(57)【要約】【課題】水路の底面に水中で浮力を生ずる扉体を起伏自在に軸支した逆流防止ゲートにおいて、扉体の起伏動作に支障を及ぼすことなく、扉体下流側の土砂堆積を防止することのできる土砂排出構造を提供する。【解決手段】左側壁１Ｌ，右側壁１Ｒおよび底盤２で形成された流路３の上段底面２ａに、水中で浮力を生ずる扉体４を水平支軸１５を介して起伏自在に軸支することによって構築した逆流防止ゲート５において、扉体４より上流側の流路３の上段底面２ａに開口した入水口６と、扉体４より下流側の流路３の底盤２に設けた落差面７に開口した排水口８とを有し、入水口６から排水口８へ通水可能な導水経路９を設け、この導水経路９の内部の入水口６付近に、逆流防止手段であるフロート弁１０を配置している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定方向に水を流す流路の底面に水中で浮力を生ずる扉体を起伏自在に軸支した逆流防止ゲートにおいて、前記扉体より上流側の流路の一部に開口した入水口および前記扉体より下流側の流路の土砂堆積領域に向かって開口した排水口を有し前記入水口から前記排水口へ通水可能な導水経路を設け、前記導水経路に逆流防止手段を設けたことを特徴とする逆流防止ゲートの土砂排出構造。
【請求項２】
前記入水口および前記排水口をそれぞれ前記流路の底面に配置した請求項１記載の逆流防止ゲートの土砂排出構造。
【請求項３】
前記逆流防止手段として、水の浮力によって前記導水経路を閉塞するフロート弁を設けた請求項１記載の逆流防止ゲートの土砂排出構造。
【請求項４】
前記扉体より下流側の流路底面に落差を設け、前記排水口を前記落差面に配置した請求項１記載の逆流防止ゲートの土砂排出構造。
【請求項５】
前記入水口の開口面積を前記排水口の開口面積より大とした請求項１〜４のいずかに記載の逆流防止ゲートの土砂排出構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川管理施設として樋門や樋管などの水路に設置される逆流防止ゲートあるいは防潮ゲートなどの下流側に土砂が堆積するのを防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河川管理施設としての樋門や樋管には、集中豪雨などで河川が増水したときの逆流を防止するため図５に示すような逆流防止ゲート９０が設置されている。逆流防止ゲート９０は、一定方向に水を流す流路９１の底面９２に水中で浮力を生ずる扉体９３を水平軸９４を中心に起伏自在に軸支した構造である。
【０００３】
平常時は、図５（ｂ）に示すように、流路９１の上流側の水位が高いので扉体９３は下流側へほぼ水平に倒伏した状態にあり、水Ｗは扉体９３を乗り越えて流路９１の上流側から下流側に向かって一定方向に流れている。
【０００４】
一方、集中豪雨などで河川が増水し、流路９１の下流側の水位が上昇すると、図５（ａ）に示すように、扉体９３は水Ｗの浮力によって上流側に起立した状態となるため、流路９１内に、下流側から上流側に向かう逆流が発生するのを防止することができる。
【０００５】
ところが、扉体９３が図５（ａ）に示す状態にあるとき、扉体９３より下流側の水Ｗによって流されてきた土砂Ｓが、図６（ａ）に示すように、扉体９３の下方の流路底面９１ａに堆積することがある。このように流路底面９１ａに土砂Ｓが堆積すると、図６（ｂ）に示すように、扉体９３が水平状態になるまで倒伏できなくなるため、平常時における流路９１の水Ｗの流れに支障が生じる。
【０００６】
そこで、図７に示すように、クレーン（図示せず）などに具備された巻き上げワイヤ９５を用いて扉体９３を起立させ、この状状態を保ったまま、扉体９３の下方の流路底面９１ａに作業者Ｍが降りていき、そこに堆積している土砂Ｓを鍬などを用いて掻き出す作業が行われている。しかしながら、このような土砂掻き出し作業は、重量物である扉体９３の下方で行われるため危険であり、扉体９３の下流側の水量が多い場合は実施することができない。
【０００７】
このような問題を解決するため、扉体頂部に開口する流水入口から扉体内部の導水路に導入した水を扉体下端の流水出口から下流側に向かって噴出させることによって土砂の堆積を防止する装置を備えたもの（例えば、特許文献１参照。）、あるいは扉体を起立させた際に扉体の下流面から下流側に向かって下り勾配の傾斜面を形成するカバー手段を備えたもの（例えば、特許文献２参照。）などがある。
【０００８】
【特許文献１】
実開平３−１３３２１号公報（第２−７頁、第１図）
【特許文献２】
特開２０００−２２０１２８号公報（第３−５頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された下軸型転倒ゲートにおける土砂堆積防止装置は、扉体内部に導水路を設ける必要があるため扉体の構造が複雑であり、その製作に多くの手間を要する。また、導水路内に流入する水によって扉体の重量が増加して、水の浮力によって十分に起立しなくなることがあるため、外部からの操作によって扉体の起立状態を設定する転倒ゲートであれば支障ないが、水の浮力のみを利用して自動的に扉体が倒伏する逆流防止ゲートに採用することはできない。
【００１０】
一方、特許文献２に記載の土砂排除機能付き起伏ゲートは、扉体を起立させた際に扉体の下流面と流路底面とを跨ぐようにカバーするカバー手段を設ける必要があるため、水の浮力のみを利用して自動的に扉体が倒伏する逆流防止ゲートに採用した場合、扉体の倒伏動作に支障が生じるおそれがある。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、一定方向に水を流す流路の底面に水中で浮力を生ずる扉体を起伏自在に軸支した逆流防止ゲートにおいて、扉体の起伏動作に支障を及ぼすことなく、扉体下流側の土砂堆積を防止することのできる土砂排出構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の逆流防止ゲートの土砂排出構造は、一定方向に水を流す流路の底面に水中で浮力を生ずる扉体を起伏自在に軸支した逆流防止ゲートにおいて、扉体より上流側の流路の一部に開口した入水口および扉体より下流側の流路の土砂堆積領域に向かって開口した排水口を有し入水口から排水口へ通水可能な導水経路を設け、この導水経路に逆流防止手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすることにより、平常時に流路の上流側から下流側に流れる水の一部は、扉体の上流側の入水口から導水経路に流入して扉体の下流側の排水口から流路の土砂堆積領域に向かって噴出され、これによって扉体の下流側の流路底面に堆積している土砂を噴出水とともに流下させることができるため、扉体下流側の土砂堆積を防止することができる。
【００１４】
また、河川の増水などによって扉体の上流側の水位よりもその下流側の水位が高くなった場合、導水経路の排水口から流入しようとする水は逆流防止手段によって流入が阻止されるため、逆流が生じたり、逆流水とともに土砂が導水経路内に流れ込んだりすることもない。さらに、入水口、排水口および導水経路は扉体の動きと関係なく設けられているため、扉体の起伏動作に支障を及ぼすこともない。
【００１５】
この場合、前記入水口および前記排水口はそれぞれ流路の底面に配置することが望ましい。このような構成とすることにより、入水口は水圧の最も高い部分に配置され、排水口は土砂の堆積する部分に配置されることとなり、扉体上流側の入水口から導水経路内へ流入した水を排水口から土砂堆積部分に向けて高圧状態で噴出させることが可能となるため、土砂排出作用が向上する。
【００１６】
一方、前記逆流防止手段として、水の浮力によって導水経路を閉塞するフロート弁を設ければ、扉体下流側の増水時は水の浮力でフロート弁が自動的に作動して導水経路が閉塞されるため、逆流の発生を確実に防止することができる。
【００１７】
また、扉体より下流側の流路底面に落差を設け、排水口を落差面に配置することが望ましい。なお、本明細書において、落差面とは、前記落差を設けた場合の上段底面と下段底面とを繋ぐ起立面をいう。このような構成とすれば、扉体の下流側の流路底面に、倒伏した扉体を収容するための落差を設けた場合においても、土砂が堆積しやすい下段底面に向かって落差面の排水口から水を噴出させることができるため、土砂を確実に排出することができる。
【００１８】
さらに、前記入水口の開口面積を前記排水口の開口面積より大とすれば、水の入口より出口の方が小さい状態となり、入水口に流入する水の流速より、排水口から噴出する水の流速の方が大となるため、噴出水による土砂排出作用をさらに高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態である逆流防止ゲートを示す垂直断面図、図２は図１の逆流防止ゲートが起立した状態を示す垂直断面図、図３は導水経路の構造を示す分解斜視図、図４は図１に示す逆流防止ゲートを示す水平断面図である。
【００２０】
図１〜図４に示すように、本実施形態においては、コンクリートなどによって左側壁１Ｌ，右側壁１Ｒおよび底盤２を構築することによって一定方向に水を流す流路３を形成し、この流路３の上段底面２ａに、水中で浮力を生ずる扉体４を水平支軸１５を介して起伏自在に軸支することによって逆流防止ゲート５を構築している。また、扉体４より上流側の流路３の上段底面２ａに開口した入水口６と、扉体４より下流側の流路３の底盤２に設けられた落差面７に開口した排水口８とを有し、入水口６から排水口８へ通水可能な導水経路９を設け、この導水経路９の内部の入水口６付近には、逆流防止手段であるフロート弁１０を配置している。
【００２１】
図３に示すように、フロート弁１０は、導水経路９の入水口６に取り付けられる濾過板１１の下面に接着されるドーナツ状のパッキン１０ａと、導水経路９の内壁面に突設された３つのフロート保持突起１０ｃと、パッキン１０ａとフロート保持突起１０ｃとの間に昇降自在に収容された球状のフロート体１０ｂによって構成されている。フロート体１０ｂの比重は水の比重より小さいので、導水経路９内が静止水で満たされるとその水の浮力によってパッキン１０ａに密着するまで浮上することによって導水経路９を閉塞する。
【００２２】
濾過板１１は、入水口６を覆うように配置され、複数のボルト１２によって流路３の上段底面２ａに着脱可能に固定される。濾過板１１には、水を通過させるとともに異物の侵入を阻止するための複数のスリット１１ｓが開設されている。
【００２３】
平常時においては、図１に示すように、流路３の上流から下流に向かって流れる水Ｗにより扉体４は下流側に向かってほぼ水平に倒伏した状態にあり、水Ｗは扉体４の上を越えて下流側へ流れている。このとき、流路３の上流側から下流側に流れる水Ｗの一部は、濾過板１１のスリット１１ｓを通過して入水口６から導水経路９に流入し、フロート体１０ｂを下方へ押し下げてフロート弁１０を開放状態に保つため、導水経路９に流入した水は排水口８から下流側に向かって噴出する。これによって、扉体４の下流側の下段底面２ｂに堆積している土砂Ｓは排水口８からの噴出水とともに下流側へ流されるため、扉体４の下流側における土砂堆積を防止することができる。
【００２４】
一方、図２に示すように、河川の増水などによって扉体４の上流側の水位Ｗ１よりもその下流側の水位Ｗ２の方が高くなった場合、扉体４が上流側へ起立して流路３に逆流が生じるのを防止する。このとき、導水経路９は水Ｗによって満たされ、フロート体１０ｂｂは水の浮力によってパッキン１０ａに密着するまで浮上してフロート弁１０は閉止状態に保たれるため、導水経路９の排水口８から流入しようとする下流側の水Ｗはフロート弁１０によって流入が阻止される。
【００２５】
したがって、導水経路９内に、排水口８から入水口６に向かう逆流が生じたり、逆流水とともに土砂Ｓなどが導水経路９内に流れ込んだりすることもない。また、入水口６、排水口８および導水経路９は扉体４の動きと関係ない位置および状態に設けられているため、扉体４の起伏動作に支障を及ぼすこともない。
【００２６】
入水口６は扉体４の上流側の流路３の上段底面２ａ、すなわち水圧の最も高い部分に配置しているため、入水口６から導水経路９内へ流入した高圧水は排水口８から土砂Ｓに向って高圧状態で噴出されることとなり、優れた土砂排出作用を発揮する。
【００２７】
また、本実施形態においては、図１で示したように、扉体４より下流側の流路３の底盤２に、水平状態に倒伏した扉体４を収容するための落差１３を設け、上段底面２ａと下段底面２ｂとの間に位置する起立状の落差面７に排水口８を配置している。このような落差１３を設けた場合、下段底面２ｂに土砂Ｓが堆積しやすくなるが、この下段底面２ｂに向かって落差面７の排水口８から水を噴出させることができるため、土砂Ｓの堆積を確実に防止することができる。
【００２８】
さらに、図３などに示すように、入水口６の開口面積を排水口８の開口面積より大としているため、水の入口より出口の方が小さい状態となる結果、入水口６に流入する水の流速より、排水口８から噴出する水の流速の方が大となるため、噴出水による土砂排出作用をさらに高めることができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、図４に示すように、流路３の横断方向に沿って合計３本の通水経路９を設けているため、下段底面２ｂの中央部分および左右両側部分の土砂Ｓを残らず排出することができる。なお、通水経路９の本数についてはこれに限定するものではないので、流路３の幅や土砂の流入状況などに応じて適切な本数に設定することが望ましい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏する。
【００３１】
（１）一定方向に水を流す流路の底面に水中で浮力を生ずる扉体を起伏自在に軸支した逆流防止ゲートにおいて、扉体より上流側の流路の一部に開口した入水口および扉体より下流側の流路の土砂堆積領域に向かって開口した排水口を有し入水口から排水口へ通水可能な導水経路を設け、この導水経路に逆流防止手段を設けたことにより、扉体の起伏動作に支障を及ぼすことなく、扉体下流側の土砂堆積を防止することができる。
【００３２】
（２）前記入水口および前記排水口はそれぞれ流路の底面に配置することにより、入水口は水圧の最も高い部分に配置され、排水口は土砂の堆積する部分に配置され、入水口から導水経路内へ流入した水を排水口から土砂堆積部分に向けて高圧状態で噴出させることが可能となるため、土砂排出作用が向上する。
【００３３】
（３）前記逆流防止手段として、水の浮力によって導水経路を閉塞するフロート弁を設ければ、扉体下流側の増水時は水の浮力でフロート弁が自動的に作動して導水経路が閉塞されるため、逆流の発生を確実に防止することができる。
【００３４】
（４）扉体より下流側の流路底面に落差を設け、排水口を落差面に配置することにより、倒伏した扉体を収容するための落差を扉体の下流側に設けた場合でも、土砂が堆積しやすい下段底面の土砂を確実に排出することができる。
【００３５】
（５）前記入水口の開口面積を前記排水口の開口面積より大とすれば、水の入口より出口の方が小さい状態となり、排水口から噴出する水の流速が高まるため、噴出水による土砂排出作用をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である逆流防止ゲートを示す垂直断面図である。
【図２】図１の逆流防止ゲートが起立した状態を示す垂直断面図である。
【図３】導水経路の構造を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示す逆流防止ゲートを示す水平断面図である。
【図５】従来の逆流防止ゲートを示す垂直断面図である。
【図６】従来の逆流防止ゲートを示す垂直断面図である。
【図７】従来の逆流防止ゲートにおける土砂排除作業を示す図である。
【符号の説明】
１Ｌ  左側壁
１Ｒ  右側壁
２  底盤
２ａ  上段底面
２ｂ  下段底面
３  流路
４  扉体
５  逆流防止ゲート
６  入水口
７  落差面
８  排水口
９  導水経路
１０  フロート弁
１０ａ  パッキン
１０ｂ  フロート体
１０ｃ  フロート保持突起
１１  濾過板
１２  ボルト
１３  落差
１５  水平支軸
Ｗ１，Ｗ２  水位
【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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