(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の途上に設けられたゲート装置において、
ゲート装置基体（１）と、
前記ゲート装置基体（１）上に上下方向に移動可能に設けられた水門扉（３）と、
前記水門扉（３）の水路上流側に設けられ、前記水門扉（３）が下降して閉じたとき、前記ゲート装置基体（１）に前記水路を横切る方向の側壁に取り付けられた下部の戸当金物（２）に圧接して流水を遮断するための第１の水密装置（４）と、
前記第１の水密装置（４）の下方の前記水門扉（３）の前記水路上流側に設けられ、前記水門扉（３）が下降して前記第１の水密装置（４）が前記圧接をしたとき、前記戸当金物（２）に接触もしくは非接触にて流水を遮断するための第２の水密装置（５）と、
前記第１の水密装置（４）と前記第２の水密装置（５）の距離（Ｈ１）を、前記ゲート装置基体（１）底部からの土砂堆積面高さ（Ｈ２）より長く設定するようにした
ことを特徴とするゲート装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の水密装置（５）は下部水密、側部水密部分を備えている
ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダムや河川等に設置される水門用のゲート装置に関する。さらに詳しくは、このゲート装置の水密装置の保護に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川からの用水の取入れ、内水の排除等の目的で水門が設置されている。従来、図７に示すように土砂の多いダムや河川等において、この水門のゲート装置を２つ設けて水密装置を保護していた。この２つのゲート装置の役目は先ず第１のゲートで土砂等の流出を遮断し、土砂のない流水を第２のゲートで遮断するものである。第１のゲート０１は主に土砂等を遮断するものであるから、水密装置として完全なものは必要ではない。場合によっては水密装置が全くないゲートもある。専ら土砂等を遮断することを優先するゲートである。
【０００３】
一方、第２のゲート０２は、第１のゲート０１で土砂等の排除された流水を遮断するためのもので、完全な止水機能を有しているものである。従って、この第２のゲート０２は水密装置を有する。通常ダム等を堰き止めているときは、第１のゲート０１、及び第２のゲート０２は共に全閉の状態にある。ダム等を開放するときは、先ず第２のゲート０２を開放し続いて第１のゲート０１を開放し流水を吐き出しながら、土砂等を流す方法が採用されている。
【０００４】
この操作方法は、第２のゲート０２の水密装置を土砂等から保護するためである。逆に、ゲートを閉じるときは、先に第１のゲート０１を閉じ、続いて第２のゲート０２を閉じる。又水密装置そのものは、種々の方法が提案されているが、多くはゴムを使用するものである。ゴムの弾性を利用し密封度を高めるものであるが、水密装置の構造に工夫をこらしたものや硬質ゴムを使用したもの等がある。
殆どのものは、土砂等の混在した流水を衝撃的に受けたときこの水密装置は損傷を受けることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来技術によると、土砂吐き出し用のゲートと止水用のゲートと２つのゲートを有し、それぞれの機能に基づきゲートの開閉操作を行い流水を管理していた。この方法は維持費が高くつき又ゲートのためのスペースも大きくとらざるを得なかった。また２つのゲート間には多少の土砂等も残存しているので、止水用のゲートに付随する水密装置を損傷するおそれもあった。
【０００６】
特に土砂等の少ない流水の場合には１つのゲートで行うこともあるが、この場合は水密装置が損傷するとすぐ水漏れを起こしトラブルの原因となっていた。又損傷した場合の補修は、流水を止めることができずその工事は大変手数を有するものであった。
【０００７】
本発明は、このような技術背景にもとづいてなされたものであり、１つのゲート装置において既存の水密装置とは別に第２の水密装置を設けることによりメインの水密装置の保護を図り、ゲート装置の運用を安定なものにし正常な管理のできるゲート装置の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のゲート装置は、水路の途上に設けられたゲート装置において、ゲート装置基体（１）と、前記ゲート装置基体（１）上に上下方向に移動可能に設けられた水門扉（３）と、前記水門扉（３）の水路上流側に設けられ、前記水門扉（３）が下降して閉じたとき、前記ゲート装置基体（１）に前記水路を横切る方向の側壁に取り付けられた下部の戸当金物（２）に圧接して流水を遮断するための第１の水密装置（４）と、前記第１の水密装置（４）の下方の前記水門扉（３）の前記水路上流側に設けられ、前記水門扉（３）が下降して前記第１の水密装置（４）が前記圧接をしたとき、前記戸当金物（２）に接触もしくは非接触にて流水を遮断するための第２の水密装置（５）と、前記第１の水密装置（４）と前記第２の水密装置（５）の距離（Ｈ１）を、前記ゲート装置基体（１）からの土砂堆積面高さ（Ｈ２）より長く設定するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
又、前記第２の水密装置（５）は下部水密、側部水密部分を備えている。
【００１０】
上記構成において、水路を開放するためには、水路を閉じた状態から水門扉を上方向へ移動させる。この場合、第２の水密装置で流水を抑制している間に第１の水密装置は土砂等の堆積した流水の上部に退避される。続いて水門扉をさらに上方へ移動させ第２の水密装置が流水吐出部分にさしかかると、水門扉は半開放状態になるので、土砂等の混在した流水は第２の水密装置とゲート装置基体の間を激しく流れる。
【００１１】
このとき土砂等は流水とともに急流となって流され、第２の水密装置に衝突する。続いて水門扉を上昇させ第２の水密装置を土砂等の影響を受けない位置まで移動させ完全解放の状態となる。水路を閉じるときは前記と逆の操作を行うことになるが、この第２の水密装置が水路を遮ると流水は抑制されるので、水路の流れは非常に少ない。この状態で水門扉をさらに下降させると前記第１の水密装置は流れの非常に少ない状態で水路を遮断することになる。この水門扉の昇降動作は連続的に行われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図は本発明の水門扉の開閉状態を示す断面図であり、図１は水門扉が閉じた状態、図２は水門扉が半開閉状態を示し、第１の水密装置がゲート装置基体から離れようとするところを示している。図３は水門扉の完全開放状態の直前を示し、本発明の主要部をなす第２の水密装置がゲート基体から離れるところを示している。
【００１３】
ゲート装置の基体１は、一般的にはコンクリートでできている。河川であれば、河川床の一部がコンクリート床としてゲートが設けられる。流水が落下する基体の部分に、流水方向（河川）を横切る方向に側壁が設けられ、この部分に戸当金物２が取り付けられる。この戸当金物２に沿って上下方向に移動可能な水門扉３が設けられる。この水門扉３は前記ゲート装置基体１に取り付けた図示しない柱等を介して支持され、上下方向に手動又は自動で開閉移動ができるようになっている。
【００１４】
なお、本発明の実施の形態の構成は直線状に上下方向移動するようになっているが、本発明は円弧状に水門扉を開閉させる方法にも適用できる。前記戸当金物２に相対して水密装置４（「第１の水密装置」とも呼ぶ。）が取り付けられている。この水密装置４は、流水を遮断するものであり公知のものが種々提案されているので、最適のものを採用すればよい。本実施の形態ではゴム状のものを適用している。
【００１５】
他の例として、炭素繊維などの硬質材料を利用したものもある。前記水門扉３が閉じているときは、この水密装置４は前記戸当金物２に圧接している。この水密装置４の下方には、この水密装置４に併設して補助水密装置５（「第２の水密装置」ともいう。）が前記水門扉３にボルト６により取り付けられており、上流から前記ゲート装置の基体１上を流れてくる土砂等を含んだ流水が基体１から流下するのを防止するためのものである。
【００１６】
水密装置４は戸当金物２に圧接しているが、前記水門扉３が上下方向に移動するときは水密装置４は戸当金物２に摺動することになる。前記したように水密装置は一般にゴムを使用することが多いので、ゴムと戸当金物２が摺動することになる。
【００１７】
このように摺動することは水密部分に過大な摺動抵抗をもたらし、ゴムの摩耗、めくれ等の不具合が生じる事もある。また、補助水密装置５は後記するように土砂等を直接衝撃的に受けるので、前記水密装置４に比し衝撃に耐えられる材質のものを使用した方がよい。前記したとおり、水門扉３の上流又は近傍の河川敷から土砂、礫等７が流れ込むところでは、前記ゲート装置の基体１上には、多くの土砂、礫等７が堆積している。
【００１８】
台風のときには折れた木材等も含まれる。この土砂等は流水により移動されるもので、水門扉３が閉じているときは流れがないので堆積したまま下方に沈んでいる。前記水門扉３が開放されるとき、土砂等は流水として水とともに流れ下る。
【００１９】
図２は水門扉３が少し上昇したところを示し、前記水密装置４が基体１から離れ、補助水密装置５のみで流水を抑制しているところを示している。補助水密装置５で流れは抑制された状態にあるので、多少の水漏れはあっても前記水密装置４が基体から離れ上方にあるにもかかわらず、流水の動きは非常に少ない。
【００２０】
前記水門扉３がさらに上方に移動し水路を開放状態にしたのが図３である。この場合補助水密装置５が河床より上方に移動し、土砂等を含んだ流水は狭いすき間を通して流量を増し激しく流れ落ちようとする。このとき土砂、礫等がこの補助水密装置５に衝突しながら水門下に落下する。
【００２１】
図４は、水密装置４の詳細を示したものである。水密装置４の主要部をなす水密ゴム８は抑え具９に固定されている。この抑え具９は、ボルトにより水門扉３に取り付け取り外し自在に固定されている。水密ゴムの構成は水密性を保つため、ある程度柔軟性のある構造になっている。このため、水密状態のとき、水密ゴムの突出部はツブレ代（圧着代）Ａを有し凹んだ状態で前記戸当金物２に圧接している。
【００２２】
図５は、補助水密装置の詳細を示したものである。前記したように、この補助水密装置５は主として土砂等の流下を止めるための構造を有しており、完全な水密機能は必要ない。従って、土砂等の衝突に耐えられる強固なものが求められる。図５に示すものは硬質ゴムを使用した実施例を示している。硬質ゴム１０は抑え具１１に固定されている。抑え具１１は、ボルト６により水門扉３に取り付け取り外し自在に固定されている。前記硬質ゴムの突出部は前記水密装置４のように圧接する必要はなく、土砂等を抑制する状態のときは、前記戸当金物２の壁面すれすれに設置される。
【００２３】
水門扉３が開放されるとき又は遮断されるときの流水は、通常河川を流れるときの水速より急に早くなる。台風等の季節にはこの土砂等の流水が頻繁に発生するので、この補助水密装置５は早く損傷するおそれがある。このためこの補助水密装置５は水密装置４よりは強固な構成になっている。
【００２４】
この補助水密装置５の損傷を確認する場合は、水門扉３が半開閉位置即ち水密装置４がゲート本体を離れるときに、流水漏れがあり土砂等の一部が流れると補助水密装置５が破損していると判断される。
【００２５】
一方前記水密装置４は、図３で示すように補助水密装置５との間隔をＨ１とし、河床に堆積した土砂等の高さをＨ２とした場合、Ｈ１＞Ｈ２であれば、水門扉３を開放するとき土砂等は前記水密装置４に衝突することがないので、この場合水密装置４は損傷することはない。
【００２６】
図６は、水密装置４及び補助水密装置５の配置を示し、水門扉３への取付図である。水密装置４は、通常の水門の水密装置のように水門扉の左右と下端にコの字状に配置されている。補助水密装置５は、水密装置４の下部に沿うように配置されているが、その左右端１５は水密装置４の側部ゴム８に連続させたほうがよい。このために、土砂等が流水と共に流れ出すのを防いでいる。
【００２７】
又補助水密装置５が破損したとしても前記水密装置４は無傷の状態で残存しているので、一時的には水門扉３の開閉操作を行っても前記水密装置４によって流水を遮断できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のゲート装置によれば、第１の水密装置に加え、第２の水密装置を形成したので、第１の水密装置の損傷の頻度は少なくなりゲート装置の安全性がより高められ、又ゲート装置としての寿命を長く保持できることとなった。
【００２９】
さらに流水を第２の水密装置で抑制している間に、第１の水密装置を土砂等の堆積面より高い位置に退避させると、第１の水密装置の保護が完全になされる。また、ゲート装置は１つのゲート施設のみでよいので、構成は簡素になり維持費は安価となり、施設経費を大幅に節減でき経済効果を高めることとなった。
このような本発明の構成により、ゲート装置はより安定した稼働ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ゲート装置の水門扉が閉じた状態を示す断面図である。
【図２】図２は、ゲート装置の水門扉が半開閉状態にあり、第１の水密装置がゲート装置基体を離れる途上を示した断面図である。
【図３】図３は、ゲート装置の水門扉が開放状態にあり、本発明の主要部をなす第２の水密装置がゲート装置基体を離れる途上を示した断面図である。
【図４】図４は、水密装置（第１の水密装置）の詳細を示した断面図である。
【図５】図５は、補助水密装置（第２の水密装置）の詳細を示した断面図である。
【図６】図６は、水門扉の水密ゴム取付図であり水密装置と補助水密装置の配置を示す図である。
【図７】図７は、従来の実施の形態を示した説明図である。
【符号の説明】
１…ゲート装置基体
２…  戸当金物
３…水門扉
４…水密装置（第１の水密装置）
５…補助水密装置（第２の水密装置）
６…ボルト
７…土砂、礫等
８…水密ゴム
９…抑え具
１０…硬質ゴム
１１…抑え具
【図１】
0003614329.tif 000002
【図２】
0003614329.tif 000003
【図３】
0003614329.tif 000004
【図４】
0003614329.tif 000005
【図５】
0003614329.tif 000006
【図６】
0003614329.tif 000007
【図７】
0003614329.tif 000008