JPH0424313A - ゲートの水密装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダムの導水管などに設けたゲートの水密装置
に関する。

［従来の技術］ 従来の水密ゴム圧着装置は第３図に示すごとく、ダム１
の導水管２に設けられたラジアルゲート等の主ゲート３
と、導水管２の内周面に設けて、閉状態においてゲート
３の前面全周部を圧着する環状の水密ゴム４とからなり
、図示省略したが該水密ゴム４の背部にダム１の水圧を
導入して該水密ゴム４内に充填されている不凍液を加圧
するとともに、さらにこの不凍液を別途設けたポンプに
より、さらに加圧して水密ゴム４を前進させ、ダム１の
水圧より大きい圧着力をゲート３に作用させて水密を保
つようにしたものが知られている。

ところが、この装置の場合、ポンプにより一定量の清水
を水密ゴム４内に送って不凍液を余分に加圧しているだ
けであるから、水密ゴム４の加圧力すなわちゲート３の
圧着力を所望の値に維持できるとは限らない。つまり細
かい単位の加圧制御は不可能である。

これは、ダムの水頭が最大でも１００ｍ前後で、これを
水圧で換算すると１０ＫＩ／ｃｔＡであり、このときの
水密ゴム４の加圧力は前記水圧より若干高い１２〜１３
Ｋｇ／ｃｍに設定される。この加圧力をポンプで低水頭
から上記水頭迄の間に細かく加圧制御することは、その
（ポンプの）特性上より無理であることに起因する。

そこで、これを改良するものとして、特開昭６２−２４
２００５号公報を挙げることができる。

この水密装置は、閉状態のゲートに圧着させられろ水密
ゴム内に送られてこれを加圧する水密ゴム加圧用の不凍
液と不凍液を加圧して水密ゴム内に送る不凍液加圧用の
空気が入れられた気密圧力タンク、空気溜めを有し、こ
の空気溜めから気密圧力タンク内に空気を供給して不凍
液を加圧する空気供給手段、気密圧力タンクから空気を
排出する空気排出手段などを備えたものである。

この方式は、不凍液を空気加圧手段によって加圧するも
のであるから、水密ゴムの細かい制御ができるという利
点がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、気密圧力タンク内の不凍液とこれを加圧
するために導入した空気との間に何の分離隔壁がないの
で、このことにより空気が不凍液中に混入することとな
り、制御が不安定（不規則）となる、例えば所定の位置
に設定しにくいなど今−多制御の信頼性に欠けるという
問題がある。

本発明は、前記従来の欠点を改良するためになしたもの
であり、液圧加圧手段を採用することによって、制御の
安定性と細かい制御が可能なゲートの水密装置を提供す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のゲートの水密装置は、ダムに設けたゲートに、
液体加圧手段を介して水密ゴムを圧着するようにしたも
のであって、該液体加圧手段は水密ゴムの背部と不凍液
貯蔵タンクとを不凍液供給管並びに切換弁を具備する不
凍液排出管を介して接続し、該不凍液供給管に、加圧至
、前進用室および後退用室の３室からなる油圧シリンダ
の加圧室を接続し、該抽圧シリンダの前進用室と後退用
室に油圧ユニットを接続するとともに前記加圧室と前記
前進用室の面積比を１０：１〜２０：１となし、かつ前
記油圧シリンダの加圧室を挾んだ前後の不凍液供給管に
逆止弁を介在させたものである。

［作用］ 切換弁が開状態で、ゲートが下降して停止すると、切換
弁が閉となる。この状態で、油圧ユニットからの油が、
油圧シリンダの後退用室に供給される。一方、前進用室
の油は排出される。

上記によって、油圧シリンダは後退する。この下降によ
って、加圧室が負圧になることから、タンク内の不凍液
は供給管、逆止弁を経て加圧室に流れ込む。このとき、
水密ゴム側の不凍液は逆止弁により加圧室内に逆流する
ことがない。

次いで、油圧ユニットが供給側に切換ねる。この切換え
によって、今度は油が油圧シリンダの前進用室に入り後
退用室から排出される。これによって、油圧シリンダは
前進し、加圧室内の不凍液は加圧されながら、加圧室か
ら吐出され、供給管、逆止弁を経て排出される。このと
き、加圧室の不凍液は逆止弁によりタンク内に戻ること
はない。

加圧室内の不凍液は油圧ユニットの交互の切換えによる
油圧シリンダの往復動によって加圧され、加圧された不
凍液は、不凍液供給管を経て水密ゴム内に供給される。

この加圧液によって、水密ゴムは前進し、ゲートを圧着
するのである。

水密ゴムの圧着力が所定値に達すると、油圧ユニットが
停止し、油圧シリンダの作動が止まり、水密ゴムはゲー
トに適正な加圧力で圧着し、水密を保つのである。

なお、油圧シリンダは、加圧室と前進用室の面積比が１
０：１〜２０：１であることから、油圧ユニット側の実
圧に対して加圧室の実圧は細かい単位で昇圧される。こ
のことによって、ダムの水頭の増減による、水密ゴムの
加圧制御が容易となる。

ゲートを閉から開状態にするには、切換弁を開にする。

これにより、水密ゴム内の不凍液は不凍液排出管を経て
タンクに戻るため、その圧力は零となり、ゲートの開時
におけろ水密ゴムの摩擦力をなくすことによってゲート
の開閉を容易にする。

「実施例］ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

前記第３図で示した基本構造は、同一につき説明を省略
する。第１図〜第２図において、１０は不凍液貯蔵タン
クで、このタンクと前述した水密ゴム４の背部に設けた
彫版・収縮自在なチューブ５とを不凍液供給管１１及び
不凍液排出管１２を介して接続する。

不凍液供給管１１のチューブ５側近傍には流量制御弁１
３を設けるとともに不凍液排出管１２には流量制御弁１
３及び電磁切換弁１５を設ける。

１６は供給管１１から分岐したリリーフ弁１７を具備す
る不凍液逃し管で、他端をタンク１０に接続する。

２０は油圧シリンダで、この油圧シリンダは、主シリン
ダ２１と副シリンダ２２とからなり、各シリンダ内にそ
れぞれ主副ピストン２３．２４がｖｃ装され、両ピスト
ン２３．２４はロッド２５により一体となっている。

従って、油圧シリンダ２０はピストン２３，２４によっ
て加圧室ａ、前進用室す及び後退用室Ｃの３室に別れて
おり、加圧室ａに供給管１１を連通する。

３０は油圧ユニットで、この油圧ユニットは、オイルタ
ンク３１と三方向電磁切換弁３２を配管３３で接続し、
配管３３に、オイルタンク３１側から順にオイルポンプ
３４、逆止弁３５を介装し、さらに切換弁３２からの配
管３３ａを油圧シリンダ２０の前進用室すに、配管３３
ｂを油圧シリンダ２０の後退用室Ｃに接続し、かつ各配
管３３ａ。

３３ｂにはそれぞれ流量制御弁３６を介装したものから
なる。３７はリリーフ弁、３８は圧力計である。

４０．４１は油圧シリンダ２０の前寄りと後よりの供給
管１１に介在させた逆止弁である。

４２．４３はそれぞれ供給管１１及び配管３３ａに接続
した圧力検出器で、この検出器で検出された結果を制御
盤４４を経てコンピュータ４５に入力するようになって
いる。また、制御盤４４に１、ダムの水頭を水面計４６
により検出し、その結果を入力するようになっている。

４７は制御盤４４からの信号を入力する駆動制御部であ
り、この制御部から三方向電磁切換弁３２の切換指令（
■参照）、オイルポンプ３４のモータ起動指令（■参照
）及び切換弁１５の切換え指令（■参照）を出すように
なっている。

４８は弁４９を備える不凍液タンク１０へのダム水補給
管、５０は弁５１を備える供給管１１へのダム水供給管
である。

なお、必要により供給管１１に弁５２、アキュームレー
タ５３を設けることができる。

次に実施例の作用を説明する。

ゲート３の開状態では、切換弁１５は開でおり、チュー
ブ５内の水圧は、不凍液排出管１２を介してタンク１０
に連通していることから、はぼ零である。ただ、タンク
１０は水密ゴム４の位置より上部に設置されていること
から、その水頭分だけチューブ５内に圧力が発生するが
、その圧力はごく僅かである。

このとき、油圧ユニット３０の切換弁３２は中立（図示
の）位置にあり、油圧シリンダ２０は作動しない。

上記の状態からゲート３が下降して停止すると、ケート
３の停止信号により、制御部４７からそれぞれ指令が出
され、切換弁１５は閉に、切換弁３２は排出側（図示の
右側）に切換るとともにオイルポンプ３４が起動する。

すると、オイルタンク３１からの油が、配管３３、切換
弁３２、配管３３ｂ、制御弁３６を経て油圧シリンダ２
０の後退用室Ｃに供給される。一方、前進用室すの油は
配管３３ａ、制御弁３６、三方向電磁切換弁３２を経て
オイルタンク３１に戻る。

上記によって、油圧シリンダ２０のピストン２３．２４
は後退（図示の位置から下降）する。この下降によって
、加圧室ａが負圧になることから、タンク１０内の不凍
液は供給管１１、逆止弁４０を経て加圧室ａに流れ込む
。このとき、チューブ５側の不凍液は逆止弁４１により
加圧室ａ内に逆流することがない。

ついで、切換弁３２が供給側（図示の右側）に切換わる
。この切換えによって、今度は油が油圧シリンダ２０の
前進用室すに入り後退用室Ｃから排出される。これによ
って、ピストン２３．２４は前進し、加圧室ａ内の不凍
液は加圧されながら加圧室ａから吐出され、供給管１１
、逆止弁４１を経て、チューブ５に入る。このとき、加
圧室ａの不凍液は逆止弁４０によりタンク１０内に戻る
ことはない。このようにオイルポンプ３４の起動と切換
弁３２の交互の切換えによるピストン２３３４の往復動
によってタンク１０内の不凍液は加圧室ａを経てチュー
ブ５内に加圧されながら供給される。

この加圧によって、順次チューブ５は彫版し、ひいては
、水密ゴム４が前進し、ゲート３のスキンプレートを圧
着する。

そして、この加圧状態は検出器４２．４３にて検出され
、その検出値が電気信号に変換されて制御盤４４に入力
され、ざらにコンピュータ４５に入力される。

一方、ダム１０水頭が水面計４６により検出され、この
水頭による水圧が電気信号に変換されて制御盤４４に入
力され、さらにコンピュータ４５に入力される。

ここで、この水圧に対応する水密ゴム４の加圧力がコン
ピュータ４５に設定記憶されていることから、この目標
値と前記検出値が比較演算され、両値が一致したところ
で、コンピユータ４５→制御盤４４→制御部４７に入力
され、制御部４７からの指令によりオイルポンプ３４は
停止し、切換弁１５は閉となり、切換弁３２は中立位置
となる。

従って、チューブ５内の不凍液は、切換弁１５の閉と、
逆止弁４１の作用により、加圧状態で閉じこめられるこ
ととなり、チューブ５は所定の彫版によって水密ゴム４
を押圧し、ひいては水密ゴム４はゲート３に適正な加圧
力で圧着し、水密を保つのである。

なお、油圧シリンダ２０は、加圧室ａと前進用室すの面
積比が１０：１〜２０：１であることから、オイルポン
プ３４側の実圧に対して加圧室ａ実圧は細かい単位で昇
圧される。このことによって、ダム１の水頭の増減によ
る、水密ゴム４の加圧制御が容易となる。

その後、水位の変動は水面計４６で、チューブ５内の水
圧は検出器４２．４３により常時検出し、制御盤４４を
介してコンピュータ４５に入力される。

この状態から、例えばダム１の水位が上がり、その上昇
値が一定値を越えると、再び前記と同様に制御盤４４→
制御部４７から指令が出され、オイルポンプ３４の起動
と切換弁３２の切換えにより、ざらに加圧されて、目標
値に達したとき、加圧を停止し、ダム１の水頭に対応し
た水密ゴム４の加圧を行う。

逆に、ダム水位が下がり、水面計４６の検出値が一定値
以下となると、制御部４７を経て切換弁１５が開となる
。

これによって、チューブ５内の不凍液は、不凍液排出管
１２→流量制御弁１４を経てタンク１０に戻るとともに
チューブ５内の圧力は降下する。

この圧力降下を検出器４２で検出し、下位の目標設定値
になったところで、制御部４７からの指令により、切換
弁１５は閉じる。

実際は、下位の設定値で止めることは難しいので、チュ
ーブ５内の圧力はその設定値よりも低いものとなる。

従って、この検出値は、制御盤４４を経てコンピュータ
４５に入力され、コンピュータ４５にて比較演算され、
この結果を制御盤４４→制御部４７を経て油圧ユニット
３０が作動し、降下した圧力に見合うよう不凍液を加圧
し、検出値が目標値に達したとき、停止する。

このように、低下した水頭に見合う加圧力で、水密ゴム
４を押圧し、水密を保つ。

ゲートを閉から開状態にするには、ゲート３の開信号に
より、制御部４７からの指令により、切換弁１５が開と
なる。これにより、チューブ５内の不凍液は不凍液排出
管１２→流量制御弁１４を経てタンク１０に戻るため、
その圧力は零となりゲート３の開時における水密ゴム４
の摩擦力をなくすことによってゲート３の開閉を容易に
する。

なお、何等かの理由によって、チューブ５内の圧力が異
常に高圧になったときは、不凍液送がし管１６、リリー
フ弁１７を介して、タンク１０内に戻し、過圧を回避す
る。

また、前記実施例では、水密ゴム４の背部にチューブ５
を加圧・押圧するようにしたが、水密ゴム４の移動量が
比較的少ない場合には、チューブ５を省略し、直接水密
ゴム４に水圧を作用させることができる。

［発明の効果］ 本発明は、上述のように構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

ダムに設けたゲートに、液体加圧手段を介して水密ゴム
を圧着するようにしたものであって、該液体加圧手段は
水密ゴムの背部と不凍液貯蔵タンクとを不凍液供給管並
びに切換弁を具備する不凍液排出管を介して接続し、該
不凍液供給管に、大径室、前進用室および後退用室の３
室からなる油圧シリンダの加圧室を接続し、該油圧シリ
ンダの前進用室と後退用室に油圧ユニットを接続すると
ともに前記油圧シリンダの加圧室を挾んだ前後の不凍液
供給管に逆止弁を介在させたので、従来のような空気が
不凍液中に混ざり合うことによる制御の不安定さが解消
される。

また、油圧シリンダの加圧室と前記前進用室の面積比を
１０＝１〜２０：１としたから、特別な油圧ユニットを
用いること無く、通常の油圧ユニットによる水密ゴムの
きめ細かい加圧制御が可能となった。

さらに、油圧シリンダの前後に逆止弁を設けたから、該
油圧シリンダの容量が小形化され、製作費が安価につく
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図は同要部
の断面図、第３図は従来のダムの導水管とゲートを示す
断面図である。 ３・・・・・・ゲート　　　　　４・・・・・・水密ゴ
ム１０・・・・・・不凍液貯蔵タンク１１・・・・・・
不凍液供給管１２・・・・・・不凍液排出管　　１５・
・・・・・切換弁２０・・・・・・油圧シリンダ　　３
０・・・・・・油圧ユニットａ・・・・・・加圧室　　
　　　ｂ・・・・・・前進用室Ｃ・・・・・・後退用室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ダムに設けたゲートに、液体加圧手段を介して水
   密ゴムを圧着するようにしたものであつて、該液体加圧
   手段は、水密ゴムの背部と不凍液貯蔵タンクとを不凍液
   供給管並びに切換弁を具備する不凍液排出管を介して接
   続し、該不凍液供給管に、加圧室、前進用室および後退
   用室の３室からなる油圧シリンダの加圧室を接続し、該
   油圧シリンダの前進用室と後退用室に油圧ユニットを接
   続するとともに前記加圧室と前記前進用室の面積比を１
   ０：１〜２０：１となし、かつ前記油圧シリンダの加圧
   室を挾んだ前後の不凍液供給管に逆止弁を介在させたも
   のからなることを特徴とするゲートの水密装置。