JP7037112B2

JP7037112B2 - 止水構造

Info

Publication number: JP7037112B2
Application number: JP2018009747A
Authority: JP
Inventors: 章夫野村
Original assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Current assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2038-01-24
Also published as: JP2019127743A

Description

本発明は、角落しを用いて水路を堰止める止水構造に関する。

火力発電所などの多くの発電プラントにおいて、大量の海水が冷却水として取水されている。しかし、海水中にはくらげや塵芥が存在しており、そのままでは冷却水として利用することができない。このため、水路には海水中からくらげや塵芥を取り除く働きをする除塵装置が設置されている。

除塵装置は、スクリーンや金網を水の流れ方向に対して垂直方向あるいは所定角度に傾斜させて設置しており、周回転することで海水中のくらげや塵芥等の異物を取り除いている。このような除塵装置は、海水や河川水路に設置する構造上、貝や藻などが付着したりすることで腐食が起こりやすいため、定期点検やメンテナンス作業を行う必要がある。
除塵装置は、例えば深さ約１５メートルの取水路に設置される大型の装置であるため、点検などを行う際には水の流れを遮断する必要がある。そのため、水路の両側に設けられたコンクリート壁の側壁にそれぞれ上下方向のガイド溝を対向して形成し、このガイド溝に設置された戸当り金物に沿って、複数の角落しをそれぞれ挿入し積み重ねて止水ゲートを構築している。

さらにこのゲートは、角落しの下流側の主面と、この主面と対向するガイド溝の下流側面との間に支圧板を介在させて構築されている。ここで上流側とは水路内の水圧が作用する側をいい、下流側とはその反対側（水路水圧が作用しない側）をいう。
一例として、高さ約２メートル、重量約２０００キログラム程度の鋼製の角落しを水路中のガイド溝に沿って水圧方向に注意しながら水路底面から順番に水平に約６個積み重ねて除塵装置の手前にゲートを構築する。その後、除塵装置がある側（下流側）から水を抜くことで点検作業スペースを確保する。このようにして角落しを積み重ねたゲートを境に水のある環境と水のないドライな空間を形成できる。
従来の角落しは、ガイドとの接触箇所にゴムを設けて、上流側から働く水圧が作用することによって、角落しとガイド溝を密着させていた（例えば特許文献１に開示）。

特開２００６－２９９６６６号公報

しかしながら、角落しとガイド溝との密着が不十分なことにより、密着面から水漏れが生じることがあった。このため、上流側の水中へ作業者が潜水して上流側から角落しとガイド溝の隙間に楔等をハンマーで打ち込むことで力を加え、角落しとガイド溝の間の密着力を高める補正を行っていた。このように作業者がその都度、潜水して作業を行うことは時間を費やしてしまうため非効率であり、また作業者の負担が大きく、角落し間の密着性を上げるための新規な方法が求められていた。

そこで上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、ガイド溝と角落しの密着性を容易に高めることができる止水構造を提供することにある。

上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、水路の両側壁に設けたガイド溝と、前記ガイド溝に挿入する角落しを備えた止水構造において、
止水時に水圧がかかる前記両側壁の壁面又は前記角落しの主面のいずれか一方に設けて、前記側壁又は前記主面から突出する当て板と、
止水時に水圧がかかる前記両側壁の壁面又は前記角落しの主面のいずれか他方に設けて、前記当て板に当接する摺動部と、
を備え、
前記角落しの取り付け時に対向する前記当て板及び前記摺動部の組は、前記両側壁の側面又は前記角落しの上下方向に沿って複数設け、
各組の前記当て板と前記摺動部の間の距離は、水路底面から水面に向けて段階的に広げて設置していることを特徴とする止水構造を提供することにある。
上記第１の手段によれば、ガイド溝の角落しを取り付けた際、摺動部が当て板を押し当てる構造となり、水圧に加えて隙間なく角落しの水密ゴムをガイド溝の戸当り金物に密着させることができ角落しの設置の作業効率を向上できる。
また角落しをガイド溝へ挿入する作業のみで良く、作業者の作業負担を軽減できる。
また作用する水圧が不十分であってもガイド溝と角落しの密着性を高めることができる。

上記課題を解決するための第２の手段として、本発明は、前記第１の手段において、前記摺動部は、ローラ又はボールローラであることを特徴とする止水構造を提供することにある。
上記第２の手段によれば、角落しをガイド溝に取り付ける又は取り外す作業時において、摺動部が当て板を摺動して引っ掛かることがなく容易に取り付けることができ、作業効率を向上できる。
また取り付け又は取り外しの際、当て板又は摺動部が破損するおそれがない。

上記課題を解決するための第３の手段として、本発明は、前記第１又は第２の手段において、前記当て板及び前記摺動部は、前記両側壁の側面又は前記角落しの上下方向に沿って複数設け、
前記当て板と前記摺動部は、間の距離が水路底面から水面に向けて段階的に広げて設置していることを特徴とする止水構造を提供することにある。
上記第３の手段によれば、角落しをガイド溝に取り付ける作業時において、下方に取り付ける角落しがガイド溝の中間部分などで当て板と摺動部が当接し、水密ゴムが戸当り金物に密着して自重による降下を妨げることがなく、容易に取り付けることができる。

上記課題を解決するための第４の手段として、本発明は、前記第１又は２の手段において、前記各組の前記当て板と前記摺動部の間の距離を、前記水路底面から水面に向けて段階的に広げる調整が可能なスペーサを用いたことを特徴とする止水構造を提供することにある。
上記第４の手段によれば、上記第３の効果に加えて、初期設定後からスペーサを用いて当て板と摺動部の間の距離を任意に変更する微調整を容易に行うことができる。

本発明によれば、水圧がかかる角落し及び両側壁の間に設置する摺動部が当て板を押し当てて、作用する水圧が不十分であっても水密ゴムが戸当り金物に接触変形して隙間なく角落しをガイド溝に密着させることができる。
また角落しをガイド溝へ挿入する作業のみで良く、作業効率を向上でき、かつ作業者の作業負担を大幅に軽減できる。

本発明の止水構造の構成概略図である。本発明の止水構造の一部を拡大した平面図である。スペーサの説明図である。本発明の止水構造の角落しの取り付け説明図である。

本発明の止水構造の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は本発明の止水構造の構成概略図である。図２は本発明の止水構造の一部を拡大した平面図である。
図示のように本発明の止水構造１０は、水路１２の両側壁に設けたガイド溝２０と、前記ガイド溝２０に挿入する角落し３０を備えた止水構造１０において、止水時に水圧がかかる両側壁の壁面１４又は角落し３０の主面のいずれか一方に設けて、側壁又は主面から突出する当て板４０と、止水時に水圧がかかる両側壁の壁面１４又は角落し３０の主面のいずれか他方に設けて、当て板４０に当接する摺動部５０を備えている。

［ガイド溝２０］
ガイド溝２０は、水路１２の両側壁の壁面１４であって水路底面から地面に亘って設けた溝であり、後述する所定長さの角落し３０の端部を挿入可能な溝深さと、溝幅に設定している。またガイド溝２０の内壁にはＵ字型の戸当り金物２２を設置している。

［角落し３０］
角落し３０は、水路１２の幅長さよりも僅かに長い角落しスキンプレート３２の端部にＣ形鋼３４の一方のフランジ３４ａを固定し、他方のフランジ３４ｂに両側水密（止水）ゴム３６と支圧板３８を取り付け、ウェブ３４ｃの主面に沿って他方のフランジ３４ｂから支圧板３８を突出させている。支圧板３８は、先端が戸当り金物２２に接触すると、両側水密ゴム３６も戸当り金物２２に接触変形してガイド溝２０と角落し３０の密着性を高めることができる（図１，２のＡ＝０）。また角落し３０は底面に底面水密（止水）ゴム３９を取り付けている。底面水密ゴム３９は、角落し３０の自重により水路底面又は下方の角落し３０の上面に接触して変形して密着性を高めることができる。また角落し３０の長さ方向（水圧方向の直交方向）には複数のＨ形鋼３５を上下方向に複数並べて取り付けて水圧に対する所定の剛性を高めている（図１参照）。

［当て板４０］
図１，２に示す当て板４０は、角落し３０の角落しスキンプレート３２の主面（止水時に水圧がかかる面又は上流側の面）から上流側へ突出するように取り付けている。当て板４０は角落し３０の両端に夫々上下直線上に２箇所設置し、上端及び下端の角を面取りして、後述する摺動部５０が摺動し易く、かつ破損しないように形成している。
なお当て板４０の突出長さ（角落しスキンプレート３２の主面からの突出長さ）は、ガイド溝２０に固定した際に後述する摺動部と隙間なく接触する長さに設定している。

［摺動部５０］
図１，２に示す摺動部５０は、水路１２の両側壁の壁面１４に設けている。摺動部５０はローラ５２と、このローラ５２の回転軸を水平に軸支するローラ台５４を備えている。本実施形態の摺動部５０は、ローラ台５４を両側壁の壁面１４から角落し３０に向けて直角に屈曲してローラ面が当て板４０と対向して接触するように、かつ上下方向に複数（図１，２では２個、すなわち１枚の角落しの左右で上下に２個ずつ）取り付けている。摺動部５０は、ガイド溝２０に角落し３０を設置したときに当て板４０と対向する箇所に取り付けている。
また摺動部５０は、ガイド溝２０に角落し３０を挿入した際、当て板４０に当接して、角落しを溝水圧方向に押す力を与えることができれば良く、この他にもボールローラ等を適用することもできる。

［スペーサ６０］
図３はスペーサの説明図である。スペーサ６０は、摺動部５０のローラ５２とローラ台５４の間に取り付けて、ローラ５２と当て板４０との間の長さを任意に調整可能な平板である。当て板４０と摺動部５０は、所定厚みのスペーサ６０を複数用いて、間の距離が水路底面から水面に向けて段階的に広がるように設置している。具体的には、水路底面に最も近い摺動部５０のスペーサ６０の設置枚数をｎ枚とし、その上方の摺動部５０のスペーサ６０の設置枚数を以下水面に向けてｎ－１、ｎ－２…とし、スペーサ６０の設置枚数を少なくすることにより、当て板４０と摺動部５０の間の距離Ｂが水路底面から水面に向けて段階的に広がるように設定している。このとき当て板４０は、水路底面から水面に向けて段階的に突出長さ（角落しスキンプレート３２の主面からの突出長さ）が長くなるように設定している（後述する図４参照）。
このような構成により、ガイド溝２０に角落し３０を挿入して降下作業中に下部に設置される角落し３０が水路１２の中間部分等で両側水密ゴム３６が戸当り金物２２に接触してガイド溝２０に密着してしまい、角落し３０の自重による降下を妨げることを防止して、取り付け作業を短時間かつ効率的に行うことができる。

［作用］
上記構成による本発明の止水構造の作用について以下説明する。図４は本発明の止水構造の角落しの取り付け説明図である。
水路１２の両側壁の壁面のガイド溝２０に複数（図４では４枚）の角落し３０を挿入して設置する際、角落し３０の当て板４０が、地面に最も近い（両側壁の壁面１４の上方の）摺動部５０のローラ５２と接触して水圧方向（下流側）へ力が加えられる。更に角落し３０の自重によって下方へ移動して当て板４０が摺動部５０と接触して水圧方向（下流側）力が加えられる。このように段階的に力が加えられて水路底面に到達する。このとき水路１２の上方に設置した摺動部５０と当て板４０との間の距離（スペーサ６０の設置枚数がｎ－３）は水路底面（スペーサ６０の設置枚数がｎ）よりも広いため、水圧方向（下流側）に加えられる力は少しずつ加えられる。これにより角落し３０の水路左右（水路の平面視で角落しの両端が水圧方向に対して交差する方向）が傾いて密着することを防止できる。また摺動部５０が一度に当て板４０を押し付けることによって水密ゴムが破損することを防止できる。水路底面と接触する角落し３０の当て板４０は、摺動部５０に当接しており、支圧板がガイド溝２０の戸当り金物と接触するとともに両側水密ゴムも接触変形して密着性を高めることができる。
上方に位置する角落し３０は、当て板４０と摺動部５０の間の距離Ｂが水路底面から水面に向けて段階的に広がる設定に応じて、当て板４０の突出長さを長くして摺動部５０と接触する長さに設定している。このため、固定時（下方の角落し３０の上部に接触したとき）に当て板４０が摺動部５０に当接して、支圧板がガイド溝２０の戸当り金物と接触するとともに両側水密ゴムも接触変形して密着性を高めることができる。
このような本発明によれば、従来の角落しの取り付け又は取り外し作業のように作業者が潜水することなく、角落しを水路中へ設置する際に十分な力を角落しに加えることができる。

［変形例］
図１－４に示す当て板４０は角落し３０の主面から突出する形態で説明したが、この他にも水路１２の両側壁の壁面１４から突出するように取り付けても良い。同様に摺動部５０は水路１２の両側壁の壁面１４から突出する形態で説明したが、この他にも角落し３０の主面から突出するように取り付けても良い。
また、図２，３に示すような当て板４０と摺動部５０の間の距離の調整に用いるスペーサ６０を用いずに、摺動部５０のローラ台５４の取り付け位置を水路底面から水面に向けて段階的に離間するように設定しても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨（技術的思想）を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

本発明は、プラントなどの取水設備における塵芥を捕集する回転式網枠を備えた除塵装置の上流側に設置する止水構造として特に有用である。

１０………止水構造、１２………水路、１４………両側壁の側面、
２０………ガイド溝、２２………戸当り金物、
３０………角落し、３２………角落しスキンプレート、３４………Ｃ形鋼、３４ａ………一方のフランジ、３４ｂ………他方のフランジ、３４ｃ………ウェブ、３５………Ｈ形鋼、３６………両側水密ゴム、３８………支圧板、３９………底面水密ゴム、
４０………当て板、
５０………摺動部、５２………ローラ、５４………ローラ台、
６０………スペーサ。

Claims

水路の両側壁に設けたガイド溝と、前記ガイド溝に挿入する角落しを備えた止水構造において、
止水時に水圧がかかる前記両側壁の壁面又は前記角落しの主面のいずれか一方に設けて、前記側壁又は前記主面から突出する当て板と、
止水時に水圧がかかる前記両側壁の壁面又は前記角落しの主面のいずれか他方に設けて、前記当て板に当接する摺動部と、
を備え、
前記角落しの取り付け時に対向する前記当て板及び前記摺動部の組は、前記両側壁の側面又は前記角落しの上下方向に沿って複数設け、
各組の前記当て板と前記摺動部の間の距離は、水路底面から水面に向けて段階的に広げて設置していることを特徴とする止水構造。
前記摺動部は、ローラ又はボールローラであることを特徴とする請求項１に記載の止水構造。
前記各組の前記当て板と前記摺動部の間の距離を、前記水路底面から水面に向けて段階的に広げる調整が可能なスペーサを用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載の止水構造。