(57)【要約】【課題】可撓性膜の破損による倒壊を一時的に防止して安全性を確保できる可撓性膜堰を提供する。【解決手段】可撓性膜堰１は、空気や水等の流体の給排によって起立、倒伏する可撓性外袋３の内部に、流体の給排を可能とした可撓性内袋４を収納配置して構成される。可撓性内袋４は、可撓性外袋３の給排気手段とは独立に、可撓性内袋４の内部の流体を給排する給排気手段を備えている。可撓性内袋４は、高さを可撓性外袋３の高さの０．５〜０．９倍程度の大きさとし、可撓性外袋３よりも高い内圧を確保して可撓性外袋３の内部でも形状を保つようにする。可撓性膜堰１は、可撓性外袋３および可撓性内袋４の内部に流体を供給することによって起立し、内部の流体を排出することによって倒伏する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路幅方向に延在させて設置され、内部に流体を供給することによって起立し、内部の流体を排出することによって倒伏する長尺の可撓性外袋と、可撓性外袋の内部に収納配置され、可撓性外袋の流体の給排とは独立に流体の給排を可能とした長尺の可撓性内袋とを備えることを特徴とする可撓性膜堰。
【請求項２】
前記可撓性内袋の高さは、前記可撓性外袋の高さの０．５〜０．９倍の大きさとすることを特徴とする請求項１に記載の可撓性膜堰。
【請求項３】
前記可撓性内袋は、前記可撓性外袋よりも高い内圧を確保することを特徴とする請求項１または２に記載の可撓性膜堰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気や水等の流体の供給および排出によって膨張あるいは収縮する可撓性膜堰に関し、特に堰の一部に異常が生じた場合であっても、堰としての機能が完全に損なわれることのない可撓性膜堰に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、敷設が簡単でコストが安いために、空気や水等の流体の供給、排出によって膨張および収縮するいわゆるゴム堰と称される可撓性膜堰が広く使用されるに到っている。この可撓性膜堰は、例えば河床等に可撓性膜体の長手方向を水路幅方向にして配設され、可撓性膜体内に流体が供給された姿勢で起立して水を堰き止める。そして、流体が排出された収縮姿勢で倒伏して河川等を開放して水の流下を許容する。
【０００３】
ところで、可撓性膜堰は、転石や、流木その他の漂流物の衝突等による可撓性膜体の破損によって不慮の倒壊に至ることがある。この場合、堰としての機能が損なわれて可撓性膜堰によって堰き止められていた上流側の多量の水が急激に流出して下流側に害をもたらす事態も想定される。この可撓性膜堰は、農業用水など限られた用途で小さいサイズのものが使われていたが、最近は、都市の防災、親水空間の創出など、その役割は拡大し、サイズも大きくなってきており、それにつれて不慮の倒壊によるリスクも増大している。そのため、図６に断面図で示すように、可撓性膜堰３１を非気密性の外層ゴム３３と、外層ゴム３３に包み込まれて、流体の給排気により膨張収縮する気密性の内部チューブ３４との二重構造として、外層ゴム３３によって、転石等により発生する衝撃から内部チューブ３４が損傷するのを防ぎ、可撓性膜堰の倒壊を回避して水害等の発生のおそれを取り除くことのできる可撓性膜堰が考え出されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０３０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、可撓性膜堰に二重構造を採用しても、可撓性膜である外層ゴムを貫く流木の突きささり、いたずら等により内部チューブにまで損傷が発生すると可撓性膜堰が倒壊する可能性は依然として存在する。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、可撓性膜の破損による倒壊を一時的に防止して安全性を確保できる可撓性膜堰を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の可撓性膜堰は、水路幅方向に延在させて設置され、内部に流体を供給することによって起立し、内部の流体を排出することによって倒伏する長尺の可撓性外袋と、可撓性外袋の内部に収納配置され、可撓性外袋の流体の給排とは独立に流体の給排を可能とした長尺の可撓性内袋とを備えることを特徴とする。
【０００７】
前記可撓性内袋の高さは、前記可撓性外袋の高さの０．５〜０．９倍の大きさとすることが好ましく、また、前記可撓性内袋は、前記可撓性外袋よりも高い内圧を確保することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の可撓性膜堰は、可撓性外袋の一部に亀裂が入って、内部の流体が洩れ出しても可撓性内袋があるために倒伏せず、ある程度の堰高を保つことができる。したがって、上流側の水が急激に流出して下流側に害をもたらす事態を避けることができる。
【０００９】
また、本発明の可撓性膜堰は、可撓性外袋の内部に可撓性内袋が収納配置されているので、可撓性内袋が芯体になって、局部的な落ち込みであるＶノッチの発生を抑止できる。
【００１０】
また、本発明の可撓性膜堰は、可撓性外袋に亀裂が入って内部の流体が洩れ出すと、可撓性外袋が収縮して、可撓性外袋の形状が可撓性内袋の形状に倣うため、外袋の異常を、目視点検による監視で発見することができ、早急に対策が立てやすい。
【００１１】
さらに、本発明の可撓性膜堰は、可撓性内袋が河床に配設されたアンカーボルトによって河床に固定されているので、可撓性外袋が大きく破れても可撓性内袋が下流に流れ出すことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る可撓性膜堰の正面図であり、図２は、図１のＡ―Ａ線に沿う断面図であり、図３は、第１の実施の形態に係る可撓性膜堰の断面斜視図である。
【００１３】
可撓性膜堰１は、図１に示すように、用水の取水等のために水路２を開閉すべく水路幅方向（矢印Ｗ方向）に延在させて設置され、図２および図３に示すように、内部に空気や水等の流体を供給することによって起立し、内部の流体を排出することによって倒伏する長尺の可撓性外袋３と、可撓性外袋３の内部に収納配置され、流体の給排を可能とした長尺の可撓性内袋４とにより構成されている。
【００１４】
図１〜図３において、河床コンクリート１０および両岸の法面部１１には、水路幅方向（矢印Ｗ方向）全長に亘り、２列にアンカーボルト１３、１４が所定の間隔で配設されている。可撓性外袋３は、図２に示すように、アンカーボルト１３に、可撓性外袋３の重合部１７の固定用ボルト孔および外袋固定金具１５を貫通させ、ナット２１を螺合させることによって河床コンクリート１０および法面部１１に気水密に固定されている。また、可撓性外袋３は、可撓性外袋３に設けられた穴にアンカーボルト１４を貫通させている。可撓性内袋４は、可撓性外袋３の内部において、アンカーボルト１４に、可撓性外袋４の重合部１９の固定用ボルト孔および内袋固定金具１６を貫通させ、ナット２２を螺合させることによって河床コンクリート１０および法面部１１に気水密に固定されている。
【００１５】
可撓性外袋３は、長尺の２枚の可撓性膜を重ね合わせ、長手方向に対して直交する方向の両端部同士を長手方向に沿って加硫接合して形成される。重合部１７、１８は、加硫接合部である。また、可撓性外袋３は、長手方向の一方の端部に、可撓性外袋３の内部に空気や水等の流体を供給し、または内部の流体を排出するための図示しない給排気手段を備えており、可撓性外袋３は、給排気手段からの流体の供給、排出によって膨張あるいは収縮する。
【００１６】
可撓性内袋４も同様に、長尺の２枚の可撓性膜を重ね合わせ、長手方向に対して直交する方向の両端部同士を長手方向に沿って加硫接合することによって形成される。重合部１９、２０は、加硫接合部である。また、可撓性内袋４は、長手方向の一方の端部に、可撓性外袋３の給排気手段とは独立に、可撓性内袋４の内部の流体を給排するための図示しない給排気手段を備えており、可撓性内袋４は、この給排気手段からの流体の供給、排出によって、可撓性外袋３とは独立に膨張あるいは収縮する。可撓性内袋４は、流体を排出させて収縮させた状態で可撓性外袋３の内部に内装される。
【００１７】
可撓性膜堰１は、給排気手段によって可撓性外袋３と可撓性内袋４に流体が供給され、可撓性外袋３と可撓性内袋４が膨張することによって起立して水路２を閉め、可撓性外袋３と可撓性内袋４から流体が排出され、可撓性外袋３と可撓性内袋４が収縮することによって倒伏して水路２を開く。
【００１８】
可撓性内袋４は、高さを可撓性外袋３の高さＨの０．５〜０．９倍程度の大きさとし、また可撓性外袋３よりも高い内圧を確保して可撓性外袋３の内部でも形状を保つことが望ましい。例えば、可撓性内袋４が０．８Ｈの高さを持っていると、可撓性外袋３が破損しても０．２Ｈ分の堰高が失われ、貯留水が流失するが、下流の洪水は規模を小さくすることができる。適切な見積もりを行って堰高Ｈの何倍の水量までは流出が許されるかどうかを検証し、可撓性内袋４の大きさを設計することが望ましい。
【００１９】
可撓性外袋３の内圧がある程度以下になると、Ｖノッチという局部的な落ち込みが生じて、一気に可撓性膜堰の堰高が下がり、さらに、Ｖノッチ発生箇所の下流側が洗掘され、水路形状を変えるなどの問題が生じる。通常の可撓性膜堰では、０．５〜０．７Ｈ程度に堰高が下がると、Ｖノッチが発生してしまう。このＶノッチが堰高を制御する上で制約になっている。可撓性外袋３の内部に可撓性内袋４を収納配置すると、万が一の可撓性膜堰の倒壊時の安全性が確保されるとともに、０．５〜０．７Ｈ程度に堰高が下がっても可撓性内袋４が芯体になってＶノッチの発生を抑止でき、常時も可撓性内袋４が芯体になってＶノッチの発生を遅らせることができる。可撓性外袋３の内圧を下げて可撓性内袋４の堰高になった後に、可撓性内袋４の内圧を制御すれば、従来の可撓性外袋３のみの可撓性膜堰よりも大きな範囲内での水位制御が可能となり、安全性が加わることとなる。
【００２０】
また、可撓性外袋３と可撓性内袋４の可撓性膜には、ナイロン繊維補強ゴム等が用いられる。
【００２１】
なお、第1の実施の形態は、すでに、可撓性外袋よりなる可撓性膜堰が設置されているところに、可撓性内袋を追加するときにも適用できるものである。可撓性外袋には、可撓性内袋を固定するためのアンカーボルトを貫通させるための穴を設けなければならないが、損傷が少なければそのまま使用することができる。
【００２２】
また、河床コンクリート１０に、水路幅方向全長に亘り、２列に所定の間隔でアンカーボルト２６，２７を配設し、図４に示すように、可撓性外袋３の一方の重合部１７を加硫接合せずに重合部１７ａと重合部１７ｂに分け、上流側の列のアンカーボルト２６に重合部１７ａを固定させ、下流側の列のアンカーボルト２７に重合部１７ｂを固定させて、可撓性外袋３の内部に上述した可撓性内袋を配設するようにしても良い。このような構造の可撓性外袋３であれば、可撓性内袋を河床コンクリートに直接固定することができ、可撓性外袋３に、可撓性内袋を固定するためのアンカーボルトを貫通させるための穴を設ける必要がなくなるため、可撓性外袋３を損傷することがない。
【００２３】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る可撓性膜堰の断面図である。第２の実施の形態に係る可撓性膜堰は、可撓性外袋と可撓性内袋を１つのアンカーボルトと固定金具で河床コンクリートおよび法面部に固定されるようにしたものである。その他は、第１の実施の形態に係る可撓性膜堰と同様である。
【００２４】
河床コンクリート１０および両岸の法面部には、水路幅方向全長に亘り、アンカーボルト１３が所定の間隔で配設されている。可撓性外袋３の一方の重合部１７を加硫接合せずに重合部１７ａと重合部１７ｂに分け、重合部１７ａと重合部１７ｂとの間に可撓性内袋４の重合部１９を挟んで、可撓性外袋３および可撓性内袋４は、図５に示すように、アンカーボルト１３に、可撓性外袋３の重合部１７ａ、１７ｂの固定用ボルト孔および可撓性内袋４の重合部１９の固定用ボルト孔および外袋固定金具１５を貫通させ、ナット２１を螺合させることによって、河床コンクリート１０および法面部に気水密に固定される。
【００２５】
既設の可撓性外袋よりなる可撓性膜堰の内部に可撓性内袋を追加する場合は、アンカーボルトと固定金具の強度が二重構造に耐えるものでなければならない。全体を新規に作成する場合に、アンカーボルトと固定金具の強度を適切に設計すれば経済的な方法である。
【００２６】
上述した実施の形態に係る可撓性膜堰は、転石や、流木その他の漂流物の衝突等によって可撓性外袋の一部に亀裂が入って、内部の流体が洩れ出しても、可撓性内袋があるために倒伏せず、ある程度の堰高を保つことができる。したがって、上流側の水が急激に下流側に流出することがなく、大きな災害を引き起こすことがない。また、この可撓性膜堰は、可撓性外袋の内部に可撓性内袋が収納配置されているので、可撓性内袋が芯体になって、局部的な落ち込みであるＶノッチの発生を抑止できる。また、この可撓性膜堰は、可撓性内袋が河床に配設されたアンカーボルトによって河床に固定されているので、可撓性外袋が大きく破れても可撓性内袋が下流に流れ出すことがない。さらに、この可撓性膜堰は、可撓性外袋に亀裂が入って流体が洩れ出して可撓性外袋が収縮しても、可撓性外袋の形状が可撓性内袋の形状に倣うため、外袋の異常を、目視点検による監視で発見することができ、早急に対策が立てやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可撓性膜堰の正面図である。
【図２】図１のＡ―Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る可撓性膜堰の断面斜視図である。
【図４】可撓性外袋の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る可撓性膜堰の断面図である。
【図６】外層ゴムと内部チューブからなる従来の二重構造の可撓性膜堰の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１，３１  可撓性膜堰
２  水路
３  可撓性外袋
４  可撓性内袋
１０  河床コンクリート
１１  法面部
１３，１４，２６，２７  アンカーボルト
１５  外袋固定金具
１６  内袋固定金具
１７，１８，１９，２０  重合部
２１，２２  ナット
３３  外層ゴム
３４  内部チューブ
【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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