JP3988071B2 - 逆台形水路の起伏ゲート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水路の底に設けた回転中心によって鋼製の扉体を自在に起立または倒伏させることにより、水路の流水を堰上げたり、放流したりする目的で使用する鋼製の起伏ゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼製起伏ゲートは、水路の底に設けた水平な回転軸によって自在に起立または倒伏する鋼製の扉体の頭部にワイヤロープやチェーンを取り付けて、これを陸上の巻上機で巻き取りまたは巻き戻すことで起伏操作をする形式のものや、同様の鋼製扉体を下流側に設けた油圧ジャッキで押し上げて起立させ、逆に油圧ジャッキを縮めて倒伏させる形式のものなどが種々開発され、使用されてきた。
【０００３】
また最近は、水路の底に固定したゴム引布で繋留した鋼板製の扉体を、下流側の根元に設置した筒状の空気袋で支持し、空気袋を膨張させて扉体を起立させ、逆に空気袋を収縮させて扉体を倒伏させるものも使用されるようになった。
この形式の鋼製起伏ゲートにおいては、機構としての回転軸と軸受は設けないが、扉体の下端付近を回転中心として扉体が回転運動を行なう結果、起立または倒伏するものである。
これらの鋼製起伏ゲートの扉体は水路の底に水平な回転中心を有する回転運動を行なって起立または倒伏するものであり、扉体の側端部は鉛直な面に沿って移動する。したがって、鋼製起伏ゲートを設置する水路の断面形は長方形であり、水路の側壁は鉛直面である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし河川等では逆台形の断面が多く、水路の側壁は傾斜しているところが多いのである。
このような断面が逆台形の河川や水路に鋼製起伏ゲートを設置する場合には、起伏ゲートの設置箇所の断面を長方形として、その上流ならびに下流には長方形から逆台形に緩やかに変化する複雑な断面形状を使用する。
【０００５】
そのため工事は困難度を増し、工事費が多額となる。また洪水時には、この断面形状の変化する部分で水流が激しく乱れて護岸などに被害を及ぼす危険も増大する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の起伏ゲートは、以上のように多種多様な形式が開発され、優れた性能を有する鋼製起伏ゲートの設置可能な水路の断面形状が長方形に限られるという技術上の問題を解決し、断面形状が逆台形の水路においても使用が可能な鋼製起伏ゲートを提供しようとするものである。
【０００７】
すなわち、断面が逆台形の水路の中央部の深さが一定の部分には、水路底を横断する水平な回転中心線を有する長方形の鋼製の扉体と空気を排出したときに平らな長方形に縮小する空気袋を有する主起伏ゲートを設置し、その両側の護岸の傾斜面には、この傾斜面に平行な回転中心線を有するほぼ３角形の形状のゴム引布製の止水板を先端のリンクチェーンと縦方向の鋼棒で補強した幅方向に柔軟な扉体と、空気を排出したとき平らなほぼ３角形の形状に縮小する空気袋を有する副起伏ゲートを設置する。
【０００８】
さらに、この主起伏ゲートの回転中心線と副起伏ゲートの回転中心線は、護岸の法尻付近において交叉するようにする。
この断面が逆台形の水路に一体に据付けた主起伏ゲートと副起伏ゲートにおいて、副起伏ゲートのゴム引布製の３角形の止水板の先端を補強するリンクチェーンは主起伏ゲートの鋼製の扉体の先端の側端部と護岸の傾斜面の適当な位置に設置したアンカー金物を連結するのであるが、この２点間を結ぶ線の長さは主起伏ゲートの鋼製の扉体の起伏姿勢の変化によって変化する。
【０００９】
この変化量を、副起伏ゲートのゴム引布製の止水板を縦方向に補強し、護岸の傾斜面に固定した空気を排出したとき平らなほぼ３角形の形状に縮小する空気袋に圧縮空気を送入することにより押し起こされる鋼棒群の起立角が各々異なる状態となってリンクチェーンが曲線を描くことにより吸収する。その結果いかなる起立姿勢においてもリンクチェーンには適度な張力が作用し、護岸の傾斜面上において作用する水圧に耐える副起伏ゲートの機能が確保されるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下この発明の逆台形水路の起伏ゲートの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２ならびに図１３はこの発明の逆台形水路の起伏ゲートの一実施例を示すものであり、図１は逆台形水路の起伏ゲートの平面図、図２は背面図、図３は主起伏ゲートの断面図、図４は副起伏ゲートの断面図でともに起立状態を示し、図５は逆台形水路の起伏ゲートの平面図、図６は背面図、図７は主起伏ゲートの断面図、図８は副起伏ゲートの断面図でともに倒伏状態を示し、図９は主起伏ゲートの扉体の説明図、図１０は主起伏ゲートの空気袋の説明図、図１１は副起伏ゲートの骨組を倒伏時の状態で示した説明図、図１２は副起伏ゲートの空気袋の説明図、図１３は副起伏ゲートのゴム引布製の止水板の説明図である。
【００１１】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７ならびに図８において、断面が逆台形の水路の中央部の深さが一定の部分の水路底１を横断して１列に並べて設置したアンカーボルト２と固定台兼用押え板３によって、空気を排出したとき平らな長方形に縮小する３辺が閉じ一辺が開いた空気袋４の開いた辺を水路底１に押え付けることによって空気袋４の開いた辺を密閉すると同時に水路底１に固定する。
【００１２】
この固定台兼用押え板３の上面にボルト５と押え板６によって一辺を固定したゴム引布製の十分な強度と柔軟性を有する繋ぎ板７の他辺をボルト８と押え板９によって鋼板製の扉体１０の上流面の下縁に固定することにより、扉体１０を固定台兼用押え板３の下流側面に沿う位置を回転中心として起伏自在であるようにして、水路底１に繋留すると同時に固定台兼用押え板３と扉体１０の間の漏水を防止する。
【００１３】
加えて、水路底１の空気袋４より下流の適当な位置に設けたアンカーボルト１１と押え板１２で一端を水路底１に固定した十分な強度を有するゴム引布製の帯１３の他端を扉体１０の下流面の空気袋４が接触する位置より上の適当な位置にボルト１４と押え板１５で固定することにより、扉体１０が所定の姿勢まで起立した時にはこの帯１３に作用する張力によって扉体１０が停止するようにする。
【００１４】
その上で空気袋４の水路底１に接触する適当な位置を選んで空気管を接続し、陸上の空気操作装置に連結して、空気袋４に空気を圧入すれば空気袋４が膨張して扉体１０を押し起し、逆に空気袋４から圧力を有する空気を排出すれば空気袋４が平らに縮小して扉体１０が倒伏するように構成して主起伏ゲートとする。
なお、河川の状況に応じて、幅の大きい主起伏ゲートを複数のゲート幅の小さい主起伏ゲートに分割することもできる。（請求項２）
【００１５】
このように構成した主起伏ゲートのアンカーボルト２の列の中心線が護岸の法尻線と交る点１６と護岸の傾斜面１７の主起伏ゲートの有効高より高い適当な位置に設置したアンカー金物１８近くの適当な点１９とを結ぶ護岸の傾斜面１７上の線に従って１列に並べて設置したアンカーボルト２０と、下流側面に鋼棒２１を支持する凹部２２を有する凹部付固定台兼用押え板２３とによって、空気を排出したとき平らな３角形に近い形状に縮小する２辺が閉じ一辺が開いた空気袋２４の開いた辺を、護岸の傾斜面１７に押さえ付けることによって空気袋２４の開いた辺を密閉すると同時に護岸の傾斜面１７に固定する。
【００１６】
また、このアンカー金物１８と主起伏ゲートの扉体１０の先端の側端部２５の間を、倒伏時の扉体１０の先端の側端部２５とアンカー金物１８を結ぶ線の長さに等しい長さのリンクチェーン２６で連結し、このリンクチェーン２６の１リンク置きのリンクに一端を溶接取り付けし他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板２３の凹部２２に納めた鋼棒２１の群が、主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７と凹部付固定台兼用押え板２３とリンクチェーン２６とが、護岸の傾斜面１７の上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に、扉体１０の側端部２７にそれぞれ平行であるようにする。
なお、上記リンクチェーンの代わりに、倒伏時の扉体先端の側端部とアンカー金物を結ぶ線の長さに等しい長さのワイヤロープで、アンカー金物と主起伏ゲートの扉体の先端の側端部とを連結し、このワイヤロープにほぼ等間隔で一端を取り付けし他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板の凹部に納めた鋼棒群が主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体の側端部と凹部付固定台兼用押え板とワイヤロープとが護岸の傾斜面上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に扉体の側端部にそれぞれ平行であるようにしてもよい。（請求項６）
【００１７】
さらに、この凹部付固定台兼用押え板２３の上面にボルト２８と押え板２９によって一辺を固定すると同時に、他の一辺を主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７にボルト３０と押え板３１によって固定したゴム引布製の十分な強度と柔軟性を有する３角形の止水板３２の残る一辺が、前記リンクチェーン２６に沿っている形状であるようにし、加えて、主起伏ゲートが倒伏して止水板３２、鋼棒２１、ならびにリンクチェーン２６が護岸の傾斜面１７に沿った姿勢となった時にボルト３３と押え板３４によって止水板３２を鋼棒２１に押え付けることによって、止水板３２、鋼棒２１の群およびリンクチェーン２６を一体とし、鋼棒２１に直角な堰幅の方向に柔軟な扉体として機能するようにする。
【００１８】
このとき主起伏ゲートの固定台兼用押え板３の下流側面５６と護岸の傾斜面１７上の凹部付固定台兼用押え板２３の凹部２２の上流端の円弧部に接する線５５とが護岸の法尻で交るようにすれば、扉体１０の起伏運動における回転中心線と鋼棒２１の群の起伏運動における回転中心線が護岸の法尻付近で交るから、起立から倒伏に至る全姿勢において主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７に取り付けたゴム引布製の止水板３２の部分に無理な変形が生じない。
【００１９】
その上で護岸の傾斜面１７上に固定した空気袋２４に空気管を接続し陸上の空気操作装置に連結して空気袋２４に空気を圧入すれば、空気袋２４が膨張して鋼棒２１の群を押し上げるから止水板３２、鋼棒２１の群、リンクチェーン２６が一体となった柔軟な扉体が起立し、逆に空気袋２４から圧力を有する空気を排出すれば、空気袋２４が平らな３角形に縮小して柔軟な扉体が倒伏するように構成して副起伏ゲートとする。
【００２０】
このとき、リンクチェーン２６は扉体１０の先端の側端部２５に取付けられ、ゴム引布製の止水板３２は扉体１０の側端部２７にボルト３０と押え板３１によって固定されているから副起伏ゲートは主起伏ゲートと一緒でないと正常に起立または倒伏を行うことはできない。
【００２１】
このように断面が逆台形の水路に一体に設置した主起伏ゲートと副起伏ゲートにおいて、陸上の空気操作装置の空気圧縮機３５を起動し流量調整弁３６、開いた開閉弁３７、空気管３８を通して、口金３９から主起伏ゲートの空気袋４の内部に空気を圧入すると同時に口金４０から副起伏ゲートの空気袋２４の内部に空気を圧入すれば、空気袋４と空気袋２４が膨張して両起伏ゲートが一緒に起立するのであるが、空気袋４に対し空気袋２４を適度に大きく製作してあるので、空気袋２４の膨張が先行し鋼棒２１の群の起立が扉体１０の起立より先行するためリンクチェーン２６に発生する張力が扉体１０の先端の側端部２５を常に引き上げるように作用する。
やがて主起伏ゲートの扉体１０が所定の姿勢まで起立するとゴム引布製の帯１３にも張力が発生して主起伏ゲートが停止する。
【００２２】
その結果、主起伏ゲートの扉体１０の先端の側端部２５とアンカー金物１８とを連結するリンクチェーン２６に追加の張力が作用して副起伏ゲートの鋼棒２１の群も停止する。すなわち、主起伏ゲートの扉体１０と副起伏ゲートの止水板３２、鋼棒２１の群、リンクチェーン２６による柔軟な扉体が停止して、逆台形水路の起伏ゲート全体としての完全起立時の姿勢が確定する。
このとき、主起伏ゲートの扉体の上流側の面に細長い鋼板を当該面に直角の姿勢で水の流れに平行な方向に溶接により取り付けることで主起伏ゲートの扉体の高さ方向の曲げ剛性を強化することが出来る。また、副起伏ゲートのゴム引布製の止水板を挟んで鋼棒と一体にボルトで組立てる押え板の断面形状をＵ字形、Ｔ字形またはＬ字形等とすることで鋼棒の曲げ剛性を補うことも可能である。（請求項４）
【００２３】
このとき、主起伏ゲートの扉体１０の先端の側端部２５と護岸の傾斜面１７に設置したアンカー金物１８とを結ぶ線の長さが、主起伏ゲートの扉体１０が倒伏した時のそれより短くなる。このために生ずるリンクチェーン２６とゴム引布製の止水板３２の緩みは、副起伏ゲートの鋼棒２１の群の起立角が各々異なることにより、リンクチェーン２６は曲線を描き、止水板３２は曲面の状態となることにより吸収している。
なお、本願発明に係る逆台形水路の起伏ゲートにおいて副起伏ゲートの起立高を主起伏ゲ ートの起立高より適当量高くすることで、越流する水や流芥が主起伏ゲートの部分に集中するようにすることも可能である。（請求項３）
この状態の平面図が図１であり、背面図（視点下流側）が図２であり、主起伏ゲートの断面図が図３であり、副起伏ゲートの断面図が図４である。
【００２４】
扉体１０の頭部の折曲げ部４１が越流する水を下流側に誘導して空気袋４や帯１３を直接打たぬように保護している。
また、扉体１０の先端の側端部２５は扉体１０の先端の他の部分より充分に高くしてあるので、リンクチェーン２６は完全起立姿勢においては起伏ゲートの堰上げる水面より上に位置することができる。
すなわち、完全起立姿勢では通常時には副起伏ゲートの先端を水が越流しないようにして、流芥が副起伏ゲートの起伏運動に障害とならないように配慮している。
【００２５】
この状態において、空気圧縮機３５を停止し開閉弁３７を閉じ、開閉弁４２を開いて空気袋４と空気袋２４から圧力を有する空気を流量調整弁４３で制御しつつ空気放出部４４より大気中に放出すると、空気袋４は平らな長方形に縮小しようとし、空気袋２４は平らな３角形に縮小しようとして主起伏ゲートの扉体１０と副起伏ゲートの柔軟な扉体が一緒に倒伏するのであるが、空気袋４に対し空気袋２４を適度に大きく製作してあるので空気袋４の縮小が先行し、空気袋２４の縮小が遅れて進行する。すなわち、主起伏ゲートの扉体１０の倒伏が先行するので、扉体１０がリンクチェーン２６に張力を発生させて遅れて進行する副起伏ゲートの柔軟な扉体の倒伏を促進しつつ両起伏ゲートが一緒に倒伏運動することになる。
【００２６】
このため、倒伏操作の途中においても、扉体１０の先端の高さがリンクチェーン２６の高さより十分に低い位置にあり、起伏ゲートを越流する水や流芥が主起伏ゲートの部分に集中するから、越流してきた流芥が護岸の傾斜面１７上に残存して副起伏ゲートの倒伏運動に障害となることがない。
このようにして、両起伏ゲートがともに完全倒伏状態に至った状態の平面図が図５であり、背面図（視点下流側）が図６であり、主起伏ゲートの断面図が図７であり、副起伏ゲートの断面図が図８である。
【００２７】
主起伏ゲートにあっては、扉体１０の先端の折曲げ部４１が支持台４５に支持されて水路底１と扉体１０の間に適当な大きさの空間を作り、空気袋４や帯１３が扉体１０に押し潰されないよう保護すると同時に、流下する土石や流木に対し保護している。
【００２８】
また副起伏ゲートにあっては鋼棒２１の先端の突起４６が支持台４７に支持されて、護岸の傾斜面１７と鋼棒２１の群との間に適度な大きさの空間を作り空気袋２４が鋼棒２１に押し潰されないよう保護している。
またこのとき、鋼棒２１の群は倒伏した扉体１０の側端部２７に平行な護岸の傾斜面１７に沿った姿勢であるから、水が逆台形水路を流下するのに抵抗の少ない状態である。
さらに押え板２９、押え板３１、押え板３４並びにリンクチェーン２６が適当な密度でゴム引布製の止水板３２の上に分布し流下する土砂や流木に対して止水板３２を保護している。
【００２９】
図９に主起伏ゲートの扉体１０の説明図を示す。
扉体１０は逆台形水路の中央の深さが一定の部分の幅に等しい幅方向の寸法と起立時に必要な起立高を確保するために必要な長さを有するものであり、先端には曲げ加工部４１が形成され、その側端部は上方に突出して起立時に起立高より高くなり、副起伏ゲートのリンクチェーン２６の一端を固定する先端の側端部２５となっている。
【００３０】
また、扉体１０の下端には固定台兼用押え板３の厚さとほぼ等しい直径の丸棒鋼４８を溶接取付けして、扉体１０が起伏運動を行うに際して扉体１０の下端が空気袋４の上面を滑りやすくし、さらに倒伏時扉体１０の下部が空気袋４の一部を強く押し潰すことがないようにする。
【００３１】
また、扉体１０の下端の丸棒鋼４８に沿う部分には繋ぎ板７を固定するボルト８に合わせた雌ねじ４９が、側端部２７には副起伏ゲートの止水板３２を固定するボルト３０に合わせた雌ねじ５０が、側端部２７より適当に内側に寄った上方には、帯１３を固定するボルト１4に合わせた孔５１がある。
【００３２】
図１０に示すように、空気を排出したときには平らな長方形に縮小するように製造された空気袋４の開いた辺の長さは、扉体１０の幅寸法と同一であり、これと直角の方向には、膨張したとき扉体１０を押し起こすのに十分な寸法を有している。
【００３３】
そして固定台兼用押え板３で押えるべき開いた辺以外の３辺ではゴム引布が連続して折れ曲り閉じている。また開いた辺では相対する２枚のゴム引布の縁の端部に樹脂製のロッド５２によって補強繊維の折曲半径が過小とならないよう保護した補強繊維の折返し部５３がある。
【００３４】
さらに、この折返し部５３に平行してアンカーボルト２が貫通する孔５４が２枚のゴム引布を貫いている。また、空気袋４の下側に来るゴム引布の中央で折返し部５３に適当に近い位置に口金３９が取り付けられている。
【００３５】
図１１では副起伏ゲートの骨組みである、凹部付固定台兼用押え板２３、アンカー金物１８、リンクチェーン２６、鋼棒２１の群の組立てた状態を、完全倒伏の状態において主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７、先端の側端部２５、固定台兼用押え板３との関係も含めて説明した。
【００３６】
主起伏ゲートの扉体１０が完全に倒伏した状態を示す図１１においては扉体１０の先端の側端部２５に一端を取付け、他端を護岸の傾斜面の扉体１０の起立時の有効高より高い適当位置に設置したアンカー金物１８に取付けたリンクチェーン２６の長さが、ちょうど２点間の距離に等しいようにすると同時に、主起伏ゲートのアンカーボルト２の列の中心線が法尻と交る点１６からアンカー金物１８の近くの適当な点１９を結ぶ護岸の傾斜面１７上の線に従って並べて設置したアンカーボルト２０によって、護岸の傾斜面１７に固定した凹部付固定台兼用押え板２３の下流側面の凹部２２の上流端の円弧部に接する線５５が固定台兼用押え板３の下流側面５６と護岸の法尻において交るようにした上で、リンクチェーン２６の１リンク置きのリンクに一端を溶接取り付けし他端を半球面に仕上げて凹部付固定台兼用押え板２３の凹部２２に納めた鋼棒２１の群の各々が扉体１０の側端部２７に平行であるようにしてある。
【００３７】
したがって空気袋４の膨張と縮小によって扉体１０が起伏し、これと一緒に空気袋２４の膨張と縮小によって鋼棒２１の群が起伏するとき、両者の連結部である扉体１０の側端部２７と鋼棒２１の群の起立角の相対変化は緩やかでゴム引布製の止水板３２に無理な変形がなく破損の心配がない。
【００３８】
凹部付固定台兼用押え板２３にはアンカーボルト２０に合わせた座堀付の孔５７、止水板３２を固定するボルト３０に合わせた雌ねじ５８、並びに鋼棒２１の群を納めるための凹部２２が設けてある。
上記鋼棒２１には止水板３２を固定するためのボルト３３に合わせた雌ねじ５９が設けてある。
また、固定台兼用押え板３にはアンカーボルト２に合わせた座堀付の孔６０と繋ぎ板７を固定するボルト６に合わせた雌ねじ６１が設けてある。
【００３９】
図１２に示すように副起伏ゲートの空気袋２４の必要な形状は３角形であるが、凹部付固定台兼用押え板２３によって護岸の傾斜面１７に押え付けられる部分が増加しており、３角形に近い台形の形状をしている。
そしてこの押え付けられる部分の一辺だけが開いており、他の辺ではゴム引布が連続して折れ曲り閉じている。また、開いた辺では相対する２枚のゴム引布の縁の端部に樹脂製のロッド６２によって補強繊維の折曲げ半径が過小とならないよう保護した補強繊維の折曲げ部６３がある。さらにこの折曲げ部６３に平行してアンカーボルト２０が貫通する孔６４が２枚のゴム引布を貫いている。
また、空気袋２４の下側にくるゴム引布の適当位置には口金４０が取付けられている。
【００４０】
図１３に示すように、副起伏ゲートのゴム引布製の止水板３２の必要な形状は、完全倒伏時において、リンクチェーン２６、扉体１０の側端部２７、凹部付固定台兼用押え板２３が護岸の傾斜面１７の上に描く３角形であるが、押え板３１で扉体１０の側端部２７に押え付ける部分と、押え板２９で凹部付固定台兼用押え板２３に押え付ける部分が増えており、３角形に近い台形の形状であり、リンクチェーン２６に沿う部分ではワイヤロープ６５で補強した補強繊維の折り返し部６６がある。
【００４１】
そして扉体１０の側端部２７に押え付けられる部分にはボルト３０に合わせた孔６７が、凹部付固定台兼用押え板２３に押え付けられる部分にはボルト２８に合わせた孔６８が、鋼棒２１の群に押え付けられる部分にはボルト３３に合わせた孔６９が設けられている。
【００４２】
【発明の効果】
この発明の逆台形水路の起伏ゲートによれば、従来、長方形断面の水路にのみ設置可能であった鋼製扉体を有する起伏ゲートを、逆台形断面の水路にも設置することが可能となった。
その結果、起伏ゲートを据付ける場合のコンクリート基礎工が逆台形断面から長方形断面に変化させる部分を省略した小型で簡単な形状となり、工事費を著しく軽減することができる。
また、起伏ゲートの水密ゴムは、水路底または護岸の傾斜面に一辺を固定し他辺を鋼製扉体に固定しており、側面において鋼板面を摺動する必要がないから、水密効果も良好で劣化の心配もない。
以上のように、この発明の逆台形水路の起伏ゲートによれば、逆台形断面の水路に非常に安価で耐久性の良好な鋼製扉体を有する起伏ゲートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の逆台形水路の起伏ゲートの一実施例を示し、起伏ゲートが起立した状態の平面図である。
【図２】起伏ゲートが起立した状態の背面図である。
【図３】主起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図４】副起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図５】起伏ゲートが倒伏した状態の平面図である。
【図６】起伏ゲートが倒伏した状態の背面図である。
【図７】主起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図８】副起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図９】主起伏ゲートの扉体の説明図である。
【図１０】主起伏ゲートの空気袋の説明図である。
【図１１】副起伏ゲートの骨組を倒伏時の状態で示した説明図である。
【図１２】副起伏ゲートの空気袋の説明図である。
【図１３】副起伏ゲートのゴム引布製の止水板の説明図である。
【符号の説明】
１ 水路底
２ アンカーボルト
３ 固定台兼用押え板
４ 空気袋
５ ボルト
６ 押え板
７ 繋ぎ板
８ ボルト
９ 押え板
１０ 鋼板製の扉体
１１ アンカーボルト
１２ 押え板
１３ 帯
１４ ボルト
１５ 押え板
１６ 交る点
１７ 傾斜面
１８ アンカー金物
１９ 点
２０ アンカーボルト
２１ 鋼棒
２２ 凹部
２３ 凹部付固定台兼用押え板
２４ 空気袋
２５ 側端部
２６ リンクチェーン
２７ 側端部
２８ ボルト
２９ 押え板
３０ ボルト
３１ 押え板
３２ 止水板
３３ ボルト
３４ 押え板
３５ 空気圧縮機
３６ 流量調整弁
３７ 開閉弁
３８ 空気管
３９ 口金
４０ 口金
４１ 折曲げ部
４２ 開閉弁
４３ 流量調整弁
４４ 空気放出部
４５ 支持台
４６ 突起
４７ 支持台
４８ 丸棒鋼
４９ 雌ねじ
５０ 雌ねじ
５１ 孔
５２ 樹脂製のロッド
５３ 折返し部
５４ 孔
５５ 円弧部に接する線
５６ 下流側面
５７ 座堀付の孔
５８ 雌ねじ
５９ 雌ねじ
６０ 座堀付の孔
６１ 雌ねじ
６２ 樹脂製のロッド
６３ 折曲げ部
６４ 孔
６５ ワイヤロープ
６６ 補強繊維の折り返し部
６７ 孔
６８ 孔
６９ 孔
【発明の属する技術分野】
この発明は、水路の底に設けた回転中心によって鋼製の扉体を自在に起立または倒伏させることにより、水路の流水を堰上げたり、放流したりする目的で使用する鋼製の起伏ゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼製起伏ゲートは、水路の底に設けた水平な回転軸によって自在に起立または倒伏する鋼製の扉体の頭部にワイヤロープやチェーンを取り付けて、これを陸上の巻上機で巻き取りまたは巻き戻すことで起伏操作をする形式のものや、同様の鋼製扉体を下流側に設けた油圧ジャッキで押し上げて起立させ、逆に油圧ジャッキを縮めて倒伏させる形式のものなどが種々開発され、使用されてきた。
【０００３】
また最近は、水路の底に固定したゴム引布で繋留した鋼板製の扉体を、下流側の根元に設置した筒状の空気袋で支持し、空気袋を膨張させて扉体を起立させ、逆に空気袋を収縮させて扉体を倒伏させるものも使用されるようになった。
この形式の鋼製起伏ゲートにおいては、機構としての回転軸と軸受は設けないが、扉体の下端付近を回転中心として扉体が回転運動を行なう結果、起立または倒伏するものである。
これらの鋼製起伏ゲートの扉体は水路の底に水平な回転中心を有する回転運動を行なって起立または倒伏するものであり、扉体の側端部は鉛直な面に沿って移動する。したがって、鋼製起伏ゲートを設置する水路の断面形は長方形であり、水路の側壁は鉛直面である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし河川等では逆台形の断面が多く、水路の側壁は傾斜しているところが多いのである。
このような断面が逆台形の河川や水路に鋼製起伏ゲートを設置する場合には、起伏ゲートの設置箇所の断面を長方形として、その上流ならびに下流には長方形から逆台形に緩やかに変化する複雑な断面形状を使用する。
【０００５】
そのため工事は困難度を増し、工事費が多額となる。また洪水時には、この断面形状の変化する部分で水流が激しく乱れて護岸などに被害を及ぼす危険も増大する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の起伏ゲートは、以上のように多種多様な形式が開発され、優れた性能を有する鋼製起伏ゲートの設置可能な水路の断面形状が長方形に限られるという技術上の問題を解決し、断面形状が逆台形の水路においても使用が可能な鋼製起伏ゲートを提供しようとするものである。
【０００７】
すなわち、断面が逆台形の水路の中央部の深さが一定の部分には、水路底を横断する水平な回転中心線を有する長方形の鋼製の扉体と空気を排出したときに平らな長方形に縮小する空気袋を有する主起伏ゲートを設置し、その両側の護岸の傾斜面には、この傾斜面に平行な回転中心線を有するほぼ３角形の形状のゴム引布製の止水板を先端のリンクチェーンと縦方向の鋼棒で補強した幅方向に柔軟な扉体と、空気を排出したとき平らなほぼ３角形の形状に縮小する空気袋を有する副起伏ゲートを設置する。
【０００８】
さらに、この主起伏ゲートの回転中心線と副起伏ゲートの回転中心線は、護岸の法尻付近において交叉するようにする。
この断面が逆台形の水路に一体に据付けた主起伏ゲートと副起伏ゲートにおいて、副起伏ゲートのゴム引布製の３角形の止水板の先端を補強するリンクチェーンは主起伏ゲートの鋼製の扉体の先端の側端部と護岸の傾斜面の適当な位置に設置したアンカー金物を連結するのであるが、この２点間を結ぶ線の長さは主起伏ゲートの鋼製の扉体の起伏姿勢の変化によって変化する。
【０００９】
この変化量を、副起伏ゲートのゴム引布製の止水板を縦方向に補強し、護岸の傾斜面に固定した空気を排出したとき平らなほぼ３角形の形状に縮小する空気袋に圧縮空気を送入することにより押し起こされる鋼棒群の起立角が各々異なる状態となってリンクチェーンが曲線を描くことにより吸収する。その結果いかなる起立姿勢においてもリンクチェーンには適度な張力が作用し、護岸の傾斜面上において作用する水圧に耐える副起伏ゲートの機能が確保されるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下この発明の逆台形水路の起伏ゲートの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２ならびに図１３はこの発明の逆台形水路の起伏ゲートの一実施例を示すものであり、図１は逆台形水路の起伏ゲートの平面図、図２は背面図、図３は主起伏ゲートの断面図、図４は副起伏ゲートの断面図でともに起立状態を示し、図５は逆台形水路の起伏ゲートの平面図、図６は背面図、図７は主起伏ゲートの断面図、図８は副起伏ゲートの断面図でともに倒伏状態を示し、図９は主起伏ゲートの扉体の説明図、図１０は主起伏ゲートの空気袋の説明図、図１１は副起伏ゲートの骨組を倒伏時の状態で示した説明図、図１２は副起伏ゲートの空気袋の説明図、図１３は副起伏ゲートのゴム引布製の止水板の説明図である。
【００１１】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７ならびに図８において、断面が逆台形の水路の中央部の深さが一定の部分の水路底１を横断して１列に並べて設置したアンカーボルト２と固定台兼用押え板３によって、空気を排出したとき平らな長方形に縮小する３辺が閉じ一辺が開いた空気袋４の開いた辺を水路底１に押え付けることによって空気袋４の開いた辺を密閉すると同時に水路底１に固定する。
【００１２】
この固定台兼用押え板３の上面にボルト５と押え板６によって一辺を固定したゴム引布製の十分な強度と柔軟性を有する繋ぎ板７の他辺をボルト８と押え板９によって鋼板製の扉体１０の上流面の下縁に固定することにより、扉体１０を固定台兼用押え板３の下流側面に沿う位置を回転中心として起伏自在であるようにして、水路底１に繋留すると同時に固定台兼用押え板３と扉体１０の間の漏水を防止する。
【００１３】
加えて、水路底１の空気袋４より下流の適当な位置に設けたアンカーボルト１１と押え板１２で一端を水路底１に固定した十分な強度を有するゴム引布製の帯１３の他端を扉体１０の下流面の空気袋４が接触する位置より上の適当な位置にボルト１４と押え板１５で固定することにより、扉体１０が所定の姿勢まで起立した時にはこの帯１３に作用する張力によって扉体１０が停止するようにする。
【００１４】
その上で空気袋４の水路底１に接触する適当な位置を選んで空気管を接続し、陸上の空気操作装置に連結して、空気袋４に空気を圧入すれば空気袋４が膨張して扉体１０を押し起し、逆に空気袋４から圧力を有する空気を排出すれば空気袋４が平らに縮小して扉体１０が倒伏するように構成して主起伏ゲートとする。
なお、河川の状況に応じて、幅の大きい主起伏ゲートを複数のゲート幅の小さい主起伏ゲートに分割することもできる。（請求項２）
【００１５】
このように構成した主起伏ゲートのアンカーボルト２の列の中心線が護岸の法尻線と交る点１６と護岸の傾斜面１７の主起伏ゲートの有効高より高い適当な位置に設置したアンカー金物１８近くの適当な点１９とを結ぶ護岸の傾斜面１７上の線に従って１列に並べて設置したアンカーボルト２０と、下流側面に鋼棒２１を支持する凹部２２を有する凹部付固定台兼用押え板２３とによって、空気を排出したとき平らな３角形に近い形状に縮小する２辺が閉じ一辺が開いた空気袋２４の開いた辺を、護岸の傾斜面１７に押さえ付けることによって空気袋２４の開いた辺を密閉すると同時に護岸の傾斜面１７に固定する。
【００１６】
また、このアンカー金物１８と主起伏ゲートの扉体１０の先端の側端部２５の間を、倒伏時の扉体１０の先端の側端部２５とアンカー金物１８を結ぶ線の長さに等しい長さのリンクチェーン２６で連結し、このリンクチェーン２６の１リンク置きのリンクに一端を溶接取り付けし他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板２３の凹部２２に納めた鋼棒２１の群が、主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７と凹部付固定台兼用押え板２３とリンクチェーン２６とが、護岸の傾斜面１７の上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に、扉体１０の側端部２７にそれぞれ平行であるようにする。
なお、上記リンクチェーンの代わりに、倒伏時の扉体先端の側端部とアンカー金物を結ぶ線の長さに等しい長さのワイヤロープで、アンカー金物と主起伏ゲートの扉体の先端の側端部とを連結し、このワイヤロープにほぼ等間隔で一端を取り付けし他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板の凹部に納めた鋼棒群が主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体の側端部と凹部付固定台兼用押え板とワイヤロープとが護岸の傾斜面上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に扉体の側端部にそれぞれ平行であるようにしてもよい。（請求項６）
【００１７】
さらに、この凹部付固定台兼用押え板２３の上面にボルト２８と押え板２９によって一辺を固定すると同時に、他の一辺を主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７にボルト３０と押え板３１によって固定したゴム引布製の十分な強度と柔軟性を有する３角形の止水板３２の残る一辺が、前記リンクチェーン２６に沿っている形状であるようにし、加えて、主起伏ゲートが倒伏して止水板３２、鋼棒２１、ならびにリンクチェーン２６が護岸の傾斜面１７に沿った姿勢となった時にボルト３３と押え板３４によって止水板３２を鋼棒２１に押え付けることによって、止水板３２、鋼棒２１の群およびリンクチェーン２６を一体とし、鋼棒２１に直角な堰幅の方向に柔軟な扉体として機能するようにする。
【００１８】
このとき主起伏ゲートの固定台兼用押え板３の下流側面５６と護岸の傾斜面１７上の凹部付固定台兼用押え板２３の凹部２２の上流端の円弧部に接する線５５とが護岸の法尻で交るようにすれば、扉体１０の起伏運動における回転中心線と鋼棒２１の群の起伏運動における回転中心線が護岸の法尻付近で交るから、起立から倒伏に至る全姿勢において主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７に取り付けたゴム引布製の止水板３２の部分に無理な変形が生じない。
【００１９】
その上で護岸の傾斜面１７上に固定した空気袋２４に空気管を接続し陸上の空気操作装置に連結して空気袋２４に空気を圧入すれば、空気袋２４が膨張して鋼棒２１の群を押し上げるから止水板３２、鋼棒２１の群、リンクチェーン２６が一体となった柔軟な扉体が起立し、逆に空気袋２４から圧力を有する空気を排出すれば、空気袋２４が平らな３角形に縮小して柔軟な扉体が倒伏するように構成して副起伏ゲートとする。
【００２０】
このとき、リンクチェーン２６は扉体１０の先端の側端部２５に取付けられ、ゴム引布製の止水板３２は扉体１０の側端部２７にボルト３０と押え板３１によって固定されているから副起伏ゲートは主起伏ゲートと一緒でないと正常に起立または倒伏を行うことはできない。
【００２１】
このように断面が逆台形の水路に一体に設置した主起伏ゲートと副起伏ゲートにおいて、陸上の空気操作装置の空気圧縮機３５を起動し流量調整弁３６、開いた開閉弁３７、空気管３８を通して、口金３９から主起伏ゲートの空気袋４の内部に空気を圧入すると同時に口金４０から副起伏ゲートの空気袋２４の内部に空気を圧入すれば、空気袋４と空気袋２４が膨張して両起伏ゲートが一緒に起立するのであるが、空気袋４に対し空気袋２４を適度に大きく製作してあるので、空気袋２４の膨張が先行し鋼棒２１の群の起立が扉体１０の起立より先行するためリンクチェーン２６に発生する張力が扉体１０の先端の側端部２５を常に引き上げるように作用する。
やがて主起伏ゲートの扉体１０が所定の姿勢まで起立するとゴム引布製の帯１３にも張力が発生して主起伏ゲートが停止する。
【００２２】
その結果、主起伏ゲートの扉体１０の先端の側端部２５とアンカー金物１８とを連結するリンクチェーン２６に追加の張力が作用して副起伏ゲートの鋼棒２１の群も停止する。すなわち、主起伏ゲートの扉体１０と副起伏ゲートの止水板３２、鋼棒２１の群、リンクチェーン２６による柔軟な扉体が停止して、逆台形水路の起伏ゲート全体としての完全起立時の姿勢が確定する。
このとき、主起伏ゲートの扉体の上流側の面に細長い鋼板を当該面に直角の姿勢で水の流れに平行な方向に溶接により取り付けることで主起伏ゲートの扉体の高さ方向の曲げ剛性を強化することが出来る。また、副起伏ゲートのゴム引布製の止水板を挟んで鋼棒と一体にボルトで組立てる押え板の断面形状をＵ字形、Ｔ字形またはＬ字形等とすることで鋼棒の曲げ剛性を補うことも可能である。（請求項４）
【００２３】
このとき、主起伏ゲートの扉体１０の先端の側端部２５と護岸の傾斜面１７に設置したアンカー金物１８とを結ぶ線の長さが、主起伏ゲートの扉体１０が倒伏した時のそれより短くなる。このために生ずるリンクチェーン２６とゴム引布製の止水板３２の緩みは、副起伏ゲートの鋼棒２１の群の起立角が各々異なることにより、リンクチェーン２６は曲線を描き、止水板３２は曲面の状態となることにより吸収している。
なお、本願発明に係る逆台形水路の起伏ゲートにおいて副起伏ゲートの起立高を主起伏ゲ ートの起立高より適当量高くすることで、越流する水や流芥が主起伏ゲートの部分に集中するようにすることも可能である。（請求項３）
この状態の平面図が図１であり、背面図（視点下流側）が図２であり、主起伏ゲートの断面図が図３であり、副起伏ゲートの断面図が図４である。
【００２４】
扉体１０の頭部の折曲げ部４１が越流する水を下流側に誘導して空気袋４や帯１３を直接打たぬように保護している。
また、扉体１０の先端の側端部２５は扉体１０の先端の他の部分より充分に高くしてあるので、リンクチェーン２６は完全起立姿勢においては起伏ゲートの堰上げる水面より上に位置することができる。
すなわち、完全起立姿勢では通常時には副起伏ゲートの先端を水が越流しないようにして、流芥が副起伏ゲートの起伏運動に障害とならないように配慮している。
【００２５】
この状態において、空気圧縮機３５を停止し開閉弁３７を閉じ、開閉弁４２を開いて空気袋４と空気袋２４から圧力を有する空気を流量調整弁４３で制御しつつ空気放出部４４より大気中に放出すると、空気袋４は平らな長方形に縮小しようとし、空気袋２４は平らな３角形に縮小しようとして主起伏ゲートの扉体１０と副起伏ゲートの柔軟な扉体が一緒に倒伏するのであるが、空気袋４に対し空気袋２４を適度に大きく製作してあるので空気袋４の縮小が先行し、空気袋２４の縮小が遅れて進行する。すなわち、主起伏ゲートの扉体１０の倒伏が先行するので、扉体１０がリンクチェーン２６に張力を発生させて遅れて進行する副起伏ゲートの柔軟な扉体の倒伏を促進しつつ両起伏ゲートが一緒に倒伏運動することになる。
【００２６】
このため、倒伏操作の途中においても、扉体１０の先端の高さがリンクチェーン２６の高さより十分に低い位置にあり、起伏ゲートを越流する水や流芥が主起伏ゲートの部分に集中するから、越流してきた流芥が護岸の傾斜面１７上に残存して副起伏ゲートの倒伏運動に障害となることがない。
このようにして、両起伏ゲートがともに完全倒伏状態に至った状態の平面図が図５であり、背面図（視点下流側）が図６であり、主起伏ゲートの断面図が図７であり、副起伏ゲートの断面図が図８である。
【００２７】
主起伏ゲートにあっては、扉体１０の先端の折曲げ部４１が支持台４５に支持されて水路底１と扉体１０の間に適当な大きさの空間を作り、空気袋４や帯１３が扉体１０に押し潰されないよう保護すると同時に、流下する土石や流木に対し保護している。
【００２８】
また副起伏ゲートにあっては鋼棒２１の先端の突起４６が支持台４７に支持されて、護岸の傾斜面１７と鋼棒２１の群との間に適度な大きさの空間を作り空気袋２４が鋼棒２１に押し潰されないよう保護している。
またこのとき、鋼棒２１の群は倒伏した扉体１０の側端部２７に平行な護岸の傾斜面１７に沿った姿勢であるから、水が逆台形水路を流下するのに抵抗の少ない状態である。
さらに押え板２９、押え板３１、押え板３４並びにリンクチェーン２６が適当な密度でゴム引布製の止水板３２の上に分布し流下する土砂や流木に対して止水板３２を保護している。
【００２９】
図９に主起伏ゲートの扉体１０の説明図を示す。
扉体１０は逆台形水路の中央の深さが一定の部分の幅に等しい幅方向の寸法と起立時に必要な起立高を確保するために必要な長さを有するものであり、先端には曲げ加工部４１が形成され、その側端部は上方に突出して起立時に起立高より高くなり、副起伏ゲートのリンクチェーン２６の一端を固定する先端の側端部２５となっている。
【００３０】
また、扉体１０の下端には固定台兼用押え板３の厚さとほぼ等しい直径の丸棒鋼４８を溶接取付けして、扉体１０が起伏運動を行うに際して扉体１０の下端が空気袋４の上面を滑りやすくし、さらに倒伏時扉体１０の下部が空気袋４の一部を強く押し潰すことがないようにする。
【００３１】
また、扉体１０の下端の丸棒鋼４８に沿う部分には繋ぎ板７を固定するボルト８に合わせた雌ねじ４９が、側端部２７には副起伏ゲートの止水板３２を固定するボルト３０に合わせた雌ねじ５０が、側端部２７より適当に内側に寄った上方には、帯１３を固定するボルト１4に合わせた孔５１がある。
【００３２】
図１０に示すように、空気を排出したときには平らな長方形に縮小するように製造された空気袋４の開いた辺の長さは、扉体１０の幅寸法と同一であり、これと直角の方向には、膨張したとき扉体１０を押し起こすのに十分な寸法を有している。
【００３３】
そして固定台兼用押え板３で押えるべき開いた辺以外の３辺ではゴム引布が連続して折れ曲り閉じている。また開いた辺では相対する２枚のゴム引布の縁の端部に樹脂製のロッド５２によって補強繊維の折曲半径が過小とならないよう保護した補強繊維の折返し部５３がある。
【００３４】
さらに、この折返し部５３に平行してアンカーボルト２が貫通する孔５４が２枚のゴム引布を貫いている。また、空気袋４の下側に来るゴム引布の中央で折返し部５３に適当に近い位置に口金３９が取り付けられている。
【００３５】
図１１では副起伏ゲートの骨組みである、凹部付固定台兼用押え板２３、アンカー金物１８、リンクチェーン２６、鋼棒２１の群の組立てた状態を、完全倒伏の状態において主起伏ゲートの扉体１０の側端部２７、先端の側端部２５、固定台兼用押え板３との関係も含めて説明した。
【００３６】
主起伏ゲートの扉体１０が完全に倒伏した状態を示す図１１においては扉体１０の先端の側端部２５に一端を取付け、他端を護岸の傾斜面の扉体１０の起立時の有効高より高い適当位置に設置したアンカー金物１８に取付けたリンクチェーン２６の長さが、ちょうど２点間の距離に等しいようにすると同時に、主起伏ゲートのアンカーボルト２の列の中心線が法尻と交る点１６からアンカー金物１８の近くの適当な点１９を結ぶ護岸の傾斜面１７上の線に従って並べて設置したアンカーボルト２０によって、護岸の傾斜面１７に固定した凹部付固定台兼用押え板２３の下流側面の凹部２２の上流端の円弧部に接する線５５が固定台兼用押え板３の下流側面５６と護岸の法尻において交るようにした上で、リンクチェーン２６の１リンク置きのリンクに一端を溶接取り付けし他端を半球面に仕上げて凹部付固定台兼用押え板２３の凹部２２に納めた鋼棒２１の群の各々が扉体１０の側端部２７に平行であるようにしてある。
【００３７】
したがって空気袋４の膨張と縮小によって扉体１０が起伏し、これと一緒に空気袋２４の膨張と縮小によって鋼棒２１の群が起伏するとき、両者の連結部である扉体１０の側端部２７と鋼棒２１の群の起立角の相対変化は緩やかでゴム引布製の止水板３２に無理な変形がなく破損の心配がない。
【００３８】
凹部付固定台兼用押え板２３にはアンカーボルト２０に合わせた座堀付の孔５７、止水板３２を固定するボルト３０に合わせた雌ねじ５８、並びに鋼棒２１の群を納めるための凹部２２が設けてある。
上記鋼棒２１には止水板３２を固定するためのボルト３３に合わせた雌ねじ５９が設けてある。
また、固定台兼用押え板３にはアンカーボルト２に合わせた座堀付の孔６０と繋ぎ板７を固定するボルト６に合わせた雌ねじ６１が設けてある。
【００３９】
図１２に示すように副起伏ゲートの空気袋２４の必要な形状は３角形であるが、凹部付固定台兼用押え板２３によって護岸の傾斜面１７に押え付けられる部分が増加しており、３角形に近い台形の形状をしている。
そしてこの押え付けられる部分の一辺だけが開いており、他の辺ではゴム引布が連続して折れ曲り閉じている。また、開いた辺では相対する２枚のゴム引布の縁の端部に樹脂製のロッド６２によって補強繊維の折曲げ半径が過小とならないよう保護した補強繊維の折曲げ部６３がある。さらにこの折曲げ部６３に平行してアンカーボルト２０が貫通する孔６４が２枚のゴム引布を貫いている。
また、空気袋２４の下側にくるゴム引布の適当位置には口金４０が取付けられている。
【００４０】
図１３に示すように、副起伏ゲートのゴム引布製の止水板３２の必要な形状は、完全倒伏時において、リンクチェーン２６、扉体１０の側端部２７、凹部付固定台兼用押え板２３が護岸の傾斜面１７の上に描く３角形であるが、押え板３１で扉体１０の側端部２７に押え付ける部分と、押え板２９で凹部付固定台兼用押え板２３に押え付ける部分が増えており、３角形に近い台形の形状であり、リンクチェーン２６に沿う部分ではワイヤロープ６５で補強した補強繊維の折り返し部６６がある。
【００４１】
そして扉体１０の側端部２７に押え付けられる部分にはボルト３０に合わせた孔６７が、凹部付固定台兼用押え板２３に押え付けられる部分にはボルト２８に合わせた孔６８が、鋼棒２１の群に押え付けられる部分にはボルト３３に合わせた孔６９が設けられている。
【００４２】
【発明の効果】
この発明の逆台形水路の起伏ゲートによれば、従来、長方形断面の水路にのみ設置可能であった鋼製扉体を有する起伏ゲートを、逆台形断面の水路にも設置することが可能となった。
その結果、起伏ゲートを据付ける場合のコンクリート基礎工が逆台形断面から長方形断面に変化させる部分を省略した小型で簡単な形状となり、工事費を著しく軽減することができる。
また、起伏ゲートの水密ゴムは、水路底または護岸の傾斜面に一辺を固定し他辺を鋼製扉体に固定しており、側面において鋼板面を摺動する必要がないから、水密効果も良好で劣化の心配もない。
以上のように、この発明の逆台形水路の起伏ゲートによれば、逆台形断面の水路に非常に安価で耐久性の良好な鋼製扉体を有する起伏ゲートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の逆台形水路の起伏ゲートの一実施例を示し、起伏ゲートが起立した状態の平面図である。
【図２】起伏ゲートが起立した状態の背面図である。
【図３】主起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図４】副起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図５】起伏ゲートが倒伏した状態の平面図である。
【図６】起伏ゲートが倒伏した状態の背面図である。
【図７】主起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図８】副起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図９】主起伏ゲートの扉体の説明図である。
【図１０】主起伏ゲートの空気袋の説明図である。
【図１１】副起伏ゲートの骨組を倒伏時の状態で示した説明図である。
【図１２】副起伏ゲートの空気袋の説明図である。
【図１３】副起伏ゲートのゴム引布製の止水板の説明図である。
【符号の説明】
１ 水路底
２ アンカーボルト
３ 固定台兼用押え板
４ 空気袋
５ ボルト
６ 押え板
７ 繋ぎ板
８ ボルト
９ 押え板
１０ 鋼板製の扉体
１１ アンカーボルト
１２ 押え板
１３ 帯
１４ ボルト
１５ 押え板
１６ 交る点
１７ 傾斜面
１８ アンカー金物
１９ 点
２０ アンカーボルト
２１ 鋼棒
２２ 凹部
２３ 凹部付固定台兼用押え板
２４ 空気袋
２５ 側端部
２６ リンクチェーン
２７ 側端部
２８ ボルト
２９ 押え板
３０ ボルト
３１ 押え板
３２ 止水板
３３ ボルト
３４ 押え板
３５ 空気圧縮機
３６ 流量調整弁
３７ 開閉弁
３８ 空気管
３９ 口金
４０ 口金
４１ 折曲げ部
４２ 開閉弁
４３ 流量調整弁
４４ 空気放出部
４５ 支持台
４６ 突起
４７ 支持台
４８ 丸棒鋼
４９ 雌ねじ
５０ 雌ねじ
５１ 孔
５２ 樹脂製のロッド
５３ 折返し部
５４ 孔
５５ 円弧部に接する線
５６ 下流側面
５７ 座堀付の孔
５８ 雌ねじ
５９ 雌ねじ
６０ 座堀付の孔
６１ 雌ねじ
６２ 樹脂製のロッド
６３ 折曲げ部
６４ 孔
６５ ワイヤロープ
６６ 補強繊維の折り返し部
６７ 孔
６８ 孔
６９ 孔
Claims (6)
- 断面が逆台形の水路の中央部の深さが一定の部分の水路底を横断して並べて設置したアンカーボルトと固定台兼用押え板によって、空気を排出したとき平らな長方形に縮小する３辺が閉じ一辺が開いた空気袋の開いた辺を水路底に押え付けることによって空気袋の開いた辺を密閉すると同時に水路底に固定する。
この固定台兼用押え板の上面にボルトと押え板によって一辺を固定したゴム引布製の十分な強度と柔軟性を有する繋ぎ板の他辺をボルトと押え板によって鋼板製の扉体の上流面の下縁に固定することにより、扉体を固定台兼用押え板の下流側面に沿う位置を回転中心として起伏自在であるようにして水路底に繋留すると同時に、固定台兼用押え板と扉体の間の漏水を防止する。
加えて、水路底の空気袋より下流の適当な位置に設けたアンカーボルトと押え板で一端を水路底に固定した十分な強度を有するゴム引布製の帯の他端を、扉体の下流面の空気袋が接触する位置より上の適当な位置にボルトと押え板によって固定することにより、扉体が所定の姿勢まで起立した時にはこの帯に作用する張力によって扉体が停止するようにする。
その上で空気袋の水路底に接する適当な位置を選んで空気管を接続し、陸上の空気操作装置に連結して、空気袋に空気を圧入すれば空気袋が膨張して扉体を押し起し、逆に空気袋から圧力を有する空気を排出すれば、空気袋が平らに縮小して扉体が倒伏するように構成して主起伏ゲートとする。
このように構成した主起伏ゲートのアンカーボルトの中心線が護岸の法尻線と交る点と護岸の傾斜面の主起伏ゲートの有効高より高い適当な位置に設置したアンカー金物の近くの適当な点とを結ぶ護岸の傾斜面上の線に従って並べて設置したアンカーボルトと、下流側面に鋼棒を支持する凹部を有する凹部付固定台兼用押え板とによって、空気を排出したとき平らな３角形に縮小する２辺が閉じ一辺が開いた空気袋の開いた辺を護岸の傾斜面に押さえ付けることによって、空気袋の開いた辺を密閉すると同時に護岸の傾斜面に固定する。
また、このアンカー金物と主起伏ゲートの扉体先端の側端部の間を、倒伏時の扉体先端の側端部とアンカー金物を結ぶ線の長さに等しい長さのリンクチェーンで連結し、このリンクチェーンの１リンク置きのリンクに一端を溶接取付し他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板の凹部に納めた鋼棒群が主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体の側端部と凹部付固定台兼用押え板とリンクチェーンとが護岸の傾斜面上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に、扉体の側端部にそれぞれ平行であるようにする。
さらにこの凹部付固定台兼用押え板の上面にボルトと押え板によって一辺を固定すると同時に、他の一辺を主起伏ゲートの扉体の側端部にボルトと押え板によって固定した、ゴム引布製の十分な強度と柔軟性を有する３角形の止水板の残る一辺が、前記リンクチェーンに沿う形状であるようにし、加えて、主起伏ゲートが倒伏して止水板、鋼棒ならびにリンクチェーンが護岸の傾斜面に沿う状態となった時にボルトと押え板によって止水板を鋼棒に押え付けることによって、止水板、鋼棒ならびにリンクチェーンを一体とし鋼棒に直角な堰幅の方向に柔軟な扉体として機能するようにする。
このとき、主起伏ゲートの固定台兼用押え板の下流側面と護岸の傾斜面上の凹部付固定台兼用押え板の下流側面の凹部の上流端の円弧部に接する線とは護岸の法尻にて交るようにして、起立から倒伏に至る全姿勢において主起伏ゲートの扉体の側端部に取付けたゴム引布製の止水板に無理な変形がないようにする。
その上で護岸の傾斜面上に固定した空気袋に空気管を接続し陸上の空気操作装置に連結して、空気袋に空気を圧入すれば空気袋が膨張して柔軟な扉体を押し起し、逆に空気袋から圧力を有する空気を排出すれば空気袋が平らな３角形に縮小して柔軟な扉体が倒伏するように構成して副起伏ゲートとする。
このように、断面が逆台形の水路に一体に設置した主起伏ゲートと副起伏ゲートにおいて、陸上の空気操作装置から連結した空気管を通して両起伏ゲートの空気袋に空気を圧入すれば、各空気袋が膨張して両起伏ゲートが一緒に起立するのであるが、主起伏ゲートの扉体が所定の姿勢まで起立するとゴム引布製の帯に作用する張力によって主起伏ゲートが停止する。その結果主起伏ゲートの扉体の先端の側端部と護岸の傾斜面に設置したアンカー金物とを連結するリンクチェーンにも張力が作用して副起伏ゲートの柔軟な扉体も停止するから逆台形水路の起伏ゲート全体としての完全起立時の姿勢が確定する。
このとき、主起伏ゲートの扉体の先端の側端部と護岸の傾斜面に設置したアンカー金物とを結ぶ線の長さが、主起伏ゲートの扉体が倒伏したときのそれより短くなるために生ずるリンクチェーンの緩みは、副起伏ゲートの鋼棒群の起立角が各々異なることによりリンクチェーンが曲線を描く状態になることで吸収することになる。
逆に両起伏ゲートの空気袋から圧力を有する空気を排出すれば空気袋は各々平らな長方形と３角形に縮小して両起伏ゲートが倒伏するのであるが、副起伏ゲートの空気袋を適当に大きくすることにより、主起伏ゲートの空気袋の縮小が先行し、主起伏ゲートの扉体が副起伏ゲートのリンクチェーンに張力を発生させつつ副起伏ゲートの倒伏が遅れて進行するので、倒伏操作の途中においては、越流する水や流芥が、主起伏ゲートの部分に集中するように構成したことを特徴とする逆台形水路の起伏ゲート。 - 請求項１の逆台形水路の起伏ゲートにおいて幅の大きい主起伏ゲートを複数のゲート幅の小さい主起伏ゲートに分割したことを特徴とする逆台形水路の起伏ゲート。
- 請求項１または２の逆台形水路の起伏ゲートにおいて副起伏ゲートの起立高を主起伏ゲートの起立高より適当量高くすることにより、越流する水や流芥が主起伏ゲートの部分に集中するようにしたことを特徴とする逆台形水路の起伏ゲート。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の逆台形水路の起伏ゲートにおいて主起伏ゲートの扉体の高さ方向の曲げ剛性を強化する目的で、扉体の上流側の面に細長い鋼板を当該面に直角の姿勢で水の流れに平行な方向に溶接により取り付けし、さらに副起伏ゲートの鋼棒の曲げ剛性を補う目的でゴム引布製の止水板を挟んで鋼棒と一体にボルトで組立てる押え板の断面形状をＵ字形、Ｔ字形またはＬ字形等としたことを特徴とする逆台形水路の起伏ゲート。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の逆台形水路の起伏ゲートにおいて、副起伏ゲートのリンクチェーンの奇数リンク置きのリンクに一端を溶接取り付けし、他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板の凹部に納めた鋼棒群が主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体の側端部と凹部付固定台兼用押え板とリンクチェーンとが、護岸の傾斜面上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に、扉体の側端部にそれぞれ平行であるようにしたことを特徴とする逆台形水路の起伏ゲート。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の逆台形水路の起伏ゲートにおいて、副起伏ゲートのリンクチェーンの代わりに、倒伏時の扉体先端の側端部とアンカー金物を結ぶ線の長さに等しい長さのワイヤロープで、アンカー金物と主起伏ゲートの扉体の先端の側端部とを連結し、このワイヤロープにほぼ等間隔で一端を取り付けし他端を半球面に加工して凹部付固定台兼用押え板の凹部に納めた鋼棒群が主起伏ゲートが倒伏したとき、主起伏ゲートの扉体の側端部と凹部付固定台兼用押え板とワイヤロープとが護岸の傾斜面上に描く３角形に納まる長さを有すると同時に扉体の側端部にそれぞれ平行であるようにしたことを特徴とする逆台形水路の起伏ゲート。
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