JPS6332926B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、農業用水を取入れるための堰、高
潮時の防潮堤、河口での海水堰止めまたは堤防等
に用いられるゴム堰に関するもので、特に、ゴム
堰本体と、流体の給排出用の埋込み配管との連結
構造に関するものである。

農業用水の取入れ、河口での海水の堰止め等の
水位調整用の堰としては、鉄製の自動転倒堰が従
来より広く知られている。ところで、この鉄製自
動転倒堰は、油圧シリンダー等で作動させるもの
であることから、保守作業が極めて困難である上
に、地盤の軟弱な個所では設置が不可能であると
いう欠点がある。

そこで近年は、空気、水等の流体の出し入れに
よつて起立および倒伏し、取付作業および保守作
業が容易なゴム製袋体による水位調整堰、いわゆ
るゴム堰が開発され、実用化されている。

このようなゴム堰では、堰の形成および倒伏の
ために、その内部への空気、水などの流体の供給
およびそこからの排出を行うことが必要であるこ
とから、従来は、河床または法のコンクリート内
に予め埋め込んだ、流体排出用の配管をゴム堰本
体に連結するため、たとえば第１４図に横断面図
で示すように、ゴム堰本体ａに、その周方向位置
のいかんを問わず、埋込み配管ｂの開口と対応す
る抜穴を設けるとともに、その抜穴の周辺部分
を、アンカーボルトｃの作用下で、配管ｂに設け
た管端フランジｄと、ゴム堰本体ａ内に配置した
有孔座板ｅとの間に、気密もしくは液密に締付固
定することが一般的であつた。

埋込み配管ｂを、このようにして連結されたゴ
ム堰本体ａは、その配管ｂを通る流体の給排によ
つて、所要に応じた起立および倒伏を行うことが
でき、そして、起立状態のそのゴム堰本体ａは、
第１４図ａに示すように、その下流側水位が零で
ある場合には、そのゴム堰本体ａ、とくには、そ
れの、埋込み配管ｂへの連結部分に、無理な力を
生ずることなく、水を堰止めることができる。

しかしながら、かかる従来技術にあつては、ゴ
ム堰本体ａを、その周方向位置を問題とすること
なく、埋込み配管ｂに単に連結していたにすぎな
いことから、第１４図ｂに示すように、ゴム堰本
体ａの下流側の水位が上昇したときには、たとえ
その上流側に水を堰止めている状態の下において
も、ゴム堰本体ａが上流側へ押上げられることに
起因して、多くの場合は、そのゴム堰本体ａの、
埋込み配管ｂへの連結部分、とくには、ゴム堰本
体ａの、有孔座板ｅとの接触部分に無理な力が作
用してそこに引きつりその他が発生することにな
り、この結果としては、ゴム堰本体ａの早期破損
のおそれが高くなるという問題があつた。

この発明は、堰止め水量の変化、逆流の発生な
どによつても、ゴム堰本体の、埋込み配管への連
結部に対する無理な力の作用を有効に防止するも
のであり、その要旨とするところは、河川を横切
つて延在して、水流の上流側でのみ河床および河
岸法面に固着され、内部への流体の給排出によつ
て起立、倒伏されるゴム堰において、流体の給排
出用の埋込み配管を、前記法面で、その法面に固
着したゴム堰本体の上端と、法尻でのゴム堰本体
倒伏幅のほぼ中央位置とを結ぶ線分と、ゴム堰本
体上流側固着位置との間に挟まれる領域内にてゴ
ム堰本体に連結したことにある。

以下にこの発明のゴム堰を図示例に基づいて説
明する。

第１図および第２図に、この発明に用いるに好
適なゴム堰本体を示し、これらのゴム堰本体は、
ゴム状弾性体からなる帯状体に、その厚さ方向の
適当位置で、長さ方向へ延在する一の非接着域を
形成してなる。

ここで、第１図に示すゴム堰本体１は、帯状体
に予め形成した非接着域内へ、空気、水等の流体
を供給することにて膨満して管状となる剥離部１
ａと、この剥離部１ａに沿つて、その一側部に一
体的に形成した板状部１ｂとを具えてなり、ま
た、第２図に示すゴム堰本体１′は、帯状体の一
方の側端縁に達する非接着域を形成した剥離部１
a′を具えるものである。

なお、この発明に適用可能なゴム堰本体は、こ
れらに限定されるものではなく、ゴム製シートを
現場施工で袋状としたものにて構成することもで
き、また、河床から配管をとらずに、法面、とり
わけ片側の法面のみから配管をとる場合に、封入
流体の排出を確実ならしめるため、剥離部１ａ，
１a′の内側に、ゴム堰の長手方向へ延在する中空
体や、水圧に抗する剛体等の突出部を連設するこ
と、または、溝もしくは凹凸を形成することによ
つて、倒伏時のゴム堰本体の内面の密着を防止し
たものにて構成することができる。

第１図に示すゴム堰本体１を形成するために
は、例えば、成型プレートの熱定盤上に、上下２
枚の素材生ゴムシートを配置するとともに、それ
らの間に、非接着域の形成に寄与する離型材を介
在させ、前記素材生ゴムシートを、それらの加硫
温度で一体プレス成形する。なお、この際、ゴム
引き帆布２等の補強層を素材生ゴムシート内に適
当に埋設することにより、ゴム堰本体１に、所要
の強度を付与することができる。

このようにして得られたゴム堰本体１の河床お
よび河岸法面への固定は、第３図に、それの起立
状態における上流側正面図および法尻での横断面
で示すように、河床３および法面４にあらかじめ
埋設したアンカーボルト５に対し、ゴム堰本体１
の板状部１ｂを上流側に向けた姿勢にて、その板
状部１ｂに設けた図示しない貫通孔を嵌め合わ
せ、次いで、その板状部１ｂに当接板６を配置
し、しかる後、各アンカーボルト５に螺合させた
それぞれのナツト７を十分に締め込むことにて行
う。

なお第３図ｂ中、仮想線は、ゴム堰本体１の倒
伏時における、それの法面への接触状態を示す。

そして、こ発明では、河岸の一方もしくは両方
の法部に埋め込み固定した流体給排用の配管を、
ゴム堰本体１の起立、倒伏および水流の順流、逆
流に関係なく、そのゴム堰本体１の、法面に常に
接触している部分に連結する。

ここで、ゴム堰本体１と埋込み配管との連結位
置を法面に選択するのは、以下の理由に基づくも
のである。

ゴム堰本体１の、第４図に示すような起立状態
において、そこへ順流および逆流のそれぞれが作
用した場合には、それの河床３への取付部から、
法面４への取付部にかけてのそれぞれの部分〜
の横断面姿勢は、第５〜８図のそれぞれに、ａ
およびｂとして示すように変化し、ゴム堰本体１
の、河床３への取付部分Ｖでは、第５図ａ，ｂに
それぞれ示すように、順流の作用時と逆流の作用
時とでは、図に一点鎖線Ｙで示すその取付位置に
対してほぼ対称となる姿勢変化を示すことから、
この取付部分Ｖでは、河床３に常時接触するゴム
堰本体部分が全く存在せず、この故に、埋込み配
管を、そこにてゴム堰本体１に連結した場合に
は、ゴム堰本体１が、逆流の影響を受けて上流側
へ姿勢を変更するに際し、ゴム堰本体１の配管連
結部に、著しく大きな拘束力が作用することにな
る。

また、河床３の、法尻近傍位置への取付部分
では、第６図に示すように、逆流状態において、
ゴム堰本体１の横断面が、一点鎖線Ｙによつてほ
ぼ二等分される位置まで姿勢を変更されることに
なり、この取付部分での、ゴム堰本体１と河床
３との常時接触部分は、順流状態における、ゴム
堰本体１と河床４との接触幅のほぼ半分となる。
従つて、この取付部分においてゴム堰本体１と
埋込配管とを相互連結する場合には、その連結位
置のいかんによつて、逆流の作用時に、従来技術
で述べたと同様、ゴム堰本体１の配管連結部に、
その姿勢変更に対する大きな拘束力が作用するこ
とになる。

この一方において、ゴム堰本体１の法面４への
取付部分では、第７図に示すように、逆流状態
での、ゴム堰本体１と法面４との接触幅が、順流
状態でのその接触幅よりもわずかに減少するだけ
であり、この減少量は、取付部分の横断面を示
す第８図から明らかなように、法面４の上方に向
かつて次第に少なくなる。従つて、この法面４に
おいて、ゴム堰本体１と埋込み配管とを連結した
場合には、ゴム堰本体１への逆流の作用に際し、
ゴム堰本体１の配管連結部に無理な力が作用する
おそれが、河床４にてそれらを連結する場合に比
して著しく低減されることになる。

そこで、この発明では、ゴム堰本体１と埋込み
配管とを法面４にて相互に連結することとする。

ところで、ゴム堰本体１と、法面４との接触状
態についてみると、倒伏状態のそのゴム堰本体１
は、それを法尻での横断面図で示す第９図ａから
明らかなように、実質的には、ゴム堰本体１の、
法面４への取付頂部Ａと、法尻におけるゴム堰本
体１の取付位置Ｂと、その法尻における、ゴム堰
本体１の下流側端縁位置Ｃとで囲まれる領域、す
なわち、ΔABC内にて法面４に面接触すること
になり、また、ゴム堰本体１を第３図ｂに示すよ
うな起立状態とし、かつ、その上流側に水を一杯
に堰止めた場合の、そのゴム堰本体１と法面４と
の接触面は、ΔABDにて囲まれる領域となり、
そしてさらに、起立状態のゴム堰本体１に、堰高
さにほぼ等しい水量の逆流を作用させた場合の、
そのゴム堰本体１と法面４との接触面は、
ΔABD内の、図に斜線で示す領域まで減少する
ことになる。

従つて、このことによれば、図に斜線で示され
る領域内、いいかえれば、ゴム堰本体１がいかな
る外力を受けても、それと法面４との常なる接触
が担保される部分で、そのゴム堰本体１を、法部
に埋め込んだ、流体の給排出用配管に連結するこ
とにより、ゴム堰本体１の、埋込み配管への連結
部に無理な力が作用するのを確実に防止すること
ができる。

これがため、第９図ａに斜線で示される領域を
決定すべく実験を行つた結果、その領域は、BC
＝ｌ（ｌは、ゴム堰本体の幅にほぼ等しい）とし
た場合に、点Ｂからほぼｌ／２に位置する点Ｅ
と、点ＡおよびＢとを結ぶ線分にて囲まれる領域
を実質的に等しいことを確認した。

ここで、上述の実験は以下のようにして行つ
た。

ゴム厚さが1.5mm、起立時の高さ、いいかえれ
ば、堰高さが250mm、倒伏時の幅（前述したｌに
相当）が430mmのゴム堰モデルを用い、そのゴム
堰モデルの板状部を、河床に対して45゜の角度を
なす法面に、法尻に対して45゜の角度で延在する
当接板を介して取り付け、そのゴム堰モデルを、
堰高さが250mmになるまで膨満させたときの、そ
のモデルと法面との接触領域は、第９図ｂに斜線
で示す通りとなつた。

そこで、かかる膨満状態における、ゴム堰モデ
ルの、法尻への取付位置Ｂと、そのゴム堰モデル
が法尻から離間する位置Ｆとの間の距離を測定し
たところ、BF＝0.55l（ｌ＝430mm）であつた。

ところで、かかる膨満状態で、第９図ｃに示す
ように、順流を一杯に堰止めた場合の、ゴム堰モ
デルの取付位置Ｂと、それが法尻から離間する位
置Ｄとの間の距離BDは0.6lとなる一方、そこへ
逆流を、第９図ｄに示すように一杯に堰止めた場
合の、法尻への取付位置Ｂと、その法尻からの離
間位置Ｅとの間の距離BEは0.52lとなつた。

これらのことによれば、ゴム堰モデルの上端Ａ
と、法尻でのゴム堰モデルの取付位置Ｂと、その
取付位置Ｂから、ゴム堰モデルの倒伏幅ｌの0.52
倍だけ離間した位置Ｅとを結ぶ線分にて囲まれる
領域内にてそのゴム堰モデルを埋込み配管に連結
することにより、堰止水量の変化、順流、逆流な
どを問題とすることなく、そのゴム堰モデルへの
無理な力の作用を十分に防止することができ、こ
のことは、そのモデルと相似の関係を有する現実
のゴム堰本体についても同様である。

加えてここでは、前述したと同様のゴム堰モデ
ルを用い、法勾配を、現実の河川にて考えられる
最小勾配である約26゜と、最大勾配である約56゜と
に変化させて同様の実験を行つたところ、法面と
ゴム堰モデルとの接触面積が最も少なくなる逆流
堰止め時において、法勾配が26゜30′の場には、第
９図ｅに示すように、ゴム堰モデルの、法尻への
取付位置Ｂと、それの法尻からの離間位置Ｅとの
間の距離BEは0.49lであり、また、法勾配が
56゜20′の場合には第９図ｆに示すように、同様の
距離BE＝0.55lであつた。

従つて、ゴム堰本体の、法面への取付条件を
種々に変化させた場合であつても、実際には、ゴ
ム堰本体の、法尻への取付位置Ｂから0.49l、い
いかえれば約ｌ／２離間した位置を、ゴム堰本体
の法尻からの離間位置Ｅに選択することによつ
て、ゴム堰本体が、そこに連結した埋込み配管に
よつて無理な力を受けるおそれをほぼ完全に除去
することができる。

第１０図および第１１図に、ゴム堰本体と埋込
み配管との連結例を示す。

図中８は流体の給排出用の埋込み配管であり、
その一端はブロワー等の給気装置および排出バル
ブ（図示せず）に連結されている。そして、この
埋込み配管８の他端部は、その内部にドレインが
溜まらぬよう、法面４に対して、実質的に上り勾
配にて延設される。なお、埋込み配管８は、給排
出口付近で、第１０図に示すように屈曲している
が、この程度の屈曲であれば、たとえその内部に
ドレインがたまつたとしても、流体圧送時に、そ
のドレインをゴム堰内へ押し出すことが可能であ
る。

かかる埋込み配管８を、ゴム堰本体１に連結す
るにあたつては、配管開口およびアンカーボルト
９と対応する位置で、ゴム堰本体１にそれぞれの
開口を設け、そして、ゴム堰本体１の内側に配置
した有孔座板１０およびナツト１１を介して、そ
のゴム堰本体１を、管端フランジに、気密もしく
は液密に固定する。

ゴム堰本体１に、このようにして連結された埋
込み配管８の給排出口は、河岸法面の、前述した
接触領域内に位置することはもちろんであるが、
ゴム堰本体内にドレインがたまることを考慮し
（特に河床から配管をとらず、法面のみから配管
をとる場合はドレインはゴム堰本体内にたまる）、
給排出口を、ゴム堰本体内のドレイン許容範囲
（起立時堰高の約10％）より上方に位置させるこ
とが好ましい。

第１２図および第１３図に、ゴム堰本体の法面
への他の取付例を示す。図中、矢印Ｆは順流の流
れの方向を示し、点線は法面での給排出口の位置
を示す。また、ゴム堰本体の起立、倒伏等に影響
されない、法面とゴム堰本体との常時接触領域を
斜線で示す。

第１２図に示すところでは、法面とゴム堰本体
１との常時接触領域は、略台形をなす正面形状を
有し、この場合、ゴム堰本体１の法面への取付上
端は、そのゴム堰本体１の、下流側の端縁位置と
なる。また、第１３図は、給排出口の位置を上流
側へずらし、そしてそれを、当接板６によつてほ
ぼコ字状に囲んだ例を示す。

以上述べてきたように、この発明では、流体の
給排出用の埋込み配管をゴム堰本体に連結する
際、該配管を、法面で、その法面に固着したゴム
堰本体の上端と、法尻でのゴム堰本体倒伏幅のほ
ぼ中央位置とを結ぶ線分と、ゴム堰本体の上流側
固着位置との間に挟まれる領域内に位置させるこ
とにより、水量の変化または逆流が生じても、ゴ
ム堰本体の、埋込み配管連結部には無理な力が加
わらず、ゴム堰本体の早期破損を十分に防止し
て、その耐久性を著しく向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの発明に用い
るゴム堰本体の一例を示す斜視図、第３図はゴム
堰本体の固定状態を示す図、第４図は起立状態の
ゴム堰の左半分を示す正面図、第５〜８図はそれ
ぞれ順流および逆流状態における第４図のＶ−Ｖ
線〜〜線に沿う断面図、第９図は法面とゴム
堰本体との接触状態を示す横断面図、第１０，１
１図はそれぞれゴム堰本体と埋込み配管との連結
状態を示す正面図および横断面図、第１２，１３
図はそれぞれゴム堰本体の法面への他の取付例を
示す横断面図、第１４図は従来例を示す横断面図
である。 １……ゴム堰本体、２……帆布、３……河床、
４……法面、５……アンカーボルト、６……当接
板、７……ナツト、８……埋込み配管、９……ア
ンカーボルト、１０……有孔座板、１１……ナツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 河川を横切つて延在して、水流の上流側での
   み河床および河岸法面に固着され、内部への流体
   の給排出によつて起立、倒伏されるゴム堰におい
   て、 流体の給排出用の埋込み配管を、前記法面で、
   その法面に固着したゴム堰本体の上端と、法尻で
   のゴム堰本体倒伏幅のほぼ中央位置とを結ぶ線分
   と、ゴム堰本体の上流側固着位置との間に挟まれ
   る領域内にてゴム堰本体に連結したことを特徴と
   するゴム堰。