(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固定台兼用押え板とが、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）上記固定台兼用押え板の上面に十分な強度を有するゴム引布製の繋ぎ板の１辺をボルトと押え板によって強固に固定し、他の辺を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部の上流面に、ボルトと押え板とにより強固に固定することによって、固定台兼用押え板に鋼板製の扉体を起伏自在に繋ぐと同時に両者間の漏水を防止する。
ｃ）また、固定台兼用押え板の厚さとほぼ等しい直径の丸棒鋼を鋼板製の扉体の下端に溶接取付して、扉体が起伏運動するときに扉体下端が空気袋の上面を滑りやすくする。
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固定台兼用押え板とが、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、扉体の回転中心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】
【発明が属する技術分野】
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底に固定して、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、流木または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、流木または流氷によって損傷を受けやすく、常に監視を行ない、補修工事を行なう必要があり、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、この発明の起伏ゲートは、
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固定台兼用押え板とが、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）上記固定台兼用押え板の上面に十分な強度を有するゴム引布製の繋ぎ板の１辺をボルトと押え板によって強固に固定し、他の辺を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部の上流面に、ボルトと押え板とにより強固に固定することによって、固定台兼用押え板に鋼板製の扉体を起伏自在に繋ぐと同時に両者間の漏水を防止する。
という非常に簡単な構造の起伏ゲートを採用している。
【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に位置して、扉体をほぼ全幅において連続して支持するので、扉体には、横方向の補強桁は必要ではない。したがって、扉体の厚さを固定台兼用押え板の厚さ以下とすることが可能となる。
【００１３】
さらにこの発明においては、鋼板製の扉体が固定台兼用押え板に対し柔軟でかつ十分な強度を有するゴム引布製の繋ぎ板によって繋留されることにより起伏する構造で、回転軸と軸受を必要としないから非常に簡単な構造の起伏ゲートを提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の起伏ゲートの実施の形態を図面に基づき詳述する。
図１、図２、図３、図４ならびに図５はこの起伏ゲートの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は扉体の説明図であり、図５は空気袋の説明図である。
【００１５】
図１、図２ならびに図４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が固定台兼用押え板３によって、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を水路の底の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、固定台兼用押え板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。
【００１６】
次に、固定台兼用押え板３の上面に十分な強度を有するゴム引布製の繋ぎ板１０の１辺をボルト１１と押え板１２によって強固に固定し、他の辺を鋼板製の扉体１３の下部の上流面に、ボルト１４と押え板１５とにより強固に固定することによって、鋼板製の扉体１３を固定台兼用押え板３に起伏自在に繋ぐと同時に両者間の漏水を防止する。
この繋ぎ板１０の端部には樹脂製のロッド１６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１７があり、固定台兼用押え板３の上流の角１８ならびに押え板１５の角１９に掛かって、作用する張力によって繋ぎ板１０が所定の位置から引抜かれないように機能する。
加えて、水路の底の空気袋４より下流側の適当な位置のコンクリートの上面２０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２０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１３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１３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１３が停止するようにする。
この帯２３においても、その端部には樹脂製のロッド２６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２７があり、押え板２２の角２８ならびに押え板２５の角２９に掛かって、作用する張力によって帯２３が所定の位置から引抜かれないように機能する。
【００１７】
次に扉体１３の頭部の曲げ加工部３０は、起立時には扉体１３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１３の頭部の曲げ加工部３０の先端が支持台３１に支持されて、コンクリートの上面１、コンクリートの上面２０、ならびに扉体１３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１３に押し潰されることがない。
【００１８】
図４に示すように、鋼板製の扉体１３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ものであって、この鋼板製の扉体１３の頭部には曲げ加工部３０が形成され、その下端に固定台兼用押え板３の厚さとほぼ等しい直径の丸棒鋼３２を溶接して扉体１３が起伏運動をするに際して、扉体１３の下端が空気袋４の上面３３を滑りやすくする。また鋼板製の扉体１３の丸棒鋼３２に沿う部分には、繋ぎ板１０を固定するボルト１４をねじ込む雌ねじ３４が１列に並んでおり、その上方には、帯２３を固定するボルト２４に合わせたボルト孔３５がある。
【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の開いた辺の寸法は、ゲート幅より少し小さく、これと直角の方向には、膨張したときに扉体１３を押し起すのに十分な寸法を有している。
そして固定台兼用押え板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３６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３７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３７に接続した空気管３８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３９、排気用流量調節弁４０、排気放出部４１、給気用開閉弁４２、給気用流量調節弁４３、空気圧縮機４４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４４から給気用流量調節弁４３、給気用開閉弁４２、空気管３８を経由して空気袋４の内部に空気を圧入した結果、扉体１３が起立した状態の断面図が図２であり、扉体１３の頭部の曲げ加工部３０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１３の背面側にあってほぼ全幅において扉体１３を支えている。
【００２２】
他方、空気圧縮機４４を停止し、給気用開閉弁４２を閉じ、排気用開閉弁３９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４０によって制御しつつ、排気放出部４１から大気中へ放出した結果、扉体１３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、固定台兼用押え板３の直上流の水路底４５の落差部には補強のために山形鋼４６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は扉体の説明図であり、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、固定台兼用押え板３の下流側の凸部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、固定台兼用押え板３の下流側の凸部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によって固定台兼用押え板３を押え付けるときには、その上流側の凸部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、固定台兼用押え板３の下流側の凸部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。
【００２６】
次に、固定台兼用押え板３の下流上側の凸部７０に、十分な強度を有するゴム引布製の繋ぎ板１０の１辺をボルト１１と押え板１２によって強固に固定し、他の辺を鋼板製の扉体１３の下部の上流面にボルト１４と押え板１５によって強固に固定することによって、鋼板製の扉体１３を固定台兼用押え板３に起伏自在に繋ぐと同時に両者間の漏水を防止する。
この繋ぎ板１０の端部には樹脂製のロッド１６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１７があり、固定台兼用押え板３の下流上側の凸部７０の上流の角７１ならびに押え板１５の角１９に掛かって、作用する張力によって繋ぎ板１０が所定の位置から引抜かれないように機能する。
加えて、水路の底の空気袋４より下流側の適当な位置のコンクリートの上面２０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２０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１３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１３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１３が停止するようにする。
この帯２３においても、その端部には樹脂製のロッド２６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２７があり、押え板２２の角２８ならびに押え板２５の角２９に掛かって、帯２３に作用する張力によって所定の位置から引抜かれないように機能する。
【００２７】
次に扉体１３の頭部の曲げ加工部３０は、起立時には扉体１３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１３の頭部の曲げ加工部３０の先端が支持台３１に支持されて、コンクリートの上面１、コンクリートの上面２０、ならびに扉体１３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１３に押し潰されることがない。
【００２８】
図８に示すように、鋼板製の扉体１３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ものであって、この鋼板製の扉体１３の頭部には曲げ加工部３０が形成され、その下端には固定台兼用押え板３の厚さとほぼ等しい直径の丸棒鋼３２がある。この丸棒鋼３２は扉体１３が起伏運動をするに際して、扉体１３の下端が空気袋４の上面３３を滑りやすくする。また、鋼板製の扉体１３の丸棒鋼３２に沿う部分には、繋ぎ板１０を固定するボルト１４をねじ込む雌ねじ３４が１列に並んでおり、その上方には、帯２３を固定するボルト２４に合わせたボルト孔３５がある。
さらに扉体１３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７２を扉体１３の上流面に直角の姿勢で水の流れに平行の方向に溶接で取り付けてある。また補強鋼板７２の内、必要な個所にあるものでは、連結鋼板７３を曲げ加工部３０の上まで延伸し、曲げ加工部３０の先端に突起させたスポイラ７４と結合させる。スポイラ７４は、扉体１３を越流する水が曲げ加工部３０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。
スポイラ７４と補強鋼板７２を連結鋼板７３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７４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。この実施例では固定台兼用押え板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３７に接続した空気管３８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３９、排気用流量調節弁４０、排気放出部４１、給気用開閉弁４２、給気用流量調節弁４３、空気圧縮機４４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４４から給気用流量調節弁４３、給気用開閉弁４２、空気管３８を経由して空気袋４の内部に空気を圧入した結果、扉体１３が起立した状態の断面図が図６であり、扉体１３の頭部の曲げ加工部３０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４４を停止し、給気用開閉弁４２を閉じ、排気用開閉弁３９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４０によって制御しつつ、排気放出部４１から大気中へ放出した結果、扉体１３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、固定台兼用押え板３の直上流の水路底４５の落差部には補強のために山形鋼４６を設ける。
【００３３】
【発明の効果】
この発明の起伏ゲートによれば、固定台兼用押え板３が空気袋の密閉と固定をする押え板の機能、ならびに扉体を起伏自在に繋留しつつ下部水密ゴムの作用をする繋ぎ板の固定台の機能を兼ねることによって部品数の少ない、コンパクトな構造とすることができた。
また繋ぎ板は十分な強度と柔軟性を有するゴム引布製であり、鋼製の回転軸と軸受によって起伏機能を確保する場合と比較すると、非常に安価な回転中心が実現した。
【００３４】
加えて、固定台兼用押え板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、強度や耐久性も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】起伏ゲートの扉体の説明図である。
【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  コンクリートの上面
２  アンカーボルト
３  固定台兼用押え板
４  空気袋
５  開いた辺の縁
６  ロッド
７  折返し部
８，９  角
１０  繋ぎ板
１１  ボルト
１２  押え板
１３  扉体
１４  ボルト
１５  押え板
１６  ロッド
１７  折返し部
１８，１９  角
２０  コンクリートの上面
２１  アンカーボルト
２２  押え板
２３  帯
２４  ボルト
２５  押え板
２６  ロッド
２７  折返し部
２８，２９  角
３０  曲げ加工部
３１  支持台
３２  丸棒鋼
３３  上面
３４  雌ねじ
３５  ボルト孔
３６  孔
３７  口金
３８  空気管
３９  排気用開閉弁
４０  排気用流量調整弁
４１  排気放出部
４２  給気用開閉弁
４３  給気用流量調整弁
４４  空気圧縮機
４５  水路底
４６  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  凸部
６９，７０  凸部
７１  角
７２  補強鋼板
７３  スポイラ
７４  連結鋼板
【図１】
0003546383.tif 000002
【図２】
0003546383.tif 000003
【図３】
0003546383.tif 000004
【図４】
0003546383.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003546383.tif 000007
【図７】
0003546383.tif 000008
【図８】
0003546383.tif 000009
【図９】
0003546383.tif 000010