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JPH0833003B2 - Automatic turning weir - Google Patents
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JPH0833003B2 - Automatic turning weir - Google Patents

Automatic turning weir

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Publication number
JPH0833003B2
JPH0833003B2 JP14256690A JP14256690A JPH0833003B2 JP H0833003 B2 JPH0833003 B2 JP H0833003B2 JP 14256690 A JP14256690 A JP 14256690A JP 14256690 A JP14256690 A JP 14256690A JP H0833003 B2 JPH0833003 B2 JP H0833003B2
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JP
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float
water
gate
water level
door body
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国和 荒ヶ田
広司 下見
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Hokoku Kogyo Co Ltd
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Hokoku Kogyo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、河川または水路を堰上げて取水するための
自動回動堰(ゲート)に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic turning weir (gate) for weiring a river or a waterway for water intake.

(従来技術) 河川または水路には、通常、上流水位をほぼ一定に保
持するためにゲートが設置される。従来、このゲートと
してはフロートを利用して作動するようになっているも
のがあり、その一つとして第6図に示すような自動操作
可能なテンターゲート1がある。図において、水路2の
上方を横断して回動自在に設けた主軸3にアーム4が上
下流方向に固着され、アーム4の上流端には主軸3を中
心とする円弧状の扉体5が固着され、水路2を堰上げ可
能に配置されている。一方、アーム4の下流端近くの下
方にカウンターウエイト6が調節自在に装着されてい
る。水路2の側方には静水池7と、越流堰8を介して静
水池7と連通するフロート室9とが設けられており、低
水池7はゲート1の上流側水路に通水口10を介して連通
され、フロート室9は小径の流出口11を介してゲート1
の下流側水路に連通されている。そして、フロート室9
内に収納されたフロート12は、主軸3にアーム4と同方
向に延ばして固着されたフロートアーム13の上流端に懸
垂されている。なお、越流堰8の堰長は流出口11の断面
積に比して十分に大きくされている。
(Prior Art) A river or waterway is usually provided with a gate in order to keep the upstream water level almost constant. Conventionally, as this gate, there is one that operates by utilizing a float, and as one of them, there is an automatically operable tenter gate 1 as shown in FIG. In the figure, an arm 4 is fixed in an upstream / downstream direction to a main shaft 3 rotatably provided above the water channel 2, and an arc-shaped door body 5 centered on the main shaft 3 is provided at an upstream end of the arm 4. It is fixed and arranged so that the water channel 2 can be dammed up. On the other hand, a counterweight 6 is adjustably mounted below the downstream end of the arm 4. A static water reservoir 7 and a float chamber 9 communicating with the static water reservoir 7 via an overflow weir 8 are provided on the side of the water channel 2, and the low water reservoir 7 has a water inlet 10 in the upstream water channel of the gate 1. The float chamber 9 is connected to the gate 1 through a small-diameter outlet 11.
Is connected to the downstream waterway. And the float chamber 9
The float 12 accommodated therein is suspended at the upstream end of a float arm 13 fixed to the main shaft 3 by extending in the same direction as the arm 4. The weir length of the overflow weir 8 is made sufficiently larger than the cross-sectional area of the outlet 11.

次に上記ゲート1の作用について説明する。ゲート1
の上流側水路と静水池7の水位が、越流堰8の堰頂より
も僅かに高くなると、越流堰8の堰頂が流出口11の断面
積に比して十分に大きくされているので、フロート室9
内の水位が上昇し、その結果、フロート12と扉体5が上
昇して流下量が増加しゲート1の上流水路の水位が低く
なる。一方、静水池7の水位が低下すればフロート室9
内への流入量が減少しフロート室9内の水位の上昇が止
まるのでゲート1は静止する。ゲート1の上流水路の水
位が低下した場合における作用については自明の事であ
るので説明を省略する。
Next, the operation of the gate 1 will be described. Gate 1
When the water levels of the upstream water channel and the still water reservoir 7 become slightly higher than the weir top of the overflow weir 8, the weir top of the overflow weir 8 is made sufficiently larger than the cross-sectional area of the outflow port 11. So float room 9
The water level in the inside rises, and as a result, the float 12 and the door body 5 rise and the amount of downflow increases, and the water level in the upstream water channel of the gate 1 becomes low. On the other hand, if the water level in the still water pond 7 drops, the float chamber 9
Since the amount of inflow into the inside of the float chamber 9 decreases and the rise of the water level in the float chamber 9 stops, the gate 1 is stationary. Since the action when the water level in the upstream waterway of the gate 1 is lowered is self-explanatory, its explanation is omitted.

ところで、上記ゲート1においてその開閉精度を上げ
るには、フロート12の平面積を小さくすれば良いが、こ
の場合浮力が小さくなるので、第一に、主軸3から扉体
5までの距離(以下、扉体5のアーム長と云う)を小さ
くして扉体5に装着された水密ゴム(図示略)の抵抗ト
ルクを小さくし、第二に主軸3からフロート12中心まで
の距離すなわちフロートアーム13の長さを大きくする事
が必要である。換言すれば、扉体5のアーム長に対する
フロート12のアーム長の比率(以下、アーム長比とい
う。)を大きくする必要がある。
By the way, in order to improve the opening / closing accuracy of the gate 1, the plane area of the float 12 may be reduced. In this case, however, the buoyancy is reduced. Therefore, first, the distance from the spindle 3 to the door body 5 (hereinafter, The arm length of the door body 5) is shortened to reduce the resistance torque of the watertight rubber (not shown) attached to the door body 5, and secondly, the distance from the main shaft 3 to the center of the float 12, that is, the float arm 13 It is necessary to increase the length. In other words, it is necessary to increase the ratio of the arm length of the float 12 to the arm length of the door body 5 (hereinafter referred to as the arm length ratio).

しかしながら、第6図に示す従来技術においては、水
路2の流水量が多くゲート1の上・下流側の水位差が少
ない場合に、フロート12の昇降し得る高さは極めて少な
く、一方、扉体5の下方を通過する水流の速度は小さい
ので、扉体5が大きく開閉しなければ上流水位を一定に
保持できないという問題がある。このことは、水理学的
な制約のために扉体5とフロート12のアーム長比を極め
て小さくせざるを得ないと云うことを意味し、上記開閉
精度を上げることに関してマイナスとなる。
However, in the prior art shown in FIG. 6, when the water flow in the water channel 2 is large and the water level difference between the upstream and downstream sides of the gate 1 is small, the height at which the float 12 can move up and down is extremely small, while the door body Since the velocity of the water flow passing below 5 is small, there is a problem that the upstream water level cannot be kept constant unless the door 5 is opened and closed greatly. This means that the arm length ratio between the door body 5 and the float 12 has to be made extremely small due to hydraulic restrictions, which is a negative factor in improving the opening / closing accuracy.

そこで、本発明者は、第7図に示すようなゲート14を
提案した(特願平1−173532号参照)。従来のゲート1
(第6図参照)と異なる部分は、フロート15内を密閉室
15aとその上部に配した上部室15bとに区画し、上部室15
b内部を密閉室15aを貫通し屈曲自在の連通管16を介して
ゲート14の下流側水路に連通させたことにある。これに
より、上部室15b内部の水が出入しながらフロート15が
昇降するので、フロート15に働く作用力は、フロート15
の昇降に拘らず、フロート室9と下流側水路の水位が大
きく変化しない限り消失する事がないから、フロートア
ーム13の長さには理論上の制約がないので、フロート室
9の底面を低くして、フロート15のアーム長を大きくす
る事ができる。
Therefore, the present inventor has proposed a gate 14 as shown in FIG. 7 (see Japanese Patent Application No. 1-173232). Conventional gate 1
The part different from (see Fig. 6) is a closed chamber inside the float 15.
It is divided into 15a and an upper chamber 15b arranged above it.
The reason is that the inside of b is communicated with the water passage on the downstream side of the gate 14 through the flexible communication pipe 16 that penetrates the sealed chamber 15a. As a result, the float 15 moves up and down while the water inside the upper chamber 15b flows in and out, so that the acting force acting on the float 15 is
As long as the water levels in the float chamber 9 and the downstream water channel do not change significantly regardless of whether the float chamber 9 is moved up or down, there is no theoretical restriction on the length of the float arm 13; Then, the arm length of the float 15 can be increased.

なお、アーム4の下流端に取付けられたカウンターウ
エイト6は、重さと高さが調節可能とされ、装置全体の
重心位置が、ゲート14の全閉状態においては主軸3の上
流側の斜め上方に、全開状態においては主軸3の下流側
の斜め上方に来るようにされている。以上のことから、
洪水時においては、上記の重心の作用によって、フロー
ト15は上部室15b内部の水を吐き出しながら上昇し、扉
体5の下端が空中に上昇してゲート14が全開する。洪水
が去って、水路2の水位が低くなれば、空中に露出され
たフロート15の下部の密閉室15aの重さによって、フロ
ート15が下降すると共に扉体5が下降する。そこで、再
び堰上げが開始されるようになる。
The weight and height of the counterweight 6 attached to the downstream end of the arm 4 can be adjusted so that the position of the center of gravity of the entire device is diagonally above and upstream of the main shaft 3 when the gate 14 is fully closed. In the fully opened state, the main shaft 3 is arranged diagonally above and on the downstream side. From the above,
At the time of flood, due to the action of the center of gravity, the float 15 rises while discharging the water inside the upper chamber 15b, the lower end of the door body 5 rises in the air, and the gate 14 is fully opened. When the water level of the waterway 2 becomes low after the flood, the float 15 descends and the door 5 descends due to the weight of the closed chamber 15a below the float 15 exposed in the air. Therefore, weiring will be started again.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成においても、扉体5のアーム
長は依然として大きく、フロート室9の底面は深くな
り、したがって、扉体5とフロート15のアーム長比はあ
まり変わらず、フロート15の平面積は依然として大き
く、設置スペースを必要とすると云う問題は残ったまま
である。
(Problems to be Solved by the Invention) However, even in the above configuration, the arm length of the door body 5 is still large, and the bottom surface of the float chamber 9 is deep, so that the arm length ratio of the door body 5 and the float 15 is very different. In fact, the plane area of the float 15 is still large, and the problem that it requires an installation space remains.

また、扉体5とフロート15のアーム長比が小さいと云
う以外にも、フロート15が直接フロートアーム13に懸垂
されていることで昇降にともなってフロート15が上・下
流方向に変位し、このために、フロート室9内のフロー
ト15との隙間を広く取らねばならず、したがって、フロ
ート15に働いている作用力がなかなか減少せず、また一
方、扉体5の抵抗は動き始めると、静止摩擦抵抗から動
摩擦抵抗に変って減ずるということから、扉体5が過剰
に動くということであり、この結果、流量が少ない場合
には、扉体5が絶えず開閉を繰返し、水面が一定しない
と云う問題があった。
In addition to the fact that the arm length ratio between the door body 5 and the float 15 is small, the float 15 is directly suspended from the float arm 13 so that the float 15 is displaced in the up / down direction as it goes up and down. Therefore, the clearance between the float 15 and the float 15 in the float chamber 9 must be wide, and therefore the acting force acting on the float 15 does not decrease easily. On the other hand, when the resistance of the door body 5 starts to move, It means that the door body 5 moves excessively because it decreases from frictional resistance to dynamic frictional resistance, and as a result, when the flow rate is small, the door body 5 constantly repeats opening and closing and the water surface is not constant. There was a problem.

本発明は扉体を操作するフロートの動作を確実にして
安定した堰上げの行える自動回動堰を提供することを目
的とする。
It is an object of the present invention to provide an automatic turning weir capable of ensuring stable operation of a float that operates a door body and performing stable weiring.

(課題解決のための手段) 上記目的を達成するために、本発明は、水路両壁の計
画水位より低い位置に主軸を回動自在に設け、該主軸に
この上流側に配した水路を横断する扉体をアームを介し
て固着し、 前記水路に沿い前記扉体の側方にフロートを収容した
フロート室を設けると共に、水路の扉体上流側と連通す
る静水池および水路の扉体下流側と連通する導水池を設
け、前記フロート室と前記静水池とを連通させると共に
前記フロートの内部を前記導水池と連通させ、 前記水路の側壁の主軸の上方位置に支柱を立設し、該
支柱に設けた下部軸により上・下流方向に突出する下部
アームを回動自在に設け、 該下部アームの上流側部とほぼ同じ長さの上部アーム
を、前記支柱に上流側に向けて回動自在に設け、該上部
アーム先部と前記下部アームの上流側部先部とで支持さ
れる鉛直材および該鉛直材に固着した、上流側に突出す
る水平レールを設け、該水平レール上を移動可能に設け
たローラーを、前記フロートに立設した連結部材に軸支
させ、 前記下部アームの下流側部とほぼ同じ長さのリンクを
前記主軸に下流側に向けて固着し、該下部アームの下流
側部先部と該リンク先部とを連結材で回動自在に連結し
たことを特徴とする。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention provides a main shaft rotatably at a position lower than a designed water level on both walls of a water channel, and the main shaft traverses a water channel arranged on the upstream side. The door body is fixed via an arm, and a float chamber accommodating a float is provided laterally of the door body along the water channel, and a still water pond communicating with the door body upstream side of the water channel and the door body downstream side of the water channel. A water reservoir is provided to communicate with the float chamber and the still water reservoir, and the inside of the float is communicated with the water reservoir, and a column is erected above the main shaft of the side wall of the water channel. A lower arm projecting in the upstream and downstream directions is rotatably provided by a lower shaft provided in the upper arm, and an upper arm having substantially the same length as the upstream side of the lower arm is rotatably moved toward the column toward the upstream side. The upper arm tip and the lower arm. A vertical member supported by the upstream side front end of the boom and a horizontal rail fixed to the vertical member and protruding to the upstream side are provided, and a roller movably provided on the horizontal rail is erected on the float. The link is axially supported by the provided connecting member, and a link having substantially the same length as the downstream side portion of the lower arm is fixed to the main shaft toward the downstream side, and the downstream side tip portion and the link tip portion of the lower arm are provided. Is rotatably connected by a connecting member.

(作 用) 本発明は上記のように構成するものであるので、主軸
が計画水位以下の位置に軸支されるので、水路を開閉す
る扉体の回動角は大きくなるがアーム長は著しく小さく
なり、扉体作動時の抵抗トルクが小さくなる。
(Operation) Since the present invention is configured as described above, since the main shaft is pivotally supported at a position below the designed water level, the pivot angle of the door body that opens and closes the water channel increases, but the arm length is significantly longer. It becomes smaller, and the resistance torque when the door operates becomes smaller.

一方、フロートの昇降を伝達する下部アームの下部軸
は連結材により主軸の上方に位置させたので、従来のフ
ロート室の上方空間が広くなり、フロート室の製作は底
面を僅かに堀込むだけで良く、また、フロートのアーム
長を大きくすることができ、扉体とフロートのアーム長
比を著しく大きくすることができる。
On the other hand, since the lower shaft of the lower arm that transmits the lifting and lowering of the float is located above the main shaft by the connecting material, the space above the conventional float chamber becomes wider, and the bottom of the float chamber can be manufactured by slightly dug. Good, the arm length of the float can be increased, and the arm length ratio of the door body and the float can be significantly increased.

また、下部アームの上流側部がリンク機構とされ、水
平レールが水平を維持して回動し、ローラーが水平レー
ル上を移動することになるので、フロートは定位置で垂
直に昇降でき、フロートとフロート室内との隙間を極力
小さくすることができる。
In addition, since the upstream side of the lower arm is a link mechanism, the horizontal rail rotates while keeping horizontal, and the roller moves on the horizontal rail, so the float can be vertically moved up and down at a fixed position. The gap between the float chamber and the float chamber can be minimized.

したがって、フロートの平面積を小さくするだけでな
くその水面積を小さくすることができる。このため、フ
ロートが僅かに昇降しただけで、フロート室内の水面が
フロートと反対方向に大きく動いて、フロートに働いて
いた作用力が消失し、扉体の無駄な動きがなくなり効率
良く作動する。
Therefore, not only the plane area of the float can be reduced, but also the water area thereof can be reduced. For this reason, even if the float moves up and down slightly, the water surface in the float chamber moves largely in the direction opposite to the float, the acting force acting on the float disappears, and the door body does not uselessly move and operates efficiently.

(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第3図に示すように、水路17にはその流れを堰上げ
るゲート18が設けられ、水路17を横断する扉体19には、
その両側端に配置された厚板の縦桁20と、扉体19の下流
側面のほゞ中間の高さの位置に扉体19と一体となってそ
の両側端は縦桁20に固着された箱状の断面を形成する捩
り桁21と、扉体19の下端近くに固着されその両端も縦桁
20に固着された水平桁22(第1図参照)とが、組み付け
られている。そして、両側の縦桁20の下流側のほゞ中間
の高さの位置に各々アーム23,23が固着されている。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention is described based on an accompanying drawing. As shown in FIG. 3, the water channel 17 is provided with a gate 18 for damming its flow, and the door body 19 crossing the water channel 17 is
Thick plate longitudinal girders 20 arranged at both ends thereof and the door body 19 are integrally fixed to the longitudinal girders 20 integrally with the door body 19 at a position approximately midway on the downstream side surface of the door body 19. A torsion girder 21 that forms a box-shaped cross section and a longitudinal girder that is fixed near the lower end of the door body 19
A horizontal girder 22 (see FIG. 1) fixed to 20 is assembled. Then, the arms 23, 23 are respectively fixed to positions on the downstream side of the longitudinal girders 20 on both sides and at a position approximately at the middle height.

アーム23の方向は、ゲート18の全閉状態において、ほ
ゞ水平にされ、その下流側端部に形成された孔に、両側
に柄を有する主軸24の先端が外側から緩く嵌合され、両
者はスプリングピン25によって結合され、一方の主軸23
は水路17の壁内に埋設されている主軸受26に回動自在に
軸支され、他方の主軸24は水路17の壁内に埋設されてい
る主軸受26に軸支されると共に貫通し、後述する並設さ
れた導水池27を横断して外側の壁内に埋設されている副
軸受28(第2図参照)に回動自在に軸支されている。ま
た、扉体19の側方には水路17の壁を隔てて静水池29が設
けられ、さらに下流側に向かって順にフロート室30およ
び導水池27が設けられている。静水池29はゲート18の上
流側水路と壁に穿設された通水口31を介して連通され、
また、静水池29は越流堰32を介してフロート室30と連通
されている。また、フロート室30は底部に配した小径の
流出管33を介して導水池27と連通し、また、導水池27は
水路17の壁に穿設された導水口34を介してゲート18の下
流側水路に連通されている(第1,2図参照)。
The direction of the arm 23 is substantially horizontal when the gate 18 is fully closed, and the tip of the main shaft 24 having a handle on both sides is loosely fitted from the outside into a hole formed in the downstream end of the gate 18. Are connected by a spring pin 25 and one main shaft 23
Is rotatably supported by a main bearing 26 embedded in the wall of the water channel 17, and the other main shaft 24 is axially supported by and penetrates the main bearing 26 embedded in the wall of the water channel 17, A secondary bearing 28 (see FIG. 2) embedded in the outer wall is rotatably supported by the auxiliary bearing 28, which crosses a water reservoir 27 arranged in parallel. Further, a static water reservoir 29 is provided on the side of the door body 19 across the wall of the water channel 17, and a float chamber 30 and a water transfer reservoir 27 are provided in order toward the downstream side. The still water reservoir 29 communicates with the upstream water passage of the gate 18 through a water passage 31 formed in the wall,
The still water reservoir 29 is connected to the float chamber 30 via the overflow weir 32. The float chamber 30 communicates with the water reservoir 27 via the small-diameter outflow pipe 33 arranged at the bottom, and the water reservoir 27 is downstream of the gate 18 via the water inlet 34 formed in the wall of the waterway 17. It is connected to the side canal (see Figures 1 and 2).

次に越流堰32の構成について説明する。第2図に示す
ように、静水池29内に上方を開口したタンク状の注水槽
35が、その上端の高さを所定の堰上がるべき計画水位よ
りも適当に低くされて配置され、注水槽35の下部に注水
管36が角ネジを介して結合され、注水管36の他端はフロ
ート室30の、最も低い状態におけるフロート37の下端よ
りも低い位置に開口されている。注水槽35の流入口35a
付近は筒形の防塵防波筒38によって囲繞されている。ま
た、注水槽35の周長は流出管33の断面に比べて十分に大
きくされており、注水槽35の曲目から水を越流させる事
によって注水槽35の水面積を極力小さくしている。
Next, the structure of the overflow weir 32 will be described. As shown in FIG. 2, a tank-shaped water injection tank with an upper opening inside the still water reservoir 29.
35 is arranged such that the height of its upper end is appropriately lower than the planned water level at which a predetermined weir should rise, and a water injection pipe 36 is connected to the lower part of the water injection tank 35 via a square screw, and the other end of the water injection pipe 36. Is opened in the float chamber 30 at a position lower than the lower end of the float 37 in the lowest state. Inlet 35a of water injection tank 35
The vicinity is surrounded by a cylindrical dustproof and waveproof tube 38. Further, the circumference of the water injection tank 35 is made sufficiently larger than the cross section of the outflow pipe 33, and the water area of the water injection tank 35 is made as small as possible by overflowing the water from the bend of the water injection tank 35.

フロート室30に設けられたフロート37は、その下部に
密閉部37aを形成し、その上方は導水部37bとされ、頂板
に通気口37cが穿たれている。また、フロート室30の上
流側壁面中央および下流側壁面中央の近くの底面にそれ
ぞれ鉛直に突き出された一対のガイド棒39,39が固着さ
れ、このガイド棒39はフロート37に固着されたガイドパ
イプ40に挿通されており、このため、フロート37はガイ
ド棒39に沿って昇降し、フロート37のフロート室30内の
位置は確定するのでフロート37との間の隙間は極力小さ
くされている。また、導水部37bの下端に開口する導水
孔41は密閉部37aを貫通してフロート37の下端におい
て、フロート37の昇降に支障がないよう十分な長さの可
撓性の導水管42と接続され、導水管42の先端はフロート
室30の壁を貫通して導水池27内に開口されている。な
お、流出管33と導水管42の大きさはゲート18の開閉速度
が適当となるように決定されている。
The float 37 provided in the float chamber 30 has a closed portion 37a formed in the lower portion thereof, a water guiding portion 37b above the closed portion 37a, and a vent hole 37c formed in the top plate. Further, a pair of vertically projecting guide rods 39, 39 are fixed to the bottom surface near the center of the upstream side wall surface and the center of the downstream side wall surface of the float chamber 30, and the guide rod 39 is a guide pipe fixed to the float 37. Since the float 37 moves up and down along the guide rod 39 and the position of the float 37 in the float chamber 30 is fixed, the gap between the float 37 and the float 37 is made as small as possible. Further, a water guiding hole 41 opening at the lower end of the water guiding portion 37b penetrates the sealing portion 37a and is connected to a flexible water guiding pipe 42 of a sufficient length at the lower end of the float 37 so as not to hinder the lifting and lowering of the float 37. The tip of the water conduit 42 penetrates the wall of the float chamber 30 and opens in the water reservoir 27. The sizes of the outflow pipe 33 and the water conduit 42 are determined so that the opening / closing speed of the gate 18 is appropriate.

前述した導水池27内を横断した主軸24は、その中央部
の位置に、連結装置43のリンク44が固着されその先端に
下部連結ピン45を介して連結材46が回動自在に接続され
ている。また、導水池27内を横断した主軸24の上方に、
この導水池27の壁上面に立設した一対の支柱47,47に軸
支された下部軸48が主軸24と平行に回動自在に設けられ
ている。この下部軸48に、一対の支柱47,47の内側に位
置して、上・下流方向に延びる一対の下部アーム49,49
が固着され、この下部アーム49の下流側端に、一対の下
部アーム49,49を連結する上部連結ピン50を介して、上
記の連結材46の上端部が回動自在に接続されている。こ
の構成において主軸24、連結装置43の下部連結ピン45と
上部連結ピン50および下部軸48を結ぶ線は平行四辺形を
形成しリンク機構になっている。
The main shaft 24 traversing the water reservoir 27 described above has a link 44 of a connecting device 43 fixed to a central position thereof, and a connecting member 46 is rotatably connected to a tip end thereof via a lower connecting pin 45. There is. In addition, above the main shaft 24 that has traversed the headwater reservoir 27,
A lower shaft 48 pivotally supported by a pair of columns 47, 47 standing on the upper surface of the water reservoir 27 is rotatably provided parallel to the main shaft 24. On this lower shaft 48, a pair of lower arms 49, 49 located inside the pair of columns 47, 47 and extending in the upstream / downstream direction.
The upper end of the connecting member 46 is rotatably connected to the downstream side end of the lower arm 49 via an upper connecting pin 50 connecting the pair of lower arms 49, 49. In this configuration, the line connecting the main shaft 24, the lower connecting pin 45 of the connecting device 43, the upper connecting pin 50, and the lower shaft 48 forms a parallelogram to form a link mechanism.

次に連動装置51を説明する。下部軸48の上方に支柱47
に軸支されて上部軸52が水平に回動自在に設けられ、上
部軸52に上流側に延びた一対の上部アーム53,53が固着
されている。そして、下部アーム49の上流側先部と上部
アーム53の先部とに連絡し、それぞれ、下部支持ピン54
と上部支持ピン55を介して一本の鉛直材56が設けられて
いる。鉛直材56から上流に向けて直角に、下部レール57
と上部レール58が突き出され、その間に緩く嵌合された
ローラー59を有する連結部材60を介して、上記のフロー
ト37が支持されている。この構成において、下部軸48、
下部支持ピン54、上部支持ピン55および上部軸52を結ぶ
線は平行四辺形を形成しリンク機構になっている。
Next, the interlocking device 51 will be described. Post 47 above the lower shaft 48
An upper shaft 52 is rotatably supported and is horizontally rotatably provided, and a pair of upper arms 53, 53 extending upstream are fixed to the upper shaft 52. Then, the lower arm 49 is connected to the upstream end of the lower arm 49 and the upper arm 53, and the lower support pin 54
One vertical member 56 is provided via the upper support pin 55. Vertically from the vertical material 56 to the upstream, the lower rail 57
The float 37 is supported by a connecting member 60 having a roller 59 loosely fitted between the upper rail 58 and the upper rail 58. In this configuration, the lower shaft 48,
The line connecting the lower support pin 54, the upper support pin 55, and the upper shaft 52 forms a parallelogram to form a link mechanism.

また、支柱47に軸支された下部軸48に固着された下部
アーム49の下流側の下方には枝アーム61が突き出し、こ
の枝アーム61によってカウンターウエイト62が装着され
ている。下部軸48から見たカウンターウエイト62の位置
は、ゲート18の主軸24からゲート18の重心位置を見た真
反対の方向よりもやゝ上方にされている。なお、支柱47
に支持されて上流側に取り付けられた枠63に前述したガ
イド棒39の先端が固定されている。また、ゲート18のア
ーム23が直立した状態において、アーム23をその下流側
に接する位置で支持するように水路17の側壁にストッパ
ー64が固着されている。
Further, a branch arm 61 projects below the lower arm 49 fixed to a lower shaft 48 pivotally supported by the support column 47, and a counterweight 62 is attached by the branch arm 61. The position of the counterweight 62 viewed from the lower shaft 48 is slightly higher than the direction opposite to the position where the center of gravity of the gate 18 is viewed from the main shaft 24 of the gate 18. In addition, support 47
The tip of the guide rod 39 described above is fixed to the frame 63 that is supported by and is attached to the upstream side. Further, when the arm 23 of the gate 18 is upright, a stopper 64 is fixed to the side wall of the water channel 17 so as to support the arm 23 at a position in contact with the downstream side thereof.

次に構成の詳細について説明する。先ず所定の堰上げ
るべき計画水位と、そのやゝ上方に実用上許容され得る
限度内において上限水位が設定され、下流水位が計画水
位、上流水位が上限水位となるようなゲート18の開度に
おいて、フロート室30とフロート37の導水部37b内の水
位が等しくなれば、ゲート18が閉じるように、カウンタ
ーウエイト62の重さが加減され、またフロート37の平面
積は、フロート室30内の水位が上限水位になればゲート
18が開くよう十分に大きくされている。
Next, the details of the configuration will be described. First, at a predetermined design water level to be dammed up, and above that, the upper limit water level is set within the practically allowable limit, and the downstream water level is the planned water level and the upstream water level is the upper limit water level. , If the water levels in the water conduit 37b of the float chamber 30 and the float 37 become equal, the weight of the counterweight 62 is adjusted so that the gate 18 closes, and the flat area of the float 37 is the water level in the float chamber 30. If the water level reaches the upper limit, the gate
18 is large enough to open.

カウンターウエイト62の重さと、下流水位が計画水位
で上流水位が上限水位の状態におけるカウンターウエイ
ト62の水平方向の位置は、上流において確定したので、
次に、この状態におけるカウンターウエイト62の高さに
ついて説明をする。この高さを決定するに先立って、先
ず、上記の開度以下の各々の開度において、ゲート18が
確実に開き得る限度内において全体の重心の高さは、な
るべく高くされるが、全体の重心位置がそのようになる
ようにカウンターウエイト62の高さが決定されている。
Since the weight of the counterweight 62 and the horizontal position of the counterweight 62 in the state where the downstream water level is the designed water level and the upstream water level is the upper water level are determined upstream,
Next, the height of the counterweight 62 in this state will be described. Prior to determining this height, first, at each opening below the above opening, the height of the entire center of gravity is made as high as possible within the limit where the gate 18 can be reliably opened. The height of the counterweight 62 is determined so that the position is like that.

なお、全体の重心位置の問題について補足する。本発
明においては、上記のとおりゲート18および運動装置51
等は三つの軸に分散されて軸支されているので、全体の
重心と云う用語は適切でないように見えるが、全体が一
体となって回動するので、力学的には、全ての部分が連
動装置51の下部軸48に支持されていると見做す事が出来
る。したがって、ゲート18等の全てが下部端に直接に支
持されているものと仮想して、カウンターウエイト62を
除いた部分の重量と重心位置を予め選定して置けば、カ
ウンターウエイト62の重量と位置は上記の構成要件に基
いて容易に求める事ができる。
Note that the problem of the position of the center of gravity of the whole will be supplemented. In the present invention, as described above, the gate 18 and the exercise device 51 are provided.
Etc. are distributed and supported by three axes, so the term "center of gravity of the whole" does not seem to be appropriate, but since the whole body rotates as a unit, mechanically all parts are It can be considered that it is supported by the lower shaft 48 of the interlocking device 51. Therefore, assuming that all of the gates 18 etc. are directly supported by the lower end, if the weight and center of gravity of the portion excluding the counterweight 62 are preselected, the weight and position of the counterweight 62 are Can be easily obtained based on the above-mentioned constitutional requirements.

フロート37の密閉部37aの上端の高さは、水路17の最
上流に配置するゲート18については、密閉部37aの一部
が空中に露出した事によって生ずる閉方向のトルクと、
ゲート18の摩擦抵抗トルクの和が、自重の偏心力による
開方向のトルクよりも適当に小さくなるようにし、同一
水路に複数のゲート18を設置する場合には、下流に行く
に従って順に小さくなるようにする。
The height of the upper end of the closed portion 37a of the float 37 is, with respect to the gate 18 arranged in the uppermost stream of the water channel 17, the torque in the closing direction generated by exposing a part of the closed portion 37a in the air,
The sum of the friction resistance torque of the gate 18 should be appropriately smaller than the torque in the opening direction due to the eccentric force of its own weight, and when multiple gates 18 are installed in the same water channel, they should become smaller in order as they go downstream. To

なお、フロート室30への流入手段、下流側水路への連
通する構成については静水池29と導水池27とを連通可能
とした通水管を配置した構成のもの(特願昭63−326668
号参照)を組合わせても良い。また、回動部全体の重心
位置を軸よりも高くして洪水時にゲート18を全開させる
構成となっているが、上流に余水吐がある場合には、む
しろ洪水時にゲート18が全開しない構成とするのが良
い。
In addition, regarding the inflow means to the float chamber 30 and the structure for communicating with the downstream side water channel, a structure in which a water pipe that allows communication between the still water reservoir 29 and the headwater reservoir 27 is arranged (Japanese Patent Application No. 63-326668).
No.)) may be combined. Also, the structure is such that the center of gravity of the entire rotating part is set higher than the axis so that the gate 18 is fully opened during a flood, but if there is a spillway upstream, the gate 18 will not be fully opened during a flood. It is good to

次に作用を説明する。 Next, the operation will be described.

まず、第5図のグラフはゲート開度と水位との関係を
示すもので、上記の構成においてフロート37の平面積と
カウンターウエイト62の重さと位置を決定した下流水位
が計画水位の高さになり、上流水位が上限水位の高さに
なる状態をパターンIIIと称し、ゲート18の全閉状態を
パターンI、上記のパターンIとパターンIIIの中間の
状態をパターンIIと称する事とする。また、曲線は、
ゲートの各開角度毎の下流水位を示し、曲線は、ゲー
ト18が静止するフロート室30内の水位を示すものであ
り、偏心力による開方向のトルクをフロート37に働く浮
力による開方向のトルクが均衡するのに必要なフロート
37の内外水位差が曲線と比較することで理解できる。
First, the graph in FIG. 5 shows the relationship between the gate opening and the water level. In the above configuration, the flat surface area of the float 37 and the weight and position of the counterweight 62 determine the downstream water level to the planned water level. Therefore, the state in which the upstream water level reaches the upper limit water level is referred to as pattern III, the fully closed state of the gate 18 is referred to as pattern I, and the intermediate state between the above pattern I and pattern III is referred to as pattern II. Also, the curve is
The downstream water level for each opening angle of the gate is shown, and the curve shows the water level in the float chamber 30 in which the gate 18 stands still.The opening direction torque due to the eccentric force causes the opening direction torque due to the buoyancy acting on the float 37. Float needed to balance
This can be understood by comparing the water level difference between 37 and 37 with the curve.

上記の構成において既に説明したとおり、パターンII
Iにあっては、フロート室30内の水位が上・下流の水面
の中間の高さにある場合には、自重の偏心による閉方向
のトルクと、フロート37に働く浮力による開方向のトル
クが均衡し、フロート室30の水位が上流水位と等しくな
れば、ゲート18が開くようにフロート37の平面積が決定
されているが、ゲート18の開方向と閉方向の抵抗トルク
が等しい事は勿論であるので、上記の構成は、換言すれ
ばフロート室30内の水位が上流水位と等しく、フロート
37の内外水位差がゲート18の上・下流の水位差と等しく
なった場合に、ゲート18の抵抗トルクの2倍のトルクが
フロート37によって発生する事を期待する事になる。こ
の事は、パターンIIにおいても変りがないが、パターン
IIにおいては、第5図に示すように、流量の減少に応じ
て、フロート37の浮力の根源となる上・下流の水位差が
増加し、一方、ゲート18に働く上・下流の水圧差の増加
にともなう抵抗トルクの増加は若干あるが、自重による
抵抗トルクが大きいので、パターンIIIに比してパター
ンIIにおいてはフロート37の平面積に余裕が生じ、フロ
ート室30内の水位が上流水位と等しくなればフロート37
に浮力が働いてゲート18が開き、下流水位と等しくなれ
ばフロート37に働く浮力が消失し自重の偏心力の作用に
よってゲート18が閉じる。
As already explained in the above configuration, pattern II
In I, when the water level in the float chamber 30 is at an intermediate height between the upstream and downstream water surfaces, the closing torque due to the eccentricity of its own weight and the opening torque due to the buoyancy acting on the float 37 The plane area of the float 37 is determined so that the gate 18 opens when the water level in the float chamber 30 becomes equal to the upstream water level in equilibrium, but the resistance torque in the opening and closing directions of the gate 18 is of course equal. Therefore, in other words, in the above configuration, the water level in the float chamber 30 is equal to the upstream water level,
When the water level difference between the inside and outside of the gate 37 becomes equal to the water level difference between the upstream and downstream sides of the gate 18, it is expected that the float 37 will generate a torque that is twice the resistance torque of the gate 18. This is the same in Pattern II, but
In II, as shown in Fig. 5, as the flow rate decreases, the upstream / downstream water level difference, which is the root of the buoyancy of the float 37, increases, while the upstream / downstream water pressure difference acting on the gate 18 increases. Although there is a slight increase in the resistance torque due to the increase, the resistance torque due to its own weight is large, so in Plan II there is a margin in the plane area of the float 37 compared to Pattern III, and the water level in the float chamber 30 becomes the upstream water level. Float 37 if equal
The buoyancy acts on the gate 18 to open it, and when it becomes equal to the downstream water level, the buoyancy acting on the float 37 disappears and the gate 18 is closed by the action of the eccentric force of its own weight.

一方、流出管33部の上・下流の水位差とフロート室30
の通過流量がゲート開度によって異なるので、ゲート18
が静止状態になっている時の上流水位は、流量の如何に
よって若干異なる。しかし、注水槽35の周長が流出管33
の断面に比して十分に大きくされているので、抑々、注
水槽35上の越流水準自体がきわめて小さく、越流水準の
差にもとづく上流水位の差は、実用上はいささかも問題
にならない程に極めて小さい。また、上記の構成からし
て、流量が増減すれば当然ゲート18が開閉するが、フロ
ート室30への流入量は開く時には増加し、閉じる時には
減少する必要があるのでこれも上流水位が若干変動する
要因となる。しかし、上記のとおり注水槽35の周長が大
きく越流水源が極めて小さくされているので、上流水位
が昇降始めると直ちにフロート室30内への流入量が増減
する。また、連動装置51の水平レール57,58とローラー5
9を用いてフロート37の上・下流方向の変位を起こさな
い構造とし、フロート室30の隙間を極力小さくしたの
で、フロート室30内の水位も流水の増減に対して直ちに
昇降し、フロート37の作動によってゲート18は遅滞なく
追随する。したがって、突発的な洪水の場合以外にはフ
ロート室30内への流入量の変化は微々たるものであるの
で、上流水位の変化は極めて小さくほぼ一定と見做し得
る。
On the other hand, the water level difference between the upstream and downstream of the outflow pipe 33 and the float chamber 30
Since the flow rate of the passage varies depending on the gate opening,
The upstream water level when the station is in a stationary state varies slightly depending on the flow rate. However, the perimeter of the water injection tank 35 is
Since it is made sufficiently large compared to the cross section, the overflow level itself in the water injection tank 35 is extremely small, and the difference in the upstream water level based on the difference in the overflow level does not matter at all in practice. Very small. Further, from the above configuration, the gate 18 naturally opens and closes when the flow rate increases or decreases, but the inflow amount to the float chamber 30 needs to increase when opening and decrease when closing, so this also causes slight fluctuations in the upstream water level. Will be a factor. However, since the perimeter of the water injection tank 35 is large and the overflow water source is extremely small as described above, the amount of inflow into the float chamber 30 immediately increases or decreases as the upstream water level begins to rise and fall. Also, the horizontal rails 57 and 58 of the interlocking device 51 and the roller 5
By using 9 to prevent the displacement of the float 37 in the upstream / downstream direction and minimizing the gap in the float chamber 30, the water level in the float chamber 30 immediately rises / falls as the running water increases or decreases, By the operation, the gate 18 follows without delay. Therefore, except in the case of a sudden flood, the change in the amount of inflow into the float chamber 30 is insignificant, and therefore the change in the upstream water level can be regarded as extremely small and almost constant.

次にフロート37の導水部37bの作用について説明す
る。まず水路17の上・下流の水位差が小さい場合には、
扉体19の下方を通過する水流の流速が小さいので、流量
の増減が極めて僅かであっても扉体19は大きく昇降する
事が水理学的に要求される。このため、扉体19とフロー
ト37のアーム長比を大きくすることのほか、フロート37
内の導水部37b内を下流側水路に連通している。したが
って、仮に扉体19の動きが不十分でフロート室30内と下
流側水路の水位が変らなければフロート37の内外の水位
差が変らない事になるので、フロート37に働く作動力は
消失せずフロート37は昇降し得る。したがって、扉体19
の動きは敏捷となり、また、扉体19のアーム23を短く、
かつ、アーム23の回動角を大きくできる。
Next, the operation of the water guiding portion 37b of the float 37 will be described. First, if the water level difference between the upstream and downstream of the waterway 17 is small,
Since the flow velocity of the water flow passing under the door body 19 is small, it is hydraulically required that the door body 19 be greatly moved up and down even if the increase / decrease in the flow rate is very small. Therefore, in addition to increasing the arm length ratio of the door body 19 and the float 37, the float 37
The water conduit 37b therein communicates with the downstream water channel. Therefore, if the movement of the door body 19 is insufficient and the water levels in the float chamber 30 and the downstream water channel do not change, the water level difference between the inside and outside of the float 37 does not change, so the operating force acting on the float 37 disappears. The float 37 can be raised and lowered. Therefore, the door body 19
Movement becomes agile, and the arm 23 of the door 19 is shortened,
In addition, the rotation angle of the arm 23 can be increased.

次に、ゲート18のアーム23を水中に設けた事に関する
作用について説明する。上記理由により、ゲート18の主
軸から、扉体19までの距離を小さく、フロート37までの
距離を大きくする事が可能であり、また、そのようにす
る事によって扉体19に装着される水密ゴムの抵抗トルク
が小さくなり、その結果、フロート37の作動トルクが大
きくなってフロート37の平面積を小さくすることができ
る。このような視点に立って、主軸24を水中に設けたの
でアーム23の長さを極めて小さくすることが可能とな
り、ほぼ扉体19の高さ程度の長さで済み、したがって、
フロート37の平面積が小さくなるだけでなく、ゲート18
が極めて小刻みに動くので、流下量が大きく変化せず上
流水位が安定する。
Next, the operation of providing the arm 23 of the gate 18 in water will be described. For the above reasons, it is possible to reduce the distance from the main shaft of the gate 18 to the door body 19 and increase the distance to the float 37, and by doing so, the watertight rubber attached to the door body 19 The resistance torque of the float 37 is reduced, and as a result, the operating torque of the float 37 is increased and the plane area of the float 37 can be reduced. From this point of view, since the main shaft 24 is provided in the water, the length of the arm 23 can be made extremely small, and the length can be almost the height of the door body 19.
Not only the flat area of the float 37 becomes smaller, but also the gate 18
Moves very little, so the flow rate does not change significantly and the upstream water level stabilizes.

ゲート18が小刻みに動く事の必要性について補足説明
する。近年、畑地潅漑が普及し、また、上水道と農業用
水の共同事業が行われているが、これらの場合には、水
路断面に比して冬期の流量が極めて少なくゲート18の開
度が2cm内外に過ぎない事がある。従来技術において
は、このような場合に、ゲート18は前述したように大き
く変動するので流下量が激変し上流の水位も安全せず絶
えず変動する。その原因は、静止摩擦係数に比して動摩
擦係数が小さいために、一旦動き始めるとゲート18の抵
抗トルクが激減し、一方、フロート37に働いていた作動
力は、僅かにフロート37が昇降した位置では消失せず、
しかも、扉体19とフロート37のアーム長比が小さいため
に、扉体19が増巾して開閉するためである。
A supplementary explanation will be given regarding the necessity for the gate 18 to move in small steps. In recent years, upland irrigation has become widespread, and joint projects for water supply and agricultural water have been carried out.In these cases, however, the discharge in winter is extremely small compared to the cross section of the canal, and the opening of the gate 18 is within 2 cm. There is only one thing. In the prior art, in such a case, the gate 18 fluctuates greatly as described above, so that the amount of downflow changes drastically and the upstream water level also changes unsafely and constantly. The cause is that the dynamic friction coefficient is smaller than the static friction coefficient, so that once it starts moving, the resistance torque of the gate 18 is drastically reduced, while the operating force acting on the float 37 slightly moves up and down the float 37. Does not disappear at the position,
Moreover, since the arm length ratio of the door body 19 and the float 37 is small, the door body 19 widens and opens and closes.

上記のような視点から、本発明においては、前述した
とおり主軸24を水面下に設ける事によって扉体19のアー
ム長が極力小さくされ、一方、フロート37内に水を導入
しフロート室30の底面を深く掘り込む事によって、フロ
ート37のアーム長が極力大きくされている。したがっ
て、比較の問題ではあるが扉体19が僅かに昇降すれば、
フロート37は大きく動く。また、フロート室30内のフロ
ート37との隙間が極力小さくされているので、扉体19が
僅かに昇降した段階において、フロート室30内の水面が
フロート37と逆方向に動いてフロート37に大きな制動力
が生じ、また、フロート37のアーム長が大きくされてい
るので大きな制動トルクが働き、したがって、扉体19の
動きは極めて小刻みとなる。そして、ゲート18の開閉の
度合いが不足であっても、フロート室30内の隙間が極力
小さくされているのでゲート18は矢継早やに動く。した
がって、ゲート18の動きがどのように小刻みであって
も、ゲート18の動きが不足なために上流水位が大きく変
化する事はあり得ない。
From the above viewpoint, in the present invention, the arm length of the door body 19 is made as small as possible by providing the main shaft 24 below the water surface as described above, while the water is introduced into the float 37 and the bottom surface of the float chamber 30. By digging deep in, the arm length of the float 37 is maximized. Therefore, although it is a matter of comparison, if the door 19 moves up and down slightly,
Float 37 moves greatly. Further, since the clearance between the float chamber 30 and the float 37 is made as small as possible, when the door 19 moves up and down slightly, the water surface in the float chamber 30 moves in the direction opposite to the float 37 and is large in the float 37. A braking force is generated, and since the arm length of the float 37 is increased, a large braking torque is exerted, so that the movement of the door body 19 becomes extremely small. Even if the degree of opening and closing of the gate 18 is insufficient, the gap in the float chamber 30 is made as small as possible, so the gate 18 moves quickly. Therefore, no matter how small the movement of the gate 18, the upstream water level cannot change greatly due to the insufficient movement of the gate 18.

なお、上記の計画水位は正確に云えば計画用水位であ
り、人為的に取水量を加減する事によって調節されるも
のであるので、計画上は十数年に一回の渇水の場合にし
か起らない事とされているが、実際には文字通り我田引
水が行われ水需要の最盛期においては、毎年、計画水位
まで水位を上昇させて使用されるのが普通である。した
がって、下流水位が計画水位になった後において流量が
減少すれば、直ちにゲート18が自動的に閉じて上流水位
を確保する必要がある。このような場合でも本発明では
上記の構成において説明したとおり、パターンIIIの状
態において、フロート37の内外水位が等しくなれば自重
の作用によってゲート18が閉じるように構成されてお
り、また、パターンIIにおいては、パターンIIIよりも
重心位置が上流側にあってより閉じ易くなっているので
問題はない。
The above-mentioned planned water level is, to be exact, the planned water level and is adjusted by artificially adjusting the amount of water taken in, so in the plan, only in the case of drought once every ten or more years. It is said that this will not happen, but in reality, in the peak period of water demand due to literally watering of the rice paddy, it is normal to raise the water level to the planned water level every year. Therefore, if the flow rate decreases after the downstream water level reaches the planned water level, it is necessary to immediately close the gate 18 automatically to secure the upstream water level. Even in such a case, in the present invention, as described in the above configuration, in the state of the pattern III, the gate 18 is configured to be closed by the action of its own weight when the water levels inside and outside the float 37 become equal, and the pattern II In, there is no problem because the position of the center of gravity is on the upstream side of pattern III and it is easier to close.

また注水槽35の上端の高さが計画水位よりもやゝ低く
されているので、パターンIIの大部分の領域においては
上流水位はほぼ計画水位に等しい。しかしながら、下流
水位が計画水位に近くなると上流水位は徐々に計画水位
よりも高くなり、下流水位が計画水位になれば上流水位
は上限水位になる。
Further, since the height of the upper end of the water injection tank 35 is slightly lower than the designed water level, the upstream water level is almost equal to the designed water level in most of the area of Pattern II. However, when the downstream water level approaches the planned water level, the upstream water level gradually rises above the planned water level, and when the downstream water level reaches the planned water level, the upstream water level reaches the upper limit water level.

次に、洪水になってゲート18が開く作用について説明
する。パターンIIIの開度のまゝで洪水を迎え流量が増
加すれば下流水位も上昇するが、上流水位はそれ以上に
増加するので上・下流の水位差はパターンIIIよりも大
きくなる。したがって、洪水になって流量が計画流量以
上になってもゲート18の開度がパターンIIIのまゝであ
る事は有り得ず、洪水になればゲート18は徐々に開いて
行く(第4図参照)が、下流水位が上昇するので、上流
水位が上限水位以上に高くなる事は避けられない。しか
し、ゲート18が開くにつれて、自重の重心位置が軸の真
上に近づくので、徐々に上・下流の水位差は小さくな
り、さらに、自重の重心位置が回転軸の下流側に来れば
ゲート18は重心の作用によって自発的に開き始める。以
下、この状態をパターンIVと称する事とし、パターンII
IからパターンIVになるまでの間のゲート18の回動角に
ついて説明すると、上記のとおりパターンIIのあらゆる
開角度の状態において、ゲート18が開き得る限度内にお
いて重心の位置がなるべく高くされているので、パター
ンIIIからパターンIVの間の回動角が小さくて済み、し
たがって、パターンIVにおける水位が計画水位よりも著
しく高くなる事はない。
Next, the action of opening the gate 18 in the event of a flood will be described. When the flow reaches the flood level up to the opening of Pattern III and the flow rate increases, the downstream water level also rises, but the upstream water level increases more than that and the difference between the upstream and downstream water levels becomes larger than that of Pattern III. Therefore, even if the flow becomes flood and the flow exceeds the planned flow, the opening of the gate 18 cannot be the same as the pattern III, and if the flood occurs, the gate 18 will gradually open (see Fig. 4). However, since the downstream water level rises, it is inevitable that the upstream water level becomes higher than the upper limit water level. However, as the gate 18 opens, the position of the center of gravity of its own weight approaches directly above the axis, so the water level difference between the upstream and the downstream gradually becomes smaller, and if the position of the center of gravity of its own weight reaches the downstream side of the rotating shaft, the gate 18 Begins to open spontaneously due to the action of the center of gravity. Hereinafter, this state is referred to as pattern IV, and pattern II
Explaining the rotation angle of the gate 18 from I to the pattern IV, as described above, the position of the center of gravity is set as high as possible within the limit where the gate 18 can be opened in all the opening angle states of the pattern II. Therefore, the rotation angle between the pattern III and the pattern IV is small, and therefore the water level in the pattern IV does not become significantly higher than the planned water level.

また、或る設計基準によれば、水路17の余裕高、すな
わち水面から水路側壁の上端までの高さは、計画用水位
の場合には20乃至30cm程度が要求されているが、計画洪
水位の場合には10cmまで許容されている。したがって、
フロート37の平面積は通常は上記の構成の説明どおりに
パターンIIIを基準にして決定すれば差支えない。しか
し、社会的な特殊事情のために極めて近接して下流にゲ
ート18が設けられ、堰上げられている場合には、重心位
置が低いためにパターンIIIとIVの間の回動角が大き過
ぎて上流水位が高くなり過ぎる事が絶無とは云い切れな
い。そのような場合には、パターンIVの水位を基準にし
てフロート37の平面積を大きくすれば容易に対処でき
る。
Further, according to a certain design standard, the margin of the waterway 17, that is, the height from the water surface to the upper end of the waterway side wall is required to be about 20 to 30 cm in the case of the planned water level. In case of up to 10 cm is allowed. Therefore,
The plane area of the float 37 may normally be determined based on the pattern III as described in the above configuration. However, due to social special circumstances, when the gate 18 is installed very close to the downstream side and is dammed up, the rotation angle between the patterns III and IV is too large because the position of the center of gravity is low. It cannot be said that the upstream water level becomes too high. In such a case, it can be easily dealt with by increasing the plane area of the float 37 based on the water level of the pattern IV.

なお、パターンIIIよりもゲート開度が大きくなった
後においては、流量が減少し下流水位が低下しても直ち
に自動的に閉じる事は出来ないが、一旦洪水になった後
においては、一日間程度の間は取水しないのが普通であ
る。しかし、どうしても直ちに堰上げを再開したい場合
には河川等からの取水口において一旦流量を減じてフロ
ート37の密閉部37aを空中に露出させれば直ちに堰上げ
が再開される。
It should be noted that after the gate opening is larger than in Pattern III, it cannot be closed automatically immediately even if the flow rate decreases and the downstream water level decreases, but once a flood occurs, it will be It is normal not to take water for a while. However, if it is absolutely necessary to immediately restart the weiring, the weiring can be immediately restarted by once reducing the flow rate at the intake port from the river or the like to expose the closed portion 37a of the float 37 in the air.

次にパターンIVの後の作用について説明する。パター
ンIVにおいて、ゲート18の自発的な開運動が始まると、
フロート37の導水部37b内の水は導水管42を通して排出
され、フロート室30内の水は注水槽35と流出管口33から
補給され、フロート37の上昇は連結装置43によって扉体
19をさらに回動させる。上記の水の移動は瞬時に行われ
る事がないので適度の速さでゲート18は開き続け、アー
ム23が鉛直となったときに扉体19の上端と下端の高さが
等しくなり、アーム23はストッパー64に圧着されて静止
状態となる。とくに、その最終段階においては、上記の
構成の説明のようにフロート37の密閉部37aの一部が空
中に露出されて閉方向のトルクが開方向よりも適当に小
さくされているので回動速度が特に小さくなり、アーム
23は静かにストッパー64に接触する。この状態をパター
ンVと称する事とする。
Next, the operation after pattern IV will be described. In Pattern IV, when the spontaneous opening movement of the gate 18 begins,
The water in the water guiding portion 37b of the float 37 is discharged through the water guiding pipe 42, the water in the float chamber 30 is replenished from the water injection tank 35 and the outflow pipe port 33, and the float 37 is lifted by the connecting device 43.
Rotate 19 further. Since the above water movement does not occur instantaneously, the gate 18 continues to open at an appropriate speed, and when the arm 23 becomes vertical, the upper and lower ends of the door body 19 become equal, and the arm 23 Is pressed against the stopper 64 and becomes stationary. In particular, at the final stage, as described in the above-mentioned configuration, since the sealing portion 37a of the float 37 is partially exposed to the air and the torque in the closing direction is appropriately made smaller than that in the opening direction, the rotation speed is Is especially small in the arm
23 gently contacts stopper 64. This state will be referred to as pattern V.

パターンIVからパターンVになるまでの時間は瞬時で
はないが極めて短かい。したがって、パターンVの水位
はパターンIVとほゞ等しいが、さらに流量が増加して水
位が上昇してもストッパー64によって静止状態が保持さ
れる。
The time from the pattern IV to the pattern V is not instantaneous but extremely short. Therefore, the water level of the pattern V is almost equal to that of the pattern IV, but even if the flow rate further increases and the water level rises, the stopper 64 holds the stationary state.

パターンVにおける扉体19の姿勢は、上流側から見た
投影面積がもっとも小さく、かつアーム23が垂直状態で
あり、上流側からかゝる水圧をストッパー64によって受
け止め得るもっとも安定した姿勢である。
The posture of the door body 19 in the pattern V is the most stable posture in which the projected area viewed from the upstream side is the smallest, the arm 23 is vertical, and the water pressure from the upstream side can be received by the stopper 64.

次に、洪水が去って堰上げを再開する作用について説
明する。流量が減って水位がパターンVに示す水位より
もやゝ低くなればゲート18は閉じ始め、パターンIIIの
開度になれば、重心の作用によって自発的に閉運動を続
け再び堰上げが開始される。このとき、フロート37内に
水が入りフロート室30内の水が排出される働きがあるの
で、閉運動の速度はそれらの作用によって決まる。
Next, the action of restarting the weir after the flood has passed will be described. When the flow rate decreases and the water level becomes slightly lower than the water level shown in Pattern V, the gate 18 begins to close, and when the opening in Pattern III is reached, the action of the center of gravity continues the voluntary closing motion and the weiring starts again. It At this time, since the water enters the float 37 and the water in the float chamber 30 is discharged, the speed of the closing motion is determined by their action.

次に、上記のように、ゲート18の開度がパターンIII
の状態になって、自発的な閉動作が開始される時の水路
の水位について考察する。上記のとおり、ゲート18がパ
ターンIVにおいて開き始めた後においては、暫らくの
間、密閉部37aが空中に露出しない事が必要である。何
故ならば、パターンIVにおいては重心の作用は、ゲート
18の摩擦抵抗のほゞ等しいので、いささかでも密閉部37
aが空中に露出すれば開運動を続ける事は出来ない。本
発明では、前述した通りパターンIVにおいては密閉部37
aの上端は水没している。また、パターンIIIとパターン
IVの間においても、密閉部37aの上端が下流水位よりも
高くなればその分だけ上・下流の水位差が大きくなって
好ましくないので、パターンIIIとパターンIVの間にお
いてもゲート18が開く場合には密閉部18aの上端は下流
水位以下でなければならない。一方、ゲート18が閉じる
際には密閉部37aが空中に露出する必要があるので、ゲ
ート18が自発的に閉じ始めるためには水路の水位が計画
水位よりも適当に低くなる必要がある。しかしながら、
既に説明したように洪水時においては分水、すなわち、
堰上げは急ぐ必要がないのが普通であり、また、特殊事
情があって急ぐ場合には、取水ゲートを一旦閉じるか、
或は、最上流のゲート18を人為的に閉じれば一時的に流
下量が減少し水路の下流側水位が低下するので、下流に
配置したゲート18を次々と自動的に堰上げることができ
る。
Next, as described above, the opening of the gate 18 is changed to the pattern III.
Considering the water level in the waterway when the spontaneous closing action is started in this state. As described above, after the gate 18 starts to open in the pattern IV, it is necessary that the sealing portion 37a is not exposed to the air for a while. Because, in Pattern IV, the action of the center of gravity is
Since the frictional resistance of 18 is almost the same, the sealed part 37
If a is exposed in the air, the open movement cannot be continued. In the present invention, as described above, in the pattern IV, the sealing portion 37
The upper end of a is submerged. Also, pattern III and pattern
Even between IV, if the upper end of the sealed portion 37a is higher than the downstream water level, the water level difference between the upstream and downstream becomes large by that much, which is not preferable. In addition, the upper end of the closed portion 18a must be below the downstream water level. On the other hand, since the sealing portion 37a needs to be exposed to the air when the gate 18 is closed, the water level of the water channel needs to be appropriately lower than the planned water level in order for the gate 18 to spontaneously start closing. However,
As already explained, at the time of flood, diversion, that is,
Normally, weir does not need to be hurried, and if there is a special situation and you hurry, close the intake gate or
Alternatively, if the uppermost gate 18 is artificially closed, the flow-down amount is temporarily decreased and the water level on the downstream side of the water channel is lowered, so that the gates 18 arranged downstream can be automatically weired one after another.

なお、複数のゲート18が同一の水路に設置されている
場合に、上流のゲート18よりも下流のゲート18が先に閉
じると、水路17の水位は下流のゲート18によって堰上げ
られて上流のゲート18位置における水位が低下せず、上
流のゲート18は洪水時と同様の動作をする虞れがある
が、密閉部37aの上端の高さを下流のものほど順次に低
くすることによって解決される。
In addition, when a plurality of gates 18 are installed in the same water channel and the downstream gate 18 is closed earlier than the upstream gate 18, the water level of the water channel 17 is dammed up by the downstream gate 18 and upstream. There is a risk that the water level at the position of the gate 18 will not drop and the upstream gate 18 will operate in the same way as at the time of flood, but this can be solved by gradually lowering the height of the upper end of the sealing part 37a toward the downstream side. It

次に、ゲート18の力学的な作用について補足する。扉
体19の背面に捩り桁21が設けられているので、フロート
室30および連動装置51が扉体19の片側に設置されてもこ
の荷重による扉体19の左右の捻れが解消され、さらに、
左右一対のアーム23の取付け角度が等しくなってアーム
23には捩りがかからないのでアーム23の板厚を薄くして
流水中に設置できる。また、扉体19の下縁には強大な水
圧がかかるが、水平桁22が固着されて強固になっている
ので応力を軽減することができる。
Next, the mechanical action of the gate 18 will be supplemented. Since the twist girder 21 is provided on the back surface of the door body 19, even if the float chamber 30 and the interlocking device 51 are installed on one side of the door body 19, the left and right twists of the door body 19 due to this load are eliminated, and further,
The mounting angles of the pair of left and right arms 23 are equal and the arms
Since 23 is not twisted, the plate thickness of arm 23 can be made thin and can be installed in running water. Further, although a strong water pressure is applied to the lower edge of the door body 19, since the horizontal girder 22 is fixed and strong, stress can be reduced.

(発明の効果) 本発明は以上のように構成したものであるので、扉体
の回転中心となる主軸を計画水位より低い位置に設置
し、連結材によってフロートの回動軸(下部軸)を主軸
の上方に設置したことによって、扉体とフロートのアー
ム長比を著しく大きくすることができ、しかも、水平レ
ールとの連結によってフロートとフロート室との隙間を
小さくしたので、フロートの急激な上下動が抑制されて
ゲートの動きが極めて円滑となり、安定した堰上げを行
うことができる。また、全体を小さくすることができて
設置場所も広くなく経済的となるばかりか、ゲート本体
の大部分が常時は水路内に隠れていることになるので景
観を損なうこともない。
(Effects of the Invention) Since the present invention is configured as described above, the main shaft, which is the center of rotation of the door body, is installed at a position lower than the planned water level, and the rotating shaft (lower shaft) of the float is connected by the connecting member. By installing it above the main shaft, the arm length ratio between the door and the float can be remarkably increased, and since the gap between the float and the float chamber is reduced by the connection with the horizontal rail, the rapid vertical movement of the float The movement is suppressed, the movement of the gate becomes extremely smooth, and stable weiring can be performed. Moreover, not only can the entire system be made smaller and the installation location not wide, it is economical, and most of the gate itself is hidden in the waterway at all times, so it does not spoil the landscape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による実施例のゲートの水路中の縦断面
を示す側面図、第2図は実施例のゲートの側方の静水池
等の縦断面を示す側面図、第3図は実施例のゲートの平
面図、第4図は実施例のゲートの動作を示す側面図、第
5図は実施例のゲートの開度と水位との関係を示すグラ
フ、第6図は従来のゲートの側断面図、第7図は他の従
来のゲートの側断面図である。 17……水路 19……扉体 23……アーム 24……主軸 29……静水池 30……フロート室 37……フロート 43……連結装置 51……連動装置
FIG. 1 is a side view showing a vertical cross section in a waterway of a gate according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing a vertical cross section of a static water reservoir on the side of the gate of the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a plan view of an example gate, FIG. 4 is a side view showing the operation of the example gate, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the opening of the example gate and water level, and FIG. FIG. 7 is a side sectional view of another conventional gate. 17 …… Waterway 19 …… Door 23 …… Arm 24 …… Spindle 29 …… Still water reservoir 30 …… Float chamber 37 …… Float 43 …… Coupling device 51 …… Interlocking device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水路両壁の計画水位より低い位置に主軸を
回動自在に設け、該主軸にこの上流側に配した水路を横
断する扉体をアームを介して固着し、 前記水路に沿い前記扉体の側方にフロートを収容したフ
ロート室を設けると共に、水路の扉体上流側と連通する
静水池および水路の扉体下流側と連通する導水池を設
け、前記フロート室と前記静水池とを連通させると共に
前記フロートの内部を前記導水池と連通させ、 前記水路の側壁の主軸の上方位置に支柱を立設し、該支
柱に設けた下部軸により上・下流方向に突出する下部ア
ームを回動自在に設け、 該下部アームの上流側部とほぼ同じ長さの上部アーム
を、前記支柱に上流側に向けて回動自在に設け、該上部
アーム先部と前記下部アームの上流側部先部とで支持さ
れる鉛直材および該鉛直材に固着した、上流側に突出す
る水平レールを設け、該水平レール上を移動可能に設け
たローラーを、前記フロートに立設した連結部材に軸支
させ、 前記下部アームの下流側部とほぼ同じ長さのリンクを前
記主軸に下流側に向けて固着し、該下部アームの下流側
部先部と該リンク先部とを連結材で回動自在に連結した
ことを特徴とする自動回動堰。
1. A main shaft is rotatably provided at a position lower than a planned water level on both walls of a water channel, and a door body which crosses the water channel disposed on the upstream side is fixed to the main shaft via an arm, and the main body is provided along the water channel. A float chamber accommodating a float is provided on the side of the door body, and a static water reservoir communicating with the upstream side of the waterway door body and a water guiding reservoir communicating with the downstream side of the waterway door body are provided, and the float chamber and the still water reservoir. And a communication between the inside of the float and the headwater reservoir, a pillar is erected above the main shaft of the side wall of the water channel, and a lower arm protruding upward and downstream by a lower shaft provided on the pillar. Is provided rotatably, and an upper arm having substantially the same length as the upstream side portion of the lower arm is rotatably provided on the strut toward the upstream side, and the upper arm tip portion and the upstream side of the lower arm are provided. Vertical material supported by the tip and the lead A horizontal rail that is fixed to the material and that protrudes to the upstream side is provided, and a roller that is movably provided on the horizontal rail is pivotally supported by a connecting member that is erected on the float, and is substantially at the downstream side of the lower arm. A link having the same length is fixed to the main shaft toward the downstream side, and a downstream side front portion of the lower arm and the link front portion are rotatably connected by a connecting member. Weir.
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