(57)【要約】【課題】高波によって暗渠の水路を容易に閉塞可能なゲート装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のゲート装置１０は、暗渠１２の上面開口１４と連続する貫通口２２を床面に備え、前記暗渠１２よりも水位の高い流水が屋内に流入する浸水口２４を側壁に形成した建屋２０と、前記建屋２０の内部で上下方向に移動可能に収容されて、前記建屋２０の浸水による水位に追従して前記屋内を上下動するフロート３０と、前記建屋２０の内部に収容されて、前記フロート３０の上下動に連動して進退移動する駆動手段８０と、前記駆動手段８０と索条体４０を介して接続し、前記暗渠１２の取水時に前記暗渠１２の内部で水路を開放する位置に固定されて、前記フロート３０の上下動に連動して前記水路を開閉可能に移動するゲート５０と、を備えたことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗渠の上面開口と連続する貫通口を床面に備え、前記暗渠よりも水位の高い流水が屋内に流入する浸水口を側壁に形成した建屋と、
前記建屋の内部で上下方向に移動可能に収容されて、前記建屋の浸水による水位に追従して前記屋内を上下動するフロートと、
前記建屋の内部に収容されて、前記フロートの上下動に連動して進退移動する駆動手段と、
前記駆動手段と索条体を介して接続し、前記暗渠の取水時に前記暗渠の内部で水路を開放する位置に固定されて、前記駆動手段の進退移動によって前記水路を開閉可能に移動するゲートと、
を備えたことを特徴とするゲート装置。
【請求項２】
前記建屋は、上面に網目状の排気口を形成したことを特徴とする請求項１に記載のゲート装置。
【請求項３】
前記ゲートは、プレート本体が前記暗渠にヒンジ結合し、前記フロートの上下動による前記駆動手段の進退移動に連動して前記プレート本体が起立又は倒伏し、前記水路を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載のゲート装置。
【請求項４】
前記ゲートは、プレート本体が前記暗渠の上面開口側に配置されて、前記フロートの上下動による前記駆動手段の進退移動に連動して前記プレート本体が上下移動し、前記水路を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載のゲート装置。
【請求項５】
前記ゲートは、回転中心が前記暗渠の流れ方向と交差する側壁に取り付けられて、前記暗渠の流れ方向に沿って回転する回転体を備え、前記回転体は、外周の一部に止水プレートを形成し、前記フロートの上下動による前記駆動手段の進退移動に連動して前記回転体が回転して前記止水プレートで前記水路を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載のゲート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗渠のゲート装置に関し、特にフロートの浮力による上下動に連動して水路を開閉することができるゲートを備えたゲート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用水、農業用水、水道用水として利用するために、海、湖沼、河川等から取水する暗渠がある。一例として、海から取水する暗渠は、取水路が地中に埋められている。そして、陸上には、津波等の高波により陸地側が浸水しないように防潮堤が設けられている。通常の取水は、暗渠の水路内で所定の水位で行われている。
従来の水路には、高潮などの流水による逆流を防止するために可動式のゲートが取り付けられている。従来のゲート装置として、特許文献１，２を挙げることができる。
【０００３】
特許文献１に開示のゲート設備は、水位の変動によって無動力、かつ自動的に通水断面を開放又は閉塞する浮体式起伏型扉体と、この扉体を任意に全開・全閉操作が可能な油圧式の作動装置を備えている。このような構成により、自動作動による開閉障害が発生した場合でも、作動装置を作動させて容易に障害を排除することができる。
【０００４】
特許文献２に開示のゲート装置は、流水路に配置されて水位に追従して上下動するフロートと、フロートの上下動に伴って立ち上り又は折り畳まれるリンク式縦桁部材と、リンク式縦桁部材の上流側面に沿って配置された軽量で可撓性の幕板を備えている。このような構成により、流水が浸入する際にフロートの浮力だけでリンク式縦桁部材とともに幕板が立ち上り、水位がゼロになると、フロート等の自重によって幕板が折り畳まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５４４５０３号公報
【特許文献２】特開２０１２−５７４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のゲート設備は、ゲート自体がフロート（浮体）であり、水位の変動によって開閉する構造であるため、取水時には、暗渠内の所定水位によって、ゲートの浮力が作用して傾斜して起立する。そして、ゲートによって堰き止められた上流側の水がゲートを乗り越えて下流側へと流れていく。このため、ゲートの浮力によって取水量が制限されてしまい、低水位の場合には、ゲートの浮力が大きいとゲートを乗り越えることができず取水に不都合が生じてしまうおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２のゲート装置は、幕板がフロート側のヒンジ金具に水密固定されているため、取水時には、暗渠内の所定水位によって、フロートの浮力が作用して幕板の上部が起立し、幕板によって堰き止められた上流側の水が幕板を乗り越えて下流側へ流れていく。よって、特許文献１と同様に、フロートの浮力によって取水量が制限されてしまい、低水位の場合には、フロートの浮力が大きいと幕板を乗り越えることができず取水に不都合が生じてしまうおそれがある。
【０００８】
また、従来の暗渠、一例として、発電所の取水路又は放水路では、津波などの高波に対して、想定される高さの防潮堤を築くのみであり、暗渠から陸地側へ流れ込む高波による流水に対して、特別な対策が施されていなかった。従来の可動式のゲート装置は、電動機を介して、ロープ、リンク機構で開閉するフラップゲートの構成、スピンドルでスライドゲートを上下動させて開閉する構成、又は、油圧機構でゲートを起立・倒伏させて、流水路を閉塞又は開放する構成が一般的である。
【０００９】
この場合、所定の高さを超えた津波が襲来したとき、電動機のほか駆動装置、制御装置が水没して運転不能に陥ることになる。また、電動機等が水没しないように高台に配置したとしても、津波による電源喪失で、津波が引いた後、ゲートを作動させることができなくなり、陸地側に溜まった水は、防潮堤がダムの役割となって廃水ができない。また、非常用電源装置が発電所内に備え付けられていたとしても、その容量には限りがあり、主機に対して優先的に割り当てられるため、補機に属するゲート装置への電源供給は期待できない。
【００１０】
さらに、津波が引いた後、ゲート装置が設置された箇所に直ちに作業員、重機などが滞留水や瓦礫によって阻まれて近寄ることができず、外力によるゲート装置の開閉作業もできない状況になる。
また、従来の浮体式起伏型のゲート装置は、津波のような高い水位を想定して開閉する構成ではなかった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、高波などの高い水位の流水によって暗渠の水路を容易に閉塞可能なゲート装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、暗渠の上面開口と連続する貫通口を床面に備え、前記暗渠よりも水位の高い流水が屋内に流入する浸水口を側壁に形成した建屋と、前記建屋の内部で上下方向に移動可能に収容されて、前記建屋の浸水による水位に追従して前記屋内を上下動するフロートと、前記建屋の内部に収容されて、前記フロートの上下動に連動して進退移動する駆動手段と、前記駆動手段と索条体を介して接続し、前記暗渠の取水時に前記暗渠の内部で水路を開放する位置に固定されて、前記駆動手段の進退移動に連動して前記水路を開閉可能に移動するゲートと、を備えたことを特徴とするゲート装置を提供するものである。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、前記建屋は、上面に網目状の排気口を形成したことを特徴とするゲート装置を提供するものである。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は２の解決手段において、前記ゲートは、プレート本体が前記暗渠にヒンジ結合し、前記フロートの上下動による前記駆動手段の進退移動に連動して前記プレート本体が起立又は倒伏し、前記水路を開閉することを特徴とするゲート装置を提供するものである。
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１又は２の解決手段において、前記ゲートは、プレート本体が前記暗渠の上面開口側に配置されて、前記フロートの上下動による前記駆動手段の進退移動に連動して前記プレート本体が上下移動し、前記水路を開閉することを特徴とするゲート装置を提供するものである。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第１又は２の解決手段において、前記ゲートは、回転中心が前記暗渠の流れ方向と交差する側壁に取り付けられて、前記暗渠の流れ方向に沿って回転する回転体を備え、前記回転体は、外周の一部に止水プレートを形成し、前記フロートの上下動による前記駆動手段の進退移動に連動して前記回転体が回転して前記止水プレートで前記水路を開閉することを特徴とするゲート装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記のように、暗渠よりも水位の高い流水が屋内に流入する浸水口を側壁に形成した建屋と、建屋の浸水による水位に追従して屋内を上下動するフロートと、フロートの上下動に連動して進退移動する駆動手段と、駆動手段と索条体を介して接続し、暗渠の取水時に暗渠の内部で水路を開放する位置に固定されて、駆動手段に連動して水路を開閉可能に移動するゲートと、を備えているため、陸上のフロートの浮力による上下動によって駆動手段を進退移動させて、ゲートの開閉動作を行うことができるので、外部電源を必要とすることなく確実にゲートを作動させることができ、動作不良のおそれがない。また、定常時は、暗渠の水路を全開するため、取水又は放水を妨げることがない。さらに、高波による流水が引いた後、建屋内のフロートが瓦礫などに妨げられることなく下降して、ゲートを暗渠の開放する位置に移動させることができ、構内に溜まった水を容易に自然流下させることができる。また、従来のように、フロートの浮力によってゲートを直接開閉動作させる必要がなく、フロートの形態を小型化することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、上記のように、建屋の上面に網目状の排気口を形成しているため、建屋内が浸水したときには屋内の空気を外部に排気することができ、フロートを容易に浮上させることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、上記のように、プレート本体が暗渠にヒンジ結合し、フロートの上下動に連動して駆動手段を作動させてプレート本体が起立して水路を開閉するため、陸上のフロートの浮力による上下動により駆動手段を介してゲートの開閉動作を行うことができるので、外部電源を必要とすることがない。
【００２０】
また、本発明によれば、上記のように、ゲートは、プレート本体が暗渠の上面開口側に配置されて、フロートの上下動に連動して駆動手段を作動させて本体プレートが上下移動して水路を開閉するため、陸上のフロートの浮力による上下動により駆動手段を介してゲートの開閉動作を行うことができるので、外部電源を必要とすることがない。また、既存の暗渠に容易に形成することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、上記のように、ゲートは、回転中心が前記暗渠の流れ方向と交差する側壁に取り付けられて、暗渠の流れ方向に沿って回転する回転体を備え、回転体は、外周の一部に止水プレートを形成し、フロートの上下動に連動して駆動手段を作動させて回転体が回転して前記止水プレートで水路を開閉するため、陸上のフロートの浮力による上下動により駆動手段を介してゲートの開閉動作を行うことができるので、外部電源を必要とすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。
【図２】本実施形態の駆動手段の説明図である。
【図３】第２実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。
【図４】第３実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。
【図５】第４実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のゲート装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は第１実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。図２は本実施形態の駆動手段の説明図である。
本発明のゲート装置１０は、暗渠１２の上面開口１４と連続する貫通口２２を床面に備え、暗渠１２よりも水位の高い流水が、建屋２０内（屋内）に流入する浸水口２４を側壁に形成した建屋２０と、建屋２０の内部で、上下方向に移動可能に収容されて、建屋２０の浸水時に屋内を浮上するフロート３０と、建屋２０の内部に収容されて、フロート３０の上下動に連動して進退移動する駆動手段８０と、駆動手段８０と索条体４０を介して接続し、暗渠１２の取水時に、暗渠１２の内部で水路を開放する位置に固定されて、流水によるフロート３０の浮上とともに、駆動手段８０を介して水路を閉塞する方向へ移動するゲート５０を主な基本構成としている。
【００２４】
建屋２０は、埋設されている暗渠１２の上方となる陸上に形成されている。建屋２０は、床面に、暗渠１２の上面開口１４と連続する貫通口２２が形成されている。暗渠１２の上面開口１４と建屋２０の貫通口２２は、暗渠１２の取水方向と交差してほぼ鉛直方向に延伸する貫通配管１６を介して接続している。建屋２０は後述するフロート３０が収容されて、フロート３０が浮力によって上下動する空間を備えている。建屋２０は、津波、洪水などの流水、瓦礫などの漂流物によって破壊されることがなく、これに耐えうる強度を備えていることが望ましく、好ましくは、鉄筋コンクリートなどを適用することが望ましい。
【００２５】
建屋２０は、側壁に、津波、洪水などの高波による流水が屋内に流入可能な浸水口２４を備えている。浸水口２４は、側壁のいずれか１側壁以上であって、少なくとも建屋２０の海又は河川側に面する側壁に形成、あるいは、全周にわたって形成することができる。第１実施形態の浸水口２４は海側の側壁と交差する方向の２つの側壁の下方にそれぞれ形成している。浸水口２４には、開口面に網目状、格子状のネットを形成し、屋内に異物が流れ込んでフロート３０を破壊することを防止している。なお、ネットは津波、洪水などの高波によって破壊されることがなく、これに耐えうる強度の材質であることが望ましく、材質に好ましくは、金属、炭素繊維を含む複合材料、強化プラスチックなどを適用することが望ましい。
【００２６】
建屋２０は排気口２６を備えている。排気口２６は、建屋２０の上面又は側面に形成し、建屋２０の浸水口２４から流水が流入したときに、屋内の空気を外部へ排出させるものである。なお、排気口２６は浸水口２４と同様に、開口面に網目状、格子状のネットを形成し、屋内に異物が流れ込んでフロート３０を破壊することを防止している。そして、ネットは、津波、洪水などの高波によって破壊されることがなく、これに耐えうる強度の材質であることが望ましく、材質に好ましくは、金属、炭素繊維を含む複合材料、強化プラスチックなどを適用することが望ましい。なお、排気口２６は、上面に浸水口２４を設けることによって、その機能を代用する構成としてもよく、上面の排気口２６から流水が浸入するようにしてもよい。
この他にも建屋は、少なくとも４本の支柱（鉄骨）を上面開口１４の周囲に平面視でほぼ矩形に立設し、各支柱を複数の金属性の梁部材で補強して、立方体の上面および側面を格子状の鋼材（グレーチング）で覆う構造であっても良い。このグレーチングは、前記浸水口又は換気口として機能する。
【００２７】
フロート３０は、屋内の流水によって浮上可能な浮力を備えた中空体である。フロート３０は、ガイド２８を介して建屋２０に取り付けられている。本実施形態のガイド２８は、一例として、一対の環状の部材を建屋２０の側壁に取り付けている。また、フロート３０には、上面に環状の部材の中心を通るシャフト３１を取り付けている。このような構成のフロート３０は、シャフト３１をガイド２８に通して、一対のガイド２８の間を上下方向にスライド可能に取り付けて、屋内に収容されている。このような構成のフロート３０は、屋内に侵入した流水により、ガイド２８に沿って確実に屋内で上下移動することができる。シャフト３１の先端部分には、先端に向って傾斜させた矢羽根状のストライカ３２が取り付けられている。ストライカ３２は、フロート３０が上下動すると、後述する切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３と接触して切替え可能に取り付けられている。また、フロート３０は、建屋２０の下方から、少なくとも津波水位時Ｂの位置までガイド２８に沿って上下動することができるように取り付けられている。
【００２８】
フロート３０は、津波、洪水などの流水、瓦礫などの漂流物によって破壊されることがなく、これに耐えうる強度を備えていることが望ましく、材質に好ましくは、金属、炭素繊維を含む複合材料、強化プラスチックなどを適用することが望ましい。このような構成のガイド２８をスライドするフロート３０は、ガイド２８の最下端にあるとき、ゲート５０が暗渠１２の水路を開放する（全開）位置に配置される。そして、ガイド２８の最上端にあるとき、ゲート５０が暗渠１２の水路を閉塞する（全閉）位置に配置される。
【００２９】
第１実施形態の駆動手段８０は、一例として、切替えスイッチ付き切替弁８４、エアシリンダー８６、コンプレッサー８８を主な基本構成とし、建屋２０の内部に取り付けられている。
切替えスイッチ付き切替弁８４は、切替えスイッチを備え、フロート３０の先端に形成されたストライカ３２の上下動によって、ローラ８３が伸張側又は縮小側に切り替わり、エアシリンダー８６を伸張又は縮小するように形成されている。第１実施形態の切替えスイッチ付き切替弁８４は、フロート３０が津波水位時Ｂまで浮上した時に、ストライカ３２がローラ８３に接触して、エアシリンダー８６を縮小する側に作動するように構成されている。
【００３０】
切替えスイッチ付き切替弁８４は、コンプレッサー８８とエアシリンダー８６の間に取り付けられている。具体的に切替えスイッチ付き切替弁８４は、エアシリンダー８６のシリンダー側の空気配管９０とロッド側の空気配管９２に取り付けられている。切替えスイッチ付き切替弁８４は、切替えスイッチにより、コンプレッサー８８からの圧縮空気をシリンダー側又はロッド側のエア室９４，９６へ供給を切替えることができるように形成されている。本実施形態の切替えスイッチ付き切替弁８４は、一例としてローラプランジャーを用いている。この他、切替えスイッチと切替弁を分離し、切替えスイッチの切替え信号が切替弁に入力される構成であっても適用することができる。
【００３１】
エアシリンダー８６は、ピストンロッド８６ａとシリンダー８６ｂから構成され、コンプレッサー８８から供給される圧縮空気によって進退移動するシリンダーである。第１実施形態のピストンロッド８６ａの先端には移動滑車７２が取り付けられている。また、シリンダー８６ｂのロッド側のエア室９６と、シリンダー側のエア室９４にはそれぞれ空気配管９２，９０が接続している。各空気配管９２，９０は、一端をロッド側のエア室９６又はシリンダー側のエア室９４に接続させて、他端を切替えスイッチ付き切替弁８４に接続させている。各空気配管９２，９０には、一方向絞り弁９８が取り付けられている。このような一方向絞り弁９８により、容易に圧縮空気の流量を調整することができる。
【００３２】
コンプレッサー８８は、空気配管を介してエアシリンダー８６に圧縮空気を供給可能な構成である。コンプレッサー８８は、定期的に圧縮空気を生成するように構成されている。コンプレッサー８８は、空気配管９２，９０を介して切替えスイッチ付き切替弁８４と接続している。
また、駆動手段８０のうち少なくともコンプレッサー８８は、防水仕様となるように構成されている。これは、定期的に圧縮エアを生成させるためである。
このような構成の駆動手段８０は、コンプレッサー８８で所定圧の圧縮空気を生成する以外は、外部電源を一切必要とせずに、圧縮空気によりシリンダーロッド８６ａの進退移動を行うことができる。
【００３３】
索条体４０は、駆動手段８０の進退移動をゲート５０に伝達する部材である。索条体４０は、一例として、ワイヤーロープ、リンクなどを用いることができる。第１実施形態の索条体４０は、一端が建屋２０の天井面に固定されて、他端がゲート５０に固定された止め具５２に固定手段６０を用いて接続されている。第１実施形態の索条体４０は、互いに対向する移動滑車７２と固定滑車７４に巻き掛けている。固定滑車７４は、建屋２０の天井面に固定されている。固定手段６０は、一例として、ピン、リベットなどを用いることができる。索条体４０は、津波、洪水などの流水、瓦礫などの漂流物によって破壊されることがなく、これに耐えうる強度を備えていることが望ましく、材質に好ましくは、金属などを適用することが望ましい。このような構成の第１実施形態の索条体４０は、移動滑車７２及び固定滑車７４の離間距離を調節することにより、索条体４０の長さを任意に変更することができる。本実施形態では、移動滑車７２を固定滑車７４に近づけると、索条体４０の長さが長くなり、遠ざけると、索条体４０の長さを短くできる。
【００３４】
ゲート５０は、暗渠１２の水路を閉塞して止水する部材である。第１実施形態のゲート５０は、暗渠１２の水路断面よりも僅かに大きい板状のプレート本体を用いている。プレート本体は、山側の一端が暗渠１２の底面にヒンジ７０を介して固定されている。ヒンジ７０は、底面の凹部１３に形成されている。凹部１３は、暗渠１２の上面開口１４の下方に位置し、プレート本体を収容することができる大きさに形成されている。これにより、プレート本体は、凹部１３に収まった状態で暗渠１２の水路を全開とすることができる。そして、プレート本体がヒンジ７０を介して起立して、暗渠１２の上面、換言すると上面開口１４の戸当りに接触すると、暗渠１２の水路を閉塞して止水することができる。ゲート５０は、津波、洪水などの流水、瓦礫などの漂流物によって破壊されることがなく、これに耐えうる強度、防錆、耐腐食性を備えていることが望ましく、材質に好ましくは、金属、炭素繊維を含む複合材料、強化プラスチックなどを適用することが望ましい。また、ゲート５０は、海生物が付着して開閉動作に不都合が生じることがないように、海生物が付着しない塗料等を塗布するようにするとよい。
暗渠１２は、ゲート５０の形成箇所から海側にバースクリーン１１を取り付けても良い。バースクリーン１１は、取水中に浮遊する異物・ゴミ等を堰き止めて、異物によりゲート５０が破損すること、及びゲート５０の開閉動作の不良を防止できる。
【００３５】
上記構成による第１実施形態のゲート装置１０の作用について以下説明する。第１実施形態のゲート装置１０は、通常の取水が、暗渠１２の通常の水位Ａで行われている。このとき、ゲート５０は、エアシリンダー８６が伸張していることによって暗渠１２の凹部１３に収容されている。そして、フロート３０は、建屋２０のガイド２８の下方に配置されている（図１の実線で示す）。
【００３６】
次に、津波や洪水などの高波による流水が発生した場合、建屋２０の浸水口２４から流水が屋内へ流れ込む。屋内では浸水によって水位が上がり、排気口２６から屋内の空気が外部へと排気されて、建屋２０に収容されているフロート３０が水位に追従して浮力によりガイド２８に沿って、建屋２０の上方へと浮上する。
【００３７】
そして、流水が陸上の水位（津波時水位Ｂ）に達すると、建屋２０の水位も津波時水位Ｂまで上がり、フロート３０が建屋の上方へと移動する（図１の点線で示す）。これにより、図２（Ｂ）に示すように、フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３に接触して、エアシリンダー８６の縮小側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０からエアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２へと切り替わる。圧縮空気がロッド側のエア室９６へ供給されると、ピストンロッド８６ａが縮小して、索条体４０の長さが短くなり、索条体４０と接続するゲート５０の海側の他端が暗渠１２の上面開口１４の戸当りに当たるまで起伏して、暗渠１２の水路を閉塞する。このため、水路を海側から山側へ流れる流水が止水される（図１の２点破線で示す）。
【００３８】
次に、流水の水位が津波時水位Ｂから低下すると、屋内のフロート３０も水位に追従して、ガイド２８に沿って降下する。図２（Ａ）に示すように、フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３から離れて、エアシリンダー８６の伸張側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２からエアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０へと切り替わる。圧縮空気がシリンダー側のエア室９４へ供給されると、ピストンロッド８６ａが伸張して、索条体４０の長さが長くなり、索条体４０と接続するゲート５０の海側の他端が暗渠１２の凹部１３へ収容されて、暗渠１２の水路が確保される。これにより、山側に溜まった水を海側へと排出することができる。
【００３９】
このような第１実施形態のゲート装置１０によれば、陸上のフロート３０の浮力で駆動手段８０が作動することによりゲート５０の開閉動作を行うことができるので、外部の駆動力を必要とすることがない。また、定常時は、ゲート５０が底面の凹部１３に収まって暗渠１２の水路を全開するため、取水又は放水を妨げることがない。さらに、高波による流水が引いた後、建屋２０内のフロート３０が瓦礫などに妨げられることなく下降して、ゲート５０を暗渠１２の開放する位置に移動させることができ、構内に溜まった水を容易に自然流下させることができる。
【００４０】
図３は第２実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。図示のように、第２実施形態のゲート装置１０Ａの基本構成は、第１実施形態のゲート装置１０と同様であるが、移動滑車及び固定滑車を用いていない。また、ヒンジ７０を暗渠１２の上面開口１４側の山側に取り付けている。そして、索条体４０は、一端がエアシリンダー８６のピストンロッド８６ａの先端と接続し、他端がゲート５０の海側の他端に形成された留め具５２と接続している。第２実施形態のゲート装置１０Ａは、フロート３０が屋内の下方に位置するときに、エアシリンダー８６と索条体４０を介して接続するゲート５０は、暗渠１２の水路を全開する位置に配置される。そして、フロート３０が屋内の上方に位置するときに、エアシリンダー８６と索条体４０を介して接続するゲート５０は、暗渠１２の水路を全閉する位置に配置される。
【００４１】
上記構成による第２実施形態のゲート装置１０Ａの作用について以下説明する。第２実施形態のゲート装置１０Ａは、通常の取水が、暗渠１２の通常の水位で行われている。このとき、山側の一端がヒンジ７０を介して上面開口１４に取り付けられたゲート５０は、回転自在の海側の他端が索条体４０及び駆動手段８０によって水平方向に配置されて、暗渠１２の水路が全開となる。そして、フロート３０は、建屋２０の下方となる位置に配置されている。
【００４２】
次に、津波や洪水などの高波による流水が発生した場合、建屋２０の浸水口２４から流水が屋内へ流れ込む。屋内では浸水によって水位が上がり、排気口２６から屋内の空気が外部へと排気されて、建屋２０に収容されているフロート３０が水位に追従して浮力により、ガイド２８に沿って建屋２０の上方へと浮上する。
そして、流水が陸上の水位（津波時水位）に達すると、建屋２０の水位も津波時水位まで上がり、フロート３０が建屋２０の上方へ移動する。これにより、フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３に接触して、エアシリンダー８６の伸張側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２からエアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０へと切り替わる。圧縮空気がシリンダー側のエア室９４へ供給されると、ピストンロッド８６ａが伸張して、ゲート５０の海側の他端が暗渠１２の底面の戸当りに当たるまで下降しプレート全体が起立して、暗渠１２の水路を閉塞するため、水路を海側から山側へ流れる流水が止水される。
【００４３】
次に、流水の水位が津波時水位から低下すると、屋内のフロート３０も水位に追従して、ガイド２８に沿って降下する。フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３から離れて、エアシリンダー８６の縮小側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０からエアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２へと切り替わる。圧縮空気がロッド側のエア室９６へ供給されると、ピストンロッド８６ａが縮小して、ゲート５０が水平方向に配置されて（倒伏して）、暗渠１２の水路が全開となり、暗渠１２の水路が確保される。これにより、山側に溜まった水を海側へと排出することができる。
このような第２実施形態のゲート装置１０Ａによれば、第１実施形態のゲート装置１０と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
図４は第３実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。図示のように、第３実施形態のゲート装置１０Ｂの基本構成は、第１実施形態のゲート装置１０と同様である。また、ゲート５０はガイド２８０を介して暗渠１２に取り付けられている。そして、索条体４０は、一端が建屋の天井面と接続し、他端がゲートの上端に形成された留め具５２と接続している。第３実施形態のゲート５０は、ガイド２８０を介して暗渠１２に取り付けられている。第３実施形態のガイド２８０は、一例として、一対の棒状のレール部材を貫通配管１６から暗渠１２の底面に向けて垂下させている。また、ゲート５０には、対向する側面にレール部材と嵌め合う断面ほぼコ字型の受け部（不図示）を一対取り付けている。このような構成のゲート５０は、受け部をガイド２８０に嵌め合わせて、一対のガイド２８０の間を上下方向にスライド可能に取り付けて、暗渠１２内に収容されている。このような構成のガイド５０は、駆動手段８０の進退移動に連動して、ガイド２８０に沿って確実に暗渠１２内で上下移動することができる。第３実施形態のゲート装置１０Ｂは、索条体４０を移動滑車７２及び固定滑車７４に巻き掛けて、フロート３０が屋内の下方に位置するときに、駆動手段８０と索条体４０を介して接続するゲート５０が暗渠１２の水路を全開する位置に配置される。そして、フロート３０が屋内の上方に位置するときに、駆動手段８０と索条体４０を介して接続するゲート５０が暗渠１２の水路を全閉する位置に配置される。
【００４５】
上記構成による第３実施形態のゲート装置１０Ｂの作用について以下説明する。第３実施形態のゲート装置１０Ｂは、通常の取水が、暗渠１２の通常の水位で行われている。このとき、ゲート５０は、索条体４０及び駆動手段８０によって暗渠１２の上面開口１４に接続する貫通配管１６の側壁に沿って配置されて、暗渠１２の水路が全開となる。そして、フロート３０は、建屋２０の下方となる位置に配置されている。
【００４６】
次に、津波や洪水などの高波による流水が発生した場合、建屋２０の浸水口２４から流水が屋内へ流れ込む。屋内では浸水によって水位が上がり、排気口２６から屋内の空気が外部へと排気されて、建屋２０に収容されているフロート３０が水位に追従して浮力により、ガイド２８に沿って建屋２０の上方へと浮上する。
【００４７】
そして、流水が陸上の水位（津波時水位Ｂ）に達すると、建屋２０の水位も津波時水位Ｂまで上がり、フロート３０が建屋２０の最上端まで移動する。これにより、フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３に接触して、エアシリンダー８６の伸張側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２からエアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０へと切り替わる。圧縮空気がシリンダー側のエア室９４へ供給されると、ピストンロッド８６ａが伸張して、索条体４０の長さが長くなり、索条体４０と接続するゲート５０が暗渠１２の水路を閉塞するため、水路を海側から山側へ流れる流水が止水される。
【００４８】
次に、流水の水位が津波時水位Ｂから低下すると、屋内のフロート３０も水位に追従してガイド２８に沿って降下する。フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３から離れて、エアシリンダー８６の縮小側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０からエアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２へと切り替わる。圧縮空気がロッド側のエア室９６へ供給されると、ピストンロッド８６ａが縮小して、索条体４０の長さが短くなり、ゲート５０が暗渠１２内を上昇して、暗渠１２の上面開口１４に接続する貫通配管１６の側壁に沿って配置されて、暗渠１２の水路が確保される。これにより、山側に溜まった水を海側へと排出することができる。
このような第３実施形態のゲート装置によれば、第１実施形態のゲート装置と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
図５は第４実施形態のゲート装置の側面側から見た断面図である。図示のように、第４実施形態のゲート装置１０Ｃの基本構成は、第１実施形態のゲート装置１０と同様である。また、ゲート５０Ａは、回転体となる扇形の形状のラジアルゲートであり、断面円弧に対する中心がヒンジ７０と結合している。ゲート５０Ａの円弧面には止水プレート５４が形成されている。止水プレート５４は材質に鋼板等を用いることができる。そして、ヒンジ７０を暗渠１２の取水方向と交差する側面に取り付けている。索条体４０は、一端が建屋２０の天井面と接続し、他端側は、ゲート５０Ａの円弧面の上端に形成された留め具５２と接続している。第５実施形態のゲート装置１０Ｃは、索条体４０を移動滑車７２及び固定滑車７４に巻き掛けて、フロート３０が屋内の下方に位置するときに、駆動手段８０と索条体４０を介して接続する扇形のゲート５０Ａが暗渠の上方に位置して暗渠１２の水路を全開することができる。そして、フロート３０が屋内の上方に位置するときに、駆動手段８０と索条体４０を介して接続する扇形のゲート５０Ａが暗渠１２の水路を全閉する位置に配置される。
【００５０】
上記構成による第４実施形態のゲート装置１０Ｃの作用について以下説明する。第４実施形態のゲート装置１０Ｃは、通常の取水が、暗渠１２の通常の水位で行われている。このとき、回転中心がヒンジ７０を介して暗渠１２の側面に取り付けられたゲート５０Ａは、円弧の両端に接続している索条体４０及び駆動手段８０によって暗渠１２の上方に配置されて、暗渠１２の水路が全開となる。そして、フロート３０は、建屋２０の下方となる位置に配置されている。
【００５１】
次に、津波や洪水などの高波による流水が発生した場合、建屋２０の浸水口２４から流水が屋内へ流れ込む。屋内では浸水によって水位が上がり、排気口２６から屋内の空気が外部へと排気されて、建屋２０に収容されているフロート３０が水位に追従して浮力により、ガイド２８に沿って建屋２０の上方へと浮上する。
【００５２】
そして、流水が陸上の水位（津波時水位Ｂ）に達すると、建屋２０の水位も津波時水位Ｂまで上がり、フロート３０が建屋２０の上端まで移動する。これにより、フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３に接触して、エアシリンダー８６の伸張側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２からエアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０へと切り替わる。圧縮空気がシリンダー側のエア室９４へ供給されると、ピストンロッド８６ａが伸張して、索条体４０の長さが長くなり、ゲート５０Ａは、円弧の一端が暗渠１２の底面の戸当りに当たるまで下降すると止水プレート５４によって暗渠１２の水路が閉塞されるため、水路を海側から山側へ流れる流水が止水される。
【００５３】
次に、流水の水位が津波時水位Ｂから低下すると、屋内のフロート３０も水位に追従してガイド２８に沿って降下する。フロート３０のストライカ３２が切替えスイッチ付き切替弁８４のローラ８３から離れて、エアシリンダー８６の縮小側へと切り替わる。そして、エアシリンダー８６のシリンダー側のエア室９４へ圧縮空気を供給する空気配管９０からエアシリンダー８６のロッド側のエア室９６へ圧縮空気を供給する空気配管９２へと切り替わる。圧縮空気がロッド側のエア室９６へ供給されると、ピストンロッド８６ａが縮小して、索条体４０の長さが短くなり、ゲート５０Ａは、駆動手段８０の縮小と連動して、暗渠１２の底面側から暗渠１２の上方へ回転移動する。そして、陸上の流水が無くなると、屋内のフロート３０は、建屋２０の下方の位置に配置され、暗渠１２の水路が確保される。これにより、山側に溜まった水を海側へと排出することができる。
このような第４実施形態のゲート装置によれば、第１実施形態のゲート装置と同様の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、特に、例えば、発電所などの取水口又は放水口における逆流を防止するゲートに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ………ゲート装置、１１………バースクリーン、１２………暗渠、１３………凹部、１４………上面開口、１６………貫通配管、２０………建屋、２２………貫通口、２４………浸水口、２６………排気口、２８，２８０………ガイド、３０………フロート、３１………シャフト、３２………ストライカ、４０………索条体、５０，５０Ａ………ゲート、５２………留め具、５４………止水プレート、６０………固定手段、７０………ヒンジ、７２………移動滑車、７４………固定滑車、８０………駆動手段、８３………ローラ、８４………切替えスイッチ付き切替弁、８６………エアシリンダー、８６ａ………ピストンロッド、８６ｂ………シリンダー、８８………コンプレッサー、９０………シリンダー側の空気配管、９２………ロッド側の空気配管、９４………シリンダー側のエア室、９６………ロッド側のエア室、９８………一方向絞り弁。
【図２】
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【図１】
2014001498.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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