JP4102729B2 - 起伏ゲート - Google Patents

Description

本発明は、水路に設けられる起伏ゲートに関するものである。

水路に設けられる起伏ゲートとして、起立位置と倒伏位置との間で回動可能な扉体と、この扉体の下流側に設置された袋体とを備え、袋体の膨張、あるいは収縮で扉体が起立、あるいは倒伏するようになったものが知られている。

そして、このような起伏ゲートにおいては、一般に、扉体は、水路の底部で、上流側の起立位置と下流側の倒伏位置との間で回動可能にクランプされており、流体の供給による袋体の膨張で扉体が起立方向に回動されるとともに、流体の排出による袋体の収縮で扉体が倒伏方向に回動されるようになっている。

例えば、特許文献１には、水路の底を横断して１列に設置した鉛直のアンカーボルトと軸受兼用押え板とが、空気を排出したとき平らな長方形に潰れる３辺が閉じ１辺が開いたゴム引布製の空気袋の開いた辺を水路の底に押え付けることによって、開いた辺を密閉しつつ、水路の底に空気袋を固定する起伏ゲートの技術が開示されている。

そして、この特許文献１に開示された起伏ゲートにおいては、鋼板製の扉体の下端に突起した軸受が回転軸によって回転自由に取り付けられるとともに、空気袋の内に空気操作装置から圧縮空気を送入すれば空気袋が膨張して扉体を起立させ、逆に空気袋から空気を排出すれば、空気袋が平らに潰れて扉体が倒伏するように構成されている。
特開２００２−３０９５４７号公報

しかしながら、上述の起伏ゲートでは、扉体下流側の水路の底部に固定される袋体は、外周囲が全て閉じられた円筒形状の気密構造になっておらず、据え付けの出来映えによって流体漏れが生じることが考えられる。

また、上述の起伏ゲートの袋体は、扉体を水路の底部に固定するクランプで水路の底部に固定されるので、袋体を取り替える場合は、扉体のクランプを解除して取り外さなければならなかった。従って、袋体を取り替えるにあたっては、取り替え作業が容易でなく、その結果、上流側に大掛かりな仮の締め切り設備を設置することが必要となり、このため補修時の工期が長く、コストが大きなものになるという問題があった。

また、上述の起伏ゲートでは、袋体は、長手方向の両端が閉じた封筒形状であり、両端部は、袋体の膨張時でも潰れた直線状であるので、袋体の両端部付近では袋体の高さが低く、袋体の端部付近まで扉体を支持することができなかった。そのため、扉体の端部に作用する曲げモーメントが大きくなり、幅方向の撓みが大きいという問題があった。

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、据え付けの出来映えによって袋体から流体漏れが生じたりすることがなく、袋体の取り替え作業が容易で、かつ袋体の端部付近まで扉体を支持して扉体の幅方向の撓みが小さい起伏ゲートを提供することを課題としている。

上記課題を解決するための本発明は、水路の底部で、上流側の起立位置と下流側の倒伏位置との間で回動可能にクランプされた扉体と、この扉体の下流側に設置された袋体とが設けられて、流体の供給による袋体の膨張で扉体が起立方向に回動されるとともに、流体の排出による袋体の収縮で扉体が倒伏方向に回動されるようになった起伏ゲートにおいて、上記袋体は、外周囲が全て閉じられた円筒形状の気密構造であり、この袋体は、扉体下流側で、袋体の筒面に貼り付けられたリブ状部材が、扉体とは別のクランプで水路の底部に固定されているとともに、上記袋体の両端部は、膨張時に均円形面となるように形成されていることを特徴とする起伏ゲートである。

本発明によれば、扉体下流側の水路の底部に固定される袋体は、外周囲が全て閉じられた円筒形状の気密構造なので、据え付けの出来映えによって流体漏れが生じることがない。

また、この袋体は、扉体下流側で、袋体の筒面に貼り付けられたリブ状部材が、扉体とは別のクランプで水路の底部に固定されるので、袋体を取り替える場合は、扉体を治具等で起立させた状態にして、扉体とは別のクランプを解除することにより取り外すことができるようになる。

従って、袋体を取り替えるにあたって、従来例のように、扉体を取り外す必要がないので、取り替え作業は容易になる。その結果、上流側に大掛かりな仮の締め切り設備を設置することが不要となり、補修時の工期短縮とコスト低減が可能となる。

この袋体の両端部は、膨張時に均円形面となるように形成されている。

このように、袋体の両端部が、袋体の膨張時に均円形面となるので、円筒形状の袋体の両端部付近まで、袋体の高さがほぼ均一となり、袋体の端部付近まで扉体を支持することができるようになる。その結果、扉体の端部に作用する曲げモーメントが小さくなり、幅方向の撓みを小さくすることが可能となる。

また、この起伏ゲートにおいては、複数の扉体が水路幅方向に並設されてそれぞれクランプされ、共働可能に連結されるとともに、上記袋体は、所定数の扉体を同時に回動可能な長さに設定されていることが好ましい。

この好ましい態様によれば、複数の扉体が水路幅方向に並設されてそれぞれクランプされ、共働可能に連結されるので、容易に起伏ゲートを大型化することができる。また、袋体が、所定数の扉体を同時に回動可能な長さに設定されるので、複数の扉体を一つの袋体で均等に開閉することができるようになる。

そして、上記扉体の連結は、扉体の上端部を下流側に折り曲げ、隣り合う扉体の折り曲げ部同士を連結板で連結することが好ましい。

この好ましい態様によれば、扉体の上端部を下流側に折り曲げ、隣り合う扉体の折り曲げ部同士を連結板で連結することにより、扉体の連結を行うので、連結板が流れの方向に沿う構成となり、余計な水圧が連結板にかかることを防止することができる。

さらに、上記扉体の連結は、扉体の上流側に、流れの方向に平行な板状の補強板を取付け、隣り合う扉体の補強板同士を連結することが好ましい。

この好ましい態様によれば、扉体の上流側に、流れの方向に平行な板状補強板を取付け、隣り合う扉体の補強板同士を連結することにより、扉体の連結を行うので、隣り合う扉体の補強板同士がそれぞれ補強される結果、扉体の剛性を著しく高めることができる。

本発明によれば、据え付けの出来映えによって袋体から流体漏れが生じたりすることがなく、袋体の取り替え作業が容易で、かつ袋体の端部付近まで扉体を支持して扉体の幅方向の撓みが小さい起伏ゲートを提供することができるという顕著な効果を奏する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図１は本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０の構成を示す背面図であり、図２は本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０の構成を示す側面図である。また、図３は本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０の詳細を示す側面図であり、図４は起伏ゲート１０の連結板３ｄの構成を示す背面図である。なお、図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０が起立位置にある状態を示しており、起伏ゲート１０の上流側を正面、下流側を背面と称している。

図１と図２とを参照して、図示の本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０は、水路１の流路面積を変更可能な起伏ゲートであって、本実施形態においては、水路１に設けられた支柱２の間に起立位置と倒伏位置との間で回動可能な４枚の扉体３が、それぞれ水路１の底部１ａにクランプされるとともに、それぞれが相互に連結されて共働可能に一体となっている。

また、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０は、この扉体３の下流側に設置された袋体４を備えており、袋体４の膨張、あるいは収縮で扉体３が起立、あるいは倒伏するようになっている。

また、この起伏ゲート１０には、扉体３の傾き角度の上限を規制する引留具５が設けられている。

上記水路１は、図略のダムの排水路として設けられた水路であり、図１において紙面前方から後方へ、また図２において左から右へと水が流れるようになっている。

上記支柱２は、長手方向が流れの方向に沿うように水路１の途中に設けられた断面長円形のコンクリートの構造物であり、起伏ゲート１０は、この支柱２の間に、水路１の幅方向に並設されている。

次に図３を参照して、上記扉体３は、コーティングした鋼板からなる扉状の部材であり、可撓性膜３ａとクランプ３ｂと止め具３ｅとアンカーボルト３ｇとを介して水路１の底部１ａに固定されており、可撓性膜３ａが変形することにより、水路１の上流側の起立位置と下流側の倒伏位置との間で回動可能に構成されている。

また、この扉体３は、流れの圧力によって歪んだり撓んだりしないようにするために、上流側に、流れに平行な板状の補強板６を取付け、扉体３の剛性を高めている。

そして、それぞれの扉体３の上端部を下流側に折り曲げ、隣り合う扉体３のそれぞれの折り曲げ部３ｃ同士を図４にも示すように連結板３ｄとビス３ｆとで連結することにより、扉体３同士が連結されている。

上記袋体４は、外周囲が全て閉じられた円筒形状の気密構造となっており、合成繊維で補強されたゴムなどの可撓性膜材から構成されている。そして、この袋体４の筒面に設けられたやはり合成繊維で補強されたゴムなどの可撓性膜材からなるリブ状部材４ａが、扉体３とは別のクランプ４ｂで水路１に固定されることにより、扉体３の下流側で、袋体４が水路１の底部１ａに固定されるようになっている。

また、この袋体４は、図略の空気コンプレッサから流体としての空気が供給されて膨張することにより、扉体３を起立方向に回動させるとともに、空気の排出による袋体４の収縮で扉体３を倒伏方向に回動させるように構成されている。

なお、この袋体４は、一つの袋体４で２つの扉体３を同時に回動可能な長さに設定されている。

また、この袋体４は、膨張時に円筒形状の袋体４の両端部４ｃ、４ｄ（図１）付近まで袋体４の高さがほぼ均一になるようにするために、両端部４ｃ、４ｄが均円形面となるように形成されている。

上記引留具５は、合成繊維で補強されたゴムなどの可撓性膜材からなるストラップ状部材であり、両端がクランプ５ａとクランプ５ｂとを介してそれぞれ扉体３と水路１の底部１ａとに固定され、袋体４が膨張して扉体３を起立方向に回動させる際に、扉体３の上流側への傾き角度の上限を規制するようになっている。

次に図３と、図５とおよび、図８と、図９とを参照して、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０の作用について説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０が起立位置にある状態を示しており、この状態においては、水路１の底部１ａで回動可能にクランプされている複数の扉体３が、それぞれ空気の供給による袋体４の膨張で水勢に耐えながら引留具５が張られるまで同時に共働して回動され、起立位置に保たれている。

この時、袋体４の両端部４ｃ、４ｄが、袋体４の膨張時に均円形面となるので袋体４の高さがほぼ均一となり、袋体４の両端部４ｃ、４ｄ付近まで扉体３を支持することができるようになっている。

図５は、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０が中間倒伏位置にある状態を示す側面図である。この状態においては、空気の排出による袋体４の収縮でそれぞれ所定数の扉体３が水勢に押されて同時に共働して回動するとともに、引留具５が緩み、中間倒伏位置に保たれている。

このようにして、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０は、流れに抗して扉体３の傾き角度を大きくしたり小さくしたりして、水路１の流路面積を変更することが可能になっている。

また、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０によれば、複数の扉体３が水路１の幅方向に並設されてそれぞれクランプされ、共働可能に連結されるので、容易に起伏ゲート１０を大型化することができる。また、袋体４が、所定数の扉体３を同時に回動可能な長さに設定されるので、複数の扉体３を一つの袋体４で均等に開閉することができるようになる。

さらに、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０によれば、扉体３の上端部を下流側に折り曲げ、この隣り合う扉体３の折り曲げ部３ｃ同士を連結板３ｄで連結することにより、扉体３の連結を行うので、連結板３ｄが流れの方向に沿う構成となり、余計な水圧が連結板３ｄにかかることを防止することができる。

ここで、図８と図９とは、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０の袋体４の構成と、従来の起伏ゲート３０の袋体３４の構成とを比較するための概念図であり、それぞれ（ａ）は、背面図を、（ｂ）は、側面図を、（ｃ）は、袋体４を斜め上方から見た外形を示している。

これらの図を参照して、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０においては、扉体３の下流側の水路１の底部１ａに固定される袋体４は、従来の袋体３４と異なり、外周囲が全て閉じられた円筒形状の気密構造なので、据え付けの出来映えによって流体漏れが生じることがない。

また、この袋体４は、従来の袋体３４と異なり、扉体３の下流側で、扉体３とは別のクランプ４ｂで水路１の底部１ａに固定されるので、袋体４を取り替える場合は、扉体３を治具等で起立させた状態にして、扉体３とは別のクランプ４ｂを解除することにより取り外すことができるようになる。

従って、袋体４を取り替えるにあたって、従来例のように、扉体３を取り外す必要がないので、取り替え作業は容易になる。その結果、上流側に大掛かりな仮の締め切り設備を設置することが不要となり、補修時の工期短縮とコスト低減が可能となる。

また、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０によれば、袋体４の両端部４ｃ、４ｄが、袋体４の膨張時に均円形面となるので、従来の袋体３４と異なり、円筒形状の袋体４の両端部４ｃ、４ｄ付近まで、袋体４の高さがほぼ均一となり、袋体４の端部付近まで扉体３を支持することができるようになる。その結果、扉体３の端部に作用する曲げモーメントが小さくなり、幅方向の撓みを小さくすることが可能となる。

次に、図６、図７を参照して、本発明の実施の形態に係る起伏ゲート１０の扉体３の変形例について説明する。図６は本発明の変形例に係る起伏ゲート２０を示す側面図であり、図７は、本発明の変形例に係る補強板２６の構成を示す正面図である。

図６、図７を参照して、本発明の変形例に係る起伏ゲート２０においては、扉体３は、流れの方向に平行な板状の補強板２６を扉体３の上流側に取付けている。そして、隣り合う扉体３の補強板２６同士が、面と面とを対面させるとともに、補強板２６の間にゴム板２１ａを挟むようにしてボルトナット２１ｂで連結されることにより、扉体３が相互に連結されるようになっている。

このように、本発明の変形例に係る起伏ゲート２０によれば、扉体３の上流側に補強板２６を取付け、隣り合う扉体３の補強板２６同士を連結することにより、扉体３の連結を行うので、隣り合う扉体３の補強板２６同士がそれぞれ補強される結果、扉体３の剛性を著しく高めることができる。

上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。

例えば、水路１は、必ずしもダムの排水路に限定されない。一般の河川そのもののような水路であっても適用可能である。

また、支柱２も必須ではなく、仮に設けるとしても図示のように断面長円形のコンクリートの構造物である必要はなく、種々の設計変更が可能である。

また、扉体３も、必ずしもコーティングした鋼板に限定されず、ステンレス板など、種々の設計変更が可能である。また、扉体３は、必ずしも図示のように複数である必要はなく、その数量は種々の設計変更が可能である。

袋体４は、必ずしも合成繊維で補強されたゴムなどの可撓性膜材である必要はなく、柔軟で気密性が保たれる素材であれば、その他の材料が採用可能である。

リブ状部材４ａや引留具５も、必ずしも合成繊維で補強されたゴムなどの可撓性膜材である必要はなく、柔軟であれば、その他の材料が採用可能である。

さらに、袋体４に供給される媒体は必ずしも空気である必要はなく、袋体４を膨張させて扉体３を起立方向に回動させることができるものであれば、水などその他の流体が採用可能である。

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施の形態に係る起伏ゲートの構成を示す背面図である。 本発明の実施の形態に係る起伏ゲートの構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る起伏ゲートの詳細を示す側面図である。 起伏ゲートの連結板の構成を示す背面図である。 本発明の実施の形態に係る起伏ゲートが中間倒伏位置にある状態を示す側面図である。 本発明の変形例に係る起伏ゲートを示す側面図である。 本発明の変形例に係る補強板の構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る起伏ゲートの袋体の構成を示す概念図であり、（ａ）は、背面図を、（ｂ）は、側面図を、（ｃ）は、袋体を斜め上方から見た外形を示している。 従来の起伏ゲートの袋体の構成を示す概念図であり、（ａ）は、背面図を、（ｂ）は、側面図を、（ｃ）は、袋体を斜め上方から見た外形を示している。

符号の説明

１ 水路
１ａ 底部
３ 扉体
３ｂ クランプ
３ｃ 折り曲げ部
３ｄ 連結板
４ 袋体
４ｂ 別のクランプ
４ｃ、４ｄ 両端部
１０、２０ 起伏ゲート
２６ 補強板

Claims (3)

1. 水路（１）の底部で、上流側の起立位置と下流側の倒伏位置との間で回動可能にクランプされた扉体（３）と、この扉体（３）の下流側に設置された袋体（４）とが設けられて、流体の供給による袋体（４）の膨張で扉体（３）が起立方向に回動されるとともに、流体の排出による袋体（４）の収縮で扉体（３）が倒伏方向に回動されるようになった起伏ゲートにおいて、
   上記袋体（４）は、外周囲が全て閉じられた円筒形状の気密構造であり、この袋体（４）は、扉体下流側で、袋体（４）の筒面に貼り付けられたリブ状部材（４ａ）が、扉体（３）とは別のクランプ（４ｂ）で水路（１）の底部（１ａ）に固定されているとともに、上記袋体（４）の両端部（４ｃ，４ｄ）は、膨張時に均円形面となるように形成されていることを特徴とする起伏ゲート。
2. 複数の扉体（３）が水路幅方向に並設されてそれぞれクランプされ、共働可能に連結されるとともに、上記袋体（４）は、所定数の扉体（３）を同時に回動可能な長さに設定されて、上記扉体（３）の連結は、扉体（３）の上端部を下流側に折り曲げ、隣り合う扉体（３）の折り曲げ部（３ｃ）同士を連結板（３ｄ）で連結することを特徴とする請求項１に記載の起伏ゲート。
3. 複数の扉体（３）が水路幅方向に並設されてそれぞれクランプされ、共働可能に連結されるとともに、上記袋体（４）は、所定数の扉体（３）を同時に回動可能な長さに設定されて、上記扉体（３）の連結は、扉体（３）の上流側に、流れの方向に平行な板状の補強板（２６）を取付け、隣り合う扉体（３）の補強板（２６）同士を連結することを特徴とする請求項１記載の起伏ゲート。

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