JP3297806B2 - 鋼製砂防ダム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート製ではな
く鋼製の砂防ダムに関し、特に、鋼製の支柱及び梁を格
子状に組み合わせて、水や土砂の一部を透過させるよう
にした鋼製砂防ダムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】山間部や中山間部では、土石流の発生を
防止するために所謂「砂防ダム」が建設されるが、近年
の砂防ダムは、コンクリートによって「閉鎖型」のもの
にすることよりも、鋼製管材を格子状に組み合わせるこ
とにより、例えば特許第２６０７３３６号公報等におい
て提案されているような「開放型」のものにすることが
多い。

【０００３】このように、砂防ダムを格子状とするの
は、次の理由による。 水や土砂をある程度透過させて、山腹や渓岸の崩壊原
因となる流木のそれ以上の流下を阻止する。 材料自重が小さく、堅固な地盤でなくとも設置でき
る。 材料の運搬が比較的容易であり、急山間地での施工も
可能である。 材料を工場で加工することができるため、気象に左右
されず、工期短縮を図ることができる。

【０００４】以上のような長所を有する格子状の砂防ダ
ムでは、例えば実開昭５３−４１８３３号公報に記載さ
れているような「ワイヤーロープ」、あるいは特開平７
−８２７２５号公報にて提案されているような「鋼管」
を利用して前記格子を構成するとともに、これらの「ワ
イヤーロープ」自体の撓み、あるいは「鋼管」自体の変
形や撓みによって、流木や大きな岩石が当たったときの
衝激を吸収するようにしたものである。

【０００５】このため、従来の砂防ダムにあっては、そ
の「ワイヤーロープ」や「鋼管」の土台に対する連結が
非常に堅固にしてあり、もし、これらの変形や撓み量が
ある限界を越えると、土台に対する固定部が破損してし
まい、折角の上記〜の長所が無くなってしまうとい
う問題があったのである。

【０００６】そこで本発明者は、格子状の砂防ダムにつ
いて、上記の〜の長所を生かしながら、さらに流木
等の当接時の衝激を十分に緩和するようにするにはどう
したらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本
発明を完成したのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋼製で格子
状となる砂防ダムの上記実状に鑑みてなされたものであ
り、その解決しようとする課題は、その衝激吸収能力を
さらに向上させることである。

【０００８】すなわち、まず請求項１に係る発明の目的
とするところは、流木や岩石等を堰止めたときの衝激吸
収を、前述した〜の効果を発生させる格子状という
基本構成を維持しながら効果的に行うことのできる鋼製
砂防ダムを簡単な構成によって提供することにある。

【０００９】また、請求項２に係る発明の目的とすると
ころは、上記請求項１の発明と同様な目的を達成できる
他、各梁と支柱間に生ずる衝激をも確実に吸収すること
ができるようにすることであり、請求項３に係る発明の
目的とするところは、請求項１または請求項２の発明に
ついて、その衝激吸収能力をさらに向上させることので
きる鋼製砂防ダムを提供することにある。

【００１０】そして、請求項４に係る発明の目的とする
ところは、上記請求項１〜３のいずれかに記載の発明と
同様な目的を達成することができる他、流木等をある程
度止めた後の水等の排出をその中央部分から行うように
して、山腹や渓岸の崩壊を防止することができるように
した鋼製砂防ダムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、まず請求項１に係る発明の採った手段は、後述す
る実施の形態の説明中において使用する符号を付して説
明すると、「鋼製の支柱１２及び梁１３の多数を格子状
に組み合わせて構成される鋼製砂防ダム１０において、
各梁１３の両端部に長さ方向の長穴１３ａを形成すると
ともに、地山側にコンクリート等によって収納部１１ａ
及びその中に立設した鋼棒１４を有する土台１１を形成
しておき、各梁１３の両端部を、その各長穴内１３ａに
鋼棒１４が挿入されるようにしながら、土台１１側の収
納部１１ａ内に収納し、各梁１３を土台１１内に立設し
た各支柱１２との交点部分で固定するようにしたことを
特徴とする鋼製砂防ダム１０」である。

【００１２】すなわち、この請求項１に係る鋼製砂防ダ
ム１０は地山側に形成した土台１１に対して多数の支柱
１２を設け、この支柱１２に多数の梁１３を連結するこ
とにより、図１に示すような格子状のものとしたもので
あるが、各梁１３の両端の長穴１３ａを土台１１に形成
した収納部１１ａ内の鋼棒１４に挿通して連結したもの
である。

【００１３】つまり、この鋼製砂防ダム１０では、各梁
１３の両端の固定を、地山側に固定した各鋼棒１４に対
して長穴１３ａを利用して行ったものであり、各梁１３
が流木や岩石によって衝激を受けたときに撓んだり曲が
ったりしたときの寸法変化を、その各長穴１３ａによっ
て吸収し得るようにしたものである。

【００１４】勿論、流木や岩石の当接によって変形する
前の各梁１３は、その両端の各長穴１３ａが、当該梁１
３の長手方向に沿って長く形成したものであるから、こ
れに挿通した鋼棒１４によって土台１１側に支持されて
いることは当然である。なお、土台１１の各収納部１１
ａは、図６にも示すように、上下が開放されたものとし
てあるから、各梁１３の端部の挿入を容易に行えるもの
であり、鋼棒１４の立設は勿論、これの長穴１３ａ内へ
の挿入も容易に行えるものである。

【００１５】また、この鋼製砂防ダム１０は長尺な支柱
１２及び梁１３を用意しておいて、これらをボルトによ
って連結したり、あるいは梁１３の長穴１３ａに鋼棒１
４を挿入するという手段で構成したものであることか
ら、各梁１３や支柱１２に対しては正確な寸法精度を必
要としないだけでなく、もし交換が必要となればそれぞ
れ簡単に取り外すことができるものとなっている。この
ため、その施工は勿論、交換作業も非常に簡単に行える
のである。

【００１６】従って、この請求項１の鋼製砂防ダム１０
は、その支柱１２及び梁１３によって形成した格子によ
って、水やこれとともに流れてきた土砂を下方へ流下さ
せ、格子目より大きな流木や岩石を堰止めて山腹や渓岸
の崩壊を防止して、大きな災害をもたらすような土石流
の発生を防止するのである。また、この鋼製砂防ダム１
０は、Ｈ型鋼体によって支柱１２や梁１３を構成するこ
とができるものであり、その施工が容易となっているだ
けでなく、施工コストの低減や工期の短縮が図られるの
である。

【００１７】さらに、この請求項１の鋼製砂防ダム１０
は、地山側に形成した土台１１に対する各梁１３の固定
を、その両端に形成した長穴１３ａに、土台１１上に立
設しておいた鋼棒１４を挿することにより行っているの
で、仮に梁１３が流木や岩石の当接によって変形して
も、各梁１３の土台１１に対する固定は各長穴１３ａの
長さ範囲内でなされるため、梁１３の端部や土台１１の
大きな破損にはならないのである。このため、この鋼製
砂防ダム１０は、その本来の機能、つまり前述の〜
の作用を長期間維持し得るものとなっているのである。

【００１８】上記の課題を解決するために、請求項２に
係る発明の採った手段は、上記請求項１に係る鋼製砂防
ダム１０について、「各梁１３と各支柱１２との固定
は、これらの間に弾性部材１５を介して行うようにした
こと」である。

【００１９】すなわち、この請求項２の鋼製砂防ダム１
０は、図３に示すように、Ｈ型鋼である支柱１２に対し
て、同じくＨ型鋼である梁１３を連結するにあたって、
支柱１２と梁１３との間、及び支柱１２とボルト等の間
に、合成ゴム板等の弾性部材１５を介在させてボルト等
によって固定したものである。

【００２０】各弾性部材１５は、流木や岩石によって支
柱１２または梁１３が受けた衝撃を吸収することになる
ものであり、これにより、梁１３または支柱１２側への
衝撃の伝幡を阻止するものである。つまり、この鋼製砂
防ダム１０においては、支柱１２または梁１３が受けた
衝撃の一部を各弾性部材１５によって吸収させるように
しているのであり、その衝撃が鋼製砂防ダム１０全体に
伝わらないようにしているのである。

【００２１】従って、この請求項２の鋼製砂防ダム１０
は、上記請求項１の鋼製砂防ダム１０と同様な機能を有
している他、その耐久性がより一層向上しているのであ
る。

【００２２】また、請求項３に係る発明の採った手段
は、上記請求項１または請求項２の鋼製砂防ダム１０に
ついて、「各支柱１２は、その各上端部が山側に向けて
傾斜させたこと」である。

【００２３】すなわち、この請求項３の鋼製砂防ダム１
０は、その各支柱１２を、図２及び図３に示したよう
に、その上端が上流側（山側）に傾斜するようにしたも
のであり、流木や岩石から受ける力の一部を地山側に向
かう分力とするものである。

【００２４】従って、この請求項３の鋼製砂防ダム１０
は、流木や岩石が地山を転げ落ちようとする力の一部
を、各支柱１２が土台１１側にしっかりと食い込むよう
な力に変換させることができて、剛性の高いものとなっ
ているのである。

【００２５】そして、上記課題を解決するために、請求
項４に係る発明の採った手段は、上記請求項１〜請求項
３のいずれかの鋼製砂防ダム１０について、「該鋼製砂
防ダム１０の正面からみたときの中央部分に位置する支
柱１２の上端が、左右両側のそれに比較して最も低くな
るようにして、各支柱１２上端によって描かれる線の中
央が下方に凹んだものとなるようにしたこと」である。

【００２６】すなわち、この請求項４の鋼製砂防ダム１
０は、図１に示すように、各支柱１２の内の中央になる
ものの高さを一番低くして、各支柱１２の上端を結んだ
図１中の二点鎖線にて示すように、各支柱１２の上端が
下方に凸となる曲線を描くように設定しているものであ
る。

【００２７】従って、この鋼製砂防ダム１０によれば、
仮にこれによって流木や岩石が大量に溜まってその背面
側が一杯になった場合、水等を当該鋼製砂防ダム１０の
中央から流すことになり、これにより山腹や渓岸の崩壊
を防止することができるものとなっているのである。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、以上のように構成した各請
求項に係る発明を、図面に示した実施の形態に従って説
明するが、この実施形態の鋼製砂防ダム１０は、上記各
請求項に係る発明の全てを実質的に含むものであるた
め、以下ではこの実施形態の鋼製砂防ダム１０を中心に
説明していくこととする。

【００２９】さて、図１には、完成した本発明に係る鋼
製砂防ダム１０の、上流側からみた正面図が示してあ
り、この鋼製砂防ダム１０は、流木や岩石が流れてきそ
うな谷間を遮切る状態で建設したものである。この鋼製
砂防ダム１０を建設するにあたっては、谷間を形成して
いる地山上に、コンクリートによって略Ｖ字状の土台１
１を形成する。この土台１１には、図２及び図３に示し
たように、各支柱１２の下端を収納して支持するための
固定溝１１ｂが形成してあり、また、図４〜図６に示し
たように、各梁１３の端部を収納するための収納部１１
ａがそれぞれ形成してある。

【００３０】土台１１に形成した収納部１１ａや固定溝
１１ｂ内には、図３及び図４に示したように、弾性部材
１５が内張りしてあり、この弾性部材１５により、支柱
１２の下端や各梁１３の両端が土台１１に対して与える
衝撃を緩らげるようにしてある。勿論、各梁１３の両端
が収納される収納部１１ａについては、その収納を容易
に行えるようにするために、図６に示したように、上面
と谷側面が開放されたものとしてある。特に、各収納部
１１ａについては、図６に示したように、後述する各梁
１３の両端を固定するための鋼棒１４が立設してある。

【００３１】支柱１２及び梁１３は、一般に市販されて
いるＨ型鋼を所定長に切断することにより形成したもの
であり、これらを格子状に組み合わせて形成した面が、
図１に示したように、谷を遮ぎることになるものであ
る。つまり、本発明に係る鋼製砂防ダム１０は、支柱１
２及び梁１３をＨ型鋼により構成したものであり、その
製造コストを低減しているだけでなく、急峻な山間地の
施工現場への搬入を容易に行えるようにしているもので
もある。

【００３２】また、これらのＨ型鋼からなる支柱１２及
び梁１３は、この一部に水抜穴が形成してあり、この水
抜穴によって、これらの支柱１２または梁１３に水が溜
まるのを防止するようにして、その防錆効果が高まるよ
うにしてある。

【００３３】Ｈ型鋼からなる各支柱１２は、その中央に
位置するものの上端が一番低くなるようにして、その両
側のものの上端が順次高くなるように設計したものであ
る。これにより、当該鋼製砂防ダム１０を正面からみた
場合、各支柱１２の上端を結んだ図１の仮想線にて示し
たように、中央部が一番低くて左右が立ち上がる曲線状
に各支柱１２の上端が並ぶことになり、当該鋼製砂防ダ
ム１０が流木や岩石によって目詰りした場合に、水等は
当該鋼製砂防ダム１０の中央部から流下して、山腹や渓
岸の崩壊を防止することになるものである。

【００３４】これらの支柱１２を土台１１に対して立設
するにあたって、図２中に示した角度θ、すなわち支柱
１２の水平面に対してなす角が、１：０．２の勾配（縦
方向１に対して、水平方向が０．２）に対応するように
設定してある。つまり、各支柱１２は、その上端が上流
側に傾斜するようにしてある。

【００３５】一方、Ｈ型鋼からなる各梁１３の両端に
は、図４〜図６に示したように、当該梁１３の長手方向
に沿った長穴１３ａが形成してあり、このこの長穴１３
ａ内には、図６に示したように、土台１１の収納部１１
ａ内に立設しておいた鋼棒１４が挿入されるのである。
つまり、各梁１３の地山側に対する取付けは、土台１１
の収納部１１ａ内に形成してある鋼棒１４を、当該梁１
３の両端に形成してある長穴１３ａ内に挿入するだけで
完成するものである。

【００３６】以上の梁１３及び支柱１２は、これを格子
状に組み合わせてその交点部分も互いに連結するのであ
るが、その連結は、図３及び図７に示したように行われ
る。すなわち、梁１３と支柱１２との間に弾性部材１５
を介在させるとともに、下の内側にも弾性部材１５を配
置しておいて、これらの梁１３及び支柱１２の交点部分
に形成しておいたボルト穴を利用して、梁１３、支柱１
２及び各弾性部材１５をボルトによって固定するのであ
る。

【００３７】なお、以上の梁１３や支柱１２は勿論、各
鋼棒１４についても防錆処理が施してあることは言うま
でもない。また、各支柱１２の下端については、コンク
リート等によってその固定溝１１ｂ内に固定するように
実施してもよいが、本実施形態の鋼製砂防ダム１０で
は、各梁１３の両端が土台１１側に連結してあり、これ
ら梁１３との交点部分について各支柱１２と連結してあ
るから、図３に示したように、特別な固定はなしていな
いものである。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳述したおとり、まず請求項１に
係る発明においては、上記実施形態にて例示した如く、
「鋼製の支柱１２及び梁１３の多数を格子状に組み合わ
せて構成される鋼製砂防ダム１０において、各梁１３の
両端部に長さ方向の長穴１３ａを形成するとともに、地
山側にコンクリート等によって収納部１１ａ及びその中
に立設した鋼棒１４を有する土台１１を形成しておき、
各梁１３の両端部を、その各長穴内１３ａに鋼棒が挿入
されるようにしながら、土台１１側の収納部１１ａ内に
収納し、各梁１３を土台１１に立設した各支柱１２との
交点部分で固定するようにしたこと」にその構成上の特
徴があり、これにより、流木や岩石等を堰止めたときの
衝激吸収を、前述した〜の効果を発生させる格子状
という基本構成を維持しながら効果的に行うことのでき
る鋼製砂防ダム１０を簡単な構成によって提供すること
ができるのである。

【００３９】また、請求項２に係る発明においては、上
記請求項１の鋼製砂防ダム１０について、「各梁１３と
各支柱１２との固定は、これらの間に弾性部材１５を介
して行うようにしたこと」にその構成上の特徴があり、
請求項３に係る発明においては、上記請求項１または請
求項２の鋼製砂防ダム１０について、「各支柱１２は、
その各上端部が山側に向けて傾斜させたこと」にその構
成上の特徴があり、これにより、請求項１または請求項
２の発明について、その衝激吸収能力をさらに向上させ
ることのできる鋼製砂防ダム１０を提供することができ
るのである。

【００４０】そして、請求項４に係る発明においては、
上記請求項１〜請求項３のいずれかの鋼製砂防ダム１０
について、「該鋼製砂防ダム１０の正面からみたときの
中央部分に位置する支柱１２の上端が、左右両側のそれ
に比較して最も低くなるようにして、各支柱１２上端に
よって描かれる線の中央が下方に凹んだものとなるよう
にしたこと」にその構成上の特徴があり、これにより、
上記各鋼製砂防ダム１０と同様な効果を発揮することが
できる他、流木等をある程度止めた後の水等の排出をそ
の中央部分から行うようにして、山腹や渓岸の崩壊を防
止することができるようにした鋼製砂防ダム１０を提供
することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼製砂防ダムの、山側からみた正
面図である。

【図２】同鋼製砂防ダムの中央縦断面図である。

【図３】図２に示した鋼製砂防ダムの下端部分を拡大し
て示した部分拡大断面図である。

【図４】各梁の両端部であって、土台側の収納部に立設
してある鋼棒との連絡状態を示す部分拡大横断面図であ
る。

【図５】図４中の１−１線に沿ってみた部分拡大縦断面
図である。

【図６】図５中の２−２線に沿ってみた部分縦断側面図
である。

【図７】同鋼製砂防ダムを構成している支柱と梁との交
点部分を示す部分拡大背面図である。

【符号の説明】

１０ 鋼製砂防ダム １１ 土台 １１ａ 収納部 １１ｂ 固定溝 １２ 支柱 １３ 梁 １３ａ 長穴 １４ 鋼棒 １５ 弾性部材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼製の支柱及び梁の多数を格子状に組み
   合わせて構成される鋼製砂防ダムにおいて、 前記各梁の両端部に長さ方向の長穴を形成するととも
   に、地山側にコンクリート等によって収納部及びその中
   に立設した鋼棒を有する土台を形成しておき、 前記各梁の両端部を、その前記各長穴内に前記鋼棒が挿
   入されるようにしながら、前記土台側の収納部内に収納
   し、前記各梁を前記土台に立設した前記各支柱との交点
   部分で固定するようにしたことを特徴とする鋼製砂防ダ
   ム。
2. 【請求項２】 前記各梁と各支柱との固定は、これらの
   間に弾性部材を介して行うようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の鋼製砂防ダム。
3. 【請求項３】 前記各支柱は、その各上端部が山側に向
   けて傾斜させたことを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の鋼製砂防ダム。
4. 【請求項４】 当該鋼製砂防ダムの正面からみたときの
   中央部分に位置する支柱の上端が、左右両側のそれに比
   較して最も低くなるようにして、各支柱上端によって描
   かれる線の中央が下方に凹んだものとなるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
   鋼製砂防ダム。