資料2
ゲート設備の構造と維持管理について

丸島産業株式会社

小型ゲート設備の種類
・鋳鉄製（ｽﾃﾝﾚｽ鋳鋼製）ゲート （金属水密）

小①皿形（ﾃﾞｨｯｼｭ，ｱｰﾑｺ）ゲート：口径φ100～600程度②スライドゲート：φ100～1000程度(角形も可能 弊社実績では□1500まで有り)
・鋼製（ｽﾃﾝﾚｽ鋼製）ゲート （ゴム水密）

大③スライドゲート：目安 扉面積 2ｍ 2 程度以下
④ローラゲート ：目安 扉面積 2ｍ 2 程度以上

各ゲート設備の特徴①
各ゲート設備の特徴①皿形（ﾃﾞｨｯｼｭ，ｱｰﾑｺ）ゲート（口径φ100～600程度)
対応水深は２～３ｍ程度
扉体・戸当り・開閉機が一体になっており、壁面に直接アンカー施工で取付が出来るので，短時間で据付が可能。
但し、据付後本体と駆体のスキマをモルタル等で埋める必要あり。
フレームとスピンドルは現場に併せて製作するため、本体に在庫があれば製作納期は2～3週間程度。
高水深には対応していない。

各ゲート設備の特徴②
各ゲート設備の特徴②スライドゲート：φ100～1000程度(角形も可能 弊社実績では□1500まで実績有り）
特徴は①と同じだが、①より重構造になることが多く、大きいサイズや、ため池やダム用の高水深向けのものがある。
金属水密は水質が悪い所にも向くため下水道にも利用される。

鋳鉄製（金属水密）のゲートの整備
金属水密のゲートは、扉体と戸当りで１セットになっているため、水密板の張替えや扉体だけ取替の様な部分的な交換は不可。
（※止水性能が担保出来ない）
整備で対応出来ないレベルの腐食や損傷がある場合は、戸当りと合わせての全面取替えとなる。
主な整備方法は、ゲート周りの清掃と補修塗装。

各ゲート設備の特徴③
各ゲート設備の特徴
・鋼製（ｽﾃﾝﾚｽ鋼製）ゲート （ゴム水密）（金属水密も製作は可能）③スライドゲート：目安 2ｍ2 程度以下
鋼材（板、形鋼）を溶接して製作する（製缶品）
・条件に併せて設計する1品（受注）生産になるため様々な形状に対応可能
・通常製作納期は3ヶ月以上（設計込み）
・水密ゴムは消耗品のため、一般的には10～20年で交換が必要（使用場所の水質や土砂の量に寄る）
・ゴム水密のため、扉体だけの取替可能各ゲート設備の特徴④
各ゲート設備の特徴
・鋼製（ｽﾃﾝﾚｽ鋼製）ゲート （ゴム水密）④ローラゲート：目安 2m 2 程度以上
主な特徴は③と同じ・河川の洪水吐、土砂吐、樋門等に最も数多く使用されている
・③と比較すると開閉荷重が低減されるため、開閉機を小さくすることが出来る・加工品が増えるため同サイズのスライドゲートよりコストは高くなる
製作納期は通常4ヶ月以上（設計込み）

ゲート規模による分類
スライドゲート及びローラゲートは扉体面積により規模が分類される。
規模による分類

扉体面積

小形水門扉

１０㎡未満

中形水門扉

１０㎡以上５０㎡未満

大形水門扉

５０㎡以上

小型ゲート設備の開閉機の種類
小①スピンドル式
主な開閉機メーカ：西部電機、日本ギヤ工業（小型の物はゲートメーカでオリジナルの製品も有り）②ラック式
主な開閉機メーカ：豊国工業、西部電機③油圧式（特殊）大④ワイヤロープ式
性能に応じて受注生産が多いスピンドル式・ラック式
開閉装置

スピンドル式

ラック式

各開閉機の特徴①①スピンドル式
・メネジ（ステムナット）の回転によってオネジ（スピンドル）を昇降する（ボルトを回らない様にした状態でナットを回すとボルトが上下に動く原理）
・スライド抵抗のため、効率は悪いがセルフロックするため操作止めても降下しない。（ブレーキ機構が不要）
・自重降下は出来ない・精密な操作に向く・スピンドルのネジ部はグリースで潤滑する必要がある（1／年）・バルブコントロール（バルコン）とも呼ばれる

主な開閉機メーカ：西部電機、日本ギヤ工業

各開閉機の特徴①①スピンドル式（グリス塗布部）各開閉機の特徴②②ラック式
・ハシゴ形状の軸をピン歯車の回転で昇降させる
・スピンドル式より高効率なので、同じ荷重であれば操作力が小さくなる（手動の場合操作力が軽くなる）
・落下防止ためのブレーキ機構が必要（市販の物は開閉機に内蔵されている）
・ブレーキの解除によって、自重降下による閉操作が可能（水圧が無ければ全閉まで可能）
・ラック棒には潤滑は不要
・最近は小型の物もある

主な開閉機メーカ：西部電機、豊国工業

各開閉機の特徴②②ラック式

ピンラック式

ギヤラック式

各開閉機の特徴③③油圧式
・扉体を油圧シリンダの伸縮で開閉する
油圧シリンダの先にワイヤロープを付けることで、左右の動きを縦方向に変換して伝達することも可能
・一般に大きな開閉力や押下げ力を必要とされる場合に採用されている・油圧配管を伸ばすことで、設備から離れた所から操作することが可能
・油圧を解放することで自重降下での閉操作が可能
・故障や配管の経年劣化等によって油漏れが起こるなど環境面に課題がある

各開閉機の特徴④④ワイヤロープ式
・扉体との連結媒体にワイヤロープを使用し、駆動部がワイヤロープを巻取るためのウインチドラムから構成されている開閉装置
・広い径間、高揚程、大きな開閉荷重に対応が可能
・自重降下による閉操作が可能
・ただし、扉体を押し下げる事ができないので、主に中形から大形の水門扉に広く用いられている

取水ゲート設備〔取水ゲート〕〔鋼製起伏ゲート〕

社会基盤設備としてのゲート設備の寿命
ゲート設備は国民，市民の共有財産としての重要な社会資本である。

数十年もの長期間にわたりその機能を発揮し続けることが要求される。

ゲート設備の寿命は使用条件や維持管理に配慮された設計がなされ，維持管理が適切に行われた場合は４０～５０年あるいはそれ以上が期待できる。
ゲート設備の寿命

物理的寿命

社会的寿命

経済的寿命

ゲート設備の寿命

経済的寿命
設備の老朽により維持管理費が増大し設備を更新したほうが経済的となる場合
ゲート設備のような社会資本財においては経済性だけで寿命とすることが難しい場合がある。

ゲート設備の延命化
ゲート設備の構成•鉄鋼構造物（扉体，戸当り等）•機械構造物（開閉装置等）•電気設備（制御装置等）

これらのうちいずれかが寿命となってもゲート設備の機能を発揮できない

ゲート設備を構成する装置，機器，部品，材料等の各々においてもそれぞれの寿命がある。
最初に部品が，次に機器，装置あるいは材料が使用に耐えられなくなり，最終的に設備の寿命まで至る。
ゲート設備の寿命を延ばすには個々の材料から始まり設備に至るまでの間で，できるだけ前の段階で寿命に至ったものから交換し，後の段階の寿命にならないようにすることが基本。

主要材料と劣化・老化を防止する対策
１．鋼 材
・腐

食 ・・・・・ 塗装，防錆油，電気防食

材料の劣化は主に・摩耗 ・・・・・ 潤滑油，表面硬化（硬度ＵＰ）

腐食（酸化）と摩耗である・変形・座屈 ・・・・ 腐食あるいは摩耗による断面減少の防止
２．非鉄金属・腐

食 ・・・・・ 防錆油，電気防食，環境改善（湿度除去）・摩耗 ・・・・・ 潤滑油，潤滑材

・変形・座屈 ・・・・ 摩耗による断面異常減少の防止
３．ゴム材

腐食と摩耗を防止することが日常の維持管理の要点！

・酸化・硬化 ・・・・ 環境に適合した材料の選定
・摩耗 ・・・・・ 過剰圧着防止，潤滑材，摩擦面表面粗さ減少

４．電気機器材
・伝導性・絶縁性の劣化 ・・・・・ 酸化，湿気を帯びた塵の付着に対して乾燥，清掃維持管理の実際
ゲート設備

経年の運転により摩耗や腐食や劣化が進行

維持管理の基本

ゲート設備の状態（機能の保持状態）を把握し，その状態が正常な状態からどれだけ乖離しているかを知り進行性のものか否かを判断し，対処する。

維持管理とはその時点の状態を知るために行う点検

予期しない外力の作用（流木の衝突や地震、設計条件以上の範囲での操作等）による変形や脱落

必要に応じて行う整備

設備を健全な状態に維持すること

日常管理が長持ちの秘訣

日常管理

整備や年次点検だけではなく、普段から清掃や軽微な補修など日常管理をすることで、製品の延命につながります。

・ゲートの塗装・清掃
日常管理方法・扉体付近のゴミの撤去
・グリスの塗布（１回／年）

塗装の劣化判定その１

劣化標準写真（発錆）

（Ｂ）

（Ｃ）

（Ｄ）

塗装の劣化判定その２
劣化標準写真（ふくれ）劣化標準写真（はくり）劣化標準写真（亀裂）

（Ｂ）

（Ｂ）

（Ｂ）

（Ｃ）

（Ｃ）

（Ｃ）

（Ｄ）

（Ｄ）（Ｄ）

再塗装手遅れの状態

バルブコントロール
点検整備基準書

スピンドル式開閉装置の点検整備状況

点検整備前

門構設置

バルブコントロール
取外しスピンドル点検整備状況

清掃中

清掃点検前

清掃点検完了スピンドルグリス塗布状況

グリス塗布完了

点検完了後グリス塗布

スピンドルグリス塗布状況

清 掃

清掃点検完了

グリス塗布

塗布完了

開閉装置（スピンドル式）部品図

バルブコントロール分解整備状況

分解中

整備後組立中バルブコントロール新旧部品状況

ウオームホイル旧品の状態

ウオームホイル新品の状態（歯面がナイフエッジ状に摩耗している）

メネジ旧品の状態（歯面がナイフエッジ状に摩耗している）

メネジ新品の状態

維持管理と延命策 まとめ

ゲートの機能とは

１． 確 実 な 開 閉 動 作
２． 必要な水密性の確保
３． 必要な耐久性の確保
４． 荷重に対して安全な構造

機能を維持するには適切な維持管理（点検・整備）を実施することが重要！！
延命策として最も効果的なものは早期の塗装替えと適正な給油が最も有効！！！
おわり

参考資料
令和３年８月発刊

設備点検表スライドゲート①

設備点検表スライドゲート②

設備点検表スライドゲート③

設備点検表スライドゲート④

設備点検表ラック式①

設備点検表ラック式②

設備点検表ラック式③

設備点検表スピンドル式①

設備点検表スピンドル式②

設備点検表スピンドル式③