JP4387614B2 - Hybrid buttress-type open dam - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過型砂防ダムに関し、特に、バットレスおよび天端スラブを備え、かつ鋼製矢板とコンクリート材が複合して形成されるハイブリッド構造であることを特徴とするハイブリッドバットレス型オープンダムに関し、別の見方をすると、いわゆるバットレスダムの上流壁面を省いて開口状態(オープン)とすることにより、透過型砂防ダムとしての機能をもたせようとした矢板コンクリート構造のダムである。
【0002】
本発明は、透過型砂防ダム、特に、土石流が発生するような渓流の土石流区間において、土石流の捕捉や土石流ピーク流量の減少等を目的として設置され、また、中小の出水で堆砂することなく次の土石流に対して貯砂容量を維持することが期待され、しかも流木の流出が予想される場合には流木止めとしての効果も期待できる、透過型砂防ダムの技術分野に属する。
【0003】
また、掃流区間においても、常時出水のとき土砂の流出が少なく下流河床の低下が激しい河川ではできるだけ土砂を下流に流下させ、多量の土砂流出が伴う異常出水のときは土砂流出を調整することが期待される、透過型砂防ダムの技術分野にも属する。
【0004】
【従来の技術】
従来、土石流区間の透過型砂防ダムには、櫛形コンクリートスリットダム、あるいは透過型鋼製砂防ダムがある。櫛形コンクリートスリットダムは、通常の不透過型コンクリート砂防ダムに多数のスリットを開けて櫛形にしたもので、スリット間の多数の壁体は鉄筋コンクリート造である。透過型鋼製砂防ダムは、鋼管をフランジ継手によって接合させた骨組み構造である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術にはそれぞれ次のような問題点がある。
(1)従来の櫛形のコンクリートスリットダムには、次の問題点がある。
▲1▼スリット部側面コンクリートの損耗によって断面が縮小してしまう。
▲2▼コンクリートの水平打継目に生じるコールドジョイントによって対衝撃抵抗力の低下が生じる。
▲3▼配筋や型枠使用で設計施工が複雑化することによって建設コストが増大する。
【0006】
(2)従来の透過型鋼製砂防ダムは、次の問題点がある。
▲1▼鋼管の局部坐屈や全体構造の塑性変形を許すために複雑な設計を必要とする。
▲2▼鋼管フランジ継手を使用するためにコストが高い。
【0007】
従来の櫛形のコンクリートスリットダムや透過型鋼製砂防ダムは、上記のような問題点があるから、いずれも従来その使用が伸び悩みの状態にある。本発明は、このような従来の問題点を解決し透過型砂防ダムの普及を図るものである。
【0008】
本出願人は、このような問題点を解決する発明として、河川の上下流方向に配置された上流側柱材、下流側柱材、中間柱材およびこれらの3つの柱材を支保工として組立てられる両側面材によって形成される鉄骨組の内部空間に、コンクリートを充填して成るバットレスを特徴とするハイブリッドバットレス型オープダムをすでに出願している(特願2000−379687参照。)。
【0009】
本発明は、上記従来の問題点を解決するために、上記出願に係る発明とは別のコンセプトで、高強度の透過型ダム構造物を実現しようとするものである。即ち、本発明は、櫛形コンクリートスリットダムに対して、鉄筋工ではなく、構造強度向上及び壁面補強用に鋼製矢板群を利用して構成することで、単にせん断耐力や磨耗耐力向上のためばかりでなく、コンクリート打設(コンクリートを充填して固める)のための型枠支保工および壁面パネルとしても役立たせることによって、設計施工の単純合理化を行ってコスト縮減を図り、上記従来の問題を解消しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、開口部を形成するように河川の横断方向に一定の間隔をおいて配置された複数のバットレスと、該複数のバットレスの天端上に架設された天端スラブを備え、透過型砂防ダムとしての機能を有するハイブリッドバットレス型オープンダムにおいて、上記バットレスは、河川の上下流方向に配置された左右の側面材、上流面材及び下流面材を型枠とする内部空間に、コンクリートが充填されて成り、上記左右の側面材は、夫々複数の矢板が一直線上に互いに結合されて構成されていることを特徴とするハイブリッドバットレス型オープンダムを提供する。
【0011】
上記左右の側面材、上流面材及び下流面材は、鋼製である。
【0012】
左右の側面材、上流面材及び下流面材は、内面にスタッドボルトが固定されている。
【0013】
上記天端スラブは、バットレスのコンクリート内に固定され天端から突出するように配設された型鋼を芯材として、天端上流面材、天端下流面材及び天端頂面材を型枠とする内部空間に、コンクリートが充填されて成る補強コンクリート造である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明に係るハイブリッドバットレス型オープンダムの実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して以下説明する。図1は、本発明に係るバットレス型オープンダムの実施例を説明する図であり、図1(a)はバットレス型オープンダムの斜視図であり、図1(b)は基礎コンクリートを示す図である。図2〜4は、本発明に係るバットレス型オープンダムの実施例の細部を説明する図である。これら1〜4図に基づいて本発明に係るバットレス型オープンダムの実施例を説明する。
【0015】
このハイブリッドバットレス型オープンダム1の特徴は、河川横断方向に設けられた複数のバットレス2間に中小出水での流水や土砂が流れる開口部3を設けたコンクリート構造であり、しかもコンクリート構造の内外を鋼製の矢板で補強したハイブリッド構造(複合構造)であることを特徴とするハイブリッドバットレス型のオープンダムである。
【0016】
図1(a)において、このハイブリッドバットレス型オープンダム1は、基礎コンクリート4上に、河川横断方向に適切な間隔をおいて開口部3を形成するように設けられた複数のバットレス2(扶壁)を設置し、この複数のバットレス2の天端部(頂端部)上に河川横断方向に天端スラブ(頂部桁材)5を架設して全体が構築される。複数のバットレス2の間の開口部3を通して中小出水での流水や土砂が流下する。
【0017】
バットレス2は、左右の側面材6、上流面材7及び下流面材8を備えており、これらの面材6〜8で囲まれる内部スペースにコンクリート9が打設されて構築される。流石や流木等に対する対衝撃抵抗力をもたせるために、左右の側面材6は鋼製の直線矢板10が複数枚から成る群で形成され、上流面材7及び下流面材8は、鋼板で形成されている。
【0018】
又、左右の側面材6、上流面材7及び下流面材8の内面には複数のスタッドボルト11が突出するように固定されており、夫々の面材6、7、8と打設されるコンクリート9との密着性をより強固とする。要するに、コンクリート9により夫々の面材6、7、8とを互いに強固に結合する構成としている。
【0019】
図2(a)は、左右の側面材6の側面を示しているが、側面材6は、夫々複数枚の矢板10を河川の縦断方向(「上下方向」、要するに川上、川下方向。)に一直線上に並べて互いに結合して立設される。矢板10は、その前後端縁が断面フック部12として形成されている。前後方向に互いに隣接される矢板10は、図3(a)(図2(a)のC−C断面)に示すように、前後の矢板10のフック部12が互いに係合して結合されている。
【0020】
左右の側面材6を構成する矢板10のうち下流端の矢板10と下流面材8とは、図3(b)(図2(a)の要部Eを拡大した図)に示すように、矢板10のフック部12が下流面材8の係止用突起縁13に係合して互いに結合されている。
【0021】
左右の側面材6及び下流面材8は、図2(a)、図4(b)の想像線X−Xより下の部分は、図1(b)に示す基礎コンクリート4に形成された挿入孔14に挿入されて立設される。
【0022】
上流面材7の下面には、図3(c)(図2(a)のC−C断面図)に示すように、左右にフランジ15が溶着されており、このフランジ15が左右の側面材6の内面に当接するようにして左右の側面材6の傾斜した上端に上流面材7が載置されて、上流面材7が全体として傾斜状態で取付けられる。
【0023】
この実施例では、上流面材7の上流端(図2中の左下端)には垂直面材7’が溶着されており、左右の側面材6、上流面材7及び下流面材8から成る型枠の前端部を垂直面材7’で閉じる構成としている。
【0024】
基礎コンクリート4上に立設された左右の側面材6、上流面材7及び下流面材8から成る型枠内にコンクリート9を打設する前に、図2(a)、(b)及び図4(a)、(b)に示されているように、左右の側面材6の下流側の上部、要するにバットレスの天端部近くには補強用のコの字型鋼が2枚背中合わせに当接されて成るH型の支柱16が配置される。
【0025】
左右の側面材6、上流面材7及び下流面材8から成る型枠内にコンクリート9を打設することにより、この支柱16は、その下部がコンクリート9で固設され、上部がバットレス2の天端部から上方に突出して配設される。
【0026】
以上の構成のバットレス2が複数個基礎コンクリート4上に構築された後に、バットレス2の天端部上で、支柱16を挟むように天端下流面材17及び天端下流面材18が配置され、互いに結合材21で結合される。さらに、天端下流面材17及び天端下流面材18上に天端頂面材19が載置され天端スラブ5の型枠が形成される。天端頂面材19にはコンクリート打設孔20が形成されている。
【0027】
このようにして、天端スラブ5の型枠が形成されるが、場合によっては、側端面材(河川の横断方向の端部に配置される側端面材であり、図示せず。)が取り付けられる。天端スラブ5の型枠内にコンクリート打設孔20からコンクリートが打設される。これによって、図1(a)に示すバットレス型オープンダム1が構築される。
【0028】
本発明のバットレス2は、左右側面材6を対衝撃抵抗力を有する鋼製の矢板10から構成するとともに、上流面材7及び下流面材8を鋼板で形成し、内部にコンクリートを打設して形成されるハイブリッド構造体であるから、土石流の衝撃力に対してきわめて大きな強度を有するだけでなく、土石流や土砂流にその表面が接触しても、壁面パネルの耐磨耗性によりその表面の損耗を抑えることができる。
【0029】
さらに、左右の側面材6、上流面材7及び下流面材8は、構造強度を高める部材として機能するだけでなく、コンクリートを打設するための型枠としても機能する。
【0030】
図5は、別の実施例を示しており、図5(a)は、バットレスの側面図を示し図5(b)は図5(a)のB−B断面を示している。この別の実施例は、上記実施例とほぼ同じであるが、上記実施例と異なる点は、バットレス6の想像線X−Xより下の部分を挿入孔14内に挿入される構成としている。即ち、この別の実施例は、上流面材7の一部(上流端。図5中の左下端部)を図1(b)に示す基礎コンクリート4に形成された挿入孔14内に挿入される構成とし、上記実施例のように垂直面材7’を設けない構成を特徴としている。
【0031】
以上、本発明に係るハイブリッドバットレス型オープンダムの実施の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は特にこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることはいうまでもない。
【0032】
【発明の効果】
以上のような本発明の構成によると、次のような効果が生じる。
(1)従来の透過型鋼製砂防ダムに劣らない水通し部の開口度をもっていることにより、確実な土石流捕捉効果および土石流ピーク流量の低減効果を発揮するとともに、中小出水時には土砂流下能力を低下させないで堆砂させることなく貯砂容量を確保し次にくる土石流を捕捉するように備えることができる。
【0033】
(2)従来の透過型鋼製砂防ダム1や櫛形コンクリートスリットダムと比べてより強固な鉄骨コンクリートによるハイブリッド構造のダムが得られる。すなわち、本発明のバットレスを構成する鉄骨コンクリート構造体は、対衝撃抵抗力及び耐磨耗性を有する複数枚の鋼製も矢板の群から成る壁面パネルによってコンクリート躯体の内外から補強されているものであるから、土石流の衝撃力に対してきわめて大きなせん断強度を有するだけでなく、土石流や土砂流にその表面が接触されても、壁面パネルの耐磨耗性によりバットレスの側面の損耗を抑えることができる。
【0034】
(3)鉄筋工の代わりの鋼製の矢板を利用し、単に強度および耐力向上のためばかりでなく、コンクリート打設のための型枠として役立たせることができるので、設計施工の単純化、合理化を達成できる。また、これにより、建設コストを従来の透過型鋼製ダムに比べて約半分のコストまで低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、本発明に係るハイブリッドバットレス型オープンダムの実施例の構成を示す斜視図であり、図1(b)は、基礎コンクリートに形成された挿入孔1を示す図である。
【図2】図2(a)は、上記実施例のハイブリッドバットレス型オープンダムのバットレスの側面図を示し、図2(b)はA−A断面図を示し、図2(c)はB−B断面図を示す。
【図3】図3(a)は図2(a)のC−C断面を示す図であり、図3(b)は図2(a)の要部Eの詳細を示す図であり、図3(c)は図2(a)のD−D断面を示す図である。
【図4】図4(a)は上記実施例のハイブリッドバットレス型オープンダムの要部平面図であり、特に天端スラブ5の平面が示されており、図4(b)は図4(a)の下流側から見たA−A断面を示す図である。
【図5】図5は、別の実施例を示しており、図5(a)は、バットレスの側面図を示し図5(b)は図5(a)のB−B断面を示している。
【符号の説明】
1 ハイブリッドバットレス型オープンダム
2 バットレス
3 開口部
4 基礎コンクリート
5 天端スラブ
6 左右の側面材
7 上流面材
7’ 垂直面材
8 下流面材
9 バットレスに打設されるコンクリート
10 矢板
11 スタッドボルト
12 フック部
13 係止用突起縁
14 基礎コンクリートの挿入孔
15 フランジ
16 支柱
17 天端上流面材
18 天端下流面材
19 天端頂面材
20 コンクリート打設孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission-type sabo dam, and more particularly, to a hybrid buttress-type open dam comprising a buttress and a top slab and having a hybrid structure formed by combining a steel sheet pile and a concrete material, From another point of view, it is a sheet pile concrete structure dam intended to have a function as a transmission type sabo dam by omitting the upstream wall surface of the so-called buttress dam and making it open.
[0002]
The present invention is a permeation type sabo dam, particularly in a debris flow section where a debris flow occurs, for the purpose of capturing debris flow and reducing the debris flow peak flow rate, etc. It belongs to the technical field of transmission-type sabo dams, which are expected to maintain the sand storage capacity for the next debris flow, and can also be expected to have an effect as a driftwood stop if a drifting outflow is expected.
[0003]
Also, even in the headwater section, sediment should flow down as much as possible in rivers where there is little sediment flow when there is constant water discharge and the downstream river bed is drastically lowered. It belongs to the technical field of transmission type sabo dams.
[0004]
[Prior art]
Conventionally, the transmission type sabo dam in the debris flow section includes a comb-shaped concrete slit dam or a transmission type steel sabo dam. The comb-shaped concrete slit dam is formed by opening a large number of slits in a normal impervious concrete sabo dam and forming a comb shape, and a large number of walls between the slits are reinforced concrete. The transmission steel sabo dam has a frame structure in which steel pipes are joined by flange joints.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the conventional techniques has the following problems.
(1) The conventional comb-shaped concrete slit dam has the following problems.
(1) The cross section is reduced due to the wear of the concrete on the side surface of the slit.
(2) The impact resistance is reduced by the cold joint generated at the horizontal joint of concrete.
(3) Construction costs increase due to the complexity of design and construction due to the use of reinforcement and formwork.
[0006]
(2) The conventional transmission steel sabo dam has the following problems.
(1) A complicated design is required to allow local buckling of the steel pipe and plastic deformation of the entire structure.
(2) The cost is high because the steel pipe flange joint is used.
[0007]
Conventional comb-shaped concrete slit dams and transmission-type steel sabo dams have the above-mentioned problems, and thus their use has been sluggish. The present invention is intended to solve such conventional problems and to promote the spread of transmission type sabo dams.
[0008]
As an invention to solve such problems, the present applicant has assembled the upstream column material, the downstream column material, the intermediate column material, and these three column materials arranged in the upstream and downstream direction of the river as support works. An application has already been filed for a hybrid buttress-type open dam characterized by a buttress formed by filling concrete into an internal space of a steel frame formed by both side members formed (see Japanese Patent Application No. 2000-379687).
[0009]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention aims to realize a high-strength transmission dam structure based on a concept different from the invention according to the above-mentioned application. That is, the present invention is not only a reinforcing bar for a comb-shaped concrete slit dam, but is constructed using a steel sheet pile group for structural strength improvement and wall surface reinforcement, thereby merely improving shear strength and wear resistance. In addition, it can be used as a formwork support and a wall panel for concrete placement (filling and hardening concrete), thereby simplifying design and construction, reducing costs, and solving the above-mentioned conventional problems It is something to try.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of buttresses arranged at regular intervals in the transverse direction of the river so as to form an opening, and a ceiling constructed on the top ends of the plurality of buttresses. In the hybrid buttress-type open dam having end slabs and functioning as a transmission-type sabo dam, the buttress includes left and right side materials, upstream surface materials, and downstream surface materials arranged in the upstream and downstream direction of the river as a formwork. The internal space is filled with concrete, and the left and right side members are each composed of a plurality of sheet piles joined together in a straight line to provide a hybrid buttress-type open dam.
[0011]
The left and right side materials, the upstream surface material, and the downstream surface material are made of steel.
[0012]
The left and right side materials, the upstream surface material, and the downstream surface material have stud bolts fixed to their inner surfaces.
[0013]
The top slab is made of a steel plate fixed in buttress concrete and arranged so as to protrude from the top end, and the top end upstream surface material, the top end downstream surface material, and the top end top surface material are used as a formwork. It is a reinforced concrete structure in which the interior space is filled with concrete.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a hybrid buttress-type open dam according to the present invention will be described below with reference to the drawings based on examples. FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a buttress-type open dam according to the present invention, FIG. 1 (a) is a perspective view of the buttress-type open dam, and FIG. 1 (b) is a view showing foundation concrete. is there. 2-4 is a figure explaining the detail of the Example of the buttress type open dam based on this invention. An embodiment of a buttress type open dam according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
This hybrid buttress-type
[0016]
In FIG. 1A, this hybrid buttress type
[0017]
The
[0018]
Also, a plurality of
[0019]
FIG. 2A shows the side surfaces of the left and
[0020]
Of the sheet piles 10 constituting the left and
[0021]
The
[0022]
As shown in FIG. 3C (C-C cross-sectional view in FIG. 2A),
[0023]
In this embodiment, a
[0024]
Before the concrete 9 is placed in the mold frame composed of the left and
[0025]
By placing concrete 9 in a mold made up of left and
[0026]
After a plurality of
[0027]
In this way, the formwork of the
[0028]
In the buttress 2 of the present invention, the left and
[0029]
Furthermore, the left and
[0030]
FIG. 5 shows another embodiment, FIG. 5 (a) shows a side view of the buttress and FIG. 5 (b) shows a BB cross section of FIG. 5 (a). This another embodiment is substantially the same as the above embodiment, but is different from the above embodiment in that the portion below the imaginary line XX of the
[0031]
As mentioned above, although the embodiment of the hybrid buttress type open dam according to the present invention has been described based on the examples, the present invention is not particularly limited to such examples, and the technical matters described in the claims It goes without saying that there are various embodiments within the scope of the above.
[0032]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention as described above, the following effects are produced.
(1) The opening degree of the water passage part is not inferior to that of conventional transmission steel sabo dams, so that the debris flow trapping effect and the debris flow peak flow rate reduction effect are demonstrated and the sediment flow ability is reduced during medium and small floods. It is possible to prepare to capture the next debris flow by ensuring the sand storage capacity without causing sedimentation.
[0033]
(2) Compared with the conventional transmission type
[0034]
(3) Utilizing steel sheet piles instead of reinforcing bars, it can be used not only for strength and strength improvement but also as a formwork for concrete placement, simplifying and streamlining design and construction Can be achieved. This can also reduce the construction cost to about half that of a conventional transmission steel dam.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a perspective view showing a configuration of an embodiment of a hybrid buttress type open dam according to the present invention, and FIG. 1 (b) shows an
2 (a) is a side view of the buttress of the hybrid buttress-type open dam of the above embodiment, FIG. 2 (b) is a cross-sectional view along AA, and FIG. 2 (c) is B- B sectional drawing is shown.
3A is a view showing a CC cross section of FIG. 2A, and FIG. 3B is a view showing details of an essential part E of FIG. 2A. 3 (c) is a view showing a DD cross section of FIG. 2 (a).
FIG. 4 (a) is a plan view of an essential part of the hybrid buttress-type open dam of the above embodiment, and particularly shows a plan view of the
FIG. 5 shows another embodiment, FIG. 5 (a) shows a side view of the buttress and FIG. 5 (b) shows a BB cross section of FIG. 5 (a). .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記バットレスは、河川の上下流方向に配置された左右の側面材、上流面材及び下流面材を型枠とする内部空間に、コンクリートが充填されて成り、
上記左右の側面材は、夫々複数の矢板が一直線上に互いに結合されて構成されており、
左右の側面材、上流面材及び下流面材は、鋼製であることを特徴とするハイブリッドバットレス型オープンダム。A plurality of buttresses arranged at regular intervals in the crossing direction of the river so as to form an opening, and a top slab erected on the top of the plurality of buttresses, as a transmission type sabo dam In the hybrid buttress type open dam with functions,
The buttress is made by filling concrete into the internal space with the left and right side members, upstream surface members and downstream surface members arranged in the upstream and downstream direction of the river as a formwork,
The left and right side members are each composed of a plurality of sheet piles joined together in a straight line ,
The hybrid buttress-type open dam , wherein the left and right side members, the upstream member and the downstream member are made of steel .
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