JP2013023814A - 親杭横矢板式防水防護柵用横矢板及び親杭横矢板式防水防護柵 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、従来の洪水対策の問題点に鑑み、調達材料が不要で、軽量かつ簡単な作業で迅速に設置できる親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を提供する。
【解決手段】
中空構造の樹脂製板状体と、該樹脂製板状体の表面または表面と裏面に設けられた補強体とを有し、左右両側縁を親杭間に掛け渡して親杭横矢板式防水防護柵を形成するための横矢板において、該横矢板の垂直方向から４９０００Ｐａ以下の水圧をかけたときの最大撓みを、該横矢板の厚みの２／３以下とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、洪水時に、土嚢などの調達が不要で、簡単な作業で迅速に設置できる親杭横矢板式防水防護柵用横矢板及び親杭横矢板式防水防護柵に関する。

河川の堤防は、高く設置すればするほど洪水に対する安全性を確保することができるが、必要以上に堤防を高く設置すると、建設費が嵩むばかりではなく、見通しを妨げ、景観を悪化させる。そこで、堤防の高さは、通常、河川の増水を想定して設計され、数十年に１回来るような大雨時には、土嚢工法などで対応しているのが実情である（非特許文献１参照）。一方、欧州では専らアルミ製中空横矢板を用いた親杭横矢板式防水防護柵などで対応している（特許文献１、非特許文献２、３参照）。

従来の土嚢工法は、土嚢袋やその袋の中に詰める土砂などを調達しなければならず、洪水時における迅速な対応が難しいばかりか、土嚢の作成から積み上げまでを人海戦術で行なわなければならず、従来より作業の簡易性の問題が指摘されていた。

また、欧州で専ら用いられている、親杭横矢板式防水防護柵で使用するアルミ製中空横矢板は、質量が重く、欧州人に比べ小柄な日本人には適さず、特に高齢化の進んだ地域では、洪水時に防水防護柵の設置ができないなどの問題があった。

また上記アルミ製中空横矢板は、新たに堤防を作るよりコストを安価に抑えることはできるが、資金難にあえぐ地方自治体にとって決して費用的に満足のいくものではなかった。

そこで本発明者は、上記従来技術の課題を解決すべく、土嚢などの調達が不要で、簡単な作業で迅速に設置できる親杭横矢板式防水防護柵用横矢板及び親杭横矢板式防水防護柵を開発した（特許文献２参照）

ＵＳ６０４２３０１号公報

実用新案登録第３１６６８２２号公報

http://www.suigai-taisaku.com/person/index.html

２００２年ヨーロッパ水害調査報告書（財団法人河川環境団体）

http://www.demflood.com/englisch/news.htm

しかし、特許文献２に記載の上記親杭横矢板式防水防護柵用横矢板は、樹脂製板状体の中空部内を覆うチャンネル部材を必要とするため、横矢板の軽量化と強度の両立を図るためには構造上の制約があった。

本発明は、上記従来の洪水対策の問題点の解決と、横矢板及び防水防護柵の更なる軽量化を目的としてなされたものであり、土嚢などの調達が不要で、軽量かつ簡単な作業で迅速に設置できる親杭横矢板式防水防護柵用横矢板及び親杭横矢板式防水防護柵を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、中空構造の樹脂製板状体と、該樹脂製板状体の表面または表面と裏面に設けられた補強体とを有し、左右両側縁を親杭間に掛け渡して親杭横矢板式防水防護柵を形成するための横矢板であって、該横矢板の垂直方向から４９０００Ｐａ以下の水圧をかけたときの最大撓みが、該横矢板の厚みの２／３以下であることを特徴とする、親杭横矢板式防水防護柵用横矢板により達成される。

本発明の横矢板は、中空構造を有する樹脂製板状体の表面または表面と裏面の両面に剛性を有する補強体を設けているため、これまで以上に軽量化を図ることができ、かつ、横矢板の施工性を妨げることなく、曲げ剛性を補強することができる。また本発明の横矢板は、両側縁を親杭間に掛け渡した状態で、上から順に嵌合して防水防護柵を構成するため、水密性を確保することができる。また、本発明の横矢板は、垂直方向から一定の水圧を書けた場合の最大撓みと横矢板の厚みとを考慮し、曲げ剛性の最適設計を実施することができるため、軽量かつ安価で、施工性に優れた親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を提供することができる。また、本発明の横矢板は、補強体として剛性と抵錆性を有する材料を選択することにより長期に亘り繰り返し使用することができる。また、本発明の横矢板を用いれば、安価であり、かつ設置作業が簡単で高い水密性を有する軽量の親杭横矢板式防水防護柵を提供することができる。

本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の斜視図及びＩ−Ｉ断面図である。 本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の斜視図及びII−II断面図である。 本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の断面図である。 本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の設置状態を示す斜視図である。 本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の部分断面図である。 本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の設置状態を示す正面図である。 本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵の施工方法を示す図である。

以下、本発明に係る横矢板及び親杭横矢板式防水防護柵の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）は、本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の好適な斜視図であり、図２（Ａ）は、本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵用横矢板の別の好適な斜視図を示す。また図１（Ｂ）はＩ−Ｉ断面図、図２（Ｂ）はII−II断面図をそれぞれ示す。図１及び図２において、符号１は親杭横矢板式防水防護柵用横矢板、符号１ａは該横矢板の上端面、符号１ｂは該横矢板の下端面、符号２は中空構造の樹脂製板状体、符号２ａは中空部、符号２ｂは表面、符号２ｃは裏面、符号３は補強体、符号３ａは表面の補強体、符号３ｂは裏面の補強体をそれぞれ表す。
なお、本発明において、「上端面」とは本発明に係る横矢板を設置する場合に上側になる面をいい、下側になる面を「下端面」という。

図１に、本発明に係る横矢板の好適な態様として、中空構造の樹脂製板状体２と、該樹脂製板状体２の表面２ｂに設けられた補強体３ａとを有する横矢板、また図２に、中空構造の樹脂製板状体２と、該樹脂製板状体２の表面２ｂ及び裏面２ｃの両面に設けられた補強体３ａを有する横矢板をそれぞれ示す。

中空構造の樹脂製板状体２を構成する樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボーネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＦＲＰ樹脂など樹脂を挙げることができる。耐衝撃性、耐水性及びコストの観点からは、好ましくは塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボーネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、及びＡＥＳ樹脂であり、特に好ましくは塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボーネート樹脂、ＡＢＳ樹脂である。

中空構造の樹脂製板状体２の大きさは特に限定されるものではないが、防水防護柵の設置のし易さ、横矢板の全質量を考慮し、縦方向（幅方向）よりも横方向（長手方向）が長く、かつ一定の厚みを有する矩形の板状体であることが好ましい。例えば、樹脂製板状体２の縦方向（幅方向）の長さは、１０〜１００ｃｍであることが好ましく、１０〜８０ｃｍであることがより好ましく、１０〜５０ｃｍであることがさらに好ましい。また、樹脂製板状体２の横方向（長手方向）の長さは、５０〜２００ｃｍであることが好ましく８０〜１８０ｃｍであることがより好ましく、１００〜１５０ｃｍであることがさらに好ましい。また樹脂製板状体２の厚みｔ（幅方向と垂直方向の高さ）は、２〜６ｃｍであることが好ましく、２〜５ｃｍであることがより好ましく、２〜４ｃｍであることがさらに好ましい。

図１及び図２に示すように、樹脂製板状体２は、複数の中空部２ａを有する。中空部２ａの形状、縦方向と横方向の長さ、厚み、及び形成数は、樹脂製板状体２の縦方向（幅方向）、横方向（長手方向）及び厚みｔの大きさを考慮して適宜決定することができる。中空部２ａの形状は、一般的には樹脂製板状体２の左端から右端まで貫通している、断面が正方形又は長方形の四角柱状の筒体であるが、四角柱の角を面取りした形状であることが好ましい。また中空部２ａの形成数は、樹脂製板状体２の縦方向（幅方向）の長さを考慮して調整することができるが、通常、均等間隔で３〜１２個の範囲、好ましくは３〜１０個の範囲で形成することができる。また中空部２ａの１つ当りの縦方向（幅方向）の長さは、１．８〜５．８ｃｍの範囲であることが好ましく、１．８〜５．５ｃｍの範囲であることがより好ましく、１．８〜５．２ｃｍの範囲であることがさらに好ましい。

樹脂製板状体２における中空部２ａの配置は、樹脂製板状体２の縦方向（幅方向）の中心線に対して対称構造であってもよく、非対称構造であってもよいが、横矢板１の垂直方向からの力に対する撓みを考慮すると、縦方向に対称構造であることが好ましい。例えば、図１（Ａ）及び図２（Ａ）の好適な実施態様では、樹脂製板状体２における中空部２ａは、樹脂製板状体２の横方向（長手方向）の中心線を基準に上下対称に３つずつ形成されている。なお、図１及び図２には図示されていないが、中空部２ａの形成数を増やし、上下対称に４〜６個ずつ形成してもよい。

本発明に係る横矢板は、樹脂製板状体２の表面２ｂ、または表面２ｂと裏面２ｃには補強体３を有する。補強体３は、剛性と耐錆性を兼ね備えた材料で構成されていることが好ましく、そのような材料としては、例えばステンレス鋼、アルミ、炭素繊維、あるいは塗装又はメッキ処理を施した鋼材を挙げることができる。剛性と耐錆性をバランスからは、補強体３は、ステンレス製板、アルミニウム製板、又は炭素繊維ロッド製板であることが好ましい。

補強体３の形状は、一定の厚みを有する板状体であることが好ましく、角が面取りされた板状体であることがさらに好ましい。

補強体３の縦方向（幅方向）の長さは、樹脂製板状体２に形成される中空部２ａ，２ａ・・・の一辺の縦方向（幅方向）の長さに合せて適宜決定することができる。また補強体３の厚みは、補強体３を形成する材質により異なるが、例えば、ステンレス製板の場合、一辺の縦方向（幅方向）の長さは１．７８〜１００ｃｍであることが好ましく、１．７８〜８０ｃｍであることがより好ましく、１．７８〜５０ｃｍであることがさらに好ましい。また板状体３の厚みは、板状体３の材質により異なるが、例えば、ステンレス製板の場合、１〜３ｍｍであることが好ましく、１〜２．８ｍｍであることがより好ましく、１〜２．５ｍｍであることがさらに好ましい。

補強体３は、樹脂製板状体２の表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃに設けられるが、その配置は樹脂製板状板２の中空部２ａの数に応じて適宜選択することができる。所定の剛性を確保するためには、１つの樹脂製板状体２の表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃに複数の補強体３，３，・・・を設けることが好ましい。例えば、図１に示すように、樹脂製板状体２の表面２ｂに補強体３ａ，３ａ・・・を設けた実施態様（合計６枚の補強体を設けた態様）とすることができる。また、図２に示すように、上下端側と中央側の表面２ｂ，２ｂと裏面２ｃ，２ｃに補強体３ａ，３ｂ，・・・を設けた実施態様（合計８枚の補強体を設けた態様）がより好ましい。なお、図１及び図２には示さないが、その他、中空部２の形成数が６つを超える場合には、等間隔で表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃに補強体３ａ，３ｂ、・・・・を設けることもできる。

また、補強体３は、図３（Ａ）に示すように樹脂製板状体２の中空部２ａ内で表裏側に対向させて設けることもできるし、図３（Ｂ）のように１つの中空部２ａの外側の表面２ｂと外側の裏面２ｃにおいて対向させて設けることもできる。さらに、補強体３は、図３（Ｃ）に示すように樹脂製板状体２の表面２ｂをすべて覆うように補強体３を設けることもできる。

中空構造の樹脂製板状体２の表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃに補強体３を設ける方法は、特に限定されるものではないが、補強体３を樹脂製板状体２の表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃにビスで止める方法、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、又はその他の公知の接着剤で補強体３を接着する方法などを挙げることができる。なかでも弾性体であるシリコーン系接着剤による補強体３の樹脂製板状体２への接着方法は、横矢板１に負荷がかかった際に応力を緩和することができるため、繰り返しの使用や、熱応力のかかる環境下で使用しても破損のおそれが少ないため、好適な接着方法である。

また図６に示すように、本発明に係る横矢板１は、親杭４に挟持させて使用する際に、横矢板１間における水密性を向上・確保する目的で、上端部１ａ、下端部１ｂ、又は上端部１ａ及び下端部１ｂに止水部材５を取り付けることが好ましい。止水部材５は、横矢板１の上端部１ａ又は下端部１ｂの少なくとも一方に取り付けられていることが好ましく、上端部１ａ及び下端部１ｂの両端部に取り付けられていることがさらに好ましい。

止水部材５の材質は、洪水時に氾濫した河川の水を止水し得る材質のものであれば特に限定されない。好ましくは天然ゴム、合成ゴムなどの公知のゴムであり、発泡ＥＰＤＭでつくられた止水ゴムが極めて優れた水密性を発揮することができるため、特に好ましい。

本発明に係る横矢板１は、親杭４に取り付けられた横矢板１の垂直方向（親杭４の長手方向に対して垂直方向、すなわち樹脂製板状体２の表面２ｂに垂直な方向）から防水防護柵１０の計画規模における水圧がかかった場合、横矢板１の最大撓みｙ_maxが、横矢板１の厚みｔより小さくなるように設計される。横矢板１の厚みｔは、横矢板１の最大撓みｙ_maxを以下の仮定条件で算出することができる。
条件１：計画規模の水圧を防水防護柵１０の最下部に位置する一枚の横矢板１が負担するとみなす。
条件２：横矢板１には上記計画規模の水圧が当分布荷重でかかるとみなす。
条件３：横矢板１の剛性は、中空部２ａに嵌合されるチャンネル３の剛性とみなす。

式（１）において、ｙ_maxは横矢板１の最大撓み、Ｗは防水防護柵１０の計画規模の水圧により横矢板１の一枚にかかる荷重、Ｌは横矢板１の一枚の長さ、Ｅはヤング係数、Ｉは断面２次モーメントをそれぞれ表す。

本発明に係る横矢板１の撓みは、防水防護柵１０の計画規模の水圧と横矢板１の長さで決定されるため、上記条件１から条件３を考慮して、ヤング係数に起因するチャンネル３の材料の選択と断面２次モーメントに起因するチャンネル３の形状を適宜選択することにより、軽量でコストパフォーマンスに優れた親杭横矢板式防水防護柵用横矢板１を提供することができる。

本発明に係る横矢板１の質量は、１０ｋｇ以下であることが好ましく、９ｋｇ以下であることがさらに好ましく、８ｋｇ以下であることがさらに好ましく、７ｋｇ以下であることが最も好ましい。従来の鉄製の横矢板と比較して遥かに軽量であり、横矢板１の質量が１０ｋｇであれば、簡単に設置及び撤去することができる。

次に、本発明に係る横矢板１を用いた親杭横矢板式防水防護柵１０について説明する。
図４に示すように、本発明に係る防水防護柵１０は、本発明に係る横矢板１の左右両側縁を親杭４，４間で挟持させて構成される。

本発明に係る防水防護柵１０は、横矢板１を親杭４，４間に挟持させた状態で、親杭４の上側から下側へ横矢板１を順次立て込めて所定の高さの防水防護柵を形成することができる。使用する横矢板１の枚数は、設置すべき防水防護柵１０の高さ及び横矢板１の縦方向の長さを考慮して１〜２０枚、好ましくは１〜１０枚の範囲で適宜調整することができる。例えば、図４に示すように防水防護柵１０の高さを３枚の横矢板１で調整したり、図６に示すように４枚の横矢板１で調整したりすることができる。

本発明に係る防水防護柵１０は、横矢板１を親杭４，４間に挟持させる場合、親杭４と横矢板１との間の水密性を向上させる目的で親杭４の挟持部４ａの内側に止水部材６を取り付けることが好ましい。止水部材６の材質は、前述した横矢板１の止水部材５と同一材料又は異なる材料を用いることができる。

次に、本発明に係る横矢板１を用いた親杭横矢板式防水防護柵１０の施工方法について説明する。

図７は、本発明に係る親杭横矢板式防水防護柵の施工方法を示す図である。図７の符号５０は河川、符号５１は堤防、符号５２は親杭差込孔をそれぞれ意味する。

図７（Ａ）に示すとおり、本発明に係る防水防護柵１０を設置すべき河川敷の堤防５１に、本発明に係る横矢板１を親杭４に挟持させた状態で、親杭４，４間において横矢板１を掛け渡すことができるよう、所定の間隔で親杭差込孔５２を堤防５１上に作成する。この際、親杭差込孔５２の深さは、計画規模の水圧が横矢板１の垂直方向から作用した際に、防水防護柵１０が倒れない程度の深さとすることが好ましい。

次いで、堤防５１に形成された親杭差込孔５２の中に親杭４を順次差込む。この際、両端の親杭を除き、親杭差込孔５２には２つの親杭４を、挟持部４ａを外側に向けて背合わせの状態で差し込む。

次いで、堤防５１の親杭差込孔５２に差し込んだ親杭４，４間に横矢板１を掛け渡す。この際、親杭４，４に横矢板１の両端を挟持させた状態で、親杭４の上側から下側に横矢板１を立て込む。１枚目の横矢板１を立て込んだ後、続いて２枚目の横矢板１を１枚目の横矢板１の上に立て込む。横矢板１は親杭４の高さに合わせて、必要な枚数を親杭４，４に立て込む。この作業を順次繰り返し、図７（Ｂ）に示すような、所望の長さの防水防護柵を完成することができる。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明に係る横矢板及び防水防護柵についてさらに具体的に説明するが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。

＜評価方法及び評価基準＞
堤防内に設置した親杭に、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１００ｃｍ、厚さ３ｃｍ又は縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚さ３ｃｍの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を複数枚重ね、所定の高さの防水防護柵を作成した。この防水防護柵に対し、水を１ｍまで上昇させ、その様子を観察し、最大撓みを計測した。水を１ｍ溜めることができるが、上下の横矢板から少量の水が漏れている場合を×、上下の横矢板から水が全く漏れなかった場合を○として評価した。

（実施例１）
押出成型により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の一方の表面と当該表面と対向する他方の裏面の中空部側の面に、アルミ製板材（幅４．１ｃｍ、厚み２．５ｍｍ、長手方向の長さ１５０ｃｍ）をそれぞれ４組ずつシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ（アルミの板材の厚みを除いた厚み）、質量７．０ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作成した（図２の態様を参照）。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作成した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを当分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、ＰＶＣ製板状体の中空部の厚み方向の表面と中他方の裏面にとりつけた一組のアルミ製板材の断面２次モーメントは５．４２ｃｍ⁴、従って４組の断面２次モーメントの合計は３２．０８ｃｍ⁴である。さらにアルミの弾性係数は、７０ｋＮ／ｍｍ²であるから、これら数値を式１に代入し、算出された横矢板の最大撓みは１．４ｃｍであった。これより実施例１の態様では、最大撓みは横矢板３の厚み３ｃｍより小さく、かつ横矢板３の厚みの２／３以下であることが分かる。

（実施例２）
押出成型により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の一方の表面全体に、ステンレス製板材（幅３３．３ｃｍ、厚み１ｍｍ、長手方向の長さ１５０ｃｍ）をシリコーン系接着剤で接着し、縦方向（幅方向）の長さ３３．３ｃｍ、横方向（長手方向）の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ（アルミの板材の厚みを除いた厚み）、質量７．６ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作成した（図３（Ｃ）の態様を参照）。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作成した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを当分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、中空部の厚み方向の一方の端部の表面にとりつけたステンレスの板材の断面２次モーメントは７．７４ｃｍ⁴、ステンレスの弾性係数は、２００ｋＮ／ｍｍ²であるから、これら数値を式１に代入し、算出された横矢板の最大撓みは１．４ｃｍであった。これより実施例１の態様では、最大撓みは横矢板３の厚み３ｃｍより小さく、かつ横矢板３の厚みの２／３以下であることが分かる。

（実施例３）
押出成型により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の一方の表面と当該表面に対向する他方の裏面に、ステンレス製板材（幅４．１ｃｍ、厚み２ｍｍ、長手方向の長さ１５０ｃｍ）をそれぞれ２組ずつシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ（ステンレス製板材の厚みを除いた厚み）、質量７．６ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作成した（図３（Ｂ）の態様を参照。但し、本態様はステンレス製板材が２組少ない）。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作成した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを当分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、中空部の厚み方向の一方の端部の表面と中空部の厚み方向の他方の端部の裏面にとりつけた一組のステンレスの板材の断面２次モーメントは４．２ｃｍ⁴、従って２組の断面２次モーメントの合計は８．２ｃｍ⁴である。さらにステンレスの弾性係数は、２００ｋＮ／ｍｍ²であるから、これら数値を式１に代入し、算出された横矢板の最大撓みは１．３ｃｍであった。これより実施例３の態様では、最大撓みは横矢板３の厚み３ｃｍより小さいことが分かる。

（比較例１）
押出成型により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の中空部に、アルミニウム製の角パイプ（長辺幅４ｃｍ、短辺幅２．５ｃｍ、厚み３ｍｍ）を４本嵌合してシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ、質量９．４ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作成した。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作成した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを当分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、アルミの角パイプの断面２次モーメントは３．２６ｃｍ⁴である。したがって４本のアルミの角パイプの断面２次モーメントの合計は、１３．０４ｃｍ⁴である。さらに角アルミ弾性係数は、７０ｋＮ／ｍｍ²であるから、これら数値を式（１）に代入し、算出された横矢板の最大撓みは２．４ｃｍであった。

（比較例２）
押出成型により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の両端の中空部に、ＳＵＳ３０４の角パイプ（長辺幅４ｃｍ、短辺幅２．５ｃｍ、厚み２ｍｍ）を２本嵌合してシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ、質量９．４ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作成した。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作成した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを当分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、ＳＵＳ３０４の角パイプの断面２次モーメントは２．２９ｃｍ⁴である。したがって取り付ける角パイプ２本の断面２次モーメントは４．５８ｃｍ⁴である。ステンレス弾性係数は、２００ｋＮ／ｍｍ²であるから、これら数値を式１に代入し、算出された横矢板の最大撓みは２．３ｃｍであった。

実施例１〜３の横矢板は、比較例1及び２の横矢板より軽量である上、３３．３ｃｍの水位においても横矢板の下部が１．３〜１．４ｃｍ程度の撓みであったため、水漏れもなく十分水を堰き止めることができた。
これに対して、比較例１及び２の横矢板は実施例１〜３の横矢板と比べて質量が重かった。また、比較例１の横矢板は３３．３ｃｍの水位で横矢板の下部が２．４ｃｍ、比較例２の横矢板下部は下部が２．３ｃｍそれぞれ撓み、横矢板の厚みの２／３を超える幅で撓んだため、水漏れが見られた。
これより本発明に係る横矢板は、施工性もよく軽量であり、洪水時でも容易に防水防護柵を組み立てることができ、洪水時に水を堰き止める機能を十分発揮することができ、親杭横矢板式防水防護柵用横矢板として好適に使用できることが分かる。

本発明は、軽量で施工性に優れているために、親杭横矢板式防水防護柵用横矢板として利用できる。

１ 親杭横矢板式防水防護柵用横矢板
１ａ 横矢板の上端部
１ｂ 横矢板の下端部
２ 樹脂製板状体
２ａ 中空部
２ｂ 樹脂製板状体の表面
２ｃ 樹脂製板状体の裏面
３ 補強体
３ａ 表面の補強体
３ｂ 裏面の補強体
４ 親杭
４ａ 挟持部
５ 止水部材
６ 止水部材
１０ 親杭横矢板式防水防護柵
５０ 河川
５１ 堤防
５２ 親杭差込孔

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、左右両端まで貫通した断面四角形の中空部が上下端部間に等間隔を開けて複数設けられてなる中空構造の樹脂製板状体からなり、前記左右両端の側縁を親杭間に掛け渡して親杭横矢板式防水防護柵を形成するための横矢板であって、前記樹脂製板状体の表面又は表裏両面に、前記中空部の長さに合わせた帯状の板状体である複数の補強体を前記中空部の外側に沿わせて一体に接着して形成され、且つこの横矢板の垂直方向から４９０００Ｐａ以下の水圧をかけたときの最大撓みが当該横矢板の厚みの２／３以下であるように構成されていることを特徴とする、親杭横矢板式防水防護柵用横矢板により達成される。
前記構成の横矢板において、樹脂製板状体の表面又は表裏両面に複数の補強体が互いに等間隔を開けて一体に接着して構成されていることを特徴とする。
また、前記構成の横矢板において、樹脂製板状体の表面と裏面において対向させて補強体が設けられたことを特徴とする。

補強体３の縦方向（幅方向）の長さは、樹脂製板状体２に形成される中空部２ａ，２ａ・・・の一辺の縦方向（幅方向）の長さに合わせて適宜決定することができる。例えば、ステンレス製板の場合、一辺の縦方向（幅方向）の長さは１．７８〜１００ｃｍであることが好ましく、１．７８〜８０ｃｍであることがより好ましく、１．７８〜５０ｃｍであることがさらに好ましい。また、補強体３の厚みは、補強体３の材質により異なるが、例えばステンレス製板の場合、１〜３ｍｍであることが好ましく、１〜２．８ｍｍであることがより好ましく、１〜２．５ｍｍであることがさらに好ましい。

補強体３は、樹脂製板状体２の表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃに設けられるが、その配置は樹脂製板状体２の中空部２ａの数に応じて適宜選択することができる。所定の剛性を確保するためには、１つの樹脂製板状体２の表面２ａまたは裏面２ｃに、中空部２ａの長さに合わせた複数の帯状の補強体３，３・・・を中空部２ａの外側に沿わせて設けることが好ましい。例えば、図１に示すように、樹脂製板状体２の表面２ｂに補強体３ａ，３ａ・・・を設けた実施態様（合計６枚の補強体を設けた態様）とすることができる。また、図２に示すように、上下端側と中央側の表面２ｂ，２ｂと裏面２ｃ，２ｃに補強体３ａ，３ｂ・・・を設けた実施態様（合計８枚の補強体を設けた態様）がより好ましい。なお、図１及び図２には示さないが、その他、中空部２ａの形成数が６つを超える場合には、樹脂製板状体２の表面２ｂまたは表面２ｂと裏面２ｃにそれぞれ等間隔を開けて補強体３ａ，３ｂ・・・を設けることもできる。

本発明に係る横矢板１は、親杭４に取り付けられた横矢板１の垂直方向（親杭４の長手方向に対して垂直方向、すなわち樹脂製板状体２の表面２ｂに垂直な方向）から防水防護柵１０の計画規模における水圧がかかった場合、横矢板１の最大撓みｙ_ｍａｘが、横矢板１の厚みｔより小さくなるように設計される。横矢板１の厚みｔは、横矢板１の最大撓みｙ_ｍａｘを以下の仮定条件で算出することができる。
条件１：計画規模の水圧を防水防護柵１０の最下部に位置する一枚の横矢板１が負担するとみなす。
条件２：横矢板１には上記計画規模の水圧が等分布荷重でかかるとみなす。
条件３：横矢板１の剛性は、樹脂製板状体２に設けられる補強体３の剛性とみなす。

本発明に係る横矢板１の撓みは、防水防護柵１０の計画規模の水圧と横矢板１の長さで決定されるため、上記条件１から条件３を考慮して、ヤング係数に起因する補強体３の材料の選択と断面２次モーメントに起因する補強体３の設置態様を適宜選択することにより、軽量でコストパフォーマンスに優れた親杭横矢式防水防護柵用横矢板１を提供することができる。

（実施例１）
押出成形により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の一方の表面と当該表面と対向する他方の裏面側の中空部内面に、アルミ製板材（幅４．１ｃｍ、厚み２．５ｍｍ、長手方向の長さ１５０ｃｍ）をそれぞれ４組ずつシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ（アルミ板材を除いた厚み）、質量７．０ｋｇの親杭横矢式防水防護柵用横矢板を作製した（図２の態様を参照）。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢式防水防護柵を作製した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを等分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、ＰＶＣ製板状体の中空部の厚み方向の表面と裏面側の中空部内面にとりつけた一組のアルミ製板材の断面２次モーメントは５．４２ｃｍ^４、従って４組の断面２次モーメントの合計は２１．６８ｃｍ ^４ である。さらにアルミの弾性係数は、７０ｋＮ／ｍｍ^２であるから、これら数値を式（１）に代入し、算出された横矢板の最大撓みは１．４ｃｍであった。これより実施例１の態様では、最大撓みは横矢板の厚み３ｃｍより小さく、且つ横矢板の厚みの２／３以下であることが分かる。

（実施例２）
押出成形により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の表面全体に、ステンレス製板材（幅３３．３ｃｍ、厚み１ｍｍ、長手方向の長さ１５０ｃｍ）をシリコーン系接着剤で接着し、縦方向（幅方向）の長さ３３．３ｃｍ、横方向（長手方向）の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ（ステンレス製の板材を除いた厚み）、質量７．６ｋｇの親杭横矢式防水防護柵用横矢板を作製した（図３（Ｃ）の態様を参照）。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢式防水防護柵を作製した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを等分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、中空部の厚み方向の一方の端部の表面にとりつけたステンレスの板材の断面２次モーメントは７．７４ｃｍ^４、ステンレスの弾性係数は、２００ｋＮ／ｍｍ^２であるから、これら数値を式（１）に代入し、算出された横矢板の最大撓みは１．４ｃｍであった。これより実施例２の態様では、最大撓みは横矢板の厚み３ｃｍより小さく、且つ横矢板の厚みの２／３以下であることが分かる。

（実施例３）
押出成形により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の一方の表面と当該表面に対向する裏面に、ステンレ製板材（幅４．１ｃｍ、厚み２ｍｍ、長手方向の長さ１５０ｃｍ）をそれぞれ２組ずつシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ（ステンレス製の板材を除いた厚み）、質量７．６ｋｇの親杭横矢式防水防護柵用横矢板を作製した（図３（Ｂ）の態様を参照。但し、本態様はステンレス製板材が２組少ない）。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢式防水防護柵を作製した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを等分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、中空部の厚み方向の一方の端部の表面と他方の端部である裏面にとりつけた一組のステンレスの板材の断面２次モーメントは４．２ｃｍ^４、従って２組の断面の２次モーメントの合計は８．２ｃｍ^４、ステンレスの弾性係数は、２００ｋＮ／ｍｍ^２であるから、これら数値を式（１）に代入し、算出された横矢板の最大撓みは１．３ｃｍであった。これより実施例３の態様では、最大撓みは横矢板の厚み３ｃｍより小さいことが分かる。

（比較例１）
押出成形により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の中空部に、アルミニウム製の角パイプ（長辺幅４ｃｍ、短辺幅２．５ｃｍ、厚み３ｍｍ）を４本嵌合してシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ、質量９．４ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作製した。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作製した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを等分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、アルミ角パイプの断面２次モーメントは３．２６ｃｍ^４である。したがって４本のアルミの角パイプの断面２次モーメントの合計は、１３．０４ｃｍ^４である。さらに角アルミ弾性係数は、７０ｋＮ／ｍｍ^２であるから、これら数値を式（１）に代入し、算出された横矢板の最大撓みは２．４ｃｍであった。

（比較例２）
押出成形により製造した中空構造のＰＶＣ製板状体の中空部に、ＳＵＳ３０４の角パイプ（長辺幅４ｃｍ、短辺幅２．５ｃｍ、厚み２ｍｍ）を２本嵌合してシリコーン系接着剤で接着し、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍ、厚み３ｃｍ、質量９．４ｋｇの親杭横矢板式防水防護柵用横矢板を作製した。
次いで、この横矢板３枚を地上高さ１ｍの親杭間に順次挟持させて、高さ１ｍ、長さ１．５ｍの親杭横矢板式防水防護柵を作製した。評価結果を表１に示す。
なお、防水防護柵の計画規模の水圧を１ｍ相当の水圧と仮定した場合、縦方向の長さ３３．３ｃｍ、横方向の長さ１５０ｃｍの横矢板にかかり得る荷重は４８９５Ｎであり、これを等分布荷重に置換すると３．２６Ｎ／ｍｍとなる。また、ＳＵＳ３０４の角パイプの断面２次モーメントは２．２９ｃｍ^４である。したがって取り付ける角パイプ２本の断面２次モーメントの合計は、４．５８ｃｍ^４である。ステンレスの弾性係数は、２００ｋＮ／ｍｍ^２であるから、これら数値を式（１）に代入し、算出された横矢板の最大撓みは２．３ｃｍであった。

Claims (8)

1. 中空構造の樹脂製板状体と、該樹脂製板状体の表面または表面と裏面に設けられた補強体とを有し、左右両側縁を親杭間に掛け渡して親杭横矢板式防水防護柵を形成するための横矢板であって、該横矢板の垂直方向から４９０００Ｐａ以下の水圧をかけたときの最大撓みが、該横矢板の厚みの２／３以下であることを特徴とする親杭横矢板式防水防護柵用横矢板。
2. 前記補強体がステンレス鋼製板又はアルミニウム製板である請求項１に記載の親杭横矢板式防水防護柵用横矢板。
3. 前記補強体が炭素繊維製板である請求項１に記載の親杭横矢板式防水防護柵用横矢板。
4. 前記樹脂製板状体と、前記補強体とがシリコーン系接着剤により接着されている請求項１〜３のいずれかに記載の親杭横矢板式防水防護柵用横矢板。
5. 横矢板の上端部、下端部、又は上端部と下端部に止水部材が取り付けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の親杭横矢板式防水防護柵用横矢板。
6. 質量が１０ｋｇ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の親杭横矢板式防水防護柵用横矢板。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の親杭横矢板式防水防護柵用横矢板と、該横矢板を掛け渡すための親杭とを有することを特徴とする親杭横矢板式防水防護柵。
8. 前記親杭が、横矢板との係合部に止水ゴムを有する請求項７に記載の親杭横矢板式防水防護柵。

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