JP4451823B2

JP4451823B2 - ゲート設備

Info

Publication number: JP4451823B2
Application number: JP2005235358A
Authority: JP
Inventors: 貞郎菱川
Original assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-08-15
Filing date: 2005-08-15
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2025-08-15
Also published as: JP2007051427A

Description

本発明は、ポンプゲート設備等のゲート設備に関する。

水路を開閉する昇降可能なゲート扉体を備える種々のゲート設備が知られている。例えば、特許文献１にはゲート扉体にポンプを内蔵し、ゲート扉体の閉鎖時にポンプを排水稼動させるようにしたポンプゲート設備が記載されている。

図７は従来のポンプゲート設備の一例を示す。このポンプゲート設備は、水路１の側壁に設けられた一対の戸溝２に沿って昇降可能なゲート扉体３、ゲート扉体３を昇降させて水路１を開閉する開閉機４を備える。また、ゲート扉体３にはポンプ５が取り付けられており、このポンプ５はゲート扉体３の閉鎖時に支川側から本川側への排水を行う。さらに、このポンプゲート設備は、ポンプ５に給電するためのケーブル６を巻き取るケーブルリール７を備える。

水位の低い通常時は、図７に示すようにゲート扉体３は水路１から上昇した開放位置にあり、水路１中の水は支川側から本川側へ自然流下する。一方、水位上昇時には、ゲート扉体３が降下して閉鎖位置となり、水路１を止水する。詳細には、ゲート扉体３の下部には止水部３ａが設けられており、この止水部３ａが水路１の底板８に当接することにより水路１の支川側と本川側が止水される。

ゲート扉体３が開放位置にある通常時には、支川側から本川側に砂やゴミが流下する。この砂やゴミ（以下、砂等という。）９が水路１の底板８上に堆積し、雑草が覆い茂っている場合もある。ゲート扉体３で水路１を適切に止水するには止水部３ａが底板８に当接するまでゲート扉体３を水路１中に降下させる必要がある。しかし、底板８上に砂等９が堆積していると、図８に示すように止水部３ａを含むゲート扉体３の下部やポンプ５の下部が干渉してゲート扉体３を降下させることができない。従って、ゲート扉体３を閉鎖する前に、水路１の底板８に堆積した砂等９を除去する必要がある。

前述の底板８に堆積した砂等９の除去は、通常時に実行することが好ましい。しかし、ゲート扉体を閉鎖する頻度は高くない（例えば、１年に数回程度）ので、一般的には、止水の直前にゲート扉体３を数回から数１０回にわたって繰り返し昇降させ、止水部３ａやポンプ５の下部で砂９等を破砕して底板８から除去している。このゲート扉体３の昇降の繰り返しによる砂等９の破砕は、ポンプ５、ポンプ５とゲート扉体３の接続部分、及びゲート扉体３の止水部３ａの損傷の原因となる。また、ゲート扉体３の昇降の繰り返しによる砂等９を破砕するには相当の時間を要するので、緊急時であっても速やかにゲート扉体３を閉鎖することができない。さらに、ポンプゲート設備の操作者にとって、ゲート扉体３の昇降の繰り返しによる砂等９を破砕は煩雑であり、かつ前述のようにゲート扉体３やポンプ５の損傷のおそれがあるので多大な心労がかかる。

特許第２６４４８６４号

本発明は、ゲート扉体等を損傷させることなく、簡便かつ速やかに水路の底板に堆積した砂やゴミを除去し、ゲート扉体を速やかに閉鎖して水路を止水できるようにすることを課題とする。

本発明は、水路に昇降可能に設けられ、前記水路の底板に止水部が当接して前記水路を止水する閉鎖位置と、前記水路から離脱する開放位置とに移動可能なゲート扉体と、前記止水部を含む前記ゲート扉体の下部の底面視に対応する形状及び寸法を有し、前記底板に載置される降下位置と、前記水路の上方に離脱し、かつ前記閉鎖位置と前記開放位置との間の前記ゲート扉体の昇降経路よりも前記水路の下流側又は上流側に位置する上昇位置との間で移動可能な除去板と、前記ゲート扉体が前記開放位置にあるときには前記除去板を前記降下位置とし、前記ゲート扉体を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させるときに、前記除去板を前記降下位置から前記上昇位置に移動させる昇降装置とを備えることを特徴とする、ゲート設備を提供する。

ゲート扉体が開放位置にあるときには、除去板は降下位置に位置しており底板上に載置されているので、水路を流下する砂やゴミが除去板上に堆積する。ゲート扉体を開放位置から閉鎖位置に移動させるときには、昇降装置により除去板が降下位置から上昇位置に移動し、除去板上に堆積した砂やゴミが水路から除去される。従って、ゲート扉体を損傷することなく、止水部を含むゲート扉体の下部に対応する水路の底板から、砂やゴミを簡便かつ速やかに除去し、ゲート扉体を速やかに閉鎖して止水を行うことができる。除去板の上昇位置はゲート扉体の昇降経路よりも水路の下流側又は上流側に位置するので、除去板はゲート扉体と干渉しない。

ゲート設備は、ポンプゲート設備であってもよい。すなわち、ゲート扉体に取り付けられ、前記ゲート扉体が前記閉鎖位置にあるときに排水を実行するポンプをさらに備え、前記除去板は、前記止水部を含む前記ゲート扉体の下部と前記ポンプの前記ゲート扉体から突出している部分の下部との底面視に対応する形状及び寸法を有してもよい。

除去板を降下位置から上昇位置に移動させることにより、ゲート扉体、ポンプとゲート扉体の接続部分、及びポンプを損傷することなく、止水部を含むゲート扉体の下部とポンプのゲートから突出している部分の下部とに対応する水路の底板から、砂やゴミを簡便かつ速やかに除去することができる。従って、排水用のポンプを備えるゲート扉体を速やかに閉鎖位置に移動させ、ゲート扉体による止水とポンプの排水稼動とを速やかに行うことができる。

本発明のゲート設備によれば、ゲート扉体が開放位置にあるときには、除去板を底板上の降下位置に配置し、ゲート扉体を閉鎖位置に移動させる際に除去板を降下位置から上昇位置に移動させることで、ゲート扉体を損傷することなく、ゲート扉体の開放中に水路の底板の部分に堆積した砂やゴミを簡便かつ速やかに除去できるので、ゲート扉体を速やかに閉鎖して止水を行うことができる。また、ゲート扉体に取り付けられた排水用のポンプを備える場合には、ゲート扉体、ポンプとゲート扉体の接続部分、及びポンプを損傷することなく、ゲート扉体の開放中に水路の底板の部分に堆積した砂やゴミを簡便かつ速やかに除去できるので、ゲート扉体を速やかに閉鎖して止水とポンプによる排水稼動を行うことができる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態に係るポンプゲート設備は、排水路、用水路等である水路１１を開閉するゲート扉体１２と、水路１１の底部から砂やゴミを除去するための除去装置１３とを備える。

ゲート扉体１２は本実施形態ではローラゲートであり、水路１１に対して昇降可能に設けられている。詳細には、水路１１の側壁に上下方向に延びる一対の戸溝１４が設けられており、ゲート扉体１２の側部に設けられた戸車１６がこの戸溝１４に案内される。ゲート扉体１２の上面にはスピンドル１７の下端が連結されている。水路１１に設けられた構造物１８上に設置された開閉機１９でスピンドル１７を上下方向に移動させることにより、ゲート扉体１２を昇降させることができる。詳細には、開閉機１９により、ゲート扉体１２を水路１１の上方に離脱して水路１１を開放する開放位置（図１参照）と、水路１１中に降下して水路１１を止水する閉鎖位置（図６参照）とに移動させることができる。

ゲート扉体１２の下部には下向きに突出する止水部１２ａが設けられており、ゲート扉体１２が閉鎖位置にあるときには、この止水部１２ａが水路１１の底部に配置された底板２１に当接することで、支川側と本川側が止水される。また、ゲート扉体１２の図において左側の面には図示しない水密ゴムが取り付けられている。ゲート扉体１２が閉鎖位置にあるときには、この水密ゴムが構造物１８に押し付けられることによって、支川側と本川側が遮断されて水密が確保される。

ゲート扉体１２には前述の閉鎖位置で支川側から本川側への排水を行う２台のポンプ２２が取り付けられている。本実施形態ではポンプ２２はゲート扉体１２から支川側に突出している。ポンプ２２に給電するためのケーブル２３を巻き取るケーブルリール２４が構造物１８上に設置されている。

次に、図３から図５をさらに参照して除去装置１３を説明する。除去装置１３は、除去板２６と、この除去板２６を昇降させるための昇降装置２７を備える。

除去板２６は、図１に示すように底板２１に配置される降下位置と、図６に示すように水路１１から支川側の上方に離脱した上昇位置との間で昇降可能である。除去板２６は、止水部１２ａを含むゲート扉体１２の下部とポンプ２２のゲート扉体１２から突出している部分の底面視（図１及び図６において矢印Ａから見た形状）に対応する形状及び寸法を有する除去板本体２８を備える。図４に最も明瞭に表されているように、本実施形態における除去板本体２８は長方形であり、その形状及び寸法はゲート扉体１２の下部とポンプ２２のゲート扉体１２から突出している部分の底面視よりも大きく設定されている。また、水路１１の流れ方向と直交する方向に対向する除去板本体２８の側縁には上向きに突出する一対の側板２９が固定されている。さらに、除去板２６の上面には４本の吊りパイプ３１の下端側が回動自在に連結されている。これらの吊りパイプ３１の上端側は２本毎に１個の吊り金具３２に固定されている。さらにまた、図４にのみ図示するように、水路１１の流れ方向と直交する方向に対向する除去板本体２８の側縁には、降下位置において戸溝１４への砂やゴミの侵入を防止するためのパッキン３３が装着されている。

昇降装置２７は、水路１１の側壁に取り付けられた一対のチェーンガイドレール３４、これらのチェーンガイドレール３４で案内される一対のチェーン３６を備える。図３及び図５を参照すると、一対のチェーン３６の一端にはそれぞれ除去板２６側の吊り金具３２が連結されている。吊り金具３２はピン３７によって回転自在にチェーン３６に連結されており、前述の降下位置、上昇位置、あるいはこれらの間の位置に位置していても除去板本体２８が常に水平な姿勢を維持するようになっている。

昇降装置２７は構造物１８上に設置された電動機３８を備え、この電動機３８は水路１１を横切って水平方向に延びる駆動シャフト３９を回転駆動する。この駆動シャフト３９の両端に固定された一対のギア４１がそれぞれチェーン３６に噛み合っている。従って、電動機３８により駆動シャフト３９を正逆回転させることにより、チェーン３６を矢印Ｂ１，Ｂ２で示すように２方向に移動させることでき、それによって除去板２６を昇降させることができる。

図１及び図６を参照すると、除去板２６の上昇位置はゲート扉体１２の閉鎖位置と開放位置との間の昇降経路よりも支川側に位置しており、チェーンガイドレール３４及びチェーン３６は下端側から上端側（電動機３８及び駆動シャフト３９側）に向けてゲート扉体１２の昇降経路から離れる方向に斜めに延びている。これにより、除去板２６とゲート扉体１２が昇降時に干渉しないようなっている。

コントローラ４２は、水位計４３Ａ，４３Ｂが検出する水路１１の支川側と本川側の水位と、除去板２６が上昇位置に達したことを検出するリミットスイッチ４５からの信号とに基づいて、ゲート扉体１２の開閉機１９、ポンプ２２、及び除去装置１３の昇降装置２７の動作を制御する。以下、このコントローラ４２により制御される本実施形態のゲートポンプ設備の動作を説明する。

水路１１の水位が十分低い通常時には、図１に示すようにゲート扉体１２は水路１１の上方に離脱した開放位置にある。また、この通常時には、除去装置１３の除去板２６は降下位置にあり、水路１１の底板２１上に載置されている。通常時には、支川側から本川側に砂やゴミが流下し、この砂やゴミ（以下、砂等という。）４４が水路１１の底部上に堆積する。しかし、底板２１の部分には除去板２６が載置されているので、底板２１上に砂等４４が直接堆積することはなく、除去板２６の除去板本体２８上に砂等４４が堆積するに過ぎない。また、除去板本体２８の側縁から突出する一対の側板２９とパッキン３３（図４参照）により、戸溝１４の下端付近への砂やゴミの侵入が防止される。

水路１１の水位が予め定められた水位まで上昇すると、昇降装置２７の電動機３８が始動して駆動シャフト３９が回転を開始する。駆動シャフト３９と共に回転するギア４１により、チェーン３６がチェーンガイドレール３４に沿って図１において矢印Ｂ１方向に移動する。その結果、図６において矢印Ｃ１で示すように、除去板２６が降下位置から上昇位置まで移動する。前述のように除去板２６上には砂等４４は堆積しているが、水路１１の底板２１には砂等４４が堆積していないので、除去板２６が降下位置から離れると砂等４４が堆積していない状態の底板２１が露出する。また、除去板本体２８に一対の側板２９を取り付けているので、降下位置から上昇位置に移動する際の除去板２６からの砂等４４の落下が防止される。次に、リミットスイッチ４５により除去板２６が上昇位置まで完全に上昇したことが検出されると、図６において矢印Ｃ２で示すように、開閉機１９によりゲート扉体１２が開放位置から閉鎖位置まで移動する。前述のように、底板２１上には砂等４４が堆積していないので、１回の降下でゲート扉体１２の止水部１２ａを底板２１に当接させることができる。また、底板２１上には砂等４４が堆積していないので、ゲート扉体１２の下部やゲート扉体１２から支川側に突出しているポンプ２２の下部が砂等４４と衝突して損傷するのを防止できる。ゲート扉体１２を閉鎖した後、外水側の水位が内水側の水位よりも予め定められた水位差よりも高水位となると、ポンプ２２が始動して内水側から外水側への排水稼動を開始する。

なお、ゲート扉体１２を閉鎖位置から開放位置に戻した場合には、昇降装置２７の電動機３８が始動してチェーン３６を図１において矢印Ｂ２方向に移動させ、除去板２６を底板２１上の降下位置まで移動させる。

以上のように、本実施形態のポンプゲート設備では、ゲート扉体１２が開放位置にあるときには、除去板２６を底板２１上の降下位置に配置し、ゲート扉体１２を閉鎖位置に移動させる際に除去板２６を降下位置から上昇位置に移動させることで、ゲート扉体１２を損傷することなく、ゲート扉体１２の開放中に水路１１の底板２１の部分に堆積した砂やゴミを簡便かつ速やかに除去できる。従って、ゲート扉体１２を速やかに閉鎖して止水を行うことができると共に、ポンプ２２の排水稼動も速やかに開始できる。

本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本発明はポンプゲート設備に限らず、ポンプを備えていない通常のゲート扉体を有するゲート設備にも適用できる。また、除去板の上昇位置はゲート扉体よりも本川側に設定してもよい。さらに、ゲート扉体はローラゲートに限定されず、スライドゲート等の他の形式であってもよい。さらにまた、前記実施形態では、ゲート扉体及び除去板の昇降等はコントローラにより自動的に制御されているが、手動でゲート扉体や除去板を昇降させる構成を採用することもできる。また、除去板を昇降させる昇降装置はチェーン駆動に限定されず、例えば油圧シリンダ等により除去板を昇降させる構成を採用することもできる。

本発明の実施形態に係るポンプゲート設備（ゲート扉体は開放位置にある。）を示す縦断面図。図１のII−II線での断面図。図１の部分IIIの拡大図。図３のIV−IV線での断面図。図３のＶ−Ｖ線での断面図。本発明の実施形態に係るポンプゲート設備（ゲート扉体は閉鎖位置へ移動中である。）を示す縦断面図。従来のポンプゲート設備（ゲート扉体は開放位置にある。）を示す縦断面図。従来のポンプゲート設備（ゲート扉体は閉鎖位置へ移動中である。）を示す縦断面図。

符号の説明

１１水路
１２ゲート扉体
１２ａ止水部
１３除去装置
１４戸溝
１６戸車
１７スピンドル
１８構造物
１９開閉機
２１底板
２２ポンプ
２３ケーブル
２４ケーブルリール
２６除去板
２７昇降装置
２８除去板本体
２９側板
３１吊りパイプ
３２吊り金具
３３パッキン
３４チェーンガイドレール
３６チェーン
３７ピン
３８電動機
３９駆動シャフト
４１ギア
４２コントローラ
４３Ａ，４３Ｂ水位計
４４砂やゴミ
４５リミットスイッチ

Claims

水路に昇降可能に設けられ、前記水路の底板に止水部が当接して前記水路を止水する閉鎖位置と、前記水路から離脱する開放位置とに移動可能なゲート扉体と、
前記止水部を含む前記ゲート扉体の下部の底面視に対応する形状及び寸法を有し、前記底板に載置される降下位置と、前記水路の上方に離脱し、かつ前記閉鎖位置と前記開放位置との間の前記ゲート扉体の昇降経路よりも前記水路の下流側又は上流側に位置する上昇位置との間で移動可能な除去板と、
前記ゲート扉体が前記開放位置にあるときには前記除去板を前記降下位置とし、前記ゲート扉体を前記開放位置から前記閉鎖位置に移動させるときに、前記除去板を前記降下位置から前記上昇位置に移動させる昇降装置と
を備えることを特徴とする、ゲート設備。
前記ゲート扉体に取り付けられ、前記ゲート扉体が前記閉鎖位置にあるときに排水を実行するポンプをさらに備え、
前記除去板は、前記止水部を含む前記ゲート扉体の下部と前記ポンプの前記ゲート扉体から突出している部分の下部との底面視に対応する形状及び寸法を有することを特徴とする、請求項１に記載のゲート設備。