JP5438077B2 - 越水防止装置又はこの越水防止装置を用いた河川の越水防止構造 - Google Patents

Description

本発明は、大雨ないし集中豪雨等による河川の氾濫等に対して極めて迅速に堤防から水が越水することを防止するために設置される越水防止装置又はこの越水防止装置を用いた河川の越水防止構造に関するものである。

これまで、大雨ないし集中豪雨等による河川の氾濫等に対しては、積み土嚢工法や堰板工法が用いられている。積み土嚢工法は、多数の土嚢を河川に沿って堤防の上に積み上げる工法であり、堰板工法は、沿って打ち込んだ木杭に板を渡して堰を作成し、その内側に土や土嚢を盛って越水を防ぐものである。しかし、上述した各工法では、大雨の中において大量の人員を割いて行われる作業であることから、極めて過酷で高コストの方法であると言わざるを得ない。

そこで、さらに従来では上記課題を解決するために、自動的に上昇する機構を設け越水を防止する装置が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に開示されたものは、河川堤防等において、越水を阻止したい天端の下方に形成された収容空間に、フロートと、フロートに取り付けられてフロートを上下方向にガイドする支持体と、フロートに一辺が接続され、対向する他辺が収容空間を形成する壁面に定着されて、フロートの上下動により伸縮する防水膜と、が収容されたものであり、河川に流通した導水孔から取り込まれた水によりフロートが上昇するものである。確かに、こうした構成に係る装置によれば、上記フロートの上昇により伸長した防水膜により、河川が増水することにより、自動的に天端を越える洪水をせき止めることができる。

特開２０１１−８９３５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、河川の水が流入する導水孔に砂やゴミ等が侵入し該通路を閉塞してしまう危険性が極めて高く、常時上記通路内の砂を除去する等の管理が必要となり、こうしたメンテナンスは事実上不可能に近く、実用化することができない。

そこで、本発明は、上述した従来の堤防等が有する課題を解決することを目的に提案されたものであって、河川の水位が上昇した場合、自動的に堤防からの越水を防止することができるとともに、メンテナンス作業が不要な新規の越水防止装置又はこの越水防止装置を用いた河川の越水防止構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第１の発明（請求項１記載の発明）は、越水防止装置に係るものであって、河川の堤防の上面に配置されたベースプレートと、このベースプレートに対して軸を介して回動自在に連結され、河川の水位が該ベースプレートの高さよりも低い場合には該ベースプレートから河川方向に水平に突出してなり、河川の水位の上昇により流れる水力により起立する方向に回転する回動プレートと、上記ベースプレートの上方に配置され、上記回動プレートが起立した際に該回動プレートが所定以上回転することを阻止するストッパーと、を備え、上記回動プレートの下面には、河川を流れる水が当接することにより該回動プレートを上方に移動させるプレート浮上体が配置され、このプレート浮上体は、河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが、同一の面積で、且つ河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが下方から上方にかけて徐々に広がるよう同一の角度で傾斜してなることを特徴とする特徴とするものである。

上述した第１の発明に係る越水防止装置では、河川の水位が上昇すると、それまで水平な状態とされていた上記回動プレートが水力により起立する方向に回転する。こうした回動プレートの回転により、該回動プレートの高さは、堤防の高さよりも高くなり水が堤防側とは反対側に越水することが防止される。なお、上記ベースプレートと回動プレートとは、例えば蝶番等の軸を介して連結され、該ベースプレートに対して回動プレートが上記軸を中心に起立する方向及び起立した状態から元の状態に戻る方向に回転する関係であれば良い。

また、この第１の発明では、上記回動プレートの下面には、河川を流れる水が当接することにより該回動プレートを上方に移動させるプレート浮上体が配置され、このプレート浮上体は、河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが同一の面積で角度に傾斜していることから、集中豪雨等により上流側から下流側に流れる河川の水位が上昇した場合は勿論、地震による津波が発生し下流側から上流側に向かって水が逆流することにより水位が上昇した場合においても、堤防からの越水を有効に防止することが可能となる。

また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記ベースプレートには、複数の支柱が河川の流れ方向に所定間隔隔てて立設されているとともに、前記回動プレートの先端側の上面には、該回動プレートが起立するように回転した場合に上記支柱に当接する当接部材が前記ストッパーとして設けられていることを特徴とするものである。

上記回動プレートの回転により、該回動プレートの高さは、堤防の高さよりも高くなり、やがて上記当接部材が支柱に当接し、河川の水位がそうした状態を保っている限り、回動プレートの状態もその当接した状態を維持する。

また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明において、前記回動プレートの上面は、人や自転車等の車両が往来する遊歩道とされているとともに、前記当接部材は手摺であることを特徴とするものである。

この第３の発明では、前記回動プレートの上面は、人や自転車等の車両が往来する遊歩道とされているとともに、前記当接部材は手摺であることから、河川の水位が低い平常時においては、河川に沿った遊歩道として人々の利用に供することができるとともに、上記当接部材である手摺は、該遊歩道である回動プレートの上面から河川に人等が落下することを防止する機能も果たす事ができる。

また、第４の発明（請求項４記載の発明）は、上記第２の発明において、前記支柱の上端側であって、河川の水位の上昇により最大限回転した状態における前記回動プレートの高さよりも高い位置には、第２の遊歩道が形成されてなることを特徴とするものである。

この第４の発明に係る越水防止装置では、河川の水位の上昇により最大限回転した状態における前記回動プレートの高さよりも高い位置には、第２の遊歩道が形成されてなることから、平常時には言うまでもなく、回動プレートが回転して遊歩道として利用不能になった状態となっても、第２の遊歩道を文字通り遊歩道（非難通路）として利用することができる。

また、第５の発明（請求項５記載の発明）は、上記第４の発明において、河川の越水防止構造に係るものであって、前記第１ないし第４の発明に係る越水防止装置の何れかが河川の流れ方向に沿って連続して施工されてなることを特徴とするものである。

この第５の発明に係る河川の越水防止構造による場合であっても、前記第１ないし第４の発明の何れかと同じ作用効果を実現することができる。

上記第１の発明（請求項１記載の発明）に係る河川の越水防止装置によれば、河川の水位が上昇した場合、自動的に上記回動プレートが起立することから、この回動プレートが堰となって、堤防からの越水を防止することができる。特に、この越水防止装置では、河川の水が流入する通路内を必要とするものではないことから、常時メンテナンス作業を要せず、管理コストが不要となる。また、この発明では、回動プレートの下面には、河川を流れる水が当接することにより該回動プレートを上方に移動させるプレート浮上体が配置されていることから、増水した水（が該プレート浮上体に当接すること）により自動的に回動プレートの先端を上昇させ、堰となって堤防からの越水を防止することができるとともに、上記プレート浮上体は、河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが、同一の面積で、且つ河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが下方から上方にかけて徐々に広がるよう同一の角度で傾斜してなることから、集中豪雨等により上流側から下流側に流れる河川の水位が上昇した場合は勿論、地震による津波が発生し下流側から上流側に向かって水が逆流することにより水位が上昇した場合においても、堤防からの越水を有効に防止することが可能となる。

また、第２の発明（請求項２記載の発明）に係る河川の越水防止装置では、ベースプレートには、複数の支柱が河川の流れ方向に所定間隔隔てて立設されているとともに、前記回動プレートの先端側の上面には、該回動プレートが起立するように回転した場合に上記支柱に当接する当接部材が前記ストッパーとして設けられていることから、当接部材と支柱とが当接することにより、回動部材の起立状態が保持され、該回動プレートが堤防の堰として安定的に越水を防止することができる。

また、第３の発明（請求項３記載の発明）では、前記回動プレートの上面は、人や自転車等の車両が往来する遊歩道とされているとともに、前記当接部材は手摺であることから、河川の水位が低い平常時においては、河川に沿った遊歩道として人々の利用に供することができるとともに、上記当接部材である手摺は、該遊歩道である回動プレートの上面から河川に人等が落下することを防止する機能も果たす事ができる。

また、第４の発明（請求項４記載の発明）に係る河川の越水防止装置では、河川の水位の上昇により最大限回転した状態における前記回動プレートの高さよりも高い位置には、第２の遊歩道が形成されてなることから、平常時には言うまでもなく、回動プレートが回転して遊歩道として利用不能になった状態となっても、第２の遊歩道を文字通り遊歩道（非難通路）として利用することができる。

また、第５の発明（請求項５記載の発明）に係る河川の越水防止構造による場合であっても、前記第１ないし第４の発明の何れかと同じ作用効果を実現することができる。

本発明に係る河川の越水防止構造を構成する越水防止装置を一部分解して示す斜視図である。 河川の越水防止構造を示す側面図である。 図２に示す堤河川の越水防止構造の正面図である。 図２に示す回動プレートが回動した後の状態を示す側面図である。 図２に示す河川の越水防止構造を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施の形態に係る河川の越水防止構造は、図１又は図２に示すように、河川Ｒ（図２参照）に面して施工され、堤防Ｂの上面（天端）に固定されたベースプレート１と、基端がこのベースプレート１に対して回動可能に連結された回動プレート２とを備えている。なお、上記堤防Ｂには、水を遮る垂直面Ｂ１が形成されている。そして、上記ベースプレート１は、コンクリートにより一体成形されてなるものであり、この実施の形態においては、上記堤防Ｂに立設された複数（５本）の下側支柱３に固定されている。そして、上記ベースプレート１は、図１に示すように、上記堤防Ｂ上に位置する平板部１ａと、この平板部１ａから河川Ｒ側に突出した複数（４本）の突出部１ｂとを備えている。上記各突出部１ｂ間は、凹状の切欠き（符号は省略する。）とされている。また、このベースプレート１の上面であって上記突出部１ｂの基端側には、それぞれ軸５（図２参照）が挿通される挿通穴１ｄが中心の形成された凸部１ｃが形成されている。

また、上記回動プレート２は、コンクリートにより一体成形されてなるものであり、図１に示すように、略上記ベースプレート１の幅（河川Ｒの長さに沿った方向の長さ）と同じ幅となされた長方形状の板体であり、一側には、上記凸部１ｃが収容され又は該凸部１ｃの平面と対向する切欠き２ａが形成され、これらの切欠き２ａには、上記凸部１ｃに形成された挿通穴１ｄに対応し上記軸５（図２参照）が挿通される挿通穴２ｂがそれぞれ形成されている。したがって、後述するように、この回動プレート２は、上記固定プレート１に対して上記軸５（図２参照）を介して回動可能に連結されている。また、上記回動プレート２の上面であって該回動プレート２の他側（河川Ｒ側）の上面には、複数本（１５本）の小型支柱４が立設され、これらの小型支柱４の上端には、棒状の手摺６が水平に固定されている。なお、この手摺６は、本発明を構成するストッパーであり、後述するように、該回動プレート２が上記軸５（図２参照）を中心に最大限回転した際、上記支柱３に当接する部材である。

また、上記回動プレート２の下面には、複数（３つ）のプレート浮上体７が固定されている。これらのプレート浮上体７は、（この実施の形態では）発泡スチレンその他の比重が水よりも低い素材により一体成形されてなるものであり、図５に示すように、それぞれ略三角錐状に成形されてなるものである。すなわち、これらのプレート浮上体７は、上記回動プレート２の下面に固定された三角形状の固定面７ａ（図１参照）と、河川Ｒを下流に流れる水が当たる三角形状の第１の水受け面７ｂ（図５参照）と、この第１の水受け面７ｂとは反対側に位置する第２の水受け面７ｃと、堤防Ｂの垂直面Ｂ１に対向した背面７ｄとの４面を備えている。そして、上記第１の水受け面７ｂは、回動プレート２側から下方にかけて徐々に河川Ｒの下流側（図１中右側）に近づくように傾斜している。すなわち、この例では、上記プレート浮上体７は、左右（河川Ｒの上流側と下流側）が対称形状に成形されており、上記第１の水受け面７ｂと第２の水受け面７ｃとは同じ面積で同じ角度で傾斜している。換言すれば、上記水受け面７ｂと上記第２の水受け面７ｃとの距離が、下方から上方にかけて徐々に広がっている。なお、上記回動プレート２上は、第１の遊歩道として利用されるものであり、上記手摺６は、この第１の遊歩道の利用者が河川Ｒに転落することを防止するためのものである。

また、上記下側支柱３の上端には、第２の遊歩道として利用される天板１０が固定されている。この天板１０は、長方形状に成形された天板本体１０ａと、この天板本体１０ａの前端から起立してなる前方起立板部１０ｂと、上記天板本体１０ａの後ろ端から起立してなる後方起立板部１０ｃとから構成されている。また、図３に示すように、上記天板１０の天板本体１０ａには、複数の上側支柱１１の下端が固定され、この上側支柱１１上には、屋根１３が固定されている。

そして、上述した構成に係るベースプレート１や回動プレート２その他の部材は、河川Ｒに沿って連続して設置され、また、それらは河川Ｒの両側に設置・施工されている（図示は省略）。また、上記第２の遊歩道として使用される天板１０には、これと地上又は上記ベースプレート１とのアクセスを図るための図示しない階段が設けられている。

以下、上述した実施の形態に係る河川の越水防止構造に係る作用効果について説明する。先ず、図２に示すように、河川Ｒの水位が低い場合には、上記ベースプレート１上の回動プレート２は水平状態を保っている。したがって、この回動プレート２上は、第１の遊歩道として該回動プレート２上を歩くことができる。そして、手中豪雨や台風等により、上記河川Ｒの水位が、上記ベースプレート１のレベル以上に達した場合には、図３中左側から右側に流れる水が、上記それぞれのプレート浮上体７に形成された第１の水受け面７ｂに当接し、その水の力により、上記回動プレート２が強制的に上記軸５を中心に図２中反時計まわり方向に回転する。すなわち、上記回動プレート２の先端側から上方に立ち上がり、堰としての高さが高くなる。そして、さらに河川Ｒの水位が上昇すると、やがて、図４に示すように、本発明を構成するストッパーとしての手摺６が上記下側支柱３の側面に当接し、その状態を保持する。したがって、起立した上記回動プレート２により河川Ｒを流れる水位は、ベースプレート１や堤防Ｂの高さよりも高くなっても該堤防Ｂの内側に流出することを避ける事ができる。なお、この実施の形態に係る越水装置では、図４に示すように、手摺６が上記下側支柱３の側面に当接した場合における上記ベースプレート１と回動プレート２との角度は９０度に満たない角度とされている。

また、上述したように、この実施の形態では、上記第２の遊歩道として利用される天板１０が上記回動プレート２の配置位置よりも上方に形成されていることから、通常時では遊歩道として、また、台風や集中豪雨による河川Ｒの水位が上昇した場合のような非常時には、避難通路として利用することができる。

なお、上記実施の形態の説明では、本発明を構成するプレート浮上体として、ほぼ三角錐状に成形されたもの（プレート浮上体７）を図示して説明したが、この発明を構成するプレート浮上体は、少なくとも河川Ｒを流れる水の力により上記回動プレート２が上昇する（回転する）方向に移動させることができるものであれば良く、例えば、図示しない１枚の板から成るものであっても良い。また、上記プレート浮上体７は、第１及び第２の水受け面７ｂ，７ｃがそれぞれ三角形状に成形された面としたが、こうした三角形状の面（平面）ではなく他方の形状でも良いことは言うまでもなく、その他に、例えば、河川側及びそれとは逆方向に長さを有する半円筒状又は半円錐状であっても良い。

さらに、上記支柱３は河川Ｒの流れに沿って１本ずつ配置したが、それらの支柱３以外に、河川Ｒの流れと直交する方向に複数の支柱を増設しても良い。このように複数の支柱を増設した場合には、更に一層強度も増し安定した支持状態を確保することができる。

１ ベースプレート
２ 回動プレート
３ 下側支柱
５ 軸
６ 手摺
７ プレート浮上体
７ｂ 第１の水受け面
７ｃ 第２の水受け面
１０ 天板
Ｒ 河川
Ｂ 堤防

Claims (5)

1. 河川の堤防の上面に配置されたベースプレートと、
   このベースプレートに対して軸を介して回動自在に連結され、河川の水位が該ベースプレートの高さよりも低い場合には該ベースプレートから河川方向に水平に突出してなり、河川の水位の上昇により流れる水力により起立する方向に回転する回動プレートと、
   上記ベースプレートの上方に配置され、上記回動プレートが起立した際に該回動プレートが所定以上回転することを阻止するストッパーと、
   を備え、
   上記回動プレートの下面には、河川を流れる水が当接することにより該回動プレートを上方に移動させるプレート浮上体が配置され、このプレート浮上体は、河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが、同一の面積で、且つ河川の上流側に面した面と下流側に面した面とが下方から上方にかけて徐々に広がるよう同一の角度で傾斜してなることを特徴とする越水防止装置。
2. 前記ベースプレートには、複数の支柱が河川の流れ方向に所定間隔隔てて立設されているとともに、前記回動プレートの先端側の上面には、該回動プレートが起立するように回転した場合に上記支柱に当接する当接部材が前記ストッパーとして設けられていることを特徴とする請求項１記載の越水防止装置。
3. 前記回動プレートの上面は、人や自転車等の車両が往来する遊歩道とされているとともに、前記当接部材は手摺であることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの越水防止装置。
4. 前記支柱の上端側であって、河川の水位の上昇により最大限回転した状態における前記回動プレートの高さよりも高い位置には、第２の遊歩道が形成されてなることを特徴とする請求項２記載の越水防止装置。
5. 前記請求項１ないし４記載の発明に係る越水防止装置の何れかが河川の流れ方向に沿って連続して施工されてなることを特徴とする河川の越水防止構造。