(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面及び底面の両側に位置する法面に外周縁が取り付けられて一方の法面から他方の法面に向かって横断する可撓性膜を有し、流体の供給、排出により起立、倒伏する可撓性膜堰であって、
前記法面の前記外周縁が取り付けられる部分には、複数本の取付ボルトが前記外周縁に沿って所定の間隔で立設されていると共に取付ボルト間には凹部が形成され、
前記可撓性膜には、前記外周縁近傍に前記取付ボルトを挿通する複数のボルト孔が前記外周縁に沿って形成され、
取付ボルトの基部と隣接する取付ボルトの頂部との直線距離をＬ１、取付ボルト間の凹部表面に沿った距離をＬ２、可撓性膜を平面状にして計測したボルト孔のピッチをＬ３としたときにＬ２≒Ｌ３、かつＬ１≒Ｌ３であり、
前記可撓性膜は、前記ボルト孔に取付ボルトが挿入された状態で、前記孔と孔との間の部分が前記外周縁に沿って前記凹部の内壁に密着して取り付けられていることを特徴とする可撓性膜堰。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水底に設置されて、堰、消波堤等として用いられる可撓性膜堰に関し、特に、可撓性膜の膨張及び収縮変形、言い換えれば、起立及び倒伏作動によって水の流動、波の伝播等を有効に阻止することができ、かつ起立時の応力の集中を防止することのできる可撓性膜堰に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可撓性膜堰の本体を構成する可撓性膜は通常帆布等の補強芯体層をゴム等の弾性体と一体に加硫成形し平面状にかつ長尺シート状に製造されている。
【０００３】
一方、河川に敷設される可撓性膜は、川底のほぼ水平な河床面に加えて、川岸や堤防等に設けられる法面という傾斜を伴う基礎上に立体的に取付けられ、その形状は三次元を曲面を有する立体形状に膨張した状態で機能するものである。
【０００４】
しかしながら、このような平面長尺情の可撓性膜の素材を上記のような立体形状の可撓性膜を河川幅上に取付けるには、それなりの工夫を施す必要が発生する。
【０００５】
可撓性膜堰の一例として、特願平８−２５１３３１号等に記載の可撓性膜堰がある。
【０００６】
この可撓性膜堰では、可撓性膜の起立時の応力集中を緩和するために法面部に階段状の部分を設け、ここに可撓性膜の外周縁部分を取り付けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示すように、階段形状の凸部分１００にアンカーボルト１０２を設け、可撓性膜１０４の外周縁付近にアンカーボルト１０２を挿通させるボルト孔１０６を設け、アンカーボルト１０２にボルト孔１０６を挿通させた後、押え金具１０８を挿通させてナット１１０をアンカーボルト１０２に螺合して締め付けることによって可撓性膜１０４の固定を行う場合、アンカーボルト１０２に対して順番に可撓性膜１０４のボルト孔１０６を挿入して行こうとすると、次に挿入しようとするアンカーボルト１０２にボルト孔１０６が若干量届かないため、可撓性膜１０４を強引に引っ張って伸ばし（矢印Ｆ方向）ボルト孔１０６をアンカーボルト１０２の先端に合わせて挿入する必要があった。
【０００８】
しかし、可撓性膜１０４の肉厚が厚かったり、補強層が入っている場合、可撓性膜１０４を引っ張って伸ばす作業は多大な労力がかかる問題があった。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、施工が容易な可撓性膜堰を提供することが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者が更に種々検討した結果、各部の寸法関係を最適化することによって可撓性膜の取付作業が容易になることを突き止めた。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、底面及び底面の両側に位置する法面に外周縁が取り付けられて一方の法面から他方の法面に向かって横断する可撓性膜を有し、流体の供給、排出により起立、倒伏する可撓性膜堰であって、前記法面の前記外周縁が取り付けられる部分には、複数本の取付ボルトが前記外周縁に沿って所定の間隔で立設されていると共に取付ボルト間には凹部が形成され、前記可撓性膜には、前記外周縁近傍に前記取付ボルトを挿通する複数のボルト孔が前記外周縁に沿って形成され、取付ボルトの基部と隣接する取付ボルトの頂部との直線距離をＬ１、取付ボルト間の凹部表面に沿った距離をＬ２、可撓性膜を平面状にして計測したボルト孔のピッチをＬ３としたときにＬ２≒Ｌ３、かつＬ１≒Ｌ３であり、前記可撓性膜は、前記ボルト孔に取付ボルトが挿入された状態で、前記孔と孔との間の部分が前記外周縁に沿って前記凹部の内壁に密着して取り付けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の可撓性膜堰の作用を説明する。
【００１３】
請求項１に記載の可撓性膜堰では、ボルト孔のピッチＬ２≒可撓性膜を平面状にして計測したボルト孔のピッチＬ３、かつ取付ボルトの基部と隣接する取付ボルトの頂部との直線距離Ｌ１≒可撓性膜を平面状にして計測したボルト孔のピッチＬ３としたので、複数並んだ取付ボルトに対して順番に可撓性膜のボルト孔を挿入して行く場合、次の取付ボルトの頂部に可撓性膜のボルト孔がちょうど届き、可撓性膜のボルト孔をアンカーボルトの頂部に合わせて容易に挿入することができ、取付ボルト間の可撓性膜を凹部に向かって押込み、可撓性膜を凹部の内壁に沿って配置することができる。
【００１４】
その後、アンカーボルトに可撓性膜を押さえる押さえ金具を挿入し、アンカーボルトにナットを螺合して締めつけることにより可撓性膜の外周縁部分を固定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る可撓性膜堰の一実施形態を図１乃至図６にしたがって説明する。
【００１６】
図１には、本実施形態の可撓性膜堰１４が斜視図にて示されている。
【００１７】
図１において、１はコンクリート等により形成された取付けベースを、２は取付けベース１に設けられた可撓性膜３の据付面を示す。
【００１８】
図２（Ａ）には、据付面２及び可撓性膜３の展開図が示されている。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、この可撓性膜３は、展開時の形状が２次元の平面シート形状であり、長手方向中間部分３Ｂが一定幅Ｌとされ、長手方向両端部分３Ｆが各々先細りの台形形状に形成されている。
【００２０】
図１及び図２（Ｂ）に示すように、この可撓性膜３を据え付ける据付面２は、可撓性膜３の長手方向中間部分３Ｂを固定する略水平（又は下流側へ若干傾斜している場合もある）な河床面部４と、その河床面部４に連続して可撓性膜３の長手方向両端部分３Ｆを固定する傾斜した法面部５とからなる。
【００２１】
図２（Ｂ）に示すように、法面部５は、全体として水平線ＨＬに対して角度θ１で傾斜している。
【００２２】
図３に示すように、据付面２には、可撓性膜３が取り付けられる部分に下押え金具８Ａが敷設されている。
【００２３】
下押え金具８Ａは、取付けベース１に埋設されたアンカーボルト７に固定されている。
【００２４】
可撓性膜３の長手方向中間部分３Ｂは、外周縁の一定幅部分が、この下押え金具８Ａと、上押え金具９Ａとに挟持されている。
【００２５】
取付けベース１には、下押え金具８Ａに沿ってアンカーボルト７が埋設されている。このアンカーボルト７の一部は下押え金具８Ａ、可撓性膜３及び上押え金具９Ａを貫通しており、アンカーボルト７にナット１０を螺合させて締めつけることにより上押え金具９Ａと下押え金具８Ａとの間に可撓性膜３の外周縁の一定幅部分を固定している。
【００２６】
図１，４，５に示すように、法面部５には、可撓性膜３の長手方向両端部分３Ｆが取り付けられる部分に一定幅の下押金具８Ｂが敷設されている。
【００２７】
図４，５に示すように、下押え金具８Ｂの上面には、可撓性膜３の外周縁に沿って凸部１６と凹部１８とが交互に形成されている。
【００２８】
凸部１６の中央からは、Ｍ３９のアンカーボルト７の螺子部分が突出している。
【００２９】
また、可撓性膜３には、アンカーボルト７を挿通するボルト孔２０が外周縁に沿って複数形成されている。
【００３０】
図６に示すように、一方のアンカーボルト７の基部と、隣接する他方のアンカーボルト７の頂部との間の直線距離をＬ1 、アンカーボルト７間の凹部１８に沿った長さをＬ2 、図５に示すように、可撓性膜３を平面状にし、かつ引っ張り及び圧縮が作用していない状態のときの可撓性膜３のボルト孔２０とボルト孔２０との距離をＬ3 としたときに、Ｌ1 ≒Ｌ3 またはＬ1 ≦Ｌ3 、かつＬ2 ≒Ｌ3 に設定する。
【００３１】
本実施形態では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、アンカーボルト７の突出寸法Ｌ4 が１４０mm、アンカーボルト７の取付ピッチＰが１５０mm、凸部１６の高さ（凹部１８の深さ）Ｈが４５mm、凸部１６の頂部（直線部分）の幅Ｗ1 が１０mm、凹部１８の底部の直線部分の幅Ｗ2 が３４mm、凸部１６の直線状の斜面の幅Ｗ3 が１４mm、斜面と頂部との間の円弧部分の曲率半径Ｒ1 が２４mm、頂部の中心から曲率半径Ｒ1 の円弧部分と斜面との境界部分までの距離Ｌ5 が２５mm、斜面と底部との間の円弧部分の曲率半径Ｒ2 が２４mm、斜面と曲率半径Ｒ2 の円弧部分との境界から曲率半径Ｒ2 の円弧部分と底面との境界までの距離Ｌ6 が２１mmである。
【００３２】
図４及び図５に示すように、可撓性膜３は、長手方向両端部分３Ｆの両側部（図２（Ａ）のＢ1 〜Ａ1 及びＢ4 〜Ａ3 ）の外周縁の一定幅部分が、この下押え金具８Ｂと、下押え金具８Ｂに形成された凸部１６及び凹部１８に対応する凹部２２及び凸部２４を有する上押え金具９Ｂとに挟持されている。
【００３３】
上押え金具９Ｂには、アンカーボルト７の挿通するボルト孔２６が形成されている。
【００３４】
この長手方向両端部分３Ｆの両側部の外周縁の一定幅部分は、可撓性膜３のボルト孔２０及び上押え金具９Ｂのボルト孔２６を挿通したアンカーボルト７にナット１０を螺合させて締め付けることにより上押え金具９Ｂと下押え金具８Ｂとの間に挟持固定されている。
【００３５】
なお、長手方向両端部分３Ｆの端部３Ｄは、図４で示した取付方法と同様にして上押え金具９Ｂと下押え金具８Ｂとの間に挟まれて法面部５に固定されている。
【００３６】
次に、本実施形態の可撓性膜堰１４の施工方法及び作用を説明する。
【００３７】
可撓性膜３の側部３Ｃを上押え金具９Ａ，９Ｂによって据付面２に取り付ける場合、可撓性膜３の膨張起立時の立体的な袋体を形成するためには、それぞれの側部３Ｃを中心線ＣＬに近接させて可撓性膜３の周長を構成する展張時の幅Ｌが、可撓性膜３の周長Ｌを形成するようにすることができる。
【００３８】
即ち、側部Ｄ1 を据付固定点Ｄ2 へ、以下Ｃ1 をＣ2 へ、Ｂ1 をＢ2 へそれぞれ中心線ＣＬ側に幅寄せし、また、同様に、反対側の可撓性膜３の側部Ｄ4 をＤ3 へ、Ｃ4 をＣ3 へ、Ｂ4 をＢ3 へと幅寄せして取付け据え付ける。
【００３９】
ここで、図２に示すように、可撓性膜３の辺Ｂ1 Ａ1 をその長さより短い長さの据付面２の辺Ｂ2 Ａ2 に取り付けるため、辺Ｂ1 Ａ1 に余剰が生じるが、この余剰部分は、可撓性膜３のボルト孔２０とボルト孔２０との間の部分を、下押え金具８Ｂの凹部１８の壁面に沿わせることにより吸収される。
【００４０】
可撓性膜３を下押え金具８Ｂの凹部１８の壁面に沿わせるには、図６（Ａ）に示すように、一方向に向かって順に行う。例えば、図６（Ａ）に示すように、図６（Ａ）の左側の可撓性膜３のボルト孔２０にアンカーボルト７を挿入して可撓性膜３を押込み、その後、隣接する次のアンカーボルト７の頂部に次に挿入するボルト孔２０を合わせる。本実施形態では、一方のアンカーボルト７の基部と、隣接する他方のアンカーボルト７の頂部との間の直線距離Ｌ1 ≒可撓性膜３を平面状にし、かつ引っ張り及び圧縮が作用していない状態のときの可撓性膜３のボルト孔２０とボルト孔２０との距離Ｌ3 としているので、アンカーボルト７の頂部に対してボルト孔２０を容易に合わせることができる。
【００４１】
隣接する次のアンカーボルト７の頂部に次に挿入するボルト孔２０を合わせた後、可撓性膜３のアンカーボルト７間に斜めに配置された部分を凹部１８に向けて押し込む。本実施形態では、アンカーボルト７間の凹部１８に沿った長さＬ2 ≒ボルト孔２０とボルト孔２０との距離Ｌ3 としているので、可撓性膜３の外周縁部分を下押え金具８Ｂの凹部１８の壁面に沿って這わせることができる。
【００４２】
その後、上押え金具９Ｂをアンカーボルト７に挿入し、ナット１０を螺合させて締め付けることにより上押え金具９Ｂと下押え金具８Ｂとの間に可撓性膜３の外周縁部分を挟持固定される。
【００４３】
例えば、辺Ｂ1 Ａ1 ／辺Ｂ2 Ａ2 ＝辺Ａ1 Ａ3 ／辺Ａ2 Ａ4 ＝辺Ｂ4 Ａ3 ／辺Ｂ3 Ａ4 ＝１．１５に設定した場合、取付ボルト間の凹部１８に沿った長さＬ2 （図６（Ａ）参照）を、アンカーボルト７の取付ピッチＰの１．１５倍の寸法としておけば、辺Ｂ1 Ａ2 の余剰部分は下押え金具８Ｂの凹部１８の壁面に沿わせることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、可撓性膜３の外周縁部分を、下押え金具８Ｂと上押え金具９Ｂとで凹凸形状に屈曲させて法面部５に取り付けたので、膨張起立時に可撓性膜３に作用する応力集中を抑えることができる。
【００４５】
なお、可撓性膜３との摩擦力を増大するために、図８に示すように可撓性膜３の外周縁付近に沿って延びる複数本のリブ２８が形成された下押え金具８Ｂと、このリブ２８と対向する溝３０が形成された上押え金具９Ｂとによって可撓性膜３を挟持固定しても良い。
【００４６】
また、上押え金具９Ｂは、図４の想像線で示すようにアンカーボルト７毎に分割されていても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の可撓性膜堰は上記の構成としたので、施工が容易になる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る可撓性膜堰の斜視図である。
【図２】（Ａ）は可撓性膜及び据付面の展開図であり、（Ｂ）は取付けベースの河の流れに直角な断面図である。
【図３】河床面部での可撓性膜の固定部分を示す断面図である。
【図４】法面部での可撓性膜の固定部分を示す断面図である。
【図５】法面部での可撓性膜の固定部分を示す分解斜視図である。
【図６】（Ａ）は法面部での可撓性膜の固定部分の各寸法を示す断面図であり、（Ｂ）は下押え金具の各寸法を示す側面図である。
【図７】従来例の可撓性膜の施工途中を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る上押え金具及び下押え金具の斜視図である。
【符号の説明】
３      可撓性膜
４      河床面部（底面）
５      法面部（法面）
７      アンカーボルト（取付ボルト）
１４    可撓性膜堰
１８    凹部
２０    ボルト孔
【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】
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