(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流側に水位のある河川等を横断し、可撓性膜の両側縁を離して凹凸部を有する河床部に固定し、空気又は／及び水の供給、排出により起立、倒伏する可撓性膜堰において、
前記凹凸部における凸部を形成する凸条部材が、河川等の流れ方向に対して直角な方向に延在するように設けられた剛性を有する棹状部材と、前記棹状部材を河川等の流れ方向に対して前記河床上で可動となるように支承した弾性体からなる支承部材とを備え、
起立状態から倒伏状態となった前記可撓性膜を、複数の前記棹状部材及び該複数の棹状部材間に形成される凹部に沿わせて倒伏させることを特徴とする可撓性膜堰。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川等を横断して敷設され、空気又は／及び水の供給により起立し、排出により倒伏する可撓性膜堰に係り、特に下流側に水位のある場所例えば港湾の入江、又は河川の外海との出入り口に敷設される可撓性膜堰に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水門、防潮堰等は、鋼鉄製で設備の規模の大きなものが一般的である。
そこで通常ゴム堰と称される流体の供給・排出により可撓性膜堰を起立もしくは倒伏させるものは施工が簡単であることから、河川に多く使用されているが、これを水門又は防潮堰に利用することが考えられる。
【０００３】
ところが、水門や防潮堰は、河川の途中に設けられるのとは異なり、その両側の水位が反転することがあり、いずれの状態でも安定して起立している必要がある。又、両側の水位が同位の時に水門や堰を開くことになるので、両側の水位が同じ状態で可撓性膜堰を完全に倒伏することが望ましい。
しかしながら、倒伏時に袋体内に空気が閉じ込められて部分的に浮遊膜を生じたり、空気が残らなくとも河床に固定されない部分があるので、これが水中に浮遊して完全に倒伏状態とすることが困難であった。
【０００４】
この課題を解決するものとして可撓性膜堰への給排する媒体を液体とする方法と底面に凹凸を設け、袋体がこの凹凸に沿うように倒伏する方法（特公平５−９５６７公報）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前者の方法は媒体である液体の確保が難しく、液体確保のための施設が必要で初期コストが高いばかりか、維持管理にも多大のコストがかかる。
【０００６】
又、後者の例では、このような可撓性膜堰として、ここで、図５のように、底部に設けたスぺーサーによって凹凸を形成し袋体の周長をその凹凸に等しくして完全倒伏される発明が開示されている。
即ち図中１０は基礎コンクリートからなる河床、２０はパイプ状のスぺーサー、３０は可撓性膜堰、４０は袋体を形成する可撓性膜、５０は取付金具であるアンカーボルト、７０は河川等水の流れ、８０は流体（空気又は水）である。
図５（ａ）は可撓性膜４０が起立している状態であり、上記において下流側においても水がある場合、可撓性膜４０の流体８０を排出して可撓性膜４０の倒伏を開始すると、図５（ｂ）の倒伏状態の過程を経て、可撓性膜４０はスぺーサー２０倒伏過程の最終段階で発生する浮遊膜４０Ａを引き込むことが可能とされている。
【０００７】
最終的には可撓性膜４０がスぺーサー２０間に埋没することもある。しかし、本来スぺーサー２０は河床１０に不動に固着されており、その性能には限界があった。又スぺーサー２０の表面が経時変化によって粗面になり、浮遊膜４０Ａの引込を阻害するという欠点があったため、図５（ｃ）のように可撓性膜４０の一部が基礎コンクリート１０に密着せず、浮遊膜４０Ａが生じてしまう問題がある。
このような可撓性膜堰を河川、河口堰に用いた場合には河川水の通水阻害や船舶等の曳航阻害になる。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とするところは施工が簡単で可撓性膜堰の倒伏が完全に行える可撓性膜堰を提供することにある。
【０００９】
【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は次のように構成した。本発明の請求項１に記載の可撓性膜堰は、下流側に水位のある河川等を横断し、可撓性膜の両側縁を離して凹凸部を有する河床部に固定し、空気又は／及び水の供給、排出により起立、倒伏する可撓性膜堰において、前記凹凸部における凸部を形成する凸条部材が、河川等の流れ方向に対して直角な方向に延在するように設けられた剛性を有する棹状部材と、前記棹状部材を河川等の流れ方向に対して前記河床上で可動となるように支承した弾性体からなる支承部材とを備え、起立状態から倒伏状態となった前記可撓性膜を、複数の前記棹状部材及び該複数の棹状部材間に形成される凹部に沿わせて倒伏させることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の可撓性膜堰についてその実施の一形態について図面に基づき説明する。
【実施例】
図１は凸部を形成する凸条部材を、河川等の流れ方向に直角な方向に設け、且つ河川等の流れ方向に対して前記河床上で可動する可撓性膜堰の第１の実施例の倒伏過程を示すものである。
図１（ａ）において１はコンクリート等で築床された河床部であり、可撓性膜４の両側縁を離して前記河床部１の固定ラインＡ、Ｂにアンカーボルト５により固定されることによって袋状体の内室を形成し、可撓性膜堰３が空気８の供給、排出（排気）により起立、倒伏可能に布設される。
【００１２】
一方、河床部１の表面には、河川等７の流れ方向Ｆに直角の方向に延在するように、複数の凸条部材２が河床部１上に適宜間隔で河川等７の流れ方向Ｆに河床部１上で可動するように取付けられ、このようにして河床部１上に凹凸が形成される。更には、可撓性膜堰３内に給気もしくは前記可撓性膜堰３内を排気するための給、排出管６を備えている。
【００１３】
図１（ｂ）は、初期の排気状態を図示した可撓性膜４の断面図であり、前記可撓性膜４は、排気を始めると固定ラインＡ、Ｂの上方側が上下流７側の水圧と充填空気の排気による現象に伴ってほぼ対照的に倒伏を開始し、それぞれ内方に湾曲し始めて湾曲変形した湾曲部（閉塞部）４Ｂが、又外方に突出した浮遊部４Ａが形成される。
【００１４】
図１（ｃ）は可撓性膜４の倒伏の更なる進行過程を示す断面図であり、前記可撓性膜４の内室の排気が進むと、湾曲部４Ｂは凸条部材２と共に一部が閉塞状態になる。更には、図１（ｄ）に示すように、内室の排気が進行すると可撓性膜４が凸条部材２を覆うように凸条部材２と共に河床１のピット部に着底するように納まり、このようにして可撓性膜堰３の完全な倒伏が可能となる。
【００１５】
図２（ａ）は凸条部材２の全体の構造を示す斜視図であり、凸条部材２を構成する部材としては、半円筒状であり台座部２Ａ２を有する棹状部材２Ａ、これを支持する支承部材２Ｂとからなり、金具２Ｃによって棹状部材と支承部材２Ｂとが取付られて一体に成形されている。
図２は凸条部材２のよう部断面図であり、図２（ｂ）に示すように，棹状部材２Ａを形成する材質としては、鋼鉄等の金属、ＦＲＰ等の剛性を有する硬質樹脂等が好ましく、更にはその表面２Ａ１は凸面形状とされ、望ましくは切削研磨、フッ素樹脂加工等によって平滑性を付与しておくのがよい。又、台座部２Ａ２を設けことによって凸条部材２が河床１に転倒するのを防止している。この場合、台座部２Ａ２と河床１との間に隙間２Ａ３が設けられており、通常では棹状部材２Ａが河床１に接触することはない。
【００１６】
又、図２（ｃ）に示すように、支承部材２Ｂは弾性変形可能なゴム等の弾性体２Ｂ１の上下に取付金具２Ｃを加硫接着してあり、上方の金具２Ｃは棹状部材２Ａにねじ２Ｃ１等により締結し固定されている。
又、他方の金具２Ｃはアンカーボルト２Ｄによって河床１に固定される。
このようにして、棹状部材２Ａを支承する支承部材２Ｂと棹状部材２Ａとからなる凸条部材２が複数個河床１に敷設される。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）は本発明の他の実施例を示す正面及び側面図であり、支承部材２Ｂとして、弾性体と硬質板とを交互に積層した複数の弾性変形可能な積層ゴム２Ｂ１を中間板２Ｂ２の上下面に設置し、それぞれの上下面を一方を棹状部材２Ａ側に、他の一方を河床１側にねじ等で固定したものである。
【００１８】
次に本発明の実施の形態における作用につき説明する。
図４は隣接する二つの凸条部材２とそれらの間の可撓性膜４の相互作用を説明するものである。
図４（ａ）に示した可撓性膜４は河床１上に設けられた凸条部材２上に着底するように接すると、可撓性膜４の内室の圧力Ｐ１  は、上下流８の水圧Ｐ２  より小さいので、水圧Ｐ２  が負荷され続けることによってＰ１  とＰ２  との差圧ΔＰによって可撓性膜内の容積が逐次減容し続ける。
一方、一つの凸条部材２とこれに隣接する他の凸条部材２と間の可撓性膜４は河床側に所定の曲率半径Ｒを有する湾曲部４Ｂを形成しているが、これらの二つの凸条部材２間の可撓性膜４にかかる張力Ｔと上記差圧ΔＰ及び上記曲率半径Ｒとの間には、
Ｔ＝ΔＰ・Ｒ
の関係が成り立つ。
【００１９】
ここで、図４（ｂ）のように、一つの凸条部材２は河川等７の流れ方向Ｆに河床部上で可動する弾性体２Ｂ１に支承されているために、河川の上下流Ｆのいずれの方向にも河床１に対して水平変位することができる。従って、この水平変位により湾曲部４Ｂが弛むように湾曲部４Ｂの張力Ｔ１  を緩和することができので、湾曲部４Ｂは湾曲部の曲率半径ＲにおいてはＲ１  がより小さいＲ２  を有する湾曲部４Ｂが形成されるようになる。
又、凸条部材の表面には平滑面２Ａ１が設けられているので、可撓性膜４と凸条部材２との間の摩擦抵抗が少なく、張力Ｔを緩和する上で効果がある。
【００２０】
その結果、上記作用が逐一進行するにつれて、すべての凸条部材２の表面を可撓性膜４が覆うような状態にまでなり、図４（ｃ）のように可撓性膜４が凸条部材２と河床部１共とによって形成される凹凸部に収納されるために、可撓性膜４の倒伏時の浮遊部を吸収して可撓性膜４の完全な倒伏が達成できる。又、再び可撓性膜内に給気を行いつつ可撓性膜堰３の起立を実施しても、可撓性膜４が凸条部材２の表面から離れれば、凸条部材２は可撓性膜の張力による水平変位の拘束から解放され、支承部材２Ｂの弾性体２Ｂ１の弾性変形によって変位前の取付状態に容易に復元することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、施工が簡単で可撓性膜堰の倒伏が完全に行える可撓性膜堰を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）から（ｄ）は、本発明の一実施例における可撓性膜堰の取付構造を示した可撓性膜堰の起立から倒伏に至る状態の横断側面図である。
【図２】図１の要部拡大斜視及び横断側面図である。
【図３】本発明の外の要部拡大正面及び側面図である。
【図４】図１の要部拡大横断側面図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、従来の可撓性膜堰の取付構造を示した可撓性膜堰の起立から倒伏に至る状態の横断側面図である。
【符号の説明】
１、１０  河床部
２  凸条部材
３、３０  可撓性膜堰
４、４０  可撓性膜
２Ｄ、５、５０、アンカーボルト
６、６０  給、排気管
７、７０  河川流
８、８０  気体
４Ａ、４０Ａ  浮遊部
４Ｂ、４０Ｂ  湾曲部
２Ａ  棹状部材
２Ａ１  フッ素樹脂層
２Ａ２  台座部
２Ａ３  隙間
２Ｂ  支承部材
２Ｂ１  弾性体
２Ｂ２  中間板
２Ｃ  取付金具
２０  スぺーサー
Ｆ  河川の流れ方向
Ｒ  曲率半径
Ｔ  張力
【図１（ａ）】
0003609546.tif 000002
【図１（ｂ）】
0003609546.tif 000003
【図１（ｃ）】
0003609546.tif 000004
【図１（ｄ）】
0003609546.tif 000005
【図２】
0003609546.tif 000006
【図３】
0003609546.tif 000007
【図４】
0003609546.tif 000008
【図５（ａ）】
0003609546.tif 000009
【図５（ｂ）】
0003609546.tif 000010
【図５（ｃ）】
0003609546.tif 000011