JP3957104B2 - 昇降倒伏式ゲート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川等に止水、または貯水を目的として設置される昇降式水門設備に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の昇降式可動堰または水門設備の例を図１３〜図１６に示す。図１３は正面図、図１４（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、図１５は扉体構造の正面図及び側面図、図１６は戸当金物構造の正面図、平面図及び拡大横断面図である。これらの図において、１６は扉体、１７は戸当金物、１８は堰柱、１９は操作台、２０は管理階段、２１は扉体１６のローラである。
【０００３】
これらの図に示すように、従来においては、扉体１６をラツク式開閉機８並びにラック棒７等（他にスピンドル式、油圧シリンダー式等）で垂直に上昇・下降させることにより可動堰または水門の開閉を行っている。したがって、この扉体１６の昇降移動ガイドとなる戸当金物１７を内部に設置した堰柱１８（または門柱）の高さは、図１４に示すように洪水時のための余裕高さ（ア）＋扉体１６の垂直高さ（イ）＋操作装置上必要となる高さ（ウ）が必要となる。このうち、扉体１６の垂直高さ（イ）が堰柱（または門柱）１８の高さに大きく影響する。堰柱１８の上部に開閉機８を設置するため、堰柱（または門柱）１８が高くなると管理階段２０も高くなり、操作時に困難性が生じると同時に、設備建設費用が増加する。また、高く突出した堰柱１８、並びにその上部の操作台１９は景観への影響が大きく、且つ、垂直に吊り下げられた扉体１６は人の水平視界を遮り、非常に目立ちやすく、設置場所によっては周囲の景観に悪い影響を与える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の昇降式可動堰または水門設備における上記の問題点を解決しようとするものである。即ち、本発明は、扉体を昇降開閉させるために必要な堰柱または門柱の高さを低く抑えることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の昇降倒伏式ゲートは、水路を閉塞または開放する扉体と、扉体の左右、上下にそれぞれ取り付けられたローラと、前記左右の上ローラを水路断面内では垂直方向に、水路上部一定高さよりは斜め上方に案内するように屈折したローラガイドと、水路断面内側部に水密板を有した戸当金物と、水路構造物の底部に取り付けられた底部水密板と、前記扉体左右の下ローラ中心軸を吊り芯とする昇降機構とを備え、前記ローラガイドと前記左右の上ローラとにより、前記扉体の上昇操作において一定高さまで垂直に上昇し、前記戸当金物の屈折部に扉体左右上ローラが到達した段階より扉体が傾斜倒伏する昇降倒伏式ゲートであって、前記下ローラ中心軸を吊り芯とするよう、扉体スキンプレートを水路上流側に傾斜させ、下ローラより上部にある横桁をスキンプレート側に寄せ、扉体を直接吊り上げるラック棒、またはスピンドル棒等と干渉しないように配置したことを特徴とする。
【０００６】
また、前記戸当金物は、前記扉体が傾斜倒伏を開始するまでに、扉体の垂直上昇に伴い左右の側部水密ゴムが戸当金物水密板より離れる、水路上下流方向と同時に水路横断方向に傾斜した部分を有する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照しながら具体的に説明する。
図１は、本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの使用状態（ゲート閉時）を示す概略断面図である。図２、本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの使用状態（ゲート開時）を示す概略図である。また図３は、図１に示す昇降倒伏式ゲートの使用状態（ゲート閉時）を示す概略部分正面図（下流側より見る）である。なお、図１では左側が上流、右側が下流側である。但し、図３において左側は下流側より見た図であり、右側は上流側より見た図である。
【０００８】
本実施例の昇降倒伏式ゲートは、流路（水路）を閉塞または開放する扉体１と、扉体１の左右両端上部に取付けられた上部メインローラ２と、扉体１の左右両端下部に取付けられた下部メインローラ３と、この上下部メインローラ２，３を水路断面内部及び水路上部一定高さまで垂直に、水路上部一定高さより上部メインローラ２を斜め上方に案内するよう屈折した溝４ａを有し、且つ側部水密板を有する戸当金物４と、構造物の底部に取り付けられた底部水密板５、下部メインローラ３の中心を吊り芯とする昇降ブラケット６と、昇降ブラケット６を昇降させるラック棒７、開閉機８、並びに戸当金物４の水路上部部分を支持する堰柱９、堰柱９の上部に配置され開閉機８を乗せる操作台１０より構成されている。操作台１０には手摺１０ａが設けられている。また、扉体１には側部水密ゴム１１、底部水密ゴム１２を取り付けている。
【０００９】
図４は、本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの扉体構造概要図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は扉体の側面図、（ｃ）は扉体の中央断面図、（ｄ）は下部メインローラ３部分の拡大断面図である。扉体１は、スキンプレート１ａとこれの両端に配置した端縦桁１ｂ、端縦桁１ｂの内側に配置したローラ軸支持桁１ｃ、吊り軸支持桁１ｄ、吊り軸支持桁１ｄの間に適切に配置された中間縦桁１ｅ、下部横桁１ｆ、中間横桁１ｇ、並びに上部横桁１ｈによって構成されている。
【００１０】
扉体１が垂直に起立した状態にある時、昇降ブラケット６は扉体の中心より下方に配置されるため、昇降ブラケット６より上部に配置された中間横桁１ｇ、並びに上部横桁１ｈが昇降ブラケット６及びラック棒７と干渉しないように、上流側に寄せて配置する。このため、スキンプレート１ａは上流側に一定角度で傾斜して配置される。
【００１１】
上部メインローラ２が取付けられた上部メインローラ軸１３は、端縦桁１ｂとローラ軸支持桁１ｃによって支持されている。
下部メインローラ３が取付けられた下部メインローラ軸１４は、端縦桁１ｂとローラ軸支持桁１ｃによって支持されている。この下部メインローラ軸１４に昇降ブラケット６が、端縦桁１ｃと縦桁１ｄの間に、回転自在に取付けられている。このため、扉体１の垂直起立時、昇降ブラケット６並びにラック棒７が上部に位置する上部メインローラ軸１３と干渉することがないようになっている。
【００１２】
側部水密ゴム１１はスキンプレート１ａの両端に取付けられる。
底部水密ゴム１２はスキンプレート１ａの下端に、側部水密ゴム１１と連続性を持つて取付けられる。
【００１３】
図５は、本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの側部戸当金物の構造概要図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は中央断面図、（ｃ）〜（ｆ）は図５（ａ）のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ線における断面図である。側部戸当金物４は、溝部４ａと、傾斜ガイド部４ｂと、取外ガイド部４ｃによって構成される。
【００１４】
メインローラ案内部である溝部４ａは、上・下部メインローラ２、３を、図５のＥの位置まで垂直に案内するようになっている。傾斜ガイド部４ｂは、上部メインローラ２を上流側に斜上方に案内するようになっていると同時に、上部メインローラ２が垂直方向から傾斜方向へ円滑に移行出来るように角部を曲形としている。取外ガイド部４ｃは、上部メインローラ２の斜上方移動を助け、且つ下部メインローラ３のストッパーの役割をなす。また、取外ガイド部４ｃは、扉体１の据付時、並びに設備の点検時に取り外せるよう、戸当金物４にボルトで強固に取付けられている。
【００１５】
側部戸当金物４は、図５（ａ）に示すように溝部４ａの中途部の線Ｐ１−Ｐ１’から上流側に水平に曲がり、線Ｐ２−Ｐ２’から線Ｐ３−Ｐ３’までは上流側に傾斜し、線Ｐ３−Ｐ３’から線Ｐ４−Ｐ４’までは水平に曲がり、線Ｐ４−Ｐ４’から線Ｐ５−Ｐ５’までは垂直に曲がった形状を有している。そして、線Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４−Ｐ５を含む面に対し、線Ｐ１’−Ｐ２’−Ｐ３’−Ｐ４’−Ｐ５’を含む面は、紙面に対して奥の方向に段差を有しており、これらの線分の間は傾斜面となっている。
【００１６】
図６は、本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの側部水密状態の概要図である。図６（ａ）は扉体１が全閉状態にある時を示す。この時、側部水密ゴム１１は側部水密板が水路縦断方向斜めの屈折線Ｐ５−Ｐ４−Ｐ３−Ｐ２−Ｐ１のラインより下にあるため、側部水密ゴム１１は側部水密板に密着して水密性を確保する。図６（ｂ）は扉体１が垂直に上昇し、側部水密ゴム１１は側部水密板が水路縦断方向斜めの屈折線Ｐ５−Ｐ４−Ｐ３−Ｐ２−Ｐ１のラインより上にあり、扉体１が倒伏を開始する直前の状態を示す。側部水密板が屈折により水路横断方向外側に逃げているため、側部水密ゴム１１と側部水密板が離れる。
【００１７】
図７、図８、図９は本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの作動状況の概要を示す。
図７（ａ）は、昇降倒伏式ゲート全閉の状況である。扉体１が水路構造物に着床しており、スキンプレート１ａ下部の底部水密ゴム１２が底部水密板５に扉体１の自重により圧着し、且つ側部水密は図６（ａ）の状態で水密を確保する。
図７（ｂ）は、昇降倒伏式ゲートの開途中状況の概要を示す。開閉機８によりラック棒７を介して昇降ブラケット６を垂直上方に持ち上げ、扉体１を垂直上方に移動させる。この形式で図７（ｃ）の状態まで扉体１を上昇させる。
図７（ｃ）は扉体１が倒伏を開始する直前の状態を示す。上部メインローラ２が傾斜ガイド部４ｂの曲がり部まで図５の点Ｅに到達するまで、扉体１は垂直に移動する。
【００１８】
図８（ａ）は、扉体１が倒伏作動を開始した状態を示す。上部メインローラ２が傾斜ガイド部４ｂの曲がり部に沿って水路上流側上方に移動するため、上部メインローラ２と溝部４ａの垂直部にある下部メインローラ３との中心線は上流側に傾斜し、即ち、扉体１が上流側に傾斜倒伏しながら上昇することとなる。
図８（ｂ）は、図８（ａ）より更に扉体１を上昇させた状態を示す。上部メインローラ２は、傾斜ガイド部４ｂの傾斜角度に従って水路上流側斜め上方に押上られ、扉体１は上昇と共に傾斜倒伏が進展する。
【００１９】
図９は昇降倒伏式ゲート全開の状況である。下部メインローラ３は溝部４ａの垂直ガイド部の上限位置まで垂直に上昇する。
この時、上部メインローラ２と下部メインローラ３との中心線に対するスキンプレート１ａの傾斜角αと、傾斜ガイド部４ｂの傾斜角βが同一とすることにより、スキンプレート１ａを流路面に対して水平に保持する。
昇降倒伏式ゲートの閉作動は上記の逆となる。
【００２０】
図１０は、本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの吊り荷重概要を示す。
図１０（ａ）は本発明の昇降式ゲートの概要を示す。本発明の昇降倒伏式ゲートでは下部メインローラ３の中心点を吊り位置とするため、扉体１の自重重心位置Ｇは吊り位置の上方・上流側となる。従って、図１０（ｂ）に示すように扉体１を吊り上げようとすると、扉体１は下部メインローラ３の中心点を中心として上流側に回転しようとする。上部メインローラ２と下部メインローラ３が側部戸当金物の溝部４ａの垂直ガイド部にある時、上部メインローラ２は上流側に、下部メインローラ３は下流側に押し当てられ、扉体１の回転は止められている。上部メインローラ２が傾斜ガイド部４ｂにかかると、これの傾斜板に上部メインローラ２が押し当てられ、扉体１が流路上流側に回転し傾斜する。
【００２１】
図１１は従来の昇降式水門設備（ａ）と本発明実施例の昇降倒伏式ゲート設備（ｂ）の正面図の比較を示す。また図１２は従来の昇降式水門設備（ａ）と本発明実施例の昇降倒伏式ゲート設備（ｂ）の側面図の比較を示す。これらの図でも明らかなように、本発明により操作台の高さが従来と比較して大幅に低くなっている。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、扉体開時に、扉体を水平に倒伏させることにより、開閉装置の設置位置を従来より低くし、堰柱の高さを低く抑えることができる。これにより、設備建設費を低減し、且つ操作性を改善すると共に、周囲の景観への悪影響を避けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの使用状態（ゲート閉時）を示す概略断面図である。
【図２】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの使用状態（ゲート開時）を示す概略断面図である。
【図３】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの使用状態（ゲート閉時）を示す概略部分正面図である。
【図４】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの扉体構造概要図である。
【図５】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの側部戸当金物の構造概要図である。
【図６】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの側部水密状態の概要図であり、（ａ）は扉体１が全閉状態にあるとき、（ｂ）は扉体１が開途中の状態で、倒伏を開始する直前の状態を示す。
【図７】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの作動状況の概要を示し、（ａ）は昇降倒伏式ゲート全閉の状況、（ｂ）は昇降倒伏式ゲートの開途中状況で、扉体１が垂直上昇中の状態、（ｃ）は昇降倒伏式ゲートの開途中状況で、扉体１が倒伏を開始する直前の状態を示す。
【図８】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの作動状況の概要を示し、（ａ）は昇降倒伏式ゲートの開途中状況で、扉体１が倒伏作動を開始した状態、（ｂ）は昇降倒伏式ゲートの開途中状況で、扉体１が倒伏作動中途中の状態を示す。
【図９】 昇降倒伏式ゲート全開の状況である。
【図１０】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲートの吊り荷重概要を示す。
【図１１】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲート設備と従来の昇降式水門設備の比較正面図を示す。
【図１２】 本発明実施例の昇降倒伏式ゲート設備と従来の昇降式水門設備の比較側面図を示す。
【図１３】 従来の昇降式水門設備の正面図である。
【図１４】 従来の昇降式水門設備の側断面図である。
【図１５】 従来の扉体構造の正面図及び側面図である。
【図１６】 従来の戸当金物構造の正面図、平面図及び拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 昇降倒伏式ゲートの扉体、
１ａ スキンプレート、
１ｂ 端縦桁、
１ｃ 縦桁、
１ｄ 中間縦桁、
１ｅ 下部横桁、
１ｆ 中間横桁、
１ｇ 上部横桁、
２ 上部メインローラ、
３ 下部メインローラ、
４ 昇降倒伏式ゲートの側部戸当金物、
４ａ 溝部、
４ｂ 傾斜ガイド部、
４ｃ 取外ガイド部、
５ 底部水密板、
６ 昇降ブラケット、
７ ラック棒、
８ 開閉機、
９ 昇降倒伏式ゲート設備の堰柱、
１０ 昇降倒伏式ゲート設備の操作台、
１０ａ 手摺、
１１ 側部水密ゴム、
１２ 底部水密ゴム、
１３ 上部メインローラ軸、
１４ 下部メインローラ軸、
１５ 昇降倒伏式ゲート設備の管理階段、
１６ 従来の昇降式水門の扉体、
１７ 従来の昇降式水門の戸当金物、
１８ 従来の昇降式水門の堰柱、
１９ 従来の昇降式水門の操作台、
２０ 従来の昇降式水門の管理階段、
２１ 従来の昇降式水門の扉体のローラ

Claims (2)

1. 水路を閉塞または開放する扉体と、扉体の左右、上下にそれぞれ取り付けられたローラと、前記左右の上ローラを水路断面内では垂直方向に、水路上部一定高さよりは斜め上方に案内するように屈折したローラガイドと、水路断面内側部に水密板を有した戸当金物と、水路構造物の底部に取り付けられた底部水密板と、前記扉体左右の下ローラ中心軸を吊り芯とする昇降機構とを備え、前記ローラガイドと前記左右の上ローラとにより、前記扉体の上昇操作において一定高さまで垂直に上昇し、前記戸当金物の屈折部に扉体左右上ローラが到達した段階より扉体が傾斜倒伏する昇降倒伏式ゲートであって、
   前記下ローラ中心軸を吊り芯とするよう、扉体スキンプレートを水路上流側に傾斜させ、下ローラより上部にある横桁をスキンプレート側に寄せ、扉体を直接吊り上げるラック棒、またはスピンドル棒等と干渉しないように配置したことを特徴とする昇降倒伏式ゲート。
2. 前記戸当金物は、前記扉体が傾斜倒伏を開始するまでに、扉体の垂直上昇に伴い左右の側部水密ゴムが戸当金物水密板より離れる、水路上下流方向と同時に水路横断方向に傾斜した部分を有する請求項１記載の昇降倒伏式ゲート。

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