JP2022001698A - Flap gate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水門の開口部を開閉するためのフラップ式の扉体を備えたフラップゲートに関するものである。 The present invention relates to a flap gate provided with a flap-type door body for opening and closing the opening of a floodgate.
従来、河川・湖・海岸などに設置される樋門や水門には、洪水や高潮などによる逆流を防止するためのゲートが設けられている。このような水門の開口部を開閉するゲートの一例として、扉体を上方に引き上げることで前記水門開口部を開口する引き上げ式ゲートがある。一般的に扉体の昇降には、ラック式の昇降機が用いられている。通常時は、前記水門開口部を開口させておき、上流側(内水側)から流れる水を下流側(外水側)へ排水する。下流側の水位が上昇し、上流側への逆流が生じる場合は、操作員が水門へと出向き閉鎖操作を行う。一方、下流側の水位が低くなれば、再び水門の開口操作を行う。このように、引き上げ式ゲートは、水位に応じた操作が必要であり、操作にかかる人員確保等が問題となっている。 Conventionally, gutter gates and floodgates installed on rivers, lakes, coasts, etc. are provided with gates to prevent backflow due to floods and storm surges. As an example of a gate that opens and closes the opening of the water gate, there is a pull-up gate that opens the water gate opening by pulling up the door body. Generally, a rack-type elevator is used to raise and lower the door body. Normally, the water gate opening is opened, and the water flowing from the upstream side (inner water side) is drained to the downstream side (outer water side). If the water level on the downstream side rises and a backflow to the upstream side occurs, the operator goes to the floodgate and performs a closing operation. On the other hand, if the water level on the downstream side becomes low, the opening operation of the floodgate is performed again. As described above, the pull-up gate needs to be operated according to the water level, and there is a problem of securing personnel for the operation.
これに対し、本願出願人はこれまでに、上流側および下流側の水位に応じて、水門開口部を自動的に開閉することのできるフラップゲートを開発し特許権を得ている(特許文献1)。このフラップゲートを設置する水門開口部には、扉体の上流側面に設置された水密ゴムと密接して水密性を確保するための矩形状の戸当たりが設置されている。この場合、前記水門開口部の底面には戸当たりを設置するために、下流側が一段低くされる段差(「敷段差」ともいう。)が設けられる。そしてフラップゲートは、扉体を数度〜十数度程度、傾斜させた状態にすることで前記敷段差の戸当たり面と前記扉体との間に隙間を構成し、上流側からの排水をスムーズに行うようになっている。 On the other hand, the applicant of the present application has so far developed and obtained a patent right for a flap gate capable of automatically opening and closing the water gate opening according to the water levels on the upstream side and the downstream side (Patent Document 1). ). At the opening of the water gate where the flap gate is installed, a rectangular door stop is installed in close contact with the watertight rubber installed on the upstream side surface of the door body to ensure watertightness. In this case, in order to install a door stop on the bottom surface of the water gate opening, a step (also referred to as a "bed step") is provided on the downstream side so as to be lowered one step. The flap gate forms a gap between the door contact surface of the floor step and the door body by inclining the door body by several degrees to ten and several degrees, and drains water from the upstream side. It is designed to be done smoothly.
このようなフラップゲートの利点に着目し、近年では、引き上げ式ゲートの問題点を解消するため、前記フラップゲートへの改修を行うニーズが高まっている。 Focusing on the advantages of such flap gates, in recent years, there is an increasing need to repair the flap gates in order to solve the problems of the pull-up gates.
ところが、引き上げ式ゲートが設置されていた水門開口部の底面はフラットな状態であり、敷段差は設けられていない。このため、フラップゲートを敷段差のない水門に設置し、敷段差がある場合と同様に扉体を数度〜十数度傾斜させた場合、前記扉体の下端と水門開口部の底面との間の隙間が僅かしか形成されない。このため上流側の水位が低い状態でも排水を妨げるおそれがある。一方、扉体の傾斜角度を大きくして底面との隙間を大きくする方法も考えられるが、下流側の水位が上昇して逆流が生じる状況においては、前記扉体が水圧で自動的に閉鎖するために必要な水位も高くなる。つまり、下流側の水圧によって自動的に閉鎖する反応が遅くなる。そこで、従来、引き上げ式ゲートからフラップゲートへ改修する工事では、フラップゲートを設置する際に水門側に敷段差を設ける工事が必要になっている。 However, the bottom surface of the sluice gate opening where the pull-up gate was installed is in a flat state, and no step is provided. For this reason, when the flap gate is installed in a sluice gate without a sluice step and the door body is tilted by several degrees to a dozen degrees as in the case of a sluice step, the lower end of the door body and the bottom surface of the sluice gate opening Only a small gap is formed between them. Therefore, even if the water level on the upstream side is low, drainage may be hindered. On the other hand, a method of increasing the inclination angle of the door body to increase the gap with the bottom surface is also conceivable, but in a situation where the water level on the downstream side rises and a backflow occurs, the door body is automatically closed by water pressure. The water level required for this is also high. That is, the reaction of automatically closing due to the water pressure on the downstream side is delayed. Therefore, conventionally, in the work of renovating from a pull-up gate to a flap gate, it is necessary to provide a step on the water gate side when installing the flap gate.
このようなフラップゲートに改修する際の技術的課題を解決すべく、本願出願人は以前に、敷段差のない水門において、扉体よりも下流側に設置された外部フロートの重量で扉体を大きく持ち上げ、水位の上昇にともなう浮力によって扉体をスムーズに閉鎖することのできるフラップゲートを開発し特許権を得ている(特許文献2)。 In order to solve the technical problem when repairing such a flap gate, the applicant of the present application previously used the weight of the external float installed on the downstream side of the door body to install the door body in the water gate without a step. We have developed and obtained a patent right for a flap gate that can be lifted greatly and the door body can be closed smoothly by the buoyancy that accompanies the rise in water level (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2に記載された発明においても水門の設置場所や周辺環境、水門の構造などによって、外部フロートの設置が困難な場合がある。従って、敷段差がなく、しかも外部フロートの設置が困難な場合であっても設置することのできる新たなフラップゲートを開発すべき必要性が生じていた。
However, even in the invention described in
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、重力以外の外力が加わらない状態において、敷段差を設けなくても扉体と水門の底面との間の隙間を大きく取ることができるとともに、閉鎖時には水門の開口部との水密性を確保することのできる、フラップゲートを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and in a state where an external force other than gravity is not applied, a gap between the door body and the bottom surface of the floodgate is provided without providing a step. The purpose is to provide a flap gate that can be made large and can ensure watertightness with the opening of the floodgate when closed.
本発明に係るフラップゲートは、敷段差を設けなくても扉体と水門の底面との間に隙間を設け、扉体の傾斜角度に連動させて前記隙間を開閉し、水門の開口部を閉鎖しているときには前記開口部との水密性を確保するという課題を解決するために、重力以外の外力が加わらない状態において所定の初期角度でバランスを保って吊設されているフラップ式の扉体を備えた、水門の開口部を開閉するフラップゲートであって、前記扉体が前記水門を閉鎖している状態において前記扉体の下端縁部と前記水門の底面との間に所定の間隔の隙間が形成されるように設置されているとともに、前記扉体の下端縁部には、当該下端縁部を支点に揺動して前記隙間を開閉する隙間開閉部材が設けられており、前記扉体が前記初期角度以上に開口しているときには前記隙間開閉部材を開口方向に引き上げ、前記扉体が前記初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときには前記隙間開閉部材を前記扉体に連動させて揺動させ、前記扉体が前記水門の開口部を閉鎖しているときには前記隙間開閉部材を前記開口部の戸当たりに当接させる開閉操作補助機構を備えている。 In the flap gate according to the present invention, a gap is provided between the door body and the bottom surface of the water gate without providing a step, the gap is opened and closed in conjunction with the inclination angle of the door body, and the opening of the water gate is closed. In order to solve the problem of ensuring watertightness with the opening when the door is closed, the flap type door body is suspended at a predetermined initial angle in a state where no external force other than gravity is applied. A flap gate that opens and closes the opening of the water gate, and has a predetermined distance between the lower end edge of the door body and the bottom surface of the water gate in a state where the door body closes the water gate. The door is installed so as to form a gap, and a gap opening / closing member that swings with the lower end edge as a fulcrum to open / close the gap is provided at the lower end edge of the door body. When the body is opened at the initial angle or more, the gap opening / closing member is pulled up in the opening direction, and when the door body is swinging within the opening range less than the initial angle, the gap opening / closing member is pulled up at the door body. When the door body closes the opening of the water gate, the door body is provided with an opening / closing operation assisting mechanism for bringing the gap opening / closing member into contact with the door contact of the opening.
また、本発明の一態様として、リンク機構に基づき開閉操作補助機構を構成するという課題を解決するために、前記開閉操作補助機構は、前記扉体の扉体支持軸とは異なる位置に設けられたアーム回動軸を支点にして下流側アームと上流側アームとが交互に上下動可能に軸支されたリンクアームと、前記リンクアームの前記下流側アームと前記隙間開閉部材とを連結したリンクロッドと、前記リンクアームの前記上流側アームに設けられた開閉補助ウエイトと、前記扉体が前記初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときに前記リンクアームの回動を止めるアームストッパーと、を有するようにしてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of configuring the opening / closing operation assisting mechanism based on the link mechanism, the opening / closing operation assisting mechanism is provided at a position different from the door body support shaft of the door body. A link arm in which a downstream arm and an upstream arm are alternately supported so as to be vertically movable with the arm rotation axis as a fulcrum, and a link connecting the downstream arm of the link arm and the gap opening / closing member. A rod, an opening / closing auxiliary weight provided on the upstream arm of the link arm, and an arm that stops the rotation of the link arm when the door body swings within an opening range less than the initial angle. It may have a stopper.
さらに、本発明の一態様として、開閉補助ウエイトによる隙間開閉部材の操作性を高めるという課題を解決するために、前記リンクアームは、前記アーム回動軸から前記開閉補助ウエイトの重心位置までの長さが、前記アーム回動軸から前記リンクロッドの連結位置までの長さよりも長く形成されていてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of improving the operability of the gap opening / closing member by the opening / closing assist weight, the link arm has a length from the arm rotation shaft to the position of the center of gravity of the opening / closing assist weight. The length may be longer than the length from the arm rotation shaft to the connection position of the link rod.
また、本発明の一態様として、開閉操作補助機構による隙間開閉部材の開閉操作性を高めるという課題を解決するために、前記下流側アームにおける前記リンクロッドとの連結位置が、前記アーム回動軸より上方に位置するように構成されていてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of improving the opening / closing operability of the gap opening / closing member by the opening / closing operation assist mechanism, the connection position of the downstream side arm with the link rod is set to the arm rotation shaft. It may be configured to be located higher.
さらに、本発明の一態様として、扉体の下端縁部と水門の底面との間隙を閉鎖しやすくするという課題を解決するために、前記戸当たりにおける左右の側部戸当たりの下端隅部には、前記扉体が前記開口部を閉鎖している状態のときに前記隙間開閉部材と当接する開閉部材受け部が設けられていてもよい。 Further, as one aspect of the present invention, in order to solve the problem of facilitating closing the gap between the lower end edge of the door body and the bottom surface of the water gate, the lower end corners of the left and right side door stops in the door stop are provided. May be provided with an opening / closing member receiving portion that comes into contact with the gap opening / closing member when the door body is in a state of closing the opening.
本発明によれば、重力以外の外力が加わらない状態において、敷段差を設けなくても扉体と水門の底面との間の隙間を大きく取ることができるとともに、閉鎖時には水門の開口部との水密性を確保することができる。 According to the present invention, in a state where an external force other than gravity is not applied, a large gap can be taken between the door body and the bottom surface of the water gate without providing a step, and when the door is closed, the gap between the door body and the bottom surface of the water gate can be widened. Watertightness can be ensured.
以下、本発明に係るフラップゲートの一実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the flap gate according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態のフラップゲート1は、軸支された扉体2の重量バランスおよび水圧によって水門100の開口部200の開閉を自動的に行うものであり、図1に示すように、前記開口部200を開閉する扉体2と、この扉体2を支持する扉体支持アーム3と、この扉体支持アーム3を連結させて前記扉体2を揺動自在に支持する扉体支持軸4と、この扉体支持軸4に連結されるウエイトアーム5と、このウエイトアーム5の上端に設けられるバランスウエイト6と、前記扉体2の下端縁部21と前記水門100の底面300との間に形成される隙間Cを開閉する隙間開閉部材7と、この隙間開閉部材7を扉体2の角度(開度)に連動させて揺動させる開閉操作補助機構8と、前記水門100の開口部200に設置される戸当たり9とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。
The flap gate 1 of the present embodiment automatically opens and closes the opening 200 of the
扉体2は、水門100の開口部200を開閉する扉であり、本実施形態では、前記開口部200の形状に合わせて矩形状に形成されている。この扉体2は、図2に示すように、前記開口部200を閉鎖可能にするため左右幅は前記開口部200の左右幅よりも大きく形成されている。上端側は、前記開口部200を閉鎖する状態において前記開口部200の上方縁部より上方に位置するように設置されている。一方、下端側は、前記開口部200を閉鎖した状態において、下端縁部21と水門100の底面300との間に所定の間隔の隙間Cが形成されるように設置されている。また、本実施形態における扉体2の背面(上流側面)には、水没した際に浮力を発生させるフロート22が設けられている。
The
扉体支持アーム3は、扉体2を支持するアームであり、本実施形態では、2本の扉体支持アーム3,3が前記扉体2の下流側面から連続して上方に延出するように設けられている。
The door
扉体支持軸4は、扉体2を流水方向に揺動自在に支持するための軸であり、本実施形態では、図3に示すように、水門100の開口部200の上方に設置された軸受け400に回動自在に設けられている。この扉体支持軸4には、扉体支持アーム3が固定されており、前記扉体支持アーム3に支持された扉体2を揺動自在に支持するようになっている。
The door
ウエイトアーム5は、上端にバランスウエイト6を設置するためのアームであり、本実施形態では、扉体支持軸4を基端として扉体支持アーム3とは逆方向に延出されている。
The
バランスウエイト6は、扉体2の初期開度を設定する重量バランスを調整するためのものであり、ウエイトアーム5の上端に設置されている。本実施形態におけるバランスウエイト6は、重力以外の外力が加わらない状態において扉体2を所定の初期角度でバランスを保たせる重さに調整されている。ここで初期角度は、本実施形態において戸当たり9の下流側面と扉体2の上流側面とがなす角度として設定されるものとする。初期角度を設定して隙間開閉部材7と水門100の底面300との間に設ける隙間を大きくすることにより、下流側の水位が低く、上流側への逆流が生じない通常時において上流側からの排水がスムーズに行われるようになっている。
The balance weight 6 is for adjusting the weight balance that sets the initial opening degree of the
なお、初期角度は、特に限定されるものではなく、前記隙間開閉部材7の形状や上流側からの排水量、排水時の水位などに応じて、5度〜20度程度が好ましく、8度〜15度がより好ましく、本実施形態では、約11度に設定されている。また、扉体2を初期角度で支持する重量バランスは、バランスウエイト6を用いずに扉体2の重心位置と扉体支持軸4の支持位置との位置関係によって調整してもよい。
The initial angle is not particularly limited, and is preferably about 5 to 20 degrees, preferably about 8 degrees to 15 degrees, depending on the shape of the gap opening / closing
次に、隙間開閉部材7について説明する。隙間開閉部材7は、扉体2の下端縁部21を支点に揺動して、前記下端縁部21と水門100の底面300との間に形成された隙間Cを開閉するものである。本実施形態における隙間開閉部材7は、図4に示すように、水密性を高めるため柔軟性を備えたゴム材により構成される開閉部材本体71と、この開閉部材本体71の前後両面に設けられる補強板72と、扉体2の下端縁部21に揺動自在に支持させるための支点となるヒンジ73とを有する。
Next, the gap opening / closing
開閉部材本体71は、隙間開閉部材7の本体部分であり、隙間Cを覆うことが可能な大きさを有する。本実施形態における開閉部材本体71は、戸当たり9や水門100の底面300との水密性を高めるため、これら戸当たり9や底面300に沿って変形可能な柔軟性を備えたゴム材により形成されている。また、下端部には肉厚を厚くして強度を高めるために膨出させた膨出部74を有している。また、上端部には、扉体2の下端縁部21に固定するために前記扉体2の下端縁部21に沿って角柱状に形成された固定用ブロック75を有している。本実施形態における固定用ブロック75は、開閉部材本体71と同素材により一体的に形成されている。
The opening / closing member
補強板72は、開閉部材本体71を補強するための板材であり、隙間Cの閉鎖時に受ける水圧により前記開閉部材本体71が変形して水密が保てなくなるのを防止するためのものである。本実施形態における補強板72は、開閉部材本体71の前後両面に設けられている。後側(上流側)の補強板72bは、開閉部材本体71と戸当たり9および水門100の底面300との当接部分を回避するように前記開閉部材本体71より一回り小さく形成されている。本実施形態における前後一対の補強板72は、開閉部材本体71の前後両面に配置し、挟持した状態でボルトおよびナットにより締結固定されている。
The reinforcing
なお、補強板72は、前後面に設けられるものに限定されるものではなく、一面のみに設けられていてもよく、開閉部材本体71に内蔵されていてもよい。また、開閉部材本体71が水圧に耐えうる強度を有している場合は、補強板72を設けなくてもよい。
The reinforcing
ヒンジ73は、開閉部材本体71を扉体2の下端縁部21を支点に揺動させる際に動作を安定させるためのものであり、2枚の板材76a,76bを軸部材により回動自在に連結した構造を備えている。本実施形態におけるヒンジ73は、図4に示すように、一方の板材76aが開閉部材本体71の前面側(下流面側)に固定されている。他方の板材76bは固定用ブロック75に形成されたスリット77に嵌入され、前記固定用ブロック75と一緒に扉体2の下端縁部21に固定されている。当該ヒンジ73は、図1に示すように、前記下端縁部21の左右に対して中央位置および当該中央位置に対して左右対象位置の合計3カ所に設けられている。
The
なお、ヒンジ73の数は特に限定されるものではなく、開閉部材本体71の強度等に基づき適宜選択してもよい。
The number of
開閉操作補助機構8は、扉体2の開度に応じて隙間開閉部材7を揺動させるためのものであり、扉体2が初期角度以上に開口しているときには隙間開閉部材7を開口方向に引き上げ、扉体2が初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときには隙間開閉部材7を扉体2に連動させて揺動させ、扉体2が水門100の開口部200を閉鎖しているときには隙間開閉部材7を開口部200の戸当たり9に当接させる機能を有する。
The opening / closing operation assist
本実施形態の開閉操作補助機構8は、図5ないし図8に示すように、リンク機構により隙間開閉部材7を操作するものであり、扉体2の扉体支持軸4とは異なる位置に設けられたアーム回動軸82を支点として軸支されたリンクアーム81と、このリンクアーム81と隙間開閉部材7とを連結するリンクロッド83と、前記リンクアーム81に設けられた開閉補助ウエイト84と、前記リンクアーム81の回動を止めるアームストッパー85とを有する。
As shown in FIGS. 5 to 8, the opening / closing operation assist
リンクアーム81は、隙間開閉部材7を操作する際に扉体2の角度に応じて揺動する部材であり、図5に示すように、アーム回動軸82を支点として軸支されている。本実施形態におけるリンクアーム81は、扉体支持軸4を軸支する左右の軸受け400の近傍に設置されている。
The
また、本実施形態におけるリンクアーム81は、アーム回動軸82を支点として下流側および上流側に延出されており、下流側の下流側アーム81aと上流側に上流側アーム81bとして構成されている。よって、これら下流側アーム81aおよび上流側アーム81bは、揺動することで各アームが交互に上下動することができるようになっている。
Further, the
さらに、リンクアーム81は、後述する開閉補助ウエイト84によって隙間開閉部材7を引き上げる力が掛かりやすいように、アーム回動軸82から開閉補助ウエイト84の重心位置までの長さが、アーム回動軸82からリンクロッド83の連結位置までの長さよりも長く形成されている。本実施形態におけるリンクアーム81は、図5に示すように、下流側アーム81aが上流側アーム81bに対して短く形成されている。
Further, the length of the
また、図5および図6に示すように、下流側アーム81aは、上流側アーム81bに対して上方に向けて屈曲されており、下流側アーム81aにおけるリンクロッド83との連結位置がアーム回動軸82より上方に位置するように構成されている。また、下流側アーム81aにおけるリンクロッド83との連結位置は、扉体2が初期角度の状態において扉体支持軸4よりも上流側でかつ僅かに低い位置に配置されるように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
アーム回動軸82は、リンクアーム81を軸支するものであって扉体2の扉体支持軸4とは異なる位置に設けられており、本実施形態では、図5に示すように、前記扉体支持軸4よりも上流側でかつ下方となる位置に配置されている。
The
リンクロッド83は、リンクアーム81の揺動を隙間開閉部材7に伝達するための部材であり、リンクアーム81の下流側アーム81aと隙間開閉部材7とを連結するように設けられている。本実施形態におけるリンクロッド83は、円柱状の棒材により構成されており、図5および図7に示すように、上端部は下流側アーム81aの先端部分に回動自在に連結されているとともに、図5および図8に示すように、下端部は開閉部材本体71の下流面側に設けられた補強板72に回動自在に連結されている。また、リンクロッド83の下端部と隙間開閉部材7(補強板72)との連結位置は、扉体2が初期角度の状態においてヒンジ73の軸心よりも下流側でかつ僅かに高い位置に配置されるように構成されている。よってリンクロッド83の長さは、扉体支持軸4の軸心からヒンジ73の軸心までの距離よりも短く形成されている。
The
開閉補助ウエイト84は、扉体2が初期角度以上の開度範囲内で揺動しているときに上流側アーム81bに重量による負荷を掛け、下流側アーム81aおよびリンクロッド83を介して隙間開閉部材7を引き上げるためのものであり、前記上流側アーム81bに設けられている。本実施形態における開閉補助用ウエイト84は、図5および図6に示すように、上流側アーム81bから上方に向けて延出させて一体的に形成されている。また、開閉補助用ウエイト84は、アーム回動軸82から開閉補助ウエイト84の重心位置までの長さがアーム回動軸82からリンクロッド83の連結位置までの長さよりも長くなるように、上流側アーム81bの後端側に寄せて形成されている。
The opening / closing
なお、開閉補助ウエイト84は、上流側アーム81bと一体的に形成したものに限定されるものではなく、別体として形成して上流側アーム81bに固定するようにしてもよい。
The opening / closing assist
アームストッパー85は、扉体2が初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときにリンクアーム81の回動を止めるものである。本実施形態におけるアームストッパー85は、図5および図6に示すように、水門100の開口部200の上部に形成されており、扉体2が初期角度のときに上流側アーム81bの下部分に当接して、上流側アーム81bがそれ以上下方向に揺動しないように支持し、回動を止めるようになっている。
The
戸当たり9は、扉体2の上流側面および隙間開閉部材7と密接することにより開口部200の水密状態を確保するためのものであり、前記開口部200に設置される。本実施形態における戸当たり9は、図1に示すように、開口部200の上縁部に沿って水平状に形成される上部戸当たり91と、開口部200の左右縁部に沿って形成される左右の側部戸当たり92と、水門100の底面300に沿って形成されているとともに左右の側部戸当たり92から下流側に延設される下部戸当たり93と、左右の側部戸当たり92の下端隅部に傾斜状に設けられる開閉部材受け部94とを有する。
The
上部戸当たり91は、扉体2の上流側面の上縁部と当接するものであり、水密性を確保するため、下流面側が鉛直面に沿って平坦に形成されている。
The
側部戸当たり92は、扉体2の上流側面の側部と当接するものであり、上部戸当たり91の左右両端から下方に向けて延設されている。この側部戸当たり92は、上部戸当たり91と同様に、水密性を確保するため下流面側が鉛直面に沿って平坦状に形成されている。
The
下部戸当たり93は、隙間開閉部材7の下端と当接するものであり、側部戸当たり92の下端から下流側に向けて水平状に延設されている。本実施形態における下部戸当たり93は、隙間開閉部材7の下端との水密性を確保するため、上面が水平面に沿って平坦状に形成されている。
The
開閉部材受け部94は、隙間開閉部材7の左右両端の上流側面と当接する部分であり、図1および図2に示すように、左右の側部戸当たり92の下端隅部に傾斜状に設けられている。本実施形態における開閉部材受け部94は、側部戸当たり92から下流側に向けて下り傾斜状であって、その上面が平坦状に形成されている。なお、開閉部材受け部94の傾斜角度は特に限定されるものではなく、適宜選択してもよい。
The opening / closing
次に、本実施形態のフラップゲート1における各構成の作用について、図9に示す各構成間の距離等に基づいて説明する。 Next, the operation of each configuration in the flap gate 1 of the present embodiment will be described based on the distance between the configurations shown in FIG. 9 and the like.
図9に示すように、距離Aは扉体支持軸4の軸心からリンクアーム81とリンクロッド83との連結位置までの水平距離である。距離Bは、扉体支持軸4の軸心からリンクアーム81とリンクロッド83との連結位置までの距離である。距離Cは下流側アーム81aの半径(アーム回動軸82の軸心からリンクアーム81とリンクロッド83との連結位置までの距離)である。距離Dは扉体支持軸4の軸心から隙間開閉部材7とリンクロッド83との連結位置までの距離である。距離Eはリンクロッド83の長さ(リンクロッド83の上下の連結点間の距離)である。そして距離Fは扉体支持軸4の軸心からヒンジ73の軸心までの距離である。
As shown in FIG. 9, the distance A is a horizontal distance from the axis of the door
これら各距離において距離C(下流側アーム81aの半径)、距離E(リンクロッド83の長さ)および距離F(扉体支持軸4の軸心からヒンジ73の軸心までの距離)は一定値である。また、初期角度における扉体2に対する隙間開閉部材7の角度をα1としている。
At each of these distances, the distance C (radius of the
まず、図10に示すように、扉体2の角度(開度)が90度の状態について説明する。上流側および下流側の水位が上昇し、背面のフロート22の浮力等によって扉体2が90度まで開いたときのような状態である。
First, as shown in FIG. 10, a state in which the angle (opening) of the
リンクアーム81は、アームストッパー85により動きは止められておらず、アーム回動軸82を支点にして自由に回動自在な状態である。よって、開閉補助ウエイト84は、その重量によりリンクアーム81の上流側アーム81bに押し下げる力を付与する。一方、下流側アーム81aは上流側アーム81bの降下に伴い上昇する。リンクロッド83は、下流側アーム81aの上昇しようとする力を受けて、隙間開閉部材7を引き上げる。
The
このとき下流側アーム81aが、アーム回動軸82より上方に位置するように構成されているためリンクロッド83を上方または上流側に引くように作用する。また、アーム回動軸82から開閉補助ウエイト84の重心位置までの長さが、アーム回動軸82からリンクロッド83の連結位置までの長さよりも長く形成されているため、開閉補助ウエイト84の重量に対して強い力でリンクロッド83を引くことができる。
At this time, since the
隙間開閉部材7は、リンクロッド83により引き上げられた状態となり、扉体2に対して初期角度のときと同じ角度α1で保持される。このとき、本実施形態における距離Dは、初期角度における距離Dと同じ距離が保持されている。
The gap opening / closing
次に、図11に示すように、扉体2の角度が初期角度以上から90度未満の範囲の状態について説明する。リンクアーム81は、90度のときと同様に、アームストッパー85により動きは止められておらず、アーム回動軸82を支点にして自由に回動自在な状態である。よって、開閉補助ウエイト84の重力の作用により隙間開閉部材7を引き上げる。距離A(支点間の水平方向距離)は90度のときに比べて距離が長くなるとともに、距離B(支点間の距離)も90度のときに比べて長くなる。
Next, as shown in FIG. 11, a state in which the angle of the
一方、距離Dは、90度のときと同様に、距離Dは初期角度における距離Dと同じ距離が保持されるとともに、隙間開閉部材7は扉体2に対して初期角度のときと同じ角度α1で保持される。
On the other hand, as for the distance D, the same distance as the distance D at the initial angle is maintained as in the case of 90 degrees, and the gap opening / closing
以上のように、扉体2の角度が初期角度以上においては、距離Aおよび距離Bは変化があるものの、開閉補助ウエイト84の重力の作用により隙間開閉部材7を引き上げることで、距離Dは一定となり隙間開閉部材7は扉体2に対して初期角度のときと同じ角度α1で保持することができる。
As described above, when the angle of the
このため隙間開閉部材7は、図9ないし図11に示すように、敷段差を設けなくても隙間開閉部材7と水門100の底面300との間に、上流側からの水の排水に十分な隙間を確保することができる。また、排水とともに流れ込む流木等のゴミも下流へと流れるため水門100の近傍にゴミが堆積し難くなる。
Therefore, as shown in FIGS. 9 to 11, the gap opening / closing
次に、扉体2の角度が初期角度未満でかつ0度より大きい範囲の状態について説明する。図12に示すように、アームストッパー85は、扉体2が初期角度の状態になるとリンクアーム81の回動を止める。具体的には、アームストッパー85が、上流側アーム81bの下方を支持して上流側アーム81bが下降して回動しようとする動きを止める。また、上流側アーム81bが上方向に回動しようとする動きは開閉補助ウエイト84の重量により止められる。よって、リンクアーム81は回動が止められた状態で保持される。これによりリンクロッド83とのリンクアーム81との連結点が固定され、距離Aおよび距離Bが初期角度ときと同じ長さに保持される。
Next, a state in which the angle of the
一方、リンクロッド83は、扉体2の閉鎖方向への回転にともない同方向に回転しようとする。ことのきリンクアーム81の回動が止められているため、リンクロッド83は上端側のリンクアーム81との連結点を中心に回転する。
On the other hand, the
扉体支持軸4とアーム回転軸82とが異なる位置に設けられているため、距離Dが変化する。具体的には、距離Dは、扉体2が初期角度の11度のときに対して伸びる。一方、扉体支持軸4とヒンジ73との距離Fは一定である。よって、隙間開閉部材7は、距離Dの変化量に応じて扉体2との角度α2が大きくなる(α1<α2)。つまり開閉操作補助機構8は扉体2の角度が小さくなるに従って隙間開閉部材7を水門100の底面300との隙間Cを閉鎖する方向に傾かせることができる。
Since the door
そして、図13に示すように、扉体2の角度が水門100の開口部200を閉鎖する0度になると開閉操作補助機構8は隙間開閉部材7を開口部200に設けた戸当たり9に当接させる。本実施形態における開閉操作補助機構8は隙間開閉部材7を開閉部材受け部94の傾斜角度と同じ角度(α3)に傾斜させて当該開閉部材受け部94に当節させることができる。これにより隙間開閉部材7は扉体2の下端縁部21と水門100の底面300との間の隙間Cを閉鎖し、扉体2とともに水門100の開口部200を閉鎖することができる。
Then, as shown in FIG. 13, when the angle of the
一方、扉体2の角度が0度から初期角度未満の開度範囲内では、角度が大きくなるに従い、開閉操作補助機構8は隙間開閉部材7を徐々に上方へ引き上げる。そして、扉体2が初期角度まで傾斜すると、扉体2に対して所定の角度まで引き上げられ、再び水門100の底面300との間に隙間を形成することができる。
On the other hand, when the angle of the
以上のような本実施形態のフラップゲート1によれば、以下の効果を奏することができる。
1.扉体2が初期角度以上に開口しているときには、開閉操作補助機構8が隙間開閉部材7を開口方向に引き上げるため、水門100に敷段差を設けなくても300底面との間の隙間を大きく取ることができる。
2.扉体2が初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときには開閉操作補助機構8が隙間開閉部材7を扉体2に連動させて揺動させ、扉体2が水門100の開口部200を閉鎖したときには隙間開閉部材7を戸当たり9に当接させて隙間Cを閉鎖し、前記開口部200との水密性を確保することができる。
3.アーム回動軸82から開閉補助ウエイト84の重心位置までの長さをアーム回動軸82からリンクロッド83の連結位置までの長さよりも長く形成しているため、開閉補助ウエイト84による隙間開閉部材7の引き上げ効果を高めることができ、これにともないリンクアーム81等の構成をコンパクトにすることができる。
4.下流側アーム81aにおけるリンクロッド83との連結位置が、アーム回動軸82より上方に位置するように構成されているため、開閉補助ウエイト84による隙間開閉部材7の引き上げ効果を高めることができるとともに、扉体2が初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときに隙間開閉部材7が連動して揺動しやすくすることができる。
5.側部戸当たり92の下端隅部に開閉部材受け部94を設けたことにより、隙間開閉部材7との当接に必要な角度が浅くなり、開閉操作補助機構8により大きく角度を変化させなくても隙間Cを閉鎖することができる。
According to the flap gate 1 of the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
1. 1. When the
2. 2. When the
3. 3. Since the length from the
4. Since the connection position of the
5. By providing the opening / closing
なお、本発明に係るフラップゲートは、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、開閉操作補助機構8は、リンク機構を用いずに、歯車などによって扉体2の角度に連動して隙間開閉部材7の開閉操作ができるようにしてもよい。
The flap gate according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed. For example, the opening / closing
1 フラップゲート
2 扉体
3 扉体支持アーム
4 扉体支持軸
5 ウエイトアーム
6 バランスウエイト
7 隙間開閉部材
8 開閉操作補助機構
9 戸当たり
21 下端縁部
22 フロート
71 開閉部材本体
72,72b 補強板
73 ヒンジ
74 膨出部
75 固定用ブロック
76a,76b 板材
77 スリット
81 リンクアーム
81a 下流側アーム
81b 上流側アーム
82 アーム回動軸
83 リンクロッド
84 開閉補助ウエイト
85 アームストッパー
91 上部戸当たり
92 側部戸当たり
93 下部戸当たり
94 開閉部材受け部
100 水門
200 開口部
300 底面
400 軸受け
C 隙間
1
Claims (5)
前記扉体が前記水門を閉鎖している状態において前記扉体の下端縁部と前記水門の底面との間に所定の間隔の隙間が形成されるように設置されているとともに、前記扉体の下端縁部には、当該下端縁部を支点に揺動して前記隙間を開閉する隙間開閉部材が設けられており、
前記扉体が前記初期角度以上に開口しているときには前記隙間開閉部材を開口方向に引き上げ、前記扉体が前記初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときには前記隙間開閉部材を前記扉体に連動させて揺動させ、前記扉体が前記水門の開口部を閉鎖しているときには前記隙間開閉部材を前記開口部の戸当たりに当接させる開閉操作補助機構を備えている、前記フラップゲート。 A flap gate that opens and closes the opening of a floodgate, equipped with a flap-type door body that is suspended at a predetermined initial angle in a balanced manner when no external force other than gravity is applied.
The door body is installed so as to form a gap at a predetermined interval between the lower end edge of the door body and the bottom surface of the water gate in a state where the water gate is closed, and the door body is installed. The lower end edge portion is provided with a gap opening / closing member that swings around the lower end edge portion as a fulcrum to open / close the gap.
When the door body is opened at the initial angle or more, the gap opening / closing member is pulled up in the opening direction, and when the door body is swinging within the opening range less than the initial angle, the gap opening / closing member is pulled. The opening / closing operation assisting mechanism is provided, which swings in conjunction with the door body and brings the gap opening / closing member into contact with the door contact of the opening when the door body closes the opening of the water gate. Flap gate.
前記扉体の扉体支持軸とは異なる位置に設けられたアーム回動軸を支点にして下流側アームと上流側アームとが交互に上下動可能に軸支されたリンクアームと、
前記リンクアームの前記下流側アームと前記隙間開閉部材とを連結したリンクロッドと、
前記リンクアームの前記上流側アームに設けられた開閉補助ウエイトと、
前記扉体が前記初期角度未満の開度範囲内で揺動しているときに前記リンクアームの回動を止めるアームストッパーと、
を有する、請求項1に記載のフラップゲート。 The opening / closing operation assist mechanism is
A link arm in which the downstream arm and the upstream arm are alternately supported so as to be vertically movable with an arm rotation shaft provided at a position different from the door body support shaft of the door body as a fulcrum.
A link rod connecting the downstream arm of the link arm and the gap opening / closing member,
An opening / closing auxiliary weight provided on the upstream arm of the link arm, and
An arm stopper that stops the rotation of the link arm when the door body swings within an opening range less than the initial angle, and
The flap gate according to claim 1.
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