ゲートの分類
煉瓦水門には様々な形式のゲートが設けられているが、稼動方式で大別すると自動ゲートと
人力操作のゲートとなる。樋門の場合、一般的に排水施設の通水断面は取水施設に比べると大きく、
川表と川裏の水位差も大きいので、ゲートにかかる水圧は大きくなる。このため、水圧と抗いながら、
ゲートを人力で操作するのは非常に困難となる。人力で操作するスルースゲートは、小規模な施設では
引上げ方式が採用されることが多かったが、水圧が大きく操作が困難だと予測された場合には、
巻き上げ方式(スピンドルとハンドルを装備)が採用された。
皿田樋管(元荒川、蓮田市、1903年)は通水断面が75cmの小規模な排水樋管だが、建設当初のゲートは
巻き上げ方式であった(現在はゲートは撤去されている)。皿田樋管の設計書にはゲートの形式を
選定するさいに川表と川裏の水頭差を考慮した記述が見られる(→埼玉県行政文書 明2499-20)。
(1)自動ゲート
上記の理由から、中〜大規模な排水樋門のゲート形式は自動ゲートが多い。
しかし当時の自動ゲートは現代の物とは根本的に思想が異なる。ゲートで自動的に水位を
制御しようではなく、ゲートの人力操作は不可能なので、自然の流況に任せよう(依存)という発想になる。
自動ゲートの設置には門柱は不要である。明治期に採用された自動ゲートは、2枚の門扉を
装備した形態から観音戸や合掌戸と呼ばれ、材質は木製が多かった。
内務省による利根川第一期改修工事の特殊工事として、明治40年(1907)に建設された、
阿玉川水門(逆流防止水門、千葉県香取郡)には、木製の合掌扉が設置されたとの記録が
残っている(→文献19、p.619)。
自動ゲートの歴史は古く、宝暦9年(1759)に島川(現.中川)に建設された島川門樋
(現在の古門樋橋付近にあった)には、既に木製の自動ゲートが装備されていた。
新編武蔵風土記稿(雄山閣、1957)の埼玉郡北大桑村(第10巻、p.310)に、島川門樋の解説と
概略図が載っている。”〜中略〜水の力によりて自らとざせる故、水逆流することを得ず、
門扉の開閉は水勢に任せて人力を待ざること、其製尤巧なりと云べし”と記されている。
概略図によれば、ゲートは5門で形式はスウィングゲートである。
自動ゲートは明治期には、自動門樋(扉)と呼ばれることもあった。
北埼玉郡川里町の屈巣沼(くすぬま)湖畔には、自動門樋の設計者を称えた石碑が残っている
(→屈巣沼東堰、明治45年竣工)。ただし、この自動門樋がどんな形式だったかは記されていない。
(2)人力操作のゲート
一方、取水施設には自動ゲートが付けられることは、まずない。必ず人力操作のゲートが設置される。
これは確実に動作すること、管理者の意思でゲートを開閉させること、時には微妙な水量調節のために
ゲートを中間開度に設定する必要があるからである。ただし、ゲートが巻き上げ方式ではなく、
引上げ方式だと、中間開度に設定することは、ほとんど不可能である。
ゲートの開度を中間に設定した場合(例えばゲートの下端が水路底から数10cmの高さ)、ゲート付近での
水の流れはもぐり流出となり、水はゲートの下端から放流され、流速も速くなる。
これによって、樋門付近の水路に堆積した土砂を掃流することができる。
ゲートを中間開度に設定することは、土砂吐を持たない樋門では、維持管理上からも
重要な操作である。樋管の底に土砂が堆積してしまうと、通水断面が狭くなるので、
樋門の通水能力は著しく低下してしまう。
(3)ゲートの門数が多い理由
取水施設のゲート形式はスルースゲートが多く、小規模な施設は引上げ方式、中規模な施設では
巻き上げ方式が一般的である。ただし、通水断面の大きい施設の場合、ゲートを一枚しか付けないと、
水圧に対して力学的にもたない(木製の場合)だけでなく、人力でゲートを操作するのも困難となる。
対策として、小さなゲートを複数枚取り付けられるように、ゲートの取付部だけ多連アーチなどにして
断面を小さく分割した。一見すると複雑な形態だが、実は使う人のことを考慮した巧妙なデザインといえる。
これが埼玉県の煉瓦樋管で好んで採用された、呑み口と吐き口でアーチの数が異なる形式である。
(例.見沼代用水元圦、葛西用水元圦、北河原用水元圦、弐郷半領猿又閘門、三軒家樋管など)
現代はゲートの維持管理を軽減させるために、可能な限りゲートは大きくして、門数を減らす考え方が
主流であるが、明治期は操作性を向上させるために、門数を増やす考え方が主流であった。
例として葛西用水元圦の場合、明治27年の時点では断面は2口だったが、大きな水圧のために
ゲートの開閉が困難だったので、明治39年には4口に改造、それでもまだゲートが重いので、
結局、明治44年にはゲートを鉄製から木製に交換している(→文献18、p.533)
取水堰や閘門(制水門)は水位の調節を主目的としているので、人力操作のゲートが設けられる。
ゲートが1門の小規模な施設では、門柱を設けてスルースゲート(引上げ方式)とすることもあったが、
埼玉県では複数のゲートを持つ施設で門柱を設けた事例はないようである。また、当時の取水堰は
構造形式がほぼ定型化されていて、堰柱の上部にはゲートの巻き上げ機を設置するスペースはなかった。
この致命的な欠点が煉瓦堰の寿命を早めたともいえる。一方、ゲート巻き上げ機を設置できるように
本体を改造して、生き長らえてきた古笊田堰(備前堀川、久喜市、1909年)の例もある。
(4)角落とし
一般的に、取水堰や閘門は通水断面が大きいので、ゲートの形式は角落しと呼ばれる木の板が
採用されることが多かった。自動ゲートと同じく、角落しも門柱が不要である。
角落しは常設されるゲートではなく、必要な時に必要な枚数を抜き差しする。
角落しによる水位の操作は、落とし込む板の枚数を増減することで行い、板を増やす(水位を高くする)、
板を引き抜く(水位を低くする)となる。ただし角落しはその方式からも明らかなように、
板と板の間に隙間が生じてしまうので、遮水性は高くない。
角落しは完全に止水しないで、ゲート上端から越流(放流)することも可能である。
これは現代のゲート形式では、2段ゲート(二葉式のローラーゲートなど)に相当する機能となる。
区分 | 形式 | ゲートの例 | 該当する樋管 |
自動 ゲート |
マイター | 大型の排水樋門(門樋)には、観音戸(観音開きのゲート)が取り付けられた。 このゲートは川の水位と流水の勢いに反応して、自動的に開閉する構造である。 五ヶ門樋(庄和町、中川 、1892) 、アーチ 、歯状装飾 、非・赤煉瓦 大小合併門樋(志木市、新河岸川 、1898) 、アーチ、隅石、歯状装飾、変則積み 永府門樋(吉見町、市野川用水、1901) 2連の箱、鋸状装飾 関根門樋(行田市、見沼代用水、1902)、アーチ、塔のみ残存 杣殿樋管(行田市〜熊谷市、忍川、1903)、箱 源兵衛門樋(行田市、見沼代用水、1903)、アーチ、塔のみ残存 落合門樋(騎西町、見沼代用水、1903)、アーチ、埋没、刻印煉瓦 水越門樋(富士見市、新河岸川、1904)、アーチ 、隅石、刻印煉瓦 千貫樋(さいたま市、荒川(旧堤)、1904)、2連アーチ、隅石 辯天門樋(行田市、旧忍川、1905)、アーチ、翼壁が曲面、刻印煉瓦 小剣樋管(東松山市、都幾川、1914)、箱、変則積み |
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スウィング | ゲートは一枚であり、ヒンジ(ゲート取り付け部の蝶つがい)を 軸にして自動的に開閉する。構造的には片側しかない、 マイーターゲートであり、大規模なものだと動作不可となる。 左の写真は、樋門の吐口を天端から写したもの。 通常、水は写真の下から上方向に流れるが、洪水時に増水すると、 ゲートは水圧で自動的に閉まり、洪水の進入を防ぐことができる。 矢来門樋(東松山市、都幾川、1903)、箱、変則積み、刻印煉瓦 |
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フラップ | 水路幅がごく小さい樋門にのみ使われる。 スウィングゲートを、上下方向に取り付けた形式であり、 スウィングゲートよりもさらに小さいゲートが使われる。 前吐樋管(東松山市、都幾川、1903)、円、刻印煉瓦 |
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人力 操作 |
角落し | 角落板の着脱には人員2名を要する。 操作は全て人力に頼り、鉤(かぎ)などと 呼ばれる金属製の棒を板の環に 引っ掛けて板を抜き差しした(枠抜き)。 その様子は弐郷半領猿又閘門に 設けられたブロンズ像で窺い知れる。 |
常設されるゲートではない。はめ板や角落板と呼ばれる木製の 堰板を必要に応じて、戸溝に複数枚差し込んで使う。 差し込む板の枚数によって、完全止水と堰板の上部からの 越流という2通りの水量調節が可能である。 堰板の両側に取り付けられた金属の環は 板の着脱用(板の浮上防止効果もある)。 倉松落大口逆除(春日部市、旧倉松落 、1891)、4連アーチ、竪積み、鋸状装飾 、非・赤煉瓦 甚左衛門堰枠(草加市、伝右川 、1894)、2連アーチ 、塔、隅石、鋸状装飾、非・赤煉瓦 大島新田関枠(杉戸町、安戸落、1897)、4門 万年堰(宮代町、備前前堀川、1902)、3門、一部残存、石碑 三間樋(騎西町、新川用水(見沼代)、1902)、アーチ、埋没、塔、呑口3→吐口1 秋葉前堰(熊谷市、1903)、1門、側壁が曲面、笠石 榎戸堰(吹上町、元荒川、1903)、3門、隅石、一部残存 京塚樋管(川島町、長楽用水、1903)、箱、塔 庄兵衛堰枠(白岡町、庄兵衛堀川、1907)、2門、埋没、刻印煉瓦 古笊田堰(久喜市、備前堀川、1909)、5門 弐郷半領猿又閘門(東京都葛飾区、大場川、1909)、アーチ、呑口4→吐口6 三軒家樋管(川越市、新河岸川放水路、1910)、アーチ、隅石 、呑口1→吐口2 二郷半領用水逃樋(三郷市、第二大場川、1912)、アーチ 二郷半領不動堀樋(三郷市、第二大場川、1914)、アーチ |
スルース (引上げ) |
比較的小規模な樋門に使われた古典的なゲート。 (取っ手が付いているのが特徴) ゲートの操作は完全に引上げるか、押しこむかのみで、 中間の開度を設定するのが困難であるのが欠点。 米ノ谷樋管?(杉戸町、中川、1897)、箱、変則積み 松原堰(行田市、1901)、1門、埋没、側壁が曲面 堂前堰(行田市、1901)、1門、埋没、側壁が曲面 皿田樋管(蓮田市、元荒川、1903)、円、堤防に対して斜めに設置 山形樋管(富士見市、新河岸川(旧堤)、1904)、箱 笠原樋(鴻巣市、元荒川、1905)、箱 古笊田堰の取水口(久喜市、備前堀川、1909) |
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スルース (巻き上げ) |
スピンドルとハンドルを装備。 近代になってから量産された形式。 実用化されていたかは不明だが、 原形は近世に既にあったようである。 ハンドルを回転させることによって、 ゲートを開閉(上下へ移動)できる。 中間開度の設定も可能。 |
四箇村水閘(春日部市、中川、1896)、アーチ、鋸状装飾、隅石 吉根樋管(坂戸市、高麗川、1898)、箱 鎌田樋管(東松山市、九十九川、1899)、円、土被り大 北美圦樋(志木市、新河岸川(旧堤)、1899)、箱、隅石、変則積み 新田圦樋(志木市、新河岸川(旧堤)、1900)、箱、変則積み 榎戸堰組合用水樋管(吹上町、元荒川、1901)、アーチ、塔 久保樋(行田市、1901)、箱、銘板とゲート巻き上げ台残存、石碑 永傳樋管(東松山市、都幾川、1901)、箱 山王樋管(川島町、長楽用水、1901)、アーチ 笹原門樋(川越市、八幡川?、1901)、アーチ 、塔、歯状装飾、刻印煉瓦 三原樋管(東松山市、都幾川、1902)、円 高畑樋管(東松山市、都幾川、1903)、箱、塔、変則積み 奈目曽樋管(東松山市、都幾川、1903)、箱、塔、変則積み、刻印煉瓦 前樋管(東松山市、都幾川、1903)、箱、変則積み、刻印煉瓦 北河原用水元圦(行田市、中条堤、1903)、アーチ、塔(鋸状装飾)、竪積み、呑口2→吐口1 阻水エン塔(吉見町、大沼、1904)、円、取水塔、刻印煉瓦 新圦(幸手市、中川、1905)、箱、隅石 四反田樋管(東松山市、都幾川、1905)、箱 坂東樋管?(吉見町、横見川 1905)、箱、笠石 沼口門樋(川越市、伊佐沼、1905)、2門 新久保用水樋管(菖蒲町、備前堀川、1915)、箱、塔、刻印煉瓦 |
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