JP4481253B2 - 取水装置 - Google Patents
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Description
ダムを構築または既設ダムの利用をする際には、地表を大規模に掘削するか、土地造成をする等の大規模な工事が必要であり、取水設備及び排砂設備を有するダムにおいては、従来それぞれが平面的に離れた独立した位置に設置されており、広範な工事範囲となることから、工事範囲が縮小できる技術の開発が望まれていた。
この考案によると、実開平6−8428号公報に開示の図面(図5(a)〜(d))に示すように、最頂部のゲートを引き上げると、その下の第2ゲートはワイヤロープの設定長さだけ上昇しないので、最頂部のゲートと第2ゲートの間に隙間が生じて、その隙間が取水口となる。
そして、更に、最頂部のゲートを引き上げると、第2ゲート、第3ゲート、第4ゲートが、ワイヤロープの設定長さだけ離れて、引き上げられ、各々のゲート間が取水口になる。
また、前記特許文献1に開示の技術は、ダム貯水池からの取水制御(取水を行う水深の制御)のみを目的とするものであり、複数段設けたゲートにより排砂を行うことは考慮されていない。従って、排砂をするのに最も効果的である、上部のゲートを閉鎖し、最下部のゲートのみを開口することはできない。
そこで、本願の発明は、取水機能及び排砂機能を有するダムにおいて、工事範囲の縮小を可能にすると共に、取水ゲートの開口度制御と排砂ゲートの開閉制御を連係して効率的に行うことが可能な取水装置を提供するものである。
即ち、請求項1の取水装置は、ダム貯水池等の堤体において、取水路の下部に排砂路が設けてある。そして、前記取水路には取水ゲートが取り付けてあると共に、前記排砂路には排砂ゲートが取付けてある。又、取水ゲートと排砂ゲートの昇降は同一の巻上機で行う。
そして、前記取水ゲートと排砂ゲートには連結、離脱手段が設けてあり、連結状態のときには、取水ゲートと排砂ゲートを一緒に昇降でき、離脱状態のときには取水ゲートのみを独立して昇降可能であるので、容易に取水路と排砂路の流量調整ができる。
又、請求項2の取水装置における取水ゲートと排砂ゲートの連結、離脱手段は、取水ゲートに取付けの連結軸の端部に形成のロック部と、排砂ゲートに形成のロック用溝とで構成してある。そして、ロック部がロック用溝に挿入、離脱可能であるので、ロック部がロック用溝に挿入すると取水ゲートと排砂ゲートは一体で昇降可能であるし、反対に離脱状態にすると、取水ゲート単独での昇降が可能である。
又、請求項3の取水装置は、連結軸の端部に形成のロック部の回動を操作モータで行うことによって、簡便に、ロック部がロック用溝に挿入、離脱を行うことができる。
又、請求項2の取水装置は、ロック部をロック用溝に挿入、離脱可能であり、ロック部をロック用溝に挿入すると取水ゲートと排砂ゲートが一体で昇降可能であるし、反対に離脱状態にすると、取水ゲート単独での昇降が可能である。
又、請求項3の取水装置は、連結軸の端部に形成のロック部の回動を操作モータで行うことによって、簡便に、ロック部をロック用溝に挿入、離脱することができる。
長方形の板状である取水ゲート10の上両端部には、ロッド7a、7bが取り付けてあり、このロッド7a、7bは前記巻上機8a、8bに備えてあるラックギア(図示しない)に歯合し、そのラックギアの正逆転によって、ロッド7a、7b、即ち、取水ゲート10が昇降する。
又、連結操作軸13の下端部には、上スプロケット24と下スプロケット25が取り付けてある。
又、前記下ロック用溝17a、17bの形成位置は、取水ゲート10と排砂ゲート11が取水路3と排砂路5を共に閉鎖状態になる位置であり、上ロック用溝16a、16bの位置は、排砂ゲート11で排砂路5を閉鎖し、取水ゲート10が上昇して取水路3を開状態にできる位置である。
又、前記排砂ゲート11と取水ゲート10の両端には、連結軸18(ここでは右連結軸18aと左連結軸18bであるが、1本であってもよい)が、排砂ゲート11の上縁に取付けの固定のガイド19a、19bと取水ゲート10の下縁に取付けのベアリング20a、20bを介して、正逆回転可能に取り付けてある。
従って、ロック部22aが上ロック用溝16a、16b又は下ロック用溝17a、17bに挿入し、取水ゲート10を上昇させると、排砂ゲート11も上昇するが、反対に、ロック部22aが上ロック用溝16a、16b又は下ロック用溝17a、17bから離脱し、取水ゲート10を上昇させると、右連結軸18aと左連結軸18bのみが上昇し、排砂ゲート11は上昇しない状態になる。
従って、前記電動チャックを締め付けて、前記連結操作軸13を回転させると、前記左右チェン24c、25cを介して右連結軸18aと左連結軸18bが回転し、その回転量によって、ロック金具のロック部22aを上ロック用溝16a、16b又は下ロック用溝17a、17bに挿入状態にしたり離脱状態にすることができる。
そこで、ロック部22aを上ロック用溝16a、16b又は下ロック用溝17a、17bに挿入状態にしたときには、巻上機8a、8bによってロッド7a、7bを介して取水ゲート10を昇降させると、取水ゲート10と共に右連結軸18aと左連結軸18bを介して排砂ゲート11も一緒に昇降する。
逆に、ロック部22aを上ロック用溝16a、16b又は下ロック用溝17a、17bから離脱状態にしたときには、巻上機8a、8bによってロッド7a、7bを介して取水ゲート10を昇降させると、排砂ゲート11は閉止したまま取水ゲート10だけが昇降する。
(1)取水路3と排砂路5の閉鎖(図6(A))
取水ゲート10と排砂ゲート11が、現在、如何なる状態であるかによって、次の目的状態にするための操作が異なるが、ここでは、排砂ゲート11が排砂路5に対応する位置にあるときとする。即ち、排砂ゲート11によって排砂路5を閉鎖中である。
そこで、先ず、操作モータ12の電動チャックを締め付けて、連結操作軸13を逆転させて、ロック部22aを上ロック用溝16a、16b及び下ロック用溝17a、17bから離脱させる。次に、巻上機8a、8bによって取水ゲート10を取水路3に対応する位置にする。
以上の操作によって、排砂ゲート11を排砂路5に対応する位置に、取水ゲート10を取水路3に対応する位置で、共に、閉鎖状態とすることができると共に、ロック部22aが上ロック用溝16a、16b及び下ロック用溝17a、17bから離脱状態であるので、取水ゲート10のみが昇降可能であり、取水量の調整ができる。
前記取水路3と排砂路5が閉鎖状態(図6(A))から、排砂路5の閉鎖状態を維持し、取水路3のみを開状態にする(図6(B))。
前述の(1)の状態で説明したとおり、ロック部22aは上ロック用溝16a、16b及び下ロック用溝17a、17bから離脱した状態を維持する。
ここで、巻上機8a、8bによって、取水ゲート10を上昇させると、排砂ゲート11はそのままの状態であり、更に、取水ゲート10を上昇させて取水路3を開放状態にする。
この様な操作によって、排砂路5を閉鎖状態にしたまま取水路3を開放状態にすることができる。
前記取水路3と排砂路5が閉鎖状態(図6(A))にする。即ち、ロック部22aを上ロック用溝16a、16b及び下ロック用溝17a、17bから離脱状態にする。
そして、この場合の取水ゲート10の昇降は、巻上機8a、8bの正逆転によって行い、正転させると、ロッド7a、7bが上昇して取水ゲート10も上昇し、取水路3を開放方向になり多量の水量を放出する。尚、この時、ロック部22aが上ロック用溝16a、16b及び下ロック用溝17a、17bから離脱しているので、排砂ゲート11は閉鎖中を維持する。
反対に、巻上機8a、8bを逆転によって取水ゲート10を下降させると、取水路3を閉方向になり水量の放出を抑制する。
この排砂状態にするためには、ロック部22aを上ロック用溝16a、16bに挿入可能な位置にする。そして、操作モータ12の電動チャックを締め付けて、連結操作軸13を正転させて、ロック部22aを上ロック用溝16a、16bに挿入する。
そして、電動チャックを解除した後、巻上機8a、8bによって取水ゲート10を上昇させると、ロック部22aが上ロック用溝16a、16bに挿入状態であるので、排砂ゲート11も上昇する。
即ち、巻上機8a、8bによって、取水ゲート10と共に排砂ゲート11が昇降可能であると共に、取水ゲート10と排砂ゲート11の位置は、上ロック用溝16a、16bと下ロック用溝17a、17bの形成位置だけ離れた状態で昇降する。
従って、ロック部22aが上ロック用溝16a、16bに挿入状態で、取水ゲート10と共に排砂ゲート11を昇降させると、取水路3と排砂路5の開放状態の制御ができる。
この場合には、取水ゲート10と排砂ゲート11の間隔を狭め、且つ、取水ゲート10と排砂ゲート11を一体で昇降させる。
そのためには、先ず、巻上機8a、8bによって取水ゲート10を下降させ、ロック部22aを下ロック用溝17a、17bに挿入可能な位置(図6(A))にする。そして、操作モータ12の電動チャックを締め付けて、連結操作軸13を正転させて、ロック部22aを下ロック用溝17a、17bに挿入する。
そして、電動チャックを解除した後、巻上機8a、8bによって取水ゲート10を上昇させると、ロック部22aが下ロック用溝17a、17bに挿入状態であるので、排砂ゲート11も上昇する。
従って、巻上機8a、8bによって、取水ゲート10と共に排砂ゲート11の昇降が可能であると共に、取水ゲート10と排砂ゲート11の位置は、近接状態である。
又、本発明の副次的効果(工事範囲を縮小できることに伴う効果)として、従来に比べ自然景観に配慮したダムの建設または既設ダムの利用が可能となると共に、これまで景観やコスト等の理由によりダムの建設または既設ダムの利用が困難であった地点にもダムを建設または既設ダムの利用をすることが可能となり、無駄になっている水力エネルギーの有効活用等が期待できる。
更に、本発明の構成に公知の自動制御装置を適用することにより、ダム水位に応じて上述の制御を自動的に行うことが可能であると共に、種々の保護シーケンスを構成することにより、取水ゲートと排砂ゲートの位置関係による電動チャックの指令可否等の誤動作・誤操作を防止することも可能である。
又、取水ゲート10と排砂ゲート11の2段ゲートについて説明したが、3段以上の複数のゲートで構成できることはいうまでもない。
又、ロック部の回動の操作を操作モータで行ったが、手動で行うことによっても、簡便に、ロック部をロック用溝に挿入、離脱できることはいうまでもない。
2 堤体
3 取水路
5 排砂路
10 取水ゲート
11 排砂ゲート
8a、8b 巻上機
12 操作モータ
13 連結操作軸
16a、16b 上ロック用溝
17a、17b 下ロック用溝
18 連結軸
18a 右連結軸
18b 左連結軸
22 ロック金具
22a ロック部
Claims (3)
- ダム貯水池等の堤体に取水路と排砂路を設け、
前記排砂路は前記取水路の下部に位置し、
前記取水路に取水ゲートを、前記排砂路に排砂ゲートを取付け、
前記取水ゲートと排砂ゲートの昇降を同一の巻上機で行う取水装置であって、
前記取水ゲートと排砂ゲートの連結、離脱手段を設けて、前記巻上機により前記取水ゲート単独又は前記取水ゲートと排砂ゲートを連動して昇降可能であることを特徴とする取水装置。 - 前記取水ゲートと排砂ゲートの連結、離脱手段は、取水ゲートに取付けの連結軸の端部に形成のロック部と、排砂ゲートに形成のロック用溝とで構成し、前記ロック部は前記ロック用溝に挿入、離脱可能であることを特徴とする請求項1の取水装置。
- 連結軸の端部に形成のロック部の回動を操作モータで行うことを特徴とする請求項2の取水装置。
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