JP2019060129A - 護岸用ブロックマット、護岸用ブロック、及び、護岸構造 - Google Patents

Abstract

【課題】河川の越流に対するめくれ対策を簡易に実施可能である護岸用ブロックを開示する。【解決手段】河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、側面視において前記越流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている、護岸用ブロックとする。【選択図】図４

Description

本願は河川の護岸のために用いられるブロックマット等を開示する。

特許文献１〜４や非特許文献１に開示されているように、河川の法面を保護するために護岸用ブロックや水床が広く用いられている。護岸用ブロックは、その端部を法面に埋め込んだり、帯状のコンクリート体を設置して保護する等の「めくれ対策」が講じられてきた。

特開２０１３−０７６２６３号公報 特開２０１５−１９０１０９号公報 特開２００８−０１３９８８号公報 特開平８−１３４８７１号公報

ＩＳＳＮ １３４６−７３２８ 国土技術政策総合研究所資料 第９１１号 平成２８年５月

特許文献１〜４や非特許文献１に開示された護岸用ブロックは、法面に設置する際に「めくれ対策」のため施工の手間がかかるという課題がある。また、ブロックを保護するためのコンクリート体を別に設置する場合にはコストが高くなるという課題もある。この点、河川の水流に対する「めくれ対策」を簡易に実施可能である護岸用ブロックが求められている。

本願は上記課題を解決するための手段として、以下の（I）〜（XV）を開示する。

（I） 河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックマットであって、マットと、前記マットの表面に配列された複数のブロックとを備え、前記複数のブロックのうち前記越流の最上流側に設けられるブロック（１）は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている、護岸用ブロックマット。

（II） 前記ブロック（１）が、平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、（I）に記載の護岸用ブロックマット。

（III） 河川の水流に対して法面を保護するために使用される護岸用ブロックマットであって、マットと、前記マットの表面に配列された複数のブロックとを備え、前記複数のブロックのうち前記水流の最上流側に設けられるブロック（１）は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっており、前記ブロック（１）が、平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、護岸用ブロックマット。

（IV） 前記底面（１ｅ）の上流側先端から下流側先端までの長さをＥ（ｍｍ）とした場合、Ｅ／（Ｂ＋Ｄ）が２．５以上である、（II）又は（III）に記載の護岸用ブロックマット。

（V） 前記端面（１ｄ）の幅をＦ（ｍｍ）とした場合、Ｆが１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下である、(II)〜（IV）のいずれかに記載の護岸用ブロックマット。

（VI） Ｂが１５ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、（II）〜（V）のいずれかに記載の護岸用ブロックマット。

（VII） Ｄが１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、（II）〜（VI）のいずれかに記載の護岸用ブロックマット。

（VIII）前記底面（１ｅ）の上流側先端から下流側先端までの長さをＥ（ｍｍ）とした場合、Ｅが１９０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である、（II）〜（VII）のいずれかに記載の護岸用ブロックマット。

（IX） Ｃが６０°以上９０°以下である、（II）〜（VIII）のいずれかに記載の護岸用ブロックマット。

（X） Ａが５°以上４５°以下である、（II）〜（IX）のいずれかに記載の護岸用ブロックマット。

（XI） 河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、側面視において前記越流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている、護岸用ブロック。

（XII） 平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、
前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、（XI）に記載の護岸用ブロック。

（XIII） 河川の水流に対して法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、側面視において前記水流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっており、平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、
前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、護岸用ブロック。

（XIV） （I）若しくは（II）に記載の護岸用ブロックマット又は（XI）若しくは（XII）に記載の護岸用ブロックが、河川の堤内地側法面に敷設されてなる、護岸構造。

（XV） （III）に記載の護岸用ブロックマット又は（XIII）に記載の護岸用ブロックが、河川の法面に敷設されてなる、護岸構造。

「堤内地側」とは市街地側（川裏側）を意味し、「堤外地側」とは河川側（川表側）を意味する。
「マットの表面に配列された複数のブロック」とは、規則的に配列された複数のブロックであっても、ランダムに配列された複数のブロックであってもよい。
「越流に対して最上流側に設けられるブロック（１）」とは、ブロックマットを堤内地側法面に設置した場合において、当該ブロックマットの上方最前列（法肩側）に固定されているブロックをいう。言い換えれば、護岸用ブロックマットにおいて、ブロック（１）よりも上流側にブロック（１）以外のブロックは存在しない。
「側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている」とは、ブロック（１）の側面形状（シルエット）において、下流側の先細り構造よりも、上流側の先細り構造の方が緩やかであることをいう。
具体的には、図１（Ａ）に示すように、ブロック（１）の側面形状（シルエット）において、最上流側の下端（Ｐ１）から一点破線で示される最上部（Ｐ３）に至るまでの長さ（Ｐ１からＰ２までの長さとＰ２からＰ３までの長さとの合計）の方が、最下流側の下端（Ｐ４）から一点破線で示される最上部（Ｐ５）にいたるまでの長さよりも長い。
尚、図１（Ｂ）に示すように、下流側に先細り構造が無い場合（下流側の端部角度が直角である場合）は、上流側に底面に向かう先細り構造を有するだけで、自ずと、下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなる。ブロック（１）はこのような形態も含むものとする。
また、図１（Ｃ）に示すように、ブロック（１）は、上流側の先細り構造が直角を含むものであってもよい。
或いは、図１（Ｄ）に示すように、ブロック（１）の上流側の先細り構造は、必ずしも直線状である必要はなく、曲線状であってもよい。
一方で、上記解決課題及び後述の効果等から自明ではあるが、図１（Ｅ）に示すように、ブロック（１）の側面形状（シルエット）において、上流側先端が「上面に向かって先細りとなっている」形態は、本開示のブロック（１）とはなり得ない。
尚、図１（Ｆ）に示すように、ブロック（１）の側面形状（シルエット）において、下流側先端が「上面に向かって先細りとなっている」形態は、一定の効果が期待できることから、本開示のブロック（１）に含まれるものとする。
「水流」とは、上記した堤内地側法面への越流であってもよいし、堤外地側法面における河川の水の流れであってもよい。
「自重モーメント」とは、ブロックが受ける重力（Ｎ）と、ブロック後端（下流側の端）からブロック重心までの水平距離（ｍ）との積をいう。

本開示の護岸用ブロック（ブロック（１））は、水流の上流側が下流側よりも緩やかに先細りとなっている。これにより、水流から受ける揚力及び抗力が小さくなり、ブロックがめくれ難くなる。護岸用ブロックマットを構成する場合は、このようなブロック（１）を水流に対して最上流側となる位置に配置することで、マットのめくれを抑制することもできる。これら護岸用ブロックや護岸用ブロックマットを用いて護岸構造を構成することで、法面を水流から適切に保護することができる。

護岸用ブロック（ブロック（１））の側面形状を説明するための概略図である。 護岸用ブロックマット１０の構成を説明するための概略図である。 護岸用ブロックマット１０’の構成を説明するための概略図である。 護岸用ブロック（ブロック（１））の全体形状を説明するための概略図である。 自重モーメントについて説明するための概略図である。 護岸構造１００を説明するための概略図である。 護岸構造１００による効果を説明するための概略図である。 実施例及び比較例に係る護岸用ブロック（ブロック（１））の側面形状を説明するための概略図である。 流体力モーメントについて説明するための概略図である。

１．護岸用ブロックマット（第１実施形態）
図２に第１実施形態に係る護岸用ブロックマット１０の構成を概略的に示す。護岸用ブロックマット１０は、河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックマットであって、マット５と、マット５の表面に配列された複数のブロックとを備え、複数のブロックのうち越流の最上流側に設けられるブロック１は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている。

１．１．マット
護岸用ブロックマット１０に用いられるマット５そのものは公知である。例えば、マット５の材質としては、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ等から選ばれる１種以上を採用することができる。また、マット５の形状としては、護岸用ブロックマット１０の大きさに応じて適宜決定すればよい。例えば、幅６３０ｍｍ以上２０００ｍｍ以下、長さ１０００ｍｍ以上９０００ｍｍ以下、厚み２ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましい。マット５の具体例としては、三菱ケミカルインフラテック社製のゴビマットのような各種マットを採用できる。

１．２．ブロック
護岸用ブロックマット１０には、複数のブロックが規則的に配列されている。ただし、本開示の護岸用ブロックマットにおいて、複数のブロックは規則的に配列されていても、ランダムに配列されていてもよい。護岸用ブロックマットにおける複数のブロックの配列そのものは公知である。護岸用ブロックマットにおけるブロックの数も特に限定されない。マット５の大きさ等に応じて適切な数を決定すればよい。複数のブロックは、通常マット５の表面に固定されている。

護岸用ブロックマット１０において、複数のブロックは、越流に対して最上流側（法肩側）に設けられるブロック１と、当該ブロック１よりも下流側に設けられるブロック２とに大別される。図３に示す護岸用ブロック１０’のように、マット５におけるブロック１、１、１、１の上流側端部の位置が各々バラバラであってもよい。護岸用ブロックマット１０は、これら複数のブロックのうち特にブロック１の形状に特徴を有する。すなわち、ブロック１は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている。

図４にブロック１の形状の一例を示す。図４（Ａ）及び（Ｃ）が斜視概略図、図４（Ｂ）及び（Ｄ）が側面概略図である。図４に示すように、ブロック１は側面形状（シルエット）において、下流側の先細り構造１ｙよりも、上流側の先細り構造１ｘの方が緩やかである。

図４に示すように、ブロック１は、平らな底面１ｅと、上流側の端面１ｄと、下流側の端面１ｂと、端面１ｄの上端から端面１ｂに向かって伸びる傾斜面１ａと、を備えることが好ましい。ここで、端面１ｄの高さをＤ（ｍｍ）、端面１ｂの高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、端面１ｄと前記底面１ｅとのなす角度をＣ（°）、傾斜面１ａと底面１ｅとのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下であることが好ましい。（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）は、ブロック１の流れ正面方向の面と設置面とのなす角度を、流れ方向のブロック１の投影面積で荷重平均したものともいえる。（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下であることにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）は、より好ましくは４５以下、さらに好ましくは４０以下、特に好ましくは３７以下である。

角度Ａ（°）、角度Ｃ（°）がそれぞれ同じと仮定した場合、ブロック１は、自重モーメント（重量×重心距離）が大きいことが好ましい。「自重モーメント（重量×重心距離）」とは、ブロック重量と、ブロック後端（下流側の端、ブロックがめくれる場合に支点となり得る部分）からブロック重心までの水平距離との積をいう。図５に示すように、ブロック１の自重モーメントが大きいほど、越流に対抗することができ、ブロック１がめくれ難くなる。

図４に示すように、ブロック１において、底面１ｅの上流側先端から下流側先端までの長さをＥ（ｍｍ）とした場合、Ｅ／（Ｂ＋Ｄ）が２．５以上であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ｅ／（Ｂ＋Ｄ）はより好ましくは３以上、特に好ましくは３．５以上である。

図４に示すように、ブロック１において、端面１ｄの幅をＦ（ｍｍ）とした場合、Ｆが１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ｆは下限がより好ましくは２００ｍｍ以上、さらに好ましくは２５０ｍｍ以上、特に好ましくは３００ｍｍ以上であり、上限がより好ましくは５００ｍｍ以下、さらに好ましくは４５０ｍｍ以下、特に好ましくは４００ｍｍ以下である。

尚、ブロック１は、端面１ｄから端面１ｂにかけて、全体として略同じ幅を有していることが好ましい。

ブロック１は、上記のＢが１５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ｂは下限がより好ましくは３５ｍｍ以上、さらに好ましくは５０ｍｍ以上、特に好ましくは７０ｍｍ以上であり、上限がより好ましくは１５０ｍｍ以下、特に好ましくは１００ｍｍ以下である。

ブロック１は、上記のＤが１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ｄは下限がより好ましくは１５ｍｍ以上、特に好ましくは２０ｍｍ以上であり、上限がより好ましくは７５ｍｍ以下、特に好ましくは５０ｍｍ以下である。

ブロック１は、上記のＥが１９０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ｅは下限がより好ましくは２９０ｍｍ以上、さらに好ましくは３４０ｍｍ以上、特に好ましくは３９０ｍｍ以上であり、上限がより好ましくは８００ｍｍ以下、特に好ましくは６００ｍｍ以下である。

ブロック１は、上記のＣが６０°以上９０°以下であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ｃは下限がより好ましくは６５°以上、特に好ましくは７０°以上であり、上限がより好ましくは８８°以下、特に好ましくは８６°以下である。

ブロック１は、上記のＡが５°以上４５°以下であることが好ましい。これにより、流体から受ける揚力及び抗力が一層小さくなり、越流に対してブロック１が一層めくれ難くなる。Ａは下限がより好ましくは７°以上、特に好ましくは１０°以上であり、上限がより好ましくは４０°以下、特に好ましくは３５°以下である。

ただし、ブロック１の上流側の先細り構造１ｘは、直角を含む階段構造であってもよい（図１（Ｃ）参照）し、曲線によって構成されるものであってもよい（図１（Ｄ）参照）。これらの場合でも一定の効果が得られ、上記課題を解決可能である。ただし、より一層顕著な効果を確保する観点からは、図４に示すように、ブロック１の上流側の先細り構造１ｘは、側面形状（シルエット）において、直角を含まず、底面１ｅに向かって先細りとなるように２以上の直線によって構成されることが好ましい。また、この２以上の直線の接合部となるエッジ部には、ブロックのかけ防止やブロックの成形上の観点から、Ｒが施されていてもよい。

ブロック１の下流側の先細り構造１ｙについては、上流側の先細り構造１ｘよりも急峻であればよく、特に限定されるものではない。また、ブロック１は下流側に先細り構造を有していなくてもよい。すなわち、下流側上端及び下端が側面形状において直角となっていてもよい（図１（Ｂ）参照）。

図４に示すブロック１は、端面１ｄを有する。ただし、上記課題を解決する観点からは、ブロック１においては必ずしも端面１ｄは必要ではない。すなわち、傾斜面１ａの上流側の先端がブロック１の上流側の下端（底面１ｅ）と一致していてもよい。しかしながら、ブロック１に十分な耐久性を確保する観点、砂礫や流木等の流下物がブロック先端に衝突した場合に耐衝撃性を確保する観点、ブロックのかけ防止の観点等からは、ブロック１は端面１ｄを有することが好ましい。

図４に示すブロック１は、上面が、傾斜面１ａと水平面１ｃとからなっている。水平面１ｃは底面１ｅと略平行な面である。ただし、上記課題を解決する観点からは、ブロック１においては必ずしも水平面１ｃは必要ではない。すなわち、ブロック１の上面は、端面１ｄと傾斜面１ａとからなるものであってもよいし、傾斜面１ａのみからなるものであってもよいが、ブロック１は上面に水平面１ｃを有することが好ましい。

上記の形状を有するブロック１の材質は特に限定されるものではない。護岸用ブロックとして公知の材質を採用すればよい。例えば、コンクリート、モルタル、ポリマーセメントモルタル、石材等を採用可能である。ブロック１の重量は特に限定されるものではない。例えば、５ｋｇ以上３６０ｋｇ以下とすることができる。

ブロック２について、その形状等は特に限定されるものではない。護岸用ブロックマット１０においては、ブロック１によって十分なめくれ対策が講じられていることから、ブロック２の形状等は比較的自由に設計可能である。ブロック２については公知の護岸用ブロックをいずれも採用可能である。例えば、三菱ケミカルインフラテック社製のゴビマットに使用されているような各種コンクリートブロックを採用できる。本願を参照した当業者にとって自明であることから、ここでは詳細な説明を省略する。

以上の通り、第１実施形態に係る護岸用ブロックマット１０は、河川の越流に対してめくれ難く、堤内地側法面を適切に保護することができる。

２．護岸用ブロックマット（第２実施形態）
上記では、河川の越流時に堤内地側法面を保護するための護岸用ブロックマット１０について説明した。しかしながら、護岸用ブロックマットの用途は上記に限定されるものではない。例えば、護岸用ブロックマット１０を河川の水流に対して法面（堤外地側法面であっても堤内地側法面であってもよい）を保護するために使用することもできる。

すなわち、第２実施形態に係る護岸用ブロックマットは、河川の水流に対して法面を保護するために使用される護岸用ブロックマットであって、マットと、前記マットの表面に配列された複数のブロックとを備え、前記複数のブロックのうち水流の最上流側に設けられるブロック（１）は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっており、前記ブロック（１）が、平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、護岸用ブロックマットである。

第２実施形態に係る護岸用ブロックマットは、第１実施形態に係る護岸用ブロックマット１０とは、その用途が異なるのみで、その形状自体は護岸用ブロックマット１０と同様とすればよい。好ましい形態についても、護岸用ブロックマット１０と同様である。ここでは詳細な説明を省略する。

以上の通り、第２実施形態に係る護岸用ブロックマットは、河川の水流に対してめくれ難く、法面を適切に保護することができる。

３．護岸用ブロック
上記の通り、ブロック１はその形状を工夫することでめくれ対策が講じられる。このようなブロック１は、それ単独で護岸用ブロックとして使用することも可能である。すなわち、第１実施形態に係る護岸用ブロック１は、河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、側面視において越流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている、護岸用ブロックである。

第１実施形態に係る護岸用ブロック１の好ましい形態は上記の通りである。例えば、護岸用ブロック１は、平らな底面１ｅと、上流側の端面１ｄと、下流側の端面１ｂと、端面１ｄの上端から端面１ｂに向かって伸びる傾斜面１ａと、を備えることが好ましい。ここで、端面１ｄの高さをＤ（ｍｍ）、端面１ｂの高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、端面１ｄと底面１ｅとのなす角度をＣ（°）、傾斜面１ａと底面１ｅとのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下であることが好ましい。

護岸用ブロック１は、河川の越流だけでなく、河川の水流全般に対して法面を保護するために使用することができる。すなわち、第２実施形態に係る護岸用ブロック１は、河川の水流に対して法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、側面視において前記水流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっており、平らな底面１ｅと、上流側の端面１ｄと、下流側の端面１ｂと、端面１ｄの上端から端面１ｂに向かって伸びる傾斜面１ａと、を備え、端面１ｄの高さをＤ（ｍｍ）、端面１ｂの高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、端面１ｄと底面１ｅとのなす角度をＣ（°）、傾斜面１ａと底面１ｅとのなす角度をＡ（°）とした場合、（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、護岸用ブロックである。

第２実施形態に係る護岸用ブロックについても、好ましい形態は上記の通りであり、ここでは詳細な説明を省略する。

４．護岸構造（第１実施形態）
上記の通り、第１実施形態に係る護岸用ブロックマット１０（又は護岸用ブロック１）は、河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用することができる。この場合、河川の堤内地側法面の全面に護岸用ブロックマット１０（又は護岸用ブロック１）を敷設してもよいし、コスト面等を考慮して、堤内地側法面の一部に護岸用ブロックマット１０（或いは、護岸用ブロック１）を敷設してもよい。

図６に第１実施形態に係る護岸構造１００を示す。図６に示すように、護岸構造１００においては、護岸用ブロックマット１０（又は護岸用ブロック１）が河川の堤内地側法面に敷設されてなる。図６に示すように、護岸用ブロックマット１０は、平地から法尻を跨いで堤内地側法面の中腹まで敷設されており、越流に対して上流側にブロック１が配置されるように敷設されている。このように、護岸用ブロックマット１０が法尻を跨いで敷設されることで、越流時の法面の侵食をより適切に抑制できる。

図７（Ａ）に示すように、従来の護岸構造では、河川の越流の際、ブロック２の小口に越流が衝突し、乱流が発生して法面上部の侵食が進行し、ブロック２のめくれが発生し易くなっていた。これに対し、図７（Ｂ）に示すように、護岸構造１００においては、ブロック１の先細り構造１ｘによって、小口への越流の衝突が低減され、法面上部の侵食も抑制できることから、護岸用ブロック１及び護岸用ブロックマット１０が越流に対してめくれ難い。そのため、越流に対して堤内地側法面を適切に保護することができる。

５．護岸構造（第２実施形態）
上記の通り、第２実施形態に係る護岸用ブロックマット（又は護岸用ブロック１）は、河川の水流に対して法面を保護するために使用することができる。例えば、河川の通常時の水流に対して、堤外地側法面を保護するために使用することができる。この場合、河川の法面の全面に第２実施形態に係る護岸用ブロックマット（又は護岸用ブロック１）を敷設してもよいし、コスト面等を考慮して、法面の一部に護岸用ブロックマット（或いは、護岸用ブロック１）を敷設してもよい。第２実施形態に係る護岸構造の形態は上記の説明から自明であることから、ここでは図示を省略する。

このように、第２実施形態に係る護岸用ブロックマット（又は護岸用ブロック１）が河川の法面に敷設されてなる護岸構造によっても、水流に対して護岸用ブロックマット（或いは護岸用ブロック１）がめくれ難いことから、水流に対して法面を適切に保護することができる。

図８及び下記表１に示されるような形状を有するブロック（比較例１及び実施例１〜５）について、水流に対するめくれ難さを評価した。

１．評価方法
１．１．自重モーメント
ブロックが受ける重力（Ｎ）と、ブロック後端（下流側の端）からブロック重心までの水平距離（重心距離）（ｍ）との積（Ｎｍ）を自重モーメント（図５参照）として算出した。

１．２．流体力モーメント
流体解析ソフト（Flow-3D、Flow Science Japan社製）を用いて、図９に示すような流体力モーメントを算出した。具体的には、開水路の底面にブロックを配置した場合に、流体から受ける抗力及び揚力から、揚力係数及び抗力係数を算出した。また、抗力、揚力及び回転モーメントから、流体合力の回転半径を算出して、それと抗力と揚力との大きさの比から、抗力回転半径及び揚力回転半径を算出した。このようにして算出した、抗力係数、揚力係数、抗力回転半径及び揚力回転半径から、流体力モーメントを任意の流速に対して算出した。

１．３．安定方向モーメント
めくれに抗する自重モーメントから、流体力モーメントを差し引いたものを、安定方向モーメントとした。自重モーメントは流速によらないが、流体力モーメントは流速の増大に伴い大きくなる。したがって、流速を増大させると、安定方向モーメントは漸減してゼロになる。この安定方向モーメントがゼロになるときの流速を、めくれが発生する流速とみなして評価を行った。

１．４．指標
１：２勾配の堤防の堤内地側法面に、ブロックを設置することを想定したときの、めくれが発生すると予想される越流の流速（めくれる流速）を求めた。従来のブロック（比較例１）のめくれる速度を１（基準）として、めくれる流速比率が２倍以上である場合を「○」、１．５倍以上２倍未満である場合を「△」として、めくれ難さを評価した。

２．評価結果
結果を下記表１に示す。

表１に示す結果から明らかなように、従来のブロックである比較例１に対して、上流側の先細り構造を緩やかにすることで、めくれる流速が増加することが分かる。

特に（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である場合に、めくれる流速比率を１．５倍以上と極めて大きくすることができる。（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）はより好ましくは４５以下である。

本開示のブロックやブロックマットは、河川の法面を保護するための護岸構造に利用できる。

１ ブロック（本開示の護岸用ブロック）
２ ブロック
５ マット
１０ 護岸用ブロックマット
１００ 護岸構造

Claims (15)

1. 河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックマットであって、
   マットと、前記マットの表面に配列された複数のブロックとを備え、
   前記複数のブロックのうち前記越流の最上流側に設けられるブロック（１）は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている、
   護岸用ブロックマット。
2. 前記ブロック（１）が、平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、
   前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、
   前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、
   前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、
   前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、
   （Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、
   請求項１に記載の護岸用ブロックマット。
3. 河川の水流に対して法面を保護するために使用される護岸用ブロックマットであって、
   マットと、前記マットの表面に配列された複数のブロックとを備え、
   前記複数のブロックのうち前記水流の最上流側に設けられるブロック（１）は、側面視において下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっており、
   前記ブロック（１）が、平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、
   前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、
   前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、
   前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、
   前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、
   （Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、
   護岸用ブロックマット。
4. 前記底面（１ｅ）の上流側先端から下流側先端までの長さをＥ（ｍｍ）とした場合、Ｅ／（Ｂ＋Ｄ）が２．５以上である、
   請求項２又は３に記載の護岸用ブロックマット。
5. 前記端面（１ｄ）の幅をＦ（ｍｍ）とした場合、Ｆが１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下である、
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の護岸用ブロックマット。
6. Ｂが１５ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、
   請求項２〜５のいずれか１項に記載の護岸用ブロックマット。
7. Ｄが１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、
   請求項２〜６のいずれか１項に記載の護岸用ブロックマット。
8. 前記底面（１ｅ）の上流側先端から下流側先端までの長さをＥ（ｍｍ）とした場合、Ｅが１９０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下である、
   請求項２〜７のいずれか１項に記載の護岸用ブロックマット。
9. Ｃが６０°以上９０°以下である、
   請求項２〜８のいずれか１項に記載の護岸用ブロックマット。
10. Ａが５°以上４５°以下である、
    請求項２〜９のいずれか１項に記載の護岸用ブロックマット。
11. 河川の越流に対して堤内地側法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、
    側面視において前記越流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっている、
    護岸用ブロック。
12. 平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、
    前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、
    前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、
    前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、
    前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、
    （Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、
    請求項１１に記載の護岸用ブロック。
13. 河川の水流に対して法面を保護するために使用される護岸用ブロックであって、
    側面視において前記水流の下流側よりも上流側のほうが底面に向かって緩やかに先細りとなっており、
    平らな底面（１ｅ）と、上流側の端面（１ｄ）と、下流側の端面（１ｂ）と、前記端面（１ｄ）の上端から前記端面（１ｂ）に向かって伸びる傾斜面（１ａ）と、を備え、
    前記端面（１ｄ）の高さをＤ（ｍｍ）、
    前記端面（１ｂ）の高さをＢ＋Ｄ（ｍｍ）、
    前記端面（１ｄ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＣ（°）、
    前記傾斜面（１ａ）と前記底面（１ｅ）とのなす角度をＡ（°）とした場合、
    （Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）／（Ｂ＋Ｄ）が５０以下である、
    護岸用ブロック。
14. 請求項１若しくは２に記載の護岸用ブロックマット又は請求項１１若しくは１２に記載の護岸用ブロックが、河川の堤内地側法面に敷設されてなる、護岸構造。
15. 請求項３に記載の護岸用ブロックマット又は請求項１３に記載の護岸用ブロックが、河川の法面に敷設されてなる、護岸構造。