JP2015055076A - Support structure, and method for constructing support pillar - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、支柱構造物、及び、支柱の施工方法に関するものである。 The present invention relates to a strut structure and a strut construction method.
例えば、特許文献1では、河川の横断方向に複数の壁部材を間隔をあけて設置してなるスリット型砂防堰提であって、前記壁部材は、平面的に見て上流側の幅が広く、下流の幅が細い構成とされ、隣接する壁部材相互の間隔を上流側が狭く、下流側が広く形成されていることを特徴とするスリット型砂防堰提として開示されている。
For example, in
また、例えば、特許文献2では、中空状の鋼管の内周面に筒型の補強材を一体化するとともに、この補強材の内周面に円周方向に連続する凹凸部を形成したことを特徴とする耐荷材の補強構造として開示されている。
Further, for example, in
本発明によれば、既定の方向からの衝突時における衝撃を効率的に軽減する支柱構造物を提供することを目的とする。 According to the present invention, an object of the present invention is to provide a support structure that can efficiently reduce an impact at the time of a collision from a predetermined direction.
本発明に係る支柱構造物は、既定の方向からの衝突時における衝撃を軽減するために用いられる支柱構造物であって、T字形状の水平断面を有する支柱と、前記支柱に穿設される複数の貫通孔と、前記支柱に加えられる圧縮力に対して補強する補強部材とを有し、前記補強部材は、前記支柱の少なくとも一部を取り囲むように配置される。 The support structure according to the present invention is a support structure used to reduce an impact at the time of a collision from a predetermined direction, and has a T-shaped horizontal cross section, and is formed in the support structure. It has a plurality of through holes and a reinforcing member that reinforces the compressive force applied to the column, and the reinforcing member is disposed so as to surround at least a part of the column.
好適には、前記支柱は、板状の金属部材で構成され、衝突される方向に対面するように設置される防御板と、板状の金属部材で構成され、前記防御板の平面に、端部を接着される垂直板とを含み、前記貫通孔は、前記垂直板の板厚方向に既定の間隔、配列、又は、これらの組合せにより複数穿設され、前記補強部材が、前記垂直板の少なくとも一部を取り囲み、かつ、前記貫通孔に入り込むように配置される。 Preferably, the support column is composed of a plate-shaped metal member, and is composed of a defense plate installed so as to face the direction in which it collides, and a plate-shaped metal member. A plurality of the through holes formed in the thickness direction of the vertical plate by a predetermined interval, arrangement, or a combination thereof, and the reinforcing member is provided on the vertical plate. It arrange | positions so that at least one part may be surrounded and it may enter into the said through-hole.
好適には、前記貫通孔に挿入される挿入部材をさらに有し、前記補強部材は、コンクリートで構成され、前記貫通孔に前記挿入部材を挿通された状態を取り囲むように打設される。 Preferably, it further has an insertion member inserted into the through hole, and the reinforcing member is made of concrete and is placed so as to surround a state where the insertion member is inserted into the through hole.
本発明に係る支柱の施工方法は、T字形状の水平断面を有する支柱の一部、又は、全部を既定の孔に挿入するステップと、既定の孔に挿入された支柱の周囲の少なくとも一部を取り囲むように、コンクリートを打設するステップとを有する。 The strut construction method according to the present invention includes a step of inserting a part or all of a strut having a T-shaped horizontal cross section into a predetermined hole, and at least a part around the strut inserted into the predetermined hole. And placing concrete so as to surround.
本発明によれば、既定の方向からの衝突時における衝撃を効率的に軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently reduce an impact at the time of a collision from a predetermined direction.
以下、本発明の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。ただし、本発明の範囲は、図示例に限定されるものではない。 Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the illustrated examples.
[実施例1]
まず、実施形態1について説明する。
図1は、実施形態1に係る砂防堰堤1の概要を説明である。
図1に例示すように、砂防堰堤1は、砂防壁2を川幅方向(河川の横断方向)に設置される。具体的には、砂防堰堤1は、砂防壁2を既定の間隔をあけて川幅方向に設置される。砂防堰堤1は、砂防壁2を少なくとも1つ以上設置することで、砂防堰堤として機能する。
砂防壁2は、例えば、豪雨等により河川に流れる水量が増加することで、河川に堆積する堆積物や崩壊した土砂礫が押し流されて発生する土石流(山津波)等を抑止するために設置される。砂防壁2は、既定の間隔(スリット)を設けて設置されることにより、河川を塞き止めることなく、水、砂礫、又は、樹木等を適宜に上流から下流に流すことができる。実施例1の砂防堰堤1は、砂防壁2を既定の間隔を設け、川幅方向に2つ設置されたものを例として説明する。
砂防壁2は、T字形状の水平断面を構成する支柱5を有し、土石流等を抑止した場合に、砂防壁2の内部に生ずる応力に耐えられるよう補強部材で補強される。砂防壁2は、土石流等を抑止するために、抑止するための壁面(防御板4)を、河川の上流側に向けて設置される。
砂防壁2は、防御板4と、この防御板4に接する垂直板6の方向に対する衝突や衝撃に対して、この支柱5の構造は好適である。
[Example 1]
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is an outline of the
As illustrated in FIG. 1, the sabo
The
The
The structure of the
図2は、実施形態1に係る砂防壁2を説明する図である。
図2に例示するように、砂防壁2は、支柱5、ベースプレート8、コンクリート10、貫通孔12、及び、横材14を含む。
FIG. 2 is a view for explaining the
As illustrated in FIG. 2, the
図2(a)は、砂防壁2の斜視図である。
図2(b)は、図2(a)に例示する砂防壁2のA断面を示す図である。
支柱5は、本発明に係る支柱の一例である。
図2(a)及び図2(b)に例示するように、支柱5は、防御板4、及び、垂直板6により構成される。支柱5は、水平断面がT字形状となるように、防御板4と、垂直板6とが一体となるよう設置される。具体的には、支柱5は、水平断面がT字形状となるように、防御板4の平面部と、垂直板6の端面部とが接着するよう構成される。このとき、垂直板6は、端面部を防御板4の平面部の略中心線上となるように設置することが好適である。
支柱5は、防御板4と、垂直板6との接続方法は限定せず、例えば、金属部材である場合、ボルト締めや溶接等で接続される。
FIG. 2A is a perspective view of the
FIG. 2B is a diagram illustrating a cross section A of the
The support |
As illustrated in FIG. 2A and FIG. 2B, the
The support |
防御板4は、本発明に係る防御板の一例である。
防御板4は、河川の上流より押し流される土石や樹木を防ぐための壁面を有する。防御板4は、この壁面の裏面に垂直板6と接触する面を有する。
防御板4は、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。また、防御板4は、プレート状に構成される。防御板4は、材質や形状をこれに限定するものではなく、用途に合わせて適宜に変更することができる。
The
The
The
垂直板6は、本発明に係る垂直板の一例である。
垂直板6は、支柱5の水平断面がT字形状となるように、防御板4の有する河川の上流より押し流される土石や樹木を防ぐための壁面の裏側となる面に設置される。垂直板6は、防御板4と同様に、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。垂直板6は、既定の板厚を有するプレート状に構成される。また、垂直板6は、防御板4だけでなく、ベースプレート8とも接触するよう構成される。垂直板6は、土石流等を抑止した場合に、防御板4が下流側に倒されないように支持する。また、垂直板6は、防御板4の受ける荷重を分担するよう機能する。垂直板6は、衝撃に耐えことのできる形状や厚みを有するならば、形状や板厚を適宜に変更することができる。
The
The
図2(c)は、図2(a)に例示する砂防壁2のB断面を示す図である。
図2(c)に例示するように、垂直板6は、平面部に貫通孔12を穿設される。
貫通孔12は、本発明に係る貫通孔の一例である。
貫通孔12は、支柱5に複数穿設される。具体的には、貫通孔12は、垂直板6の平面に複数穿設される。貫通孔12は、穴に入り込むようにコンクリート10を充填される。実施例1での貫通孔12は、孔の形状は円形状として説明する。貫通孔12は、孔の形状、孔の径、孔の数、孔の穿設方向を適宜に変更することができる。また、貫通孔12は、孔と孔との間隔、孔列の並び間隔(配列)、又は、これらの組合せを設計強度に基づいて適宜に変更することができる。
FIG.2 (c) is a figure which shows B cross section of the
As illustrated in FIG. 2C, the
The through
A plurality of through
図2(a)及び図2(c)に例示するように、ベースプレート8は、防御板4と、垂直板6と接触するよう設置される。ベースプレート8は、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。また、ベースプレート8は、プレート状に構成される。
ベースプレート8は、防御板4と、垂直板6との取り付けの基礎となり、垂直板6より受ける荷重を分担するよう機能する。また、ベースプレート8は、設置面に取り付けるための取付穴(不図示)を設けた場合に、設置面に対してボルト等により取り付けることができる。ベースプレート8は、形状、大きさ、及び、板厚を適宜に変更することができる。
また、ベースプレート8は、取り外すこともできる。ベースプレート8は、取り外される場合、設置面に削孔される孔に、支柱5の一部、又は、全部を挿入されて、コンクリート10により打設されてもよい。
As illustrated in FIGS. 2A and 2C, the
The
The
コンクリート10は、本発明に係る補強部材の一例である。
コンクリート10は、骨材(砂や砂利等)や水等をセメントで凝固させたものであり、実施形態1では、セメントコンクリートを用いたものとして説明する。また、コンクリート10は、混和材料を混合されることにより強度を高めた高強度コンクリート、予め応力を加えられたプレストレストコンクリート(PC)、及び、合成樹脂や鋼繊維等を複合した繊維強化コンクリート(FRC)を適宜に選択し用いてもよい。
コンクリート10は、圧縮力には強く、引張力には弱いという特徴を有する。コンクリート10は、支柱5の少なくとも一部を取り囲むように配置される。具体的には、コンクリート10は、垂直板6の少なくとも一部を取り囲み、かつ、垂直板6に複数穿設される貫通孔12に入り込むように配置される。コンクリート10は、垂直板6に穿設される貫通孔12を含み、接触するように施工されることにより、垂直板6に受ける応力をコンクリート10に分担でき、防砂壁2の圧縮力、引張力、及び、せん断力に対する耐久性を高めることができる。また、コンクリート10は、貫通孔12に横材14を挿入される場合、貫通孔12に横材14を挿入される状態を取り囲むように打設される。
また、図2(a)、及び、図2(b)に例示するように、コンクリート10は、支柱5に打設される場合、防御板4から防御板4と接する垂直板6の方向に対して、垂直板6を既定量露出させるように、コンクリート10と、防御板4とを既定量離間させて施工されることが好適である。
The concrete 10 is an example of a reinforcing member according to the present invention.
The concrete 10 is obtained by solidifying aggregate (sand, gravel, etc.), water or the like with cement. In the first embodiment, the concrete 10 is described as using cement concrete.
The concrete 10 is characterized by being strong against compressive force and weak against tensile force. The concrete 10 is disposed so as to surround at least a part of the
Further, as illustrated in FIGS. 2A and 2B, when the concrete 10 is placed on the
図2(d)は、貫通孔12に横材14を設置される状態を模式的に例示する図である。
図2(d)に例示するように、砂防壁2は、垂直板6の具備する複数の貫通孔12に横材14を挿入される。横材14は、垂直板6と、コンクリート10とを一体化させて接触面積を増加させると共に、ずれを防止するよう機能する。
横材14は、本発明に係る挿入部材の一例である。
横材14は、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。横材14は、条鋼(例えば、形鋼、棒鋼、線材、又は、軌条等)やパイプ状の形状であってもよい。横材14は、径や長さを設計条件に基づいて適宜に変更することができる。また、横材14は、貫通孔12に挿入せずに、別途垂直板6の壁面に設置してもよい。
横材14は、貫通孔12に挿入される場合と、貫通孔12に挿入されない場合と比較した場合に、貫通孔12に挿入される場合の方が、例えば、せん断力に対して、約6〜8倍の耐久性を得ることが期待できる。
FIG. 2D is a diagram schematically illustrating a state in which the
As illustrated in FIG. 2D, in the
The
The
When the
図3は、実施形態1に係る砂防壁2により土石流等を抑止する状態を模式的に例示する図である。
図3(a)は、砂防壁2により土石流等を抑止する状態を説明する図である。
図3(a)に例示するように、砂防壁2は、防御板4の壁面により上流から流れてくる土石流等を受け止める。砂防壁2は、土石流等を抑止ことにより水流方向(上流側から下流側)に荷重を受ける。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a state in which a debris flow or the like is suppressed by the
FIG. 3A is a diagram for explaining a state in which a debris flow or the like is suppressed by the
As illustrated in FIG. 3A, the
図3(b)は、荷重を受けた場合の砂防壁2に働く力のつり合いを説明する図である。
ここで、図3(b)に示される力の方向は、時計回りの方向(右回り方向)と、反時計回りの方向(左回り方向)と区別して説明する。
図3(b)に例示するようには、砂防壁2は、例えば、水平である設置面に固定されて支持されるため、設置面に鉛直方向の力(重力)を加える。また、砂防壁2は、設置面より鉛直方向の反発する力(鉛直反力)を受ける。よって、砂防壁2は、鉛直方向に受ける鉛直反力と、重力とで力のつり合いを保つことにより、設置面に固定した状態を維持している。
そこに、砂防壁2は、土石流等を抑止することにより、流れてくる方向に荷重を受ける。砂防壁2は、設置面に固定されているため、荷重に対して、設置面より水平方向に反発する力(水平反力)を受ける。また、砂防壁2は、受けた荷重により、反時計回り方向の曲げモーメントが作用し、荷重方向に対して既定量の湾曲変形(たわみ)が発生する。砂防壁2は、反時計回り方向の曲げモーメントが作用しても、反時計回り方向に回転しない。なぜなら、砂防壁2は、設置面に固定されているため、反発する力として時計回り方向の曲げモーメントが作用する。砂防壁2は、設置面より時計回り方向の曲げモーメントを受けることにより力のつり合いを保ち、回転、又は、移動することはない。
FIG. 3B is a diagram for explaining the balance of forces acting on the
Here, the direction of the force shown in FIG. 3B will be described by distinguishing between a clockwise direction (clockwise direction) and a counterclockwise direction (counterclockwise direction).
As illustrated in FIG. 3B, the
There, the
図3(c)は、砂防壁2の既定箇所に着目したモーメントの力のつり合いを説明する図である。
ここで、図3(c)に示される力の方向は、時計回りの方向(右回り方向)と、反時計回りの方向(左回り方向)と区別して説明する。
図3(c)に例示するように、砂防壁2は、荷重を受けた場合に、荷重により受ける反時計回り方向の曲げモーメントと、設置面より受ける反力となる時計回り方向の曲げモーメントとが作用する。砂防壁2は、これらの曲げモーメントの作用により、圧縮される箇所と、引っ張られる箇所が発生する。砂防壁2は、荷重を受けた面(防御板4)に引張力が作用し、荷重を受けた面と反対に位置する面(垂直板6の防御板4と接する端部の他端側のコンクリート10)に圧縮力が作用する。コンクリート10は、圧縮力には強く、引張力には弱いという特徴を備えており、圧縮力を受けることになるため、耐久性を保つことができる。また、防御板4は、引張力を受けるため、引張力に強い素材を選択することが好適である。
コンクリート10は、防御板4と既定量の間隔を保って施工されるため、防御板4より伝達される引張力を防止することができる。
FIG. 3 (c) is a diagram for explaining the balance of moment forces focusing on the predetermined location of the
Here, the direction of the force shown in FIG. 3C will be described by distinguishing between a clockwise direction (clockwise direction) and a counterclockwise direction (counterclockwise direction).
As illustrated in FIG. 3C, when the
Since the concrete 10 is constructed with a predetermined amount of space from the
また、図3(b)に例示されように、砂防壁2は、荷重を受けることにより、内部にせん断力が発生する。具体的には、砂防壁2は、荷重を受けた方向のせん断力と、このせん断力と反対方向のせん断力とで力のつり合いを保つことで、切断、又は、ずれの発生のしない状態を保っている。砂防壁2は、支柱5に含まれる垂直板6により、これらせん断力に対して、切断、又は、ずれの発生を防止する効果を向上させることができる。垂直板6は、複数の貫通孔12を備え、この貫通孔12にコンクリート10が充填されることで接触する領域を増加させることにより、せん断力により作用する切断、又は、ずれを防止することができる。
また、図2(d)に例示するように、垂直板6は、貫通孔12に横材14を挿入されることにより、せん断力やずれに対する耐久性を向上させることができる。具体的には、垂直板6は、貫通孔12に横材14を挿入されることにより、施工されるコンクリート10との接触面積が増加する。横材14は、垂直板6を介いて、防御板4の受けた荷重を伝達される。横材14は、伝達される荷重により生じるせん断力の作用により、近傍のコンクリート10からせん断力に対する反力を受ける。よって、垂直板6は、貫通孔12に横材14を挿入される場合に、圧縮力、引張力、及び、せん断力に対する耐久性をさらに向上させることができる。
Moreover, as illustrated in FIG. 3B, the
Further, as illustrated in FIG. 2D, the
このように、砂防壁2は、支柱5に貫通孔12を設けられることにより、砂防壁2の耐久性を向上させることができる。また、砂防壁2は、貫通孔12横材14を挿入されることにより、さらに耐久性を高めることができる。また、砂防堰堤1は、鋼管を組み合せて製作される鋼製透過型砂防堰堤に比べて、コンクリート10を用いており金属部材の使用頻度が少なくすむため、経済的に好適である。
Thus, the
[実施例2]
次に、実施形態2について説明する。
図4は、実施形態2に係る抑止杭20を設置する概要を説明である。
図4に例示するように、地すべりは、重力、地震、降雨、融雪、地下水、又は、人為的開発等の発生因子の影響により、土地の一部が支える強度を失い、高所から低所に斜面をすべり落ちる現象である。地すべりの発生しやすい地質構造は、積層順に不動層、すべり面、及び、地すべり土塊により形成される。
不動層は、例えば、岩盤層のような硬い地層である。すべり面は、例えば、砂、又は、礫等の砕屑物、粘土層、泥岩や火山灰等の堆積物がある。また、地すべり土塊は、風化岩(太陽光や風雨により破壊され科学的変質をした岩石であり、例えば、砂岩、頁岩、花崗岩、蛇紋岩、及び、石灰岩)、巨礫又は礫混じりの土砂、又は、粘土質等である。
これらの堆積した地域に対して、地すべり防止するための地すべり抑止杭20を設置する。地すべり抑止杭20は、支柱の一部、又は、全部を孔に挿入されて設置される。具体的には、地すべり抑止杭20は、予め不動層まで鉛直方向に削孔された孔に地すべり抑止杭20を挿入され、地盤に密着させて施工される。一般的に、挿入される抑止杭は、鋼管やH鋼等である。
本実施形態2に係る抑止杭20は、T字形状の水平断面を構成する支柱50を備える。抑止杭20は、地すべりを抑止した場合に、抑止杭20の内部に生ずる応力に耐えられるよう補強部材で補強される。抑止杭20は、支柱50を構成する壁面(防御板4)を、地すべりの発生する方向に向けて設置される。
抑止杭20は、防御板4と、防御板4に接する垂直板6の方向に対する衝突や衝撃に対して、この支柱50の構造は好適である。
[Example 2]
Next,
FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of installing the
As illustrated in Fig. 4, the landslide loses the strength supported by a part of the land due to the influence of factors such as gravity, earthquake, rainfall, snowmelt, groundwater, or human development, and changes from high to low. It is a phenomenon of sliding down a slope. A geological structure in which a landslide is likely to occur is formed by a non-moving layer, a sliding surface, and a landslide mass in the order of lamination.
The immovable layer is a hard stratum such as a bedrock layer, for example. The slip surface includes, for example, sand or debris such as gravel, clay layer, sediment such as mudstone and volcanic ash. The landslide block is a weathered rock (a rock that has been scientifically altered by sunlight or wind and rain, such as sandstone, shale, granite, serpentinite, and limestone), boulder or gravel mixed earth or sand, or It is clay.
A
The
The structure of this support |
図5は、実施形態2に係る抑止杭20を説明する図である。
図5に例示するように、抑止杭20は、支柱50、鋼管90、コンクリート100、貫通孔120、及び、横材140を含む。
FIG. 5 is a diagram for explaining the
As illustrated in FIG. 5, the restraining
図5(a)は、抑止杭20の斜視図である。
図5(b)は、図5(a)に例示する抑止杭20のA断面を示す図である。
支柱5は、本発明に係る支柱の一例である。
図5(a)及び図5(b)に例示するように、支柱50は、防御板40、及び、垂直板60により構成される。支柱50は、水平断面がT字形状となるように、防御板40と、垂直板60とが一体となるよう設置される。具体的には、支柱50は、水平断面がT字形状となるように、防御板40の平面部と、垂直板60の端面部とが接着するよう構成される。このとき、垂直板60は、端面部を防御板40の平面部の略中心線上となるように設置することが好適である。
支柱50は、防御板40と、垂直板60との接続方法は限定せず、例えば、金属部材である場合、ボルト締めや溶接等で接続される。
FIG. 5A is a perspective view of the
FIG.5 (b) is a figure which shows A cross section of the
The support |
As illustrated in FIG. 5A and FIG. 5B, the
The support |
防御板40は、本発明に係る防御板の一例である。
防御板40は、地すべり土塊を受けるために、地すべり方向に対して向けられる壁面を有する。防御板40、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。また、防御板40は、プレート状に構成される。防御板40は、材質や形状をこれに限定するものではなく、用途に合わせて適宜に変更することができる。
The
The
垂直板60は、本発明に係る垂直板の一例である。
垂直板60は、支柱50の水平断面がT字形状となるように、防御板40の有する地すべりを防ぐための壁面の裏側となる面に設置される。垂直板60は、防御板40と同様に、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。垂直板60は、既定の板厚を有するプレート状に構成される。また、垂直板60は、地すべりを抑止した場合に、防御板40が下流側に倒されないように支持する。また、垂直板60は、防御板40の受ける荷重を分担するよう機能する。垂直板60は、衝撃に耐えことのできる形状や厚みを有するならば、形状や板厚を適宜に変更することができる。
The
The
図5(c)は、図5(a)に例示する抑止杭20のB断面を示す図である。
図5(c)に例示するように、垂直板60は、平面に貫通孔120を穿設される。
貫通孔120は、本発明に係る貫通孔の一例である。
貫通孔120は、支柱50に複数穿設される。具体的には、貫通孔120は、垂直板60の平面に複数穿設される。貫通孔120は、コ穴に入り込むようにコンクリート100を充填される。実施例2での貫通孔120は、孔の形状は円形状として説明する。貫通孔120は、孔の形状、孔の径、孔の数、孔の穿設方向を適宜に変更することができる。また、貫通孔120は、孔と孔との間隔、孔列の並び間隔(配列)、又は、これらの組合せを設計強度に基づいて適宜に変更することができる。
FIG.5 (c) is a figure which shows B cross section of the
As illustrated in FIG. 5C, the
The through
A plurality of through
鋼管90は、例えば、金属部材で構成され、具体的には、溶接構造用圧延鋼材や一般構造用炭素鋼鋼材で構成される。鋼管90は、口径や長さを適宜に変更することができる。鋼管90は、金属部材に限定されるものではなく、合成樹脂部材や紙部材(例えば、ボイド)でもよい。
鋼管90は、コンクリート100の既定部分を破壊される場合に、コンクリート100の破損部分における破片の散乱や脱落を防止する。さらに、鋼管90は、破片の散乱や脱落を防ぐことにより、局部的な座屈の発生を防止することができる。
The
When the predetermined part of the concrete 100 is destroyed, the
コンクリート100は、本発明に係る補強部材の一例である。
コンクリート100は、骨材(砂や砂利等)や水等をセメントで凝固させたものである。実施形態2では、実施形態1と同様にセメントコンクリートを用いたものとして説明する。また、コンクリート100は、混和材料を混合されることにより強度を高めた高強度コンクリート、予め応力を加えられたプレストレストコンクリート(PC)、及び、合成樹脂や鋼繊維等を複合した繊維強化コンクリート(FRC)を適宜に選択し用いてもよい。
コンクリート100は、圧縮力には強く、引張力には弱いという特徴を有する。コンクリート100は、支柱50を挿入される鋼管90に流し込まれる。コンクリート100は、支柱50の少なくとも一部を取り囲むように配置される。具体的には、コンクリート100は、垂直板60の少なくとも一部を取り囲み、かつ、垂直板60に複数穿設される貫通孔120に入り込むように配置される。コンクリート100は、垂直板60に穿設される貫通孔120を含み、接触するように施工されることにより、垂直板60に受ける応力をコンクリート100に分担でき、抑止杭20の圧縮力、引張力、及び、せん断力に対する耐久性を高めることができる。また、コンクリート100は、貫通孔120に横材140を挿入される場合、貫通孔120に横材140を挿入される状態を取り囲むように打設される。
The concrete 100 is obtained by solidifying aggregates (sand, gravel, etc.), water, etc. with cement. In the second embodiment, description will be made assuming that cement concrete is used as in the first embodiment.
The concrete 100 is characterized by being strong against compressive force and weak against tensile force. The concrete 100 is poured into the
図5(d)は、貫通孔120に横材140を設置される状態を模式的に例示する図である。
横材140は、本発明に係る挿入部材の一例である。
図5(d)に例示するように、抑止杭200は、垂直板60の具備する複数の貫通孔120に横材140を挿入される。
横材140は、垂直板60と、コンクリート100とを一体化させて接触面積を増加させると共に、ずれを防止するよう機能する。
横材140は、例えば、金属部材で構成され、具体的には、鉄、鋼、又は、ステンレス鋼で構成される。横材140は、条鋼(例えば、形鋼、棒鋼、線材、又は、軌条等)やパイプ状の形状であってもよい。横材140は、径や長さを設計条件に基づいて適宜に変更することができる。また、横材140は、貫通孔120に挿入せずに、別途垂直板60の壁面に設置してもよい。
横材140は、貫通孔120に挿入される場合と、貫通孔120に挿入されない場合と比較した場合に、貫通孔120に挿入される場合の方が、例えば、せん断力に対して、約6〜8倍の耐久性を得ることが期待できる。
FIG. 5D is a diagram schematically illustrating a state in which the
The
As illustrated in FIG. 5D, in the restraining pile 200, the
The
The
When the
図6は、実施形態2に係る抑止杭20により地すべりを抑止する状態を模式的に例示する図である。
図6(a)は、抑止杭20により地すべりを抑止する状態を説明する図である。
図6(a)に例示するように、抑止杭20は、不動層に到達するように掘削される穴に挿入される。抑止杭20は、端部を固定するために、不動層に到達するように埋設される。抑止杭20は、設置される領域に地すべりが生じた場合、端部を不動層に固定されているため、地すべりを抑止することができる。抑止杭20は、地すべりを抑止した場合に、地すべりの進行方向に荷重を受ける。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a state in which a landslide is suppressed by the
FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which a landslide is suppressed by the
As illustrated in FIG. 6A, the restraining
図6(b)は、荷重を受けた場合の抑止杭20に働く力のつり合いを説明する図である。ここで、図6(b)に示される力の方向は、時計回りの方向(右回り方向)と、反時計回りの方向(左回り方向)と区別して説明する。
図6(b)に例示するようには、抑止杭20は、例えば、設置面に固定されて支持されるため、設置面に鉛直方向の力(重力)を加える。また、抑止杭20は、設置面より鉛直方向の反発する力(鉛直反力)を受ける。よって、抑止杭20は、鉛直方向に受ける鉛直反力と、重力とで力のつり合いを保つことにより、設置面に固定した状態を維持している。
そこに、抑止杭20は、地すべりを抑止することにより、流れてくる方向に荷重を受ける。抑止杭20は、設置面に固定されているため、荷重に対して、設置面より水平方向に反発する力(水平反力)を受ける。また、抑止杭20は、受けた荷重により、反時計回り方向の曲げモーメントが作用し、荷重方向に対して既定量の湾曲変形(たわみ)が発生する。抑止杭20は、反時計回り方向の曲げモーメントが作用しても、反時計回り方向に回転しない。なぜなら、抑止杭20は、設置面に固定されているため、反発する力として時計回り方向の曲げモーメントが作用する。抑止杭20は、設置面より時計回り方向の曲げモーメントを受けることにより力のつり合いを保ち、回転、又は、移動することはない。
FIG. 6B is a diagram for explaining the balance of forces acting on the
As illustrated in FIG. 6B, the
The
図6(c)は、抑止杭20の既定箇所に着目したモーメントの力のつり合いを説明する図である。ここで、図6(c)は、図6(b)と同様に示される力の方向は、時計回りの方向(右回り方向)と、反時計回りの方向(左回り方向)と区別して説明する。
図6(c)に例示するように、抑止杭20は、荷重を受けた場合に、荷重により受ける反時計回り方向の曲げモーメントと、設置面より受ける時計回り方向の曲げモーメントとが作用する。抑止杭20は、これらの曲げモーメントの作用により、圧縮される箇所と、引っ張られる箇所が発生する。支柱50は、荷重を受ける近傍にある防御板40に引張力が作用し、荷重を受けた防御板40と反対(であって、垂直板60の防御板40と接する端部の他端側)に位置するコンクリート100に圧縮力が作用する。抑止杭20に充填されるコンクリート100は、圧縮力には強く、引張力には弱いという特徴を備えており、圧縮力を受けることになるため、耐久性を保つことができる。また、防御板40は、引張力を受けるため、引張力に強い素材を選択することが好適である。
FIG. 6C is a diagram for explaining the balance of moment forces focusing on the predetermined location of the
As illustrated in FIG. 6C, when the
また、図6(b)に例示されように、抑止杭20は、荷重を受けることにより、内部にせん断力が発生する。具体的には、抑止杭20は、荷重を受けた方向のせん断力と、このせん断力と反対方向のせん断力とで力のつり合いを保つことで、切断、又は、ずれの発生のしない状態を保っている。抑止杭20は、支柱50に含まれる垂直板60により、これらせん断力に対して、切断、又は、ずれの発生を防止する効果を向上させることができる。垂直板60は、複数の貫通孔120を備え、この貫通孔120にコンクリート100が充填されることで接触する領域を増加させることにより、せん断力により作用する切断、又は、ずれを防止することができる。
また、図5(d)に例示するように、垂直板60は、貫通孔120に横材140を挿入されることにより、せん断力やずれに対する耐久性を向上させることができる。具体的には、垂直板60は、貫通孔120に横材140を挿入されることにより、施工されるコンクリート100との接触面積が増加する。
また、横材140は、垂直板60を介いて、防御板40の受けた荷重を伝達される。横材140は、伝達される荷重により生じるせん断力の作用により、近傍のコンクリート100からせん断力に対する反力を受ける。よって、垂直板60は、貫通孔120に横材140を挿入される場合に、圧縮力、引張力、及び、せん断力に対する耐久性をさらに向上させることができる。
このように、抑止杭20は、支柱50に貫通孔120を設けられることにより、抑止杭20の耐久性を向上させることができる。また、抑止杭20は、貫通孔120に横材140を挿入されることにより、さらに耐久性を高めることができる。
Moreover, as illustrated in FIG. 6B, the restraining
Further, as illustrated in FIG. 5D, the
Further, the
Thus, the
以上説明したように、実施形態1〜2に係る支柱構造物によれば、既定の方向からの荷重を効率的に軽減することができる。支柱構造物は、防御板と、垂直板とをT字形状の水平断面となるように構成する支柱と、この支柱の少なくとも一部を取り囲むコンクリート部材とで構成される。支柱構造物は、垂直板の少なくとも一部を取り囲み、かつ、垂直板の備える貫通孔に入り込むようにコンクリート部材を配置されることで、支柱構造物の内部にて生ずる力やせん断力等に対する耐久性を向上させることができる。
さらに、支柱構造物は、例えば、条鋼やパイプ等である挿入部材を貫通孔に挿入されることにより、コンクリート部材との接触する表面積を増加することができ、挿入部材に応力を分散することができる。そのため、支柱構造物は、さらなる耐久性の向上が期待できる。
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、これらに限定されるものではなく、発明の趣旨を 逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。
As described above, according to the column structure according to
Furthermore, the strut structure can increase the surface area in contact with the concrete member, for example, by inserting an insertion member such as a steel bar or a pipe into the through hole, and can disperse stress in the insertion member. it can. Therefore, the support structure can be expected to further improve durability.
As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, it is not limited to these, A various change, addition, etc. are possible within the range which does not deviate from the meaning of invention.
[実施形態1に係る変形例]
次に、実施形態1に係る変形例を説明する。
図7は、実施形態1に係る変形例(a)〜(d)を説明する図である。
図8は、実施形態1に係る変形例(e)〜(f)を説明する図である。
実施形態1に係る砂防堰堤1は、砂防壁2の防御壁4により、土石流等を抑止しているが、これに限定するものではない。
図7(a)に例示するように、砂防堰堤1は、川幅方向(河川の横断方向)に設置される砂防壁2に、鋼管、又は、丸棒等の横設部材を防御壁2の壁面に横設するように設置してもよい。砂防堰堤1は、横設部材を設置することにより、横設部材が損傷した場合でも、容易に交換をすることができる。
また、図7(b)に例示するように、砂防壁2は、コンクリート10を四角柱形状ではなく、防御壁4(上流側)から防御壁4と接する垂直板6(下流側)にかけて、幅を狭くするように構成してもよい。この構成により、砂防壁2は、既定の間隔をあけて複数設置する場合に、土砂や水等の流れの妨げを防ぐとともに、削り取られることを防ぐことができる。
また、図7(c)に例示するように、砂防壁2は、垂直板6に既定の間隔のスリットを設けて、コンクリート10との接接触する面積を増加させてもよい。砂防壁2は、垂直板6にスリットを複数設けてもよい。
また、図7(d)に例示するように、砂防壁2は、垂直板6に既定の間隔のスリットを設けて、水平断面がコ字形状となるように形成してもよい。砂防壁2は、垂直板6にスリットを複数設けて、水平断面がE字形状にしてもよい。
また、図8(e)に例示するように、実施形態1での砂防壁2は、防御板4と、コンクリート10とが離間するように構成されるが、これに限定するものではない。砂防壁2は、防御板4と、コンクリート10とを接触するように構成してもよい。砂防壁2は、防御板4と、コンクリート10とを接触させる構成により、製作が容易となる。
また、図8(f)に例示するように、支柱5を既定量長く設けて、既定量長くした支柱5を設置面に埋設し設置する構成にしてもよい。また、垂直板6のみを既定量長く設けるよう構成してもよい。
[Modification according to Embodiment 1]
Next, a modification according to the first embodiment will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining modifications (a) to (d) according to the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining modifications (e) to (f) according to the first embodiment.
In the
As illustrated in FIG. 7A, the
Moreover, as illustrated in FIG. 7B, the
Moreover, as illustrated in FIG. 7C, the
Moreover, as illustrated in FIG. 7D, the
Moreover, as illustrated in FIG. 8E, the
Further, as illustrated in FIG. 8F, a configuration may be adopted in which the
[実施形態2に係る変形例]
次に、実施形態2に係る変形例を説明する。
図9は、実施形態2に係る変形例を説明する図である。
実施形態2に係る抑止杭20は、コンクリート100を、支柱50を挿入される鋼管90を満たすように施工されるが、これに限定するものではない。
図9(a)に例示するように、抑止杭20は、防御板40に関する垂直板60接する面から、垂直板60の方向に、支柱50と、コンクリート100とを既定量接触しない領域(非接触領域300)を設けて、この領域に土や砂を充填してもよい。このとき、垂直板60に設けられる貫通孔120は、コンクリート100に包含される。
抑止杭20は、非接触領域300に土や砂を充填されることにより、防御板40に生じた応力をコンクリート100に伝達されることを防ぐことができる。また、抑止杭200は、非接触領域300により、防御板40の塑性変形する範囲を設けることができるため、コンクリート100の破断を防止することができる。
また、抑止杭20は、設置面に立設される場合に、支柱50を鋼管90より既定量長く設けてもよい。抑止杭20は、支柱50を鋼管90より既定量長く設けることにより、設置面との固定力を向上させることができる。また、貫通孔120に横材140を設けることにより、さらなる固定力の向上が期待できる
また、図9(b)に例示するように、抑止杭20は、支柱50と、コンクリート100とで構成される。抑止杭20は、鋼管90を使用しないことにより、製作コストを削減することができる。抑止杭20は、鋼管90を使用しない場合、例えば、コンクリート10を高強度コンクリートを用いて構成される。
また、支柱50は、長尺の防御板40、及び、垂直板60を用いて構成されてもよいが、これに限定するものではなく、既定の長さに分割される支柱50を繋ぎ合わせて構成してもよい。支柱50は、例えば、分割される支柱50の繋ぎ合わせ方を溶接接続、又は、ボルト接続にて接続される。また、支柱50は、分割される部位をプレート状の接続板を用いて、溶接等にて接続されてもよい。
また、図9(c)に例示するように、抑止杭20は、全長を鋼管90にて構成するものに限定するものではなく、既定の長さの鋼管90を用いて、地すべりのおこりうる地層近傍を予測し、荷重のかかる部位のみに鋼管90を配置してもよい。
この構成により、抑止杭20は、製作コストを削減するとともに、荷重に対する強度を保持することができる。
また、図9(a)〜図9(c)に例示される抑止杭20は、支柱50に設けられる貫通孔120に横材140を挿入されて構成されてもよい。
[Modifications of Embodiment 2]
Next, a modification according to the second embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a modification according to the second embodiment.
Although the
As illustrated in FIG. 9A, the
The
Further, when the
Moreover, although the support |
In addition, as illustrated in FIG. 9C, the
With this configuration, the
Moreover, the
図10は、実施形態2に係る施工方法の変形例を説明する図である。
抑止杭20は、不動層に到達するような長さを必要とするため、長尺のものである場合には50mを超えるものとなる。そのため、抑止杭20は、長尺の状態では運搬できないため、抑止杭20の構成部材を打設場所に運搬し、打設場所での組み立てとなる。
まず、図10(a)に例示するように、作業者は、例えば、工場にて、支柱50を用いてコンクリート二次製品を製作する。作業者は、支柱50の少なくとも一部を囲い込むようにコンクリート100を配置し、支柱52を製作する。支柱52は、貫通孔120を備える垂直板60を囲い込むように、コンクリート100を配置される。このとき支柱52は、貫通孔120に横材140を設置されてもよい。
FIG. 10 is a diagram illustrating a modification of the construction method according to the second embodiment.
Since the
First, as illustrated in FIG. 10A, the worker manufactures a concrete secondary product using the
ここで、本変形例での抑止杭20の施工方法は、鋼管90を使用する場合と、鋼管90を使用しない場合とを説明する。
まず、鋼管90を使用する場合を説明する。
図10(b)に例示するように、支柱52は、鋼管90に挿入される。
図10(c)に例示するように、鋼管90は、作業者により、支柱52と、鋼管90の内壁との隙間部分にコンクリート100aを打設される。このように、抑止杭20は、製作される。製作された抑止杭20は、掘削された穴に挿入されることにより設置される。鋼管90は、金属部材に限定されるものではなく、合成樹脂部材や紙部材(例えば、ボイド)でもよい。また、コンクリート100aは、モルタルの場合であってもよい。
Here, the construction method of the
First, the case where the
As illustrated in FIG. 10B, the
As illustrated in FIG. 10C, in the
次に、鋼管90を使用しない場合を説明する。
図10(d)に例示するように、作業者は、不動層に達する深さとなるように既定の穴を掘削する。支柱52は、作業者により掘削された穴に挿入される。
図10(e)に例示するように、コンクリート100aは、支柱52と、掘削された既定の穴の内壁との隙間部分に打設される。このように、抑止杭20は、コンクリート部材を用いて既定の場所に設置される。このとき、コンクリート100aは、高強度コンクリートであることが好適である。
以上のように、抑止杭20は、二次製品である支柱52を予め製作することにより、既定の品質や強度を保つことができる。
また、支柱52は、水平断面がT字形状である場合を説明したが、水平断面がH字形状である場合でも応用可能である。
Next, the case where the
As illustrated in FIG. 10D, the operator drills a predetermined hole so that the depth reaches the fixed layer. The
As illustrated in FIG. 10E, the concrete 100a is placed in a gap portion between the
As described above, the
Moreover, although the case where the horizontal cross section was T-shaped was demonstrated for the support |
[その他の変形例]
また、上記実施形態1〜2に例示される支柱構造では、防御板と、垂直板との接続角度を略直角となるように接続されるものを例示しているが、これに限定せず、防御板と、垂直板との接続角度を、衝撃の受ける方向に合わせて、適宜に変更することも可能である。
[Other variations]
Moreover, in the support | pillar structure illustrated by the said Embodiment 1-2, although what is connected so that the connection angle of a defense board and a vertical board may become a substantially right angle, it is not limited to this, It is also possible to appropriately change the connection angle between the defense plate and the vertical plate according to the direction of impact.
2 砂防壁
4、40 防御板
6、60 垂直板
5、50 支柱
8 ベースプレート
10、100 コンクリート
12、120 貫通孔
14、140 横材
20 抑止杭
90 鋼管
2
Claims (4)
T字形状の水平断面を有する支柱と、
前記支柱に穿設される複数の貫通孔と、
前記支柱に加えられる圧縮力に対して補強する補強部材と
を有し、
前記補強部材は、前記支柱の少なくとも一部を取り囲むように配置される
支柱構造物。 A strut structure used to reduce impact at the time of collision from a predetermined direction,
A post having a T-shaped horizontal cross section;
A plurality of through holes formed in the support column;
A reinforcing member that reinforces against the compressive force applied to the column,
The reinforcing member is disposed so as to surround at least a part of the column.
板状の金属部材で構成され、衝突される方向に対面するように設置される防御板と、
板状の金属部材で構成され、前記防御板の平面に、端部を接着される垂直板と
を含み、
前記貫通孔は、前記垂直板の板厚方向に既定の間隔、配列、又は、これらの組合せにより複数穿設され、
前記補強部材が、前記垂直板の少なくとも一部を取り囲み、かつ、前記貫通孔に入り込むように配置される
請求項1に記載の支柱構造物。 The column is
A defense plate made of a plate-shaped metal member and installed so as to face the direction of collision;
It is composed of a plate-shaped metal member, and includes a vertical plate whose end is bonded to the plane of the defense plate,
A plurality of the through holes are formed by a predetermined interval, arrangement, or a combination thereof in the thickness direction of the vertical plate,
The support structure according to claim 1, wherein the reinforcing member is disposed so as to surround at least a part of the vertical plate and to enter the through hole.
をさらに有し、
前記補強部材は、コンクリートで構成され、前記貫通孔に前記挿入部材を挿通された状態を取り囲むように打設される
請求項1に記載の支柱構造物。 And further having an insertion member inserted into the through hole,
The support structure according to claim 1, wherein the reinforcing member is made of concrete and is placed so as to surround a state in which the insertion member is inserted into the through hole.
既定の孔に挿入された支柱の周囲の少なくとも一部を取り囲むように、コンクリートを打設するステップと
を有する支柱の施工方法。 Inserting part or all of a post having a T-shaped horizontal cross section into a predetermined hole;
Placing the concrete so as to surround at least a part of the periphery of the pillar inserted in the predetermined hole.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107090805A (en) * | 2017-02-07 | 2017-08-25 | 中国地质科学院探矿工艺研究所 | Method for protecting and reinforcing mud-rock flow sand blocking dam against scour |
JP2020094377A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 一般財団法人砂防フロンティア整備推進機構 | Method of making slit in drainage culvert, and erosion control dam having drainage culvert |
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2013
- 2013-09-11 JP JP2013188111A patent/JP2015055076A/en active Pending
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