JPH0434111A - Automatic rotary weir - Google Patents
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- JPH0434111A JPH0434111A JP14256690A JP14256690A JPH0434111A JP H0434111 A JPH0434111 A JP H0434111A JP 14256690 A JP14256690 A JP 14256690A JP 14256690 A JP14256690 A JP 14256690A JP H0434111 A JPH0434111 A JP H0434111A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、河川または水路を堰上げて取水するための自
動回動層(ゲート)に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an automatic rotating layer (gate) for damming a river or waterway to take in water.
(従来技術)
河川または水路には、通常、上流水位をほぼ一定に保持
するためにゲートが設置される。従来、このゲートとし
てはフロートを利用して作動するようになっているもの
があり、その一つとして第6図に示すような自動操作可
能なテンターゲート1がある。図において、水路2の上
方を横断して回動自在に設けた主軸3にアーム4が上下
流方向に固着され、アーム4の上流端には主軸3を中心
とする円弧状の扉体5が固着され、水路2を堰上げ可能
に配置されている。一方、アーム4の下流端近くの下方
にカウンターウェイト6が調節自在に装着されている。(Prior Art) Gates are usually installed in rivers or waterways in order to keep the upstream water level approximately constant. Conventionally, there are gates that operate using floats, one of which is an automatically operable tenter gate 1 as shown in FIG. In the figure, an arm 4 is fixed in the upstream and downstream directions to a main shaft 3 that is rotatably provided across the upper part of the water channel 2, and an arc-shaped door body 5 centered on the main shaft 3 is attached to the upstream end of the arm 4. It is fixed and arranged so that it can dam the waterway 2. On the other hand, a counterweight 6 is adjustably mounted below near the downstream end of the arm 4.
水路2の側方には静水池7と、越流堰8を介して静水池
7と連通ずるフロート室9とが設けられており、静水池
7はゲートlの上流側水路に通水口10を介して連通さ
れ、フロート室9は小径の流出口11を介してゲート1
の下流側水路に連通されている。そして、フロート室9
内に収納されたフロート12は、主軸3にアーム4と同
方向に延ばして固着されたフロートアームI3の上流端
に懸垂されている。なお、越流堰8の層表は流出口11
の断面積に比して十分に大きくされている。A still water pond 7 and a float chamber 9 communicating with the still water pond 7 via an overflow weir 8 are provided on the side of the water channel 2. The still water pond 7 has a water inlet 10 in the water channel upstream of the gate l. The float chamber 9 communicates with the gate 1 through a small diameter outlet 11.
It is connected to the downstream waterway. And float chamber 9
The float 12 housed inside is suspended from the upstream end of a float arm I3 fixed to the main shaft 3 so as to extend in the same direction as the arm 4. In addition, the layer table of overflow weir 8 is the outflow port 11.
It is sufficiently large compared to the cross-sectional area of .
次に上記ゲート1の作用について説明する。Next, the operation of the gate 1 will be explained.
ゲート1の上流側水路と静水池7の水位が、越流堰8の
頭頂よりも僅かに高くなると、越流堰8の頭頂が流出口
11の断面積に比して十分に大きくされているので、フ
ロート室9内の水位が上昇し、その結果、フロート12
と扉体5が上昇して流下量が増加しゲート1の上流水路
の水位が低くなる。When the water level of the upstream waterway of the gate 1 and the still water pond 7 becomes slightly higher than the top of the overflow weir 8, the top of the overflow weir 8 is made sufficiently large compared to the cross-sectional area of the outlet 11. Therefore, the water level in the float chamber 9 rises, and as a result, the float 12
The gate body 5 rises, the flow rate increases, and the water level in the upstream waterway of the gate 1 becomes lower.
一方、静水池7の水位が低下すればフロート室9内への
流入量が減少しフロート室9内の水位の上昇が止まるの
でゲート1は静止する。ゲートlの上流水路の水位が低
下した場合における作用については自明の事であるので
説明を省略する。On the other hand, if the water level in the still water pond 7 decreases, the amount of water flowing into the float chamber 9 will decrease and the water level in the float chamber 9 will stop rising, so the gate 1 will remain stationary. Since the effect when the water level of the upstream waterway of gate l decreases is self-evident, a description thereof will be omitted.
ところで、上記ゲート1においてその開閉精度を上げる
には、フロート12の平面積を小さくすれば良いが、こ
の場合浮力が小さくなるので、第一に、主軸3から扉体
5までの距離(以下、扉体5のアーム長と云う)を小さ
(して扉体5に装着された水密ゴム(図示略)の抵抗ト
ルクを小さくし、第二に主軸3からフロー)−12中心
までの距離すなわちフロートアーム13の長さを大きく
する事が必要である。換言すれば、扉体5のアーム長に
対するフロート12のアーム長の比率(以下、アーム長
比という。)を大きくする必要がある。By the way, in order to increase the opening/closing accuracy of the gate 1, the flat area of the float 12 can be made smaller, but in this case the buoyancy will be smaller, so firstly, the distance from the main shaft 3 to the gate body 5 (hereinafter referred to as The arm length of the door body 5) is reduced (the resistance torque of the watertight rubber (not shown) attached to the door body 5 is made small, and secondly, the distance from the main shaft 3 to the flow) - 12 distance from the center, that is, the float. It is necessary to increase the length of the arm 13. In other words, it is necessary to increase the ratio of the arm length of the float 12 to the arm length of the door body 5 (hereinafter referred to as arm length ratio).
しかしながら、第6図に示す従来技術においては、水路
2の流水量が多(ゲートlの上・下流側の水位差が少な
い場合に、フロート12の昇降し得る高さは極めて少な
く、一方、扉体5の下方を通過する水流の速度は小さい
ので、扉体5が大きく開閉しなければ上流水位を一定に
保持できないという問題がある。このことは、木理学的
な制約のために扉体5とフロート12のアーム長比を極
めて小さくせざるを得ないと云うことを意味し、上記開
閉精度を上げることに関してマイナスとなる。However, in the conventional technology shown in FIG. Since the speed of the water flow passing below the body 5 is small, there is a problem that the upstream water level cannot be maintained constant unless the door body 5 is opened and closed widely. This means that the arm length ratio of the float 12 must be made extremely small, which is a negative factor in improving the opening/closing accuracy.
そこで、本発明者は、第7図に示すようなゲート14を
提案した(特願平1−173532号参照)。従来のゲ
ート1 (第6図参照)と異なる部分は、フロート15
内を密閉室15aとその上部に配した上部室15bとに
区画し、上部室15b内部を密閉室15aを貫通し屈曲
自在の連通管16を介してゲート14の下流側水路に連
通させたことにある。これにより、上部室15b内部の
水が出入しながらフロート15が昇降するので、フロー
ト15に働く作用力は、フロート15の昇降に拘らず、
フロート室9と下流側水路の水位が大きく変化しない限
り消失する事がないから、フロートアーム13の長さに
は理論上の制約がないので、フロート室9の底面を低く
して、フロート15のアーム長を大きくする事ができる
。Therefore, the present inventor proposed a gate 14 as shown in FIG. 7 (see Japanese Patent Application No. 1-173532). The difference from the conventional gate 1 (see Figure 6) is the float 15.
The inside is divided into a sealed chamber 15a and an upper chamber 15b arranged above the closed chamber 15a, and the inside of the upper chamber 15b is communicated with the downstream water channel of the gate 14 via a flexible communication pipe 16 that penetrates the closed chamber 15a. It is in. As a result, the float 15 moves up and down while the water inside the upper chamber 15b goes in and out, so the acting force acting on the float 15 is independent of the up and down movements of the float 15.
Since the float arm 13 will not disappear unless the water level of the float chamber 9 and the downstream channel change significantly, there is no theoretical restriction on the length of the float arm 13. The arm length can be increased.
なお、アーム4の下流端に取付けられたカウンターウェ
イト6は、重さと高さが調節可能とされ、装置全体の重
心位置が、ゲート14の全閉状態においては主軸3の上
流側の斜め上方に、全開状態においては主軸3の下流側
の斜め上方に来るようにされている。以上のことがら、
洪水時においては、上記の重心の作用によって、フロー
1−15は上部室15b内部の水を吐き出しながら上昇
し、扉体5の下端が空中に上昇してゲート14が全開す
る。洪水が去って、水路2の水位が低くなれば、空中に
露出されたフロート15の下部の密閉室15aの重さに
よって、フロート15が下降すると共に扉体5が下降す
る。そこで、再び堰上げが開始されるようになる。The weight and height of the counterweight 6 attached to the downstream end of the arm 4 are adjustable, and the center of gravity of the entire device is diagonally above the upstream side of the main shaft 3 when the gate 14 is fully closed. , in the fully open state, it is arranged to be located diagonally above the downstream side of the main shaft 3. The above things,
In the event of a flood, the flow 1-15 rises while discharging the water inside the upper chamber 15b due to the action of the center of gravity, the lower end of the door body 5 rises into the air, and the gate 14 is fully opened. When the floodwaters subside and the water level of the waterway 2 becomes low, the weight of the sealed chamber 15a at the bottom of the float 15 exposed in the air causes the float 15 to descend and the door body 5 to descend. Therefore, the dam will be raised again.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記構成においても、扉体5のアーム長
は依然として太き(、フロート室9の底面は深くなり、
したがって、扉体5とフロート15のアーム長比はあま
り変わらず、フロート15の平面積は依然として太き(
、設置スペースを必要とすると云う問題は残ったままで
ある。(Problem to be Solved by the Invention) However, even in the above configuration, the arm length of the door body 5 is still large (the bottom surface of the float chamber 9 is deep,
Therefore, the arm length ratio of the door body 5 and the float 15 does not change much, and the planar area of the float 15 is still large (
However, the problem of requiring installation space remains.
また、扉体5とフロート15のアーム長比が小さいと云
う以外にも、フロート15が直接フロートアーム13に
懸垂されていることで昇降にともなってフロート15が
上・下流方向に変位し、このために、フロート室9内の
フロート15との隙間を広く取らねばならず、したがっ
て、フロート15に働いている作用力がなかなか減少せ
ず、また一方、扉体5の抵抗は動き始めると、静止摩擦
抵抗から動摩擦抵抗に変って減するということから、扉
体5が過剰に動(ということであり、この結果、流量が
少ない場合には、扉体5が絶えず開閉を繰返し、水面が
一定しないと云う問題があった。In addition to the fact that the arm length ratio between the door body 5 and the float 15 is small, the fact that the float 15 is suspended directly from the float arm 13 causes the float 15 to displace upward and downstream as it moves up and down. Therefore, the gap between the float 15 in the float chamber 9 and the float 15 must be widened, and therefore the force acting on the float 15 does not decrease easily. Since frictional resistance changes to dynamic frictional resistance and decreases, the door body 5 moves excessively (this means that when the flow rate is low, the door body 5 constantly repeats opening and closing, and the water level is not constant. There was a problem.
本発明は扉体を操作するフロートの動作を確実にして安
定した埋土げの行える自動回動堰を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic rotating weir that can ensure stable soil filling by ensuring the operation of a float that operates a gate body.
(課題解決のための手段)
上記目的を達成するために、本発明は、水路を横断して
設けた扉体を、アームの一端に固着し、該アームの他端
を前記扉体の下流側水路の両壁の計画水位より低い位置
に回動自在に配設した主軸に固着し、前記扉体の上流側
水路と連通する静水池および該静水池と連通し前記扉体
の下流側水路と導水池を介して連通ずるフロート室を水
路に沿った前記扉体の側方に設け、前記フロート室に配
したフロートの内部を下流側水路と連通させ、前記フロ
ートを垂直に昇降させる連動装置に接続し、該連動装置
に連結装置を介して前記アームを連結させ、前記扉体を
前記フロートと連動させるようにしたことを特徴とする
。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention fixes a door provided across a waterway to one end of an arm, and fixes the other end of the arm to the downstream side of the door. A stilling pond fixed to a main shaft rotatably disposed at a position lower than the planned water level on both walls of the waterway and communicating with the upstream waterway of the gate body, and a still water reservoir communicating with the still water reservoir and communicating with the downstream waterway of the gate body. A float chamber communicating through a water conduit is provided on the side of the door body along the waterway, and an interlocking device that vertically raises and lowers the float by communicating the inside of the float arranged in the float chamber with the downstream waterway. and the arm is connected to the interlocking device via a connecting device, so that the door body is interlocked with the float.
また、カウンターウェイトを連結装置を介して連動装置
に装着しても良く、フロートを昇降時に横方向に振れな
いようにガイド装置によって保持しても良い。Further, the counterweight may be attached to the interlocking device via a coupling device, and the float may be held by a guide device so as not to swing laterally when going up and down.
(作 用)
本発明は上記のように構成するものであるので、主軸が
計画水位以下の位置に軸支されるので扉体のアーム長を
著しく小さくすることができ、扉体作動時の抵抗トルク
が小さくなる。また、連結装置により連動装置を主軸の
位置と別箇所に設けることができるので、フロート室の
底面を僅かに掘込むだけで、フロートのアーム長を大き
くすることができ、扉体とフロートのアーム長比を著し
く大きくすることができる。(Function) Since the present invention is configured as described above, the main shaft is supported at a position below the planned water level, so the arm length of the door body can be significantly reduced, and the resistance when the door body is operated is reduced. Torque becomes smaller. In addition, since the interlocking device can be installed at a different location from the main shaft, the length of the float arm can be increased just by slightly digging into the bottom of the float chamber. The length ratio can be significantly increased.
また、フロートは連動装置によってフロート室内を垂直
に昇降可能にされるので、フロートの平面位置が決めら
れフロートとフロート室内との隙間を上下流方向に余分
に取る必要がなくなり、フロートの平面積を小さくする
だけでなくその水面積を小さくすることができる。した
がって、フロートが僅かに昇降しただけで、フロート室
内の水面がフロートと反対方向に大きく動いて、フロー
トに働いていた作用力が消失し、扉体の無駄な動きがな
くなり効率良く作動する。In addition, since the float can be moved up and down vertically within the float chamber by the interlocking device, the planar position of the float is determined, eliminating the need for extra clearance between the float and the float chamber in the upstream and downstream directions, and reducing the planar area of the float. Not only can it be made smaller, but its water area can also be made smaller. Therefore, when the float moves slightly up and down, the water surface in the float chamber moves significantly in the opposite direction to the float, the acting force acting on the float disappears, and the door body no longer moves in vain, resulting in efficient operation.
また、フロートは、必ず水中と空中に跨る必要があるが
、連結装置によって連動装置を水面上方に設置すること
ができる。また、カウンターウェイトも連結装置を介し
て装着されるので、流水の流通を阻害する事はない。Furthermore, although a float must necessarily straddle water and air, the interlocking device can be installed above the water surface using a connecting device. Furthermore, since the counterweight is also attached via a connecting device, it does not obstruct the flow of running water.
[実施例] 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第3図に示すように、水路17にはその流れを埋土げる
ゲート18が設けられ、水路17を横断する扉体19に
は、その両側端に配置された厚板の縦桁20と、扉体1
9の下流側面のはf中間の高さの位置に扉体19と一体
となってその両側端は縦桁20に固着された箱状の断面
を形成する捩り桁21と、扉体19の下端近くに固着さ
れその両端も縦桁20に固着された水平桁22(第1図
参昭)とが、組み付けられている。そして、両側の縦桁
20の下流側のはf中間の高さの位置に各々アーム23
.23が固着されている。As shown in FIG. 3, the waterway 17 is provided with a gate 18 for blocking the flow, and the gate body 19 that crosses the waterway 17 has vertical girders 20 made of thick plates arranged at both ends thereof. , door body 1
On the downstream side of 9 is a torsion girder 21 that forms a box-shaped cross section that is integrated with the door body 19 at an intermediate height position and whose both ends are fixed to the longitudinal girders 20, and the lower end of the door body 19. A horizontal girder 22 (see Fig. 1), which is fixed nearby and whose both ends are also fixed to the longitudinal girder 20, is assembled. The arms 23 on the downstream side of the longitudinal girders 20 on both sides are located at the intermediate height of f.
.. 23 is fixed.
アーム23の方向は、ゲート18の全閉状態において、
はf水平にされ、その下流側端部に形成された孔に、両
側に柄を有する主軸24の先端が外側から緩く嵌合され
、両者はスプリングビン25によって結合され、一方の
主軸23は水路17の壁内に埋設されている主軸受26
に回動自在に軸支され、他方の主軸24は水路17の壁
内に埋設されている主軸受26に軸支されると共に貫通
し、後述する並設された導水池27を横断して外側の壁
内に埋設されている副軸受28(第2図参照)に回動自
在に軸支されている。また、扉体19の側方には水路1
7の壁を隔てて静水池29が設けられ、さらに下流側に
向かって順にフロート室30および導水池27が設4け
られている。静水池29はゲート18の上流側水路と壁
に穿設された通水口31を介して連通され、また、静水
池29は越流堰32を介してフロート室30と連通され
ている。また、フロート室3oは底部に配した小径の流
出管33を介して導水部27と連通し、また、導水部2
7は水路17の壁に穿設された導水口34を介してゲー
ト18の下流側水路に連通されている(第1.2図参照
)。The direction of the arm 23 is as follows when the gate 18 is fully closed.
is made horizontal, and the tip of a main shaft 24 having handles on both sides is loosely fitted from the outside into a hole formed at its downstream end, and both are connected by a spring pin 25, and one main shaft 23 is connected to a water channel. Main bearing 26 buried in the wall of 17
The other main shaft 24 is rotatably supported by a main bearing 26 buried in the wall of the water channel 17, and passes through the water channel 17, crossing parallel water guide basins 27 to be described later. It is rotatably supported by an auxiliary bearing 28 (see FIG. 2) embedded in the wall of the main body. In addition, a water channel 1 is provided on the side of the door body 19.
A still water pond 29 is provided across the wall 7, and a float chamber 30 and a water guide pond 27 are provided in this order toward the downstream side. The still water pond 29 communicates with the upstream waterway of the gate 18 through a water inlet 31 bored in the wall, and the still water reservoir 29 communicates with the float chamber 30 through an overflow weir 32. Further, the float chamber 3o communicates with the water guide section 27 via a small diameter outflow pipe 33 arranged at the bottom, and also communicates with the water guide section 27.
7 is communicated with the downstream water channel of the gate 18 via a water inlet 34 bored in the wall of the water channel 17 (see FIG. 1.2).
次に越流堰32の構成について説明する。第2図に示す
ように5静水池29内に上方を開口したタンク状の注水
槽35が、その上端の高さを所定の埋土がるべき計画水
位よりも適当に低くされて配置され、注水槽35の下部
に注水管36が角ネジを介して結合され、注水管36の
他端はフロート室30の、最も低い状態におけるフロー
ト37の下端よりも低い位置に開口されている。注水槽
35の流入口35a付近は筒形の防塵防波筒38によっ
て囲繞されている。また、注水槽35の周長は流出管3
3の断面に比べて十分に大きくされており、注水槽35
の曲目から水を越流させる事によって注水槽35の水面
積を極力小さ(している。Next, the configuration of the overflow weir 32 will be explained. As shown in FIG. 2, a tank-shaped water injection tank 35 with an upper opening in the still water pond 29 is arranged with the height of its upper end appropriately lower than the planned water level at which a predetermined fill-in soil should be filled. A water injection pipe 36 is connected to the lower part of the water injection tank 35 via a square screw, and the other end of the water injection pipe 36 is opened at a position lower than the lower end of the float 37 in the float chamber 30 in its lowest state. The vicinity of the inlet 35a of the water tank 35 is surrounded by a cylindrical dustproof and waveproof tube 38. In addition, the circumference of the water injection tank 35 is the same as that of the outflow pipe 3.
It is sufficiently larger than the cross section of No. 3, and the water injection tank No. 35
The water area of the water tank 35 is made as small as possible by allowing water to overflow from the song.
フロート室30に設けられたフロート37は、その下部
に密閉部37aを形成し、その上方は導水部37bとさ
れ、頂板に通気口37cが穿たれている。The float 37 provided in the float chamber 30 has a sealed part 37a formed at its lower part, a water guide part 37b above the sealed part 37a, and a vent hole 37c formed in the top plate.
また、ツーロート室30の上流側壁面中央および下流側
壁面中央の近(の底面にそれぞれ鉛直に突き出された一
対のガイド棒39,39が固着され、このガイド棒39
はフロート37に固着されたガイドバイブ40に挿通さ
れており、このため、フロート37はガイド捧39に沿
って昇降し、フロート37のフロート室30内の位置は
確定するのでフロート37との間の隙間は極力小さくさ
れている。また、導水部37bの下端に開口する導水孔
41は密閉部37aを貫通してフロート37の下端にお
いて、フロート37の昇降に支障がないよう十分な長さ
の可撓性の導水管42と接続され、導水管42の先端は
フロート室3oの壁を貫通して導水部37内に開口され
ている。なお、流出管33と導水管42の大きさはゲー
ト18の開閉速度が適当となるように決定されている。In addition, a pair of guide rods 39, 39, which are vertically protruded from the bottom of the upstream wall center and near the downstream wall center of the two funnel chamber 30, are fixed to the bottom surface of the two funnel chamber 30, respectively.
is inserted into a guide vibe 40 fixed to the float 37. Therefore, the float 37 moves up and down along the guide rod 39, and the position of the float 37 in the float chamber 30 is determined, so that the distance between the float 37 and the float 37 is fixed. The gap is made as small as possible. In addition, a water guide hole 41 that opens at the lower end of the water guide section 37b passes through the sealing part 37a and is connected to a flexible water guide pipe 42 of sufficient length at the lower end of the float 37 so that the float 37 can move up and down without any trouble. The tip of the water guide pipe 42 penetrates the wall of the float chamber 3o and opens into the water guide section 37. Note that the sizes of the outflow pipe 33 and the water conduit pipe 42 are determined so that the opening/closing speed of the gate 18 is appropriate.
前述した導水部27内を横断した主軸24は、その中央
部の位置に、連結装置43のリンク44が固着されその
先端に下部連結ビン45を介して連結材46が回動自在
に接続されている。また、導水部27内を横断した主軸
24の上方に、この導水部27の壁上面に立設した一対
の支柱47.47に軸支された下部軸48が主軸24と
平行に回動自在に設けられている。The main shaft 24 that traverses the interior of the water guide section 27 described above has a link 44 of a connecting device 43 fixed to its central position, and a connecting member 46 rotatably connected to its tip via a lower connecting pin 45. There is. Further, above the main shaft 24 that traverses inside the water guide section 27, a lower shaft 48 is rotatably supported in parallel to the main shaft 24 by a pair of pillars 47 and 47 erected on the upper surface of the wall of the water guide section 27. It is provided.
この下部軸48に、一対の支柱47.47の内側に位置
して、上・下流方向に延びる一対の下部アーム49.4
9が固着され、この下部アーム49の下流側端に、一対
の下部アーム49.49を連結する上部連結ビン50を
介して、上記の連結材46の上端部が回動自在に接続さ
れている。この構成において主軸24、連結装置43の
下部連結ビン45と上部連結ピン50および下部軸48
を結ぶ線は平行四辺形を形成している。On this lower shaft 48, a pair of lower arms 49.4 are located inside the pair of support columns 47.47 and extend in the upstream and downstream directions.
9 is fixed, and the upper end portion of the connecting member 46 is rotatably connected to the downstream end of the lower arm 49 via an upper connecting pin 50 that connects the pair of lower arms 49 and 49. . In this configuration, the main shaft 24, the lower connecting pin 45 and the upper connecting pin 50 of the connecting device 43, and the lower shaft 48
The lines connecting them form a parallelogram.
次に連動装置51を説明する。下部軸48の上方に支柱
47に軸支されて上部軸52が水平に回動自在に設けら
れ、上部軸52に上流側に延びた一対の上部アーム53
.53が固着されている。そして、下部アーム49の上
流側先部と上部アーム53の先部とに連絡し、それぞれ
、下部支持ピン54と上部支持ビン55を介して一本の
鉛直材56が設けられている。Next, the interlocking device 51 will be explained. An upper shaft 52 is horizontally rotatably provided above the lower shaft 48 and is pivotally supported by a support 47, and a pair of upper arms 53 extend upstream from the upper shaft 52.
.. 53 is fixed. A vertical member 56 is connected to the upstream end of the lower arm 49 and the end of the upper arm 53 via a lower support pin 54 and an upper support pin 55, respectively.
鉛直材56から上流に向けて直角に、下部レール57と
上部レール58が突き出され、その間に緩く嵌合された
ローラー59を有する連結部材60を介して、上記のフ
ロート37が支持されている。この構成において、下部
軸48、下部支持ピン54、上部支持ピン55および上
部軸52を結ぶ線は平行四辺形を形成している。A lower rail 57 and an upper rail 58 protrude from the vertical member 56 at right angles toward the upstream side, and the float 37 is supported via a connecting member 60 having a roller 59 loosely fitted therebetween. In this configuration, a line connecting lower shaft 48, lower support pin 54, upper support pin 55, and upper shaft 52 forms a parallelogram.
また、支柱47に軸支された下部軸48に固着された下
部アーム49の下流側の下方には枝アーム61が突き出
し、この枝アーム61によってカウンターウェイト62
が装着されている。下部軸48がら見たカウンターウェ
イト62の位置は、ゲート18の主軸24からゲート1
8の重心位置を見た真反対の方向よっもや一上方にされ
ている。なお、支柱47に支持されて上流側に取り付け
られた枠63に前述したガイド棒39の先端が固定され
ている。また、ゲート18のアーム23が直立した状態
において、アーム23をその下流側に接する位置で支持
するように水路17の側壁にストッパー64が固着され
ている。Further, a branch arm 61 protrudes below the lower arm 49 on the downstream side of the lower arm 49 fixed to the lower shaft 48 which is pivotally supported by the column 47.
is installed. The position of the counterweight 62 when viewed from the lower shaft 48 is from the main shaft 24 of the gate 18 to the gate 1.
8's center of gravity is now one direction higher than the exact opposite direction. Note that the tip of the guide rod 39 described above is fixed to a frame 63 supported by the support column 47 and attached on the upstream side. Further, a stopper 64 is fixed to the side wall of the water channel 17 so as to support the arm 23 at a position adjacent to the downstream side thereof when the arm 23 of the gate 18 is in an upright state.
次に構成の詳細について説明する。先ず所定の堰止げる
べき計画水位と、そのや\上方に実用上許容され得る限
度内において上限水位が設定され、下流水位が計画水位
、上流水位が上限水位となるようなゲート18の開度に
おいて、フロート室30とフロート37の導水部37b
内の水位が等しくなれば、ゲート18が閉じるように、
カウンターウェイト62の重さが加減され、またフロー
ト37の平面積は、フロート室30内の水位が上限水位
になればゲート18が開くよう十分に大きくされている
。Next, the details of the configuration will be explained. First, a planned water level to be stopped at a predetermined dam is set, and an upper limit water level is set above it within a practically allowable limit, and the gate 18 is opened so that the downstream water level is the planned water level and the upstream water level is the upper limit water level. At the same time, the float chamber 30 and the water guide portion 37b of the float 37
so that the gate 18 closes when the water levels within are equal.
The weight of the counterweight 62 is adjusted, and the planar area of the float 37 is made large enough so that the gate 18 opens when the water level in the float chamber 30 reaches the upper limit water level.
カウンターウェイト62の重さと、下流水位が計画水位
で上流水位が上限水位の状態におけるカウンターウェイ
ト62の水平方向の位置は、上流において確定したので
、次に、この状態におけるカウンターウェイト62の高
さについて説明をする。この高さを決定するに先立って
、先ず、上記の開度以下の各々の開度において、ゲート
18が確実に開き得る限度内において全体の重心の高さ
は、なるべく高(されるが、全体の重心位置がそのよう
になるようにカウンターウェイト62の高さが決定され
ている。Since the weight of the counterweight 62 and the horizontal position of the counterweight 62 in the state where the downstream water level is the planned water level and the upstream water level is the upper limit water level have been determined upstream, next we will discuss the height of the counterweight 62 in this state. Give an explanation. Prior to determining this height, first, at each opening below the above-mentioned opening, the height of the entire center of gravity should be as high as possible within the limit that allows the gate 18 to open reliably (although The height of the counterweight 62 is determined so that the center of gravity of the vehicle is located at such a position.
なお、全体の重心位置の問題について補足する。本発明
においては、上記のとおりゲート18および連動装置5
1等は三つの軸に分散されて軸支されているので、全体
の重心と云う用語は適切でないように見えるが、全体が
一体となって回動するので、力学的には、全ての部分が
連動装置51の下部軸48に支持されていると見做す事
が出来る。したがって、ゲート18等の全てが下部端に
直接に支持されているものと仮想して、カウンターウェ
イト62を除いた部分の重量と重心位置を予め選定して
置けば、カウンターウェイト62の重量と位置は上記の
構成要件に基いて容易に求める事ができる。In addition, I would like to add a supplement to the problem of the overall center of gravity position. In the present invention, as described above, the gate 18 and the interlocking device 5
Since the first class is distributed and supported on three axes, the term "center of gravity" may not seem appropriate, but since the whole rotates as one, mechanically speaking, all parts can be considered to be supported by the lower shaft 48 of the interlocking device 51. Therefore, assuming that all of the gate 18 etc. are supported directly on the lower end, if the weight and center of gravity of the portion excluding the counterweight 62 are selected in advance, the weight and position of the counterweight 62 can be set. can be easily determined based on the above structural requirements.
フロート37の密閉部37aの上端の高さは、水路17
の最上流に配置するゲート18については、密閉部37
aの一部が空中に露出した事によって生ずる閉方向のト
ルクと、ゲート18の摩擦抵抗トルクの和が、自重の偏
心力による開方向のトルクよりも適当に小さくなるよう
にし、同一水路に複数のゲート18を設置する場合には
、下流に行くに従って順に小さくなるようにする。The height of the upper end of the sealed portion 37a of the float 37 is
For the gate 18 located at the most upstream position, the sealing part 37
The sum of the torque in the closing direction caused by exposing a part of the gate 18 in the air and the frictional resistance torque of the gate 18 is suitably smaller than the torque in the opening direction due to the eccentric force of the gate 18, and multiple When installing gates 18, the gates should be made smaller in order as they go downstream.
なお、フロート室30への流入手段、下流側水路への連
通ずる構成については静水池29と導水池27とを連通
可能とした通水管を配置した構成のもの(特願昭63−
326668号参照)を組合わせても良い。また、回動
郡全体の重心位置を軸よりも高くして洪水時にゲート1
8を全開させる構成となっているが、上流に余水吐があ
る場合には、むしろ洪水時にゲート18が全開しない構
成とするのが良い。In addition, regarding the inflow means to the float chamber 30 and the structure for communicating with the downstream waterway, there is a structure in which a water pipe is arranged to enable communication between the still water pond 29 and the water guiding pond 27 (Japanese Patent Application No. 1983-
326668) may be combined. In addition, by making the center of gravity of the entire rotation group higher than the axis, the gate 1
Although the gate 8 is configured to be fully opened, if there is a spillway upstream, it is better to have a configuration in which the gate 18 is not fully opened during floods.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
まず、第5図のグラフはゲート開度と水位との関係を示
すもので、上記の構成においてフロート37の平面積と
カウンターウェイト62の重さと位置を決定した下流水
位が計画水位の高さになり、上流水位が上限水位の高さ
になる状態をパターン■と称し、ゲート18の全開状態
をパターンエ、上記のパターンIとパターンmの中間の
状態をパターン■と称する事とする。また、曲線■は、
ゲートの各開角度毎の下流水位を示し、曲線■は、ゲー
ト18が静止するフロート室30内の水位を示すもので
あり、偏心力による開方向のトルクをフロート37に働
く浮力による開方向のトルクが均衡するのに必要なフロ
ート37の内外水位差が曲線■と比較することで理解で
きる。First, the graph in Figure 5 shows the relationship between the gate opening degree and the water level. In the above configuration, the downstream water level determined by the planar area of the float 37 and the weight and position of the counterweight 62 is equal to the planned water level. The state in which the upstream water level reaches the upper limit water level is referred to as pattern (2), the fully open state of the gate 18 is referred to as pattern (e), and the state intermediate between pattern I and pattern m is referred to as pattern (2). Also, the curve ■ is
The downstream water level for each opening angle of the gate is shown, and the curve (2) shows the water level in the float chamber 30 where the gate 18 is stationary. The difference in water level between the inside and outside of the float 37, which is necessary for the torque to be balanced, can be understood by comparing it with the curve (2).
上記の構成において既に説明したとおり、パターン■に
あっては、フロート室30内の水位が上・下流の水面の
中間の高さにある場合には、自重の偏心による閉方向の
トルクと、フロート37に働(浮力による開方向のトル
クが均衡し、フロト室30の水位が上流水位と等しくな
れば、ゲート18が開(ようにフロート37の平面積が
決定されているが、ゲート18の開方向と閉方向の抵抗
トルクが等しい事は勿論であるので、上記の構成は、換
言すればフロート室30内の水位が上流水位と等しく、
フロート37の内外水位差がゲート18の上・下流の水
位差と等しくなった場合に、ゲート18の抵抗トルクの
2倍のトルクがフロート37によって発生する事を期待
する事になる。この事は、バターン■においても変りが
ないが、パターン■においては、第5図に示すように、
流量の減少に応じて、フロート37の浮力の根源となる
上・下流の水位差が増加し、一方、ゲート18に働く上
・下流の水圧差の増加にともなう抵抗トルクの増加は若
干あるが、自重による抵抗トルクが大きいので、パター
ンmに比してパターン■においてはフロート37の平面
積に余裕が生じ、フロート室30内の水位が上流水位と
等しくなればフロート37に浮力が働いてゲート18が
開き、下流水位と等しくなればフロート37に働く浮力
が消失し自重の偏心力の作用によってゲート18が閉じ
る。As already explained in the above configuration, in pattern (2), when the water level in the float chamber 30 is at a height intermediate between the upstream and downstream water levels, the closing direction torque due to the eccentricity of its own weight and the float If the torque in the opening direction due to buoyancy is balanced and the water level in the float chamber 30 becomes equal to the upstream water level, the gate 18 will open (the planar area of the float 37 is determined as such, but the opening of the gate 18 is Of course, the resistance torque in the direction and the closing direction are equal, so in other words, in the above configuration, the water level in the float chamber 30 is equal to the upstream water level,
When the water level difference between the inside and outside of the float 37 becomes equal to the water level difference between the upstream and downstream sides of the gate 18, it is expected that the float 37 will generate a torque that is twice the resistance torque of the gate 18. This is the same for pattern ■, but in pattern ■, as shown in Figure 5,
As the flow rate decreases, the water level difference between the upstream and downstream sides, which is the source of the buoyancy of the float 37, increases.On the other hand, there is a slight increase in the resistance torque due to the increase in the water pressure difference between the upstream and downstream areas acting on the gate 18. Since the resistance torque due to its own weight is large, there is more room in the planar area of the float 37 in pattern (2) than in pattern (m), and when the water level in the float chamber 30 becomes equal to the upstream water level, buoyancy acts on the float 37 and the gate 18 When the water level opens and becomes equal to the downstream water level, the buoyant force acting on the float 37 disappears and the gate 18 closes due to the eccentric force of its own weight.
一方、流出管33部の上・下流の水位差とフロート室3
0の通過流量がゲート開度によって異なるので、ゲート
18が静止状態になっている時の上流水位は、流量の如
何によって若干具なる。しかし、注水槽35の周長が流
出管33の断面に比して十分に大きくされているので、
抑々、注水槽35上の越流水準自体がきわめて小さく、
越流水準の差にもとづく上流水位の差は、実用上はいさ
さかも問題にならない程に極めて小さい。また、上記の
構成からして、流量が増減すれば当然ゲート18が開閉
するが、フロート室30への流入量は開く時には増加し
、閉じる時には減少する必要があるのでこれも上流水位
が若干変動する要因となる。しかし、上記のとおり注水
槽35の周長が太き(越流水源が極めて小さ(されてい
るので、上流水位が昇降始めると直ちにフロート室30
内への流入量が増減する。また、連動装置51の水平レ
ール57.58とローラー59を用いてフロート37の
上・下流方向の変位を起こさない構造とし、フロート室
30の隙間を極力小さくしたので、フロート室30内の
水位も流水の増減に対して直ちに昇降し、フロート37
の作動によってゲート18は遅滞なく追随する。したが
って、突発的な洪水の場合以外にはフロート室30内へ
の流入量の変化は微々たるものであるので、上流水位の
変化は極めて小さくほぼ一定と見做し得る。On the other hand, the water level difference between the upper and downstream parts of the outflow pipe 33 and the float chamber 3
Since the passing flow rate at 0 differs depending on the gate opening degree, the upstream water level when the gate 18 is in a stationary state varies somewhat depending on the flow rate. However, since the circumference of the water injection tank 35 is made sufficiently larger than the cross section of the outflow pipe 33,
The overflow level itself on the water injection tank 35 is extremely small.
The difference in upstream water level based on the difference in overflow level is so small that it does not pose any problem in practice. Also, given the above configuration, the gate 18 naturally opens or closes as the flow rate increases or decreases, but the amount of inflow into the float chamber 30 must increase when it opens and decrease when it closes, so this also causes the upstream water level to change slightly. It becomes a factor. However, as mentioned above, the circumference of the water injection tank 35 is large (the overflow water source is extremely small), so as soon as the upstream water level starts to rise or fall, the float chamber 35
The amount of inflow into the interior increases or decreases. In addition, the horizontal rails 57, 58 and rollers 59 of the interlocking device 51 are used to prevent the float 37 from being displaced in the upward and downstream directions, and the gap in the float chamber 30 is made as small as possible, so the water level in the float chamber 30 is also reduced. The float 37 moves up and down immediately in response to increases and decreases in flowing water.
The gate 18 follows without delay. Therefore, except in the case of a sudden flood, the change in the amount of water flowing into the float chamber 30 is slight, and therefore the change in the upstream water level is extremely small and can be considered almost constant.
次にフロート37の導水部37bの作用について説明す
る。まず水路17の上・下流の水位差が小さい場合には
、扉体19の下方を通過する水流の流速が小さいので、
流量の増減が極めて僅かであっても扉体19は大きく昇
降する事が水理学的に要求される。このため、扉体19
とフロート37のアーム長比を大きくすることのほか、
フロート37内の導水部37b内を下流側水路に連通し
ている。したがって、仮に扉体19の動きが不十分でフ
ロート室30内と下流側水路の水位が変らなければフロ
ート37の内外の水位差が変らない事になるので、フロ
ート37に働く作動力は消失せずフロート37は昇降し
得る。したがって、扉体19の動きは敏捷となり、また
、扉体19のアーム23を短く、かつ、アーム23の回
動角を大きくできる。Next, the function of the water guide portion 37b of the float 37 will be explained. First, when the water level difference between the upstream and downstream sides of the water channel 17 is small, the flow velocity of the water flow passing below the gate body 19 is small, so
Hydraulically, the door body 19 is required to move up and down significantly even if the increase or decrease in flow rate is extremely small. For this reason, the door body 19
In addition to increasing the arm length ratio of float 37,
The interior of the water guide portion 37b within the float 37 is communicated with the downstream waterway. Therefore, if the movement of the door body 19 is insufficient and the water level inside the float chamber 30 and in the downstream waterway does not change, the difference in water level between the inside and outside of the float 37 will not change, so the operating force acting on the float 37 will not disappear. The float 37 can move up and down. Therefore, the movement of the door body 19 becomes agile, and the arm 23 of the door body 19 can be shortened and the rotation angle of the arm 23 can be increased.
次に、ゲート18のアーム23を水中に設けた事に関す
る作用について説明する。上記理由により、ゲート18
の主軸から、扉体19までの距離を小さく、フロート3
7までの距離を大きくする事が可能であり、また、その
ようにする事によって扉体19に装着される水密ゴムの
抵抗トルクが小さくなり、その結果、フロート37の作
動トルクが大きくなってフロート37の平面積を小さく
することができる。このような視点に立って、主軸24
を水中に設けたのでアーム23の長さを極めて小さくす
ることが可能となり、はぼ扉体19の高さ程度の長さで
済み、したがって、フロート37の平面積が小さくなる
だけでな(、ゲート18が極めて小刻みに動くので、流
下量が太き(変化せず上流水位が安定する。Next, the effect of providing the arm 23 of the gate 18 underwater will be explained. For the above reasons, gate 18
The distance from the main axis to the door body 19 is shortened, and the float 3
7 can be increased, and by doing so, the resistance torque of the watertight rubber attached to the door body 19 is reduced, and as a result, the operating torque of the float 37 is increased, and the float 37 can be made smaller. From this perspective, the main axis 24
Since the arm 23 is installed underwater, it is possible to make the length of the arm 23 extremely small, and the length is only about the height of the float door body 19. Therefore, the planar area of the float 37 is reduced ( Since the gate 18 moves very little, the flow rate is large (it does not change and the upstream water level remains stable).
ゲート18が小刻みに動く事の必要性について補足説明
する。近年、畑地潅激が普及し、また、上水道と農業用
水の共同事業が行われているが、これらの場合には、水
路断面に比して冬期の流量が極めて少なくゲート18の
開度が2cm内外に過ぎない事がある。従来技術におい
ては、このような場合に、ゲート18は前述したように
大きく変動するので流下量が激変し上流の水位も安定せ
ず絶えず変動する。その原因は、静止摩擦係数に比して
動摩擦係数が小さいために、−旦動き始めるとゲート1
8の抵抗トルクが激減し、一方、フロート37に働いて
いた作動力は、僅かにフロート37が昇降した位置では
消失せず、しかも、扉体19とフロート37のアーム長
比が小さいために、扉体19が増巾して開閉するためで
ある。A supplementary explanation will be given regarding the necessity for the gate 18 to move in small increments. In recent years, field irrigation has become popular, and joint projects with waterworks and agricultural water are being carried out, but in these cases, the flow rate in winter is extremely small compared to the cross section of the waterway, and the opening degree of gate 18 is 2 cm. There are things that are just inside and outside. In the conventional technology, in such a case, the gate 18 fluctuates greatly as described above, so the flow rate changes dramatically and the upstream water level is not stable and constantly fluctuates. The reason for this is that the coefficient of dynamic friction is smaller than the coefficient of static friction.
On the other hand, the operating force acting on the float 37 does not disappear at the position where the float 37 is slightly raised or lowered, and furthermore, because the arm length ratio of the door body 19 and the float 37 is small, This is because the door body 19 opens and closes with increased width.
上記のような視点から、本発明においては、前述したと
おり主軸24を水面下に設ける事によって扉体19のア
ーム長が極力小さくされ、一方、フロート37内に水を
導入しフロート室30の底面を深(掘り込む事によって
、フロート37のアーム長が極力大きくされている。し
たがって、比較の問題ではあるが扉体19が僅かに昇降
すれば、フロート37は大きく動く。また、フロート室
30内のフロート37との隙間が極力小さくされている
ので、扉体19が僅かに昇降した段階において、フロー
ト室30内の水面がフロート37と逆方向に動いてフロ
ート37に大きな制動力が生じ、また、フロート37の
アーム長が大きくされているので大きな制動トルクが働
き、したがって、扉体19の動きは極めて小刻みとなる
。そして、ゲート18の開閉の度合いが不足であっても
、フロート室30内の隙間が極力小さくされているので
ゲート18は矢継早やに動く。From the above viewpoint, in the present invention, the arm length of the door body 19 is minimized by providing the main shaft 24 below the water surface as described above, and on the other hand, water is introduced into the float 37 so that the bottom surface of the float chamber 30 By digging deeply, the arm length of the float 37 is made as large as possible. Therefore, although it is a matter of comparison, if the door body 19 moves up and down slightly, the float 37 moves greatly. Since the gap between the door body 19 and the float 37 is made as small as possible, when the door body 19 moves up and down slightly, the water surface in the float chamber 30 moves in the opposite direction to the float 37, creating a large braking force on the float 37. Since the arm length of the float 37 is increased, a large braking torque is applied, and therefore the movement of the door body 19 is extremely small. Since the gap is made as small as possible, the gate 18 moves rapidly.
したがって、ゲート18の動きがどのように小刻みであ
っても、ゲート18の動きが不足なために上流水位が大
きく変化する事はあり得ない。Therefore, no matter how small the movement of the gate 18 is, it is impossible for the upstream water level to change significantly due to insufficient movement of the gate 18.
なお、上記の計画水位は正確に云えば計画用水位であり
、人為的に取水量を加減する事によって調節されるもの
であるので、計画上は士数年に一回の渇水の場合にしか
起らない事とされているが、実際には文字通り我田引水
が行われ水需要の最盛期においては、毎年、計画水位ま
で水位を上昇させて使用されるのが普通である。したが
って、下流水位が計画水位になった後において流量が減
少すれば、直ちにゲート18が自動的に閉じて上流水位
を確保する必要がある。このような場合でも本発明では
上記の構成において説明したとおり、パターンmの状態
において、フロート37の内外水位が等しくなれば自重
の作用によってゲート18が閉じるように構成されてお
り、また、パターンHにおいては、パターンmよりも重
心位置が上流側にあってより閉じ易くなっているので問
題はない。In addition, the above planned water level is, to be precise, a planning water level, and is adjusted by artificially adjusting the amount of water intake, so it can only be used in the event of a drought that occurs once every few years. Although it is said that this does not happen, in reality, Gatahiki water is literally carried out, and at the peak of water demand, it is common for the water level to be raised to the planned water level every year. Therefore, if the flow rate decreases after the downstream water level reaches the planned water level, the gate 18 must immediately close automatically to ensure the upstream water level. Even in such a case, the present invention is configured such that in the state of pattern m, when the internal and external water levels of the float 37 become equal, the gate 18 is closed by the action of its own weight. In pattern m, the center of gravity is located on the upstream side and is easier to close, so there is no problem.
また、注水槽35の上端の高さが計画水位よりもや1低
くされているので、パターンHの大部分の領域において
は上流水位はほぼ計画水位に等しい。しかしながら、下
流水位が計画水位に近くなると上流水位は徐々に計画水
位よりも高(なり、下流水位が計画水位になれば上流水
位は上限水位になる。Further, since the height of the upper end of the water injection tank 35 is set slightly lower than the planned water level by 1, the upstream water level is approximately equal to the planned water level in most areas of pattern H. However, as the downstream water level approaches the planned water level, the upstream water level gradually becomes higher than the planned water level, and when the downstream water level reaches the planned water level, the upstream water level becomes the upper limit water level.
次に、洪水になってゲート18が開く作用について説明
する。パターン■の開度のまSで洪水を迎え流量が増加
すれば下流水位も上昇するが、上流水位はそれ以上に増
加するので上・下流の水位差はパターン■よりも大きく
なる。したがって、洪水になって流量が計画流量以上に
なってもゲート18の開度がパターン■のま\である事
は有り得ず、洪水になればゲート18は徐々に開いて行
く(第4図g照)が、下流水位が上昇するので、上流水
位が上限水位以上に高くなる事は避けられない。しかし
、ゲート18が開くにつれて、自重の重心位置が軸の真
上に近づくので、徐々に上・下流の水位差は小さくなり
、さらに、自重の重心位置が回転軸の下流側に来ればゲ
ート18は重心の作用によって自発的に開き始める。以
下、この状態をパターンIVと称する事とし、パターン
IIIからパターン■Vになるまでの間のゲート18の
回動角について説明すると、上記のとおりパターン1]
のあらゆる開角度の状態において、ゲート18が開き得
る限度内において重心の位置がなるべく高くされている
ので、パターン■からパターンl■の間の回動角が小さ
くて済み、したがって、パターンIVにおける水位が計
画水位よりも著しく高(なる事はない。Next, the action of opening the gate 18 due to flooding will be explained. If a flood occurs and the flow rate increases at S until the opening degree of pattern ■, the downstream water level will also rise, but the upstream water level will increase even more, so the difference in water level between upstream and downstream will be larger than in pattern ■. Therefore, even if a flood occurs and the flow rate exceeds the planned flow rate, it is impossible for the opening degree of the gate 18 to remain in pattern ■, and in the event of a flood, the gate 18 will gradually open (Fig. 4g) However, as the downstream water level rises, it is inevitable that the upstream water level will rise above the upper limit water level. However, as the gate 18 opens, the center of gravity of its own weight approaches directly above the shaft, so the difference in water level between upstream and downstream gradually decreases. begins to open spontaneously due to the action of the center of gravity. Hereinafter, this state will be referred to as pattern IV, and the rotation angle of the gate 18 from pattern III to pattern ■V will be explained as described above in pattern 1]
Since the center of gravity is set as high as possible within the limit in which the gate 18 can be opened at any opening angle of is significantly higher than the planned water level (it will not be).
また、成る設計基準によれば、水路17の余裕高、すな
わち水面から水路側壁の上端までの高さは、計画用水位
の場合には20乃至30cm程度が要求されているが、
計画洪水位の場合には10cmまで許容されている。し
たがって、フロート37の平面積は通常は上記の構成の
説明どおりにパターン■を基準にして決定すれば差支え
ない。しかし、社会的な特殊事情のために極めて近接し
て下流にゲート18が設けられ、堰上げられている場合
には、重心位置が低いためにパターンIIIとIVの間
の回動角が大き過ぎて上流水位が高(なり過ぎる事が絶
無とは云い切れない。そのような場合には、パターン■
vの水位を基準にしてフロート37の平面積を大きくす
れば容易に対処できる。According to the design standards, the free height of the waterway 17, that is, the height from the water surface to the top of the waterway side wall, is required to be approximately 20 to 30 cm at the planned water level.
In the case of planned flood level, up to 10 cm is allowed. Therefore, the planar area of the float 37 can normally be determined based on the pattern (2) as explained in the above configuration. However, if the gate 18 is installed very close to the downstream and the dam is raised due to special social circumstances, the rotation angle between patterns III and IV will be too large due to the low center of gravity. If the upstream water level is high (it cannot be said that it will never become too high), in such a case, pattern ■
This problem can be easily solved by increasing the planar area of the float 37 based on the water level of v.
なお、パターン■よりもゲート開度が太き(なった後に
おいては、流量が減少し下流水位が低下しても直ちに自
動的に閉じる事は出来ないが、−旦洪水になった後にお
いては、−日間程度の間は取水しないのが普通である。In addition, after the gate opening degree is wider than in pattern ■, it cannot be automatically closed immediately even if the flow rate decreases and the downstream water level falls; Normally, water is not taken for about , - days.
しかし、どうしても直ちに埋土げを再開したい場合には
河川等からの取水口において一旦流量を減じてフロート
37の密閉部37aを空中に露出させれば直ちに埋土げ
が再開される。However, if it is absolutely necessary to restart soil filling immediately, once the flow rate is reduced at the water intake from the river or the like and the sealed portion 37a of the float 37 is exposed in the air, the soil filling can be restarted immediately.
次にパターン■の後の作用について説明する。Next, the effect after pattern (2) will be explained.
パターン■において、ゲート18の自発的な開運動が始
まると、フロート37の導水部37b内の水は導水管4
2を通して排出され、フロート室30内の水は注水槽3
5と流出管口33から補給され、フロート37の上昇は
連結装置43によって扉体19をさらに回動させる。上
記の水の移動は瞬時に行われる事がないので適度の速さ
でゲート18は開き続け、アーム23が鉛直となったと
きに扉体19の上端と下端の高さが等しくなり、アーム
23はストッパー64に圧着されて静止状態となる。と
くに、その最終段階においては、上記の構成の説明のよ
うにフロート37の密閉部37aの一部が空中に露出さ
れて閉方向のトルクが開方向よりも適当に小さ(されて
いるので回動速度が特に小さ(なり、アーム23は静か
にストッパー64に接触する。この状態をパターンVと
称する事とする。In pattern (2), when the gate 18 starts to open spontaneously, the water in the water guide portion 37b of the float 37 flows into the water guide pipe 4.
2, and the water in the float chamber 30 is discharged through the water tank 3.
5 and the outflow pipe port 33, and the rising of the float 37 further rotates the door body 19 by the coupling device 43. Since the water movement described above does not occur instantaneously, the gate 18 continues to open at a moderate speed, and when the arm 23 becomes vertical, the heights of the upper and lower ends of the door body 19 become equal, and the arm 23 is pressed against the stopper 64 and becomes stationary. Particularly, in the final stage, a part of the sealed portion 37a of the float 37 is exposed in the air as described in the above configuration, and the torque in the closing direction is appropriately smaller than that in the opening direction, so that rotation is difficult. The speed is particularly small, and the arm 23 quietly contacts the stopper 64. This state will be referred to as pattern V.
パターン■からパターン■になるまでの時間は瞬時では
ないが極めて短かい。したがって、パターンVの水位は
パターン■とはf等しいが、さらに流量が増加して水位
が上昇してもストッパー64によって静止状態が保持さ
れる。The time from pattern ■ to pattern ■ is not instantaneous, but it is extremely short. Therefore, the water level in pattern V is equal to f in pattern (2), but even if the flow rate increases further and the water level rises, the stopper 64 maintains a stationary state.
パターンVにおける扉体19の姿勢は、上流側から見た
投影面積がもつとも小さく、かつアーム23が垂直状態
であり、上流側からか\る水圧をストッパー64によっ
て受は止め得るもつとも安定した姿勢である。The posture of the door body 19 in pattern V is such that the projected area seen from the upstream side is small, the arm 23 is in a vertical state, and the water pressure applied from the upstream side can be stopped by the stopper 64, making it a stable posture. be.
次に、洪水が去って埋土げを再開する作用について説明
する。流量が減って水位がパターン■に示す水位よりも
やき低くなればグー1−18は閉じ始め、パターン■の
開度になれば、重心の作用によって自発的に閉運動を続
は再び埋土げが開始される。このとき、フロート37内
に水が入りフロート室30内の水が排出される働きがあ
るので、閉運動の速度はこれらの作用によって決まる。Next, we will explain the effect of restarting soil burying after the floodwaters have subsided. When the flow rate decreases and the water level becomes lower than the water level shown in pattern ■, Gu 1-18 begins to close, and when it reaches the opening degree of pattern ■, it will automatically close due to the action of the center of gravity and will be buried again. is started. At this time, water enters the float 37 and water in the float chamber 30 is discharged, so the speed of the closing movement is determined by these actions.
次に、上記のように、ゲート18の開度がパターン■の
状態になって、自発的な閉動作が開始される時の水路の
゛水位について考察する。上記のとおり、グー)18が
パターンIVにおいて開き始めた後においては、暫らく
の間、密閉部37aが空中に露出しない事が必要である
。何故ならば、パターン■においては重心の作用は、ゲ
ート18の摩擦抵抗とはf等しいので、いささかでも密
閉部37aが空中に露出すれば開運動を続ける事は出来
ない。本発明では、前述した通りパターン■においては
密閉部37aの上端は水没している。また、パターンI
IとパターンI■の間においても、密閉部37aの上端
が下流水位よりも高くなればその分だけ上・下流の水位
差が大きくなって好ましくないので、パターン■とパタ
ーン■vの間においてもゲート18が開く場合には密閉
部18aの上端は下流水位以下でなければならない。一
方、ゲート18が閉じる際には密閉部37aが空中に露
出する必要があるので、ゲート18が自発的に閉じ始め
るためには水路の水位が計画水位よりも適当に低くなる
必要がある。Next, as described above, the water level of the water channel when the opening degree of the gate 18 reaches the state of pattern (2) and the spontaneous closing operation is started will be considered. As mentioned above, after the goo 18 starts to open in pattern IV, it is necessary that the sealed portion 37a is not exposed to the air for a while. This is because, in pattern (2), the action of the center of gravity is equal to the frictional resistance of the gate 18, f, so that if the sealed portion 37a is exposed in the air, it will not be possible to continue the opening movement. In the present invention, as described above, in pattern (2), the upper end of the sealed portion 37a is submerged in water. Also, pattern I
Even between pattern I and pattern I■, if the upper end of the sealing part 37a is higher than the downstream water level, the difference in water level between the upstream and downstream will increase accordingly, which is undesirable. When the gate 18 is opened, the upper end of the sealed portion 18a must be below the downstream water level. On the other hand, since the sealed portion 37a needs to be exposed in the air when the gate 18 closes, the water level of the waterway needs to be appropriately lower than the planned water level in order for the gate 18 to start closing spontaneously.
しかしながら、既に説明したように洪水時においては分
水、すなわち、埋土げは急ぐ必要がないのが普通であり
、また、特殊事情があって急ぐ場合には、取水ゲートを
一旦閉じるか、或は、最上流のゲート18を人為的に閉
じれば一時的に流下量が減少し水路の下流側水位が低下
するので、下流に配置したゲート18を次々と自動的に
埋土げることができる。However, as already explained, in the event of a flood, there is usually no need to rush to divert water, that is, to bury soil, and if there is a special situation that requires it to be done quickly, the water intake gate should be temporarily closed or If the most upstream gate 18 is closed artificially, the flow rate will temporarily decrease and the water level on the downstream side of the waterway will drop, so the gates 18 placed downstream can be automatically filled with soil one after another. .
なお、複数のゲート18が同一の水路に設置されている
場合に、上流のゲート18よりも下流のゲート18が先
に閉じると、水路17の水位は下流のゲート18によっ
て堰上げられて上流のゲート18位置における水位が低
下せず、上流のゲート18は洪水時と同様の動作をする
虞れがあるが、密閉部37aの上端の高さを下流のもの
ほど順次に低くすることによって解決される。Note that when multiple gates 18 are installed in the same waterway, if the downstream gate 18 closes before the upstream gate 18, the water level of the waterway 17 will be raised by the downstream gate 18 and the upstream gate 18 will close. There is a risk that the water level at the gate 18 position will not drop and the upstream gates 18 will operate in the same way as during a flood, but this can be resolved by sequentially lowering the height of the upper end of the sealing part 37a as the downstream side becomes lower. Ru.
次に、ゲート18の力学的な作用について補足する。扉
体19の背面に捩り桁21が設けられているので、フロ
ート室30および連動装置51が扉体19の片側に設置
されてもこの荷重による扉体19の左右の捻れが解消さ
れ、さらに、左右一対のアーム23の取付は角度が等し
くなってアーム23には捩りがかからないのでアーム2
3の板厚を薄くして流水中に設置できる。また、扉体1
9の下縁には強大な水圧がかかるが、水平桁22が固着
されて強固になっているので応力を軽減することができ
る。Next, the mechanical action of the gate 18 will be supplemented. Since the torsion girder 21 is provided on the back side of the door body 19, even if the float chamber 30 and the interlocking device 51 are installed on one side of the door body 19, the left and right twisting of the door body 19 due to this load is eliminated. When installing the left and right pair of arms 23, the angles are the same and no twist is applied to the arms 23, so arm 2
The thickness of the board 3 can be made thinner so that it can be installed under running water. In addition, door body 1
A strong water pressure is applied to the lower edge of 9, but since the horizontal girder 22 is fixed and strong, the stress can be reduced.
(発明の効果)
本発明は以上のように構成したものであるので、扉体の
アーム長を短かくすることができ、連動装置を使用する
ことでフロートとフロート室との隙間を小さくし、扉体
とフロートを、連結装置で連係したので、ゲートの動き
が極めて円滑となり、安定した堰上げを行うことができ
る。また、全体を小さくすることができて経済的となる
ばかりか、ゲート本体の大部分が常時は水路内に隠れて
いるので場所もとらず景観を損う事もない。(Effects of the Invention) Since the present invention is constructed as described above, the arm length of the door body can be shortened, and by using the interlocking device, the gap between the float and the float chamber can be reduced. Since the gate body and the float are linked by a connecting device, the movement of the gate is extremely smooth and stable dam raising can be performed. In addition, not only can the entire gate be made smaller and more economical, but most of the gate body is always hidden within the waterway, so it does not take up much space and does not spoil the scenery.
第1図は本発明による実施例のゲートの水路中の縦断面
を示す側面図、第2図は実施例のゲートの側方の静水池
等の縦断面を示す側面図、第3図は実施例のゲートの平
面図、第4図は実施例のゲートの動作を示す側面図、第
5図は実施例のゲートの開度と水位との関係を示すグラ
フ、第6図は従来のゲートの側断面図、第7図は他の従
来のゲートの側断面図である。
17・・・水路
19−・・扉体
23・・・アーム
24・・・主軸
29・・・静水池
30・・・フロート室
37・・・フロート
43・・・連結装置
5J・・一連動装置FIG. 1 is a side view showing a longitudinal section of a gate in a waterway according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a longitudinal section of a still water pond, etc. on the side of the gate of the embodiment, and FIG. 3 is a side view showing a longitudinal section of a gate according to the embodiment. FIG. 4 is a plan view of the example gate, FIG. 4 is a side view showing the operation of the example gate, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the opening degree of the example gate and the water level, and FIG. 6 is a graph of the conventional gate. 7 is a side sectional view of another conventional gate. 17... Waterway 19... Door body 23... Arm 24... Main shaft 29... Still water pond 30... Float chamber 37... Float 43... Connecting device 5J... Interlocking device
Claims (1)
し、該アームの他端を前記扉体の下流側水路の両壁の計
画水位より低い位置に回動自在に配設した主軸に固着し
、前記扉体の上流側水路と連通する静水池および該静水
池と連通し前記扉体の下流側水路と導水池を介して連通
するフロート室を水路に沿った前記扉体の側方に設け、
前記フロート室に配したフロートの内部を下流側水路と
連通させ、前記フロートを垂直に昇降させる連動装置に
接続し、該連動装置に連結装置を介して前記アームを連
結させ、前記扉体を前記フロートと連動させるようにし
たことを特徴とする自動回動堰。(1) A gate provided across the waterway is fixed to one end of an arm, and the other end of the arm is rotatably arranged at a position lower than the planned water level of both walls of the waterway on the downstream side of the door. A still water reservoir that is fixed to the main shaft and communicates with the upstream water channel of the door body, and a float chamber that communicates with the still water reservoir and communicates with the downstream water channel of the door body via the water guide basin are attached to the door body along the water channel. installed on the side,
The interior of the float arranged in the float chamber is communicated with the downstream waterway, the float is connected to an interlocking device that vertically raises and lowers the float, the arm is connected to the interlocking device via a connecting device, and the door body is connected to the An automatic rotating weir characterized by being linked with a float.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14256690A JPH0833003B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Automatic turning weir |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14256690A JPH0833003B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Automatic turning weir |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0434111A true JPH0434111A (en) | 1992-02-05 |
| JPH0833003B2 JPH0833003B2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=15318308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14256690A Expired - Fee Related JPH0833003B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Automatic turning weir |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833003B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9765495B2 (en) | 2001-07-09 | 2017-09-19 | Henry K. Obermeyer | Water control apparatus |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP14256690A patent/JPH0833003B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9765495B2 (en) | 2001-07-09 | 2017-09-19 | Henry K. Obermeyer | Water control apparatus |
| US10370813B2 (en) | 2001-07-09 | 2019-08-06 | Henry K. Obermeyer | Water control apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0833003B2 (en) | 1996-03-29 |
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