鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法
【課題】無駄な部材の使用を極力低減することができ、これに伴い材料コストの低減を図ることが可能であるとともに、礫体捕捉部材としての機能を長期に亘って発揮することのできる鋼製スリットダムを提供する。
【解決手段】川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱１１と、複数の支柱１１の互いに対向する側部１１ａから川幅方向に突出された一対の受け部材２１と、一対の受け部材２１上において両端部３１ａが支持される断面円形状の礫体捕捉部材３１と、一対の受け部材２１の外面に固着された取付金具２３と、礫体捕捉部材３１の外周面に固着され、取付金具２３に着脱可能に連結された被取付金具３３とを備える。
【解決手段】川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱１１と、複数の支柱１１の互いに対向する側部１１ａから川幅方向に突出された一対の受け部材２１と、一対の受け部材２１上において両端部３１ａが支持される断面円形状の礫体捕捉部材３１と、一対の受け部材２１の外面に固着された取付金具２３と、礫体捕捉部材３１の外周面に固着され、取付金具２３に着脱可能に連結された被取付金具３３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の土石流、流木対策用等として好適に用いられる鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、土石流発生時に河川を流れる巨礫、流木等の礫体が河川下流側へ流出するのを防止するため、図１２に示すような鋼製スリットダム１０１が提案されている。この鋼製スリットダム１０１は、複数の鋼管部材を組み合わせて形成される骨組構造体としてのスリットダム本体１１０から構成されている。
【０００３】
このスリットダム本体１１０は、河川１０７の川幅方向に間隔を空けて構築される堤体１０３間に配置されるもので、川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱１１１と、支柱１１１に接続された横梁１１３とを備えている。河川１０７の上流側から下流側にかけて流れてくる比較的粒径の大きな礫体や流木等は、このスリットダム本体１１０に衝突することによって捕捉されることになる。
【０００４】
ところで、近年においては、家屋等が周囲に多く存在する河川の上流側においてこのような鋼製スリットダムが配置されるケースが増加してきている。このため、保全対象となる下流側の家屋等の安全性を確保する観点から、土石流中に含まれる粒径の小さい中小礫も捕捉可能となるよう礫体捕捉性能を向上させた構造の鋼製スリットダムの提案が望まれている。
【０００５】
このような構造の鋼製スリットダムとしては、例えば、特許文献１、２に記載のようなものが提案されている。特許文献１において提案されている鋼製スリットダムは、リングネット、エキスパンドメタル、Ｈ形鋼等によって構成される礫捕捉用部材をスリットダム本体に上流側から取り付けることを特徴としている。特許文献２において提案されている鋼製スリットダムは、複数本の縦桟、横桟を格子状に組んで構成される中小礫捕捉部材をスリットダム本体に上流側から取り付けたことを特徴としている。
【０００６】
何れの文献においても、スリットダム本体に対して礫体捕捉用の部材を取り付けることによって、川幅方向に間隔をあけて複数の鋼管柱間を通過しようとする礫体をその礫体捕捉用の部材によって捕捉する構造の鋼製スリットダムが開示されており、これによって、鋼製スリットダムの礫体捕捉性能の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０１０１９号公報
【特許文献２】特開２００７−１９１９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示のＨ形鋼からなる礫捕捉用部材や特許文献２に開示の中小礫捕捉部材のような礫体捕捉部材は、何れもスリットダム本体を構成する鋼管部材を上流側から交差して覆うような構造とされている。これは、礫体を捕捉する機能を有する部材がその交差部で二重に用いられていることを意味しており、その分、同機能を有する部材のために無駄な材料が用いられ、材料コストの高騰を招くこととなる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、スリットダム本体に対して中小礫の捕捉を容易とする礫体捕捉部材を取り付ける場合において、無駄な部材の使用を極力低減することができ、これに伴い材料コストの低減を図ることが可能である鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法を発明した。
【００１１】
第１発明に係る鋼製スリットダムは、河川の川幅方向に間隔を空けて構築された堤体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、前記川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱と、前記複数の支柱の互いに対向する側部から前記川幅方向に突出された一対の受け部材と、前記一対の受け部材上において両端部が支持される断面円形状の礫体捕捉部材と、前記一対の受け部材の外面に固着された取付金具と、前記礫体捕捉部材の外周面に固着され、前記取付金具に着脱可能に連結された被取付金具とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明において、前記被取付金具は、前記礫体捕捉部材を吊り支持するための索状体が挿通される挿通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る鋼製スリットダムは、第２発明において、前記被取付金具は、前記取付金具に形成されたボルト孔とその挿通孔とに挿通されるボルトに対してナットが螺合されることによって前記取付金具に着脱可能に連結されていることを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第３発明の何れか一つの発明において、前記一対の受け部材は、前記礫体捕捉部材の周方向の一端から他端側に向けて形成された嵌合溝を有し、前記被取付金具は、前記嵌合溝内に嵌合されていることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第４発明の何れか一つの発明において、前記一対の受け部材上に配置された弾性体を更に備え、前記礫体捕捉部材は、前記一対の受け部材上においてその両端が前記弾性体を介して支持されていることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第５発明の何れか一つの発明において、前記受け部材は、前記礫体捕捉部材の端部を下側から支持する支持部と、前記河川の上流側から下流側に向けて衝撃力が前記礫体捕捉部材に作用した際に、当該礫体捕捉部材の端部を下流側から支持する保持部とを有することを特徴とする。
【００１７】
第７発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第６発明の何れか一つの発明において、前記受け部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第８発明に係る礫体捕捉部材は、第１発明〜第７発明の何れか一つの発明に係る鋼製スリットダムに用いられることを特徴とする。
【００１９】
第９発明に係る礫体捕捉部材の取り付け方法は、第１発明〜第７発明の何れか一つの発明に係る複数の支柱を有するスリットダム本体に対して前記礫体捕捉部材を取り付ける方法であって、前記礫体捕捉部材の外周面に固着された被取付部材に索状体を取り付けたうえで当該索状体により当該礫体捕捉部材を吊り支持し、前記一対の受け部材上に前記礫体捕捉部材の両端部を配置し、前記一対の受け部材の取付金具に対して前記礫体捕捉部材の被取付金具を近接させるように前記礫体捕捉部材を前記一対の受け部材上で回動させ、前記一対の受け部材の取付金具と前記礫体捕捉部材の被取付金具とを着脱可能に連結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明によれば、複数の礫体捕捉部材のうちの一部が損傷した場合に、交換による補修が必要な一部の部材以外は交換することなく補修が完了するため、補修作業を容易に行うことができるとともに、余計な補修コストの発生を抑えることが可能となる。また、礫体捕捉部材が複数の支柱間に配置される構造となっているので、礫体を捕捉する機能を有する部材の無駄な使用が抑えられ、その分、材料コストを抑えることが可能となる。また、所望の礫体捕捉能力が得られるよう設計するうえで、受け部材の配置位置について、他の受け部材の配置位置等に大きな影響を受けることなく設計でき、設計上の自由度に優れたものとなっている。また、礫体捕捉部材をスリットダム本体に取り付けたとしても、これら相互間で作用する温度応力による影響を抑えることが可能となっている。
【００２１】
第２発明によれば、被取付金具によって吊り支持の機能と他部材への連結の機能とを兼用させているので、交換することが前提の礫体捕捉部材の構成を大きく簡略化することができるうえ、鋼製スリットダム全体のコストの低減を図ることが可能となる。
【００２２】
第４発明によれば、礫体捕捉部材に対して礫体が衝突して礫体捕捉部材が大きく変形した場合でも、一対の受け部材から礫体捕捉部材の両端部が外れにくくなることに加えて、礫体捕捉部材の取り付け作業時において取付金具と被取付金具との位置合わせが容易となる。
【００２３】
第５発明によれば、礫体捕捉部材の受け部材に対する密着度を高めて、礫体捕捉部材を受け部材上で安定して支持することが可能となる。また、礫体との衝突により礫体捕捉部材に対して衝撃力が作用した際に、受け部材の広い範囲にこの衝撃力を分散させて伝達させることが可能となり、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００２４】
第７発明によれば、礫体捕捉部材を受け部材上に配置し易くなることに加え、礫体が礫体捕捉部材に対して衝突した際に受け部材に対して衝突による荷重が分散して伝達され易くなり、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る鋼製スリットダムの構成の一例を示す一部横断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】一対の受け部材上において両端部が支持されている礫体捕捉部材の構成を上流側からみた状態を示す正面図である。
【図４】一対の受け部材上において両端部が支持されている礫体捕捉部材の構成を下流側からみた状態を示す背面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】（ａ）は礫体捕捉部材の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は礫体捕捉部材の他の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図８】礫体捕捉部材をスリットダム本体に対して取り付ける方法について説明するための図である。
【図９】本発明に係る受け部材の他の実施形態について示す背面図である。
【図１０】他の実施形態に係る礫体捕捉部材の被取付金具を受け部材の取付金具に連結した状態を示す側面断面図である。
【図１１】本発明に係る嵌合溝の他の実施形態について示す背面図である。
【図１２】従来の鋼製スリットダムについて説明するための一部横断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した鋼製スリットダムを実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
まず、本発明に係る鋼製スリットダム１の第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係る鋼製スリットダム１の構成の一例を示す一部横断正面図を示しており、図２は、そのＡ−Ａ線断面図を示している。
【００２８】
鋼製スリットダム１は、河川７の川幅方向に間隔を空けて構築された堤体３間に配置されるものであり、その堤体３間の河床９上には基礎コンクリート５が打設されている。堤体３は、河床９上に構築された剛性に優れた構造体であり、例えば、コンクリート等から構築される。また、堤体３は、この他に、複数の鋼矢板を組み合わせる等して筒状構造体を構築し、その内部に土砂等を充填して構成されていてもよい。
【００２９】
鋼製スリットダム１は、上下方向や水平方向等に延長されてなる複数の断面円形状の鋼管部材を組み合わせて形成される骨組構造体としてのスリットダム本体１０を備えている。図示の例では、河川７の川幅方向に間隔を空けて二つのスリットダム本体１０が配置されているが、スリットダム本体１０の数については特に限定するものではない。また、スリットダム本体１０を構成する鋼管部材は、断面角形状に形成されていてもよい。
【００３０】
本実施形態におけるスリットダム本体１０は、河川７の川幅方向や流れ方向に間隔を空けて基礎コンクリート５上で傾斜して立設される複数の支柱１１と、支柱１１に接続された横梁１３とを備えている。横梁１３は、本実施形態において、河川７の川幅方向や流れ方向に隣り合う支柱１１に接続されることによって、それらの支柱１１間に架設されている。
【００３１】
河川７の上流側に位置する支柱１１は、その下端から上端に向かうにつれて河川７の下流側に傾斜するように設けられ、下流側に位置する支柱１１は、その下端から上端に向かうにつれて河川７の上流側に傾斜するよう設けられている。各支柱１１は、その下端部が基礎コンクリート５内に埋め込み固定されている。
【００３２】
支柱１１は、その上端部や中間部から川幅方向及び流れ方向に隣り合う支柱１１に向けて、横梁１３の一部を構成する水平部材１４が突出されている。水平部材１４の先端には環状のフランジ１５が固着されている。略同一方向に直列に配置された複数の水平部材１４は、互いにフランジ１５を当接させたうえでこれらをボルトナット等により固定することによって連結されており、これら直列に配置された複数の水平部材１４によって一つの横梁１３が構成されている。
【００３３】
ここで、本発明に係る鋼製スリットダム１は、複数の支柱１１に対向する側部１１ａから川幅方向に突出された一対の受け部材２１と、その一対の受け部材２１上において両端部３１ａが支持された断面円形状の礫体捕捉部材３１とを備えている。受け部材２１は、本実施形態において略円弧状に形成されている。
【００３４】
これら一対の受け部材２１と礫体捕捉部材３１とは、複数の支柱１１間においてその支柱１１の軸方向に間隔を空けて複数設けられている。また、一対の受け部材２１と礫体捕捉部材３１とは、一つのスリットダム本体１０を構成する複数の支柱１１間や、川幅方向に隣り合う複数のスリットダム本体１０を構成する複数の支柱１１間に設けられている。これによって、複数の支柱１１間を通過しようとする礫体を礫体捕捉部材３１に衝突させることによって捕捉することが可能となっている。これら一対の受け部材２１と礫体捕捉部材３１とは、必要となる礫体捕捉能力に応じて、その設けられる数、位置等が調整されている。
【００３５】
図３は、一対の受け部材２１上において両端部３１ａが支持されている礫体捕捉部材３１の構成を上流側からみた状態を示す正面図であり、図４は、これを下流側からみた状態を示す背面図である。また、図５は、図４の部分拡大図であり、図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。また、図７（ａ）は、礫体捕捉部材３１の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は礫体捕捉部材３１の他の実施形態の構成を示す斜視図である。
【００３６】
本発明に係る鋼製スリットダム１は、図３〜図７に示すように、一対の受け部材２１の外面に固着された取付金具２３と、礫体捕捉部材３１の外周面に固着された被取付金具３３とを更に備えている。
【００３７】
受け部材２１は、図５等に示すように、その川幅方向の基端部２１ｆが支柱１１の外周面１１ｂに沿うような形状に形成されており、その基端部２１ｆを支柱１１に対して当接させたうえで溶接等して固着されている。受け部材２１は、例えば、円形鋼管を周方向に複数に切断する等の加工によって得られるものである。
【００３８】
受け部材２１は、図６に示すように、礫体捕捉部材３１の端部３１ａを下側から支持する支持部２１ａと、礫体との衝突により上流側から下流側に向けて衝撃力が礫体捕捉部材３１に対して作用した場合に、礫体捕捉部材３１の端部３１ａを下流側から支持してこの礫体捕捉部材３１が受け部材２１から抜け出ないように保持する保持部２１ｂとを有する。受け部材２１は、鉛直下側に位置する支持部２１ａと、この支持部２１ａより下流側に位置する保持部２１ｂを有するものであれば、その形状について特に限定するものではなく、その形状は、略円弧状の他に、Ｌ字状、多角形状等に形成されていてもよい。なお、受け部材２１が略円弧状に形成されている場合、礫体捕捉部材３１をその上に配置し易くなることに加え、礫体捕捉部材３１に対して面接触し易くなるので、礫体が礫体捕捉部材３１に対して衝突した際に受け部材２１に対して衝突による荷重が分散して伝達され易くなり、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００３９】
受け部材２１は、支持部２１ａ側への長さが長くなるほど礫体捕捉部材３１を支持部２１ａによって安定して支持することができ、保持部２１ｂ側への長さが長くなるほど、礫体捕捉部材３１に対して衝撃力が作用した場合に礫体捕捉部材３１を保持部２１ｂによって安定して保持することができる。但し、受け部材２１として略円弧状に形成されたものを用いる場合は、半円の円弧状をなす形状から更にその周方向長さが長くなるよう形成されてしまうと、礫体捕捉部材３１の端部３１ａを配置することが徐々に困難となるうえ、円形鋼管から加工して受け部材２１を得る場合に一つの円形鋼管から一つの受け部材２１しか得られなくなってしまい経済性の低下を招くので、これらの点を考慮の上その長さが調整されていることが好ましい。
【００４０】
なお、受け部材２１として略円弧状に形成されたものを用いる場合等においては、その支持部２１ａ側への周方向長さが長くなるほど支持部２１ａ上に水が溜まり易くなるので、本実施形態のように、支持部２１ａ上に貯まった水を除くための水抜き孔２１ｅが形成されていることが好ましい。
【００４１】
受け部材２１は、図５、図６等に示すように、礫体捕捉部材３１の周方向の一端２１ｄから他端２１ｃ側に向けて、換言すると、保持部２１ｂ側から支持部２１ａ側に向けて嵌合溝２５が形成されている。本実施形態の受け部材２１は、嵌合溝２５の側壁面とその外周面との縁部２１ｈに沿うように、その外周面に対して板状の取付金具２３が溶接等により固着されている。本実施形態の板状の取付金具２３は、礫体捕捉部材３１の周方向と略平行となるように受け部材２１に固着されている。本実施形態の取付金具２３は、礫体捕捉部材３１の軸方向に貫通するボルト孔２４が形成されている。
【００４２】
礫体捕捉部材３１は、本実施形態において、中空の断面円形状の鋼管部材から構成されている。これにより、礫体との衝突時において礫体捕捉部材３１自体が大きく変形することによって礫体からの衝撃力を吸収しやすくなり、スリットダム本体１０に過度の衝撃力が加わるのを抑えることができるというメリットがある。
【００４３】
礫体捕捉部材３１は、スリットダム本体１０を構成する鋼管部材と異なり、礫体との衝突時において破断さえしなければ変形してもよいので、本実施形態のようにスリットダム本体１０を構成する鋼管部材より小径、薄肉の低強度部材を用いてもよく、これによってコストの低減を図るようにしてもよい。
【００４４】
礫体捕捉部材３１は、図７（ａ）等に示すように、その軸方向両端の開口を塞ぐように端板３２が溶接等により固着されている。これにより、中空断面の礫体捕捉部材３１内に水が浸入するのを防止し、腐食の発生を防止することが可能となっている。
【００４５】
礫体捕捉部材３１は、図５、図７（ａ）に示すように、その軸方向の両端部３１ａに板状の被取付金具３３が溶接等により固着されている。この被取付金具３３は、取付金具２３に対して着脱可能に連結されるものであり、取付金具２３に応じた位置に固着されている。本実施形態の板状の被取付金具３３は、礫体捕捉部材３１の周方向と略平行となるようにその礫体捕捉部材３１に固着されている。本実施形態の被取付金具３３は、礫体捕捉部材３１の軸方向に貫通する挿通孔３５が形成されている。
【００４６】
板状の被取付金具３３は、この他の実施形態として、例えば、図７（ｂ）に示すように、礫体捕捉部材３１の軸方向と略平行となるようにその礫体捕捉部材３１に固着されていてもよく、その向きについては特に限定するものではない。
【００４７】
また、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３は、図５に示すように、一対の受け部材２１の取付金具２３に着脱可能に連結されている。本実施形態においては、取付金具２３のボルト孔２４と被取付金具３３の挿通孔３５とを挿通されるボルト４１に対してナット４３が螺合されることによって、これらが着脱可能に連結されている。なお、これらはクランプ金具等の公知の連結手段によって連結されていてもよい。
【００４８】
本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の両端部３１ａの被取付金具３３が、一対の受け部材２１の嵌合溝２５内に嵌合されている。これにより、礫体捕捉部材３１に対して礫体が衝突して礫体捕捉部材３１が大きく変形した場合でも、嵌合溝２５の溝側壁面等に被取付金具３３が係合されて礫体捕捉部材３１の両端部３１ａが一対の受け部材２１から外れにくくなる。また、これに加えて、後述のように、礫体捕捉部材３１の取り付け作業時において取付金具２３と被取付金具３３との位置合わせが容易となるメリットがある。
【００４９】
本実施形態においては、一対の受け部材２１上に弾性体２７が配置されており、礫体捕捉部材３１は、一対の受け部材２１の内周面上においてその弾性体２７を介して支持されている。このような弾性体２７が配置されることによって、礫体捕捉部材３１の受け部材２１に対する密着度を高めて、礫体捕捉部材３１を受け部材２１上で安定して支持することが可能となる。また、礫体との衝突により礫体捕捉部材３１に対して衝撃力が作用した際に、礫体捕捉部材３１の端部３１ａから弾性体２７を介して受け部材２１の広い範囲にこの衝撃力を分散させて伝達させることが可能となるので、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００５０】
弾性体２７は、例えば、天然ゴムや合成ゴムから構成される。弾性体２７は、後述のように、一対の受け部材２１上で礫体捕捉部材３１を回動させる際に受け部材２１上から剥がれない限りその取り付け方法について特に限定するものではなく、受け部材２１に接着されていなくともよいし、接着剤等により接着されていてもよい。なお、この弾性体２７は、本発明において必須とはならず、受け部材２１上に配置されていなくともよい。
【００５１】
次に、このような礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に対して取り付ける方法について、スリットダム本体１０の構築方法の一例とともに説明する。図８は、礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に対して取り付ける方法について説明するための図である。
【００５２】
まず、河川７の河床９上に基礎コンクリート５を打設、固化させた後、その上でスリットダム本体１０を構成する各鋼管部材を組み合わせて基礎コンクリート５上にスリットダム本体１０を配置する。続いて、スリットダム本体１０の支柱１１の下端から所定の高さまで基礎コンクリート５を更に打設し、基礎コンクリート５内に支柱１１の下端部を埋め込み固定させる。
【００５３】
以上がスリットダム本体１０の構築方法の一例であるが、その構築方法については公知の如何なる方法を用いてもよいのは勿論である。また、堤体３は、スリットダム本体１０の構築と並行して行なうようにすればよい。
【００５４】
次に、図８（ａ）に示すように、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３にワイヤーロープ等からなる索状体４５を取り付け、そのうえで索状体４５をクレーンで吊り上げる等して索状体４５により礫体捕捉部材３１を吊り支持する。本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３の挿通孔３５に索状体４５を挿通させることによって、被取付金具３３に索状体４５を取り付けることとしている。これにより、被取付金具３３の挿通孔３５によりボルト４１の挿通用孔と索状体４５の挿通用孔とを兼用することが可能となる。なお、被取付金具３３に突起を設けてこの突起に索状体４５を巻き付ける等して被取付金具３３に索状体４５を取り付けるようにしてもよく、被取付金具３３への索状体４５の取り付け方法は特に限定するものではない。
【００５５】
次に、図８（ｂ）に示すように、複数の支柱１１の互いに対向する側部１１ａから突出された一対の受け部材２１上に礫体捕捉部材３１の両端部３１ａを配置する。配置後の状態は、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３が上側に位置することになる。
【００５６】
次に、一対の受け部材２１の取付金具２３に対して礫体捕捉部材３１の被取付金具３３を近接させるように、礫体捕捉部材３１をその軸方向回りに一対の受け部材２１上で回動させることによって、取付金具２３と被取付金具３３との位置合わせを行なう。本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３に取り付けられた索状体４５を下流側に向けて引っ張ることによって、礫体捕捉部材３１を回動させている。これにより、礫体捕捉部材３１を回動させる作業を非常に簡単に行なうことが可能となる。なお、礫体捕捉部材３１は、作業員が手作業にて回動させてよいのは勿論である。
【００５７】
ここで、本実施形態においては、受け部材２１の嵌合溝２５内に礫体捕捉部材３１の被取付金具３３を嵌合させるように、礫体捕捉部材３１を一対の受け部材２１上で回動させることになる。これにより、礫体捕捉部材３１の配置後に受け部材２１に対して礫体捕捉部材３１がその軸方向に位置ずれが生じていても、容易にそのずれを修正して位置合わせ精度を高めることが可能となる。
【００５８】
因みに、受け部材２１の嵌合溝２５内に被取付金具３３を嵌合させた後に、礫体捕捉部材３１を一対の受け部材２１上で更に回動させることにより、嵌合溝２５の奥壁面に被取付金具３３が係止されて、それ以上の回動が抑えられることになる。この際に、被取付金具３３の係止位置に応じた位置に取付金具２３があるように調整しておけば、これらの周方向の位置合わせが容易となる。
【００５９】
次に、図８（ｃ）に示すように、一対の受け部材２１の取付金具２３と礫体捕捉部材３１の被取付金具３３とを、例えば、ボルト４１及びナット４３によって着脱可能に連結する。これによって、礫体捕捉部材３１がスリットダム本体１０に対して取り付けられる。
【００６０】
なお、上述の説明においては、礫体捕捉部材３１を吊り支持してスリットダム本体１０に対して取り付ける方法について説明したが、礫体捕捉部材３１を作業員が把持して直接一対の受け部材２１上に配置する等してよいのは勿論である。
【００６１】
次に、本発明に係る鋼製スリットダム１の作用効果について説明する。
【００６２】
河川７の上流側から下流側に向けて流れてきた巨礫、流木、中小礫のうち、巨礫、流木は、主としてスリットダム本体１０に対して衝突してこのスリットダム本体１０によって捕捉され、中小礫は、主として礫体捕捉部材３１やスリットダム本体１０に対して衝突してこれらによって捕捉されることになる。
【００６３】
ここで、本発明に係る鋼製スリットダム１によれば、礫体捕捉部材３１が損傷した場合に、スリットダム本体１０に取り付けられている複数の礫体捕捉部材３１のうち、交換による補修が必要な一部の部材以外は交換することなく補修が完了するため、補修作業を容易に行うことができるとともに、余計な補修コストの発生を抑えることが可能となる。
【００６４】
また、礫体捕捉部材３１が、スリットダム本体１０を構成する鋼管部材を上流側から交差して覆うように設けられているのではなく、複数の支柱１１間に配置される構造となっている。このため、礫体を捕捉する機能を有する部材の無駄な使用が抑えられ、その分、材料コストを抑えることが可能となっている。
【００６５】
また、礫体捕捉部材３１を取り付けることによって鋼製スリットダム１の礫体捕捉能力を向上させるうえでは、礫体捕捉部材３１の取り付け位置や他の礫体捕捉部材３１との間隔を調節して、所望の礫体捕捉能力が得られるように設計することになる。ここで、本発明の鋼製スリットダム１は、支柱１１での受け部材２１の配置位置について、他の受け部材２１の配置位置等に大きな影響を受けることなく設計できるため、設計上の自由度に優れたものとなっている。
【００６６】
また、礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に取り付けるに際して、取付金具２３及び被取付金具３３は、巨礫等が河川７を流れていないような平常時において一対の受け部材２１上で礫体捕捉部材３１を位置保持できる程度に連結されていればよく、強固に連結する必要がない。このため、礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に取り付けたとしても、相互間で作用する温度応力による影響を抑えることが可能となっている。
【００６７】
また、本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の吊り支持時において被取付金具３３の挿通孔３５に索状体４５を挿通させており、礫体捕捉部材３１の受け部材２１への取り付け時においては被取付金具３３の挿通孔３５と取付金具２３のボルト孔２４とにボルト４１を挿通させており、被取付金具３３によって吊り支持の機能と他部材への連結の機能とを兼用させている。このため、交換することが前提の礫体捕捉部材３１の構成を大きく簡略化することができるうえ、鋼製スリットダム１全体のコストの低減を図ることが可能となる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【００６９】
例えば、取付金具２３、被取付金具３３は、その形状について特に限定するものではない。また、これらに加えて礫体捕捉部材３１や受け部材２１は、その材質について、鋼材等の鉄系金属やアルミ等の非鉄系金属の何れから構成されていてもよい。
【００７０】
図９は、本発明に係る受け部材２１の他の実施形態について示す背面図である。本実施形態においては、板状の取付金具２３が、受け部材２１に固着された固着部２３ａと、固着部２３ａに対して直交する係止部２３ｂとを有しており、これらによって略Ｌ字状に形成されている。取付金具２３の固着部２３ａは、受け部材２１の川幅方向の先端部２１ｉにおいて礫体捕捉部材３１の周方向と略平行となるようにその受け部材２１に固着されている。固着部２３ａには、礫体捕捉部材３１の軸方向に貫通するボルト孔２４が形成されている。
【００７１】
本実施形態においても、受け部材２１の取付金具２３のボルト孔２４と礫体捕捉部材３１の被取付金具３３の挿通孔３５とを挿通されるボルト４１に対してナット４３が螺合されることによって、これらが着脱可能に連結される。
【００７２】
礫体捕捉部材３１のスリットダム本体１０に対する取り付け時においては、一対の受け部材２１上で礫体捕捉部材３１を回動させることになるが、受け部材２１の取付金具２３の係止部２３ｂに被取付金具３３が係合されて、それ以上の回動が抑えられることになる。
【００７３】
このように、取付金具２３の受け部材２１に対する固着位置は特に限定するものではなく、この他にも、図１０に示すように、礫体捕捉部材３１の周方向の一端２１ｄ側において礫体捕捉部材３１の軸方向と略平行となるように固着されていてもよい。この場合、礫体捕捉部材３１としては、図７（ｂ）に示すような、板状の被取付金具３３が礫体捕捉部材３１の軸方向と略平行となるように固着されたものを用いることになる。
【００７４】
因みに、この取付金具２３は、受け部材２１の下側ではなく河川７の下流側に向けて突出するよう固着されていることが好ましい。これにより、礫体が取付金具２３に対して衝突するのを防止することができ、礫体が取付金具２３に衝突することにより受け部材２１への局所的な荷重の負荷を抑えて受け部材２１の耐久性を高めることができる。
【００７５】
図１１は、本発明に係る嵌合溝２５の他の実施形態について示す背面図である。本実施形態においては、嵌合溝２５の溝幅Ｌ１が被取付金具３３の厚みＬ２より大きくなるよう形成されている。これにより、被取付金具３３の礫体捕捉部材３１に対する位置関係に製作誤差が生じていたとしても、被取付金具３３を嵌合溝２５内に嵌合させることができ、この製作誤差を吸収することができるので好ましい。
【００７６】
因みに、被取付金具３３と取付金具２３とは、これらをボルト４１、ナット４３によって連結する場合でもボルト４１に軸力を導入する等して強固に連結する必要はなく、図１１に示すように、これらの間に間隔が空いた状態で連結されるようにしていてもよい。
【００７７】
また、スリットダム本体１０は、その支柱１１や横梁１３の数について特に限定するものではないし、基礎コンクリート５上で支柱１１が略鉛直に立設されていてもよい。また、横梁１３は、川幅方向に間隔を空けて立設された３つ以上の支柱１１と交差するように接続されていてもよいし、その両端が堤体３内に埋め込まれた鞘管内に挿入されるように構成されていてもよい。また、支柱１１に対して基礎コンクリート５から傾斜して立設された他の支柱１１が接続されていてもよい。
【００７８】
また、礫体捕捉部材３１が取り付けられるべき支柱１１は、上述の実施形態において説明したように、スリットダム本体１０の最上流側に位置する支柱１１とすることが好ましく、これによって、礫体捕捉部材３１に対して礫体が衝突する際に発生する荷重を有効に基礎コンクリート５に分散させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 鋼製スリットダム
３ 堤体
５ 基礎コンクリート
７ 河川
９ 河床
１０ スリットダム本体
１１ 支柱
１３ 横梁
２１ 受け部材
２１ａ 支持部
２１ｂ 保持部
２３ 取付金具
２４ ボルト孔
２５ 嵌合溝
２７ 弾性体
３１ 礫体捕捉部材
３３ 被取付金具
３５ 挿通孔
４１ ボルト
４３ ナット
４５ 索状体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の土石流、流木対策用等として好適に用いられる鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、土石流発生時に河川を流れる巨礫、流木等の礫体が河川下流側へ流出するのを防止するため、図１２に示すような鋼製スリットダム１０１が提案されている。この鋼製スリットダム１０１は、複数の鋼管部材を組み合わせて形成される骨組構造体としてのスリットダム本体１１０から構成されている。
【０００３】
このスリットダム本体１１０は、河川１０７の川幅方向に間隔を空けて構築される堤体１０３間に配置されるもので、川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱１１１と、支柱１１１に接続された横梁１１３とを備えている。河川１０７の上流側から下流側にかけて流れてくる比較的粒径の大きな礫体や流木等は、このスリットダム本体１１０に衝突することによって捕捉されることになる。
【０００４】
ところで、近年においては、家屋等が周囲に多く存在する河川の上流側においてこのような鋼製スリットダムが配置されるケースが増加してきている。このため、保全対象となる下流側の家屋等の安全性を確保する観点から、土石流中に含まれる粒径の小さい中小礫も捕捉可能となるよう礫体捕捉性能を向上させた構造の鋼製スリットダムの提案が望まれている。
【０００５】
このような構造の鋼製スリットダムとしては、例えば、特許文献１、２に記載のようなものが提案されている。特許文献１において提案されている鋼製スリットダムは、リングネット、エキスパンドメタル、Ｈ形鋼等によって構成される礫捕捉用部材をスリットダム本体に上流側から取り付けることを特徴としている。特許文献２において提案されている鋼製スリットダムは、複数本の縦桟、横桟を格子状に組んで構成される中小礫捕捉部材をスリットダム本体に上流側から取り付けたことを特徴としている。
【０００６】
何れの文献においても、スリットダム本体に対して礫体捕捉用の部材を取り付けることによって、川幅方向に間隔をあけて複数の鋼管柱間を通過しようとする礫体をその礫体捕捉用の部材によって捕捉する構造の鋼製スリットダムが開示されており、これによって、鋼製スリットダムの礫体捕捉性能の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０１０１９号公報
【特許文献２】特開２００７−１９１９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示のＨ形鋼からなる礫捕捉用部材や特許文献２に開示の中小礫捕捉部材のような礫体捕捉部材は、何れもスリットダム本体を構成する鋼管部材を上流側から交差して覆うような構造とされている。これは、礫体を捕捉する機能を有する部材がその交差部で二重に用いられていることを意味しており、その分、同機能を有する部材のために無駄な材料が用いられ、材料コストの高騰を招くこととなる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、スリットダム本体に対して中小礫の捕捉を容易とする礫体捕捉部材を取り付ける場合において、無駄な部材の使用を極力低減することができ、これに伴い材料コストの低減を図ることが可能である鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の鋼製スリットダム、これに用いられる礫体捕捉部材及びその取り付け方法を発明した。
【００１１】
第１発明に係る鋼製スリットダムは、河川の川幅方向に間隔を空けて構築された堤体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、前記川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱と、前記複数の支柱の互いに対向する側部から前記川幅方向に突出された一対の受け部材と、前記一対の受け部材上において両端部が支持される断面円形状の礫体捕捉部材と、前記一対の受け部材の外面に固着された取付金具と、前記礫体捕捉部材の外周面に固着され、前記取付金具に着脱可能に連結された被取付金具とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明において、前記被取付金具は、前記礫体捕捉部材を吊り支持するための索状体が挿通される挿通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る鋼製スリットダムは、第２発明において、前記被取付金具は、前記取付金具に形成されたボルト孔とその挿通孔とに挿通されるボルトに対してナットが螺合されることによって前記取付金具に着脱可能に連結されていることを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第３発明の何れか一つの発明において、前記一対の受け部材は、前記礫体捕捉部材の周方向の一端から他端側に向けて形成された嵌合溝を有し、前記被取付金具は、前記嵌合溝内に嵌合されていることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第４発明の何れか一つの発明において、前記一対の受け部材上に配置された弾性体を更に備え、前記礫体捕捉部材は、前記一対の受け部材上においてその両端が前記弾性体を介して支持されていることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第５発明の何れか一つの発明において、前記受け部材は、前記礫体捕捉部材の端部を下側から支持する支持部と、前記河川の上流側から下流側に向けて衝撃力が前記礫体捕捉部材に作用した際に、当該礫体捕捉部材の端部を下流側から支持する保持部とを有することを特徴とする。
【００１７】
第７発明に係る鋼製スリットダムは、第１発明〜第６発明の何れか一つの発明において、前記受け部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第８発明に係る礫体捕捉部材は、第１発明〜第７発明の何れか一つの発明に係る鋼製スリットダムに用いられることを特徴とする。
【００１９】
第９発明に係る礫体捕捉部材の取り付け方法は、第１発明〜第７発明の何れか一つの発明に係る複数の支柱を有するスリットダム本体に対して前記礫体捕捉部材を取り付ける方法であって、前記礫体捕捉部材の外周面に固着された被取付部材に索状体を取り付けたうえで当該索状体により当該礫体捕捉部材を吊り支持し、前記一対の受け部材上に前記礫体捕捉部材の両端部を配置し、前記一対の受け部材の取付金具に対して前記礫体捕捉部材の被取付金具を近接させるように前記礫体捕捉部材を前記一対の受け部材上で回動させ、前記一対の受け部材の取付金具と前記礫体捕捉部材の被取付金具とを着脱可能に連結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明によれば、複数の礫体捕捉部材のうちの一部が損傷した場合に、交換による補修が必要な一部の部材以外は交換することなく補修が完了するため、補修作業を容易に行うことができるとともに、余計な補修コストの発生を抑えることが可能となる。また、礫体捕捉部材が複数の支柱間に配置される構造となっているので、礫体を捕捉する機能を有する部材の無駄な使用が抑えられ、その分、材料コストを抑えることが可能となる。また、所望の礫体捕捉能力が得られるよう設計するうえで、受け部材の配置位置について、他の受け部材の配置位置等に大きな影響を受けることなく設計でき、設計上の自由度に優れたものとなっている。また、礫体捕捉部材をスリットダム本体に取り付けたとしても、これら相互間で作用する温度応力による影響を抑えることが可能となっている。
【００２１】
第２発明によれば、被取付金具によって吊り支持の機能と他部材への連結の機能とを兼用させているので、交換することが前提の礫体捕捉部材の構成を大きく簡略化することができるうえ、鋼製スリットダム全体のコストの低減を図ることが可能となる。
【００２２】
第４発明によれば、礫体捕捉部材に対して礫体が衝突して礫体捕捉部材が大きく変形した場合でも、一対の受け部材から礫体捕捉部材の両端部が外れにくくなることに加えて、礫体捕捉部材の取り付け作業時において取付金具と被取付金具との位置合わせが容易となる。
【００２３】
第５発明によれば、礫体捕捉部材の受け部材に対する密着度を高めて、礫体捕捉部材を受け部材上で安定して支持することが可能となる。また、礫体との衝突により礫体捕捉部材に対して衝撃力が作用した際に、受け部材の広い範囲にこの衝撃力を分散させて伝達させることが可能となり、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００２４】
第７発明によれば、礫体捕捉部材を受け部材上に配置し易くなることに加え、礫体が礫体捕捉部材に対して衝突した際に受け部材に対して衝突による荷重が分散して伝達され易くなり、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る鋼製スリットダムの構成の一例を示す一部横断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】一対の受け部材上において両端部が支持されている礫体捕捉部材の構成を上流側からみた状態を示す正面図である。
【図４】一対の受け部材上において両端部が支持されている礫体捕捉部材の構成を下流側からみた状態を示す背面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】（ａ）は礫体捕捉部材の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は礫体捕捉部材の他の実施形態の構成を示す斜視図である。
【図８】礫体捕捉部材をスリットダム本体に対して取り付ける方法について説明するための図である。
【図９】本発明に係る受け部材の他の実施形態について示す背面図である。
【図１０】他の実施形態に係る礫体捕捉部材の被取付金具を受け部材の取付金具に連結した状態を示す側面断面図である。
【図１１】本発明に係る嵌合溝の他の実施形態について示す背面図である。
【図１２】従来の鋼製スリットダムについて説明するための一部横断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した鋼製スリットダムを実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
まず、本発明に係る鋼製スリットダム１の第１実施形態について説明する。図１は、本発明に係る鋼製スリットダム１の構成の一例を示す一部横断正面図を示しており、図２は、そのＡ−Ａ線断面図を示している。
【００２８】
鋼製スリットダム１は、河川７の川幅方向に間隔を空けて構築された堤体３間に配置されるものであり、その堤体３間の河床９上には基礎コンクリート５が打設されている。堤体３は、河床９上に構築された剛性に優れた構造体であり、例えば、コンクリート等から構築される。また、堤体３は、この他に、複数の鋼矢板を組み合わせる等して筒状構造体を構築し、その内部に土砂等を充填して構成されていてもよい。
【００２９】
鋼製スリットダム１は、上下方向や水平方向等に延長されてなる複数の断面円形状の鋼管部材を組み合わせて形成される骨組構造体としてのスリットダム本体１０を備えている。図示の例では、河川７の川幅方向に間隔を空けて二つのスリットダム本体１０が配置されているが、スリットダム本体１０の数については特に限定するものではない。また、スリットダム本体１０を構成する鋼管部材は、断面角形状に形成されていてもよい。
【００３０】
本実施形態におけるスリットダム本体１０は、河川７の川幅方向や流れ方向に間隔を空けて基礎コンクリート５上で傾斜して立設される複数の支柱１１と、支柱１１に接続された横梁１３とを備えている。横梁１３は、本実施形態において、河川７の川幅方向や流れ方向に隣り合う支柱１１に接続されることによって、それらの支柱１１間に架設されている。
【００３１】
河川７の上流側に位置する支柱１１は、その下端から上端に向かうにつれて河川７の下流側に傾斜するように設けられ、下流側に位置する支柱１１は、その下端から上端に向かうにつれて河川７の上流側に傾斜するよう設けられている。各支柱１１は、その下端部が基礎コンクリート５内に埋め込み固定されている。
【００３２】
支柱１１は、その上端部や中間部から川幅方向及び流れ方向に隣り合う支柱１１に向けて、横梁１３の一部を構成する水平部材１４が突出されている。水平部材１４の先端には環状のフランジ１５が固着されている。略同一方向に直列に配置された複数の水平部材１４は、互いにフランジ１５を当接させたうえでこれらをボルトナット等により固定することによって連結されており、これら直列に配置された複数の水平部材１４によって一つの横梁１３が構成されている。
【００３３】
ここで、本発明に係る鋼製スリットダム１は、複数の支柱１１に対向する側部１１ａから川幅方向に突出された一対の受け部材２１と、その一対の受け部材２１上において両端部３１ａが支持された断面円形状の礫体捕捉部材３１とを備えている。受け部材２１は、本実施形態において略円弧状に形成されている。
【００３４】
これら一対の受け部材２１と礫体捕捉部材３１とは、複数の支柱１１間においてその支柱１１の軸方向に間隔を空けて複数設けられている。また、一対の受け部材２１と礫体捕捉部材３１とは、一つのスリットダム本体１０を構成する複数の支柱１１間や、川幅方向に隣り合う複数のスリットダム本体１０を構成する複数の支柱１１間に設けられている。これによって、複数の支柱１１間を通過しようとする礫体を礫体捕捉部材３１に衝突させることによって捕捉することが可能となっている。これら一対の受け部材２１と礫体捕捉部材３１とは、必要となる礫体捕捉能力に応じて、その設けられる数、位置等が調整されている。
【００３５】
図３は、一対の受け部材２１上において両端部３１ａが支持されている礫体捕捉部材３１の構成を上流側からみた状態を示す正面図であり、図４は、これを下流側からみた状態を示す背面図である。また、図５は、図４の部分拡大図であり、図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。また、図７（ａ）は、礫体捕捉部材３１の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は礫体捕捉部材３１の他の実施形態の構成を示す斜視図である。
【００３６】
本発明に係る鋼製スリットダム１は、図３〜図７に示すように、一対の受け部材２１の外面に固着された取付金具２３と、礫体捕捉部材３１の外周面に固着された被取付金具３３とを更に備えている。
【００３７】
受け部材２１は、図５等に示すように、その川幅方向の基端部２１ｆが支柱１１の外周面１１ｂに沿うような形状に形成されており、その基端部２１ｆを支柱１１に対して当接させたうえで溶接等して固着されている。受け部材２１は、例えば、円形鋼管を周方向に複数に切断する等の加工によって得られるものである。
【００３８】
受け部材２１は、図６に示すように、礫体捕捉部材３１の端部３１ａを下側から支持する支持部２１ａと、礫体との衝突により上流側から下流側に向けて衝撃力が礫体捕捉部材３１に対して作用した場合に、礫体捕捉部材３１の端部３１ａを下流側から支持してこの礫体捕捉部材３１が受け部材２１から抜け出ないように保持する保持部２１ｂとを有する。受け部材２１は、鉛直下側に位置する支持部２１ａと、この支持部２１ａより下流側に位置する保持部２１ｂを有するものであれば、その形状について特に限定するものではなく、その形状は、略円弧状の他に、Ｌ字状、多角形状等に形成されていてもよい。なお、受け部材２１が略円弧状に形成されている場合、礫体捕捉部材３１をその上に配置し易くなることに加え、礫体捕捉部材３１に対して面接触し易くなるので、礫体が礫体捕捉部材３１に対して衝突した際に受け部材２１に対して衝突による荷重が分散して伝達され易くなり、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００３９】
受け部材２１は、支持部２１ａ側への長さが長くなるほど礫体捕捉部材３１を支持部２１ａによって安定して支持することができ、保持部２１ｂ側への長さが長くなるほど、礫体捕捉部材３１に対して衝撃力が作用した場合に礫体捕捉部材３１を保持部２１ｂによって安定して保持することができる。但し、受け部材２１として略円弧状に形成されたものを用いる場合は、半円の円弧状をなす形状から更にその周方向長さが長くなるよう形成されてしまうと、礫体捕捉部材３１の端部３１ａを配置することが徐々に困難となるうえ、円形鋼管から加工して受け部材２１を得る場合に一つの円形鋼管から一つの受け部材２１しか得られなくなってしまい経済性の低下を招くので、これらの点を考慮の上その長さが調整されていることが好ましい。
【００４０】
なお、受け部材２１として略円弧状に形成されたものを用いる場合等においては、その支持部２１ａ側への周方向長さが長くなるほど支持部２１ａ上に水が溜まり易くなるので、本実施形態のように、支持部２１ａ上に貯まった水を除くための水抜き孔２１ｅが形成されていることが好ましい。
【００４１】
受け部材２１は、図５、図６等に示すように、礫体捕捉部材３１の周方向の一端２１ｄから他端２１ｃ側に向けて、換言すると、保持部２１ｂ側から支持部２１ａ側に向けて嵌合溝２５が形成されている。本実施形態の受け部材２１は、嵌合溝２５の側壁面とその外周面との縁部２１ｈに沿うように、その外周面に対して板状の取付金具２３が溶接等により固着されている。本実施形態の板状の取付金具２３は、礫体捕捉部材３１の周方向と略平行となるように受け部材２１に固着されている。本実施形態の取付金具２３は、礫体捕捉部材３１の軸方向に貫通するボルト孔２４が形成されている。
【００４２】
礫体捕捉部材３１は、本実施形態において、中空の断面円形状の鋼管部材から構成されている。これにより、礫体との衝突時において礫体捕捉部材３１自体が大きく変形することによって礫体からの衝撃力を吸収しやすくなり、スリットダム本体１０に過度の衝撃力が加わるのを抑えることができるというメリットがある。
【００４３】
礫体捕捉部材３１は、スリットダム本体１０を構成する鋼管部材と異なり、礫体との衝突時において破断さえしなければ変形してもよいので、本実施形態のようにスリットダム本体１０を構成する鋼管部材より小径、薄肉の低強度部材を用いてもよく、これによってコストの低減を図るようにしてもよい。
【００４４】
礫体捕捉部材３１は、図７（ａ）等に示すように、その軸方向両端の開口を塞ぐように端板３２が溶接等により固着されている。これにより、中空断面の礫体捕捉部材３１内に水が浸入するのを防止し、腐食の発生を防止することが可能となっている。
【００４５】
礫体捕捉部材３１は、図５、図７（ａ）に示すように、その軸方向の両端部３１ａに板状の被取付金具３３が溶接等により固着されている。この被取付金具３３は、取付金具２３に対して着脱可能に連結されるものであり、取付金具２３に応じた位置に固着されている。本実施形態の板状の被取付金具３３は、礫体捕捉部材３１の周方向と略平行となるようにその礫体捕捉部材３１に固着されている。本実施形態の被取付金具３３は、礫体捕捉部材３１の軸方向に貫通する挿通孔３５が形成されている。
【００４６】
板状の被取付金具３３は、この他の実施形態として、例えば、図７（ｂ）に示すように、礫体捕捉部材３１の軸方向と略平行となるようにその礫体捕捉部材３１に固着されていてもよく、その向きについては特に限定するものではない。
【００４７】
また、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３は、図５に示すように、一対の受け部材２１の取付金具２３に着脱可能に連結されている。本実施形態においては、取付金具２３のボルト孔２４と被取付金具３３の挿通孔３５とを挿通されるボルト４１に対してナット４３が螺合されることによって、これらが着脱可能に連結されている。なお、これらはクランプ金具等の公知の連結手段によって連結されていてもよい。
【００４８】
本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の両端部３１ａの被取付金具３３が、一対の受け部材２１の嵌合溝２５内に嵌合されている。これにより、礫体捕捉部材３１に対して礫体が衝突して礫体捕捉部材３１が大きく変形した場合でも、嵌合溝２５の溝側壁面等に被取付金具３３が係合されて礫体捕捉部材３１の両端部３１ａが一対の受け部材２１から外れにくくなる。また、これに加えて、後述のように、礫体捕捉部材３１の取り付け作業時において取付金具２３と被取付金具３３との位置合わせが容易となるメリットがある。
【００４９】
本実施形態においては、一対の受け部材２１上に弾性体２７が配置されており、礫体捕捉部材３１は、一対の受け部材２１の内周面上においてその弾性体２７を介して支持されている。このような弾性体２７が配置されることによって、礫体捕捉部材３１の受け部材２１に対する密着度を高めて、礫体捕捉部材３１を受け部材２１上で安定して支持することが可能となる。また、礫体との衝突により礫体捕捉部材３１に対して衝撃力が作用した際に、礫体捕捉部材３１の端部３１ａから弾性体２７を介して受け部材２１の広い範囲にこの衝撃力を分散させて伝達させることが可能となるので、この衝撃力に対する耐久性を向上させることが可能となる。
【００５０】
弾性体２７は、例えば、天然ゴムや合成ゴムから構成される。弾性体２７は、後述のように、一対の受け部材２１上で礫体捕捉部材３１を回動させる際に受け部材２１上から剥がれない限りその取り付け方法について特に限定するものではなく、受け部材２１に接着されていなくともよいし、接着剤等により接着されていてもよい。なお、この弾性体２７は、本発明において必須とはならず、受け部材２１上に配置されていなくともよい。
【００５１】
次に、このような礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に対して取り付ける方法について、スリットダム本体１０の構築方法の一例とともに説明する。図８は、礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に対して取り付ける方法について説明するための図である。
【００５２】
まず、河川７の河床９上に基礎コンクリート５を打設、固化させた後、その上でスリットダム本体１０を構成する各鋼管部材を組み合わせて基礎コンクリート５上にスリットダム本体１０を配置する。続いて、スリットダム本体１０の支柱１１の下端から所定の高さまで基礎コンクリート５を更に打設し、基礎コンクリート５内に支柱１１の下端部を埋め込み固定させる。
【００５３】
以上がスリットダム本体１０の構築方法の一例であるが、その構築方法については公知の如何なる方法を用いてもよいのは勿論である。また、堤体３は、スリットダム本体１０の構築と並行して行なうようにすればよい。
【００５４】
次に、図８（ａ）に示すように、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３にワイヤーロープ等からなる索状体４５を取り付け、そのうえで索状体４５をクレーンで吊り上げる等して索状体４５により礫体捕捉部材３１を吊り支持する。本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３の挿通孔３５に索状体４５を挿通させることによって、被取付金具３３に索状体４５を取り付けることとしている。これにより、被取付金具３３の挿通孔３５によりボルト４１の挿通用孔と索状体４５の挿通用孔とを兼用することが可能となる。なお、被取付金具３３に突起を設けてこの突起に索状体４５を巻き付ける等して被取付金具３３に索状体４５を取り付けるようにしてもよく、被取付金具３３への索状体４５の取り付け方法は特に限定するものではない。
【００５５】
次に、図８（ｂ）に示すように、複数の支柱１１の互いに対向する側部１１ａから突出された一対の受け部材２１上に礫体捕捉部材３１の両端部３１ａを配置する。配置後の状態は、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３が上側に位置することになる。
【００５６】
次に、一対の受け部材２１の取付金具２３に対して礫体捕捉部材３１の被取付金具３３を近接させるように、礫体捕捉部材３１をその軸方向回りに一対の受け部材２１上で回動させることによって、取付金具２３と被取付金具３３との位置合わせを行なう。本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の被取付金具３３に取り付けられた索状体４５を下流側に向けて引っ張ることによって、礫体捕捉部材３１を回動させている。これにより、礫体捕捉部材３１を回動させる作業を非常に簡単に行なうことが可能となる。なお、礫体捕捉部材３１は、作業員が手作業にて回動させてよいのは勿論である。
【００５７】
ここで、本実施形態においては、受け部材２１の嵌合溝２５内に礫体捕捉部材３１の被取付金具３３を嵌合させるように、礫体捕捉部材３１を一対の受け部材２１上で回動させることになる。これにより、礫体捕捉部材３１の配置後に受け部材２１に対して礫体捕捉部材３１がその軸方向に位置ずれが生じていても、容易にそのずれを修正して位置合わせ精度を高めることが可能となる。
【００５８】
因みに、受け部材２１の嵌合溝２５内に被取付金具３３を嵌合させた後に、礫体捕捉部材３１を一対の受け部材２１上で更に回動させることにより、嵌合溝２５の奥壁面に被取付金具３３が係止されて、それ以上の回動が抑えられることになる。この際に、被取付金具３３の係止位置に応じた位置に取付金具２３があるように調整しておけば、これらの周方向の位置合わせが容易となる。
【００５９】
次に、図８（ｃ）に示すように、一対の受け部材２１の取付金具２３と礫体捕捉部材３１の被取付金具３３とを、例えば、ボルト４１及びナット４３によって着脱可能に連結する。これによって、礫体捕捉部材３１がスリットダム本体１０に対して取り付けられる。
【００６０】
なお、上述の説明においては、礫体捕捉部材３１を吊り支持してスリットダム本体１０に対して取り付ける方法について説明したが、礫体捕捉部材３１を作業員が把持して直接一対の受け部材２１上に配置する等してよいのは勿論である。
【００６１】
次に、本発明に係る鋼製スリットダム１の作用効果について説明する。
【００６２】
河川７の上流側から下流側に向けて流れてきた巨礫、流木、中小礫のうち、巨礫、流木は、主としてスリットダム本体１０に対して衝突してこのスリットダム本体１０によって捕捉され、中小礫は、主として礫体捕捉部材３１やスリットダム本体１０に対して衝突してこれらによって捕捉されることになる。
【００６３】
ここで、本発明に係る鋼製スリットダム１によれば、礫体捕捉部材３１が損傷した場合に、スリットダム本体１０に取り付けられている複数の礫体捕捉部材３１のうち、交換による補修が必要な一部の部材以外は交換することなく補修が完了するため、補修作業を容易に行うことができるとともに、余計な補修コストの発生を抑えることが可能となる。
【００６４】
また、礫体捕捉部材３１が、スリットダム本体１０を構成する鋼管部材を上流側から交差して覆うように設けられているのではなく、複数の支柱１１間に配置される構造となっている。このため、礫体を捕捉する機能を有する部材の無駄な使用が抑えられ、その分、材料コストを抑えることが可能となっている。
【００６５】
また、礫体捕捉部材３１を取り付けることによって鋼製スリットダム１の礫体捕捉能力を向上させるうえでは、礫体捕捉部材３１の取り付け位置や他の礫体捕捉部材３１との間隔を調節して、所望の礫体捕捉能力が得られるように設計することになる。ここで、本発明の鋼製スリットダム１は、支柱１１での受け部材２１の配置位置について、他の受け部材２１の配置位置等に大きな影響を受けることなく設計できるため、設計上の自由度に優れたものとなっている。
【００６６】
また、礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に取り付けるに際して、取付金具２３及び被取付金具３３は、巨礫等が河川７を流れていないような平常時において一対の受け部材２１上で礫体捕捉部材３１を位置保持できる程度に連結されていればよく、強固に連結する必要がない。このため、礫体捕捉部材３１をスリットダム本体１０に取り付けたとしても、相互間で作用する温度応力による影響を抑えることが可能となっている。
【００６７】
また、本実施形態においては、礫体捕捉部材３１の吊り支持時において被取付金具３３の挿通孔３５に索状体４５を挿通させており、礫体捕捉部材３１の受け部材２１への取り付け時においては被取付金具３３の挿通孔３５と取付金具２３のボルト孔２４とにボルト４１を挿通させており、被取付金具３３によって吊り支持の機能と他部材への連結の機能とを兼用させている。このため、交換することが前提の礫体捕捉部材３１の構成を大きく簡略化することができるうえ、鋼製スリットダム１全体のコストの低減を図ることが可能となる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【００６９】
例えば、取付金具２３、被取付金具３３は、その形状について特に限定するものではない。また、これらに加えて礫体捕捉部材３１や受け部材２１は、その材質について、鋼材等の鉄系金属やアルミ等の非鉄系金属の何れから構成されていてもよい。
【００７０】
図９は、本発明に係る受け部材２１の他の実施形態について示す背面図である。本実施形態においては、板状の取付金具２３が、受け部材２１に固着された固着部２３ａと、固着部２３ａに対して直交する係止部２３ｂとを有しており、これらによって略Ｌ字状に形成されている。取付金具２３の固着部２３ａは、受け部材２１の川幅方向の先端部２１ｉにおいて礫体捕捉部材３１の周方向と略平行となるようにその受け部材２１に固着されている。固着部２３ａには、礫体捕捉部材３１の軸方向に貫通するボルト孔２４が形成されている。
【００７１】
本実施形態においても、受け部材２１の取付金具２３のボルト孔２４と礫体捕捉部材３１の被取付金具３３の挿通孔３５とを挿通されるボルト４１に対してナット４３が螺合されることによって、これらが着脱可能に連結される。
【００７２】
礫体捕捉部材３１のスリットダム本体１０に対する取り付け時においては、一対の受け部材２１上で礫体捕捉部材３１を回動させることになるが、受け部材２１の取付金具２３の係止部２３ｂに被取付金具３３が係合されて、それ以上の回動が抑えられることになる。
【００７３】
このように、取付金具２３の受け部材２１に対する固着位置は特に限定するものではなく、この他にも、図１０に示すように、礫体捕捉部材３１の周方向の一端２１ｄ側において礫体捕捉部材３１の軸方向と略平行となるように固着されていてもよい。この場合、礫体捕捉部材３１としては、図７（ｂ）に示すような、板状の被取付金具３３が礫体捕捉部材３１の軸方向と略平行となるように固着されたものを用いることになる。
【００７４】
因みに、この取付金具２３は、受け部材２１の下側ではなく河川７の下流側に向けて突出するよう固着されていることが好ましい。これにより、礫体が取付金具２３に対して衝突するのを防止することができ、礫体が取付金具２３に衝突することにより受け部材２１への局所的な荷重の負荷を抑えて受け部材２１の耐久性を高めることができる。
【００７５】
図１１は、本発明に係る嵌合溝２５の他の実施形態について示す背面図である。本実施形態においては、嵌合溝２５の溝幅Ｌ１が被取付金具３３の厚みＬ２より大きくなるよう形成されている。これにより、被取付金具３３の礫体捕捉部材３１に対する位置関係に製作誤差が生じていたとしても、被取付金具３３を嵌合溝２５内に嵌合させることができ、この製作誤差を吸収することができるので好ましい。
【００７６】
因みに、被取付金具３３と取付金具２３とは、これらをボルト４１、ナット４３によって連結する場合でもボルト４１に軸力を導入する等して強固に連結する必要はなく、図１１に示すように、これらの間に間隔が空いた状態で連結されるようにしていてもよい。
【００７７】
また、スリットダム本体１０は、その支柱１１や横梁１３の数について特に限定するものではないし、基礎コンクリート５上で支柱１１が略鉛直に立設されていてもよい。また、横梁１３は、川幅方向に間隔を空けて立設された３つ以上の支柱１１と交差するように接続されていてもよいし、その両端が堤体３内に埋め込まれた鞘管内に挿入されるように構成されていてもよい。また、支柱１１に対して基礎コンクリート５から傾斜して立設された他の支柱１１が接続されていてもよい。
【００７８】
また、礫体捕捉部材３１が取り付けられるべき支柱１１は、上述の実施形態において説明したように、スリットダム本体１０の最上流側に位置する支柱１１とすることが好ましく、これによって、礫体捕捉部材３１に対して礫体が衝突する際に発生する荷重を有効に基礎コンクリート５に分散させることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 鋼製スリットダム
３ 堤体
５ 基礎コンクリート
７ 河川
９ 河床
１０ スリットダム本体
１１ 支柱
１３ 横梁
２１ 受け部材
２１ａ 支持部
２１ｂ 保持部
２３ 取付金具
２４ ボルト孔
２５ 嵌合溝
２７ 弾性体
３１ 礫体捕捉部材
３３ 被取付金具
３５ 挿通孔
４１ ボルト
４３ ナット
４５ 索状体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の川幅方向に間隔を空けて構築された堤体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、
前記川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱と、
前記複数の支柱の互いに対向する側部から前記川幅方向に突出された一対の受け部材と、
前記一対の受け部材上において両端部が支持される断面円形状の礫体捕捉部材と、
前記一対の受け部材の外面に固着された取付金具と、
前記礫体捕捉部材の外周面に固着され、前記取付金具に着脱可能に連結された被取付金具とを備えること
を特徴とする鋼製スリットダム。
【請求項２】
前記被取付金具は、前記礫体捕捉部材を吊り支持するための索状体が挿通される挿通孔が形成されていること
を特徴とする請求項１記載の鋼製スリットダム。
【請求項３】
前記被取付金具は、前記取付金具に形成されたボルト孔とその挿通孔とに挿通されるボルトに対してナットが螺合されることによって前記取付金具に着脱可能に連結されていること
を特徴とする請求項２記載の鋼製スリットダム。
【請求項４】
前記一対の受け部材は、前記礫体捕捉部材の周方向の一端から他端側に向けて形成された嵌合溝を有し、
前記被取付金具は、前記嵌合溝内に嵌合されていること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項５】
前記一対の受け部材上に配置された弾性体を更に備え、
前記礫体捕捉部材は、前記一対の受け部材上においてその両端が前記弾性体を介して支持されていること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項６】
前記受け部材は、前記礫体捕捉部材の端部を下側から支持する支持部と、前記河川の上流側から下流側に向けて衝撃力が前記礫体捕捉部材に作用した際に、当該礫体捕捉部材の端部を下流側から支持する保持部とを有すること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項７】
前記受け部材は、略円弧状に形成されていること
を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項記載の鋼製スリットダムに用いられること
を特徴とする礫体捕捉部材。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項記載の複数の支柱を有するスリットダム本体に対して前記礫体捕捉部材を取り付ける方法であって、
前記礫体捕捉部材の外周面に固着された被取付金具に索状体を取り付けたうえで当該索状体により当該礫体捕捉部材を吊り支持し、
前記一対の受け部材上に前記礫体捕捉部材の両端部を配置し、
前記一対の受け部材の取付金具に対して前記礫体捕捉部材の被取付金具を近接させるように前記礫体捕捉部材を前記一対の受け部材上で回動させ、
前記一対の受け部材の取付金具と前記礫体捕捉部材の被取付金具とを着脱可能に連結すること
を特徴とする礫体捕捉部材の取り付け方法。
【請求項１】
河川の川幅方向に間隔を空けて構築された堤体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、
前記川幅方向に間隔を空けて立設された複数の支柱と、
前記複数の支柱の互いに対向する側部から前記川幅方向に突出された一対の受け部材と、
前記一対の受け部材上において両端部が支持される断面円形状の礫体捕捉部材と、
前記一対の受け部材の外面に固着された取付金具と、
前記礫体捕捉部材の外周面に固着され、前記取付金具に着脱可能に連結された被取付金具とを備えること
を特徴とする鋼製スリットダム。
【請求項２】
前記被取付金具は、前記礫体捕捉部材を吊り支持するための索状体が挿通される挿通孔が形成されていること
を特徴とする請求項１記載の鋼製スリットダム。
【請求項３】
前記被取付金具は、前記取付金具に形成されたボルト孔とその挿通孔とに挿通されるボルトに対してナットが螺合されることによって前記取付金具に着脱可能に連結されていること
を特徴とする請求項２記載の鋼製スリットダム。
【請求項４】
前記一対の受け部材は、前記礫体捕捉部材の周方向の一端から他端側に向けて形成された嵌合溝を有し、
前記被取付金具は、前記嵌合溝内に嵌合されていること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項５】
前記一対の受け部材上に配置された弾性体を更に備え、
前記礫体捕捉部材は、前記一対の受け部材上においてその両端が前記弾性体を介して支持されていること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項６】
前記受け部材は、前記礫体捕捉部材の端部を下側から支持する支持部と、前記河川の上流側から下流側に向けて衝撃力が前記礫体捕捉部材に作用した際に、当該礫体捕捉部材の端部を下流側から支持する保持部とを有すること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項７】
前記受け部材は、略円弧状に形成されていること
を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の鋼製スリットダム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項記載の鋼製スリットダムに用いられること
を特徴とする礫体捕捉部材。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項記載の複数の支柱を有するスリットダム本体に対して前記礫体捕捉部材を取り付ける方法であって、
前記礫体捕捉部材の外周面に固着された被取付金具に索状体を取り付けたうえで当該索状体により当該礫体捕捉部材を吊り支持し、
前記一対の受け部材上に前記礫体捕捉部材の両端部を配置し、
前記一対の受け部材の取付金具に対して前記礫体捕捉部材の被取付金具を近接させるように前記礫体捕捉部材を前記一対の受け部材上で回動させ、
前記一対の受け部材の取付金具と前記礫体捕捉部材の被取付金具とを着脱可能に連結すること
を特徴とする礫体捕捉部材の取り付け方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−７４５７７（Ｐ２０１１−７４５７７Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４０７９（Ｐ２００９−２２４０７９）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００６８３９）日鐵住金建材株式会社 (371)
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００６８３９）日鐵住金建材株式会社 (371)
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