JPH0441809A

JPH0441809A - ゲートの水密装置

Info

Publication number: JPH0441809A
Application number: JP14707790A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ishige; 石毛　忠志
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1990-06-05
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1992-02-12
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0699897B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ダムの導水管などに設けたゲートの水密装置
に関する。

Ｕ従来の技術］従来の水密ゴム圧着装置は第３図に示すごとく、ダム１
の導水管２に設けられたラジアルゲート等の主ゲート３
と、導水管２の内周面に設けて、閉状態においてゲート
３の前面全周部を圧着する環状の水密ゴム４とからなり
、図示省略したが該水密ゴム４の背部にダム１の水圧を
導入して該水密ゴム４内に充填されている不凍液を加圧
するとともに、さらにこの不凍液を別途設けたポンプに
より、さらに加圧して水密ゴム４を前進させ、ダム１の
水圧より大きい圧着力をゲート３に作用させて水密を保
つようにしたものが知られている。

ところが、この装置の場合、ポンプにより一定量の清水
を水密ゴム４内に送って不凍液を余分に加圧しているだ
けであるから、水密ゴム４の加圧力すなわちゲート３の
圧着力を所望の値に維持できるとは限らない。何故なら
ば、細かい単位の加圧制御は不可能であるからである。

これは、ダムの水頭が最大でも１００ｍ前後で、これを
水圧で換算すると１０ＫＩ／ｃａｔであり、このときの
水密ゴム４の加圧力は前記水圧より若干高い１２〜１３
ＫＶＣｔｊに設定される。この加圧力をポンプで低水頭
から上記水頭迄の間に細かく加圧制御することは、その
（ポンプの）特性上より無理であることに起因する。

そこで、これを改良するものとして、特開昭６２−２４
２００５号公報を挙げることができる。

この水密装置は、閉状態のゲートに圧着させられろ水密
ゴム内に送られてこれを加圧する水密ゴム加圧用の不凍
液と不凍液を加圧して水密ゴム内に送る不凍液加圧用の
空気が入れられた気密圧力タンク、空気溜めを有し、こ
の空気溜めから気密圧力タンク内に空気を供給して不凍
液を加圧する空気供給手段、気密圧力タンクから空気を
排出する空気排出手段などを備えたものである。

この方式は、不凍液を空気加圧手段によって加圧するも
のであるから、水密ゴムの細かい制御ができるという利
点がある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、気密圧力タンク内の不凍液とこれを加圧
するために導入した空気との間に何の分離隔壁がないの
で、このことにより空気が不凍液中に混入することとな
り、制御が不安定（不規則）となる、例えば所定の位置
に設定しにくいなど今−歩制訂の信頼性に欠けるという
問題がある。

本発明は、前記従来の欠点を改良するため（なしたもの
であり、液体加圧手段を採用することによって、制御の
安定性と細かい制御が可能なゲートの水密装置を提供す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明のゲートの水密装置は、ダムに設けたゲートに、
液体加圧手段を介して水密ゴムを圧着するようにしたも
のであって、該液体加圧手段は、水密ゴムの背部と液体
貯蔵タンクとを、該液体貯蔵タンク側から順にポンプ、
三方向切換弁及び第１切換弁を具備する液体供給管を介
して接続し、該液体供給管に、シリンダ内に嵌装したピ
ストンにより形成したダム水室と加圧室の２室からなる
差圧シリンダの加圧室を第２切換弁を具備する液体連通
管を介して接続すると共に該差圧シリンダのダム水室と
ダムとをダム水導管を介して接続し、さらに前記ピスト
ンのロッドを前記シリンダ外に突出させ、この突出端に
、一対のスプロケットにＵ字状態に掛け渡したチェーン
の一端を連結すると共に他端にウェイトを取付け、かつ
前記スプロケットに駆動手段を設けたものからなること
である。

そして、前記液体としては水、不凍液および油を用いる
ことができる。

［作用］ゲートの開状態において、差圧シリンダの加圧室に液体
が入っていない場合、ピストンはダム水室の水圧によっ
て押されてシリンダの側壁に当たっている。この状態か
ら加圧室に液体を供給するには、第１切換弁を閉、第２
切換弁を開及び三方向切換弁を供給方向に切換えた後、
モータを起動し、ポンプを作動すると、タンクの液体は
液体供給管→液体連通管を経て加圧室に入る。これによ
って、ピストンはダム水室の水圧及びチェーンの自重に
よる牽引力に抗して移動し、シリンダの中間位置に付近
で、第２切換弁を閉にすると停止する。かくして加圧室
内は所定の水圧が保持された状態となる。

このときの加圧室の圧力は、ダム水室の圧力に比べて加
圧室にロッドを有することから、常に高い。一方、チュ
ーブ内の水圧はほぼ零である。

上記の状態からゲートが下降して停止すると、まず、第
２切換弁を閉のまま、三方向切換弁を供給方向に切換え
、続いてモータを起動してポンプを作動する。すると、
液体貯蔵タンクの液体が、液体供給管を経てチューブ内
に供給される。

引き続き、ポンプの作動によって、液体を水密ゴムの背
部に供給すると、水密ゴムは加圧されて前進し、ゲート
を圧着する。そしてポンプをダムの水頭による静水圧に
対応した水圧になったところで停止し、三方向切換弁を
閉に切換える。

次いで、前記加圧室の圧力が水密ゴムの加圧力が同じで
あれば、第２切換弁を開にすればよい。

異なるときは、モータを駆動してスプロケットを回転さ
せ、チェーンの垂下量を調節してロッドを介してピスト
ンに加わる牽引力を増減し、両値が一致したところで、
停止するのである。その後、第２切換弁を開にして加圧
室を液体連通管を経て液体供給管に連通させる。

このことによって、水密ゴムの背部に供給された液体は
三方向切換弁の閉と加圧室の加圧作用により、加圧状態
で閉じこめられることとなり、これによって水密ゴムは
押圧されて前進し、ゲートに適正な加圧力で圧着し、水
密を保つのである。

この状態から、ダムの水位が上昇又は下降すると、これ
につれて、ダム水室の水圧も増大又は減小することから
、ピストンは押され又は押し戻される。

そして、この水位の変動中が小さいときは、加圧室側の
液体は非圧縮性で圧力の変化による体積の変化が殆どな
いことから、ピストンは殆ど移動しない。従ってチェー
ンの垂下量も殆ど変わらないため、止水に必要なダム水
圧十一定圧力の状態が保たれる。

しかし、ダム水位の大巾な変動時は止水に必要な一定圧
力を変える必要がある。

そこで、前記水位の変動が一定値を超えると、ポンプの
起動により、スプロケットが回転し、この回転によって
チェーンが巻き上げられ、又は巻き下げれて、垂下量が
増減する。これによってピストンの牽引力が増減するこ
とから、ピストンが左右に移動し、ひいては加圧室内の
圧力が増大又は減小することとなる。そして、この水圧
が目標値に達したとき、モータを停止し、ダムの上昇水
位に対応した水密ゴムの加圧を行う。

以上のように差圧シリンダの加圧室の実圧は、チェーン
駆動用モータによって回転するスプロケットによりチェ
ーンの垂下量を調節することによって、細かい単位で昇
圧することができ、ダムの水頭の増減による水密ゴムの
加圧制御が容易となる。

ゲートを閉から開状態にするには、第２切換弁を閉にし
、三方向切換弁を排出方向に切換えると、水密ゴムの背
部の供給されている液体は液体供給管→三方向切換弁を
経てタンクに戻り、水密ゴムの背部の圧力はほぼ零とな
り、ゲートの開時における水密ゴムの摩擦力が僅少とな
り、ゲートの開閉を容易にする。

［実施例］以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

前記第３図で示した基本構造は、同一につき説明を省略
する。第１図〜第２図において、１０は液体（以下不凍
液という）貯蔵タンクで、このタンクと前述した水密ゴ
ム４の背部に設けた彫版・収縮自在なチューブ５とを不
凍液供給管１１を介して接続する。

不凍液供給管１１には、タンク１０側から不凍液供給用
モータ１２により作動するポンプ１３、逆止弁１４、三
方向切換弁１５及び第１切換弁１６を設ける。

２０は差圧シリンダで、シリンダ２１内に嵌装されたピ
ストン２２によってダム水室ａと加圧室すとに区画され
、ピストン２２のロッド２３はシリンダ２１を貫通して
いる。

そして、差圧シリンダ２０のダム水室ａにダム１からの
水を導入するダム水導入管２４を接続する。また、加圧
室すと不凍液供給管１１とを第２切換弁２６を具備する
不凍液連通管２５で接続する。

３０はＭ製等のチェーンで、一対のスプロケット３１．
３２にＵ字状態となように掛け渡し、端をロッド２３に
連結し、他端にウェイト３３を固定する。また、スプロ
ケット３２は駆動手段（ブレーキ内蔵型チェーン駆動用
モータ）により回転させる。

このチェーン３０のＵ字状部分の自重によって、ピスト
ン２２はロッド２３を介して牽引される。

そして、ピストン２２の牽引力は、チェーン３０のＵ字
状部分の垂下量りを調節することにょって、増減される
。すなわち、モータ３４の起動によるスプロケット３２
の回転により、垂下量りを大きくすると、ピストン２２
の牽引力が大きくなって加圧室１内の圧力は増大し、一
方、垂下量りを小さくすると、ピストン２２の牽引力は
減小し、加圧室すの圧力は減小する。このように加圧室
すの圧力は、ダム水室ａの水圧にピストン２２に作用す
るチェーン３０の牽引力による圧力が付加されてたもの
となる。

３５．３６．３７はそれぞれ不凍液供給管１１、ダム水
導入管２４及び不凍液連通管２５に設けた圧力検出器、
３８はスプロケット３１に設けた位置測定検出器で、チ
ェーン３０の垂下量りを検出するものであり、各検出器
３５．３６，３７．３８で検出された結果を、制御盤３
９を経てコンピュータ４０に入力するようになっている
。

４１は制御盤３９からの信号を入力する駆動制御部であ
り、この制御部から不凍液供給用モータ１２及びチェー
ン駆動用モータ３４に駆動指令を出すようになっている
。

なお、４２はリリーフ弁、４３は不凍液連通管２５から
分岐してタンク１０に接続した弁４４を具備する不凍液
戻し管である。

次に実施例の作用を説明する。

まず、ゲート３の開状態において、差圧シリンダ２０の
加圧室すに不凍液が入っていない場合、ピストン２２は
ダム水室ａの水圧によって図示の右方の位置にある。こ
の状態から加圧室すに不凍液を供給するには、第１切換
弁１６を閉、第２切換弁２６を開及び三方向切換弁１５
を供給方向く図示の右方）に切換えた後、モータ１２を
起動し、ポンプ１３を作動すると、タンク１０の不凍液
は不凍液供給管１１→不凍液連通管２５を経て加圧室す
に入る。これによって、ピストン２２はダム水室ａの水
圧及びチェーン３０の自重による牽引力に抗して図示の
左方に移動し、シリンダ２１の中間位置に付近で、第２
切換弁２６を閉にすると停止する。かくして加圧室す内
は所定の水圧が保持された状態となる。

このときの加圧室すの圧力は、ダム水室ａの断面積に対
して加圧室すの断面積はロッド２３の断面積を引いた分
だけ小さいことから、ダム水室ａの圧力に比べて常に高
い。勿論、ダム１の静水頭に基づくダム水室ａの圧力が
変動した場合でも、加圧室すの圧力は、その変動に応じ
て比例的に増大するするので、水密ゴム４の圧力はダム
１の静水頭より高いものとなる。

そして、加圧室す内の圧力を圧力検出器３７にて検出し
、その検出値が電気信号に変換されて制′ａ盤３９に入
力され、さらにコンピュータ４０に入力される。

一方、チューブ５内の水圧はほぼ零である。ただ、タン
ク１０は水密ゴム４の位置より上部に設置されているこ
とから、その水頭力だけチューブ５内に圧力が発生する
が、その圧力はごく僅かである。

上記の状態からゲート３が下降して停止すると、まず、
第２切換弁２６を閉のまま、三方向切換弁１５を供給方
向く図示の右方〉に切換え、続いてゲート３の停止信号
により、制御部３４から指令が出され、モータ１２が起
動してポンプ１３が作動する。すると、不凍液貯蔵タン
ク１０の不凍液が、不凍液供給管１１を経てチューブ５
内に供給される。

引き続き、ポンプ１３の作動によって、不凍液をチュー
ブ５に供給すると、チューブ５は次第に加圧・膨脹し、
この膨脹によって、水密ゴム４は加圧されて前進し、ゲ
ート３のスキンプレートを圧着する。そしてポンプ１３
をダム１の水頭による静水圧に対応した水圧になったと
ころで、停止し、三方向切換弁１５を閉（図示の中間位
置）に切換える。そして、チューブ５内の圧力を圧力検
出器３５にて検出し、その検出値が電気信号に変換され
て制御盤３９に入力され、さらにコンピュータ４０に入
力される。

次いで、前記加圧ｉｂ内の圧力（検出値）と水密ゴム４
の加圧力（目標値）がコンピュータ４０で比較演算され
、両値が同じで市れば、第２切換弁２６を開にすればよ
い。異なるときは、コンピュータ４０→制御盤３９→制
御部４１制御部４１からの指令によりモータ３４を駆動
してスプロケット３２を回転させ、チェーン３０の垂下
量りを調節してロッド２３を介してピストン２２に加わ
る牽引力を増減し、両値が一致したところで、停止する
のである。その後、第２切換弁２６を開にして加圧ｉｂ
を不凍液連通管２５を経て不凍液供給管１１に連通させ
る。

このことによって、チューブ５内の不凍液は三方向切換
弁１５の閉と加圧室すの加圧作用により、加圧状態で閉
じこめられることとなり、このチューブ５によって水密
ゴム４は押圧されて前進し、ゲート３に適正な加圧力で
圧着し、水密を保つのである。

そして、ダム１の水位の変動は圧力検出器３６により常
時検出し、制御盤３９を介してコンピュータ４０に入力
される。

この状態から、例えば、ダム１の水位が上がると、これ
につれて、ダム水室ａの水圧が上昇することから、ピス
トン２２は押され又は押し戻される。

そして、この水位の変動中が小さいときは、加圧室すの
液体は非圧縮性で圧力の変化による体積の変化が殆どな
いことから、ピストン２２は殆ど移動しない。従ってチ
ェーン３０の垂下量りも殆ど変わらないため、止水に必
要なダム水圧子一定圧力の状態が保たれる。

そこで、前記水位の上昇値が一定値を超え、上昇水位の
目標値と異なるときは、コンピユータ４０→制御盤３９
→制御部４１から指令が出され、ポンプ３４の起動によ
り、スプロケット３２が回転し、この回転によってチェ
ーン３０が巻き上げられ、垂下量りが減する。これによ
ってピストン２２の牽引力が減することから、ピストン
２２が右方に移動し、ひいては加圧室す内の圧力が減小
・することとなる。そして、この水圧が目標値に達した
とき、モータ３４を停止し、ダム１の上昇水位に対応し
た水密ゴム４の加圧を行う。　逆に、逆に、ダム水位が
下がると、これにつれてダム水室ａの水圧が下がること
から、加圧室すの水圧によって、ピストン２２が若干押
し戻されるが、水位の変動中が所定範囲内であるときは
、止水に必要なダム水圧子一定圧力の状態が保たれる。

しかし、水位の下降が大巾であると、止水に必要な一定
圧力も変動させる必要がある。

そこで、前記水位の下降による水圧が低下し、圧力検出
器３６の検出値が一定値以下となり、下降水位の目標値
と異なるときは、前記と同様に制御部４１を経てモータ
３４の起動によりスプロケット３２を回転させてチェー
ン３０の垂下量りを増ヤし、これによって、ピストン２
２の牽引力が増えることから、ピストン２２は右方向に
移動し、加圧室す内の水圧が増大する。そして、この水
圧が目標設定値になったところで、制御部４１からの指
令により、モータ３４は停止する。

以上のように差圧シリンダ２０の加圧室すの実圧は、チ
ェーン駆動用モータ３４によって回転するスプロケット
３２によりチェーン３０の垂下量りを調節することによ
って、細かい単位で昇圧することかでき、ダム１の水頭
の増減による水密ゴム４の加圧制御か容易となる。

ゲート３を閉から開状態にするには、まず第２切換弁２
６を閉にし、三方向切換弁１５を排出方向（図示の左方
）に切換えると、チューブ５内の不凍液は不凍液供給管
１１→三方向切換弁１５を経てタンク１０に戻り、チュ
ーブ５内の圧力はほぼ零となり、ゲート３の開時におけ
る水密ゴム４の摩擦力が僅少となり、ゲート３の開閉を
容易にする。

なお、何等かの理由によって、チューブ５内の圧力が異
常に高圧になったときは、リリーフ弁４２を介して、タ
ンク１０内に戻し、過圧を回避する。

また、前記実施例では、水密ゴム４の背部にチューブ５
を加圧・押圧するようにしたが、水密ゴム４の移動量が
比較的少ない場合には、チューブ５を省略し、直接水密
ゴム４に水圧を作用させることができる。

［発明の効果］本発明は、上述のように構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

水密ゴムの背部と液体貯蔵タンクとを、該液体貯蔵タン
ク側から順にポンプ、三方向切換弁及び第１切換弁を具
備する液体供給管を介して接続し、該液体供給管に、シ
リンダ内に嵌装したピストンにより形成したダム水室と
加圧室の２室からなる差圧シリンダの加圧室を第２切換
弁を具備する液体連通管を介して接続すると共に該差圧
シリンダのダム水室とダムとをダム水導管を介して接続
したから、従来のような空気が液体中に混ざり合うこと
による制御の不安定さが解消される。

また、ピストンのロッドを前記シリンダ外に突出させ、
この突出端に、一対のスプロケットに０字状態に掛け渡
したチェーンの一端を連結すると共に他端にウェイトを
取付け、かつ前記スプロケットに駆動手段を設けたから
、特別なポンプを用いること無く、通常のポンプによる
水密ゴムのきめ細かい加圧制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図は同要部
の断面図、第３図は従来のダムの導水管とゲートを示す
断面図である。３・・・・・・ゲート　　　　４・・・・・・水密ゴム
１０・・・液体（不凍液）貯蔵タンク１１・・・・・・液体（不凍液）供給管１３・・・・・
・ポンプ　　　　１５・・・・・・三方向切換弁１６・
・・・・・第１切換弁　　２０・・・・・・差圧シリン
ダ２１・・・・・・シリンダ　　　２２・・・・・・ピ
ストン２３・・・・・・ロッド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ダムに設けたゲートに、液体加圧手段を介して水
密ゴムを圧着するようにしたものであって、該液体加圧
手段は、水密ゴムの背部と液体貯蔵タンクとを、該液体
貯蔵タンク側から順にポンプ、三方向切換弁及び第１切
換弁を具備する液体供給管を介して接続し、該液体供給
管に、シリンダ内に嵌装したピストンにより形成したダ
ム水室と加圧室の２室からなる差圧シリンダの加圧室を
第２切換弁を具備する液体連通管を介して接続すると共
に該差圧シリンダのダム水室とダムとをダム水導管を介
して接続し、さらに前記ピストンのロッドを前記シリン
ダ外に突出させ、この突出端に、一対のスプロケットに
Ｕ字状態に掛け渡したチェーンの一端を連結すると共に
他端にウェイトを取付け、かつ前記スプロケットに駆動
手段を設けたものからなることを特徴とするゲートの水
密装置。