(57)【要約】【課題】設置やメンテナンスの際に、人が海域、あるいは河道内に立ち入る必要がなく、安全性の高いフラップゲートを提供する。【解決手段】開閉機に連結されガイドに沿って上下方向に自在にスライドする枠と、該枠に上端を軸支され揺動することにより該枠に形成した開口部を開閉する扉体とを備え、該ガイドを集水枡に形成した排水口から集水枡上方まで延設することにより、該枠がスライドして排水口に達した際に該排水口の縁部を覆って、該扉体が揺動により該枠に形成した開口部を開閉することによって、排水口に流れる水流を流通又は遮断する構成とした集水枡内設型フラップゲートを、堤防より上流側の排水路に掘削した設置孔内に、集水枡とを合わせて設置する。【選択図】          図１
2004204601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉機に連結されガイドに沿って上下方向に自在にスライドする枠と、該枠に上端を軸支され揺動することにより該枠に形成した開口部を開閉する扉体とを備えるフラップゲートにおいて、該ガイドを集水枡に形成した排水口から集水枡上方まで延設して、該枠がスライドして排水口に達した際に該排水口の縁部を覆うよう構成し、該扉体が揺動によって該枠に形成した開口部を開閉することにより、排水口に流れる水流を流通又は遮断する集水枡内設型フラップゲート。
【請求項２】
前記扉体に枠側向けて自在に突出するストッパを配し、該ストッパが枠側に突出した際に枠に当接して扉体を係止する請求項１記載の集水枡内設型フラップゲート。
【請求項３】
前記集水枡に１〜３箇所の取水口を備えた請求項１又は請求項２記載の集水枡内設型フラップゲート。
【請求項４】
堤防より上流側の排水路に集水枡の設置孔を掘削して、該掘削した設置孔内に集水枡と集水枡内設型フラップゲートとを合わせて設置する集水枡内設型フラップゲートの設置工法であって、前記集水枡内設型フラップゲートは、開閉機に連結されガイドに沿って上下方向に自在にスライドする枠と、該枠に上端を軸支され揺動することにより該枠に形成した開口部を開閉する扉体とを備え、該ガイドを集水枡に形成した排水口から集水枡上方まで延設することにより、該枠がスライドして排水口に達した際に該排水口の縁部を覆って、該扉体が揺動により該枠に形成した開口部を開閉することによって、排水口に流れる水流を流通又は遮断する構成である集水枡内設型フラップゲートの設置工法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川や海等に水を排水するために敷設された樋管等による排水路に設置されて、排水の際に該河川や海等から排水路に水が逆流することを防止する集水枡内設型フラップゲートとその設置工法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
河川や海等から排水路に水が逆流することを防止するゲートとして、従来からフラップゲートが多く使用されている。フラップゲートは扉体が水平支軸廻りに揺動するゲートであって、水路側から水を排水する際には、水の流れを受けて扉体がゲートを開くようにして揺動し、河川や海等の水面が上昇して水路側に水が逆流しようとした際には水の流れを受けて扉体がゲートを閉じるよう揺動する。
【０００３】
また、一方、河川や海等に水を排水するために敷設された樋管等の水路に設置されるゲートとして、スライドゲートが周知である。スライドゲートは、開閉機を用いて扉体を弁座に沿って昇降させることにより、所望のタイミングで水を流通・遮断するゲートであり、扉体がスライドするフラップゲートとして、特開２００１−３２２４８号に記載される構造のものが公知である。
【特許文献１】
特開２００１−３２２４８号公報
【０００４】
特開２００１−３２２４８号公報に開示されるフラップゲートは、扉体のスライドを利用してフラップ部の揺動を規制し、ゲートを所望のタイミングで全閉状態にすることができるゲートであって、スライドゲートの機能を併せ持つフラップゲートである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のフラップゲートは、例えば図６に記載したように排水路の先端に設置されることが一般的であり、排水路の先端は、通常、堤防より下流の海側あるいは河川側に設置されている。
そのため、従来のフラップゲートをメンテナンス（ゴミの除去、貝殻除去等）する場合には、人が海域、あるいは河道内に立ち入る必要があるが、近年、災害防止の観点から、堤防の高さが高くなる傾向にあり、堤防を乗り越えて海域に立ち入る必要があるゲートは、管理しにくくなってきている。特に、最近は管理者の高齢化といった問題もあり、前記の問題は深刻化している。
また、海域に設置されたゲートのすぐ前面に消波ブロックなどが配置された場合には、人が海域に立ち入ることができなくなって、管理できないという重大な問題が生じる。フラップゲートのメンテナンスが不充分な場合は、フラップゲートで確実な止水が期待できず、河川等から水が排水路に逆流する、あるいは排水路から水が円滑に排水できなくなる等して、家屋浸水などの被害をもたらす危険性がある。
【０００６】
また、従来のフラップゲートは、設置の際に現場で弁座と扉体を綿密に調整する必要があるが、その設置の際に人が海域、あるいは河道内に立ち入る必要があって、作業が危険であるとともに、効率的でない。
【０００７】
さらに、従来のフラップゲートは排水路一つに対して一つのフラップゲートが必要であるため、設置個数を減らすことができないが、メンテナンスの容易化、環境保護の側面、また設置のコスト面等から、フラップゲートの設置箇所を極力減らすことが、近年は望まれてきている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明による集水枡内設型フラップゲートは、
（１）  開閉機に連結されガイドに沿って上下方向に自在にスライドする枠と、該枠に上端を軸支され揺動することにより該枠に形成した開口部を開閉する扉体とを備えるフラップゲートにおいて、該ガイドを集水枡に形成した排水口から集水枡上方まで延設して、該枠がスライドして排水口に達した際に該排水口の縁部を覆うよう構成し、該扉体が揺動によって該枠に形成した開口部を開閉することにより、排水口に流れる水流を流通又は遮断する構成とした。
【０００９】
（２）  上記（１）記載の集水枡内設型フラップゲートにおいて、前記扉体に枠側向けて自在に突出するストッパを配し、該ストッパが枠側に突出した際に枠に当接して扉体を係止する構成とした。
【００１０】
（３）  上記（１）記載の集水枡内設型フラップゲートにおいて、前記集水枡に１〜３箇所の取水口を備えた構成とした。
【００１１】
本発明による集水枡内設型フラップゲートの設置工法は、
（４）  堤防より上流側の排水路に集水枡の設置孔を掘削して、該掘削した設置孔内に集水枡と集水枡内設型フラップゲートとを合わせて設置する集水枡内設型フラップゲートの設置工法であって、前記集水枡内設型フラップゲートは、開閉機に連結されガイドに沿って上下方向に自在にスライドする枠と、該枠に上端を軸支され揺動することにより該枠に形成した開口部を開閉する扉体とを備え、該ガイドを集水枡に形成した排水口から集水枡上方まで延設することにより、該枠がスライドして排水口に達した際に該排水口の縁部を覆って、該扉体が揺動により該枠に形成した開口部を開閉することによって、排水口に流れる水流を流通又は遮断する構成とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の１例を詳細に説明する。
図１〜図５は本発明の実施形態に係り、図１は集水枡内設型フラップゲートを概念的に説明する要部断面図である。図２は集水枡内設型フラップゲートを上流側からみた図である。図３は集水枡内設型フラップゲートの扉体の構造と挙動を説明するための概念図である。図４は集水枡内設型フラップゲートを排水路に設置した際のイメージを概念的に説明する配置図である。図５は複数の取水口を配した集水枡を概念的に説明する図である。
また、図６は従来型のフラップゲートを排水路に設置した際のイメージを概念的に説明する配置図である。
【００１３】
本実施の形態による集水枡内設型フラップゲート１０（フラップゲート１０と称することもある）は、図２に示したように、端桁２６と横桁２８等により形成された開口部を有する矩形の枠２０と、扉体２２を備えている。本実施形態において扉体２２は、ステンレスのスキンプレート２３により形成されて、その上端を横桁２８の一部に図示しない支軸により軸支されている。そして、扉体２２は図３に示したように、略垂直に垂れ下がった状態から、下流側の領域に大きく回動して揺動し、上流側の領域で枠２０に形成した開口部の縁に当接するよう構成されている。
【００１４】
また、扉体２２は、パッキンとして水密ゴム４２をその外周縁部に配設した構成となっており、扉体２２が揺動して上流側にある枠２０に形成した開口部の縁に当接した際には、扉体２２が前記開口部を覆って、開口部を閉止し、水の流通を遮断できる構成となっている。
なお、本実施形態においては、扉体２２の上流側に枠側に向けて自在に突出させることのできるストッパ２４を配しており、ストッパ２４を枠側に突出させた際においては、ストッパ２４の一部が枠に当接して扉体２２と枠２０を係止できる構成となっている。
【００１５】
また、図２に示したように枠２０の上方には開閉機５６が配され、枠２０と開閉機５６は連結具を介して連結されている。開閉機５６のハンドルを回転させることにより、連結具であるスピンドル５２が上下後方に移動するので、スピンドル５２に連結された枠２０は、ガイドである側部戸当り５４沿って上下方向にスライドする。なお、開閉機５６の開閉は手動のみならず電動でも可能であることは勿論である。
【００１６】
そして、本実施形態においては、図３に示したようにスピンドル５２と枠２０の間にヒンジ３５を設けて、枠２０がわずかに回動して揺動するよう構成するとともに、枠２０の上流側の面には台形のクサビ３２Ａ、３３Ａが配している。
側部戸当り５４の下端付近には、枠２０に配設した台形のクサビ３２Ａ、３３Ａと当接するクサビ３２Ｂ、３３Ｂが配されており、枠２０がガイドの最下端まで移動し、排水口８２まで達した際には、前記クサビが互いに当接して、枠２０全体を下流側に強く押す構造となっている。
なお、枠２０の下流側面の外周縁部近傍にはパッキンとして水密ゴム４１、４９等が配設されているので、前記クサビにより強く下流側に押しつけられた枠２０は、下流側にある上部戸当り４５、下部戸当り４４、側部戸当り５４の当接して排水口８２の縁部を覆うとともに、それぞれの戸当りと枠２０の当接面を通過する水の流通を遮断できる構成となっている。
【００１７】
なお、上部戸当り４５、下部戸当り４４、及び側部戸当り５４によって囲まれた部分に後述する集水枡８０の排水口８２が形成されており、それぞれの戸当りは、水が戸当りの上流側面を抜けて排水口８２に流れないよう部分的に集水枡８０に埋めこまれている。従って、枠２０をガイドの最下端とし排水口８２を覆うようにして、扉体２２が枠２０の開口部を閉止した状態とすれば、集水枡８０と排水口８２を流通する水を遮断できる構成となっている。
【００１８】
ここで、本実施形態による集水枡８０は、図１に示したように、取水口８１と排水口８２を備えたコンクリート製の箱型の集水枡８０であって、枠２０を挟んで上流側と下流側には凹部が土砂溜８５Ａ，Ｂとして形成されるとともに、集水枡８０の上部には天板８８が配されている。そして、フラップゲート１０は、集水枡８０に内設されて、ガイドである側部戸当り５４が集水枡８０の天板８８の上方から排水口８２まで延設している。
【００１９】
また、集水枡８０の上方には、側部戸当り５４と図示しない支柱等を介して、前述した開閉機５６が配設されている。そして、前述した様に、開閉機５６を作動させて、枠２０をガイドの最下端に移動させた場合には、扉体２２が枠２０の開口部を閉止した状態とすれば、集水枡８０から下流側に通過する水の流通を遮断できる構成となっている。
【００２０】
以上のように構成したフラップゲート１０を設置する工法を以下説明する。
まず、予め工場内で、集水枡８０を作成する。集水枡８０には、フラップゲート１０の枠２０と当接する上部戸当り４５、下部戸当り４４、及び側部戸当り５４等の部品を必要に応じて、予めコンクリートの中に埋め込み取付けておく。
【００２１】
一方、現場においては、排水路の先端ではなく、上流側に入ったところの排水路途中に、例えば、図４に記載したように堤防の内側の上流側（堤内と称されることもある）に入ったところに設置のための設置孔を掘削する。そして、該設置孔に戸当り等の部品を埋め込んだ集水枡８０を取水口８１と排水口８２の位置とを排水路に合わせて設置する。
そして、前記集水枡８０に埋め込んだ部品に合わせて、フラップゲート１０を取付ける。本実施形態によるフラップゲート１０の設置作業は、従来のように排水路の先端に設置する必要がなく、危険な海側あるいは河川側の領域で作業する必要がないので、従来と比較して作業の効率が良く、安全性が高いという優れた利点を有する。
なお、集水枡８０を設置する位置は、図４に記載した位置に限らず、堤防より上流側にかなり入り込んだ位置にある排水路途中であっても良い。
【００２２】
また、前述の作業で特に、扉体２２と枠２０の合わせ作業、また枠２０と戸当りの合わせ作業は、綿密に合わせ面を調整する必要があって、従来の現場取付け工法では、難しく時間がかる作業である。
本実施形態によるフラップゲート１０であれば、工場内でフラップゲート１０の主用部品を予め組み込んだ状態としておく、あるいは全て完成させておくことも可能である。工場内でフラップゲート１０の主用部品を予め組み込む、あるいは全て完成させておくことは、前述の面倒な作業を工場内で実施するため、作業効率が良く、精度の良い製品が期待できるという点で好ましい実施形態である。
【００２３】
以上説明した本実施形態によるフラップゲート１０の動作について説明する。フラップゲート１０の通常使用時は、開閉機５６により枠２０をガイドの最下端として、枠２０が集水枡８０の排水口８２の縁を覆うように当接した状態としておく。この状態にしておくことにより、排水路側から水を排水する際には、水の流れを受けて扉体２２が枠２０の開口部を開くようにして揺動し、また河川や海等の水面が上昇して排水路側に水が逆流しようとした際には水の流れを受けて扉体が枠２０の開口部を閉じるよう揺動する。
【００２４】
また、台風などによって緊急的にゲートを閉じたい場合は、開閉機５６を作動させて枠２０を一旦、集水枡８０上方の天板８８上まで引き上げて、前述したストッパ２４を枠２０側に突出させることにより、ストッパ２４の一部を枠に当接させて、扉体２２と枠２０を係止し、扉体２２が揺動しないように固定する。
この状態で、枠２０をガイドの最下端に移動させると、扉体２２と枠２０が集水枡の排水口を覆うように閉止する。
この状態では、例え、排水路側から水の流れを受けても扉体２２が枠２０の開口部を開くようにして揺動できないので、ゲートが開くことがない。
また、何らかの理由により緊急的にゲートを開きたい場合は、開閉機５６を作動させて枠２０を集水枡８０上方の天板８８上まで引き上げれば良い。
【００２５】
次に、本実施形態によるフラップゲート１０のメンテナンス方法について簡略に説明する。例えば、枠２０と扉体２２の間にゴミなどをかみ込んだ場合、あるいは枠２０や扉体２２に配設した水密ゴムによるパッキンが劣化した場合は、開閉機５６を作動させて枠２０を一旦、集水枡８０上方の天板上まで引き上げた状態でゴミを除去することや、パッキンを交換する等の作業が可能である。
また、必要に応じて開閉機５６を取り外せばフラップゲート１０全体を交換することも容易である。
【００２６】
従来のフラップゲートを管理する場合には、人が海域、あるいは河道内に危険な領域に立ち入る必要があるが、本願発明では、その必要がないので作業が効率的で安全性が高い。また、堤防より上流側にフラップゲート１０を設置することができるのでメンテナンスの際に堤防を乗り越える必要がない。従って、堤防が高くなっても問題なく、また消波ブロックなどが配置された海域付近に排水する場合でも問題なく設置が可能であって、メンテナンスもできるといった優れた利点を有する。
【００２７】
なお、集水枡８０上に入った土砂は、土砂溜８５Ａ，Ｂに溜まるので、定期的に排除する必要があるが、その際においても、集水枡８０内で作業をすれば良いので、人が海域、あるいは河道内の危険な領域に立ち入る必要はない。
【００２８】
また、本実施形態による集水枡８０は箱型のため、前記取水口８１を３方向に設けることが容易であり、１〜３箇所設けることが可能である。
さらに、従来のフラップゲートは水路一つに対して一つのフラップゲートが必要であるため、設置個数を減らすことができないが、図５に示した実施形態のように集水枡８０に複数個の取水口８１を設けて、複数の排水路を集約する構成とすれば、フラップゲート１０の設置個数を減らすことができるので、管理が容易になり、環境保護の側面、また設置のコスト面等から前記取水口８１を少なくとも２箇所以上設けることが好ましく、さらに好ましくは２〜３箇所の取水口８１を設けることである。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による集水枡内設型フラップゲートは、開閉機を作動させることにより、止水性に大きく影響する枠と扉体を集水枡上方の天板上まで引き上げた状態でメンテナンスできるので、従来のフラップゲートのメンテナンスのように、人が海域、あるいは河道内に危険な領域に立ち入る必要がなく、効率的で安全性の高いメンテナンス作業が可能であるといった優れた効果を有する。
【００３０】
また、台風などによって緊急的にゲートを閉じたい場合は、ストッパにより扉体と枠を係止して、扉体が揺動しないように固定することによって対応が可能である。
【００３１】
さらに、従来のフラップゲートは水路一つに対して一つのゲートが必要であるため、設置個数を減らすことができないが、集水枡に複数個の取水口を設けて、複数の排水路を集約できる構成とすれば、フラップゲートの設置個数を減らすことができ、メンテナンス等の管理が容易になる。
【００３２】
また、本発明によるフラップゲートの設置工法であれば、予め工場内でフラップゲートの部品を集水枡に組み込むことが可能であるとともに、従来のフラップゲートの設置工法のように、人が海域、あるいは河道内に危険な領域に立ち入る必要がなく、効率的で安全性の高い作業ができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る集水枡内設型フラップゲートの構造を概念的に説明する要部断面図である。
【図２】本発明に係わる集水枡内設型フラップゲートを上流側からみた図である。
【図３】本発明に係わる集水枡内設型フラップゲートの扉体の構造と挙動を説明するための概念図である。
【図４】本発明に係る集水枡内設型フラップゲートを排水路に設置した際のイメージを概念的に説明する配置図である。
【図５】本発明に係る集水枡に複数の取水口を配した集水枡内設型フラップゲートを概念的に説明する図である。
【図６】従来型のフラップゲートを排水路に設置した際のイメージを概念的に説明する配置図である。
【符号の説明】
１０      フラップゲート
２０      枠
２２      扉体
２４      ストッパ
２６      端桁
２８      横桁
３２Ａ    クサビ
３２Ｂ    クサビ
３３Ａ    クサビ
３３Ｂ    クサビ
３５      ヒンジ
３７      接続ピン
４２      水密ゴム（パッキン）
４１      水密ゴム（パッキン）
４４      下部戸当り
４５      上部戸当り
５２      スピンドル
５４      側部戸当り
５６      開閉機
６１      取手
８０      集水枡
８１      取水口
８２      排水口
８５Ａ    土砂溜
８５Ｂ    土砂溜
８８      天板
１００    堤防
【図１】
2004204601.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004204601.tif 000007
【図６】
2004204601.tif 000008