(57)【要約】【課題】低水位運転を可能としポンプ運転の信頼性を向上させたゲート設備の提供。【解決手段】水門１の排水口２の下部の水路の底部に段落ち１２を設け、この段落ち１２に水路床敷設装置１３を設けた。水路床敷設装置１３をゲートポンプ１１を有するゲート３の上下動作と連動させ、強制的に可動させる。ゲート３が開き水路の流れが自然流のとき水路床を水平状態にし、ゲート３が閉じ水路の流れが強制排水のとき水路床を段落ち１２内に屈曲させてゲートポンプ１１の吸い込み口を下げる。水路の流れが緩やかになり、ゲートポンプ１１による空気吸い込み渦の影響が少なくなる。【選択図】          図２
2005290876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路に設置されるゲート設備であって、
前記水路の排水口に設けられ上下方向に開閉移動するゲートと、
このゲートに設けられ前記ゲートが閉じたとき前記水路の水を排水させる水中ポンプと、
前記排水口下部近傍の前記水路の底部に設けられ、前記ゲートが下降したとき前記水中ポンプの下部位置の水路底部に空間を構成する段落ちと、
この段落ちに設けられ、上下方向に可動する水路床敷設装置と、
この水路床敷設装置を可動させる可動装置と
からなる可動水路床を有するゲート設備。
【請求項２】
請求項１に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記可動装置は、前記ゲートとの間に設けられ前記水路床敷設装置を前記ゲートの開閉動作に連動して引き上げ又は押下げを可能とする機構の装置であることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項３】
請求項１に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記水路床敷設装置は、可動する２つの部材から構成され、前記ゲートの上昇端では水平面を維持し前記ゲートの下降端では緩やかな屈曲面構成となることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項４】
請求項１に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記水路床敷設装置は、前記段落ちとの間で水密状態を維持する水密装置を設けた構成になっていることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項５】
請求項３に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記可動する２つの部材は、略Ｖ字形状を有して屈曲する構成のものであることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項６】
請求項３に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記可動装置は、前記水路床敷設装置に設けられ水中で浮力を生じて上下方向に可動するフロート体であることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項７】
請求項３に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記可動装置は、前記段落ち又は前記水路床敷設装置に設けられ、拡縮して前記水路床敷設装置を可動させる拡縮部材であることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項８】
請求項３に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記可動装置は、前記排水口近傍のコンクリート壁体に設けられ、一端を前記水路床敷設装置に取り付けられた引き上げ部材を介して駆動し前記水路床敷設装置を引き上げる装置であることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【請求項９】
請求項３に記載の可動水路床を有するゲート設備において、
前記可動装置は、前記水路床敷設装置に設けられ前記水路床敷設装置を屈曲させるシリンダであることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路床が可動するゲート設備に関する。更に詳しくは、河川等を横断して設けられる水門の排水口を開閉するゲート設備において、ゲートポンプを有するゲート下部の水路底を可動可能な水路床にしたゲート設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川等の水路には多くの水門が設けられ、この水門には排水口があり、水中ポンプを有するゲートが備えられていることが多い。ゲートに水中ポンプが直接配置されているが、この水中ポンプはゲートが閉じたとき水路の水を強制的に排水するためのものである。この水中ポンプは種々のタイプがあり、同一出願人もゲートポンプ（本出願人の登録商標）として種々提案している。
【０００３】
このゲートポンプは主にポンプ回転軸の設置向きによって異なり、横軸形式のものと立軸形式のものがある。又、ポンプの吸い込み性能を向上させるためには、吸い込み口を出来るだけ水路底に近く設置しなければならない。水中ポンプは、水路側の事情で水位が低下した場合にポンプの必要没入深さを確保できないと、空気吸込渦、水中渦、旋回流等が発生し、吸い込みが悪くなる。立軸ポンプ又は立吸込管の最低運転可能水位は、一般にベルマウスの河床からの高さ（底面隙間Ｃ１）と、空気吸込渦を回避するために必要なベルマウスから自由水面までの距離（没水深さＳ１）より決定される。
【０００４】
ここでＣ１を小さくすると、吸い込み口の周辺を通過する流速は通過面積の減少に反比例して増加し、水中渦や旋回流の発生が起こりやすくなる。又、Ｓ１を小さくするとベルマウスから自由水面までの距離が短くなるため、空気吸い込み渦が発生しやすくなる。これらの空気吸い込み渦、水中渦、旋回流は揚水量低下、キャビテーション、揚程低下などのポンプの性能低下や騒音、振動、水中軸受け磨耗、羽根の壊食などの機械的問題を引き起こす。
【０００５】
従って、これらを回避するため、連続的な渦吸い込みが起きないよう一般的にポンプ口径ｄに対しＣ１≧ｄ、Ｓ１≧１．５〜２ｄとなるように決められている。Ｃ１寸法、Ｓ１寸法が小さければ、掘り込み等をしないで低い水位まで運転は可能である。特に、最低運転可能水位を下げる必要がある場合、立軸ポンプでは河床を掘り込んでいる。一方、横軸ポンプについては、ポンプ上流側で空気吸い込み渦が発生しやすく、これを回避するため、立軸ポンプ同様にポンプ取り付け高さＣ２、必要没水深さＳ２の推奨値が決められている。
【０００６】
これを解決したゲートポンプの設備として、横軸のものでは例えば特許文献１及び特許文献２で低水位運転可能とする構成のものが提案されている。これはポンプの羽根車軸を傾斜させ、吸い込み口を水路底にできるだけ近づける構成のものであり、場合によってはピットを堀り、ポンプ吸い込み口を水底に寄せるようにしている。立軸ポンプの場合でピットを掘り吸い込み口を水底近くまで寄せている例として、例えば特許文献３に示す事例のものがある。これはピット内に河床を上下動させる装置を設ける構成のものである。
【特許文献１】特開２００１−３０４１９０号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０５０号公報
【特許文献３】実公平７−２１６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述の従来のゲート設備の技術は、例えば特許文献１や特許文献２に示されるもので横軸ポンプを傾斜させた場合は、河床と干渉するおそれがあるので、河床に段落ち（「ピット」ともいう）を設けることが多い。この従来の段落ち構成は、ごみや、土砂等の堆積があり、ポンプを運転位置まで下げることができなかった。又、ポンプにごみが絡まってポンプを破損させる原因ともなっていた。
【０００８】
段落ちを設けない場合は、ポンプが設置される場所の水位条件により、最低運転可能水位が確保できない場合はポンプを小型分割にし、最低運転可能水位を確保する方法がある。ポンプを小型分割により設備の占めるる面積が広がるという欠点が生じる。また、段落ちを設けない場合は、低水位になると、流速が早くなり、空気吸い込み渦が発生する。このようにポンプを傾斜させても設置構成には限界があり完全とは言い難い構成であった。
又、前述の特許文献３に示された立軸ポンプの事例では、土砂等の堆積物に対する対策が十分でないという問題点がある。上下動させる装置は、カバーが上下動するのみの構成であるから、ピット内にポンプ吸い込み口を寄せてピットを覆うカバーが下がったとき、ピットとカバーの間に段差が生じ、又、段差構成は水の流れが段落ちで急激に変化して乱れるので、空気吸い込み渦が発生し易い。更に、前述のようにポンプ運転時の段落ち内への土砂堆積の問題点も解消できておらず、塵芥類が絡みつく構成になっている。このため水流はスムースではない。又、水密が施されていないので、土砂等がピット内に入り込み堆積してしまう。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点を解決するために開発されたもので、次の目的を達成する。本発明の目的は、水路床を強制的に上下動させる屈曲構成にして、土砂等の堆積物の影響を受けず、空気吸い込み渦等の影響を少なくしたゲートポンプ設備を提供することにある。具体的にいうと、自然流下時は、水路床を引き上げて河床をフラットにし、ごみや土砂の堆積をなくし、ポンプ運転時は、水路床を押し下げて略Ｖ字状にし、上流側の傾斜を緩やかにすることで、水路の流速を穏やかに減速し、空気吸い込み渦等の影響を少なくして低水位でのポンプ運転の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の可動水路床を有するゲート設備は、水路に設置されるゲート設備であって、前記水路の排水口に設けられ上下方向に開閉移動するゲートと、このゲートに設けられ前記ゲートが閉じたとき前記水路の水を排水させる水中ポンプと、前記排水口下部近傍の前記水路の底部に設けられ、前記ゲートが下降したとき前記水中ポンプの下部位置の水路底部に空間を構成する段落ちと、この段落ちに設けられ、上下方向に可動する水路床敷設装置と、この水路床敷設装置を可動させる可動装置とからなる。
【００１１】
本発明２の可動水路床を有するゲート設備は、本発明１において、前記可動装置は、前記ゲートとの間に設けられ前記水路床敷設装置を前記ゲート開閉動作に連動して引き上げ又は押下げ可能とする機構の装置であることを特徴とする。
【００１２】
本発明３の可動水路床を有するゲート設備は、本発明１において、前記水路床敷設装置は、可動する２つの部材から構成され、前記ゲートの上昇端では水平面を維持し前記ゲートの下降端では緩やかな屈曲面構成となることを特徴とする。
【００１３】
本発明４の可動水路床を有するゲート設備は、本発明１において、前記水路床敷設装置は、前記段落ちとの間で水密状態を維持する水密装置を設けた構成になっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明５の可動水路床を有するゲート設備は、本発明３において、前記可動する２つの部材は、略Ｖ字形状を有して屈曲する構成のものであることを特徴とする。
【００１５】
本発明６の可動水路床を有するゲート設備は、本発明３において、前記可動装置は、前記水路床敷設装置に設けられ水中で浮力を生じて上下方向に可動するフロート体であることを特徴とする。
【００１６】
本発明７の可動水路床を有するゲート設備は、本発明３において、前記可動装置は、前記段落ち又は前記水路床敷設装置に設けられ、拡縮して前記水路床敷設装置を可動させる拡縮部材であることを特徴とする。
【００１７】
本発明８の可動水路床を有するゲート設備は、本発明３において、前記可動装置は、前記排水口近傍のコンクリート壁体に設けられ、一端を前記水路床敷設装置に取り付けられた引き上げ部材を介して駆動し前記水路床敷設装置を引き上げる装置であることを特徴とする可動水路床を有するゲート設備。
【００１８】
本発明９の可動水路床を有するゲート設備は、本発明３において、前記可動装置は、前記水路床敷設装置に設けられ前記水路床敷設装置を屈曲させるシリンダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の可動水路床を有するゲート設備は、従来ポンプ運転が不可能であった水路でもゲートポンプの設置が可能となり、低水位でのポンプ運転が可能となった。屈曲自在な水路床を設けたことで、自然流下時は河床をフラットにし、段落ちがなくごみや土砂等の堆積がない状態となった。又、強制排水の場合には、水路床を段落ち内にＶ字状に屈曲させて退避させ、ポンプの低水位位置設定を可能とさせた。この結果、水路の水流を緩やかに減速させ、空気吸い込み渦等の影響がなくなった。又、大口径のゲートポンプでも設置が可能となった。必要な運転水位を確保しポンプ運転の信頼性が向上し、更に、この状態であっても土砂等の堆積物の影響がなくなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明による可動水路床を有するゲート設備の実施の形態を図にもとづき、詳細に説明する。図１は、本発明の可動水路床を有するゲート設備の全体構成を示す正面図である。図２は可動水路床を有するゲート設備の全体構成を示す側面図で、水路の流れが自然流下の状態を示している。図３は、図２と同様の側面図であるが、水路の流れが強制排水の状態を示した部分図である。
【００２１】
水路は、河川であったり市街地の用水路等の水路を対象としている。実施の形態においては、水路を河川に適用したものとして説明する。この河川には、本川と支川の境界点、あるいは河川から海に水路の形態が変わるような所があるが、このようなところには一般に水門が設置されている。この水門の形状は種々あるが、本実施の形態においては略四角形の門体の水門として説明する。また、水路の流れが自然流下の状態のときの自然流下方向を矢印F（図２参照）で示している。
【００２２】
この水門１は、コンクリートで構成され、下部が排水口２になっていて、ゲート３がこの排水口２を開閉する構成になっている。水門１の上部には、ゲート３を開閉するための開閉駆動装置４が取り付けられている。又、水門１の両側には、上下方向に案内ガイド５が設けられている。この案内ガイド５は溝を有する鋼板で、水門１のコンクリートに埋設されている。
【００２３】
一方、ゲート３は略四角形状で、排水口２を覆う状態で設置され、両側の側面には案内ローラ６が組み込まれている。この案内ローラ６は、両側に各々２つのローラを間隔を有して上下方向に設けられたものである。この案内ローラ６は水門１側の案内ガイド５の溝内にはまり込み、ゲート３は案内ローラ６を介してこの案内ガイド５に規制され上下方向に移動する。本実施の形態では、案内ローラを有したゲートとして説明しているが、小規模の水門には案内ローラを有しないゲートも使用されている。ゲートの案内はどのような形式でもよい。ゲート３の上部には、吊り金具７が設けられ、ラック棒８にピン９を介して連結している。
【００２４】
ラック棒８には長手方向にラック８ａが設けられている。このラック棒８の移動機構は開閉駆動装置４内にあり、図示していないが公知の手段、例えば歯車とラックの噛み合わせの機構で、ラック棒８を上下方向に移動させることができる。この移動操作は開閉駆動装置４のハンドル４ａを回転させて行なうこともできる。このラック棒８はゲート３のバランス維持のため２つ設けられている。ゲート３の幅が小さい場合は１つでもよい。ラック棒８の上端部はカバー１０で覆われている。このような構成によりゲート３は図示しない電動モータの駆動による開閉駆動装置４で開閉を行なう。例えば、ゲート全閉の信号を受けポンプの運転を始める等の制御を行なっている。また、メンテナンス等においては、ハンドル４ａ操作で上下方向に移動させることができる。
【００２５】
他方、ゲート３の下部には水中ポンプであるゲートポンプ１１が２つ設けられている。ゲート３の幅が狭く、水量が少ない場合は１つのゲートポンプ１１でもよい。このゲートポンプ１１は横軸タイプのもので、ポンプ軸を河川流の方向に傾斜させて設置し、吸い込み口を河川床に近い位置になるようにしている。ゲートポンプ１１については、前述の特許文献に詳述されているので、構成上の詳細説明は省略する。ゲートポンプ１１は、ゲート３が下がり排水口２を閉じたとき、水路の水を強制的に排水するためのポンプで、水流はポンプ内を通過する。
【００２６】
ゲート３下方向に当たる水門１の下部河床には段落ち１２（ピット）が設けられている。この段落ち１２の深さは、ゲートポンプ１１がゲート３の下り動作で下方向位置したときの河床と干渉しない範囲の深さである。又、この段落ち１２の底面は、上流側及び下流側に緩やかな傾斜面を構成している。この段落ち１２には、本発明の主要部をなし上下方向に可動する水路床敷設装置１３が設けられている。
【００２７】
この水路床敷設装置１３の構造の詳細を示したのが図４及び図５である。図４は、水路床敷設装置１３の詳細を示す断面図で、図５は、図４のＸ矢視図で、水路床敷設装置１３の平面図である。次にこの水路床敷設装置１３の構成について説明する。段落ち１２は水路底に略三角形状に、言い換えるとＶ字状に、即ち後述する２つの鋼板の屈曲形状に沿った形状であり、その一端、即ち河床の水流方向に沿った段落ち１２の端部１２ａに回転ヒンジ１４が設けられている。この回転ヒンジ１４は、河床のコンクリートに埋設固定された第１戸当金具１５に取り付けられている。
【００２８】
一方、水路床敷設装置１３の本体をなす河床板は、鋼板で構成され、第１鋼板１６と第２鋼板１７の２つに分割され、屈曲可能な構成になっている。第１鋼板１６と第２鋼板１７は、ともに補強されたフレーム構成のものである。第１鋼板１６はその端部１６ａが回転ヒンジ１４に回動可能に連結している。一方、第１鋼板１６の他方の他端１６ｂには、第２鋼板１７の端部１７ａが突き当て状に蝶番１８を介して連結している。従って、第１鋼板１６と第２鋼板１７とはこの蝶番１８を支点に相互に折り曲げた状態で屈曲する。
【００２９】
第２鋼板１７の他方の端部１７ｂは段落ち１２の端部１２ｂの壁面に接している。この段落ち１２の端部１２ｂ壁面で、第２鋼板１７の接触する部分には、第２戸当金具１９がコンクリートに埋設されて設けられている。第１鋼板１６の上面で第２鋼板１７寄りには、引き上げ金具２０が設けられている。この引き上げ金具２０には支軸２１を介して駆動棒２２が取り付けられている。引き上げ動作のとき、駆動棒２２は引き上げ金具２０に対し若干揺動するのでそのための支軸２１を設けている。この引き上げ金具２０は、第２鋼板１７に設けられてもよい。
【００３０】
駆動棒２２は第１鋼板１６の両側に各々設けられている。又、この第１鋼板１６と第２鋼板１７には水密装置が設けられている。段落ち１２の端部に設けられた第１戸当金具１５の上面の端部、即ち水流を横切る方向の全幅にわたって、第１水密装置２３が取り付けられている。この第１水密装置２３は板状のもので、一端が第１戸当金具１５に固定され、他端が第１鋼板１６の回転ヒンジ１４側の端部１６ａを覆っている。従って、段落ち１２に対し第１戸当金具１５、回転ヒンジ１４、第１鋼板１６との間で生じる隙間をこの第１水密装置２３で覆い、水流中の塵芥類が段落ち１２内に浸入するのを防止している。
【００３１】
第１鋼板１６の側面側にも第３戸当金具２４が第１鋼板１６の屈曲動作範囲にわたってコンクリートに埋設されており、この第３戸当金具２４に接する状態で第１鋼板１６の側面に第２水密装置２５が設けられている。この第２水密装置２５は回動するゲート３等に適用されている公知の水密装置と同様構成である。他方、第２鋼板１７側の側面側にも第４戸当金具２６が第２鋼板１７の屈曲動作範囲にわたってコンクリートに埋設されており、この第４戸当金具２６は第３戸当金具２４と一体であってもよい。
【００３２】
この第４戸当金具２６に接する状態で第２鋼板の側面に第１鋼板１６と同様構成の第３水密装置２７が設けられている。蝶番１８側と反対側の第２鋼板１７の端部１７ｂは前述のとおり第２戸当金具１９に接していて、屈曲動作で第２鋼板１７が可動するとき、その動きに応じて端部１７ｂは自重等で第２戸当金具１９上を接しながら移動する。屈曲動作のとき蝶番１８の部分にも隙間が生じるので、この部分の第１鋼板１６の端部１６ｂと第２鋼板１７の端部１７ａにも水密構成が施され第４水密装置２８を構成している。このような水密構成により土砂等のピット内浸入を防止することができる。
【００３３】
第１鋼板１６の端部１６ｂと第２鋼板１７の端部１７ａが突き合わせられたとき、両鋼板は密着するようになっている。段落ち１２に対する第１鋼板１６と第２鋼板１７の構成は以上のようになっていて、段落ち１２内に塵芥類を浸入させずに屈曲動作を可能としている。この屈曲動作は、ゲート３が開き水門１が開放されるとき、河川の流れは自然流下となるので、これに合わせ駆動棒２２を介して第１鋼板１６及び第２鋼板１７を上方に引き上げ、この２つの鋼板の面が河川の水路底に一直線上になるように一致させ、河川床を平坦にして水平状態を維持する。この状態は通常の河川床と同一平面の流れと同様になるので、塵芥類や土砂等は河川床に留まることなく水流によりこの上面をスムースに流れ通過する。
【００３４】
ゲート３が閉じるときは、自然流が遮断されるので、ゲート３に設けられたゲートポンプ１１で強制的に水路の水を排水することになる。この場合は、駆動棒２２が下がり、これに伴い第１鋼板１６と第２鋼板１７は自重等で回転ヒンジ１４、蝶番１８を支点に回動し、屈曲しながら段落ち１２内に下がる。この第１鋼板１６と第２鋼板１７は自重で下がるが、尚も下方の所定位置まではこの駆動棒２２によって強制的に押し下げることも可能である。屈曲動作は前述のように駆動棒２２の上下動作で行なうが、次にその動作のための構成について説明する。
【００３５】
ゲート３には、駆動棒２２の案内をしながら引き上げるための案内部材２９が設けられている。この案内部材２９は、ゲート３の両端部に設けられ、駆動棒２２を規制しながら案内する案内部２９ａが設けられたものである。又、駆動棒２２の端部２２ａには係止部材３０が設けられ、駆動棒２２が案内動作の過程でこの案内部材２９から外れないように設けられたものである。この案内部２９ａは穴を有しているものであるが、溝であってもよい。ゲート３が上昇し排水口２を開放するときは、ゲート３の上昇に伴い案内部材２９は駆動棒２２と相対的に動き、当初は案内部材２９のみが上昇する。
【００３６】
次にこの上昇過程で駆動棒２２の係止部材３０が案内部材２９の端部に衝接すると、駆動棒２２は案内部材２９と一体になり共に上昇する。図６に示すように、駆動棒２２の端部は雄ねじとなっていて、ナットである係止部材３０がこの雄ねじにねじ込まれ固定されている。この係止方法はピン方式であってもよい。駆動棒２２が上昇すると、このとき第１鋼板１６及び第２鋼板１７が引き上げられる。ゲート３が上昇端に位置したとき第１鋼板１６及び第２鋼板１７は水平状態の面構成となり、河川床の底面に一致する。
【００３７】
ゲート３が下がり排水口２を閉じるときは、ゲート３の下降とともに第１鋼板１６及び第２鋼板１７も自重等で下がる。第１鋼板１６及び第２鋼板１７が所定位置、即ち、段落ち１２の底部側でゲートポンプ１１の吸い込み口１１ａの適正位置まで下がると、第１鋼板１６及び第２鋼板１７はこの位置で下降を停止し、駆動棒２２は下降しないので案内部材２９のみが駆動棒２２との相対動作で下降する。必要があれば、途中に係止部材を設けた（図示せず）駆動棒２２を強制的に下げて、水路床敷設装置１３をさらに下方へ屈曲させることもできる。第１鋼板１６及び第２鋼板１７の下降位置は、決められた位置になっているが、ストッパー等により位置調整を可能とする構成にしてもよい。
【００３８】
下降端に達し排水口２がゲート３により閉じられると、ゲートポンプ１１は河川床面よりさらに下がり、ゲートポンプ１１の吸い込み口１１ａが段落ち１２の空間部１２ｃに位置する。水門１の下部に位置する河川床をこのような構成にすることで、水路の流れを緩やかに減速し、又空気吸い込み渦等の影響を少なくすることができる。図７は、段落ち１２の点検を行なう場合の構成を示している。水路床敷設装置１３は、時間の経過とともにごみが付着したり、流れの中で塵芥類が絡みつくこともあり、完全に段落ち１２への土砂等による浸入を防止することはできない。
【００３９】
従って、段落ち１２に設置された水路床敷設装置１３に覆われた段落ち１２の内部は水の流れもないこともあってヘドロ状になることもある。このため必要に応じて点検を行なう。点検を行なうときは水路床敷設装置１３に覆われた段落ち１２の内部が開放状態でなければならない。このためゲート３を図２に示す状態より更に上方へ移動させる。即ち、駆動棒２２を案内部材２９に係止させ、水路床敷設装置１３の第１鋼板１６と第２鋼板１７を同一面状態を維持して回転ヒンジ１４を支点に上方に揺動させ引き上げる。これにより水路床敷設装置１３の下流側が開放され作業者が入って段落ち１２内部の点検ができ、また清掃もできる。
【００４０】
次に水路床敷設装置１３を可動させる可動装置に関わる他の実施の形態について説明する。図８は、水路床敷設装置１３の下部に可動装置としてのフロート３１を設けた例である。このフロート３１は内部に空気を密封して閉じ込めた箱体で浮力で浮き上がる。なお、箱体は鉄板等の材料で形成されるのが好ましい。図８はゲート３が上昇して水路が開放状態にあることを示している。この場合水路の流れは自然流下であり、フロート３１には浮力により上方へ移動する力が作用して、水路床敷設装置１３は水平状態を維持している。一方、ゲート３には水路床敷設装置押し下げ用パイプ３２が設けられ、その先端部３２ａは水中ポンプの下部に張出して位置している。
【００４１】
ゲート３の移動で水路を閉じるときは、ゲート３が下降し水路底に達したときに、図９に示すように水路床敷設装置押し下げ用パイプ３２の先端部３２ａが水路床敷設装置１３の第１鋼板１６に当接し、この第１鋼板１６及び第２鋼板１７を段落ち１２内部に押し込む。このとき水路底と第１鋼板１６及び第２鋼板１７との間に空間部１２ｃが構成される。この空間部１２ｃにはゲートポンプ１１の一部が部分的に装入可能である。図１０はメンテナンスの場合で、水路床敷設装置１３を水路底より上方へ引き上げる場合に、排水口２近傍のコンクリート壁面に固定された引き上げ装置３３によりワイヤー３４を介して持ち上げる構成を示す。この場合ゲート３は上昇し所定位置に待機している。
【００４２】
図１１は、水路床敷設装置１３の下部に可動装置としての袋体３５を設けた例である。この袋体３５は内部に空気または水を入れたり出したりして拡縮することが可能な袋である。送り込まれた空気又は水が密封して閉じ込められると弾力で変形自在な構成になる。この袋体３５は、段落ち１２又は水路床敷設装置１３に設けられる。空気又は水を密封して閉じ込めたとき袋体３５は膨らみ水路床敷設装置１３又は段落ち１２の底面に接し、この水路床敷設装置１３を持ち上げ水路底面と一致させ図１１に示すように水平状態を維持する。図１２は、ゲート３が降下したとき袋体３５から空気又は水を抜き萎ませ、水路床敷設装置１３を屈曲させた状態を示す。図１３は図１０と同様に、メンテナンスの場合で、水路床敷設装置１３を水路底より上方へ引き上げる場合に、排水口２近傍の壁面に固定された引き上げ装置３３によりワイヤー３４を介して持ち上げる構成を示す。この場合のゲート３も上昇し所定位置に待機している。
【００４３】
図１４は、水路床敷設装置１３の下部に可動装置としてのシリンダー３６を設けた例である。このシリンダー３６は本体が第１鋼板１６に取り付けられ、シリンダーロッド３６ａが第２鋼板１７に固定され、シリンダーロッド３６ａの伸縮で水路床敷設装置１３が水平状態になったり、屈曲したりする。図１４は、ゲート３が上昇したときで、水路床敷設装置１３はシリンダーロッド３６ａの縮みで水平状態を維持し水路底面と一致させている。図１５はゲート３が降下したときの状態で、シリンダーロッド３６ａが伸び水路床敷設装置１３が屈曲した状態を示す。図１６は、図１０、図１３と同様に、メンテナンスの場合で、水路床敷設装置１３を水路底より上方へ引き上げる場合に、排水口２近傍の壁面に固定された引き上げ装置３３によりワイヤー３４を介して持ち上げる構成を示す。この場合のゲート３も上昇し所定位置に待機している。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、これに限定されないことはいうまでもない。本発明の特徴は、以上の説明のとおり、運転可能最低水位をさらに低く設定することが可能であり、強制排水時は水路床を押し下げて必要な運転水位を確保し、水路の水流を穏やかに減速し、空気吸い込み渦等の影響を少なくし、自然流下時は水路床を引き上げてフラットにし、ごみや土砂の堆積をなくし、ポンプ運転の信頼性を向上させたことである。従って、この趣旨に合致する構成であればいずれも適用される。
【００４５】
例えば、可動装置はバネ等であってもよく、水路床敷設装置は河床に平行に上下方向に可動させる構成であってもよい。又、図２〜図７において、可動装置の引き上げ部材は、駆動棒として説明したがワイヤ、ロープあるいはチェーン等であってもよい。更に、水路床敷設装置は２つの鋼板による屈曲部材として説明したが、例えば１つのバネ鋼板であってもよい。ゲートが下降したとき水中ポンプ下部位置の空間は押し棒あるいは押し下げ用パイプで押しバネ鋼板を弾力で凹ませ、ゲートが上昇するとき弾力で水平状態に復元する構成である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、可動水路床を有するゲート設備の正面図である。
【図２】図２は、可動水路床を有するゲート設備の側面図でゲートが上昇端にある場合を示す。
【図３】図３は、可動水路床を有するゲート設備の側面図でゲートが下降端にある場合を示す部分図である。
【図４】図４は、水路床敷設装置の詳細を示す断面図である。
【図５】図５は、水路床敷設装置の部分平面図である。
【図６】図６は、図２のＡ部を示す可動装置の部分詳細図である。
【図７】図７は、メンテナンスの場合で、水路床敷設装置を水路底より上方へ引き上げ開放した状態を示す側面図である。
【図８】図８は、水路床敷設装置に可動装置としてフロートを設けた他の実施の形態を示す側面図で、ゲートが上昇し水路床敷設装置が水平状態の場合を示す。
【図９】図９は、水路床敷設装置に可動装置としてフロートを設けた他の実施の形態を示す側面図で、ゲートが下降し水路床敷設装置が屈曲状態の場合を示す。
【図１０】図１０は、水路床敷設装置に可動装置としてフロートを設けたメンテナンスの場合の他の実施の形態を示す側面図で、水路床敷設装置を水路底より上方へ引き上げ開放した状態を示す。
【図１１】図１１は、水路床敷設装置に可動装置として袋体を設けた他の実施の形態を示す側面図で、ゲートが上昇し水路床敷設装置が水平状態の場合を示す。
【図１２】図１２は、水路床敷設装置に可動装置として袋体を設けた他の実施の形態を示す側面図で、ゲートが下降し水路床敷設装置が屈曲状態の場合を示す。
【図１３】図１３は、水路床敷設装置に可動装置として袋体を設けたメンテナンスの場合の他の実施の形態を示す側面図で、水路床敷設装置を水路底より上方へ引き上げ開放した状態を示す。
【図１４】図１４は、水路床敷設装置に可動装置としてシリンダーを設けた他の実施の形態を示す側面図で、ゲートが上昇し水路床敷設装置が水平状態の場合を示す。
【図１５】図１５は、水路床敷設装置に可動装置としてシリンダーを設けた他の実施の形態を示す側面図で、ゲートが下降し水路床敷設装置が屈曲状態の場合を示す。
【図１６】図１６は、水路床敷設装置に可動装置としてシリンダーを設けたメンテナンスの場合の他の実施の形態を示す側面図で、水路床敷設装置を水路底より上方へ引き上げ開放した状態を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１…水門
２…排水口
３…ゲート
４…開閉駆動装置
８…ラック棒
１１…ゲートポンプ
１２…段落ち
１２ａ、１２ｂ…端部
１３…水路床敷設装置
２２…駆動棒
２９…案内部材
【図１】
2005290876.tif 000003
【図２】
2005290876.tif 000004
【図３】
2005290876.tif 000005
【図４】
2005290876.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005290876.tif 000008
【図７】
2005290876.tif 000009
【図８】
2005290876.tif 000010
【図９】
2005290876.tif 000011
【図１０】
2005290876.tif 000012
【図１１】
2005290876.tif 000013
【図１２】
2005290876.tif 000014
【図１３】
2005290876.tif 000015
【図１４】
2005290876.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2005290876.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月6日(2004.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
段落ちを設けない場合は、ポンプが設置される場所の水位条件により、最低運転可能水位が確保できない場合はポンプを小型分割にし、最低運転可能水位を確保する方法がある。ポンプを小型分割により設備の占める面積が広がるという欠点が生じる。また、段落ちを設けない場合は、低水位になると、流速が早くなり、空気吸い込み渦が発生する。このようにポンプを傾斜させても設置構成には限界があり完全とは言い難い構成であった。
又、前述の特許文献３に示された立軸ポンプの事例では、土砂等の堆積物に対する対策が十分でないという問題点がある。上下動させる装置は、カバーが上下動するのみの構成であるから、ピット内にポンプ吸い込み口を寄せてピットを覆うカバーが下がったとき、ピットとカバーの間に段差が生じ、又、段差構成は水の流れが段落ちで急激に変化して乱れるので、空気吸い込み渦が発生し易い。更に、前述のようにポンプ運転時の段落ち内への土砂堆積の問題点も解消できておらず、塵芥類が絡みつく構成になっている。このため水流はスムースではない。又、水密が施されていないので、土砂等がピット内に入り込み堆積してしまう。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
駆動棒２２は第１鋼板１６の両側に各々設けられている。又、この第１鋼板１６と第２鋼板１７には水密装置が設けられている。段落ち１２の端部１２ａに設けられた第１戸当金具１５の上面の端部、即ち水流を横切る方向の全幅にわたって、第１水密装置２３が取り付けられている。この第１水密装置２３は板状のもので、一端が第１戸当金具１５に固定され、他端が第１鋼板１６の回転ヒンジ１４側の端部１６ａを覆っている。従って、段落ち１２に対し第１戸当金具１５、回転ヒンジ１４、第１鋼板１６との間で生じる隙間をこの第１水密装置２３で覆い、水流中の塵芥類が段落ち１２内に浸入するのを防止している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ゲート３が閉じるときは、自然流下が遮断されるので、ゲート３に設けられたゲートポンプ１１で強制的に水路の水を排水することになる。この場合は、駆動棒２２が下がり、これに伴い第１鋼板１６と第２鋼板１７は自重等で回転ヒンジ１４、蝶番１８を支点に回動し、屈曲しながら段落ち１２内に下がる。この第１鋼板１６と第２鋼板１７は自重で下がるが、尚も下方の所定位置まではこの駆動棒２２によって強制的に押し下げることも可能である。屈曲動作は前述のように駆動棒２２の上下動作で行なうが、次にその動作のための構成について説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005290876.tif 000019
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005290876.tif 000020
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005290876.tif 000021
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2005290876.tif 000022
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2005290876.tif 000023
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2005290876.tif 000024
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2005290876.tif 000025
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2005290876.tif 000026
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2005290876.tif 000027
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2005290876.tif 000028
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2005290876.tif 000029