JPS60199110A - 水式袋状起伏堰の操作装置 - 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、脇側河川に対する使用に適した、水式の袋状
起伏堰の操作装置に関するものである。

（従来技術） 可撓性を有する材料からなる中空の袋に１水や空気を供
給し、あるいは排出せしめて起伏させる堰は、構造、操
作の簡易性や安価な工事費等の利点によシ、最近鉄扉に
代って水門として用いられることが多くなりへ。

しかしながら、従来の製品は、（１）堤内側で水位を検
知するので、取水樋管以外に堤防を横断して導水樋管を
設ける必要があり、（２）また、このように余分な機種
横断工作物を取水４ａｖと近接して設けるので堤防が欠
境する危険があシ、（３）導水樋管内堆泥の排除等、維
持管理が大変であり、（４）さらに、機械的方法によっ
て倒伏するので故障等の危険があり、信頼できない等の
欠陥があることが判った。

（発明の目的） したがって、本発明は、これらの問題を根本的に改善し
、もってさらに構造が簡単で、水の給排によって起伏さ
せることができる袋状起伏堰の操作装置を提供しようと
するものである。

（発明の構成） 本発明は、上記目的を達成するために、河川を全中に亘
って横断して設けられた可撓性袋状起伏堰を起伏させる
ための操作装置において、前記堰体の上流河川に開口し
た機器室と、前記機器室に設けられ、一端は堰体の内部
に連通し、他端は自動倒伏水位より高位置にある立上り
部と下流河川の高さで下流河川に開口してなる排水管に
連通してなる通水管と、前記通水管に接続された堰体内
に水を送むための給水装置と、前記排水管の立上り部に
連通管を介して連通された、前記排水管の開口より高位
置に開口を有するサイフオン装置と、前記機器室に設け
られた大気と連通した制御槽と、前記排水管とサイフオ
ン装置との連通管の途中から分岐され、前記制御槽内で
起立水位で開口する吸気管と、前記吸気管の途中の自動
倒伏水位から分岐され、機器室に開口した導水管とで構
成したものである。上記の構成とすることＫよって、堰
下流河川の水位が高く、堰下流河川の水位が計画壇上げ
水位から自動倒伏水位になると、機器室内の水が導水管
から制御槽内圧流入し、制御槽内の水位の上昇によシサ
イ７オン装置を作用させ、これによって排水管内にもサ
イフオンを形成して、堰体と堰下流河川を連通させるこ
とＫより容易に堰体を自動的に倒伏させ、また、堰下流
河川の水位が低い状態では４排水管がサイフオンを形成
することＫより堰体を倒伏する。

（実施例） 本発明の詳細な説明する上で、図中、河床をα００とし
、計画壇上げ水位を１．００とし、堰高に対し、倒伏時
の起流水深が３０チ、起立時の下流水深が２０チの場合
としたときの、各部分の河床からの適切な高さを堰高に
対する比として図中に記載した。

まず、第１図に示す】Ｌムリ、可撓性袋体から構成され
た堰体１は、河川１ｔを全巾に亘って横断し、その−側
は河床に金具２をもって固定されている。

堰体１の上流河川ＡＫ開口する機器室３は下流河川Ｂに
対してはサイフオン装置４を介して連通している。機器
室３は河川の側方の堤、空地等に設置されるものとする
。

堰体１の内部は、第２図に示すように、通水・＃５と、
これから分岐した送水管６を通じてポンプ等の給水装置
８と通じ、また、通水管５は機器室３内に伸びて、頂部
内底面９−ｃが堰体１内に給水すべき所定の水頭の高さ
に応じて定められた立上り部を有し、堰体１の下流河川
Ｂの河床の高さで断面積を小さくしだ流出口９−ａによ
って開口し、途中、最底部的上面９−ｂが河床の高さよ
り僅かに低い排水管９に迎じている。さらに、通水管５
は河床より低い高さで分岐した分水管１０によって前記
流出口９−ａと通じている。

サイフオン４の頂面に開口するブレーカ１１の他端は排
水管９の頂部に開口し、途中最高位部内底面はその管内
に生ずる最大負圧の水頭換算の高さを排水管９の最高位
部内底面の高さから加えたものより僅かに高い。このブ
レーカ１１内は、その排水管９の最高位部内上面より僅
かに高い位置から分岐した吸気管１２、通気枠１６、制
御槽１４、導気管１５、および、点検バルブ１６によっ
て大気中に通じている。通気枠１５は側方を密閉され、
下端開口部の高さは堰体１が起立すべき時の河川水位（
以下、起立水位と云う）と等しく、また、吸気′＃１２
に接続する部分以外の頂部には通気膜１３−ａが張設し
である。通気膜１３−ａは布で、両面とも空気に接して
いる時は十分な通気性を発揮するが、−面が水に接して
いる時は水の表面張力によって水と空気の圧力差に抗し
て全く通気しない状態となる。

機器室３内の起立水位よシ僅かに低く下漏を開口する導
水管１７は、下方のみ開口する比較的大きな径の肯１７
ａと、その止具に接続する小径の管１７ｂから成シ、そ
の他端は最高位部内底面を堰体１が倒伏すべき堰下流の
河川水位（以下、倒伏水位と云う）の高さにあわせて吸
気管１２に接続している。また、吸気ｇ１２の水平部か
らＵ字管１８が分岐し、その他４は通気膜１５−ａより
僅かに高く制御槽１４内に開口し、その途中、最低部の
内上面は起立水位より僅かに低い。

なお、補足装置として、機器室３の入口には遮蔽板１９
、その直下流には遮泥板２０があり、との遮泥板２０の
フレストは計画層上は水位より僅かに低く、途中、河床
よりやや高いところに導水孔２０−ａがある。また、サ
インオフ４０通水口４−８１および排水口４−ｂの下方
にはそれぞれ受皿２１と２２があり、導水管１７開日下
端の下方には遮蔽皿２３がある。さらに分水管１０の途
中には水位の如何にかかわらず堰体１を倒伏させる場合
にのみ開放する人為放水弁２４があシ、通水管５の途中
には堰体１内を排水管？、および分水管１０から分断す
る遮断弁２５がある。

以上の説明のうち、制御槽１４のＳ　Ｊｊｊ　、その他
、上述しなかった構造についてはこの実施例の作用とあ
わせて説明する。

まず、起立機能について説明する。

内部に河床の高さから倒伏水位の＾さよりやや高い水頭
の圧力水をもって起立する堰体１は、越流時の堰体振動
が少ないので比較的に倒伏時の越流水深が高い場合に用
いられてりる。したがって、給水装置８が運転されると
、水が堰体１内に送くられ、堰体１Ｖｉ起立を開始する
。必要以上の容量の水は排水管９を通じて排出され、流
出口９−ａからの水の流出をもって給水装置８の運転中
止を指令する。かくして、堰体１さ完全に起立し、堰下
流水位が徐々に上昇する力ζその上昇圧したがって増加
する堰体１内の圧力は排水管９により排出されて常に一
定に保たれておシ、また、あらかじめその堰体内圧と計
画層上は水位との関係から周長が決めであるので層頂が
不用意に低くなることはない。

このようＫして堰下流水位が上昇し同じく導水孔２０−
ａを通じて堰下流水位と等しい機器室５内の水位が所定
の堰上げ水位以上に達するとサイフオン４のフレストか
ら越流が始まるが、通水口４−ａの断面積が十分に小さ
くしであるので満流となる事はなく、また、導気１１ｉ
１５に始まる経路によってサイフオン４の空気連行作用
によシ排出される空気量も十分に補なっているので、排
水Ｉｇ　９から堰体１内の水が排出される事はなく、依
然として起立状態が保持される。

次に、自動倒伏機能について説明する。堰下流河川の水
位が潮位の関係で（Ｌ７０ぐらいに高くなっており、そ
して降雨等により堰下流水位が上昇し倒伏水位（１，３
０）まで達すると、制御槽１４内に導水管１７から愼器
室５内の水が流入し、その水面が上昇するにつれて、そ
れまでサイフオン４内へ空気を供給していた通気膜１３
−ａ下方の隙が狭搾されて供気蛍は激減し、一方、サイ
フオン４内の空気は越流水によって排水口４−ｂから排
出されて希薄となシ、その真空度は加速的に増加する。

このようにして、制御槽１４内は外部から一切遮断され
るので、サイフオン４内の負圧によって各部分の水面が
上昇し、ついＫＵ排水管９は越流を始めて自からサイフ
オンを形成し、さらに吸気管１２内は空気が排水管９に
よって排出され、サイフオンを形成するに至る。この一
連の作用により堰体１内は堰下流水位と連通して堰体内
水は排出され、一方、堰体１の上流側の水圧によって押
し出されるので完全に排水し、倒伏する。このように、
サイフオン４内の水頭が０．９０以下になれば完全に排
水されるので、割合に堰下流水位が高くても差し支えず
、また、排水口４−ｂの高さも向くでき、この機構の特
長となっている。

なお、倒伏途中の機構九ついて補足する。機器室６内は
浮遊土砂を含んだ流水が通過するため、内部に堆泥する
ことが予想されるが、通水口４−ａは受皿２０に囲まれ
ており、堆泥が生じても常時サイフオン４内へ流水とと
もに吸い込まれるのでサイフオン４が作動しないという
恐れはない。また、導水管１７は、後に述べる作用によ
ってその底部が埋まらぬよう工夫されており、また、そ
の下部は大きくしであるので上昇流の速度が小さく、制
御槽１４内への土砂の搬入を防止している。

このような倒伏機能を、適宜点検するため点検バルブ１
６が設けられ、これを閉じる事によってサイフオン４内
への空気供給が完全に）ａ断され、サイフオン４内の負
圧が高１す、上記と同じく、導水’ｇ　１７　カら＋Ｂ
Ｉｌ　＃　’１１１１４内へ注水されて、排水管９から
排水されて堰体１は倒伏する。なお、この点検倒伏中に
おいて補足すべき事は、制御槽１４内の水面をＵ字管１
８の開口部まで上昇する機構とブレーカ１１の右の水面
を上昇させる機構である。まず前者について説明する。

Ｕ字管１８のＵ字部には既に前回の倒伏時に流入した水
が入っているが、その水を鉛直部分に展開した水柱の高
さに比べ、点検倒伏時には堰下流水位も低くサイフオン
４に銹発されて生じる排水管９内の負圧は大きいので、
通気膜１５−ａが水没するとＵ字部の水は引き上げられ
て開口部から空気が吸い込まれ、制御槽１４内の空気は
Ｕ字管１８開口部が水没するまで排出されるので、通気
膜１３−ａは浸水状態におかれ、倒伏中において次に述
べる起立準備のために必要な水の表面張力が働く条件を
つくる。また、サイフオンを形成していないブレーカ１
１の左右の鉛直部分の水面の高さは等しいが、機器室３
内の水位がともに等しい高さで上端を開口する受皿２１
、および、２２の上端よシ低くなると、水位低下に伴っ
て増加するブレーカ１１内の負圧に抗するため、受皿２
１、および２２内の水が吸われてブレーカ右側の上面は
上昇して釣り合い、この水面上昇は河川水位が零になっ
ても通水口４−ａ、および、排水口４−ｂの開口部が露
出して大気と通じないよう受皿２１、および、２２ｒＩ
′ｉ十分に容積は大きくしである。

次に起立準備機能について説明する。

点ｍパルプ１６が開いておれば河川が減水するに従って
、制御槽１４内の水は吸気′＃１２を経て排出されるの
で、その水面は河川水位と等しくなる。したがって河川
水位が起立水位まで、実施例において［１２０になると
、通気枠１３の下端から空気が吸い込まれ、通気ｊ換１
３−ａは上下面とも空気に接触し通気性を回復するので
、ブレーカ１１、吸気管１２等負圧によって内部に引き
上げられていた水は順次、高位部から空気に置換される
。この時、制御槽１４内にはその置換された水が落水し
て水面が上昇するが、通気膜１３−ａが水没しないよう
制御槽１４内の容ａは十分に大きくしである。一方、遮
蔽皿２６内は主として導水管１７の拡下部からの落水に
よって堆泥が排除され、導水”ｉ１７の通水を良くして
おり、まだ、排水管？、および、サイフオン４内も大気
中となって機器室５内は堰下流水位から分断されるので
、給水装Ｗ　ａを運転すれば堰体１はいつでも起立させ
る事ができる。

また、点検倒伏を行なった場合、起立水位以下まで減水
しておれば上記と同じ作動を行なう。

上記の外、上流水位の如何にかかわらず堰体１を倒伏さ
せたい場合には人為放水弁２４を開放し、さらに、倒伏
後の堰止堆泥が多い場合は遮断弁２５を閉じ給水装置８
を運転して取ね除く。なお、座弁は遮蔽板１９によって
、また、土砂は遮泥板２０によって機器室３内への浸入
は防止されている。

（効　果） このように本発明装置を用いれば、堰下流河川の水位の
変化に拘らず、自動的に、洪水時には完全倒伏し、減水
時には起立準備が行なわ也かつ、倒伏機構に一切の機械
的機構を用いていないので故障がなく、安全この上ない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を示す全体平面図、第２図は堰体を操作
する睦雌の概略図である。 １〜堰体、２〜固建金具１．３〜機器室、４〜ザイフオ
ン、４−ａ−通水口、４−ｂ〜排水口、５〜通水管、６
〜送水管、７〜機械室、８〜給水装置、９〜排水管、９
−ａ〜流出口、１０〜分水管、１１〜ブレーカ、１２〜
吸気管、１３〜３〜通気膜３−３〜通気膜、１４〜制御
楡、１５〜導気管、１６〜点検バルブ、１７〜導水管、
１８〜Ｕ字管、１９〜遮鮭板、２０〜遮泥板、２０−ａ
〜導水孔、２１〜受］■、２２〜受皿、２３〜遮蔽＋１
１．２４〜人為放水弁、２５〜遮断升。 特許出願人　豊田工業株式会社 第１図 手続補正書 昭和５９年　７　月３０日 特許庁長官・祢判長殿　水 １事件の表示昭和５９年特許顧　第０５３２８１号２、
発明の名称 水式袋状起伏堰の操作装置 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 名称　豊国工業株式会社 ４、代　理　人 ５、補正命令の日付 ７、補正の内容 （１１明細書第７頁第６行、「１７ａ　Ｊとあるのを「
１７ｂ」と補正する。 （２）　明細書第７頁第６行、「止具」とあるのを「上
部」と補正する。 （３）　明細書第７頁第７行、［１７ｂＪとあるのを［
１７ａ　Ｊと補正する。 （４）　明細書第７頁第６扉行、「拡下部」とあるのを
「拡大部」と補正する。 （５）　第２図を別添の図面のように補正する。 手続補正書 昭和５９年　８　月／夕日 特許庁長官・番刊畏殿 １事件の表示昭和５９年　特許願第ｏ’＠；８１号２゛
発明０名称水。袋、。伏ｊ１１．．．操作。 ３、補正する者 事ヂｒとの関係　特許出碩入 名称　量国工業株式会社 ４、代　理　人 ５、補正命令の日付 「自発」 ６、補正の対象 ７、補正の内容 １１）特許請求の範囲を別紙の通シ補正するつ（２）　
明細書第３頁第１２行〜第４貞第９行「河川を食中に・
・・・・・構成したものである。」とあるを。 「河川を食中に亘って横断して設けられた可撓性袋状起
伏堰を起伏させるだめの操作装置において。 前記堰体内に圧力水を供給するために堰体に接続された
ボンダと、前記堰体の上流河川に開口した機器室と、前
記機器室に設けられ。 一端は堰体の内部に連通し、予測される最大の堰体内水
圧より高位置のフレストを経由し。 他端は下流河川の高さで下流河川に開口してなる主サイ
フオン装置と、前記主サイフオン装置のフレスト付近よ
シ下流側に連通管を介して接続し、堰上流河川水位が自
動倒伏水位に達した以後、前記主サイフオン装置内の空
気を吸引、排出する吸気装ｆｑとから構成されている。 」と補正する。 ；３）　同第４頁第１４行「？イフォン」とあるを「副
ナイフオンＪと補正する。 （４）　同第４頁第１４行「排水管」とあるを［主サイ
フオン装置コと補正する。 １５）　同第４頁第１６行〜第１８行［倒伏させ・・・
倒伏する。」とあるを１倒伏させることができる。」と
補正する。 （６）　同＠５貞第１１行「？イフォン装＃４」とある
を［吸気装置の一部を構成する副ブイ７オン装置である
サイフオン４」と補正する。 （７ン　同第６Ｒ第２行「排水管Ｊとあるを「主ナイフ
オン装置である排水管」と補正するつ（８）　同第６貞
第６行「ブレーカ」の次に「（連通管）」と補正する。 （９）　同第６頁第７行「−頂面」とあるを「フレスト
付近より下流側」と補正する。 （別　紙） 特許請求の範囲 １１１　河川を全ｒｊＪに亘って横断して設けられたａ
工撓性袋状起伏堰を起伏させるだめの操作装置において
。 堰の操作装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の水式袋状堰の操作
装置において。 前記吸気装誼を、前記連通管の他端がフレスト付近に開
口し、前記主サイフオンの開口よシ高位置で一端は機器
室内に他端は下流河川側に開口した副ナイフオン装置と
、前記機器室に設けられた大気と連通した制御槽と。 前記連通管の途中から分岐され、前記制御槽内で起立水
位で開口する吸気管と、前記吸気管の途中の自動倒伏水
位から分岐され機器室に開口した導水管とから１３成さ
れたことを特徴とする水式袋状堰の操作装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　河川を全中に亘って横断して設けられた可撓性
   袋状起伏堰を起伏させるだめの操作装置において、 前記堰体の上流河川に開口した機器室と、前記機器室に
   設けられ、一端は堰体の内部に連通し、他ｙ＃Ａｔｆｉ
   自動倒伏水位よシ高位置にある立上シ部と下流河川の高
   さで下流河川に開口してなる排水管に連通してなる通水
   管と、前記通水管に接続された堰体内に水を送むための
   給水装置と、 前記排水管の立上シ部に連通管を介して連通された、前
   記排水管の開口より高位置に開口を有するサイフオン装
   置と、 前記機器室に設けられた大気と連通した制御槽と、 前記排水管とサイフオン装置との連通管の途中から分岐
   され、前記制御槽内で起立水位で開口する吸気管と、 前記吸気管の途中の自動倒伏水位から分岐装置。