(57)【要約】【課題】仮に扉体が損傷して扉体の内部に水が浸入しても扉体を浮上する浮力を十分に確保する。【解決手段】開口部に設置され、開口部から水が流入する際に前記開口部を遮断すべく、高さ方向に分割した複数の扉体ブロックを、高さ方向の平面内で回転自在に連結して扉体２を構成したフラップゲート１の、前記扉体２の中空部を、同一形状のセル４ａの集合体からなるハニカム構造４とする。ハニカム構造４は、扉体２の最大座屈荷重に耐えうる圧縮強度を有する密度を有するものとする。【効果】車両の通過による輪荷重に耐え得る耐圧縮性・耐衝撃性と浮力を十分に確保することができる。また、仮に扉体が損傷して損傷部から扉体の内部に水が浸入しても、扉体を浮上する浮力を十分に確保することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部に設置され、開口部から水が流入する際に前記開口部を遮断すべく、高さ方向に分割した複数の扉体ブロックを、高さ方向の平面内で回転自在に連結して扉体を構成したフラップゲートの、前記扉体の中空部を、同一形状のセルの集合体からなるハニカム構造としたことを特徴とする浮体連結式フラップゲートの扉体構造。
【請求項２】
前記ハニカム構造は、前記扉体の最大座屈荷重に耐えうる圧縮強度を有する密度を有するものであることを特徴とする請求項１に記載の浮体連結式フラップゲートの扉体構造。
【請求項３】
前記ハニカム構造と扉体の接触部分に、絶縁材として、樹脂製シートまたはセラミック製シートを挿入し、電解腐食を防止する構造としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の浮体連結式フラップゲートの扉体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば防潮壁の開口部に設置され、増水時、増水した水が公共空間に流れ込まないよう、扉体を起立させて前記開口部を遮断する浮体連結式フラップゲートにおける扉体の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
増水時に、増水した水が公共空間に流れ込まないように、防潮壁の開口部に、開口部を遮断する浮体式フラップゲートが設置される場合がある（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
この種の浮体式フラップゲートは、扉体に単数個の大きな浮体を有し、防潮壁の開口部から流れ込む水の水圧と扉体自体の浮力を利用して扉体を起立させ、開口部を遮断するものである。
【０００４】
しかしながら、上記浮体式フラップゲートの扉体は、鋼製の中空構造であるため、この扉体を防潮壁の開口部の道路面に設置した場合、次のような問題が生じる。
【０００５】
扉体が倒伏状態の場合、扉体の上面を車両が通過することになるが、この車両の通過による輪荷重疲労によって扉体が損傷するおそれがある。また、扉体が起立状態の場合、漂流物の衝突によって扉体が損傷するおそれがある。これらの事情によって扉体が損傷すると、扉体の内部に水が浸入して起立できなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１４４２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５３９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、鋼製の中空構造の扉体の場合、扉体上面の車両通過や漂流物の衝突によって扉体が損傷すると、扉体の内部に水が浸入して起立できなくなるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の浮体連結式フラップゲートの扉体構造は、
仮に扉体が損傷して扉体の内部に水が浸入しても起立できなくなることを防ぐために、
開口部に設置され、開口部から水が流入する際に前記開口部を遮断すべく、高さ方向に分割した複数の扉体ブロックを、高さ方向の平面内で回転自在に連結して扉体を構成したフラップゲートの、前記扉体の中空部を、同一形状のセルの集合体からなるハニカム構造としたことを最も主要な特徴としている。
【０００９】
上記の本発明では、仮に扉体が損傷して損傷部から扉体の内部に水が浸入しても、浸水するのは損傷したセルのみに止まり、他のセルには浸水しない。従って、扉体を浮上する浮力は十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、扉体の中空部を、同一形状のセルの集合体からなるハニカム構造としたので、車両の通過による輪荷重に耐え得る耐圧縮性・耐衝撃性と浮力を十分に確保することができる。
【００１１】
また、仮に扉体が損傷して損傷部から扉体の内部に水が浸入しても、浸水するのは損傷したセルのみに止まり、他のセルには浸水しないので、扉体を浮上する浮力を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の扉体構造を有する浮体連結式フラップゲートの一例を側面から見た図で、（ａ）は倒伏状態の図、（ｂ）は基端側の扉体ブロックが起立した状態を示した図、（ｃ）は基端側と中間の扉体ブロックが起立した状態を示した図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明の扉体構造に採用するハニカムのセルの横断面形状の例を示した図である。
【図３】本発明構造の扉体が損傷した場合について説明する図である。
【図４】アルミニウム製ハニカムを圧縮した際の荷重の変化を示した図である。
【図５】アルミニウム製ハニカムの圧縮強度を示した図である。
【図６】ステンレス製ハニカムとスチール製ハニカムの圧縮強度を示した図である。
【図７】塩化ビニル製ハニカムの圧縮強度を示した図である。
【図８】ガラス繊維強化プラスチック製ハニカムの圧縮強度を示した図である。
【図９】炭素繊維強化プラスチック製ハニカムの圧縮強度を示した図である。
【図１０】本発明構造の扉体とハニカムの間に絶縁材を挿入した場合について説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、扉体上面の車両通過や漂流物の衝突によって扉体が損傷して、扉体の内部に水が浸入しても、扉体を浮上する浮力を十分に確保するという目的を、扉体の中空部を、同一形状のセルの集合体からなるハニカム構造とすることで実現した。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図８を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の扉体構造を有する浮体連結式フラップゲートの説明図、図２〜図８は本発明の扉体構造について説明する図である。
【００１５】
１は例えば防潮壁の開口部（図１の紙面左方向）の路面ｓに埋設状に設置される本発明の扉体構造を有する浮体連結式フラップゲートである。この浮体連結式フラップゲート１は、海洋（河川）から公共空間（道路面）へ水ｗが流入しようとする際、流入する水ｗの水圧と扉体２の浮力を利用して、基端側を支点として扉体２を起立させて開口部を遮断するものである。
【００１６】
この浮体連結式フラップゲート１は、例えば道路面より低い位置に構築される開口部の路面ｓに凹面ｓ１（埋設ピット）を形成し、この凹面ｓ１にフラップゲート１（倒伏状態）を収容するものである。この路面埋設型では、凹面ｓ１から海洋側（河川側）へ水を排出する排水路が設けられている。
【００１７】
この浮体連結式フラップゲート１を構成する扉体２は、高さ方向に、例えば鋼製の中空構造である３個の扉体ブロック２ａ〜２ｃに分割した構成となされている。以下、これら３個の扉体ブロック２ａ〜２ｃを、起立状態にある場合の上方から、先端側の扉体ブロック２ａ、中間の扉体ブロック２ｂ、基端側の扉体ブロック２ｃと言う。
【００１８】
そして、これら扉体ブロック２ａ〜２ｃ間、及び、基端側の扉体ブロック２ｃと路面ｓを、高さ方向の平面内で、海洋（河川）から流れ込もうとする水ｗの方向に向けて、例えば所定角度の回転が自在な回転部３ａ〜３ｃで連結している。
【００１９】
本発明の扉体構造は、上記浮体連結式フラップゲート１を構成する扉体２の中空部を、同一形状のセル４ａの集合体からなるハニカム構造４としたものである。
【００２０】
前記ハニカム構造４を形成するセル４ａの横断面形状は、図２（ａ）に示す六角形状に限らず、（ｂ）に示す矩形状、（ｃ）に示すフレックス状、（ｄ）に示すバイセクト状、（ｅ）に示すフェザー状等どのような形状でも良い。
【００２１】
ハニカム構造４は、体積全体の９５〜９９％が空気であるため非常に軽量である。また、六角柱等の同一形状のセル４ａの集合体の表裏面を接着した構造体であるため力学的に理想の応力分布が得られ、重量当たりの剛性、比強度は他の構造材に比べて非常に高い。さらに、全体に均一な接着構造となっているため、リベット、溶接、ビス止め等の構造と異なり応力集中が少なく、耐疲労性に優れている。またさらに、セルを構成する壁が折り畳まれ、一定の荷重を支えながら潰れていくので、衝撃荷重に強い。
【００２２】
上記構成の本発明では、扉体２の中空部を、同一形状のセル４ａの集合体からなるハニカム構造４としたので、車両の通過による輪荷重に耐え得る耐圧縮性・耐衝撃性と浮力を十分に確保しながら、軽量化することができる。
【００２３】
また、図３に示すように、仮に扉体２が損傷して損傷部から扉体２の内部に水が浸入しても、隣接するセル４ａ同士は水密となっているので、浸水するのは損傷したセル４ａのみに止まり、他のセル４ａには浸水しない。従って、扉体２を浮上する浮力を十分に確保することができる。
【００２４】
ところで、本発明の扉体構造を有する前記浮体連結式フラップゲート１においては、扉体２が倒伏状態の場合、扉体２の上面を通過する車両の輪荷重によってハニカム構造４が弾性変形領域を超えて潰れないことが必要である。
【００２５】
このため、ハニカム構造４は弾性変形までは可とするが、弾性変形以上は潰れないことが重要で、そのためにはハニカムの密度を適度なものとする必要がある。
【００２６】
図４は厚さ５０mmのアルミニウムで製作した横断面形状が六角形のセル（サイズ：１／４インチ＝６．３５mm）のハニカムを圧縮した際の荷重の変化を示した図で、最大荷重の約５０％の荷重を支えながら潰れていく様子がわかる。
【００２７】
このことから、本発明の扉体構造を有する前記浮体連結式フラップゲート１では、最大座屈荷重に耐え得る圧縮強度を有する密度のハニカム構造４とすれば、「弾性変形までは可とするが、弾性変形以上は潰れない」ことを満足することになる。
【００２８】
例えば、「ハニカム構造材料の応用技術（上巻）、先端材料技術協会監修」によると、セルサイズは相違するが、アルミニウム製ハニカムの圧縮強度が示されている。そのデータをまとめたものが図５のプロットであり、図５中の線図はこのプロットから得た直線で近似したものである。
【００２９】
この図５に示したアルミニウム製ハニカムの場合、１MPaの最大座屈荷重に耐え得るハニカムの密度は０．０４ton／m3となる。なお、図５の結果を得たアルミニウム製ハニカムのセルの横断面形状は六角形状、矩形状、フレックス形状、バイセクト形状、フェザー形状で、厚さは１０〜１０００mm、セルサイズは１／１６インチ（＝１．５８７５ｍｍ）以上である。
【００３０】
本発明の扉体構造に採用するハニカム構造４は、前記のアルミニウムセルに限らないことは言うまでもない。例えば前記アルミニウムセルと異なる厚さ、異なる横断面形状のアルミニウムセルを用いたものでも良い。また、他の金属或いは非金属を用いたものでも良い。但し、これらの場合、望ましいハニカムの密度は前記のアルミニウムセルを用いたハニカムの場合と相違することは言うまでもない。
【００３１】
ステンレス製ハニカムとスチール製ハニカム、塩化ビニル製ハニカム、ガラス繊維強化プラスチック（GFRP）製ハニカム、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）製ハニカムの圧縮強度を示した図を図６〜図９に示す。これら図６〜図９に示した結果も、前記「ハニカム構造材料の応用技術（上巻）、先端材料技術協会監修」に記載された内容を検討した結果に基づくものである。
【００３２】
これら図６〜図９より、１MPaの最大座屈荷重に耐え得るハニカムの密度は、ステンレス製ハニカムとスチール製ハニカムの場合は０．０８ton／m3、塩化ビニル製ハニカムの場合は０．０６ton／m3、GFRP製ハニカムの場合は０．０４ton／m3、CFRP製ハニカムの場合は０．０３ton／m3となる。なお、図６〜図９の結果を得たステンレス製ハニカム、スチール製ハニカム、塩化ビニル製ハニカム、GFRP製ハニカム、CFRP製ハニカムのセルの横断面形状は六角形状、矩形状、フレックス形状、バイセクト形状、フェザー形状で、厚さは１０〜１０００mm、セルサイズは１／１６インチ（＝１．５８７５ｍｍ）以上である。
【００３３】
上記構成の発明例では、図１（ａ）に示す倒伏した収容状態において、車両が通過しても、車両の輪荷重に耐え得る耐圧縮性・耐衝撃性と浮力を十分に確保することができる。仮に車両の輪荷重により扉体２が損傷して損傷部から扉体２の内部に水が浸入しても、浸水するのは損傷したセル４ａのみに止まり、他のセル４ａには浸水しない。従って、扉体２の浮上に必要な浮力を十分に確保することができる。
【００３４】
本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００３５】
例えば、ハニカム構造４は、図３に示すような一層に限らず、多層としても良い。多層とする場合、扉体２の幅方向の両端のみ一層としても良い。
【００３６】
また、ハニカム構造４は上記で説明したものに限らない。例えばプラスチック製ハニカムの場合、塩化ビニルに限らず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド製のハニカムも採用できる。また、アラミド繊維強化プラスチック（AFRP）製ハニカムを採用しても良い。なお、AFRP製ハニカムの場合、１MPaの最大座屈荷重に耐え得るハニカムの密度は０．０３ton／m3であった。
【００３７】
ところで、中空の扉体２の材質とハニカム構造４の材質が異なる場合、異種金属の接触点で電解腐食が発生し、扉体２やハニカム構造４に穿孔が生じて水密を損ない、扉体２の損傷時に扉体２の浮上に必要な浮力を確保できなくなる。
【００３８】
このことから、図１０に示すように、中空の扉体２とハニカム構造４の接触点にシート状の樹脂やセラミック製の絶縁材５を挿入して扉体２とハニカム構造４を電気的に絶縁することで、局部電池の形成を防止し、電解腐食の発生を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１    浮体連結式フラップゲート
２    扉体
２ａ〜２ｃ    扉体ブロック
３ａ〜３ｃ    回転部
４    ハニカム構造
４ａ    セル
５    絶縁材
【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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【図８】
2012057444.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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