JP4258764B2 - 水位調整ゲート - Google Patents

Description

本発明は、水位調整ゲートに関し、更に詳しくは、水路に対して昇降移動可能に設けられた扉体と、水路底に対する扉体下端縁の開度を制御することにより水路の流量を調整する開度制御手段と、を備えた水位調整ゲートに関するものである。

水位調整ゲートは、河川や溜池等から放流するための排水路など、水路を流れる水をせき上げしてその流量を調整し、その上流側または下流側の水位を所望の高さに調整するもので、たとえば、特許文献１に開示された自動堰上げゲート（所謂テンターゲートあるいはウオッチマンゲートなどとも呼ばれる）が知られている。

特開平３−３９５１３号公報

特許文献１では、水路を横断する主軸に、アームを上下流方向に向けて回動自在に設け、該アームの上流端に水路を堰上げするための扉体を設け、水路に沿って、主軸の上流側にフロート室を設け、扉体の上流側水路と下流側水路とをフロート室を介して連通させ、フロート室にフロートを配し、フロートを懸垂するフロートアームを前記アームと連動させて主軸に取付けた構成が開示されている。

また、別の水位調整ゲートとしては、図示は省略するが、電動駆動装置などによって構成された開度制御手段により扉体を昇降移動させてその下端縁と水路底との開度を制御する所謂スライドゲートと呼ばれるものも知られている。

何れの水位調整ゲートであっても、水路底に対する扉体の下端縁の開度（高さ）を制御するものであり、流量を制御される水は、扉体の下端縁と水路底との間を流れる所謂アンダーフロータイプであるため、その流れる量は水路底に対する扉体の下端縁の開度によって決定される。

しかしながら、上述したように構成された従来の技術にあっては、何れのものも、アンダーフロータイプであるため、例えば流木など、水路の上流側から水面近くを浮遊するゴミが流れてくると扉体の上流側面で堰き止められて貯留するという問題があった。そして、貯留したゴミを除去するためには人手が必要となり、水位調整ゲートのメンテナンスに手間がかかるという問題があった。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、水路の上流側から流れてくるゴミを扉体で堰き止めることなく水路の下流側に確実に流下させることができ、もって、メンテナンスが容易で水路の流量を確実に調整することができる水位調整ゲートを提供することを目的とする。

請求項１の水位調整ゲートに係る発明は、上記目的を達成するため、水路に対して昇降移動可能に設けられた扉体と、水路底面に対する扉体下縁の開度を制御することにより水路の流量を調整する開度制御手段と、を備えた水位調整ゲートであって、扉体の上流側の水位よりも低い高さを有しており、扉体の上流側面から離間して配置され、扉体と相対的に昇降移動可能な整流板を設けたことを特徴とするものである。

請求項１の発明では、整流板は、扉体が水路底に当接して閉じた状態では、扉体に伴って水路底に当接して閉じた全閉状態となり、扉体が水路底から僅かに離間して開いた状態では、扉体に対して相対的に摺動して水路底に当接して閉じた状態を維持した常時流量状態となり、この状態から更に扉体が水路底から所定の高さ以上に離間して開いた状態では、扉体に伴って水路底から離間する大流量状態となるように、扉体に対して相対的に昇降移動可能に設けられている。水路の上流から流れる水は、全閉状態では扉体完全に堰き止められ、また、常時流量状態では整流板の下端縁が水路底に当接していることにより下方から流れることができず、上流側の設定水位よりも低い整流板の上端縁から溢れ出て整流板と扉体との間を流れ、扉体の下端縁と水路底との間から下流へと流れ出る。このとき、上流から流れて来て水面近くを浮遊するゴミは、整流板の上端縁から溢れ出る水流によって整流板と扉体の間を流されて、扉体の下端縁と水路底との間から流出する水と共に下流へと排出される。そのため、ゴミが扉体で堰き止められて貯留することがない。大流量状態では、水路の上流から流れる水は、整流板および扉体のそれぞれの下端縁と水路底との間から下流へと流れ出る。そして、例えば洪水など必要あるときは、大流量状態から更に扉体を整流板と共に水路天端よりも高く引き上げて、水路内から退避させる。

請求項１の発明によれば、扉体の上流側面に、高さが扉体の上流側の水位よりも低く設定された整流板を、扉体と相対的に昇降移動可能に設けたという簡単な構成で、扉体の上流から流れてくるゴミを下流側に確実に流下させることができ、もって、メンテナンスが容易で水路の流量を確実に調整することができる水位調整ゲートを提供することができる。

本発明の水位調整ゲートの実施の一形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。なお、図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明の水位調整ゲートは、概略、水路１を堰上げする扉体２と、扉体２の下端縁の水路底１０に対する開度を制御する開度制御手段３と、扉体２の上流側の設定水位よりも低い高さＨを有しており扉体２の上流側面から離間して配置され扉体２と相対的に昇降移動可能に設けられた整流板５とを備えた構成とされている。

水路１は、その底１０と、底１０の両側縁に沿って設定水位（図１）よりも高く形成された側壁１１と、により構成されており、この実施の形態の場合、図１に一点鎖線で示すように、水路に隣接して水位検知槽（後述する）６が設けられている。水路底１０の扉体２が当接される位置には、断面Ｃ形のチャンネル部材等からなる当接部材１２が水路底１０を横断するように埋設されている。

扉体２は、水路１の両側壁１１、１１に亘る幅を有し、その下端縁が水路底１０に当接した状態で上流側の設定水位よりも高くなるように設定されている。また、扉体２は、後述する開度制御手段３のアーム３０の先端に取付け支持されており、その上流側表面は、アーム３０の支持軸３１を中心とする半径Ｒの曲率で円弧状に形成されている。

この実施の形態の場合、開度制御手段３は、水位に応じて自動的に扉体２を昇降させて上流または下流の水位を制御する自動水位制御装置が採用されている。自動水位制御装置は、例えば特開平３‐３９５１３号公報などに参照されるように、扉体２が先端に取付けられるアーム３０と、アーム２の中間部を回動可能に枢支する支持軸３１と、水位検知槽６内に配設されたフロート３２と、水位の変化によるフロート３２の昇降移動と連動してアーム３０を回動させるフロートアーム３３とを備えている。水位検知槽６は、隔壁によって静水室とフロート室に区分されており（図示は省略する）、静水室は流通口６０によって水路１の扉体２より上流と連通され、フロート室は流出口６１によって水路１の扉体２から下流と連通されており、静水室とフロート室は越流堰を有する導水管によって導通可能とされており（図示は省略する）、フロート３２は屈曲可能な導水管３４によって水路１の扉体２から下流と導通されている。また、アーム３０の後端にはカウンタウエイト３５が取付けられており、また、アーム２の扉体２を上昇させる方向への回動を規制するストッパ３６がアーム３０の支持軸台３７に設けられている。

整流板５は、扉体２と同様に水路１の両側壁１１、１１に亘る幅を有しているが、その下端縁が水路底１０に当接した状態で上流側の設定水位よりも所定の高さＡだけ低く（言換えれば、扉体２の高さよりも低く）設定されている。また、整流板５の上流側表面は、アーム３０の支持軸３１を中心とする扉体２の上流側表面の半径Ｒに、扉体２から離間配置される距離Ｌを加えた半径（Ｒ＋Ｌ）の曲率で円弧状に形成されている。整流板５の扉体２と対向する下流側表面には、複数（この実施の形態では一対）の支持部５０が上下方向に延びるように設けられている。扉体２の整流板５と対向する上流側表面には、支持部５０と対応してブラケット２０のベース２１がボルトとナット２２などによって設けられている。ブラケット２０の先端にはローラピン２３が設けられており、支持部にはローラピン２３が摺動可能に係合される円弧状の長孔５１が穿設されている。長孔５１の長さＣの範囲でローラピン２３が摺動することにより、扉体２と整流板５とは相対的に昇降移動が可能となっている。長孔５１の長さＣは、扉体２に対する整流板５の必要とされる相対的な昇降移動量によって決定される。

なお、本発明はこの実施の形態に限定されることなく、開度制御手段３は上述したような水位の変化によるフロート３２の昇降移動と連動してアーム３０を回動させて扉体２を昇降移動させ開閉動作をさせるような自動水位制御装置に替えて、図示は省略するが、扉体２を垂直方向に昇降可能にガイドすると共に電動駆動装置などによって扉体２を整流板５と共に任意の高さ位置に昇降移動させる所謂スライドゲートにより構成することができる。この場合にあっては、扉体２と整流板５は平面状に成形することができる。

以上説明したように構成された流量調節手段では、開度制御手段３によって扉体２の下端縁が水路底１０に当接して閉じた状態では、図３に示すように、ローラピン２３が支持部５０の長孔５１の下端に位置し、整流板５は扉体２に伴ってその下端縁が水路底１０に当接して閉じた全閉状態となる。そのため、水路１の上流から流れてきた水は、整流板５によって堰き止められ、また、整流板５の上端縁をオーバーフローして扉体２によって完全に堰き止められる。

開度制御手段３によって扉体２の下端縁が水路底１０から長孔５１の長さＣに相当する高さの範囲で離間して開いた状態では、図４に示すように、扉体２の上昇移動にかかわらず、整流板５の下端縁が水路底１０に当接して閉じた状態を維持した常時流量状態となる。この常時流量状態では、水路１を流れる水が整流板５の上端縁をオーバーフローし、整流板５と扉体２との間を流れて扉体２の下端縁と水路底１０との間から下流へと流れ出る。このとき、上流から水と共に流れて来るゴミは、整流板５の上端縁からオーバーフローする水流によって整流板５と扉体２の間を勢いよく流されて扉体２の下端縁と水路底１０との間から下流へと排出される。そのため、ゴミが扉体２で堰き止められて貯留することはなく、扉体２の下流側に確実に流下されることから、貯留したゴミを扉体２から取り除くためのメンテナンスが不用となると共に、扉体２が確実に開閉動作を行って水路１の流量を確実に調整することができる

上述した常時流量状態から更に扉体２が水路底１０から所定の高さ以上に離間して開いた状態では、図５に実線で示すように、扉体２の上昇移動に伴って整流板５も水路底１０から離間する大流量状態となる。この大流量状態では、水路１を流れる水が整流板５をオーバーフローして整流板５と扉体２との間を通って扉体２の下端縁と水路底１０との間を流れるアンダーフローとなると共に、整流板５および扉体２の下端縁と水路底１０との間を流れるアンダーフローとなるため、大量の水が下流に流れることとなる。そして、洪水のときなど、必要あるときは、図５に二点鎖線で示すように、大流量状態から更に扉体２を整流板５と共に水路天端１１ａよりも高く引き上げて、水流から退避させる。

本発明の水位調整ゲートの実施の一形態を説明するために示した側断面図である。 図１の部分拡大図である。 全閉状態を説明するために示した部分側断面図である。 常時流量状態を説明するために示した部分側断面図である。 大流量状態と扉体および整流板を水面から退避せた状態を説明するために示した部分側断面図である。

符号の説明

１：水路、 １０：水路底、 ２：扉体、 ３：開度制御手段、 ５：整流板

Claims (1)

1. 水路に対して昇降移動可能に設けられた扉体と、水路底面に対する扉体下縁の開度を制御することにより水路の流量を調整する開度制御手段と、を備えた水位調整ゲートであって、
   扉体の上流側の水位よりも低い高さを有しており、扉体の上流側面から離間して配置され、扉体と相対的に昇降移動可能な整流板を設けたことを特徴とする水位調整ゲート。
   

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