JP2016194193A - 透過型堰堤用円形鋼管の接合構造、及びその接合構造に用いられる鞘管継手、並びにその接合構造を用いた透過型堰堤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透過型堰堤1を構成する円形鋼管(鋼管組立体10)同士を交差させて接合する透過型堰堤用円形鋼管の接合構造であって、複数の円形鋼管同士の交差部分を、円形鋼管に外嵌する径の複数の管材からなる鞘管継手S1〜S6で外嵌して円形鋼管同士を接合し、鞘管継手S1〜S6は、交差部分において交差する複数の円形鋼管の内の一本に嵌着されるとともに、交差する他の円形鋼管に応力を伝達する応力伝達機構を備え、この応力伝達機構 を介して一の円形鋼管に作用する衝撃荷重や水圧、土圧(堆砂圧)等の外力を他の交差する円形鋼管へ伝達可能に接合する。
【選択図】図2
Description
先ず、図1を用いて、本発明の実施形態に係る透過型堰堤について透過型砂防堰堤を例示して簡単に説明する。図1に示すように、透過型堰堤1は、土石流や流木などを堰き止める2つの堤体2と、これら2つの堤体2の間に設けられた通水部3と、この通水部3に設置された後述の鋼製スリットダムなどから構成されている。この透過型堰堤1は、土石流や流木による災害を防ぐために渓流等に設置され、流木や土石などの土石流流下物を堰き止めるとともに、常時流水や土砂等を下流に流す機能を有している。図示形態は、本発明の第1実施形態に係る鋼製スリットダムD1を3つ並設した場合を例示している。
次に、図2〜図9を用いて、本発明の第1実施形態に係る鋼製スリットダムD1について説明する。第1実施形態に係る鋼製スリットダムD1は、図2に示すように、円形鋼管が組み合わさった鋼管組立体D10と、この鋼管組立体D10の円形鋼管の交差部分に設けられた2種類の鞘管継手S1,S2などから構成されている。
この鋼管組立体D10は、図3に示すように、渓流の流れに沿った方向、即ち、XY方向に沿って傾斜して立設された円形鋼管からなる支柱D11と、これらの支柱D11,D11間に上下2段に渓流(XY方向)に沿って水平に架け渡された支柱D11と同一径の円形鋼管からなる左右一対の水平材D12,D13と、これら水平材D12,D13に直交する渓流の幅方向に沿って支柱D11,D11間に上下2段に水平に架け渡された円形鋼管からなる左右一対の繋ぎ材D14,D15など、から左右対称(シンメトリック)に組み合わされている(図4も参照)。
図2、図4に示すように、支柱D11が、渓流(XY方向)に沿って傾斜して立設されているため、水平材D12,D13の管軸と、支柱D11の管軸とが交差する部分は、円形鋼管の管軸同士が上方の角が鋭角、下方の角が鈍角となるように交差しており、この交差部分には、傾斜継手となる鞘管継手S2が配置されている。
第1円筒部材E1は、図6に示すように、支柱D11の外径と略同径の内径からなる円形鋼管を管軸に沿って縦に半割りした半円筒状の円筒本体E10と、この円筒本体E10の管軸方向に沿った縁に形成された一対のフランジE11など、から構成されている。
以上説明した鞘管継手S1及び鞘管継手S2を用いて鋼管組立体D10を接合した第1実施形態に係る鋼製スリットダムD1によれば、巨大な円形鋼管である支柱D11と、水平材D12,D13や繋ぎ材D14,D15との接合部分を直接溶接する必要がなくなり、事前の工場等での製作が容易で鋼製スリットダムの製作コストを削減することができる。
次に、図10〜図13を用いて、本発明の第2実施形態に係る鋼製スリットダムD2について説明する。第2実施形態に係る鋼製スリットダムD2は、図10、図11に示すように、円形鋼管が組み合わさった鋼管組立体D20と、この鋼管組立体D20の円形鋼管の交差部分に設けられた2種類の鞘管継手S3,S4などから構成されている。
鋼管組立体D20は、図10、図11に示すように、XY方向に沿って傾斜して立設された円形鋼管からなる支柱D21と、これらの支柱D21,D21間に上下2段に渓流(XY方向)に沿って水平に架け渡された支柱D21と同一径の円形鋼管からなる左右一対の水平材D22,D23と、これら水平材D22,D23に直交する渓流の幅方向に沿って支柱D21,D21間に上下2段に水平に架け渡された円形鋼管からなる左右一対の繋ぎ材D24,D25など、から左右対称(シンメトリック)に組み合わされている。
鞘管継手S3,S4は、図10に示すように、支柱D21に、水平材D22又は水平材D23と、繋ぎ材D24又は繋ぎ材D25と、の両方の部材を接合するものであり、鞘管継手S3と鞘管継手S4は、左右対称のシンメトリックとなっており、殆ど同一形状である。よって、鞘管継手S3についてのみ説明し、鞘管継手S4の説明は省略する。
以上説明した鞘管継手S3及び鞘管継手S4を用いて鋼管組立体D20を接合した第2実施形態に係る鋼製スリットダムD2によれば、支柱D21等と比べて小さな円筒状の部材同士の溶接だけで済むため、3次元切断する長さが短くて済むとともに、溶接する部材の溶接の進行に合わせた母材の回転が容易である。そのため、事前の工場等での溶接作業が容易で、機械溶接等も可能となり、鋼製スリットダムD2の製造コストを削減することができる。つまり、巨大な円形鋼管である支柱D21と、水平材D22,D23や繋ぎ材D24,D25との接合部分を直接溶接する必要がなくなり、事前の工場等での製作が容易で鋼製スリットダムの製作コストを削減することができる。
次に、図14〜図18を用いて、本発明の第3実施形態に係る鋼製スリットダムD3について説明する。第3実施形態に係る鋼製スリットダムD3は、図14、図15に示すように、円形鋼管が組み合わさった鋼管組立体D30と、この鋼管組立体D30の円形鋼管の交差部分に設けられた2種類の鞘管継手S5,S6などから構成されている。
鋼管組立体D30は、図14、図15に示すように、XY方向に沿って傾斜して立設された円形鋼管からなる支柱D31と、これらの支柱D31,D31間に上下2段に渓流(XY方向)に沿って水平に架け渡された支柱D31と同一径の円形鋼管からなる左右一対の水平材D32,D33と、これら水平材D32,D33に直交する渓流の幅方向に沿って支柱D31,D31間に上下2段に水平に架け渡された円形鋼管からなる左右一対の繋ぎ材D34,D35など、から左右対称(シンメトリック)に組み合わされている。
鞘管継手S5,S6は、図14に示すように、支柱D31に、水平材D32又は水平材D33と、繋ぎ材D34又は繋ぎ材D35と、の両方の部材を接合するものであり、鞘管継手S5と鞘管継手S6は、左右対称のシンメトリックとなっており、殆ど同一形状である。よって、鞘管継手S5についてのみ説明し、鞘管継手S6の説明は省略する。
以上説明した鞘管継手S5及び鞘管継手S6を用いて鋼管組立体D30を接合した第3実施形態に係る鋼製スリットダムD3によれば、支柱D31等と比べて小さな円筒状の部材同士の溶接だけで済むため、3次元切断する長さが短くて済むとともに、溶接する部材の溶接の進行に合わせた母材の回転が容易である。そのため、事前の工場等での溶接作業が容易で、機械溶接等も可能となり、鋼製スリットダムD3の製造コストを削減することができる。つまり、巨大な円形鋼管である支柱D31と、水平材D32,D33や繋ぎ材D34,D35との接合部分を直接溶接する必要がなくなり、事前の工場等での製作が容易で鋼製スリットダムの製作コストを削減することができる。
2 :堤体
3 :通水部
D1,D2,D3 :鋼製スリットダム
D10,D20,D30 :鋼管組立体(円形鋼管)
D11,D21,D31 :支柱(円形鋼管)
D12,D13,D22,D23,D32,D33:水平材(円形鋼管)
D14,D15,D24,D25,D34,D35:繋ぎ材(円形鋼管)
S1,S2,S3,S4,S5,S6 :鞘管継手
E1 :第1円筒部材
E2 :第2円筒部材
E3 :第3筒部材
E4 :第4円筒部材
E23,E33,E43 :応力伝達プレート(応力伝達機構)
S31a,S32a,S51a,S52a :応力伝達プレート(応力伝達機構)
E11b,E22b,E32b,E42b :座繰り部
Claims (13)
- 透過型堰堤を構成する円形鋼管同士を交差させて接合する透過型堰堤用円形鋼管の接合構造であって、
複数の前記円形鋼管同士の交差部分が、前記円形鋼管に外嵌する径の複数の管材からなる鞘管継手に外嵌されて前記円形鋼管同士が接合され、
前記鞘管継手は、前記交差部分において交差する複数の前記円形鋼管の内の一本に嵌着されるとともに、交差する他の前記円形鋼管に応力を伝達する応力伝達機構を備え、この応力伝達機構を介して一の前記円形鋼管に作用する衝撃荷重等の外力を他の交差する前記円形鋼管へ伝達可能に接合されること
を特徴とする透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手は、前記交差部分において交差する複数の前記円形鋼管の内の一本に貫通するよう挿通されて当該円形鋼管の管端を除く部分に嵌着されること
を特徴とする請求項1に記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記応力伝達機構は、交差する他の前記円形鋼管の管端面と面で当接する板材で構成された応力伝達プレートであること
を特徴とする請求項1又は2に記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手は、組立又は分解可能な複数の円筒部材から構成されていること
を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記円筒部材には、ねじ止め部分にねじ頭又はナットを収容する座繰り部が形成されていること
を特徴とする請求項4に記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手は、前記円形鋼管同士が直角に交差する交差部分に用いられる場合と、前記円形鋼管同士が鋭角又は鈍角に交差する交差部分に用いられる場合のいずれの場合にも用いられる共通した形状の円筒部材を有していること
を特徴とする請求項4又は5に記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手が嵌着された前記円形鋼管には、前記鞘管継手を嵌着する位置を決める位置決めフランジが形成されていること
を特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手は、鋳造又は溶接により金属から一体成形されていること
を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手は、嵌着された前記円形鋼管に複数の前記円形鋼管が交差するように接合する継手であり、嵌着された前記円形鋼管に交差する複数の前記円形鋼管同士は、異なる高さで交差するように接合されること
を特徴とする請求項8に記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手は、嵌着された前記円形鋼管に複数の前記円形鋼管が交差するように接合する継手であり、嵌着された前記円形鋼管に交差する複数の前記円形鋼管同士は、同じ高さで交差するように接合されること
を特徴とする請求項8に記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 前記鞘管継手が嵌着された前記円形鋼管には、前記鞘管継手を嵌着する位置を決める後付の後付けフランジが取り付けられていること
を特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造。 - 請求項1ないし11のいずれかに記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造に用いられる鞘管継手であって、前記応力伝達機構を備えること
を特徴とする鞘管継手。 - 請求項1ないし11のいずれかに記載の透過型堰堤用円形鋼管の接合構造を備えること
を特徴とする透過型堰堤。
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