(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）断面が長方形の水路の底を横断して１列に設置した鉛直のアンカーボルトと軸受兼用押え板とが、空気を排出したとき平らな長方形に潰れる３辺が閉じ１辺が開いたゴム引布製の空気袋の開いた辺を水路の底に押え付けることによって、開いた辺を密閉しつつ、水路の底に空気袋を固定する。
ｂ）上記軸受兼用押え板の下流側に突起した軸受には、堰幅より少し小さい幅方向の寸法と、起立時に必要な起立高を確保するために必要な長さを有する鋼板製の扉体の下端に突起した軸受が回転軸によって回転自由に取り付けられる。
ｃ）一方、１枚のゴム板を軸受兼用押え板の上面と鋼板製の扉体の上流面の下部とに、それぞれボルトと押え板によって取り付けて、軸受兼用押え板と鋼板製の扉体の間の漏水を防止する。
ｄ）また、水路底の空気袋より下流の適当な位置に設置したアンカーボルトと押え板で一端を固定した十分なる強度を有するゴム引布製の帯の他端を、鋼板製の扉体の下流面の空気袋が接触するより上側の適当な位置にボルトと押え板で固定することにより、扉体が所定の姿勢まで起立したときにはこの帯に作用する張力のため扉体が停止するようにする。
このように構成した上で、陸上の空気操作装置から空気袋に空気管を接続し、この空気袋の内に空気操作装置から圧縮空気を送入すれば空気袋が膨張して扉体を起立させ、逆に空気袋から空気を排出すれば、空気袋が平らに潰れて扉体が倒伏するようにしたことを特徴とする起伏ゲート。
【請求項２】
請求項１の起伏ゲートにおいて、水路の底を横断して１列に設置した鉛直のアンカーボルトの代りの、水路の底を横断して設置したアンカー金物に設けた１列の鉛直の雌ねじにねじ込むボルトと軸受兼用押え板とが、空気を排出したとき平らな長方形に潰れる３辺が閉じ、１辺が開いたゴム引布製の空気袋の開いた辺を、アンカー金物に押え付けることによって、開いた辺を密閉しつつ、空気袋をアンカー金物に固定したことを特徴とする起伏ゲート。
【請求項３】
請求項１または２の起伏ゲートにおいて、扉体の高さ方向の曲げ剛性を強化する目的で、扉体の上流側の面に、細長い鋼板を当該面に直角の姿勢で、水の流れに平行な方向に溶接により取り付けたことを特徴とする起伏ゲート。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの起伏ゲートにおいて、ゲート幅の小さい（２〜３ｍ程度）起伏ゲートを、扉体の回転軸の延長方向に並べて設置することにより、幅の大きい（１０〜２００ｍ程度）水路の起伏ゲートとしたことを特徴とする起伏ゲート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水路の底部に設けた回転軸によって自在に起立または倒伏を行なうことにより、水路の流水を堰上げまたは放流する目的で使用される起伏ゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、起伏ゲートとしては、水圧力を受ける鋼板（止水板）に対し充分に強固な横桁や縦桁を配置した鋼製扉体の頭部にワイヤロープやチェーンを取り付けて、これを陸上の巻上機で巻き取りまたは巻き戻して起立または倒伏の操作をする形式のものや、同様の鋼製扉体を油圧ジャッキで押し上げて起立させ、油圧ジャッキを縮めて倒伏させる形式のものなどが種々開発され、使用されてきた。
【０００３】
また近年は、内部の空気圧や外力（水圧力や流下物から受ける衝撃力等）に耐えるよう、布で補強されたゴムの筒を水路床に固定して、この内部に空気を圧入すればゴムの筒が膨らんで流水を堰上げ、逆に内部の圧力を有する空気を開閉弁を開いて放出することにより、ゴムの筒が自重と水圧力とによって扁平に潰れて堰上げてあった水が流出する、いわゆるゴム堰が開発されて広く利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、強固に横桁、縦桁によって補強された鋼製扉体の頭部に取り付けたワイヤロープやチェーンによって起伏操作を行なう形式のものは操作性が良好で、また中間的起立姿勢でも安定しているが、大型の起伏ゲートには不適当であるばかりでなく、建設費が高価となる。
【０００５】
また充分に強固な横桁、縦桁によって補強された鋼製扉体を油圧ジャッキで押し上げる形式のものは、操作性が良好で中間的起立姿勢でも安定している取扱いの容易な起伏ゲートであり、ゲート幅も３０〜４０ｍと相当に大きい寸法の採用が可能であるばかりでなく、土砂、転石、流木、流氷などによる損傷も受けることの少ない安全性の高い起伏ゲートである。しかし建設費が高くなる欠点がある。特に細長く重量の大きい鋼製扉体の製造と運搬、据え付けは建設費が高額となる主な原因である。加えて操作用の油は万一漏出した場合、水路を汚し、社会問題となる危険がある。
【０００６】
またゴム堰は鋼製扉体の起伏ゲートに比較して建設費が安価であることが大きな長所である。それでも大きい幅の水路に建設するときには、細長く重量の大きいゴムの筒を工場で製造し、現場に損傷なく運搬して据え付ける工事は、多くの技術的困難と、多額の費用を必要とすることになる。
【０００７】
またゴム堰は布で数層に補強されてはいても、水とともに流下する土砂、転石、流木、流氷によって損傷を受けやすく、常に監視を行ない、補修工事を行う必要があり、不経済である。
【０００８】
加えてゴム堰の柔軟な扉体は、中間的膨張状態では不安定で全幅において均一な中間的起立状態が維持できないという技術上の重大な欠点を有する。すなわち、中間的膨張状態では筒状の扉体は不安定となり、一部分の潰れが先行するとその箇所の潰れだけが進行して部分的に完全な潰れ姿勢になるので、堰上げた水はその箇所から流出し、ゲート上流の水面を維持できないのである。
【０００９】
この発明は以上のように多種多様なゲートが開発され、使用されているが、それぞれに長所と短所を有している現状に対し、技術上の問題点を解決し、同時に格段に安価に建設できる起伏ゲートを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の起伏ゲートは、従来使用されてきた鋼製扉体による起伏ゲートの外力（水圧力や流下物から受ける衝撃力等）に対して強く、耐摩耗性があり、中間的起立姿勢でも安定しているという長所を生かしながら、空気袋によりゲートを幅方向に連続して支持するというゴム堰と同等の経済性を導入することに成功した非常に安価で、取扱いが容易な起伏ゲートである。
【００１１】
以下に具体的に説明する。すなわち、断面が長方形の水路の底を横断して１列に設置した鉛直のアンカーボルトと軸受兼用押え板とが、空気を排出したとき平らな長方形に潰れる３辺が閉じ１辺が開いたゴム引布製の空気袋の開いた辺を水路の底に押え付けることによって、開いた辺を密閉しつつ、水路の底に空気袋を固定すると同時に、軸受兼用押え板の下流側に突起した軸受に、鋼板製の扉体の下端に突起した軸受を回転軸により回転自由に取り付けた、非常に単純な構造の起伏ゲートの採用である。
【００１２】
このように構成した起伏ゲートにおいては、ゴム引布製の空気袋が扉体の下流の根元部分に位置して、扉体をその全幅において連続して支持するので、扉体には横方向の補強桁が必要ではない。したがって、扉体の厚さを軸受兼用押え板の厚さ以下とすることが可能となる。
さらに、軸受兼用押え板が３辺が閉じ、１辺が開いた長方形のゴム引布製の空気袋の開いた辺を、水路の底に押え付けて密閉しつつ空気袋を水路の底に固定するから、回転軸や軸受は小さな寸法で必要な機能を具備することが可能となる。
すなわち、この構造では、１列のアンカーボルトによって水路底に固定される軸受兼用押え板が
ａ）空気袋の密閉と固定、
ｂ）扉体の起伏自在な固定、
ｃ）下部水密ゴムの固定、
の３役を兼ねることによって非常に簡単な構造を可能にしたのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る起伏ゲートの実施の形態を、図面に基いて詳細に説明する。図１、図２、図３、図４ならびに図５は、この発明の起伏ゲートの１実施例を示すものであり、図１は起伏ゲートの背面図、図２は起伏ゲートの断面図でともに起立状態を示し、図３は起伏ゲートの断面図で倒伏状態を示し、図４は軸受兼用押え板、回転軸、扉体の組立状態の説明図であり、図５は空気袋の説明図である。
【００１４】
図１、図２および図３において、断面が長方形の水路の底のコンクリートの上面１に、水路を横断して１列に設置した鉛直のアンカーボルト２が、軸受兼用押え板３によって空気袋４の開いた辺の縁５を、水路の底のコンクリートの上面１に押え付けることによって、空気袋４の開いた辺を密閉すると同時に、空気袋４をコンクリートの上面１に固定する。
この空気袋４の開いた辺の縁５の端には、樹脂製のロッド６によって補強繊維の折曲半径が過小とならないように保護した補強繊維の折返し部７があり、軸受兼用押え板３の上流の角８ならびにコンクリートの上面１の上流の角９に掛かって、空気袋４の開いた辺の縁５が空気袋４に作用する張力によって引抜かれないように機能する。
【００１５】
さらに、軸受兼用押え板３の下流側に突起した軸受１０が扉体１１の下端の凹部１２において回転軸１３と組合い、同時に扉体１１の下端に突起した軸受１４が軸受兼用押え板３の下流側の凹部１５において回転軸１３と組合うから、扉体１１は軸受兼用押え板３に対して回転自由である。
【００１６】
一方、１枚のゴム板１６の１辺を押え板１７とボルト１８によって軸受兼用押え板３の上面に固定し、他の辺を押え板１９とボルト２０によって扉体１１の下部の上流面に固定することにより、軸受兼用押え板３と扉体１１の間の漏水を防止する。
加えて、水路の底の空気袋４より下流側の適当な位置に設置したアンカーボルト２１と押え板２２で一端をコンクリートの上面２６に固定した十分な強度を有するゴム引布製の帯２３の他端を扉体１１の下流側の面の空気袋４の接触する位置より上の適当な位置にボルト２４と押え板２５で固定することにより、扉体１１が所定位置まで起立したときには、この帯２３に作用する張力により扉体１１が停止するようにする。
【００１７】
次に扉体１１の頭部の曲げ加工部２７は、起立時には扉体１１を越流する水を下流側に導くことにより、越流する水や一緒に流下する流木等が空気袋４や帯２３等を打たないよう保護する。また倒伏時には、扉体１１の頭部の曲げ加工部２７の先端が支持台２８に支持されて、コンクリートの上面１、下流のコンクリートの上面２６、ならびに扉体１１の下流面によって必要な空間を確保するから、空気袋４や帯２３は扉体１１に押し潰されることがない。
【００１８】
図４に示すように、軸受兼用押え板３の下流縁に突起した軸受１０が扉体１１の下端の凹部１２において回転軸１３と組合い、同時に扉体１１の下端に突起した軸受１４が軸受兼用押え板３の下流縁の凹部１５において回転軸１３と組み合っていて相互に回転自由である。
また軸受兼用押え板３にはアンカーボルト２に合わせた座ぐり付きの孔３８とゴム板１６の一端を固定するボルト１８に合わせた雌ねじ３９が設けてある。
さらに扉体１１にはゴム板１６の他端を固定するボルト２０に合わせた雌ねじ４０ならびに帯２３の一端を固定するボルト２４に合わせた孔４１が設けられている。
【００１９】
図５に示すように、空気を排出したときには、平らな長方形となるよう製造された空気袋４は、開いた辺がゲート幅より少し小さな寸法であり、これと直角の方向には、膨張したときに扉体１１を押し起すのに十分な寸法を有している。
そして軸受兼用押え板３で押えるべき開いた辺以外の３辺では、ゴム引布が連続して折れ曲り閉じている。また、開いた辺では、相対する２枚のゴム引布の縁５の端部に、樹脂製のロッド６によって補強繊維の折曲半径が過小とならないよう保護した補強繊維の折返し部７がある。さらに、この折返し部７に平行してアンカーボルト２が貫通するための孔２９が２枚のゴム引布の縁５を貫いている。また空気袋４の下側のゴム引布の中央付近には、口金３０が取付けられる。
【００２０】
このように構成した上で、空気袋４の下部の口金３０に接続した空気管３７を水路のコンクリートに埋設するなどして陸上に導き、空気操作装置の排気用開閉弁３１、排気用流量調節弁３２、排気放出部３３、給気用開閉弁３４、給気用流量調節弁３５、空気圧縮機３６に、図１、図２および図３のように接続する。
【００２１】
その上で空気圧縮機３６から給気用流量調節弁３５、給気用開閉弁３４、空気管３７を経由して空気袋４の内部に空気を圧入した結果、扉体１１が起立した状態の断面図が図２であり、扉体１１の頭部の曲げ加工部２７が、越流する水を下流に導いて、空気袋４や帯２３を打たないよう機能している。この状態を下流から見たのが図１であり、空気袋４が扉体１１の背面側にあってほぼ全幅において扉体１１を支えている。
【００２２】
他方、空気圧縮機３６を停止し、給気用開閉弁３４を閉じ、排気用開閉弁３１を開いて、空気袋４の内部の圧力を有する空気を、排気用流量調節弁３２によって制御しつつ、排気放出部３３から大気中へ放出した結果、扉体１１が完全に倒伏した状態の断面図が図３である。
この状態では、水路の底を土砂等が激しく流下することがあるので、軸受兼用押え板３の直上流の水路底４２の落差部には補強のために山形鋼４３を設ける。
【００２３】
図６、図７、図８および図９はこの発明に係る起伏ゲートの他の実施例を示すものであり、図６は起伏ゲートの断面図で起立状態を示し、図７は起伏ゲートの断面図で倒伏状態を示し、図８は軸受兼用押え板、回転軸、扉体の組立状態の説明図であり、図９は空気袋の説明図である。
【００２４】
図６および図７において、断面が長方形の水路の底に、水路を横断して設置したアンカー金物６１に設けた１列の鉛直の雌ねじ６２にねじ込むボルト６３が、軸受兼用押え板３の軸受側の凸部６４によって空気袋４の開いた辺の縁５を、アンカー金物６１の下流側の凸部６５に押え付けることによって、空気袋４の開いた辺を密閉すると同時に、空気袋４をアンカー金物６１に固定する。
この空気袋４の開いた辺の縁５の端には、樹脂製のロッド６によって補強繊維の折曲半径が過小とならないように保護した補強繊維の折返し部７があり、軸受兼用押え板３の軸受側の凸部６４の上流側の角６６とアンカー金物６１の下流側の凸部６５の上流側の角６７に当たって、空気袋４の開いた辺の縁５が空気袋４に作用する張力によって引抜かれないように機能する。
【００２５】
また、ボルト６３によって軸受兼用押え板３を押え付けるときには、その上流端の凸部６８がアンカー金物６１の上流側の凸部６９によって支持され、ボルト６３をねじ込むほど、軸受兼用押え板３の軸受側の凸部６４はより強く空気袋４の開いた辺の縁５を押し付けるので、空気袋４の開いた辺の密閉と固定が確実なものとなる。
さらに、軸受兼用押え板３の下流縁に突起した軸受１０が扉体１１の下端の凹部１２において回転軸１３と組合い、同時に扉体１１の下端に突起した軸受１４が軸受兼用押え板３の下流縁の凹部１５において回転軸１３と組合うから、扉体１１は軸受兼用押え板３に対し回転自由であり、自在に起立または倒伏することができる。
【００２６】
一方、１枚のゴム板１６の１辺を押え板１７とボルト１８によって軸受兼用押え板３の上面に固定し、他の辺を押え板１９とボルト２０によって扉体１１の下部の上流面に固定することにより、軸受兼用押え板３と扉体１１の間の漏水を防止する。
加えて、水路底の空気袋４より下流側の適当な位置に設置したアンカーボルト２１と押え板２２で一端をコンクリートの上面２６に固定した、十分な強度を有するゴム引布製の帯２３の他の端を、扉体１１の下流面の空気袋４の接触する位置より上の適当な位置にボルト２４と押え板２５で固定することより、扉体１１が所定の姿勢まで起立したときには、この帯２３に作用する張力により扉体１１が停止するようにする。
【００２７】
次に扉体１１の頭部の曲げ加工部２７が、起立時には扉体１１を越流する水を下流に導いてから落下させるので、越流する水や一緒に流下する流芥や流木等が空気袋４や帯２３等を直接打たないように保護する。また倒伏時には、扉体１１の頭部の曲げ加工部２７の先端が支持金物２８に支持されて、コンクリートの上面２６と扉体１１の間に必要な空間を確保するから、空気袋４や帯２３が扉体１１により押し潰されることがない。
【００２８】
さらに、扉体１１の高さ方向の曲げ剛性を強化するために細長い補強鋼板７０を扉体１１の上流面に直角の姿勢で水の流れに平行な方向に溶接取り付けしてある。また補強鋼板７０のうち、必要な個所では、連結鋼板７２を曲げ加工部２７の上まで延伸し、曲げ加工部２７の先端に突起させたスポイラ７１と結合させる。スポイラ７１は扉体１１と越流する水が曲げ加工部２７から落下するときに発生することがある低周波騒音を防止するものである。スポイラ７１と補強鋼板７０を連結鋼板７２によって連結すると、起立時にも倒伏時にも流芥がスポイラ７１に掛かって流下しないという事態を防止する効果がある。
【００２９】
図８において以上説明した扉体１１、補強鋼板７０などの構成を示すと同時に、扉体１１、回転軸１３、軸受兼用押え板３の組合せ状況を示す。
図９にこの実施例における空気袋４の説明図を示す。この実施例では軸受兼用押え板３を押え付けるボルト６３が空気袋４を貫通しないから、開いた辺の縁５に孔を開ける必要がないので、密閉もより確実となり有利である。
【００３０】
このように構成した上で、空気袋４の下部の口金３０に接続した空気管３７を水路のコンクリートに埋設するなどして陸上に導き、空気操作装置の排気用開閉弁３１、排気用流量調節弁３２、排気放出部３３、給気用開閉弁３４、給気用流量調節弁３５、空気圧縮機３６に、図６および図７のように接続する。
【００３１】
その上で空気圧縮機３６から給気用流量調節弁３５、給気用開閉弁３４、空気管３７を経由して空気袋４の内部に空気を圧入した結果、扉体１１が起立した状態の断面図が図６であり、扉体１１の頭部の曲げ加工部２７が、越流する水を下流に導いて、空気袋４や帯２３を打たないよう機能している。
【００３２】
他方、空気圧縮機３６を停止し、給気用開閉弁３４を閉じ、排気用開閉弁３１を開いて、空気袋４の内部の圧力を有する空気を、排気用流量調節弁３２によって制御しつつ、排気放出部３３から大気中へ放出した結果、扉体１１が完全に倒伏した状態の断面図が図７である。
この状態では、水路の底を土砂等が激しく流下することがあるので、軸受兼用押え板３の直上流の水路底４２の落差部には補強のために山形鋼４３を設ける。
【００３３】
【発明の効果】
この発明の起伏ゲートによれば、軸受兼用押え板３が
ａ）空気袋の密閉と固定、
ｂ）扉体の起伏自在な固定、
ｃ）下部水密ゴムの固定、
という主要な３機能を達成する部品として活用されるため、部品数の少ない非常に構造が簡単で安価なゲートとすることができた。
また空気袋により幅方向にほぼ連続して支持される扉体は、加工度の低い鋼板製扉体となったので、これもゲートが非常に安価となる要因である。
【００３４】
加えて、軸受兼用押え板３の採用の効果として、起伏ゲートの上流と下流との間で必要な落差が小さくなり、コンクリート構造物が簡単で小さなものとなる経済効果もある。
さらに、この発明の起伏ゲートでは、鋼製の扉体が空気袋や帯を常に保護しているから、流下する土砂、転石、流木、流氷などに対し、鋼製起伏ゲートと同等の強度や耐久性が得られる。
【００３５】
以上のように、この発明の起伏ゲートは非常に経済性に優れており、強度や耐久性は従来の鋼製起伏ゲートと同等である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の起伏ゲートの一実施例を示し、起伏ゲートが起立した状態の背面図である。
【図２】起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図３】起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図４】起伏ゲートの扉体、回転軸、軸受兼用押え板の組立状態の概略図である。
【図５】この発明の空気袋の概略図である。
【図６】この発明の起伏ゲートの他の実施例を示し、起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図７】起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図８】起伏ゲートの扉体、回転軸、軸受兼用押え板の説明図である。
【図９】空気袋の概略図である。
【符号の説明】
１  上面
２  アンカーボルト
３  軸受兼用押え板
４  空気袋
５  開いた辺の縁
６  ロッド
７  折返し部
８，９  角
１０  軸受
１１  扉体
１２  凹部
１３  回転軸
１４  軸受
１５  凹部
１６  ゴム板
１７  押え板
１８  ボルト
１９  押え板
２０  ボルト
２１  アンカーボルト
２２  押え板
２３  帯
２４  ボルト
２５  押え板
２６  上面
２７  曲げ加工部
２８  支持台
２９  孔
３０  口金
３１  排気用開閉弁
３２  排気用流量調整弁
３３  排気放出部
３４  給気用開閉弁
３５  給気用流量調整弁
３６  空気圧縮機
３７  空気管
３８  孔
３９  雌ねじ
４０  雌ねじ
４１  孔
４２  水路底
４３  山形鋼
６１  アンカー金物
６２  雌ねじ
６３  ボルト
６４，６５  凸部
６６，６７  角
６８，６９  凸部
７０  補強鋼板
７１  スポイラ
７２  連結鋼板
【図１】
0003546380.tif 000002
【図２】
0003546380.tif 000003
【図３】
0003546380.tif 000004
【図４】
0003546380.tif 000005
【図５】
0003546380.tif 000006
【図６】
0003546380.tif 000007
【図７】
0003546380.tif 000008
【図８】
0003546380.tif 000009
【図９】
0003546380.tif 000010