JPH0250247B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ダム貯水池・沈澱池などの表層水
等を取水するためのシリンダーゲートに関する。

（従来の技術） 一般に、シリンダーゲートは、複数の取水シリ
ンダーが上下方向伸縮自在に設けられ、その最上
段シリンダーの上端がベルマウス（またはラツ
パ）状に開口した取水口とせられ、かつ取水口の
上方にフロートが連設され、最下段シリンダーの
下端が導水路に連通せられ、取水口がフロートに
よつて所定の水面下に位置しかつ水位に追従し
て、各シリンダーが支柱を案内して上下動するよ
うに構成されている。かかるシリンダーゲートで
は、最下段を除く他の取水シリンダーは、フロー
トの浮力により所定位置に浮いた状態とせられて
いる。そして、各取水シリンダーは、池水の水位
が取水口以下になつて各シリンダー内が負圧（大
気圧）になつても圧壊しないように設計され、特
に保安ゲート等は設けられていないのが現状であ
る。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来技術では、シリンダー内に
負圧が生じると、各シリンダー間を止水している
水密ゴムが池水の水圧によつて破損し、上下シリ
ンダー間から高速流の水がシリンダー内に流入す
るため、シリンダーは激しい振動が発生する。こ
のような振動を防止するために、従来は、バルブ
等の保安ゲートを別個に設けているが、シリンダ
ーゲートのメリツトが半減するという問題があ
る。

この発明は、上述のような実情に鑑みてなされ
たもので、シリンダー内が負圧になつた場合にお
いても別途に保安ゲートを配設しないでもシリン
ダー内を水圧バランス状態にすることができ、水
密ゴムの破損およびシリンダーの振動を防止する
ことができるシリンダーゲートを得ることを目的
としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記目的を達成するために、複数
の取水シリンダーが上下方向伸縮自在に設けら
れ、最上段シリンダーの上端に取水盆が設けら
れ、かつ取水盆の上方にフロートが連接され、最
下段シリンダーの下端が導水路に連通され、支柱
を案内として上下動される形式のシリンダーゲー
トにおいて、最下段シリンダーは上下動自在と
し、通常状態では最下段シリンダーの下端部に設
けた水密ゴムで導水路開口周縁を水密状態に保持
し、外水水位が取水盆以下になつてシリンダーゲ
ート内圧力が所定値以上に低下した場合に外水圧
による上向きの力がゲート内圧力よりも大きくな
つて最下段シリンダーを上昇させ外水が該シリン
ダー内に流入するように最下段シリンダーに傾斜
部又は段差部が設けられたことを特徴としてい
る。この発明における浮力作用面構成手段として
は、通常のシリンダー内外水圧バランス状態で
は、最下段シリンダーの自重（Ｗ）とシリンダー
内水圧（IP）による下向きの和が、シリンダー
外側の外水圧（OP）による上向きの力（浮力）
よりも大きくなり、外水水位が取水盆以下になつ
たとき、すなわち、非常時（負圧時）には外水圧
（OP）による上向きの力（浮力）がシリンダー自
重（Ｗ）と内水圧（IP）による下向きの力およ
び摺動パツキン抵抗（Fg）よりも大きくなるよ
うな傾斜部または段差部（たとえば膨径部）を、
最下段シリンダーに形成する。

（作用） 本発明によれば、最下段シリンダーは、通常の
取水状態では、その下端が導水路の開口端縁に圧
着されて水密状態になり、かつ止水されて水密状
態となつているが、非常時には、シリンダー内水
圧が低下し、負圧（大気圧）になるので外水圧に
よる浮力が傾斜部又は段差部に作用し、最下段シ
リンダーは自動的に若干浮上せしめられ、最下段
シリンダーの下端の水密が解かれて池水がこれと
導水路開口上縁との間から流入して導水路および
シリンダー内を充満させ、内外水圧がバランス状
態を保つに至り、各シリンダー間の水密ゴムの破
損がなく、かつシリンダーの振動も発生せず、安
定した取水ができシリンダーゲートの保安が可能
となる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

図面において、１はシリンダーゲートで、取水
シリンダー２，３，４を上下方向に伸縮自在に構
成し、貯水池５等に立設された支柱１３に、先端
にガイドローラ１４を有する支持アーム１５を介
して支持され、かつ水面変動に応じて上下案内さ
れるようになつている。なお、第２図〜第５図で
は、支柱１３、ガイドローラ１４及び支持アーム
１５は省略してある。最上段シリンダー２の上端
部には、外方に向つて拡開されたラツパ状の取水
盆６が固着され、最下段シリンダー４の下端は、
埋設導水路７に連通され水密ゴム１２が設けられ
ている。なお、図示されていないが、各取水シリ
ンダー２，３，４の連接部には係止リングが固着
され、ガイドローラが介装されると共にそれぞれ
水密パツキンが装着され、これによつて伸縮を円
滑ならしめかつ表層水以外の水がシリンダーゲー
ト１内に流入しないようになされている。

また、前記取水盆６の上面には、略コマ形の中
空フロート８が複数本のボルトおよびナツト（図
示省略）により間隔調整可能に取り付けられてい
る。そして、最下段シリンダー４には、浮力が作
用するように段差部９が設けられている。第１図
に示されている第１実施例では、最下段シリンダ
ー４の下部４Ａを残して上方の大部分が直径を大
きくした膨径部４Ｂとせられ、段差部９が形成さ
れている。この段差部９の面積（Ａ）は、通常、
Ｗ＋IP・Ａ＞OP・Ａ（１式）を満足し、かつシリ
ンダー内水圧（IP）が低下した非常時に、Ｗ＋
IP・Ａ＋Fg＜OP・Ａ（２式）を満足するように
設計される。ここでＷは最下段シリンダー４の自
重、OPはシリンダー外側の水圧、Fgは水密ゴム
の摺動低抗である。このような浮力が作用するよ
うにすることによつて、万一、シリンダーゲート
１内圧力が低下し、負圧状態になつた場合、前記
２式を満足するので最下段シリンダー４は若干浮
上し、外水が導水路７開口上縁とシリンダー４下
端の間から流入してシリンダーゲート１内を水圧
バランス状態に保持することができる。したがつ
て、各取水シリンダー２，３，４間に設けられて
いる水密パツキンの破損はなく、またシリンダー
２，３，４の振動も生起しない。

第２図に示されている第２実施例では、最下段
シリンダー４は、その下端４Ａが最小径であり、
上端膨径部４Ｂが最大径で中間シリンダー３の直
径よりも太いテーパ管とせられ、第１図に示す第
１実施例と同様に前記１式および２式を満足する
ように設計され、同等の作用、効果が期待できる
ように構成されている。

また、第３図に示されている第３実施例では、
最下段シリンダー４の上部外周に浮力タンク１０
が設けられかつ浮力タンク１０内周面（シリンダ
ー４の壁）に適当数の通水孔１１が設けられてシ
リンダー内圧と同圧になるにしてあり、段差部９
の面積Ａは第１図の第１実施例と同様に前記１式
および２式を満足するように設計されている。し
たがつて、この第３実施例においても、シリンダ
ーゲート１内が負圧になると浮力タンク１０内の
圧力が低下し、第１実施例と同等の作用効果が期
待できる。

第４図および第５図は、第４実施例を示すもの
で、上段側取水シリンダーの直径が大きく外側に
位置するように構成され、浮力が作用するよう
に、最下段シリンダー４の下部外周に浮力タンク
１０が設けられている。そして、各取水シリンダ
ー２，３，４の下端にも水密ゴム１２が設けられ
ており、第５図に示されているように、ダム水位
が低下してシリンダーゲート１が最下位置に達し
た状態では、浮力タンク１０の上面と下面に作用
する力のバランスがくずれて浮力が増大してシリ
ンダーゲート１内が負圧になるとシリンダーゲー
ト１が若干浮上するように構成されている。な
お、浮力タンク１０の内周面（最下段シリンダー
４の壁面）に適当数の通水孔（図示省略）を設け
ることによつて、第３実施例と同様に、取水シリ
ンダー２が最下位置でなくても、シリンダーゲー
ト１内が負圧になつた場合浮力タンク１０内圧力
も低下して、最下段シリンダー４が浮上し、外水
を流入させて水圧バランス状態にすることができ
る。

そして、上記各実施例において、第５図に示す
ように最下段シリンダー４が若干上昇して外水が
シリンダーゲート１内に流入するとき、導水路７
開口周縁外方に堆積していた土砂が外水と共に流
され、再度最下段シリンダー４が下降した場合の
水密をを確保することができる。

（発明の効果） この発明にかかるシリンダーゲートは、シリン
ダーゲート内が所定圧力以下に低下した状態（負
圧状態）になつたときに、最下段シリンダーに浮
力が作用する傾斜部又は段差部を設けたので、負
圧になると最下段シリンダーが自動的に若干浮上
しその下端から外水がシリンダーゲート内に流入
して水圧バランス状態となり、各シリンダー間に
設けられる水密ゴムの破損を防止することがで
き、また各シリンダーの振動を防止できるうえ、
各シリンダーも水位差設計が可能となるため軽量
化することができ、別途に保安ゲートを設ける必
要もなく安定した取水ができ、導水路開口周辺の
堆積土砂を流掃できるなどの卓越した効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例の概略構成を示すもの
で、第１図は第１実施例の縦断面図、第２図は第
２実施例の縦断面図、第３図は第３実施例の縦断
面図、第４図は第４実施例の縦断面図、第５図は
第４実施例におけるシリンダーゲート最下位置に
おける状態を示す縦断面図である。 １……シリンダーゲート、２，３，４……取水
シリンダー、４Ｂ……膨径部、５……貯水池、６
……取水盆、７……導水路、９……段差部、１０
……浮力タンク、１１……通水孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の取水シリンダー２〜４が上下方向伸縮
   自在に設けられ、最上段シリンダー２の上端に取
   水盆６が設けられ、かつ取水盆６の上方にフロー
   ト８が連接され、最下段シリンダー４の下端が導
   水路７に連通され、支柱１３を案内として上下動
   される形式のシリンダーゲート１において、最下
   段シリンダー４は上下動自在とし、通常状態で
   は、最下段シリンダー４の下端部に設けた水密ゴ
   ム１２で導水路７開口周縁を水密状態に保持し、
   外水水位が取水盆６以下になつてゲート１内が負
   圧になつた場合に、外水圧による上向きの力がゲ
   ート１内圧力よりも大きくなつて最下段シリンダ
   ー４を上昇させて外水が該シリンダー４内に流入
   するように、最下段シリンダー４に傾斜部又は段
   差部９を設けたことを特徴とするシリンダーケー
   ト。