(57)【要約】【課題】  暗渠内に入って操作等を行う必要がなく、暗渠の高さに拘わらずに使用することができ、緊急対応も容易である起伏堰を提供する。【解決手段】  暗渠１内の水位に応じて起伏させる起伏堰１０であって、分岐水路３の底面３ａに取付けられ、エア供給により膨らんで分岐水路３の水流を堰き止めるとともに、エア排出により萎んで分岐水路３での水流の堰き止めを解除する袋状部材１１と、該袋状部材１１にエアを供給するためのエア供給手段２０と、上記袋状部材１１を膨らんだ状態に維持させるべく袋状部材１１のエア排出を停止させる停止手段と、前記水位が所定高さに達すると、上記停止手段によるエア排出停止を自動的に解除して上記袋状部材１１からエアを排出させるエア排出手段４０とを具備する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗渠内の水位に応じて起伏させる起伏堰であって、
上記暗渠の底面に取付けられ、エア供給により膨らんで暗渠の水流を堰き止めるとともに、エア排出により萎んで暗渠での水流の堰き止めを解除する袋状部材と、
該袋状部材にエアを供給するためのエア供給手段と、
上記袋状部材を膨らんだ状態に維持させるべく袋状部材のエア排出を停止させる停止手段と、
前記水位が所定高さに達すると、上記停止手段によるエア排出停止を自動的に解除して上記袋状部材からエアを排出させるエア排出手段とを具備することを特徴とする起伏堰。
【請求項２】
請求項１に記載の起伏堰において、
前記エア供給手段は、前記袋状部材に一端が連通連結され、他端が暗渠近傍に設けられたマンホール内に配備されているとともに、その他端にジョイント部材が取付けられたエア供給配管を有し、そのジョイント部材に、運搬可能なエア供給用ブロアに繋がった供給管の端に設けられた相手側のジョイント部材が接続される構成となっていることを特徴とする起伏堰。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の起伏堰において、
前記袋状部材が取付けられた前記底面が窪んでいることを特徴とする起伏堰。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の起伏堰において、
前記エア排出手段は前記袋状部材から排出されるエア排出配管を有し、前記停止手段は、前記エア供給配管に設けられた第１開閉弁と、上記エア排出配管に設けられ、操作レバーにより回動する軸により開閉される第２開閉弁と、その第２開閉弁を閉状態にロックするロック機構とを備え、第１開閉弁及び第２開閉弁を閉状態にすることで袋状部材のエアの出入りを停止させることを特徴とする起伏堰。
【請求項５】
請求項４に記載の起伏堰において、
前記ロック機構は、前記軸に取付られた係止片と、その係止片に係止して係止片の揺動を停止させるロック部材とを有し、
前記エア排出手段は、水位に応じて高さ位置が変化し、上記ロック部材を変位させて係止片との係止状態を解くフロートと、前記第２開閉弁を開とする方向に軸を回動させる錘とを有することを特徴とする起伏堰。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の起伏堰において、
前記操作レバーが、地上から操作し得る位置に設けられていることを特徴とする起伏堰。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の起伏堰において、
前記暗渠は主水路とその主水路から分岐した分岐水路とを有し、その分岐水路に前記袋状部材が設けられていることを特徴とする起伏堰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路としての暗渠内の水位に応じて起伏させる起伏堰に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水路に対する堰としては、スライドゲートが知られている。これは、水路の両側壁に設けた支柱に設けた溝に、ゲート板を嵌め込むとともに水嵩に応じて回転ハンドルを回転させることにより昇降させる構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−５５５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年においては、水路の上部開口をコンクリート等により蓋をした暗渠が多く作られていて、そのような暗渠においてスライドゲートを設置することは、水路の上が塞がれている構造上、困難であった。仮に、ゲート板を電動モータ等により昇降させる構成とした場合には、電源確保の必要があり、或いは洪水等の時には電力供給が不通になる虞が高くて緊急対応が困難である。また、暗渠内に入ってゲート板の昇降作業を行うことは大変危険である。更に、ゲート板を上昇させる空間を必要とし、暗渠の高さによっては使用すること自体が困難であった。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、暗渠内に入って操作等を行う必要がなく、暗渠の高さに拘わらずに使用することができ、緊急対応も容易である起伏堰を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明の起伏堰は、暗渠内の水位に応じて起伏させる起伏堰であって、上記暗渠の底面に取付けられ、エア供給により膨らんで暗渠の水流を堰き止めるとともに、エア排出により萎んで暗渠での水流の堰き止めを解除する袋状部材と、該袋状部材にエアを供給するためのエア供給手段と、上記袋状部材を膨らんだ状態に維持させるべく袋状部材のエア排出を停止させる停止手段と、前記水位が所定高さに達すると、上記停止手段によるエア排出停止を自動的に解除して上記袋状部材からエアを排出させるエア排出手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明の起伏堰は、請求項１に記載の起伏堰において、前記エア供給手段は、前記袋状部材に一端が連通連結され、他端が暗渠近傍に設けられたマンホール内に配備されているとともに、その他端にジョイント部材が取付けられたエア供給配管を有し、そのジョイント部材に、運搬可能なエア供給用ブロアに繋がった供給管の端に設けられた相手側のジョイント部材が接続される構成となっていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明の起伏堰は、請求項１又は２に記載の起伏堰において、前記袋状部材が取付けられた前記底面が窪んでいることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明の起伏堰は、請求項１乃至３のいずれかに記載の起伏堰において、前記エア排出手段は前記袋状部材から排出されるエア排出配管を有し、前記停止手段は、前記エア供給配管に設けられた第１開閉弁と、上記エア排出配管に設けられ、操作レバーにより回動する軸により開閉される第２開閉弁と、その第２開閉弁を閉状態にロックするロック機構とを備え、第１開閉弁及び第２開閉弁を閉状態にすることで袋状部材のエアの出入りを停止させることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明の起伏堰は、請求項４に記載の起伏堰において、前記ロック機構は、前記軸に取付られた係止片と、その係止片に係止して係止片の揺動を停止させるロック部材とを有し、前記エア排出手段は、水位に応じて高さ位置が変化し、上記ロック部材を変位させて係止片との係止状態を解くフロートと、前記第２開閉弁を開とする方向に軸を回動させる錘とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明の起伏堰は、請求項４又は５に記載の起伏堰において、前記操作レバーが、地上から操作し得る位置に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明の起伏堰は、請求項１乃至６のいずれかに記載の起伏堰において、前記暗渠は主水路とその主水路から分岐した分岐水路とを有し、その分岐水路に前記袋状部材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の起伏堰による場合には、暗渠の底面に取付けた袋状部材にエア供給手段でエアを供給すると袋状部材が膨らみ、その袋状部材の膨らんだ状態を維持させるべく停止手段により袋状部材のエア排出を停止させる。これにより、袋状部材が膨らんだ状態を維持し、暗渠の水流を堰き止める。そして、暗渠内の水位が所定高さに達すると、エア排出手段は上記停止手段によるエア排出停止を自動的に解除して袋状部材からエアを排出させ、これにより袋状部材が萎んで暗渠での水流の堰き止めを解除する。よって、電源や人力を必要としない機構となっているので、暗渠内に設置しても暗渠内に入って操作等を行う必要がなく、また洪水等の緊急時にも対応が容易である。更に、袋状部材を萎ませて暗渠での水流の堰き止めを解除すると、その水流により袋状部材が押圧を受けて更に萎んで小さくなり、暗渠の底面側に収納される状態になるため、暗渠の高さに拘わらずに使用することができ、どのような暗渠にも設置することが可能である。
【００１３】
請求項２に係る発明の起伏堰による場合には、袋状部材にエアを供給するエア供給配管は、マンホールの蓋を開けて、そのマンホール内のジョイント部材に、運搬可能なエア供給用ブロアに繋がった供給管の端に設けられた相手側のジョイント部材を接続することで、袋状部材にエアを供給することが可能である。よって、定期的な検査時、或いは、袋状部材を萎ませて暗渠での水流の堰き止めを解除した後に、運搬可能なエア供給用ブロアを用いて、袋状部材を膨らんだ状態にできるので、エア供給用ブロアを起伏堰の近傍に常時設置する必要もない。
【００１４】
請求項３に係る発明の起伏堰による場合には、袋状部材が取付けられた底面が窪んでいるので、萎んだ袋状部材の上端高さを低くすることができ、堰き止め解除により生じる暗渠での水流に対し袋状部材が邪魔にならないようにすることが可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明の起伏堰による場合には、操作レバーによる軸の回動により第２開閉弁が開閉される。そして、ロック機構により第２開閉弁を閉状態にロックし、エア供給配管の第１開閉弁を閉状態にすると、袋状部材が膨らんだ状態に維持されることとなる。
【００１６】
請求項５に係る発明の起伏堰による場合には、操作レバーにより回動される軸に取付られた係止片を、操作レバーにより揺動させることで、ロック部材に係止させることができ、これにより第２開閉弁を開閉させる軸の回転が停止し、第２開閉弁が閉状態にロックされる。この状態のとき、水位に応じてフロートの高さ位置が変化すると、そのフロートの位置変化を受けてロック部材が変位して係止片との係止状態が解かれる。すると、錘が軸を回動させて第２開閉弁を開にする。よって、停止手段による停止を自動的かつ機械的に解除して袋状部材からエアを排出させることが可能になる。
【００１７】
請求項７に係る発明の起伏堰による場合には、分岐水路に上記袋状部材を設けているので、主水路側が満水状態になっても、その水位に基づき袋状部材が萎んで分岐水路にも水が流れるので、水流をうまくさばくことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態に係る起伏堰が設けられた暗渠内の構成を示す平面図であり、図２は図１の起伏堰の近傍を示す平面図、図３は図１及び図２におけるＡ部分を示す拡大平面図、図４は図２の正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線による断面図（図４の右側面図）である。
【００２０】
本実施形態の起伏堰１０により水流調整される箇所は、地中に設けられた水路、つまり暗渠１内であり、その暗渠１は、主水路２とこれから分岐した分岐水路３とを有するもので、起伏堰１０を構成する袋状部材１１は分岐水路３の入口４の近傍に設けられている。なお、図１〜図５中の２ａは主水路２と分岐水路３とを仕切る仕切壁である。
【００２１】
上記起伏堰１０は、前記袋状部材１１と、その袋状部材１１にエアを供給するためのエア供給手段２０と、袋状部材１１を膨らんだ状態に維持させるべく袋状部材１１のエアの出入りを停止させる停止手段３０と、前記主水路２の水位が所定高さに達すると、停止手段３０による停止を自動的に解除して袋状部材１１からエアを排出させるエア排出手段４０とを具備する。
【００２２】
上記袋状部材１１は、例えばゴム及び布等からなり、膨らんだ状態で概略蒲鉾状になるもので、その底部１１ａが分岐水路３の入口近傍の凹状に窪んだ底面３ａに取付けられ、分岐水路３の幅方向の両端部１１ｂ、１１ｃの各上端が両側面３ｂ、３ｃに取付けられていて、萎むと前記幅方向の中央部分が低くなり、凹状底面３ａに入り込み水の抵抗を受け難くするようになっている。なお、袋状部材１１は、それ自身で袋状となっている形態のものでも、或いは、開口を有するものでもよい。但し、開口を有する場合は、その開口の縁部を分岐水路３の表面、例えば分岐水路３の底面３ａ及び両側面３ｂ、３ｃなどに密着させて分岐水路表面との間で密封空間を形成すればよい。
【００２３】
エア供給手段２０は、袋状部材１１の底部に一端２１ａが連通連結され、他端２１ｂが暗渠１の近傍に設けられたマンホール５内に配置されているエア供給配管２１を有し、エア供給配管２１の他端２１ｂにはジョイント部材２２が取付けられ、ジョイント部材２２よりも少し一端２１ａ寄りの位置には第１開閉弁２３が設けられている（図５参照）。なお、図２中の２３ａは、第１開閉弁２３を開閉させる操作レバーである。
【００２４】
上記ジョイント部材２２には、例えば図６に示すようにトラック１００等により運搬されるエア供給用ブロア１０１に繋がった供給管１０２の端に設けられた相手側のジョイント部材１０３が接続される。ジョイント部材２２と相手側のジョイント部材１０３とは、ワンタッチで接続できるものが好ましい。
【００２５】
上記ブロア１０１からのエア供給は、操作レバー２３ａを介して第１開閉弁２３を開にした状態で行われる。このエア供給の停止は、例えば操作レバー２３ａの近傍に設けた圧力計２４の圧力値に基づき行われる。これにより袋状部材１１は膨らんで概略蒲鉾状の起立状態となり、分岐水路３での水流を堰き止める。また、第１開閉弁２３を閉状態に保持しておくことで、エア供給配管２１を介する袋状部材１１のエアの出入りを防止する。
【００２６】
エア排出手段４０としては、本実施形態ではエア供給配管２１の途中から分岐して設けられたエア排出配管４１を有し、エア排出配管４１を介して袋状部材１１からエアを排出させるようになっている。なお、エア排出配管４１は、エア供給配管２１とは完全に分離した状態で袋状部材１１に連通連結させて設けるようにしてもよい。
【００２７】
停止手段３０は、図３、図５及び図７（図５の部分拡大図）に示すように、エア排出配管４１の途中に設けられた第２開閉弁３１を有し、その第２開閉弁３１は軸３２に取付けた操作レバー３３を操作することで開閉するようになっている。この操作レバー３３は、本実施形態ではマンホール５とは別に設けた地上から暗渠１内に達する貫通する操作孔６の近傍に配置されていて（図３参照）、暗渠１内に入ることなく、操作孔６から操作レバー３３を操作し得るようになっている。なお、マンホール５及び操作孔６は、蓋付きのものである。
【００２８】
また、停止手段３０は、図３及び図８（図３を手前側から見た正面図）に示すように、その第２開閉弁３１を閉状態にロックするロック機構３４を備える。ロック機構３４は、前記軸３２に取付られた係止片３５と、その係止片３５に係止して係止片３５の揺動を停止させるロック部材３６とを有する。ロック部材３６は、本実施形態では一対の板材を隙間を設けて平行に配したもので、一端３６ａが回動可能に支持されていて、他端３６ｂには一対の板材で挟まれた水平方向に軸心を有する断面円状の係止部材３６ｃが設けられている。係止片３５は、二点鎖線で示す横向き状態から操作レバー３３により実線（一部破線）で示す縦向き状態となるように軸３２を矢印Ｃ方向に回動させると、先端側に設けた傾斜面３５ａでロック部材３６の係止部材３６ｃを押し上げ、係止部材３６ｃの下側を通過することで係止部材３６ｃに係止される。
【００２９】
エア排出手段４０は、更に、図７及び図８に示すように水位に応じて高さ位置が変化するフロート４２と、第２開閉弁３１を開とする矢印Ｄ方向に軸３２を回動させる錘４３とを有する。フロート４２は、主水路２側に配置されていて（図５参照）、主水路２での水位上昇に伴ってフロート４２と同様に上昇することによりロック部材３６を上方に押し上げるための鍔４２ａを備え、一定水位以上になると鍔４２ａがロック部材３６を上方に押し上げる。そして、軸３２に基端４３ａ側を取付けた錘４３により軸３２が矢印Ｄ方向に回動することで係止片３５の係止部材３６ｃに対する係止が解除される。なお、錘４３は、係止片３５と係止部材３６ｃが係止した状態で図７及び図８の実線で示すように、基端４３ａとは反対側の先端４３ｂ側が斜め上向きとなるように設けられ、ロック部材３６の上昇に伴って係止片３５が係止部材３６ｃから係止解除となるように軸３２を回動させるようになっている。但し、図２及び図３では錘４３を水平に向いた状態で表している。
【００３０】
このように構成された本実施形態における起伏堰１０の操作内容について説明する。
【００３１】
設置当初及び一旦使用した後において、袋状部材１１を膨らませるための準備を行う。その準備としては、操作孔６から操作レバー３３を手で揺動させて第２開閉弁３１を閉状態にするとともにマンホール５内の第１開閉弁２３を開状態にし、かつ、ジョイント部材２２にエア供給用ブロア１０１側の相手側のジョイント部材１０３を接続する。そして、ブロア１０１からエアを、エア供給配管２１を介して袋状部材１１に供給する。これにより袋状部材１１が膨らみ、概略蒲鉾状の起立状態となる。
【００３２】
次に、第１開閉弁２３を閉状態にし、かつ、ジョイント部材２２から相手側のジョイント部材１０３を外す。これにより第１開閉弁２３及び第２開閉弁３１が共に閉状態となり、袋状部材１１が膨らんだ状態に維持され、分岐水路３の入口を堰き止める。その結果、主水路２のみに水が流れる。
【００３３】
しかる後、洪水等により増水して主水路２の水位が高くなり、所定高さＨに達する満水状態になると（図４参照）、フロート４２がその水位上昇に伴って浮上して、係止片３５を係止しているロック部材３６を鍔４２ａが押上げる。すると、係止片３５の係止状態が解除される。これに伴って、錘４３が軸３２を回動させて第２開閉弁３１を開状態にし、袋状部材１１が萎んで、分岐水路３での水流の堰き止めを解除する。よって、主水路２側が満水状態になっても、その水位に基づき袋状部材１１が萎んで分岐水路３にも水が流れるので、水流をうまくさばくことが可能になる。
【００３４】
したがって、本実施形態による場合には、主水路２の水位が所定高さＨに達すると、自動的かつ機械的に袋状部材１１を膨らんだ状態から萎んだ状態に切り換える機構、つまり電源や人力を必要としない機構となっているので、暗渠１内にも設置しても暗渠１内に入って操作等を行う必要がなく、また洪水等の緊急時にも対応が容易である。更に、袋状部材１１を萎ませて分岐水路３での水流の堰き止めを解除すると、その水流により袋状部材１１が押圧を受けて更に萎んで小さくなり、分岐水路３の底面３ａ側に収納される状態になるため、暗渠１の高さに拘わらずに使用することができ、どのような暗渠１にも設置することが可能である。上記底面３ａを窪ませることで、萎んだ袋状部材１１の上端高さを低くすることができ、水流に対し袋状部材１１が邪魔にならないようにすることが可能となる。上記底面３ａの窪み深さとしては、萎んだ袋状部材１１の上端の高さ寸法とほぼ一致する寸法が凹凸を少なくして流れ抵抗を少なくし得る点で好ましい。
【００３５】
また、本実施形態においては、袋状部材１１にエアを供給するエア供給配管２１の端部に設けたジョイント部材２２がマンホール５内に配置されているので、袋状部材１１へのエア供給を暗渠１の外側から行うことができる。よって、定期的な検査時、或いは、袋状部材１１を萎ませて分岐水路３での水流の堰き止めを解除した後に、袋状部材１１を再度膨らませることが容易であり、しかも運搬可能なエア供給用ブロアをマンホール５の近傍に用意すれば、袋状部材１１へのエア供給が可能であるので、エア供給用ブロアを起伏堰の近傍に常時設置する必要もない。
【００３６】
なお、上述した実施形態では操作レバーを操作するための操作孔をマンホールとは別に設けるようにしているが、本発明はこれに限らず、操作レバーを設ける位置によるが、操作孔を省略してマンホールから操作を行う構成としてもよいことは勿論である。
【００３７】
また、上述した実施形態ではロック機構として係止片とロック部材とで構成しているが、本発明はこれに限らない。例えば、軸の外周に突起を設け、その突起にロック部材が引っ掛かる構成などでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る起伏堰が設けられた暗渠内の構成を示す平面図である。
【図２】図１の起伏堰の近傍を示す平面図である。
【図３】図１及び図２におけるＡ部分を示す拡大平面図である。
【図４】図２の正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線による断面図（図４の右側面図）である。
【図６】運搬可能なエア供給用ブロアを示す模式図である。
【図７】図５の部分拡大図である。
【図８】図３を手前側から見た正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    暗渠
２    主水路
３    分岐水路
３ａ    底面
５    マンホール
６    操作孔
１０    起伏堰
１１    袋状部材
２０    エア供給手段
２１    エア供給配管
２１ａ    一端
２１ｂ    他端
２２    ジョイント部材
２３    第１開閉弁
３０    停止手段
３１    第２開閉弁
３３    操作レバー
３４    ロック機構
３５    係止片
３６    ロック部材
４０    エア排出手段
４１    エア排出配管
４２    フロート
４３    錘
１０１    エア供給用ブロア
１０２    供給管
１０３    相手側のジョイント部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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