JP5816950B2 - 構造物出入口の流入水遮断用フローティング防水扉の構造 - Google Patents

Description

この発明は、洪水時或いは多量の雨水、排水の増加などにより、その水が低位置の建造物内、例えばビル地下室内、地下街、地下駐車場、地下鉄構内等に流れ込まないように、建造物出入口例えば地下に通じる階段上部に設置されて、流入しようとする水の浮力を利用して防水扉を起立させて建造物出入口を自動的に遮断する建造物出入口の流入水遮断用フローティング防水扉の構造に関するものである。

建造物出入口からの水の流入を自動的に遮断することができる装置として特許文献１および非特許文献１のフローティング防水扉がある。フローティング防水扉は軽くて水に浮く力を利用した自動上昇起立型の流入水遮断装置である。特許文献１ではフロートゲートの名称であったが、最新の文献ではフローティング防水扉という名称を使用している。

このフローティング防水扉本体には、左右の壁との隙間を止水するためのゴムを取り付けているが、防水扉本体の回転の中心であり支点となる側の隙間にも止水するためのゴムを取り付けている。このゴムは防水扉本体と地面側基礎体の両方に密着固定させており、非特許文献１のように上半分をカットした半円形状の支点の上部にゴムを配置することでゴムがほとんど伸縮しない構造になっている。また、防水扉本体が支点部分から浮き上がらないようにするため、そして防水扉が受ける水圧を支持するための丈夫なヒンジを支点の下方に配置している。

特許第３５４２５３７号（特開２００１−２１４４２５号公報）

「製品案内」日本ＦＲＰ株式会社、２０１０年０６月、Ｐ９

実際の製品である非特許文献１は、防水扉本体の回転の支点である中心軸を半円形状にしているため支点部分の構造だけで防水扉本体を浮き上がらなくするのは困難であり、浮き上がらなくするための丈夫なヒンジ構造物が必要であった。このヒンジ構造物は支点付近の深い基礎部分に設けられ、設置時の組付けが困難であった。この非特許文献１の防水扉本体が起立した状態の断面構造を図７に、倒伏した状態の断面構造を図８に示す。

本発明では、回転の支点を簡単には外れない構造にすることで、丈夫なヒンジ構造物を無くして基礎構造を単純化し、安価な装置を提供する。

防水扉本体を回転させる中心位置は止水のゴムがほとんど伸縮しない位置に設定し、基礎側に設置した支持ブロックにこの設定位置を中心とした円弧溝を形成する。この円弧溝に嵌まり込むローラーを防水扉本体側に取り付ける。この時、一つの溝に最低２個以上のローラーを円弧溝と同一円周上に配置して取り付ける。ローラー１個では回転の中心点は定まらないので必ず２個以上は必要となる。そして、これらは防水扉の長手方向に２ヶ所以上配置する。

支持ブロックの円弧溝に嵌め込むのは単純なピンでも良いが、摩擦を低減させスムーズに回転させる為にはローラーを使用する方が良い。

支持ブロックに設けた円弧溝の両端は開いているが、ローラーが円弧溝から脱落しないように防水扉本体の回転角度を制御するステーをフロートゲート本体と基礎と間を接続する形で取り付ける。このステーはフロートゲート本体が受ける水圧を基礎側に伝えて支持する役目もある。

ステーが完全に伸びきるまでは防水扉本体の自重と水圧が釣り合っており、ステーにはほとんど負荷がかからない。ステーが完全に伸びた後に更に水位が上昇した分の負荷についてはステーで支える必要があるが、支点近傍ではなく起立した防水扉の高い位置を引っ張ることが出来るので、従来のような高い強度は必要としない。

防水扉本体と地面側基礎との間を止水するために取り付けたゴムは、防水扉本体が回転しても曲げ以外の負荷が発生しないのは従来と同様だが、本発明による構造は、防水扉本体側に取り付けた少なくとも２個以上のローラーが基礎側設置の支持ブロックに形成した円弧状の溝に嵌まり込んでいるので、従来のような支持部が浮き上がらないようにするための頑丈なヒンジは不要になった。

従来のヒンジは支点の近傍にあったためその取り付けは容易ではなかったが、このヒンジが不要になり安価なステーのみで支えることができるようになったことで、これらの取り付け設置作業が容易になった。また、地面に施す基礎形状も単純になり更にコストを削減することができた。

また、従来の半円形状の支点は回転による摩擦が大きかったが、ローラーを使用することで防水扉の回転がスムーズになった。

左右の壁の一部となる止水ゴム摺動板や防水扉本体などを一体構造物化しており、装置全体の高さ調整機構を設けたことで施工時の調整作業が容易になった。

本発明の一実施例である防水扉本体が起立した状態の断面構造図 本発明の一実施例である防水扉本体が倒伏した状態の断面構造図 本発明の一実施例である防水扉本体を取り外した基礎全体平面図 本発明の一実施例である防水扉本体が倒伏した状態の正面図 図２の防水扉本体を支える支持ブロック近辺の拡大図 図１の防水扉本体を支える支持ブロック近辺の拡大図 非特許文献１の防水扉本体が起立した状態の断面構造図 非特許文献１の防水扉本体が倒伏した状態の断面構造図

防水扉の回転部が止水用ゴム取り付けの支障とならないような支点構造にすることよって、簡単な組立と安価な部品構成になっており、コストダウンを実現している。

図２のように、防水扉本体１０は道路面より低い位置に構築される地下建造物の建造物出入口４０の床面４１と倒伏した防水扉本体１０の表面とが同じ高さになるように埋設されており、建造物出入口４０側を支点として回動自在に取り付けられている。

防水扉本体１０は、例えば一定の厚みを有する横長の長方形の箱型形状からなり一定の厚みと強度を有しているので、倒伏時には防水扉本体１０の表面は建造物出入口４０の往来用の床面として利用できる。

防水扉本体１０は、比重が水よりも小さくて浮力によって水に浮く軽さからなり、建造物出入口４０に流入する水による浮力によって起立して建造物出入口４０を自動的に遮断する構造になっている。防水扉本体１０が起立し水を遮断している状態を図１に示す。

雨水は排水パイプ２４より排水され、道路が冠水状態でない場合はゲートが浮き上がらない構造になっている。

防水扉本体１０を回転可能に取り付け支持するための基礎体２０の全体平面図を図３に示す。基礎体２０は防水扉本体１０を収納する空間を有し、倒伏状態の防水扉１０はその下面を複数の梁２５で支えられる。そして４隅に配置したレベリングスクリュー２６は、基礎体２０の設置面の平面度が出ていなくても倒伏状態の防水扉の表面の高さを床面４１と同一高さに合わせることができる。

図４に示すように防水扉本体１０の両側に取り付けた側部水密ゴム５２は、基礎体２０の両側の壁の一部となる止水ゴム摺動板２３に密着させており、防水扉本体１０の回転動作時や起立または倒伏時においても止水ゴム摺動板２３に密着した状態を維持して水を遮断する。

防水扉本体１０を回転可能に連結する回転支持ブロック２１は地下出入口４０側の基礎体２０に固定されている。回転支持ブロック２１近辺の詳細図を図５および図６に示す。この回転支持ブロック２１には防水扉本体１０の固定プレート１１に取り付けた２個のローラー１２を嵌め込む円弧溝２２が形成されている。円弧溝２２の中心点は回転支持ブロック２１の上方にある下部水密ゴム５１の取り付け位置あたりに設定している。よって防水扉本体１０が回転する場合、円弧溝２２の中心点である下部水密ゴム５１あたりを中心として回転するので、下部水密ゴム５１はほとんど伸縮しない構造になっている。

防水扉本体１０の起立角度はステー３０によって６０°以上にならないように制御している。この起立角度は６０°を超えても問題はない。しかし、大きすぎると水が引いた時に元に戻る倒伏動作に支障をきたす。また、自重による水圧への反力が減少するのでその分ステー３０の強度を高くする必要がある。逆に起立角度が小さいと止水できる水位が低くなり効果が減少してしまう。ステー３０は防水扉本体１０と基礎体２０を連結しており、中間の連結点で折り曲げることができるので防水扉本体１０の回転に追従することができる。

防水扉本体１０の回転の支点付近と基礎体２０の間を連結する補助ステー３１は水圧によるローラー１２への負荷を軽減する目的とローラー１２が回転支持ブロック２１から抜け出ることを防ぐ目的で取り付けている。

１０ 防水扉本体
１１ 固定プレート
１２ ローラー
２０ 基礎体
２１ 回転支持ブロック
２２ 円弧溝
２３ 止水ゴム摺動板
２４ 排水パイプ
２５ 梁
２６ レベリングスクリュー
３０ ステー
３１ 補助ステー
４０ 地下出入口
４１ 床面
５１ 下部水密ゴム
５２ 側部水密ゴム

Claims (2)

1. 水よりも比重の小さい防水扉本体の回転中心から離れた同心円状に、地面に施工した基礎側に固定される回転支持ブロックに円弧溝が形成され、防水扉本体側にも一ヶ所の回転支持ブロックあたり最低２個以上のローラーを円弧溝と同一円上に取り付けて、このローラーを回転支持ブロックの円弧溝に嵌め込んで成ることを特徴とする流入水遮断用フローティング防水扉の構造。
2. 水よりも比重の小さい防水扉本体の回転中心から離れた同心円状に、地面に施工した基礎側に固定される回転支持ブロックに円弧溝が形成され、防水扉本体側にも一ヶ所の回転支持ブロックあたり最低２個以上のピンを円弧溝と同一円上に取り付けて、このピンを回転支持ブロックの円弧溝に嵌め込んで成ることを特徴とする流入水遮断用フローティング防水扉の構造。

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