WO2005010282A1 - アイスブレーカー、及びアイスブレーカー付き水路 - Google Patents

アイスブレーカー、及びアイスブレーカー付き水路 Download PDF

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ice
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ice breaker
waterway
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Masaru Kaneko
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Bridgest0Ne Corporation
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B1/00—Equipment or apparatus for, or methods of, general hydraulic engineering, e.g. protection of constructions against ice-strains
    • E02B1/003—Mechanically induced gas or liquid streams in seas, lakes or water-courses for forming weirs or breakwaters; making or keeping water surfaces free from ice, aerating or circulating water, e.g. screens of air-bubbles against sludge formation or salt water entry, pump-assisted water circulation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates

Definitions

  • the present invention relates to an ice breaker capable of destroying ice formed by freezing water in a water channel, and a water channel with an ice breaker.
  • a steel gate is provided to open and close the waterway (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-285533
  • the present invention has been made as a result of studying to solve such problems of the prior art, and an object of the present invention is to destroy ice formed in a water channel with a simple configuration. It is to provide an ice breaker and a waterway with an ice breaker.
  • the invention according to claim 1 is an ice breaker for breaking ice formed in a waterway, wherein the stretchable film is disposed along a wall of the waterway, and the stretchable film is provided.
  • a fixing member for fixing a body to the wall surface, and gas supply means for supplying gas between the stretchable film body and the wall surface to bulge the stretchable film body toward the water channel.
  • the stretchable membrane is disposed along the wall surface of the water channel.
  • the gas supply means is operated to expand the stretchable film.
  • the invention according to claim 2 is the ice breaker according to claim 1, wherein a lower film body is provided which is in close contact with the wall surface, and the gas supply means is provided between the stretchable film body and the lower film body. It is characterized by supplying gas in between.
  • a gas is supplied between the stretchable film body and the lower film body, and the stretchable film body swells.
  • the water channel with an ice breaker according to claim 3 includes a water channel, a gate for opening and closing the water channel, and the ice breaker according to claim 1 or 2 provided near the gate of the water channel. It is characterized by:
  • the gas supply means is operated to expand the stretchable film.
  • the ice breaker of the present invention has an excellent effect that ice formed in a water channel can be destroyed with a simple configuration.
  • the water channel with the ice breaker of the present invention has the above-described configuration, the ice formed in the water channel can be broken with a simple configuration, and the gate can be freely opened and closed even in winter.
  • FIG. 1 is a sectional view of a canal according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a canal.
  • FIG. 3 is a front view of an ice breaker main body.
  • FIG. 4 is a perspective view of a stretchable film.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a mounting portion of a stretchable film body.
  • FIG. 6 is a sectional view of an ice breaker main body.
  • FIG. 7 is a plan view of a canal showing an expanded state of an ice breaker.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a canal showing a state in which ice adhered to the surface of a stretchable membrane has been peeled off.
  • FIG. 9 (A) is a cross-sectional view of the ice breaker body according to the second embodiment, and (B) is an enlarged cross-sectional view of an air pipe with an end.
  • FIG. 10 is a front view of an ice breaker main body according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of a canal according to another embodiment.
  • the canal 10 is provided with a gate 12 that can be opened and closed in the direction of arrow C.
  • the gate 12 indicated by a solid line indicates a state where the canal 10 is closed
  • the gate 12 indicated by a two-dot chain line indicates a state where the canal 10 is opened.
  • Ice breaker bodies 16 are provided on the open side of the gate 12 on the wall surfaces 14 of concrete or the like located on both sides of the canal 10, respectively.
  • the ice breaker main body 16 includes a rectangular elastic film body 18 that is long in the horizontal direction (the direction of arrow B in FIG. 3).
  • the stretchable membrane 18 is a canvas-like one in which fiber materials 19a and 19b woven vertically and horizontally are covered with an elastic body 21 such as rubber.
  • a mounting bracket 20 is arranged along the outer peripheral edge of the elastic film body 18, and anchor bolts 22 are arranged at predetermined intervals. Have been.
  • the anchor bolt 22 is inserted into a hole 15 formed in the wall surface 14, and is fixed by solidifying a fixing agent (epoxy resin or the like) 17 injected into the hole 15.
  • a fixing agent epoxy resin or the like
  • the vicinity of the end of the elastic film 18 is placed on the embedding fitting 20, and the anchor bolt 22 penetrates the elastic film 18.
  • a holding member 24 is placed on the elastic film body 18, and a nut 26 is screwed into the vicinity of the upper end of the anchor bolt 22 penetrating the holding member 24 via a panel washer 25, and the elastic member Membrane
  • the periphery of the outer periphery of 18 is sandwiched between the holding member 24 and the embedding member 20 and is fixed to the wall surface 14.
  • an air pipe 28 is embedded in the wall surface.
  • One end of the air pipe 28 opens to the wall surface 14 and faces the inner surface side of the elastic film 18.
  • the check valve 33 and the pressure gauge 34 provided in the air pipe 28 prevent the supplied air from flowing back and manage the required pressure. To check the pressure, open the on-off valve 35.
  • an electric valve may be used for the supply valve 30 and the exhaust valve 31 for convenience.
  • the stretchable membrane 18 is normally disposed along the wall 14 of the canal 10. Therefore, the opening and closing of the gate 12 is not hindered.
  • the water level rises and falls.
  • a water level 34a indicated by a solid line indicates a high level
  • a water level 34b indicated by a two-dot chain line indicates a low level.
  • the stretchable film 18 when the dimensions of the stretchable film 18 are 3200 mm in width and 915 mm in length, and the pressure in the stretchable film is about 30. OKpa, the center of the stretchable film 18 expands about 300 mm. Can be stretched.
  • the work for breaking the ice 36 is only the operation of the compressor 32, the air supply valve 30, and the exhaust valve 31, and the ice 36 can be easily broken.
  • the ice breaker body 16 must be installed in accordance with the height of the ice 36 (water surface), and the size of the stretchable film 18 must be set to a size that can break the ice 36. Of course.
  • the air of the elastic film 18 is exhausted, so that the elastic film 18 is arranged along the wall surface 14 of the canal 10 as before.
  • the elastic film body 18 Since the elastic film body 18 is expanded and deformed and swells, if the internal air is exhausted, the elastic film body 18 becomes flat by its own contracting force.
  • the internal air may be forcibly exhausted by a pump or the like.
  • ice 36 may adhere to the surface of the stretchable film 18, but in such a case, if the stretchable film 18 is expanded, the ice 36 peels off and falls.
  • a force in which the ice breaker main body 16 is disposed only on the opening side of the gate 12 may be additionally disposed on the opposite side of the gate 12.
  • a pressure regulating valve (not shown) is attached to 2.
  • a lower film body 38 having elasticity such as rubber and the like having the same dimensions as the elastic film body 18 is adhered to the wall surface 14.
  • the elastic film 18 is disposed on the lower film 38.
  • the lower film body 38 is fixed to the wall surface 14 by being sandwiched by the metal fittings 20 and the holding metal fittings 24 together with the elastic film body 18.
  • a donut plate-shaped fastener 40 is provided on the wall surface 14 at the end of the air pipe 28.
  • a female screw 42 is formed inside the donut-shaped fastener 40, and the female screw 42 penetrates the lower membrane 38, and a male screw 46 of a holding metal fitting 44 is screwed through a washer 45. You.
  • the presser fitting 44 is formed with a circular flange 48 larger than the annular seal rib 47 of the fastener 40, and the lower film body 38 is sandwiched between the fastener 40 and the washer 45.
  • a through hole 50 through which air passes is formed in the shaft core portion of the holding member 44.
  • the elastic film 18 is in contact with the elastic lower film 38, and the air enters the elastic film 18 and the elastic lower film 38.
  • the airtightness is high, and air leakage can be prevented.
  • the present embodiment is suitable for a case where a crack or the like is formed in the wall surface 14.
  • the planar shape of the elastic film body 18 is a rectangle with four chamfered corners, but the planar shape of the elastic film body 18 is not limited to this.
  • the concave portion 52 for accommodating the gate 12 is provided on the wall surface 14 of the canal 10, and the force of providing the ice breaker body 16 in the concave portion 52 As shown in FIG.
  • the concave portion 52 may not be provided on the wall surface 14.
  • the ice formed in the waterway can be destroyed with a simple configuration, and for example, the present invention can be applied to an application in which a gate provided in the waterway can be opened and closed.

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Abstract

【課題】　簡単な構成で水路の氷を破壊する。 【解決手段】　運河１０の壁面１４に伸縮性膜体１８を金具で固定したアイスブレーカー本体１６をゲートの近傍に設ける。運河１０の水３４の表面付近に氷３６が張った場合には、コンプレッサー３２からの空気を伸縮性膜体１８へ供給し、伸縮性膜体１８を膨出させる。氷３６は、膨張する伸縮性膜体１８に押圧されて割れ、ゲートの開閉を支障なく行なうことが可能となる。

Description

明 細 書
アイスブレーカー、及びアイスブレーカー付き水路
技術分野
[0001] この発明は、水路の水が凍ってできた氷を破壊することのできるアイスブレーカー、 及び、アイスブレーカー付き水路に関するものである。
背景技術
[0002] 運河等の水路には、水路の開閉を行なう為に、例えば、鋼鉄製のゲートが設けられ ている（特許文献 1参照)。
特許文献 1：特開 2002 - 285533号公幸艮
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 一般的に、ゲートは、モータ等の動力を用いて開閉させている力 S、冬季に水路の水 が凍ると、ゲートの開閉に支障を来たす場合がある。
[0004] 何らかの機器を用いて氷を破壊することも考えられるが、作業が大掛かりになりコス トも高く付くので現実的ではなぐ又、ゲートの開閉に時間を要する。
[0005] この発明は、従来技術の有するこのような問題を解決することを課題として検討した 結果なされたものであり、この発明の目的は、簡単な構成で水路に形成された氷を破 壊することのできるアイスブレーカー、及びアイスブレーカー付き水路を提供すること にある。
課題を解決するための手段
[0006] 請求項 1に記載の発明は、水路に形成された氷を破壊するためのアイスブレーカ 一であって、水路の壁面に沿って配設される伸縮性膜体と、前記伸縮性膜体を前記 壁面に固定する固定部材と、前記伸縮性膜体と前記壁面との間に気体を供給して前 記伸縮性膜体を水路側に膨出させる気体供給手段と、を有することを特徴としている
[0007] 次に、請求項 1に記載のアイスブレーカーの作用を説明する。
[0008] 通常時は、伸縮性膜体は、水路の壁面に沿って配設されている。 [0009] 気温が低下し、例えば水路の水面に氷が張った場合には、気体供給手段を作動さ せて伸縮性膜体を膨出させる。
[0010] これにより、水面に張った氷が、膨張する伸縮性膜体に押圧されて割れる (破壊さ れる。）。
[0011] なお、使用後は、気体を抜くことで、元のように水路の壁面に沿って伸縮性膜体を 酉己設すること力 Sできる。
[0012] 請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載のアイスブレーカーにおいて、前記壁面 に密着する下膜体を設け、前記気体供給手段は前記伸縮性膜体と前記下膜体との 間に気体を供給する、ことを特徴としている。
[0013] 次に、請求項 2に記載のアイスブレーカーの作用を説明する。
[0014] 請求項 2に記載のアイスブレーカーでは、伸縮性膜体と下膜体との間に気体が供 給されて伸縮性膜体が膨出する。
[0015] また、伸縮性膜体と下膜体との間に気体が供給されるので、気密性が向上する。
[0016] 請求項 3に記載のアイスブレーカー付き水路は、水路と、水路を開閉するゲートと、 前記水路の前記ゲート近傍に設けられる請求項 1または請求項 2に記載のアイスブ レーカーと、を有することを特徴としている。
[0017] 次に、請求項 3に記載のアイスブレーカー付き水路の作用を説明する。
[0018] 気温が低下してゲート付近の水面に氷が張った場合には、気体供給手段を作動さ せて伸縮性膜体を膨出させる。
[0019] これにより、水面に張った氷が膨張する伸縮性膜体に押圧されて割れ (破壊され)、 ゲートの開閉を行なうことができるようになる。
発明の効果
[0020] 以上説明したように本発明のアイスブレーカ一は、簡単な構成で水路に形成された 氷を破壊することができる、とレ、う優れた効果を有する。
[0021] また、本発明のアイスブレーカー付き水路は上記の構成としたので、簡単な構成で 水路に形成された氷を破壊することができ、冬季でもゲートの開閉を自由に行なえる
、という優れた効果を有する。
図面の簡単な説明 [0022] [図 1]第 1の実施形態に係る運河の断面図である。
[図 2]運河の平面図である。
[図 3]アイスブレーカー本体の正面図である。
[図 4]伸縮性膜体の斜視図である。
[図 5]伸縮性膜体の取付部分の断面図である。
[図 6]アイスブレーカー本体の断面図である。
[図 7]アイスブレーカーを膨張させた状態を示す運河の平面図である。
[図 8]伸縮性膜体の表面に付着した氷を剥離している状態を示す運河の断面図であ る。
[図 9] (A)は第 2の実施形態に係るアイスブレーカー本体の断面図であり、 (B)は空 気配管の端付の拡大断面図である。
[図 10]他の実施形態に係るアイスブレーカー本体の正面図である。
[図 11]他の実施形態に係る運河の平面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0023] [第 1の実施形態]
以下に本発明のアイスブレーカー付き水路の第 1の実施形態を図面に基づき説明 する。
[0024] 図 2に示すように、運河 10には、矢印 C方向に開閉可能なゲート 12が設けられてい る。なお、図 2において、実線で示すゲート 12は運河 10を閉じている状態であり、 2 点鎖線で示すゲート 12は運河 10を開けた状態を示している。
[0025] 運河 10の両側に位置するコンクリート等の壁面 14には、ゲート 12の開く側にそれ ぞれアイスブレーカー本体 16が設けられている。
[0026] 図 1、及び図 3に示すように、アイスブレーカー本体 16は、水平方向（図 3の矢印 B 方向）に長い長方形の伸縮性膜体 18を備えている。
[0027] 図 4に示すように、伸縮性膜体 18は、縦横に織った繊維材 19a、及び繊維材 19bを ゴム等の弾性体 21で被覆した帆布状のもので、縦方向（矢印 A方向：運河 10での上 下方向）に指向する繊維材 19aは大きな波状をなしているが、横方向（矢印 B方向： 運河 10での水平方向）に指向する繊維材 19bはほぼ直線状をなしている。 [0028] したがって、この伸縮性膜体 18は、 B方向にはあまり伸びなレ、が、 A方向には繊維 材 19aが直線状に伸びることにより大きく伸びることができる。
[0029] 図 3、及び図 5に示すように、壁面 14には、伸縮性膜体 18の外周縁に沿って坦込 金具 20が配設されていると共に所定の間隔でアンカーボルト 22が配置されている。
[0030] アンカーボルト 22は、壁面 14に形成された穴 15に揷入されており、穴 15に注入さ れた固着剤（エポキシ樹脂等） 17が固化されることで固定されている。
[0031] なお、アンカーボルト 22は埋込金具 20を貫通している。
[0032] 埋込金具 20の上には、伸縮性膜体 18の端部付近が載せられており、アンカーボ ルト 22は伸縮性膜体 18を貫通している。
[0033] 伸縮性膜体 18の上には押え金具 24が載せられており、押え金具 24を貫通したァ ンカーボルト 22の上端付近にパネ座金 25を介してナット 26が螺合して、伸縮性膜体
18の外周縁付近が押え金具 24と埋込金具 20との間に挟持されて壁面 14に固定さ れている。
[0034] 図 6に示すように、壁面中には、空気配管 28が埋設されている。
[0035] 空気配管 28の一端は、壁面 14に開口して伸縮性膜体 18の内面側に臨んでいる。
[0036] 空気配管 28の他端側には、給気用バルブ 30、排気用バルブ 31、コンプレッサー 3
2、逆止弁 33、圧力計 34、開閉弁 35が取り付けられている。
[0037] 排気用バルブ 31を閉じて給気用バルブ 30を開けると、コンプレッサー 32からの空 気を伸縮性膜体 18側へ供給することができ、排気用バルブ 31を開けると、伸縮性膜 体 18側の空気を排出することができる。
[0038] なお、空気配管 28に設けた逆止弁 33と圧力計 34により、供給した空気の逆流防 止と必要な圧力を管理する。なお、圧力を見る場合には、開閉弁 35を開ける。
[0039] なお、給気用バルブ 30、排気用バルブ 31は、都合により電動バルブを用いても良 レ、。
(作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。
[0040] 図 1、及び図 2に示すように、通常時は、伸縮性膜体 18は、運河 10の壁面 14に沿 つて配設されている。したがって、ゲート 12の開閉に支障をきたすことは無い。 [0041] 本実施形態の運河 10は、水位が上下するものであり、図 1において実線で示す水 位 34aは高レベル時を示し、 2点鎖線で示す水位 34bは低レベル時を示してレ、る。
[0042] 例えば、高レベル時の水位 34aで、かつゲート 12が閉じた状態で気温が低下し、 図 6に示すように、運河 10の水 34の水面に氷 36が張った場合には、コンプレッサー 32からの空気を伸縮性膜体 18へ供給し、図 7に示すように伸縮性膜体 18を膨出さ せる。
[0043] 例えば、伸縮性膜体 18の寸法を横 3200mm X縦 915mmとした場合で、伸縮性膜 体内の圧力を 30. OKpa程度とすると、伸縮性膜体 18の中心部で約 300mm程度膨 張させることが出来る。
[0044] これにより、水 34の水面に張った氷 36が、膨張する伸縮性膜体 18に押圧されて割 れ、ゲート 12の開閉を支障なく行なうことが可能となる。
[0045] 氷 36を割るための作業としては、コンプレッサー 32、給気用バルブ 30、排気用バ ルブ 31の操作だけであり、簡単に氷 36を割ることが出来る。
[0046] なお、アイスブレーカー本体 16は、氷 36の張る高さ（水面）に合わせて設置し、伸 縮性膜体 18の寸法も氷 36を割ることのできる寸法に設定しなければならないのは勿 論である。
[0047] 使用後は、伸縮性膜体 18の空気を排出することで、伸縮性膜体 18は元のように運 河 10の壁面 14に沿って配設される。
[0048] 伸縮性膜体 18は、伸張変形して膨出しているので、内部の空気を排出すれば、 自 身の収縮力で平面状になる。
[0049] なお、内部の空気をポンプ等で強制的に排気しても良い。
[0050] 図 8に示すように、伸縮性膜体 18の表面に氷 36が付着することもあるが、このような 場合にも伸縮性膜体 18を膨張させれば、付着していた氷 36は剥離して落下する。
[0051] また、本実施形態では、アイスブレーカー本体 16をゲート 12の開く側にのみ配置し た力 アイスブレーカー本体 16をゲート 12の反対側にさらに追加配置しても良い。
[0052] また、伸縮性膜体 18に必要以上の圧力が作用しないように、予めコンプレッサー 3
2に圧力調整弁（図示せず）を取り付けておくことが好ましい。
[第 2の実施形態] 以下に本発明のアイスブレーカー付き水路の第 2の実施形態を図面に基づき説明 する。なお、第 1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
[0053] 図 9 (A)に示すように、本実施形態のアイスブレーカー本体 16では、壁面 14に伸 縮性膜体 18と同寸法のゴム等の弾性体力 なる下膜体 38を密着させており、下膜 体 38の上に伸縮性膜体 18が配置されている。
[0054] 下膜体 38は膨張させないため、伸縮性膜体 18のように伸びる必要は無い。
[0055] なお、下膜体 38は、伸縮性膜体 18と共に坦込金具 20、及び押え金具 24に挟持さ れて壁面 14に固定されている。
[0056] 図 9 (B)に示すように、壁面 14には、空気配管 28の端部分にドーナツ板状の留め 金具 40が坦設されている。
[0057] ドーナツ板状の留め金具 40の内側には雌ねじ 42が形成されており、雌ねじ 42に は、下膜体 38を貫通し、座金 45を介して押え金具 44の雄ねじ 46がねじ込まれてい る。
[0058] 押え金具 44は、留め金具 40の環状のシールリブ 47より大き目の円形フランジ 48が 形成されており、留め金具 40と座金 45との間に下膜体 38が挟持されている。
[0059] なお、押え金具 44の軸芯部分には、空気を通す貫通孔 50が形成されている。
[0060] 本実施形態では、伸縮性膜体 18が弾性体である下膜体 38に接し、空気の入る部 分が弾性体である伸縮性膜体 18と弾性体である下膜体 38との間になるので、密閉 度が高くなり、空気の漏れを防止することが出来る。
[0061] したがって、本実施形態は、壁面 14に亀裂等が入ってレ、る場合に好適である。
[その他の実施形態]
なお、上記実施形態では、図 3に示すように、伸縮性膜体 18の平面形状が四隅を 面取りした長方形であつたが、伸縮性膜体 18の平面形状はこれに限るものでは無く
、例えば、図 10に示すような小判形または楕円形等の他の形状であっても良い。
[0062] また、上記実施形態では、運河 10の壁面 14にゲート 12を収容する凹部 52が設け られており、この凹部 52にアイスブレーカー本体 16を設けていた力 図 11に示すよ うに、必ずしも壁面 14に凹部 52は設けられていなくても良い。
産業上の利用可能性 [0063] 冬季に水路の水が凍った場合に、簡単な構成で水路に形成された氷を破壊し、例 えば、水路に設けたゲートの開閉を可能とする用途に適用できる。
符号の説明
[0064] 10 水路
12 ゲート
16 アイスブレーカー本体（アイスブレーカー）
28 空気配管（アイスブレーカー）
30 給気用バルブ（アイスブレーカー）
31 排気用バルブ（アイスブレーカー）
32 コンプレッサー（アイスブレーカー）
33 逆止弁（アイスブレーカー）

Claims

請求の範囲
[1] 水路に形成された氷を破壊するためのアイスブレーカーであって、
水路の壁面に沿って配設される伸縮性膜体と、
前記伸縮性膜体を前記壁面に固定する固定部材と、
前記伸縮性膜体と前記壁面との間に気体を供給して前記伸縮性膜体を水路側に 膨出させる気体供給手段と、
を有することを特徴とするアイスブレーカー。
[2] 前記壁面に密着する下膜体を設け、前記気体供給手段は前記伸縮性膜体と前記 下膜体との間に気体を供給する、ことを特徴とする請求項 1に記載のアイスブレーカ
[3] 水路と、
水路を開閉するゲートと、
前記水路の前記ゲート近傍に設けられる請求項 1または請求項 2に記載のアイスブ レーカーと、
を有することを特徴とするアイスブレーカー付き水路。
PCT/JP2004/010611 2003-07-25 2004-07-26 アイスブレーカー、及びアイスブレーカー付き水路 WO2005010282A1 (ja)

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