(57)【要約】【課題】  水路に設けた上下に回動自在な堰板を、水位が所定レベル以上に上昇した増水時に転倒させ、該堰板によって水路の上流側に貯められている水を放流することができるようにした転倒堰において、堰板の転倒と起立の動作を確実なものとすること。【解決手段】    前記堰板に、上部に開口を有し、起立状態で水路の水が流入して貯水される水タンクを設けるとともに、該水タンクの開口を覆う開閉自在な蓋と、堰板の起立状態では該蓋が開かないようにロックするロック部材と、堰板が十分に転倒したときに前記ロック部材のロックを解除して蓋を開かせるロック解除部材とを設けた。水タンクの開口に異物の流入を防止するフィルターを設けておくのが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部が水路の底部に枢着された起立・転倒自在な堰板と、堤防上に設置された巻上装置とを備え、前記巻上装置によって起立状態に支持された堰板が、水位の一定以上の上昇によって転倒させられるとともに、転倒によって水路の水位が所定の起立水位まで低下したときは巻上装置を作動させて再度起立させられるように構成された転倒堰において、前記堰板に、上部に開口を有し、起立状態で水路の水が流入して貯水される水タンクを設けるとともに、該水タンクの開口を覆う開閉自在な蓋と、堰板の起立状態では該蓋が開かないようにロックするロック部材と、堰板が十分に転倒したときに前記ロック部材のロックを解除して蓋を開かせるロック解除部材とを設けたことを特徴とする転倒堰。
【請求項２】
ロック解除部材として、堰板倒伏時に前記ロック部材に当接して該ロ
ック部材を開方向に作動させる部材を水路の底部に設けた請求項１に記載の転倒堰。
【請求項３】
前記水タンクの蓋に、水路の水が流入するが、内部の水の流出は規制
するシャッターを備えた小面積の流入口を設けた請求項１又は２に記載の転倒堰。
【請求項４】
水タンクの開口部に、堰板の起立状態において異物が水タンク内へ流
入するのを防止するフィルターを設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の転倒堰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路に設けた堰板を必要に応じて転倒させ、増水時等には、水路内に貯められている水を放流することができるようにした転倒堰に関する。
【背景技術】
【０００２】
基部が水路の底部に枢着された上下に回動自在な堰板と、堤防上に設置された巻上装置とを備え、該巻上装置のプ―リに巻き取られたワイヤの端部を堰板の上部に繋着して、常時は前記ワイヤで堰板を吊って起立状態に支持することにより上流側に貯水し、大雨等で水路が増水した場合は、ワイヤをプーリから繰り出すことによって水圧や堰板の自重で堰板を転倒させ、貯められていた水を放流するようにした転倒堰が実用されている。
【０００３】
従来広く設置されていた転倒堰は、放流によって水位が十分下がった時に管理者が人力により再度堰板を巻き上げて起立させなければならないので、管理に不便であるとともに、多大の労力が必要であった。これを改良するものとして、バネ、重錘等によって堰板を立ち上がらせる力を付与し、放流によって上流側の水の圧力が一定値以下に低下したら自動的に起立させるようにすることが考えられるが、重錘等によって堰板に起立方向の力を付与する場合、堰板の自重が小さすぎると転倒が確実に行われなくなるおそれがあり、逆に堰板の自重が大きすぎると、転倒した堰板を起立させるのが困難になるという問題が生じる。
【０００４】
このような問題を解決し、増水時の転倒と水位低下後の起立を確実に行うことのできる転倒堰として、下記特許文献１乃至３に示すようなものが公知となっている。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−７６４４５公報
【特許文献２】特公平７−１８１４４公報
【特許文献３】特開２００１−１３１９４５号公報
【０００６】
上記特許文献１に記載の転倒堰は、水路の側部に増水時に水路の水が流入する蓄水室を設け、該蓄水室の水位を検出して転倒堰を転倒・起立させるようにしたものである。また、上記特許文献２に記載の転倒堰は、転倒堰に水タンクを設けたもので、該水タンクの上部に吸水口を設け、下部には該吸水口よりも口径の小さな排出口を設けている。この転倒堰は、水タンク内に貯められた水の重量を転倒用の荷重として利用する一方、転倒時に前記小さな排出口から水を流出させてタンクを空にし、堰板の重量を低減するものであるが、タンク内の水の流出が少しづつしか行われないので、堰板を再度起立させるまでに時間がかかるという問題点があった。
【０００７】
さらに、上記特許文献３に記載の転倒堰は、堰板に設けた水タンクの形状を工夫し、転倒時に水が一気に排出されるようにしたものであるが、転倒過程でも水タンクの水が流出するので、転倒用の荷重が小さくなるという問題点があり、堰板を確実かつ迅速に転倒させる上で若干の不安があった。この種の水路は、堰板によって堰き止められた水を取水して農業用水等に利用するものが一般的であるので、増水時に放水したとしても、氾濫の恐れがなくなったら直に堰板を再起立させて貯水を開始することが望まれる。また、小さな水路では、夕立等による一時的な増水のため堰板が転倒することが多く、このような場合は、堰板の転倒によって増水した水を一旦放水した後は、再度堰板を起立させても氾濫の恐れがないので、迅速に起立できるようにするのが好ましい。しかしながら、堰板を迅速かつ確実に転倒・起立させる点では、従来の転倒堰は、いまだ十分に満足できるとは言えなかった。
【０００８】
さらに、この種の転倒堰に水路の水が流入する水タンクを設けると、上流からの木片、木の葉、草、生活用具等の異物が水タンク内に流入し、これが水タンク内部に蓄積されることによって、堰板起立時の抵抗重量となり、堰板起立時における迅速な起立動作を阻害するおそれがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、上記転倒堰の堰板に設ける水タンクを改良し、堰板を確実に転倒させることができるとともに、転倒したときに水タンク内の水を一気に流出させることにより、堰板の再起立を迅速に行うことができるようにすることを課題としている。また、水タンク内への異物の流入を防止できるようにすることも一つの課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明にかかる転倒堰は、基部が水路の底部に枢着された起立・転倒自在な堰板と、堤防上に設置された巻上装置とを備え、前記巻上装置によって起立状態に支持された堰板が、水位の一定以上の上昇によって転倒させられるとともに、転倒によって水路の水位が所定の起立水位まで低下したときは巻上装置を作動させて再度起立させられるように構成された転倒堰において、前記堰板に、上部に開口を有し、起立状態で水路の水が流入して貯水される水タンクを設けるとともに、該水タンクの開口を覆う開閉自在な蓋と、堰板の起立状態では該蓋が開かないようにロックするロック部材と、堰板が十分に転倒したときに前記ロック部材のロックを解除して蓋を開かせるロック解除部材とを設けたことを特徴としている。
【００１１】
上記ロック解除部材としては、転倒時に水路底面もしくは倒伏した堰板を受け止める受け台に当接して前記ロック部材を開方向に作動させる解除部材を設けておくのが実用的である。また、水タンクに貯水するため、前記水タンクの蓋に、水路の水が流入するが、内部の水の流出は規制するシャッターを備えた小面積の流入口を設けておくのが好ましい。さらに、水タンクの開口部に、堰板の起立状態において異物が水タンク内へ流入するのを防止するフィルターを設けておけば、水タンク内に異物が蓄積されて起立時の抵抗荷重となるようなことが防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る転倒堰は、水タンクの上部に設けられている開口部を覆蓋する蓋を設けるとともに、この蓋を起立状態から転倒動作中は閉じたままに保持し、堰板倒伏時に開くロック部材を設けたので、堰板が十分に転倒するまでは内部の水が流出せず、堰板の重量が大きく保たれることにより、確実に転倒させることができる。また、堰板が倒伏したときは、ロック部材が開方向に外れて水タンクの蓋が開くので、内部に貯められていた水が一気に流出し、堰板の重量を迅速に軽減する。このため、堰板の転倒・起立動作が迅速に行われる。
【００１３】
なお、堰板の開口部に、異物の流入を防ぐフィルターを設けておけば、堰板が起立状態にある貯水時に、上流からの流れてくる異物が水タンク内に流入しなくなるので、水タンクの内容積が所定の大きさに保たれるとともに、異物による起立時の抵抗重量が生じず、堰板の転倒・起立動作に影響を与えることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１以下の各図は本発明の１実施形態を表すもので、この転倒堰１は、水路２の底部に基部３ａが軸４によって回動自在に枢着された堰板３と、堤防上に設置された巻上装置５とを備え、巻上装置５のプーリ６に巻き取られた堰板支持ワイヤ７の端部が、堰板３の上端部に固着した取付片８に繋着されている。下流側の水路の底部には、転倒した堰板３を受け止めて支持する受台９と、ロック解除部材が設けられている。
【００１５】
巻上装置５は、外箱２０の内部に複数の回転軸、ギヤおよびその他の部品が収納されたものであって、転倒して倒伏状態にある堰板を起立させる機能、堰板３を起立状態で保持する機能、および水路の水位が所定レベル以上に上昇したときに堰板３の保持を解除して堰板を転倒させる機能が設けられている。この種の巻上装置５としては、例えば上記特許文献１、特許文献２等に記載されている公知の装置を使用することができる。巻上装置としては、水位検出手段によって検出される水路の水位が所定以下となった時に自動的に堰板を起立させる装置としてもよく、押しボタン等の入力手段を操作することによって起立動作を行わせるようにしてもよく、さらには、人力によって堰板を巻き上げる装置を使用することも可能である。
【００１６】
堰板３は、図１、図２に示すように、上縁部に基枠１２が設けられ、その中央部に水切り具１１が固着されている。そして、スキンプレート１０の背面側（下流側）に中空容器状の水タンク１５が設けられている。堰板の両側面部には、水路２の内壁に密着して漏水を防止するゴムシールが設けられている。また、水タンク１５の外面部には、堰板が倒伏したときに前記受け台９に当接して支持される左右一対の支持部材５８が突設されている。水タンク１５は、図３に示すように、堰板起立状態で上に開く開口１６を有する角型のタンクとして形成されており、堰板転倒時に底板となる背板１７は、転倒時において開口側が低くなるように傾斜している。このため水タンク１５の中空部の横断面積は、起立時における上方が次第に大きくなっている。なお、開口１６の周縁部は、起立時においてほぼ水平になるように形成されている。
【００１７】
上記水タンク１５の上側には、図６に示すように、当該水タンク１５の開口１６を閉じる蓋５０が設けられている。蓋５０は、基部が軸５１によって堰板の基枠に取付けられ、蝶番式に軸５１回りに回動自在となっている。蓋５０の上面の下流側端部付近には、左右両側に若干突出するロック用の棒材５３が固着されている。
【００１８】
さらに、蓋５０の中間部には、堰板を越えた水が水タンク内へ流入する流入口５２が設けられている。図示例では、流入口５２は蓋のほぼ全幅に近い長さを有する細長い溝状の開口として形成されているが、要は流水が水タンク１５内に流入できればよいので、他の形状の開口としてもよいことは言うまでもない。この流入口５２には、シャッター５５が設けられている。シャッター５５は、流入口５２の上流側の縁部に軸５４で取付けられており、上側から水タンク１５の内側へは開くが、逆方向には開かないようにバネ５６で付勢されている。このため、堰板１５を越えた水が落下すると、シャッター５５が下向きに開いて、水タンク１５内に水が流入するが、転倒時には、内部の水の圧力によりシャッター５５が閉じたままに保持され、内部の水の流出が防止される。
【００１９】
一方、水タンク１５の左右側部には、図３に示すように、側方へ突出する軸５７によって回動自在に支持されたロック部材６０が設けられている。ロック部材６０は、自由端部にフック部６１が形成されており、コイルバネ５８の張力により、図３の矢印方向に付勢されているため、常時は、蓋５０の前記棒材５３に係合し、蓋５０が開かないようにロックする。
【００２０】
水路２の底部には、堰板１５が倒伏したときにロック部材６０が当接する棒状のロック解除部材（トリガー）６２が設けられている。堰板１５の転倒により、ロック部材６０がこのロック解除部材６に当接すると、該ロック部材６０がコイルバネ５８の張力に抗して上向きに回動し、フック部６１が棒材５３から外れるようになっている。フック部６１が蓋５０の棒材５３から外れると、水タンク内の水の圧力により蓋５０が開き、内部の水が流出する。
【００２１】
堰板１５の起立状態における蓋５０の上側には、フィルター７０が設けられている。フィルター７０は、軸７１によって基枠１２に取付けられており、蓋５０と同様に、上下に回動自在となっている。フィルター７０は、上流から流れてくる木片、草等の異物が水タンク１５内に流入することを防止するためのもので、水は上下に通すが、これら異物は通さないようになっている。図示例のフィルター７０は、金属製の網となっているが、格子状のものでもよく、ブラインド状のものでもよい。図中の７５は、フィルター７０の下向きの回動を制限して、蓋５０が開くときに干渉しないようにする支持部材である。
【００２２】
つぎに、この転倒堰１の動作について説明する。まず、堰板３の起立状態においては、該堰板がワイヤ７によって巻上装置５に吊り上げられており、若干下流側に傾いた状態（直立状態でもよい）で保持されている。この状態では、堰板３の上流側に水が溜められ、余った水は堰板を乗り越えて下流側へ流下する。この水の一部は、水タンク１５の蓋５０に設けられている流入口５２から水タンク１５内に流入して蓄積される。堰板の上流側に貯められた水は、図示しない取水路から取り出され、農業用水等に利用される。
【００２３】
一方、夕立や大雨によって水路が一時的に増水することがあるが、この増水によって水位が所定のレベルに達すると、これが巻上装置５に付設されている例えばフロート等の水位検出手段によって検出され、巻上装置５のワイヤロック手段（起立状態保持手段）が解除される。このため、ワイヤ７が繰り出し可能となる結果、堰板３は上流側の水圧と自重によって下流側へ転倒する。この時、起立力を付与する手段としてワイヤで吊られた重錘が設けられている場合は、当該重錘が巻き上げられる。
【００２４】
転倒によって倒伏した堰板は、その支持部材５８が水路の底部に立設された受台９によって受け止められ、倒伏状態で支持される。堰板の転倒によって水路の上流側に貯水されていた水は下流側へ放出される。
【００２５】
堰板３に付設されている水タンク１５には、上記のように、転倒時に下流側へ向かう大きな開口１６が設けられており、この開口１６が常時は蓋５０で閉じられ、ロック部材６０によりロックされている。このため、堰板３の転倒過程では、水タンク１５内の水は流出せず、堰板３を転倒させるための大きな荷重として作用する。一方、堰板３が完全に倒伏する直前には、ロック部材６０の解除部材６２が下側にある受け台９もしくは水路の底面に当接して、ロック部材６０を押し上げ、当該ロック部材６０を開方向へ回動させる。このため、ロック部材６０のフック部６１と、蓋５０に設けられている棒材５３との係合が外れ、蓋５０が拘束されなくなるので、該蓋５０が外向きに開き、水タンク１５内の水が流出するのである。
【００２６】
この場合、開口１６が一気に全開され、しかも倒伏状態で底板となる背板１７が開口側が低くなるように傾斜しているので、堰板の転倒とともに水タンク１５内の水は一気に排出される。これによって、堰板３の自重は急激に軽くなり、放水によって上流側の水流が減少したときに、巻上装置の起立力付与手段で充分に起立させられるようになる。堰板３を起立させるための手段としては、重錘等を利用して自動的に起立させるものでもよく、作業者が巻上操作をすることによって起立させるものでもよい。従来公知の転倒堰のように、水タンクの開口１６が常時開いたままであると、転倒過程（転倒動作中）にも転倒角度に応じて水が徐々に排出されるので、転倒用の荷重は徐々に低減するが、本発明の転倒堰では、水２タンク１５の開口１６が、転倒が完了した時点で全開するようになっているので、転倒用の荷重が大きいままに保たれる結果、堰板を確実かつ迅速に転倒させることができる。図７は、水タンク１５の開口が常時開かれている場合と、常時閉じられていて、転倒完了時に全開するようにした場合との、堰板に掛る転倒用モーメントを比較して表すものである。同図からわかるように、開口１６が開いたままであると、転倒用モーメントがしだいに小さくなるが、本発明の転倒堰では、堰板が完全に倒伏するまで、転倒用モーメントが大きい状態に保たれる。
【００２７】
堰板３の転倒によって放水が進み、水路の水位が所定水位（起立開始水位）まで低下したことが巻上装置５に付設の水位検出手段によって検出されると、巻上装置５の巻上機能が作動して、堰板３を巻き上げる。人力で巻き上げるようにしてもよい。このとき、堰板３の重量は軽くなっているので、小さな力で簡単に巻き上げることができる。堰板３が元の起立状態まで巻き上げられると、巻上装置のワイヤロック手段が作動して、該堰板を起立状態で保持する。このため、堰板の上流側に再度貯水が開始される。この貯水によって上流側の水位が再度転倒水位に達した場合は、堰板が再度転倒し放水する。このようにして、早急な貯水を行いながら、氾濫の危険を避けることができるのである。
【００２８】
以上の説明から明らかなように、本発明の転倒堰は、起立・倒伏自在に設けられている堰板に重量増加用の水タンクが設けられており、しかも該水タンクの蓋は、起立時における水の流入は許容するが、転倒過程では水の流出を防止するので、その重力によって転倒が確実かつ迅速に行われる。図示例では、開口１６が水タンク１５の横断面積と同等以上の面積を有するので、堰板が倒伏したときは水タンク内の水が一気に排出される結果、堰板の自重を急速に軽減することが可能である。このため、放水後の堰板３の起立も迅速に行うことができる。なお、水タンクの形状は、図示例のものに限らず、上部から下部まで同じ断面積の角型のタンク等、他の形状のものを採用することができる。
【００２９】
上記図示例では、ロック部材６０を解除する解除部材６２が、水路の底部に設けられていて、倒伏時にロック部材６０を押し上げるようになっているが、解除部材６２をロック部材６０と一体に設けて、これが水路の底面もしくは受け台９に当接することにより、ロック部材６０を上向きに回動させ、蓋５０の棒材５３との係合が解かれるようにしてもよい。また、ロック部材６０として、軸回りに回動するフック状のものを用いたが、これに限らず、起立時に蓋５０を閉じた状態で保持し、倒伏時に開くことができるものであれば、他の構造のものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この転倒堰は、取水用の水路等に設けて、水路の水を堰き止め、農業用水等の取水を行うために使用できるもので、鋼材等を用いて、工業生産的に製作することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる転倒堰の１例の起立状態における一部断面側面図である。
【図２】その堰板の背面図である。
【図３】起立状態における堰板の側面図である。
【図４】倒伏直前の状態における堰板の側面図である。
【図５】倒伏状態における水タンクの蓋の詳細を表す斜視図である。
【図６】堰板の斜視図（ａ）及び流入口の詳細を表す断面図（ｂ）である。
【図７】堰板転倒用トルクの変動を表すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１        転倒堰
２        水路
３        堰板
４        軸
５        巻上装置
７        ワイヤ
９        受台
１５        水タンク
１６        開口
５０        蓋
５２        流入口
６０        ロック部材
７０        フィルター
【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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