JP6420438B2

JP6420438B2 - フラップゲート

Info

Publication number: JP6420438B2
Application number: JP2017189972A
Authority: JP
Inventors: 京一仲保; 雄一郎木村; 竜太吉識; 俊明森井
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2034-04-16
Also published as: JP2017223112A

Description

本発明は、フラップゲートに関するものである。より詳しくは、例えば、高潮や津波対策として、防潮堤の堤体天端面など、径間の広い開口部に設置される陸上型フラップゲートに関するものである。

例えば防波堤の開口部に設置され、増水時、増水した水が生活空間や地下空間に流れ込まないように、流入しようとする水の浮力を利用して扉体を起立させ、前記開口部を遮断する浮体式フラップゲートがある（例えば特許文献１）。

このような浮体式フラップゲートを、防潮堤の堤体天端面に敷設した場合、非常時のみ必要な高さが得られ、非常時以外は堤体の高さを低くできるので、陸側から海側の見晴らしがよくなって景観を阻害することがなくなる。

しかしながら、防潮堤の堤体天端面に敷設する浮体式フラップゲートの場合、防波堤の開口部に設置する浮体式フラップゲートに比べて、海水の流入を阻止する部分の長さが長くなるので、連結する扉体の数が多くなって、扉体同士の連結箇所が増加する。さらに、浮体式フラップゲートの両側部だけで扉体の起立動作又は倒伏動作に補助力を与えることは難しい。

この扉体同士の連結は、図８に示すように、扉体１の隣接する側面全域にフランジ２を溶接接合し、これらフランジ２の表面に水密ゴム３と押さえ板４を重ね、これら隣接する両扉体１の水密ゴム３と押さえ板４の間に、両扉体１を水密状に連結する止水膜５を介在させて所定の間隔ごとにボルト６とナット７で締付けた構造である。

ところで、前記浮体式フラップゲートは、外観の目視検査のほか、起立開始の浮上確認検査、倒伏状態から起立状態及び起立状態から倒伏状態への動作確認検査を定期的に行う必要がある。

このような起立開始の浮上確認検査、倒伏状態と起立状態間の動作確認検査を行う際、防潮堤の堤体天端面に敷設する浮体式フラップゲートの場合は連結する扉体の数が多くなるので、全ての扉体を一度に点検するのが困難になる。

特に起立開始の浮上確認検査の場合は、隣接する扉体の影響を受けないように、全ての隣接する扉体間の連結を解除して前記点検を行うことになるので、隣接する扉体を水密状に連結する止水膜を取付けている多数のボルトとナットの取外しに多大の手間がかかる。

特開２０１２−２４１４４９号公報

本発明が解決しようとする問題点は、浮体式フラップゲートを防潮堤の堤体天端面に敷設する場合など、径間の長い開口部の浸水対策設備として導入する際、浮体式フラップゲートの両側部だけで扉体の動作に補助力を与えるには、構造上設置幅に制約を生じ、かつ、起立開始の浮上確認検査に多大の手間がかかるという点である。

本発明は、上記問題を解決するために、扉体動作に補助力を与える機構を各扉体の後端側下方に設けることで、径間の長短によらず構築できることや、起立開始の浮上確認検査、倒伏状態と起立状態間の動作確認検査を行う際のメンテナンスの負担を軽減することを目的としてなされたものである。

本発明は、
支点に対して先端が起立搖動する複数の扉体と、
カウンタウエイトと、
一端が前記扉体の後端部に取り付けられ、他端が前記カウンタウエイトに取り付けられたロープと、
前記扉体が起立途中又は倒伏途中に、前記カウンタウエイトが最下点に位置するように前記ロープを案内する固定滑車と、を備えたことを最も主要な特徴としている。

上記の本発明では、扉体が起立途中又は倒伏途中を分岐点として、カウンタウエイトが、起立又は倒伏の開始時には起立又は倒伏を補助する一方、起立又は倒伏の完了前には起立又は倒伏の抵抗として作用する。従って、起立又は倒伏の開始時には水位への追従性が良くなる一方、起立又は倒伏の完了前には起立又は倒伏の衝撃を緩和できる。

上記本発明に対し、隣接する扉体間を水密状に塞ぐ止水膜を、扉体の後端側から先端側に向かって幅が漸次拡大する台形状となるように設けた場合は、隣接する扉体とは独立して、扉体の先端側を一定角度起立することを許容する。

また、上記本発明の扉体の後端部に、起立開始の確認のためのウエイトの吊下げ部を設けた場合は、該吊り下げ部に、浮上確認点検用ウエイトを吊り下げるだけで、起立開始の浮上確認検査を行うことができる。

また、上記本発明の扉体の後端部に、倒伏状態と起立状態との間の動作確認のための動滑車の吊下げ部を設けるとともに、前記扉体の後端側下方に、前記扉体に吊下げた前記動滑車に巻き回したロープを案内する可動確認用固定滑車と、前記ロープの巻き取り用ウインチを配置した場合は、該ウインチで巻き取ることで、倒伏状態と起立状態間の動作確認を行うことができる。

本発明では、起立又は倒伏の開始時には水位への追従性が良くなるのと共に、起立又は倒伏の完了前には起立又は倒伏の衝撃を緩和できるのに加えて、起立開始の浮上確認を行いたい扉体の後端部に、浮上確認点検用ウエイトを吊り下げるだけで、起立開始の浮上確認を行うことができる。

また、倒伏状態と起立状態間の動作確認検査は、浮上確認点検用ウエイトに代えて、それぞれの扉体の後端部に動作確認点検用動滑車を吊下げ、前記動滑車と可動確認用固定滑車に巻き回したロープをウインチで巻き取るだけで、倒伏状態と起立状態間の動作確認を行うことができる。

また、本発明では、カウンタウエイトや固定滑車を扉体の後端側下方に設置するので、扉体が倒伏状態の場合は、当該扉体の上方にはフラップゲートの構成要素が存在せず、景観を阻害することがない。

本発明の陸上型フラップゲートの概略構成図で、（ａ）は倒伏状態の扉体を平面側から見た図、（ｂ）は倒伏状態の扉体の側面側から見た図、（ｃ）は倒伏状態の扉体の先端側から見た図、（ｄ）は倒伏状態の扉体の後端側から見た図を示す。本発明の陸上型フラップゲートの隣接する扉体間同士の水密構成を示した図で、（ａ）は倒伏状態の扉体の側面側から見た図、（ｂ）は倒伏状態の扉体の先端側から見た斜視図、（ｃ）は止水膜を平面方向から見た図である。本発明の陸上型フラップゲートにおいて、起立開始の浮上確認検査を行う際の浮上確認点検用ウエイトを吊り下げた状態を示した扉体の後端部側から見た斜視図で、（ａ）は扉体の後端部１か所に浮上確認点検用ウエイトを１個吊下げた場合の図、（ｂ）は扉体の後端部２か所に浮上確認点検用ウエイトをそれぞれ１個吊下げた場合の図、（ｃ）は扉体の後端部１か所に浮上確認点検用ウエイトを２個吊下げた場合の図である。本発明の陸上型フラップゲートにおける扉体底部の水密構造及び起立搖動の支点構造の一例を、倒伏状態の扉体の側面側から見た図である。本発明の陸上型フラップゲートにおいて、倒伏状態と起立状態間の動作確認検査を行う際の状態を示した図で、（ａ）は倒伏状態の扉体の側面側から見た図、（ｂ）は倒伏状態の扉体の後端側から見た図である。本発明の陸上型フラップゲートにおける、他端にカウンタウエイトを取付けたロープを案内する固定滑車の他の配置例を示した図で、（ａ）は倒伏状態の扉体の側面側から見た図、（ｂ）は倒伏状態の扉体の後端側から見た図である。図６に示した実施例の固定滑車に代えてドラムを使用した場合の図６と同様の図である。従来のフラップゲートの隣接する扉体間同士の水密構成を扉体の先端側から見た図である。

本発明は、径間の長短に関わらず構築が可能で、起立開始の浮上確認検査、倒伏状態と起立状態間の動作確認検査を行う際のメンテナンスの負担を軽減するという目的を、扉体の動作を補助する機構を各扉体の後端側下方に設けることや、扉体の後端部に起立開始の確認のためのウエイトの吊下げ部を設けることなどで実現した。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図５を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例である陸上型フラップゲートの概略構成図である。

図１において、１１は例えば防潮堤１２の堤体天端面１２ａに設置される本発明の陸上型フラップゲートであり、高潮や津波の発生時に、防潮堤１２を越えて押し寄せてきた海水により起立して、防潮堤１２より陸側に海水が流れ込まないようにするものである。なお、図１（ａ）（ｂ）では、紙面左側が海側、紙面右側が陸側である。

この陸上型フラップゲート１１は、図１（ａ）に示すように、複数の扉体１３を一列に並べて連結したもので，図１（ｂ）に想像線で示すように、支点１３ａに対して、海側に位置する先端側が起立搖動する。

そして、これらそれぞれの扉体１３の例えば後端面２か所にロープ１４の一端を取付け、このロープ１４の他端を、扉体１３の後端部の陸側に設置した、その天井面が倒伏状態の扉体１３の表面と略同じ高さとなる支柱１５の後端部の陸側の内部空間に設置した例えば２個の固定滑車１６ａ，１６ｂを介してカウンタウエイト１７に取付けている。

この際、前記固定滑車１６ａ，１６ｂは、前記扉体１３が起立又は倒伏の途中でカウンタウエイト１７が最下点となり、起立又は倒伏の開始時には起立又は倒伏を補助する一方、起立は倒伏の完了前には起立又は倒伏の抵抗として作用するような位置に設置する。

このような構成の本発明の陸上型フラップゲート１１は、扉体１３が倒伏状態の場合は、当該扉体１３の上方には陸上型フラップゲート１１の構成要素が存在しないので、景観を阻害することがない。

一方、高潮や津波の発生時に、押し寄せてきた海水が防潮堤１２を越えて陸側に流れ込もうとした時には、押し寄せてきた海水が扉体１３に作用して発生する浮力により、扉体１３は無動力かつ人の操作なしに起立する。その起立開始時、前記カウンタウエイト１７が降下することで、扉体１３の起立を補助する。

水位の増加に伴って扉体１３は起立するが、扉体１３の起立途中でカウンタウエイト１７が最下点の位置となった後は、カウンタウエイト１７は上昇するので、カウンタウエイト１７が抵抗となって扉体１３の起立速度を減速し、起立完了時の衝撃を緩和する。

なお、高潮や津波が引いて水位が低下した場合は、カウンタウエイト１７が降下し、扉体１３を倒伏方向に引っ張って水位の低下に追従して倒伏するが、カウンタウエイト１７が最下点の位置となった後は、カウンタウエイト１７は上昇して抵抗となり、扉体１３の降伏速度を減速して降伏完了時の衝撃を緩和する。

また、複数の扉体１３を一列に並べて連結した本発明の陸上型フラップゲート１１では、隣接する扉体１３同士は水密状態を維持して連結している。

この連結は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、防潮堤１２の堤体天端面１２ａと堤体の陸側法面１２ｂの上部の、相対する位置で行っている。その連結構造は、扉体１３の隣接する側端面及び底面にフランジ１８を溶接接合し、これらフランジ１８の表面に水密ゴム１９を介して止水膜２０を配置し、鋼製の押さえ板２１で押さえ付けて、ボルト２２とナット２３で締付けた構造である。そして、本実施例では、隣接する扉体１３間を水密状に塞ぐ前記止水膜２０を、図２（ｃ）に示すように、扉体１３の後端側から先端側に向かって幅が漸次拡大する、台形状としたものを採用している。

このように隣接する扉体１３間を水密状に塞ぐ止水膜２０を、扉体１３の後端側から先端側に向かって幅が漸次拡大する台形状となすことで、隣接する扉体１３とは独立して、扉体１３の先端側が一定角度、例えば３°起立することが許容される。

従って、起立開始の浮上確認検査を行う場合は、図１（ｄ）に示すように、起立開始の浮上確認を行いたい扉体１３の後端部に設けた吊下げ部１３ｂに、浮上確認点検用ウエイト２４を吊り下げるだけで、隣接する扉体１３の連結を解除することなく、起立開始の浮上確認検査を行うことができる。なお、この浮上確認点検用ウエイト２４は、人間が持てる程度の１０〜２０kg程度とする。

この起立開始の浮上確認検査に際し、扉体１３の先端側を例えば３°起立できるものであれば、浮上確認点検用ウエイト２４は、扉体１３の後端部１か所に１個吊下げても（図３（ａ））、２個吊下げてもよい（図３（ｃ））。また、扉体１３の後端部２か所にそれぞれ１個吊下げてもよい（図３（ｂ））。

但し、隣接する扉体１３とは独立して、扉体１３の先端側が例えば３°を超えて起立し、止水膜２０に力が作用しないようにするため、隣接する扉体１３の先端面同士を、図１（ｃ）に示すように、例えばチェーン２５を用いて緩く連結しておくことが望ましい。この連結手段は、同様の作用効果が得られるものであれば、チェーン２５に限るものではない。

一方、扉体１３と陸側法面１２ｂとの間の水密は、図４に示すように、扉体１３のスキンプレート１３ｃと躯体側の水密金物１３ｄ間を水密ゴム２６で連結することで水密を確保している。

前記構造で連結した前記水密構造の複数の扉体１３は、例えば図４に示すように、扉体１３の両側面の、支点１３ａを中心とする異なる半径位置に、２個のピン１３ｅ，１３ｆを設けている。そして、これらピン１３ｅ，１３ｆと同一半径の２個の円弧状ガイド孔２７ａ，２７ｂを形成したガイド金物２７を、防潮堤１２の陸側法面１２ｂに設置して、扉体１３の倒伏時、前記ピン１３ｅ，１３ｆを円弧状ガイド孔２７ａ，２７ｂで案内するようにしている。この場合、ガイド孔２７ａ，２７ｂの円弧長さは、扉体１３の先端側の起立搖動角度に応じて決定する。

このような構造を採用すれば、扉体１３の起立搖動の支点１３ａには回転軸が存在しないので、水密ラインを連続することができる。また、扉体１３に作用する水圧荷重は、ピン１３ｅ，１３ｆと、扉体１３の縦桁１３ｇの端部１３ｇａの２点で支持し、躯体に伝達される。

図５は、倒伏状態と起立状態間の動作確認検査を行うための機構である。この機構は、例えば、扉体１３の後端面に設置した前記吊下げ部１３ｂに吊下げる動作確認点検用動滑車２８に巻き回したロープ２９を案内する可動確認用固定滑車３０と、前記ロープ２９の巻き取り用ウインチ３１を、扉体１３の後端側下方に配置したものである。

このような構成の場合、前記浮上確認点検用ウエイト２４に代えて、図５（ｂ）に示すように、それぞれの扉体１３の後端部に動作確認点検用動滑車２８を吊下げ、これら動滑車２８と前記可動確認用固定滑車３０に巻き回したロープ２９をウインチ３１で巻き取ることで、倒伏状態と起立状態間の動作確認を行うことができる。

本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。

例えば、上記実施例では、２個の固定滑車１６ａ，１６ｂで、扉体１３が起立又は倒伏の途中でカウンタウエイト１７が最下点となり、起立又は倒伏の開始時には起立又は倒伏を補助する一方、起立又は倒伏の完了前には起立又は倒伏の抵抗として作用するようにしている。しかしながら、同様の作用を奏することが可能であれば、図６に示すように１個の固定滑車１６でもよい。また、図７に示すように、前記固定滑車１６に代えてドラム３２を採用してもよい。

また、上記実施例では、浮上確認点検用ウエイト２４と動作確認点検用動滑車２８を同一の吊下げ部１３ｂに吊下げているが、両者２４，２８を異なる位置に吊下げるようにしてもよい。

また、前記止水膜２０は、隣接する扉体１３間を水密状に塞ぐことができるものであれば、伸縮性の有無など、その他の性質については特に限定されない。

１１陸上型フラップゲート
１２防潮堤
１３扉体
１３ａ支点
１３ｂ吊下げ部
１４ロープ
１６ａ，１６ｂ固定滑車
１７カウンタウエイト
２０止水膜
２４浮上確認点検用ウエイト
２８動作確認点検用動滑車
２９ロープ
３０可動確認用固定滑車
３１ウインチ

Claims

支点に対して先端が起立搖動する複数の扉体と、
カウンタウエイトと、
一端が前記扉体の後端部に取り付けられ、他端が前記カウンタウエイトに取り付けられたロープと、
前記扉体が起立途中又は倒伏途中に、前記カウンタウエイトが最下点に位置するように前記ロープを案内する固定滑車と、を備えたことを特徴とするフラップゲート。
前記扉体の後端部に、起立開始の確認のためのウエイトの吊下げ部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフラップゲート。
前記扉体の後端部に、倒伏状態と起立状態との間の動作確認のための動滑車の吊下げ部を設けるとともに、前記扉体の後端側下方に、前記扉体に吊下げた前記動滑車に巻き回したロープを案内する可動確認用固定滑車と、前記ロープの巻き取り用ウインチを配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のフラップゲート。