JP3749425B2

JP3749425B2 - ポンプ送水管リフト式ゲート

Info

Publication number: JP3749425B2
Application number: JP2000205089A
Authority: JP
Inventors: 常男麻薙
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: JP2001193040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川などの水路をゲートによって閉じて強制排水する排水ポンプ機場に用いて好適なポンプ送水管リフト式ゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図１１に示すように支川８０から本川１００に流れ込む河川の合流点などには、自然流下ゲート８１を設け、大雨などの場合に支川８０の水位よりも本川１００の水位の方が高くなった場合に前記自然流下ゲート８１を閉じて本川１００の水が支川８０に逆流するのを防止している。
【０００３】
一方支川８０内を流下してくる水は、排水専用の吸込水路８３に導かれ、吸込水路８３に設置した排水ポンプ機場８５によって強制的に本川１００に排水される。
【０００４】
排水ポンプ機場８５は、エンジン８７，８７によって駆動されるポンプ８９，８９と、ポンプ８９，８９へゴミが吸い込まれないようにする固定式の除塵機８８と、調圧水槽９３とを具備し、ポンプ８９，８９を駆動することで吐出ゲート９１から支流８０の水を本川１００に排水するように構成している。
【０００５】
しかしながら上記従来の排水ポンプ機場においては、支流８０とは別の場所に吸込水路８３や排水ポンプ機場８５を設ける必要があるので、広い用地が必要で、建設コストも高くなっていた。
【０００６】
一方自然流下時と強制排水時に同一の水路を使用して排水できる設備として、ゲート自体にポンプを取り付けてなるポンプゲートがある。即ちこのポンプゲートを支川自体に設置することで、このポンプゲートによって支川を閉じた状態でポンプを駆動して支川側の水を本川側に排水するのである。このように構成すれば、広い用地が不用で建設コストの低減化が図れる。
【０００７】
しかしながらこの設備の場合、ゲート自体にポンプやモータや吐出弁等を取り付けるのでその重量が重くなり、このため大型のポンプは取り付けることができないという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、自然流下時と排水時の何れの場合も同一水路を使用できて広い用地が不要になるばかりか、大型のポンプの設置も容易に行えるポンプ送水管リフト式ゲートを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明にかかるポンプ送水管リフト式ゲートは、水路を開閉するゲート扉体と、ポンプ及びこのポンプを駆動する駆動機を有するポンプ設備と、前記ポンプ設備のポンプの吸込側に接続されこのポンプ設備に送水するポンプ送水管とを具備し、前記ポンプ送水管を前記ポンプ及び駆動機を有するポンプ設備とは切り離してゲート扉体に取り付け、さらに前記ゲート扉体が所定の位置に位置した際（水路を閉じた際）に前記ポンプ送水管をポンプ設備に接続して送水可能とする接続手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
ここで前記接続手段は、前記ポンプ送水管とポンプ設備間を接続・離間する可動式伸縮管であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の全体概略構成図である。同図に示すようにこの設備は、支川（水路）８０に直接排水ポンプ機場１を設置して構成されている。排水ポンプ機場１は、この支川８０を開閉するポンプ送水管リフト式ゲート１０を設置し、その下流側にポンプ設備６０を設置し、またその上流側に跳ね上げ式の自動除塵機７０を設置して構成されている。以下各構成部分について詳細に説明する。
【００１２】
図２は前記排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。同図においてポンプ送水管リフト式ゲート１０は、そのゲート扉体１１に２本のポンプ送水管１３，１３を並列に取り付けて構成されている。これらポンプ送水管１３，１３はポンプ設備６０とは切り離して取り付けられている。
【００１３】
一方ポンプ設備６０には、ポンプ２０，２０が設置され、これらポンプ２０，２０の吐出側には吐出弁２１，２１を介して排水管２３，２３が接続されている。排水管２３，２３は調圧水槽２４内に挿入されており、その先端には逆流防止弁（フラップ弁）２５，２５が取り付けられている。ポンプ２０，２０の羽根車２０ａ，２０ａは、減速機２７，２７を介して駆動機（エンジン又はモータ）２９，２９に接続されている。
【００１４】
またポンプ２０，２０の吸込側には、可動式伸縮管（接続手段）３１，３１が取り付けられている。図３は可動式伸縮管３１を拡大して示す一部断側面図である。可動式伸縮管３１は、ゴムなどの弾性材料（例えばゴム等）製で筒形状のゴム伸縮継手３３を具備し、その一端に設けたフランジ部３５をポンプ２０側の配管の端部に設けたフランジ部３７とリング状の押え板３９によって挟持して固定し、またその他端に設けたフランジ部４１のポンプ２０側の面にリング状の押え板４３を固定し、さらにその外周にゴム伸縮継手３３を伸縮する伸縮駆動機構４５を取り付けて構成されている。
【００１５】
ここで前記ゴム伸縮継手３３の胴には、伸縮可能となるように湾曲部３３ａが設けられている。また伸縮駆動機構４５は、フランジ部３７にシリンダー駆動部（駆動方式は電動でも油圧でも良い）４７を取り付け、押え板３９にシリンダー外筒４９を取り付け、シリンダー外筒４９から突出するシリンダーロッド５１を押え板４３に取り付けて構成されている。
【００１６】
次に図２に戻ってポンプ送水管１３，１３を取り付けたゲート扉体１１は、吊り上げ部材５３によって吊り上げられており、その上端には引き上げ開閉機５５が取り付けられている。
【００１７】
また自動除塵機７０は、無端チェーン７１に取り付けたレーキ７３を回転駆動することで支川８０を流れてくるゴミを取り除く機構のものであり、油圧シリンダ等の駆動機構７５によって自動除塵機７０全体を矢印Ｃ方向に跳ね上げて水路から引き上げるように構成している。
【００１８】
そして通常の自然流下状態の場合は、引き上げ開閉機５５を駆動することでゲート扉体１１及びポンプ送水管１３，１３を図２（ｂ）の点線で示す位置まで引き上げ、また駆動機構７５を駆動することで自動除塵機７０も支川８０から引き上げておく。また可動式伸縮管３１も伸縮駆動機構４５によって図３に示すように縮めておく。
【００１９】
一方大雨などの河川増水時に支川８０の水位よりも本川１００の水位の方が高くなった場合は、引き上げ開閉機５５を駆動することでゲート扉体１１及びポンプ送水管１３，１３を下降して支川８０を閉じて本川１００から支川８０への逆流を防止し、また駆動機構７５を駆動することで自動除塵機７０も水路に投入して図２（ｂ）に示す状態にして始動し、支川８０を流れてくるゴミを取り除く。そして図３に示す伸縮駆動機構４５を駆動することでシリンダーロッド５１を伸ばしてゴム伸縮継手３３のフランジ部４１をポンプ送水管１３の端部のフランジ部１５に接続し、これによってポンプ送水管１３とポンプ設備６０とを接続して送水可能とする。そして図２に示す駆動機２９，２９を駆動することでポンプ２０，２０を運転すれば、ゲート扉体１１によって閉じられた支川８０側の水が調圧水槽２４を介して本川１００側に排水される。
【００２０】
以上説明したようにこの実施形態によれば、ゲート扉体１１に取り付けられるのはポンプ送水管１３，１３だけなのでその重量は軽く、たとえポンプ２０として排水量の多い大型のポンプを使用したとしても、何ら問題なくこれを設置できる。
【００２１】
なお上記実施形態ではポンプ送水管１３，１３をゲート扉体１１の外部に取り付けたが、図１２に示すように、ゲート扉体１１の内部に取り付けても良い。このように構成すれば、ゲート扉体１１の美観が向上するばかりか、ゲート扉体１１の重心がゲート扉体１１内に位置するので、その吊り上げが無理なくスムーズに行なえる。ポンプ送水管１３，１３をゲート扉体１１内に設置する構造としては、例えば図１３（ａ）に示すように、ポンプ送水管１３の吸込口を下向きとしてゲート扉体１１の下部に設けた開口２０１からポンプ送水管１３に水を吸い込むようにしても良いし、図１３（ｂ）に示すように、ポンプ送水管１３の吸込口を上流側に向けてゲート扉体１１から広げながら突出するようにし、この吸込口から水を吸い込むようにしても良い。なお図１３（ｂ）のポンプ送水管１３の方が吸込流速を遅くできるので、空気を吸い込みにくく、その吸込水位を下げることができる。
【００２２】
図４，図５はそれぞれ本発明の他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲート１０を用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の側断面図、図５は側断面図である。なお何れの図４，５でも自動除塵機７０の記載は省略している（以下の実施形態においても同じ）。また前記各実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する（以下の実施形態においても同じ）。これらの実施形態において前記実施形態と相違する点は、図４（ａ），（ｂ）の排水ポンプ機場１においてはポンプ２０，２０として渦巻きポンプを使用した点であり、図５の排水ポンプ機場１においてはポンプ２０，２０として渦巻き斜流ポンプを使用した点のみである。本実施形態の作用・効果は前記実施形態と同様である。なお図５に示す可動式伸縮管３１は、ポンプ送水管１３側に固定されており、ポンプ２０との間で接続・離間される。他の実施形態をこのように構成しても良い。またこれらの実施形態においても図１４，図１５に示すように、ポンプ送水管１３，１３をゲート扉体１１の内部に取り付けても良い。取付構造としては例えば前記図１３（ａ），（ｂ）のようなものがある。なおポンプ送水管１３，１３をゲート扉体１１の内部に取り付ける構造は、以下の各実施形態においても同様に適用可能である。
【００２３】
図６，図７はそれぞれ参考例に係るポンプ送水管リフト式ゲート１０を用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図６（ａ）と図７（ａ）は平面図、図６（ｂ）と図７（ｂ）はそれぞれ図６（ａ）と図７（ａ）の側断面図である。これらの参考例において前記各実施形態と相違する点は、図６においてはポンプ送水管１３に立軸ポンプ２０を組み込んだ点であり、また図７においてはポンプ送水管１３に立軸水中ポンプ２０を組み込んだ点である。
【００２４】
即ち図６に示す参考例においては、ポンプ送水管１３の下部に羽根車２０ａを収納し、ポンプ送水管１３の上部に取り付けたモータ２９によって前記羽根車２０ａを回転駆動するように構成したものである。また図７に示す実施形態においては、ポンプ送水管１３の下部に立軸水中ポンプ２０を収納したものである。
【００２５】
これらの参考例のようにポンプ２０をポンプ送水管１３に直接取り付けた場合はゲート扉体１１の重量が増加するが、重量の重い電動式の吐出弁２１や逆流防止弁２５等は取り付ける必要がないので、従来のポンプゲートよりも軽量化され、その分大型のポンプを取り付けることができる。
【００２６】
図８乃至図１０はそれぞれ更に他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の側断面図である。なお何れの図においても引き上げ開閉機５５の記載を省略している。これらの実施形態において前記実施形態と相違する点は、ポンプ２０の駆動を容易にする呼び水機構を設けた点である。即ち図８においてはポンプ２０の部分に真空ポンプ１１０を接続し、ポンプ２０運転前に真空ポンプ１１０を駆動することでゲート扉体１１の上流側の水を予めポンプ送水管１３からポンプ２０まで吸い込み、その後真空ポンプ１１０を停止してポンプ２０を駆動するようにしたものである。
【００２７】
また図９においてはポンプ送水管１３の吸込口内にフート弁（逆支弁）１１１を取り付け、またゲート扉体１１内に小型のポンプＰ１とこれを駆動する小型のモータＭ１を取り付け、前記ポンプＰ１を駆動することでポンプ送水管１３内を水で満たすとともにポンプ２０にまで水を導入し、その後ポンプＰ１を停止してポンプ２０を駆動するようにしたものである。この実施形態の場合、フート弁１１１を設けるので排水管２３の先端に逆流防止弁を取り付ける必要はない（図１０においても同様）。
【００２８】
また図１０において前記図９に示す実施形態と相違する点は、小型のモータＭ１とポンプＰ１を取り付ける代わりに、ポンプ送水管１３の上部にモータＭ２によって駆動される空気抜き用の開閉弁１１３を取り付けた点である。そしてこの実施形態の場合は、ゲート扉体１１で支川８０を閉じることで下流側の水位が上昇して排水管２３を塞いだ段階で開閉弁１１３を開とすることで下流側の水を排水管２３から逆流させてポンプ２０内に導入し、ポンプ２０内に水が導入された後に開閉弁１１３を閉じ、ポンプ２０を駆動するようにしたものである。
【００２９】
これら図８〜図１０の実施形態においても前記各実施形態と同様に、ゲート扉体１１にポンプ送水管１３を他のポンプ設備と切り離して取り付けることに変わりはない。
【００３０】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００３１】
例えばポンプ送水管１３とポンプ設備６０の間に設置される可動式伸縮管３１は、上記図３に示す構造のものに限定されず、他の種々の形状・構造のものであっても良い。要はポンプ送水管１３とポンプ設備６０の間に設置されて両者間を接続する接続手段であればどのような構造のものであっても良い。この接続手段は、前記可動式伸縮管３１のようにゴム等からなるパッキン構造のものが好適であるが、パッキンを用いないメタル同士を接続する着脱装置（多少漏れが生じる）を用いても良い。特に図６，図７に示す参考例の場合は、接続手段がポンプの吐出側（正圧側）に設置されるので、漏れが生じても良い場合は使用可能である。なお他の実施形態では接続手段がポンプの吸込側に設置されるので、接続手段の接続が確実でないとこの部分から空気が入り込み、排水が効果的に行えない場合がある。なお接続手段は自動ではなく、手作業で着脱する構造のものであっても良い。またポンプ送水管１３の形状・構造や、ゲートの形状・構造も種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００３２】
上記実施形態では本川１００に支川８０が流れ込む場所に本発明のポンプ送水管リフト式ゲート１０を設置した例を示したが、用途に応じてそれ以外の場所に設置しても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、自然流下時と排水時の何れの場合も同一水路を使用できて広い用地が不要になり建設コストの低減化が図れるとともに、大型のポンプの使用も容易に行えるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポンプ送水管リフト式ゲート１０を用いた排水ポンプ機場１の全体概略構成図である。
【図２】排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】可動式伸縮管３１を拡大して示す一部断側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の側断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の側断面図である。
【図６】参考例に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は側断面図である。
【図７】参考例に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側断面図である。
【図８】他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の側断面図である。
【図９】他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の側断面図である。
【図１０】他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の側断面図である。
【図１１】従来の排水ポンプ機場を示す図である。
【図１２】他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は側断面図である。
【図１３】ポンプ送水管１３をゲート扉体１１内に設置する構造の具体例を示す概略側断面図である。
【図１４】他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の詳細説明図であり、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は側断面図である。
【図１５】他の実施形態に係るポンプ送水管リフト式ゲートを用いた排水ポンプ機場１の側断面図である。
【符号の説明】
１排水ポンプ機場
１０ポンプ送水管リフト式ゲート
１１ゲート扉体
１３ポンプ送水管
２０ポンプ
２１吐出弁
２３排水管
２４調圧水槽
２５逆流防止弁（フラップ弁）
２７減速機
２９駆動機
３１可動式伸縮管（接続手段）
３３ゴム伸縮継手
３５フランジ部
３７フランジ部
３９押え板
４１フランジ部
４３押え板
４５伸縮駆動機構
４７シリンダー駆動部
４９シリンダー外筒
５１シリンダーロッド
６０ポンプ設備
７０自動除塵機
８０支川（水路）
１００本川（水路）

Claims

水路を開閉するゲート扉体と、ポンプ及びこのポンプを駆動する駆動機を有するポンプ設備と、前記ポンプ設備のポンプの吸込側に接続されこのポンプ設備に送水するポンプ送水管とを具備し、
前記ポンプ送水管を前記ポンプ及び駆動機を有するポンプ設備とは切り離してゲート扉体に取り付け、さらに前記ゲート扉体が所定の位置に位置した際に前記ポンプ送水管をポンプ設備に接続して送水可能とする接続手段を設けたことを特徴とするポンプ送水管リフト式ゲート。
前記接続手段は、前記ポンプ送水管とポンプ設備間を接続・離間する可動式伸縮管であることを特徴とする請求項１記載のポンプ送水管リフト式ゲート。
前記ポンプ送水管がゲート扉体の内部に設置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ送水管リフト式ゲート。