JP3620026B2 - 護床工ブロック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砂防ダムや落差工、帯工など河川構造物と現況河床との間等、水の流れによって局所的に洗掘されやすい部位に洗掘防止用として用いる護床工ブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川の護岸、護床工に使用されている資材には、様々な形状のコンクリートブロック、蛇カゴ系、木質材料系のタイプとそれらの組み合わせの複合タイプがある。それらは、河岸や河床の侵食防止を目的として、水の流れによって流失しない重量を有するように単位重量の確保や、組み合わせのタイプなどで群体を構成して河川の掃流力に抵抗している。
【０００３】
この前提の条件のもとに現在、希求されている生態系に配慮した護岸形態に対応すべく多孔質な構造体を付加している。
【０００４】
しかし、河川が本来もっている侵食、運搬、堆積のメカニズムに適応した河川構造物でなければ、河川生物の生息環境の保全、創出には充分でないことが判明しつつあり、特に魚介類等の底生動物の生息環境に欠かせない瀬と渕の消失は、河床の平坦化を招いた従来の治水対策の資材の機能にその原因があった。
【０００５】
図１７は従来一般的に行われている河川の護岸・護床工であり、図中ａは護岸工、ｂは法留工、ｃは護床工となる根固である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した護床工となる根固の大きさは、単体の底面積で１．０〜４．０ｍ^２程度と大きいため、出水時の乱流による局所的な洗掘に対して屈撓性が発揮しずらい。
【０００７】
そのため、図１８に示すように、底部設置面の河床が侵食されると護床工の根固ｃの下側にもぐり流が発生し、揚力が作用し、抗力を相殺して根固ｃの下側に洗掘凹部ｄが生じて護床工の流れやめくれ現象を発現させ、この現象が護床工全体に伝播する可能性があり、これにより河川構造物全体に悪影響を及ぼしかねない。
【０００８】
また、河川生態系の保全や創出に欠かせない川のもつ多様なメカニズムは、侵食、運搬、堆積の作用が連続して発現することによりなし得るが、今日、ダムや河川整備の進渉により、上流域からの土砂の供給が減少したために、下流域では、河川内に堆積している河床材だけが掃流されている。その結果、河床の岩盤化が進行し、多様な河床の形成が困難となっている。
【０００９】
さらに、河川構造物近傍の河床低下を招き、護岸工をはじめ、落差工、魚道工などに段差が生じ、構造物に空洞化を招き、魚類などの底生生物の移動障害にもなっている。
【００１０】
一方、水生の動植物は河床材の空隙を生息環境の場としているため、多孔質な機能を持たせた様々なタイプの護岸、護床工がある。
【００１１】
それらは、現況河床の空隙に類似させた、箱型の形状にした枠内に石を詰めた詰石タイプ、その他に植石タイプ、石張りタイプ、ポーラスコンクリートタイプ、蛇カゴタイプ、木質系の木工沈床タイプなどがある。
【００１２】
しかしこれらのどのタイプも枠等で規制され、あるいは固定されているため、水中に懸濁して流下する浮遊土砂や微細砂がこれら護床工の空隙を埋めた場合は、流水が沈降した土砂や微細粒子を除去して空隙を維持するように作用することは困難となっている。
【００１３】
そしてこの現状のまま経年すると多孔質な空間は閉塞し、平坦化した河床となり、生物のための多様な水辺空間の維持を阻害する要因となる。
【００１４】
更に、経済性から見ると、多孔質の材料として玉石等の自然石が使用されているが、今日、川にある材料は枯渇しているため、その使用も限定されている。そのために、他の産地より移入して施工しているが、これでは、現地の河床材料と相違するのみならず、他地域の環境破壊につながり、トータルコトスから見ると結果的に割高になっている。
【００１５】
本発明は上記のことに鑑みなされたもので、屈撓自由な構造となって、流水によって河床が局所的に洗掘を受けても、これに追随して屈撓して水圧を安定させて河床を保護できるようにした護床用ブロックを提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る護床工ブロックは、連結線の少なくとも一端に自然石あるいは擬石コンクリートブロック等の単位ブロックを連結してなる連結線付きブロックの多数を、それぞれの連結線を鎖の各環に連結してブドウの房状に形成し、これらの相互を連結して房状のかたまりになるようにした構成となっている。
【００１８】
また、上記した護床工ブロックにおいて、単位ブロックに穿設した貫通孔に連結線を挿通し、これの先端に抜け止め部材を固着して、あるいは単位ブロックに回転金具を固着し、この回転金具に連結線の端部を連結して連結線付きブロックを構成した。
【００１９】
【作 用】
連結線の先端に単位ブロックを連結してなる多数の連結線付きブロックが大きな自由度を有してブドウの房状のかたまりとなるように連結されて屈撓自由な護床工ブロックが構成される。そしてこの護床工ブロックを河床に設置することにより、各連結線付きブロックは屈撓して河床によくなじみ、洗掘が防止される。さらに、この護床工ブロックは河川の流速・流量・土砂移動を適度に抑制し、底生動・植物の生息環境を保全及び創出する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１から図１６に基づいて説明する。図中１は自然石あるいは擬石コンクリートブロック等の単位ブロックであり、この単位ブロック１をワイヤ等可撓性を有する連結線２の両端に連結して連結線付きブロック３を構成している。多数組の連結線付きブロック３が、それぞれの連結線２を鎖４の個々の環４ａに通すことにより、この各連結線付きブロック３が鎖４にブドウの房状に連結されて屈撓自由な護床工ブロック５となる。なお１つの環４ａに１本あるいは複数の連結線２を通してもよい。
【００２１】
単位ブロック１と連結線２との連結は図３、図４に示すように、単位ブロック１に穿設した孔６に連結線２を通し、これの先端にアンカブロック７を固着することにより行う。
【００２２】
図５、図６は単位ブロック１と連結線２の連結手段の第１の他の例を示すもので、単位ブロック１にアンカ付き回転金具８を打ち込み、これに連結線２の端部をくくり付けるようにしている。９はこのくくり付けるための連結金具である。
【００２３】
上記構成の護床工ブロック５は、鎖４に連結される連結線付きブロック３の数を適宜変えることによりこれの大きさを適宜変えられ、図８に示すように大きな群体とすることができる。
【００２４】
そしてこの護床工ブロック５は、河床１０に設置することにより、図９に示すように、各単位ブロック１は連結線２及び鎖４で拘束されながら、これらの自由度の範囲内で姿勢を変えておさまる。
【００２５】
上記護床工ブロック５は長い鎖４を用いてこれに多数組の連結線付きブロック３を連係して大きな群体としてもよいが、図１０に示すように、ある程度の大きさの護床工ブロック５を、それぞれの鎖４をシャックル１１を用いて複数連結することにより更に大きくしてもよい。
【００２６】
次に、上記構成の護床工ブロック５の使用状態を図１１から図１６にわたって説明する。
【００２７】
図１１、図１２は流れに沿って複数の護床工ブロック５をランダムに設置した状態である。この場合の水の流れは図１１に示すようになり、各護床工ブロック５に邪魔されてこれの上流側で分流すると共に、この護床工ブロック５の中を四方八方に分流、分散して流れ圧力が緩和される。
【００２８】
そしてこのときに、各護岸工ブロック５の上流側から両側にわたって水の流れにより局所的な洗掘が発生して渕１２ができると共に、各護床工ブロック５の下流側に上記渕１２の部分の土砂が堆積されて瀬１３ができる。そしてこのときの護床工ブロック５は上記上流側の局所的洗掘による変形に追随して屈撓して洗掘前面の単位ブロック１が流水に対峙して抵抗するため、護床工ブロック５の後部の間隙水圧を安定させ、設置底面の河床を保護するように機能する。
【００２９】
この河床保護機能の発現を利用し、護床工ブロック５をランダムに配置すれば、流水が護床工ブロック５に邪魔されて蛇行し、上記したように渕１２と瀬１３が創出することができる。
【００３０】
図１３、図１４は護床工ブロック５を現況河床１４に設置した状態を示す。この場合、護床工ブロック５を流れる流水に落差が生じ、これの下流側に局所的な洗掘による渕１２が生じ、この渕１２の下流側に瀬１３が生じる。
【００３１】
この場合も、護床工ブロック５は自由に変形して現況河床になじみ、上記渕１２の部分が大きく洗掘されるのが防止される。
【００３２】
また、各護床工ブロック５にて流水が分散し圧力が緩和されることにより、めくれ現象の要因である乱流も分散されて揚力が抑えられる。このことは、流水が弱まれば房状の護床工ブロック５中に微粒砂が沈降することを意味するが、護床工ブロック５は上記渕１２や瀬１３の発生によって変化する流況に応じて屈撓自由な柔構造体であるため一部の単位ブロック１は微動し、その結果、埋塞した単位ブロック１間の空隙に通水が起こり、浮き石構造体の機能が維持される。これにより、底生生物の生息環境が維持される。
【００３３】
この機能を応用することで、河川構造物の近傍の洗掘に対し、河相に類似した粒度・分布を組成させることも可能となり、平常時の流水に対し表層部の単位ブロック１間にある空隙に堆積作用を促し、洪水時にあっては、表層部の沈降物は掃流されるが、低層部は流水の圧力が低減されるため現況河床を撹乱することなく河床材と同化して安定する。
【００３４】
図１５、図１６はこの浮き構造体の機能を応用した場合を示すもので、護床工ブロック５を既設構造物である落差工１５の下流側に設置した状態であり、護床工ブロック５は落差工１５からの流れを緩和すると共に、河床の変形に追随して自由に屈撓変形して河床材と同化して安定し、構造物である落差工１５の近傍に発生する洗掘が防止される。なお、図１５において１６は魚道工、１７は従来の護床工を示す。
【００３５】
この使用例にあっては、落差工１５の下端部に発生する洗掘が防止される。
【００３６】
上記各実施の形態では、護床工ブロック５を構成する連結線付きブロック３は、２個の単位ブロック１を連結線２にて連結した例を示したが、これは図７に示した第２の他例のように、連結線２の一端にのみ単位ブロック１を連結して連結線付きブロック３ａを構成し、この連結線はブロック３ａの連結線２の他端を鎖４の環４ａに結び付けるようにしてもよい。
【００３７】
上記連結線２は可撓性を有するものであれば材質は問わないが、防腐処理したステンレスワイヤ等耐久性を有するものが好ましい。
【００３８】
また、連結線付きブロック３，３ａの連結線２の長さはランダムにすることにより、護床工ブロック５に房状に連結される単位ブロック１の配置が画一的にならず、これを河床に設置したときに、多様な多孔質空間ができると共に、現地河床材となじみよく設置される。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、護床工ブロックを構成する多数の単位ブロックはブドウの房状に極めて高い自由度をもって房状のかたまりとなるように連結されることにより、屈撓自由なかたまり構造となり、これを河床に配置することにより、ブロックの上流側が流水によって局所的に洗掘されても、護床工ブロックは上記河床の変形に追随して屈撓して洗掘前面のブロックが流水に対峙して抵抗するため、護床工ブロックの各単位ブロック間の間隙水圧が安定されて設置底面の河床が保護される。
【００４０】
そしてこの機能の発現を利用して、本発明に係る護床工ブロックを河床にランダムに配置することにより、流水がこの護床工ブロックに妨げれて蛇行して、これの周囲に渕と瀬が創出される。
【００４１】
また、河川改修によって河岸を直線化したり、河床を平坦化した場合でも、本発明に係る護床工ブロックを用いることにより安全度を確保し、多様な河床を形成することができる。
【００４２】
また、自然石や擬石コンクリートブロックがブドウの房状に連係されているため、生物の生息環境に欠かせない多孔質な空間も極めて多数確保されて良好な生物の生息環境を提供することができる。
【００４３】
さらに、河岸に設置した場合は、多様な水辺が形成され、植物の活着に空隙を提供し、土砂の堆積を促して植物の繁茂が促進される。
【００４４】
そしてさらに、落差工等の河川構造物と現況河床に洗掘により落差が生じた場合に、この部分に本発明に係る護床工ブロックを積層設置することにより、これが現況河床になじみおさまり、構造物の維持、保全と底生動物の移動を容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る護床工ブロックの一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】連結線付きブロックの一例及び鎖との連係状態を示す斜視図である。
【図４】連結線の端部を示す斜視図である。
【図５】連結線付きブロックの第１の他例及び鎖との連係状態を示す斜視図である。
【図６】連結部の端部の他例を示す斜視図である。
【図７】連結線付きブロックの第２の他例及び鎖との連係状態を示す斜視図である。
【図８】護床工ブロックの積層状態を示す平面図である。
【図９】護床工ブロックの積層状態を示す断面図である。
【図１０】複数の護床工ブロックを連係した状態を示す斜視図である。
【図１１】複数の護床工ブロックを河床に設置した状態を示す平面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】護床工ブロックを傾斜した河岸に設置した状態を示す平面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図である。
【図１５】護床工ブロックを既設構造物の洗掘箇所に設置した状態を示す平面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ断面図である。
【図１７】従来の護床・根固の構成を示す断面図である。
【図１８】従来の護床・根固構造における洗掘状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…単位ブロック、２…連結線、３，３ａ…連結線付きブロック、４…鎖、４ａ…環、５…護床工ブロック、６…孔、７…アンカブロック、８…回転金具、９…連結金具、１０…河床、１１…シャックル、１２…渕、１３…瀬、１４…傾斜した河床、１５…落差工、１６…魚道工、１７…従来の護床工。

Claims (3)

1. 連結線の少なくとも一端に自然石あるいは擬石コンクリートブロック等の単位ブロックを連結してなる連結線付きブロックの多数を、それぞれの連結線を鎖の各環に連結してブドウの房状に形成し、これらの相互を連結して房状のかたまりになるようにしたことを特徴とする護床工ブロック。
2. 単位ブロックに穿設した貫通孔に連結線を挿通し、これの先端に抜け止め部材を固着して連結線付きブロックを構成したことを特徴とする請求項１記載の護床工ブロック。
3. 単位ブロックに回転金具を固着し、この回転金具に連結線の端部を連結して連結線付きブロックを構成したことを特徴とする請求項１記載の護床工ブロック。

Images