JP2016041902A - 砂防堰堤 - Google Patents

Abstract

【課題】梁部材の連結部に対して直接的に巨礫や流木等が衝突してしまうのを防止することが可能な砂防堰堤を提供する。
【解決手段】スリット部が形成された既設堰堤間に鋼管壁が設けられた砂防堰堤であって、既設堰堤は、スリット部の側面から突出された受け材２１を有し、鋼管壁は、川幅方向Ｘに延長されてスリット部を跨ぐように既設堰堤間に架設される横鋼管３１と、横鋼管３１における流水方向下流側に取り付けられた添接板３２と、添接板３２に対して接合される上部接合板１０１及び上部接合板１０１よりも流水方向下流側に位置し受け材２１に対して接合される下部接合板１０２とを有する固定金具３３とを備える。
【選択図】図１３

Description

本発明は、スリット部が形成された既設堰堤間に鋼管壁が設けられた砂防堰堤に関するものである。

従来より、河川の下流側に巨礫、流木等が流出することによって引き起こされる土砂災害を防止することを目的として、特許文献１〜３に開示されるような砂防堰堤が提案されている。

特許文献１に開示された砂防堰堤は、平常時において、コンクリートスリット堰堤のスリット部を開放して土砂等を流下させるとともに、洪水時において、コンクリートスリット堰堤のスリット部を閉鎖して河川の流量を制限し、これによって河川の上流側で堰き上げを発生させ、河川の下流側への巨礫、流木等の流出を抑制するものである。

特許文献１に開示された砂防堰堤は、平常時において、コンクリートスリット堰堤の上流側の側壁にＨ形鋼の鋼製基材を固定しておき、洪水時において、このＨ形鋼の鋼製基材の前面に複数の横梁を着脱可能に取り付けることによって、コンクリートスリット堰堤のスリット部を閉鎖して、河川の流量を制限するものとなる。

特許文献２に開示された砂防堰堤は、平常時において、コンクリートスリット堰堤の本体部に溝を形成しておき、洪水時において、この溝に梁部材の両端部を挿入して複数の梁部材を着脱可能に取り付けることによって、梁部材の両端部を土石流から保護するとともに、河川の上流から流下する巨礫、流木等を複数の梁部材で捕捉するものとなる。

しかし、特許文献１に開示された砂防堰堤は、コンクリートスリット堰堤の上流側の側壁でＨ形鋼の鋼製基材が露出した状態で固定されるため、巨礫、流木等が鋼製基材の前面から衝突することによって、Ｕボルト等で横梁が取り付けられた部分で、Ｈ形鋼の鋼製基材が変形することになり、横梁の着脱が困難なものになるという問題点があった。またＵボルトが上流側に露出する構成となるため、これに対して巨礫、流木等が衝突した場合に破損してしまうという問題点もあった。これに加えて、特許文献１の開示技術では、Ｈ形鋼の鋼製基材の重量が大きいため、施工効率を向上させることができないという問題点もあった。

また、特許文献２に開示された砂防堰堤は、コンクリートスリット堰堤の本体部の溝に複数の梁部材の両端部を挿入して、梁部材の両端部を保護するものであるが、既設のコンクリートスリット堰堤の本体部を切削加工して、又は、新設のコンクリートスリット堰堤の本体部に特殊な型枠を用いることによって、溝を形成することが必要となることから、溝を形成するための施工コストが増大するという問題点があった。

このため、従来においては、特許文献３の開示技術も提案されている。この特許文献３の開示技術では、水深方向に向けて縦鋼管を、また川幅方向に向けて横鋼管を設置し、横鋼管には、端部にガイド部材を取り付け、縦鋼管と堰堤本体部との間に形成される間隙に、このガイド部材を差し込むものである。この特許文献３の開示技術によれば、梁部材の連結部が外部に露出しないため、巨礫、流木等が衝突した場合に、当該連結部が破損してしまうのを防止することができる。

特開平１１−５０４３５号公報 特開２００７−５６４８８号公報 特開２０１４−２１１０６９号公報

しかしながら、この特許文献３の開示技術によれば、横鋼管以外に縦鋼管を配置する必要があるため、材料コストが過大となってしまうという問題点があった。また横鋼管よりも長い縦鋼管を配設するのは、多大な施工労力を要するものであるから、施工効率を向上させる観点からも、縦鋼管を配設することなく、梁部材の連結部への巨礫、流木等の衝突を防止できる技術が従来より望まれていた。

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、縦鋼管を用いることなく、容易かつ迅速な横鋼管の設置を可能とすることで施工効率を向上させ、しかも梁部材の連結部に対して直接的に巨礫や流木等が衝突してしまうのを防止することが可能な砂防堰堤を提供することにある。

本発明者らは、上述した課題を解決するために、スリット部が形成された既設堰堤間に鋼管壁が設けられた砂防堰堤において、既設堰堤についてはスリット部の側面から受け材を突出させ、鋼管壁においては、川幅方向に延長させた横鋼管をスリット部を跨ぐように既設堰堤間に架設させ、横鋼管における流水方向下流側に取り付けられた添接板と、添接板に対して接合される上部接合板及び上部接合板よりも流水方向下流側に位置し受け材に対して接合される下部接合板とを有する固定金具とを備えた砂防堰堤を発明した。

第１の発明に係る砂防堰堤は、スリット部が形成された既設堰堤間に鋼管壁が設けられた砂防堰堤であって、前記既設堰堤は、前記スリット部の側面から突出された受け材を有し、前記鋼管壁は、川幅方向に延長されて前記スリット部を跨ぐように前記既設堰堤間に架設される横鋼管と、前記横鋼管における流水方向下流側に取り付けられた添接板と、前記添接板に対して接合される上部接合板及び前記上部接合板よりも流水方向下流側に位置し前記受け材に対して接合される下部接合板とを有する固定金具とを備えることを特徴とする。

第２の発明に係る砂防堰堤は、第１の発明において、前記受け材は、前記下部接合板が流水方向下流側から接合される第１面板と、前記第１面板に対して連続し前記スリット部の側面及び／又は前記既設堰堤の上面に接合される第２面板とを有することを特徴とする。

第３の発明に係る砂防堰堤は、第２の発明において、前記第１面板には、更に第１のリブが立設されていることを特徴とする。

第４の発明に係る砂防堰堤は、第２又は第３の発明において、前記第１面板には、その先端から上方に立ち上げられた立ち上げ部が形成されていることを特徴とする。

第５の発明に係る砂防堰堤は、第１〜第４の何れかの発明において、前記横鋼管は、円筒形とされ、前記添接板及び当該添接板から略直角方向に延長された側接板から構成される断面Ｌ字条のコーナープレートを、前記添接板が前記上部接合板と略平行となるように前記鋼管の流水方向下流側に外接させてなることを特徴とする。

第６の発明に係る砂防堰堤は、第１〜第５の何れかの発明において、前記横鋼管の両端近傍には、内部に補剛材が介装されていることを特徴とする。

第７の発明に係る砂防堰堤は、第１〜第６の何れかの発明において、前記添接板は、前記上部接合板との間でボルトとナットによる締着部材により締着され、前記横鋼管は、前記添接板に定着された前記締着部材との干渉を防止可能な切り欠きが形成されていることを特徴とする。

第８の発明に係る砂防堰堤は、第１〜第７の何れかの発明において、前記固定金具は、前記上部接合板から流水方向下流側に向けて垂下された中継板を更に有し、前記下部接合板は、前記上部接合板と略平行となるように前記中継板から延長されてなることを特徴とする。

第９の発明に係る砂防堰堤は、第８の発明において、前記上部接合板と前記中継板とには、第２のリブが立設されていることを特徴とする。

第１０の発明に係る砂防堰堤は、第８又は第９の砂防堰堤において、前記中継板の下端は、前記下部接合板よりも下側に向けて延長され、前記中継板と前記下部接合板の下面とには、第３のリブが立設されていることを特徴とする。

第１１の発明に係る砂防堰堤は、第１〜第１０の何れかの発明において、前記既設堰堤には、更に前記横鋼管の両端を下側から支持するための受け台が形成されていることを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、横鋼管を連結させるための受け材や添接板、固定金具が横鋼管に対して流水方向の下流側に位置している。このため、流水方向に向けて巨礫等が流れてきた場合においても、これら添接板や固定金具に巨礫が直接衝突することも無くなる。その結果、受け材や添接板、固定金具が衝突により破損してしまうのを防止することが可能となり、横鋼管を保持し続けることが可能となる。このため、本発明によれば横鋼管を介して巨礫等の流下を確実に阻止しつつ、河川の流水を流水方向の上流側から下流側へ流すことが可能となる。これに加えて本発明によれば、横鋼管よりも長い縦鋼管を配設する必要も無くなり、多大な施工労力を要しないため、施工効率を向上させることが可能となる。

本発明を適用した砂防堰堤の全体斜視図である。 （ａ）は、既設堰堤における正面図であり、（ｂ）はその側面図である。 鋼管壁を構成する横鋼管の断面図である。 スリット部の側面から川幅方向Ｘに向けて突出された受け材の側断面図である。 （ａ）は受け材を下側から視認した状態を示す斜視図であり、（ｂ）は受け材を上側から視認した状態を示す斜視図である。 受け材の他の実施の形態について説明するための図である。 横鋼管の端部近傍の拡大図である。 横鋼管の端部近傍を下側から視認した状態を示す斜視図である。 （ａ）は、横鋼管における端部近傍の側断面図であり、（ｂ）は、図７におけるＧ−Ｇ断面の側断面図である。 添接板を一枚の板状体として構成した例を示す図である。 固定金具及びこれが取り付けられる横鋼管、添接板、受け材を示す側面図である。 固定金具及びこれが取り付けられる横鋼管、添接板、受け材を下側から視認した状態を示す斜視図である。 固定金具及びこれが取り付けられた後の横鋼管、添接板、受け材を示す側面図である。 固定金具及びこれが取り付けられた後の横鋼管、添接板、受け材を下側から視認した状態を示す斜視図である。 巨礫が鋼管壁を構成する横鋼管に衝突した状態を示す図である。 横鋼管に生じた塑性変形に対して、第２のリブにより対抗する例について説明するための図である。 横鋼管側の周壁の一部に切り欠きを設ける例について説明するための図である。

以下、本発明を適用した砂防堰堤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。

図１に示すように、この砂防堰堤１は、スリット部１５が形成された既設堰堤１０間に鋼管壁２が設けられている。

図２（ａ）は、既設堰堤１０における正面図であり、図２（ｂ）はその側面図を示している。既設堰堤１０は、スリット部１５の側面から突出された受け材２１並びに流水方向Ｚに向けて突出された受け台１３を有している。鋼管壁２は、川幅方向Ｘに延長される横鋼管３１を有している。

図３は、鋼管壁２を構成する横鋼管３１の断面図を示している。横鋼管３１は、添接板３２と、添接板３２及び受け材２１に対して接合される固定金具３３とを有している。

既設堰堤１０は、図２に示すように、河川内に設置された左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２とを備える。既設堰堤１０は、この左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２が河床からコンクリートで立設されることによって、コンクリートスリット堰堤が構築されるものとなる。

既設堰堤１０は、左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２とが川幅方向Ｘに所定の間隔を空けて立設されることで、側面１５ａが水深方向Ｙの上端から下端まで略矩形状に開口されたスリット部１５が形成される。これにより、スリット部１５は、平常時において、流水方向Ｚの上流側Ａから下流側Ｂまで、微細な土砂等を流下させるものとなる。また、この左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２における上面１９は、断面視においてスリット部１５の側面１５ａに対してほぼ直交するように成形される。

既設堰堤１０は、これに限らず、如何なる材料で河床から立設されてもよく、また、如何なる形状に開口されたスリット部１５が形成されてもよい。さらに、既設堰堤１０は、左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２の何れか一方のみが河床から立設され、左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２の何れか他方に代えて、河川の右岸部又は左岸部が利用されるものであってもよい。

そして、図２（ｂ）に示すように、この左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２におけるそれぞれの上流Ａの上流側斜面１４には、それぞれ受け台１３が形成されている。この受け台１３は、上流側斜面１４における鋼管壁２よりも下側に、当該上流側斜面１４に対して上方に向けて凸状となるように形成されている。この受け台１３における断面形状は、台形状とされているが、これに限定されるものではなくいかなる形状とされていてもよい。また、この受け台１３の材質は、コンクリート製とされていてもよいし、金属製とされていてもよい。但し、この受け台１３は、鋼管壁２を構成する横鋼管３１を下側から支持することができるような支持面１３ａが少なくとも形成されている必要がある。なお、この受け台１３は、必須の構成要素ではなく、省略するようにしてもよい。この受け台１３を設けることにより横鋼管３１を下側から支持することが可能となるため、受け台１３が無い場合と比較して、添接板３２や受け材２１、固定金具３３に使用されるボルトのサイズを小さく設定することも可能となる。

図４は、スリット部１５の側面から川幅方向Ｘに向けて突出された受け材２１の側断面図であり、図５（ａ）はこの受け材２１を下側から視認した状態を示す斜視図であり、図５（ｂ）はこれを上側から視認した状態を示す斜視図である。受け材２１は、第１面板５０と、この第１面板５０に対して連続する断面Ｌ字状の第２面板５１とを有している。

第１面板５０は、金属材料により構成され、左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４と略平行となるように川幅方向Ｘに向けて延長されている。この第１面板５０には、ボルト孔５７が断続的に形成されている。第１面板５０には、その先端から上方に立ち上げられた立ち上げ部５４が形成されている。この第１面板５０に対する立ち上げ部５４の立ち上げ角度は、いかなるものであってもよいが、第１面板５０に対して垂直方向に立ち上げられていることが望ましい。第１面板５０は、このような立ち上げ部５４が形成されていることにより、これが全く存在しない場合と比較して、面板としての剛性を向上させることが可能となる。

また、この第１面板５０には、第１のリブ５３が立設されていてもよい。この第１のリブ５３は、長手方向、即ち延長されている方向が、川幅方向Ｘとされている。第１のリブ５３は、立ち上げ部５４にも接続されていてもよい。第１のリブ５３の高さは、立ち上げ部５４とほぼ同一とされていてもよいが、これに限定されるものではない。この第１のリブ５３は、金属製からなり、第１面板５０及び立ち上げ部５４に対して、例えば溶接等により固着されている。

第２面板５１は、金属材料から構成され、左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の側面１５ａに対して面接触させて固定される側片５１ａと、左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４に対して面接触される頂片５１ｂとを有している。側片５１ａは、第１面板５０の取り付け高さよりも下方においてボルト孔５１ｃが形成されている。このボルト孔５１ｃにアンカーボルト９１が挿入されて左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の側面１５ａに固定される。頂片５１ｂには、ボルト孔５１ｄが形成されている。このボルト孔５１ｄにアンカーボルト９２が挿入され、左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４に固定される。アンカーボルト９２は、ワッシャー３０２、ナット３０１を介して固定される。

第２面板５１は、側片５１ａと頂片５１ｂとにより断面Ｌ字状で構成されていることにより、左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）における上流側斜面１４とこれに直交する側面１５ａに対してほぼ隙間無く当接させて被覆することが可能となる。これにより、上流側斜面１４や側面１５ａが表面から剥離してしまうのを、この第２面板５１を介して防止することが可能となる。

この第２面板５１に対して第１面板５０は、面内方向が互いに略垂直となるように固定される。この第１面板５０と第２面板５１とは互いに溶接等により固着されている。第１面板５０の取り付け高さは、第２面板５１の下端から上端に至る部分のいかなる高さに取り付けられていてもよい。

また、この第１面板５０及び第２面板５１における奥行き長さ、換言すれば図４に示す紙面奥行き方向の長さについては、例えば横鋼管３１の３本分に対応する奥行き長さとされている場合を例にとり説明をしているが、これに限定されるものではなく、横鋼管３１の１本分又は横鋼管３１の複数本分に対応する奥行き長さとされていてもよい。

図６は、受け材２１の他の実施の形態を示している。図６（ａ）の例では、頂片５１ｂの構成を省略した構成としている。この例では、アンカーボルト９１のみにより第２面板５１を左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）に取り付ける。アンカーボルト９１は、ワッシャー３０２、ナット３０１を介して固定される。また左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４には、ゴム等の弾性材からなる弾性プレート５８が敷設されている。このような弾性プレート５８上に横鋼管３１が載置されることとなる。横鋼管３１に巨礫、流木等が衝突した場合において横鋼管３１に負荷される応力をこの弾性プレート５８を介して緩衝させることが可能となる。

また、図６（ｂ）の例では、側片５１ａの長さをより短くした構成としている。この例では、アンカーボルト９２のみにより第２面板５１を左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）に取り付ける。頂片５１ｂから折り曲げられた側片５１ａが僅かに立ち下げられてその下端から第１面板５０が接合されることとなる。

横鋼管３１は、円筒形とされていえる場合を前提にして以下説明をするが、これに限定されるものではなく、角形鋼管で構成されていてもよい。横鋼管３１のスリット部１５を跨ぐように既設堰堤１０間、換言すれば左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２との間に架設される。

図７は、この横鋼管３１の端部３１ａ近傍の拡大図であり、図８は、横鋼管３１の端部３１ａ近傍を下側から視認した状態を示す斜視図であり、図９（ａ）は、横鋼管３１における端部３１ａ近傍の側断面図であり、図９（ｂ）は、図７におけるＧ−Ｇ断面の側断面図である。この横鋼管３１は、その端部３１ａが左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）に固定された第２面板５１上に、添接板３２を介して載置される。この横鋼管３１における端部３１ａには、支点部補剛材６２が介装される。この支点部補剛材６２は、円筒状の横鋼管３１の内周に２枚の鋼板を互いに断面視で直交するように内接させている。この支点部補剛材６２を構成する２枚の鋼板の交差位置は、この横鋼管３１のほぼ円心とされていることが望ましい。支点部補剛材６２の川幅方向Ｘの長さは、横鋼管３１における少なくとも端部３１ａから任意の長さとされている。しかし、支点部補剛材６２は、横鋼管３１における端部３１ａ近傍にのみ設けられていることが前提となり、横鋼管３１における少なくともＸ方向中央には介装されていないことが前提となる。この図７の例では、支点部補剛材６２が端部３１ａからちょうど立ち上がり部５４に対応した位置までの長さに亘って設けられ、それ以外の横鋼管３１の中腹部分は、何ら支点部補剛材６２が介装されていない例を示している。

このような支点部補剛材６２を横鋼管３１内に設けておくことにより、横鋼管３１における端部３１ａ近傍の剛性を向上させることができる。一方、この横鋼管３１における中腹部分には、このような支点部補剛材６２をあえて介装させないでおくことにより、横鋼管３１に対して巨礫や流木等が衝突した場合において、横鋼管３１をかかる衝突により積極的に塑性変形させることができる。この横鋼管３１の塑性変形を通じて衝突によるエネルギーを吸収することが可能となる。

添接板３２は、図９（ａ）に示すように、当該添接板３２から略直角方向に延長された側接板７１とにより、断面Ｌ字条の金属製のコーナープレート７を構成する。コーナープレート７は、断面視において横鋼管３１の４隅において例えば溶接等の手段によりそれぞれ固着される。この実際にこのような横鋼管３１を左側堰堤本体部１１との右側堰堤本体部１２との間に架設する際には、この添接板３２が、ちょうど左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４と平行となるように位置調整がなされる。このコーナープレート７のうち、上段にある２つのコーナープレート７ａの川幅方向Ｘの長さは、横鋼管３１における少なくとも端部３１ａから任意の長さとされている。これに対して、コーナープレート７のうち、下段にある２つのコーナープレート７ｂの川幅方向Ｘの長さは、側面１５ａから所定長さに亘り横鋼管３１の中央側に向けて延長されている。そして、下段にある２つのコーナープレート７を構成する添接板３２には、内部に雌ネジが形成されたボルト孔９５が設けられている。このボルト孔９５の配設位置は、図７に示すように横鋼管３１を左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２との間に架設した際において、立ち上げ部５４と離間させた位置とされていることにより、当該ボルト孔９５に対してこれにボルト接合をすることが可能となる。

なお、この添接板３２は、コーナープレート７の一部として具現化される場合に限定されるものではなく、図１０に示すように一枚の板状体として構成されていてもよい。かかる場合には、側接板７１の構成が省略され、添接板３２が横鋼管３１の下部において例えば溶接等により取り付けられている。かかる構成においても、添接板３２が、ちょうど左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４と平行となるように位置調整がなされる。

図１１は固定金具３３及びこれが取り付けられる横鋼管３１、添接板３２、受け材２１を示す側面図であり、図１２はその状態を下側から視認した状態を示す斜視図である。図１３は、固定金具３３が取り付けられた後の横鋼管３１、添接板３２、受け材２１を示す側面図であり、図１４はその状態を下側から視認した状態を示す斜視図である。

固定金具３３は、金属製とされ、上部接合板１０１と、固定時において上部接合板１０１よりも流水方向Ｚの下流側に位置する下部接合板１０２と、上部接合板１０１から流水方向Ｚの下流側に向けて垂下され、下部接合板１０２に取り付けられる中継板１０３とを有している。また、固定金具３３は、上部接合板１０１の下面と中継板１０３とに接続された第２のリブ１０４と、中継板１０３と下部接合板１０２の下面とに接続された第３のリブ１０５とを有している。

上部接合板１０１には、小孔１１１が設けられている。この小孔１１１の形成位置は、添接板３２におけるボルト孔９５に対応させている。固定金具３３の固定時において、この上部接合板１０１は、添接板３２に当接される。また小孔１１１及びボルト孔９５には、ボルト１１２が挿入されて螺着固定されることとなる。

中継板１０３は、上部接合板１０１との間で略直交するように構成されてなる。この中継板１０３は、固定時において立ち上げ部５４と離間させてなる。この中継板１０３と上部接合板１０１との間に立設された第２のリブ１０４は、断面三角形状に構成されて互いに間隔をおいて複数枚に亘り設けられている。この第２のリブ１０４は、面内方向が少なくとも川幅方向Ｘと平行となるように構成されている。本実施の形態において、この中継板１０３の下端は、下部接合板１０２よりも流水方向Ｚの下流側に延長されている場合を例にとり説明をしている。これにより、下部接合板１０２と中継板１０３との間で第３のリブ１０５を立設させることが可能となる。但し。この第３のリブ１０５の構成を省略する場合には、中継板１０３の下端は、下部接合板１０２よりも下側に延長されている必要は特段無い。

下部接合板１０２は、中継板１０３に取り付けられてなり、小孔１２１が設けられている。この小孔１２１の形成位置は、第１面板５０におけるボルト孔５７に対応させている。固定金具３３の固定時において、この下部接合板１０２は、第１面板５０に当接される。また小孔１２１及びボルト孔５７には、ボルト１２２が挿入されて螺着固定されることとなる。

中継板１０３と下部接合板１０２との間に立設された第３のリブ１０５は、断面三角形状に構成されて互いに間隔をおいて複数枚に亘り設けられている。この第３のリブ１０５は、面内方向が少なくとも川幅方向Ｘと平行となるように構成されている。この第３のリブ１０５の構成は必須ではなく、省略するようにしてもよい。

なお、この固定金具３３における水深方向Ｙの幅は、例えば横鋼管３１の１本分に対応する長さとされている場合を例にとり説明をしているが、これに限定されるものではなく、横鋼管３１の複数本分に対応する水深方向Ｙの幅とされていてもよい。

次に、本発明を適用した砂防堰堤１の施工方法について説明をする。

先ず受け材２１の取り付けを行う。かかる場合には、図４、５に示すように受け材２１における第２面板５１の頂片５１ｂを左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４に対して面接触させ、同時に第２面板５１の側片５１ａを左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の側面１５ａに対して面接触させる。次に、このボルト孔５１ｃにアンカーボルト９１を挿入して左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の側面１５ａに固定し、ボルト孔５１ｄにアンカーボルト９２を挿入して左側堰堤本体部１１（右側堰堤本体部１２）の上流側斜面１４に固定する。

次に、横鋼管３１及び固定金具３３の取り付けを行う。かかる場合には、予めコーナープレート７（添接板３２）が取り付けられた横鋼管３を把持しつつ、固定金具３３を当該横鋼管３及び受け材２１に対して取り付ける。図１１〜１４に示すように、上部接合板１０１を添接板３２に当接させてボルト１１２により固定し、また下部接合板１０２を第１面板５０に当接させてボルト１２２により固定する。このとき、１本の横鋼管３１につき固定金具３３が１つの割合で割り当てられている場合には、１本の横鋼管３１を手で把持しながら、固定金具３３の取り付け動作を行えばよく、複数本の横鋼管３１を同時に把持する場合と比較して作業性を向上させることが可能となる。また、破損した横鋼管３１を取り外して新しいものに交換する作業を行う場合においても同様に作業性を向上させることが可能となる。

図１５は、このような上述の如き構成からなる砂防堰堤１において、巨礫１３１が鋼管壁２を構成する横鋼管３１に衝突した状態を示している。横鋼管３１は、巨礫１３１が衝突することにより、流水方向Ｚの下流側に向けて塑性変形を起こすこととなる。横鋼管３１の中央部分には、支点部補剛材６２が介装されていないことから、巨礫１３１の衝突に応じて容易に塑性変形させることができ、衝撃のエネルギーを吸収することが可能となる。

一方、このような巨礫１３１が横鋼管３１に衝突した場合においても、その端部３１ａの近傍においては特段変形することなく固定金具３３から外れることは殆ど無い。横鋼管３１の端部３１ａ近傍は、支点部補剛材６２が介装されているため、塑性変形が殆ど生じることなく安定した状態を維持することができる。このため、横鋼管３１の端部３１ａ近傍に取り付けられている添接板３２が、固定金具３３から外れてしまうのを防止することができる。

特に本発明によれば、横鋼管３１を連結させるための受け材２１や添接板３２、固定金具３３が横鋼管３１に対して流水方向Ｚの下流側に位置している。このため、流水方向Ｚに向けて巨礫１３１が流れてきた場合においても、これら添接板３２や固定金具３３に巨礫１３１が直接衝突することも無くなる。その結果、受け材２１や添接板３２、固定金具３３が衝突により破損してしまうのを防止することが可能となり、横鋼管３１を保持し続けることが可能となる。このため、本発明によれば横鋼管３１を介して巨礫１３１等の流下を確実に阻止しつつ、河川の流水を流水方向Ｚの上流側から下流側へ流すことが可能となる。

また上部接合板１０１の下面と中継板１０３との間に第２のリブ１０４が設けられている。このため、巨礫１３１の衝突による横鋼管３１に生じた塑性変形に対して、図１６に示すように、第２のリブ１０４により図中矢印方向の力で対抗することが可能となる。その結果、横鋼管３１の端部３１ａの変形を抑えることが可能となる。同様に、第２のリブ１０４においても、図中矢印方向の力で対抗することが可能となるため、横鋼管３１の端部３１ａの変形を抑えることが可能となる。

また、中継板１０３と立ち上げ部５４とを互いに離間させてクリアランスを設けていることにより、中継板１０３が巨礫１３１の衝突に基づいて僅かに変形しても、立ち上げ部５４側に変形した場合においても、そのクリアランスにより吸収することが可能となる。また温度により、それぞれ金属で構成されている中継板１０３や立ち上げ部５４が熱伸縮した場合においても、これをクリアランスにより吸収することが可能となる。

更に図１６に示すように、巨礫１３１の衝突による横鋼管３１に塑性変形が生じた場合には、上流側斜面１４と側面１５ａとの間で形成される角部に荷重が集中し、剥離しやすくなってしまうが、これらが第２面板５１における側片５１ａと頂片５１ｂとにより被覆されていることでその剥離を防止することが可能となる。

図１７は、ボルト１１２の先端をナット２０２を介して螺着固定する例であるが、ナット２０２が横鋼管３１と干渉しないようにするために、横鋼管３１側の周壁の一部に切り欠き２０１を設けている。ボルト１１２とナット２０２とを上下逆に設ける場合においても、同様に切り欠き２０１を設けておくことにより、互いの干渉を防止することが可能となる。

１ 砂防堰堤
２ 鋼管壁
３ 横鋼管
７ コーナープレート
１０ 既設堰堤
１１ 左側堰堤本体部
１２ 右側堰堤本体部
１３ 受け台
１４ 上流側斜面
１５ スリット部
１９ 上面
２１ 受け材
３１ 横鋼管
３２ 添接板
３３ 固定金具
５０ 第１面板
５１ 第２面板
５３ 第１のリブ
５４ 立ち上げ部
５７ ボルト孔
５８ 弾性プレート
６２ 支点部補剛材
７１ 側接板
９１ アンカーボルト
９２ アンカーボルト
９５ ボルト孔
１０１ 上部接合板
１０２ 下部接合板
１０３ 中継板
１０４ 第２のリブ
１０５ 第３のリブ
１１１ 小孔
１１２ ボルト
１２１ 小孔
１２２ ボルト
１３１ 巨礫
２０２、３０１ ナット
３０２ ワッシャー

Claims (11)

1. スリット部が形成された既設堰堤間に鋼管壁が設けられた砂防堰堤であって、
   前記既設堰堤は、前記スリット部の側面から突出された受け材を有し、
   前記鋼管壁は、川幅方向に延長されて前記スリット部を跨ぐように前記既設堰堤間に架設される横鋼管と、前記横鋼管における流水方向下流側に取り付けられた添接板と、前記添接板に対して接合される上部接合板及び前記上部接合板よりも流水方向下流側に位置し前記受け材に対して接合される下部接合板とを有する固定金具とを備えること
   を特徴とする砂防堰堤。
2. 前記受け材は、前記下部接合板が流水方向下流側から接合される第１面板と、前記第１面板に対して連続し前記スリット部の側面及び／又は前記既設堰堤の上面に接合される第２面板とを有すること
   を特徴とする請求項１記載の砂防堰堤。
3. 前記第１面板には、更に第１のリブが立設されていること
   を特徴とする請求項２記載の砂防堰堤。
4. 前記第１面板には、その先端から上方に立ち上げられた立ち上げ部が形成されていること
   を特徴とする請求項２又は３記載の砂防堰堤。
5. 前記横鋼管は、円筒形とされ、
   前記添接板及び当該添接板から略直角方向に延長された側接板から構成される断面Ｌ字条のコーナープレートを、前記添接板が前記上部接合板と略平行となるように前記鋼管の流水方向下流側に外接させてなること
   を特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の砂防堰堤。
6. 前記横鋼管の両端近傍には、内部に補剛材が介装されていること
   を特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項記載の砂防堰堤。
7. 前記添接板は、前記上部接合板との間でボルトとナットによる締着部材により締着され、
   前記横鋼管は、前記添接板に定着された前記締着部材との干渉を防止可能な切り欠きが形成されていること
   を特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項記載の砂防堰堤。
8. 前記固定金具は、前記上部接合板から流水方向下流側に向けて垂下された中継板を更に有し、
   前記下部接合板は、前記上部接合板と略平行となるように前記中継板から延長されてなること
   を特徴とする請求項１〜７のうち何れか１項記載の砂防堰堤。
9. 前記上部接合板と前記中継板とには、第２のリブが立設されていること
   を特徴とする請求項８記載の砂防堰堤。
10. 前記中継板の下端は、前記下部接合板よりも下側に向けて延長され、
    前記中継板と前記下部接合板の下面とには、第３のリブが立設されていること
    を特徴とする請求項８又は９記載の砂防堰堤。
11. 前記既設堰堤には、更に前記横鋼管の両端を下側から支持するための受け台が形成されていること
    を特徴とする請求項１〜１０のうち何れか１項記載の砂防堰堤。

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