特開 2017-115487 鋼製水門

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-115487(P2017-115487A)

(43)【公開日】2017年6月29日

(54)【発明の名称】鋼製水門

(51)【国際特許分類】

   E02B 7/22 20060101AFI20170602BHJP

   E02B 7/44 20060101ALI20170602BHJP

   E04H 9/14 20060101ALI20170602BHJP

【ＦＩ】

   E02B7/22

   E02B7/44

   E04H9/14 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2015-253692(P2015-253692)

(22)【出願日】2015年12月25日

(71)【出願人】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 陸弥

【テーマコード（参考）】

2D019

2E139

【Ｆターム（参考）】

2D019AA71

2D019CA03

2E139AA07

2E139AA08

(57)【要約】

【課題】小型化を図り狭い所でも両開き式の水門を設置することができる鋼製水門を提供すること。
【解決手段】両開き式の鋼製水門１において、鋼製の扉体１０ａ，１０ｂが回動可能に取り付けられる取付柱２０ａ，２０ｂと、取付柱２０ａ，２０ｂの前方に配置され、扉体１０ａ，１０ｂが開状態のときに当接するストッパ３１ａ，３１ｂが設けられる前柱３０ａ，３０ｂとを有し、取付柱２０ａ，２０ｂ及び前柱３０ａ，３０ｂが鋼製であり、取付柱２０ａ，２０ｂ同士、前柱３０ａ，３０ｂ同士、及び前後に配置されている取付柱２０ａ，２０ｂと前柱３０ａ，３０ｂとが、それぞれ鋼製の梁４０，４１，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４５により連結されている。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

両開き式の水門において、
鋼製の扉体が回動可能に取り付けられる取付柱と、
前記取付柱の前方に配置され、前記扉体が開状態のときに当接するストッパが設けられる前柱とを有し、
前記取付柱及び前記前柱が鋼製であり、
前記取付柱同士、前記前柱同士、及び前後に配置されている前記取付柱と前記前柱とが、それぞれ鋼製の梁により連結されている
ことを特徴とする鋼製水門。

【請求項2】

請求項１に記載する鋼製水門において、
前記扉体は、閉じた時に前方へ突出する「く」の字状で互いの先端同士が当接するように、前記取付柱に取り付けられている
ことを特徴とする鋼製水門。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載する鋼製水門において、
地上から地下に進入する鉄道の地下進入口に設置される
ことを特徴とする鋼製水門。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、両開き式の水門に関するものである。

【背景技術】

【0002】

地上から地下に進入する鉄道や地下駐車場などにおいて、集中豪雨や河川の氾濫で出水した場合に地下へ浸水してしまうと、重大な事故を招くため、地下への進入口などの近くには止水を行うための水門が設置されている。このような水門には両開き式のものがあり、両開き式の水門では、従来から、水門の扉体が鋼製、扉体を支える柱がコンクリート製で製作されていることが一般的である。そして、出水した場合や出水のおそれがある場合に、扉体が閉じられて、地下への浸水を防ぐようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−０３４８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、扉体を支持する柱をコンクリート製とした場合、柱の断面積を大きくする必要があり、水門全体が大型化してしまうため、狭い所に両開き式の水門を設置をすることが非常に困難であった。また、扉体を開閉するための機械類を柱の内側（水門内）に配置する場合、その配置スペースを確保する必要があり、更に水門全体が大型化してしまうという問題もあった。

【0005】

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、小型化を図り狭い所でも両開き式の水門を設置することができる鋼製水門を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、両開き式の水門において、鋼製の扉体が回動可能に取り付けられる取付柱と、前記取付柱の前方に配置され、前記扉体が開状態のときに当接するストッパが設けられる前柱とを有し、前記取付柱及び前記前柱が鋼製であり、前記取付柱同士、前記前柱同士、及び前後に配置されている前記取付柱と前記前柱とが、それぞれ鋼製の梁により連結されていることを特徴とする。

【0007】

この鋼製水門では、両開き式の各扉体が左右一対の取付柱に回動可能に取り付けられており、各扉体が回動することによって水門が開閉する。そして、水門が開いているときには、取付柱の前方に配置された前柱に設けられたストッパに当接して、それ以上開かないようになっている。これらの取付柱及び前柱は鋼製であり、取付柱同士、前柱同士、及び前後に配置されている取付柱と前柱とが、それぞれ鋼製の梁により連結されている。これにより、十分な強度を確保した上で、コンクリート製の柱に比べて、水門全体を小型化することができるため、狭い所でも両開き式の水門を設置することができる。

【0008】

上記した鋼製水門において、前記扉体は、閉じた時に前方へ突出する「く」の字状で互いの先端同士が当接するように、前記取付柱に取り付けられていることが望ましい。

【0009】

このように扉体を取り付けることにより、水圧により扉体を閉じる方向に力が加わるため、確実に水門を閉じることができる。

【0010】

上記した鋼製水門において、地上から地下に進入する鉄道の地下進入口に設置されることが好ましい。

【0011】

鉄道の場合、用地の関係から（線路の両側の）限られたスペースに水門を設置する必要がある。そのため、この鋼製水門であれば、狭い所に両開き式の水門を設置することができるので、鉄道の地下進入口に設置することが好適である。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る鋼製水門によれば、小型化を図り狭い所でも両開き式の水門を設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態に係る鋼製水門の正面図である。

【図2】実施形態に係る鋼製水門の平面図である。

【図3】実施形態に係る鋼製水門の側面図である。

【図4】図１に示すＡ−Ａにおける断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る鋼製水門の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、地上から地下に進入する鉄道の地下進入口に設置される鋼製水門について説明する。そこで、本実施形態に係る鋼製水門について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る鋼製水門の正面図である。図２は、実施形態に係る鋼製水門の平面図である。図３は、実施形態に係る鋼製水門の側面図である。図４は、図１に示すＡ−Ａにおける断面図である。なお、図２では、扉体１０ａ，１０ｂを省略している。

【0015】

鋼製水門１は、鉄道軌道を囲うように立設された左右一対のコンクリート壁２ａ，２ｂの端部に配置されている。鋼製水門１は、鋼製の扉体１０ａ，１０ｂと、鋼製の取付柱２０ａ，２０ｂと、鋼製の前柱３０ａ，３０ｂと、非常用発電機５０と、操作盤５１とを備えている。そして、鋼製水門１では、通常時は扉体１０ａ，１０ｂが開いた状態であり、出水が発生した場合などに、操作盤５１からの指令に基づいて扉体１０ａ，１０ｂが閉じられて鉄道軌道内への浸水を防止するようになっている。

【0016】

扉体１０ａは、取付柱２０ａに対し２箇所でヒンジ２１ａを介して回動可能に取り付けられている。同様にして、扉体１０ｂもヒンジ２１ｂを介して取付柱２０ｂに回動可能に取り付けられている。これにより、扉体１０ａ，１０ｂが観音開きで開閉するようになっている。

【0017】

ここで、鋼製水門１の開閉機構について簡単に説明する。扉体１０ａ，１０ｂには、それぞれモータ付減速機１１ａ，１１ｂが設けられている。モータ付減速機１１ａ，１１ｂには、上方へ伸びるシャフト１２ａ，１２ｂが連結されている。シャフト１２ａ，１２ｂの先端にはピニオンギヤ１３ａ，１３ｂが取り付けられている。ピニオンギヤ１３ａ，１３ｂは、取付柱２０ａ，２０ｂに取り付けられたセクターギヤ１４ａ，１４ｂと噛み合っている。なお、セクターギヤ１４ａ，１４ｂは、鉄道車両に干渉しない高さ位置（建築限界よりも外側）に配置されている。本実施形態では、セクターギヤ１４ａ，１４ｂは、取付柱２０ａ，２０ｂ及び後述する梁４３ａ，４３ｂに固定されている。

【0018】

モータ付減速機１１ａ，１１ｂが駆動してシャフト１２ａ，１２ｂが回転すると、ピニオンギヤ１３ａ，１３ｂが回転する。そうすると、ピニオンギヤ１３ａ，１３ｂは、セクターギヤ１４ａ，１４ｂに沿って円弧を描きながら移動する。これにより、扉体１０ａ，１０ｂがヒンジ２１ａ，２１ｂを支点として回動して開閉するようになっている。なお、モータ付減速機１１ａ，１１ｂは、通常は電力会社から、非常時（停電時）は非常用発電機５０から電力が供給され、操作盤５１から入力される動作指令に基づいて駆動するようになっている。これら非常用発電機５０及び操作盤５１は、コンクリート壁２ａに沿うように設置、つまり、取付柱２０ａ，２０ｂの内側（鋼製水門１内）に配置されている。

【0019】

このように鋼製水門１では、操作盤５１からの指令によって自動で扉体１０ａ，１０ｂを閉じるようになっているが、モータ付減速機１１ａ，１１ｂが故障などにより駆動しない場合も想定される。そのため、鋼製水門１では、手動でシャフト１２ａ，１２ｂを回転させるための手動ハンドル１５ａ，１５ｂを設けている。なお、手動ハンドル１５ａ，１５ｂは、着脱可能になっている。

【0020】

そして、扉体１０ａ，１０ｂは、それぞれ取付柱２０ａ，２０ｂに対して、閉じた時に前方（図４下方向）へ突出する「く」の字状で互いの先端同士が当接するように取り付けられている。これにより、水圧により扉体１０ａ，１０ｂを閉じる方向に力が加わるため、確実に鋼製水門１を閉じることができるようになっている。

【0021】

また、扉体１０ａ，１０ｂには、閉門状態を維持するためのロック装置１６ａ，１６ｂが設けられている。このロック装置１６ａ，１６ｂをロック状態にして締付金具１７を取り付けることにより、全閉状態が保持されるようになっている。ロック装置１６ａ，１６ｂは周知のため、詳細は省略する。

【0022】

さらに、扉体１０ａ，１０ｂには、下部スライドゲート１８ａ，１８ｂ及びパワーシリンダ１９ａ，１９ｂが備わっている。下部スライドゲート１８ａ，１８ｂは、パワーシリンダ１９ａ，１９ｂによって扉体１０ａ，１０ｂの下端部から下方へスライド移動して、地面と扉体１０ａ，１０ｂとの間を閉鎖するようになっている。なお、扉体１０ａ，１０ｂが開閉されるときは、下部スライドゲート１８ａ，１８ｂは上方へ移動しており、下部スライドゲート１８ａ，１８ｂは地面から離間している。

【0023】

ここで、閉門時に下部スライドゲート１８ａ，１８ｂが位置するレールの部分には、レール６０の両側にゴム部材６１が埋め込まれており、レール部分から水門内へ浸水しないようにされている。レール部分は、ゴム部材６１を埋め込む空間を残してコンクリートにより覆われている。なお、通常（開門）時には、ゴム部材６１が設けられているレール部分を鉄道車両が通過する際、ゴム部材６１が弾性変形するため、埋め込まれたゴム部材６１が鉄道車両の走行に悪影響を与えることはない。

【0024】

このような扉体１０ａ，１０ｂが取り付けられている取付柱２０ａ，２０ｂは、コンクリート壁２ａ，２ｂの端部に設けられている。これらの取付柱２０ａ，２０ｂは、地面に対して強固に固定されている。これにより、閉門時に水圧がかかった場合に、取付柱２０ａ，２０ｂには互いに離れる方向に力が加わるが、その力に十分に対抗することができるようになっている。また、取付柱２０ａ，２０ｂには、閉門時に各扉体１０ａ，１０ｂが当接するストッパ２２ａ，２２ｂが取り付けられている。

【0025】

一方、前柱３０ａ，３０ｂは、取付柱２０ａ，２０ｂの前方に設けられており、扉体１０ａ，１０ｂが開状態のときに当接するストッパ３１ａ，３１ｂを備えている。通常（開門）時には、扉体１０ａ，１０ｂがストッパ３１ａ，３１ｂに当接した状態で開門状態とされている。

【0026】

ここで、取付柱２０ａ，２０ｂ及び前柱３０ａ，３０ｂは鋼製であり、取付柱２０ａ，２０ｂ同士、前柱３０ａ，３０ｂ同士、及び前後に配置されている取付柱２０ａ，２０ｂと前柱３０ａ，３０ｂとが、それぞれ鋼製の梁４０，４１，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂにより連結されている。また、梁４０と梁４１とを連結する補強梁４５と、Ｘ形状の補強部材４６ａ，４６ｂとが設けられている。このように、取付柱２０ａ，２０ｂ及び前柱３０ａ，３０ｂは、鋼製の梁（補強梁も含む）により連結された鉄骨構造をなしている。

【0027】

すなわち、取付柱２０ａと取付柱２０ｂとが上端部において、梁４０により連結されている。同様に、前柱３０ａと前柱３０ｂとが上端部において、梁４１により連結されている。また、取付柱２０ａと前柱３０ａとが上端部及び中央部付近において、梁４２ａ及び４３ａにより連結されている。同様に、取付柱２０ｂと前柱３０ｂとが上端部及び中央部付近において、梁４２ｂ及び４３ｂにより連結されている。さらに、梁４０と梁４１とが補強梁４５により連結されている。そして、梁４０，４１，４２ａ，４２ｂ，４５の各連結部（隅部）に連結するように、Ｘ形状の補強部材４６ａ，４６ｂが設けられている。

【0028】

このような構成にすることにより、鋼構造物が構成されるため、水圧が各部材に分散する。すなわち、扉体１０ａ，１０ｂにかかる水圧は、取付柱２０ａ，２０ｂ、梁４０，４１，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ、及び補強梁４５を介して前柱３０ａ，３０ｂにかかるため、鋼製の取付柱２０ａ，２０ｂを用いても十分な強度を確保することができ、コンクリート製の柱に比べて、水門全体を小型化することができる。また、扉体１０ａ，１０ｂを開閉させる非常用発電機５０や操作盤５１を、水門内に配置することができる。

【0029】

そのため、狭い所でも両開き式の水門を設置することができる。その結果として、本実施形態に係る鋼製水門１であれば、軌道の両側に設置スペースが制限されている鉄道の地下進入口などにも設置することができる。

【0030】

続いて、上記の鋼製水門１の動作について説明する。鋼製水門１は、通常時、扉体１０ａ，１０ｂが開いた（開門）状態になっている。つまり、扉体１０ａ，１０ｂがコンクリート壁２ａ，２ｂの延長線上に配置されている。このとき、扉体１０ａ，１０ｂは、ヒンジ２１ａ，２１ｂで支持される端部とは反対側の端部において、前柱３０ａ，３０ｂに設けられたストッパ３１ａ，３１ｂに当接している。

【0031】

そして、地下への浸水のおそれが発生した場合には、操作盤５１を操作して、モータ付減速機１１ａ，１１ｂを駆動させる。なお、停電時には、まず、非常用発電機５０を作動させて、操作盤５１及びモータ付減速機１１ａ，１１ｂへ電力を供給する。モータ付減速機１１ａ，１１ｂが駆動すると、シャフト１２ａ，１２ｂを介してピニオンギヤ１３ａ，１３ｂが回転する。ピニオンギヤ１３ａ，１３ｂが回転すると、ピニオンギヤ１３ａ，１３ｂは、セクターギヤ１４ａ，１４ｂに沿って円弧を描きながら移動する。この移動に伴い、扉体１０ａ，１０ｂがヒンジ２１ａ，２１ｂを支点として回動して閉じられる。次いで、ロック装置１６ａ，１６ｂをロック状態にして締付金具１７を取り付ける。その後、操作盤５１を操作して、パワーシリンダ１９ａ，１９ｂを駆動させて、下部スライドゲート１８ａ，１８ｂを下降させる。かくして、鋼製水門１が全閉状態となり、進入口から地下への浸水を防止することができる。

【0032】

以上、詳細に説明したように本実施形態に係る鋼製水門１によれば、取付柱２０ａ，２０ｂ及び前柱３０ａ，３０ｂは鋼製であり、取付柱２０ａ，２０ｂ同士、前柱３０ａ，３０ｂ同士、及び前後に配置されている取付柱２０ａ，２０ｂと前柱３０ａ，３０ｂとが、それぞれ鋼製の梁４０，４１，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４５により連結されている。これにより、扉体１０ａ，１０ｂの取付部において十分な強度を確保することができるとともに、コンクリート製の柱に比べて鋼製水門１全体を小型化することができるため、狭い所でも両開き式の水門を設置することができる。

【0033】

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。上記した実施形態では、鉄道の地下進入口に設置する場合を例示したが、本発明に係る水門は、地下鉄や地下駐車場の入口に設置することもできる。

【符号の説明】

【0034】

１ 鋼製水門
１０ａ，１０ｂ 扉体
２０ａ，２０ｂ 取付柱
２２ａ，２２ｂ ストッパ
３０ａ，３０ｂ 前柱
４０，４１，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ 梁
４５ 補強梁
５０ 非常用発電機
５１ 操作盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】