JP4206360B2 - 谷止工 - Google Patents

Description

本発明は、山間地等の沢、河川、山腹傾斜面等において、特に降雨時等に発生し易い土石流、土砂崩れ等を阻止するために、山間地の沢、河川、山腹傾斜面等に構築される土石流防止ダム（以下、「谷止工」と言う。なお、上流壁及び下流壁を有する構造であるので「ダブルウォールダム」とも言う。）に関する。

従来、山腹斜面などの傾斜面で発生する土砂崩れ、地滑り、土石流等を堰き止める土石流防災堰は知られている（特許文献１参照）。又、コンクリートをパイプ内に充填して構築するダムは知られている（特許文献２参照）。さらに、鋼製の部材を組み立てて構築する砂防ダムは知られている（特許文献３、４参照）。
特開２００１−２０７４３１号公報 特開平７−３７４９号公報 特開昭５７−２９７１７号公報 特開２００２−３２７４２４号公報

従来のダムにおいて、ダム本体をコンクリート、鋼製のフレーム、矢板等の材料を利用しているものでは、次のような問題点がある。即ち、これらの材料を使用すると、資材の運搬も大変であり、施工にも重機等が必要で、作業が大がかりとなり、運搬費や施工費が高くなり、運搬や作業性の悪い山間地の沢等の現場で施工しにくい。

特に、コンクリートのフレームは、コンクリートの充填作業に重機が必要であり、その作業自体にも手間がかかる。鋼製のフレームや矢板を使用するとその組み立て作業（ボルト等による固定作業等）に手間がかかり施工性が悪い。

さらに、上述のコンクリート、鋼製のフレーム、矢板等の材料を使用するダムは、壁面部に植生マットや間伐材等を付設できる構造ではない等、そのバリエーションに乏しい。又、これらのダムでは、山間地の景観に必ずしもマッチしない。その他、ダムでは自在枠を利用する構造のものがあるが、壁面部の構造や材料の選定については比較的自由であるが、コストは高い。さらに、自在枠を使用するものでは、土石流衝撃力等の外力に対して強度が十分ではない。

本発明は上記課題を解決するために、上流壁と、下流壁と、前記上流壁と下流壁との間に構築された中詰構造体とを備えた谷止工であって、前記上流壁は、土石流の流れを横切る方向に一定の間隔で起立して固定された複数の上流側鉄筋と、該上流側鉄筋に差し込まれ該該上流側鉄筋の上流側又は下流側に配置された上流側エキスパンドメタル又は餅網から成る上流側壁面とを有し、前記下流壁は、土石流れを横切る方向に一定の間隔で起立して固定された複数の下流側鉄筋と、該下流側鉄筋に差し込まれ該下流側鉄筋の上流側又は下流側に配置された下流側エキスパンドメタル又は餅網から成る下流側壁面とを有し、前記中詰構造体は、前記上流壁と下流壁との間に敷設された餅網材と該餅網材の上に詰め込まれた中詰材から成る中詰層が多層に積み重ねられて構築されたものであることを特徴とする谷止工を提供する。

前記上流側エキスパンドメタル又は餅網及び下流側エキスパンドメタル又は餅網は、一方向に折られた構成又は一方向に折られてからさらに逆方向に折り返された構成の上下端部を有して全体として断面がほぼＵ字型に形成されており、該上下端部を前記上流側鉄筋及び下流側鉄筋に差し込んで取り付けることを特徴とする。

前記餅網材は、前記上流壁と下流壁との間において上下流方向に１又は２以上敷設されており、前記餅網材の少なくとも上流端又は下流端が上流側鉄筋又は下流側鉄筋に差し込んで取り付けられていることを特徴とする。

前記下流側壁面の外側に間伐材又は板から成る壁面材を取り付けたことを特徴する。

前記中詰材は、土砂、礫又はソイルセメント等を使用することが好ましい。

本発明に係る谷止工は、次のような効果が生じる。
（１）本発明に係る谷止工の上流壁及び下流壁は、エキスパンドメタル又は餅網を上流側鉄筋、下流鉄筋に差し込むだけで取り付けることができるので、
イ．施工が簡単で、
ロ．取付けのためのボルト等の部材が不要であり、
ハ．鋼矢板を用いた壁面に比較するとコスト低減可能である。

（２）本発明の谷止工は、その本体は高価な鋼製のフレームや矢板、或いは重いコンクリートパネル等を利用するものではなく、鉄筋、エキスパンドメタル、餅網材等の低価で、軽量で運搬しやすい資材で構築でき、しかも中詰材は種類を選ばず施工現場で発生する土砂等も利用できるから、
イ．資材の運搬がし易く、
ロ．運搬に要する重機が不要であり、
ハ．材料費、運搬費用が低減でき、
ニ．現場の発生土砂等（廃材等）の処理に要する費用が不要となり、
ホ．比較的アクセスしにくい山間地等にも搬入でき施工も可能である。

（３）本発明の谷止工は、上述のとおり、鉄筋、エキスパンドメタル、餅網材等の軽量な材料で構築されるにもかかわらず、複数本の上流側鉄筋、下流側鉄筋でエキスパンドメタル又は餅網から成る壁面を下流側又は上流側から支持しているので、土石流の衝突、中詰材（中詰土砂等）の土圧等の外力に対しても十分な強度を発揮することができる。

（４）エキスパンドメタル、吸い出し防止材及び餅網材等を利用したので、構造全体が軽くなるが、上述のとおり強度も十分発揮でき、中詰材の流出が防止できる。

（５）本発明の谷止工は、その本体は矢板やコンクリートパネル等を利用するものではないので、山間地の景観を損なうことなく、しかも例えば、下流側壁面部に植生マットや、間伐材、板（例．化粧パネル、トタン板等）等の材料で形成した壁面材を付設するなどのオプションが可能であるから、必要に応じて、山間地の景観に積極的に適合させることができる。

本発明に係る谷止め工を実施するための最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。

図１（ａ）は、本発明に係る谷止工の全体構成の断面図であり、図２は本発明に係る谷止工の全体構成を説明する斜視図である。図１（ａ）、２において、本発明に係る谷止工１の基本的な構造は、上流壁２と、下流壁３と、上流壁と下流壁との間に構築された中詰構造体４とを備えている。

上流壁２は、複数の上流側鉄筋５と、この複数の上流側鉄筋５に差し込まれる（挿通される）複数の上流側エキスパンドメタル６から成る上流側壁面７を備え、下流壁３は、複数の下流側鉄筋８と、この複数の下流側鉄筋８に差し込まれる（挿通される）下流側エキスパンドメタル９から成る下流側壁面１１と、下流側エキスパンドメタル９に取り付けられた吸い出し防止材１０とを備えている。

なお、上流壁２及び下流壁３は、上流側エキスパンドメタル６及び下流側エキスパンドメタル９で構成したが、エキスパンドメタルの代わりに餅網を利用してもよい。本実施例では、上記のとおり、エキスパンドメタルを利用した構成で説明する。

中詰構造体４は、上流壁２と下流壁３との間に敷設された餅網材１２とこの餅網材１２の上に詰め込まれた中詰材である中詰土砂１３から成る中詰層１４が多層に積み重ねられて構築されたものである。

本発明に係る谷止工１の各部の構成について、以下、図１（ａ）、２において、さらに詳細に説明する。上流壁２は、複数本の大径（下流側鉄筋８に比較して大径の意味。例えば、直径３８ｍｍ）の上流側鉄筋５と、複数枚の上流側エキスパンダメタル６から成る上流側壁面７とから構成されている。

複数本の上流側鉄筋５は、土石流の流れを横切る方向、即ち沢（山腹傾斜面、河川等に構築する場合は山腹傾斜面、河川等。以下、例として沢について説明する。）を横断する方向に一定の間隔で起立して配置されている。上流側鉄筋５は、沢の地盤に直接打ち込んで起立してもよいが、沢の地盤上に根固めコンクリート１５（捨てコン）を打設した場合は、この根固めコンクリート１５上に外周から三角形の支持材や斜材等を利用して起立支持する。

なお、上流側鉄筋５の長さは、構築すべき沢の地形や自然環境、例えば上下流面の勾配等を考慮して適宜選択すればよい。本実施例では、長い鉄筋（例えば、２ｍ）と短い鉄筋（例えば、１ｍ）を交互にずらして組み込んでいるが、全て同じ長さのものでもよい。

上流側エキスパンドメタル６は、図１（ａ）に示すように断面Ｕ字型に加工したものを利用する。即ち、上流側エキスパンドメタル６は、一方向に折られた構成の上下端部１６、１６を有して全体として断面がＵ字型に形成されている。この上流側エキスパンドメタル６は、上流側鉄筋５の上流側に位置して配置されるように、折られた上下端部１６、１６を上流側鉄筋５に差し込む（挿通する）ようにして取付けられる。上流側エキスパンドメタル６は、上流側鉄筋５により下流側から支持されているので土石流が衝突しても、変位や変形したり破壊されたりすることはない。

なお、本実施例では、上流側エキスパンドメタル６を上流側鉄筋５に差し込まれるようにしてその上流側に設けているが、下流側に設けてもよく、このようにすれば、中詰材である中詰土砂１３の圧力を利用して固定できる。この場合は、上流側エキスパンドメタル６は、図１（ｂ）に示すように、一方向に折られてからさらに逆方向に折り返された構成の上下端部１６’、１６’を有し、全体として断面がＵ字型に形成された構成としてもよい。それによって、外側からの作業時に引っ掛かったりしない上、二重になるので、餅網材１２を押さえる力が増加する。

このように本発明の上流壁２は、上流側エキスパンドメタル６を上流側鉄筋５に差し込み取り付けるという簡単な構造である。従って、施工が簡単で、取付けのためのボルト等の部品が不要であり、鋼製のフレームや鋼矢板を用いた従来の構造に比較するとコストを低減することが可能である。それでいて、複数本の大径鉄筋で壁面を下流側から支持しているので、土石流に対しても十分な強度を発揮することができる。

下流壁３は、複数本の上流側鉄筋５に比較して小径（例えば、直径２５ｍｍ）の下流側鉄筋８と、複数枚の下流側エキスパンドメタル９成る下流側壁面１１と、吸い出し防止材１０とから構成されている。

複数本の下流側鉄筋８は、上流側鉄筋５と同様に、土石流の流れを横切る方向、即ち沢を横断する方向に一定の間隔で起立して配置されている。下流側鉄筋８は、上流側鉄筋５と同様に、沢の地盤に打ち込んで起立してもよいが、根固めコンクリート１５（捨てコン）に外周から三角形の支持材や斜材等を利用して起立支持してもよい。

下流側エキスパンドメタル９は、上流側エキスパンドメタル６と同様に、一方向に折られた構成の上下端部１６、１６を有して全体として断面がほぼＵ字型に加工したものを利用する。そして、下流側鉄筋８の上流側の面に当接して配置されるように、下流側エキスパンドメタル９の上下端部１６、１６を下流側鉄筋８に差し込む（通す）ようにして取付けられる。前記上流側鉄筋及び下流側鉄筋に差し込んで取り付ける。

なお、下流側エキスパンドメタル９を上流側鉄筋８に差し込まれるようにしてその上流側に設けているが、下流側に設けてもよく、このようにすれば、中詰材である中詰土砂１３の圧力を利用して固定できる。この場合は、下流側エキスパンドメタル９は、図１（ｂ）に示すように、一方向に折られてからさらに逆方向に折り返された構成の上下端部１６’、１６’を有し、全体として断面がＵ字型に形成された構成としてもよい。それによって、外側からの作業時に引っ掛かったりしない上、二重になるので、餅網材１２を押さえる力が増加する。

吸い出し防止材１０は、下流側エキスパンドメタル９に上流側から番線等で仮止めして取り付けられる。中詰土砂１３が詰め込まれると、この中詰土砂１３により吸い出し防止材１０は、下流側エキスパンドメタル９に押圧されるのでズレ落ちたりしない。

本発明の下流壁３も、上流壁２同様に、下流側エキスパンドメタル９を下流側鉄筋８に差し込だけで取り付けることができるという簡単な構造であるから、施工が簡単で、取付のためのボルト等の部品が不要であり、鋼製のフレームや鋼矢板を用いた従来の構造に比較するとコストを低減することが可能である。しかも、複数本の下流側鉄筋８で下流側壁面１１を下流側から支持しているので、中詰土砂１３の土圧に対しても十分な強度を発揮することができる。

なお、下流側鉄筋８の長さも、上流側鉄筋５と同様に、構築すべき沢の地形や環境等を考慮して適宜選択すればよい。本実施例では、上流側鉄筋５と同様に、長い鉄筋（例えば、２ｍ）と短い鉄筋（例えば、１ｍ）を交互にずらして組み込んでいるが、全て同じ長さのものでもよい。

餅網材１２を構成する餅網（餅を焼く網であり、「ワイヤメッシュ」とも言う。）は、やや太い番線を縦横に直角に置き（縦に置かれた番線を「縦線」と言い、横に置かれた番線を「横線」という。）、交点を溶接して形成されているから形成されている。

最下層の餅網材１２ｕ、１２ｄは、沢の地盤上に直接敷設するか、或いは沢の地盤上に根固めコンクリート１５を打設した場合はこの根固めコンクリート１５上に敷設する。餅網１２の上流端は、上流側鉄筋５を通すようにして固定する。又、餅網の下流端１２は、下流側鉄筋８を通すようにして固定する。

餅網材１２は、上流側鉄筋５と下流側鉄筋８との間に上下流方向に必要な長さ敷設するものである。敷設する長さや敷設の態様は、谷止工１の規模や設置環境により異なる。例えば、谷止工１が薄い場合（谷止工１の上下流方向の寸法が小さい場合）は、上下流方向に１枚の餅網材１２で上流側鉄筋５から下流側鉄筋８にかけて敷設可能である。

或いは、２枚の餅網材１２を敷設して、図２に示すように、上流側鉄筋５に上流端を取り付けた餅網材１２と下流側鉄筋８に下流端を取り付けた餅網材１２が、上下流方向の中央部で重なるように敷設する態様でもよい。

谷止工１が厚い場合（谷止工１の上下流方向の寸法が大きい場合）は、上下流方向に複数枚の餅網材１２を互いに繋げて上流側鉄筋５から下流側鉄筋８にかけて敷設可能であるこの場合は、上流側鉄筋５に上流側の餅網材１２の上流端を取り付け、下流側鉄筋８に下流側の餅網材１２の下流端を取り付ける。なお、上下方向の中央部には、餅網材１２を敷設しない態様としてもよい。

下流側壁面１１の外側（下流側）に間伐材、板（例．化粧パネル、トタン板等）等で形成した壁面材を取り付けた構成としてもよい。具体的には、間伐材の場合には、下流側鉄筋８に当接するように、間伐材を横置きして積み上げ、間伐材にクランプを打ちかみこのクランプを下流側鉄筋８に挿通して取り付ける或いは、その他の締結具や締結用鋼線等を利用して締着することで、下流側壁面１１の外側に間伐材から成る壁を構築する。なお、間伐材は横置きではなく縦置きしてもよい。このように下流側壁面１１の外側に間伐材を取り付けた構成すると、景観にも優れることとなる。なお、間伐材の取り付け構造については、本願出願人の出願に係る特開平２００３−３４２０６０号公報等に詳細に説明している。

本実施例では中詰材として中詰土砂１３を使用する例を説明したが、中詰材としては、土砂以外に、礫、ソイルセメント等でも利用可能である。ソイルセメントは、セメントと混合の際土砂を分ける必要がないので施工性の向上につながり、一般的な中詰土を転圧したものよりも強度が向上する。その他、施工現場で発生する土砂や、クラッシャラン、粒調粉石（粒度の調整された粉石）等購入材も利用できる。

（施工法）
施工する沢の地盤上に必要に応じて根固めコンクリート１５を打設する。そして、沢の横断方向に一定間隔をあけて、複数本の上流側鉄筋５及び下流側鉄筋８をそれぞれ、根固めコンクリート１５上に三角支持片等で支持して起立して固定する。又は沢の地盤上に直接打ち込んでもよい。

第１層目の上流側の餅網材１２ｕの上流端を上流側鉄筋５を通して取り付ける。又、下流側の餅網材１２ｄの下流端を下流側鉄筋８を通して取り付ける。この実施例では、上流側の餅網材１２ｕと下流側の餅網材１２ｄの２枚の餅網材を使用し、谷止工１の中央部１７で互いに重なるように構成される。

上流側鉄筋５に、沢の横断方向に向けて複数枚の上流側エキスパンドメタル６を差し込んで、１層目の上流側壁面７を上流側鉄筋５の上流側に配置する。同様に、下流側鉄筋８に、沢の横断方向に向けて複数枚の下流側エキスパンドメタル９を差し込んで、１層目の下流側壁面１１を下流側鉄筋８の上流側に配置する。

この下流側エキスパンドメタル９の上流側に面して吸い出し防止材１０を番線で取り付ける。沢の地盤（根固めコンクリート１５を打設した場合はこのコンクリート基盤）上に敷設した餅網材１２ｕ、１２ｄ上に１層目の中詰土砂１３を盛り込む。そして、この中詰土砂１３を転圧して固める。

１層目の中詰土砂１３上にさらに２層目の餅網材１２をそれぞれの上端及び下端を上流側鉄筋５及び下流側鉄筋８に通して固定し敷設する。又、上流側鉄筋５及び下流側鉄筋８には、それぞれその上流側に複数枚の上流側エキスパンドメタル６及び下流側エキスパンドメタル９を差し込んで、２層目の上流側壁面７及び下流側壁面１１を配置する。下流側エキスパンドメタル９の上流側に面して吸い出し防止材１０を番線で取り付ける。そして、２層目の餅網材１２上に中詰土砂１３を盛り込み、転圧して固める。

このように順次、上層に向けての各層の餅網材１２、上流側壁面７、下流側壁面１１、吸い出し防止材１０を配置して取付け、中詰土砂１３を盛り込んで多層構造として、谷止工１を構築する。

以上、本発明に係る谷止工を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。

以上のとおり、本発明に係る谷止工は、上流側鉄筋及び下流側鉄筋に、それぞれエキスパンドメタルから成る壁面及び餅網を差し込むようにして取付て組み立てることができるから施工が簡単となる。しかも、施工現場で発生する土砂を中詰材として利用できるから、資材の搬入及び施工環境の比較的悪い山間地の沢、河川、山腹傾斜面等に構築する谷止工として最適である。もちろん、通常の補強土擁壁としても適用可能である。

（ａ）は本発明に係る谷止工の全体構成を説明する断面図であり、（ｂ）は変形例である。 本発明に係る谷止工の全体構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 谷止工
２ 上流壁
３ 下流壁
４ 中詰構造体
５ 上流側鉄筋
６ 上流側エキスパンドメタル
７ 上流側壁面
８ 下流側鉄筋
９ 下流側エキスパンドメタル
１０ 吸い出し防止材
１１ 下流側壁面
１２ 餅網材
１３ 中詰土砂
１４ 中詰層
１５ 根固めコンクリート
１６、１６’ エキスパンドメタルの上下端部
１２ｕ、１２ｄ 最下層の餅網材
１７ 谷止工の中央部

Claims (5)

1. 上流壁と、下流壁と、前記上流壁と下流壁との間に構築された中詰構造体とを備えた谷止工であって、
   前記上流壁は、土石流の流れを横切る方向に一定の間隔で起立して固定された複数の上流側鉄筋と、該上流側鉄筋に差し込まれ該上流側鉄筋の上流側又は下流側に配置された上流側エキスパンドメタル又は餅網から成る上流側壁面とを有し、
   前記下流壁は、土石流れを横切る方向に一定の間隔で起立して固定された複数の下流側鉄筋と、該下流側鉄筋に差し込まれ該下流側鉄筋の上流側又は下流側に配置された下流側エキスパンドメタル又は餅網から成る下流側壁面とを有し、
   前記中詰構造体は、前記上流壁と下流壁との間に敷設された餅網材と該餅網材の上に詰め込まれた中詰材から成る中詰層が多層に積み重ねられて構築されたものであることを特徴とする谷止工。
2. 前記上流側エキスパンドメタル又は餅網及び下流側エキスパンドメタル又は餅網は、一方向に折られた構成又は一方向に折られてからさらに逆方向に折り返された構成の上下端部を有して全体として断面がＵ字型に形成されており、該上下端部を前記上流側鉄筋及び下流側鉄筋に差し込んで取り付けることを特徴とする請求項１記載の谷止工。
3. 前記餅網材は、前記上流壁と下流壁との間において上下流方向に１又は２以上敷設されており、前記餅網材の少なくとも上流端又は下流端が上流側鉄筋又は下流側鉄筋に差し込んで取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の谷止工。
4. 前記下流側壁面の外側に間伐材又は板から成る壁面材を取り付けたことを特徴する請求項１、２又は３記載の谷止工。
5. 前記中詰材は、土砂、礫又はソイルセメントであることを特徴する請求項１、２、３又は４記載の谷止工。