１３３と、第２底部１３５とで囲まれた領域である。第４領域Ｓ４は、側壁１３３と、第１底部１３２と、第２底部１３５とで囲まれた領域である。

次に、作用を説明する。
図１１は、実施例２の排水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。以下、図９および図１１に基づいて、実施例２の流入遮断装置の作用を説明する。なお、取水側の流入遮断装置１３０の作用については、排水側の流入遮断装置１３０と同様であるため、その説明を省略する。

（平常時の排水側の流入遮断装置）
第１防潮堤３の外水域の水位が高くない平常時の排水側の流入遮断装置１３０の作用を説明する。図９に示すように、集水枡１３１内の水位は、水位ＷＬ１となる。浮体５０は、水位ＷＬ１より上方の位置で、支持部材５５に支持される。そのため、浮体５０は、水没せず、蓋部材１４０には、浮体５０の浮力が作用しない。

蓋部材１４０は、水位ＷＬ１より下方に位置し、水没するが、蓋部材１４０の重量は、蓋部材１４０に作用する浮力より大きい。そのため、蓋部材１４０は、蓋部材１４０の先端が集水枡１３１の第１底部１３２に当接し、第３開口１３５ａを開放する開放位置にある。

第１建屋５からの排水は、上流側排水本管１１を通って、集水枡１３１の第４領域Ｓ４に流れ込む。第４領域Ｓ４に流れ込んだ排水は、第３開口１３５ａを通って、第３領域Ｓ３に流れ込む。第３領域Ｓ３に流れ込んだ排水は、下流側排水本管１２に流れ込み、海へ放流される。

（異常時の排水側の流入遮断装置）
第１防潮堤３の外水域の水位が上昇する異常時の排水側の流入遮断装置１３０の作用を説明する。この場合、排水本管１０の排水方向と逆方向から、外水域からの津波や高潮が押し寄せる。

図１１に示すように、集水枡１３１内の水位は、水位ＷＬ１より高い水位ＷＬ２となる。浮体５０は、集水枡１３１内の水位の上昇により、上昇する。浮体５０が上昇すると、連結部材６０を介して、蓋部材１４０の先端が上方に引っ張られる。蓋部材１４０の先端が上方に引っ張られると、蓋部材１４０は、ヒンジ機構４５の支軸４６を回転軸として、上方に旋回し、第３開口１３５ａを塞ぐ遮断位置に移動する。

なお、第３開口１３５ａの開口を小さくすることで、蓋部材１４０の開閉荷重を低減することができる。実施例２では、第３開口１３５ａの大きさを小さくすることで、小規模の浮体を使用して、蓋部材１４０を開放位置と、遮断位置との間で移動させることができる。

海から下流側排水本管１２に流れ込んだ海水は、第３領域Ｓ３に流れ込む。第３領域Ｓ３に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材１４０によって、堰き止められる。すなわち、海から第３領域Ｓ３に流れ込んだ海水は、第４領域Ｓ４、上流側排水本管１１および第１建屋支管１５を通って、第１建屋５に流れ込まない。

波が第１防潮堤３を超流した場合であっても、開口を有する第２蓋体６６から第３領域Ｓ３に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材１４０によって、堰き止められる。すなわち、海から第３領域Ｓ３に流れ込んだ海水は、第４領域Ｓ４、上流側排水本管１１および第１建屋支管１５を通って、第１建屋５に流れ込まない。

津波や高潮が治まり、集水枡１３１内の水位が低下すると、浮体５０は、下降する。集水枡１３１内の水位が平常時の水位ＷＬ１まで下がると、蓋部材１４０の先端が集水枡１３１の第１底部１３２に当接し、蓋部材１４０は、第３開口１３５ａを開放する開放位置に移動する。

このように、本発明は、集水枡１３１が隔壁を有さず、上流側排水本管１１が接続する第１開口３３ａと、下流側排水本管１２が接続する第２開口３３ｂと、の間に蓋部材１４０を設けた構成にも適用でき、実施例１と同様の効果を奏する。

まず、構成を説明する。
図１２は、実施例３の流入遮断装置の構成を示す断面図であるとともに、排水側の流入遮断装置の平常時の作用を説明する説明図でもある。以下、図１２に基づいて、実施例３の流入遮断装置の構成を説明する。なお、実施例１または実施例２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。また、排水側の流入遮断装置２３０と、取水側の流入遮断装置２３０とは、配置される向きが異なるだけで、同じ構成であるため、排水側の流入遮断装置２３０について説明し、取水側の流入遮断装置２３０についての説明を省略する。

実施例３の流入遮断装置は、主に蓋部材の構成が異なる点で、実施例１の流入遮断装置と異なる。集水枡２３１は、有底箱状に形成され、第１底部２３２と、第１底部２３２の縁から起立する側壁２３３と、を備える。

集水枡２３１の内側の空間は、第５領域Ｓ５を形成する。第５領域Ｓ５の上方の第５領域開口２３４ａは、開口を有する第２蓋体６６で塞がれる。蓋部材１４０の蓋本体１４１は、上流側排水本管１１が接続する第１開口２３３ａより大きな矩形状に形成される。保持プレート４９は、第１開口２３３ａの下方の側壁２３３に、ボルトなどの締結具３９によって取り付けられる。なお、蓋本体１４１に角筒状に形成されたリブを設け、第１開口２３３ａに嵌るようにしても良い。

連結部材６０は、集水枡２３１の側壁２３３に取り付けられた支持部２７０に架け回された状態で、浮体５０と、蓋部材１４０とに連結される。支持部２７０は、例えば丸鋼やパイプ等を使用することができる。支持部２７０は、蓋部材１４０が遮断位置にある状態で、蓋部材１４０の上方に設置される。これにより、浮体５０が上昇した際に、第１開口２３３ａを確実に塞ぐ遮断位置に蓋部材１４０を位置させることができる。

次に、作用を説明する。
図１３は、実施例３の排水側の流入遮断装置の異常時の作用を説明する説明図である。以下、図１２および図１３に基づいて、実施例３の流入遮断装置の作用を説明する。なお、取水側の流入遮断装置２３０の作用については、排水側の流入遮断装置２３０と同様であるため、その説明を省略する。

（平常時の排水側の流入遮断装置）
第１防潮堤３の外水域の水位が高くない平常時の排水側の流入遮断装置２３０の作用を説明する。図１２に示すように、集水枡２３１内の水位は、水位ＷＬ１となる。浮体５０は、水位ＷＬ１より上方の位置で、支持部材５５に支持される。そのため、浮体５０は、水没せず、蓋部材１４０には、浮体５０の浮力が作用しない。

蓋部材１４０は、水位ＷＬ１より下方に位置し、水没するが、蓋部材１４０の重量は、蓋部材１４０に作用する浮力より大きい。そのため、蓋部材１４０は、蓋部材１４０の先端が集水枡２３１の第１底部２３２に当接し、第１開口２３３ａを開放する開放位置にある。

第１建屋５からの排水は、上流側排水本管１１から第１開口２３３ａを通って、集水枡２３１の第５領域Ｓ５に流れ込む。第５領域Ｓ５に流れ込んだ排水は、下流側排水本管１２に流れ込み、海へ放流される。

（異常時の排水側の流入遮断装置）
第１防潮堤３の外水域の水位が上昇する異常時の排水側の流入遮断装置２３０の作用を説明する。この場合、排水本管１０の排水方向と逆方向から、外水域からの津波や高潮が押し寄せる。

図１３に示すように、集水枡２３１内の水位は、水位ＷＬ１より高い水位ＷＬ２となる。浮体５０は、集水枡２３１内の水位の上昇により、上昇する。浮体５０が上昇すると、連結部材６０を介して、蓋部材１４０の先端が上方に引っ張られる。蓋部材１４０の先端が上方に引っ張られると、蓋部材１４０は、ヒンジ機構４５の支軸４６を回転軸として、上方に旋回し、第１開口２３３ａを塞ぐ遮断位置に移動する。

海から下流側排水本管１２に流れ込んだ海水は、第５領域Ｓ５に流れ込む。第５領域Ｓ５に流れ込んだ海水は、遮断位置にある蓋部材１４０によって、堰き止められる。すなわち、海から第５領域Ｓ５に流れ込んだ海水は、上流側排水本管１１および第１建屋支管１５を通って、第１建屋５に流れ込まない。

波が第１防潮堤３を超流した場合であっても、第１防潮堤３を超流した海水は、開口を有する第２蓋体６６から第５領域Ｓ５に流れ込み、遮断位置にある蓋部材１４０によって、堰き止められる。すなわち、海から第５領域Ｓ５に流れ込んだ海水は、上流側排水本管１１および第１建屋支管１５を通って、第１建屋５に流れ込まない。

津波や高潮が治まり、集水枡２３１内の水位が低下すると、浮体５０は、下降する。平常時の水位ＷＬ１まで下がると、蓋部材１４０の先端が集水枡２３１の第１底部２３２に当接し、蓋部材１４０は、第１開口２３３ａを開放する開放位置に移動する。このように、本発明は、隔壁を設けずに、蓋部材が集水枡に取り付けられた流水路の開口を塞ぐものにも適用でき、実施例１と同様の効果を奏する。

以上、本開示の流入遮断装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、各実施例の組み合わせ、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜実施例３では、集水枡３１，１３１，２３１に接続される流水路は、上流側排水本管１１と下流側排水本管１２の２つとする例を示した。しかし、集水枡に接続される流水路は、３つ以上であっても良い。

例えば実施例１の例で示す場合では、図１４に示すように、第１領域Ｓ１に、３つの上流側排水本管１１が接続され、第２領域Ｓ２に、３つの下流側排水本管１２が接続される。この場合、１つの蓋部材４０によって、３の上流側排水本管１１への流入を遮断することができる。

実施例１〜実施例３では、堤防を防潮堤３，４とする例を示した。しかし、堤防としては、防波堤、堰堤、地形の隆起部分などであっても良い。例えば、第２防潮堤４の外側が陸地で、第２防潮堤４が洪水による浸水を防止する堤防であっても良い。この場合、取水本管１０Ａは、雨水等の径が小さい排水管であっても良い。また、実施例１〜実施例３の流水路は、円筒状のものにも、角筒状のものにも適用可能である。

実施例１〜実施例３では、第３開口３５ａ，１３５ａを矩形状に形成し、蓋本体４１，１４１を矩形状に形成する例を示した。しかし、第２開口としては、円形状や多角形状など様々な形状とすることができる。また、蓋本体としては、図１５に示すように、円形状にすることもできるし、多角形など様々な形状とすることもできる。

実施例１〜実施例３の流入遮断装置は、第１建屋５と第１防潮堤３との間の流水路と、第２建屋６と第２防潮堤４との間の流水路と、に設けられる例を示した。しかし、流入遮断装置としては、第１建屋５と第２建屋６と間の流水路に設けても良い。

実施例１〜実施例３の流入遮断装置は、海に挟まれた半島に設けられた流水路に設置される例を示した。しかし、流入遮断装置としては、津波時、洪水時、高潮時などの水位が上昇する際に、流入を遮断する必要がある流水路に適用可能である。

５ 第１建屋（保護対象エリアの一例）
６ 愛２建屋（保護対象エリアの一例）
１１ 上流側排水本管（流水路の一例）
１２ 下流側排水本管（流水路の一例）
１１Ａ 上流側取水本管（流水路の一例）
１２Ａ 下流側取水本管（流水路の一例）
１５ 第１建屋支管（流水路の一例）
１６ 第２建屋支管（流水路の一例）
３０ 流入遮断装置
３１ 集水枡
４０ 蓋部材
４１ 蓋本体
４３ アーム部
５０ 浮体
５５ 支持部材
６０ 連結部材

Claims (5)

1. 外水域の水位上昇時に、流水路への流入を遮断する流入遮断装置であって、
   前記流水路の途中に設けられた集水枡と、
   前記集水枡に回動可能に取り付けられた蓋部材と、
   前記蓋部材の上方に設けられ、前記集水枡内の水位の変動にともなって変位する浮体と、
   前記蓋部材と前記浮体とを連結する連結部材と、を備え、
   前記蓋部材は、前記浮体の変位に連動して、保護対象エリアに接続された前記流水路への流入を遮断する遮断位置と、前記保護対象エリアに接続された前記流水路を開放する開放位置と、の間を移動可能である
   ことを特徴とする、流入遮断装置。
2. 前記集水枡内に配置された支持部材であって、前記集水枡に接続された前記流水路の開口より上方の位置で、前記開放位置にある前記浮体を支持する支持部材を備える
   ことを特徴とする、請求項１に記載の流入遮断装置。
3. 前記蓋部材は、
   蓋本体と、
   前記蓋本体より幅が狭く、前記蓋本体から少なくとも一部が張り出したアーム部と、を備え、
   前記アーム部に前記連結部材が接続される
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の流入遮断装置。
4. 前記アーム部の長さは、調整可能である
   ことを特徴とする、請求項３に記載の流入遮断装置。
5. 前記連結部材の長さは、調整可能である
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の流入遮断装置。