特開 2022-120564 膜状止水装置

(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】P2022120564

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】膜状止水装置

(51)【国際特許分類】

   E02B 7/22 20060101AFI20220810BHJP

   E04H 9/14 20060101ALI20220810BHJP

【ＦＩ】

E02B7/22

E04H9/14 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021017533

(22)【出願日】2021-02-05

(71)【出願人】

【識別番号】000241290

【氏名又は名称】豊国工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】特許業務法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】下見 広司

【テーマコード（参考）】

2D019

2E139

【Ｆターム（参考）】

2D019AA71

2E139AA08

2E139AB00

2E139AB11

2E139AC19

2E139AD04

(57)【要約】

【課題】広範囲な径間の止水に対応でき、緊急時等に短期間で取り付けが可能となるように、各構成部材を軽量化した膜状止水装置を提供する。
【解決手段】膜状止水装置１において、膜体１０が水圧により側面視曲線状に変形して、吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生して、一方、固定位置１３ではほぼ水平方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、水路方向に沿う膜体１０の吊り上げ位置１５が設定されると共に、膜体１０の下端から上端に至る全長が最小限に設定される。これにより、膜状止水装置１は、広範囲な径間の止水に対応でき、緊急時等に短期間で取り付けが可能となるように、各構成部材を軽量化することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下端が底部に固定され、且つ上端が前記下端の固定位置から下流側の上方の吊り上げ位置にて吊り上げられた膜体により、前記底部に沿う水の流れを止める膜状止水装置であって、
前記膜体が水圧により側面視曲線状に変形した際、水が流れる方向において、前記吊り上げ位置が、水圧により変形した膜体の最も下流側端面とほぼ同じ位置、またはその変形した膜体よりも下流側に位置するように設定されることを特徴とする膜状止水装置。

【請求項2】

前記膜体の上端は、前記吊り上げ位置において、径間方向に沿って複数設けられた梁部材に固定され、該各梁部材は、径間方向に沿って複数設けられた支柱により支持されることを特徴とする請求項１に記載の膜状止水装置。

【請求項3】

前記膜体が水圧により変形した際、前記吊り上げ位置ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、前記吊り上げ位置が設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の膜状止水装置。

【請求項4】

前記膜体が水圧により変形した際、前記固定位置ではほぼ水平方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、前記吊り上げ位置が設定されることを特徴とする請求項３に記載の膜状止水装置。

【請求項5】

前記膜体の下端部は、上流側に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成され、その下端部は、下部クランプ部材により前記底部に押圧されて固定され、
前記膜体の上端部は、前記吊り上げ位置において、梁部材に固定されており、
前記膜体の上端部は、上方に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成され、その上端部は、上部クランプ部材により前記梁部材に押圧されて固定されることを特徴とする請求項４に記載の膜状止水装置。

【請求項6】

前記下部クランプ部材及び前記上部クランプ部材は、径間方向に沿って複数に分割されて設けられることを特徴とすることを特徴とする請求項５に記載の膜状止水装置。

【請求項7】

前記膜体の下端から上端に至る全長が最小限に設定されることを特徴とする請求項４～６いずれかに記載の膜状止水装置。

【請求項8】

前記膜体の上端は、前記吊り上げ位置において、梁部材に固定されており、
該梁部材の外形を円形状に形成して、前記膜体の上端部を前記梁部材の外周面に巻き付けるようにして固定することを特徴とする請求項１に記載の膜状止水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下端が底部に固定され、且つ上端が前記下端の固定位置から下流側の上方に吊り上げられた膜体により水の流れを止める膜状止水装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

洪水および高潮等の災害時において、通常止水を必要としない建築物および施設の入り口および境界において、止水が必要となる場合がある。また、河川や水路において、利水施設および治水施設の設置、及びその維持管理のための仮締切等の一時的な止水および堰上げをなす必要がある。

【0003】

これに対処する一つの方法として、土嚢等の土木工事で対処する方法があるが、緊急時の設置には、相当な時間と多大な労力を要する。他方、角落しおよび防水扉などの設備を設置する方法があるが、水圧荷重の支持に必要な強度および剛性を確保するためには、その設備の重量が大きくなり、設備自体も高価となる課題がある。また、角落しおよび防水扉などの設備を、精度良く水路などの土木構造物に設置する必要があり、施工コストが嵩む課題がある。

【0004】

このような観点から、比較的軽量な膜体を用いて、その張力により水圧荷重を支持すると共に、膜体の柔軟性を生かして土木構造物との取合い精度の必要のない設備が考えられている。例えば、このような従来技術として、特許文献１にシート状堰が開示されている。この特許文献１に記載のシート状堰では、膜体（シート）の下流側端部に水路の幅方向（径間方向）に亘って設けられた棒体を上流側からウインチで引き上げる構造とされている。膜体は剛性がないので、上流側からの水圧により変形して、下流側に張り出す構造となっている。

【0005】

そして、膜体においてその全径間に亘って発生した張力は、膜体の下端では、全径間に亘ってその底部に伝達され、一方、膜体の上端の吊り上げ位置では、棒体を介してウインチのワイヤロープに伝達される。このため、この方法では、径間が大きくなると、上端においては、棒体に対して必要な剛性や強度が大きくなり、結果として、棒体の外径が大きく、且つ重くなり、容易に設置できない構造となる。したがって、この特許文献１に記載のシート状堰は、比較的に小さな径間のみの適用に限られていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１－２２９３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、近年の豪雨、洪水、高潮等の災害においては、建築物や施設における広範な径間の防水を必要とする場合があり、比較的広い径間への臨機の止水対応が求められている。また、河川工事における仮締切の用途においても、比較的広い径間への止水対応が必要となる場合があり、通常実施されている、土堰堤防や土嚢等の土木施工による仮締切工事では、費用および工程の面で実施が困難な場所も存在し、高価な角落し設備が設けられるなどしており、経済的な代替案の必要性が高まっている。

【0008】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、広範囲な径間の止水に対応でき、緊急時等に短期間で取り付けが可能となるように、各構成部材を軽量化した膜状止水装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、下端が底部に固定され、且つ上端が前記下端の固定位置から下流側の上方の吊り上げ位置にて吊り上げられた膜体により、前記底部に沿う水の流れを止める膜状止水装置であって、前記膜体が水圧により側面視曲線状に変形した際、水が流れる方向において、前記吊り上げ位置が、水圧により変形した膜体の最も下流側端面とほぼ同じ位置、またはその変形した膜体よりも下流側に位置するように設定されることを特徴とするものである。

【0010】

請求項１の発明では、膜体の吊り上げ位置を、水が流れる方向において、水圧により変形した膜体の最も下流側端面（下流側端）とほぼ同じ位置、または変形した膜体よりも下流側の位置に設定するので、この吊り上げ位置から下流側に膜体が存在しない状態を形成することができる。これにより、膜体を支柱により、膜体と干渉することなく問題無く支持することができ、結果として、径間の全域に亘って、膜体を複数の支柱により支持することが可能になり、広範囲な径間の止水に対応することができる。

【0011】

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記膜体の上端は、前記吊り上げ位置において、径間方向に沿って複数設けられた梁部材に固定され、該各梁部材は、径間方向に沿って複数設けられた支柱により支持されることを特徴とするものである。

【0012】

請求項２の発明では、膜体の上端を、径間方向に沿って複数配置された梁部材及び支柱により支持することができる。その結果、各梁部材及び各支柱により、膜体の吊り上げ位置に付与される荷重（膜体からの張力）を分担することができ、広範囲の径間に対応することができる。しかも、各梁部材及び各支柱を小型化することができ、その結果、これらの軽量化に繋がり、ひいては、膜状止水装置を緊急時等にさらに短期間で取り付けることが可能になる。より詳細には、水圧により、膜体の吊り上げ位置には径間全域に亘って張力が作用し、この荷重が梁部材全域に伝達される。そこで、従来技術（特許文献１：特開平１１－２２９３５７号公報に記載のシート状堰）では、梁部材に相当する棒体の両端２か所をワイヤロープで支持しており、小規模の水路では適用できるが、広範囲な径間には、棒体の強度上対応することができない。そして、請求項４の発明を採用することにより、径間方向に沿って複数設けられた支柱により梁部材からの荷重を底部に伝達できるため、径間長に影響されることなく広範囲な径間に対応することができる。また、梁部材は径間方向に沿って複数配置されており、径間長（幅長）に関わりなくその長さを短くすることができるので、曲げ応力が軽減され、梁部材の断面を小さくして軽量化することができる。また、支柱も同様に梁部材から伝達される荷重を複数で支持できるので、軽量化することができ、取り扱いが容易となり、臨機の施工性も向上する。

【0013】

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記膜体が水圧により変形した際、前記吊り上げ位置ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、前記吊り上げ位置が設定されることを特徴とするものである。

【0014】

請求項３の発明では、膜体が水圧により変形した際、膜体の吊り上げ位置ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生するので、鉛直方向（一方向）に沿う張力に対して十分な拘束力を確保すればよく、その構造が複雑化して大型化（重量化）するのを抑制することができる。その結果、各構成部材の軽量化に繋がり、ひいては、膜状止水装置を緊急時等に短期間で取り付けることが可能になる。

【0015】

請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記膜体が水圧により変形した際、前記固定位置ではほぼ水平方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、前記吊り上げ位置が設定されることを特徴とするものである。

【0016】

請求項４の発明では、膜体が水圧により変形した際、膜体の固定位置では、ほぼ水平方向に沿う張力のみが発生するので、水平方向に沿う張力に対して十分な拘束力を確保すればよく、その構造が複雑化して大型化（重量化）するのを抑制することができる。その結果、各構成部材のさらなる軽量化に繋がり、ひいては、膜状止水装置を緊急時等にさらに短期間で取り付けることが可能になる。

【0017】

請求項５の発明は、請求項４に記載の発明において、前記膜体の下端部は、上流側に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成され、その下端部は、下部クランプ部材により前記底部に押圧されて固定され、前記膜体の上端部は、前記吊り上げ位置において、梁部材に固定されており、前記膜体の上端部は、上方に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成され、その上端部は、上部クランプ部材により前記梁部材に押圧されて固定されることを特徴とするものである。

【0018】

請求項５の発明では、膜体の下端部と底部とが下部クランプ部材により固定される固定位置においては、膜体の下端部が楔状に形成されているので、膜体の、水平方向下流側への張力に対して十分な拘束力を確保することができる。一方、膜体の上端部と梁部材とが上部クランプ部材により固定される吊り上げ位置においては、膜体の上端部が楔状に形成されているので、膜体の、鉛直方向下方への張力に対して十分な拘束力を確保することができる。

【0019】

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記下部クランプ部材及び前記上部クランプ部材は、径間方向に沿って複数に分割されて設けられることを特徴とするものである。

【0020】

請求項６の発明では、下部クランプ部材及び上部クランプ部材を、作業者が容易に設置可能に軽量化することができる。しかも、上部クランプ部材及び下部クランプ部材は共に分割されているので、被取付相手側の構成部材の不陸についても対応し易くなり、結果として、良好な止水性を確保することができる。

【0021】

請求項７の発明は、請求項４～６いずれかに記載の発明において、前記膜体の下端から上端に至る全長が最小限に設定されることを特徴とするものである。

【0022】

請求項７の発明では、膜体の下端から上端に至る全長、言い換えれば、膜体の大きさを最小限に抑えることができるので、膜体にかかる費用を抑えることができ、ひいては、装置全体の費用を抑えることができる。

【0023】

請求項８の発明は、請求項１に記載の発明において、前記膜体の上端は、前記吊り上げ位置において、梁部材に固定されており、該梁部材の外形を円形状に形成して、前記膜体の上端部を前記梁部材の外周面に巻き付けるようにして固定することを特徴とするものである。

【0024】

請求項８の発明では、膜体の上端部を、外形が円形状の梁部材に巻き付けることにより、膜体の張力による梁部材への締め付け荷重が増加し、その結果、この締め付け荷重の増加により、膜体の上端部と梁部材の外周面との間の摩擦力が増加するので、膜体の上端部と梁部材との固定をより強固にすることができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明に係る膜状止水装置によれば、広範囲な径間の止水に対応でき、緊急時等に短期間で取付が可能となるように、各構成部材を軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る膜状止水装置の全体像を示す斜視図であり、また膜体の裏側を透視した透視図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る膜状止水装置の一部を拡大した斜視図であり、また膜体の裏側を透視した透視図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る膜状止水装置の側面図である。

【図4】図４は、図３のＡ部拡大図である。

【図5】図５は、図３のＢ部拡大図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る膜状止水装置であり、膜体の上端の吊り上げ位置の固定構造、及び梁部材と支柱との連結構造を示す斜視図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る膜状止水装置であり、膜体の側部を水路の側部に固定した状態の断面図である。

【図8】図８は、膜体の上端部を梁部材に支持させる吊り上げ位置における他の実施形態を示す側面図である。

【図9】図９は、図８において、吊り上げ位置を拡大して示す側面図である。

【図10】図１０は、他の実施形態に係る膜状止水装置を示す模式図である。

【図11】図１１は、さらに他の実施形態に係る膜状止水装置を示す模式図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態に係る膜状止水装置と比較対象とした膜状止水装置の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明を実施するための形態を図１～図１２に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る膜状止水装置１は、図１に示すように、例えば、底部３と、互いに対向する一対の側部４、４とを有し、これら底部３と一対の側部４、４とで囲まれた水路５内の水の流れを止めるものである。以下の説明においては、水路５の幅方向を径間方向と称し、水路５内の水の流れに沿って、その上流側及び下流側と称する。図３、図１０～図１２において、左側が上流側で、右側が下流側となる。

【0028】

図１～図３に示すように、本実施形態に係る膜状止水装置１は、膜体１０を備えている。当該膜体１０は、その下端が固定位置１３にて水路５の底部３と固定され、且つその上端が固定位置１３から下流側の上方の吊り上げ位置１５にて吊り上げられて構成される。なお、図３では、膜体１０が水圧を受けて（図３において左側から右側に向かって水圧を受けて）、側面視曲線状に変形した状態を示している。

【0029】

図３を参照して、膜体１０が水圧により側面視曲線状に変形して、膜体１０の上端の吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向（図５において吊り上げ位置１５における水平面との角度αがほぼ９０°）に沿う張力のみが発生して、一方、膜体１０の下端の固定位置１３ではほぼ水平方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、水路方向（水が流れる方向）に沿って膜体１０の吊り上げ位置１５が設定される。また、膜体１０が水圧により側面視曲線状に変形して前述のような変形姿勢を維持できる構成で、且つ膜体１０の下端から上端に至る全長、言い換えれば、膜体１０の大きさが最小限に設定される。そして、本実施形態に係る膜状止水装置１では、膜体１０が水圧により変形した際、膜体１０の上端の吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生するので、水路方向において、吊り上げ位置１５が、水圧により変形した膜体１０の最も下流側端面（下流側端）とほぼ同じ位置に設定されることになる。

【0030】

本発明の実施形態に係る膜状止水装置１を図１～図９に基づいて、図１２も参照して具体的に説明する。図１～図３に示すように、膜体１０は、ゴム引き布製であり、比較的重量が軽く、可撓性を有するシート状に形成される。なお、図１及び図２においては、膜体１０はグレーにて示している。また、図３～図５、図８～図１２において、膜体１０は黒塗りで示している。膜体１０は、ゴム引き布を採用することで、ゴムにより遮水機能を発揮すると共に、内挿された繊維により膜体１０の張力を安全、確実に伝達する構成としている。膜体１０は、展開された状態において、略矩形状に形成される。

【0031】

図３及び図４から解るように、膜体１０の下端部（上流側端部）は、上流側に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成される。膜体１０の下端部は、複数の下部クランプ部材１７により水路５の底部３に固定される。言い換えれば、膜体１０の下端部は、複数の下部クランプ部材１７により水路５の底部３の上面に当接される。図２及び図３を参照して、下部クランプ部材１７は板状に形成される。下部クランプ部材１７は平面視矩形状に形成される。下部クランプ部材１７は、径間方向に沿って複数配置される。言い換えれば、下部クランプ部材１７は、径間方向に沿って複数に分割して設けられている。下部クランプ部材１７は、その長手方向が径間方向に一致するように配置される。

【0032】

そして、図３及び図４を参照して、膜体１０の下端部を水路５の底面に当接させて、その上から下部クランプ部材１７の上流側端が膜体１０の上流側端よりも上流側に突出するように載置される。そして、上流側アンカボルト１９を、下部クランプ部材１７の上流側端部に挿通すると共に水路５の底部３に固定する。このとき、下部クランプ部材１７の上流側端と水路５の底面との間には、膜体１０の楔状の下端部の最大厚み相当の空間が設けられる。なお、図２を参照して、上流側アンカボルト１９は、一枚の下部クランプ部材１７に対して径間方向に沿って間隔を置いて複数配置される。

【0033】

また、図３及び図４を参照して、下流側アンカボルト２０を、下部クランプ部材１７の下流側端部に挿通すると共に膜体１０の楔状部位の始点部分に挿通して、且つ水路５の底部３に固定する。その結果、膜体１０の楔状の下端部（上流側端部）は、下部クランプ部材１７と水路５の底部３との間に挟持された状態で、上流側アンカボルト１９及び下流側アンカボルト２０により固定される。なお、図２を参照して、下流側アンカボルト２０は、一枚の下部クランプ部材１７に対して径間方向に沿って間隔を置いて複数配置される。

【0034】

このようにして、膜体１０の下端部（上流側端部）は、下部クランプ部材１７、上流側アンカボルト１９及び下流側アンカボルト２０により水路５の底部３に押圧されて固定される。この固定状態では、下部クランプ部材１７は、膜体１０における楔状の下端部（上流側端部）の上面に沿って、上流側から下流側に向かって若干下方傾斜した姿勢となる。なお、図３及び図４を参照して、膜体１０の下端から上端までの全長は最小限に設定されることから、膜体１０が水圧により変形した際、膜体１０が水路５の底部３に当接されている範囲は、膜体１０の下端部に設けた楔状の部位のみとなり、その他の部位が水路５の底部３に当接されることはない。

【0035】

そして、膜体１０の下端部に設けた楔状の部位が、水路５の底部３との固定位置１３となる。また、膜体１０が水圧により変形した際、当該固定位置１３には、ほぼ水平方向に沿ってのみ、膜体１０からの張力が発生する。そのために、上述したように、膜体１０の、水路５の底部３との固定位置１３には、特に、下流側に向かう水平方向の張力に対して効果的に拘束できる固定構造が採用されている。

【0036】

一方、図３及び図５を参照して、膜体１０の上端部（下流側端部）は、上方に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成される。膜体１０の上端部は、上部クランプ部材２３により各梁部材２５に固定される。梁部材２５はコ字状アングル材で構成される。梁部材２５は径間方向に沿って延びる。梁部材２５は径間方向に沿って複数配置される。なお、本実施形態では、梁部材２５は、後述する、径間方向に沿って、間隔を置いて複数立設された支柱４５、４５間を掛け渡すようにして設けられている。１本の梁部材２５に対してその長手方向に沿って複数の上部クランプ部材２３が配置される。梁部材２５は、互いに対向する上板部２７及び下板部２８と、正面板部２９とが一体的に接続される側面視コ字状に形成される。梁部材２５は、その開放側が下流側に指向した状態で設置される。

【0037】

図５及び図６も参照して、各梁部材２５の下流側には、径間方向に沿って間隔を置いて複数の固定部材３３が設けられている。固定部材３３はＬ字状アングル材で構成される。固定部材３３は、取付板部３５と補強板部３６とが一体的に接続される上面視Ｌ字状に形成される。固定部材３３は、立った状態で配置される。固定部材３３は、その取付板部３５がコ字状の梁部材２５の開放側と対向する向きで配置される。なお、固定部材３３の上端は梁部材２５の上板部２７から若干上方に突出しており、この部位が上部クランプ部材２３との上端固定部位３８となる。一方、固定部材３３の下端も梁部材２５の下板部２８から若干下方に突出しており、この部位が上部クランプ部材２３及び膜体１０との下端固定部位３９となる。

【0038】

図５及び図６を参照して、上部クランプ部材２３は板状に形成される。上部クランプ部材２３は正面視矩形状に形成される。上部クランプ部材２３は、径間方向に沿って複数配置される。言い換えれば、上部クランプ部材２３は、径間方向に沿って複数に分割して設けられている。上部クランプ部材２３は、その長手方向が径間方向に一致するように立設される。そして、膜体１０の上端部を各梁部材２５の正面板部２９に当接させて、その上流側から上部クランプ部材２３を、その上端が膜体１０の上端よりも上方に突出するように当接させる。そして、上部取付ボルト４１により、上部クランプ部材２３の上端と固定部材３３の上端固定部位３８とを連結する。このとき、上部クランプ部材２３の上端と固定部材３３の取付板部３５の上端固定部位３８との間には、膜体１０の楔状部位の最大厚みに梁部材２５の上板部２７の長さを加えた相当の空間が設けられる。

【0039】

また、図５及び図６を参照して、下部取付ボルト４２を、上部クランプ部材２３の下端部に挿通すると共に膜体１０の楔状部位の始点部分に挿通し、且つ固定部材３３の取付板部３５の下端固定部位３９に固定する。このとき、膜体１０と固定部材３３の取付板部３５の下端固定部位３９との間には、梁部材２５の下板部２８の長さ相当の空間が設けられる。その結果、膜体１０の楔状の上端部は、上部クランプ部材２３と各梁部材２５の正面板部２９との間に挟持された状態で上部取付ボルト４１及び下部取付ボルト４２により固定される。なお、上部取付ボルト４１及び下部取付ボルト４２は、固定部材２３の数量に対応して径間方向に沿って間隔を置いて複数配置される。

【0040】

このようにして、膜体１０の上端部は、上部クランプ部材２３、上部取付ボルト４１及び下部取付ボルト４２により梁部材２５の正面板部２９に押圧されて固定される。なお、この固定状態では、上部クランプ部材２３は、膜体１０における楔状の上端部の上流側面に沿って、上方に向かって上流側に若干傾くように傾斜した姿勢となる。そして、図３も参照して、膜体１０の上端部に設けた楔状の部位が吊り上げ位置１５となる。当該吊り上げ位置１５は、水路方向において、膜体１０が水圧により変形した際の膜体１０の下流側端面（下流側端）とほぼ同じ位置に設定される。また、膜体１０が水圧により変形した際、当該吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向に沿ってのみ、膜体１０からの張力が発生する。そのために、上述したように、膜体１０の吊り上げ位置１５には、特に、鉛直方向下方に向かう張力に対して効果的に拘束できる固定構造が採用されている。

【0041】

なお、図１２に示す、比較する他の膜状止水装置１００として、膜体１０が水圧（同じ条件下）により変形した際、吊り上げ位置における水平面との角度αが９０°より大きく、該吊り上げ位置が膜体１０の下流側端面より上流側に位置する形態では、吊り上げ位置において、膜体１０の上端部を支持する梁部材や支柱を配置することができず、広範囲な径間の止水に対応することができない。しかも、この形態では、膜体１０が水圧により変形した際、吊り上げ位置に対して、鉛直方向及び水平方向双方からの張力が発生することになる。そのために、当該吊り上げ位置では、鉛直方向及び水平方向双方からの張力に対して拘束する形態を採用しなければならず、その固定構造が複雑化（重量化を含む）して好ましくない。

【0042】

また、図２及び図６を参照して、各梁部材２５は、径間方向に沿って間隔を置いて複数配置される支柱４５、４５によって支持される。梁部材２５は、径間方向に沿って隣接する支柱４５、４５間を掛け渡すように配置される。言い換えれば、梁部材２５は、径間方向に沿って隣接する支柱４５、４５によって支持される。図２及び図３を参照して、各支柱４５は、水路５の底部３に複数のアンカボルト４７により固定される。図６を参照して、各支柱４５の頂面に各梁部材２５が載置される。

【0043】

そして、複数の取付シャフト４８、４８が、梁部材２５の上板部２７及び下板部２８に挿通されて、支柱４５の上部に固定されることで、梁部材２５が支柱４５に支持される。詳しくは、各支柱４５、４５のうち、水路５の両側部４、４に近接して配置される支柱４５と、梁部材２５との連結においては、図示は省略するが、梁部材２５の上板部２７及び下板部２８における水路５の側部寄りの位置に、互いに間隔を置いた２本の取付シャフト４８、４８が挿通されると共に、支柱４５の上部にそれぞれ固定されて、梁部材２５が支柱４５に支持される。

【0044】

また、図２及び図６を参照して、水路５の両側部４、４に近接して配置される一対の支柱４５、４５間に配置される複数の支柱４５は、径間方向に沿って隣接する梁部材２５、２５の長手方向端部を跨るようにして配置される。言い換えれば、径間方向に沿って隣接する梁部材２５、２５の互いに対向する端部が支柱４５の頂面にそれぞれ載置される。そして、一方の梁部材２５の上板部２７及び下板部２８の長手方向端部（互いに対向する一方の端部）に取付シャフト４８が挿通されると共に、当該支柱４５の上部に固定される。同様に、他方の梁部材２５の上板部２７及び下板部２８の長手方向端部（互いに対向する他方の端部）に取付シャフト４８が挿通されると共に、当該支柱４５の上部に固定される。

【0045】

このようにして、各梁部材２５、２５が、各支柱４５、４５により支持される。なお、図３を参照して、上述した、膜体１０の上端の支持構造（吊り上げ構造）では、各支柱４５の軸心が、膜体１０の上端における吊り上げ位置１５よりも若干下流側に位置しているが、各支柱４５に付与される曲げモーメントを比較的小さく抑えることができる。その結果、支柱４５を軽量化することができる。

【0046】

図１及び図２を参照して、膜体１０に両側部は、水路５の両側部４、４に一体的にそれぞれ固定される。詳しくは、膜体１０の側部は、水圧を受けた際の側面視曲線状に変形した形状に合わせて、水路５の両側部４、４の壁面に沿って一体的に固定される。その際には、膜体１０の側部を水路５の側部４の壁面に沿うように上方に向かって折り曲げて、また図７も参照して、膜体１０の下端から上端に向かう適宜箇所（襞）を折り畳むようにして、側部クランプ部材５０で固定している。図２及び図７を参照して、側部クランプ部材５０は板状に形成される。側部クランプ部材５０は矩形状に形成される。側部クランプ部材５０は、膜体１０の曲線状に延びる側部に沿って間隔を置いて複数配置される。

【0047】

そして、図２及び図７を参照して、膜体１０の側部を、水路５の側部４の壁面に沿うように上方に向かって折り曲げて、膜体１０の下端から上端に向かって複数設けた襞（折り目）を折り畳むようにして当接させる。続いて、膜体１０の側部で、折り畳んだ部位の両側にゴムライナー５２、５２をそれぞれ配置する。続いて、側部クランプ部材５０を各ゴムライナー５２、５２、及び膜体１０の折り畳んだ部位上に載置する。そして、アンカボルト５３を側部クランプ部材５０の長手方向両端部に挿通する共に各ゴムライナー５２に挿通して、水路５の側部４に固定する。これにより、膜体１０の側部を、水路５の側部４の壁面に、側部クランプ部材５０、各ゴムライナー５２、５２及びアンカボルト５３により一体的に固定することができる。

【0048】

なお、図１～図７に示す本実施形態に係る膜状止水装置１では、吊り上げ位置１５まで水位Ｈがあると仮定した場合、膜体１０に対して水から受ける力や、膜体１０の強度、剛性等の機械的特性にもよるが、一実施例として、膜体１０の固定位置１３をゼロとし、固定位置１３から水路方向に沿う吊り上げ位置１５までの距離がほぼ０．６Ｈとなり、膜体１０の下端から上端までの全長がほぼ１．３Ｈ（最小限の全長）となる。

【0049】

以上説明したように、本発明の実施形態に係る膜状止水装置１は、膜体１０が水圧により側面視曲線状に変形した際、膜体１０の吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生して、一方、膜体１０の固定位置１３ではほぼ水平方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢となり、その変形姿勢を維持できるように、水路方向に沿う膜体１０の吊り上げ位置１５を設定すると共に、膜体１０の下端から上端に至る全長（膜体１０の大きさ）を最小限に設定するように構成される。

【0050】

これにより、膜体１０の吊り上げ位置１５を、水路方向において、水圧により変形した膜体１０の最も下流側端面（下流側端）とほぼ同じ位置に設定することができ、支柱４５、４５（梁部材２５、２５を含む）により、膜体１０を、該膜体１０と干渉することなく支持することができる。その結果、径間の全域に亘って、膜体１０を複数の支柱４５、４５により支持することが可能になり、広範囲な径間の止水に対応することができる。

【0051】

また、膜体１０が水圧により変形した際、膜体１０の吊り上げ位置１５では、その張力はほぼ鉛直方向に沿ってのみ発生して、詳しくは、その張力はほぼ鉛直方向下方に向かってのみ付与されるので、鉛直方向下方（一方向）への張力に対して十分な拘束力を確保すればよく、その固定構造を簡素化することができる。一方、膜体１０の下端の固定位置１３では、その張力はほぼ水平方向に沿ってのみ発生して、詳しくは、その張力はほぼ水平方向下流側に向かってのみ付与されるので、水平方向下流側（一方向）への張力に対して十分な拘束力を確保すればよく、その固定構造を簡素化することができる。その結果、固定構造にかかわる各構成部材の軽量化に繋がり、ひいては、膜状止水装置１を緊急時等に短期間で取り付けることが可能になる。

【0052】

また、本発明の実施形態に係る膜状止水装置１では、膜体１０の上端は、吊り上げ位置１５において、径間方向に沿って複数設けられた梁部材２５、２５に固定され、該各梁部材２５、２５は、径間方向に沿って複数設けられた支柱４５、４５により支持される。

【0053】

これにより、各梁部材２５及び各支柱４５により、膜体１０の吊り上げ位置１５に付与される荷重（膜体１０からの張力）を分担することができ、広範囲の径間に対応することができる。しかも、各梁部材２５及び各支柱４５を小型化することができ、その結果、これらの軽量化に繋がり、ひいては、膜状止水装置１を緊急時等にさらに短期間で取り付けることが可能になる。

【0054】

詳しくは、径間方向に沿って複数設けられる支柱４５、４５により梁部材２５からの荷重を水路５の底部３に伝達できるため、径間長に影響されることなく広範囲な径間に対応することができる。また、梁部材２５は径間方向に沿って複数設けられており、径間長（幅長）に関わりなくその長さを短くすることができる。その結果、単一の梁部材２５への曲げ応力が軽減され、当該梁部材２５の断面を小さくして軽量化することができる。また、支柱４５、４５も複数設けられているので、単一の支柱４５を軽量化することができる。

【0055】

さらに、本発明の実施形態に係る膜状止水装置１では、膜体１０の下端部は、上流側に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成され、その下端部は、下部クランプ部材１７により水路５の底部３に押圧されて固定され、膜体１０の上端部は、上方に向かってその厚みが厚くなる楔状に形成され、その上端部は、上部クランプ部材２３により梁部材２５に押圧されて固定される。

【0056】

これにより、膜体１０の下端部の下部クランプ部材１７による固定位置１３においては、膜体１０の、水平方向下流側への張力に対して十分な拘束力を確保することができる。一方、膜体１０の上端部の上部クランプ部材２３による吊り上げ位置１５においては、膜体１０の、鉛直方向下方への張力に対して十分な拘束力を確保することができる。これにより、前記固定位置１３及び前記吊り上げ位置１５において、複雑な構造を採用することなく、膜状止水装置１の設置に際して、その作業効率を向上させることができる。

【0057】

さらにまた、本発明の実施形態に係る膜状止水装置１では、下部クランプ部材１７及び上部クランプ部材２３は、径間方向に沿って複数に分割されて構成される。
これにより、下部クランプ部材１７及び上部クランプ部材２３を軽量化することができ、作業者によるその取り扱いが容易となり、その作業効率をさらに向上させることができる。また、下部クランプ部材１７、及び上部クランプ部材２３を共に分割して設けたことで、取付相手側である、底部３の上面、及び梁部材２５の正面板部２９の不陸についても対応し易くなり、結果として、良好な止水性を確保することができる。

【0058】

なお、膜体１０の上端部を梁部材２５に支持させる吊り上げ位置１５における他の実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。この実施形態では、梁部材２５’は、円筒状に形成される。梁部材２５’の外周面の下端から下方に向かって断面矩形状の支持部６０が突設される。支持部６０は、径間方向に沿って延びる。一方、各支柱４５の頂面には、側面視矩形状の支持溝部６１が形成される。支持溝部６１は、径間方向に沿って延びる。そして、梁部材２５’の支持部６０が各支柱４５の支持溝部６１に収容されることで、梁部材２５’が支柱４５の頂面に支持される。また、膜体１０の上端部は梁部材２５の外周面に巻回されるように配置され、膜体１０の上端が、梁部材２５’の支持部６０に、径間方向に沿って複数設けられる取付ボルト６３によりそれぞれ固定される。

【0059】

この実施形態を採用することで、吊り上げ位置１５においては、膜体１０の張力がほぼ全てほぼ鉛直方向下方に向かって付与されるので、膜体１０の上端部を、梁部材２５’の外周面に巻き付けることにより、膜体１０からの張力により梁部材２５’へ締め付け荷重が増加して、ひいては、膜体１０の上端部と梁部材２５’の外周面との間の摩擦力が増加するので、膜体１０の上端部と梁部材２５’との固定をより強固にすることができる。

【0060】

また、本実施形態では、膜体１０の下端を、後施工タイプの各上流側アンカボルト１９及び各下流側アンカボルト２０により水路５の底部３に固定し、また、膜体１０の側部を後施工タイプのアンカボルト５３により水路５の側部４に固定して、さらに各支柱４５を後施工タイプのアンカボルト４７により水路５の底部３に固定しているが、水路５等の構造物の所定位置に取付金具等を埋設するなどすることで、膜体１０及び支柱４５を容易に構造物に取り付けることもできる。

【0061】

なお、上述した図１～図９に示す本実施形態に係る膜状止水装置１が最良の形態であるが、他の実施形態としての膜状止水装置１’を採用することもできる。当該実施形態に係る膜状止水装置１’は、図１０に示すように、膜体１０が水圧により変形した際、膜体１０の下端の固定位置１３から連続する下流側が、該固定位置１３を始点に水路５の底部３の上面に当接しない状態を許容しつつ、膜体１０の吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向（吊り上げ位置１５における水平面との角度αがほぼ９０°）に沿う張力のみ発生するように構成されている。

【0062】

この実施形態によれば、上述した図１～図９に示す本実施形態に係る膜状止水装置１と同様に、膜体１０の吊り上げ位置１５を、水路方向において、水圧により変形した膜体１０の最も下流側端面（下流側端）とほぼ同じ位置に設定することができる。これにより、上述した図１～図９に示す本実施形態に係る膜状止水装置１と同様に、支柱４５、４５（梁部材２５、２５を含む）により、膜体１０を、該膜体１０と干渉することなく支持することができる。その結果、径間の全域に亘って、膜体１０を複数の支柱４５、４５により支持することが可能になり、広範囲な径間の止水に対応することができる。

【0063】

この上述した作用効果は、膜体１０の下端から上端に至る全長を、図１０に示す膜体１０の全長よりも短く（膜体１０の大きさを小さく）しても達成することが可能である。この実施形態では、膜体１０の吊り上げ位置１５における水平面との角度αが９０°より小さくなり、吊り上げ位置１５が、水圧により変形した膜体１０よりも下流側に位置するようになる。この実施形態では、図１０に示す実施形態に比べて、膜体１０に付与される張力（単位長さ当たりの張力）が大きくなるが、その張力が許容できる範囲内であればこの実施形態を採用することもできる。

【0064】

また、さらに他の実施形態として膜状止水装置１’’も採用することができる。当該実施形態に係る膜状止水装置１’’は、図１１に示すように、膜体１０が水圧により変形した際、膜体１０の下端の固定位置１３から連続してその下流側の一定区間が水路５の底部３の上面に当接される状態を許容しつつ、膜体１０が水圧により変形した際、膜体１０の吊り上げ位置１５ではほぼ鉛直方向に沿う張力のみが発生して、且つ膜体１０の固定位置１３ではほぼ水平方向に沿う張力のみが発生する変形姿勢を維持できるように、膜体１０の吊り上げ位置１５が設定される。

【0065】

この実施形態によれば、膜体１０の下端から上端に至る全長（膜体１０の大きさ）が、上述した図１～図９に示す本実施形態に係る膜状止水装置１に採用した膜体１０の下端から上端に至る全長（膜体１０の大きさ）よりも若干長くなるが、上述した図１～図９に示す本実施形態に係る膜状止水装置１と同様に、膜体１０の吊り上げ位置１５を、水路方向において、水圧により変形した膜体１０の最も下流側端面（下流側端）とほぼ同じ位置に設定することができる。これにより、上述した図１～図９に示す本実施形態に係る膜状止水装置１と同様に、支柱４５、４５（梁部材２５、２５を含む）により、膜体１０を、該膜体１０と干渉することなく支持することができる。その結果、径間の全域に亘って、膜体１０を複数の支柱４５、４５により支持することが可能になり、広範囲な径間の止水に対応することができる。

【符号の説明】

【0066】

１、１’、１’’ 膜状止水装置，３ 底部，５ 水路，１０ 膜体，１３ 固定位置，１５ 吊り上げ位置，１７ 下部クランプ部材，２３ 上部クランプ部材，２５ 梁部材，２５’ 梁部材，４５ 支柱

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】