(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持手段と、
上端が支持手段の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水手段と、
一端が遮水手段上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出し、水域側の水位の上昇に応じて水域側に傾倒した支持手段を持ち上げ遮水手段を起立させる起立手段と、
支持手段の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水手段の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水手段との間で水密を保持するストッパ手段とを備えて構成し、
低水位時、支持手段を水域側に傾倒させて遮水手段を倒伏させ、水位上昇時、起立手段により遮水手段を堤体上に起立させ堤体を嵩上げすることを特徴とする自己起立型越水防止機構。
【請求項２】
ストッパ手段には、遮水手段の下端をロックするロック手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自己起立型越水防止機構。
【請求項３】
一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持部材と、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水部材と、一端がこの遮水部材上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出する変位部材と、この変位部材の突出端に設けられた浮きと、支持部材の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水部材の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水部材との間で水密を保持するストッパとを備え、
低水位時、支持部材を水域側に傾倒させて遮水部材を倒伏させ、水位上昇時、浮きにより変位部材を持ち上げて遮水部材を堤体上に起立させ、堤体を嵩上げすることを特徴とする自己起立型越水防止機構。
【請求項４】
遮水部材を、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水板により構成し、
変位部材を、一端がこの遮水板上端に所定の傾斜角度で接続され他端が水域側に突出する枠体により構成したことを特徴とする請求項３に記載の自己起立型越水防止機構。
【請求項５】
遮水部材と変位部材とをそれぞれ、断面く字状に所定の角度で折曲され、折曲部が支持部材の揺動他端に釣支される折曲板の支持部材側板部と水域側板部とにより構成したことを特徴とする請求項３に記載の自己起立型越水防止機構。
【請求項６】
遮水部材の堤体上面に対する起立角度をθとし、水域側の水位をＤとし、支持部材揺動他端の軸芯から浮きの水域側先端までの長さをＬとし、遮水部材と変位部材との傾斜角度をβとし、支持部材揺動他端の軸芯から遮水部材の堤体側端縁までの長さをｌとして、次式、
Ｄ＝Ｌｓｉｎ（θ＋β）−ｌｓｉｎθ
から起立角度θの理論値を導き、
この理論値と実験で求められた値とを比較し、理論値と実験値とが整合する起立角度θｃｏｎを求め、この整合する起立角度θｃｏｎに基づいて、要求される堤防の嵩上げ高Ｈ（Ｈ＝ｌｓｉｎθ）と堤体の水位基準とから支持部材と遮水部材と変位部材とストッパとの諸元を設計することを特徴とする請求項３ないし５のうちいずれか１に記載の自己起立型越水防止機構。
【請求項７】
整合する起立角度θｃｏｎが３５度以上であることを特徴とする請求項６に記載の自己起立型越水防止機構。
【請求項８】
遮水部材の下端には、転動部材が回動自在に設けられ、ストッパには、この転動部材が係脱自在に係止される係止溝が形成されることを特徴とする請求項３ないし７のうちいずれか１に記載の自己起立型越水防止機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川や海岸等の堤防の天端に設置され、洪水や高潮時等の水位上昇時に堤防からの越水を防ぐ自己起立型越水防止機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱な地盤の上に設けられた堤防は、堤体や地盤の沈下による天端高の低下が堤防の性能を低下させている。また、将来予想されている気候変動では、海面上昇に加えて台風の強大化や洪水の増大が生じるとされており、堤防の越水対策が求められている。このような洪水や高潮などによる越水を軽減するには堤防の嵩上げが有効であるが、改修費用や期間、環境への影響などの問題があり整備が進んでいない。
【０００３】
一般に、堤防の越水対策には、予め立てておいた支柱に可搬式の堰板を取り付ける方法がとられているが、荒天時の作業のため、危険が伴う等の問題がある。このため、従来、堤防の天端（上面）にデッキを河川側に水平に張り出して回動可能に取り付け、平常時に、遮水デッキを水平に張り出した状態を保持する支持材を堤防の水域側壁に設け、遮水デッキの張り出し側下面にフロートを取り付け、河川側の水位上昇時、水位の上昇に応じて遮水デッキを回動させて堤防の天端上で起立させるようにした越水防止装置が提案されている（特許文献１参照。）。また、上端が地面に向かって開口する収納溝と、地面から所定の高さ以下の水がこの収納溝に流入することを阻止する流入防止スロープと、流入防止スロープの少なくとも地面より高い位置に形成され、この収納溝内に水を流入させる受入口と、収納溝内に収納される浮力体を有し、その下端が収納溝の上方に回動可能に固定され、収納溝内に水が注入されて浮力体に浮力が加わると回動して起立し外部からの水の流入を阻止する防水板と、防水板の所定角度以上の回動を規制する規制体とを備えた浸水防止構造が提案されている（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７９３１０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１９７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の越水防止装置では、回動部からの漏水が避けられないという問題がある。また、堤防には、遮水デッキ起立時にこの遮水デッキを支持する構造物がないため、増水時の水圧に耐えるため、遮水デッキや回動部を頑強な構造としなければならず、装置を大型化しなければならないという問題がある。また、上記特許文献２に記載の浸水防止構造では、地面や堤体に収納溝を形成しなればならず、設置にコストがかかり、機動的に設置できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で、漏水を阻止し、しかも、増水時の水圧に確実に耐え得ることができ、たとえ、地盤沈下や計画外水位の上昇により既存堤防の天端不足が生じた場合でも、容易に設置することができる自己起立型越水防止機構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】
【０００７】
本発明の請求項１に係る自己起立型越水防止機構は、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持手段と、上端が支持手段の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水手段と、一端が遮水手段上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出し、水域側の水位の上昇に応じて水域側に傾倒した支持手段を持ち上げ遮水手段を起立させる起立手段と、支持手段の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水手段の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水手段との間で水密を保持するストッパ手段とを備えて構成し、低水位時、支持手段を水域側に傾倒させて遮水手段を倒伏させ、水位上昇時、起立手段により遮水手段を堤体上に起立させ堤体を嵩上げすることを特徴としている。
【０００８】
本発明の請求項１に係る自己起立型越水防止機構では、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持手段と、上端が支持手段の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水手段と、一端が遮水手段上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出し、水域側の水位の上昇に応じて水域側に傾倒した支持手段を持ち上げ遮水手段を起立させる起立手段と、支持手段の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水手段の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水手段との間で水密を保持するストッパ手段とを備えて構成し、低水位時、支持手段を水域側に傾倒させて遮水手段を倒伏させ、水位上昇時、起立手段により遮水手段を堤体上に起立させ堤体を嵩上げするようにしたことにより、平水時の低水位時には、支持手段を水域側に傾倒させて遮水手段を倒伏させ、水位が上昇すると、起立手段により水域側に傾倒した支持手段を持ち上げ遮水手段を起立させ、遮水手段により堤体は嵩上げされる。
【０００９】
本発明の請求項２に係る自己起立型越水防止機構は、ストッパ手段には、遮水手段の下端をロックするロック手段が設けられることを特徴としている。
【００１０】
本発明の請求項３に係る自己起立型越水防止機構は、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持部材と、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水部材と、一端がこの遮水部材上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出する変位部材と、この変位部材の突出端に設けられた浮きと、支持部材の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水部材の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水部材との間で水密を保持するストッパとを備え、低水位時、支持部材を水域側に傾倒させて遮水部材を倒伏させ、水位上昇時、浮きにより変位部材を持ち上げて遮水部材を堤体上に起立させ、堤体を嵩上げすることを特徴としている。
【００１１】
本発明の請求項３に係る自己起立型越水防止機構では、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持部材と、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水部材と、一端がこの遮水部材上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出する変位部材と、この変位部材の突出端に設けられた浮きと、支持部材の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水部材の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水部材との間で水密を保持するストッパとを備え、低水位時、支持部材を水域側に傾倒させて遮水部材を倒伏させ、水位上昇時、浮きにより変位部材を持ち上げて遮水部材を堤体上に起立させ、堤体を嵩上げするようにしたことにより、平水時の低水位時には、支持部材を水域側に傾倒させて遮水部材を倒伏させ、水位が上昇すると、浮きの浮力により変位部材が水域側に傾倒した支持部材を持ち上げて遮水部材を堤体上に起立させ、遮水部材により堤体は嵩上げされる。
【００１２】
本発明の請求項４に係る自己起立型越水防止機構は、遮水部材を、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水板により構成し、変位部材を、一端がこの遮水板上端に所定の傾斜角度で接続され他端が水域側に突出する枠体により構成したことを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項５に係る自己起立型越水防止機構は、遮水部材と変位部材とをそれぞれ、断面く字状に所定の角度で折曲され、折曲部が支持部材の揺動他端に釣支される折曲板の支持部材側板部と水域側板部とにより構成したことを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項６に係る自己起立型越水防止機構は、遮水部材の堤体上面に対する起立角度をθとし、水域側の水位をＤとし、支持部材揺動他端の軸芯から浮きの水域側先端までの長さをＬとし、遮水部材と変位部材との傾斜角度をβとし、支持部材揺動他端の軸芯から遮水部材の堤体側端縁までの長さをｌとして、次式、
Ｄ＝Ｌｓｉｎ（θ＋β）−ｌｓｉｎθ
から起立角度θの理論値を導き、
この理論値と実験で求められた値とを比較し、理論値と実験値とが整合する起立角度θｃｏｎを求め、この整合する起立角度θｃｏｎに基づいて、要求される堤防の嵩上げ高Ｈ（Ｈ＝ｌｓｉｎθ）と堤体の水位基準とから支持部材と遮水部材と変位部材とストッパとの諸元を設計することを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項７に係る自己起立型越水防止機構は、整合する起立角度θｃｏｎが３５度以上であることを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項８に係る自己起立型越水防止機構は、遮水部材の下端には、転動部材が回動自在に設けられ、ストッパには、この転動部材が係脱自在に係止される係止溝が形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に係る自己起立型越水防止機構は、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持手段と、上端が支持手段の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水手段と、一端が遮水手段上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出し、水域側の水位の上昇に応じて水域側に傾倒した支持手段を持ち上げ遮水手段を起立させる起立手段と、支持手段の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水手段の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水手段との間で水密を保持するストッパ手段とを備えて構成し、低水位時、支持手段を水域側に傾倒させて遮水手段を倒伏させ、水位上昇時、起立手段により遮水手段を堤体上に起立させ堤体を嵩上げするようにしたので、簡素な構成で確実に遮水することができ、たとえ、地盤または堤体の沈下や外水位の上昇により既存堤防の天端不足が生じた場合でも、容易に設置することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に係る自己起立型越水防止機構は、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持部材と、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水部材と、一端がこの遮水部材上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出する変位部材と、この変位部材の突出端に設けられた浮きと、支持部材の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水部材の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水部材との間で水密を保持するストッパとを備え、低水位時、支持部材を水域側に傾倒させて遮水部材を倒伏させ、水位上昇時、浮きにより変位部材を持ち上げて遮水部材を堤体上に起立させ、堤体を嵩上げするようにしたので、簡素な構成で水圧に耐えて確実に遮水することができ、たとえ、地盤または堤体の沈下や外水位の上昇により既存堤防の天端不足が生じた場合でも、容易に設置することができる。また、通常時は堤防の天端高を低く抑えることができ、堤防を嵩上げすることによる景観の悪化および生物の移動の妨害を生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は本発明の第１の実施例に係る自己起立型越水防止機構を示す概念図である。（実施例１）
【図２】図２は図１の自己起立型越水防止機構を示す側面図である。
【図３】図３は図１の自己起立型越水防止機構を示す平面図である。
【図４】図４の（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１の自己起立型越水防止機構のストッパを示す側面図および一部省略平面である。
【図５】図５の（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１の自己起立型越水防止機構の低水位時と水位上昇時の状態を示す説明図である。
【図６】図６は本発明の第２の実施例に係る自己起立型越水防止機構と同一の構造を有する模型を用いて実験を行った実験結果から導かれた外水位と起立角度との関係を示す表である。（実施例２）
【図７】図７の（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第２の実施例に係る自己起立型越水防止機構の支持部材と遮水部材と変位部材を示す平面図および側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
簡素な構成で、水圧に耐えて確実に漏水を阻止し、しかも、容易に設置するという目的を、一端が堤体の上面に水域側から後退して枢支され水域側に傾倒可能な支持部材と、上端が支持部材の揺動他端に揺動可能に釣支された遮水部材と、一端がこの遮水部材上端に所定の角度で接続され他端が水域側に突出する変位部材と、この変位部材の突出端に設けられた浮きと、支持部材の枢支部と堤体の水域側端縁との間の堤体上に設けられ、遮水部材の下端縁が水域側に変位するのを規制するとともに遮水部材との間で水密を保持するストッパとを備え、低水位時、支持部材を水域側に傾倒させて遮水部材を倒伏させ、水位上昇時、浮きにより変位部材を持ち上げて遮水部材を堤体上に起立させ、堤体を嵩上げするようにしたことにより実現した。
【実施例１】
【００２１】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の第１の実施例に係る自己起立型越水防止機構を示す概念図および側面図である。本実施例に係る自己起立型越水防止機構２は、河川やダムやため池、あるいは、海岸（水域）に臨んで設置された堤防（堤体）３の上面（天端）４に設置される。堤防３の上面４には、支持部材（支持手段）５が水域側端縁４Ａから所定の距離Ｓ分陸側に後退した部位Ｐ１に設けられた取り付け具７Ａ〜７Ｃに揺動自在に設けられる。支持部材５は上下の枠５Ａ、５Ｂとこれら両枠５Ａ、５Ｂ間を結ぶ縦枠５Ｃ、５Ｄと、縦枠５Ｃ、５Ｄと上下枠５Ａ、５Ｂとで画成される空間内にこれら各枠５Ａ〜５Ｄを連結して設けられた筋交い５Ｆとにより構成される。支持部材５は、下枠（支持部材下端）５Ｂが回動軸６を通じて上面４に取り付けられた取り付け具７Ａ〜７Ｃに軸支されるようになっている。
【００２２】
この支持部材５の上枠５Ａには、釣支軸８を介して遮水部材（遮水手段）９の上端９Ａが揺動可能に釣支される。遮水部材９は矩形状の金属製の板により構成される。遮水部材９の下端縁９Ｂには、堤防３の上面４に敷設されたプレート１７上を転動可能なローラ（ロック手段）１０が設けられる。遮水部材９は、長手方向の左右両端９Ｃ、９Ｄ間の寸法が上枠５Ａの左右両端間寸法より大きく設定され、長手方向両端９Ｃ、９Ｄがそれぞれ同じ長さ分上枠５Ａの両端より外側に延長されるようになっている。遮水部材９の長手方向の左右両端９Ｃ、９Ｄには、合成樹脂製の変形可能なシール１５Ａ、１５Ｂが設けられる。これらシール１５Ａ、１５Ｂは、堤防３に遮水部材９が水域側に臨んで微小な空隙を確保して並んで配置された際、重なりあって微小な空隙に填隙され水密を保つようになっている。遮水部材９は、支持部材５が水域側に傾倒すると、ローラ１０が堤防３の上面４のプレート１７を陸側に向かって転動して倒伏し、後述するストッパ１６または縦枠５Ｃ、５Ｄに当接し、それ以上の変位が規制されるようになっている。また、遮水部材９は、水域側に傾倒している支持部材５が起き上がると、その起き上がりに伴って、ローラ１０が堤防３の上面４のプレート１７を水域側に向かって転動して起き上がるようになっている。
【００２３】
遮水部材９の上端９Ａには、変位部材（起立手段）１１の前後方向（図３では左右方向）一端が所定の角度βで連結される。角度βは遮水部材の９の平坦な遮水面に対し略９０°以上で１００°以下であることが好ましい。つまり、変位部材１１が上方に変位した際、その変位する力が遮水部材９から釣支軸８を介して支持部材５の上枠５Ａに円滑に伝達される角度となることが、すなわち、９０°から１００°の範囲となることが好ましい。変位部材１１は、内側に筋交い１３が配設された矩形状枠体１２により構成される。枠体１２の長手方向寸法、すなわち、枠体１２の前後方向の両前後枠部１２Ａ、１２Ｂの長さは、遮水部材９の長手方向寸法より短寸に設定され、枠体１２の左右両枠部１２Ｃ、１２Ｄは、それぞれ同じ長さ分遮水部材９の長手方向両端９Ｃ、９Ｄより後退している。枠体１２の前後方向他端枠部１２Ｂには、浮き（起立手段）１４が連結される。浮き１４は枠体１２の前方側枠部（水域側枠部）１２Ｂに沿って取り付けられ、水域側に配置されるようになっており、浮き１４に浮力が作用すると、枠体１２全体に均等に浮力が伝わるようになっている。変位部材１１（枠体１２と筋交い１３）と浮き１４とにより起立手段が構成される。本実施例では、浮き１４は、径７５ｍｍ、長さ７４０ｍｍの塩化ビニール管の両端を塞いで構成している。なお、浮き１４は、図２および図３では、枠体１２の前方側枠部（水域側枠部）１２Ｂの端面に取り付けられているが、これに限られるものではなく、図１および図５の（Ａ）、（Ｂ）に示す概念図のように、枠体１２の、遮水部材９と向き合う面１２Ｅの外側に取り付けるようにしてもよい。
【００２４】
堤防３の上面４には、支持部材５が枢支される取り付け具７Ａ〜７Ｃと堤体３の水域側端縁４Ａとの間にストッパ（ストッパ手段）１６が設けられる。ストッパ１６の陸側には、上面を遮水部材９のローラ１０が転動するプレート１７が、堤防３の上面４上に敷設される。ストッパ１６は、金属製プレートを断面三角形状に折曲して構成される。ストッパ１６の平坦な陸側傾斜面１６Ａは、遮水部材９が起立してそれ以上の揺動が規制される位置で密着され液密を保持するようになっている。このため、陸側傾斜面１６Ａは、遮水部材９の設計起立角度θに合致させて所定の傾斜角度で形成される。本実施例では、ストッパ１６の底面部とのなす角度を７０°に設定している。
【００２５】
ストッパ１６の陸側傾斜面１６Ａには、遮水部材９のローラ１０に対応する部位にローラ１０が係脱自在に係止される係止溝（ロック手段）１８が形成される。ローラ１０と係止溝１８とによりロック手段が構成される。ローラ１０は、係止溝１８の上面１８Ａに当接すると、ロックされるようになっている。すなわち、遮水部材９は、浮き１４が浮力により上昇して、枠体１２が釣支軸８を支点に梃子のように持ち上げられると、支持部材５が持ち上げられ、遮水部材９はローラ１０がプレート１７上を転動してストッパ１６側に近づいて起き上り、ローラ１０が係止溝１８に係止されると、遮水部材９は傾斜した起立位置でロックされるようになっている。このとき、遮水部材９は、上端が支持部材５に支持されており、傾斜した起立状態で保持される（図５の（Ｂ）参照）。水域の水位が低下し、浮き１４と枠体１２が釣支軸８を中心に下方に変位すると、ローラ１０は係止溝１８との係合が解かれ、支持部材５は水域側に傾倒し、遮水部材９はストッパ１６上に載置され、枠体１２と浮き１４とが堤防３の岸壁に臨むようになっている（図２および図５の（Ａ）参照）。
【００２６】
次に、本実施例に係る自己起立型越水防止機構２の作用について説明する。自己起立型越水防止機構２は、金属板からなり下端縁９Ｂが堤防上面４を転動する遮水部材９とこの遮水部材９の上端縁に所定の角度βで連結された枠体１２とこの枠体１２の前方側枠部１２Ｂに連結された浮き１４とは一体に構成されて、支持部材５の上枠５Ａに釣支軸８を介して釣支されるようになっている。このため、図５の（Ａ）に示すように、水域の水位が低い場合、支持部材５が水域側に傾倒し、遮水部材９がストッパ１６上に載置され、枠体１２と浮き１４とが堤防３の岸壁に臨んだ状態となっている。そして、水域の水位の上昇に伴って、浮き１４に浮力がかかると、枠体１２が支持部材５の上枠５Ａを上方に押し上げ、遮水部材９のローラ１０が堤防３の上面４を転動して、遮水部材９が起立し始める。そして、図５の（Ｂ）に示すように、遮水部材９の水域側面下部がストッパ１６に当接し、ローラ１０がストッパ１６の係止溝１８に嵌ると、遮水部材９は下端がストッパ１６にロックされ、上端が支持部材５に支持されるようになっている。このため、傾斜して起立した状態の遮水部材９は、その高さ分、堤体３の上面４から水位を嵩上げして越水を防止する。このため、本実施例に係る自己起立型越水防止機構２では、簡素な構成で、漏水を阻止し、しかも、増水時の水圧に確実に耐え得ることができ、たとえ、地盤沈下や計画外水位の上昇により既存堤防の天端不足が生じた場合でも、容易に設置することができる。また、通常時は堤防の天端高を低く抑えることができ、堤防を嵩上げすることによる景観の悪化および生物の移動の妨害を生じない。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の第２の実施例に係る自己起立型越水防止機構１０２について説明する。本実施例に係る自己起立型越水防止機構１０２は、要求される堤防の嵩上げ高Ｈと支持部材５と遮水部材９と変位部材１１とストッパ１６との諸元を、理論値と実験で求められた値とを比較し、理論値と実験値とが整合する起立角度θｃｏｎ（本実施例ではθｃｏｎ＞３５°）を求め、この整合する起立角度θｃｏｎに基づいて、設計するようになっている。すなわち、遮水部材の堤体上面に対する起立角度をθとし、水域側の水位をＤとし、支持部材揺動他端の軸芯から浮きの水域側先端までの長さをＬとし、遮水部材と変位部材との傾斜角度をβとし、支持部材揺動他端の軸芯から遮水部材の堤体側端縁までの長さをｌとして、次式、
Ｄ＝Ｌｓｉｎ（θ＋β）−ｌｓｉｎθ            ・・・・（１）
から起立角度θの理論値を導き、
この理論値と実験で求められた値（図６参照）とを比較し、理論値と実験値とが整合する起立角度θｃｏｎを求め、この整合する起立角度θｃｏｎに基づいて、要求される堤防の嵩上げ高Ｈ（Ｈ＝ｌｓｉｎθ）と堤防３の水位基準（浸水被害のおそれのある堤防３の上面４のレベル、すなわち、水位基準０は上面４のレベルに相当する。）Ｄｓとから支持部材５と遮水部材９と変位部材１１とストッパ１６との諸元を設計するようになっている。
【００２８】
本実施例では、理論値と実験値を求めるに当たり、外水位の上昇とともに、遮水部材が想定どおり起立するかどうかを、水理模型実験により検証した。水理模型実験では、幅０．９ｍの水槽内部にアクリルで製作したフルード則に基づく１／３スケールの模型を海岸堤防上部を模擬した耐水ベニヤ製の台に設置した（図７の（Ａ）、（Ｂ）参照）。この模型の構造は、本発明の第２の実施例に係る自己起立型越水防止機構１０２に相当するもので、第２の実施例に係る自己起立型越水防止機構１０２は、図７の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上記第１の実施例に係る自己起立型越水防止機構２が、支持部材５と変位部材１１とをそれぞれ枠体と筋交いとにより構成しているのに対し、支持部材１０５と変位部材１１１を板材で構成した点が異なる外はほぼ同一の構成を備えている。すなわち、本実施例に係る自己起立型越水防止機構１０２は、遮水部材９と変位部材１１１とをそれぞれ、断面く字状に所定の角度βで折曲され、折曲部が支持部材１０５の揺動他端に釣支される折曲板の支持部材側板部と水域側板部とにより構成している。実験では、海側（水域側）の水位を上昇させ、模型の動作を検証した。また、模型単体で予備実験を行い、海側（水域側）に設置したフロート１１４（浮き１４に相当）の位置と動作機構の関係を検討した上で、３個の模型を並べて配置した場合の漏水を観察した。
【００２９】
図１に示すＬ（海側フロート長）を２３０ｍｍ、２１０ｍｍおよび１９０ｍｍの３通りに変化させた場合の外水位と起立角度θの関係を図６に示す。水理模型実験の結果、安定して遮水部材の起立動作が行われ、いずれのケースでも外水位の上昇に伴い線形に遮水部材が起立することが確認された。一方、図６中の直線は、各線種に対応した海側フロート長Ｌにおいて、上記（１）式から求めた起立角度θの理論値である。水理模型実験では、（１）式において、Ｄ：海側水位（水域側水位、すなわち、水位基準０より低いマイナスの水位）、Ｌ：海側（水域側）フロート長さ、θ：起立角度、β：く字状に折曲された堤防板の屈曲角（第１の実施例の遮水部材９と変位部材１１との傾斜角度に相当）、ｌ＝陸側堤防板長さ（遮水部材９の前後方向長さに相当）である。
【００３０】
起立角度の理論値と実験で得られた値を比較すると、θ＝３５°よりも起立した（角度が急な）領域で両者がよく整合すると判断できる。起立角度θがわかれば、堤防３の最終的な嵩上げ高Ｈは、Ｈ＝ｌｓｉｎθで与えられる。このため、必要とされる堤防３の嵩上げ高と外水位が定まれば、（１）式により自己起立型越水防止機構の各要素の諸元を設計することができる。なお、自己起立型越水防止機構の遮水部材９が３５°よりも倒伏した領域で理論値と実験値に差が生じるのは、既存堤防に設けたストッパ１６の上に遮水部材９が載置されることで、遮水部材９の下端が浮くためである。このように、各部材の諸元を最も適切な寸法で構成することができ、コストダウンを図ることができるとともに漏水を確実に防ぐことができる。構成を簡素化することができるので、既存堤防が地盤や堤体の沈下により天端高が低下した場合に堤防の全面的な更新が困難であっても、容易にかつ安価で設置することができる。
【００３１】
なお、上記各実施例では、遮水部材を板状に形成しているがこれに限られるものではなく、湾曲させて構成するようにしてもよい。また、ストッパ１６には、遮水部材９と密着する面に弾性変形可能な合成樹脂製のシールを貼着するようにしもよい。さらに、変位部材を枠体１２や板体１１１で構成しているがこれに限られるものではなく、棒状のアームで構成するようにしてもよい。また、遮水部材９と変位部材１１、１１１との間に補強材を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
３  堤防（堤体）
４  堤防上面
４Ａ  堤防の水域側端縁
５  支持部材
５Ａ  支持部材の揺動他端
９  遮水部材
９Ｂ  遮水部材の下端縁
１１  変位部材
１４  浮き
１６  ストッパ
β  遮水部材と変位部材の接続角度
【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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