JP3913729B2

JP3913729B2 - サイホン式自動倒伏装置

Info

Publication number: JP3913729B2
Application number: JP2003384417A
Authority: JP
Inventors: 輝文渡邊
Original assignee: 日東河川工業株式会社
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2023-11-14
Also published as: JP2005146615A

Description

本発明は、河川の取水，潮止め，分流，放流等を行うために河川に設置される可動堰を河川から離隔した堤内において作動する自動倒伏装置に係り、特に、堤防上に配置される導水管を介してサイホンにより河川の水を堤内の水位検知場所に誘動して可動堰の作動を行うサイホン式自動倒伏装置に関する。

河川の取水，潮止め，分流，放流等を行うには河川に設置されている可動堰を作動して行うのが従来より用いられていた。この可動堰としては、例えば、鋼製起伏堰及びゴム引き布製起伏堰のような起伏堰やローラゲート及びシェル構造ローラゲートのようなローラゲート等がある。これ等は水位を検知してその作動を行うものであるが、後者のゲート堰は特別の機械的動力装置を必要として高価のものとなる。一方、前者の起伏堰は主に水圧とゲート自重により作動されるため、簡便安価のため比較的広範囲に用いられている。この起伏堰としては、例えば、「特許文献１」や「特許文献２」が採用されている。
特開平６−１８０００９号（全文）特開２００２−２４８５３３（全文）

「特許文献１」の特開平６−１８０００９号公報の「自動起伏堰」は河川の流量に応じて駆動手段（１３）を作動し、上流側堰板（１１）を支軸（１５）を中心として回動し、河川の水位の調整を行うものであるが、水位検出手段が明確に記載されておらず、また、サイホンを利用するものでない。また、「特許文献２」の特開２０００−２４８５３３号公報の「可撓性膜堰の自動倒伏装置における自動復帰装置」は、水位が設定水位を越えたとき河川の水がバケット（２５）に流入し、これにより袋体１の空気が排出され河川水位のレベルを調整するものである。

前記の公知技術は起伏堰による河川水位の調整として一般的のものであるが、起伏堰の操作室としては通常堤外に配置されず堤内に設置されるものが多い。また、その操作機構も一箇所に集中しておくことが運転操作や維持管理（メンテナンス）上有利のため、河川水位を利用する制御装置も操作室に配置されるのが好ましい。図６は河川水位を検知して堤内の操作室で起伏堰倒伏を行う従来技術の一例を示すものである。

図６において、堤防４の堤外側に河川１があり、この河川の水位が自動倒伏水位になると後に説明する自動倒伏装置が作動する。また、図６には河川１の洪水水位が示されている。一方、前記のように操作室２５は堤内に配置されているため河川１の水を操作室２５側に導くためには堤防４の内部に掘削された導水管が必要となり、この導水管には導水管３ａが埋設されている。操作室２５側には河川１から導水管３ａを介して導かれた水を蓄水するための貯水槽２ａが設けられている。導水管３ａは貯水槽２ａの底面よりやや上方に連結され、導水管３ａは河川１側の底面側に連通しているため貯水槽２ａには常に水が蓄水され、その水位は河川１の水位と同一レベルによる。

貯水槽２ａにはフロート１１がその上面側に配置されており、これにより河川１の水位を正確に検出することができる。また、フロート１１には後に説明する倒伏装置１２が連設されている。以上の構造により、河川１の水位が自動倒伏水位になると、これと同一レベルにある貯水槽２ａの水位がフロート１１により検知され、倒伏装置１２を作動させることになる。勿論、自動倒伏水位以上の水位に対しても倒伏装置１２が作動し、河川１の水位の調整を行う。

以上により、水位調整が円滑に行われるが、この装置構造の場合は、前記のように堤防４の内部に導水管３ａを埋設する必要があり、そのための導入路を地中に掘削し、かつ埋め戻す作業が必要となり、工事費が高くなり、かつ導水管３ａのメンテナンスも困難となる問題点がある。

本発明は、以上の問題点を解決すべく発明されたものであり、水位を堤内側から検知でき、可動堰の作動が水位に対応して円滑に行われると共に、特別の堤防掘削工事が必要なく、メンテナンスも容易にできるサイホン式自動倒伏装置を提供することを課題とする。

本発明は、以上の課題を達成するために、請求項１の発明は、可動堰を作動して河川の取水，潮止め，分流，放流等を行って洪水回避を行うための自動倒伏装置であって、堤外側に配置されて河川の水を常時蓄溜する第１の貯水槽と、堤内に配置される第２の貯水槽と、これら第１の貯水槽と第２の貯水槽との間で堤防上に敷設され，両貯水槽を連絡する導水管と、該導水管内を真空にすべくこの導水管の最上部に配置される真空槽と、から構成され、前記導水管を経由して堰外の河川側の水を堤内に誘導すると共に、第２の貯水槽の水位を検出して河川内で起伏する前記可動堰を作動して河川の洪水を回避するサイホン式自動倒伏装置の構成である。

前記導水管の前記真空槽には、真空破壊用弁が付設されるサイホン式自動起伏装置によって前記課題は達成できる。

本発明のサイホン式自動倒伏装置によれば、導水管を堤防上に敷設するだけであるから、従来のように堤防に導水管を配置するため特別の工事が必要でなく、導水管のメンテナンスも容易に行われる。また、河川の水の堤内への誘導はサイホンにより行われて円滑な導入ができる。

請求項１のサイホン式自動倒伏装置によれば、サイホンは堤外側の第１の貯水槽と堤内側の第２の貯水槽間に架設される導水管と、この導水管内を真空にしてサイホン効果を生じさせる真空槽を有するものからなり、確実なサイホン効果を上げることができる。

請求項２のサイホン式自動倒伏装置によれば、サイホンの真空槽には真空破壊用弁が付設されるため、水位が洪水水位の場合等において第２の貯水槽の配設位置より水位が上った場合において、導水管内の真空を破壊することで河川水を堤内への誘導が停止され、河川水が堤内に流れ込むのを防止している。

以下、本発明サイホン式自動倒伏装置の実施の形態を図面に基づき詳述する。図１は本発明のサイホン式自動倒伏装置の全体構成を示すものである。
本発明のサイホン式自動倒伏装置は、河川１のある堤外側に配置される第１の貯水槽５と、堤防４を介して堤内に配置される第２の貯水槽２と、この第１の貯水槽５と第２の貯水槽２との間に架設され堤防４の表面上に配置される導水管であるサイホン管６と、サイホン管６の最上部に配置され、サイホン管６内を真空にするための真空槽７と、この真空槽７と排気管８を介して連結する真空ポンプ９と、前記第２の貯水槽２の水位を検知するフロート１１と、フロート１１に連結する倒伏装置１２と、倒伏装置１２や真空ポンプ９等を覆う操作室２５等とからなる。

また、真空槽７には真空槽７内の真空を破壊する（真空をなくす）ための真空破壊用弁１０が付設される。なお、第１の貯水槽５と河川１とを連通する配水管３は河川１の底面付近と第１の貯水槽５の底面付近とに連結される。この配水管３によって第１の貯水槽５内には常時河川１の水位と同一レベルの水位の水が蓄水される。

次に、以上の構造のサイホン式自動倒伏装置による倒伏装置１２の作動を説明する。
前記のように河川１の水位と第１の貯水槽５の水位は同一レベルにある。第１の貯水槽５にはサイホン管６の一端側の開放口が挿入され、サイホン管６の他端側の開放口は第２の貯水槽２内に挿入される。真空ポンプ９の作動により真空槽７が真空となり、サイホン管６内に真空力が作用する。この力により第１の貯水槽５の水がサイホン管６を介して第２の貯水槽２内に導入され、結果として第２の貯水槽２内には第１の貯水槽５と同一レベル位置の水が蓄水される。即ち、第２の貯水槽２は河川１と離れた位置にあるが、河川１と同一レベル位置にある水が蓄水されることになり、河川１の水位が第２の貯水槽２において検知することができる。

フロート１１は第２の貯水槽２のレベル位置を検知すべく配置され、河川１の水位が自動倒伏位置に到達した場合に作動するように形成されているため、河川１が自動倒伏水位になるとフロート１１の水位検知が行われ、この検知信号により倒伏装置１２が作動開始することになる。

通常時における倒伏装置１２の作用は前記のように行われるが、河川１の水位が、例えば、洪水水位まで上昇した場合、この水位が堤内の地盤高さよりも高いとサイホン管６を介して河川１の水が第２の貯水槽２から溢れ出すことになる。これを防止するため、このような水位の場合には真空破壊用弁１０を電気的又は機械的に操作し、真空槽７内の真空を解除する。これにより、サイホン作用がなくなり、動作用による河川１の水の導入が行われるが、河川１の水の溢れ作用は防止される。

前記のように、第２の貯水槽２のレベル位置の検知はフロート１１によって行われたが、図２の場合はフロート１１の代りに錘バケツ１３を用いたものが示されている。第２の貯水槽２の水位が自動倒伏水位になると第２の貯水槽２内の水が錘バケツ１３内に排水され、この錘バケツ１３の重量増加により倒伏装置１２が作動される。図１及び図２において倒伏装置１２の構造を明記していないが、本発明のサイホン式自動起伏装置に使用する倒伏装置１２の実施形態について次の実施例１，２，３によりその構造を説明する。

図３は鋼製起伏堰を示す。鋼製起伏堰は河川１のゲート１４の回動により堤防内の水位の調節を行うものである。ゲート１４にはこのゲート１４と基端部を同一にして連結されるレバー１５が設けられ、レバー１５には油圧シリンダ１６が連結される。油圧シリンダ１６の出入口には管１７，１８を連結され、管１７，１８の他端には油圧ユニット１９が連結され、この油圧ユニット１９は油圧タンク２１に接続している。また、管１７にはフロート１１により作動する自動倒伏弁２０が設けられると共に自動倒伏弁２０を介して油圧タンク２１に連結される。以上の構造により、第２の貯水槽２の水位が自動倒伏水位になるとフロート１１や自動倒伏弁２０により、油圧シリンダ１６が作動し、河川１内に配置したゲート１４が回動し、このゲート１４の起伏が行われることになる。

図４はゴム引き布製起伏堰を示すものである。この起伏堰はゴム袋体２２の膨縮によって洪水回避を行うものである。図示のように、ゴム袋体２２には管２３を介して給排気操作ユニット２４が連結される。また、管２３には自動倒伏弁２０が設けられ、自動倒伏弁２０はフロート１１に連結される。以上の構造により、自動倒伏水位においてゴム袋体２２内の空気が排気され、その縮みにより堰の開放が行われる。

図５はゴム引き布製起伏堰の別の実施形態の実施例を示すものである。このものは、図３の自動起伏弁２０が錘バケツ１３に連結され、その重量変化により自動倒伏弁２０が作動し、ゴム袋体２２の膨縮が行われて堰が起伏するものである。

以上のように、本発明のサイホン式自動倒伏装置によれば、河川１の水が堤内に配置されている操作機構により検知されて円滑な堰の起伏が行われ、その水位の検知のための水の導入がサイホン作用により行われるため、従来技術のように堤防内に導入管を埋設する必要がなく、簡便構造のものから形成され、メンテナンスも容易に行われる。また、以上の説明において可動堰として起伏堰の場合についてのみ説明したが、ゲート堰の水位検知に対しても同様に適用される。

本発明のサイホン式自動倒伏装置は河川の水位の検知とこれによる堰内の洪水回避のための起伏装置の起伏を行う可動堰作動の装置に適用されるが、本発明は河川に限定するものではなく、水の取水，分流，放流等を必要とする場合にも同様に適用され、利用範囲は広い。

本発明のサイホン式自動倒伏装置の全体構造を説明する構成図である。本発明のサイホン式自動倒伏装置の第２の貯水槽における水位検知についての別の実施の形態を示す部分構成図である。本発明が適用される鋼製起伏堰の構造を説明するための構成図である。本発明が適用されるゴム引き布製起伏堰の構造を説明するための構成図である。本発明が適用されるゴム引き布製起伏堰の別の実施例の構造を説明するための構成図である。従来のサイホン式自動倒伏装置の構造を説明するための構成図である。

符号の説明

１河川
２第２の貯水槽
３導水管
４堤防
５第１の貯水槽
６サイホン管
７真空槽
８排気管
９真空ポンプ
１０真空破壊用弁
１１フロート
１２倒伏装置
１３錘バケツ
１４ゲート
１５レバー
１６油圧シリンダ
１７管
１８管
１９油圧ユニット
２０自動倒伏弁
２１油圧シリンダ
２２ゴム袋体
２３管
２４給排気操作ユニット
２５操作室

Claims

可動堰を作動して河川の取水，潮止め，分流，放流等を行って洪水回避を行うための自動倒伏装置であって、
堤外側に配置されて河川の水を常時蓄溜する第１の貯水槽と、
堤内に配置される第２の貯水槽と、
これら第１の貯水槽と第２の貯水槽との間で堤防上に敷設され，両貯水槽を連絡する導水管と、
該導水管内を真空にすべくこの導水管の最上部に配置される真空槽と、
から構成され、前記導水管を経由して堰外の河川側の水を堤内に誘導すると共に、第２の貯水槽の水位を検出して河川内で起伏する前記可動堰を作動して河川の洪水を回避することを特徴とするサイホン式自動倒伏装置。
前記導水管の前記真空槽には、真空破壊用弁が付設されることを特徴とする請求項１に記載のサイホン式自動倒伏装置。