JPH0739945Y2 - 貯水池施設の保安ゲート - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願考案は貯水池の施設、特に取水施設の保安に係る。

［従来の技術］ 従来、貯水池の中に貯水された水（以下、外水と言う）
が取水されないままに取水ゲートが閉じ、次第に水位が
高まってその水圧が大きくなり過ぎると、取水のゲート
および土木構造物がこの圧力に耐えかねて施設全体を破
壊して了う危険が生じる。例えば第１図は本願考案の実
施例を示す図であるが、この図を援用して説明すると、
貯水池10の一側面に設けた取水室11は厚さＴの外壁12を
隔てて外水W1に対向し、この両者を複数の取水管13a、1
3b、13c…で連通し、取水管のそれぞれの頂部に取水ゲ
ート14a、14b、14c…を被冠する。取水室14の下端には
導水管15が取り付けられて外部に配設した管路Ｌと弁16
を介して連通し、必要な取水を行うように開閉する。取
水ゲートの何れか一つ以上を開くと貯水池の外水W1が導
水管15の中へ進入し外水W1と同じ水位の内水W2となる。
ここで弁16を開くと、水は貯水池10から管路Ｐへ流れ始
める。この場合、取水が終わって弁16を閉じ取水ゲート
14a、14b、…も閉じた状態で長く放置しておくと、弁16
から水が漏れたり、取水ゲートを閉じたまま弁を開いた
りした為に、取水室11内の水が抜け出して外水の水圧が
まともに外壁12にかかる危険性が予想される。

従来、この様なケアレスミスによる事故を防ぐには、外
壁12の厚さを大きく設計するより仕方なかったが、それ
だと、構造物の規模が大きなものとなってしまうので最
近、この危険を回避するために、外水と取水ゲートの内
側の水（以下、内水と言う）との水頭差が設定された数
値よりも大きくなったときには、この水頭差が減小する
ように放流の手段を具えておく着想が提案されている。
この一例として実開昭55-13280号公報；第３図がある。
図においてフラップゲート型の保安ゲートにおいて、ゲ
ート本体101の軸支点102より上方に延長されたアーム10
3を取り付け、該アームの先端部にカウンターウェイト1
04を設けると共に、該カウンターウェイト104と上記軸
支点を通る軸線Ｘと、上記軸支点102を通る直線Ｙとの
なす角が鋭角αとなるように設定したことを特徴として
いる。

水頭差が設定された限界までは負荷の軸線が角αだけ偏
って掛かるからゲート本体を閉じる方向にモーメントが
働くが、水位がこれ以上に高くなってこのモーメントに
打ち勝つと、ゲート本体は軸支点を中心に回動してゲー
ト本体101が開く。

以下、水頭差とモーメントとのバランスに従ってゲート
が開閉し設備に過剰の負荷が掛かる懸念を解消する。

第４図は別の従来技術を示し保安ゲートの扉体105の上
端は回動軸106によって回動自在に軸支され、その下端
はピン107によって係止されている。前例と同様に外水
の水位が高まって設定された水頭差を超えると、予め計
算しておいたようにピンが耐え切れずに破断して扉体は
回動軸106の回りを回動してゲートを開く。保安ゲート
ではないが（外水）海水の逆流を防ぎ水位差によって内
水（河川）を放流する設備の従来技術としては、第５図
（Ａ）（Ｂ）に示す特開昭57-180709号公報がある。図
のように水門扉Ｇの中にフロート室100を設け、その中
を仕切って整流筒101で上下を連通し、逆円錐形のフロ
ート103を整流筒内で昇降させる構成としている。円錐
形のフロートは垂直方向に案内棒102を頭部へ固着し、
案内棒の頂部は支持板104の中心部で摺動自在に支持さ
れているので、フロート103は外水（海水）105と内水
（河川）106の水位差によって昇降して内水の放流だけ
を許容し、外水からの進入を逆止する作用を発揮できる
と謳っている。

［考案が解決しようとする課題］ 個々に述べた従来技術の内、最初の例はこれを配置する
ためにゲート本体の構造物内でなければならないから、
スペース上の大きな制約を受けざるを得ないし、回動の
軸支部分が長時間に亘って水中に浸漬したまま置かれる
ので、作動が不良となって了う虞れがある。しかも別に
専用の点検用の設備がなければ、点検することも出来な
いと言う点もあり実施上に課題を残す。

また、後の技術では作動は確実であり経年的な機能の劣
化と言う懸念は起こり得ないが、ピンは言う迄もなく一
回限りの使い捨てであり一旦作動した後は必ずピンを取
り替えなければならず、この補修作業とそのための点検
設備とが必須であると言う課題を持っている。第５図で
説明した従来技術も水門扉という限られた構造物内に収
容されるからスペースは基本的な制約を受け、放流能力
を増強しようとしてもその範囲内に留まるという前提条
件が課せられる。また、フロートの移動を垂直方向に拘
束する部材は全て水中に没し、そのまま扉体内へ封じ込
められているから、メンテナンスもままならず、単独で
点検する手段も与えられていない。フロートは逆円錐形
であり、その頂部に長い案内棒を突出して上部の支持板
で支持されているが、言うまでもなく外水には潮の干満
に伴う潮流が伴うから、逆円錐形の傾斜面に不均等な水
圧の掛かることは避けられない。すなわち不均等な負荷
は挺子の原理で増幅し、上部の支持部へ作用して捩れや
曲りの応力となって円滑なフロートの浮沈を妨げること
は想像に難くない。このようにこの従来技術もまた、第
３図、第４図に示した従来技術と共通する課題を抱え、
合理的な解決を求められているのである。

本願考案は以上に述べた課題を解決するために、本体の
構造物から分離した状態で設置が容易であり、機能の劣
化の虞れがなく、点検補修の必要が生じたとしても、そ
れが極めて容易に実施できる構成の貯水池施設の保安ゲ
ートの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本願考案に係る貯水池施設の保安ゲートは、貯水池10の
側面に外壁を隔てて取水室11を設け、該取水室11より貯
水池内へ開口する複数の取水ゲート14と、室内下端近く
で連通する導水管15よりなり、少なくとも最低位置に開
口する取水ゲートとほぼ同じ水準の取水室内へ開口する
吐口管３と、それより高い貯水池内へ開口する呑口管２
とを具え、該呑口管と吐口管を連接するゲート本体４内
の上端面に弾性ゴムよりなる水密帯５を水平に周設し、
該水密帯５を上限としてゲート本体内を昇降自在に浮動
する球状フロート６を内蔵したことによって前記の課題
を解決した。

［作用・実施例］ 本願考案の作用を実施例を示す第１図および第２図に基
いて説明する。第１図は貯水池の取水装置に取り付けた
保安ゲートの位置関係を例示したものであり、第２図は
保安ゲートだけの正面図（一部垂直断面図）である。保
安ゲート１は第１図のように導水管15の比較的低い位置
に連通するように貯水池側に装着する。

保安ゲート１は貯水池側へ開口する呑口管２と反対の取
水側（導水管）へ開口する吐口管３とを上下に具えたゲ
ート本体４を取水施設の貯水池側へ突設し、このゲート
本体４内の上部には水密帯５を添着し、さらに所定の水
頭差を境に該水密帯と脱着自在にゲート本体内を浮沈す
るフロートを収容するのが極めて望ましい実施例の一つ
である。なお、第２図においてはフロート６が上下昇降
するときに横方向の姿勢を正しく拘束するために、フロ
ートガイド７を中間に取り付けて好結果を収めている。
通常はフロート６の上からは呑口管２を通して外水W1の
水圧が掛かり、また下からは導水管15を通して内水W2の
水圧が掛かって両者同一の水位であるからバランスし、
フロート６は自らの浮力を受けて浮き上り上部にある水
密帯５に妨げられその場で係止する。しかし貯水池の水
位が上がって設定しておいた水頭差より大きな水頭差が
生じると、上記のバランスは崩れW1による水圧がフロー
ト自身の浮力に打ち勝ってフロートを押し下げ、呑口管
と吐口管とはゲート本体内で連通し、外水は保安ゲート
を通って管路Ｌへ排出され取水施設の破壊に繋がる虞れ
のあった危険な水位を降下させる。水位が下がって水頭
差が設定した範囲に入ると、ふたたび水圧がバランスし
てフロートが上昇し水密帯に密着して保安ゲート内での
水の移動を停止する。

［考案の効果］ 本願考案は以上に述べた通り保安ゲート自身が独立した
装置であるから、これを施設内に装着するときに何の制
約を受けることもなく任意に決めることができ、点検な
どの面において非常に有利である。また作動はフロート
自身の浮力による上下運動だけであって、経年的に作動
が劣化する要因が全くなく、長い期間安心して施設の保
安を委ねることができる。また土木構造物の規模も小さ
くすることができるという副次的効果も派生する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の実施例を示す全体図、第２図は同じ
実施例の保安ゲートの正面図（一部垂直断面図）、第３
図と第４図は異なる従来技術を示す正面図、第５図
（Ａ）は別の従来技術の平面図、同（Ｂ）はそのＩ−Ｉ
断面図である。 １……保安ゲート、２……呑口管、３……吐口管、４…
…ゲート本体、５……水密帯、６……フロート、７……
フロートゲート、10……貯水池、13……取水管、15……
導水管、16……弁、W1……外水、W2……内水、Ｌ……管
路、Ｔ……外壁の厚さ、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】貯水池10の側面に外壁を隔てて取水室11を
   設け、該取水室11より貯水池内へ開口する複数の取水ゲ
   ート14と、室内下端近くで連通する導水管15よりなる貯
   水池施設において、少なくとも最低位置に開口する取水
   ゲートとほぼ同じ水準の取水室内へ開口する吐口管３
   と、それより高い貯水池内へ開口する呑口管２とを具
   え、該呑口管と吐口管を連接するゲート本体４内の上端
   面に弾性ゴムよりなる水密帯５を水平に周設し、該水密
   帯５を上限としてゲート本体内を昇降自在に浮動する球
   状フロート６を内蔵したことを特徴とする貯水池施設の
   保安ゲート。