JP2023096936A - 強制開放型ゲートの油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】強制開放型ゲートの油圧制御装置において、扉体が開放する場合には抵抗を最小限として円滑に開放作動させ、扉体が自重で閉鎖状態となる場合には波浪による扉体のバタツキ等を抑える。【解決手段】前方油口３ａと後方油口３ｂとロッド８等を有する両ロッド式油圧シリンダ３、ロッド８の動きに連動して開閉する扉体１、前方油口３ａと後方油口３ｂとを連通し逆止弁１１を有する第１連通管１０、逆止弁１１の前方側と後方側とを連通しフロート弁４ｂと流量制御弁１３を有する第２連通管１２、作動油を供給する油圧ポンプ１７、供給用逆止弁１５ａと油圧検知装置２２を有する作動油供給管１４、排出用パイロット付逆止弁１５ｂを有する作動油排出管１６、水位検知装置２１及び水位検知装置２１からの水位信号と油圧検知装置２２からの油圧信号に基づいて、油圧ポンプ１７を作動・停止させる油圧ポンプ制御装置２３を備える油圧制御装置。【選択図】図２

Description

本発明は、樋門又は流水路の出口に逆流防止を目的として設置される強制開放型ゲートの開閉を適切に制御するための油圧制御装置に関する。

従来、一般的な樋門又は流水路の出口には下流側からの逆流防止を目的としてフラップゲート等が設置されている。
しかしながら、従来のフラップゲートは扉体が吊り金物に懸垂された状態で設置されることから、通常時は通水部を閉鎖しているため排水性能が低い、塵芥等が挟まり易く不完全閉鎖障害が発生するといった問題点や、波浪等により下流側水位が激しく変動した場合に、扉体が水位変動に同調して激しく開閉を繰り返し、扉体と戸当金物との激しい衝突が長時間繰返され、騒音や損傷が発生するといった問題点があった。

そこで、本出願人は、特許文献１（特開２０１９－１１２８６０号公報、特に段落００２０～００２１及び図４、５を参照）に記載されているように、通常は扉体を開放状態に保持して高い排水性能が得られるようにするとともに、下流側が所定水位以上になった時にはフロート弁が閉扉位置に切り換わることで、扉体が自重により閉鎖状態となって確実に止水することのできる強制開放型ゲートの油圧制御装置を開発した。

特開２０１９－１１２８６０号公報

しかし、特許文献１に記載されている強制開放型ゲートの油圧制御装置では、扉体が自動で開閉作動する場合（図５及び図６の状態）においては、作動油の移動速度が流量制御弁(11)によって設定され、扉体の開閉速度は常に所定速度以下となるため、特に上流側からの排水流の水圧のみによって扉体が開放する場合（図６の状態）には、迅速に開放作動しないという問題があった。
また、設備規模が大きい場合には、扉体の重量が重くなり、比較的大きな開放作動力が必要となるため、少量の排水水量では確実な開放作動が行われないという問題も生じていた。そして、上流側からの排水水量が少量の場合、閉鎖した扉体より上流側の水路に貯留する形で緩やかに上流側水位が上昇し、上昇した水位の水圧によって扉体が僅かに開放作動するが、扉体の上流側に一定水位の貯留水（死に水）が発生するため、土砂や流草木、塵芥等の堆積が発生し易い。
さらに、フラップゲートの強制開操作を行う場合には、図６の状態から図７の状態にするため、第１のストップ弁(12)を閉め、第２のストップ弁(13)を開ける操作が必要であり、強制開操作終了後には、その逆の操作をする必要があったため、河川水位が上昇する毎に管理操作を行うことは負担が大きいという問題があった。
特に、海岸部のフラップゲート設備の場合、満潮時の潮位上昇により一日に２回自動閉作動が行われるので、上流側からの排水水量が少ない設備においては、干潮になる度に管理操作して強制開操作を行う必要があった。
本発明は、これらの問題点を解決し、上流側からの排水流の水圧等によって扉体が開放する場合には、抵抗を最小限として円滑に開放作動させることができ、下流側が所定水位以上になりフロート弁が閉扉位置に切り換わって扉体が自重で閉鎖状態となる場合等には、閉作動を緩やかな作動速度とすることにより、波浪による扉体のバタツキ等を抑えることができる油圧制御装置を提供することを第１の課題としている。
また、自動閉作動が行われた後に下流側水位が十分に低下し、かつ、上流側からの排水水量が少ない時に、管理操作を行うことなく自動的に油圧ポンプを作動させてゲートの強制開操作が行われる油圧制御装置を提供することを第２の課題としている。

請求項１に係る発明は、
自重により閉鎖状態となる強制開放型ゲートの油圧制御装置であって、
作動油の移動に連動して動くロッド(８)、前方油口(３ａ)及び後方油口(３ｂ)を有する両ロッド式油圧シリンダ(３)と、
前記ロッド(８)が前記前方油口(３ａ)の有る側に移動すると閉じる方向に動き、前記ロッド(８)が前記後方油口(３ｂ)の有る側に移動すると開く方向に動く扉体(１)と、
前記前方油口(３ａ)と前記後方油口(３ｂ)とを連通する第１連通管(１０)と、
前記第１連通管(１０)に設けられ、前記後方油口(３ｂ)から前記前方油口(３ａ)の方向にのみ作動油が流れることを許容する逆止弁(１１)と、
前記第１連通管(１０)における前記逆止弁(１１)の前方側と後方側とを連通する第２連通管(１２)と、
前記第２連通管(１２)に設けられ、前記強制開放型ゲートより下流側の下流側水位(１９ｂ)が所定水位以上となった時に開状態となるフロート弁(４ｂ)及び作動油の流量が所定流量以上にならないように調整する流量制御弁(１３)と、
作動油を貯留する油圧タンク(１８)と、
前記油圧タンク(１８)から前記両ロッド式油圧シリンダ(３)へ作動油を供給する油圧ポンプ(１７)と、
前記油圧ポンプ(１７)の作動油出口と前記第１連通管(１０)の前記逆止弁(１１)より前記前方油口(３ａ)側又は前記作動油出口と前記第２連通管(１２)の前記フロート弁(４ｂ)及び前記流量制御弁(１３)より前記前方油口(３ａ)側を接続する作動油供給管(１４)と、
前記作動油供給管(１４)に設けられた供給用逆止弁(１５ａ)と、
前記油圧タンク(１８)と前記第１連通管(１０)の前記逆止弁(１１)より前記後方油口(３ｂ)側又は前記油圧タンク(１８)と前記第２連通管(１２)の前記フロート弁(４ｂ)及び前記流量制御弁(１３)より前記後方油口(３ｂ)側を接続する作動油排出管(１６)と、
前記作動油排出管(１６)に設けられた排出用パイロット付逆止弁(１５ｂ)と、
前記下流側水位(１９ｂ)が特定水位以下か否かを検知する水位検知装置(２１)と、
前記作動油供給管(１４)内の供給管油圧が所定圧力未満か否かを検知する油圧検知装置(２２)と、
前記水位検知装置(２１)により前記下流側水位(１９ｂ)が前記特定水位以下と検知され、かつ、前記油圧検知装置(２２)により前記供給管油圧が前記所定圧力未満と検知されているときに前記油圧ポンプ(１７)を作動させ、前記水位検知装置(２１)により前記下流側水位(１９ｂ)が前記特定水位以下でないと検知され、又は、前記油圧検知装置(２２)により前記供給管油圧が前記所定圧力未満でないと検知されているときに前記油圧ポンプ(１７)を停止させる油圧ポンプ制御装置(２３)と、を備え、
前記油圧タンク(１８)から前記油圧ポンプ(１７)、前記作動油供給管(１４) 、前記供給用逆止弁(１５ａ)、前記第１連通管(１０)及び前記前方油口(３ａ)を介して前記両ロッド式油圧シリンダ(３)へ作動油が供給されると、前記両ロッド式油圧シリンダ(３)から前記後方油口(３ｂ)、前記第１連通管(１０)、前記作動油排出管(１６)及び前記排出用パイロット付逆止弁(１５ｂ)を介して前記油圧タンク(１８)へ作動油が排出されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の油圧制御装置において、前記油圧検知装置(２２)を、前記扉体(１)の開放度が所定開放度未満か否かを検知する扉体開放度検知装置(２４)に代え、
前記油圧ポンプ制御装置(２３)は、前記水位検知装置(２１)により前記下流側水位(１９ｂ)が前記特定水位以下と検知され、かつ、前記扉体開放度検知装置(２４)により前記扉体(１)の開放度が前記所定開放度未満と検知されているときに、前記油圧ポンプ(１７)を作動させ、前記水位検知装置(２１)により前記下流側水位(１９ｂ)が前記特定水位以下でないと検知され、又は、前記扉体開放度検知装置(２４)により前記扉体(１)の開放度が前記所定開放度未満でないと検知されているときに、前記油圧ポンプ(１７)を停止させることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の油圧制御装置において、
前記作動油供給管(１４)における前記供給用逆止弁(１５ａ)と前記油圧ポンプ(１７)との間と、前記作動油排出管(１６)における前記排出用パイロット付逆止弁(１５ｂ)と前記油圧タンク(１８)との間とを連通する第３連通管(２５)と、
前記第３連通管(２５)に設けられ、前記第３連通管(２５)内の連通管油圧が前記所定圧力以上となったときに、前記作動油供給管(１４)から前記作動油排出管(１６)の方向に作動油が流れることを許容するリリーフ弁(２６)と、をさらに備えることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、両ロッド式油圧シリンダ(３)の前方油口(３ａ)と後方油口(３ｂ)とを連通する第１連通管(１０)、第１連通管(１０)に設けられ後方油口(３ｂ)から前方油口(３ａ)の方向にのみ作動油が流れることを許容する逆止弁(１１)、逆止弁(１１)の前方側と後方側とを連通する第２連通管(１２)、第２連通管(１２)に設けられゲートより下流側の水位(１９ｂ)が所定水位以上となった時に開状態となるフロート弁(４ｂ)及び作動油の流量が所定流量以上にならないように調整する流量制御弁(１３)を備えているので、フロート弁(４ｂ)が閉鎖している時には後方油口(３ｂ)から前方油口(３ａ)の方向へ抵抗なく作動油が流れ、上流側からの排水流の水圧等によって扉体(１)がスムーズに開放される。そして、この時には前方油口(３ａ)から後方油口(３ｂ)の方向へ作動油が流れないので、扉体(１)が一旦開放されると、その開放状態を保持することができる。
また、フロート弁(４ｂ)が開状態の時には前方油口(３ａ)から後方油口(３ｂ)の方向へ流量制御弁(１３)を介して作動油が流れるので、扉体(１)は自重で閉鎖方向に移動可能となるが、流量制御弁(１３)の作用によって緩やかな作動速度となり、波浪による扉体(１)のバタツキ等を抑えることができる。
さらに、請求項１に係る発明は、油圧タンク(１８)、油圧ポンプ(１７)、作動油供給管(１４)、作動油供給管(１４)に設けられた供給用逆止弁(１５ａ)、作動油排出管(１６)、作動油排出管(１６)に設けられた排出用パイロット付逆止弁(１５ｂ)、下流側水位(１９ｂ)が特定水位以下か否かを検知する水位検知装置(２１)、作動油供給管(１４)内の供給管油圧が所定圧力未満か否かを検知する油圧検知装置(２２)及び油圧ポンプ制御装置(２３)を備え、油圧ポンプ制御装置(２３)は、水位検知装置(２１)により下流側水位(１９ｂ)が特定水位以下と検知され、かつ、油圧検知装置(２２)により供給管油圧が所定圧力未満と検知されているときに油圧ポンプ(１７)を作動させ、水位検知装置(２１)により下流側水位(１９ｂ)が特定水位以下でないと検知され、又は、油圧検知装置(２２)により供給管油圧が所定圧力未満でないと検知されているときに油圧ポンプ(１７)を停止させる。
そのため、ゲートの自動閉作動が行われた後に下流側水位が十分に低下し、上流側からの排水水量が少なくなった時に、管理操作を行うことなく油圧ポンプを自動的に作動させることができ、かつ、適切なタイミングで油圧ポンプを停止させることができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の油圧制御装置において、油圧検知装置(２２)を、扉体(１)の開放度が所定開放度未満か否かを検知する扉体開放度検知装置(２４)に代え、油圧ポンプ制御装置(２３)は、水位検知装置(２１)により下流側水位(１９ｂ)が特定水位以下と検知され、かつ、扉体開放度検知装置(２４)により扉体(１)の開放度が所定開放度未満と検知されているときに油圧ポンプ(１７)を作動させ、水位検知装置(２１)により下流側水位(１９ｂ)が特定水位以下でないと検知され、又は、扉体開放度検知装置(２４)により扉体(１)の開放度が所定開放度未満でないと検知されているときに油圧ポンプ(１７)を停止させるので、油圧検知装置(２２)を用いることなく簡易な装置によって、請求項１に係る発明と同様、ゲートの自動閉作動が行われた後に下流側水位(１９ｂ)が十分に低下し、上流側からの排水水量が少なくなった時に、管理操作を行うことなく油圧ポンプ(１７)を自動的に作動させ、適切なタイミングで停止させることができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２に係る発明による効果に加えて、作動油供給管(１４)と作動油排出管(１６)との間とを連通する第３連通管(２５)と、第３連通管(２５)に設けられ、連通管油圧が所定圧力以上となったときに作動油供給管(１４)から作動油排出管(１６)の方向に作動油が流れることを許容するリリーフ弁(２６)と、をさらに備えているので、油圧検知装置(２２)又は扉体開放度検知装置(２４)等にトラブルが生じ、油圧ポンプ(１７)の停止に問題が発生した場合に、扉体(１)が上限を超えて開放作動することを防止できる。

実施例１に係る上ヒンジ式フラップゲートの斜視図。 実施例１に係る油圧操作装置等の構成を示す図。 実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図(開放後の自動開放作動時)。 実施例１における作動油の流れを説明する図(自動閉作動時)。 実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図(閉鎖時)。 実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図(閉鎖後の自動開放作動時)。 実施例１における作動油の流れを説明する図(強制開放開始時)。 実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図(強制開放終了時)。 水位検知装置(２１)の動作を説明する図。 扉体(１)の開放度と供給管油圧(ｐ)との関係を説明する図。 実施例２に係る油圧操作装置等の構成を示す図。 実施例３に係る油圧操作装置等の構成を示す図。 実施例４に係る油圧操作装置等の構成を示す図。 実施例１の変形例に係る油圧操作装置等の構成を示す図。

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。

図１は実施例１に係る上ヒンジ式フラップゲートの斜視図である。
実施例１に係る上ヒンジ式フラップゲートは、図１に示すように扉体１が上流側の水路と下流側の水路との境界部にヒンジ金物６によって回動自在に懸垂されており、外力が働かない状態においては、自重により上流側の水路の出口を閉鎖するようになっている。
また、扉体１の上部には扉体駆動アーム１ａが設けてあり、両ロッド式油圧シリンダ３のロッド８の先端に設けてある先端金物９とヒンジ接続されており、扉体１の開閉作動と両ロッド式油圧シリンダ３のロッド伸縮作動が常に同調する。
そして、両ロッド式油圧シリンダ３はトラニオン式軸受７に揺動自在に取り付けられ、扉体１が開放作動するとロッド８は縮作動し、扉体１が閉鎖作動するとロッド８は伸作動する。反対にロッド８が縮作動をすると扉体１は開放作動し、ロッド８が伸作動をすると扉体１は閉鎖作動する。
さらに、フロート装置収納箱４ｃの内部には、後述するフロート４ａ、フロート弁４ｂ及び水位検知装置２１が収納されており、上流側の水路の出口の周囲には戸当金物５が設けてある。

図２は実施例１に係る油圧操作装置等の構成を示す図である。
両ロッド式油圧シリンダ３の前方油口３ａと後方油口３ｂは、第１連通管１０によって連通されており、第１連通管１０には後方油口３ｂから前方油口３ａの方向にのみ作動油が流れることを許容する逆止弁１１が設けられている。
そして、両ロッド式油圧シリンダ３は、ロッド８が伸縮作動してもシリンダ内部の作動油量が変化しない特性により、前方油口３ａと後方油口３ｂ間を作動油が自由に流れる状態とすることで、外力によってロッド８を自在に伸縮作動できる特性を有している。
また、第１連通管１０における逆止弁１１の前方側（前方油口３ａに近い側）と後方側（後方油口３ｂに近い側）は、第２連通管１２によって連通されており、第２連通管１２には、ゲートより下流側の水路２ｂにおける下流側水位が所定水位以上となった時に開状態となるフロート弁４ｂ及び作動油の流量が所定流量以上にならないように調整する流量制御弁１３が設けられている。
次に、第１連通管１０の逆止弁１１より前方側と油圧タンク１８とは作動油供給管１４により接続され、第１連通管１０の逆止弁１１より後方側と油圧タンク１８とは作動油排出管１６により接続されている。また、作動油供給管１４には、油圧タンク１８から両ロッド式油圧シリンダ３へ作動油を供給する油圧ポンプ１７、供給用逆止弁１５ａ及び作動油供給管１４内の油圧（供給管油圧）が所定圧力未満か否かを検知する油圧検知装置２２が設けてあり、作動油排出管１６には、油圧ポンプ１７によって油圧タンク１８から作動油を供給するとき以外は、後方油口３ｂから油圧タンク１８への作動油の流れを阻止する排出用パイロット付逆止弁１５ｂが設けてある。
さらに、下流側水位が所定水位より低い特定水位以下か否かを検知し、特定水位以下であることを示す水位信号を出力する水位検知装置２１、作動油供給管１４内の供給管油圧が所定圧力未満か否かを検知し、所定圧力未満であることを示す油圧信号を出力する油圧検知装置２２及び水位検知装置２１からの水位信号と油圧検知装置２２からの油圧信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させ、水位信号及び油圧信号のいずれかを受信しなくなると油圧ポンプ１７を停止させる油圧ポンプ制御装置２３を備えている。

図３は扉体１が開放した後の自動開放作動時における実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図である。
図３のように下流側水位１９ｂが所定水位より低いとき、すなわちフロート弁４ｂが閉鎖して第２連通管１２が閉鎖状態となっている場合、作動油は後方油口３ｂから前方油口３ａの方向にのみ移動できるので、両ロッド式油圧シリンダ３のロッド８は縮作動のみが可能である。なお、フロート弁４ｂの閉鎖及び第２連通管１２の閉鎖状態には、作動油が両方向に移動できない状態と、図３に示すような後方油口３ｂから前方油口３ａの方向（図３の右から左の方向）にのみ作動油が流れることを許容する状態が含まれる。
この状態において、ゲートより上流側の水路２ａにおける上流側水位１９ａが上昇し、上流側からの水圧力によって扉体１が排水方向へ押されると、作動油は第１連通管１０内を後方油口３ｂから前方油口３ａの方向に流れて自動開放作動が行われる。そして、その後上流側水位が下がって水圧力が小さくなってもロッド８は伸作動できないため、扉体１の開放状態が保持される。また、図３の状態において油圧ポンプ１７は作動しない。

図４は自動閉作動時の実施例１における作動油の流れを説明する図であり、図５は扉体１が閉鎖した状態における実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図である。
図３の状態から下流側水位１９ｂが上昇し、フロート４ａが上昇してフロート弁４ｂが開いた状態になると、作動油は前方油口３ａから第１連通管１０、第２連通管１２、フロート弁４ｂ、流量制御弁１３及び第１連通管１０を経由して後方油口３ｂへと移動できるようになるので、両ロッド式油圧シリンダ３のロッド８は、縮作動だけでなく伸作動も可能となる。そのため、この状態においては、扉体１は上流側水位１９ａと下流側水位１９ｂの変動に対応した自動開閉作動を行うことができる。
すなわち、上流側水位１９ａの方が下流側水位１９ｂより高く、上流側水位１９ａの排水方向への水圧力が下流側水位１９ｂによる水圧力と扉体１の自重による圧力より大きい場合には、自動開作動が行われゲート上流側から下流方向へ排水される。
逆に、上流側水位１９ａが下流側水位１９ｂより低いか同程度で、上流側水位１９ａの排水方向への水圧力が下流側水位１９ｂによる水圧力と扉体１の自重による圧力より小さい場合には、図４に示すように、扉体１は下流側水位１９ｂによる水圧力と扉体１の自重によって閉方向に回転作動しようとし、ロッド８は黒い矢印の方向へ移動しようとする。
そうすると、作動油は第１連通管１０内及び第２連通管１２内を白い矢印で示すように前方油口３ａから後方油口３ｂの方向に流れるので、扉体１は閉鎖方向に移動して自動閉作動が行われ、最終的に図５の状態となる。
このとき、第２の連通管１２内を流れる作動油の流量は、流量制御弁１３の作用によって所定流量以上にはならないため、ロッド８の伸作動速度が制限され、扉体１の自動閉作動速度は緩やかなものとなる。そのため、扉体１が高速で閉作動して戸当金物５と激しい衝突を起こすことを回避でき、騒音の発生や損傷の発生を防止することができる。

図６は扉体１が閉鎖した後の自動開放作動時における実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図、図７は強制開放開始時の実施例１における作動油の流れを説明する図、図８は強制開放終了時の実施例１に係る油圧操作装置等の状態を示す図である。
図５に示した自動閉作動時におけるゲート閉鎖状態から下流側水位１９ｂが低下し、フロート弁４ｂが閉鎖して自動開放作動可能な状態になっても、図６のように上流側水位１９ａと下流側水位１９ｂの水位差が小さく、上流側からの水圧力が扉体１の自重による圧力より小さい場合にはゲート閉鎖状態が続く。
特に、自動閉作動時において上流側水位１９ａがかなり低かった場合、図７のように下流側水位１９ｂが下がってもゲート閉鎖状態が続き、上流側からの水圧力が扉体１の自重による圧力より大きくなったとしても排水量に応じたわずかな開放度となるため、ゲートの上流側に流草木、土砂又は塵芥の堆積が発生し易いという問題があった。
そこで、本実施例では下流側水位１９ｂが特定水位以下、かつ、扉体１の開放度が所定角度未満である時に油圧ポンプ１７を作動させるようにしている。
そして、油圧ポンプ１７を作動させると、図７に白い矢印で示すように、作動油は作動油供給管１４、供給用逆止弁１５ａ、作動油供給管１４、第１連通管１０、前方油口３ａを経由して両ロッド式油圧シリンダ３の前方油室に流入し、それに伴って後方油室内の作動油は後方油口３ｂ、第１連通管１０、作動油排出管１６、排出用パイロット付逆止弁１５ｂ及び作動油排出管１６を経由して油圧タンク１８に排出されるので、ロッド８は図７の黒い矢印の方向へ移動し、扉体１は開放方向に回転作動する。
その後、扉体１の開放度が所定角度となった時に油圧ポンプ１７を停止させると図８の状態となるが、図８の状態になる前に下流側水位１９ｂが上昇して特定水位以上となった場合にも油圧ポンプ１７は停止するようになっている。
図８に示す状態となった後においては、上流側水位１９ａと下流側水位１９ｂは同じ高さとなり、上流側からの排水はスムーズに下流側に流れていく。

図９は水位検知装置２１の動作を説明する図である。
実施例１の水位検知装置２１は、検出電極２１ａ、アース電極２１ｂ、検出電極２１ａと電気的に接続されている電線２１ｃ及びアース電極２１ｂと電気的に接続されている電線２１ｄ等で構成されている。
検出電極２１ａ及びアース電極２１ｂの下端は、特定水位の高さに配置されており、アース電極と検出電極間には交流電圧が印加されている。
そして、図９（Ａ）のように下流側水位１９ｂが特定水位より高いときには、検出電極２１ａ及びアース電極２１ｂは、ともに水没した状態となるので両電極間に電流が流れ、図９（Ｂ）のように下流側水位１９ｂが特定水位以下になると、両電極が水に接触しない状態となるので両電極間には電流が流れなくなる。
この両電極間に流れる電流値を検出することによって、下流側水位１９ｂが特定水位以下であることを示す水位信号の出力を制御する。
なお、特定水位はフロート弁４ｂが開状態となる所定水位より低く下流側水位１９ｂの最低水位より高ければ良いが、通常は扉体１が十分に開放している状態における下流側水位１９ｂの定常水位又は平均水位より若干高い位置とする。

図１０は扉体１の開放度と供給管油圧ｐ(ＭPa)との関係を説明する図である。
扉体１の開放度は図１０（Ａ）に示す角度θ(°)で表す。すなわち、θは扉体１が全閉状態時から何度回転したかを意味する数値である。
図１０（Ｂ）は扉体１の開放度θと供給管油圧ｐ（強制開放時における操作圧又は自動開放作動時における保持圧）との関係を示すグラフである。
図１０（Ｂ）のグラフから分かるように、θが増加するとｐも単調増加するため、ゲート設備毎に予め任意の開放度θaに対する供給管油圧ｐａの値を測定し記憶しておけば、供給管油圧ｐを検知することにより、扉体１の開放度θを特定することができる。
そのため、油圧検知装置２２で作動油供給管１４内の供給管油圧が所定圧力未満か否かを検知すれば、扉体１の開放度が所定角度未満か否かを検知できるので、所定圧力に対応する所定角度を扉体１の最大開放角度の９０％程度以下にしておけば、下流側水位１９ｂが低く扉体１の開放度が不十分であるときに、確実に油圧ポンプ１７を作動させて扉体１を強制開放し、全開状態となる前に油圧ポンプ１７を停止させて扉体１の開放状態を無理なく保持することができる。
なお、扉体１の開放度が小さい状態を回避し、ゲートの上流側に流草木、土砂又は塵芥が堆積することを防止するためには、所定角度を最大開放角度の３０％以上に設定すれば十分であるが、開放度の低下を考慮して４０％以上とした方が良い。

図１１は実施例２に係る油圧操作装置等の構成を示す図である。
実施例２に係る油圧操作装置と実施例１に係る油圧操作装置（図２）は、扉体駆動アーム１ａの一部に扉体開放度検知装置２４が追加されている点と、油圧検知装置２２の設置位置が供給用逆止弁１５ａと油圧ポンプ１７との間に変更されている点と、油圧ポンプ制御装置２３の制御条件が変更されている点で異なっている以外は全く同じ構成である。
そのため、実施例１と共通する部材等には同じ番号を付し、以下では、主として実施例１と異なる点について説明する。

実施例２で追加された扉体開放度検知装置２４は、角度センサーであり扉体駆動アーム１ａの長手方向と水平面又は鉛直面がなす角度を計測するものである。
そして、扉体開放度検知装置２４で計測された角度は扉体１の開放度と１対１対応するので、扉体開放度検知装置２４は、計測角度に基づいて扉体１の開放度が所定角度未満か否かを検知し所定角度未満であることを示す角度信号を出力するようになっている。
次に、実施例２の油圧検知装置２２は、設置位置が異なっているだけで作動油供給管１４内の供給管油圧が所定圧力未満か否かを検知し、所定圧力未満であることを示す油圧信号を出力するという機能は同じである。
また、実施例２の油圧ポンプ制御装置２３は、水位検知装置２１からの水位信号と扉体開放度検知装置２４からの角度信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させ、水位信号及び油圧検知装置２２からの油圧信号のいずれかを受信しなくなると油圧ポンプ１７を停止させる。

図１２は実施例３に係る油圧操作装置等の構成を示す図である。
実施例３に係る油圧操作装置と実施例１に係る油圧操作装置（図２）は、扉体駆動アーム１ａの一部に扉体開放度検知装置２４が追加されている点（実施例２と同じ）と、油圧検知装置２２が設置されていない点と、油圧ポンプ制御装置２３の制御条件が変更されている点で異なっている以外は全く同じ構成である。
そのため、実施例１及び２と共通する部材等には同じ番号を付し、以下では、主として実施例１及び２と異なる点について説明する。

実施例３の扉体開放度検知装置２４は、実施例２と同じ構造及び機能を有している。
そして、実施例３の油圧ポンプ制御装置２３は、水位検知装置２１からの水位信号と扉体開放度検知装置２４からの角度信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させ、水位信号及び角度信号のいずれかを受信しなくなると油圧ポンプ１７を停止させる。
そのため、実施例１及び２より構造が単純で、安価な油圧操作装置を提供できる。

図１３は実施例４に係る油圧操作装置等の構成を示す図である。
実施例４に係る油圧操作装置と実施例１に係る油圧操作装置（図２）は、作動油供給管１４における供給用逆止弁１５ａと油圧ポンプ１７との間と、作動油排出管１６における排出用パイロット付逆止弁１５ｂと油圧タンク１８との間とを連通する第３連通管２５が追加されている点と、第３連通管２５にリリーフ弁２６が設けられている点で異なっている以外は全く同じ構成である。
そのため、実施例１と共通する部材等には同じ番号を付し、以下では、主として実施例１と異なる点について説明する。

実施例４のリリーフ弁２６は、第３連通管２５内の油圧（連通管油圧）が所定圧力以上となったときに、作動油供給管１４から作動油排出管１６の方向に作動油が流れることを許容するので、油圧ポンプ制御装置２３を制御する要素（水位検知装置２１及び油圧検知装置２２）の故障等によって、作動油供給管１４内の供給管油圧ｐが上がり過ぎたとき、作動油を作動油排出管１６から油圧タンク１８へ排出させる。このリリーフ弁２６の作用によって、扉体１が全開状態を超えて開放作動することを防止できる。

実施例１～４の変形例を列記する。
（１）実施例１～４では第２連通管１２のフロート弁４ｂよりも後方油口３ｂ側に流量制御弁１３を設けたが、第２連通管１２のフロート弁４ｂよりも前方油口３ａ側に流量制御弁１３を設けても良い。
（２）実施例１～４では上ヒンジ式フラップゲートを用いたが、いずれの実施例においても自重により閉鎖状態となり、上流側水位又は下流側水位の水圧力によってゲートが開く方向又は閉じる方向に移動するタイプのゲートであればマイターゲート等どのようなゲートを用いても良い。
（３）実施例１～４の水位検知装置２１は、検出電極２１ａ及びアース電極２１ｂの下端を特定水位の高さに配置したものであったが、水深計を用い、計測した水深が特定水位に対応する水深以下になった時に水位信号を出力するものとしても良い。

（４）実施例１～４の作動油供給管１４は、油圧ポンプ１７の作動油出口と第１連通管１０の逆止弁１１より前方油口３ａ側とを接続していたが、図１４（実施例１に係る油圧操作装置等の構成を変形した例）に示すように、油圧ポンプ１７の作動油出口と第２連通管１２のフロート弁４ｂより前方油口３ａ側とを接続しても良い。
また、作動油排出管１６は、油圧タンク１８と第１連通管１０の逆止弁１１より後方油口３ｂ側とを接続していたが、図１４に示すように、油圧タンク１８と第２連通管１２の流量制御弁１３より後方油口３ｂ側とを接続しても良い。
さらに、作動油供給管１４は図２のように接続し、作動油排出管１６は図１４のように接続する態様としても良く、逆に作動油供給管１４は図１４のように接続し、作動油排出管１６は図２のように接続する態様としても良い。

（５）実施例２の油圧ポンプ制御装置２３は、水位検知装置２１からの水位信号と扉体開放度検知装置２４からの角度信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させ、水位信号及び油圧検知装置２２からの油圧信号のいずれかを受信しなくなると油圧ポンプ１７を停止させるようになっていたが、水位信号と角度信号又は水位信号と油圧信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させるようにしても良く、また、水位信号、油圧信号及び角度信号のいずれかを受信しなくなると油圧ポンプ１７を停止させるようにしても良い。
そうした場合、油圧ポンプ１７をより確実に作動又は停止させることができる。
（６）上記（５）の変形例においては、水位信号と角度信号又は水位信号と油圧信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させるようにしたが、水位信号と油圧信号を受信すると油圧ポンプ１７を作動させるようにしても良い。

（７）実施例１～４及び上記（５）（６）の変形例においては、様々な条件で油圧ポンプ１７を作動させた後に停止させるようにしたが、これらの条件に代えて又は加えて、油圧ポンプ制御装置２３にタイマーを設置し、油圧ポンプ１７を作動させてからタイマーに設定した時間が経過したら、油圧ポンプ１７を停止させるようにしても良い。
そうすることで、過剰に油圧ポンプ１７が作動する危険性を低下させることができる。
（８）実施例２、３及び上記（５）（６）の変形例における扉体開放度検知装置２４は、扉体駆動アーム１ａの長手方向と水平面又は鉛直面がなす角度を計測するものであったが、両ロッド式油圧シリンダ３の前方側又は後方側に突出しているロッド８の長さを計測するものとしても良い。そうした場合、扉体開放度検知装置で計測された長さは扉体１の開放度と１対１対応するので、扉体開放度検知装置は、計測長さに基づいて扉体１の開放度が所定角度未満か否かを検知し所定角度未満であることを示す角度信号を出力する。
（９）実施例４は、実施例１に対して第３連通管２５及びリリーフ弁２６を追加したものであったが、第３連通管２５及びリリーフ弁２６は、実施例１に対してだけでなく実施例２～４及び上記（５）（６）の変形例に対して追加しても良い。

１ 扉体 １ａ 扉体駆動アーム
２ａ 上流側の水路 ２ｂ 下流側の水路
３ 両ロッド式油圧シリンダ ３ａ 前方油口 ３ｂ 後方油口
４ａ フロート ４ｂ フロート弁 ４ｃ フロート装置収納箱
５ 戸当金物 ６ ヒンジ金物 ７ トラニオン式軸受
８ ロッド ９ 先端金物 １０ 第１連通管
１１ 逆止弁 １２ 第２連通管 １３ 流量制御弁
１４ 作動油供給管 １４ａ 供給用接続口
１５ａ 供給用逆止弁 １５ｂ 排出用パイロット付逆止弁
１６ 作動油排出管 １６ａ 排出用接続口 １７ 油圧ポンプ
１８ 油圧タンク １９ａ 上流側水位 １９ｂ 下流側水位
２１ 水位検知装置 ２２ 油圧検知装置 ２３ 油圧ポンプ制御装置
２４ 扉体開放度検知装置 ２５ 第３連通管 ２６ リリーフ弁

Claims (3)

1. 自重により閉鎖状態となる強制開放型ゲートの油圧制御装置であって、
   作動油の移動に連動して動くロッド、前方油口及び後方油口を有する両ロッド式油圧シリンダと、
   前記ロッドが前記前方油口の有る側に移動すると閉じる方向に動き、前記ロッドが前記後方油口の有る側に移動すると開く方向に動く扉体と、
   前記前方油口と前記後方油口とを連通する第１連通管と、
   前記第１連通管に設けられ、前記後方油口から前記前方油口の方向にのみ作動油が流れることを許容する逆止弁と、
   前記第１連通管における前記逆止弁の前方側と後方側とを連通する第２連通管と、
   前記第２連通管に設けられ、前記強制開放型ゲートより下流側の下流側水位が所定水位以上となった時に開状態となるフロート弁及び作動油の流量が所定流量以上にならないように調整する流量制御弁と、
   作動油を貯留する油圧タンクと、
   前記油圧タンクから前記両ロッド式油圧シリンダへ作動油を供給する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプの作動油出口と前記第１連通管の前記逆止弁より前記前方油口側又は前記作動油出口と前記第２連通管の前記フロート弁及び前記流量制御弁より前記前方油口側を接続する作動油供給管と、
   前記作動油供給管に設けられた供給用逆止弁と、
   前記油圧タンクと前記第１連通管の前記逆止弁より前記後方油口側又は前記油圧タンクと前記第２連通管の前記フロート弁及び前記流量制御弁より前記後方油口側を接続する作動油排出管と、
   前記作動油排出管に設けられた排出用パイロット付逆止弁と、
   前記下流側水位が特定水位以下か否かを検知する水位検知装置と、
   前記作動油供給管内の供給管油圧が所定圧力未満か否かを検知する油圧検知装置と、
   前記水位検知装置により前記下流側水位が前記特定水位以下と検知され、かつ、前記油圧検知装置により前記供給管油圧が前記所定圧力未満と検知されているときに前記油圧ポンプを作動させ、前記水位検知装置により前記下流側水位が前記特定水位以下でないと検知され、又は、前記油圧検知装置により前記供給管油圧が前記所定圧力未満でないと検知されているときに前記油圧ポンプを停止させる油圧ポンプ制御装置と、を備え、
   前記油圧タンクから前記油圧ポンプ、前記作動油供給管、前記供給用逆止弁、前記第１連通管及び前記前方油口を介して前記両ロッド式油圧シリンダへ作動油が供給されると、前記両ロッド式油圧シリンダから前記後方油口、前記第１連通管、前記作動油排出管及び前記排出用パイロット付逆止弁を介して前記油圧タンクへ作動油が排出される
   ことを特徴とする油圧制御装置。
2. 請求項１に記載の油圧制御装置において、前記油圧検知装置を、前記扉体の開放度が所定開放度未満か否かを検知する扉体開放度検知装置に代え、
   前記油圧ポンプ制御装置は、前記水位検知装置により前記下流側水位が前記特定水位以下と検知され、かつ、前記扉体開放度検知装置により前記扉体の開放度が前記所定開放度未満と検知されているときに、前記油圧ポンプを作動させ、前記水位検知装置により前記下流側水位が前記特定水位以下でないと検知され、又は、前記扉体開放度検知装置により前記扉体の開放度が前記所定開放度未満でないと検知されているときに、前記油圧ポンプを停止させる
   ことを特徴とする油圧制御装置。
3. 前記作動油供給管における前記供給用逆止弁と前記油圧ポンプとの間と、前記作動油排出管における前記排出用パイロット付逆止弁と前記油圧タンクとの間とを連通する第３連通管と、
   前記第３連通管に設けられ、前記第３連通管内の連通管油圧が前記所定圧力以上となったときに、前記作動油供給管から前記作動油排出管の方向に作動油が流れることを許容するリリーフ弁と、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧制御装置。

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