(57)【要約】【課題】内圧制御パイプラインに流入したドレンが、堰本体の内圧制御や内圧測定の妨げとなるのを防止する。【解決手段】ゴム堰１は、堰本体１０と、堰本体１０の内圧を測定したり、一定に保持する内圧制御機構４０と、堰本体１０から内圧制御機構４０にかけて配管される内圧制御パイプライン５０と、内圧制御パイプライン５０の中途の位置に接続され内圧制御パイプライン５０の内部のドレンを外部へ排出するドレン排出機構６０とを備えてなる。内圧制御パイプライン５０は、内圧制御機構４０に至る主パイプ５２とドレン排出機構６０に至る副パイプ５３とに分岐する分岐点５１を有し、内圧制御パイプライン５０内に流れるドレンが、主パイプ５２には流れ込み難くいよう上方へと延伸し、副パイプ５３には流れ込み易いように下方へと延伸し、内圧制御パイプライン５０内のドレンがより一層ドレン排出機構６０へと至って系外へと排出されるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川に敷設され、気体を内部に供給することで膨張し、気体を内部から排出することで収縮し、その膨張時に河川の水を堰き止め、その収縮時に河川の水の通過を許容する可撓性袋体からなる堰本体と、
前記堰本体の内圧を測定可能な内圧計が付随し、前記堰本体の内圧が既定値を超えると、前記堰本体の内部の気体を排出することで前記堰本体の内圧を既定値内に調整する内圧制御機構と、
前記堰本体から前記内圧制御機構にかけて配管され、前記気体が流通可能な内圧制御パイプラインと、
前記内圧制御パイプラインの中途に設けられ、前記堰本体から前記内圧制御パイプラインへと流入したドレンを前記内圧制御パイプライン外へと排出可能なドレン排出機構と、を備えるゴム堰。
【請求項２】
前記内圧制御パイプラインは、
前記堰本体から前記内圧制御機構へと至る主パイプと、
前記主パイプの中途に設けられた分岐点から分岐して前記ドレン排出機構へと至る副パイプと、からなり、
前記副パイプは、前記主パイプよりも下方に位置し、
前記主パイプ内のドレンは、その自重により、前記副パイプを経て前記ドレン排出機構へと流入するようになっている請求項１に記載のゴム堰。
【請求項３】
前記ドレン排出機構は、
前記内圧制御パイプラインを通じてドレンが流入し、その底部にドレン排出口が設けられた容器と、
前記容器内に配置され、前記容器内のドレンの液面の変動に応じて上下に浮動するフロートと、
前記フロートに連動して、前記フロートが既定高さを上回ると前記ドレン排出口を開栓し、前記フロートが既定高さを下回ると前記ドレン排出口を閉栓するバルブとを有する請求項１または２に記載のゴム堰。
【請求項４】
前記内圧制御機構は、
上方が開口し、内部空間に液体を貯留可能な有底筒形の水封管を有し、
前記内圧制御パイプラインのパイプ端は、前記水封管内に前記開口から前記液体の液面よりも下方にまで挿入されており、
前記堰本体の内圧が前記既定値であると、その内圧と前記水封管の液圧とが釣り合い、前記堰本体の内圧が前記既定値を超えると、前記水封管の液圧と釣り合うまで前記パイプ端から気体が排出されるようになっている、請求項１から３のいずれかに記載のゴム堰。
【請求項５】
地上に敷設された操作室をさらに備え、
前記内圧制御機構および前記ドレン排出機構は、前記操作室内に設置されている請求項1から４のいずれかに記載のゴム堰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の水位調整を行うためのゴム堰に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川には、水位調整や貯水を行うために堰が設けられることがあるが、そのような堰として、堰の稼動や維持にかかる費用が安価なゴム堰が採用されることがある。
ゴム堰は、気体を内部に供給することで膨張して起立状態となり、内部の気体を排出することで収縮して倒伏状態となる可撓性袋体からなる堰本体を備えている。河川に設置された堰本体を膨張させると河川の流れを堰き止めることが可能になり、収縮させると河川の水の通過を許容することが可能になる。このように、堰本体を膨張および収縮させて河川底からの堰本体の高さを変動させ、河川の水位の調整がおこなわれる。
【０００３】
しかし、堰本体の内部へ気体を供給して膨張させるとき、内圧が既定値を超えて過大になると堰本体は破裂したり損傷する恐れがある。
また、堰本体を膨張および収縮させて河川底からの堰本体の高さを変動させた後、その高さを一定に維持するためには、堰本体の内圧が一定に保持されなければならない。
そこで、特許文献１のように、ゴム堰に内圧制御機構を設ける試みがなされている。この種のゴム堰では、堰本体から内圧制御機構にかけて気体が通過可能な内圧制御パイプラインが配管されており、何らかの異常により堰本体の内圧が既定値を超えそうになると内圧制御機構から気体が外部へ排出されて堰本体の内圧が既定値内に自動的に調整されることになる。かかる内圧制御機構には内圧計が付随しており、これにより堰本体の内圧が測定される。
【０００４】
ところで、ゴム堰の堰本体は、河川内に敷設されるため、河川水によって堰本体内部の気体が冷却されて液化したり、河川内の小石等が衝突して破孔し、河川水が内部に侵入したりして、堰本体内部にドレンが発生することがある。こうして発生したドレンが堰本体内部から内圧制御パイプライン内に流入すると、堰本体と内圧制御機構との間の気体の通過が妨げられて内圧制御機構が正常に機能しなくなる。すると、内圧制御機構により堰本体の内圧を一定に保つことや、内圧計により内圧を計測することが困難になり、堰本体の内圧が過大となって破裂するなど、ゴム堰が正常に動作しなくなる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６２−００９６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願発明の解決すべき課題は、内圧計が付随する内圧制御機構が設けられたゴム堰について、内圧制御パイプラインに流入したドレンが、堰本体の内圧制御や内圧測定の妨げとなるのを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するため、本発明のゴム堰は、河川に敷設され、気体を内部に供給することで膨張し、気体を内部から排出することで収縮し、その膨張時に河川の水を堰き止め、その収縮時に河川の水の通過を許容する可撓性袋体からなる堰本体と、前記堰本体の内圧を測定可能な内圧計が付随し、前記堰本体の内圧が既定値を超えると、前記堰本体の内部の気体を排出することで前記堰本体の内圧を既定値内に調整する内圧制御機構と、前記堰本体から前記内圧制御機構にかけて配管され、前記気体が流通可能な内圧制御パイプラインと、前記内圧制御パイプラインの中途に設けられ、前記堰本体から前記内圧制御パイプラインへと流入したドレンを前記内圧制御パイプライン外へと排出可能なドレン排出機構とを備える。
【０００８】
このようにすると、前記堰本体から前記内圧制御パイプラインに流入したドレンを、前記ドレン排出機構によって外部へ排出することが可能になり、前記内圧制御パイプライン内にドレンが滞留して前記堰本体から前記内圧制御機構にかけての気体の流通を阻害することを防ぐことができる。そのため、前記内圧制御機構は正常に機能し、前記堰本体の内圧を測定したり、既定値内に調整することができる。
【０００９】
発明にかかるゴム堰は、前記内圧制御パイプラインは、前記堰本体から前記内圧制御機構へと至る主パイプと、前記主パイプの中途に設けられた分岐点から分岐して前記ドレン排出機構へと至る副パイプと、からなり、前記副パイプは、前記主パイプよりも下方に位置し、前記主パイプ内のドレンは、その自重により、前記副パイプを経て前記ドレン排出機構へと流入するようになっている構成を採用することが好ましい。
【００１０】
このようにすると、前記堰本体から前記内圧制御パイプラインに流入したドレンは、その自重により分岐点を通じて前記副パイプへ流れ込み、前記ドレン排出機構に到達しやすくなるため、ドレンの外部への排出が促進される。
【００１１】
発明にかかるゴム堰は、前記ドレン排出機構は、前記内圧制御パイプラインを通じてドレンが流入し、その底部にドレン排出口が設けられた容器と、前記容器内に配置され、前記容器内のドレンの液面の変動に応じて上下に浮動するフロートと、前記フロートに連動して、前記フロートが既定高さを上回ると前記ドレン排出口を開栓し、前記フロートが既定高さを下回ると前記ドレン排出口を閉栓するバルブとを有する構成を採用することが好ましい。
【００１２】
このようにすると、簡単な構造で前記ドレン排出機構を構成できるため、コスト安である。
また、前記内圧制御パイプラインから前記容器に流れ込むドレンが既定高さを超えるまで前記ドレン排出口を閉栓することができるため、前記堰本体の密閉状態を長く保つことが可能になる。これにより、前記ドレン排出口が不要に開栓されて前記堰本体の内圧が低下することを防ぎ、内圧の維持が容易になる。
【００１３】
発明にかかるゴム堰は、前記内圧制御機構は、上方が開口し、内部空間に液体を貯留可能な有底筒形の水封管を有し、前記内圧制御パイプラインのパイプ端は、前記水封管内に前記開口から前記液体の液面よりも下方にまで挿入されており、前記堰本体の内圧が前記既定値であると、その内圧と前記水封管の液圧とが釣り合い、前記堰本体の内圧が前記既定値を超えると、前記水封管の液圧と釣り合うまで前記パイプ端から気体が排出されるようになっている構成を採用することが好ましい。
【００１４】
このようにすると、簡単な構造で前記内圧制御機構を構成できるため、コスト安である。
【００１５】
発明にかかるゴム堰は、地上に敷設された操作室をさらに備え、前記内圧制御機構および前記ドレン排出機構は、前記操作室内に設置されている構成を採用することが好ましい。
【００１６】
このようにすると、前記内圧制御機構と前記ドレン排出機構とが屋内に設置されることになり、屋外に設置されている場合等と比べて、雨風による劣化や損傷が防がれる。また、地中に埋設されている場合等と比べてこれら機構のメンテナンス性も向上する。
【発明の効果】
【００１７】
発明にかかるゴム堰を以上のように構成したので、堰本体内部から内圧制御パイプラインに流入したドレンが、ドレン排出機構により外部へ排出され、堰本体の内圧制御や内圧測定の妨げとなるのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ゴム堰の全体を示す斜視図
【図２】ゴム堰を示す横断面図
【図３】膨張状態の堰本体を示す横断面図
【図４】収縮状態の堰本体を示す横断面図
【図５】閉栓状態のドレン排出機構の横断面図
【図６】開栓状態のドレン排出機構の横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
図１および図２のように、ゴム堰１は、堰本体１０と、操作室Ｒと、ブロワー２０と、給排気パイプライン３０と、内圧制御機構４０と、内圧制御パイプライン５０と、ドレン排出機構６０と、自動排気機構７０とからなる。
【００２１】
図１から図４のように、堰本体１０は、河川を横断するように川底に敷設され、その内部に気体を給排可能な可撓性を有する袋体である。
図３のように、堰本体１０の内部に気体が供給されることで堰本体１０が膨張し、その川底からの高さが河川の水位を超えると、河川の水の流れを堰き止めることができるようになっている。
また、図４のように、堰本体１０の内部の気体が排出されることで堰本体１０が収縮し、その高さが、河川の水位より低くなると、河川の水の通過を許容するようになっている。
【００２２】
図１および図２のように、操作室Ｒは、地上であって河川の傍らに敷設された建屋であり、その内部に、ブロワー２０、内圧制御機構４０、およびドレン排出機構６０が設置されている。これらブロワー２０等の機器のメンテナンスは、操作室Ｒ内においておこなえるようになっている。なお、操作室Ｒの下部は、地中に埋設されている。
【００２３】
図２のように、ブロワー２０は、気体を供給可能に構成されており、このブロワー２０と堰本体１０との間には、給排気パイプライン３０が配管されている。したがって、ブロワー２０から、給排気パイプライン３０を通じて堰本体１０へと気体を供給可能なようになっている。
給排気パイプライン３０上の、堰本体１０とブロワー２０との間の位置には、排気弁３１が設けられている。この排気弁３１が開弁されると、堰本体１０の内部の気体は給排気パイプライン３０を経由して外部へ排出可能になっている。排気弁３１が閉弁されると、ブロワー２０から堰本体１０への気体の供給が妨げられることはない。
【００２４】
図２のように、内圧制御機構４０は、水封管４１と、給水装置４２と、内圧計４３とからなる。
水封管４１は、上方が開口し、内部空間に液体を貯留可能な有底の円筒体である。
給水装置４２は、水封管４１の開口に挿入される吐水管４２ａを有し、この吐水管４２ａを通じて水封管４１の内部に液体を注入可能になっている。
内圧計４３は、内圧制御パイプライン５０の水封管４１に近接する位置に設けられ、堰本体１０の内圧を測定可能になっている。
【００２５】
図２のように、内圧制御パイプライン５０は、堰本体１０から内圧制御機構４０に至る中途の位置であって、操作室Ｒ内に、主パイプ５２と副パイプ５３とに分岐する分岐点５１を有する。
堰本体１０の内部に発生し、内圧制御パイプライン５０内を流れるドレンが、主パイプ５２には流れ込み難く、かつ、副パイプ５３へと流れ込みやすいように、分岐点５１から主パイプ５２は上方へと延伸し、副パイプ５３は下方へと延伸している。
ここで、主パイプ５２の内圧制御機構４０に近接する箇所は下方へと屈曲し、そのパイプ端が水封管４１の内部空間に貯留された液体の液面より下方に位置するように、水封管４１の開口から挿入されている。
一方、副パイプ５３のパイプ端は、ドレン排出機構６０へと接続されている。
内圧計４３は、主パイプ５２の分岐点５１からパイプ端までの中途の位置に接続されており、堰本体１０内の気体が主パイプ５２を流通する際に内圧計４３を通過可能になっている。
【００２６】
ここで、内圧制御機構４０において、水封管４１に貯留された液体から、主パイプ５２のパイプ端に負荷される液圧の値が、堰本体１０の所望の内圧の値(既定値)に等しくなるように、給水装置４２によって水封管４１の液位が調整されているものとする。
いま、堰本体１０の内圧の値が水封管４１における液体の液圧の値と均衡しているとき、すなわち、堰本体１０の内圧の値が既定値であるとき、堰本体１０内の気体が、内圧制御パイプライン５０を経由してパイプ端から排出されることが妨げられる。このため、堰本体１０の内圧が意図せずして低下することはなく、内圧が既定値の状態に維持される。
一方、堰本体１０の内圧が何らかの要因によって上昇し、既定値を超えると、水封管４１における液体との均衡状態が崩れ、堰本体１０内の気体が内圧制御パイプライン５０を経由してパイプ端から水封管４１内の液体中へ排出されるため、堰本体１０の内圧が低下する。気体の排出は、堰本体１０の内圧が水封管４１の液圧と均衡するまで継続するため、堰本体１０の圧力は、既定値以内へと修正される。
こうして、内圧制御機構４０により、堰本体１０の内圧は既定値となるように自動的に調整されることになる。なお堰本体１０の圧力異常の有無は、内圧計４３により常時確認可能となっている。
【００２７】
図５および図６のように、ドレン排出機構６０は、容器６１と、フロート６２と、バルブ６３と、チェーン６４と、ドレン配管６５とを備えてなる。
【００２８】
容器６１は、円形状の平板である天面６１ａと、天面６１ａと対向し、略等しい径を有する円形状の平板である底面６１ｂと、天面６１ａと底面６１ｂとの間に介在する中空円筒とによって内部空間が液密な状態に画成されている。
堰本体１０と容器６１の内部空間とが内圧制御パイプライン５０を介して連通するように、天面６１ａには吸入口が穿孔されてここに副パイプ５３が接続されている。
したがって、容器６１は、副パイプ５３から流れ込むドレンを内部に貯留できるようになっている。
また、容器６１の底面６１ｂには排出口６１ｃが穿孔されてドレン配管６５が接続されており、容器６１内部に貯留されたドレンをドレン配管６５を通じて外部に排出可能となっている。
【００２９】
フロート６２は、フロート本体６２ａと、複数のガイド軸６２ｃとからなる。フロート本体６２ａは、内部空間に気体を密閉保持する上下に扁平な箱体であって、その上下方向に貫通する並列するガイド孔６２ｂを有する。
各ガイド軸６２ｃは、上下方向に延びて各ガイド孔６２ｂにそれぞれ挿入されている。
いま、容器６１の内部に貯留されたドレンの液面が変動すると、フロート本体６２ａはガイド軸６２ｃに沿って上昇および下降する向きに浮動するようになっている。
バルブ６３は、容器６１の排出口６１ｃ上に配置されており、排出口６１ｃの径より大きな径である円形平板状をなして、排出口６１ｃを閉栓可能となっている。バルブ６３は、その上方のフロート本体６２ａとチェーン６４を介して繋がっている。
図５のように、バルブ６３は、容器６１内にドレンが流入していない状態において排出口６１ｃに密着し、閉栓がなされる。
一方、図６のように、容器６１内のドレンによってフロート本体６２ａが上昇すると、チェーン６４を介してバルブ６３を上方へ引き上げる力が作用し、バルブ６３の上昇に伴なって開栓がなされる。
ここで、容器６１のフロート本体６２ａが既定高さにあるときに、バルブ６３が開栓するように、フロート本体６２ａおよびバルブ６３の位置、チェーン６４の長さ等が調整されているものとする。
【００３０】
排出口６１ｃが開栓されているときには、容器６１内のドレンは排出口６１ｃを通過してドレン配管６５に流れ込み、容器６１の外部へと排出される。容器６１内のドレンの量が減少して液面が下がり、フロート本体６２ａが既定高さより低位置になると、バルブ６３によって排出口６１ｃは閉栓される。
このようにバルブ６３は容器６１内のドレンの量に応じて排出口６１ｃを自動的に開閉するため、フロート本体６２ａが既定高さに達していないときは、容器６１は密閉状態にある。従って、堰本体１０から内圧制御パイプライン５０を経由して容器６１内に流れ込む気体が、不要に排出口６１ｃを通じて外部へ排出されることを防ぎ、堰本体１０の内圧が意図せずして変動することが防止されている。
容器６１から排出されたドレンは、ドレン配管６５を通じてドレンプール６６に送られ、ここから汲み上げポンプ６７により汲み上げられて操作室Ｒの外部へと送り出される。
【００３１】
図２のように、自動排気機構７０は、水位調整パイプライン７１と、錘バケツ７２と、ロープ７３と、滑車７４とを有する。
【００３２】
図２のように、水位調整パイプライン７１は、河川内から操作室Ｒにかけて延び、取り込み口７１ａが設けられたその一端が河川内において堰本体１０の上流側に設けられ、その他端は操作室Ｒの内部へと至っている。
水位調整パイプライン７１は、操作室Ｒ内で上方へと屈曲する第１屈曲部７１ｂと、第１屈曲部７１ｂから所定の高さまで延伸し、再び下方へ屈曲する第２屈曲部７１ｃとを有する。
錘バケツ７２は、上方に開口し内部に液体を貯留可能な有底筒状体であり、その開口にロープ７３の一端が繋がれて吊り下げられており、その開口には水位調整パイプライン７１のパイプ端が挿入されている。
ロープ７３の他端は排気弁３１が連結されており、中間位置は複数の滑車７４により支持されている。これにより、錘バケツ７２が下方へ移動すると、ロープ７３の錘バケツ７２の側の端部が下降し、排気弁３１の側の端部が上昇して、排気弁３１が連動して開栓するようになっている。
河川の水位が第２屈曲部７１ｃの高さ（所定の高さ）より高くなると、水位調整パイプライン７１に流れ込む河川水も第２屈曲部７１ｃを超えて錘バケツ７２へと流れ込む。
これにより、河川の水位が所定の高さに達すると、自動的に堰本体１０内部の気体を排出して河川の水の通過を許容し、河川の水位を低下させることが可能になる。
【００３３】
実施形態のゴム堰１の構成は以上のようであり、いま、堰本体１０内の気体が河川の水により冷却されたり、堰本体１０に小石が衝突して破孔が生じるなどして、堰本体１０の内部にドレンが発生したとする。
このドレンの一部は、内圧制御パイプライン５０に流入するため、内圧制御パイプライン５０における気体の流通が阻害され、内圧制御機構４０により堰本体１０の内圧を既定値に制御することや、内圧計４３による堰本体１０の内圧の測定に支障が生じる恐れがある。
しかしながら、内圧制御パイプライン５０に侵入したドレンは、分岐点５１を過ぎると、その自重により下方に配管された副パイプ５３への流入が促進され、上方に配管されて内圧制御機構４０や内圧計４３へと至る主パイプ５２へ流入しがたくなっている。
さらに、副パイプ５３に流入したドレンは、ドレン排出機構６０の容器６１内へと導かれ、容器６１内に貯留するドレンが既定高さを超えると、フロート本体６２ａの上昇に連動して容器６１の底部に配置されたバルブ６３が開弁し、排出口６１ｃからドレンが系外に排出される。
したがって、内圧制御機構４０や内圧計４３の正常動作が、内圧制御パイプライン５０に流入したドレンにより妨げられることはない。
加えて、堰本体１０内のドレンが、ドレン排出機構６０により適時排出されることで、給排気パイプライン３０に侵入することも抑制されるため、堰本体１０の膨張及び収縮動作に支障が生じることも防止されている。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が適用可能である。
すなわち、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲内およびこれと均等の意味でのすべての修正と変形を含む。
【００３５】
ドレン排出機構６０の構造は、実施形態のようないわゆるフロート式のものに限定されず、適時にドレンを排出可能な機構になっていればよい。
ドレン排出機構６０として、フロート式のものを採用する場合でも、その容器６１やフロート６２、バルブ６３の形状は、実施形態に限定されない。
たとえば、実施形態では容器６１を略円柱形としているが、角柱形等でもよい。
またバルブ６３は、球形や、蝶番式の弁であってもよく、フロート本体６２ａの上下変動に連動して開閉を行うことが可能な弁であればよい。
【００３６】
ドレン排出機構６０の設置位置も、内圧制御パイプライン５０の中途にある限りにおいて、実施形態に限定されず、たとえば、内圧制御パイプライン５０を主パイプ５２と副パイプ５３に分岐させずに単一の経路のものとし、その経路上にドレン排出機構６０を設けてもよい。
内圧制御パイプライン５０が分岐する場合でも、副パイプ５３の延伸する方向は実施形態のような分岐点５１から下方に限定されず、例えば略水平であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  ゴム堰
１０  堰本体
２０  ブロワー
３０  給排気パイプライン
３１  排気弁
４０  内圧制御機構
４１  水封管
４２  給水装置
４２ａ  吐水管
４３  内圧計
５０  内圧制御パイプライン
５１  分岐点
５２  主パイプ
５３  副パイプ
６０  ドレン排出機構
６１  容器
６１ａ  天面
６１ｂ  底面
６１ｃ  排出口
６２  フロート
６２ａ  フロート本体
６２ｂ  ガイド孔
６２ｃ  ガイド軸
６３  バルブ
６４  チェーン
６５  ドレン配管
６６  ドレンプール
６７  汲み上げポンプ
７０  自動排気機構
７１  水位調整パイプライン
７１ａ  取り込み口
７１ｂ  第１屈曲部
７１ｃ  第２屈曲部
７２  錘バケツ
７３  ロープ
７４  滑車
Ｒ  操作室
【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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