JP3248069B2 - 水門の開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】近年、生活環境改善の一環と
して、親水空間の充実が求められており、河川堤防も親
水空間として整備する要望が高まっている。従来の水門
設備は、河川堤防に治水および利水を目的として設置さ
れているので、景観にそぐわない面を有している。本発
明は、設置区域の景観に適した水門の開閉装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、河川に設ける水門には取水用、排
水用があるが、水門の扉体を引き上げまたは押し下げる
ことにより開閉操作を行い、堤内水路へ流入したり、あ
るいは河川に流水を放出したりするようになっている。
ここでは排水用の水門の一例を図５に示す。

【０００３】図５に示すように、水門１は河川護岸（堤
防）２に設けたコンクリート製の土木構造物によって構
築され、水路口の両側に立設した門柱３に台座４を架設
させ、台座４上に駆動装置５をアンカーボルト６により
固定させている。駆動装置５はラック棒（またはスピン
ドル）７により上下方向の運動を出力し、ラック棒７は
台座４の貫通孔４ａを通って扉体８と結合されている。
そして、扉体８が下降して水路９を遮断することにな
る。図示は略すが扉体８には側面に水密ゴムが設けら
れ、水路両側の門柱３の戸当りに当接し水密にさせてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、扉体８を昇
降させるため、門柱３に台座４を架設してその上に駆動
装置５を設置するので、全体重量が重くなり、基礎も含
め、工事費が大変高価となっている。近年、景観に調和
する水門設備の開発が強く求められているおり、堤防２
に水門等の機械的な人工構造物が目立つことに対し、景
観を損なうとして従来の水門設備の変更が要望されてい
る。具体的には門柱３およびラック棒７によって高く突
出した構造であるので、門柱３をなくして水門１を小型
化することが検討されている。また、現在使用可能なも
のまで変更することになれば、工事費も嵩むため安価な
ものが望まれている。

【０００５】本発明は、河川堤防等の周辺景観になじ
み、かつ、設備投資の低減可能な水門の開閉装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【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、請求項１の発明は、水路を横断する構造物
の上流側開口の開口縁に、少なくとも底部側及び両側部
側に水圧方向に面した戸当りを設けると共に、前記開口
を塞ぐ扉体を、該扉体の水圧方向に従う側の面を前記戸
当りに当接するように配設し、前記構造物上に水路幅方
向に沿う回転軸を備えた駆動装置を設置すると共に、前
記回転軸に径方向に延長するアームを連結し、前記扉体
の上部に前記アームの先端を軸着して、駆動装置による
前記扉体の上昇時に、前記扉体を前記戸当りから引き離
すようにしたことを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、水路を横断する構造物
の上流側開口の開口縁に、少なくとも底部側及び両側部
側に水圧方向に面した戸当りを設けると共に、前記開口
を塞ぐ扉体を、該扉体の水圧方向に従う側の面を前記戸
当りに当接するように配設し、前記構造物上に水路幅方
向に沿う回転軸を備えた駆動装置を設置すると共に、前
記回転軸に径方向に延長するアームを連結し、前記扉体
の上部に前記アームの先端を軸着し、前記構造物上に、
前記扉体の昇降中に前記扉体の水圧方向に従う側の面を
支持し、かつ、前記扉体の引き上げ停止時に前記扉体を
略水平状態にする位置で、前記扉体の水圧方向に従う側
の面を支持するガイドを設けたことを特徴とする。アー
ムの形態は１本でも一対でも良く、１本の場合はアーム
を強固にしたり、扉体にガイドを設けるなどしてバラン
スを取る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１に示すように、堤防２に
備え、河川に通じているコンクリート製の樋管状水路９
には、その開口に水門１が設けられおり、堤内の流水を
川表側１０に排水するように設けられている。樋管（水
路９）の開口天端（水路を横断する構造物）９ａには駆
動装置５がアンカーボルト６により固定されている。駆
動装置５は水路９の幅方向両側に回転軸１１を突出さ
せ、回転軸１１の両端にアーム１２を固着し回動可能に
設けている。

【０００９】水路９を遮断する扉体８は川表側１０に面
した戸当り１３に当接されるように配置され、扉体８の
上端に各アーム１２の先端が回動自在に連結され、駆動
装置５の作動によって扉体８がほぼ姿勢を維持して上下
方向に回動する。このとき、扉体８の上端位置におい
て、アーム１２が接触しないように、アーム先端は屈曲
されている。なお、回転軸１１の位置は戸当り１３の上
方に位置させているが、モーメントの関係や扉体８の回
動半径（アーム長）により適した位置にする。

【００１０】この水門１の構成により、従来の門柱およ
びラック棒を必要としないため、高さが低くなり、全体
として小型化される。また、水門１の開閉操作は駆動装
置５を作動して回転軸１１を回転させ、回転軸１１に結
合しているアーム１２を上下方向に回動させる。例え
ば、扉体８によって水路９が遮断されている状態におい
て、水路９の流水を放出したいときにアーム１２を上方
向に回動させると、扉体８は戸当り１３から徐々に離れ
ながら引き上げられ、水門１を開状態にして流水を放出
することができる。水門１を閉状態にするときは扉体８
を下降させる。これにより、水門１の機能は従来と変わ
らず、景観を損ねないものにすることができる。

【００１１】次に、他の実施の形態を図２を参照して説
明する。まず、前述の構成とは、駆動装置５、扉体８お
よびアーム１２が配設され、基本的には変わらないが、
異なる箇所は、アーム１２の扉体８に対する連結構造と
扉体８を引き上げたときの開状態の姿勢である。一対の
アーム１２は中央部をほぼ直角に曲げ、一方を略水平に
して回転軸１１と結合され、他方は垂下されて扉体８の
上部側壁に回動自在に連結されており、扉体８は一対の
アーム１２の内側に位置し、アーム１２の回転角度にか
かわらず、アーム１２と接触しないようになっている。
また、アーム１２は１８０度回転するように設置され、
駆動装置５には引き上げられた扉体８の堤内側の面（水
路９側の面）に当接し、扉体８の水平状態において扉体
８の堤内側の面を支持する位置にガイドローラ（ガイ
ド）１４を設けている。

【００１２】この水門１では、扉体８を引き上げたとき
に、ガイドローラ１４の上に扉体８が載置されるように
なるので、扉体８の停止状態の安定性が良くなり、ま
た、扉体８の動作もコンパクト化され、景観に適応する
ものである。

【００１３】

【実施例】次に、実施例を図３、図４を参照して説明す
る。前述した２つの水門１では、水圧方向に従って扉体
８が戸当り１３に押圧されるが、アーム１２と扉体８と
の結合部の位置が、扉体８が戸当り１３に密着した位置
に対して適合させるように工夫が必要である。このた
め、アーム１２の先端どうしを連結するアームピン１５
を介してそれぞれリンク１６が回転自在に取り付けら
れ、リンク１６の他端は扉体８の上端のブラケット１７
にリンクピン１８を介して回転自在に取り付けられてい
る。また、駆動装置５およびアーム１２は図１に示す形
状のものが使用され、駆動装置５は水中仕様とされてい
る。

【００１４】また、樋管（水路）９の開口部の面は若干
堤内方向に傾倒させ、開口部周辺に戸当り１３が形成さ
れている。この場合、樋管９の開口は１ｍ×１ｍ、扉体
８は鋼板製で１．２ｍ×１．２ｍ、アーム長は１ｍの大
きさとしている。また、開口部の川表１０側は、堤外水
路（河川）１０ａとされ、扉体８の閉塞に支障のないよ
うに堤外水路１０ａの水路底が樋管９の水路底より若干
低くされている（図４参照）。また、扉体８の堤内側の
面には、水密ゴム１９が水路９の開口縁を圧接するよう
に四角く額縁状に取り付けられ、また、図４に示すよう
に、扉体８の両側部の下端には下方に突出して開口斜面
（戸当り１３）に接するガイドローラ２０が取り付けら
れている。

【００１５】次に作用について説明する。まず、水門１
の機能を中心に説明する。常時においては、河川水位
（川表１０側の水位）が低く、扉体８は駆動装置５によ
り引き上げられて樋管９の開口より上方に位置され、内
水が排水できるように全開とされている。洪水時におい
ては、洪水が堤内側に流入（逆流）することを防ぐた
め、水門１を閉じる必要がある。したがって、駆動装置
５により回転軸１１を回転させ、アーム１２を下方に回
動させてリンク１６を介し扉体８を開口部斜面に沿って
下降させ、樋管９を閉塞する。

【００１６】この際、川表１０側からの水圧により、扉
体８が戸当り１３に押し付けられ、水密ゴム１９が戸当
り１３に密着して水密が図られる。また、閉操作中、ア
ームピン１５の位置が駆動装置５の回転角に規制されて
いても、リンク１６がアームピン１５を中心に回転する
ので、扉体８全体が容易に戸当り１３方向に移動するこ
とができる。

【００１７】洪水が去り、堤内側の水位が河川水位より
高くなれば、扉体８に作用する水圧により、アームピン
１５またはリンクピン１８を中心にリンク１６または扉
体８が川表１０側に回転し開口部に隙間ができるので、
全開操作をすることなく、速やかに内水排除が可能とな
る。しかし、この状態の長期使用では、開口縁と扉体８
との間にごみが詰まることによって、このままでは全閉
できない状態となるので、速やかに常時の状態に扉体を
引き上げることは必要である。また、駆動装置５は洪水
時に水没状態となる可能性があるが水中仕様とされてい
るので、連続使用が可能である。

【００１８】駆動装置５はモータと減速機を組み合わせ
て一体としたもの、あるいは、油圧モータまたは油圧モ
ータと減速機を組み合わせたものを用いる。そして、そ
れぞれの操作盤あるいは油圧ユニットは、洪水時に操作
の支障が生じないように堤防頂部付近に設けられるが、
これらの設備は小規模で済む。

【００１９】このほか、洪水時に水門１を閉め忘れたと
きに、堤内側への逆流が生じている状態で閉操作を行っ
た場合、扉体８下端が水圧により戸当り１３側に強く押
し付けられ、閉塞に不具合を生じる可能性があるが、扉
体８下端から突出したガイドローラ２０が戸当り１３と
接触し、大きな抵抗を生じることなく、閉塞することが
可能である。

【００２０】したがって、堤防２に備えた水門１は、左
右に門柱がなく、親水空間として扉体８の上方は扉体８
を持ち上げるだけの空間があれば良く、水門１を小型化
することができ、景観を損なわない構造物とすることが
できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明による水門の開閉装置は、以上説
明したように、外観的には駆動装置によって回転するア
ームを備え、アームの先端に扉体を設けたものであるの
で、従来の水門と比べ、門柱および、ラック棒を必要と
せず、上方への張り出しを小さくして小型化および、軽
量化を達成できる。また、基礎も含めた土木工事費を低
減することができ、堤防に設置しても景観を損なうこと
のないものであり、本発明による小型化した水門設備を
社会に提供できる効果は大きい。また、機能的には扉体
は水路の開口縁に水圧方向に面して設けた戸当りに、扉
体の水圧方向に従う側の面を当接させ、水密性を高める
とともにアームへの設計水圧荷重を回避することができ
る。また、扉体の昇降時においても、扉体は戸当りから
少なくても扉体の上部が離れて移動するので水密ゴムが
摺接するわけではなく、水密ゴムの損傷を防ぎ水密性能
が良い。また、ガイドにより、引き上げた扉体を略水平
状態で保持するので、構造物の高さを低くでき、景観を
損なうことを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施の形態の水門の側断面図であ
る。

【図２】本発明による他の実施の形態の水門を示す側断
面図である。

【図３】本発明による実施例の水門を示す斜視図であ
る。

【図４】図３に示す扉体の下部を示す側断面図である。

【図５】従来の水門を示す側断面図である。

【符号の説明】

５ 駆動装置 ８ 扉体 ９ 水路 ９ａ 構造物（天端） １１ 回転軸 １２ アーム １４ ガイド

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水路を横断する構造物の上流側開口の開
   口縁に、少なくとも底部側及び両側部側に水圧方向に面
   した戸当りを設けると共に、前記開口を塞ぐ扉体を、水
   圧方向に従う側の面を前記戸当りに当接するように配設
   し、 前記構造物上に水路幅方向に沿う回転軸を備えた駆動装
   置を設置すると共に、前記回転軸に径方向に延長するア
   ームを連結し、前記扉体 の上部に前記アームの先端を軸着して、駆動装
   置による前記扉体の上昇時に、前記扉体を前記戸当りか
   ら引き離すようにしたことを特徴とする水門の開閉装
   置。
2. 【請求項２】 水路を横断する構造物の上流側開口の開
   口縁に、少なくとも底部側及び両側部側に水圧方向に面
   した戸当りを設けると共に、前記開口を塞ぐ扉体を、水
   圧方向に従う側の面を前記戸当りに当接するように配設
   し、 前記構造物上に水路幅方向に沿う回転軸を備えた駆動装
   置を設置すると共に、前記回転軸に径方向に延長するア
   ームを連結し、前記扉体 の上部に前記アームの先端を軸着し、 前記構造物上に、前記扉体の昇降中に前記扉体の水圧方
   向に従う側の面を支持し、かつ、前記扉体の引き上げ停
   止時に前記扉体を略水平状態にする位置で、前記扉体の
   水圧方向に従う側の面を支持するガイドを設けたことを
   特徴とする水門の開閉装置。