雪崩防止方法およびそれに用いられる雪崩防止システム
【課題】小段と雪崩防止柵との組み合わせた構造において、簡易な構造のシステム全体で雪崩を防止し、雪崩防止柵の小型軽量化が可能な雪崩防止方法および雪崩防止システムを提供する。
【解決手段】雪崩防止方法は、法面Ｓにおける小段２よりも下側の法面部分Ｓ２に雪崩防止柵３を立設することにより、小段２の上に積もる雪Ａ２と連続して雪崩防止柵３の上に雪Ａ３が積もるように小段２を拡張するし、法面Ｓにおける小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に雪崩防止柵３よりも低いグライド抑止柵４を立設して、グライド抑止柵４を上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させ、上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させることにより、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２および雪崩防止柵３の上にそれぞれ積もる雪Ａ２、Ａ３へ与えられる荷重を軽減させる。
【解決手段】雪崩防止方法は、法面Ｓにおける小段２よりも下側の法面部分Ｓ２に雪崩防止柵３を立設することにより、小段２の上に積もる雪Ａ２と連続して雪崩防止柵３の上に雪Ａ３が積もるように小段２を拡張するし、法面Ｓにおける小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に雪崩防止柵３よりも低いグライド抑止柵４を立設して、グライド抑止柵４を上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させ、上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させることにより、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２および雪崩防止柵３の上にそれぞれ積もる雪Ａ２、Ａ３へ与えられる荷重を軽減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雪崩の発生を防止する雪崩防止方法およびそれに用いられる雪崩防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積雪地方の法面における雪崩を防止するために、法面の途中に小段が設けられ、小段の上に積もる雪と小段との間の摩擦抵抗を利用して、小段よりも上側の法面部分に積もる雪の下降を抑制している。
【０００３】
しかし、多くの雪を小段だけで止めようとすれば、その分だけ幅の広い小段が必要になる。ところが、岩や巨木などが存在する場所などでは広い小段を設置するだけのスペースを確保することが困難な場合がある。
【０００４】
そこで、本発明者は、特許文献１記載のように、広い小段を設ける代わりに、小段の下側の法面部分に雪崩防止柵を設け、この雪崩防止柵の上に小段と連続して雪を堆積させることができるようにすることにより、小段幅を実質的に拡張させる構造を考案している。この構造では、小段および雪崩防止柵の上に堆積する雪と小段等との間の摩擦抵抗を利用して、小段の上側の法面部分に積もる雪から受ける荷重に耐えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８５００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような構造では、小段よりも上側の法面部分に積もる雪が多い場合には、その雪からの荷重に耐えるために、小段および雪崩防止柵の上に多くの雪を保持する必要があり、そのため、雪崩防止柵が大型にならざるを得なくなる。雪崩防止柵が大型になれば、製造コストが高くなり、重量も重くなる。
【０００７】
そこで、本発明では、小段と雪崩防止柵との組み合わせた構造において、簡易な構造のシステムによりシステム全体で雪崩を防止することが可能であり、雪崩防止柵の小型化および軽量化を達成することが可能な雪崩防止方法およびそれを用いた雪崩防止システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記の小段拡張用の雪崩防止柵による雪崩防止効果を高める手段として、その小段よりも上流側の法面での雪の滑りを抑止することがきわめて効果的であることを見出した。この法面での雪の滑りを防ぐには、背の低い簡単なグライド抑止柵の設置で足り、雪崩防止柵の大型化を招くことなく、雪崩防止効果を向上させることができる。本発明はこのような観点からなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明の雪崩防止方法は、上記課題を解決するためのものとして、法面における雪崩の発生を防止する雪崩防止方法であって、前記法面の途中において、小段を準備する工程と、前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に雪崩防止柵を立設することにより、前記小段の上に積もる雪と連続して前記雪崩防止柵の上に雪が積もるように当該小段を拡張する工程と、前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に前記雪崩防止柵よりも低いグライド抑止柵を立設して、当該グライド抑止柵を当該上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させ、当該上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させることにより、前記上側の法面部分に積もる雪から前記小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させる工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
かかる雪崩防止方法によれば、まず、小段の下側の法面部分に雪崩防止柵を立設して小段を拡張し、これら小段および雪崩防止柵の上に積もる雪が当該小段等との間で生じる摩擦抵抗を利用して、小段の上側の法面部分に積もる雪から受ける荷重に耐えるようしている。そして、この小段の上側の法面部分の雪から受ける荷重自体は、小段よりも上側の法面部分に立設された、雪崩防止柵よりも低いグライド抑止柵によって軽減される。すなわち、このグライド抑止柵を当該上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させることにより、当該上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させ、それによって、上側の法面部分に積もる雪から小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させている。そのため、小段、雪崩防止柵および当該雪崩防止柵より低いグライド抑止柵の組合せにより、雪崩防止柵の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段および雪崩防止柵を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００１１】
本発明の雪崩防止方法で用いられるグライド抑止柵は、小段や雪崩防止柵のようにそれらの上に積もった雪の重量に比例する摩擦抵抗を利用して小段の上側の法面部分に積もる雪の滑りを防止するのではなく、小段の上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させて摩擦を増大させており、雪崩防止柵とは雪の滑りを止める作用が異なっている。そのため、グライド抑止柵は、小段の上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させて摩擦を増大させることができる程度の高さがあればよく、グライド抑止柵の高さを雪崩防止柵の高さよりも低く設定することが可能である。
【００１２】
また、上記の本発明の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムは、上記の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムであって、前記法面の途中に形成された前記小段と、前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に立設され、前記小段の上に積もる雪と連続するように雪を堆積させることが可能な雪受け面を有する雪崩防止柵と、前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に立設され、当該法面部分の表面から突出して、前記小段の上側の法面部分に積もる雪が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能な突出部を有するグライド抑止柵と、を備えており、前記雪受け面の高さは、前記小段の表面に沿って当該小段の谷側縁部から延長した面よりも上側に来るような高さに設定されており、前記突出部の高さは、前記雪受け面の高さよりも低くなるように設定されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、小段よりも上側の法面部分に立てられたグライド抑止柵は、当該法面部分から突出する突出部を有しており、当該突出部により、小段の上側の法面部分に積もる雪が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能である。これにより、上側の法面部分に積もる雪から小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させることができる。そのため、小段、雪崩防止柵および当該雪崩防止柵より低いグライド抑止柵の組合せにより、雪崩防止柵の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段および雪崩防止柵を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００１４】
また、グライド抑止柵は、小段の上側の法面部分に積もる雪の層の中にくい込んだ状態で、当該雪の層と法面部分との間の摩擦抵抗を増大させており、雪崩防止柵のように雪の層全体を雪受け面で受ける構造と異なるため、グライド抑止柵に作用するモーメントは、雪崩防止柵に作用するモーメントよりも低く、グライド抑止柵が転倒するおそれは雪崩防止柵よりも低くなっている。そのため、グライド抑止柵は、雪崩防止柵よりも小型かつ軽量なものを採用することが可能である。さらに、複数のグライド抑止柵を上側の法面部分に設置することが容易になる。
【００１５】
また、前記グライド抑止柵の高さは、前記上側の法面部分の表面から５０〜１００ｃｍの高さであるのが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、グライド抑止柵の高さが上側の法面部分の表面から１００ｃｍ以内の範囲では、上側の法面部分の上に積もる雪の密度が法面部分の表面からの高さが１００ｃｍを超える範囲の雪の密度よりも十分に高いので、グライド抑止柵が上記の５０〜１００ｃｍの範囲に突出することによって、上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させて上側の法面部分に積もる雪全体の滑り（グライド）を確実に防止でき、それとともにグライド抑止柵の大型化を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の雪崩防止方法におよびそれに用いられる雪崩防止システムによれば、グライド抑止柵を小段の上側の法面部分に設置することによって、上側の法面部分に積もる雪から小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させることができ、小段、雪崩防止柵およびグライド抑止柵を組み合わせた簡易な構造のシステムによってシステム全体で雪崩を防止することができる。また、雪崩防止柵を多くの雪を受けるために大型化する必要性が低減するため、雪崩防止柵の小型化および軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムが設置された法面を示す断面図である。
【図２】図１の雪崩防止柵の側面図である。
【図３】図１の雪崩防止柵の正面図である。
【図４】図１のグライド抑止柵の側面図である。
【図５】図１のグライド抑止柵の正面図である。
【図６】図１の雪崩防止システムを用いて雪崩を防止する状態を示す断面説明図である。
【図７】本発明の比較例である小段と雪崩防止柵との組合せで雪崩を防止する状態を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る雪崩防止方法およびそれに用いられる雪崩防システムについて説明する。
【００２０】
本実施形態に係る雪崩防止方法は、法面Ｓにおける雪崩の発生を防止する雪崩防止方法であり、図１に示される雪崩防止システム１を用いて行われる。この方法では、法面Ｓの途中に設けられた小段２を拡張するために、雪崩防止柵３を法面Ｓの小段２よりも下側の法面部分Ｓ２に設けて雪崩防止効果を高めている。さらに、当該法面Ｓの小段２よりも上流側の法面部分Ｓ１での雪の滑りを抑止するために、雪崩防止柵３よりも低い簡単な構造のグライド抑止柵４を設けることにより、雪崩防止柵３の大型化を招くことなく、システム全体によって雪崩防止効果を向上させている。
【００２１】
本実施形態に係る雪崩防止方法は、具体的には、図１および図６に示されるように、法面Ｓの途中（法面部分Ｓ１とＳ２との間）において、小段２を準備する工程と、当該法面Ｓにおける小段２よりも下側の法面部分Ｓ２に雪崩防止柵３を立設することにより、小段２の上に積もる雪Ａ２と連続して雪崩防止柵３の上に雪Ａ３が積もるように当該小段２を拡張する工程と、法面Ｓにおける小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に雪崩防止柵３よりも低いグライド抑止柵４を立設して、当該グライド抑止柵４を当該上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させ、当該上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させることにより、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２の上に積もる雪Ａ２および雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３へ与えられる荷重を軽減させる工程とを含むことを特徴としている。
【００２２】
（雪崩防止システム１）
本実施形態の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システム１は、図１および図６に示されるように、法面Ｓの途中に形成された小段２と、雪崩防止柵３と、グライド抑止柵４とから構成されている。
【００２３】
小段２は、法面Ｓの途中、すなわち、法面Ｓの法面部分Ｓ１とＳ２との間に水平方向に切り開いて形成されている。本実施形態における小段２の傾斜角度はほぼ０度に設定されている。
【００２４】
小段２の幅Ｌａは、後段で詳述するように、法面Ｓの傾斜角度θ、法面Ｓが形成された地域における積雪深さＨ（例えば、最大積雪深さ）、雪の密度σなどの条件に基づいて設定される。
【００２５】
雪崩防止柵３は、図２〜３に示されるように、複数の台座部１１と、それぞれの台座部１１に立設された複数の支柱１２と、雪受け部１３と、連結部１４と、台座部固定部材１５とを備えている。
【００２６】
台座部１１は、複数の平らな鋼板またはＩ型鋼などからなり、法面Ｓにおける小段２の下側の法面部分Ｓ２の表面に面接触して設置できるような形状を有している。
【００２７】
台座部１１は、組立作業の軽減や雪の荷重などの諸条件を考慮して、軽量かつ高強度の鋼板やプレキャストコンクリート板などで製造されるのが好ましい。
【００２８】
複数の支柱１２は、Ｈ型鋼などからなる柱状体であり、台座部１１から垂直に立ち上がっている。本実施形態では、台座部１１を構成する鋼板にそれぞれ１本ずつ支柱１２が立設されている。
【００２９】
複数の支柱１２のうち雪崩防止柵３の両端の支柱１２は、台座部１１の山側端部１１ａ（すなわち、小段２に近い側の端部）よりも谷側端部１１ｂ（小段２に遠い側の端部）に近い位置に配置されており、台座部１１における支柱１２よりも山側の部分１１ｃは、雪を載せることが可能な形状を有する。
【００３０】
雪受け部１３は、支柱１２の間に架設され、当該支柱１２の間で雪を受けることが可能な形状を有する。本実施形態の雪受け部１３は、支柱１２の間に、丸鋼などからなる複数の梁材１６が間隔をあけて水平方向に配置されたものである。複数の梁材１６によって構成された雪受け部１３の山側を向く面には、雪受け面１３ａが形成されている。雪受け面１３ａは、図６に示されるように、小段２の上に積もる雪Ａ２と連続するように法面部分Ｓ２の上の雪Ａ３を堆積させることが可能な形状を有する。また、雪受け面１３ａの高さｈ１は、小段２の表面に沿って当該小段２の谷側縁部から延長した面Ｅよりも上側に来るような高さｈ１に設定されている。
【００３１】
梁材１６は、Ｕボルトなどの固定部材１７によって各支柱１２の山側側面１２ａに固定されている。
【００３２】
連結部１４は、複数の支柱１２のうち雪崩防止柵３の両端の支柱１２の山側側面１２ａと台座部１１の当該支柱１２よりも山側の部分１１ｃとの間を連結する柱状の部材であり、引張荷重だけでなく山側からの雪圧による曲げ荷重に耐えられる強度を有する材料で製造され、例えば、角型鋼やＨ型鋼などによって製造される。連結部１４が、支柱１２の山側側面１２ａと台座部１１の当該支柱１２よりも山側の部分２ｃとの間を斜め方向に連結するので、支柱１２と台座部１１との間の連結がより強固になる。なお、図示されていないが、複数の支柱１２のうち雪崩防止柵３の中間の支柱１２に対しても、山側または谷側から支持する連結部材を設けてもよい。
【００３３】
台座部固定部材１５は、台座部１１を法面部分Ｓ２に固定するための部材であり、本実施形態ではケミカルアンカーが採用されている。なお、ケミカルアンカー以外にも、台座部１１を法面部分Ｓ２に固定できる部材であれば種々の部材を採用することが可能である。雪崩防止部材１の雪受け部１３が雪Ａ３から受ける外力の大部分は台座部固定部材１５に伝達される。台座部固定部材１５に伝達された力は、台座部固定部材１５と法面部分Ｓ２との間の摩擦抵抗によって受け止められる。
【００３４】
本実施形態の雪崩防止柵３は、支柱１２の高さが法面部分Ｓ２の表面から１．５ｍ程度に設定されており、雪受け面１３ａの高さｈ１は、１．５ｍよりも若干低い高さに設定されている。
【００３５】
（グライド抑止柵４）
図４〜５に示されるグライド抑止柵４は、法面Ｓにおける小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に立設されている。グライド抑止柵４は、複数の台座部２１と、突出部２２と、台座部固定部材２３とから構成されている。
【００３６】
台座部２１は、雪崩防止柵３の台座部１１と同様に、複数の平らな鋼板またはＩ型鋼などからなり、法面Ｓにおける小段２の上側の法面部分Ｓ１の表面に面接触して設置できるような形状を有しており、軽量かつ高強度の鋼板やプレキャストコンクリート板などで製造される。
【００３７】
突出部２２は、図６に示されるように、法面部分Ｓ１の表面から突出して、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１が当該法面部分Ｓ１に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能な部分である。
【００３８】
本実施形態の突出部２２は、図４〜５に示されるように、複数の支柱２４と、当該支柱２４の間に架設された１本の梁材２５とから構成されている。突出部２２は、雪崩防止柵３における複数の梁材１６および当該梁材１６を補強する連結部１４を有する雪受け部１３と比較して簡易な構造になっている。なお、この突出部２２の梁材２５は、雪崩防止柵３の梁材１６と共用することが可能である。
【００３９】
支柱２４は、上記の雪崩防止柵３の支柱１２と同様に、Ｈ型鋼などからなる柱状体であり、台座部２１から垂直に立ち上がっている。本実施形態では、台座部２１を構成する鋼板にそれぞれ１本ずつ支柱２４が立設されている。
【００４０】
梁材２５は、丸鋼などからなり、支柱２４の間に水平方向に配置されている。梁材２５は、Ｕボルトなどの固定部材２６によって各支柱２４の山側側面２４ａに固定されている。
【００４１】
突出部２２の高さｈ２は、積雪深さを考慮して設定され、雪崩防止柵２の雪受け面１３ａの高さｈ１よりも低くなるように設定されている。本実施形態では、突出部２２の高さｈ２は、法面部分Ｓ１の表面から０．５ｍ程度に設定されている。
【００４２】
このグライド抑止柵４では、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２が積雪深さＨよりも低くても、法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の下側の部分は上から圧縮されて密度が高くなっているので、突出部２２が雪Ａ１の下側の圧密された部分に接触することにより、法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の全体的な滑りを止めることが可能である。例えば、豪雪地帯において雪が２ｍ程度積もる場合でも、地表から１ｍ以内の高さでは雪が圧縮されて密度が高くなっている。
【００４３】
そのため、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２法面部分Ｓ１の表面から５０〜１００ｃｍの高さに設定されていれば、グライド抑止柵４の高さｈ２が上側の法面部分Ｓ１の表面から１００ｃｍ以内の範囲では、積雪の多い地域において１００ｃｍを超える積雪があっても、上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の密度が１００ｃｍを超える範囲の雪の密度よりも十分に高いので、グライド抑止柵４が上記の５０〜１００ｃｍの範囲に突出することによって、上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させて上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１全体の滑り（グライド）を確実に防止できる。
【００４４】
なお、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２が５０ｃｍ未満であれば、突出部２２と雪Ａ１との接触面積が小さくなるので、グライド抑止効果が十分得られないおそれがある。一方、突出部２２の高さｈ２が１００ｃｍを超えると１００ｃｍを超えた部分は十分に圧密されていない雪の部分に接触するのでグライド抑止効果の目立った向上がなくなるばかりか、グライド抑止柵４が大型になるので好ましくない。そのため、十分なグライド抑止効果が得られ、かつ、グライド抑止柵４の大型化を抑制できる点で、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２を５０〜１００ｃｍの範囲に設定することが好ましい。
【００４５】
このように、小段２の上の法面部分Ｓ１にグライド抑止柵４を設けることにより、法面部分Ｓ１との摩擦を増加させて、小段２の上の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１からの圧力を低減させることが可能であり、それにより、小段２を拡張するための雪崩防止柵３への負担を軽減することができる。それにより、小段２の上流側に背の低いグライド抑止柵４を設けることによって、小段２、雪崩防止柵３および当該雪崩防止柵３より低いグライド抑止柵４の組合せにより、雪崩防止柵３の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段２および雪崩防止柵３を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵３を小型化することが可能になる。
【００４６】
しかも、グライド抑止柵４によって小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の全体の滑りを防止するので、雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３の表層部分が当該雪崩防止柵３の谷側に押し出されたひさし（雪庇）Ｒ１の成長を抑えることが可能である。
【００４７】
（本実施形態に係る雪崩防止方法の力学的考察）
つぎに図６を参照しながら、本実施形態に係る雪崩防止方法を力学的な観点から考察する。
【００４８】
上記実施形態の雪崩防止方法のように、小段２の上側の法面部分Ｓ１にグライド抑止柵４を設けて法面部分Ｓ１と雪Ａ１との間の摩擦抵抗を増大させることにより、斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１を、グライド抑止柵４を設けない場合（後段の比較例参照）と比較して低減させることが可能である。これにより、当該水平成分ＰＨ１に対抗して雪崩を防止する抵抗力、すなわち、小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１および小段拡張用の雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１の合力（Ｐａ１＋Ｐｂ１）も小さくて済むと考えられる。
【００４９】
以下、斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１、小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１、および雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１をそれぞれ算出する。
【００５０】
ここで、法面Ｓ全体における積雪深さをＨとする。小段２およびその下側の法面部分Ｓ２における雪との摩擦についての摩擦係数をμ０とする。一方、小段２の上側の法面部分Ｓ１には、グライド抑止柵４が設けられているので、上側の法面部分Ｓ１における摩擦抵抗は他の部分における摩擦抵抗よりも大きくなっているので、上側の法面部分Ｓ１における雪との摩擦についての摩擦係数をμ１とする。ここでは、μ１＞μ０の関係が成立する。
【００５１】
（１）法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ１の算出
上側の法面部分Ｓ１における当該法面部分Ｓ１に沿って谷側へ向かう雪の圧力、すなわち、法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ１（ｔ／ｍ）は、以下のようにして求められる。
【００５２】
ここで、
・荷重圏の長さ：Ｌ（ｍ）（ここで、荷重圏とは、法面部分Ｓ１上の雪Ａ１において水平分力ＰＨ１が発生していると推定される領域をいう。）
・法面部分Ｓ１の傾斜角：θ（度）、
・法面Ｓの全体および小段２における雪の密度：σ、
とした場合、
荷重圏の範囲の積雪重量Ｗ０（ｔ／ｍ）は、Ｗ＝Ｌ・ｃｏｓθ・Ｈ・σとなる。したがって、斜面雪圧力Ｐ１は、積雪重量Ｗ０における法面部分Ｓ１に沿って谷側へ向かう成分から摩擦抵抗を引いた大きさ、すなわち、
Ｐ１＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）となる。
【００５３】
ここで、斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１は、ＰＨ１＝Ｐ１ｃｏｓθ＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθとなる。
【００５４】
（２）小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１の算出
小段２の傾斜角を０とし、小段２の幅をＬａとした場合、小段幅Ｌａの積雪重量Ｗａ（ｔ／ｍ）は、
Ｗａ＝Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００５５】
したがって、小段２における積雪重量Ｗａによって生じる小段２の表面とその上の雪との間の摩擦抵抗によって生じる小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１は、小段２と雪との間の摩擦係数をμ０として、
Ｐａ１＝Ｗａ（ｓｉｎ０°−μ０・ｃｏｓ０°）＝―μ０・Ｗａ
＝―μ０・Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００５６】
（３）雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１の算出
雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１は、上側の法面部分Ｓ１において発生する斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１と小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１との差よりも大きい場合に、雪崩を防止できる。
【００５７】
すなわち、Ｐｂ１＞ＰＨ１−Ｐａ１であれば、雪崩は生じない。
【００５８】
ここで、雪崩防止柵３によって小段２の幅ＬａがＬｃまで拡張すると考えて、拡張した小段の幅Ｌｃにおける雪圧抵抗力Ｐａ１＋Ｐｂ２がＰＨ１以上になる場合に雪崩が発生しないと考えられる。ＰＨ１とＰａ１＋Ｐｂ２がつりあうときには、
ＰＨ１＝Ｐａ１＋Ｐｂ１＝μ０・Ｌｃ・Ｈ・σの関係になるので、
Ｌｃ＝ＰＨ１／（μ０・Ｈ・σ）と求めることができる。
【００５９】
よって、雪崩防止柵３によって小段２の幅を拡張するために必要な長さＬｂは、
Ｌｂ＝Ｌｃ−Ｌａ＝ＰＨ１／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｐ１ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ（式１）
となる。
【００６０】
したがって、雪崩防止柵３が小段２から水平方向に長さＬｂ延ばした長さの位置まで雪を受けることができるように、雪崩防止柵３の雪受け面１３ａにおける小段２の谷側端部２ａからの距離Ｘ１および高さｈ１が設定される。
【００６１】
ここで、本実施形態では、小段２の上側の法面部分Ｓ１には、グライド抑止柵４が設けられているので、上側の法面部分Ｓ１における摩擦抵抗は他の部分における摩擦抵抗よりも大きくなっており、上側の法面部分Ｓ１における雪との摩擦についての摩擦係数をμ１は、他の部分における摩擦係数μ０よりも大きいので（μ１＞μ０）、小段２の幅を拡張する長さＬｂを求める上の（式１）を見れば、摩擦係数μ１をμ０に置き換えた場合と比較して、Ｌｂは小さくなる。よって、雪崩防止柵３における距離Ｘおよび高さＹを短縮して、雪崩防止柵３の小型化を達成することが可能であることがわかる。
【００６２】
（比較例）
一方、本発明の比較例として、図７に示されるように、小段２の上側の法面部分Ｓ１のグライド抑止柵４を有していない場合を考えると、当該法面部分Ｓ１における摩擦抵抗は他の部分と同じ条件となるので、小段２および法面Ｓ全体（上側の法面部分Ｓ１と下側の法面部分Ｓ２の両方）における雪との摩擦についての摩擦係数がμ０となる。
【００６３】
この比較例のシステム７では、小段２の上流側にグライド抑止柵４が無いので、小段２の上側の法面部分Ｓ１と雪Ａ１との間の摩擦抵抗が、上記実施形態（図６）のシステムと比較して低くなるので、法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ２が増大する。そのため、小段２の上に積もる雪Ａ２および雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３は、この上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から受ける圧力が増大する分を受けることができるように、多く必要になる。そのため、小段２を拡張するための雪崩防止柵３が大きくせざるを得ないので、雪崩防止柵３の小型化が困難になる。
【００６４】
具体的には、図５の比較例の構造における斜面雪圧力Ｐ２ならびにその水平成分ＰＨ２、小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２、および雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ２を算出すれば、以下のようになる。
【００６５】
（１）法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ２の算出
上記の実施形態と同様に、荷重圏の長さＬ（ｍ）、法面部分Ｓ１の傾斜角θ（度）、法面Ｓおよび小段２全体における雪の密度σとした場合、
荷重圏の範囲の積雪重量Ｗ０（ｔ／ｍ）は、Ｗ＝Ｌ・ｃｏｓθ・Ｈ・σであり、法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ２は、積雪重量Ｗ０における法面部分Ｓ１に沿って谷側へ向かう成分から摩擦抵抗を引いた大きさ、すなわち、
Ｐ２＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）となる。
【００６６】
ここで、斜面雪圧力Ｐ２の水平成分ＰＨ２は、ＰＨ２＝Ｐ２ｃｏｓθ＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθとなる。
【００６７】
（２）小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２の算出
小段２の傾斜角を０とし、小段２の幅を上記実施形態と同様にＬａとした場合、小段幅Ｌａの積雪重量Ｗａ（ｔ／ｍ）は、
Ｗａ＝Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００６８】
したがって、小段２における積雪重量Ｗａによって生じる小段２の表面とその上の雪との間の摩擦抵抗によって生じる小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２は、小段２と雪との間の摩擦係数をμ０として、
Ｐａ２＝Ｗａ（ｓｉｎ０°−μ０・ｃｏｓ０°）＝−μ０・Ｗａ
＝−μ０・Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００６９】
（３）雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ２の算出
雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ２は、上側の法面部分Ｓ１において発生する斜面雪圧力Ｐ２の水平成分ＰＨ２と小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２との差よりも大きい場合に、雪崩を防止できる。
【００７０】
すなわち、Ｐｂ２＞ＰＨ２−Ｐａ２であれば、雪崩は生じない。
【００７１】
ここで、雪崩防止柵３によって小段２の幅ＬａがＬｃｃまで拡張すると考えて、拡張した小段の幅Ｌｃｃにおける雪圧抵抗力Ｐａ２＋Ｐｂ２がＰＨ２以上になる場合に雪崩が発生しないと考えられる。このとき、
ＰＨ２＝Ｐａ２＋Ｐｂ２＝μ０・Ｌｃｃ・Ｈ・σの関係になるので、
Ｌｃｃ＝ＰＨ２／（μ０・Ｈ・σ）となる。
【００７２】
よって、雪崩防止柵３によって小段２の幅を拡張するために必要な長さＬｂｂは、
Ｌｂｂ＝Ｌｃｃ−Ｌａ＝ＰＨ２／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｐ２ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ（式２）
となる。
【００７３】
ここで、この比較例では、小段２の上側の法面部分Ｓ１にグライド抑止柵４が設けられていないので、比較例の斜面雪圧力Ｐ２の水平成分ＰＨ２（＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ）は、上記実施形態の斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１（＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ）より、大きくなる。そのため、（式２）におけるＬｂｂは上記の（式１）のＬｂよりも大きくなる。この結果をみれば、グライド抑止柵４が省略された比較例では、雪崩防止柵３における距離Ｘ２および高さｈ１１が短縮することが困難であり、雪崩防止柵３を小型化することが難しいことがわかる。
【００７４】
また、図７に示される比較例では、上記実施形態のようにグライド抑止柵４を有していないので、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の全体の滑りを抑えることが困難であるので、雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３の表層部分が当該雪崩防止柵３の谷側に押し出されて雪庇Ｒ２が大きく成長するおそれがある。
【００７５】
（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の雪崩防止方法では、まず、小段２の下側の法面部分Ｓ２に雪崩防止柵３を立設して小段２を拡張し、これら小段２および雪崩防止柵３の上にそれぞれ積もる雪Ａ２、Ａ３が当該小段２等（小段２および雪崩防止柵３など）との間で生じる摩擦抵抗を利用して、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から受ける荷重に耐えるようしている。そして、この小段２の上側の法面部分Ｓ１の雪Ａ１から受ける荷重自体は、小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に立設された、雪崩防止柵３よりも低いグライド抑止柵４によって軽減される。すなわち、このグライド抑止柵４を当該上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させることにより、当該上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させ、それによって、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２および雪崩防止柵３の上にそれぞれ積もる雪Ａ２、Ａ３へ与えられる荷重を軽減させている。そのため、小段２、雪崩防止柵３および当該雪崩防止柵３より低いグライド抑止柵４の組合せにより、雪崩防止柵３の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段２および雪崩防止柵３を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵３を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００７６】
本発明の雪崩防止方法で用いられるグライド抑止柵４は、小段２や雪崩防止柵３のようにそれらの上に積もった雪の重量に比例する摩擦抵抗を利用して小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の滑りを防止するのではなく、小段２の上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させて摩擦を増大させており、雪崩防止柵３とは雪の滑りを止める作用が異なっている。そのため、グライド抑止柵４は、小段２の上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させて摩擦を増大させることができる程度の高さがあればよく、グライド抑止柵４の高さを雪崩防止柵３の高さよりも低く設定することが可能である。
【００７７】
（２）
本実施形態の雪崩防止システム１では、小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に立てられたグライド抑止柵４は、当該法面部分から突出する突出部２２を有しており、当該突出部２２により、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能である。これにより、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２および雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３へ与えられる荷重を軽減させることができる。そのため、小段２、雪崩防止柵３および当該雪崩防止柵３より低いグライド抑止柵４の組合せにより、雪崩防止柵３の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段２および雪崩防止柵３を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵３を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００７８】
また、グライド抑止柵４は、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の層の中にくい込んだ状態で、当該雪Ａ１の層と法面部分Ｓ１との間の摩擦抵抗を増大させており、雪崩防止柵３のように雪Ａ３の層全体を雪受け面１３ａで受ける構造と異なるため、グライド抑止柵４に作用するモーメントは、雪崩防止柵３に作用するモーメントよりも低く、グライド抑止柵４が転倒するおそれは雪崩防止柵３よりも低くなっている。そのため、グライド抑止柵４は、雪崩防止柵３における支柱１２を補強する連結部１４などが不要になり、雪崩防止柵３よりも小型かつ軽量なものを採用することが可能である。さらに、複数のグライド抑止柵４を上側の法面部分Ｓ１に設置することが容易になる。
【００７９】
（３）
本実施形態の雪崩防止システム１では、グライド抑止柵４の高さが上側の法面部分Ｓ１の表面から１００ｃｍ以内の範囲では、上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の密度が法面部分Ｓ１の表面からの高さが１００ｃｍを超える範囲の雪の密度よりも十分に高いことを考慮して、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２が５０〜１００ｃｍの範囲に設定されている。これによって、上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させて上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１全体の滑り（グライド）を確実に防止でき、それとともにグライド抑止柵４の大型化を抑制することが可能である。
【００８０】
（変形例）
上記実施形態に係るグライド抑止柵４では、法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１が当該法面部分Ｓ１に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させるための突出部として、複数の支柱２４と、当該支柱２４の間に架設された１本の梁材２５とからなる突出部２２を有するグライド抑止柵４を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、法面上の雪のすべり抵抗を増大させることが可能なものであれば種々の態様の突出部を有するグライド抑止柵を採用することが可能である。例えば、コンクリートによって台座部と突出部とが一体形成された構造のグライド抑止柵を採用してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１ 雪崩防止システム
２ 小段
３ 雪崩防止柵
４ グライド抑止柵
１３ 雪受け部
１３ａ雪受け面
１４連結部
２２ 突出部
Ｓ 法面
Ｓ１ 小段上側の法面部分
Ｓ２ 小段下側の法面部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雪崩の発生を防止する雪崩防止方法およびそれに用いられる雪崩防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積雪地方の法面における雪崩を防止するために、法面の途中に小段が設けられ、小段の上に積もる雪と小段との間の摩擦抵抗を利用して、小段よりも上側の法面部分に積もる雪の下降を抑制している。
【０００３】
しかし、多くの雪を小段だけで止めようとすれば、その分だけ幅の広い小段が必要になる。ところが、岩や巨木などが存在する場所などでは広い小段を設置するだけのスペースを確保することが困難な場合がある。
【０００４】
そこで、本発明者は、特許文献１記載のように、広い小段を設ける代わりに、小段の下側の法面部分に雪崩防止柵を設け、この雪崩防止柵の上に小段と連続して雪を堆積させることができるようにすることにより、小段幅を実質的に拡張させる構造を考案している。この構造では、小段および雪崩防止柵の上に堆積する雪と小段等との間の摩擦抵抗を利用して、小段の上側の法面部分に積もる雪から受ける荷重に耐えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−８５００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような構造では、小段よりも上側の法面部分に積もる雪が多い場合には、その雪からの荷重に耐えるために、小段および雪崩防止柵の上に多くの雪を保持する必要があり、そのため、雪崩防止柵が大型にならざるを得なくなる。雪崩防止柵が大型になれば、製造コストが高くなり、重量も重くなる。
【０００７】
そこで、本発明では、小段と雪崩防止柵との組み合わせた構造において、簡易な構造のシステムによりシステム全体で雪崩を防止することが可能であり、雪崩防止柵の小型化および軽量化を達成することが可能な雪崩防止方法およびそれを用いた雪崩防止システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記の小段拡張用の雪崩防止柵による雪崩防止効果を高める手段として、その小段よりも上流側の法面での雪の滑りを抑止することがきわめて効果的であることを見出した。この法面での雪の滑りを防ぐには、背の低い簡単なグライド抑止柵の設置で足り、雪崩防止柵の大型化を招くことなく、雪崩防止効果を向上させることができる。本発明はこのような観点からなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明の雪崩防止方法は、上記課題を解決するためのものとして、法面における雪崩の発生を防止する雪崩防止方法であって、前記法面の途中において、小段を準備する工程と、前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に雪崩防止柵を立設することにより、前記小段の上に積もる雪と連続して前記雪崩防止柵の上に雪が積もるように当該小段を拡張する工程と、前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に前記雪崩防止柵よりも低いグライド抑止柵を立設して、当該グライド抑止柵を当該上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させ、当該上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させることにより、前記上側の法面部分に積もる雪から前記小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させる工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
かかる雪崩防止方法によれば、まず、小段の下側の法面部分に雪崩防止柵を立設して小段を拡張し、これら小段および雪崩防止柵の上に積もる雪が当該小段等との間で生じる摩擦抵抗を利用して、小段の上側の法面部分に積もる雪から受ける荷重に耐えるようしている。そして、この小段の上側の法面部分の雪から受ける荷重自体は、小段よりも上側の法面部分に立設された、雪崩防止柵よりも低いグライド抑止柵によって軽減される。すなわち、このグライド抑止柵を当該上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させることにより、当該上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させ、それによって、上側の法面部分に積もる雪から小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させている。そのため、小段、雪崩防止柵および当該雪崩防止柵より低いグライド抑止柵の組合せにより、雪崩防止柵の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段および雪崩防止柵を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００１１】
本発明の雪崩防止方法で用いられるグライド抑止柵は、小段や雪崩防止柵のようにそれらの上に積もった雪の重量に比例する摩擦抵抗を利用して小段の上側の法面部分に積もる雪の滑りを防止するのではなく、小段の上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させて摩擦を増大させており、雪崩防止柵とは雪の滑りを止める作用が異なっている。そのため、グライド抑止柵は、小段の上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させて摩擦を増大させることができる程度の高さがあればよく、グライド抑止柵の高さを雪崩防止柵の高さよりも低く設定することが可能である。
【００１２】
また、上記の本発明の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムは、上記の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムであって、前記法面の途中に形成された前記小段と、前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に立設され、前記小段の上に積もる雪と連続するように雪を堆積させることが可能な雪受け面を有する雪崩防止柵と、前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に立設され、当該法面部分の表面から突出して、前記小段の上側の法面部分に積もる雪が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能な突出部を有するグライド抑止柵と、を備えており、前記雪受け面の高さは、前記小段の表面に沿って当該小段の谷側縁部から延長した面よりも上側に来るような高さに設定されており、前記突出部の高さは、前記雪受け面の高さよりも低くなるように設定されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、小段よりも上側の法面部分に立てられたグライド抑止柵は、当該法面部分から突出する突出部を有しており、当該突出部により、小段の上側の法面部分に積もる雪が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能である。これにより、上側の法面部分に積もる雪から小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させることができる。そのため、小段、雪崩防止柵および当該雪崩防止柵より低いグライド抑止柵の組合せにより、雪崩防止柵の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段および雪崩防止柵を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００１４】
また、グライド抑止柵は、小段の上側の法面部分に積もる雪の層の中にくい込んだ状態で、当該雪の層と法面部分との間の摩擦抵抗を増大させており、雪崩防止柵のように雪の層全体を雪受け面で受ける構造と異なるため、グライド抑止柵に作用するモーメントは、雪崩防止柵に作用するモーメントよりも低く、グライド抑止柵が転倒するおそれは雪崩防止柵よりも低くなっている。そのため、グライド抑止柵は、雪崩防止柵よりも小型かつ軽量なものを採用することが可能である。さらに、複数のグライド抑止柵を上側の法面部分に設置することが容易になる。
【００１５】
また、前記グライド抑止柵の高さは、前記上側の法面部分の表面から５０〜１００ｃｍの高さであるのが好ましい。
【００１６】
かかる構成によれば、グライド抑止柵の高さが上側の法面部分の表面から１００ｃｍ以内の範囲では、上側の法面部分の上に積もる雪の密度が法面部分の表面からの高さが１００ｃｍを超える範囲の雪の密度よりも十分に高いので、グライド抑止柵が上記の５０〜１００ｃｍの範囲に突出することによって、上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させて上側の法面部分に積もる雪全体の滑り（グライド）を確実に防止でき、それとともにグライド抑止柵の大型化を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の雪崩防止方法におよびそれに用いられる雪崩防止システムによれば、グライド抑止柵を小段の上側の法面部分に設置することによって、上側の法面部分に積もる雪から小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させることができ、小段、雪崩防止柵およびグライド抑止柵を組み合わせた簡易な構造のシステムによってシステム全体で雪崩を防止することができる。また、雪崩防止柵を多くの雪を受けるために大型化する必要性が低減するため、雪崩防止柵の小型化および軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムが設置された法面を示す断面図である。
【図２】図１の雪崩防止柵の側面図である。
【図３】図１の雪崩防止柵の正面図である。
【図４】図１のグライド抑止柵の側面図である。
【図５】図１のグライド抑止柵の正面図である。
【図６】図１の雪崩防止システムを用いて雪崩を防止する状態を示す断面説明図である。
【図７】本発明の比較例である小段と雪崩防止柵との組合せで雪崩を防止する状態を示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る雪崩防止方法およびそれに用いられる雪崩防システムについて説明する。
【００２０】
本実施形態に係る雪崩防止方法は、法面Ｓにおける雪崩の発生を防止する雪崩防止方法であり、図１に示される雪崩防止システム１を用いて行われる。この方法では、法面Ｓの途中に設けられた小段２を拡張するために、雪崩防止柵３を法面Ｓの小段２よりも下側の法面部分Ｓ２に設けて雪崩防止効果を高めている。さらに、当該法面Ｓの小段２よりも上流側の法面部分Ｓ１での雪の滑りを抑止するために、雪崩防止柵３よりも低い簡単な構造のグライド抑止柵４を設けることにより、雪崩防止柵３の大型化を招くことなく、システム全体によって雪崩防止効果を向上させている。
【００２１】
本実施形態に係る雪崩防止方法は、具体的には、図１および図６に示されるように、法面Ｓの途中（法面部分Ｓ１とＳ２との間）において、小段２を準備する工程と、当該法面Ｓにおける小段２よりも下側の法面部分Ｓ２に雪崩防止柵３を立設することにより、小段２の上に積もる雪Ａ２と連続して雪崩防止柵３の上に雪Ａ３が積もるように当該小段２を拡張する工程と、法面Ｓにおける小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に雪崩防止柵３よりも低いグライド抑止柵４を立設して、当該グライド抑止柵４を当該上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させ、当該上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させることにより、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２の上に積もる雪Ａ２および雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３へ与えられる荷重を軽減させる工程とを含むことを特徴としている。
【００２２】
（雪崩防止システム１）
本実施形態の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システム１は、図１および図６に示されるように、法面Ｓの途中に形成された小段２と、雪崩防止柵３と、グライド抑止柵４とから構成されている。
【００２３】
小段２は、法面Ｓの途中、すなわち、法面Ｓの法面部分Ｓ１とＳ２との間に水平方向に切り開いて形成されている。本実施形態における小段２の傾斜角度はほぼ０度に設定されている。
【００２４】
小段２の幅Ｌａは、後段で詳述するように、法面Ｓの傾斜角度θ、法面Ｓが形成された地域における積雪深さＨ（例えば、最大積雪深さ）、雪の密度σなどの条件に基づいて設定される。
【００２５】
雪崩防止柵３は、図２〜３に示されるように、複数の台座部１１と、それぞれの台座部１１に立設された複数の支柱１２と、雪受け部１３と、連結部１４と、台座部固定部材１５とを備えている。
【００２６】
台座部１１は、複数の平らな鋼板またはＩ型鋼などからなり、法面Ｓにおける小段２の下側の法面部分Ｓ２の表面に面接触して設置できるような形状を有している。
【００２７】
台座部１１は、組立作業の軽減や雪の荷重などの諸条件を考慮して、軽量かつ高強度の鋼板やプレキャストコンクリート板などで製造されるのが好ましい。
【００２８】
複数の支柱１２は、Ｈ型鋼などからなる柱状体であり、台座部１１から垂直に立ち上がっている。本実施形態では、台座部１１を構成する鋼板にそれぞれ１本ずつ支柱１２が立設されている。
【００２９】
複数の支柱１２のうち雪崩防止柵３の両端の支柱１２は、台座部１１の山側端部１１ａ（すなわち、小段２に近い側の端部）よりも谷側端部１１ｂ（小段２に遠い側の端部）に近い位置に配置されており、台座部１１における支柱１２よりも山側の部分１１ｃは、雪を載せることが可能な形状を有する。
【００３０】
雪受け部１３は、支柱１２の間に架設され、当該支柱１２の間で雪を受けることが可能な形状を有する。本実施形態の雪受け部１３は、支柱１２の間に、丸鋼などからなる複数の梁材１６が間隔をあけて水平方向に配置されたものである。複数の梁材１６によって構成された雪受け部１３の山側を向く面には、雪受け面１３ａが形成されている。雪受け面１３ａは、図６に示されるように、小段２の上に積もる雪Ａ２と連続するように法面部分Ｓ２の上の雪Ａ３を堆積させることが可能な形状を有する。また、雪受け面１３ａの高さｈ１は、小段２の表面に沿って当該小段２の谷側縁部から延長した面Ｅよりも上側に来るような高さｈ１に設定されている。
【００３１】
梁材１６は、Ｕボルトなどの固定部材１７によって各支柱１２の山側側面１２ａに固定されている。
【００３２】
連結部１４は、複数の支柱１２のうち雪崩防止柵３の両端の支柱１２の山側側面１２ａと台座部１１の当該支柱１２よりも山側の部分１１ｃとの間を連結する柱状の部材であり、引張荷重だけでなく山側からの雪圧による曲げ荷重に耐えられる強度を有する材料で製造され、例えば、角型鋼やＨ型鋼などによって製造される。連結部１４が、支柱１２の山側側面１２ａと台座部１１の当該支柱１２よりも山側の部分２ｃとの間を斜め方向に連結するので、支柱１２と台座部１１との間の連結がより強固になる。なお、図示されていないが、複数の支柱１２のうち雪崩防止柵３の中間の支柱１２に対しても、山側または谷側から支持する連結部材を設けてもよい。
【００３３】
台座部固定部材１５は、台座部１１を法面部分Ｓ２に固定するための部材であり、本実施形態ではケミカルアンカーが採用されている。なお、ケミカルアンカー以外にも、台座部１１を法面部分Ｓ２に固定できる部材であれば種々の部材を採用することが可能である。雪崩防止部材１の雪受け部１３が雪Ａ３から受ける外力の大部分は台座部固定部材１５に伝達される。台座部固定部材１５に伝達された力は、台座部固定部材１５と法面部分Ｓ２との間の摩擦抵抗によって受け止められる。
【００３４】
本実施形態の雪崩防止柵３は、支柱１２の高さが法面部分Ｓ２の表面から１．５ｍ程度に設定されており、雪受け面１３ａの高さｈ１は、１．５ｍよりも若干低い高さに設定されている。
【００３５】
（グライド抑止柵４）
図４〜５に示されるグライド抑止柵４は、法面Ｓにおける小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に立設されている。グライド抑止柵４は、複数の台座部２１と、突出部２２と、台座部固定部材２３とから構成されている。
【００３６】
台座部２１は、雪崩防止柵３の台座部１１と同様に、複数の平らな鋼板またはＩ型鋼などからなり、法面Ｓにおける小段２の上側の法面部分Ｓ１の表面に面接触して設置できるような形状を有しており、軽量かつ高強度の鋼板やプレキャストコンクリート板などで製造される。
【００３７】
突出部２２は、図６に示されるように、法面部分Ｓ１の表面から突出して、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１が当該法面部分Ｓ１に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能な部分である。
【００３８】
本実施形態の突出部２２は、図４〜５に示されるように、複数の支柱２４と、当該支柱２４の間に架設された１本の梁材２５とから構成されている。突出部２２は、雪崩防止柵３における複数の梁材１６および当該梁材１６を補強する連結部１４を有する雪受け部１３と比較して簡易な構造になっている。なお、この突出部２２の梁材２５は、雪崩防止柵３の梁材１６と共用することが可能である。
【００３９】
支柱２４は、上記の雪崩防止柵３の支柱１２と同様に、Ｈ型鋼などからなる柱状体であり、台座部２１から垂直に立ち上がっている。本実施形態では、台座部２１を構成する鋼板にそれぞれ１本ずつ支柱２４が立設されている。
【００４０】
梁材２５は、丸鋼などからなり、支柱２４の間に水平方向に配置されている。梁材２５は、Ｕボルトなどの固定部材２６によって各支柱２４の山側側面２４ａに固定されている。
【００４１】
突出部２２の高さｈ２は、積雪深さを考慮して設定され、雪崩防止柵２の雪受け面１３ａの高さｈ１よりも低くなるように設定されている。本実施形態では、突出部２２の高さｈ２は、法面部分Ｓ１の表面から０．５ｍ程度に設定されている。
【００４２】
このグライド抑止柵４では、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２が積雪深さＨよりも低くても、法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の下側の部分は上から圧縮されて密度が高くなっているので、突出部２２が雪Ａ１の下側の圧密された部分に接触することにより、法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の全体的な滑りを止めることが可能である。例えば、豪雪地帯において雪が２ｍ程度積もる場合でも、地表から１ｍ以内の高さでは雪が圧縮されて密度が高くなっている。
【００４３】
そのため、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２法面部分Ｓ１の表面から５０〜１００ｃｍの高さに設定されていれば、グライド抑止柵４の高さｈ２が上側の法面部分Ｓ１の表面から１００ｃｍ以内の範囲では、積雪の多い地域において１００ｃｍを超える積雪があっても、上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の密度が１００ｃｍを超える範囲の雪の密度よりも十分に高いので、グライド抑止柵４が上記の５０〜１００ｃｍの範囲に突出することによって、上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させて上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１全体の滑り（グライド）を確実に防止できる。
【００４４】
なお、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２が５０ｃｍ未満であれば、突出部２２と雪Ａ１との接触面積が小さくなるので、グライド抑止効果が十分得られないおそれがある。一方、突出部２２の高さｈ２が１００ｃｍを超えると１００ｃｍを超えた部分は十分に圧密されていない雪の部分に接触するのでグライド抑止効果の目立った向上がなくなるばかりか、グライド抑止柵４が大型になるので好ましくない。そのため、十分なグライド抑止効果が得られ、かつ、グライド抑止柵４の大型化を抑制できる点で、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２を５０〜１００ｃｍの範囲に設定することが好ましい。
【００４５】
このように、小段２の上の法面部分Ｓ１にグライド抑止柵４を設けることにより、法面部分Ｓ１との摩擦を増加させて、小段２の上の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１からの圧力を低減させることが可能であり、それにより、小段２を拡張するための雪崩防止柵３への負担を軽減することができる。それにより、小段２の上流側に背の低いグライド抑止柵４を設けることによって、小段２、雪崩防止柵３および当該雪崩防止柵３より低いグライド抑止柵４の組合せにより、雪崩防止柵３の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段２および雪崩防止柵３を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵３を小型化することが可能になる。
【００４６】
しかも、グライド抑止柵４によって小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の全体の滑りを防止するので、雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３の表層部分が当該雪崩防止柵３の谷側に押し出されたひさし（雪庇）Ｒ１の成長を抑えることが可能である。
【００４７】
（本実施形態に係る雪崩防止方法の力学的考察）
つぎに図６を参照しながら、本実施形態に係る雪崩防止方法を力学的な観点から考察する。
【００４８】
上記実施形態の雪崩防止方法のように、小段２の上側の法面部分Ｓ１にグライド抑止柵４を設けて法面部分Ｓ１と雪Ａ１との間の摩擦抵抗を増大させることにより、斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１を、グライド抑止柵４を設けない場合（後段の比較例参照）と比較して低減させることが可能である。これにより、当該水平成分ＰＨ１に対抗して雪崩を防止する抵抗力、すなわち、小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１および小段拡張用の雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１の合力（Ｐａ１＋Ｐｂ１）も小さくて済むと考えられる。
【００４９】
以下、斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１、小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１、および雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１をそれぞれ算出する。
【００５０】
ここで、法面Ｓ全体における積雪深さをＨとする。小段２およびその下側の法面部分Ｓ２における雪との摩擦についての摩擦係数をμ０とする。一方、小段２の上側の法面部分Ｓ１には、グライド抑止柵４が設けられているので、上側の法面部分Ｓ１における摩擦抵抗は他の部分における摩擦抵抗よりも大きくなっているので、上側の法面部分Ｓ１における雪との摩擦についての摩擦係数をμ１とする。ここでは、μ１＞μ０の関係が成立する。
【００５１】
（１）法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ１の算出
上側の法面部分Ｓ１における当該法面部分Ｓ１に沿って谷側へ向かう雪の圧力、すなわち、法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ１（ｔ／ｍ）は、以下のようにして求められる。
【００５２】
ここで、
・荷重圏の長さ：Ｌ（ｍ）（ここで、荷重圏とは、法面部分Ｓ１上の雪Ａ１において水平分力ＰＨ１が発生していると推定される領域をいう。）
・法面部分Ｓ１の傾斜角：θ（度）、
・法面Ｓの全体および小段２における雪の密度：σ、
とした場合、
荷重圏の範囲の積雪重量Ｗ０（ｔ／ｍ）は、Ｗ＝Ｌ・ｃｏｓθ・Ｈ・σとなる。したがって、斜面雪圧力Ｐ１は、積雪重量Ｗ０における法面部分Ｓ１に沿って谷側へ向かう成分から摩擦抵抗を引いた大きさ、すなわち、
Ｐ１＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）となる。
【００５３】
ここで、斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１は、ＰＨ１＝Ｐ１ｃｏｓθ＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθとなる。
【００５４】
（２）小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１の算出
小段２の傾斜角を０とし、小段２の幅をＬａとした場合、小段幅Ｌａの積雪重量Ｗａ（ｔ／ｍ）は、
Ｗａ＝Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００５５】
したがって、小段２における積雪重量Ｗａによって生じる小段２の表面とその上の雪との間の摩擦抵抗によって生じる小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１は、小段２と雪との間の摩擦係数をμ０として、
Ｐａ１＝Ｗａ（ｓｉｎ０°−μ０・ｃｏｓ０°）＝―μ０・Ｗａ
＝―μ０・Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００５６】
（３）雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１の算出
雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ１は、上側の法面部分Ｓ１において発生する斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１と小段２における雪圧抵抗力Ｐａ１との差よりも大きい場合に、雪崩を防止できる。
【００５７】
すなわち、Ｐｂ１＞ＰＨ１−Ｐａ１であれば、雪崩は生じない。
【００５８】
ここで、雪崩防止柵３によって小段２の幅ＬａがＬｃまで拡張すると考えて、拡張した小段の幅Ｌｃにおける雪圧抵抗力Ｐａ１＋Ｐｂ２がＰＨ１以上になる場合に雪崩が発生しないと考えられる。ＰＨ１とＰａ１＋Ｐｂ２がつりあうときには、
ＰＨ１＝Ｐａ１＋Ｐｂ１＝μ０・Ｌｃ・Ｈ・σの関係になるので、
Ｌｃ＝ＰＨ１／（μ０・Ｈ・σ）と求めることができる。
【００５９】
よって、雪崩防止柵３によって小段２の幅を拡張するために必要な長さＬｂは、
Ｌｂ＝Ｌｃ−Ｌａ＝ＰＨ１／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｐ１ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ（式１）
となる。
【００６０】
したがって、雪崩防止柵３が小段２から水平方向に長さＬｂ延ばした長さの位置まで雪を受けることができるように、雪崩防止柵３の雪受け面１３ａにおける小段２の谷側端部２ａからの距離Ｘ１および高さｈ１が設定される。
【００６１】
ここで、本実施形態では、小段２の上側の法面部分Ｓ１には、グライド抑止柵４が設けられているので、上側の法面部分Ｓ１における摩擦抵抗は他の部分における摩擦抵抗よりも大きくなっており、上側の法面部分Ｓ１における雪との摩擦についての摩擦係数をμ１は、他の部分における摩擦係数μ０よりも大きいので（μ１＞μ０）、小段２の幅を拡張する長さＬｂを求める上の（式１）を見れば、摩擦係数μ１をμ０に置き換えた場合と比較して、Ｌｂは小さくなる。よって、雪崩防止柵３における距離Ｘおよび高さＹを短縮して、雪崩防止柵３の小型化を達成することが可能であることがわかる。
【００６２】
（比較例）
一方、本発明の比較例として、図７に示されるように、小段２の上側の法面部分Ｓ１のグライド抑止柵４を有していない場合を考えると、当該法面部分Ｓ１における摩擦抵抗は他の部分と同じ条件となるので、小段２および法面Ｓ全体（上側の法面部分Ｓ１と下側の法面部分Ｓ２の両方）における雪との摩擦についての摩擦係数がμ０となる。
【００６３】
この比較例のシステム７では、小段２の上流側にグライド抑止柵４が無いので、小段２の上側の法面部分Ｓ１と雪Ａ１との間の摩擦抵抗が、上記実施形態（図６）のシステムと比較して低くなるので、法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ２が増大する。そのため、小段２の上に積もる雪Ａ２および雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３は、この上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から受ける圧力が増大する分を受けることができるように、多く必要になる。そのため、小段２を拡張するための雪崩防止柵３が大きくせざるを得ないので、雪崩防止柵３の小型化が困難になる。
【００６４】
具体的には、図５の比較例の構造における斜面雪圧力Ｐ２ならびにその水平成分ＰＨ２、小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２、および雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ２を算出すれば、以下のようになる。
【００６５】
（１）法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ２の算出
上記の実施形態と同様に、荷重圏の長さＬ（ｍ）、法面部分Ｓ１の傾斜角θ（度）、法面Ｓおよび小段２全体における雪の密度σとした場合、
荷重圏の範囲の積雪重量Ｗ０（ｔ／ｍ）は、Ｗ＝Ｌ・ｃｏｓθ・Ｈ・σであり、法面部分Ｓ１の斜面雪圧力Ｐ２は、積雪重量Ｗ０における法面部分Ｓ１に沿って谷側へ向かう成分から摩擦抵抗を引いた大きさ、すなわち、
Ｐ２＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）となる。
【００６６】
ここで、斜面雪圧力Ｐ２の水平成分ＰＨ２は、ＰＨ２＝Ｐ２ｃｏｓθ＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθとなる。
【００６７】
（２）小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２の算出
小段２の傾斜角を０とし、小段２の幅を上記実施形態と同様にＬａとした場合、小段幅Ｌａの積雪重量Ｗａ（ｔ／ｍ）は、
Ｗａ＝Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００６８】
したがって、小段２における積雪重量Ｗａによって生じる小段２の表面とその上の雪との間の摩擦抵抗によって生じる小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２は、小段２と雪との間の摩擦係数をμ０として、
Ｐａ２＝Ｗａ（ｓｉｎ０°−μ０・ｃｏｓ０°）＝−μ０・Ｗａ
＝−μ０・Ｌａ・Ｈ・σとなる。
【００６９】
（３）雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ２の算出
雪崩防止柵３における雪圧抵抗力Ｐｂ２は、上側の法面部分Ｓ１において発生する斜面雪圧力Ｐ２の水平成分ＰＨ２と小段２における雪圧抵抗力Ｐａ２との差よりも大きい場合に、雪崩を防止できる。
【００７０】
すなわち、Ｐｂ２＞ＰＨ２−Ｐａ２であれば、雪崩は生じない。
【００７１】
ここで、雪崩防止柵３によって小段２の幅ＬａがＬｃｃまで拡張すると考えて、拡張した小段の幅Ｌｃｃにおける雪圧抵抗力Ｐａ２＋Ｐｂ２がＰＨ２以上になる場合に雪崩が発生しないと考えられる。このとき、
ＰＨ２＝Ｐａ２＋Ｐｂ２＝μ０・Ｌｃｃ・Ｈ・σの関係になるので、
Ｌｃｃ＝ＰＨ２／（μ０・Ｈ・σ）となる。
【００７２】
よって、雪崩防止柵３によって小段２の幅を拡張するために必要な長さＬｂｂは、
Ｌｂｂ＝Ｌｃｃ−Ｌａ＝ＰＨ２／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｐ２ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ
＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ／（μ０・Ｈ・σ）−Ｌａ（式２）
となる。
【００７３】
ここで、この比較例では、小段２の上側の法面部分Ｓ１にグライド抑止柵４が設けられていないので、比較例の斜面雪圧力Ｐ２の水平成分ＰＨ２（＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ０・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ）は、上記実施形態の斜面雪圧力Ｐ１の水平成分ＰＨ１（＝Ｗ０（ｓｉｎθ−μ１・ｃｏｓθ）・ｃｏｓθ）より、大きくなる。そのため、（式２）におけるＬｂｂは上記の（式１）のＬｂよりも大きくなる。この結果をみれば、グライド抑止柵４が省略された比較例では、雪崩防止柵３における距離Ｘ２および高さｈ１１が短縮することが困難であり、雪崩防止柵３を小型化することが難しいことがわかる。
【００７４】
また、図７に示される比較例では、上記実施形態のようにグライド抑止柵４を有していないので、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の全体の滑りを抑えることが困難であるので、雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３の表層部分が当該雪崩防止柵３の谷側に押し出されて雪庇Ｒ２が大きく成長するおそれがある。
【００７５】
（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の雪崩防止方法では、まず、小段２の下側の法面部分Ｓ２に雪崩防止柵３を立設して小段２を拡張し、これら小段２および雪崩防止柵３の上にそれぞれ積もる雪Ａ２、Ａ３が当該小段２等（小段２および雪崩防止柵３など）との間で生じる摩擦抵抗を利用して、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から受ける荷重に耐えるようしている。そして、この小段２の上側の法面部分Ｓ１の雪Ａ１から受ける荷重自体は、小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に立設された、雪崩防止柵３よりも低いグライド抑止柵４によって軽減される。すなわち、このグライド抑止柵４を当該上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させることにより、当該上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させ、それによって、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２および雪崩防止柵３の上にそれぞれ積もる雪Ａ２、Ａ３へ与えられる荷重を軽減させている。そのため、小段２、雪崩防止柵３および当該雪崩防止柵３より低いグライド抑止柵４の組合せにより、雪崩防止柵３の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段２および雪崩防止柵３を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵３を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００７６】
本発明の雪崩防止方法で用いられるグライド抑止柵４は、小段２や雪崩防止柵３のようにそれらの上に積もった雪の重量に比例する摩擦抵抗を利用して小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の滑りを防止するのではなく、小段２の上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させて摩擦を増大させており、雪崩防止柵３とは雪の滑りを止める作用が異なっている。そのため、グライド抑止柵４は、小段２の上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の層の底部に接触させて摩擦を増大させることができる程度の高さがあればよく、グライド抑止柵４の高さを雪崩防止柵３の高さよりも低く設定することが可能である。
【００７７】
（２）
本実施形態の雪崩防止システム１では、小段２よりも上側の法面部分Ｓ１に立てられたグライド抑止柵４は、当該法面部分から突出する突出部２２を有しており、当該突出部２２により、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能である。これにより、上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１から小段２および雪崩防止柵３の上に積もる雪Ａ３へ与えられる荷重を軽減させることができる。そのため、小段２、雪崩防止柵３および当該雪崩防止柵３より低いグライド抑止柵４の組合せにより、雪崩防止柵３の大型化を伴うことなく、雪崩防止効果を顕著に高めることが可能である。換言すれば、従来のような小段２および雪崩防止柵３を組み合わせた構造と同様の雪崩防止効果を維持しながら、雪崩防止柵３を小型化することが可能になり、それに伴って、製造コストおよび重量の低減が可能になる。
【００７８】
また、グライド抑止柵４は、小段２の上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１の層の中にくい込んだ状態で、当該雪Ａ１の層と法面部分Ｓ１との間の摩擦抵抗を増大させており、雪崩防止柵３のように雪Ａ３の層全体を雪受け面１３ａで受ける構造と異なるため、グライド抑止柵４に作用するモーメントは、雪崩防止柵３に作用するモーメントよりも低く、グライド抑止柵４が転倒するおそれは雪崩防止柵３よりも低くなっている。そのため、グライド抑止柵４は、雪崩防止柵３における支柱１２を補強する連結部１４などが不要になり、雪崩防止柵３よりも小型かつ軽量なものを採用することが可能である。さらに、複数のグライド抑止柵４を上側の法面部分Ｓ１に設置することが容易になる。
【００７９】
（３）
本実施形態の雪崩防止システム１では、グライド抑止柵４の高さが上側の法面部分Ｓ１の表面から１００ｃｍ以内の範囲では、上側の法面部分Ｓ１の上に積もる雪Ａ１の密度が法面部分Ｓ１の表面からの高さが１００ｃｍを超える範囲の雪の密度よりも十分に高いことを考慮して、グライド抑止柵４の突出部２２の高さｈ２が５０〜１００ｃｍの範囲に設定されている。これによって、上側の法面部分Ｓ１とその上に積もる雪Ａ１との間の摩擦を増大させて上側の法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１全体の滑り（グライド）を確実に防止でき、それとともにグライド抑止柵４の大型化を抑制することが可能である。
【００８０】
（変形例）
上記実施形態に係るグライド抑止柵４では、法面部分Ｓ１に積もる雪Ａ１が当該法面部分Ｓ１に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させるための突出部として、複数の支柱２４と、当該支柱２４の間に架設された１本の梁材２５とからなる突出部２２を有するグライド抑止柵４を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、法面上の雪のすべり抵抗を増大させることが可能なものであれば種々の態様の突出部を有するグライド抑止柵を採用することが可能である。例えば、コンクリートによって台座部と突出部とが一体形成された構造のグライド抑止柵を採用してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１ 雪崩防止システム
２ 小段
３ 雪崩防止柵
４ グライド抑止柵
１３ 雪受け部
１３ａ雪受け面
１４連結部
２２ 突出部
Ｓ 法面
Ｓ１ 小段上側の法面部分
Ｓ２ 小段下側の法面部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
法面における雪崩の発生を防止する雪崩防止方法であって、
前記法面の途中において、小段を準備する工程と、
前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に雪崩防止柵を立設することにより、前記小段の上に積もる雪と連続して前記雪崩防止柵の上に雪が積もるように当該小段を拡張する工程と、
前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に前記雪崩防止柵よりも低いグライド抑止柵を立設して、当該グライド抑止柵を当該上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させ、当該上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させることにより、前記上側の法面部分に積もる雪から前記小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させる工程と、
を含むことを特徴とする雪崩防止方法。
【請求項２】
請求項１記載の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムであって、
前記法面の途中に形成された前記小段と、
前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に立設され、前記小段の上に積もる雪と連続するように雪を堆積させることが可能な雪受け面を有する雪崩防止柵と、
前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に立設され、当該法面部分の表面から突出して、前記小段の上側の法面部分に積もる雪が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能な突出部を有するグライド抑止柵と、
を備えており、
前記雪受け面の高さは、前記小段の表面に沿って当該小段の谷側縁部から延長した面よりも上側に来るような高さに設定されており、
前記突出部の高さは、前記雪受け面の高さよりも低くなるように設定されている
ことを特徴とする雪崩防止システム。
【請求項３】
前記グライド抑止柵の高さは、前記上側の法面部分の表面から５０〜１００ｃｍの高さである、
請求項１に記載の雪崩防止システム。
【請求項１】
法面における雪崩の発生を防止する雪崩防止方法であって、
前記法面の途中において、小段を準備する工程と、
前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に雪崩防止柵を立設することにより、前記小段の上に積もる雪と連続して前記雪崩防止柵の上に雪が積もるように当該小段を拡張する工程と、
前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に前記雪崩防止柵よりも低いグライド抑止柵を立設して、当該グライド抑止柵を当該上側の法面部分の上に積もる雪の層の底部に接触させ、当該上側の法面部分とその上に積もる雪との間の摩擦を増大させることにより、前記上側の法面部分に積もる雪から前記小段および雪崩防止柵の上に積もる雪へ与えられる荷重を軽減させる工程と、
を含むことを特徴とする雪崩防止方法。
【請求項２】
請求項１記載の雪崩防止方法に用いられる雪崩防止システムであって、
前記法面の途中に形成された前記小段と、
前記法面における前記小段よりも下側の法面部分に立設され、前記小段の上に積もる雪と連続するように雪を堆積させることが可能な雪受け面を有する雪崩防止柵と、
前記法面における前記小段よりも上側の法面部分に立設され、当該法面部分の表面から突出して、前記小段の上側の法面部分に積もる雪が当該法面部分に沿って谷側へすべる動きに抵抗する摩擦抵抗を増大させることが可能な突出部を有するグライド抑止柵と、
を備えており、
前記雪受け面の高さは、前記小段の表面に沿って当該小段の谷側縁部から延長した面よりも上側に来るような高さに設定されており、
前記突出部の高さは、前記雪受け面の高さよりも低くなるように設定されている
ことを特徴とする雪崩防止システム。
【請求項３】
前記グライド抑止柵の高さは、前記上側の法面部分の表面から５０〜１００ｃｍの高さである、
請求項１に記載の雪崩防止システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０４２１４（Ｐ２０１３−１０４２１４Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８３４８（Ｐ２０１１−２４８３４８）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年５月２０日 社団法人日本雪氷学会東北支部主催の２０１１年度東北支部大会（日本雪氷学会東北支部・日本雪工学会北東北支部の合同開催）において論文要旨集をもって発表し、かつ、同大会においてスライド「雪崩対策に伴う斜面雪圧の実規模野外観測」を用いて発表
【出願人】（０００１９２６１５）神鋼建材工業株式会社 (61)
【出願人】（５０６０４４６２７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年５月２０日 社団法人日本雪氷学会東北支部主催の２０１１年度東北支部大会（日本雪氷学会東北支部・日本雪工学会北東北支部の合同開催）において論文要旨集をもって発表し、かつ、同大会においてスライド「雪崩対策に伴う斜面雪圧の実規模野外観測」を用いて発表
【出願人】（０００１９２６１５）神鋼建材工業株式会社 (61)
【出願人】（５０６０４４６２７）
【Ｆターム（参考）】
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