JP5931581B2 - 浮体式陸閘ゲート - Google Patents

Description

本発明は、海岸や河口付近に設けられた防潮堤防の陸閘開口部を開閉する浮体式陸閘ゲートに関する。

高潮、高浪あるいは津波などの際に陸閘開口部を閉止する浮体式陸閘ゲートについては、従来、様々な構造、機能を備えたものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１記載の「陸閘の自動防潮扉設備」（以下「浮体式陸閘ゲート」という。）がある。この浮体式陸閘ゲートは、陸閘開口部の通路下部に設けられた扉体格納室に浮体式扉体が下端ヒンジ方式で設置され、この浮体式扉体の起立・倒伏動作によって陸閘開口部を閉鎖・開放する機能を備えている。

また、前記浮体式陸閘ゲートは、油圧ポンプからの作動油供給によって両ロッド式油圧シリンダーを伸縮作動させて扉体を起立・倒伏作動させる機能、及び、油圧ポンプ停止時には所定のバイパス回路を開放し、扉体に作用する水圧力によって扉体が自動起伏作動する機能も備えている。

平常時、浮体式陸閘ゲートの陸閘開口部は人や自動車などが通行できるように開放されており、このとき扉体は、陸閘開口部の底面下部に設けられた扉体格納室内に倒伏状態で格納されているが、高潮、高浪あるいは津波など発生して海水が陸閘開口部に押し寄せると、扉体格納室内の扉体が海水の浮力によって起立していき、陸閘開口部が閉止される。

特開２００６−２５７８２９号公報

特許文献１に記載された浮体式陸閘ゲートにおいては、当該文献の図１に示されているように、起立・倒伏動作する扉体１の側縁部（側部水密ゴム１ａ）の移動領域全体にわたって側部水密部材（側部戸当り２ａ）が配置されているため、扉体１の起立・倒伏動作の際の摺動抵抗が大きい。また、この側部水密部材（側部戸当り２ａ）を付設するための陸閘構造壁４１は、その先端部を防潮堤防４０よりも海洋側へ長く突出させる必要があるため、建設資材を増大させたり、自然景観を悪化させたりすることが多い。

また、特許文献１記載の浮体式陸閘ゲートにおいては、高潮や高浪などの際に陸閘開口部に押し寄せてきた最初の海水は、左右一対の陸閘構造壁４１の先端部同士の間から倒伏状態にある扉体１上に流れ込み、その一部が扉体格納室４２内へ流入して扉体１に浮力を生じさせ、この後、扉体１が起立動作を開始することとなる。このため、最初に押し寄せてきた海水に対する扉体１の応答速度が遅く、扉体１の起立動作が遅れることがあり、連続的に押し寄せる海水が起立前の扉体１を越流して防潮堤防内側（陸地側）に流れ込んだり、海水に伴って漂流してきた異物が起立途中の扉体１と陸閘構造壁４１との間に噛み込んだりすることがある。

一方、津波などの際に、左右一対の陸閘構造壁４１の先端部同士の間から陸閘開口部へ流れ込んだ海水が扉体格納室４２内を満たすと、扉体１は一挙に閉止位置まで起立するので、扉体１の起立位置を規定するストッパである上部支承３ｂなどが衝撃を受けて損傷することがある。

本発明が解決しようとする課題は、建設資材の増大や自然景観の悪化を回避することができ、海水などが流れ込んだときの扉体の起立動作の応答が速く、扉体閉止動作に伴う衝撃を軽減することもできる浮体式陸閘ゲートを提供することにある。

本発明の浮体式陸閘ゲートは、水中で浮力を生じる扉体が陸閘開口部の底面にヒンジ部材を介して起立・倒伏自在に取り付けられ、前記扉体の側縁部と前記陸閘開口部の内側面との間の漏水を防止するため前記陸閘開口部の内側面に側面水密部材が付設された浮体式陸閘ゲートであって、前記扉体が起立・倒伏するときに前記扉体の側縁部が前記陸閘開口部の内側面に描く仮想扇形領域内において前記ヒンジ部材側に片寄り且つ前記仮想扇形領域より狭い領域に前記側面水密部材を付設し、前記ヒンジ部材から前記側面水密部材の周縁部までの最大長さを前記仮想扇形領域の半径の５０％〜７０％としたことを特徴とする。

このような構成とすれば、側面水密部材が付設される場所である陸閘開口部の内側面を、前記仮想扇形領域全体に設置する必要がなくなり、内側面の設置面積を前記仮想扇形領域全体よりも狭くすることができるので、前記内側面を形成する陸閘壁体の突出部分を縮小することができる。このため、建設資材の増大や自然景観の悪化を回避することができる。また、扉体の側縁部と側面水密部材との摺動面積が狭くなることにより、扉体が起伏するときの摺動抵抗が減少するので、海水などが流れ込んだときの扉体の起立動作の応答が速くなる。

さらに、扉体の起立動作の応答が速くなることにより、海水などが最初に陸閘開口部に到達した直後から速やかに扉体の起立動作が開始されるので、扉体が一挙に起立することがなくなり、扉体閉止動作に伴う衝撃を軽減することもできる。

ここで、前記陸閘開口部の内側面に、前記扉体が起立して前記陸閘開口部を閉止したとき前記扉体の背面の側縁近傍部が当接する背面水密部材を配置することが望ましい。

このような構成とすれば、扉体が起立状態にあるときの前記陸閘開口部と扉体との間の水密性が向上するので、漏水防止に有効である。また、扉体が起立したときの水圧荷重を扉体の背面の側縁近傍部全体で受けることができるので、耐衝撃強度が向上する。

一方、前記側面水密部材の大きさ（扉体の側縁部が摺動する部分の面積）は、水中で扉体に生じる浮力に応じて設定することができるが、本発明の浮体式陸閘ゲートにおいては、前記ヒンジ部材から前記側面水密部材の周縁部までの最大長さを前記仮想扇形領域の半径の５０％〜７０％としている。

本発明により、建設資材の増大や自然景観の悪化を回避することができ、海水などが流れ込んだときの扉体の起立動作の応答が速く、扉体閉止動作に伴う衝撃を軽減することもできる浮体式陸閘ゲートを提供することができる。

本発明の実施形態である浮体式陸閘ゲートを示す一部省略平面図である。 図１中のＡ−Ａ線における垂直断面図である。 図２中のＢ−Ｂ線における水平断面図である。 図１に示す浮体式陸閘ゲートにおいて扉体が倒伏している状態を示す垂直断面図である。 図１に示す浮体式陸閘ゲートにおいて扉体が起立している状態を示す垂直断面図である。

以下、図１〜図５に基づいて、本発明の実施形態である浮体式陸閘１００について説明する。図１〜図３に示すように、浮体式陸閘ゲート１００においては、堤防２０の一部に左右一対の陸閘壁体２１を設けることによって形成された陸閘開口部１１の底面１１ａに、水中で浮力を生じる扉体１０がヒンジ部材１２を介して起立・倒伏自在に取り付けられ、扉体１０の側縁部１０ａと陸閘開口部１１の内側面１１ｂとの間の漏水を防止するため陸閘開口部１１の内側面１１ｂに側面水密部材１４が付設されている。

側面水密部材１４は、扉体１０が起立・倒伏するときに扉体１０の側縁部１０ａが陸閘開口部１１の内側面１１ｂに描く仮想扇形領域１３内において、ヒンジ部材１２側に片寄った領域であって且つ仮想扇形領域１３より狭い領域に付設されている。側面水密部材１４はヒンジ部材１２を中心として扇形をなすように陸閘開口部１１の内側面１１ｂに貼着されている。本実施形態では、側面水密部材１４の半径１４ａは仮想扇形領域１３の半径１３ａの約６０％に設定されている。

陸閘開口部１１の底面１１ａには重力方向に凹んだ形状の扉体格納室１５が設けられ、平常時（陸閘開口部１１が開放されているとき）は、扉体１０が水平に倒伏した状態で扉体格納室１５内に格納されている。図１〜図３に示すように、開口部１１の底面１２ａの扉体格納室１５の前後には、垂直断面が楔形状をなす斜路１８，１９が設けられている。斜路１８の上面は、扉体格納室１５に近づくにつれて上り勾配をなし、斜路１９の上面は扉体格納室１５から離れるにつれて下り勾配をなしている。

扉体１０が水平倒伏状態で扉体格納室１５内に格納されているとき、扉体１０の背面１０ｂは陸閘開口部１１の底面１１ａと略同一平面をなす状態にあり、人や自動車などは、斜路１８，１９を経由して扉体１０の背面１０ｂ上を通行することができる。

図２，図４及び図５に示すように、扉体格納室１５の底面１５ａには複数の受圧部材１７が配置されている。扉体１０が扉体格納室１５内に格納されているとき、扉体１０の正面１０ａの複数の角隅部１０ｄがそれぞれ受圧部材１７に面接触している。これにより、扉体１０の背面１０ｂが陸閘開口部１１の底面１１ａと略同一面をなす状態に保たれている。

図４に示すように、扉体格納室１５内で水平倒伏している扉体１０の背面１０ｂ上を人や自動車などが通行するとき、受圧部材１７は、扉体格納室１５内の扉体１０に加わる荷重を受け止めたり、衝撃を緩和したりする緩衝機能を発揮する。受圧部材１７は扉体格納室１５の底面１５ａにネジ１７ａで着脱可能に固定されているため、材質が劣化したり、変形したりしたときなどの部品交換も容易である。受圧部材１７の材質は限定しないが、弾性を有するゴム材や合成樹脂材などを使用することができる。

一方、図５に示すように、扉体１０が起立して陸閘開口部１１を閉止したとき、扉体１０の背面１０ｂの側縁近傍部１０ｃ（図３参照）が当接する背面水密部材１６が陸閘開口部１１の内側面１１ｂに設けられている。背面水密部材１６は略円筒形状のゴム材で形成され、扉体１０の起立したときの角度と同じ傾斜角度をなす状態で陸閘開口部１１の内側面１１ｂに形成された段差部２２に着脱可能に取り付けられている。

図２，図４に示すように、浮体式陸閘ゲート１００においては、扉体１０が起立・倒伏するときに、その側縁部１０ａが陸閘開口部１１の内側面１１ｂに描く仮想扇形領域１３内において、ヒンジ部材１２側に片寄った領域であって、且つ、仮想扇形領域１３より狭い領域に側面水密部材１４が付設されている。このような構成とすれば、側面水密部材１４が付設される場所である内側面１１ｂを仮想扇形領域１３全体に設置する必要がなくなり、内側面１１ｂの面積を仮想扇形領域１３全体の面積より狭くすることができるので、内側面１１ｂを形成する陸閘壁体２１の海洋方向への突出部分を減らし、その断面積を縮小することができる。このため、陸閘壁体２１を構築するための建設資材を減らすことができるだけでなく、海洋方向への人工建造物の突出部分が小さくなることで自然景観の悪化を回避することができる。

また、側面水密部材１４が小さくなることにより、扉体１０の側縁部１０ａと側面水密部材１４との摺動面積が狭くなり、扉体１０が起伏するときの摺動抵抗が減少するので、海水などが陸閘開口部１１に流れ込んだときの扉体１０の起立動作の応答が速くなる。

さらに、陸閘壁体２１の海洋方向への突出部分を減らすことにより、図１，図２及び図５に示すように、扉体格納室１５の斜路１９寄り領域の左右側方部分にそれぞれ開口部２３が形成されるので、最初に陸閘開口部１１に到達した海水などは、遮る物が無い開口部２３を通過して速やかに扉体格納室１５内へ流入可能である。従って、海水などが陸閘開口部１１に到達すると直ちに扉体１０の起立動作が開始され、連続的に扉体１０が起立していくので、海水の到達後、間をおいて扉体１０が一挙に起立するような現象が発生しなくなり、扉体１０の閉止動作に伴う衝撃を抑制することもできる。

一方、陸閘開口部１１の内側面１１ｂに背面水密部材１６を配置したことにより、扉体１０が起立して陸閘開口部１１を閉止しているときの陸閘開口部１１と扉体１０との間の水密性が向上するので、漏水防止に有効である。また、扉体１０が起立したときの水圧荷重を扉体１０の背面の側縁近傍部１０ｃ全体で受けることができるので、耐衝撃強度が向上する。

また、浮体式陸閘ゲート１００においては、水中で扉体１０に生じる浮力に基づいて、ヒンジ部材１２から側面水密部材１４の周縁部１４ｂまでの最大長さ（半径１４ａ）を仮想扇形領域１３の半径１３ａの約６０％としたところ、建設資材の増大や自然景観の悪化を回避することができ、海水などが流れ込んだときの扉体の応答が速くなり、漏水が少なくなり、扉体閉止動作に伴う衝撃を抑制することができた。なお、仮想扇形領域１３の半径１３ａに対する側面水密部材１４の半径１４ａの割合は６０％に限定するものではないので、水中において扉体１０に作用する浮力などの施工条件に応じて５０％〜７０％程度の範囲内で調整することができる。

なお、図１〜図５に示す浮体式陸閘ゲート１００は本発明の一例を示すものであり、本発明に係る浮体式陸閘ゲートは浮体式陸閘ゲート１００に限定されない。

本発明の浮体式陸閘ゲートは、海岸や河口付近に設けられた防潮堤防などの陸閘開口部の開閉設備として広く利用することができる。

１０ 扉体
１０ａ 側縁部
１０ｂ 背面
１０ｃ 側縁近傍部
１０ｄ 角隅部
１０ｆ 正面
１１ 陸閘開口部
１１ａ，１５ａ 底面
１１ｂ 内側面
１２ ヒンジ部材
１３ 仮想扇形領域
１３ａ，１４ａ 半径
１４ 側面水密部材
１４ｂ 周縁部
１５ 扉体格納室
１６ 背面水密部材
１７ 受圧部材
１７ａ ネジ
１８，１９ 斜路
２０ 堤防
２１ 陸閘壁体
２２ 段差部
２３ 開口部

Claims (2)

1. 水中で浮力を生じる扉体が陸閘開口部の底面にヒンジ部材を介して起立・倒伏自在に取り付けられ、前記扉体の側縁部と前記陸閘開口部の内側面との間の漏水を防止するため前記陸閘開口部の内側面に側面水密部材が付設された浮体式陸閘ゲートであって、前記扉体が起立・倒伏するときに前記扉体の側縁部が前記陸閘開口部の内側面に描く仮想扇形領域内において前記ヒンジ部材側に片寄り且つ前記仮想扇形領域より狭い領域に前記側面水密部材を付設し、前記ヒンジ部材から前記側面水密部材の周縁部までの最大長さを前記仮想扇形領域の半径の５０％〜７０％としたことを特徴とする浮体式陸閘ゲート。
2. 前記扉体が起立して前記陸閘開口部を閉止したとき前記扉体の背面の側縁近傍部が当接する背面水密部材を前記陸閘開口部の内側面に設けた請求項１記載の浮体式陸閘ゲート。

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