JP2023072119A - 土砂受け止め装置及び斜面整形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】斜面の整形に際してこぼれ落ちる土砂の堆積や散乱を抑制し、安全性の向上を図るとともに、土砂清掃に係る効率の向上を図る。【解決手段】斜面２に設置されて下方に移動する土砂Ｓを受け止める土砂受け止め装置１０が、土砂Ｓが入る開口部２０ａと、土砂Ｓが収容される収容部２０ｂと、を有する箱形の本体部２０と、門型に形成されて本体部２０の上面よりも上方に突出して設けられた取手部３０と、本体部２０の下面から下方に突出して設けられて斜面２に差し込まれる差込突部４０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、土砂受け止め装置及び斜面整形方法に関する。

従来、斜面造成工事等における法面を一定の法角度で盛土造成する場合、掘削機械であるバックホウを、造成地盤における法肩又は法尻へ走行させ、そのアームの先端に取り付けられた盛土法面造成用土羽バケット（以下、バケット）によって盛土を施してから、この盛土による法面を、バケットを利用して一定の法角度に整形し、仕上げている。この仕上げに際しては、バックホウにおけるアームの操作によって、盛土法面をバケットの平滑な底盤部で叩いたり底盤部を押し付けたりすることによって土砂を締め固めている。
特許文献１に記載の技術においては、バケットによって傾斜面の盛土を行ってから、この盛土による法面に、バケット本体の底盤部を押し付けた後、その後部に取り付けられた振動発生装置によって振動を発生させ、盛土の土砂をより締め固めるようにしている。

実開平７－３５５５３号公報

ところが、盛土法面等の斜面をバケットの平滑な底盤部で叩いたり底盤部を押し付けたりして仕上げ整形すると表層の土砂がこぼれ落ちる場合がある。こぼれ落ちた土砂は、法尻や法尻周辺の側溝に堆積したり、法尻周辺の道路に散乱したりする。そして、こぼれ落ちた土砂の清掃には多くの時間と人員を要する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、斜面の整形に際してこぼれ落ちる土砂の堆積や散乱を抑制し、安全性の向上を図るとともに、土砂清掃に係る効率の向上を図ることである。

また、盛土法面等の斜面の仕上げ整形は、丁張の勾配にしたがって所定の角度になるよう施工されるが、丁張と丁張の間の丁張がない区間においてはバックホウを操縦するオペレーターの技量に頼るところが大きく、法面の仕上がりがオペレーターの技量に依存するという問題もあった。
本発明のその他の課題は、斜面の整形に際してのオペレーターの技量への依存度を低減し、斜面造成工事における施工難易度を下げることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、斜面に設置されて下方に移動する土砂を受け止める土砂受け止め装置であって、
前記土砂が入る開口部と、前記土砂が収容される収容部と、を有する箱形の本体部と、
門型に形成されて前記本体部の上面よりも上方に突出して設けられた取手部と、
前記本体部の下面から下方に突出して設けられて前記斜面に差し込まれる差込突部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の土砂受け止め装置において、
前記本体部は、前記収容部の天面を構成するとともに前記開口部の上縁を構成する上面板部と、前記収容部の底面を構成するとともに前記開口部の下縁を構成する下面板部と、を備えており、
前記取手部は、前記上面板部を厚み方向に貫通するとともに前記上面板部に接合され、下端部が、前記下面板部に接合されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の土砂受け止め装置において、
前記取手部のうち前記本体部の上面よりも上方に位置する部位である上方部位は、前記本体部の上面に対して角度調整可能に構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、斜面の整形を行う際に、請求項３に記載の土砂受け止め装置を用いて前記斜面の角度を確認する方法であって、
前記取手部の前記上方部位を、前記土砂受け止め装置を前記斜面に設置したときに鉛直向きとなるように角度調整しておき、
前記上方部位が角度調整された状態の前記土砂受け止め装置を前記斜面に設置することを特徴とする。

本発明によれば、斜面の整形に際してこぼれ落ちる土砂の堆積や散乱を抑制し、安全性の向上を図るとともに、土砂清掃に係る効率の向上を図ることができる。
また、斜面の整形に際してのオペレーターの技量への依存度を低減し、斜面造成工事における施工難易度を下げることができる。

土砂受け止め装置を用いて斜面を整形する形態を示す側面図である。 土砂受け止め装置についての説明図である。 角度調整可能な取手部を備えた土砂受け止め装置についての説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１において符号１０は、土砂受け止め装置を示す。この土砂受け止め装置１０は、盛土１等の斜面（法面）２に設置されて、斜面２の仕上げ整形時などにおいて下方に移動する土砂Ｓを受け止めるための箱形の装置である。
なお、本実施形態における土砂受け止め装置１０は、盛土１の斜面２の仕上げ整形時に用いられるものであるとするが、これに限られるものではなく、切土の斜面の仕上げ整形時に用いられてもよいし、自然斜面の表層整形時に用いられてもよい。

土砂受け止め装置１０は、当該土砂受け止め装置１０の長さ方向が、斜面２の幅方向と揃う状態で斜面２に設置され、かつ、設置されたときに法肩側が開口している状態となるように形成されている。
また、斜面２への土砂受け止め装置１０の設置は、斜面２の仕上げ整形を行うためのバックホウ、ショベルカー、パワーショベル等と呼称される重機５によって行われる。

ここで、重機５は、アームの先端に取り付けられたバケット６を備えている。バケット６は、法面造成用の土羽バケットとされており、平滑な底盤部６ａを有する。
斜面２の仕上げ整形時には、底盤部６ａで斜面２を叩いたり押し付けたりして圧力を加え、斜面２の表層を締め固めるようにする。その際に、土砂Ｓが、下方（法尻）に向かってこぼれ落ちる場合があり、土砂受け止め装置１０が設置されていないと、土砂Ｓは、法尻や法尻周辺の側溝３に堆積したり、法尻周辺の道路４に散乱したりする。
土砂受け止め装置１０は、このような土砂Ｓを受け止めて、土砂受け止め装置１０よりも下方にこぼれ落ちないようにすることができる。

このような土砂受け止め装置１０は、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、箱形の本体部２０と、取手部３０と、差込突部４０と、を備える。
なお、土砂受け止め装置１０は、全体が金属製（例えば鋼製）である。

本体部２０は、土砂Ｓが入る開口部２０ａと、開口部２０ａから入った土砂Ｓが収容される収容部２０ｂと、からなる。つまり、開口部２０ａとは、土砂Ｓの入口である空間を指し、収容部２０ｂとは、開口部２０ａの奥にある収容空間を指しており、これら開口部２０ａと収容部２０ｂは一体である。
開口部２０ａは、本体部２０のうち、土砂受け止め装置１０が斜面２に設置されたときに法肩側に向けられる面に形成されている。

このような本体部２０は、上面板部２１と、下面板部２２と、左右の側面板部２３と、背面板部２４と、仕切板部２５と、を備える。
なお、各板部２１，２２，２３，２４，２５は、ある程度の厚みを持った鋼板であり、

上面板部２１は、下面が、収容部２０ｂの天面を構成するとともに、一縁部が、開口部２０ａの上縁を構成する板部分である。
また、上面板部２１の上面は、本体部２０全体の上面を構成している。

下面板部２２は、上面が、収容部２０ｂの底面を構成するとともに、一縁部が、開口部２０ａの下縁を構成する板部分であり、上面板部２１と平行に配置される。
また、下面板部２２の下面は、本体部２０全体の下面を構成しており、土砂受け止め装置１０が斜面２に設置されたときに斜面２に接する。

左右の側面板部２３は、一側面（内側面）が、収容部２０ｂの内側面を構成するとともに、一縁部が、開口部２０ａの側縁を構成する板部分であり、本体部２０全体の両側面を構成している。すなわち、一方の側面板部２３は、上面板部２１の長さ方向一端部と下面板部２２の長さ方向一端部とを連結し、他方の側面板部２３は、上面板部２１の長さ方向他端部と下面板部２２の長さ方向他端部とを連結している。
左右の側面板部２３の各々は、対称的な台形状に形成されている。各側面板部２３における上底（上端縁）と下底（下端縁）は平行に配置されており、開口部２０ａ側の一縁部とその反対側の他縁部は、非対称的な角度に設定されている。

背面板部２４は、開口部２０ａの反対側面を構成する板部分であり、上面板部２１の他縁部と、下面板部２２の他縁部と、左右の側面板部２３の他縁部に対して一体に接合されている。背面板部２４が設けられることで、本体部２０は、法肩側に向けられる面のみが開口した状態となる。

仕切板部２５は、上端部が、上面板部２１の下面に接合され、下端部が、下面板部２２の上面に接合され、他縁部が、背面板部２４に接合されて、収容部２０ｂを複数の部屋に仕切るための板部分であり、左右の側面板部２３と平行に配置される。
本実施形態においては、３枚の仕切板部２５が収容部２０ｂ内に配置されており、収容部２０ｂを４つの部屋に仕切っている。なお、これら３枚の仕切板部２５と左右の側面板部２３は、略等しい間隔で配置されている。

取手部３０は、門型に形成されて本体部２０の上面よりも上方に突出して設けられている。門型に形成されているため、取手部３０は、横方向に配置される横フレーム３１と、当該横フレーム３１の長さ方向一端部及び他端部に接合された左右一対の縦フレーム３２と、を備える。
なお、門型に形成された本実施形態の取手部３０は略コ字型となっているが、これに限られるものではなく、上弦が湾曲した状態のアーチ型であってもよい。

取手部３０は、本体部２０の上面板部２１を厚み方向に貫通するとともに上面板部２１に一体的に固定され、下端部３２ａが、本体部２０の下面板部２２に一体的に固定されている。
より詳細に説明すると、本体部２０の上面板部２１のうち一対の縦フレーム３２が配置される位置には切欠部２１ａ（貫通孔でもよい）が形成されており、一対の縦フレーム３２は、当該切欠部２１ａに通された状態となっている。
そして、一対の縦フレーム３２のうち本体部２０の上面板部２１に接する部分は、上面板部２１に対して溶接等により接合されて固定されている。
また、取手部３０全体の下端部でもある一対の縦フレーム３２の下端部３２ａは、本体部２０の下面板部２２に対して溶接等により接合されて固定されている。
これにより、取手部３０は、中央部と下端部が本体部２０と一体的に接合されることになるので、本体部２０に対する取付強度は高い状態となる。

一対の縦フレーム３２の各々は、本体部２０の仕切板部２５に隣接し、仕切板部２５に沿って配置された状態となっている。このように配置された一対の縦フレーム３２は、仕切板部２５に対して溶接等により接合されて固定されてもよい。
本体部２０のうち仕切板部２５が溶接されて固定された箇所は剛性が高くなっており、そのような箇所の近傍に一対の縦フレーム３２が配置されて、本体部２０に対して溶接等により接合されて固定されているので、取手部３０の、本体部２０に対する取付強度は極めて高い状態となる。

差込突部４０は、本体部２０における下面板部２２の下面から下方に突出して設けられて斜面２に差し込まれる突起（スパイク、爪）である。差込突部４０は、上部が柱状に形成されており、下部が、先端に向かうにつれて徐々に鋭くなるように形成されている。そのため、斜面２に差し込みやすくなっている。
なお、本実施形態の差込突部４０は２本であり、本体部２０の長さ方向両端部に配置されている。また、これら２本の差込突部４０は、下面板部２２のうち開口部２０ａ側に配置されている。ただし、これに限られるものではなく、より本数が多くてもよいし、本体部２０における下面板部２２の下面であれば、別の箇所に配置されてもよい。

以上のように構成された土砂受け止め装置１０は、本体部２０の上面と取手部３０の横フレーム３１との間に、重機５のバケット６が差し込まれて持ち上げられる。斜面２に設置されるときは、土砂受け止め装置１０の長さ方向が斜面２の幅方向と揃う状態で、かつ開口部２０ａが法肩側を向くように設置される。差込突部４０は、土砂受け止め装置１０の自重によって斜面２に対して自然に差し込まれることとなる。
なお、本実施形態においては重機５によって土砂受け止め装置１０が持ち上げられて設置されるものとしたが、クレーン等の重機によって吊り上げて設置されるものとしてもよい。また、重機５は、造成地盤における法肩に配置されるものとするが、法尻に配置されて、土砂受け止め装置１０の設置作業を行うようにしてもよい。

斜面２の仕上げ整形を行う際は、造成地盤における法肩に配置された重機５のアーム先端に取り付けられたバケット６によって盛土を施してから、この盛土による斜面２を、バケット６を利用して一定の法角度に整形して仕上げる。この仕上げに際しては、上記のように、アームの操作によって、斜面２をバケット６の平滑な底盤部６ａで叩いたり底盤部６ａを押し付けたりすることによって土砂を締め固めている。
このような斜面２の仕上げ整形時において法尻側にこぼれ落ちる土砂Ｓは、斜面２の途中に設置された土砂受け止め装置１０によって受け止められる。

なお、複数の土砂受け止め装置１０を、斜面２の幅方向に沿って並べ、幅広い範囲で土砂Ｓを受け止められるようにしてもよい。

本実施形態によれば、以下のような優れた効果を奏する。
すなわち、斜面２に設置されて下方に移動する土砂Ｓを受け止める土砂受け止め装置１０が、土砂Ｓが入る開口部２０ａと、土砂Ｓが収容される収容部２０ｂと、からなる箱形の本体部２０と、門型に形成されて本体部２０の上面よりも上方に突出して設けられた取手部３０と、本体部２０の下面から下方に突出して設けられて斜面２に差し込まれる差込突部４０と、を備えるので、土砂受け止め装置１０を斜面２の途中に容易に設置できるとともに、斜面２のうち、土砂受け止め装置１０よりも上方に位置する部位の仕上げ整形時において下方に移動する土砂Ｓを受け止めることができる。これにより、斜面２の整形に際してこぼれ落ちる土砂Ｓの堆積や散乱を抑制し、安全性の向上を図るとともに、土砂清掃に係る効率の向上を図ることができる。さらに、落下エネルギー（落下距離）が大きくなる前に土砂Ｓを受け止めることで、土砂受け止め装置１０が斜面２の下方にずり落ちることを防ぐことができるので、土砂受け止め装置１０の転落防止用の大掛かりな固定を必要としない。

また、取手部３０は、本体部２０の上面板部２１を厚み方向に貫通するとともに上面板部２１に接合され、下端部３２ａが、下面板部２２に接合されているので、本体部２０に対する取手部３０の取付強度は高い状態となる。これにより、取手部３０を用いて土砂受け止め装置１０を持ち上げて設置する際の安全性を向上できる。

〔変形例〕
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、変形例について説明する。以下に挙げる変形例は可能な限り組み合わせてもよい。また、以下の各変形例において、上述の実施形態と共通する要素については、共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。

上記の実施形態において取手部３０は、可動機構を備えるものでないが、本変形例における取手部３０のうち本体部２０の上面よりも上方に位置する部位である上方部位３０ａは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、本体部２０の上面に対して角度調整可能に構成されている。

より詳細に説明すると、上記の上方部位３０ａは、横フレーム３１と、当該横フレーム３１の長さ方向一端部及び他端部に接合された左右一対の第一縦フレーム３２１と、これら左右一対の第一縦フレーム３２１の各々と回転軸部３２３を介して連結された第二縦フレーム３２２と、を備える。換言すれば、横フレーム３１と一対の第一縦フレーム３２１は門型を成しており、その下端部が、一対の第二縦フレーム３２２と回転可能に連結された状態となっている。

本変形例における一対の第二縦フレーム３２２は、上記の実施形態における一対の縦フレーム３２と同様に、本体部２０の上面板部２１を厚み方向に貫通するとともに上面板部２１に一体的に固定され、下端部が、本体部２０の下面板部２２に一体的に固定されているものとする。ただし、これに限られるものではなく、本体部２０の上面板部２１を貫通せず、上面板部２１の上面に一体的に固定されるだけの構成でもよい。

回転軸部３２３は、ボルトによって構成されており、本体部２０に接合された一対の第二縦フレーム３２２に対する一対の第一縦フレーム３２１の角度は、回転軸部３２３を回転中心として調整される。角度が決まったら、ボルトである回転軸部３２３にナットを設けて締め付けることにより、本体部２０に接合された一対の第二縦フレーム３２２に対する一対の第一縦フレーム３２１の位置を固定することができる。
なお、第一縦フレーム３２１と第二縦フレーム３２２は、互いに接する面を有し、これらの面には、ローレット加工が施されてもよいし、ローレット加工よりも段差の大きい凹凸が形成されてもよい。

そして、このように取手部３０の上方部位３０ａが、本体部２０の上面に対して角度調整可能に構成されていると、斜面２の整形を行う際に、土砂受け止め装置１０を用いて斜面２の角度を確認することができる。つまり、斜面２の角度が計画どおりに造成されているか否かを確認することができる。

図３（ａ）に示す斜面２は、高さと底辺の比率が１：１である勾配となっており、この斜面２に設置される土砂受け止め装置１０の取手部３０における上方部位３０ａ（すなわち、第一縦フレーム３２１）は、土砂受け止め装置１０を斜面２に設置したときに鉛直向きとなるように予め角度調整されている。より具体的には、一対の第一縦フレーム３２１は、本体部２０の上面に対して４５度（１３５度）の角度に調整されている。

図３（ｂ）に示す斜面２は、高さと底辺の比率が１：１．５である勾配となっており、この斜面２に設置される土砂受け止め装置１０の取手部３０における上方部位３０ａ（すなわち、第一縦フレーム３２１）は、土砂受け止め装置１０を斜面２に設置したときに鉛直向きとなるように予め角度調整されている。より具体的には、一対の第一縦フレーム３２１は、本体部２０の上面に対して約５５度（約１２５度）の角度に調整されている。

図３（ａ），（ｂ）に示す例のいずれの場合であっても、斜面２の角度が計画どおりに造成されていれば、上方部位３０ａが角度調整された状態の土砂受け止め装置１０を斜面２に設置したときに上方部位３０ａは、鉛直に立った状態となる。一方、斜面２の角度が計画どおりに造成されていないと、上方部位３０ａは、鉛直よりも傾いた状態となる。

斜面２の角度が計画どおりに造成されているか否かを確認するときは、上方部位３０ａが角度調整された状態の土砂受け止め装置１０を斜面２に設置し、土砂受け止め装置１０を横から見るようにする（測量してもよい）。そして、このように横から見れば、例えば丁張と丁張の間の丁張がない区間でも、上方部位３０ａが鉛直であるか否かが容易に判明することとなる。

本変形例によれば、上方部位３０ａが角度調整された状態の土砂受け止め装置１０を斜面２に設置し、上方部位３０ａが鉛直であるか否かを確認するだけで、斜面２の角度が計画どおりに造成されているか否かを確認することができるので、斜面２の整形に際してのオペレーターの技量への依存度を低減することができ、斜面造成工事における施工難易度を下げることができる。

さらに、本変形例によれば、取手部３０の上方部位３０ａが、本体部２０の上面に対して角度調整可能に構成されているので、本体部２０の上面と横フレーム３１との間にバケット６を差し込み、重機５によって土砂受け止め装置１０を持ち上げて斜面２に設置する場合に、一対の第二縦フレーム３２２に対する一対の第一縦フレーム３２１の角度によっては、バケット６を取手部３０に引っ掛けやすくすることが可能となる。これにより、土砂受け止め装置１０を斜面２の途中に容易に設置できる。

Ｓ 土砂
１ 盛土
２ 斜面（法面）
３ 側溝
４ 道路
５ 重機
６ バケット
６ａ 底盤部
１０ 土砂受け止め装置
２０ 本体部
２０ａ 開口部
２０ｂ 収容部
２１ 上面板部
２１ａ 切欠部
２２ 下面板部
２３ 側面板部
２４ 背面板部
２５ 仕切板部
３０ 取手部
３０ａ 上方部位
３１ 横フレーム
３２ 縦フレーム
３２ａ 下端部
３２１ 第一縦フレーム
３２２ 第二縦フレーム
３２３ 回転軸部
４０ 差込突部

Claims (4)

1. 斜面に設置されて下方に移動する土砂を受け止める土砂受け止め装置であって、
   前記土砂が入る開口部と、前記土砂が収容される収容部と、からなる箱形の本体部と、
   門型に形成されて前記本体部の上面よりも上方に突出して設けられた取手部と、
   前記本体部の下面から下方に突出して設けられて前記斜面に差し込まれる差込突部と、を備えることを特徴とする土砂受け止め装置。
2. 前記本体部は、前記収容部の天面を構成するとともに前記開口部の上縁を構成する上面板部と、前記収容部の底面を構成するとともに前記開口部の下縁を構成する下面板部と、を備えており、
   前記取手部は、前記上面板部を厚み方向に貫通するとともに前記上面板部に接合され、下端部が、前記下面板部に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の土砂受け止め装置。
3. 前記取手部のうち前記本体部の上面よりも上方に位置する部位である上方部位は、前記本体部の上面に対して角度調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の土砂受け止め装置。
4. 斜面の整形を行う際に、請求項３に記載の土砂受け止め装置を用いて前記斜面の角度を確認する方法であって、
   前記取手部の前記上方部位を、前記土砂受け止め装置を前記斜面に設置したときに鉛直向きとなるように角度調整しておき、
   前記上方部位が角度調整された状態の前記土砂受け止め装置を前記斜面に設置することを特徴とする斜面整形方法。

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