(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端が圃場の外側へと水を排出可能な水平管に接続され、且つ前記圃場の下方に延在する暗渠配水管に前記水平管よりも高い位置で接続されるとともに、上端が畦畔から突出しないように前記畦畔中に埋設され、内部に栓座が設けられた保護管と、
前記保護管の内部に保持され、前記保護管の前記上端側から前記下端側へと延在する中芯部、前記中芯部の下端に接合され、前記栓座内に収容されることにより前記暗渠配水管から前記水平管への水の流れを止めるための栓部、及び前記中芯部の外周において前記中芯部の延在方向に沿って伸縮自在であり、前記栓部に一端が接合され、他端が前記中芯部の所望の位置に固定されて水位を調整可能な伸縮自在の蛇腹部を備える水位調整部と、
筒状又は棒状を有し、前記中芯部の内側に挿入され、前記保護管の前記上端側から前記下端側へと延在し、前記中芯部よりも長く、且つ前記保護管の蓋が閉められるときに前記保護管及び前記蓋に干渉しない長さを有する保持管と
を備え、
前記保護管内において前記保持管の下端が前記保護管の底面と接触した状態で、前記水位調整部を前記保持管に固定して、前記水位調整部を前記保持管から懸下させることにより、前記栓部を前記栓座よりも上方へ持ち上げて、前記栓座から外れる位置に保持可能とすることを特徴とする水閘。
【請求項２】
前記保持管が、前記中芯部を固定するための第１の穴を上端部に備え、
前記中芯部が、前記第１の穴と重なり合う第２の穴を備え、
固定部材が、位置合わせされた前記第１の穴と前記第２の穴とを貫通して前記保持管と前記中芯部とを固定することを含む請求項１に記載の水閘。
【請求項３】
前記固定部材がシャフトロックピンを含むことを特徴とする請求項２に記載の水閘。
【請求項４】
前記保護管が、内管と、前記内管の外側に前記内管の外周の一部を覆って配置された外管とを備える多重管構造を有し、前記外管の位置を調整することにより、前記保護管の長さを前記畦畔から突出しないように調整可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水閘。
【請求項５】
下端が圃場の外側へと水を排出可能な水平管に接続され、且つ前記圃場の下方に延在する暗渠配水管に前記水平管よりも高い位置で接続されるとともに、上端が畦畔から突出しないように前記畦畔中に埋設され、内部に栓座が設けられた保護管と、前記保護管の内部に保持され、前記保護管の前記上端側から前記下端側へと延在する中芯部、前記中芯部の下端に接合され、前記栓座内に収容されることにより前記暗渠配水管から前記水平管への水の流れを止めるための栓部、及び前記中芯部の外周において前記中芯部の延在方向に沿って伸縮自在であり、前記栓部に一端が接合され、他端が前記中芯部の所望の位置に固定されて水位を調整可能な伸縮自在の蛇腹部を備える水位調整部と、筒状又は棒状を有し、前記中芯部の内側に挿入され、前記保護管の前記上端側から前記下端側へと延在し、前記中芯部よりも長く、且つ前記保護管の蓋が閉められるときに前記保護管及び前記蓋に干渉しない長さを有する保持管とを備える水閘の排水方法であって、
前記保持管の上端部に形成された第１の穴と前記中芯部の上端部に形成された第２の穴の位置を合わせ、前記第１の穴及び前記第２の穴に固定部材を配設して前記保持管と前記中芯部とを固定することにより、前記保護管内において前記保持管の下端が前記保護管の底面と接触した状態で、前記水位調整部を前記保持管に固定して、前記水位調整部を前記保持管から懸下させることにより、前記栓部を前記栓座よりも上方へ持ち上げて、前記栓座から外れる位置に保持させて排水させることを含む水閘の排水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水閘及び水閘の排水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
農地の排水方法として地中に暗渠を埋設して排水路とする暗渠排水が広く普及している。また、農地の水位を調整する設備として水閘が知られている。例えば、特許第４７４５１０３号（特許文献１）の図９には、竪管式水平水閘の例が開示されている。【０００３】
図９に示される竪管式水平水閘では、下端に弁が取り付けられた弁棒が保護管内に配置され、弁棒の上端が保護管の上端から上方に突出している。保護管の下端に配置されたＴ字管の一方に排口管が取り付けられ、他方に呑口管（図示せず）が取り付けられている。春季から秋季にかけては弁棒を降下させて弁を弁座に接触させて止水状態にする。秋の収穫時には、弁棒を上昇させて弁を開放して排水状態にする。更に、冬季間には弁棒を上昇させて弁を開放しておくことが開示されている。【０００４】
特開２０１５−１９６９５４号（特許文献２）の図３には、地下水位調整水閘の例が開示されている。図３の地下水位調整水閘においては内筒を排水口から上方に引き抜くことが記載されている。このとき内筒は上端部の第１開口部の部分を取っ手として掴むことで、容易に引き上げることができる。排水口から引き抜いた内筒は、第２開口部を外筒の内周面に設けられた係止部に係止させる。これにより、排水口から引き抜いた内筒を、外筒内に収容したままの状態で外筒に係止させることができる。フラッシングの終了後は、内筒を係止部から取り外し、下端部を排水口に挿入する例が記載されている。【０００５】
特開２００４−６５０３８号（特許文献３）の図３には、地下水位調整水閘の例が開示されている。図３の地下水位調整水閘によれば、蓋の裏面に設けられた吊具に連結部材上端のハンドル部を引っ掛けておけるように形成しておくことにより、排水時に水位調節口から抜き取った水位調節パイプを吊具に引っ掛けた状態にして水位調節枡内に収納できる。これにより、排水時に水位調節パイプを水位調節枡から取り出して別に保管したりする必要がなくなるので、水位調節枡の設置位置によって下部パイプ等の長さが異なる場合でも、各水位調節枡にそれぞれ対応した水位調節パイプを確実に使用することができるだけでなく、地下水排水時における水位調節パイプの運搬や保管場所の問題もなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７４５１０３号公報
【特許文献２】特開２０１５−１９６９５４号公報
【特許文献３】特開２００４−６５０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されるような水閘は、冬季間に弁棒を上昇させて弁を開放する構成が記載されているが、雪の重みで弁棒が落下し、止水状態にしてしまうおそれがある。春季から秋期の止水時には、弁棒が保護管から上方に突出するので、足を引っ掛ける等して、弁棒を破損させてしまうおそれもある。更に、弁棒が保護管から突出していると、草刈り等をする際に邪魔になるというおそれもある。【０００８】
特許文献２に記載された水閘は、第２開口部を外筒の内周面に係止するための係止部が設けられているが、外筒の内側は設定された地下水位で満水状態とする必要があるため、係止部を畦畔より高い位置に設定するか、パッキン等を取り付けて止水対策を行う必要がある。係止部を畦畔より高い位置に設定した場合には、蓋は更に上方に取り付けられるため、結果的に外筒は畦畔より飛び出した施工位置となる。大きく飛び出せば、特許文献１の水閘と同様に、草刈り等をする際に邪魔になり、小さく飛び出せば、気付きにくく、つまずきの原因となる。【０００９】
特許文献３に記載される水閘では、蓋の裏面に形成された吊具に内筒を引っ掛けた状態で蓋を開閉する際に、蓋が重くなるため、取っ手もしくは、力を込めて蓋を確実に掴むことができるような比較的サイズの大きい突起、穴等を蓋に形成しなくてはならない。蓋に取っ手を形成する場合は、飛び出しが小さいため気付きにくく、つまずきの原因にもなる。蓋に穴を形成する場合は、水位調節枡内にゴミ等が入りやすくなる。【００１０】
上記課題を鑑み、本発明は、畦畔の歩行や走行の障害となることを抑制でき、確実かつ円滑に排水を行うことが可能な水閘及び水閘の排水方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は一側面において、畦畔から突出しないように埋設可能であり、内部に栓座が設けられた保護管と、保護管の内部に延在する中芯部、中芯部の下端に接合される栓部、及び中芯部の延在方向に沿って伸縮自在であり、栓部に一端が接合され、他端が中芯部の所望の位置に固定されて水位を調整可能な伸縮自在の蛇腹部を備える水位調整部と、中芯部の内側に配置され、保護管内において水位調整部を懸下させて栓部が栓座から外れる位置に保持可能な保持管とを備える水閘が提供される。【００１２】
本発明に係る水閘は一実施態様において、保持管が、中芯部よりも長く、且つ保護管の蓋が閉められるときに保護管及び蓋に干渉しない長さを有し、中芯部を固定するための第１の穴を上端部に備え、中芯部が、第１の穴と重なり合う第２の穴を備え、固定部材が、位置合わせされた第１の穴と第２の穴とを貫通して保持管と中芯部とを固定することを含む。【００１３】
本発明に係る水閘は別の一実施態様において、固定部材がシャフトロックピンを含む。【００１４】
本発明に係る水閘は更に別の一実施態様において、保護管が、内管と、内管の外側に配置された外管とを備える多重管構造を有し、外管の位置を調整することにより、保護管の長さを畦畔から突出しないように調整可能である。【００１５】
本発明は別の一側面において、畦畔から突出しないように埋設可能であり、内部に栓座が設けられた保護管と、保護管の内部に延在する中芯部、中芯部の下端に接合される栓部、及び中芯部の延在方向に沿って伸縮自在であり、栓部に一端が接合され、他端が中芯部の所望の位置に固定されて水位を調整可能な伸縮自在の蛇腹部を備える水位調整部と、中芯部の内側に配置され、排水時に水位調整部を保持可能な保持管とを備える水閘の排水方法であって、保持管の上端部に形成された第１の穴と中芯部の上端部に形成された第２の穴の位置を合わせ、第１の穴及び第２の穴に固定部材を配設して保持管と中芯部とを固定することにより、保護管の内部において保持管に水位調整部を懸下させ、水位調整部を栓部が栓座から外れる位置に保持させて排水することを含む水閘の排水方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、畦畔の歩行や走行の障害となることを抑制でき、確実かつ円滑に排水を行うことが可能な水閘及び水閘の排水方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る水閘を設置した状態の例を表す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る水閘を構成する部品を表す概略図であり、図２（ａ）は保護管、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は水位調整部、図２（ｄ）は保持管を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る水閘を排水状態にした場合の構成を表す概略図であり、図３（ａ）は調整水位が低い場合、図３（ｂ）は調整水位が高い場合の例を表す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る水閘の水溜時と排水時の高さの関係を表す概略図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る水閘を用いて排水処理を行う場合に必要な処理を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであってこの発明の技術的思想は構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る水閘１０を設置した状態の例を示す模式図である。水閘１０は畦畔１の天端１ａから突出しないように埋設されている。なお、図１に示す例では、水閘１０が、畦畔１の中央付近に畦畔１の上面（天端１ａ）に対して垂直方向に埋設される例を説明している。しかしながら、水閘１０の埋設位置は、図１に示す例に限られず、水閘１０の機能を発揮できる位置であれば、図１に示す位置に限定されないことは勿論である。
【００２０】
例えば、水閘１０は、畦畔１の法面１ｂ側にずれて配置されていてもよい。更に、畦畔１は、耕作の用途に供せられる圃場１１よりも高く盛り上がった水閘１０が設置可能な細長い土地部分を意味し、農道なども畦畔１に含まれる。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る水閘１０は、保護管１０１と、保護管１０１内に配置される水位調整部１０５と、水位調整部１０５の内側に配置された保持管１０６とを備える。
【００２２】
保護管１０１は塩化ビニル等の合成樹脂で形成されている。保護管１０１にはＴ字管１１０が設けられている。Ｔ字管１１０には、圃場１１の下方において地中に延伸する暗渠配水管１１４が接続されている。暗渠配水管１１４は、無孔タイプの排水パイプ１１４ａと有孔タイプの排水パイプ１１４ｂとを含むことができる。
【００２３】
有孔タイプの排水パイプ１１４ｂは、地表より地下に浸透し、パイプの孔よりパイプ内へ浸透した水を水閘１０内へ流すことができる。また、有孔タイプの排水パイプ１１４ｂの水上側より補給された用水を、水閘１０内へ流すこともできる。水閘１０内へ流入した水は、後述する水位調整部１０５により有孔タイプの排水パイプ１１４ｂ内を水で満たすことができる。これにより、排水パイプ１１４ｂの上方にある圃場１１に向けて水を供給できるようになっている。一方、保護管１０１の下端には、マス１１１を介して水平管１１５が接続されており、水平管１１５を介して水が圃場１１の外側へ排出されるようになっている。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、保護管１０１の下端の内部には、アダプター１１２が配置されている。アダプター１１２は、後述する図２（ｂ）に示す水位調整部１０５の栓部１０４を着座または着座解除し、水閘１０を開栓又は閉栓するための構造物である。アダプター１１２の上部にはＴ字管１１０が接合されている。アダプター１１２の下部にはマス１１１が接合されている。
【００２５】
アダプター１１２内には、後述する水位調整部１０５が備える栓部１０４が着座できるように栓部１０４の外形に合わせた凹形状を有する栓座１１３が設けられている。栓座１１３内に栓部１０４が収容されることで栓部１０４が保護管１０１内で閉じられた状態となり（図３（ａ）参照）、これにより暗渠配水管１１４より水平管１１５へダイレクトに流れていた水が、水位調整部１０５の設定高さにより調整され、これにより圃場１１の水位が調整される。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、保護管１０１は、内管１１６と、内管１１６の外側に内管１１６の一部を覆って配置された外管１１７とを備える多重管構造を有している。外管１１７は、内管１１６に沿って上下にスライドすることができ、これにより、保護管１０１の長さを調整することができる。具体的には、外管１１７の端部に設けられたネジ１１８等を用いて、外管１１７を所定の位置で内管１１６に対して固定することで、保護管１０１の長さを調整する。これにより、図１に示すように、保護管１０１の全体の長さを畦畔１から突出しないように調整することが可能である。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、水位調整部１０５は、保護管１０１の内部に常時保持されることが可能な長さを有しており、圃場１１上の水位を調節するための器具である。水位調整部１０５は、保護管１０１の内部に延在する中芯部１０２と、中芯部１０２の下端に接合される栓部１０４と、栓部１０４に一端が接合された蛇腹部１０３とを備えることができる。
【００２８】
蛇腹部１０３は、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、中芯部１０２の延在方向に沿って伸縮自在に接合されている。蛇腹部１０３の栓部１０４に対する接合方法は、栓部１０４に直接接着してもよいし、嵌合させてもよいし、バンド類等の締付具で締め付けてもよいし、カラーを用いてもよい。蛇腹部１０３の内径は、中芯部１０２よりも大きく、その材質は、耐水性、止水性を備えていればゴムや合成樹脂に限定されない。
【００２９】
蛇腹部１０３の他端（上端）は、中芯部１０２の所望の高さ位置にネジ１１８等を用いて中芯部１０２に固定され、所定の位置に保持することができる。
【００３０】
例えば図３（ｂ）に示すように、蛇腹部１０３を上方まで伸ばして固定させることで、圃場１１上の水位を稲作時における最大水深１２（図１参照）まで調整することができる。水の水位を低くしたい場合には、図３（ａ）に示すように、蛇腹部１０３を下方に縮ませてネジ１１８等で蛇腹部１０３を中芯部１０２へ固定することで、圃場１１上の水位を畑作時における地下灌漑用水位１３（図１参照）まで低く調整することができる。
【００３１】
保持管１０６は、図２（ｄ）に示すように、筒状の中芯部１０２の内部に収容されるように、中芯部１０２の内径よりも小さい外径を有し、棒状又は中空筒状の外観を有する。保持管１０６は、耐水性及び耐食性に優れる塩化ビニルなどの合成樹脂材料やステンレス等で形成されることができる。
【００３２】
保持管１０６は、中芯部１０２よりも長く、且つ保護管１０１の蓋１００が閉められるときに保護管１０１及び蓋１００に干渉しない長さを有する。中芯部１０２よりも長く形成されることにより、図３（ａ）に示すように、保護管１０１内において保持管１０６に中芯部１０２を懸下させることができる。保持管１０６が保護管１０１及び蓋１００に干渉しない長さを有することにより、保持管１０６を使用しない場合であっても保持管１０６を常時保護管１０１内に収容させたままにすることができ、水位調整或いは排水作業時などに発生する水閘１０の調整作業による部品の紛失を防ぐことができる。
【００３３】
図２（ｄ）に示すように、保持管１０６は、上端部に第１の穴１０８を備える。第１の穴１０８は、筒状又は棒状の保持管１０６の長手方向に垂直な方向に貫通する穴であり、第１の穴１０８を介して水位調整部１０５の中芯部１０２を所望の位置で固定できるようになっている。このため、図２（ｃ）に示すように、中芯部１０２の上端部にも、第１の穴１０８と重なり合う第２の穴１０９が形成されている。
【００３４】
水閘１０内の水を排水させる場合には、例えば図５（ｄ）に示すように、保持管１０６が備える第１の穴１０８と中芯部１０２が備える第２の穴１０９とを位置合わせし、位置合わせされた第１の穴１０８と第２の穴１０９との間に固定部材１２０のピンを挿入して互いに固定する。
【００３５】
これにより、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示すように、保持管１０６の下端がマス１１１の底面と接触した状態で、水位調整部１０５が保持管１０６につり下げられる状態（懸下状態）となる。この際、保持管１０６は中芯部１０２よりも長く形成されているため、水位調整部１０５の下端に接合された栓部１０４は、栓座１１３に着座された状態よりも更に上方へ持ち上がり、栓座１１３から外れる位置に保持される（図４参照）。
【００３６】
固定部材１２０としては、中芯部１０２と保持管１０６とを固定できる態様であれば特に限定されないが、脱着がし易く、また、取っ手としての機能も有するシャフトロックピンを用いることが好ましい。シャフトロックピンは、水位調整部１０５と保持管１０６とを長期間固定することを可能にするために、例えばステンレス製などの耐食性に優れた強度の高い材料が用いられる。
【００３７】
固定部材１２０は、本実施形態に係る排水処理時に使用しない場合においては、保持管１０６の第１の穴１０８に挿入した状態で保持し、常時、保護管１０１内に収容しておくことにより、固定部材１２０を紛失しにくくすることができるとともに、排水作業を確実且つ円滑に行うことができる。
【００３８】
このように、本発明の実施の形態に係る水閘１０によれば、中芯部１０２の内側に配置され、保護管１０１内において水位調整部１０５を懸下させて栓部１０４が栓座１１３から外れる位置に保持可能な保持管１０６を備えることにより、保護管１０１の内部において水位調整部１０５の栓部１０４を、栓座１１３から外れる位置に安定的に保持することができる。これにより、排水時に畦畔１から外筒等を突出させる必要がないため、畦畔の歩行や走行の障害となることを抑制できる。
【００３９】
更に、本発明の実施の形態に係る水閘１０によれば、保持管１０６が保護管１０１内で自立し、この保持管１０６に水位調整部１０５をぶら下げることで、特許文献２等のように蓋等に水位調整部１０５をつり下げる必要がない。このため、蓋１００を補強したり、蓋１００を強く引っ張るための大きな溝を形成したりする必要もないため、装置構成を簡略化できる。
【００４０】
更に、固定部材１２０は、排水処理をしない場合においては、保持管１０６につけたまま保護管１０１内に収容しておき、排水処理をする場合に、固定部材１２０を保持管１０６から外して、保持管１０６と中芯部１０２とを改めて接続するようにすればよいため、固定部材１２０の紛失などを防ぐこともでき、水閘１０の調整作業を円滑に行うことができる。
【００４１】
次に、本発明の実施の形態に係る水閘１０を用いた排水方法について図１及び図５（ａ）〜図５（ｄ）を参照しながら説明する。
【００４２】
例えば、図１に示すような保護管１０１内に水位調整部１０５が収容されている状態から、まず蓋１００を外し、水位調整部１０５と保持管１０６を取り出す。
【００４３】
次に、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、保持管１０６の第１の穴１０８に貫通する固定部材１２０を第１の穴１０８から取り外し、保持管１０６の上端部に形成された第１の穴１０８と中芯部１０２の上端部に形成された第２の穴１０９の位置を重ね合わせる。次に、図５（ｄ）に示すように、第１の穴１０８及び第２の穴１０９に固定部材１２０を挿入して保持管１０６と中芯部１０２とを固定する。そして、保持管１０６と中芯部１０２とを固定したものを、図１の保護管１０１内へ戻すことにより、保護管１０１の内部において保持管１０６に水位調整部１０５を懸下させ、水位調整部１０５を栓部１０４が栓座１１３から外れる位置に保持させて迅速且つ円滑に確実に排水させることができる。
【００４４】
このように本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態及び運用技術が明らかとなるものであり、実施段階においては、その要旨を逸脱しない範囲において変形し具体化し得るものである。
【符号の説明】
【００４５】
１…畦畔
１０…水閘
１１…圃場
１２…稲作時における最大水深
１３…畑作時における地下灌漑用水位
１００…蓋
１０１…保護管
１０２…中芯部
１０３…蛇腹部
１０４…栓部
１０５…水位調整部
１０６…保持管
１０８…第１の穴
１０９…第２の穴
１１０…Ｔ字管
１１１…マス
１１２…アダプター
１１３…栓座
１１４…暗渠配水管（１１４ａ、１１４ｂ…排水パイプ）
１１５…水平管
１１６…内管
１１７…外管
１１８…ネジ
１２０…固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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