JP2683929B2 - 自動開閉ゲート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、取水または分水をするために、河川または
水路を堰上げるゲートに関する。

（従来技術） 本発明は、無人無動力でもって洪水時には自動的に開
いて洪水の疎通を図り、洪水が去り、取水または分水の
必要が生ずれば、自動的に閉じて、水流を堰止めるゲー
トに関するものである。従来のゲートとしては、第４図
に示すような自動転倒堰があり、これは、河川または水
路の全巾を横断する扉体50が、ヒンヂ51により、回動自
在に河床52に取付けられてあり、扉体50を油圧により、
ラム53を介して押し上げて起立させ、洪水時には弁をフ
ロートによって開いて、油圧を解消し、水圧と自重によ
って扉体50を倒伏させるものである。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術の第一の問題点は、流砂の多い河川におい
て、扉体の下流側に砂を巻込んで倒れない事がしばしば
生じ、第二の問題点は転石の多い河川において洪水中に
摩耗が生ずる事であり、第三の問題点は動力を要し、第
四の問題点は起立すなわち堰上げの開始のために人為的
な操作を要することであった。

本発明においては、従来技術の第一と第二の問題点を
解決するために第一に引上げゲートを用いることとし、
第三の問題点を解決するためにフロートを用いて、ゲー
トを動かすこととし、第四の問題点を解決するために、
水位によって弁を動かして、フロートを操作する手段を
用いた自動開閉ゲートを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、河川等の水路
の近傍に上流静水池４、フロート室６、下流静水池５を
設け、前記水路中にゲート１を横切る方向に配置すると
共に上下昇降自在に取付け、前記フロート室６にはフロ
ート７を浮べ、前記フロート室６内の水位の変位に伴っ
て上下動するフロート７に連繋して前記ゲート１を昇降
するように設け、前記上流静水池４と前記ゲート１の上
流水路とを連通し、前記下流静水池５と前記ゲート１の
下流水路とを連通してなる自動開閉ゲートにおいて、 前記フロート７は密閉室7aと導水室7bとからなり、前
記フロート室の導水室7bは上方部に大気に通ずる通気孔
を有すると共に下方部には上流静水池の所定水位に開口
する導水管８を接続し、前記導水管の途中から分岐した
連通管の他端をフロート室６に連通した切替弁室6aに接
続し、前記切替弁室6aには前記下流静水池５に通ずる開
口を設け、弁体10aを前記切替弁室6aの中にあって前記
連通管側の弁座と前記開口側の弁座間を移動自在に設
け、 前記弁体10aには連結棒10bを一体に取付け、前記連結
棒10bにはフロート７を取付けると共に前記連通管９側
の弁座方向にばね付勢してなることを特徴とするもので
ある。

（作用） 本発明は上記構成とすることによって、以下のように
作用する。ゲート１が閉じた状態において、ゲート１よ
り上流水路の水位が高く、下流側が低いときは、水はゲ
ート１を越流して下流に流れる。このとき、上流静水池
４とフロート７の導水室7bの水位はフロート上流水位に
等しく、下流静水池５とフロート室６の水位はフロート
下流水位に等しい。洪水となり下流水位が上昇すると下
流静水池５内の水位が上昇し、フロート10cに浮力が発
生し、これによって、切替弁10を切替えて上流静水池４
を通して上流水をフロート室６内に流入させる。これに
よってフロート７に浮力が働きゲート１を開き始める。
フロート７の上昇で導水室7b内の中がフロート室６内に
注がれるので、フロート７はその密閉室7aの上端がフロ
ート室６の水位と等しくなるまで上昇し、ゲート１を開
いた状態に維持する。洪水が去り河川水位が所定水位に
まで低下すれば、フロート10cが空中に露出し、その重
さによって弁体10を下降し、切替弁をはじめの状態に戻
し、ばね付勢によりその位置を維持する。この状態では
フロート室６の水位は下流静水池５の水位と等しくなっ
ているので、フロート７が下降し、ゲートを閉じ、始め
の状態に戻る。

（実施例） 先ず、第１図および第２図に基づいて本発明の実施例
を説明する。

河川等の水路Ｒ（以下、単に河川という。）に沿って
上流静水池４、フロート室６、下流静水池５を設ける。
ゲート１は、河川Ｒに対し河川Ｒを横切る方向に配置さ
れると共に上下方向に摺動自在となるよう支持されてい
る。ゲート１の両側縁は、それぞれ河川Ｒに形成された
縦方向の溝に係合されている。そして、ゲート１の上下
流の河川Ｒは、それぞれその側壁に穿たれた流入口２と
流出口３を介して、上流静水池４と下流静水池５に連通
され、上流静水池４と下流静水池５の間に設けられたフ
ロート室６の中にフロート７が収納されている。

フロート７は、下部に密閉された室7aと、その上方に
導水室7bとからなる。導水室7bは通気口7cを通じて大気
に連通され、また、その底面に接続された導水管８はフ
ロート室６の壁を貫通し、その他端は拡大されて上流静
水池４の水面のやゝ下方に開口されている。導水管８の
途中はフロート室６内において数ケ所屈曲自在とされ
て、フロート７の上下運動に追随し得る構造とされてい
る。

また、導水管８の途中に連通管９の一端が接続、開口
され、他端は、フロート室６の切替弁室6a内に開口され
ている。この切替弁室6aに切替弁10の弁体10aが収納さ
れ、その上下が弁座となるように形成されている。フロ
ート室６は、拡張室6aを介して弁体10aの上下によって
上流静水池４が、下流静水池５のいずれか一方に連通す
るようになる。切替弁10の構成について説明する。その
弁体10aの上部に連結棒10bが固着され、連結棒の途中に
フロート10cが、上下位置調節自在に装着され、連結棒1
0bの上端部近くから側方にピン10dが突出し、ピン10dに
はフロート室６の壁に回動自在に枢着した揺動杆10eの
先端分岐端が係合している。揺動杆10eの側面にはピン1
0hが突出しており、フロート室６の壁側に一端を係止し
たバネ10gの他端を係合する。この実施例ではある範囲
では連結棒10bを下方にバネ10gのバネ力で付勢するため
にバネ10gのフロート室６側に固定する側を枢着点10fよ
り下方に位置させてある。

次に、ゲート１とフロート７との連繋関係について説
明する。ゲート１とフロート７の上方を貫通した軸11が
支柱等で水平に回動自在に支持されており、軸11にはフ
ロート７の中央とゲート１の側端近の上方の位置にそれ
ぞれ主動スプロケット12と一対の従動スプロケット13が
固着され、それぞれに主動チェーン14と従動チェーン15
が懸架され、それぞれの同一側の一端にフロート７とゲ
ート１、他端にフロート用カウンターウエイト16とゲー
ト用カウンターウエイト17が懸垂されている。

ゲート１は自重により閉じ得るよう十分に重くされ、
フロート７の自重も、これに働く最大の浮力よりは大き
くされている。また、フロート７の密閉室7aの大きさは
ゲート１の抵抗に抗して、その全てが水没すればゲート
１が閉じ、露出すればゲートが開くよう十分に大きくさ
れ、また、ゲートが開く際にその下端が、水面から十分
に高くなるよう導水室7bの高さと主動スプロケット12に
対する従動スプロケット13の径は十分に大きくされてい
る。なおフロート室６とフロート７の間の隙間は極力小
さくされている。

次に、作用について説明する。

常時において、ゲート１の下流水位が低い場合には、
フロート10cの重さによって揺動杆10eが時計回りに回動
されて、バネ10gの力も加わって、弁体10aは下方の弁座
に圧着されている。この状態では、ゲート上を水が越流
して流れることになる。フロート７の導水室7b内の水位
は、上流静水池４、ひいては上流河川水位と等しく、一
方、弁体10aの上方の弁座は開かれている。フロート室
６内の水位は、下流静水池５、ひいては下流河川水位と
等しい。したがって、フロート７が重く、下降するの
で、ゲート１は下降して閉じた状態となっている。

しかし、洪水となり下流水位が上昇すると、下流静水
池５内の水位が上昇し、フロート10cの水没によって浮
力が働き、揺動杆10eが図面で反時計方向に回動される
ので、連結棒10bは上昇し、弁体10aは上方の弁座を閉
じ、上流河川の水がフロート室６内に流入する。フロー
ト室６内の水位が上昇すると、フロート７に浮力が働い
て、ゲート１が開く始める。ゲートが開くにつれて上流
河川水位は低下するが、フロート７内の導水室7b内にあ
った水がフロート室６内に移動するので、フロート７は
その密閉室7aの上端が、ほゞ、フロート室６内の水位と
等しくなるまで上昇を続け、フロート７の導水室7bの高
さと主動スプロケット12に対する従動スプロケット13の
径が、十分に大きくされているので、ゲート１は、その
下端が導水管８の上端より十分に高くなるまで持ち上げ
られる。また、この状態においては、弁体10aが上方の
弁座にバネ力によって圧着されているので、漏水してゲ
ート１が下降することはない。なお、その為さらに増水
して河川水位が導水管８の開口部より高くなれば、上記
のとおり従動スプロケット13の大きさが十分に大きくさ
れているので、水位の上昇速度よりも、ゲート１の上昇
速度の方が大きくなって、河川水位が高くなる程、ゲー
ト１は水面から離れる。かくしてゲート１は、開状態を
維持するが、洪水が去り、河川水位がゲートが開き始め
た時よりも十分に低くなれば、フロート10cが空中に露
出し、その重さによって、揺動杆10eが時計方向に回動
され、弁体10aが下降して、その上方の弁座が開けば、
フロート室６内の水は下流静水池５に流出し、フロート
室６内の水位が下降すれば、フロート７は下降し、ゲー
ト１は閉じ、再び堰上げられる。

（効果） 本発明装置は、常時においてはゲート上を水が越流す
るので、流量の差による上流水位の変化が少なく、か
つ、洪水時には、ゲートが上昇するので流砂によって、
ゲートの開動作が阻げられることはない。また、洪水時
には空中高くゲートが持ち上げられるので、洪水の疎通
に支障を来すことが全くなく、しかも、ゲートの開閉に
何等の動力も人為的な操作も必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかゝる装置の平面図、第２図は、同
装置のフロート中心から見た矢視図、第３図は連結棒上
部の詳細図、第４図は従来の自動転倒堰である。 １……ゲート、２……流入口、３……流出口、４……上
流静水池、５……下流静水池、６……フロート室、6a…
…切替弁室、７……フロート、7a……密閉室、7b……導
水室、7c……通気口、８……導水管、９……連通管、10
……切替弁、10a……弁体、10b……連結棒、10c……フ
ロート、10d……ピン、10e……カム、10f……支軸、10g
……バネ、11……軸、12……主動スプロケット、13……
従動スプロケット、14……主動チェーン、15……従動チ
ェーン、16……フロート用カウンターウエイト、17……
ゲート用カウンターウエイト。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】河川等の水路の近傍に上流静水池、フロー
   ト室、下流静水池を設け、前記水路中にゲートを横切る
   方向に配置すると共に上下昇降自在に取付け、前記フロ
   ート室にはフロートを浮べ、前記フロート室内の水位の
   変位に伴って上下動するフロートに連繋して前記ゲート
   を昇降するように設け、前記上流静水池と前記ゲートの
   上流水路とを連通し、前記下流静水池と前記ゲートの下
   流水路とを連通してなる自動開閉ゲートにおいて、 前記フロートは密閉室と導水室とからなり、前記フロー
   ト室の導水室は上方部に大気に通ずる通気孔を有すると
   共に下方部には上流静水池の所定水位に開口する導水管
   を接続し、前記導水管の途中から分岐した連通管の他端
   をフロート室に連通した切替弁室に接続し、前記切替弁
   室には前記下流静水池に通ずる開口を設け、弁体を前記
   切替弁室の中にあって前記連通管側の弁座と前記開口側
   の弁座間を移動自在に設け、 前記弁体には連結棒を一体に取付け、前記連結棒にはフ
   ロートを取付けると共に前記連通管側の弁座方向にばね
   付勢してなることを特徴とする自動開閉ゲート。