(57)【要約】【課題】従来よりも信頼性に優れる可撓性膜堰を提供すること。【解決手段】河床１４及び法面１６に取り付けられ、内部に流体を供給することで起立し、内部の流体を排出することで倒伏する袋状のゴムシート２０を有するゴム堰１０であって、ゴムシート２０が、河川の流れ方向に連続して延びる複数本の第１補強コード２４Ａを被覆ゴムに埋設した第１補強ゴム層２４と、河川の流れ方向と直交する方向に連続して延びる複数本の第２補強コード２６Ａを被覆ゴムに埋設した第２補強ゴム層２６と、最外層に配置される外皮ゴム層２２と、を備えたことで、従来よりも損傷がする可能性が低くなり、信頼性に優れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面及び底面の両側に位置する法面に取り付けられ、一方の法面から他方の法面に向かって横断し、内部に流体を供給することで起立し、内部の流体を排出することで倒伏する袋状の可撓性膜を有する可撓性膜堰であって、
前記可撓性膜が、第１の方向に連続して延びる複数本の第１の補強コードを被覆ゴムに埋設した第１の補強ゴム層と、
前記第１の補強ゴム層に重ねられ、前記第１の方向と交差する第２の方向に連続して延びる複数本の第２の補強コードを被覆ゴムに埋設した第２の補強ゴム層と、
最外層に配置される外皮ゴム層と、
を備えることを特徴とする可撓性膜堰。
【請求項２】
前記第１の方向が、一方の法面から他方の法面に向かって横断する方向と直交する方向であることを特徴とする請求項１に記載の可撓性膜堰。
【請求項３】
前記第２の方向が、前記第１の方向と直交する方向であることを特徴とする請求項２に記載の可撓性膜堰。
【請求項４】
前記第２の補強ゴム層は、前記第１の補強ゴム層の内側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の可撓性膜堰。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の可撓性膜堰の製造方法であって、
未加硫の前記外皮ゴム層と、前記第１の補強コードと前記第２の補強コード層とが交差するように未加硫の前記第１の補強ゴム層と、未加硫の前記第２の補強ゴム層とを積層して未加硫の前記可撓性膜を製造する未加硫可撓性膜製造工程と、
前記未加硫可撓性膜製造工程で製造された未加硫の前記可撓性膜を加硫する加硫工程と、
を備えることを特徴とする可撓性膜堰の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水底に設置されて、河川の堰、水門、防潮堰、津波堰、船通しゲート、港の締切りゲート等として用いられる可撓性膜堰及び、この可撓性膜堰の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川等の堰として、必要に応じて空気を供給排出させて起立倒伏することのできる可撓性膜堰（所謂ゴム堰）がある（例えば、特許文献１）。この可撓性膜堰の本体を構成する可撓性膜は、通常帆布等の補強繊維層をゴム等の弾性体と一体に加硫成形し平面状にかつ長尺シート状に製造されている。
【特許文献１】特開昭６０-２１９３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、帆布は製造可能な幅に制約があるため、ゴム堰の大きさによっては少なくとも１箇所以上の継ぎ目を設けなければならなかった。継ぎ目を設けることで繊維が不連続な構造となるため、この継ぎ目がゴム堰の弱点となり、損傷の原因、起点となる虞があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、従来よりも信頼性に優れる可撓性膜堰及び、この可撓性膜堰の製造方法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】
上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る可撓性膜堰は、底面及び底面の両側に位置する法面に取り付けられ、一方の法面から他方の法面に向かって横断し、内部に流体を供給することで起立し、内部の流体を排出することで倒伏する袋状の可撓性膜を有する可撓性膜堰であって、前記可撓性膜が、第１の方向に連続して延びる複数本の第１の補強コードを被覆ゴムに埋設した第１の補強ゴム層と、前記第１の補強ゴム層に重ねられ、前記第１の方向と交差する第２の方向に連続して延びる複数本の第２の補強コードを被覆ゴムに埋設した第２の補強ゴム層と、最外層に配置される外皮ゴム層と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
次に請求項１に記載の可撓性膜堰の作用について説明する。
本発明の可撓性膜は第１の補強コード及び第２の補強コードが連続しているため、従来の継ぎ目（コードが不連続）がある可撓性膜に比べて強度に優れる。このため、本発明の可撓性膜堰は従来の可撓性膜堰と比べて損傷して急速倒伏する可能性が低く、信頼性に優れる。
【０００７】
本発明の請求項２に係る可撓性膜堰は、請求項１に記載の可撓性膜堰において、前記第１の方向が、一方の法面から他方の法面に向かって横断する方向と直交する方向であることを特徴としている。
【０００８】
次に、請求項２に記載の可撓性膜堰の作用について説明する。
例えば可撓性膜堰が河川に設けられ、起立している場合に、可撓性膜堰に作用する主応力の方向は上流から下流に向かう河川の流れ方向となるため、第１の補強コードを河川の流れ方向に連続させることで、可撓性膜堰を効率良く補強できる。
【０００９】
本発明の請求項３に係る可撓性膜堰は、請求項２に記載の可撓性膜堰において、前記第２の方向が、前記第１の方向と直交する方向であることを特徴としている。
【００１０】
次に、請求項３に記載の可撓性膜堰の作用について説明する。
第１の方向と第２の方向とが直交する、即ち第１の補強コードと第２の補強コードとが直交することで、全体として最も効率良く補強できる。
【００１１】
本発明の請求項４に係る可撓性膜堰は、請求項３に記載の可撓性膜堰において、前記第２の補強ゴム層は、前記第１の補強ゴム層の内側に配置されることを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項４に記載の可撓性膜堰の作用について説明する。
可撓性膜堰の倒伏時には第１の補強コードが折り曲げられた状態となり、この折り曲げ部位の折曲疲労を少しでも緩和するため、折り曲げ部位の曲げ半径を大きくする必要がある。ここで、第１の補強ゴム層を第２の補強ゴム層の外側に配置することで、第１の補強コードの折り曲げ部位の曲げ半径が大きくなり、第１の補強コードの折曲疲労が緩和される。
例えば、未加硫の可撓性膜を二つ折り状態にして加硫する場合には、折り返されている層の内外で長さに差が生じる。特に多層化した場合に起立させると内層に張力が偏って効いてしまい希望した強度が出ない。ここで、第１の補強ゴム層を第２の補強ゴム層の外側に配置して、第１の補強コードの曲げ半径を大きくすることで、長さの差を緩和することができる。
【００１３】
本発明の請求項５に係る可撓性膜堰の製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の可撓性膜堰の製造方法であって、未加硫の前記外皮ゴム層と、前記第１の補強コードと前記第２の補強コード層とが交差するように未加硫の前記第１の補強ゴム層と、未加硫の前記第２の補強ゴム層とを積層して未加硫の前記可撓性膜を製造する未加硫可撓性膜製造工程と、前記未加硫可撓性膜製造工程で製造された未加硫の前記可撓性膜を加硫する加硫工程と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
次に、請求項５に記載の可撓性膜堰の製造方法の作用について説明する。
まず、未加硫可撓性膜製造工程にて、未加硫の外皮ゴム層と、第１の補強コードと第２の補強コード層とが交差するように未加硫の第１の補強ゴム層と、未加硫の第２の補強ゴム層とを積層して未加硫の可撓性膜を製造する。
次いで、加硫工程にて、この未加硫の可撓性膜を加硫する。
これらの工程により可撓性膜が製造される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の可撓性膜堰は、従来よりも信頼性に優れる。また、この可撓性膜堰を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
（構成）次に、本発明の可撓性膜堰の第１の実施形態を図１乃至図３にしたがって説明する。図１は、河川を横断するように配置された可撓性膜堰の起立状態を斜視した部分斜視断面図である。図２は、可撓性膜の部分断面図である。図３は、可撓性膜堰を河川の流れ方向に沿って切断した断面図であり、可撓性膜堰の起立及び倒伏状態を表している。
なお、図中の矢印Ｃは河川の流れ方向を示し、河川の流れ方向とは、河川の上流側から下流側へ流れる方向を示している。
【００１７】
図１に示すように、可撓性膜堰（本実施形態ではゴム堰１０とする。）が施工される河川１２の河床１４は、平面状であり、河川１２の両側に位置する法面１６は河床１４に対して一定の角度で傾斜している。なお、本実施形態では、河床１４及び法面１６がコンクリート等で形成されている。ゴム堰１０は一方の法面１６から他方の法面１６へ一直線状に延びて河川１２を横断している。
【００１８】
このゴム堰１０は、袋状に形成されたゴムシート２０を有し、このゴムシート２０の袋とじ部２０Ａは、河床１４及び法面１６に所定の間隔で植設されたアンカーボルト３０に貫通され、押え金具３２で押えられ座金及びナット３４によって締結されて確固として河床１４及び法面１６に固着されている。なお、このアンカーボルト３０及びナット３４の締結によって袋とじ部２０Ａが、河床１４及び法面１６と押え金具３２とで強く挟み込まれるため、ゴムシート２０の内部が密閉される。
【００１９】
このゴムシート２０は、最外層に配置される外皮ゴム層２２と、外皮ゴム層２２の内側に配置される第１補強ゴム層２４と、第１補強ゴム層２４の内側に配置される第２補強ゴム層２６と、で構成されている。なお、本実施形態のゴムシート２０では、第１補強ゴム層２４及び第２補強ゴム層２６が夫々１層配置されている構成とするが、この構成に限定される必要は無く、夫々複数層配置されていても良いものとする。
【００２０】
第１補強ゴム層２４は、第１の方向に連続して延びる複数本の第１補強コード２４Ａを被覆ゴムに埋設して形成されている。第２補強ゴム層２６は、第１の方向と交差する第２の方向に連続して延びる複数本の第２補強コード２６Ａを被覆ゴムに埋設して形成されている。なお、本実施形態では、第１の方向が河川の流れ方向を指し、第２の方向が河川の幅方向を指しているが、その他の実施形態においては、この構成に限定される必要はないものとする。また、外皮ゴム層２２は河川の上流側からの流木や転石等によって損傷を受ける虞があるため、損傷に対して耐久性が高いゴム材を用いることが好ましい。
またさらに、第１補強コード２４Ａ及び第２補強コード２６Ａは、河川から受ける水圧とゴムシート２０の内圧とに耐えられる十分な強度を有していれば、コード径及びコード材質は従来通りのものを用いれば良いものとする。なお、コードの材質としては、金属及び繊維のモノフィラメント又はマルチフィラメントを用いることが好ましい（例えば、スチール、ナイロン、ケブラー）。
【００２１】
前述したような構成のゴム堰１０は、ゴムシート２０の内部に流体（例えば、空気、水等）を供給することでゴムシート２０が起立し、河川の流量を調整することができる。また、ゴムシート２０の内部の流体を排出することでゴムシート２０が倒伏し、河川の流れが開放される。なお、図３では起立状態のゴム堰１０を実線で示し、倒伏状態のゴム堰１０を二点鎖線で示している。
【００２２】
次に、本実施形態のゴム堰１０に用いられるゴムシート２０の製造方法について図４に従って説明する。
まず、第２の方向に連続して延びる複数本の第２補強コードを平行に並べて配置し、未加硫ゴムで被覆して帯状の第２補強ゴム短を複数枚製造する。次に、これら第２補強ゴム短の側面同士を突き合わせて帯状の未加硫第２補強ゴム層を製造する。次いで、第１の方向に連続して延びる複数本の第１補強コードを平行に並べて配置し、未加硫ゴムで被覆して帯状の第１補強ゴム短を複数枚製造する。次に、未加硫第２補強ゴム層の上に、第１補強コードと第２補強コードとが互いに直交するように第１の補強ゴム短を順次第２の方向に配置していき、未加硫第１補強ゴム層を製造する。このとき、これら第１補強ゴム短の側面同士を突き合わせるものとする。そして、未加硫第１補強ゴム層の上に第２の方向に延びる未加硫外皮ゴム層を配置する。これらにより、未加硫第１補強ゴム層、未加硫第２補強ゴム層及び未加硫外皮ゴム層の積層体、即ち未加硫のゴムシート２０Ｍが製造される。なお、本実施形態では、上述したような積層手順を示したが、その他の実施形態においては、未加硫外皮ゴム層、未加硫第１補強ゴム層、未加硫第２補強ゴム層の順で積層されても良いものとする。また未加硫外皮ゴム層、未加硫第１補強ゴム層、未加硫第２補強ゴム層の製造手順も上述した手順に限定される必要は無いものとする。
【００２３】
そして、未加硫のゴムシート２０Ｍを送り出しロール５２に巻き取った後で、この送り出しロール５２を加硫機５０にセッティングする。この送り出しロール５２は、この未加硫のゴムシート２０Ｍを加硫プレス機５６のプレス部５６Ａを通して巻き取りロール５４側（所謂、搬送方向（矢印Ｘ方向））に順次送り出しする。巻き取りロール５４では、加硫プレス機５６で加硫されたゴムシート２０を順次巻き取る。加硫プレス機５６では、未加硫のゴムシート２０Ｍに、例えば温度約１５０°Ｃ、面圧２．９４ＭＰａ(３０ｋｇｆ／ｃｍ２)をかけて加硫を実施している。この加硫プレス機５６による高圧プレスによってゴムシート２０Ｍのゴムとゴム、コードとゴムとの接着力が強まり、経年変化に対して安定した品質が持続されると共に、十分な強度を確保することができるようになる。なお、この加硫プレス機５６は、未加硫のゴムシート２０Ｍを所定の長さづつ加硫していき、全体を加硫するものである。また、未加硫のゴムシート２０Ｍの搬送方向と未加硫のゴムシート２０Ｍの第２の方向とが同一となるように未加硫のゴムシート２０Ｍを加硫機にセッティングする。
【００２４】
（作用）次に第１の実施形態のゴム堰１０の作用効果を説明する。
ゴムシート２０は第１補強コード２４Ａ及び第２補強コード２６Ａが連続しているため、従来のような継ぎ目（コードが不連続）があるゴムシートに比べて強度に優れる。このため、本発明のゴム堰１０は従来のゴム堰と比べて損傷して急速倒伏する可能性が低く、信頼性に優れる。
また、ゴム堰１０に作用する主応力の方向は上流から下流に向かう河川の流れ方向となるため、第１補強コード２４Ａを河川の流れ方向に連続させることで、効率良くゴム堰１０を補強できる。
さらに、第１補強コード２４Ａと第２補強コード２６Ａとが直交することで、ゴム堰１０全体として最も効率良く補強できる。
【００２５】
またさらに、ゴム堰１０の倒伏時には第１補強コード２４Ａが折り曲げられた状態となり、この折り曲げ部位の折曲疲労を少しでも緩和するため、折り曲げ部位の曲げ半径を大きくする必要がある。ここで、第１補強ゴム層２４を第２補強ゴム層２６の外側に配置することで、第１補強コード２４Ａの折り曲げ部位の曲げ半径が大きくなり、第１補強コード２４Ａの折曲疲労が緩和される。
そして、例えば、未加硫のゴムシート２０Ｍを二つ折り状態にして加硫する場合には、折り返されている層の内外でコードの長さに差が生じる。特に多層化した場合に起立させると内層に張力が偏って効いてしまい希望した強度が出ない。ここで、第１補強ゴム層２４を第２補強ゴム層２６の外側に配置して、第１補強コード２４Ａの曲げ半径を大きくすることで、長さの差を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態のゴム堰の起立状態を斜視した部分斜視断面図である。
【図２】第１の実施形態のゴムシートの部分断面図である。
【図３】第１の実施形態のゴム堰を河川の流れ方向に沿って切断した断面図であり、ゴム堰の起立及び倒伏状態を表している。
【図４】第１の実施形態のゴム堰の製造方法を示す模式的な図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ゴム堰（可撓性膜堰）
１２    河川
１４    河床（底面）
１６    法面
２０    ゴムシート（可撓性膜）
２０Ｍ  ゴムシート（未加硫の可撓性膜）
２２    外皮ゴム層
２４    第１補強ゴム層（第１の補強ゴム層）
２４Ａ  第１補強コード（第１の補強コード）
２６    第２補強ゴム層（第２の補強ゴム層）
２６Ａ  第２補強コード（第２の補強コード）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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