JP2017040073A - 鋼製スリットダムの鋼管継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を高めて巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止できる鋼製スリットダムの鋼管継手構造を提供する。【解決手段】河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、一方のフランジ付き鋼管１の接合端部には、他方のフランジ付き鋼管２内に挿入可能なホゾ部材５が突設されており、当該ホゾ部材５が他方のフランジ付き鋼管２内に挿入されてフランジ接合されてなる。【選択図】図１

Description

この発明は、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムを構成するフランジ付き鋼管同士の接合部継手構造の技術分野に属する。

河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に立設され、土石流捕捉工対策、或いは流木捕捉工対策として巨礫、或いは流木などの流下物を効果的に捕捉する鋼製スリットダムがよく知られている。
この鋼製スリットダムは、透過型砂防堰堤等とも呼ばれ、今日まで、様々な形状、構造の技術が開示され、実施に供されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
前記鋼製スリットダムは、鋼管からなる支柱や梁を立体的に接合して構築されている。前記接合手段には、搬送に適したサイズで製造された各ブロック（パーツ）の接合部位をフランジ付き鋼管とし、現場で当該フランジ付き鋼管同士を突き合わせ、各フランジ孔にボルトを通しナットで締結して接合するフランジ接合が多用されている（前記特許文献１〜４の図面等参照）。

特開２００２−１８８１３４号公報 特開２０１３−２０４２７２号公報 特開２００９−１２７２８０号公報 特開２００９−２４３６４号公報

前記したように、鋼製スリットダムを構築する際に多用されるフランジ接合であるが、特に鋼製スリットダムの上流側で実施する場合、図９と図１０に示したように、巨礫がフランジ接合部又は鋼管の中間部に衝突（直撃）することによる衝撃等（図中の矢印参照）により、前記フランジ接合部が開いたり、芯ずれしたり（ずり動いたり）して強度・剛性が（急激に）低下する懸念がある。更に他のフランジ接合部にも悪影響を及ぼし、ひいては鋼製スリットダム自体が倒壊する等、その用をなさない懸念もある。
前記特許文献１には、図１２に示すように、鞘管（３６）を用いた接合手段が開示されてはいるものの、取り付け及び取り外しが容易で熟練工を必要としない、機械的接合に非常に優れたフランジ接合について改良した技術は今のところ見当たらない。

本発明は、上述した背景技術の課題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、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を高めて巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる、鋼製スリットダムの鋼管継手構造を提供することにある。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、
一方のフランジ付き鋼管の接合端部には、他方のフランジ付き鋼管内に挿入可能なホゾ部材が突設されており、当該ホゾ部材が他方のフランジ付き鋼管内に挿入されてフランジ接合されてなることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造において、前記一方のフランジ付き鋼管は、鋼管の外方に突き出る環状又は円盤状のフランジ付き鋼管であることを特徴とする。

請求項３に記載した発明に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、
一方のフランジ付き鋼管の接合端部は、他方のフランジ付き鋼管よりも大きい拡径部に形成され、他方のフランジ付き鋼管の接合端部は、その端縁よりも内側の部位にフランジが外設されており、当該フランジから外側に突き出た鋼管が前記一方のフランジ付き鋼管の拡径部内に挿入されてフランジ接合されてなることを特徴とする。

請求項４に記載した発明に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、
一方のフランジ付き鋼管と他方のフランジ付き鋼管は、中央部に環状のフランジを外設したインナースリーブ部材を介してフランジ接合されてなることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造において、前記双方のフランジ付き鋼管は、鋼管の内外方に突き出る環状のフランジを備え、内方の突き出し部にはキー溝が形成され、前記インナースリーブ部材は、前記鋼管の環状フランジ内に挿入可能な大きさとされ、管軸方向両端部にキーが外設されており、前記キー溝内に挿入されたキーを回転させて引き抜き不能状態にした上でフランジ接合されてなることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれか一に記載した発明に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造において、前記一方又は他方のフランジ付き鋼管の外周面には、前記フランジ接合部を覆う保護ケーシングが設けられていることを特徴とする。

本発明にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）従来一般のフランジ接合（突き合わせボルト接合）に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとくホゾ部材等が環状のフランジ内へ嵌め込まれ拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、ホゾ部材等、ひいては互いに接合された鋼管の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。
また、前記作用効果を、従来一般のフランジ接合作業と同様の手順と手間により実現できるので、至極合理的である。
（２）請求項４にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記作用効果（１）に加え、二重管構造を構成する内管に相当する部材が破損等した場合、内管の交換作業を容易に行うことができる。また、３枚のフランジでフランジ接合部を実現できるので、１枚当たりの板厚を小さくでき、フランジの溶接作業を省力化できる。
（３）請求項５にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記作用効果（１）、（２）に加え、キーとキー溝による離脱防止効果により、曲げ抵抗力を更に高めることができる。
（４）請求項６にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記作用効果（１）に加え、保護ケーシングがフランジ接合部を巨礫の直撃から護るので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれをさらに防止することができる。

Ａは、実施例１にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造の接合態様を概略的に示した分解斜視図であり、Ｂは、フランジ接合部を示した正面図であり、Ｃは、ＢのＣ−Ｃ線矢視断面図である。 Ａは、実施例２にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造のフランジ接合部を示した正面図であり、Ｂは、ＡのＢ−Ｂ線矢視断面図である。 Ａは、実施例３にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造のフランジ接合部を示した正面図であり、Ｂは、ＡのＢ−Ｂ線矢視断面図である。 Ａは、実施例４にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造の接合態様を概略的に示した分解斜視図であり、Ｂは、フランジ接合部を示した正面図であり、Ｃは、ＢのＣ−Ｃ線矢視断面図である。 Ａは、実施例５にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造の接合態様を概略的に示した分解斜視図であり、Ｂは、フランジ接合部を示した正面図であり、Ｃは、ＢのＣ−Ｃ線矢視断面図である。 Ａは、実施例６にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造の接合態様を概略的に示した分解斜視図であり、Ｂは、フランジ接合部を示した正面図であり、Ｃは、ＢのＣ−Ｃ線矢視断面図である。 Ａは、実施例７にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造のフランジ接合部を示した正面図であり、Ｂは、ＡのＢ−Ｂ線矢視断面図である。 Ａは、実施例８にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造の接合態様を概略的に示した分解斜視図であり、Ｂは、フランジ接合部を示した正面図であり、Ｃは、フランジ側からみたフランジ付き鋼管の側面図であり、Ｄは、同インナースリーブ部材の側面図である。 Ａは、従来技術にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造を概略的に示した正面図であり、Ｂは、巨礫の衝撃等によりフランジ接合部が開いた状態を概略的に示した正面図であり、Ｃは、巨礫の衝撃等によりフランジ接合部が芯ずれした状態を概略的に示した正面図である。 は、従来技術にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造を概略的に示した正面図であり、Ｂは、巨礫の衝撃等によりフランジ接合部が開いた状態を概略的に示した正面図であり、Ｃは、巨礫の衝撃等によりフランジ接合部が芯ずれした状態を概略的に示した正面図である。

本発明は、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、そのフランジ接合部の補強（強化）、具体的には以下の実施例で逐一説明するが、要するに前記フランジ接合部を、ホゾ部を嵌入する等して所謂二重管構造に構成し、せん断抵抗力及び曲げ抵抗力を高める技術的思想に立脚している。
なお、実施例を説明するために用いる図は、図示の便宜上、一例として水平に接合する場合を記載しているが勿論これに限定されない。本発明（にかかるフランジ付き鋼管継手構造）を適用する部位に方向性はなく、水平方向、鉛直方向、傾斜方向等、あらゆる方向に適宜継ぎ足して接合し、鋼製スリットダムを立体的に構築することができる。もっとも、本発明をすべての接合部に適用しても良いし、要所（例えば、上流側に設置する鋼管のみ）に限定して適用しても良い。実施のバリエーションは多様に考えられる。
以下、本発明に係る鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造の実施例について図面に基づいて説明する。

実施例１にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、図１Ａ〜Ｃに示したように、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダム（図示省略）のフランジ付き鋼管継手構造であり、一方のフランジ付き鋼管１の接合端部には、他方のフランジ付き鋼管２内に挿入可能なホゾ部材５が突設されており、当該ホゾ部材５が他方のフランジ付き鋼管２内に挿入されてフランジ接合されてなる。
ちなみに図中の符号３は、鋼管の外方に突き出る円盤状のフランジを示し、符号４は、鋼管の外方に突き出る環状のフランジを示している。

念のため、前記フランジ接合とは、当該フランジ付き鋼管１、２（厳密にはフランジ３、４）同士を突き合わせ、芯を一致させた各フランジ孔３ａ、４ａにボルト６を通しナット７で締結して接合する手段をいう。
本実施例に用いる鋼管１、２の大きさ（形態）は、構造設計に応じて適宜設計変更されるが、外径（φ）４００〜６００ｍｍ程度、板厚（ｔ）９〜２２ｍｍ程度が一般的である。もとより、フランジ接合する鋼管１、２の大きさは一致させておくことが好ましい。
以下に説明する実施例についても同様の技術的思想とする。

具体的に、前記一方のフランジ付き鋼管１は、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施している。当該鋼管１の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度の円盤状のフランジ３が前記鋼管１と芯が一致するように溶接（全周溶接）により固着（固定）されている。さらに、前記円盤状のフランジ３の外側面には、外径２５０ｍｍ程度、板厚７ｍｍ程度、全長２５０ｍｍ程度の円筒形状のホゾ部材５が前記鋼管１及び円盤状のフランジ３と芯が一致するように溶接により固着されている。
前記他方のフランジ付き鋼管２は、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施している。当該鋼管２の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径２５０ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度の環状のフランジ４が前記鋼管２と芯が一致するように溶接により固着されている。すなわち、前記環状のフランジ４の内径は、前記ホゾ部材５が略内接する大きさとされている。
よって、前記一方のフランジ付き鋼管１のホゾ部材５（外径２５０ｍｍ程度）を他方のフランジ付き鋼管２の環状のフランジ４（内径２５０ｍｍ程度）内へ嵌め込んでさらに進入させると、当該鋼管１、２のフランジ３、４同士が突き合う構成となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔３ａ、４ａにボルト６を通しナット７で締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。
なお、前記各寸法は、一例を示したものにすぎず、構造設計に応じて適宜変更可能である。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、従来一般のフランジ接合（突き合わせボルト接合）に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとく前記ホゾ部材５が環状のフランジ４内へ嵌め込まれ拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、ホゾ部材５、ひいては前記鋼管１、２の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。
また、前記作用効果を、従来一般のフランジ接合作業と同様の手順と手間により実現できるので、至極合理的である。

図２Ａ、Ｂに示した鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、上記実施例１と比し、前記ホゾ部材５の形態、これに伴う環状のフランジ４の形態のみ相違する。その他の構成要素は上記実施例１と同一なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。

すなわち、この実施例２にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、一方のフランジ付き鋼管１の円盤状のフランジ３の外側面に、外径３８２ｍｍ程度、板厚７ｍｍ程度、全長２５０ｍｍ程度の円筒形状のホゾ部材５’が前記鋼管１及び円盤状のフランジ３と芯が一致するように溶接により固着されている。
前記他方のフランジ付き鋼管２の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径３８２ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度の環状のフランジ４’が前記鋼管２と芯が一致するように溶接により固着されている。すなわち、前記環状のフランジ４’及び鋼管２の内径は、前記ホゾ部材５’が略内接する大きさとされている。
よって、前記一方のフランジ付き鋼管１のホゾ部材５’（外径３８２ｍｍ程度）を他方のフランジ付き鋼管２の環状のフランジ４’（内径３８２ｍｍ程度）内へ嵌め込んでさらに進入させると、当該鋼管１、２のフランジ３、４’同士が突き合う構成となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔にボルト６を通しナット７を締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。
なお、前記各寸法は、一例を示したものにすぎず、構造設計に応じて適宜変更可能である。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記実施例１と同様の作用効果を奏する。
すなわち、従来一般のフランジ接合に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとく前記ホゾ部材５’が環状のフランジ４’（鋼管２）内へ嵌め込まれ拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、ホゾ部材５’、ひいては前記鋼管１、２の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。
また、前記作用効果を、従来一般のフランジ接合作業と同様の手順と手間により実現できるので、至極合理的である。

図３Ａ、Ｂに示した鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、上記実施例１と比し、フランジ３、４を、ともに上記実施例２の環状のフランジ４’と同一形状としたこと、及び前記ホゾ部材５の形態のみ相違する。その他の構成要素は上記実施例１と同一なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。

すなわち、この実施例３にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、前記一方のフランジ付き鋼管１の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径３８２ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度の環状のフランジ３’が前記鋼管１と芯が一致するように溶接により固着されている。さらに、当該フランジ３’付き鋼管１の内側面には、外径３８２ｍｍ程度、板厚７ｍｍ程度、全長４００ｍｍ程度の円筒形状のホゾ部材５ｖの一部（１５０ｍｍ）を内接させて、部分的（２５０ｍｍ程度）に外方へ突き出すように溶接により固着されている。
前記他方のフランジ付き鋼管２の形態は上記実施例２と同様であり、その接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径３８２ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度の環状のフランジ４’が前記鋼管２と芯が一致するように溶接により固着されている。すなわち、前記環状のフランジ４’及び鋼管２の内径は、前記ホゾ部材５ｖが略内接する大きさとされている。
よって、前記一方のフランジ付き鋼管１のホゾ部材５ｖ（外径３８２ｍｍ程度）を他方のフランジ付き鋼管２の環状のフランジ４’（内径３８２ｍｍ程度）内へ嵌め込んでさらに進入させると、当該鋼管１、２のフランジ３’、４’同士が突き合う構成となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔にボルト６を通しナット７を締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。
なお、前記各寸法は、一例を示したものにすぎず、構造設計に応じて適宜変更可能である。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記実施例１、２と同様の作用効果を奏する。
すなわち、従来一般のフランジ接合に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとく前記ホゾ部材５ｖが環状のフランジ４’（鋼管２）内へ嵌め込まれ拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、ホゾ部材５ｖ、ひいては前記鋼管１、２の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。
また、前記作用効果を、従来一般のフランジ接合作業と同様の手順と手間により実現できるので、至極合理的である。

実施例４にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、図４Ａ〜Ｃに示したように、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造であり、一方のフランジ付き鋼管１１の接合端部は、他方のフランジ付き鋼管１２よりも大きい拡径部１１ａが段状に形成され、他方のフランジ付き鋼管１２の接合端部は、その端縁よりも内側の部位（本実施例では前記拡径部１１ａの管軸方向長さＬ（図４Ｂ参照）分だけ鋼管１２が突き出る部位）に環状のフランジ１４が外設されており、当該環状のフランジ１４から外側に突き出た鋼管１２が前記一方のフランジ付き鋼管１１の拡径部１１ａ内に挿入されてフランジ接合されてなる。
ちなみに図中の符号１３は、環状のフランジを示している。

具体的に、前記一方のフランジ付き鋼管１１は、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施され、その拡径部１１ａは、外径４１８ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度、管軸方向長さが２２０ｍｍ程度の形態で実施されている。さらに、当該拡径部１１ａの端縁の外周面には外径６００ｍｍ程度、内径４１８ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度の環状のフランジ１３が前記鋼管１１及び拡径部１１ａと芯が一致するように溶接により固着されている。
前記他方のフランジ付き鋼管１２は、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施され、当該鋼管１２に外設されるフランジ１４は、外径６００ｍｍ程度、内径４００ｍｍ程度、板厚３６ｍｍ程度で、前記鋼管１２と芯が一致するように溶接により固着されている。すなわち、前記拡径部１１ａの内径（４００ｍｍ）は、前記鋼管１２が略内接する大きさとされている。

上記した寸法のとおり、前記一方のフランジ付き鋼管１１側に設ける環状のフランジ１３と他方のフランジ付き鋼管１２側に設ける環状のフランジ１４とは、外径が同じで内径が異なる。もとより、フランジ孔１３ａ、１４ａは芯が一致するように設けられている。 前記フランジ１４は、上記した通り、本実施例では前記拡径部１１ａの管軸方向長さ（Ｌ＝２２０ｍｍ程度）分だけ鋼管１２が突き出る部位に設けて実施しているがこれに限定されない。前記寸法より短くても（例えば、Ｌ＝５０ｍｍ程度でも）よい。もっとも、前記Ｌ寸法は、長い方がせん断抵抗力及び曲げ抵抗力は増加する。

なお、前記各寸法は、一例を示したものにすぎず、構造設計に応じて適宜変更可能である。特に、前記鋼管１２の突き出し寸法Ｌは、前記せん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に発揮できる寸法で実施され、例えば、５０〜３００ｍｍ等、使用する鋼管１１、１２の外径を（φ）とすると、１／２φ〜１φの範囲で実施することが好ましい。
かくして、前記他方のフランジ付き鋼管１２を一方のフランジ付き鋼管１１の拡幅部１１ａ内へ嵌め込んでさらに進入させると、当該鋼管１１、１２のフランジ１３、１４同士が突き合う構成となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔１３ａ、１４ａにボルト６を通しナット７で締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、従来一般のフランジ接合（突き合わせボルト接合）に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとく前記鋼管１２が拡幅部１１ａ内へ嵌め込まれ拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、前記鋼管１１、１２の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。
また、前記作用効果を、従来一般のフランジ接合作業と同様の手順と手間により実現できるので、至極合理的である。

図５Ａ〜Ｃに示した鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、上記実施例４と比し、前記一方のフランジ付き鋼管１１の外周面に、前記フランジ接合部を覆う保護ケーシング１５が設けられていることが相違する。その他の構成要素は上記実施例４と同一なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。

すなわち、この実施例５にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、前記保護ケーシング１５が、図５Ａ〜Ｃに示したように、断面Ｌ字型の円環状に形成されており、前記一方のフランジ付き鋼管１１のフランジ１３の外周面に外接する円筒部は、外径６２０ｍｍ程度、内径６００ｍｍ程度、板厚１２ｍｍ程度の均等断面形状とされ、当該鋼管１１の外周面に外接する底面部は、外径６２４ｍｍ程度、内径４００ｍｍ程度の環状に形成されている。
また、当該保護ケーシング１５の管軸方向長さは、底面部が前記拡径部１１ａの基端部（段部）に掛け留めたとき、円筒部の先端縁がフランジ接合部を覆う程度（具体的には、図５Ｂの左側から右側へ、底面部の板厚（５ｍｍ）、拡径部１１ａの全長（２２０ｍｍ）、フランジ１４の板厚（３６ｍｍ）、ボルト６の頭部（２０ｍｍ）を足した２８１ｍｍ程度）の長さで実施されている。

なお、前記保護ケーシング１５の形態はもちろん上記寸法に限定されず、前記フランジ接合部を覆うことができるように、所要の強度・剛性を備えて前記フランジ付き鋼管１１に固着して実施できればよい。また、図示は省略したが、前記保護ケーシング１５は、他方のフランジ付き鋼管１２に、やはり前記フランジ接合部を覆うことができるように、所要の強度・剛性を備えて固着して実施することもできる。
もっとも、前記保護ケーシング１５を設ける側のフランジ１３（フランジ孔１３ａ）は、ボルト接合作業を考慮し、予めナット７を溶接しておく。

かくして、前記他方のフランジ付き鋼管１２を一方のフランジ付き鋼管１１の拡幅部１１ａ内へ嵌め込んでさらに進入させると、当該鋼管１１、１２のフランジ１３、１４同士が突き合う構成となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔１３ａ、１４ａにおいて、フランジ孔１３ａ側に設けた溶接ナット７にボルト６を通して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記実施例４と同様の作用効果（段落［００２９］参照）に加え、前記保護ケーシング１５が、フランジ接合部を巨礫の直撃から護るので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれをさらに防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に非常に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。

実施例６にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、図６Ａ〜Ｃに示したように、河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造であり、一方のフランジ付き鋼管２１と他方のフランジ付き鋼管２２は、中央部（中間部）に環状のフランジ２６を外設したインナースリーブ部材２３を介してフランジ接合されてなる。
ちなみに図中の符号２４、２５は、一対の環状のフランジを示している。

具体的に、前記一方のフランジ付き鋼管２１は、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施している。当該鋼管２１の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径３８２ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度の環状のフランジ２４が前記鋼管２１と芯が一致するように溶接により固着されている。
前記他方のフランジ付き鋼管２２は、前記一方のフランジ付き鋼管２１と同形・同大（管軸長さは考慮しない。）で実施されている。
また、前記インナースリーブ部材２３は、外径３８２ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度、管軸方向長さが４７０ｍｍ程度の円筒形状で実施されている。当該部材２３に外設する環状のフランジ２６は、外径６００ｍｍ程度、内径３８２ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度で実施されている。

すなわち、前記フランジ付き鋼管２１、２２の内径（３８２ｍｍ）は、ともに前記インナースリーブ部材２３が略内接する大きさとされている。もとより、前記環状のフランジ２４、２５、及び２６に設けたフランジ孔２４ａ、２５ａ、及び２６ａは芯が一致するように設けられている。
なお、前記各寸法は、一例を示したものにすぎず、構造設計に応じて適宜変更可能である。特に、インナースリーブ部材２３の管軸方向長さは、フランジ接合部において、せん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に発揮できる寸法で実施され、例えば、１００〜６００ｍｍ等、使用する鋼管２１、２２の外径を（φ）とすると、１φ〜２φの範囲（即ち、鋼管２１、２２に１／２φ〜１φずつ均等に跨がる範囲）で実施することが好ましい。

かくして、前記インナースリーブ部材２３を、一方のフランジ付き鋼管２１内へ嵌め込むと共に、他方のフランジ付き鋼管２２内へ嵌め込むと、互いの環状のフランジ２４、２５、２６同士が突き合う構成となり、当該インナースリーブ部材２３が、双方の前記鋼管２１、２２に均等に跨がる構造となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔２４ａ、２５ａ、２６ａにボルト６を通しナット７で締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、従来一般のフランジ接合に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとく前記インナースリーブ部材２３が前記鋼管２１、２２内に略均等に跨がるように嵌め込まれ拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、インナースリーブ部材２３、ひいては前記鋼管２１、２２の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。

加えて、二重管構造を構成する内管に相当する部材（本実施例６ではインナースリーブ部材２３）が破損等した場合、上記実施例１〜５と比し、内管の交換作業を容易に行うことができる。
また、フランジ接合部を施工するにあたり、上記実施例１〜５では２枚のフランジで計７２ｍｍのフランジ厚を実現しているところ、本実施例６では３枚のフランジで同等のフランジ厚を実現できるので、１枚当たりの板厚を小さくできる。よって、フランジの溶接作業を省力化することができる。

図７Ａ、Ｂに示した鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、上記実施例６と比し、前記インナースリーブ部材２３の外径、これに伴う環状のフランジ２４、２５、２６の形態のみ相違する。その他の構成要素は上記実施例６と同一なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。

すなわち、この実施例７にかかる鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、前記インナースリーブ部材２３’が、外径２５０ｍｍ程度、板厚７ｍｍ程度、管軸方向長さが４７０ｍｍ程度の円筒形状で実施されている。当該部材２３’に外設する環状のフランジ２６’は、外径６００ｍｍ程度、内径２５０ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度で実施されている。
これに伴い、一方のフランジ付き鋼管２１の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径２５０ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度の環状のフランジ２４’が前記鋼管２１と芯が一致するように溶接により固着されている。
他方のフランジ付き鋼管２２は、前記一方のフランジ付き鋼管２１と同様に、その接合端縁に、外径６００ｍｍ程度、内径２５０ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度の環状のフランジ２５’が前記鋼管２２と芯が一致するように溶接により固着されている。
すなわち、前記フランジ付き鋼管２１、２２の環状フランジ２４’、２５’の内径（２５０ｍｍ）は、ともに前記インナースリーブ部材２３’が略内接する大きさとされている。

かくして、前記インナースリーブ部材２３’を、一方のフランジ付き鋼管２１の環状フランジ２４’内へ嵌め込むと共に、他方のフランジ付き鋼管２２の環状フランジ２５’内へ嵌め込むと、互いの環状のフランジ２４’、２５’、２６’同士が突き合う構成となり、当該インナースリーブ部材２３’が、双方の前記鋼管２１、２２に均等に跨がる構造となる。その後は、芯を一致させた各フランジ孔にボルト６を通しナット７で締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記実施例６と同様の作用効果を奏する。
すなわち、従来一般のフランジ接合に加え、ホゾとホゾ穴の関係のごとく前記インナースリーブ部材２３’が前記鋼管２１、２２内に略均等に跨がるように嵌め込まれ、双方の環状フランジ２４’、２５’で拘束（ホールド）された所謂二重管構造を実現できるので、更に強固に接合でき、インナースリーブ部材２３’、ひいては前記鋼管２１、２２の反りや捻れの防止にも寄与することができる。
したがって、前記フランジ接合部のせん断抵抗力及び曲げ抵抗力を効果的に高めることができるので、巨礫の衝撃等による開き、又は芯ずれを極力防止することにより当該フランジ接合部の強度・剛性を保持し、ひいては所定の耐用年数まで所要の強度・剛性を保持した安定性、安全性に優れた鋼製スリットダムを実現し、近年の増大する土石流規模や想定外規模の土石流・巨礫の衝突にも対応できる。
加えて、上記実施例１〜５と比し、交換作業を容易に行うことができ、フランジの溶接作業を省力化することもできる。

図８Ａ〜Ｄに示した鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、上記実施例６と比し、前記インナースリーブ部材２３、および一対のフランジ付き鋼管２１、２２（鋼管長さまでは考慮しない。）を用いて接合する点は同じである。しかし、当該鋼管２１、２２側にキー溝を形成し、前記インナースリーブ部材２３にキーを形成することにより、接合する鋼管２１、２２同士の接合力（特には曲げ抵抗力）を高めた点が相違する。

すなわち、この実施例８に係る鋼製スリットダムの鋼管継手構造は、双方のフランジ付き鋼管３１、３２が、鋼管３１、３２の内外方に突き出る環状のフランジ３４、３５を備え、内方の突き出し部にはキー溝３４ｂ、３５ｂが形成され、前記インナースリーブ部材３３は、前記鋼管３１、３２の環状フランジ３４、３５内に挿入可能な大きさとされ、管軸方向両端部にキー３３ｂ、３３ｂが外設されており、前記キー溝３４ｂ、３５ｂ内に挿入されたキー３３ｂ、３３ｂを回転させて引き抜き不能状態にした上でフランジ接合されてなる。

具体的に、前記一方のフランジ付き鋼管３１は、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施している。当該鋼管３１の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径３１０ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度の環状のフランジ３４が前記鋼管３１と芯が一致するように溶接により固着されている。さらに、前記環状のフランジ３４の内周面は、その一部を円弧状に切り欠いてキー溝３４ｂを形成している。
前記他方のフランジ付き鋼管３２の構成も同様に、外径４００ｍｍ程度、板厚９ｍｍ程度の大きさで実施され、当該鋼管３２の接合端縁には、外径６００ｍｍ程度、内径３１０ｍｍ程度、板厚２４ｍｍ程度の環状のフランジ３５が前記鋼管３２と芯が一致するように溶接により固着されている。さらに、前記環状のフランジ３５の内周面は、その一部を円弧状に切り欠いてキー溝３５ｂを形成している。
一方、前記インナースリーブ部材３３は、外径３１０ｍｍ程度、板厚７ｍｍ程度、管軸方向長さが１６０ｍｍ程度の円筒形状で実施されている。当該部材３３の中央部に外設する環状のフランジ３６は、外径６００ｍｍ程度、内径３１０ｍｍ程度、板厚１９ｍｍ程度で実施されている。さらに、前記インナースリーブ部材３３の管軸方向両端部には、前記キー溝３４ｂ、３５ｂ内に挿入可能な大きさのキー３３ｂ、３３ｂが溶接又は一体成形により外設（突設）されている。前記キー３３ｂの形態は、本実施例では一例として、前記キー溝３４ｂ、３５ｂよりも僅かに小ぶりな円弧形状で、幅寸（管軸方向長さ）は２５ｍｍ程度で実施されている。

かくして、前記インナースリーブ部材３３を、一方のフランジ付き鋼管３１の環状フランジ３４内へ、対応するキー３３ｂとキー溝３４ｂとの位置合わせを行って差し込み、続いて他方のフランジ付き鋼管３２（環状のフランジ３５）を、前記インナースリーブ部材３３へ、対応するキー３３ｂとキー溝３５ｂとの位置合わせを行って嵌め込み、当該３つの部材の各フランジ（３４、３５、３６）を突き合わせる。その後、前記インナースリーブ部材３３を所要の角度（１つ又は２つ程度のフランジ孔分）回転させる。
そうすると、前記インナースリーブ部材３３が、キー効果による引き抜き不能状態で、双方の前記鋼管３１、３２に均等に跨がる構成となる。しかる後、芯を一致させた各フランジ孔にボルト６を通しナット７で締結して接合する所謂フランジ接合を行うことにより鋼管継手構造を実現する。
なお、前記キー３３ｂとキー溝３４ｂはともにバランスよく複数箇所に設けて実施することもできる。また、キー溝３４ｂを、キー３３ｂの数量よりも多く形成し、位置合わせ作業を効率よく行うよう実施することもできる。

上記構成の鋼製スリットダムの鋼管継手構造によれば、上記実施例７と同様の作用効果（段落［００４４］参照）に加え、前記キー３３ｂとキー溝３４ｂ、３４ｂによる離脱防止効果により、曲げ抵抗力を更に高めることができる。

以上、実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、上記実施例５で説明した保護ケーシング１５（図５参照）は、実施例４（図４参照）に適用する場合に限らず、その他の実施例、すなわち実施例１〜実施例３（図１〜図３参照）、および実施例６〜実施例８（図６〜図８参照）にも同様に適用することができ、同様の効果を奏することができる。

１ フランジ付き鋼管
２ フランジ付き鋼管
３ 円盤状のフランジ
３ａ フランジ孔
３’ 環状のフランジ
４ 環状のフランジ
４ａ フランジ孔
４’ 環状のフランジ
５ ホゾ部材
５’ ホゾ部材
５ｖ ホゾ部材
６ ボルト
７ ナット
１１ フランジ付き鋼管
１１ａ 拡径部
１２ フランジ付き鋼管
１３ 環状のフランジ
１３ａ フランジ孔
１４ 環状のフランジ
１４ａ フランジ孔
１５ 保護ケーシング
２１ フランジ付き鋼管
２２ フランジ付き鋼管
２３ インナースリーブ部材
２３’ インナースリーブ部材
２４ 環状のフランジ
２４ａ フランジ孔
２４’ 環状のフランジ
２５ 環状のフランジ
２５ａ フランジ孔
２５’ 環状のフランジ
２６ 環状のフランジ
２６ａ フランジ孔
２６’ 環状のフランジ
３１ フランジ付き鋼管
３２ フランジ付き鋼管
３３ インナースリーブ部材
３３ｂ キー（突設部）
３４ 環状のフランジ
３４ｂ キー溝
３５ 環状のフランジ
３５ｂ キー溝
３６ 環状のフランジ

Claims (6)

1. 河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、
   一方のフランジ付き鋼管の接合端部には、他方のフランジ付き鋼管内に挿入可能なホゾ部材が突設されており、当該ホゾ部材が他方のフランジ付き鋼管内に挿入されてフランジ接合されてなることを特徴とする、鋼製スリットダムの鋼管継手構造。
2. 前記一方のフランジ付き鋼管は、鋼管の外方に突き出る環状又は円盤状のフランジ付き鋼管であることを特徴とする、請求項１に記載した鋼製スリットダムの鋼管継手構造。
3. 河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、
   一方のフランジ付き鋼管の接合端部は、他方のフランジ付き鋼管よりも大きい拡径部に形成され、他方のフランジ付き鋼管の接合端部は、その端縁よりも内側の部位に環状のフランジが外設されており、当該環状のフランジから外側に突き出た鋼管が前記一方のフランジ付き鋼管の拡径部内に挿入されてフランジ接合されてなることを特徴とする、鋼製スリットダムの鋼管継手構造。
4. 河川の横断方向両岸のコンクリート堤体間に設けられる鋼製スリットダムのフランジ付き鋼管継手構造において、
   一方のフランジ付き鋼管と他方のフランジ付き鋼管は、中央部に環状のフランジを外設したインナースリーブ部材を介してフランジ接合されてなることを特徴とする、鋼製スリットダムの鋼管継手構造。
5. 前記双方のフランジ付き鋼管は、鋼管の内外方に突き出る環状のフランジを備え、内方の突き出し部にはキー溝が形成され、前記インナースリーブ部材は、前記鋼管の環状フランジ内に挿入可能な大きさとされ、管軸方向両端部にキーが外設されており、前記キー溝内に挿入されたキーを回転させて引き抜き不能状態にした上でフランジ接合されてなることを特徴とする、請求項４に記載した鋼製スリットダムの鋼管継手構造。
6. 前記一方又は他方のフランジ付き鋼管の外周面には、前記フランジ接合部を覆う保護ケーシングが設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載した鋼製スリットダムの鋼管継手構造。

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