專利名稱：浮體式翻板閘門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種浮體式翻板閘門(flap gate)，該浮體式翻板閘門例如設(shè)置于防波堤的開口部，在漲潮時(shí)，使閘門體上浮而將所述開口部予以阻斷，使得上漲的水不會(huì)流入至生活空間或地下空間。
背景技術(shù)：
已有如下的浮體式翻板閘門，該浮體式翻板閘門在漲潮時(shí)，為了不使上漲的水流入至生活空間或地下空間，利用想要流入的水的浮力來(lái)使閘門體上浮，例如將防波堤的開口部予以阻斷(例如專利文獻(xiàn)I)。然而，專利文獻(xiàn)I中所揭示的浮體式翻板閘門存在如下的問(wèn)題，即，當(dāng)流入初期的
速度快時(shí)，閘門體I的上浮動(dòng)作遲緩，而導(dǎo)致溢流至生活空間或地下空間(參照?qǐng)D11(a))。另外，當(dāng)水位下降時(shí)，閘門體I會(huì)表現(xiàn)出如下的危險(xiǎn)的舉動(dòng)，即，維持立起狀態(tài)直至閘門體I的1/3左右的高度的水位為止，然后急劇地倒伏(參照?qǐng)D11 (b))。為了防止所述問(wèn)題點(diǎn)中的流入初期的溢流，已提出了如下的浮體式翻板閘門，該浮體式翻板閘門是將繩索(rope)的另一端經(jīng)由滑輪而綁在閘門體上，所述繩索在一端安裝有平衡物(counterweight)(例如專利文獻(xiàn)2)。所述專利文獻(xiàn)2中所提出的浮體式翻板閘門是利用平衡物的重量來(lái)彌補(bǔ)浮體式翻板閘門浮力的不足，借此，解決流入初期的閘門體的上浮動(dòng)作的遲緩。然而，當(dāng)像專利文獻(xiàn)2中所提出的浮體式翻板閘門那樣，總是使平衡物的重量作用于如下的方向時(shí)，在水位下降時(shí)難以倒伏，所述方向是對(duì)閘門體的上浮動(dòng)作進(jìn)行輔助的方向?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本專利特開2001-214425號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利特開2003-253912號(hào)公報(bào)
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題點(diǎn)在于當(dāng)為了解決浮體式翻板閘門的問(wèn)題而設(shè)置如下的裝置時(shí)，在水位下降時(shí)難以倒伏，所述浮體式翻板閘門的問(wèn)題是指在流入初期，閘門體的上浮動(dòng)作遲緩，而導(dǎo)致溢流至生活空間或地下空間，所述裝置是總是對(duì)閘門體的上浮動(dòng)作進(jìn)行輔助的裝置。本實(shí)用新型的目的在于使得在流入初期，閘門體的上浮動(dòng)作不會(huì)遲緩，而不會(huì)向生活空間或地下空間溢流，另外，即使在水位下降時(shí)，也不會(huì)難以倒伏，且也不會(huì)有急劇地倒伏之類的危險(xiǎn)的舉動(dòng)。本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門設(shè)置于開口部或出入口，在水流入時(shí)，為了將所述開口部或所述出入口予以阻斷，閘門體的前端側(cè)能夠向所述流入的水的方向，在高度方向的平面內(nèi)，以基端側(cè)為支點(diǎn)而立起搖動(dòng)，在所述閘門體的前端部安裝繩索的一端，所述繩索的另一端至少經(jīng)由定滑輪而安裝于平衡物或彈簧，以如下的方式來(lái)對(duì)定滑輪進(jìn)行設(shè)置，即，當(dāng)立起或倒伏途中的閘門體相對(duì)于水平面的傾斜角為10度 80度時(shí)，使所述平衡物處于最下點(diǎn)，或使彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度。換言之，本實(shí)用新型的一種浮體式翻板閘門，所述浮體式翻板閘門設(shè)置于開口部或出入口，在水流入時(shí)，為了將所述開口部或所述出入口予以阻斷，閘門體的前端側(cè)能夠向所述流入的水的方向，在高度方向的平面內(nèi)，以基端側(cè)為支點(diǎn)而立起搖動(dòng)，在所述閘門體的前端部安裝繩索的一端，所述繩索的另一端至少經(jīng)由定滑輪而安裝于平衡物，當(dāng)立起或倒伏途中的所述閘門體相對(duì)于水平面的傾斜角為10度 80度時(shí)，以使所述平衡物處于最下點(diǎn)的方式，來(lái)對(duì)所述定滑輪進(jìn)行設(shè)置。所述的浮體式翻板閘門，其中，代替所述平衡物，將彈簧安裝于所述繩索的另一端，當(dāng)所述傾斜角為10度 80度時(shí)，以使彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度的方式，來(lái)對(duì)所述定滑輪進(jìn)行 設(shè)置。在所述本實(shí)用新型中，當(dāng)閘門體立起時(shí)，直至相對(duì)于水平面的傾斜角為10度 80度為止，借由平衡物或彈簧，向立起方向牽拉閘門體，從而幫助該閘門體立起。接著，若閘門體相對(duì)于水平面的傾斜角超過(guò)10度 80度，則平衡物或彈簧成為阻力而使閘門體的立起速度減慢。另一方面，當(dāng)閘門體倒伏時(shí)，直至相對(duì)于水平面的傾斜角為10度 80度為止，借由平衡物或彈簧，向倒伏方向牽拉閘門體，從而幫助該閘門體追隨水位的下降。接著，若閘門體相對(duì)于水平面的傾斜角小于10度 80度，則平衡物或彈簧成為阻力而使閘門體的倒伏速度減慢。實(shí)用新型的效果在本實(shí)用新型中，以立起或倒伏途中的閘門體相對(duì)于水平面的設(shè)定傾斜角為分歧點(diǎn)，幫助閘門體立起或倒伏，或者成為立起或倒伏的阻力，因此，在流入初期可防止溢流，并且在倒伏完成之前，可防止急劇的倒伏。另外，可使立起完成時(shí)的沖擊緩和，并且在倒伏初期，對(duì)于水位的追隨性變得良好。
圖I (a)、圖I (b)、圖I (C)是本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門的概略構(gòu)成圖，圖I (a)是從側(cè)面所見的圖，圖1(b)是從正面所見的圖，圖1(c)是從平面所見的圖。圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)、圖2 (d)、圖2 (e)是對(duì)本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門的動(dòng)作原理進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖2(a)是表示流入初期的圖，圖2(b)是表示立起或倒伏中期的圖，圖2(c)是表示立起后期的圖，圖2(d)是表示倒伏初期的圖，圖2(e)是表示倒伏后期的圖。圖3是表示本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門中的閘門體的傾斜角度與由平衡物產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力的一例的圖。圖4是從側(cè)面對(duì)將平衡物連接于動(dòng)滑輪時(shí)的本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門的概略構(gòu)成進(jìn)行觀察所見的圖。圖5是從側(cè)面對(duì)使用線性壓縮螺旋彈簧來(lái)代替平衡物的本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門的概略構(gòu)成進(jìn)行觀察所見的圖。圖6 (a)、圖6 (b)是對(duì)相對(duì)于閘門體的傾斜角的線性壓縮螺旋彈簧的動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖6(a)是表示傾斜角為45度的情況的圖，圖6(b)是表示傾斜角為0度及90度的情況的圖，圖6 (c)是表示本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門中的閘門體的傾斜角度與由彈簧產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力的關(guān)系的一例的圖。圖7 (a)、圖7 (b)是對(duì)相對(duì)于閘門體的傾斜角的線性張力螺旋彈簧的動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖7 (a)表示傾斜角為45度的情況，圖7 (b)表示傾斜角為O度及90度的情況。圖8是對(duì)非線性組合螺旋彈簧進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖9是表示本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門中的閘門體的傾斜角度與由彈簧產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力的關(guān)系的其他例子的圖。圖10是在閘門體的兩側(cè)安裝有桿的本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門的相關(guān)部分的說(shuō)明圖。圖11(a)、圖11(b)是對(duì)以往的浮體式翻板閘門的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖11 (a)是表示流入初期的圖，圖11(b)是表示水位下降時(shí)的圖。附圖標(biāo)記I、12:閘門體11:浮體式翻板閘門12a :基端側(cè)12b :前端側(cè)13 :桿14 :鋼索15:門擋16 :第一定滑輪17 :第二定滑輪18 :動(dòng)滑輪19:固定構(gòu)件20 :平衡物22 :壓縮螺旋彈簧23 :第三定滑輪24 :張力螺旋彈簧25 :組合螺旋彈簧25a :第一壓縮彈簧/壓縮彈簧25b :第二壓縮彈簧/壓縮彈簧25c :第三壓縮彈簧/壓縮彈簧rs :路面w :水Θ :傾斜角
具體實(shí)施方式
[0055]本實(shí)用新型是以立起或倒伏途中的閘門體相對(duì)于水平面的設(shè)定傾斜角為分歧點(diǎn)，幫助閘門體立起或倒伏，或者成為立起或倒伏的阻力，借此來(lái)實(shí)現(xiàn)如下的目的，即，使得在流入初期，不會(huì)向生活空間或地下空間溢流，另外，即使在水位下降時(shí)，也不會(huì)難以倒伏，且不會(huì)急劇地倒伏。實(shí)施例以下，使用圖1(a) 圖1(c)至圖10來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明用以實(shí)施本實(shí)用新型的方式。圖1(a) 圖1(c)是表示本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門的概略構(gòu)成的圖。在圖1(a) 圖1(c)中，11是本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門，該本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11設(shè)置于例如防波堤的開口部的路面rs。該浮體式翻板閘門11在水W從海洋(或河川)流入至生活空間或地下空間時(shí)，利用流入的水w的水壓，以基端側(cè)12a為支點(diǎn)，使閘門體12的前端側(cè)12b立起搖動(dòng)，從而呈水密狀態(tài)地將開口部予以阻斷。對(duì)于構(gòu)成所述浮體式翻板閘門11的閘門體12而言，在被阻斷的開口部的寬度大 的情況下，設(shè)為如下的構(gòu)成，即，在開口部的寬度方向，將多個(gè)閘門體12予以連結(jié)，借由閘門間水密橡膠(gum)來(lái)將各閘門體12之間予以連結(jié)。另外，在兩側(cè)的閘門體12的、與如下的門擋相對(duì)的一側(cè)設(shè)置有水密橡膠，所述門擋設(shè)置于防波堤的開口部。圖I (a) 圖I (C)所示的本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11，例如在閘門體12的前端部的寬度方向的整個(gè)區(qū)域安裝有I根桿(rod) 13，該桿13具有如下的功能，即，支撐水壓負(fù)荷且安裝著鋼索(wire rope) 14的一端。所述鋼索14的另一端經(jīng)由第一定滑輪16及第二定滑輪17而安裝于平衡物20，所述第一定滑輪16設(shè)置于倒伏時(shí)的閘門體12的前端上方的門擋15，所述第二定滑輪17設(shè)置在閘門體12的基端側(cè)的與所述第一定滑輪16相同的高度位置。因此，所述平衡物20的重量作用于閘門體12。在本實(shí)用新型的例子中，立起完成時(shí)的閘門體12的傾斜角Θ為90度，因此，以如下的方式來(lái)對(duì)所述第一定滑輪16的設(shè)置位置進(jìn)行設(shè)置，即，當(dāng)閘門體12在立起搖動(dòng)時(shí)的相對(duì)于水平面的傾斜角Θ (參照?qǐng)D3)例如為45度時(shí)，所述平衡物20處于最下點(diǎn)。再者，根據(jù)發(fā)明人等的調(diào)查結(jié)果，已知只要所述傾斜角Θ處于10度 80度的范圍，則無(wú)問(wèn)題。所述構(gòu)成的本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11，在閘門體12立起時(shí)、以及在閘門體12倒伏時(shí)，發(fā)揮以下所說(shuō)明的功能。閘門體12立起時(shí)在流入初期，平衡物20下降，朝向立起方向牽拉閘門體12，從而幫助該閘門體12立起(參照?qǐng)D2(a))。接著，若閘門體12相對(duì)于水平面的傾斜角Θ達(dá)到45度，則閘門體12與鋼索14處于一條直線(參照?qǐng)D2(b))，平衡物20處于最下端的位置。若閘門體12相對(duì)于水平面的傾斜角Θ超過(guò)45度，則由于閘門體12立起搖動(dòng)，平衡物20會(huì)上升，因此，平衡物20成為阻力而使閘門體12的立起速度減慢，使立起完成時(shí)的沖擊力緩和(參照?qǐng)D2(c))。立起狀態(tài)的閘門體12倒伏時(shí)在倒伏初期，平衡物20下降，朝向倒伏方向牽拉閘門體12，使該閘門體12追隨著水位的下降而倒伏(參照?qǐng)D2(d))。接著，若閘門體12相對(duì)于水平面的傾斜角Θ達(dá)到45度，則閘門體12與鋼索14處于一條直線(參照?qǐng)D2(b))，平衡物20處于最下端的位置。若閘門體12相對(duì)于水平面的傾斜角小于45度，則由于閘門體12倒伏，平衡物20會(huì)上升，因此，平衡物20成為阻力而使閘門體12的倒伏速度減慢，使倒伏完成時(shí)的沖擊力緩和(參照?qǐng)D 2(e))。圖3中表示本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11中，所述的閘門體12的傾斜角度Θ、與由平衡物20產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力的關(guān)系。如上所述，在本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11中，使用包括平衡物20的立起/倒伏機(jī)構(gòu)來(lái)發(fā)揮多個(gè)功能，借此，能夠幫助閘門體12立起，能夠使沖擊緩和，且能夠追隨著水位。如圖4所示，本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11也可將動(dòng)滑輪18配置于第二定滑輪17的后方，將平衡物20安裝于該動(dòng)滑輪18，另一方面，將鋼索14的另一端經(jīng)由動(dòng)滑輪 18而固定于固定構(gòu)件19,該固定構(gòu)件19設(shè)置于門擋15。另外，如圖5所示，本實(shí)用新型的浮體式翻板閘門11也可安裝壓縮螺旋彈簧22來(lái)代替平衡物20。雖省略了圖示，但也可安裝張力螺旋彈簧(tension coil spring) 0再者，圖5中的23為第三定滑輪，該第三定滑輪23設(shè)置在動(dòng)滑輪18與固定構(gòu)件19之間。所述壓縮螺旋彈簧22或張力螺旋彈簧也可不像圖5那樣經(jīng)由動(dòng)滑輪18而連接于鋼索14的另一端，而是像圖1(a) 圖1(c)、圖2(a) 圖2(e)那樣，直接地連接于鋼索14的另一端。在使用壓縮螺旋彈簧22的情況下，以如下的方式，對(duì)立起完成時(shí)的閘門體12的傾斜角Θ為90度的翻板閘門進(jìn)行設(shè)置，S卩，當(dāng)閘門體12的傾斜角Θ為45度時(shí)，如圖6(a)所示，彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度(natural length),如圖6 (c)所示，由彈簧產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力最小。而且，以如下的方式進(jìn)行設(shè)置，即，當(dāng)閘門體12的傾斜角Θ為O度及90度時(shí)，如圖6(b)所示，彈簧受到壓縮，如圖6(c)所示，由彈簧產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力最大。另一方面，在使用張力螺旋彈簧24的情況下，當(dāng)閘門體12的傾斜角Θ為45度時(shí)，如圖7(a)所示，彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度；當(dāng)閘門體12的傾斜角Θ為O度及90度時(shí)，如圖7(b)所示，彈簧伸長(zhǎng)。所述壓縮螺旋彈簧22或張力螺旋彈簧24并不限于如圖6(a) 圖6(c)、或圖7(a)、圖7(b)所示的線性螺旋彈簧，也可使用如錐形(taper)螺旋彈簧、圓錐形螺旋彈簧、鼓形螺旋彈簧、桶形螺旋彈簧、以及不等間距螺旋彈簧之類的具有非線性特性的彈簧。另外，也可使用如圖8所示的組合螺旋彈簧25來(lái)使張力具有非線性，所述組合螺旋彈簧25從軸中心側(cè)起，依次包含例如直徑大且長(zhǎng)度短的第一壓縮彈簧25a、直徑中等且長(zhǎng)度中等的第二壓縮彈簧25b、以及直徑小且長(zhǎng)度長(zhǎng)的第三壓縮彈簧25c。對(duì)于所述圖8所示的組合螺旋彈簧25而言，在閘門體12的傾斜角Θ為O度的情況下，三個(gè)壓縮彈簧25a 壓縮彈簧25c均處于收縮的狀態(tài)。接著，從閘門體12的傾斜角Θ為10度 30度的立起初期至立起前期為止，三個(gè)壓縮彈簧25a 壓縮彈簧25c分別開始伸長(zhǎng)，當(dāng)處于立起前期時(shí)，第一壓縮彈簧25a會(huì)恢復(fù)至原來(lái)的性質(zhì)。接著，從立起前期至閘門體12的傾斜角Θ為45度的立起中期為止，第二壓縮彈簧25b與第三壓縮彈簧25c依次恢復(fù)至原來(lái)的性質(zhì)，三個(gè)壓縮彈簧25a 壓縮彈簧25c均恢復(fù)至自然長(zhǎng)度。從立起中期至閘門體12的傾斜角Θ為90度的立起完成為止，第三壓縮彈簧25c、第二壓縮彈簧25b、第一壓縮彈簧25a依次收縮，在立起完成時(shí)，三個(gè)壓縮彈簧25a 壓縮彈簧25c均處于收縮的狀態(tài)。再者，倒伏時(shí)與所述立起時(shí)相反。圖9中表示由如上所述的非線性組合螺旋彈簧25產(chǎn)生的閘門體立起方向的旋轉(zhuǎn)力、與閘門體12的傾斜角度Θ的關(guān)系。另外，在圖1(a) 圖1(c)、圖2(a) 圖2(e)、圖4、以及圖5所示的例子中，表示了在閘門體12的前端部的寬度方向的整個(gè)區(qū)域，安裝有I根桿13，但也可如圖10所示，僅在閘門體12的兩側(cè)安裝桿13。本實(shí)用新型并不限于所述例子，不言而喻的是，只要處于各權(quán)利要求所述的技術(shù)思想的范疇內(nèi)，則也可適當(dāng)?shù)貙?shí)施方式予以變更。例如，在所述實(shí)施例中，使用了鋼索14，但也可使用聚酰胺(polyamide)系、聚酯(polyester)系、聚乙烯(polyethylene)系、聚丙烯(polypropylene)系、芳族聚酰胺(aramid)系、聚芳酯(polyarylate)系、以及超高密度聚乙烯(high densitypolyethylene)等的纖維繩索。另外，在圖I (a) 圖I (C)、圖2(a) 圖2 (e)、圖4、以及圖5中表示了如下的浮體式翻板閘門，該浮體式翻板閘門的閘門體12包含單一的浮體，但也可適用于浮體連結(jié)式翻板閘門，該浮體連結(jié)式翻板閘門在高度方向上，將多個(gè)浮體予以連結(jié)。另外，安裝有動(dòng)滑輪18或平衡物20、彈簧22、彈簧24、彈簧25的位置也可為門擋15的外部，但不言而喻的是，根據(jù)閘門體12的規(guī)模，適當(dāng)?shù)貙⑺銎胶馕?0的重量、定滑輪及動(dòng)滑輪18的個(gè)數(shù)、以及彈簧22、彈簧24、彈簧25的特性設(shè)定至最佳。另外，也可代替桿13，將吊件(hanging piece)安裝于閘門體12的前端部，且將鋼索14的一端安裝于所述吊件。
權(quán)利要求1.一種浮體式翻板閘門，所述浮體式翻板閘門設(shè)置于開口部或出入口，在水流入時(shí)，為了將所述開口部或所述出入口予以阻斷，閘門體的前端側(cè)能夠向所述流入的水的方向，在高度方向的平面內(nèi)，以基端側(cè)為支點(diǎn)而立起搖動(dòng)，其特征在于 在所述閘門體的前端部安裝繩索的一端， 所述繩索的另一端至少經(jīng)由定滑輪而安裝于平衡物， 當(dāng)立起或倒伏途中的所述閘門體相對(duì)于水平面的傾斜角為10度 80度時(shí)，以使所述平衡物處于最下點(diǎn)的方式，來(lái)對(duì)所述定滑輪進(jìn)行設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的浮體式翻板閘門，其特征在于 代替所述平衡物，將彈簧安裝于所述繩索的另一端， 當(dāng)所述傾斜角為10度 80度時(shí)，以使彈簧達(dá)到自然長(zhǎng)度的方式，來(lái)對(duì)所述定滑輪進(jìn)行設(shè)置。
專利摘要一種浮體式翻板閘門(11)，設(shè)置于開口部或出入口。在水流入時(shí)，為了將開口部或出入口予以阻斷，閘門體(12)的前端能夠向流入的水(w)的方向，在高度方向的平面內(nèi)，以基端為支點(diǎn)而立起搖動(dòng)。桿(13)安裝于閘門體(12)的前端部。鋼索(14)的一端安裝于桿(13)，另一端經(jīng)由定滑輪(16、17)而安裝于平衡物(20)。當(dāng)立起或倒伏途中的閘門體(12)相對(duì)于水平面的傾斜角(θ)為10度～80度時(shí)，使平衡物(20)處于最下點(diǎn)，以對(duì)定滑輪(16)進(jìn)行設(shè)置。
文檔編號(hào)E02B7/40GK202658583SQ201220200219
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者仲保京一, 山川善人, 森井俊明, 乾真規(guī), 木村雄一郎 申請(qǐng)人:日立造船株式會(huì)社