簡易チェックゲート
【課題】既設あるいは新設の水路内に配置して、簡易な構成で製作費を廉価にするとともに、維持管理費も廉価にできる簡易チェックゲートを提供すること。
【解決手段】チェックゲート１０は、水路１に水平方向に配設する回転軸１２と、回転軸１２に支持されて回転可能なゲート本体１１を備えて構成する。ゲート本体１１は、ゲート本体１１を第１の位置Ｐ１にあるときに、水路底部１ａ側に延設する第１のアーム部１１１と水路表面１ｂ側に延設する第２のアーム部１１２とを備えている。第１のアーム部１１１の長さを第２のアーム部１１２の長さの略半分の長さに形成して、ゲート本体１１を略垂直方向に傾けた状態で、第１のアーム部１１１にかかる水圧ＰＬと第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵとを略同一にする。ゲート本体１１を第１の位置にあるときに、第１のアーム部１１１の先端と水路底部１ａとの間に隙間Ｓを形成する。
【解決手段】チェックゲート１０は、水路１に水平方向に配設する回転軸１２と、回転軸１２に支持されて回転可能なゲート本体１１を備えて構成する。ゲート本体１１は、ゲート本体１１を第１の位置Ｐ１にあるときに、水路底部１ａ側に延設する第１のアーム部１１１と水路表面１ｂ側に延設する第２のアーム部１１２とを備えている。第１のアーム部１１１の長さを第２のアーム部１１２の長さの略半分の長さに形成して、ゲート本体１１を略垂直方向に傾けた状態で、第１のアーム部１１１にかかる水圧ＰＬと第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵとを略同一にする。ゲート本体１１を第１の位置にあるときに、第１のアーム部１１１の先端と水路底部１ａとの間に隙間Ｓを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水路内に配置されて水流を堰上げしたり水流を開放したりする簡易チェックゲートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から建設された農業水利施設は、その耐用年数を経過して老朽化が進み、また周辺環境の変化により改修が進められている。しかし部分的な管水路化や水路粗度の改善等によって水路の水位が低下し従前の分水機能が得られない等の問題が生じている地区がある。水路の分水位を保持するため、これまでにも、各種のチェックゲートが開発されてきた。しかしこれ等のチェックゲートは、昇降式ゲートであれ、回転式ゲートであれ、門柱や戸当りまたは水密板等を有し、その規模が大きく複雑に構成されていたから、開閉機器の保守管理対策や将来の塗装等に要する費用が大きくなって受益者の管理コストを膨らませる要素が多く農業経営を圧迫することになっていた。そのため、安価で維持管理がし易い簡易な構成のチェックゲートが要望されていた。
【０００３】
特許文献１に示す回転ゲートは、これ等の課題を解決するために発明されたもので、回転ゲートは、上下方向に配置される回転軸に回転可能な扉体を備えている。扉体は回転軸を中心に回転されて、水流に対して直交する位置にあるときに水流が堰上げられ、直交する位置から回転することによって水流が開放されて、下流に向かって流れることになる。これによって、門柱を削除した安価なゲートとして提供されていた。
【０００４】
また、図６に示す回転ゲート２０は、ゲート本体２１とゲート支持アーム２２を介して回転軸２３とを連結するように配置したものであり、回転軸２３を中心にして回転するゲート本体２１は、水流に対して上下方向に回転するように構成されている。このゲート本体２１は、下部に半円状部分２１１と半円状部分２１１の上部に配置された平板状の羽根部２１２とを有して形成されている。半円状部分２１１と羽根部２１２の側面は、水路側壁２７に埋設された戸当り板２８と水密状態を維持するために、ゴム部材２９が装着されている。
【０００５】
また、ゲート本体２１が水流を堰上げしている状態、つまり羽根部２１２が垂直方向に位置している状態では、半円状部分２１１の下部が、水路底部に配置された敷居金具２５に当接している。半円状部分２１１の下端部に敷居金具２５に当接可能な弾性水密部材２６が装着されている。つまり、ゲート本体２１は、水路底部と水密状態にあり、水路底部からは水流が流れないようにしている。そして、水位が高くなると、羽根部２１２に作用する水圧が大きくなり、安定バランスを欠いて自動的に回転軸２３を中心に回転して羽根部２１２を水平方向にしてゲート本体２１を開放することになる。この回転ゲート２０においても、門柱をなくして景観をよくし、簡易な構造で安価に構成できる効果を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５９１２５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、水路に設置して分水位を確保するチェックゲートでは、水量が少ない場合には水を堰上げて高くし、水量が多い場合には水を流すようにチェックゲートの位置を設定する必要がある。この際、流れの速い水路では、偏流による波立ちが大きくなることから左右均等な流況となることが望ましい。
【０００８】
回転軸に対して、扉体を水平方向に回転する特許文献１のタイプでは、中間開度におけるチェックゲート位置が流水中で斜めに置かれることになるため、左右の流れに偏流が生じることになる。チェックゲートによって生じる偏流は下流で波立ちを大きくすることになる。また、この回転式ゲートでは、水深に比べて幅が広い水路においては、長いアームの片持梁構造となるため、ゲート本体を強度よく設定する必要があることとから、コストを高くすることになっていた。また、この回転ゲートは、水路底部や水路側壁に対して水密構造とするため、構造が複雑で高価な構成となっていた。さらに、この回転ゲートは、水路底部に対して水密性を備えているから、水路底部に溜まった土砂等が堆積して上流側において排土管理作業を増やすこととなっていた。
【０００９】
また、図６に示す回転ゲート２０は、回転ゲート２０が水路側壁２７との間で水密性を維持するために、戸当り板２８を埋設することから、水路側壁２７に戸当り板２８を埋設するための大きな工事を施工しなければならない。このため、工事費を大幅に増やすこととなっていた。さらに、ゲート本体２１の弾性水密部材２６が敷居金具２５に当接するから、弾性水密部材２６や敷居金具２５をも設置しなければならずゲート製作費をさらに高くして、やはり、コストの上昇につながっていた。しかも土砂等の堆積もあり排土管理作業も増やさなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するものであり、簡易な構成で安価に構成でき、しかも、ゲート付近で土砂等を堆積しない簡易チェックゲートを提供することを目的とする。
【００１１】
このために、本発明に係る簡易チェックゲートは、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、水路内に配設して、水流に対して回動可能に形成される簡易チェックゲートであって、前記水路に対して前記水路の幅方向に沿って配設される回転軸と、前記回転軸に支持されたゲート本体と、を備え、前記ゲート本体は、前記水流に対して直交する方向に立設して前記水流を堰上げする第１の位置と、前記水流に対して平行する方向に傾倒して前記水流を上流側から下流側に流す第２の位置とを回転可能に配設され、前記第１の位置において、前記回転軸を中心にして、水圧の高くかかる前記ゲート本体の水路底部側の回転モーメントと水圧の低くかかる前記ゲート本体の水路表面側の回転モーメントとが略同一になるように、前記回転軸の位置が、前記ゲート本体の中心位置より前記水路底部側寄りに配設されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明に係るものであって、前記ゲート本体が、前記第１の位置にある際に、前記ゲート本体の下端部と前記水路底部との間に隙間を有して配設されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２の発明に係るものであって、前記ゲート本体は、前記第１の位置にある際の前記回転軸から前記水路底部側に向かって延設する第１のアーム部と前記第１のアーム部と反対の方向に向かって延設する第２のアーム部とを備え、前記第１のアーム部が前記第２のアーム部より略半分の長さに形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明に係るものであって、前記ゲート本体は、水路側壁との間に隙間を有して配設されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，３又は４の発明に係るものであって、前記ゲート本体は、前記水流の水圧を受ける面又はその反対側の面のいずれか一方の面を平面状に形成し、いずれか他方の面を突状湾曲面に形成していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ゲート本体は、水平方向に配置された回転軸に対して回転可能に配置されている。また、ゲート本体は、立設して水流を堰上げする第１の位置と、水平方向に回転して水流を流す第２の位置との間を回転移動する。ゲート本体には第１の位置にあるときに、水流の深さによってゲート本体の各部位にかかる水圧が異なる。回転軸をゲート本体の中心より水圧の高くかかる水路底部側に配設することによって、回転軸を中心に回転するゲート本体の回転モーメントのバランスをとる。つまり、ゲート本体が第１の位置にあるとき、ゲート本体の回転軸より下方の水路底部側にある部位は、単位面積あたりの水圧が大きいことから、水圧を受ける面積を少なくし、ゲート本体の回転軸より上方の水路表面側にある部位は、単位面積あたりの水圧が小さいことから、水圧を受ける面積を大きくする。これによって、ゲート本体における回転軸の下方にある水路底部側の水流に沿って回転する回転モーメントと、ゲート本体における回転軸の上方にある水路表面側の水流に沿って回転する回転モーメントとの差を略同一にすることができ、ゲート本体の回転する回転モーメントのバランスをよくすることができる。したがって、ゲート本体の回転時、ゲート本体を回転するトルクを小さくできるから、ゲート本体を人力等の小さい力によって回転することができる。そのため、高価な駆動機構を設けることなく、簡易チェックゲートを安価な費用で製作することができる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明によれば、ゲート本体が水流を堰上げする第１の位置にあるときに、ゲート本体部の下端と水路底部との間に隙間を形成している。つまり、水流が堰上げされている状態において、土砂等が、ゲート本体の下方において、上流側から下流側に流れることとなって、土砂が簡易チェックゲート前で堆積することがない。したがって、上流側において、排土管理を増やすことがなく維持管理費を少なくして受益者負担を軽減させることができる。さらに、ゲート本体が、水流を堰上げする第１の位置にある状態において、水密を保つために設置する従来の敷居金具２５や戸当り板２８、あるいは半円状部分２１１に装着する弾性水密部材２６やゴム部材２９を設置することがないから、製作費や設置作業も容易で安価な費用で簡易チェックゲートを製作することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、ゲート本体は、ゲート本体が水流を堰上げする第１の位置にあるときの、回転軸から水路底部側に向かって延設する第１のアーム部と、第１のアーム部と反対の方向に向かって延設する第２のアーム部とを備えている。そして、第１のアーム部を第２のアーム部の長さの略半分の長さに形成している。これによって、水流が堰上げされた状態では、短い長さの第１のアーム部側には高い水圧を受け、長い長さの第２のアーム部側には低い水圧を受けることになり、水圧を受ける部位のバランスをよくしている。これにより、第１のアーム部が水流に沿って回転する回転モーメントと第２のアーム部が水流に沿って回転する回転モーメントが略同一となる。回転モーメントのバランスをよくすることによって、ゲート本体を開閉する際の回転力を小さくすることができ、例えば、人力で回転軸を回転させても容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、この簡易チェックゲートは、上流側の水流を堰上げするためにあるから、ゲート本体は水路側壁との間で水密性を必要とするものではない。そのため、ゲート本体と水路側壁との間に隙間を有して構成されている。したがって、特に既設の水路にチェックゲートを設置する際、ゲート本体を開閉する際に、水密性を維持するための戸当りを水路側壁に埋設する必要はない。そのため、簡易チェックゲートを配設するための施工費を大幅に削減することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、ゲート本体は、水流の水圧を受ける面又はその反対側の面のいずれか一方の面を平面状に形成し、いずれか他方の面を突状湾曲面に形成することによって、ゲート本体の突状湾曲する方向に向く揚力を得ることができる。このことにより、ゲート本体が樹脂材や木材等で形成されて、その重量を軽く形成している場合、あるいは鋼材等で形成されてその重量が重い場合等、その状況に応じて突出する湾曲面の位置を変えることによって、回転軸を中心とする回転モーメントのバランスを調整してゲート本体の揺動を押さえ、また、開閉機の操作動力を小さく調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のチェックゲートを示す全体構成図である
【図２】図１におけるチェックゲートのゲート本体を示す側面断面図である。
【図３】図２における回転軸の詳細を示す一部正面断面図である。
【図４】図３における回転軸の突出端を示す側面図である。
【図５】図１のチェックゲートが正常に作用している状態を示す作用図である。
【図６】従来の回転ゲートを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の簡易チェックゲートの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、簡易チェックゲート(以下、単にチェックゲートともいう)１０を水路１内に設置した状態を示すものであり、水路１は、上流側(図１における左側)３から、下流側(図１における右側)５に向かって水が流れている。チェックゲート１０は、水路１内に設置されている。チェックゲート１０は、上流側３の水位を堰上げするために、水路底部１ａと水路表面１ｂとの間に設置されるとともに、水流に対して回転角度Θ傾けて立設した第１の位置Ｐ１と、上流側３の水位を堰上げせずに下流側５に流すために水流に対して平行する水平方向に回転させた第２の位置Ｐ２との間を、水路の流量に応じ、あるいは堰上げ要求水位高さに応じて回転移動する。この移動させる操作は、チェックゲート１０に接続されて、水路側壁１ｃ上に配置された開閉機９において、人力によって行われる。もちろん駆動機構を設けて、電気的に駆動させることもできる。なお、チェックゲート１０の上流側３では、受益地へ水を分水するための分水工７が、水路側壁１ｃに配置されている。
【００２４】
チェックゲート１０は、図２に示すように、ゲート本体１１と回転軸１２とを備えて構成されている。ゲート本体１１は回転軸１２から両側に延設する２つのアーム部を有して形成されている。一方のアーム部は、ゲート本体１１が、図１に示すように、第１の位置Ｐ１にある状態において、水路底部１ａ側に向かう第１のアーム部１１１であり、他方のアーム部は、水路表面１ｂ側に向かう第２のアーム部１１２として形成されている。ゲート本体１１は、第１のアーム部１１１及び第２のアーム部１１２とともに、中空状に形成され、周りを鋼板や樹脂板あるいは木板等で形成している。ゲート本体１１の幅方向両端部には、図３に示すように、それぞれ突出端１３が形成されている。
【００２５】
回転軸１２は、実施形態では、図３に示すように、第１のアーム部１１１におけるゲート本体１１の幅方向の端部から第２のアーム部１１２におけるゲート本体１１の幅方向に端部まで沿って貫通して形成されるとともに、角型鋼管で形成されて、両側の突出端１３が水路側壁１ｃに支持されている。つまり、水路側壁１ｃに、チェックゲート１０を支持する分だけ無収縮モルタル１４を埋設し、その中に軸固定板１５をアンカーボルト１７で固着し、軸固定板１５から固定軸部１６を突出して配置させている。
【００２６】
一方、図４に示すように、ゲート本体１１の両端から突出して配置された回転軸１２の突出端１３には、一方にスリット１３１が形成されている。スリット１３１はゲート本体１１が第２の位置に移動したときに下向きになるように形成され、スリット１３１が下向きの状態で、突出端１３のスリット１３１を固定軸部１６に嵌め込みながら挿入して、固定軸部１６と突出端１３とを嵌合可能に構成している。
【００２７】
第１のアーム部１１１は、水流の下部側に配置されて高い水圧を受けることから、第２のアーム部１１２より短く形成されている。つまり、回転軸１２は、ゲート本体１１が、水流に対して略垂直方向に傾けて立設する第１の位置Ｐ１にある状態において、ゲート本体１１の中心位置より低い位置に配置されている。第１のアーム部１１１と第２のアーム部１１２の長さ比は、第２のアーム部１１２に対して第１のアーム部１１１が略半分の長さに形成されている。したがって、回転軸１２は、ゲート本体１１が第１の位置Ｐ１にある状態において、ゲート本体１１の上方位置から２／３の位置に配置されることとなる。これによって、第１のアーム部１１１にかかる水圧ＰＬと第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵとが略同一となって、ゲート本体１１にかかる水圧のバランスをとることになる。
【００２８】
実施形態のゲート本体１１は、重量の軽い材料で形成され、水路１に立設して配置された際の水路１の上流側面１１ａを平面状に形成し、下流側面１１ｂを下流側５に突出する湾曲状に形成している。ゲート本体１１(第１のアーム部１１１及び第２のアーム部１１２)の平面状に形成された部位は、強度の高い板状部材で形成し、湾曲状に形成された部位は、平面状の部位より強度の低い板部材を湾曲させて、水を流れ易くする整流板として形成している。第１のアーム部１１１と第２のアーム部内には、図３に示すように、第１のアーム部１１１、第２のアーム部１１２の空間部を埋めるように、ゲート本体１１の幅方向に沿って複数箇所に間隔を有して板部１１１ａ(１１２ａ)が形成されている。第１のアーム部１１１と第２のアーム部１１２の長さ方向の先端面は円弧状に形成されて、水流を流しやすくしている。なお、図３における回転軸１２は、第２の位置Ｐ２にあるときの断面を示すものであり、二点差線で示した第１のアーム部１１１又は第２のアーム部１１２は、ゲート本体１１の第１の位置Ｐ１にあるときの位置を示している。
【００２９】
ゲート本体１１は、第１のアーム部１１１に水圧ＰＬを受けることによって、図１中、ゲート本体１１を反時計方向に回転させやすくし、第２のアーム部１１２に水圧ＰＵを受けることによって、図１中、ゲート本体１１を時計方向に回転させやすくしている。第１のアーム部１１１にかかる水圧ＰＬと第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵが略同一であることによって、開閉機９による操作を人力で行ってゲート本体１１をいずれかに回転させる際に、小さいトルクで操作することができる。
【００３０】
また、ゲート本体１１の下流側面１１ｂを湾曲状に形成することによって、水の整流を行うとともに、特にゲート本体１１の重量を軽くした場合、つまり樹脂材や木材で形成した場合、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、ゲート本体１１の下流端は、ゲート本体１１に作用する揚力がゲート本体１１の浮力に打ち勝って、略一定角度に固定されゲート本体１１の揺動を少なくしている。
【００３１】
この逆に、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、上面が湾曲面を形成している場合には、ゲート本体１１の下流端は揚力と浮力によって持ち上げられることになり、ゲート本体１１の回転揺動が激しくなることが実験によって確認されている。この場合には、ゲート本体１１が鋼板で形成された鋼製ゲートを含めて、揚力と浮力との合力につり合う巻き上げ機等で水平に維持することが望ましい。
【００３２】
また、ゲート本体１１の重量を重くした場合、つまり鋼板製のゲート本体１１の場合は、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、ゲート本体１１の上面が上方に突出した湾曲面を形成する。つまり、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるとき、第２のアーム１１２は、第１のアーム部１１１より長く形成されているから、第２のアーム部１１２の自重により、回転軸１２を中心に、時計方向に回るモーメントを大きくする。一方、ゲート本体１１には、第２のアーム部１を上向きに作用する揚力が働いており、ゲート本体１１に反時計方向に回るモーメントが作用している。したがって、ゲート本体１１には、大きな時計方向へのモーメントを反時計へのモーメントで軽減することになり、水圧によるモーメントと合わせた合計モーメントを小さくして開閉機９の開閉回転力を小さくすることができる。
【００３３】
このチェックゲート１０を水路１内に設置する際、ゲート本体１１に形成された突出端１３を水路側壁１ｃに配置された固定軸部１６に嵌合して水路側壁１ｃに対して回転可能に取付け、ゲート本体１１を水流の流れの方向に対して回転角度Θ傾けて設置する。回転角度Θの最大を略８０°に設定する。回転軸１２の回転は、駆動機構を設けてもよいが、設備費用を安価にするために、チェックゲート１０の突出端１３に連結された開閉機９に配置した図示しないレバーを人力で操作する。
【００３４】
また、ゲート本体１１の第１のアーム部１１１と水路底部１ａ面との間に隙間Ｓを有して配置する。この隙間Ｓは、土砂等が流れる程度とし、チェックゲート１０の上流側３付近に土砂等が堆積することを防止している。
【００３５】
次に、チェックゲート１０の作用について説明する。
【００３６】
図１に示すように、ゲート本体１１は、第１の位置Ｐ１にあるとき、回転軸１２の回りを回転して、水路１の流れる方向に対して回転角度略８０°に傾いた状態で設定されている。水路１を最大流量が流下する場合は、回転角度Θを０としても、分水工７からの分水は可能となる。水路１の流量が減少して水位が下がった場合は、分水が不可能となる。この際、チェックゲート１０の上流側３では、堰上げられた水を貯留して次第に水位を高くすることになる。つまり、流量が最大流量に比べて非常に少ない場合は、ゲート本体１１の回転角度を略８０°まで立設させる。水位が、回転角度略８０°傾いたゲート本体１１の第２のアーム部１１２より高く維持され、図５に示すように、上流側３の水は第２のアーム部１１２を越えて、第２のアーム部１１２の上方から下流側５に流れ落ちる。この状態がチェックゲート１０としての正常な状態となる。このような状態であれば、上流側３の表面に浮遊している浮遊物は水とともに下流側５に流れる。チェックゲート１０の上流側３で貯留された水は、分水工７から、例えば、個々の田圃に供給される。
【００３７】
チェックゲート１０には、上流側３の水流により第１のアーム部１１１に水圧ＰＬがかかり、第２のアーム部１１２に水圧ＰＵがかかっている。
【００３８】
流量が最小流量より多い中間的な流量の場合は、その流量に応じて回転軸１２を回転させゲート本体１１を回転角度略８０°から回転角度０°（第２の位置Ｐ２）の範囲で設定して、回転軸１２を回転移動し、固定維持する。この回転軸１２の回転は、人力によるものでもよく、また駆動機構を介して操作するものであってもよい。回転軸１２の回転操作は、ゲート本体１１にかかる水圧のうち、第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵで押圧されるとともに、第１のアーム部１１１に加わる水圧ＰＬに対抗する力以上で回転させるだけであるから、人力で操作しても容易に行うことができる。
【００３９】
ゲート本体１１が第１の位置Ｐ１から、これを開放して第２の位置Ｐ２に達するまで、上流側３からの水は下流側５に向かって徐々に流れ出し、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２に達すると、堰上げ状態は解消されて下流側５に向かって流れる。再度堰上げが必要になれば、ゲート本体１１を、図５中、反時計方向に回転させ、流量に応じた回転角度の位置で停止させる。
【００４０】
上述のように、実施形態のチェックゲート１０によれば、回転軸１２を、ゲート本体１１にかかる水圧のバランスの取れた位置に配置していることから、ゲート本体１１の回転操作に要する回転トルクが小さいので、回転軸１２を人力で回転操作しても、容易に行うことができる。
【００４１】
また、ゲート本体１１は、上流側３の水流を堰上げできるようにすることが目的であって、水密性を要求することではないことから、ゲート本体１１に係る戸当り板や、敷居金具或いは弾性水密部材を設置することなく、水流に対して回転角度を略８０°から回転角度０°の範囲の必要な位置で止めることができる。したがって、従来、回転ゲートを設置する位置の周りの水路側壁１ｃ全体に埋設された戸当り板や水路底部１ａに配置されていた敷居金具あるいは回転ゲートに配置されていた弾性水密部材等を設置する費用が削除できて、安価な費用でチェックゲート１０を製作できる。
【００４２】
さらに、ゲート本体１１の水流に対する回転角度８０°の位置(第１の位置Ｐ１)において、第１のアーム部１１１の先端部位と水路底部１ａとの間に隙間Ｓを有しているから、水路底部１ａに流れた土砂等は、チェックゲート１０を潜って下流側５に流れ去ることになる。また、流下浮遊物はチェックゲート１０を越えて流下する。そのため、チェックゲート１０の上流側３付近に土砂や塵芥等が滞留することがない。したがって、上流側３付近での塵芥除去や排土管理を増やすことがないから、維持管理費も削減できて、受益者の負担が軽減されることになる。
【００４３】
さらに、上流側３の堰上げられた水は、第１のアーム部１１１の下方と、第２のアーム部１１２の上方の両方から流下することにより、水流の落下や跳水による騒音を小さくすることができる。
【００４４】
なお、本発明のチェックゲート１０は、上述の形態に限定するものではない。例えば、第１のアーム部１１１が、第２のアーム部１１２より短いものであれば、第１のアーム部１１１を第２のアーム部１１２の略半分の長さでなくてもよい。
【００４５】
また、固定軸部１６と突出端１３とを逆に形成してもよい。つまり、固定軸部１６を角型鋼板で形成して固定軸部１６にスリットを形成し、回転軸１２の突出端１３を円柱状又は円筒状に形成して固定軸部１６のスリットに挿入可能として、回転軸１２を回転可能に構成してもよい。
【００４６】
また、ゲート本体１１が第１の位置Ｐ１にあるときの、ゲート本体１１の上流側面１１ａを湾曲状に形成し、下流側面１１ｂを平面状に形成してもよい。
【００４７】
さらに、第２のアーム部１１２の先端にワイヤ又はロープあるいは連結棒の一端を装着し、他端を、例えば、巻き上げ機に連結して、ゲート本体１１が水平状態の第２の位置Ｐ２にあるときに、ゲート本体１１の揺動を防止するようにしてもよい。
【００４８】
また、ゲート本体１１の第１の位置を、水流に対する回転角度Θを８０°に設定するのでなく、例えば、９０°に設定して、垂直状態にしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、水路
１ａ、水路底部
１０、チェックゲート
１１、ゲート本体
１１１、第１のアーム部
１１２、第２のアーム部
１２、回転軸
１３、突出端
１６、固定軸部
Ｐ１、第１の位置
Ｐ２、第２の位置
ＰＬ、水圧
ＰＵ、水圧
Ｓ、隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は水路内に配置されて水流を堰上げしたり水流を開放したりする簡易チェックゲートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から建設された農業水利施設は、その耐用年数を経過して老朽化が進み、また周辺環境の変化により改修が進められている。しかし部分的な管水路化や水路粗度の改善等によって水路の水位が低下し従前の分水機能が得られない等の問題が生じている地区がある。水路の分水位を保持するため、これまでにも、各種のチェックゲートが開発されてきた。しかしこれ等のチェックゲートは、昇降式ゲートであれ、回転式ゲートであれ、門柱や戸当りまたは水密板等を有し、その規模が大きく複雑に構成されていたから、開閉機器の保守管理対策や将来の塗装等に要する費用が大きくなって受益者の管理コストを膨らませる要素が多く農業経営を圧迫することになっていた。そのため、安価で維持管理がし易い簡易な構成のチェックゲートが要望されていた。
【０００３】
特許文献１に示す回転ゲートは、これ等の課題を解決するために発明されたもので、回転ゲートは、上下方向に配置される回転軸に回転可能な扉体を備えている。扉体は回転軸を中心に回転されて、水流に対して直交する位置にあるときに水流が堰上げられ、直交する位置から回転することによって水流が開放されて、下流に向かって流れることになる。これによって、門柱を削除した安価なゲートとして提供されていた。
【０００４】
また、図６に示す回転ゲート２０は、ゲート本体２１とゲート支持アーム２２を介して回転軸２３とを連結するように配置したものであり、回転軸２３を中心にして回転するゲート本体２１は、水流に対して上下方向に回転するように構成されている。このゲート本体２１は、下部に半円状部分２１１と半円状部分２１１の上部に配置された平板状の羽根部２１２とを有して形成されている。半円状部分２１１と羽根部２１２の側面は、水路側壁２７に埋設された戸当り板２８と水密状態を維持するために、ゴム部材２９が装着されている。
【０００５】
また、ゲート本体２１が水流を堰上げしている状態、つまり羽根部２１２が垂直方向に位置している状態では、半円状部分２１１の下部が、水路底部に配置された敷居金具２５に当接している。半円状部分２１１の下端部に敷居金具２５に当接可能な弾性水密部材２６が装着されている。つまり、ゲート本体２１は、水路底部と水密状態にあり、水路底部からは水流が流れないようにしている。そして、水位が高くなると、羽根部２１２に作用する水圧が大きくなり、安定バランスを欠いて自動的に回転軸２３を中心に回転して羽根部２１２を水平方向にしてゲート本体２１を開放することになる。この回転ゲート２０においても、門柱をなくして景観をよくし、簡易な構造で安価に構成できる効果を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５９１２５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、水路に設置して分水位を確保するチェックゲートでは、水量が少ない場合には水を堰上げて高くし、水量が多い場合には水を流すようにチェックゲートの位置を設定する必要がある。この際、流れの速い水路では、偏流による波立ちが大きくなることから左右均等な流況となることが望ましい。
【０００８】
回転軸に対して、扉体を水平方向に回転する特許文献１のタイプでは、中間開度におけるチェックゲート位置が流水中で斜めに置かれることになるため、左右の流れに偏流が生じることになる。チェックゲートによって生じる偏流は下流で波立ちを大きくすることになる。また、この回転式ゲートでは、水深に比べて幅が広い水路においては、長いアームの片持梁構造となるため、ゲート本体を強度よく設定する必要があることとから、コストを高くすることになっていた。また、この回転ゲートは、水路底部や水路側壁に対して水密構造とするため、構造が複雑で高価な構成となっていた。さらに、この回転ゲートは、水路底部に対して水密性を備えているから、水路底部に溜まった土砂等が堆積して上流側において排土管理作業を増やすこととなっていた。
【０００９】
また、図６に示す回転ゲート２０は、回転ゲート２０が水路側壁２７との間で水密性を維持するために、戸当り板２８を埋設することから、水路側壁２７に戸当り板２８を埋設するための大きな工事を施工しなければならない。このため、工事費を大幅に増やすこととなっていた。さらに、ゲート本体２１の弾性水密部材２６が敷居金具２５に当接するから、弾性水密部材２６や敷居金具２５をも設置しなければならずゲート製作費をさらに高くして、やはり、コストの上昇につながっていた。しかも土砂等の堆積もあり排土管理作業も増やさなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するものであり、簡易な構成で安価に構成でき、しかも、ゲート付近で土砂等を堆積しない簡易チェックゲートを提供することを目的とする。
【００１１】
このために、本発明に係る簡易チェックゲートは、以下のように構成するものである。すなわち、
請求項１記載の発明では、水路内に配設して、水流に対して回動可能に形成される簡易チェックゲートであって、前記水路に対して前記水路の幅方向に沿って配設される回転軸と、前記回転軸に支持されたゲート本体と、を備え、前記ゲート本体は、前記水流に対して直交する方向に立設して前記水流を堰上げする第１の位置と、前記水流に対して平行する方向に傾倒して前記水流を上流側から下流側に流す第２の位置とを回転可能に配設され、前記第１の位置において、前記回転軸を中心にして、水圧の高くかかる前記ゲート本体の水路底部側の回転モーメントと水圧の低くかかる前記ゲート本体の水路表面側の回転モーメントとが略同一になるように、前記回転軸の位置が、前記ゲート本体の中心位置より前記水路底部側寄りに配設されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明に係るものであって、前記ゲート本体が、前記第１の位置にある際に、前記ゲート本体の下端部と前記水路底部との間に隙間を有して配設されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２の発明に係るものであって、前記ゲート本体は、前記第１の位置にある際の前記回転軸から前記水路底部側に向かって延設する第１のアーム部と前記第１のアーム部と反対の方向に向かって延設する第２のアーム部とを備え、前記第１のアーム部が前記第２のアーム部より略半分の長さに形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明に係るものであって、前記ゲート本体は、水路側壁との間に隙間を有して配設されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，３又は４の発明に係るものであって、前記ゲート本体は、前記水流の水圧を受ける面又はその反対側の面のいずれか一方の面を平面状に形成し、いずれか他方の面を突状湾曲面に形成していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、ゲート本体は、水平方向に配置された回転軸に対して回転可能に配置されている。また、ゲート本体は、立設して水流を堰上げする第１の位置と、水平方向に回転して水流を流す第２の位置との間を回転移動する。ゲート本体には第１の位置にあるときに、水流の深さによってゲート本体の各部位にかかる水圧が異なる。回転軸をゲート本体の中心より水圧の高くかかる水路底部側に配設することによって、回転軸を中心に回転するゲート本体の回転モーメントのバランスをとる。つまり、ゲート本体が第１の位置にあるとき、ゲート本体の回転軸より下方の水路底部側にある部位は、単位面積あたりの水圧が大きいことから、水圧を受ける面積を少なくし、ゲート本体の回転軸より上方の水路表面側にある部位は、単位面積あたりの水圧が小さいことから、水圧を受ける面積を大きくする。これによって、ゲート本体における回転軸の下方にある水路底部側の水流に沿って回転する回転モーメントと、ゲート本体における回転軸の上方にある水路表面側の水流に沿って回転する回転モーメントとの差を略同一にすることができ、ゲート本体の回転する回転モーメントのバランスをよくすることができる。したがって、ゲート本体の回転時、ゲート本体を回転するトルクを小さくできるから、ゲート本体を人力等の小さい力によって回転することができる。そのため、高価な駆動機構を設けることなく、簡易チェックゲートを安価な費用で製作することができる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明によれば、ゲート本体が水流を堰上げする第１の位置にあるときに、ゲート本体部の下端と水路底部との間に隙間を形成している。つまり、水流が堰上げされている状態において、土砂等が、ゲート本体の下方において、上流側から下流側に流れることとなって、土砂が簡易チェックゲート前で堆積することがない。したがって、上流側において、排土管理を増やすことがなく維持管理費を少なくして受益者負担を軽減させることができる。さらに、ゲート本体が、水流を堰上げする第１の位置にある状態において、水密を保つために設置する従来の敷居金具２５や戸当り板２８、あるいは半円状部分２１１に装着する弾性水密部材２６やゴム部材２９を設置することがないから、製作費や設置作業も容易で安価な費用で簡易チェックゲートを製作することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、ゲート本体は、ゲート本体が水流を堰上げする第１の位置にあるときの、回転軸から水路底部側に向かって延設する第１のアーム部と、第１のアーム部と反対の方向に向かって延設する第２のアーム部とを備えている。そして、第１のアーム部を第２のアーム部の長さの略半分の長さに形成している。これによって、水流が堰上げされた状態では、短い長さの第１のアーム部側には高い水圧を受け、長い長さの第２のアーム部側には低い水圧を受けることになり、水圧を受ける部位のバランスをよくしている。これにより、第１のアーム部が水流に沿って回転する回転モーメントと第２のアーム部が水流に沿って回転する回転モーメントが略同一となる。回転モーメントのバランスをよくすることによって、ゲート本体を開閉する際の回転力を小さくすることができ、例えば、人力で回転軸を回転させても容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、この簡易チェックゲートは、上流側の水流を堰上げするためにあるから、ゲート本体は水路側壁との間で水密性を必要とするものではない。そのため、ゲート本体と水路側壁との間に隙間を有して構成されている。したがって、特に既設の水路にチェックゲートを設置する際、ゲート本体を開閉する際に、水密性を維持するための戸当りを水路側壁に埋設する必要はない。そのため、簡易チェックゲートを配設するための施工費を大幅に削減することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、ゲート本体は、水流の水圧を受ける面又はその反対側の面のいずれか一方の面を平面状に形成し、いずれか他方の面を突状湾曲面に形成することによって、ゲート本体の突状湾曲する方向に向く揚力を得ることができる。このことにより、ゲート本体が樹脂材や木材等で形成されて、その重量を軽く形成している場合、あるいは鋼材等で形成されてその重量が重い場合等、その状況に応じて突出する湾曲面の位置を変えることによって、回転軸を中心とする回転モーメントのバランスを調整してゲート本体の揺動を押さえ、また、開閉機の操作動力を小さく調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のチェックゲートを示す全体構成図である
【図２】図１におけるチェックゲートのゲート本体を示す側面断面図である。
【図３】図２における回転軸の詳細を示す一部正面断面図である。
【図４】図３における回転軸の突出端を示す側面図である。
【図５】図１のチェックゲートが正常に作用している状態を示す作用図である。
【図６】従来の回転ゲートを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の簡易チェックゲートの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、簡易チェックゲート(以下、単にチェックゲートともいう)１０を水路１内に設置した状態を示すものであり、水路１は、上流側(図１における左側)３から、下流側(図１における右側)５に向かって水が流れている。チェックゲート１０は、水路１内に設置されている。チェックゲート１０は、上流側３の水位を堰上げするために、水路底部１ａと水路表面１ｂとの間に設置されるとともに、水流に対して回転角度Θ傾けて立設した第１の位置Ｐ１と、上流側３の水位を堰上げせずに下流側５に流すために水流に対して平行する水平方向に回転させた第２の位置Ｐ２との間を、水路の流量に応じ、あるいは堰上げ要求水位高さに応じて回転移動する。この移動させる操作は、チェックゲート１０に接続されて、水路側壁１ｃ上に配置された開閉機９において、人力によって行われる。もちろん駆動機構を設けて、電気的に駆動させることもできる。なお、チェックゲート１０の上流側３では、受益地へ水を分水するための分水工７が、水路側壁１ｃに配置されている。
【００２４】
チェックゲート１０は、図２に示すように、ゲート本体１１と回転軸１２とを備えて構成されている。ゲート本体１１は回転軸１２から両側に延設する２つのアーム部を有して形成されている。一方のアーム部は、ゲート本体１１が、図１に示すように、第１の位置Ｐ１にある状態において、水路底部１ａ側に向かう第１のアーム部１１１であり、他方のアーム部は、水路表面１ｂ側に向かう第２のアーム部１１２として形成されている。ゲート本体１１は、第１のアーム部１１１及び第２のアーム部１１２とともに、中空状に形成され、周りを鋼板や樹脂板あるいは木板等で形成している。ゲート本体１１の幅方向両端部には、図３に示すように、それぞれ突出端１３が形成されている。
【００２５】
回転軸１２は、実施形態では、図３に示すように、第１のアーム部１１１におけるゲート本体１１の幅方向の端部から第２のアーム部１１２におけるゲート本体１１の幅方向に端部まで沿って貫通して形成されるとともに、角型鋼管で形成されて、両側の突出端１３が水路側壁１ｃに支持されている。つまり、水路側壁１ｃに、チェックゲート１０を支持する分だけ無収縮モルタル１４を埋設し、その中に軸固定板１５をアンカーボルト１７で固着し、軸固定板１５から固定軸部１６を突出して配置させている。
【００２６】
一方、図４に示すように、ゲート本体１１の両端から突出して配置された回転軸１２の突出端１３には、一方にスリット１３１が形成されている。スリット１３１はゲート本体１１が第２の位置に移動したときに下向きになるように形成され、スリット１３１が下向きの状態で、突出端１３のスリット１３１を固定軸部１６に嵌め込みながら挿入して、固定軸部１６と突出端１３とを嵌合可能に構成している。
【００２７】
第１のアーム部１１１は、水流の下部側に配置されて高い水圧を受けることから、第２のアーム部１１２より短く形成されている。つまり、回転軸１２は、ゲート本体１１が、水流に対して略垂直方向に傾けて立設する第１の位置Ｐ１にある状態において、ゲート本体１１の中心位置より低い位置に配置されている。第１のアーム部１１１と第２のアーム部１１２の長さ比は、第２のアーム部１１２に対して第１のアーム部１１１が略半分の長さに形成されている。したがって、回転軸１２は、ゲート本体１１が第１の位置Ｐ１にある状態において、ゲート本体１１の上方位置から２／３の位置に配置されることとなる。これによって、第１のアーム部１１１にかかる水圧ＰＬと第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵとが略同一となって、ゲート本体１１にかかる水圧のバランスをとることになる。
【００２８】
実施形態のゲート本体１１は、重量の軽い材料で形成され、水路１に立設して配置された際の水路１の上流側面１１ａを平面状に形成し、下流側面１１ｂを下流側５に突出する湾曲状に形成している。ゲート本体１１(第１のアーム部１１１及び第２のアーム部１１２)の平面状に形成された部位は、強度の高い板状部材で形成し、湾曲状に形成された部位は、平面状の部位より強度の低い板部材を湾曲させて、水を流れ易くする整流板として形成している。第１のアーム部１１１と第２のアーム部内には、図３に示すように、第１のアーム部１１１、第２のアーム部１１２の空間部を埋めるように、ゲート本体１１の幅方向に沿って複数箇所に間隔を有して板部１１１ａ(１１２ａ)が形成されている。第１のアーム部１１１と第２のアーム部１１２の長さ方向の先端面は円弧状に形成されて、水流を流しやすくしている。なお、図３における回転軸１２は、第２の位置Ｐ２にあるときの断面を示すものであり、二点差線で示した第１のアーム部１１１又は第２のアーム部１１２は、ゲート本体１１の第１の位置Ｐ１にあるときの位置を示している。
【００２９】
ゲート本体１１は、第１のアーム部１１１に水圧ＰＬを受けることによって、図１中、ゲート本体１１を反時計方向に回転させやすくし、第２のアーム部１１２に水圧ＰＵを受けることによって、図１中、ゲート本体１１を時計方向に回転させやすくしている。第１のアーム部１１１にかかる水圧ＰＬと第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵが略同一であることによって、開閉機９による操作を人力で行ってゲート本体１１をいずれかに回転させる際に、小さいトルクで操作することができる。
【００３０】
また、ゲート本体１１の下流側面１１ｂを湾曲状に形成することによって、水の整流を行うとともに、特にゲート本体１１の重量を軽くした場合、つまり樹脂材や木材で形成した場合、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、ゲート本体１１の下流端は、ゲート本体１１に作用する揚力がゲート本体１１の浮力に打ち勝って、略一定角度に固定されゲート本体１１の揺動を少なくしている。
【００３１】
この逆に、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、上面が湾曲面を形成している場合には、ゲート本体１１の下流端は揚力と浮力によって持ち上げられることになり、ゲート本体１１の回転揺動が激しくなることが実験によって確認されている。この場合には、ゲート本体１１が鋼板で形成された鋼製ゲートを含めて、揚力と浮力との合力につり合う巻き上げ機等で水平に維持することが望ましい。
【００３２】
また、ゲート本体１１の重量を重くした場合、つまり鋼板製のゲート本体１１の場合は、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるときに、ゲート本体１１の上面が上方に突出した湾曲面を形成する。つまり、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２にあるとき、第２のアーム１１２は、第１のアーム部１１１より長く形成されているから、第２のアーム部１１２の自重により、回転軸１２を中心に、時計方向に回るモーメントを大きくする。一方、ゲート本体１１には、第２のアーム部１を上向きに作用する揚力が働いており、ゲート本体１１に反時計方向に回るモーメントが作用している。したがって、ゲート本体１１には、大きな時計方向へのモーメントを反時計へのモーメントで軽減することになり、水圧によるモーメントと合わせた合計モーメントを小さくして開閉機９の開閉回転力を小さくすることができる。
【００３３】
このチェックゲート１０を水路１内に設置する際、ゲート本体１１に形成された突出端１３を水路側壁１ｃに配置された固定軸部１６に嵌合して水路側壁１ｃに対して回転可能に取付け、ゲート本体１１を水流の流れの方向に対して回転角度Θ傾けて設置する。回転角度Θの最大を略８０°に設定する。回転軸１２の回転は、駆動機構を設けてもよいが、設備費用を安価にするために、チェックゲート１０の突出端１３に連結された開閉機９に配置した図示しないレバーを人力で操作する。
【００３４】
また、ゲート本体１１の第１のアーム部１１１と水路底部１ａ面との間に隙間Ｓを有して配置する。この隙間Ｓは、土砂等が流れる程度とし、チェックゲート１０の上流側３付近に土砂等が堆積することを防止している。
【００３５】
次に、チェックゲート１０の作用について説明する。
【００３６】
図１に示すように、ゲート本体１１は、第１の位置Ｐ１にあるとき、回転軸１２の回りを回転して、水路１の流れる方向に対して回転角度略８０°に傾いた状態で設定されている。水路１を最大流量が流下する場合は、回転角度Θを０としても、分水工７からの分水は可能となる。水路１の流量が減少して水位が下がった場合は、分水が不可能となる。この際、チェックゲート１０の上流側３では、堰上げられた水を貯留して次第に水位を高くすることになる。つまり、流量が最大流量に比べて非常に少ない場合は、ゲート本体１１の回転角度を略８０°まで立設させる。水位が、回転角度略８０°傾いたゲート本体１１の第２のアーム部１１２より高く維持され、図５に示すように、上流側３の水は第２のアーム部１１２を越えて、第２のアーム部１１２の上方から下流側５に流れ落ちる。この状態がチェックゲート１０としての正常な状態となる。このような状態であれば、上流側３の表面に浮遊している浮遊物は水とともに下流側５に流れる。チェックゲート１０の上流側３で貯留された水は、分水工７から、例えば、個々の田圃に供給される。
【００３７】
チェックゲート１０には、上流側３の水流により第１のアーム部１１１に水圧ＰＬがかかり、第２のアーム部１１２に水圧ＰＵがかかっている。
【００３８】
流量が最小流量より多い中間的な流量の場合は、その流量に応じて回転軸１２を回転させゲート本体１１を回転角度略８０°から回転角度０°（第２の位置Ｐ２）の範囲で設定して、回転軸１２を回転移動し、固定維持する。この回転軸１２の回転は、人力によるものでもよく、また駆動機構を介して操作するものであってもよい。回転軸１２の回転操作は、ゲート本体１１にかかる水圧のうち、第２のアーム部１１２にかかる水圧ＰＵで押圧されるとともに、第１のアーム部１１１に加わる水圧ＰＬに対抗する力以上で回転させるだけであるから、人力で操作しても容易に行うことができる。
【００３９】
ゲート本体１１が第１の位置Ｐ１から、これを開放して第２の位置Ｐ２に達するまで、上流側３からの水は下流側５に向かって徐々に流れ出し、ゲート本体１１が第２の位置Ｐ２に達すると、堰上げ状態は解消されて下流側５に向かって流れる。再度堰上げが必要になれば、ゲート本体１１を、図５中、反時計方向に回転させ、流量に応じた回転角度の位置で停止させる。
【００４０】
上述のように、実施形態のチェックゲート１０によれば、回転軸１２を、ゲート本体１１にかかる水圧のバランスの取れた位置に配置していることから、ゲート本体１１の回転操作に要する回転トルクが小さいので、回転軸１２を人力で回転操作しても、容易に行うことができる。
【００４１】
また、ゲート本体１１は、上流側３の水流を堰上げできるようにすることが目的であって、水密性を要求することではないことから、ゲート本体１１に係る戸当り板や、敷居金具或いは弾性水密部材を設置することなく、水流に対して回転角度を略８０°から回転角度０°の範囲の必要な位置で止めることができる。したがって、従来、回転ゲートを設置する位置の周りの水路側壁１ｃ全体に埋設された戸当り板や水路底部１ａに配置されていた敷居金具あるいは回転ゲートに配置されていた弾性水密部材等を設置する費用が削除できて、安価な費用でチェックゲート１０を製作できる。
【００４２】
さらに、ゲート本体１１の水流に対する回転角度８０°の位置(第１の位置Ｐ１)において、第１のアーム部１１１の先端部位と水路底部１ａとの間に隙間Ｓを有しているから、水路底部１ａに流れた土砂等は、チェックゲート１０を潜って下流側５に流れ去ることになる。また、流下浮遊物はチェックゲート１０を越えて流下する。そのため、チェックゲート１０の上流側３付近に土砂や塵芥等が滞留することがない。したがって、上流側３付近での塵芥除去や排土管理を増やすことがないから、維持管理費も削減できて、受益者の負担が軽減されることになる。
【００４３】
さらに、上流側３の堰上げられた水は、第１のアーム部１１１の下方と、第２のアーム部１１２の上方の両方から流下することにより、水流の落下や跳水による騒音を小さくすることができる。
【００４４】
なお、本発明のチェックゲート１０は、上述の形態に限定するものではない。例えば、第１のアーム部１１１が、第２のアーム部１１２より短いものであれば、第１のアーム部１１１を第２のアーム部１１２の略半分の長さでなくてもよい。
【００４５】
また、固定軸部１６と突出端１３とを逆に形成してもよい。つまり、固定軸部１６を角型鋼板で形成して固定軸部１６にスリットを形成し、回転軸１２の突出端１３を円柱状又は円筒状に形成して固定軸部１６のスリットに挿入可能として、回転軸１２を回転可能に構成してもよい。
【００４６】
また、ゲート本体１１が第１の位置Ｐ１にあるときの、ゲート本体１１の上流側面１１ａを湾曲状に形成し、下流側面１１ｂを平面状に形成してもよい。
【００４７】
さらに、第２のアーム部１１２の先端にワイヤ又はロープあるいは連結棒の一端を装着し、他端を、例えば、巻き上げ機に連結して、ゲート本体１１が水平状態の第２の位置Ｐ２にあるときに、ゲート本体１１の揺動を防止するようにしてもよい。
【００４８】
また、ゲート本体１１の第１の位置を、水流に対する回転角度Θを８０°に設定するのでなく、例えば、９０°に設定して、垂直状態にしてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、水路
１ａ、水路底部
１０、チェックゲート
１１、ゲート本体
１１１、第１のアーム部
１１２、第２のアーム部
１２、回転軸
１３、突出端
１６、固定軸部
Ｐ１、第１の位置
Ｐ２、第２の位置
ＰＬ、水圧
ＰＵ、水圧
Ｓ、隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路内に配設して、水流に対して回動可能に形成される簡易チェックゲートであって、
前記水路に対して前記水路の幅方向に沿って配設される回転軸と、前記回転軸に支持されたゲート本体と、を備え、
前記ゲート本体は、前記水流に対して直交する方向に立設して前記水流を堰上げする第１の位置と、前記水流に対して平行する方向に傾倒して前記水流を上流側から下流側に流す第２の位置とを回転可能に配設され、
前記第１の位置において、前記回転軸を中心にして、水圧の高くかかる前記ゲート本体の水路底部側の回転モーメントと水圧の低くかかる前記ゲート本体の水路表面側の回転モーメントとが略同一になるように、前記回転軸の位置が、前記ゲート本体の中心位置より前記水路底部側寄りに配設されていることを特徴とする簡易チェックゲート。
【請求項２】
前記ゲート本体が、前記第１の位置にある際に、前記ゲート本体の下端部と前記水路底部との間に隙間を有して配設されていることを特徴とする請求項１記載の簡易チェックゲート。
【請求項３】
前記ゲート本体は、前記第１の位置にある際の前記回転軸から前記水路底部側に向かって延設する第１のアーム部と前記第１のアーム部と反対の方向に向かって延設する第２のアーム部とを備え、前記第１のアーム部が前記第２のアーム部より略半分の長さに形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の簡易チェックゲート。
【請求項４】
前記ゲート本体は、水路側壁との間に隙間を有して配設されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の簡易チェックゲート。
【請求項５】
前記ゲート本体は、前記水流の水圧を受ける面又はその反対側の面のいずれか一方の面を平面状に形成し、いずれか他方の面を突状湾曲面に形成していることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の簡易チェックゲート。
【請求項１】
水路内に配設して、水流に対して回動可能に形成される簡易チェックゲートであって、
前記水路に対して前記水路の幅方向に沿って配設される回転軸と、前記回転軸に支持されたゲート本体と、を備え、
前記ゲート本体は、前記水流に対して直交する方向に立設して前記水流を堰上げする第１の位置と、前記水流に対して平行する方向に傾倒して前記水流を上流側から下流側に流す第２の位置とを回転可能に配設され、
前記第１の位置において、前記回転軸を中心にして、水圧の高くかかる前記ゲート本体の水路底部側の回転モーメントと水圧の低くかかる前記ゲート本体の水路表面側の回転モーメントとが略同一になるように、前記回転軸の位置が、前記ゲート本体の中心位置より前記水路底部側寄りに配設されていることを特徴とする簡易チェックゲート。
【請求項２】
前記ゲート本体が、前記第１の位置にある際に、前記ゲート本体の下端部と前記水路底部との間に隙間を有して配設されていることを特徴とする請求項１記載の簡易チェックゲート。
【請求項３】
前記ゲート本体は、前記第１の位置にある際の前記回転軸から前記水路底部側に向かって延設する第１のアーム部と前記第１のアーム部と反対の方向に向かって延設する第２のアーム部とを備え、前記第１のアーム部が前記第２のアーム部より略半分の長さに形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の簡易チェックゲート。
【請求項４】
前記ゲート本体は、水路側壁との間に隙間を有して配設されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の簡易チェックゲート。
【請求項５】
前記ゲート本体は、前記水流の水圧を受ける面又はその反対側の面のいずれか一方の面を平面状に形成し、いずれか他方の面を突状湾曲面に形成していることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の簡易チェックゲート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１８５１８３（Ｐ２０１０−１８５１８３Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６４４（Ｐ２００９−２８６４４）
【出願日】平成２１年２月１０日（２００９．２．１０）
【出願人】（５９７１４２５０５）ＮＴＣコンサルタンツ株式会社 (4)
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１０日（２００９．２．１０）
【出願人】（５９７１４２５０５）ＮＴＣコンサルタンツ株式会社 (4)
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