JP2007002518A - 鋼製枠構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 より大きな衝撃エネルギを吸収可能な鋼製枠構造体を提供する。
【解決手段】 柱材１、２、奥行材３、水平材５等をボルト接合して形成される箱枠６を必要に応じて左右前後上下に連続形成し、かつ前後面にスクリーン材９を設けて鋼製枠を組み立てる。鋼製枠内に中詰め材を充填して、砂防ダム等の鋼製枠構造体が構築される。鋼製枠の前面（上流面）側の箱枠６の前面部に緩衝構造２５を形成する。緩衝構造２５は、箱枠６の前面側の柱材１の前面に、衝突物に対する間接的な緩衝作用を果たす、例えば屈曲金属板部１４１を持つ間接緩衝材１４を介在させて、直接的な緩衝作用を果たす複数本の棒状材例えば鋼管１６を間隔をあけて接合して構成する。鋼管１６だけでは十分吸収できない大きな衝撃が作用しても、間接緩衝材１４の間接的な緩衝作用が付加されることで、その大きな衝撃を吸収して、鋼製枠のボルト接合部に作用する衝撃を緩和し、鋼製枠自体が破損することを防止できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、土石流等による衝撃荷重の発生する区域における砂防ダム等に適用して好適な鋼製枠構造体に関する。

従来より、多数の柱材と左右方向の水平材と前後方向の奥行材とをボルト接合により連結して組み立てた立方格子状の鋼製枠を骨組みとし、鋼製枠の前後面にスクリーン材を取り付け、内部に中詰め材を充填して砂防ダム等の鋼製枠ダムを構築することが行なわれている。

鋼製枠ダムは、コンクリート構造ダムと比較して、施工が容易で、工期が短縮され、施工費も安く済み、また、透水性がある点で優れている。さらに、細分化した各部材をボルトで結合して成り立つ構造なので、緊急性を要する箇所、あるいはコンクリート運搬の困難な箇所・地盤条件の悪い箇所・地すべり帯等の鋼製枠構造でしか設置できない箇所に砂防ダムを構築するには最適である。
しかし、鋼製枠ダムは、ボルト接合構造の鋼製枠を骨組みとするものなので、衝撃荷重に対しては強度が不十分であるとの理由により、土石流等による衝撃荷重の発生する区域に構築する砂防ダムとしては適さないと、一般に見なされている。

このため、土石流等による衝撃荷重の発生する区域の砂防ダムとして鋼製枠ダムを構築する場合には、鋼製枠ダムの上流面に緩衝構造を設けることが必要となる。
そのような緩衝構造を設けた鋼製枠ダムとして、鋼製枠ダム本体の上流面に、多孔質材料や気泡モルタルや発泡樹脂からなる緩衝壁を設けた鋼製枠ダム（特許文献１（特開２０００−１４４６９２号）など）が提案されている。
しかし、鋼製枠ダム本体の上流面に壁（緩衝壁）を設置すると、鋼製枠ダムの特長である透水性が損なわれるという問題があり、また、多孔質材料や気泡モルタルや発泡樹脂からなる緩衝壁は、鋼製枠を構成する柱材等の各部材と比べて大形なものとなり運搬が簡単でなく、かつ製造も簡単でないので、緊急性を要する箇所あるいは鋼製枠構造でしか設置できない箇所に構築する砂防ダムには不適当であることから、本願出願人のもとで、これらの欠点のない緩衝構造を持つ鋼製枠ダム（鋼製枠構造体）を開発し特許出願した（特許文献２（特開２００３−３２８３４１））。

特許文献２の鋼製枠ダムにおける鋼製枠は、図１７に示すように、前後に設けた例えばＨ形鋼による柱材１、２の上部間および下部間をそれぞれ例えば溝形鋼による奥行材３で連結し、左右の柱材１、１（または２、２）の上部間および下部間をそれぞれ例えば溝形鋼による水平材５で連結し、前後の柱材１、２の上下部間を例えば溝形鋼または山形鋼のブレース７で斜めに連結して箱枠６を形成するとともに、このような箱枠６を、必要に応じて左右前後上下に連続形成して組み立てられる。
鋼製枠の上流側の面に、すなわち多数の箱枠６からなる鋼製枠における上流側の箱枠６の前面（上流側の面）に衝撃構造を設ける必要があるが、特許文献２では、箱枠６の前面側の柱材１の前面にＴ形断面をなす柱補助材１０を溶接固定し、その柱補助材１０の前面に、複数本の鋼管例えば角形鋼管１６を上下に間隔をあけてボルトで取り付けて緩衝構造１５を構成している。土石流が角形鋼管１６に衝突した時、中空の角形鋼管１６が変形することで土石流の衝撃を吸収する構造である。
特開２０００−１４４６９２ 特開２００３−３２８３４１

図１７に示した従来構造の緩衝構造１５は、中空の鋼管１６の凹み変形により土石流の衝撃を有効に吸収できるが、砂防ダム設置箇所によってはさらに大きな衝撃を想定する必要がある場合があり、その対策が求められる。また、局所的な衝撃が作用した時、一部の鋼管１６のみが衝撃を受け持ち、他の部分の鋼管は衝撃吸収に関与しないことになるので、そのような局所的な衝撃の場合には、吸収可能な衝撃エネルギは小さいという問題もある。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、土石流等による衝撃荷重が発生する区域に構築する砂防ダム等に適用して好適な鋼製枠構造体であって、より大きな衝撃エネルギを吸収することが可能な鋼製枠構造体を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、多数の柱材と左右方向の水平材と前後方向の奥行材とをボルト接合により連結して組み立てた立方格子状の鋼製枠の少なくとも前後面の左右の柱材間に複数本のスクリーン材を取り付け、内部に中詰め材を充填して構築した鋼製枠構造体であって、
前記鋼製枠の前面側の柱材の前面に、衝突物に対する間接的な緩衝作用を果たす間接緩衝材を介在させて、直接的な緩衝作用を果たす複数本の棒状材を間隔をあけて接合したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１における棒状材が鋼管であることを特徴とする。

請求項３は、請求項１又は２の鋼製枠構造体における間接緩衝材が、鋼製枠前面に直接又は間接的に接合される一方の端縁と鋼管に直接又は間接的に接合される他方の端縁との中間部が屈曲している屈曲金属板部を有することを特徴とする。

請求項４は、請求項３の鋼製枠構造体における間接緩衝材の屈曲金属板部が、その全体又は一部が鋼製枠上面から見て「く」の字形をなすことを特徴とする。

請求項５は、請求項４の鋼製枠構造体における屈曲金属板部が、上下方向に並んで複数設けられるとともに、その屈曲金属板部の「く」の字形が上下方向に互い違いになるように配置されていることを特徴とする。

請求項６は、請求項３〜５の鋼製枠構造体における間接緩衝材が、その屈曲金属板部の両端縁に平板を接合してなり、前記各平板が鋼製枠側又は鋼管側に接合されていることを特徴とする。

請求項７は、請求項３〜６の鋼製枠構造体における間接緩衝材が、矩形の金属板を概ね溝形に折曲すると同時に、そのウエブ部分の中間部に「く」の字形の屈曲金属板部を形成してなり、前記溝形のフランジ部が鋼製枠側又は鋼管側への直接又は間接的な接合部とされることを特徴とする。

請求項８は、請求項１又は２の鋼製枠構造体における間接緩衝材が、鋼製枠奥行き方向に伸縮するコイルバネを有することを特徴とする。

請求項９は、請求項１又は２の鋼製枠構造体における間接緩衝材が、一端が鋼製枠前面に直接又は間接的に接合され、他端が鋼管側に直接又は間接的に前記接合位置と高さを違えて接合される複数の傾斜板を有することを特徴とする。

請求項１０は、請求項１又は２の鋼製枠構造体における間接緩衝材が、鋼製枠前面に直接又は間接的に接合される一方の端縁と鋼管に直接又は間接的に接合される他方の端縁との中間部に複数の穴をあけた平坦金属板部を有することを特徴とする。

請求項１１は、請求項１〜１０の鋼製枠構造体において、間接緩衝材と支柱又は鋼管との接合がボルト・ナットにより行われていることを特徴とする。

本発明の鋼製枠構造体によれば、直接的な緩衝作用を果たすための棒状材による直接的な緩衝作用だけでは十分に吸収できないような激しい土石流が衝突した場合でも、間接緩衝材による間接的な緩衝作用が付加されることで、その激しい土石流の衝撃を有効に吸収して、鋼製枠のボルト接合部に作用する衝撃を緩和し、鋼製枠自体が破損することを防止できる。このように、棒状材だけの場合と比べて一層大きな衝撃を吸収できるので、土石流等による特に大きな衝撃荷重の発生する区域においても、鋼製枠による砂防ダム等を構築することが可能となる。
また、局所的な衝撃が作用した時、直接には一部の棒状材のみが衝撃を受け持つが、間接緩衝材は、支柱の広い範囲に衝撃荷重を伝達する形で衝撃を吸収することができるので、全体として、局所的な衝撃に対する緩衝性能（吸収可能な衝撃エネルギの大きさ等）も向上する。
また、衝撃エネルギが棒状材と間接緩衝材とに分散され、棒状材が負担する衝撃エネルギは小さく済むので、単に全体として大きな衝撃の吸収が可能になるというだけでなく、土石流が直接衝突する棒状材の損傷を少なくできる。

請求項２のように、直接的な緩衝作用を果たすための棒状材として鋼管を用いると、緩衝作用が良好に発揮される。一方、鋼管は衝撃により変形しやすいが、衝撃の一部を吸収して鋼管に対する衝撃を緩和して、鋼管の損傷と少なくする間接緩衝材の機能が特に有効である。

請求項３のように、間接緩衝材として屈曲金属板部を有する構造とすれば、簡単な構造で衝撃を有効に吸収することができる。
請求項４のように、屈曲金属板部を「く」の字形とすると、「く」の字形の角度が小さくなる変形で、衝撃を吸収できる。したがって、極めて簡単な構造で、衝撃を有効に吸収することができる。また、場合により、衝撃で変形した間接緩衝材を取り外して元の形に戻す補修を行うことも可能である。

請求項５のように、「く」の字形の複数の屈曲金属板部を、その「く」の字形が上下方向に互い違いになるように設けると、概ね対称的な形状となって力学的にバランスがとれ、衝撃に対してスムーズな変形挙動をし易くなる。
請求項６によれば、屈曲金属板部の両端縁に平板があるので、間接緩衝材を前記平板にて支柱側又は鋼管側と簡単に接合できる。
請求項７のように、溝形のウエブ部分の中間部に「く」の字形を持つ構造とすれば、「く」の字形部を持つ屈曲金属板部の製造が容易になる。また、「く」の字形部分の形状を確定し易いので、設定形状の通りに製作することが容易である。

請求項８によれば、緩衝性能が明確に分かるコイルバネを用いるので、所望の緩衝性能に設定することが容易である。

請求項９によれば、折曲げ加工する必要もない複数の単に平坦な板（傾斜板）を用い、それらの両側に平板を接合するだけでよいので、構造が極めて簡単で製造が容易である。

請求項１０によれば、例えばＨ形鋼を用いてそのウエブ（平坦金属板部）に穴をあけるだけでよいので、構造が極めて簡単で製造が容易である。

請求項１１のように、間接緩衝材と支柱又は角形鋼管との接合をボルト・ナットで行うと、間接緩衝材が破損した時はこれを容易に取り替えることができる。また、鋼管のみで緩衝作用をする従来構造の鋼製枠構造体に間接緩衝材を取り付けることができるので、従来構造の既設の鋼製枠構造体に対して本発明を容易に適用できる。

以下、本発明の鋼製枠構造体の実施例を図１〜図１６を参照して説明する。

この実施例は、本発明を河川の上流域に設置する砂防ダムとして適用した鋼製枠構造体であり、図１６にこの砂防ダム（鋼製枠構造体）２１の概略断面図（左側が上流）を示す。この砂防ダム２１は、組み立てた鋼製枠１３内に充填材を充填して構築される。鋼製枠１３は、図１のような構造の箱枠６を必要に応じて左右前後上下に連続形成して組み立てられる。なお、図１に示した箱枠６は、図１６の最上段の箱枠６であって、後述する緩衝構造２５を備えたものである。

鋼製枠１３を構成する個々の箱枠６は、図１、図２に示すように、前後に設けた例えばＨ形鋼による柱材１、２の上部間および下部間をそれぞれ例えば溝形鋼による奥行材３で連結し、左右の柱材１、１（または２、２）の上部間および下部間をそれぞれ例えば溝形鋼による水平材５で連結し、前後の柱材１、２の上下部間を例えば溝形鋼または山形鋼のブレース７で斜めに連結して形成される。このような箱枠６を、前記の通り、必要に応じて左右前後上下に連続形成して組み立てて、鋼製枠１３を組み立てる。
そして、この鋼製枠１３の少なくとも前後面の左右の柱材１、１（または２、２）間に複数本のスクリーン材９を上下に間隔をあけて水平に取り付け、また、適宜の段階で鋼製枠１３の内部に中詰め材８（図３参照）を充填し、最上段の上面に蓋スクリーン材（図示略）を設けて、砂防ダムを構築する。なお、各部材の連結構造の詳細は省略するが、いずれもボルト接合（ボルト・ナットによる接合）である。また、図示のスクリーン材９は、左右高さが不等のＵ字形軽量形鋼であり、Ｈ形鋼である柱材１、２の外側フランジの内側面にボルトとナットで固定している。

本発明では、鋼製枠１３の前面（上流面）に必要に応じて前述の緩衝構造２５を設ける。この緩衝構造２５は、図３に拡大して示すように、Ｈ形鋼である前面側の柱材１の前面側フランジ面１ａに、土石流（衝突物）に対する間接的な緩衝作用を果たす間接緩衝材１４を介在させて、直接的な緩衝作用を果たす複数本の棒状材例えば角形鋼管１６を上下に間隔をあけて接合した構成である。

この実施例の間接緩衝材１４は、図３（ロ）にも示すように、柱材１とほぼ同長の細長い鋼板を鋼製枠上面から見て「く」の字形に折り曲げてなる屈曲金属板部１４１の両端縁に同じく細長い鋼の平板１４２、１４３を溶接接合した構成であり、一方の平板１４２を柱材１の前面にボルト２０とナットで固定している。この間接緩衝材１４の前面側の平板１４３に鋼管１６が接合されている。鋼管１６の両端には上下にボルト挿通穴をあけた矩形の取付板１８が予め溶接固定されており、この取付板１８を間接緩衝材１４の前面の平板１４３にボルト１９とナットで固定することにより、これと一体の鋼管１６を間接緩衝材１４に固定している。

上記の砂防ダム２１において、上流側で土石流が発生して当該砂防ダムに土石流が押し寄せた時、土石流は緩衝構造２５における直接的な緩衝材である角形鋼管１６に衝突し、この角形鋼管１６により１次的に衝撃が吸収される。この場合、中空断面である角形鋼管１６は、土石流が衝突した時凹み変形をするので、局部変形をきたす形鋼類と比べて衝撃緩和作用が大きい。さらに、屈曲金属板部１４１を有する間接緩衝材１４によって土石流の衝撃が２次的に吸収される。この間接緩衝材１４は、衝撃により「く」の字形の屈曲金属板部１４１がさらに狭い角度の「く」の字形に変形することで、衝撃を吸収する。
したがって、角形鋼管１６による直接的な緩衝作用だけでは十分に吸収できないような激しい土石流が衝突した場合でも、間接緩衝材１４による間接的な緩衝作用が付加されることで、その激しい土石流の衝撃を有効に吸収して、鋼製枠１３のボルト接合部に作用する衝撃を緩和し、鋼製枠１３自体が破損することを防止できる。このように、鋼管だけの場合と比べて一層大きな衝撃を吸収できるので、土石流等による特に大きな衝撃荷重の発生する区域においても、鋼製枠による砂防ダム等を構築することが可能となる。
また、従来の鋼管による緩衝構造では、局所的な衝撃が作用した時、一部の鋼管のみが衝撃を受け持ち、他の部分の鋼管は衝撃吸収に関与しないことになる。したがって、そのような局所的な衝撃の場合には、吸収可能な衝撃エネルギは小さい。しかし、この緩衝構造２５における間接緩衝材１４は、角形鋼管１６の左右部分でそれぞれ支柱の広い範囲に衝撃荷重を伝達することができるので、局所的な衝撃に対する緩衝性能も向上する。
また、衝撃エネルギが角形鋼管１６と間接緩衝材１４とに分散されるので、角形鋼管１６が負担する衝撃エネルギは小さく済み、したがって、単に全体として大きな衝撃を吸収可能になるというだけでなく、土石流が直接衝突する角形鋼管１６の損傷を少なくできる（従来構造で同程度の衝撃が加わった場合と比較して）。

また、間接緩衝材１４は支柱１又は角形鋼管１６に対してボルトナットで接合されているので、間接緩衝材１４が破損した時は、間接緩衝材１４を容易に取り替えることができる。また、鋼管のみで緩衝作用をする従来構造の鋼製枠構造体に、間接緩衝材１４を取り付けることができる。すなわち、既設の鋼製枠構造体の従来の緩衝構造１５を本発明の緩衝構造２５に容易に変更できる。

角形鋼管１６部分による緩衝性能は、角形鋼管１６のサイズ、板厚、材質、設置間隔等によって所望の程度に設定でき、間接緩衝材１４の緩衝性能は、屈曲金属板部１４１の「く」の字形の角度、奥行き方向寸法（両端縁間の距離）、板厚、材質等によって所望の程度に設定できるが、間接緩衝材１４での緩衝性能の設定の方が、角形鋼管１６部分での緩衝性能の設定と比べて容易なので、鋼管によって緩衝性能を設定するしかない従来構造と比べて、緩衝構造全体の緩衝性能の設定がし易くなる。また、施工後に追加的に緩衝性能を高めることも容易である。

また、間接緩衝材１４は間接的な緩衝作用を奏するのみならず、角形鋼管１６と鋼製枠本体１３との間に空間を形成する機能も併せ持ち、この空間が角形鋼管１６に衝撃荷重が加わって角形鋼管１６が変形する時の変形を許容する空間となるので、この点でも衝撃緩和作用が有効に確保される。また、空間があることで、衝撃荷重による角形鋼管１６の変形状況が残され、衝撃荷重の鋼製枠本体１３への影響（変形・破損等）の調査を容易かつ明瞭に行うことができる。
また、角形鋼管１６を上下に間隔をあけて水平に配置した構造であるから、モルタル等による緩衝壁を設けた従来構造と異なり、鋼製枠ダムの特徴である高い透水性を確保することができる。
また、角形鋼管１６を間接緩衝材１４に固定するボルト１９の部分が、上下に隣接する角形鋼管１６間の奥まった部分にあるので、大きな石がボルト１９に直接衝突する恐れは少なく、ボルト１９の破損を防止することができる。

図４〜図９に本発明の他の実施例を示す。この実施例は図１〜図３で説明した実施例のものとは間接緩衝材２４のみが異なる。すなわち、Ｈ形鋼による柱材１、２と溝形鋼による奥行材３と溝形鋼による水平材５と溝形鋼または山形鋼のブレース７とを連結して形成される箱枠６、及び、両端に取付板１８を溶接固定した角形鋼管１６は図１〜図３の実施例と同じであるが、前面の支柱１と角形鋼管１６との間に介在する間接緩衝材２４の構造が異なる。
この実施例の間接緩衝材２４は、短い矩形鋼板を鋼製枠上面から見て「く」の字形に折り曲げてなる複数の屈曲金属板部２４１と、逆向き「く」の字形に折り曲げてなる複数の屈曲金属板部２４１’とを設けたものである。各屈曲金属板部２４１の一方の端縁には、当該屈曲金属板部２４１と等長の短い鋼の平板２４２がそれぞれ溶接固定され、各屈曲金属板部２４１の他方の端縁は、柱材１とほぼ等長の細長い鋼の平板２４３に上下に間隔をあけてそれぞれ溶接接合されている。そして、前記短い方の複数の平板２４２を柱材１の前面にボルト２０とナットで固定している。
そして、この間接緩衝材２４の前面側の細長い平板２４３に鋼管１６が接合されている。前記実施例と同様に、鋼管１６の両端には上下にボルト挿通穴をあけた取付板１８が溶接固定されており、この取付板１８を間接緩衝材２４の前面の平板２４３にボルト１９とナットで固定することにより、これと一体の鋼管１６を間接緩衝材２４に固定している。

この実施例では、屈曲金属板部２４１が複数に分割されたものなので、その数を調整したり、１つの屈曲金属板部２４１の高さ寸法を調整したり、屈曲金属板部２４１の間隔を調整するなどして、緩衝性能を適切に設定し易い。
また、緩衝作用をする複数の屈曲金属板部２４１の「く」の字形が互い違いになっており、概ね対称的なので力学的にバランスがとれ、衝撃に対してスムーズな変形挙動をし易い。

図１０、図１１に間接緩衝材の他の実施例を示す。この間接緩衝材３４は、矩形の鋼板を、ウエブ３４４の両側にフランジ３４２、３４５（支柱１側のフランジ３４２は請求項７の「平板」に相当）を持つ概ね溝形に折曲すると同時に、そのウエブ部分の中間部に、「く」の字形の屈曲金属板部３４１を形成してなる複数の緩衝材片３４６を用い、各緩衝材片３４６を、支柱１とほぼ等長の細長い鋼の平板３４３に、図１１に示すように「く」の字形が互い違いになるように並べて、溶接固定したものである。各緩衝材片３４６は一方のフランジ３４５にて溶接固定される。
この間接緩衝材３４の平板３４３に鋼管１６が接合される。
間接緩衝材３４の平板３４３に取付板１８を介して角形鋼管１６を取り付ける構造、及び、反対側のフランジ（平板）３４２を支柱１の前面に固定する構造は、図８と同様であり、ボルト・ナットを用いる。

この実施例では、図４〜図９の実施例と概ね同様な効果を奏するが、さらに、各緩衝材片３４６は、軽量溝形鋼のウエブに「く」の字形をプレスする等して製造することもでき、製造が容易である。また、「く」の字形部分を緩衝材片３４６の一部分として確定できるので、図４〜図９の実施例のように「く」の字形材（屈曲金属板部２４１）を個別に溶接固定する構造と比べて、設定形状の通りに製作することが容易である。

図１２に間接緩衝材の他の実施例を示す。この間接緩衝材４４は、角パイプ４４１の対角線方向の両コーナー部に平板４４２、４４３を溶接固定したものである。角パイプ４４１は逆向き「く」の字形の屈曲金属板部４４１ａを２つ合わせたものに相当し、実際に前述した各実施例の「く」の字形の屈曲金属板部と概ね同じ作用をする。間接緩衝材４４の平板４４２、４４３と支柱１又は角形鋼管１６との接合構造は図８と同様であり、ボルト・ナットを用いる。
この実施例では、角パイプをそのまま使用でき、「く」の字形にする特別な加工が不要である点で、製造が容易である。
なお、角パイプ４４１は短くして複数設けてもよいし、支柱１と等長の長い１本ものとしてもよい。平板４４２、４４３も短くして複数設けてもよいし、支柱１と等長の長い１本ものとしてもよい。しかし、図６と同様に、短い複数の角パイプ４４１の片側にこれと等長の短い平板４４２を溶接固定し、他側を支柱１と等長の細長い平板４４３に溶接固定するのが適切である。

図１３に間接緩衝材の他の実施例を示す。この間接緩衝材５４は、衝撃吸収部としてコイルバネ５４１を用いたものである。図示例では、対向する２枚の平板５４２、５４３にそれぞれ、互いに嵌合してスライド可能な一対の筒体５４４、５４５を溶接固定し、その内部にコイルバネ５４１を収容している。なお、コイルバネ５４１を平板５４２、５４３に直接固定することも可能である。間接緩衝材５４の平板５４２、５４３と支柱１又は角形鋼管１６との接合構造は図８と同様であり、ボルト・ナットを用いる。
この実施例では、緩衝性能が明確に分かるコイルバネ５４１を用いるので、所望の緩衝性能に設定することが容易である。

図１４に間接緩衝材の他の実施例を示す。この間接緩衝材６４は、支柱１と等長の細長い対向する２枚の平板６４２、６４３間に、図示例では角形鋼管１６側が高く支柱１側が低くなるように傾斜させた傾斜板６４１を溶接固定した構造である。なお、支柱１側の平板６４２は各傾斜板６４１毎の短い平板としてもよい。間接緩衝材６４の平板６４２、６４３と支柱１又は角形鋼管１６との接合構造は図８と同様であり、ボルト・ナットを用いる。
この実施例では、角形鋼管１６に衝撃が加わった時、傾斜板６４１がさらに傾く変形により、衝撃を吸収する。

図１５に間接緩衝材の他の実施例を示す。この間接緩衝材７４は、Ｈ形鋼のウエブ（平坦金属板部）７４１に複数の穴７４１ａをあけた構造である。Ｈ形鋼の一方のフランジ（平板）７４２は支柱１に接合され、他方のフランジ（平板）７４３に角形鋼管１６が接合される。間接緩衝材７４のフランジ７４２、７４３と支柱１又は角形鋼管１６との接合構造は図８と同様であり、ボルト・ナットを用いる。
この実施例において、Ｈ形鋼のウエブ７４１は、穴７４１ａをあけたことで剛性が低く座屈変形し易くなっているので、衝撃が加わった時に座屈変形して、衝撃を吸収することができる。この場合、必要な衝撃の大きさに応じて、Ｈ形鋼のウエブ７４１の厚さ、高さ、穴７４１ａの大きさ・間隔を適宜設定する。

なお、実施例では直接的な緩衝作用をする棒状材として角形鋼管を用いているので、取付部構造や取付作業や取り扱い性その他の点で適切であるが、丸鋼管を用いることも可能である。この場合、取付板１８は丸鋼管にフレア溶接して固定するとよい。
また、鋼管に限らず、その他の金属管を用いることでき、また、Ｈ形鋼その他の形材を用いることができ、さらには、金属材に限らず木材等を用いることもできる。
また、緩衝構造１５は必ずしも上流面の全ての箱枠に設ける必要はなく、一部のものに設けてもよい。
また、本発明は、砂防ダムに適用して好適であるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、河川および海岸の護岸等にも適用することができる。要するに、外面に衝撃荷重が作用する恐れのある箇所に設置する鋼製枠構造体に適用可能である。

本発明の一実施例の鋼製枠構造体における鋼製枠を構成する１つの箱枠を示すもので、緩衝構造を備えた箱枠の斜視図である。 図１の側面図である。 （イ）は図１における前面支柱近傍の拡大水平断面図、（ロ）は図１における間接緩衝材のみを示した正面図である。 本発明の他の実施例を示すもので鋼製枠の前面部のみを示した正面図である。 図４の左側面図である。 図５の各部を分解して示した分解図である。 図４の平面図である。 （イ）は図５のＡ−Ａ断面図、（ロ）は同図Ｂ−Ｂ断面図である（但し、図示の向きは変えている）。 図４の支柱頂部近傍の拡大した一部切欠き斜視図である。 本発明のさらに他の実施例を示すもので、前面支柱近傍の拡大水平断面図である。 図１０における支柱及び間接緩衝材を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施例を示すもので、前面支柱近傍の拡大水平断面図である。 本発明のさらに他の実施例を示すもので、前面支柱近傍の拡大水平断面図である。 本発明のさらに他の実施例を示すもので、前面支柱近傍の要部の拡大側面図である。 本発明のさらに他の実施例を示すもので、前面支柱近傍の側面図である。 本発明を適用して構築される砂防ダム（鋼製枠構造体）の一例を模式的に示した側面図（図の左側が上流）である。 従来の鋼製枠構造体における鋼製枠を構成する１つの箱枠を示す斜視図である。

符号の説明

１ （前面側の）柱材
２ （後面側の）柱材
３ 奥行梁
５ 水平材
６ 箱枠
７ ブレース
９ スクリーン材
１３ 鋼製枠
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４ 間接緩衝材
１５、２５ 緩衝構造
１６ 角形鋼管（棒状材）
１８ 取付部材
１９、２０ ボルト
２１ 砂防ダム（鋼製枠構造体）
１４１、２４１（２４１’）、３４１、４４１ａ、 屈曲金属板部
１４２、２４２、３４２、４４２、５４２、６４２、７４２ （支柱側の）平板
１４３、２４３、３４３、４４３、５４３、６４３、７４３ （鋼管側の）平板
３４４ ウエブ
３４５ フランジ
３４６ 緩衝片
４４１ 角パイプ
５４１ コイルバネ
５４４、５４５ 筒体
６４１ 傾斜板
７４１ａ 穴

Claims (11)

1. 多数の柱材と左右方向の水平材と前後方向の奥行材とをボルト接合により連結して組み立てた立方格子状の鋼製枠の少なくとも前後面の左右の柱材間に複数本のスクリーン材を取り付け、内部に中詰め材を充填して構築した鋼製枠構造体であって、
   前記鋼製枠の前面側の柱材の前面に、衝突物に対する間接的な緩衝作用を果たす間接緩衝材を介在させて、直接的な緩衝作用を果たす複数本の棒状材を間隔をあけて接合したことを特徴とする鋼製枠構造体。
2. 前記棒状材が鋼管であることを特徴とする請求項１記載の鋼製枠構造体。
3. 前記間接緩衝材が、鋼製枠前面に直接又は間接的に接合される一方の端縁と鋼管に直接又は間接的に接合される他方の端縁との中間部が屈曲している屈曲金属板部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼製枠構造体。
4. 前記間接緩衝材の屈曲金属板部が、その全体又は一部が鋼製枠上面から見て「く」の字形をなすことを特徴とする請求項３記載の鋼製枠構造体。
5. 前記屈曲金属板部が上下方向に並んで複数設けられるとともに、その屈曲金属板部の「く」の字形が上下方向に互い違いになるように配置されていることを特徴とする請求項４記載の鋼製枠構造体。
6. 前記間接緩衝材が、その屈曲金属板部の両端縁に平板を接合してなり、前記各平板が鋼製枠側又は鋼管側に接合されていることを特徴とする請求項３〜５記載の鋼製枠構造体。
7. 前記間接緩衝材が、矩形の金属板を概ね溝形に折曲すると同時に、そのウエブ部分の中間部に「く」の字形の屈曲金属板部を形成してなり、前記溝形のフランジ部が鋼製枠側又は鋼管側への直接又は間接的な接合部とされることを特徴とする請求項３〜６記載の鋼製枠構造体。
8. 前記間接緩衝材が、鋼製枠奥行き方向に伸縮するコイルバネを有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼製枠構造体。
9. 前記間接緩衝材が、一端が鋼製枠前面に直接又は間接的に接合され、他端が鋼管側に直接又は間接的に前記接合位置と高さを違えて接合される複数の傾斜板を有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼製枠構造体。
10. 前記間接緩衝材が、鋼製枠前面に直接又は間接的に接合される一方の端縁と鋼管に直接又は間接的に接合される他方の端縁との中間部に複数の穴をあけた平坦金属板部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼製枠構造体。
11. 前記間接緩衝材と支柱又は鋼管との接合がボルト・ナットにより行われていることを特徴とする請求項１〜１０記載の鋼製枠構造体。
    

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