(57)【要約】【課題】ポンプゲートの据付施工の簡便化によって工期を短縮でき、複数台排水ポンプの運転頻度を均一化して、ポンプ寿命の平準化を達成できるポンプゲートを提供する。【解決手段】排水路における上流側の水域１と下流側の水域２の境界部に排水路の幅方向に対向してゲート脚４，４を設け、ゲート脚４，４に上下方向の係合溝４Ｂを凹設し、これら係合溝４Ｂ，４Ｂに扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの幅方向両端部を、下から１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ａの順序で個別に着脱可能に係合して積み重ねて、ゲート脚４，４に扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃを組み付けることでポンプゲート８を構成する。扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃは、止水ゲート扉体３と、両端を開口したポンプケーシング６を介して止水ゲート扉体３に取付けた１台の排水ポンプ５とを備えている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側の水域と下流側の水域の境界部に設けたゲート脚と、このゲート脚に個別の着脱を可能に積み重ねて組み付けられた複数の扉体ユニットの集合体によってなり、前記扉体ユニットが、止水ゲート扉体と、この止水ゲート扉体に取付けられた１台の逆流防止弁付き排水ポンプとを備えていることを特徴とするポンプゲート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緊急の排水に用いられるポンプゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図８に示す排水路における上流側の水域１と下流側の水域２の境界部にコンクリート製のゲート脚４を立設し、このゲート脚４の下端部に開口した呑口４Ａが開閉される止水ゲート扉体３を昇降可能に設け、この止水ゲート扉体３に排水ポンプ５を、ポンプケーシング６を介して装着したポンプゲート８が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この排水ポンプ５には、たとえばアウターローター型横軸水中ポンプが用いられることも知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２８４４６０号公報　（第２〜３頁、第３図）
【０００４】
排水ポンプ５は両端を開口したポンプケーシング６に内蔵され、このポンプケーシング６が止水ゲート扉体３を厚さ方向に貫通して設けた通水孔３Ａに嵌合された状態で止水ゲート扉体３に装着されている。そして、ポンプケーシング６の先端吸込口６Ａは上流側の水域１に臨ませ、後端吐出口６Ｂは下流側の水域２に臨ませるとともに、上流側の水域１から下流側の水域２への水の流れを許容し、かつ下流側の水域２から上流側の水域１への水の流れ（逆流）を止めるように開閉する逆流防止弁７を取付けてある。
【０００５】
この種のポンプゲート８によれば、上側に設けた開閉手段（図示省略）により、スピンドル９を介して止水ゲート扉体３を下降させた呑口４Ａの全閉状態で排水ポンプ５を運転することにより、上流側の水域１の水は、ポンプケーシング６の吸込口６Ａから吸込まれ、その水圧によりフラップ弁７を押し開けて下流側の水域２に吐出　（排水）される。また、止水ゲート扉体３による呑口４Ａの全閉状態で排水ポンプ５の運転を停止すると、上流側の水域１から下流側の水域２への排水が停止されるとともに、フラップ弁７はその自重と下流側の水域２の水圧との複合的な作用で自動的に閉じられ、下流側の水域２の水位が上流側の水域１の水位より高くても、下流側の水域２から上流側の水域１への逆流を防止できる。さらに、上流側の水域１の水位が下流側の水域２の水位より高い場合には、図示していない開閉手段によりスピンドル９を介して止水ゲート扉体３を吊り上げて、呑口４Ａを全開することによって、上流側の水域１の水を下流側の水域２に自然流下（自然排水）させることができる。なお、図８では、止水ゲート扉体３に設けた一つの通水孔３Ａに排水ポンプ５を内蔵したポンプケーシング６が嵌合されている構造のポンプゲート８を示しているが、水平方向および水深方向に複数個設けた通水孔３Ａの各々に排水ポンプ５と逆流防止弁７を備えたものも発明されている（たとえば特許文献２）。
【０００６】
【特許文献２】
特許第２５１５８９２号公報　（第４頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数の排水ポンプ５を備えたポンプゲート８では、排水ポンプ５の台数に応じて止水ゲート扉体３やスピンドル９が大きくなって、取り扱いが困難になるので、工場から構築現場までの運搬および構築現場での据付施工が煩雑になり工期が長引く。また、この種のポンプゲート８では、排水量の変動、つまり上流側の水域１の水位の変動に応じて、排水ポンプ５の運転台数を変える必要があるものの、排水ポンプ５の設置位置が固定化されているので、特定された排水ポンプ５の運転頻度のみが他の排水ポンプ５の運転頻度よりも高くなって、運転頻度の高い排水ポンプ５の寿命が短くなるという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、工場から構築現場までの運搬と、構築現場での据付施工の簡便化によって工期を短縮することができるとともに、複数台排水ポンプの運転頻度を均一化して、ポンプ寿命の平準化を達成することができるポンプゲートを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るポンプゲートは、上流側の水域と下流側の水域の境界部に設けたゲート脚と、このゲート脚に個別の着脱を可能に積み重ねて組み付けられた複数の扉体ユニットの集合体によってなり、前記扉体ユニットが、止水ゲート扉体と、この止水ゲート扉体に取付けられた１台の逆流防止弁付き排水ポンプとを備えていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、排水ポンプの台数と同数で小型かつ軽量の扉体ユニットを個別に取り扱うことで、複数台の排水ポンプを備えたポンプゲートを構築することができる。また、ゲート脚に対して扉体ユニットを積み重ねて組み付ける位置の変更、すなわち、排水ポンプの設置位置の変更を容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、前記図８の従来例と同一もしくは相当部分には、同一符号を付して説明する。
図１は本発明の一実施の形態を示す斜視図、図２は図１の側面図である。これらの図において、排水路における上流側の水域１と下流側の水域２の境界部に排水路の幅方向に対向してゲート脚４，４が設けられ、ゲート脚４，４の対向面には上下方向の係合溝４Ｂが凹設されており、これら係合溝４Ｂに三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの幅方向両端部を、下から１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ａの順序で個別に着脱可能に係合して積み重ねて、ゲート脚４，４に組み付けられた三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの集合体によってポンプゲート８が構成されている。
【００１２】
図３および図４に示すように、扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃは、止水ゲート扉体３と、両端を開口したポンプケーシング６を介して止水ゲート扉体３に取付けられた１台の排水ポンプ５とを備え、ポンプケーシング６の先端吸込口６Ａは上流側の水域１に臨ませ、後端吐出口６Ｂは下流側の水域２に臨ませるとともに、上流側の水域１から下流側の水域２への水の流れを許容し、かつ下流側の水域２から上流側の水域１への水の流れ（逆流）を止めるように開閉するフラップ弁（逆流防止弁）７を取付けてある。排水ポンプ５としては、回転自在で水平な軸線をもつ羽根車と同軸のモーターとからなるたとえばアウターローター型横軸水中ポンプが用いられている。
【００１３】
止水ゲート扉体３の下流側の水域２に指向する面には、複数のクサビ体１１が突設されており、扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの幅方向両端部をゲート脚４，４の係合溝４Ｂに係合する際に、クサビ体１１が係合溝４Ｂにおける下流側に偏った面に摺接干渉して、止水ゲート扉体３を上流側の水域２に向けて押圧し、幅方向両端部を係合溝４Ｂにおける上流側に偏った面に押し付けて、扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの水密性を高めている。
【００１４】
止水ゲート扉体３の上面には、幅方向にのびる係合突条１２と、この係合突条１２を挟んで平行にのびるシール溝１３，１３が設けられており、これらシール溝１３，１３には、シール材１４が押入されている。シール材１４としては、ゴムや樹脂などの弾性係数が小さく、永久変形しにくい材料が適用される。また、止水ゲート扉体３の下面には、幅方向にのびる係合溝１５を設けてある。したがって、図５のように、扉体ユニット１０Ｃに扉体ユニット１０Ｂを積み重ねた場合には、扉体ユニット１０Ｃの係合突条１４が扉体ユニット１０Ｂの係合溝１５に係合して、両者１０Ｃ，１０Ｂを適性に位置決めすることができるとともに、両者１０Ｃ，１０Ｂ間の水密性は、扉体ユニット１０Ｂの下面で扉体ユニット１０Ｃ側のシール材１４を押縮することによって確保される。同様に、扉体ユニット１０Ｂに扉体ユニット１０Ａを積み重ねた場合には、扉体ユニット１０Ｂの係合突条１４が扉体ユニット１０Ａの係合溝１５に係合して、両者１０Ｂ，１０Ａを適性に位置決めすることができるとともに、両者１０Ｂ，１０Ａ間の水密性は、扉体ユニット１０Ａの下面で扉体ユニット１０Ｂ側のシール材１４を押縮することによって確保される。
【００１５】
一方、図２に示すように、上流側の水域１に水位検知センサー１６が設置され、この水位検知センサー１６によって水位ＷＬ１，ＷＬ２が検知され、水位検知信号として制御手段１７に入力される。制御手段１７は入力された水位検知信号に基づいて、扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃそれぞれの排水ポンプ５に運転・停止信号を出力して、各排水ポンプ５を運転または停止させる。
【００１６】
すなわち、上流側の水域１の水位がＷＬ１以下であれば、扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５のみを運転し、この運転によって上流側の水域１の水位が運転停止水位ＬＷＬまで低下したならば、この運転停止水位ＬＷＬを水位検知センサー１６によって検知し、制御手段１７から扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５に停止信号を出力して運転を停止させる。また、上流側の水域１の水位がＷＬ２以下であれば、扉体ユニット１０Ｃ，１０Ｂの２台の排水ポンプ５を運転し、これらの運転によって上流側の水域１の水位がＷＬ１まで低下したならば、扉体ユニット１０Ｂの排水ポンプ５に停止信号を出力して運転を停止させて、扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５のみを運転する。さらに、上流側の水域１の水位がＷＬ２以上であれば、扉体ユニット１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ｃの３台の排水ポンプ５を運転し、これらの運転によって上流側の水域１の水位がＷＬ２まで低下したならば、扉体ユニット１０Ａの排水ポンプ５に停止信号を出力して運転を停止させて、扉体ユニット１０Ｃ，１０Ｂの２台の排水ポンプ５を運転し、これらの運転によって上流側の水域１の水位がＷＬ１まで低下したならば、扉体ユニット１０Ｂの排水ポンプ５に停止信号を出力して運転を停止させて、扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５のみを運転するように制御される。
【００１７】
このような構成であれば、３台の排水ポンプ５と同数で小型かつ軽量の三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃを個別に取り扱うことで、３台の排水ポンプ５を備えたポンプゲート８を構築することができる。つまり、小型かつ軽量の三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの取り扱いが容易になるので、工場から構築現場までの運搬と、構築現場での据付施工の簡便化によって工期を短縮することができる。このため、小河川や農業用水路のような小規模な排水を対象とするポンプゲート８としても適用できる。このような小規模な排水を対象とするポンプゲート８であれば、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃそれぞれの重量が大幅に軽減されるので、人力で可般することができる。すなわち、小規模な排水を対象とする可般式のポンプゲート８を提供できる。
【００１８】
図１および図２に示す実施の形態では、最下段の扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５の運転頻度のみが他の扉体ユニット１０Ｂ，１０Ａの排水ポンプ５の運転頻度よりも高くなって、扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５の寿命が短くなるおそれを有している。しかし、３台の排水ポンプ５の設置位置は、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの積み重ね順序を変えることによってを容易に変更することができるので、定期的に積み重ね順序を変えて最下段に扉体ユニット１０Ａまたは１０Ｂを設置することにより、扉体ユニット１０Ｃの排水ポンプ５の運転頻度のみが他の扉体ユニット１０Ｂ，１０Ａの排水ポンプ５の運転頻度よりも高くなる弊害を回避して、３台の排水ポンプ５の運転頻度を均一化し、ポンプ寿命の平準化を達成することができる。
【００１９】
なお、前記実施の形態では、ゲート脚４，４の係合溝４Ｂに三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの幅方向両端部を、下から１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ａの順序で個別に着脱可能に係合して積み重ねて、係合溝４Ｂに組み付けたポンプゲート８を構成しているが、たとえば図６に示すように、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃの上縁部と下縁部に上下方向の貫通孔１８Ａを備えた複数の連結片１８，１８…を設け、図示していないボルト・ナットによってなる締結部材により扉体ユニット１０Ｂの上縁部の連結片１８，１８と扉体ユニット１０Ａの下縁部の連結片１８，１８とを締結し、扉体ユニット１０Ｂの下縁部の連結片１８，１８と扉体ユニット１０Ｃの上縁部の連結片１８，１８とを締結して、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃを一体化することで、ゲート脚４，４の係合溝４Ｂに三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃを同時に着脱することができる。これにより、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃを同時にゲート脚４，４から取り外して、水路を全開する操作を迅速に行うことができる。
【００２０】
図７に示すように、下流側の水域２に前記水位ＷＬ１に相当する高さの堰１９を設けておけば、晴天続きであっても上流側の水域１に水位ＬＷＬ相当の水深を有する水を確保することができるので、この水を利用して、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃそれぞれの排水ポンプ５の作動確認をするための管理運転が可能である。
【００２１】
また、前記実施の形態では、三つの扉体ユニット１０Ａ〜１０Ｃを有するポンプゲート８で説明しているが、扉体ユニットの数量は二つまたは四つ以上であってもよい。さらに、扉体ユニットの設置パターンは、前記実施の形態で説明した上下方向の単列のみに限定されるものではなく、上下方向の複列または千鳥状であってもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わるポンプゲートは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００２３】
すなわち、複数台の排水ポンプと同数で小型かつ軽量の複数の扉体ユニットを個別に取り扱うことで、複数台の排水ポンプを備えたポンプゲートを構築することができる。つまり、小型かつ軽量の複数の扉体ユニットの取り扱いが容易になるので、工場から構築現場までの運搬と、構築現場での据付施工の簡便化によって工期を短縮することができる。さらに、複数台の排水ポンプの設置位置は、複数扉体ユニットの積み重ね順序を変えることによってを容易に変更することができるので、定期的に積み重ね順序を変えて最下段に設置される扉体ユニットを変更することにより、特定の扉体ユニットの排水ポンプの運転頻度のみが他の扉体ユニットの排水ポンプの運転頻度よりも高くなる弊害を回避して、複数台の排水ポンプの運転頻度を均一化し、ポンプ寿命の平準化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】扉体ユニットの一実施の形態を示す斜視図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】扉体ユニット同士の位置決め構造とシール構造の一例を拡大して示す側面図である。
【図６】扉体ユニットの他の実施の形態を示す斜視図である。
【図７】管理運転に好適な水路構造の一例を示す縦断側面図である。
【図８】従来例の縦断側面図である。
【符号の説明】
１　上流側の水域
２　下流側の水域
３　止水ゲート扉体
４　ゲート脚
７　逆流防止弁
１０Ａ　扉体ユニット
１０Ｂ　扉体ユニット
１０Ｃ　扉体ユニット
【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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