(57)【要約】【課題】鋼板製扉体の下流側の根元部に枕状に空気袋を配置し、完全起立姿勢を安定的に制限する帯を空気袋の上部に設け、起立から倒伏に至る全姿勢において、鋼板製扉体が空気袋と帯とを流下する水、流木、土砂、転石等から保護する空間を確保すること、ならびに鋼板製扉体を越流する水がゲート部において渦を生ずることのないよう円滑に流下することの両立を求めることが課題であった。【解決手段】鋼板製扉体の先端に適当な太さの丸棒鋼を鋼板製扉体の上流側の面と丸棒鋼の表面とが一致する位置に溶接取付けすることにより、基礎コンクリートの上面と鋼板製扉体の下流面の間隔を拡大させることにした。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が長方形の水路の底を横断して並べて設置したアンカーボルトと押え板とが、３辺が閉じ１辺が開いた平らな長方形に製作したゴム引布製の空気袋の開いた辺を水路の底に押し付けることによって、開いた辺を密閉しつつ、水路の底に空気袋を固定し、この空気袋の上の押え板の下流側のふちに沿う位置に鋼板製扉体の下端部の起伏運動時の回転中心を置くことによって、空気袋が鋼板製扉体の下流側の根元部分に位置し、枕状に鋼板製扉体を支持するようにするとともに、
この空気袋に陸上の空気操作装置から空気管を接続して圧縮空気を送入すれば、空気袋が膨張して鋼板製扉体を起立させ、逆に空気袋から圧力を有する空気を排出すれば、空気袋が平らに収縮して鋼板製扉体が倒伏するようにした空圧式起伏ゲートにおいて、
鋼板製扉体の先端に適当な太さの丸棒鋼を、鋼板製扉体の上流側表面と丸棒鋼表面とが一致する位置に溶接取付したことを特徴とする空圧式起伏ゲート。
【請求項２】
請求項１の空圧式起伏ゲートにおいて、水路の底を横断して並べて設置したアンカーボルトの代わりの、水路の底を横断して設置したアンカー金物に並べて設けた雌ねじにねじ込むボルトと押え板とが、３辺が閉じ１辺が開いた平らな長方形に製作したゴム引布製の空気袋の開いた辺をアンカー金物に押し付けることによって、開いた辺を密閉しつつ、アンカー金物に空気袋を固定したことを特徴とする空圧式起伏ゲート。
【請求項３】
請求項１または２の空圧式起伏ゲートにおいて、ゲート幅の小さい（２ｍ〜５ｍ程度）空圧式起伏ゲートを鋼板製扉体の回転中心の方向に並べて設置することにより、幅の大きい水路の起伏ゲートとしたことを特徴とする空圧式起伏ゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水路の底部に設けた回転中心によって扉体が自在に起立または倒伏を行なうことにより、水路の流水を堰上げまたは放流する目的で使用される起伏ゲートの一種で、鋼板製の扉体の下流側根元部に位置する平らな長方形に製作した３辺が閉じ１辺が開いたゴム引布製の空気袋に陸上の空気操作装置から空気管を接続して圧縮空気を送入すれば、空気袋が膨張して扉体を起立させ、逆に空気袋から圧力を有する空気を排出すれば、空気袋が平らに収縮して扉体が倒伏するようにした空圧式起伏ゲートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空圧式起伏ゲートにおいて、空気袋は３辺が閉じ１辺が開いた長方形のゴム引布製であり、開いた辺の長さが起伏ゲートの堰幅に一致するよう製作する。すなわち、空気袋が水路の幅全体に分布して存在しており、鋼板製扉体を下流側から支持するに際して荷重が集中しないから、鋼板製扉体は折り曲げた鋼板、あるいは上流面に溶接取付けしたリブによって補強した鋼板等の簡単な構造によって必要な強度を確保することが可能であり、経済性に優れた空圧式起伏ゲートである。
【０００３】
一方、空気袋による鋼板製扉体の起立操作は、空気袋が円筒形になるまで続くので、空圧式起伏ゲートにおいては、鋼板製扉体の水平に対する起立角が６０°程度になった時に張力が発生して起立操作を停止させる目的のゴム引布製の引留帯を基礎コンクリート面と鋼板製扉体の下流側の面とを継ぐように取付けする。
【０００４】
そして、この引留帯と空気袋はゴム引布製であり、流下する水、木、砂礫、転石等に打たれると損傷する危険があるので、鋼板製扉体によって常に保護される必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この引留帯と空気袋が、常に鋼板製扉体によって保護されるという課題は、空気袋が鋼板製扉体に作用する水圧荷重等を支持する機能を求められる部品であるが故に困難となることがある。
すなわち、鋼板製扉体に作用する水圧荷重等を支持する空気袋は寸法が大きいほうが必要な空気圧が低く、安価となり、またアンカーボルトによる固定部の漏気の危険も低いのであるが、空気袋を大きくすると、その下流側で基礎コンクリート面と鋼板製扉体の下流の面とを継ぐ引留帯の長さが大きくなって、倒伏時に折れ曲がった引留帯の先端が、倒伏した鋼板製扉体の先端から外に出てしまう不具合が発生する。
そのため、空圧式起伏ゲートの断面の設計においては空気袋の大きさを適当な寸法に制限して、起立時も倒伏時も空気袋と引留帯が鋼板製扉体の下に格納されて保護されるよう配慮するのであるが、倒伏時に鋼板製扉体の先端付近と基礎コンクリートの間に格納される引留帯の折曲部において折曲半径が過小となり、折り傷が生ずることがある。
このため、鋼板製扉体の先端付近で鋼板に６０°程度の充分に大きな角度の曲げ加工を施し、倒伏時に基礎コンクリートの面と鋼板製扉体の下流側の面との間の空間を大きくすることが検討されたが、大きな曲げ角を有する鋼板製扉体においては、越流する水脈が不安定となり、振動を誘発する危険があることが指摘され、不採用となった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明の空圧式起伏ゲートにおいては、鋼板製扉体の先端に、適当な太さの丸棒鋼を鋼板製扉体の上流側表面と丸棒鋼表面とが一致する位置に溶接取付けすることにした。
【発明の効果】
【０００７】
その結果、鋼板製扉体の先端は倒伏時において丸棒鋼の直径と鋼板厚の差の分だけ余分に基礎コンクリート面より上方に位置することになり、引留帯の折曲先端部の折曲半径が大きくなって、損傷を受けることがなくなると同時に越流する水脈が鋼板製扉体から離れる位置が鋼板製扉体の先端に安定するから、越流時に振動の発生する危険性も低くなった。
【０００８】
またこの発明の空圧式起伏ゲートによれば、鋼板製扉体の先端に適当な太さの丸棒鋼を、鋼板製扉体の上流面と丸棒鋼表面とを一致させて溶接取付けすることによって、基礎コンクリートの表面と鋼板製扉体の下流面とによる、空気袋と引留帯の格納空間を拡大させることに成功したので、倒伏時において、引留帯の折曲先端部の折曲半径を大きく保つことが可能となり、損傷を受けることを防止できるようになった。
【０００９】
加えて、鋼板製扉体の先端に適当な太さの丸棒鋼を溶接取付けすることにより、起立時に扉体を越流する水の一部が扉体背面を伝わって流れることを防止する水切りの効果が得られ、扉体背面の景観の改善に著しい成果が得られた。
さらに、この丸棒鋼の材質をステンレス製とすることにより、扉体が倒伏した時に扉体先端が支持台に接触することにより塗装膜が破壊され、発錆する不具合も回避できた。
【００１０】
加えて、この丸棒鋼の取付けは、鋼板製扉体に対する若干の曲げ加工とともに、鋼板製扉体の横方向の曲げに対する剛性の向上に著しい効果をもたらした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明に係る空圧式起伏ゲートの実施の形態を、図面に基いて詳細に説明する。
図１、図２、図３、図４ならびに図５はこの発明の空圧式起伏ゲートの１実施例を示すものであり、図１は空圧式起伏ゲートの背面図、図２は空圧式起伏ゲートの断面図でともに起立状態を示し、図３は空圧式起伏ゲートの断面図で倒伏状態を示し、図４は扉体の説明図であり、図５は空気袋の説明図である。
【００１２】
図１、図２および図３において、断面が長方形の水路の底のコンクリートの上面１に水路を横断して１列に設置した鉛直のアンカーボルト２が主押え板３によって、３辺が閉じ１辺が開いた平らな長方形に製作したゴム引布製の空気袋４の開いた辺の縁５を、水路の底のコンクリートの上面１に押え付けることによって、空気袋４の開いた辺を密閉すると同時に、空気袋４を水路の底のコンクリートの上面１に固定する。
【００１３】
次に、主押え板３の上面に十分な強度を有するゴム引布製の繋留版６の１辺をボルト７と押え板８によって強固に固定し、他の辺を鋼板製の扉体９の下部の上流面に、ボルト１０と押え板１１とにより強固に固定することによって、鋼板製の扉体９を主押え板３に起伏自在に繋留すると同時に、両者間の漏水を防止する。
その結果、主押え板３の下流側のふちに沿う位置に鋼板製の扉体９の下端部の起伏運動時に回転中心となる丸棒鋼２２が位置し、同時に空気袋4は鋼板製の扉体９の下流側の根元部分に位置して枕状に鋼板製の扉体９を支持することになる。
加えて、水路の底の空気袋４より下流側の適当な位置のコンクリートの上面１２に設置したアンカーボルト１３と押え板１４で一端をコンクリートの上面１２に固定した十分な強度を有するゴム引布製の帯１５の他端を、扉体９の下流側の面の空気袋４の接触する位置より上の適当な位置にボルト１６と押え板１７で固定することにより、扉体９が所定位置まで起立したときには、この帯１５に作用する張力により扉体９が停止するようにする。
【００１４】
次に扉体９の上部に位置する小さな角度の曲げ加工部１８とその先端に扉体９の上流側の面とその表面を一致させて溶接取付けした適当な太さの丸棒鋼１９は、起立時には扉体９を越流する水を下流側に導くことにより、越流する水や一緒に流下する流木等が空気袋４や帯１５等を打たないよう保護する。
また倒伏時には、扉体９の先端の丸棒鋼１９が支持台２０に支持されて、コンクリートの上面１、コンクリートの上面１２、ならびに扉体９、その曲げ加工部１８ならびに丸棒鋼１９によって空気袋４や帯１５を格納する空間を確保する。
特に帯１５の折曲部２１は余裕のある曲げ半径を保つことができるから、折り傷が発生する心配はない。
また、扉体９の曲げ加工部１８の曲げ角度は小さいから、この部分で越流する水脈が乱れて振動の原因となることもない。
【００１５】
図４に示すように、鋼板製の扉体９は、堰幅より少し小さい幅方向の寸法と、起立時に必要な起立高を確保するために必要な長さを有するものであって、この鋼板製の扉体９の頭部には小さな曲げ角度の曲げ加工部１８が形成され、その先端には適当な太さの丸棒鋼１９が、その表面を扉体９の上流側の表面に一致させて溶接取付けされている。
さらに扉体９の下端には、主押え板３の厚さとほぼ等しい直径の丸棒鋼２２を溶接して扉体９が起伏運動をするに際して、扉体９の下端が空気袋４の上面２３を滑りやすくする。また鋼板製の扉体９の丸棒鋼２２に沿う部分には、繋留版６を固定するボルト１０をねじ込む雌ねじ２４が１列に並んでおり、その上方には、帯１５を固定するボルト１６に合わせたボルト孔２５がある。
【００１６】
図５に示すように、空気を排出したときには、平らな長方形となるよう製造された空気袋４の幅寸法は、ゲート幅より少し小さく、これと直角の方向の寸法は、膨張したときに扉体９を押し起すのに十分な寸法を有している。
そして主押え板３で押えるべき、開いて製作された辺以外の３辺では、ゴム引布が連続して折れ曲り閉じている。また、開いた辺の長さは、起伏ゲートの堰幅より少し小さい寸法を有し、この開いて製作された辺の縁５に平行してアンカーボルト２が貫通するための孔２６が２枚のゴム引布を貫いている。また空気袋４の基礎コンクリートの上面１に接する部分の中央付近には、空気配管に接続するための口金２７が取付けられる。
【００１７】
このように構成した上で、空気袋４の下部の口金２７に接続した空気管２８を水路のコンクリートに埋設するなどして陸上に導き、空気操作装置の排気用開閉弁２９、排気用流量調節弁３０、排気放出部３１、給気用開閉弁３２、給気用流量調節弁３３、空気圧縮機３４に、図１、図２および図３のように接続する。
【００１８】
その上で空気圧縮機３４から給気用流量調節弁３３、給気用開閉弁３２、空気管２８を経由して口金２７から空気袋４の内部に空気を圧入した結果、扉体９が起立した状態の断面図が図２であり、扉体９の上部に位置する小さな角度の曲げ加工部１８とその先端において、その表面が扉体９の上流側の面と一致するよう溶接取付けられた丸棒鋼１９とが越流する水を下流に導いて、空気袋４や帯１５を直接打つことがないよう機能している。
この状態の空圧式起伏ゲートを下流から見たのが図１であり、空気袋４が扉体９の下流側の根元部にあってほぼ全堰幅において扉体９を支持している。
【００１９】
他方、空気圧縮機３４を停止し、給気用開閉弁３２を閉じ、排気用開閉弁２９を開いて、空気袋４の内部の圧力を有する空気を、排気用流量調節弁３０によって制御しつつ、口金２７、空気管２８、排気用開閉弁２９、排気用流量調節弁３０、排気放出部３１の経路にて大気中へ放出した結果、扉体９が完全に倒伏した状態の断面図が図３である。
この時、扉体９の先端の丸棒鋼１９が支持台２０の上部にあって、扉体９の上部に位置する小さな角度の曲げ加工部１８と、支持台２０ならびにコンクリートの上面１２との間隔を大きく保つので、扉体９の倒伏によって折り曲げられた帯１５の折曲部２１は充分大きな折曲半径を保つことが可能となった。
【００２０】
また、コンクリートの上面１、コンクリートの上面１２、支持台２０、丸棒鋼19、曲げ加工部１８、ならびに扉体９の下流側の面とで形成した空気袋４と帯１５を格納する空間が充分大きく確保されるから、空気袋４と帯１５は全体として安全に扉体9の懐に保護される。
その上で、倒伏した扉体9の上を流下する水流に対しては、扉体９の折曲げ加工が大きな角度でなされないので渦の発生はなく、流線が扉体９から離れるのは、先端の丸棒鋼１９の位置に安定するので振動が発生することもない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、例えば河川や用水路の流水を堰上げ又は放流する空圧式起伏ゲートとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の空圧式起伏ゲートの一実施例を示し、空圧式起伏ゲートが起立した状態の背面図である。
【図２】空圧式起伏ゲートが起立した状態の断面図である。
【図３】空圧式起伏ゲートが倒伏した状態の断面図である。
【図４】空圧式起伏ゲートの扉体の説明図である。
【図５】この発明の空気袋の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  コンクリートの上面
２  アンカーボルト
３  主押え板
４  空気袋
５  開いた辺の縁
６  繋留版
７  ボルト
８  押え板
９  扉体
１０  ボルト
１１  押え板
１２  コンクリートの上面
１３  アンカーボルト
１４  押え板
１５  帯
１６  ボルト
１７  押え板
１８  曲げ加工部
１９  丸棒鋼
２０  支持台
２１  折曲部
２２  丸棒鋼
２３  上面
２４  雌ねじ
２５  ボルト孔
２６  孔
２７  口金
２８  空気管
２９  排気用開閉弁
３０  排気用流量調節弁
３１  排気放出部
３２  給気用開閉弁
３３  給気用流量調節弁
３４  空気圧縮機
【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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