水利構造物の逆流防止水抜き構造
【課題】構造物側から外部への漏水を確実に遮断し、構造物外側の水を構造物内部に速やかに排水し、かつ、施工が簡素でしかも目詰まりを防ぐ。
【解決手段】柔軟性を有する遮水シート３を、水利構造物２の表面２Ａの一部を覆って敷設し、この遮水シート２３を、外縁の一部が構造物側に密着された密着部４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、遮水シート３表裏間の水圧の差（Ｐｆｌ−Ｐｇｗ）により構造物表面に接離自在に載置される開閉部４Ｄとを備えて構成し、漏水部側の高圧時（Ｐｇｗ＞Ｐｆｌ）、開閉部４Ｄにより排水口５を形成するようにした。排水口５対応する構造物側表面には、開閉部４Ｄが載置される平滑部６、７を設けた。
【解決手段】柔軟性を有する遮水シート３を、水利構造物２の表面２Ａの一部を覆って敷設し、この遮水シート２３を、外縁の一部が構造物側に密着された密着部４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、遮水シート３表裏間の水圧の差（Ｐｆｌ−Ｐｇｗ）により構造物表面に接離自在に載置される開閉部４Ｄとを備えて構成し、漏水部側の高圧時（Ｐｇｗ＞Ｐｆｌ）、開閉部４Ｄにより排水口５を形成するようにした。排水口５対応する構造物側表面には、開閉部４Ｄが載置される平滑部６、７を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水池や水路などの水利構造物の逆流防止水抜き構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水利構造物の地盤側に湧水が生じたり地下水位が高くなると、浸透水や浸透流により揚圧力の発生や洗掘作用で構造物に亀裂が生じたり不等沈下や浮上を招くことがある。このため、従来から地下水など地盤側の水をウィープホール（水抜き逆止弁）を通じて水路に放出し、構造物の亀裂や浮上を防ぐようにしている。例えば、このような水抜き用逆流防止弁として、上部が構造物に開口し、下部に地盤の透水層に連通する有孔管を備えた筒体に球状フロートを浮き上がり自在に収容し、球状フロートの上方に浮き上がり時着座して連通を遮断するパッキンを備えた排水装置が提案されている。この排水装置では、雨水が少ない場合、流入した水を筒体から透水層に逃がし、地下水位が上昇すると、球状フロートを押し上げて連通を遮断し、地下水が逆流するのを阻止するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この従来の装置では、地下水位上昇の際、構造物の浮上を招く虞がある。このため、このような課題を解決するため、コンクリート構造物の表層壁を貫通させた水抜き構造が提案されている。この水抜き構造は、水抜きパイプを表層壁に埋め込み端部を表層壁に露出させ、集水シートの切り抜き穴を水抜きパイプの露出端に合致させて、蓋体で集水シートの切り抜き穴を閉塞し、支持軸に形成された係止翼を水抜きパイプの内壁に係止して固定させるようにしている。このような水抜き構造とすることにより、パイプ径にばらつきがあってもワンタッチで装着でき、水抜きパイプの開口端を蓋体で閉塞して砂礫の進入を阻止し、蓋体の全周から集水された水が水抜きパイプ内へ流出されるようになっている。（特許文献２参照）。また、裏込め土側からの水流に対しては開放し、水路または河川側からの水流に対しては閉鎖するようにしたカートリッジ式ウィープホールが知られている。このウィープホールは、外管、内管および本体から構成される多重管体の開口端を水路側に臨ませ、水抜き孔が穿設された水抜き部を裏込め土側に配し、内部に逆流防止弁を取り付けるようにしている（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１７１３３１号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】特許第２７０９４４６号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】特開２００６−１６８６２号公報（第４頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に係る排水装置では、球状フロートとパッキンとの間に異物が混入すると遮水性を確保できないという問題がある。また上記特許文献２および３に係る水抜き構造では、水利構造物内面の平坦性を保つ上で、内面に蓋体による凸状部分の出現が避けられず、この故に構造物内面に生じる凸状部分が障害物となり、凸状部分の背後に後流渦が生じ、集水シートの摩耗を促進させたり、ごみ等の浮遊物が付着し、付着した浮遊物の塊が通水を阻害する虞がある。水利構造物内面の平坦性を確保するため、凸状部分を構造物の躯体内や地盤内部に収めようとすると、掘削等の作業が必要となり、コスト増を招くだけでなく、施工も煩雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水を速やかに構造物内部に導くことができ、しかも、施工効率が良好でかつ目詰まりが生じにくい水利構造物の逆流防止水抜き構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項１に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたことにより、遮水シート表側の水圧、すなわち、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧、すなわち、構造物外側の水圧より高いと、構造物内の水圧は遮水シートの開閉部を構造物表面と平滑部とに押し付けて重ね、面接触させる。このため、遮水シートで覆われた構造物に漏水箇所があっても、構造物内の水は構造物から外部に漏れることがない。他方、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧より低い、すなわち、構造物の漏水箇所の水圧が構造物内の水圧より高いと、構造物外側の水圧は遮水シートの裏面に作用して遮水シートの開閉部開放端を平滑部から押し上げ、開閉部開放端は平滑部から離れ、排水口が形成される。この排水口を通じて、漏水箇所の高圧の水は遮水シートの表側、すなわち、構造物内部に向かって排出される。遮水シート表裏側の水圧差が失われると、遮水シートの開閉部は浮力を引いた自重により構造物表面と平滑部とに再び載置され漏水箇所を塞ぐ。こうして、遮水シートは、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水圧が高くなると、その水を構造物内部に排出する逆止弁の働きを果たす。また、構造物表面に土砂等の異物が堆積しても、開閉部が開いて構造物外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、構造物表面と平坦部とは平滑さが保持され、開閉部が閉じると、開閉部の開放端は平滑部に確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が構造物表面に残っても、遮水シートの開放端部は上側から水圧を受けて平滑部上で異物を覆い塞ぎ、他の面が構造物表面に押し付けられて遮水シート表裏側間の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたことにより、遮水シート表側の水圧、すなわち、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧、すなわち、構造物外側の水圧より高いと、構造物内の水圧は遮水シートを構造物表面に、蓋部を平滑部と遮水シート表面とに押し付けて重ね面接触させる。このため、遮水シートと蓋部とで覆われた構造物表面に漏水箇所があっても、構造物内の水は構造物から外部に漏れることがない。他方、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧より低い、すなわち、構造物の漏水箇所の水圧が構造物内の水圧より高いと、構造物外側の水圧は遮水シートの裏面に作用するとともに、開口部から蓋部に作用して蓋部の蓋開閉部を押し上げ、蓋開閉部は平滑部から離れるとともに蓋開閉部の開放端が遮水シート上面から離れ排水口が形成される。この排水口を通じて、漏水箇所の高圧の水は、遮水シートの表側、すなわち、構造物内部に向かって排出される。遮水シート表裏側の水圧差が失われると、蓋部の蓋開閉部は浮力を差し引いた自重により構造物表面側と遮水シート表面とに再び載置され漏水箇所を塞ぐ。こうして、遮水シートと蓋部とは、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水圧が高くなると、その水を構造物内部に排出する逆止弁の働きを果たす。また、構造物表面や遮水シート表面に土砂が堆積しても、蓋開閉部が開いて構造物外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、構造物表面と遮水シート表面とは平坦さが保持され、蓋開閉部が閉じると、構造物表面に確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が構造物表面や遮水シート表面に残っても、遮水シートと蓋部は上側から水圧を受けて異物を覆い塞ぎ、他の面が構造物表面に押し付けられて遮水シート表裏側間の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。
【００１１】
本発明の請求項３に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、平滑部には、開閉部または蓋開閉部に対応する部位に遮水性シートからなる着座部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、平滑部には、開閉部または蓋開閉部に対応する部位に遮水性シートからなる着座部材を設けたことにより、開閉部または蓋開閉部が閉じる際、シート状のもの同士が重なって面接触されるので、遮断性能が向上する。
【００１３】
本発明の請求項４に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、着座部材は、平滑部より外側に延長され、着座部材表裏間の水圧の差により構造物表面から接離し、着座部材裏側の水圧が高くなると構造物表面から離れて構造物側に水を排水し、着座部材表側の水圧が高くなると構造物表面に載置される着座部材開閉部を有することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項４に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、着座部材は、平滑部より外側に延長され、着座部材表裏間の水圧の差により構造物表面から接離し、着座部材裏側の水圧が高くなると構造物表面から離れて構造物側に水を排水し、着座部材表側の水圧が高くなると構造物表面に載置される着座部材開閉部を有するようにしたことにより、構造物側から外部への漏水を遮断する面積を増大させるとともに、構造物外側から構造物表面を通じて漏水箇所を覆う面積を増大させる。
【００１５】
本発明の請求項５に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、着座部材には開口を形成するとともに、この着座部材の一部を開閉部裏面または蓋開閉部裏面と接続して一体動させることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項５に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、着座部材には開口を形成するとともに、この着座部材の一部を開閉部裏面または蓋開閉部裏面と接続して一体動させるようにしたことにより、開閉部または蓋開閉部が閉じる際、平滑部に接触する面積を増大させ、漏水遮断性能を向上させる。
【００１７】
本発明の請求項６に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、開閉部または蓋開閉部には、遮水シート裏側からの水を逃がす逃がし孔が形成されることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項６に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、開閉部または蓋開閉部には、遮水シート裏側からの水を逃がす逃がし孔が形成されるようにしたことにより、構造物外側の高圧の水を速やかに構造物内部に排出することができるので、豪雨などで構造物外側の水位がたとえ急激に上昇しても対応することができる。
【００１９】
本発明の請求項７に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、開閉部または蓋開閉部により形成される排水口を、構造物の水流の下流側に向けたことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項７に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、開閉部または蓋開閉部により形成される排水口を、構造物の水流の下流側に向けたことにより、構造物内の水圧が遮水シート裏側の水圧より高い際には、開閉部または蓋開閉部は水圧だけでなく水流によっても構造物表面側に押し当てられるので、確実に閉じられ、遮水性能が向上する。他方、遮水シート裏側の水圧が構造物内の水圧より高い際には、開閉部または蓋開閉部がわずかに開いただけで遮水シート裏側の水は水流に押し出されるように排出されるので、排水効率が向上する。
【００２１】
本発明の請求項８に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、開閉部または蓋開閉部表側面を、水抵抗が増大する粗面に形成したことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項８に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、開閉部または蓋開閉部表側面を、水抵抗が増大する粗面に形成したことにより、開閉部または蓋開閉部は水抵抗が増大し開きにくくなるので排水圧を大きく設定することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたので、簡素な施工で、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水を速やかに構造物内部に導いて排水効率を向上させることができる。さらに、構造物の表面形状をほぼそのまま保持できるので水理機能を損なうことなく通水性能を確保することができる。目詰まりを起こすことがないので、メンテナンスのコストを削減することができる。
【００２４】
本発明の請求項２に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたので、簡素な施工で、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水を速やかに構造物内部に導いて排水効率を向上させることができる。さらに、構造物の表面形状をほぼそのまま保持できるので水利機能を損なうことなく通水性能を確保することができる。目詰まりを起こすことがないので、メンテナンスのコストを削減することができる。必要に応じて開口部と蓋部とを自在に設けることができるので、現場に応じて柔軟に対処することができ、施工性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
構造物側から外部への漏水を確実に遮断し、かつ、構造物外側の水位上昇時、水を内部に効率的に排水するという目的を、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設するとともに、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面に接離自在に載置され、漏水部側の高圧時、排水口を形成する開閉部とを備えて構成し、排水口に対応する構造物表面側には、開閉部が載置される平滑部を設けたことにより実現した。
【実施例１】
【００２６】
以下、図面に示す各実施例により本発明を説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示す一部破断斜視図、図２の（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図である。本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、図１に示すように、コンクリート製の水路（水利構造物）２と、この水路２の一部、例えば、摩耗や浸食など経年劣化により躯体に漏水箇所が生じた底部２Ａまたは壁部２Ｂを覆って設けられる遮水シート３とを備えて構成される。水路２は底部２Ａとその底部から立ち上がる壁部２Ｂ、２Ｂとを備えて構成される。底部２Ａは、コンクリート製水路床であってもよいし、地盤が露出した地盤面であってもよい。遮水シート３は、構造物２内の水が外部へ漏出するのを防止するようになっている。遮水シート３は、１〜２mmの厚さを有する柔軟性を備えた可撓性シートで、予め設計寸法に基づいて外縁がカットされ、漏水箇所が生じた底部または壁部に対してその周囲に広がって漏水箇所を覆い隠すように敷設される。設計寸法でカットされた遮水シート３は、例えば、図１に示すように、底部２Ａに敷設される。
【００２７】
この遮水シート３は、水路底部２Ａの形状に沿って、水路壁部２Ｂ、２Ｂ間に、漏水箇所に応じて所定の流れ方向長さＬ１で敷設される。水路２が直線状の場合、遮水シート３は、幅Ｗ１と長さＬ１の寸法を有する矩形状となっている（水路底面における水路壁部２Ｂ、２Ｂ間の距離をＤ１とすると、遮水シートの寸法（Ｗ１≦Ｄ１）×Ｌ１）。遮水シート３には、柔軟性の良好な合成高分子系ルーフィングシートやジオメンブレンなどの樹脂製シート材料などを単独でまたは組み合わせて用いるようにしている。また、遮水シート３は、従来公知のものを使用する。例えば、加硫ゴム系シート、非加硫ゴム系シート、熱可塑性エラストマー系シート、塩化ビニル樹脂系シート、エチレン酢酸ビニル樹脂系シートなどで、これらを単独でまたは組み合わせて用いるようにしている。このように、遮水シート３には、耐久性の良好な材料を使用するようになっている。
【００２８】
ところで、矩形状の遮水シート３の外縁は、上流側の外縁４Ａおよび側壁側の外縁４Ｂ、４Ｃが連続してコンクリート製水路２の底部２Ａに密着されるようになっている。これら密着された外縁４Ａ、４Ｂ、４Ｃにより遮水シート３の密着部４を構成している。さらに、遮水シート３の下流側外縁４Ｄは接着されず開閉自在になっており、下面が、水路底部２Ａ側に載せられるようになっている。このため、下流側外縁４Ｄは、下側の圧力が高いと押し上げられ、上側の圧力が高いと水路底部２Ａ側に押し付けられるようになっている。この遮水シート３の下流側外縁４Ｄと密着部４で囲まれた内側部分とで、遮水シート３の開閉部８を構成している。この開閉部８は、水路底部２Ａの漏水箇所の水圧Ｐｇｗが、遮水シート３の表側、すなわち、水流ＦＬの流れる側の水圧Ｐｆｌより大きくなると（Ｐｇｗ＞Ｐｆｌ）、その圧力が裏面に作用してその水圧差（Ｐｇｗ−Ｐｆｌ）の力で上方に、つまり、水流ＦＬ側に押し上げられ、下流部外縁４Ｄとともに水路底部２Ａから離れるようになっている。遮水シート３の下流側外縁４Ｄが押し上げられると、下流側外縁４Ｄと水路底部２Ａとの間に隙間が生じ排水口５が形成される。この下流側に向いた排水口５から、水路底部２Ａ側の高圧の水ＧＷが水流中に排出されるようになっている。開閉部８裏側の高圧の水ＧＷが排出され、遮水シート３表側の水流ＦＬ側の水圧Ｐｆｌと差がなくなってくると、開閉部８は、浮力を差し引いた自重により下方に沈み、水路底部２Ａに着座して、遮水シート３の裏側と表側との連通を遮断し、逆止弁の役割を果たすようになっている。
【００２９】
水路底部２Ａには、遮水シート３の下流側外縁４Ｄに対応する部分に、下流側外縁４Ｄが着座する平滑部６が設けられる。平滑部６は、上面６Ａが平滑に加工される。下流側外縁４Ｄが平滑部６に着座すると、下流側外縁４Ｄは上側平滑面６Ａに重なり面接触して載置されるようになっている。平滑部６は、コンクリート製水路底部２Ａの表面を平滑に加工してもよいし、上側に平滑面６Ａを有するプレート７を、地盤からなる水路底部２Ａの表面と合致させて埋設させるようにしてもよい。
【００３０】
すなわち、本実施例においては、遮水シート３の下流側外縁４Ｄが配置され排水口５が形成される部位に対応させて、水路２（躯体または地盤面）を平滑に処理することが望ましい。これは、平滑に処理された水路２と、下流側外縁４Ｄとの密着性を確保し、逆止弁としての働きを確実にする目的で実施する。遮水シート３の下流側外縁４Ｄに対応する水路底部２Ａを平滑に処理するには、ポリマーセメントモルタルを水路底部２Ａに打設したり、プラスチック製平板７を設置して行う。コンクリート水路２は、特に底盤面２Ａや側壁面２Ｂ、２Ｂの下部では、長期間の供用を通じ水流ＦＬの影響による溶出・溶脱や、混在する砂・砂利・礫分等による摩耗・欠損、また、水中に含有される酸性成分・塩分・油分等の悪影響を与える物質による劣化・浸食、ならびに凍害等による劣化・損傷などにより、その表面が脆弱化して粗面となっている場合が多い。そのため、遮水シート３の取り付けに先立ち、取り付け箇所に位置する躯体２の粗面となっている表面を平滑面に修復することが望ましい。
【００３１】
躯体または地盤面２Ａを粗面から平滑面に修復するに際しては、上述のように（ａ）ポリマーセメントモルタルを打設するか、（ｂ）プラスチック製平板７を設置することにより行うが、ポリマーセメントモルタルの打設においては、水路２表面の劣化・脆弱化部分を除去し、エポキシ樹脂接着剤等のプライマーを塗布した後、ポリマーセメントモルタルを打設して水路表面を修復する。
【００３２】
水路２表面の劣化・脆弱部分の除去においては、高圧水を利用したウォータージェットによる方法や電動ピックを使用した方法などの公知の任意の方法が用いられる。
【００３３】
エポキシ樹脂接着剤等のプライマーは、コンクリートの脆弱層部の強化、ポリマーセメントモルタルとの一体化、接着耐久性向上などの効果を併せ持つものである。エポキシ樹脂接着剤としては、例えば、液状のエポキシ樹脂組成物を主成分とする主剤と、液状のアミン化合物や酸無水物等を主成分とする硬化剤を混合して得られるエポキシ系接着剤等を用いることができるが、これに限られるものではなく、市販されている任意のコンクリート打ち継ぎ用エポキシ系接着剤を少なくとも１種用いてもよい。また、上記のプライマーとしての効果が期待できるものであれば、従来公知のプライマーのうち、任意の１種以上を使用してもよい。例えば、ウレタン樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、エマルション系接着剤などを使用してもよい。
【００３４】
ポリマーセメントモルタルとしては、従来公知のものであれば、任意の１種以上を使用してもよい。例えば、ＮＲモルタル、ＣＲモルタル、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合体）モルタル、ＰＡＥ（ポリアクリル酸エステル）モルタル、ＰＶＡＣモルタル、ＥＶＡ製モルタルなどを単独でまたは混合して使用することができる。また、上記のポリマーセメントモルタルによる修復の効果が期待できるものであれば、従来公知の修復材のうち、任意の１種以上を使用することができる。例えばコンクリート、セメントモルタル系断面修復材、樹脂モルタル系断面修復材なども使用できる。
【００３５】
プラスチック製平板７を設置する場合においては、既設水路表面にプラスチック製平板７を設置し、アンカーボルト等により平板７を固定し、既設の水路２の表面２Ａと平板７との間隙にコンクリートやセメントモルタルなどを充填させ、水路表面を修復するようにすることが望ましい。
【００３６】
プラスチック製平版７としては、従来公知のものであれば、任意の１種以上を使用することができる。例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）製平板、ＰＥ（ポリエチレン樹脂）製平板、ＰＰ（ポリプロピレン樹脂）製平板、ＰＳ（ポリスチレン樹脂）製平板、ＡＢＳ製樹脂平板、アクリル樹脂製平板などの熱可塑性樹脂製平板、フェノール樹脂製平板、メラミン樹脂製平板、ユリア樹脂製平板、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製平板などの熱硬化性平板などを単独または混合して使用できる。いずれも、水流側の上面が平滑に加工または成形されているものを用いる。
【００３７】
次に、本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の作用について説明する。本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、所定寸法（Ｗ１×Ｌ１）にカットされた遮水シート３を、水路底部２Ａのうち漏水箇所が生じた部位の周囲に広げて、漏水箇所を覆って敷設し、この遮水シート３の外縁を、水路底部２Ａ側に密着された密着部４（４Ａ〜４Ｃ）と、遮水シート３表裏間の水圧の差（Ｐｇｗ−Ｐｆｌ）により水路底部２Ａに接したり離れたりする下流側外縁４Ｄを有する開閉部８とにより構成するとともに、この下流側外縁４Ｄに対応する水路底部２Ａには、平滑部６、７を設けている。このため、水路２側の水圧Ｐｆｌが遮水シート３裏側の水圧（漏水箇所に水圧）、すなわち、水路２外側の水圧Ｐｇｗより高いと、開閉部８を水路底部２Ａに押し付け、下流側外縁４Ｄを平滑面６Ａに押し当て、密接させる。このため、遮水シート３で覆われた水路２表面に漏水箇所があっても、水路２内の水圧Ｐｆｌが漏水箇所の水圧Ｐｇｗより高圧でありさえすれば、水路２内の水が水路２から外部に漏れることがない。他方、水路２内の水圧Ｐｆｌが、遮水シート３の裏側の水圧Ｐｇｗより低い、すなわち、水路２表面の漏水箇所の水圧Ｐｇｗが水路２内の水圧Ｐｆｌより高いと、水路２の漏水部側の水圧Ｐｇｗは、遮水シート開閉部８の裏面に作用して下流側外縁４Ｄを押し上げ、この外縁４Ｄは平滑面６Ａから離れる。平滑面６Ａから離れた下流側外縁４Ｄは、平滑面６Ａとの間で排水口５を下流側に向けて形成し、この排水口５を通じて、水路２外側の高圧の水ＧＷは遮水シート３の表側、すなわち、水路２の水流ＦＬに向かって排出される。遮水シート３表裏側の水圧差が消失すると、開閉部８は、浮力分を差し引いた自重により水路底部２Ａに降下し、下流側外縁４Ｄは、平滑面６Ａに再び重なり密接して排水口５を塞ぐ。
【００３８】
こうして、遮水シート３は、水路２側から外部（地盤側）への漏水を確実に遮断する一方、水路２外側の湧き水や地下水ＧＷの水圧が高くなると、その水を水路２内に排出する逆止弁の働きを果たし、目詰まりを起こすことがない。また、万一、平滑面６Ａ上に土砂が堆積しても、下流側外縁４Ｄが開いて水路２外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、平滑面６Ａは平滑さが保持され、下流側外縁４Ｄが閉じると、平滑部６、７に確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が平滑面６Ａに残っても、柔軟性を有する遮水シート３は上側から水圧を受けて異物を覆い塞ぎ他の面が平滑面６Ａに押し付けられて遮水シート表裏側の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。なお、下流側外縁４Ｄを下流側に延長してより重量を増したシート状の下流延長部とし、平滑部６、７をこのシート状延長部の下面に沿って延長し、浸透路長を確保して閉塞性を高めるようにしてもよい。
【００３９】
このように第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート３表裏側の静水圧の差で下流側外縁４Ｄを開閉して逆流を防止する構造となっている。排水口５を塞ぐ遮水シート３の材料に対して、表面側の表面粗度を増加させる表面処理を行うことで動水圧を増大させ、排水口５の閉塞性を高めることができる。また、この第１の実施例では、下流側外縁４Ｄにおける平滑面６Ａとの密着性により、遮水性を確保する構造でもある。通常時は、水路２の水位に応じて、遮水シート３の表裏側の静水圧の差で、排水口５は閉塞され、遮水性が確保される。一方、排水時は、遮水シート３と水路底部２表面の漏水箇所との間を流れる湧水・地下水ＧＷが開閉部８を押し上げ、遮水シート３の表側に排水を行う。下流側に向いた排水口５は、その開口面積の大きさを拡大させることが容易であるため、予想される湧水、地下水量に対して十分な大きさを確保でき、また、排水口５の大きさを拡大させることによる遮水性の低下も生じないことから、十分な排水性を確保することが可能である。こうして、第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート３と躯体・地盤（底部２Ａ）の平滑処理面間の密着性を図り、高い遮水性を維持するようにしている。
【実施例２】
【００４０】
次に、本発明の第２の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第２の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、遮水シート３の下流側外縁４Ｄを、水路底部２Ａに設けられた平滑部６、７の平滑面６Ａに対して接したり離れたりするように構成しているのに対し、図３に示すように、平滑部６、７の上面に、遮水シート３と同一の材料からなる遮水性のシート状着座部材（着座部材）１０を設け、遮水シート３の下流側外縁４Ｄが、シート状着座部材１０の上面に乗るようにした点が異なっている外は、上記第１の実施例とほぼ、同一の構成を備えている。
【００４１】
シート状着座部材１０は、平滑部６、７の下流端６Ｂ、７Ｂより下流に延長されている。シート状着座部材１０は、遮水シート３の下流側外縁４Ｄが重なる部位１０Ａが、平滑部６、７に固着されている。シート状着座部材１０は、固着部１０Ａより下流側は上下動自由となっており、シート状着座部材１０の表裏面１１、１２間の水圧の差により平滑部６、７および水路底部２Ａ表面に接触したり離れたりするようになっている。こうして、シート状着座部材１０は、シート状着座部材１０裏側面１２の水圧Ｐｇｗが水路２の流水圧Ｐｆｌより高くなると水路底部２Ａから離れて水ＧＷを水路２側に導く逃がし部１５を形成するようになっている。このため、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート３の下流側外縁４Ｄにより形成される排水口５から高圧の湧水または地下水ＧＷを水路２に排出するだけでなく、シート状着座部材１０の下側の水路底部２Ａからも逃がし部１５を通じて水路２に高圧の湧水または地下水ＧＷが排出されるようになっている。このように、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水路２側の水圧Ｐｆｌが湧水または地下水ＧＷからの水圧Ｐｇｗより高いと、遮水シート３の下流側外縁４Ｄがシート状着座部材１０の上面に着座する。このとき、シート状のもの同士が重なり面接触されるので、遮断性能が向上する。さらに、シート状着座部材１０を、遮水シート３の下流側外縁４Ｄに重なる部分からさらに下流側に延長しているので、水路底部２側から外部（地盤側）への漏水を遮断する面積を増大させることができる。
【００４２】
すなわち、図３の（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の実施例では、遮水シート３の下流側外縁４Ｄと平滑処理された平滑面６Ａとの密着性に加え、遮水シート３、１０同士の密着性により遮水性を確保する構造なっている。通常時、すなわち、水路２内の水圧Ｐｆｌが高い場合、水路２内の水位により、遮水シート３の表裏側間の静水圧の差で排水口５は閉塞され、遮水性が確保される。一方、排水時、すなわち、遮水シート３裏側の水圧Ｐｇｗが高い場合、遮水シート３と、水路底部２Ａの漏水箇所との間を流れる湧水・地下水ＧＷが遮水シート３の下流側外縁４Ｄを押し上げ、排水口５を開き水路２側に排水を行う。排水口５は、その大きさを拡大させることが容易であるため、予想される湧水、地下水量に対して十分対応することができ、また、排水口５の大きさが拡大されても、水圧変化により再び閉塞状態に復帰するため、遮水性の低下も生じることがなく、十分な排水性を確保することができる。
【実施例３】
【００４３】
次に、本発明の第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、下流側外縁４Ｄと平滑部６、７とにより排水口５を形成するようにしているのに対し、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、遮水シート２３に開口部２４を設け、遮水シート２３の外縁を水路２側に密着させ、遮水シート２３と同じ材質からなる遮水性のシート状蓋部（蓋部）２６をこの開口部２４を覆い隠すように設け、このシート状蓋部２６の上流側外縁および側壁側外縁２６Ａを遮水シート２３に溶着または接着させるとともに、下流側外縁２６Ｂを遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａに接離自在に載置し、このシート状蓋部２６の下方には、水路底部２Ａに平滑部２７を設けた点が異なっている他は、上記第１の実施例とほぼ同様の構成を備えている。この蓋部２６の下流側外縁２６Ｂと密着部２６Ａで囲まれた内側部分とで、蓋部２６の蓋開閉部２８を構成している。
【００４４】
すなわち、第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、まず、遮水シート２３を、水路２の底部２Ａと側壁２Ｂとのうち、漏水箇所のある部位を覆い隠すように周囲に広げて敷設する。この遮水シート２３は、水路２の底部２Ａおよび側壁２Ｂにある漏水箇所から漏水する湧き水・地下水ＧＷが開口部２４に導かれるように、外縁が底部２Ａと側壁２Ｂに密着されるとともに、底部２Ａと側壁２Ｂとの間の折り曲げ部も水路２側と遮水シート２３との間で水が行き来可能に通路（図示せず）を確保して密着される。この底部２Ａと側壁２Ｂとに敷設された遮水シート２３には、開口部２４が形成される。開口部２４の形状や大きさは任意であるが、本実施例では、図４（Ａ）に示すように、矩形に形成された例に基づいて説明する。開口部２４の形成は、専用機械や特殊技能は必要なく、カッターナイフやハサミなどを用いて簡便に行うことができる。このため、湧水または地下水ＧＷの湧出量が多量であったり、湧出場所が不明である場合には、開口部２４の面積を拡大させたり、別の場所に新たな開口部２４を切り開けばよく、開口部２４の面積や位置が変わってもそれに合わせて蓋部２６を形成するようにしている。
【００４５】
開口部２４には、シート状蓋部２６がこの開口部２４を覆い隠すように遮水シート２３表側に溶着または接着される。すなわち、シート状蓋部２６は、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上流側外縁および側壁側外縁２６Ａが遮水シート２３表側面に溶着または接着されるとともに、下流側外縁２６Ｂが開放されたままとなっており、この下流側外縁２６Ｂは、上方から水圧がかかると遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａに載って閉じ、下方からそれに打ち勝つ水圧がかかると押し上げられて、下流側重複上面２３Ａから離れ、下流側重複上面２３Ａと押し上げられた下流側外縁２６Ｂとにより排水口２５が形成され、この下流側に向いた排水口２５から遮水シート２３裏側の高圧のＰｇｗの湧水または地下水ＧＷが水路２に排出されるようになっている。シート状蓋部２６下方の水路底部２Ａには、平滑部２７が設けられる。平滑部２７は上記第１の実施例と同様に、上面が平滑に加工される。シート状蓋部２６は、開口部２４を通じて平滑部２７の上側平滑面２７Ａに着座すると面接触して密接されるようになっている。平滑部２７は、コンクリート製水路底部２Ａの表面を平滑に加工してもよいし、上側に平滑面２７Ａを有するプレートを、地盤からなる水路底部２Ａに埋設させるようにしてもよい。
【００４６】
遮水シート２３は、平滑部２７に重なる下流側重複上面２３Ａの裏面が、平滑部２７の上側平滑面２７Ａに固着され、浮き上がることがないようになっている。このため、シート状蓋部２６の下流側外縁２６Ｂは、シート状蓋部２６の表裏面２６Ｃ、２６Ｄ側の水圧の差により遮水シート２３の下流側重複上面２３に重なったり離れたりするようになっている。このとき、シート状蓋部２６の裏面２６Ｄ側が開口部２４から高圧の水圧Ｐｇｗを受けて押し上げられると、図５の（Ｂ）に示すように、シート状蓋部２６の蓋開閉部２８は、遮水シート２３とともに押し上げられる。このように、シート状蓋部２６は、その裏面２６Ｃ側と遮水シート２３の裏面２３Ｃ側、すなわち、水路底部２Ａ側の面の水圧Ｐｇｗが、水流ＦＬの流れる側の面の水圧Ｐｆｌより大きくなると（Ｐｇｗ＞Ｐｆｌ）、シート状蓋部２６は、接続された遮水シート２３とともにその水圧差（Ｐｇｗ−Ｐｆｌ）の力で上方に、つまり、水流側に押し上げられ、蓋開閉部２８は平滑部２７の平滑面２７Ａから離れるとともに、下流側外縁２６Ｂは遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａから離れるようになっている。
【００４７】
下流側外縁２６Ｂが押し上げられると、下流側外縁２６Ｂと遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａとの間に隙間が生じ排水口２５が形成される。この排水口２５から、水路底部２Ａ側の高圧の水ＧＷが水流ＦＬ中に排出されるようになっている。水路底部２Ａ側の湧水は底部２Ａまたは側壁２Ｂの漏水箇所から湧出する。遮水シート２３とシート状蓋部２６の裏側の高圧の水ＧＷが排出され、表側の水流ＦＬの水圧Ｐｆｌと差がなくなってくると、遮水シート２３とシート状蓋部２６とは、浮力を差し引いた自重により下方に沈み、シート状蓋部２６は平滑部２７の平滑面２７と遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａとに着座して、遮水シート２３とシート状蓋部２６との裏側と表側との連通を遮断し、逆止弁の役割を果たすようになっている。
【００４８】
このように、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水路２内の水圧Ｐｆｌが、漏水箇所から湧出する水路２外側の水圧Ｐｇｗより高いと、水路２内の水圧Ｐｆｌは遮水シート２３を水路底部２Ａに、シート状蓋部２６を平滑部２７と遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａとに押し付けてそれぞれ重ね合わせ面接触させる。このため、遮水シート２３とシート状蓋部２６とで覆われた水路底部２Ａおよび側壁２Ｂとのうちいずれかに漏水箇所があっても、水路２内の水圧Ｐｆｌが漏水箇所の水圧Ｐｇｗより高いと、水路２内の水ＦＬが水路２から外部に漏れることがない。他方、水路２内の水圧Ｐｆｌが、遮水シート２３裏側の水圧Ｐｇｗより低いと、水路２外側の水圧Ｐｇｗは遮水シート２３の裏面２３Ｃとシート状蓋部２６の裏面２６Ｃとに作用し、シート状蓋部２６を押し上げ、シート状蓋部２６の下流側外縁２６Ｂは、遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａ表面から離れ、これにより形成された排水口２５により、水路２外側の高圧の水ＧＷは水路２内に向かって排出される。遮水シート２３表裏側の水圧差が失われると、シート状蓋部２６の下流側外縁２６Ｂは浮力を差し引いた自重により遮水シート下流側重複上面２３Ａ表面に再び載り重なって水路２表面を塞ぐ。こうして、遮水シート２３とシート状蓋部２６は、水路２側から外部への漏水を確実に遮断する一方、水路２外側の水圧Ｐｇｗが高くなると、その水を水路２内に排出する逆止弁の働きを果たす。
【００４９】
また、万一、遮水シート下流側重複上面２３Ａ表面や平滑面２７Ａに土砂が堆積しても、下流側外縁２６Ｂが開いて水路２外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、これら表面は平坦さが保持され、下流側外縁２６Ｂが閉じると、遮水シート下流側重複上面２３Ａに確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が平滑部２７に残っても、遮水シート２３は上側から水圧を受けて異物を覆い塞ぎ他の面が平滑部２７に押し付けられて遮水シート２３表裏側間の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。こうして、第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート２３と躯体・地盤（２Ａ）の平滑処理面間の密着性と遮水シート２３、２６同士の密着性を図り、遮水性を向上させるようにするとともに、遮水シート２３に開口部２４を設け、シート状蓋部２６を設置することにより密着面積を増大させ、高い遮水性を維持するようにしている。また、本実施例では、シート状蓋部２６を、遮水シート２３と同じ材質で構成しているがこれに限られるものではなく、シート状蓋部２６に対して表面加工を施すことにより、蓋部裏面２６Ｃに作用する水圧を増加させて、閉塞性を向上させ、遮水性を向上させることができる。また、遮水シート２３の表面２３Ｄやシート状蓋部２６の表面２６Ｄに対して、表面粗度を増加させる表面処理を行うことで動水圧を増大させ、排水口２５の閉塞性を高めることができる。
【００５０】
上述のように、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート２３とシート状蓋部２６とを、溶着または接着により行うようにしているが、溶着においては、ホットエアー等による熱風式溶着、熱板式溶着、インパルス式溶着、コテ式溶着などの熱溶着、ウェルダー等による電磁溶着（高周波溶着）、超音波溶着などの公知の任意の方法が用いられる。接着においては、熱可塑性樹脂系接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤、エラストマー（弾性体）系接着剤など、従来公知の合成樹脂系接着剤のうち、任意の１種以上を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂系接着剤としては、酢酸ビニル樹脂系接着剤、ポリビニルアセタール系接着剤、エチレン酢酸ビニル樹脂系接着剤、塩化ビニル樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリアミド系接着剤、セルロース系接着剤、α−オレフィン系接着剤などを使用できる。熱硬化性樹脂系接着剤としては、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、レゾルシノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリアロマティック系接着剤などを使用できる。エラストマー（弾性体）系接着剤としては、クロロプレンゴム系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、スチレンブタジエンゴム系接着剤、ポリサルファイド系接着剤、ブチルゴム系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、アクリルゴム系接着剤、変性シリコーンゴム系接着剤、ウレタンゴム系接着剤、シリル化ウレタン樹脂系接着剤などを使用できる。また、上記の接着剤としては、反応系、溶液系、水分散系（ラテックス、エマルション等）固形（ホットメルト等）、テープ（粘着剤、感圧形等）などの形態・形状の分類・種別は問わない。
【実施例４】
【００５１】
次に、本発明の第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、遮水シート２３に開口部２４を設け、遮水シート２３と同じ材質からなる遮水性のシート状蓋部２６をこの開口部２４を覆い隠すように設けているのに対し、図６の（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように、シート状蓋部を設けることなく、遮水シート３３の下流側に水路底部２Ａに平滑部２７を設け、この平滑部２７の上側平滑面２７Ａに、遮水シート３３と同じ材料からなり開口部３４が形成された着座シート３６を設け、この着座シート３６の上流側外縁および側壁側外縁３６Ａを遮水シート３３の裏面３３Ｃに溶着し、着座シート３６の開口部３４より下流側部分３６Ｂを平滑部２７に固着した点が異なっている。
【００５２】
すなわち、第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水路２外側の高圧の湧水または地下水ＧＷは着座シート３６の開口部３４から遮水シート３３の裏面３３Ｃを押し上げ、遮水シート３３の下流側端部３３Ａを着座シート３６の下流側部分３６Ｂから離して排水口３５を下流側に向けて形成するようにしている。水路２内の水圧Ｐｆｌが湧水または地下水ＧＷ側からの圧力Ｐｇｗより高くなると、遮水シート３３の裏面３３Ｃは、着座シート３６の開口部３４に対応する部分が平滑部２７の平滑面２７Ａに、それより下流側部分が着座シート３６の下流側部分３６Ｂ上面に密接して、遮水シート３３の表裏側の連通を遮断するようになっている。
【実施例５】
【００５３】
次に、本発明の第５の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第５の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、遮水シート２３の開口部２４を水路底部２Ａ上に形成しているのに対し、図７の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、遮水シート１２３の開口部１２４を、側壁２Ｂを覆う部分に形成し、シート状蓋部１２６を、この開口部１２４を覆い隠すように設け、このシート状蓋部１２６の上流側外縁および上下側外縁１２６Ａを遮水シート１２３に溶着または接着させるとともに、下流側外縁（蓋開閉部）１２６Ｂを遮水シート１２３の下流側重複上面１２３Ａに接離自在に載置し、シート状蓋部１２６に対応する水路側壁２Ｂには、平滑部（図示せず）を設けるようにした点が異なっている。係る構成とすることにより側壁２Ｂに漏水箇所があっても湧水または地下水ＧＷを円滑に水路２内に排出させ、湧水または地下水ＧＷ側の圧力Ｐｇｗより水路２側の圧力Ｐｆｌが大きくなると、シート状蓋部１２６の下流側外縁１２６Ｂは確実に閉塞されるようになっている。
【実施例６】
【００５４】
図８は、本発明の第６の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示すもので、上記第３の実施例に係るシート状蓋部２６に対して、本実施例のシート状蓋部２２６には、湧水または地下水ＧＷ側からの水を逃がす逃がし孔２０１が形成される点が異なっている。このように構成することにより、排水を促進することができ、多量の湧水や地下水ＧＷが生じても、速やかに排水させ、迅速にシート状蓋部２２６を閉塞位置に復帰させることができる。また、湧水や地下水ＧＷが少量の場合、遮水性能を確保したまま、開閉動作に至らず閉じたままで少しずつ排水することができる。このため、長寿命化を図ることができる。このように、本発明では、上記他の実施例に見られるように湧水や地下水ＧＷ側の圧力により押し上げられる遮水シート３、２３や蓋部２６、１２６の材質を重量のあるものや、表面を粗面に処理して抵抗を増大させて、排水口を開きにくくして閉塞性を高めたりすることもできれば、本実施例のように、多量の湧水が発生しても速やかに排水させたり、少しずつ排水して地下水の水位上昇を抑制することもできるようになっている。
【実施例７】
【００５５】
次に、実際に実験を行った実験の内容と結果とを示す。図９は、水利構造物の逆流防止水抜き構造の遮水性および排水性を確認するための実験概要図を示す説明図である。遮水性および排水性の確認は、延長１０ｍ、幅０．５ｍ、高さ０．２５ｍ、水路勾配１／１０００の実験用の模型水路３０２を製作し、この実験模型水路３０２用い、水路３０２内側に延長８ｍの範囲で遮水シート３０３を設置した。
【００５６】
実験模型水路３０２の外側には、嵩上げ用木材３１１を介して、延長１３ｍ、幅０．６ｍ、高さ０．３ｍの貯水槽３１３を設けた。これにより、実験模型水路３０２と貯水槽３１３との間には水路の幅方向と、下方向にそれぞれ間隙５ｃｍのクリアランス３１２を３面（底面および両側面）で確保するようにしている。このクリアランス３１２内に水を注入して水位を変動させることにより、実験模型水路３０２の外側水位（地下水位）の変動を模することができる。こうして、実験模型水路３０２の内側を流れる水を水路内の水流と、また、貯水槽３１３の外壁と実験模型水路３０２との間のクリアランス３１２に貯留される水を水路外側に存在する地下水と見なすようにした。
【００５７】
この実験模型水路３０２の側壁３０２Ａ、３０２Ｂには、直径１０ｍｍの円形口３１４を穿設し、水路の亀裂、ひび割れ、あるいは目地を模している。これら円形口３１４は、流れ方向に等間隔で多数設けられる。円形口３１４は、直径１０ｍｍより若干大径のシリコーン製ゴム栓３０４で容易に塞ぐことができるようになっている。水路３０２内の内水位Ｌｖ１が外水位Ｌｖ２より高い場合はゴム栓３０４を開けることで水路外への漏水を模することができる。他方、水路内の内水位Ｌｖ１が外水位Ｌｖ２より低い場合は、ゴム栓３０４を開けることで水路内への湧水を模することができる。円形口３１４は、底面中央部に１ｍ間隔で８箇所、側面の底面から上方５ｃｍおよび２０ｃｍの位置にそれぞれ、左右合わせて３２箇所（（左側面２箇所＋右側面２箇所）×８箇所／１ｍ間隔）設けた。実験模型水路３０２の側壁３０２Ａ、３０２Ｂ表面および底部３０２Ｃの表面はいずれも材料自体が有する平滑面となっている。
【００５８】
図１０の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、上記実験装置側面図および平面図を示している。貯水槽３１３の最下流部の底面に、直径１０ｍｍの円形口３１５を穿設して形成した。この円形口３１５は、直径１０ｍｍより若干大径のゴム栓３０４で容易に塞ぐことができる。この円形口３１５から流出する漏水量を計量することで、実験模型水路３０２外への全漏水量を測定することができる。
【００５９】
実験模型水路３０２の下流端には、図１０の（Ａ）に示すように、止水板３０５を揺動させて水路３０２内の内水位Ｌｖ１を調整する滑車式堰３１６が設けられる。この滑車式堰３１６により、水路３０２内の内水位Ｌｖ１を自由に上下させることができるようになっている。実験模型水路３０２の上流端と下流端とにはそれぞれ、実験模型水路３０２に水を供給する上流側高水槽３０６と、実験模型水路３０２を流れ下った水を貯留する下流側低水槽３０７とが設けられる。これら槽３０６、３０７間には、これら両槽３０６、３０７を接続し実験模型水路３０２内の流水を循環させるポンプ３１７が設けられる。これにより、水路３０２の最下流部より流れ出た水を下流側低水槽３０７内に一時的に貯水し、ポンプ３１７により最上流部の高水槽３０６内に汲み上げ、循環させるようになっている。
【００６０】
実験では、円形口３１４は、水路底面３０２Ｃ中央部の８箇所は全て開放し、側壁面３０２Ａ、３０２Ｂの３２箇所は全てゴム栓３０４で閉塞した。円形口１箇所あたりの漏水量Ｑは、以下の式によって表される。
Ｑ＝Ａ・Ｃ・（２・ｇ・ｈ）１／２ ・・・・（１）
ここで、式（１）において、Ｑは円形口１箇所あたりの漏水量（ｌ／ｓ）、Ａは排水口の面積（ｍ２）、Ｃは流量係数０．６、ｇは重力加速度９．８（ｍ／ｓ２）、ｈは水深（ｍ）である。水路内の内水位Ｌｖ１、すなわち水深は０．１２ｍとした。
従って、シートを設置しないなど遮水性が期待できない場合の円形口１箇所あたりの漏水量（ｌ／ｓ）は、Ｑ＝（０．００５）２×３．１４×０．６×（２×９．８×０．１２）１／２ ＝０．７２（ｌ／ｓ）となり、８箇所からの全漏水量は、０．７２（ｌ／ｓ）×８＝０．５７６（ｌ／ｓ）となる。
【００６１】
そこで、水路底面３０２Ｃに、延長８ｍの範囲で遮水シート３０３を設置し、遮水シート３０３を設置しない場合の８箇所からの全漏水量（０．５７６（ｌ／ｓ））との比較を行った。図１１は、遮水シート３０３の最下流端を開放した場合における通水開始後の経過時間と漏水量との関係を示している。この図１１により、上記第１の実施例の逆流防止水抜き構造による遮水性を、すなわち、（ａ）遮水シートと躯体・地盤側平滑処理面との間の密着性のみによる遮水性を確認した。
【００６２】
図１１において、通水開始後６１秒（ｍｉｎ）の段階では漏水量は０．１１９（ｌ／ｓ）であったが、通水開始後７０秒（ｍｉｎ）の段階では漏水量は０．１１７（ｌ／ｓ）にまで減少した。通水開始後７０秒（ｍｉｎ）の漏水量は、シートを設置しない場合、すなわち遮水性が期待できない場合の約２０％（０．１１７／０．５７６）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により約８０％の漏水防止効果が得られている。遮水シート３０３本体に柔軟性の良好な材料を使用することで、徐々に密着性が向上し、遮水性が得られることが分かった。
【実施例８】
【００６３】
図１２は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造に模した実験を行うに際し、図９および図１０に記載の実験装置を用いて実験を行った結果を示すグラフで、通水開始後の経過時間と漏水量の関係を示す。水路内の内水位Ｌｖ１、すなわち水深は、０．１２ｍとした。この第８の実施例に係る実験装置では、遮水シート３０３の最下流端における形状、大きさ、遮水シート３０３の表面処理の方法および遮水シートの厚さを変えた。表１に示す３種類とした。
【００６４】
【表１】
【００６５】
図１２において、実施例８（第８の実施例）のＮｏ．８−１では、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後に漏水量は０．０００４１７（ｌ／ｓ）に収束している。これは図１１に示す第１の実施例（実施例１）に比較した場合の０．３６％（０．０００４１７／０．１１７）に相当し、実施例８では、実施例１に比較し９９．６４％の漏水防止効果が得られる。
実施例８のＮｏ．８−２では、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後に漏水量は０．０００２３３（ｌ／ｓ）に収束している。これは実施例１に比較した場合の０．２％（０．０００２３３／０．１１７）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により９９．８０％の漏水防止効果が得られる。
実施例８のＮｏ．８−３では、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後に漏水量は０．００３４５５（ｌ／ｓ）に収束している。これは実施例１に比較した場合の２．９５％（０．００３４５５／０．１１７）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により９７．０５％の漏水防止効果が得られる。
【００６６】
このように、実施例８の実験結果から、遮水シートの最下流端排水口の面積が小さく、遮水シートの厚さが厚く、表面処理は粗面のケースの方が遮水性が確保されることが分かった。
【実施例９】
【００６７】
図１３は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造に模した実験を行うに際し、図９および図１０に記載の実験装置を用いて実験を行った結果を示すグラフで、表１に示す実施例８のＮｏ．８−１のケースにおける通水開始後の経過時間と漏水量との関係を示している。水路３０２内の内水位Ｌｖ１、すなわち水深は０．１２ｍとした。この第９の実施例（実施例９）では、異物の混入を模して実験を行った。すなわち、上記第３の実施例と同様の構造を有する（ａ）遮水シート２３とシート状蓋部２６との間（図４および図５参照）および（ｂ）平滑部２７（躯体・地盤側の平滑処理面）とシート状蓋部２６との間（図４および図５参照）に、厚さ約０．５ｍｍ、目合い２０×２０ｍｍのネットを挟み込み、逆流防止水抜き構造内への異物の混入を模した。
【００６８】
図１３において、通水開始後１０秒（ｍｉｎ）の段階では、漏水量は０．０１１１（ｌ／ｓ）であったが、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後の段階では漏水量は０．００９９（ｌ／ｓ）にまで減少しており、さらに減少する傾向にある。
通水開始後１８０秒（ｍｉｎ）における漏水量は、図１１に示す第１の実施例（実施例１）の漏水量の８．４６％（０．００９９／０．１１７）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により９１．５４％の漏水防止効果が得られている。
遮水シート２３およびシート状蓋部２６（図４および図５参照）に、柔軟性の良好な材料を使用することで、異物が混入した場合でも徐々に密着性が回復し、最終的には異物が混入していない場合とほぼ同じ状態になる。これにより、漏水量は時間とともに減少し、漏水防止効果の異物混入の影響を受けなくなる。
【００６９】
異物混入を想定した実施例８のＮｏ．８−１の実験結果から、本発明の逆流防止水抜き構造は、仮に異物の混入があった場合でもシートの柔軟性があれば遮水性を低下させない構造であることが分かった。
【実施例１０】
【００７０】
実験した全ての実施例において、水路外から水路内への排水性の確認を行った。排水性の確認では、水路３０２内の内水位Ｌｖ１を水深１２ｃｍに保持した状態で、水路外の外水位Ｌｖ２を徐々に上昇させた。
上記第１、第２の実施例と同様の構造を有する遮水シート３（図１、図３参照）と水路底部２Ａとの間、上記第３の実施例と同様の構造を有するシート状蓋部２６と遮水シート２３との間（図４および図５参照）について、上流側および側壁側を溶着または接着により一体化させると、全ての実施例において排水性が確保されることが分かった。一体化させない場合、遮水シート３の下側からの水圧が作用しても上側からの水圧により排水口５、１５、２５が閉塞され、排水性は確保されなかった。
【００７１】
なお、上記各実施例では、水路など水流のある水利構造物について述べているがこれに限られるものではなく、水流の生じない貯水池などにも適用可能であることはいうまでもない。この場合、開閉部位（排水口）は遮水シートの下流側に限定されることなく、遮水シート（または蓋部）外縁の一部に形成されていればよい。また、第３の実施例では、平滑部２７をシート状蓋部２６の下方の水路底部２Ａに設けているがこれに限られるものではなく、少なくとも開口部２４の下側と蓋部２６が重なる遮水シート２３の下側とに設けられていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の水利構造物の逆流防止水抜き構造は、例えばダム導水路、放水路、農工業用水路や上下水道管渠等の各種水路系構造物内面の漏水防止対策に遮水シートを適用する場合に有効であり、土木、建築業界において広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示す一部破断斜視図である。（実施例１）
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第２の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図である。（実施例２）
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の取り付け状態を示す説明図である。（実施例３）
【図５】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ、図４の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図および要部の平面図である。
【図６】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図および要部の平面図である。（実施例４）
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第５の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の取り付け状態を示す説明図である。（実施例５）
【図８】本発明の第６の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示す要部の平面図である。（実施例６）
【図９】実験を行った逆流防止水抜き構造の実験装置を模式的に示す断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図９の実験装置を示すＸ−Ｘ線断面図および平面図である。
【図１１】図９の実験装置により、遮水シートの最下流端の水路底部の円形口１箇所を開放した場合における通水開始後の経過時間と漏水量との関係を示すグラフである。
【図１２】図９の実験装置により、第３の実施例に係る逆流防止水抜き構造に模した装置を用いて行った実験の通水開始後の経過時間と漏水量の関係を示すグラフである。
【図１３】図９の実験装置により、異物が混入する場合を想定して表１に示すケースについて行った実験の通水開始後の経過時間と漏水量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７４】
２ 水路（水利構造物）
２Ａ 水路底部（水利構造物表面）
３ 遮水シート
４（４Ａ〜４Ｃ） 密着部
５ 排水口
６、７ 平滑部
８ 開閉部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水池や水路などの水利構造物の逆流防止水抜き構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水利構造物の地盤側に湧水が生じたり地下水位が高くなると、浸透水や浸透流により揚圧力の発生や洗掘作用で構造物に亀裂が生じたり不等沈下や浮上を招くことがある。このため、従来から地下水など地盤側の水をウィープホール（水抜き逆止弁）を通じて水路に放出し、構造物の亀裂や浮上を防ぐようにしている。例えば、このような水抜き用逆流防止弁として、上部が構造物に開口し、下部に地盤の透水層に連通する有孔管を備えた筒体に球状フロートを浮き上がり自在に収容し、球状フロートの上方に浮き上がり時着座して連通を遮断するパッキンを備えた排水装置が提案されている。この排水装置では、雨水が少ない場合、流入した水を筒体から透水層に逃がし、地下水位が上昇すると、球状フロートを押し上げて連通を遮断し、地下水が逆流するのを阻止するようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この従来の装置では、地下水位上昇の際、構造物の浮上を招く虞がある。このため、このような課題を解決するため、コンクリート構造物の表層壁を貫通させた水抜き構造が提案されている。この水抜き構造は、水抜きパイプを表層壁に埋め込み端部を表層壁に露出させ、集水シートの切り抜き穴を水抜きパイプの露出端に合致させて、蓋体で集水シートの切り抜き穴を閉塞し、支持軸に形成された係止翼を水抜きパイプの内壁に係止して固定させるようにしている。このような水抜き構造とすることにより、パイプ径にばらつきがあってもワンタッチで装着でき、水抜きパイプの開口端を蓋体で閉塞して砂礫の進入を阻止し、蓋体の全周から集水された水が水抜きパイプ内へ流出されるようになっている。（特許文献２参照）。また、裏込め土側からの水流に対しては開放し、水路または河川側からの水流に対しては閉鎖するようにしたカートリッジ式ウィープホールが知られている。このウィープホールは、外管、内管および本体から構成される多重管体の開口端を水路側に臨ませ、水抜き孔が穿設された水抜き部を裏込め土側に配し、内部に逆流防止弁を取り付けるようにしている（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１７１３３１号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】特許第２７０９４４６号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献３】特開２００６−１６８６２号公報（第４頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に係る排水装置では、球状フロートとパッキンとの間に異物が混入すると遮水性を確保できないという問題がある。また上記特許文献２および３に係る水抜き構造では、水利構造物内面の平坦性を保つ上で、内面に蓋体による凸状部分の出現が避けられず、この故に構造物内面に生じる凸状部分が障害物となり、凸状部分の背後に後流渦が生じ、集水シートの摩耗を促進させたり、ごみ等の浮遊物が付着し、付着した浮遊物の塊が通水を阻害する虞がある。水利構造物内面の平坦性を確保するため、凸状部分を構造物の躯体内や地盤内部に収めようとすると、掘削等の作業が必要となり、コスト増を招くだけでなく、施工も煩雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水を速やかに構造物内部に導くことができ、しかも、施工効率が良好でかつ目詰まりが生じにくい水利構造物の逆流防止水抜き構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項１に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたことにより、遮水シート表側の水圧、すなわち、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧、すなわち、構造物外側の水圧より高いと、構造物内の水圧は遮水シートの開閉部を構造物表面と平滑部とに押し付けて重ね、面接触させる。このため、遮水シートで覆われた構造物に漏水箇所があっても、構造物内の水は構造物から外部に漏れることがない。他方、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧より低い、すなわち、構造物の漏水箇所の水圧が構造物内の水圧より高いと、構造物外側の水圧は遮水シートの裏面に作用して遮水シートの開閉部開放端を平滑部から押し上げ、開閉部開放端は平滑部から離れ、排水口が形成される。この排水口を通じて、漏水箇所の高圧の水は遮水シートの表側、すなわち、構造物内部に向かって排出される。遮水シート表裏側の水圧差が失われると、遮水シートの開閉部は浮力を引いた自重により構造物表面と平滑部とに再び載置され漏水箇所を塞ぐ。こうして、遮水シートは、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水圧が高くなると、その水を構造物内部に排出する逆止弁の働きを果たす。また、構造物表面に土砂等の異物が堆積しても、開閉部が開いて構造物外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、構造物表面と平坦部とは平滑さが保持され、開閉部が閉じると、開閉部の開放端は平滑部に確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が構造物表面に残っても、遮水シートの開放端部は上側から水圧を受けて平滑部上で異物を覆い塞ぎ、他の面が構造物表面に押し付けられて遮水シート表裏側間の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたことにより、遮水シート表側の水圧、すなわち、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧、すなわち、構造物外側の水圧より高いと、構造物内の水圧は遮水シートを構造物表面に、蓋部を平滑部と遮水シート表面とに押し付けて重ね面接触させる。このため、遮水シートと蓋部とで覆われた構造物表面に漏水箇所があっても、構造物内の水は構造物から外部に漏れることがない。他方、構造物内の水圧が、遮水シート裏側の水圧より低い、すなわち、構造物の漏水箇所の水圧が構造物内の水圧より高いと、構造物外側の水圧は遮水シートの裏面に作用するとともに、開口部から蓋部に作用して蓋部の蓋開閉部を押し上げ、蓋開閉部は平滑部から離れるとともに蓋開閉部の開放端が遮水シート上面から離れ排水口が形成される。この排水口を通じて、漏水箇所の高圧の水は、遮水シートの表側、すなわち、構造物内部に向かって排出される。遮水シート表裏側の水圧差が失われると、蓋部の蓋開閉部は浮力を差し引いた自重により構造物表面側と遮水シート表面とに再び載置され漏水箇所を塞ぐ。こうして、遮水シートと蓋部とは、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水圧が高くなると、その水を構造物内部に排出する逆止弁の働きを果たす。また、構造物表面や遮水シート表面に土砂が堆積しても、蓋開閉部が開いて構造物外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、構造物表面と遮水シート表面とは平坦さが保持され、蓋開閉部が閉じると、構造物表面に確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が構造物表面や遮水シート表面に残っても、遮水シートと蓋部は上側から水圧を受けて異物を覆い塞ぎ、他の面が構造物表面に押し付けられて遮水シート表裏側間の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。
【００１１】
本発明の請求項３に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、平滑部には、開閉部または蓋開閉部に対応する部位に遮水性シートからなる着座部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、平滑部には、開閉部または蓋開閉部に対応する部位に遮水性シートからなる着座部材を設けたことにより、開閉部または蓋開閉部が閉じる際、シート状のもの同士が重なって面接触されるので、遮断性能が向上する。
【００１３】
本発明の請求項４に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、着座部材は、平滑部より外側に延長され、着座部材表裏間の水圧の差により構造物表面から接離し、着座部材裏側の水圧が高くなると構造物表面から離れて構造物側に水を排水し、着座部材表側の水圧が高くなると構造物表面に載置される着座部材開閉部を有することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項４に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、着座部材は、平滑部より外側に延長され、着座部材表裏間の水圧の差により構造物表面から接離し、着座部材裏側の水圧が高くなると構造物表面から離れて構造物側に水を排水し、着座部材表側の水圧が高くなると構造物表面に載置される着座部材開閉部を有するようにしたことにより、構造物側から外部への漏水を遮断する面積を増大させるとともに、構造物外側から構造物表面を通じて漏水箇所を覆う面積を増大させる。
【００１５】
本発明の請求項５に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、着座部材には開口を形成するとともに、この着座部材の一部を開閉部裏面または蓋開閉部裏面と接続して一体動させることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項５に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、着座部材には開口を形成するとともに、この着座部材の一部を開閉部裏面または蓋開閉部裏面と接続して一体動させるようにしたことにより、開閉部または蓋開閉部が閉じる際、平滑部に接触する面積を増大させ、漏水遮断性能を向上させる。
【００１７】
本発明の請求項６に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、開閉部または蓋開閉部には、遮水シート裏側からの水を逃がす逃がし孔が形成されることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項６に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、開閉部または蓋開閉部には、遮水シート裏側からの水を逃がす逃がし孔が形成されるようにしたことにより、構造物外側の高圧の水を速やかに構造物内部に排出することができるので、豪雨などで構造物外側の水位がたとえ急激に上昇しても対応することができる。
【００１９】
本発明の請求項７に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、開閉部または蓋開閉部により形成される排水口を、構造物の水流の下流側に向けたことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項７に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、開閉部または蓋開閉部により形成される排水口を、構造物の水流の下流側に向けたことにより、構造物内の水圧が遮水シート裏側の水圧より高い際には、開閉部または蓋開閉部は水圧だけでなく水流によっても構造物表面側に押し当てられるので、確実に閉じられ、遮水性能が向上する。他方、遮水シート裏側の水圧が構造物内の水圧より高い際には、開閉部または蓋開閉部がわずかに開いただけで遮水シート裏側の水は水流に押し出されるように排出されるので、排水効率が向上する。
【００２１】
本発明の請求項８に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、開閉部または蓋開閉部表側面を、水抵抗が増大する粗面に形成したことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項８に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、開閉部または蓋開閉部表側面を、水抵抗が増大する粗面に形成したことにより、開閉部または蓋開閉部は水抵抗が増大し開きにくくなるので排水圧を大きく設定することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたので、簡素な施工で、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水を速やかに構造物内部に導いて排水効率を向上させることができる。さらに、構造物の表面形状をほぼそのまま保持できるので水理機能を損なうことなく通水性能を確保することができる。目詰まりを起こすことがないので、メンテナンスのコストを削減することができる。
【００２４】
本発明の請求項２に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水するようにしたので、簡素な施工で、構造物側から外部への漏水を確実に遮断する一方、構造物外側の水を速やかに構造物内部に導いて排水効率を向上させることができる。さらに、構造物の表面形状をほぼそのまま保持できるので水利機能を損なうことなく通水性能を確保することができる。目詰まりを起こすことがないので、メンテナンスのコストを削減することができる。必要に応じて開口部と蓋部とを自在に設けることができるので、現場に応じて柔軟に対処することができ、施工性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
構造物側から外部への漏水を確実に遮断し、かつ、構造物外側の水位上昇時、水を内部に効率的に排水するという目的を、柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設するとともに、この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面に接離自在に載置され、漏水部側の高圧時、排水口を形成する開閉部とを備えて構成し、排水口に対応する構造物表面側には、開閉部が載置される平滑部を設けたことにより実現した。
【実施例１】
【００２６】
以下、図面に示す各実施例により本発明を説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示す一部破断斜視図、図２の（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図である。本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、図１に示すように、コンクリート製の水路（水利構造物）２と、この水路２の一部、例えば、摩耗や浸食など経年劣化により躯体に漏水箇所が生じた底部２Ａまたは壁部２Ｂを覆って設けられる遮水シート３とを備えて構成される。水路２は底部２Ａとその底部から立ち上がる壁部２Ｂ、２Ｂとを備えて構成される。底部２Ａは、コンクリート製水路床であってもよいし、地盤が露出した地盤面であってもよい。遮水シート３は、構造物２内の水が外部へ漏出するのを防止するようになっている。遮水シート３は、１〜２mmの厚さを有する柔軟性を備えた可撓性シートで、予め設計寸法に基づいて外縁がカットされ、漏水箇所が生じた底部または壁部に対してその周囲に広がって漏水箇所を覆い隠すように敷設される。設計寸法でカットされた遮水シート３は、例えば、図１に示すように、底部２Ａに敷設される。
【００２７】
この遮水シート３は、水路底部２Ａの形状に沿って、水路壁部２Ｂ、２Ｂ間に、漏水箇所に応じて所定の流れ方向長さＬ１で敷設される。水路２が直線状の場合、遮水シート３は、幅Ｗ１と長さＬ１の寸法を有する矩形状となっている（水路底面における水路壁部２Ｂ、２Ｂ間の距離をＤ１とすると、遮水シートの寸法（Ｗ１≦Ｄ１）×Ｌ１）。遮水シート３には、柔軟性の良好な合成高分子系ルーフィングシートやジオメンブレンなどの樹脂製シート材料などを単独でまたは組み合わせて用いるようにしている。また、遮水シート３は、従来公知のものを使用する。例えば、加硫ゴム系シート、非加硫ゴム系シート、熱可塑性エラストマー系シート、塩化ビニル樹脂系シート、エチレン酢酸ビニル樹脂系シートなどで、これらを単独でまたは組み合わせて用いるようにしている。このように、遮水シート３には、耐久性の良好な材料を使用するようになっている。
【００２８】
ところで、矩形状の遮水シート３の外縁は、上流側の外縁４Ａおよび側壁側の外縁４Ｂ、４Ｃが連続してコンクリート製水路２の底部２Ａに密着されるようになっている。これら密着された外縁４Ａ、４Ｂ、４Ｃにより遮水シート３の密着部４を構成している。さらに、遮水シート３の下流側外縁４Ｄは接着されず開閉自在になっており、下面が、水路底部２Ａ側に載せられるようになっている。このため、下流側外縁４Ｄは、下側の圧力が高いと押し上げられ、上側の圧力が高いと水路底部２Ａ側に押し付けられるようになっている。この遮水シート３の下流側外縁４Ｄと密着部４で囲まれた内側部分とで、遮水シート３の開閉部８を構成している。この開閉部８は、水路底部２Ａの漏水箇所の水圧Ｐｇｗが、遮水シート３の表側、すなわち、水流ＦＬの流れる側の水圧Ｐｆｌより大きくなると（Ｐｇｗ＞Ｐｆｌ）、その圧力が裏面に作用してその水圧差（Ｐｇｗ−Ｐｆｌ）の力で上方に、つまり、水流ＦＬ側に押し上げられ、下流部外縁４Ｄとともに水路底部２Ａから離れるようになっている。遮水シート３の下流側外縁４Ｄが押し上げられると、下流側外縁４Ｄと水路底部２Ａとの間に隙間が生じ排水口５が形成される。この下流側に向いた排水口５から、水路底部２Ａ側の高圧の水ＧＷが水流中に排出されるようになっている。開閉部８裏側の高圧の水ＧＷが排出され、遮水シート３表側の水流ＦＬ側の水圧Ｐｆｌと差がなくなってくると、開閉部８は、浮力を差し引いた自重により下方に沈み、水路底部２Ａに着座して、遮水シート３の裏側と表側との連通を遮断し、逆止弁の役割を果たすようになっている。
【００２９】
水路底部２Ａには、遮水シート３の下流側外縁４Ｄに対応する部分に、下流側外縁４Ｄが着座する平滑部６が設けられる。平滑部６は、上面６Ａが平滑に加工される。下流側外縁４Ｄが平滑部６に着座すると、下流側外縁４Ｄは上側平滑面６Ａに重なり面接触して載置されるようになっている。平滑部６は、コンクリート製水路底部２Ａの表面を平滑に加工してもよいし、上側に平滑面６Ａを有するプレート７を、地盤からなる水路底部２Ａの表面と合致させて埋設させるようにしてもよい。
【００３０】
すなわち、本実施例においては、遮水シート３の下流側外縁４Ｄが配置され排水口５が形成される部位に対応させて、水路２（躯体または地盤面）を平滑に処理することが望ましい。これは、平滑に処理された水路２と、下流側外縁４Ｄとの密着性を確保し、逆止弁としての働きを確実にする目的で実施する。遮水シート３の下流側外縁４Ｄに対応する水路底部２Ａを平滑に処理するには、ポリマーセメントモルタルを水路底部２Ａに打設したり、プラスチック製平板７を設置して行う。コンクリート水路２は、特に底盤面２Ａや側壁面２Ｂ、２Ｂの下部では、長期間の供用を通じ水流ＦＬの影響による溶出・溶脱や、混在する砂・砂利・礫分等による摩耗・欠損、また、水中に含有される酸性成分・塩分・油分等の悪影響を与える物質による劣化・浸食、ならびに凍害等による劣化・損傷などにより、その表面が脆弱化して粗面となっている場合が多い。そのため、遮水シート３の取り付けに先立ち、取り付け箇所に位置する躯体２の粗面となっている表面を平滑面に修復することが望ましい。
【００３１】
躯体または地盤面２Ａを粗面から平滑面に修復するに際しては、上述のように（ａ）ポリマーセメントモルタルを打設するか、（ｂ）プラスチック製平板７を設置することにより行うが、ポリマーセメントモルタルの打設においては、水路２表面の劣化・脆弱化部分を除去し、エポキシ樹脂接着剤等のプライマーを塗布した後、ポリマーセメントモルタルを打設して水路表面を修復する。
【００３２】
水路２表面の劣化・脆弱部分の除去においては、高圧水を利用したウォータージェットによる方法や電動ピックを使用した方法などの公知の任意の方法が用いられる。
【００３３】
エポキシ樹脂接着剤等のプライマーは、コンクリートの脆弱層部の強化、ポリマーセメントモルタルとの一体化、接着耐久性向上などの効果を併せ持つものである。エポキシ樹脂接着剤としては、例えば、液状のエポキシ樹脂組成物を主成分とする主剤と、液状のアミン化合物や酸無水物等を主成分とする硬化剤を混合して得られるエポキシ系接着剤等を用いることができるが、これに限られるものではなく、市販されている任意のコンクリート打ち継ぎ用エポキシ系接着剤を少なくとも１種用いてもよい。また、上記のプライマーとしての効果が期待できるものであれば、従来公知のプライマーのうち、任意の１種以上を使用してもよい。例えば、ウレタン樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、エマルション系接着剤などを使用してもよい。
【００３４】
ポリマーセメントモルタルとしては、従来公知のものであれば、任意の１種以上を使用してもよい。例えば、ＮＲモルタル、ＣＲモルタル、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合体）モルタル、ＰＡＥ（ポリアクリル酸エステル）モルタル、ＰＶＡＣモルタル、ＥＶＡ製モルタルなどを単独でまたは混合して使用することができる。また、上記のポリマーセメントモルタルによる修復の効果が期待できるものであれば、従来公知の修復材のうち、任意の１種以上を使用することができる。例えばコンクリート、セメントモルタル系断面修復材、樹脂モルタル系断面修復材なども使用できる。
【００３５】
プラスチック製平板７を設置する場合においては、既設水路表面にプラスチック製平板７を設置し、アンカーボルト等により平板７を固定し、既設の水路２の表面２Ａと平板７との間隙にコンクリートやセメントモルタルなどを充填させ、水路表面を修復するようにすることが望ましい。
【００３６】
プラスチック製平版７としては、従来公知のものであれば、任意の１種以上を使用することができる。例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）製平板、ＰＥ（ポリエチレン樹脂）製平板、ＰＰ（ポリプロピレン樹脂）製平板、ＰＳ（ポリスチレン樹脂）製平板、ＡＢＳ製樹脂平板、アクリル樹脂製平板などの熱可塑性樹脂製平板、フェノール樹脂製平板、メラミン樹脂製平板、ユリア樹脂製平板、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製平板などの熱硬化性平板などを単独または混合して使用できる。いずれも、水流側の上面が平滑に加工または成形されているものを用いる。
【００３７】
次に、本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の作用について説明する。本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、所定寸法（Ｗ１×Ｌ１）にカットされた遮水シート３を、水路底部２Ａのうち漏水箇所が生じた部位の周囲に広げて、漏水箇所を覆って敷設し、この遮水シート３の外縁を、水路底部２Ａ側に密着された密着部４（４Ａ〜４Ｃ）と、遮水シート３表裏間の水圧の差（Ｐｇｗ−Ｐｆｌ）により水路底部２Ａに接したり離れたりする下流側外縁４Ｄを有する開閉部８とにより構成するとともに、この下流側外縁４Ｄに対応する水路底部２Ａには、平滑部６、７を設けている。このため、水路２側の水圧Ｐｆｌが遮水シート３裏側の水圧（漏水箇所に水圧）、すなわち、水路２外側の水圧Ｐｇｗより高いと、開閉部８を水路底部２Ａに押し付け、下流側外縁４Ｄを平滑面６Ａに押し当て、密接させる。このため、遮水シート３で覆われた水路２表面に漏水箇所があっても、水路２内の水圧Ｐｆｌが漏水箇所の水圧Ｐｇｗより高圧でありさえすれば、水路２内の水が水路２から外部に漏れることがない。他方、水路２内の水圧Ｐｆｌが、遮水シート３の裏側の水圧Ｐｇｗより低い、すなわち、水路２表面の漏水箇所の水圧Ｐｇｗが水路２内の水圧Ｐｆｌより高いと、水路２の漏水部側の水圧Ｐｇｗは、遮水シート開閉部８の裏面に作用して下流側外縁４Ｄを押し上げ、この外縁４Ｄは平滑面６Ａから離れる。平滑面６Ａから離れた下流側外縁４Ｄは、平滑面６Ａとの間で排水口５を下流側に向けて形成し、この排水口５を通じて、水路２外側の高圧の水ＧＷは遮水シート３の表側、すなわち、水路２の水流ＦＬに向かって排出される。遮水シート３表裏側の水圧差が消失すると、開閉部８は、浮力分を差し引いた自重により水路底部２Ａに降下し、下流側外縁４Ｄは、平滑面６Ａに再び重なり密接して排水口５を塞ぐ。
【００３８】
こうして、遮水シート３は、水路２側から外部（地盤側）への漏水を確実に遮断する一方、水路２外側の湧き水や地下水ＧＷの水圧が高くなると、その水を水路２内に排出する逆止弁の働きを果たし、目詰まりを起こすことがない。また、万一、平滑面６Ａ上に土砂が堆積しても、下流側外縁４Ｄが開いて水路２外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、平滑面６Ａは平滑さが保持され、下流側外縁４Ｄが閉じると、平滑部６、７に確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が平滑面６Ａに残っても、柔軟性を有する遮水シート３は上側から水圧を受けて異物を覆い塞ぎ他の面が平滑面６Ａに押し付けられて遮水シート表裏側の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。なお、下流側外縁４Ｄを下流側に延長してより重量を増したシート状の下流延長部とし、平滑部６、７をこのシート状延長部の下面に沿って延長し、浸透路長を確保して閉塞性を高めるようにしてもよい。
【００３９】
このように第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート３表裏側の静水圧の差で下流側外縁４Ｄを開閉して逆流を防止する構造となっている。排水口５を塞ぐ遮水シート３の材料に対して、表面側の表面粗度を増加させる表面処理を行うことで動水圧を増大させ、排水口５の閉塞性を高めることができる。また、この第１の実施例では、下流側外縁４Ｄにおける平滑面６Ａとの密着性により、遮水性を確保する構造でもある。通常時は、水路２の水位に応じて、遮水シート３の表裏側の静水圧の差で、排水口５は閉塞され、遮水性が確保される。一方、排水時は、遮水シート３と水路底部２表面の漏水箇所との間を流れる湧水・地下水ＧＷが開閉部８を押し上げ、遮水シート３の表側に排水を行う。下流側に向いた排水口５は、その開口面積の大きさを拡大させることが容易であるため、予想される湧水、地下水量に対して十分な大きさを確保でき、また、排水口５の大きさを拡大させることによる遮水性の低下も生じないことから、十分な排水性を確保することが可能である。こうして、第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート３と躯体・地盤（底部２Ａ）の平滑処理面間の密着性を図り、高い遮水性を維持するようにしている。
【実施例２】
【００４０】
次に、本発明の第２の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第２の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、遮水シート３の下流側外縁４Ｄを、水路底部２Ａに設けられた平滑部６、７の平滑面６Ａに対して接したり離れたりするように構成しているのに対し、図３に示すように、平滑部６、７の上面に、遮水シート３と同一の材料からなる遮水性のシート状着座部材（着座部材）１０を設け、遮水シート３の下流側外縁４Ｄが、シート状着座部材１０の上面に乗るようにした点が異なっている外は、上記第１の実施例とほぼ、同一の構成を備えている。
【００４１】
シート状着座部材１０は、平滑部６、７の下流端６Ｂ、７Ｂより下流に延長されている。シート状着座部材１０は、遮水シート３の下流側外縁４Ｄが重なる部位１０Ａが、平滑部６、７に固着されている。シート状着座部材１０は、固着部１０Ａより下流側は上下動自由となっており、シート状着座部材１０の表裏面１１、１２間の水圧の差により平滑部６、７および水路底部２Ａ表面に接触したり離れたりするようになっている。こうして、シート状着座部材１０は、シート状着座部材１０裏側面１２の水圧Ｐｇｗが水路２の流水圧Ｐｆｌより高くなると水路底部２Ａから離れて水ＧＷを水路２側に導く逃がし部１５を形成するようになっている。このため、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート３の下流側外縁４Ｄにより形成される排水口５から高圧の湧水または地下水ＧＷを水路２に排出するだけでなく、シート状着座部材１０の下側の水路底部２Ａからも逃がし部１５を通じて水路２に高圧の湧水または地下水ＧＷが排出されるようになっている。このように、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水路２側の水圧Ｐｆｌが湧水または地下水ＧＷからの水圧Ｐｇｗより高いと、遮水シート３の下流側外縁４Ｄがシート状着座部材１０の上面に着座する。このとき、シート状のもの同士が重なり面接触されるので、遮断性能が向上する。さらに、シート状着座部材１０を、遮水シート３の下流側外縁４Ｄに重なる部分からさらに下流側に延長しているので、水路底部２側から外部（地盤側）への漏水を遮断する面積を増大させることができる。
【００４２】
すなわち、図３の（Ａ）、（Ｂ）に示す第２の実施例では、遮水シート３の下流側外縁４Ｄと平滑処理された平滑面６Ａとの密着性に加え、遮水シート３、１０同士の密着性により遮水性を確保する構造なっている。通常時、すなわち、水路２内の水圧Ｐｆｌが高い場合、水路２内の水位により、遮水シート３の表裏側間の静水圧の差で排水口５は閉塞され、遮水性が確保される。一方、排水時、すなわち、遮水シート３裏側の水圧Ｐｇｗが高い場合、遮水シート３と、水路底部２Ａの漏水箇所との間を流れる湧水・地下水ＧＷが遮水シート３の下流側外縁４Ｄを押し上げ、排水口５を開き水路２側に排水を行う。排水口５は、その大きさを拡大させることが容易であるため、予想される湧水、地下水量に対して十分対応することができ、また、排水口５の大きさが拡大されても、水圧変化により再び閉塞状態に復帰するため、遮水性の低下も生じることがなく、十分な排水性を確保することができる。
【実施例３】
【００４３】
次に、本発明の第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、下流側外縁４Ｄと平滑部６、７とにより排水口５を形成するようにしているのに対し、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、遮水シート２３に開口部２４を設け、遮水シート２３の外縁を水路２側に密着させ、遮水シート２３と同じ材質からなる遮水性のシート状蓋部（蓋部）２６をこの開口部２４を覆い隠すように設け、このシート状蓋部２６の上流側外縁および側壁側外縁２６Ａを遮水シート２３に溶着または接着させるとともに、下流側外縁２６Ｂを遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａに接離自在に載置し、このシート状蓋部２６の下方には、水路底部２Ａに平滑部２７を設けた点が異なっている他は、上記第１の実施例とほぼ同様の構成を備えている。この蓋部２６の下流側外縁２６Ｂと密着部２６Ａで囲まれた内側部分とで、蓋部２６の蓋開閉部２８を構成している。
【００４４】
すなわち、第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、まず、遮水シート２３を、水路２の底部２Ａと側壁２Ｂとのうち、漏水箇所のある部位を覆い隠すように周囲に広げて敷設する。この遮水シート２３は、水路２の底部２Ａおよび側壁２Ｂにある漏水箇所から漏水する湧き水・地下水ＧＷが開口部２４に導かれるように、外縁が底部２Ａと側壁２Ｂに密着されるとともに、底部２Ａと側壁２Ｂとの間の折り曲げ部も水路２側と遮水シート２３との間で水が行き来可能に通路（図示せず）を確保して密着される。この底部２Ａと側壁２Ｂとに敷設された遮水シート２３には、開口部２４が形成される。開口部２４の形状や大きさは任意であるが、本実施例では、図４（Ａ）に示すように、矩形に形成された例に基づいて説明する。開口部２４の形成は、専用機械や特殊技能は必要なく、カッターナイフやハサミなどを用いて簡便に行うことができる。このため、湧水または地下水ＧＷの湧出量が多量であったり、湧出場所が不明である場合には、開口部２４の面積を拡大させたり、別の場所に新たな開口部２４を切り開けばよく、開口部２４の面積や位置が変わってもそれに合わせて蓋部２６を形成するようにしている。
【００４５】
開口部２４には、シート状蓋部２６がこの開口部２４を覆い隠すように遮水シート２３表側に溶着または接着される。すなわち、シート状蓋部２６は、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、上流側外縁および側壁側外縁２６Ａが遮水シート２３表側面に溶着または接着されるとともに、下流側外縁２６Ｂが開放されたままとなっており、この下流側外縁２６Ｂは、上方から水圧がかかると遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａに載って閉じ、下方からそれに打ち勝つ水圧がかかると押し上げられて、下流側重複上面２３Ａから離れ、下流側重複上面２３Ａと押し上げられた下流側外縁２６Ｂとにより排水口２５が形成され、この下流側に向いた排水口２５から遮水シート２３裏側の高圧のＰｇｗの湧水または地下水ＧＷが水路２に排出されるようになっている。シート状蓋部２６下方の水路底部２Ａには、平滑部２７が設けられる。平滑部２７は上記第１の実施例と同様に、上面が平滑に加工される。シート状蓋部２６は、開口部２４を通じて平滑部２７の上側平滑面２７Ａに着座すると面接触して密接されるようになっている。平滑部２７は、コンクリート製水路底部２Ａの表面を平滑に加工してもよいし、上側に平滑面２７Ａを有するプレートを、地盤からなる水路底部２Ａに埋設させるようにしてもよい。
【００４６】
遮水シート２３は、平滑部２７に重なる下流側重複上面２３Ａの裏面が、平滑部２７の上側平滑面２７Ａに固着され、浮き上がることがないようになっている。このため、シート状蓋部２６の下流側外縁２６Ｂは、シート状蓋部２６の表裏面２６Ｃ、２６Ｄ側の水圧の差により遮水シート２３の下流側重複上面２３に重なったり離れたりするようになっている。このとき、シート状蓋部２６の裏面２６Ｄ側が開口部２４から高圧の水圧Ｐｇｗを受けて押し上げられると、図５の（Ｂ）に示すように、シート状蓋部２６の蓋開閉部２８は、遮水シート２３とともに押し上げられる。このように、シート状蓋部２６は、その裏面２６Ｃ側と遮水シート２３の裏面２３Ｃ側、すなわち、水路底部２Ａ側の面の水圧Ｐｇｗが、水流ＦＬの流れる側の面の水圧Ｐｆｌより大きくなると（Ｐｇｗ＞Ｐｆｌ）、シート状蓋部２６は、接続された遮水シート２３とともにその水圧差（Ｐｇｗ−Ｐｆｌ）の力で上方に、つまり、水流側に押し上げられ、蓋開閉部２８は平滑部２７の平滑面２７Ａから離れるとともに、下流側外縁２６Ｂは遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａから離れるようになっている。
【００４７】
下流側外縁２６Ｂが押し上げられると、下流側外縁２６Ｂと遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａとの間に隙間が生じ排水口２５が形成される。この排水口２５から、水路底部２Ａ側の高圧の水ＧＷが水流ＦＬ中に排出されるようになっている。水路底部２Ａ側の湧水は底部２Ａまたは側壁２Ｂの漏水箇所から湧出する。遮水シート２３とシート状蓋部２６の裏側の高圧の水ＧＷが排出され、表側の水流ＦＬの水圧Ｐｆｌと差がなくなってくると、遮水シート２３とシート状蓋部２６とは、浮力を差し引いた自重により下方に沈み、シート状蓋部２６は平滑部２７の平滑面２７と遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａとに着座して、遮水シート２３とシート状蓋部２６との裏側と表側との連通を遮断し、逆止弁の役割を果たすようになっている。
【００４８】
このように、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水路２内の水圧Ｐｆｌが、漏水箇所から湧出する水路２外側の水圧Ｐｇｗより高いと、水路２内の水圧Ｐｆｌは遮水シート２３を水路底部２Ａに、シート状蓋部２６を平滑部２７と遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａとに押し付けてそれぞれ重ね合わせ面接触させる。このため、遮水シート２３とシート状蓋部２６とで覆われた水路底部２Ａおよび側壁２Ｂとのうちいずれかに漏水箇所があっても、水路２内の水圧Ｐｆｌが漏水箇所の水圧Ｐｇｗより高いと、水路２内の水ＦＬが水路２から外部に漏れることがない。他方、水路２内の水圧Ｐｆｌが、遮水シート２３裏側の水圧Ｐｇｗより低いと、水路２外側の水圧Ｐｇｗは遮水シート２３の裏面２３Ｃとシート状蓋部２６の裏面２６Ｃとに作用し、シート状蓋部２６を押し上げ、シート状蓋部２６の下流側外縁２６Ｂは、遮水シート２３の下流側重複上面２３Ａ表面から離れ、これにより形成された排水口２５により、水路２外側の高圧の水ＧＷは水路２内に向かって排出される。遮水シート２３表裏側の水圧差が失われると、シート状蓋部２６の下流側外縁２６Ｂは浮力を差し引いた自重により遮水シート下流側重複上面２３Ａ表面に再び載り重なって水路２表面を塞ぐ。こうして、遮水シート２３とシート状蓋部２６は、水路２側から外部への漏水を確実に遮断する一方、水路２外側の水圧Ｐｇｗが高くなると、その水を水路２内に排出する逆止弁の働きを果たす。
【００４９】
また、万一、遮水シート下流側重複上面２３Ａ表面や平滑面２７Ａに土砂が堆積しても、下流側外縁２６Ｂが開いて水路２外側から内側に水が排出されるたびに押し流されるので、これら表面は平坦さが保持され、下流側外縁２６Ｂが閉じると、遮水シート下流側重複上面２３Ａに確実に密接される。たとえ、土砂等の異物が平滑部２７に残っても、遮水シート２３は上側から水圧を受けて異物を覆い塞ぎ他の面が平滑部２７に押し付けられて遮水シート２３表裏側間の連通を断つので、漏水を確実に遮断する。こうして、第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート２３と躯体・地盤（２Ａ）の平滑処理面間の密着性と遮水シート２３、２６同士の密着性を図り、遮水性を向上させるようにするとともに、遮水シート２３に開口部２４を設け、シート状蓋部２６を設置することにより密着面積を増大させ、高い遮水性を維持するようにしている。また、本実施例では、シート状蓋部２６を、遮水シート２３と同じ材質で構成しているがこれに限られるものではなく、シート状蓋部２６に対して表面加工を施すことにより、蓋部裏面２６Ｃに作用する水圧を増加させて、閉塞性を向上させ、遮水性を向上させることができる。また、遮水シート２３の表面２３Ｄやシート状蓋部２６の表面２６Ｄに対して、表面粗度を増加させる表面処理を行うことで動水圧を増大させ、排水口２５の閉塞性を高めることができる。
【００５０】
上述のように、本実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、遮水シート２３とシート状蓋部２６とを、溶着または接着により行うようにしているが、溶着においては、ホットエアー等による熱風式溶着、熱板式溶着、インパルス式溶着、コテ式溶着などの熱溶着、ウェルダー等による電磁溶着（高周波溶着）、超音波溶着などの公知の任意の方法が用いられる。接着においては、熱可塑性樹脂系接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤、エラストマー（弾性体）系接着剤など、従来公知の合成樹脂系接着剤のうち、任意の１種以上を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂系接着剤としては、酢酸ビニル樹脂系接着剤、ポリビニルアセタール系接着剤、エチレン酢酸ビニル樹脂系接着剤、塩化ビニル樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリアミド系接着剤、セルロース系接着剤、α−オレフィン系接着剤などを使用できる。熱硬化性樹脂系接着剤としては、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、レゾルシノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリアロマティック系接着剤などを使用できる。エラストマー（弾性体）系接着剤としては、クロロプレンゴム系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、スチレンブタジエンゴム系接着剤、ポリサルファイド系接着剤、ブチルゴム系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、アクリルゴム系接着剤、変性シリコーンゴム系接着剤、ウレタンゴム系接着剤、シリル化ウレタン樹脂系接着剤などを使用できる。また、上記の接着剤としては、反応系、溶液系、水分散系（ラテックス、エマルション等）固形（ホットメルト等）、テープ（粘着剤、感圧形等）などの形態・形状の分類・種別は問わない。
【実施例４】
【００５１】
次に、本発明の第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、遮水シート２３に開口部２４を設け、遮水シート２３と同じ材質からなる遮水性のシート状蓋部２６をこの開口部２４を覆い隠すように設けているのに対し、図６の（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように、シート状蓋部を設けることなく、遮水シート３３の下流側に水路底部２Ａに平滑部２７を設け、この平滑部２７の上側平滑面２７Ａに、遮水シート３３と同じ材料からなり開口部３４が形成された着座シート３６を設け、この着座シート３６の上流側外縁および側壁側外縁３６Ａを遮水シート３３の裏面３３Ｃに溶着し、着座シート３６の開口部３４より下流側部分３６Ｂを平滑部２７に固着した点が異なっている。
【００５２】
すなわち、第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造では、水路２外側の高圧の湧水または地下水ＧＷは着座シート３６の開口部３４から遮水シート３３の裏面３３Ｃを押し上げ、遮水シート３３の下流側端部３３Ａを着座シート３６の下流側部分３６Ｂから離して排水口３５を下流側に向けて形成するようにしている。水路２内の水圧Ｐｆｌが湧水または地下水ＧＷ側からの圧力Ｐｇｗより高くなると、遮水シート３３の裏面３３Ｃは、着座シート３６の開口部３４に対応する部分が平滑部２７の平滑面２７Ａに、それより下流側部分が着座シート３６の下流側部分３６Ｂ上面に密接して、遮水シート３３の表裏側の連通を遮断するようになっている。
【実施例５】
【００５３】
次に、本発明の第５の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造について説明する。この第５の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造が、遮水シート２３の開口部２４を水路底部２Ａ上に形成しているのに対し、図７の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、遮水シート１２３の開口部１２４を、側壁２Ｂを覆う部分に形成し、シート状蓋部１２６を、この開口部１２４を覆い隠すように設け、このシート状蓋部１２６の上流側外縁および上下側外縁１２６Ａを遮水シート１２３に溶着または接着させるとともに、下流側外縁（蓋開閉部）１２６Ｂを遮水シート１２３の下流側重複上面１２３Ａに接離自在に載置し、シート状蓋部１２６に対応する水路側壁２Ｂには、平滑部（図示せず）を設けるようにした点が異なっている。係る構成とすることにより側壁２Ｂに漏水箇所があっても湧水または地下水ＧＷを円滑に水路２内に排出させ、湧水または地下水ＧＷ側の圧力Ｐｇｗより水路２側の圧力Ｐｆｌが大きくなると、シート状蓋部１２６の下流側外縁１２６Ｂは確実に閉塞されるようになっている。
【実施例６】
【００５４】
図８は、本発明の第６の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示すもので、上記第３の実施例に係るシート状蓋部２６に対して、本実施例のシート状蓋部２２６には、湧水または地下水ＧＷ側からの水を逃がす逃がし孔２０１が形成される点が異なっている。このように構成することにより、排水を促進することができ、多量の湧水や地下水ＧＷが生じても、速やかに排水させ、迅速にシート状蓋部２２６を閉塞位置に復帰させることができる。また、湧水や地下水ＧＷが少量の場合、遮水性能を確保したまま、開閉動作に至らず閉じたままで少しずつ排水することができる。このため、長寿命化を図ることができる。このように、本発明では、上記他の実施例に見られるように湧水や地下水ＧＷ側の圧力により押し上げられる遮水シート３、２３や蓋部２６、１２６の材質を重量のあるものや、表面を粗面に処理して抵抗を増大させて、排水口を開きにくくして閉塞性を高めたりすることもできれば、本実施例のように、多量の湧水が発生しても速やかに排水させたり、少しずつ排水して地下水の水位上昇を抑制することもできるようになっている。
【実施例７】
【００５５】
次に、実際に実験を行った実験の内容と結果とを示す。図９は、水利構造物の逆流防止水抜き構造の遮水性および排水性を確認するための実験概要図を示す説明図である。遮水性および排水性の確認は、延長１０ｍ、幅０．５ｍ、高さ０．２５ｍ、水路勾配１／１０００の実験用の模型水路３０２を製作し、この実験模型水路３０２用い、水路３０２内側に延長８ｍの範囲で遮水シート３０３を設置した。
【００５６】
実験模型水路３０２の外側には、嵩上げ用木材３１１を介して、延長１３ｍ、幅０．６ｍ、高さ０．３ｍの貯水槽３１３を設けた。これにより、実験模型水路３０２と貯水槽３１３との間には水路の幅方向と、下方向にそれぞれ間隙５ｃｍのクリアランス３１２を３面（底面および両側面）で確保するようにしている。このクリアランス３１２内に水を注入して水位を変動させることにより、実験模型水路３０２の外側水位（地下水位）の変動を模することができる。こうして、実験模型水路３０２の内側を流れる水を水路内の水流と、また、貯水槽３１３の外壁と実験模型水路３０２との間のクリアランス３１２に貯留される水を水路外側に存在する地下水と見なすようにした。
【００５７】
この実験模型水路３０２の側壁３０２Ａ、３０２Ｂには、直径１０ｍｍの円形口３１４を穿設し、水路の亀裂、ひび割れ、あるいは目地を模している。これら円形口３１４は、流れ方向に等間隔で多数設けられる。円形口３１４は、直径１０ｍｍより若干大径のシリコーン製ゴム栓３０４で容易に塞ぐことができるようになっている。水路３０２内の内水位Ｌｖ１が外水位Ｌｖ２より高い場合はゴム栓３０４を開けることで水路外への漏水を模することができる。他方、水路内の内水位Ｌｖ１が外水位Ｌｖ２より低い場合は、ゴム栓３０４を開けることで水路内への湧水を模することができる。円形口３１４は、底面中央部に１ｍ間隔で８箇所、側面の底面から上方５ｃｍおよび２０ｃｍの位置にそれぞれ、左右合わせて３２箇所（（左側面２箇所＋右側面２箇所）×８箇所／１ｍ間隔）設けた。実験模型水路３０２の側壁３０２Ａ、３０２Ｂ表面および底部３０２Ｃの表面はいずれも材料自体が有する平滑面となっている。
【００５８】
図１０の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、上記実験装置側面図および平面図を示している。貯水槽３１３の最下流部の底面に、直径１０ｍｍの円形口３１５を穿設して形成した。この円形口３１５は、直径１０ｍｍより若干大径のゴム栓３０４で容易に塞ぐことができる。この円形口３１５から流出する漏水量を計量することで、実験模型水路３０２外への全漏水量を測定することができる。
【００５９】
実験模型水路３０２の下流端には、図１０の（Ａ）に示すように、止水板３０５を揺動させて水路３０２内の内水位Ｌｖ１を調整する滑車式堰３１６が設けられる。この滑車式堰３１６により、水路３０２内の内水位Ｌｖ１を自由に上下させることができるようになっている。実験模型水路３０２の上流端と下流端とにはそれぞれ、実験模型水路３０２に水を供給する上流側高水槽３０６と、実験模型水路３０２を流れ下った水を貯留する下流側低水槽３０７とが設けられる。これら槽３０６、３０７間には、これら両槽３０６、３０７を接続し実験模型水路３０２内の流水を循環させるポンプ３１７が設けられる。これにより、水路３０２の最下流部より流れ出た水を下流側低水槽３０７内に一時的に貯水し、ポンプ３１７により最上流部の高水槽３０６内に汲み上げ、循環させるようになっている。
【００６０】
実験では、円形口３１４は、水路底面３０２Ｃ中央部の８箇所は全て開放し、側壁面３０２Ａ、３０２Ｂの３２箇所は全てゴム栓３０４で閉塞した。円形口１箇所あたりの漏水量Ｑは、以下の式によって表される。
Ｑ＝Ａ・Ｃ・（２・ｇ・ｈ）１／２ ・・・・（１）
ここで、式（１）において、Ｑは円形口１箇所あたりの漏水量（ｌ／ｓ）、Ａは排水口の面積（ｍ２）、Ｃは流量係数０．６、ｇは重力加速度９．８（ｍ／ｓ２）、ｈは水深（ｍ）である。水路内の内水位Ｌｖ１、すなわち水深は０．１２ｍとした。
従って、シートを設置しないなど遮水性が期待できない場合の円形口１箇所あたりの漏水量（ｌ／ｓ）は、Ｑ＝（０．００５）２×３．１４×０．６×（２×９．８×０．１２）１／２ ＝０．７２（ｌ／ｓ）となり、８箇所からの全漏水量は、０．７２（ｌ／ｓ）×８＝０．５７６（ｌ／ｓ）となる。
【００６１】
そこで、水路底面３０２Ｃに、延長８ｍの範囲で遮水シート３０３を設置し、遮水シート３０３を設置しない場合の８箇所からの全漏水量（０．５７６（ｌ／ｓ））との比較を行った。図１１は、遮水シート３０３の最下流端を開放した場合における通水開始後の経過時間と漏水量との関係を示している。この図１１により、上記第１の実施例の逆流防止水抜き構造による遮水性を、すなわち、（ａ）遮水シートと躯体・地盤側平滑処理面との間の密着性のみによる遮水性を確認した。
【００６２】
図１１において、通水開始後６１秒（ｍｉｎ）の段階では漏水量は０．１１９（ｌ／ｓ）であったが、通水開始後７０秒（ｍｉｎ）の段階では漏水量は０．１１７（ｌ／ｓ）にまで減少した。通水開始後７０秒（ｍｉｎ）の漏水量は、シートを設置しない場合、すなわち遮水性が期待できない場合の約２０％（０．１１７／０．５７６）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により約８０％の漏水防止効果が得られている。遮水シート３０３本体に柔軟性の良好な材料を使用することで、徐々に密着性が向上し、遮水性が得られることが分かった。
【実施例８】
【００６３】
図１２は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造に模した実験を行うに際し、図９および図１０に記載の実験装置を用いて実験を行った結果を示すグラフで、通水開始後の経過時間と漏水量の関係を示す。水路内の内水位Ｌｖ１、すなわち水深は、０．１２ｍとした。この第８の実施例に係る実験装置では、遮水シート３０３の最下流端における形状、大きさ、遮水シート３０３の表面処理の方法および遮水シートの厚さを変えた。表１に示す３種類とした。
【００６４】
【表１】
【００６５】
図１２において、実施例８（第８の実施例）のＮｏ．８−１では、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後に漏水量は０．０００４１７（ｌ／ｓ）に収束している。これは図１１に示す第１の実施例（実施例１）に比較した場合の０．３６％（０．０００４１７／０．１１７）に相当し、実施例８では、実施例１に比較し９９．６４％の漏水防止効果が得られる。
実施例８のＮｏ．８−２では、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後に漏水量は０．０００２３３（ｌ／ｓ）に収束している。これは実施例１に比較した場合の０．２％（０．０００２３３／０．１１７）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により９９．８０％の漏水防止効果が得られる。
実施例８のＮｏ．８−３では、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後に漏水量は０．００３４５５（ｌ／ｓ）に収束している。これは実施例１に比較した場合の２．９５％（０．００３４５５／０．１１７）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により９７．０５％の漏水防止効果が得られる。
【００６６】
このように、実施例８の実験結果から、遮水シートの最下流端排水口の面積が小さく、遮水シートの厚さが厚く、表面処理は粗面のケースの方が遮水性が確保されることが分かった。
【実施例９】
【００６７】
図１３は、上記第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造に模した実験を行うに際し、図９および図１０に記載の実験装置を用いて実験を行った結果を示すグラフで、表１に示す実施例８のＮｏ．８−１のケースにおける通水開始後の経過時間と漏水量との関係を示している。水路３０２内の内水位Ｌｖ１、すなわち水深は０．１２ｍとした。この第９の実施例（実施例９）では、異物の混入を模して実験を行った。すなわち、上記第３の実施例と同様の構造を有する（ａ）遮水シート２３とシート状蓋部２６との間（図４および図５参照）および（ｂ）平滑部２７（躯体・地盤側の平滑処理面）とシート状蓋部２６との間（図４および図５参照）に、厚さ約０．５ｍｍ、目合い２０×２０ｍｍのネットを挟み込み、逆流防止水抜き構造内への異物の混入を模した。
【００６８】
図１３において、通水開始後１０秒（ｍｉｎ）の段階では、漏水量は０．０１１１（ｌ／ｓ）であったが、通水開始１８０秒（ｍｉｎ）後の段階では漏水量は０．００９９（ｌ／ｓ）にまで減少しており、さらに減少する傾向にある。
通水開始後１８０秒（ｍｉｎ）における漏水量は、図１１に示す第１の実施例（実施例１）の漏水量の８．４６％（０．００９９／０．１１７）に相当し、逆流防止水抜き構造の設置により９１．５４％の漏水防止効果が得られている。
遮水シート２３およびシート状蓋部２６（図４および図５参照）に、柔軟性の良好な材料を使用することで、異物が混入した場合でも徐々に密着性が回復し、最終的には異物が混入していない場合とほぼ同じ状態になる。これにより、漏水量は時間とともに減少し、漏水防止効果の異物混入の影響を受けなくなる。
【００６９】
異物混入を想定した実施例８のＮｏ．８−１の実験結果から、本発明の逆流防止水抜き構造は、仮に異物の混入があった場合でもシートの柔軟性があれば遮水性を低下させない構造であることが分かった。
【実施例１０】
【００７０】
実験した全ての実施例において、水路外から水路内への排水性の確認を行った。排水性の確認では、水路３０２内の内水位Ｌｖ１を水深１２ｃｍに保持した状態で、水路外の外水位Ｌｖ２を徐々に上昇させた。
上記第１、第２の実施例と同様の構造を有する遮水シート３（図１、図３参照）と水路底部２Ａとの間、上記第３の実施例と同様の構造を有するシート状蓋部２６と遮水シート２３との間（図４および図５参照）について、上流側および側壁側を溶着または接着により一体化させると、全ての実施例において排水性が確保されることが分かった。一体化させない場合、遮水シート３の下側からの水圧が作用しても上側からの水圧により排水口５、１５、２５が閉塞され、排水性は確保されなかった。
【００７１】
なお、上記各実施例では、水路など水流のある水利構造物について述べているがこれに限られるものではなく、水流の生じない貯水池などにも適用可能であることはいうまでもない。この場合、開閉部位（排水口）は遮水シートの下流側に限定されることなく、遮水シート（または蓋部）外縁の一部に形成されていればよい。また、第３の実施例では、平滑部２７をシート状蓋部２６の下方の水路底部２Ａに設けているがこれに限られるものではなく、少なくとも開口部２４の下側と蓋部２６が重なる遮水シート２３の下側とに設けられていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の水利構造物の逆流防止水抜き構造は、例えばダム導水路、放水路、農工業用水路や上下水道管渠等の各種水路系構造物内面の漏水防止対策に遮水シートを適用する場合に有効であり、土木、建築業界において広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示す一部破断斜視図である。（実施例１）
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第２の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図である。（実施例２）
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第３の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の取り付け状態を示す説明図である。（実施例３）
【図５】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ、図４の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図および要部の平面図である。
【図６】（Ａ）ないし（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第４の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の遮水時と排水時の状態を示す要部の断面図および要部の平面図である。（実施例４）
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第５の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造の取り付け状態を示す説明図である。（実施例５）
【図８】本発明の第６の実施例に係る水利構造物の逆流防止水抜き構造を示す要部の平面図である。（実施例６）
【図９】実験を行った逆流防止水抜き構造の実験装置を模式的に示す断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図９の実験装置を示すＸ−Ｘ線断面図および平面図である。
【図１１】図９の実験装置により、遮水シートの最下流端の水路底部の円形口１箇所を開放した場合における通水開始後の経過時間と漏水量との関係を示すグラフである。
【図１２】図９の実験装置により、第３の実施例に係る逆流防止水抜き構造に模した装置を用いて行った実験の通水開始後の経過時間と漏水量の関係を示すグラフである。
【図１３】図９の実験装置により、異物が混入する場合を想定して表１に示すケースについて行った実験の通水開始後の経過時間と漏水量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７４】
２ 水路（水利構造物）
２Ａ 水路底部（水利構造物表面）
３ 遮水シート
４（４Ａ〜４Ｃ） 密着部
５ 排水口
６、７ 平滑部
８ 開閉部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、
柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、 この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、
上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とする水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項２】
水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、
柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、 この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、
この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、
上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とする水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項３】
平滑部には、開閉部または蓋開閉部に対応する部位に遮水性シートからなる着座部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項４】
着座部材は、平滑部より外側に延長され、着座部材表裏間の水圧の差により構造物表面から接離し、着座部材裏側の水圧が高くなると構造物表面から離れて構造物側に水を排水し、着座部材表側の水圧が高くなると構造物表面に載置される着座部材開閉部を有することを特徴とする請求項３に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項５】
着座部材には開口を形成するとともに、この着座部材の一部を開閉部裏面または蓋開閉部裏面と接続して一体動させることを特徴とする請求項４に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項６】
開閉部または蓋開閉部には、遮水シート裏側からの水を逃がす逃がし孔が形成されることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項７】
開閉部または蓋開閉部により形成される排水口を、構造物の水流の下流側に向けたことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項８】
開閉部または蓋開閉部表側面を、水抵抗が増大する粗面に形成したことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項１】
水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、
柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、 この遮水シートを、その外縁の一部が構造物側に密着される密着部と、遮水シート表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な開閉部とを備えて構成するとともに、
上記排水口に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とする水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項２】
水利構造物外側への漏水を阻止し水利構造物外側から内側への排水を許容する水利構造物の逆流防止水抜き構造であって、
柔軟性を有する遮水シートを、水利構造物表面に構造物の漏水部を覆い隠して敷設し、 この遮水シートには、開口部を形成するとともに、遮水シート外縁を構造物側に密着させ、遮水シートの表面には、この開口部を覆い隠す柔軟性を有する遮水性シートからなる蓋部を設け、
この蓋部を、その外縁の一部が遮水シートに密着される蓋密着部と、蓋部表裏側間の水圧の差により構造物表面側に接離自在に載置され排水口を形成可能な蓋開閉部とを備えて構成するとともに、
上記蓋部に対応する構造物表面には、平滑部を設け、構造物外側の水圧が高圧の際、蓋開閉部を開放して遮水シート裏側の水を排水することを特徴とする水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項３】
平滑部には、開閉部または蓋開閉部に対応する部位に遮水性シートからなる着座部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項４】
着座部材は、平滑部より外側に延長され、着座部材表裏間の水圧の差により構造物表面から接離し、着座部材裏側の水圧が高くなると構造物表面から離れて構造物側に水を排水し、着座部材表側の水圧が高くなると構造物表面に載置される着座部材開閉部を有することを特徴とする請求項３に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項５】
着座部材には開口を形成するとともに、この着座部材の一部を開閉部裏面または蓋開閉部裏面と接続して一体動させることを特徴とする請求項４に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項６】
開閉部または蓋開閉部には、遮水シート裏側からの水を逃がす逃がし孔が形成されることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項７】
開閉部または蓋開閉部により形成される排水口を、構造物の水流の下流側に向けたことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【請求項８】
開閉部または蓋開閉部表側面を、水抵抗が増大する粗面に形成したことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１に記載の水利構造物の逆流防止水抜き構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１０８５４７（Ｐ２００９−１０８５４７Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８０４４４（Ｐ２００７−２８０４４４）
【出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【出願人】（０００１０７０４４）ショーボンド建設株式会社 (71)
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２９日（２００７．１０．２９）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【出願人】（０００１０７０４４）ショーボンド建設株式会社 (71)
[ Back to top ]