(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートが設置される水路の通水断面形状に合致した開口部を有する扉体と、該扉体には該開口部を回動して開閉するフラップ弁とが備えられ、該扉体の上下運動によって該水路が開閉される引上げ式フラップインゲートを水路に設置する工法であって、
前記引上げ式フラップインゲートが前記水路を閉鎖した状態において、前記開口部と前記水路の通水断面形状とが合致するように正面視高さ方向は前記水路底面に段差を設けて前記開口部下端近傍から前記扉体底面までを前記水路底面下に設置する工程と、
前記引上げ式フラップインゲートが前記水路を閉鎖した状態において、前記開口部と前記水路の通水断面形状とが合致するように正面視横幅方向は前記水路の左右各側面に該引上げ式フラップインゲートが上下通行可能な戸溝を設けて前記開口部横幅方向各端部近傍から前記扉体の対応する各側面までを前記水路側面外に設置する工程と、
を含む工程で引上げ式フラップインゲートを水路に設置することを特徴とする引上げ式フラップインゲート設置工法。
【請求項２】
前記戸溝が前記扉体を上下方向に案内することを特徴とする請求項１に記載の引上げ式フラップインゲート設置工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に海岸や河川、水路に設置される逆流防止の引上げ式フラップインゲートの設置工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、津波や洪水等からの被害を防止するために、河川や水路では樋門や水門を設け、河口部には防潮水門を設けたり、海岸には防潮堤が築かれて樋門が設けられている。
平常時は樋門や水門は開放されていて、津波や逆流などの緊急時に閉じられることとなる。
【０００３】
樋門や水門には、ローラゲートやスライドゲートのような引上げ式ゲートやフラップゲートが用いられることが多い。水門の規模が大きい場合は引上げ式ゲートが多く、小規模の場合はフラップゲートを設置することがある。
【０００４】
フラップゲートには特許文献１のように、海水などの水位がフラップゲートの設置箇所よりも高い場合に、波の動きなどに伴うフラップゲートの揺動を防止し、海水の水路内への侵入やフラップゲートの損傷を防止する開閉装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２のオートゲートのように、水路を常時閉塞ないし僅かに開放する扉体により一応閉塞するが、流水路側からの少量の流水の流出を可能にするほか、当該流水路側の流量が増大した場合には前記扉体を大きく開放して無理なく流出させ、しかも、本川側水位の異常上昇に基づく水圧の異常上昇により、前記扉体を本川側から前記枠体（樋管ボックス）の流出口側に押圧して前記流出口を閉塞し、本川側水位の異常上昇流水の支川側への逆流を阻止する装置が開示されている。
【０００６】
また、図５、図６の従来の引き上げ式ゲート１１０は、扉体１２０の構造としてスキンプレート１２１と呼ばれる板材に、補強部材として溝形鋼１２２〜１２６が縦横に所定の間隔で溶接されたものが多い。さらに、図５（ｂ）や図６のようにスキンプレート１２１の一部に開口部１２７を設け、そこにフラップ弁１４０を取り付けることによって排水機能を有したものもある。
【０００７】
しかしながら、従来のローラゲート等の引上げ式ゲートは、ゲートの面積が非常に大きく津波や逆流時の水圧等によりゲートの扉体等が損傷し開閉に支障が生じることがある。
津波を防いだとしてもゲートを開放しなければ河川の排水ができなくなるため、河川の決壊等の二次災害を引き起こす可能性もある。
【０００８】
さらに、河川管理施設の操作に関して、東日本大震災を踏まえ、操作員の安全を確保できない場合は開閉操作を行わないという選択肢もある。一方、水門・樋門では、大震災・大災害時において通信系統や交通網の寸断、電話網の輻輳などにより、遠隔操作及び現地操作における不測の事態を考慮すると、安全確実なゲートの開閉機能の確保が重要となる。
【０００９】
また、特許文献１や特許文献２のようなフラップゲートは排水樋門のような小規模な水門には適しているが、河川の河口部のような大規模な水門にはその構造上適用することはコストや強度等において困難である。
【００１０】
さらに、特許文献２のオートゲートは、ゴミなどの夾雑物を挟み込むことをある程度防ぐことができるが、夾雑物の量や大きさによっては挟み込みを完全に防止することができない可能性があり、その点で課題があった。
【００１１】
また、図５や図６のようなスキンプレートに補強部材を溶接した構造の引き上げ式ゲートにフラップ弁を設けて排水機能を有するゲートとする場合、補強部材に囲われた区画の中にフラップ弁を設けることになるので開口部の寸法に制約があり、十分な排水量を備えることが困難な場合があった。
【００１２】
これらの問題に対して、本出願人は特許文献３や特許文献４のように、扉体に設けるフラップ弁を可能な限り大きく設けることが可能な引上げ式フラップインゲートを発明した。
この引上げ式フラップインゲートの発明によって、ゲートが災害時等に引き上げることができなくなった場合であってもフラップ弁によって水路の排水を自動で行うことができるので水路開放不全による水路の決壊等の二次災害を防ぐことができたり、扉体の強度を確保したうえで開口部分を大きくすることができ、排水量を大きくできることになるので、比較的大規模な河川や水路の出口部に設置することが可能となる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】実用新案登録第３０１１１６５号
【特許文献２】特開２０００−１２００４９号公報
【特許文献３】特開２０１４−８８７５２号公報
【特許文献４】特開２０１４−１３６８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献３や特許文献４のような引上げ式フラップインゲートであっても、特許文献３の図２、図３のように、ゲート設置部に特殊な施工をせずに設置すると、ゲート設置部に対して、フラップ弁の開口部のほうがどうしても小さくなってしまう。つまり通水断面積が水路より小さくなってしまうので排水機能を十分に生かし切れない可能性も生じてきた。
【００１５】
本発明の課題は、引上げ式フラップインゲートにおいて、扉体の開口部がゲート設置部の通水断面と合致した形状を有することができ、排水機能を確保することができるような引上げ式フラップインゲートの設置工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の引上げ式フラップインゲート設置工法の発明は、ゲートが設置される水路の通水断面形状に合致した開口部を有する扉体と、該扉体には該開口部を回動して開閉するフラップ弁とが備えられ、該扉体の上下運動によって該水路が開閉される引上げ式フラップインゲートを水路に設置する工法であって、前記引上げ式フラップインゲートが前記水路を閉鎖した状態において、前記開口部と前記水路の通水断面形状とが合致するように正面視高さ方向は前記水路底面に段差を設けて前記開口部下端近傍から前記扉体底面までを前記水路底面下に設置する工程と、前記引上げ式フラップインゲートが前記水路を閉鎖した状態において、前記開口部と前記水路の通水断面形状とが合致するように正面視横幅方向は前記水路の左右各側面に該引上げ式フラップインゲートが上下通行可能な戸溝を設けて前記開口部横幅方向各端部近傍から前記扉体の対応する各側面までを前記水路側面外に設置する工程と、を含む工程で引上げ式フラップインゲートを水路に設置することを特徴とする引上げ式フラップインゲート設置工法である。
【００１７】
また、請求項２の発明は、前記戸溝が前記扉体を上下方向に案内することを特徴とする請求項１に記載の引上げ式フラップインゲート設置工法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の引上げ式フラップインゲート設置工法によれば、設置時に開口部と水路の通水断面形状とが合致するように、水路底面に段差を設けて前記開口部下端近傍から前記扉体底面までを水路底面下に設置する工程と、横幅方向は前記水路の左右各側面に該引上げ式フラップインゲートが上下通行可能な戸溝を設けて前記開口部横幅方向各端部近傍から前記扉体の対応する各側面までを前記水路側面外に設置する工程と、を含む工程で引上げ式フラップインゲートを水路に設置するので、開口部面積と水路通水断面積が同等となるため、水路の排水量が通常の樋門や引上げ式ゲートと等しくなり排水機能の確保ができる利点がある。
【００１９】
また、戸溝が扉体の上下運動を案内できるように施工することによってゲートを安定して開閉することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る引上げ式フラップインゲート設置工法に使用されるゲートの実施形態の正面図を示す。
【図２】本発明に係る引上げ式フラップインゲート設置工法に使用されるゲートの実施形態の側面断面図を示す。
【図３】本発明に係る引上げ式フラップインゲート設置工法に使用されるゲートの実施形態の平面断面図を示す。（ａ）は平面断面図の全体図、（ｂ）は主ローラ部分拡大図、（ｃ）は従来の主ローラ部分拡大図を示す。
【図４】本発明に係る引上げ式フラップインゲート設置工法による引上げ式フラップインゲートの通常閉鎖時の状態図であり、（ａ）は従来の設置工法、（ｂ）は本発明に係る設置工法を示す図である。
【図５】従来の引上げ式ゲートの実施例を示す図であり、（ａ）はフラップ弁無しの場合、（ｂ）はフラップ弁ありの場合である。
【図６】従来の引上げ式フラップインゲートの正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について、まず最初に引上げ式フラップインゲートの構造について説明する。図１は本発明に係る引上げ式フラップインゲート設置工法において使用される引上げ式フラップインゲートの実施形態の正面図、図２は側面断面図、図３は平面断面図を示す。
引上げ式フラップインゲート１０は、水路断面が主に矩形・台形等の水路の主に出口付近に設けられて逆流の防止や津波による逆流を防止するための引上げ式のゲートである。
引上げ式フラップインゲート１０は、開口枠形状の扉体２０と、扉体２０の開口部２４を開閉するための揺動するフラップ弁３０で構成されており、引上げ式フラップインゲート１０は吊金具２８に連結されたロッド２９を図示しない開閉機によって上下に移動させて水路の排水路Ａから河川Ｂへの出口部分であるゲート設置部Ｃに設けられた樋門を開閉する構成となっている。
そして、開口部２４は図１〜図３のように、ゲート設置部Ｃと同様の形状で、同等の通水断面積を有している。
【００２２】
扉体２０の開口部２４を開閉するためのフラップ弁３０は通常排水路Ａからの排水がフラップ弁３０の壁面に当たることによる水圧で揺動して開放されている。そして、河川Ｂからの水流（逆流）の圧力が排水の圧力より大きくなるとフラップ弁３０が揺動して開口部２４を閉鎖する仕組みとなっている。河川Ｂからの逆流の圧力が大きくなる場合としては、潮の干満の上げ潮による逆流や、地震の津波による逆流が考えられる。
【００２３】
扉体２０は、水路を開閉する開閉部材である。扉体２０は、中心部分に開口部２４を有した開口枠形状である。枠の断面形状は図２や図３（ａ）で示すように橋梁等でも利用される中空の箱桁構造となっている。箱桁は上部水平に配置された上部枠箱桁２１と、上部枠箱桁２１の両端に縦方向に溶接された側部枠箱桁２２ａ、側部枠箱桁２２ｂと、側部枠箱桁２２ａ・側部枠箱桁２２ｂの下側の端部には下部水平に配置された下部枠箱桁２３が溶接された構造となっている。なお側部枠箱桁は図１によると左側を２２ａ、右側を２２ｂとしており、形状は左右対称となっている。
【００２４】
また、側部枠箱桁２２ａ・側部枠箱桁２２ｂと下部枠箱桁２３の開口部２４側壁面にはフラップ弁戸当り２５が設けられていて、開口部２４を開閉するフラップ弁３０がフラップ弁戸当り２５に当接して密閉できるように構成されている。
【００２５】
また、側部枠箱桁には上下に主ローラ２６がローラ軸２７を介して回転可能に設けられている。主ローラ２６は自動車のタイヤのように樋門の戸溝壁と転がり接触し、扉体２０のスムーズな上下開閉を補助する役目がある。
主ローラ２６は左右に設けられているので、本実施例では４つの主ローラ２６によって構成されている。
【００２６】
主ローラ２６とローラ軸２７の扉体２０への取り付け方法は、側部枠箱桁２２ａに取り付けられる場合を一例に説明すると、図３（ａ）、図３（ｂ）のように、側部枠箱桁２２ａの開口部２４側の対面の壁面（図では左側側面）にローラ軸２７を挿通するための孔２７ｂが設けられ、側部枠箱桁２２ａの開口部２４側内壁面の対応する位置にローラ軸受２７ｃが設けられ、孔２７ｂの外壁面に設けられたローラ軸受２７ｄとともにローラ軸２７を軸支する構造となっている。同様にして、扉体２０の側部枠箱桁に計４カ所に主ローラ２６を設けている。
これによって図３（ｃ）の従来例のように開口部側に部材が突出することが無くなるので開口部２４のサイズや形状が制約されなくなる利点がある。
本実施例では主ローラ２６とローラ軸２７を設けたローラゲート構造としているが、主ローラ２６とローラ軸２７のないスライドゲート構造の扉体でもよい。
【００２７】
扉体２０の上部枠箱桁２１の上面には、吊金具２８を設けられており、この吊金具２８に連結されたロッド２９を図４に示すような開閉機４１で上下移動させて水路を開閉する構成となっている。ロッド２９はラック棒でもよいしネジ棒でもよい。本実施例ではロッドを用いて開閉する構造としているが、それ以外の方法で扉体２０を上下移動させてもよく、例えばチェーン駆動式でもよい。
【００２８】
フラップ弁３０は開口枠形状の扉体２０の中心部分のゲート設置部Ｃと同様の形状の開口部２４を開閉するためのものである。
フラップ弁３０は、縁部分が補強された板状部材３１で開口部２４を塞ぐ形状となっており、フラップ弁３０の上部には一対のフラップ弁吊金具３２が設けられている。そしてこの一対のフラップ弁吊金具３２にはフラップ弁３０を回動させるための回転軸３３が水平方向に取り付けられている。
そして、扉体２０の上部水平方向に構成された上部枠箱桁２１の水路下流側壁面には一対の軸受３４が水平に設けられ、この軸受３４が回転軸３３を軸支することにより、フラップ弁３０が回転軸３３を軸中心に揺動することによって扉体２０に設けられた開口部２４を開閉することとなる。
【００２９】
また図２のように、フラップ弁３０の排水路Ａ側の壁面にはフロート３５が設けられている。水路の排水を行う場合、フラップ弁３０の排水路Ａ側にかかる水圧により開口部２４を開放する構造となっているが、フラップ弁３０の重量が重い場合、水圧が十分でないと開口部を開放することができなくなる不便があるが、フロート３５を設けることによってその浮力を利用して開放することができる。
【００３０】
フラップ弁３０には図示しない強制開閉機構を設けることもできる。外部からの信号でフラップ弁のみを開閉することができるので、重量の重い引上げ式フラップインゲート１０を開閉する場合よりも軽量なフラップ弁３０のみを迅速に開閉することによって不測の事態に即座に対応することもできる。
【００３１】
次に、引上げ式フラップインゲート１０を水路に設置する場合の設置工法の一実施例を説明する。
引上げ式フラップインゲート１０の開口部２４がゲート設置部Ｃと合致した形状となっているので、当然のことながら、扉体２０はゲート設置部Ｃよりも広く構成されることとなる。
このため、水路に特別な施工を施さない限り引上げ式フラップインゲート１０を設置することはできない。
【００３２】
そこで、図２のように、高さ方向は水路底面５１に段差５０を設けて開口部２４下端近傍から扉体底面までを水路底面５１より外側（下側）になるように水路を加工・掘削し設置する。
段差５０の高さは本実施例では水路底面５１まで回復することなく河川側へと続いているが、夾雑物が段差５０部分に溜まってゲートに挟み込まれないように高さを回復するような形状となるように加工・掘削し設置する工法としてもよい。
【００３３】
また、図３（ａ）のように、横幅方向はゲート設置部Ｃの左右各側面に引上げ式フラップインゲート１０が上下通行可能な戸溝６０を設けて開口部２４幅方向各端部近傍から扉体２０の対応する各側面までをゲート設置部Ｃの側面外に設置する。戸溝６０の形状は水路側戸溝壁６１と河川側戸溝壁６２を有した上面視凹形状の溝となっている。
【００３４】
水路側戸溝壁６１と河川側戸溝壁６２の幅は同程度でも良いが、図３（ａ）のように河川側戸溝壁６２の幅を短くすることによって河川側水路の幅を広くすることで排水をよりスムーズ行うことができたり、また、戸溝にゴミなどの夾雑物を挟み込むことが少なくなるという利点もある。
戸溝６０は水路側戸溝壁６１及び河川側戸溝壁６２に主ローラ２６が当接して上下運動を案内できるように施工することによってゲートを安定して開閉することも可能である。
【００３５】
引上げ式フラップインゲート１０が樋門として使用される場合の一実施例を図４に示す。樋門４０は、引上げ式フラップインゲート１０の上部に開閉機４１が設けられていて、ロッド２９によってゲートを開閉する機構となっている。
本発明の引上げ式フラップインゲート１０は常時閉鎖状態で使用すればフラップ弁３０が水圧によって揺動するので自動開閉ゲートとして機能することができる利点がある。
また、引上げ式フラップインゲート１０は、津波等で樋門が損傷し、ゲート本体の上昇巻き上げ開放に支障が出てもフラップ弁を備えているので排水機能の確保ができる利点がある。
【００３６】
図４（ａ）のように本発明の設置工法を用いない従来の引上げ式フラップインゲート１０を樋門として使用される場合、開口部断面高さが通水断面高さよりも低くなり通水断面積が小さくなるので、排水機能を十分発揮できない可能性もあった。
しかしながら図４（ｂ）のように本発明の設置工法を使用した場合、開口部断面高さと通水断面高さが等しくなり、通水断面積も同等となるので、樋門としての排水機能を発揮することができる。
【００３７】
なお、本発明の設置工法は、ゲートを新規に設置する場合の設置工法としてはもちろんのこと、既存の引上げ式ゲートから引上げ式フラップインゲート１０へ変更する場合にも、段差５０や戸溝６０を掘削することによって設置することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の引上げ式フラップインゲート設置工法は、水路の排水樋門を一例として説明したが、これに限らず用水路や取水ゲート、防潮堤に設置する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ      排水路
Ｂ      河川
Ｃ      ゲート設置部
１０    引上げ式フラップインゲート
２０    扉体
２０ａ  扉体底面
２０ｂ  扉体側面
２０ｃ  扉体側面
２１    上部枠箱桁
２２ａ  側部枠箱桁
２２ｂ  側部枠箱桁
２３    下部枠箱桁
２４    開口部
２４ａ  開口部下端
２４ｂ  開口部右端
２４ｃ  開口部左端
２５    フラップ弁戸当り
２６    主ローラ
２７    ローラ軸
２７ｂ  孔
２７ｃ  ローラ軸受
２７ｄ  ローラ軸受
２８    吊金具
２９    ロッド
３０    フラップ弁
３１    板状部材
３２    フラップ弁吊金具
３３    回転軸
３４    軸受
３５    フロート
４０    樋門
４１    開閉機
４２    管理橋
４３    築堤
５０    段差
５１    水路底面
６０    戸溝
６１    水路側戸溝壁
６２    河川側戸溝壁
【図１】
0006490473.tif 000002
【図２】
0006490473.tif 000003
【図３】
0006490473.tif 000004
【図４】
0006490473.tif 000005
【図５】
0006490473.tif 000006
【図６】
0006490473.tif 000007