JP5068595B2 - 透過型砂防ダム - Google Patents

Description

本発明は、河川の土石流対策用或いは流木対策用等に好適な透過型砂防ダムに関するものである。

従来より、河川を流下してくる流下物のうち、比較的粒径の細かい土砂等を積極的に透過させて下流に流してダム上流の貯砂容量を確保しつつ、粒径が巨大な岩石、流木等の巨礫のみを捕捉して河川下流への流出を防止可能な透過型砂防ダムが提案されている。

このような透過型砂防ダムとして、例えば、複数の綱管柱部材を結合した骨組構造体によって構成される鋼製スリットダムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）この骨組構造体は、河川上流側と河川下流方向とに立設される一対の鋼管柱部材によって構成されており、この一対の鋼管柱部材は、上部が相互に接近するとともに、下部が相互に離間するように傾斜して立設されている。また、これらの一対の鋼管柱部材は、相互に水平部材によって結合されており、更に、コンクリート基礎部に下部が埋め込まれて構成されている。この鋼製スリットダムは、巨礫と骨組構造体とが衝突した際に、これら巨礫の有する運動エネルギーを、骨組構造体が変形することによって吸収し、巨礫を捕捉可能とするものである。

ところで、透過型砂防ダムは、巨礫との衝突の程度によって、変形した部材を補修、取換える復旧作業を行う必要がある。特許文献１に開示された鋼製スリットダムでは、このような復旧作業にあたり、骨組構造体全体を再度立設等するためにコンクリートや鋼材等の重量材料を大量に使用する必要が生じていた。このため、復旧作業に要する施工コスト及び施工労力が増大するという問題が生じていた。また、骨組構造体の施工にあたり、骨組構造体の下部を埋め込むためにコンクリート基礎を打設する必要があり、基礎を設けるための施工コスト及び施工工程が増大してしまうという問題点があった。

また、他の透過型砂防ダムとして、例えば特許文献２に示すような透過型ダムが開示されている。この特許文献２に開示されている透過型ダムは、コンクリート基礎上に設けられた重力式構造体と、重力式構造体間に配置され、河川の上流側又は下流方向に円弧状に突出したアーチ型状のアーチ材と、アーチ材とコンクリート基礎とを連結する補強フレームとによって構成されている。この透過型ダムは、重力式構造体及びアーチ材が巨礫と衝突することによって、巨礫を捕捉可能とするものである。

しかしながら、特許文献２に開示された透過型ダムでは、巨礫との衝突により変形したアーチ材の復旧作業にあたり、変形前に設けられていたアーチ材とほぼ同様の形状のアーチ材を現場に搬入する必要があり、復旧作業に要する施工コスト及び施工労力が増大するという問題点があった。また、重力式構造体も巨礫と衝突して変形するため、復旧作業にあたりその分の施工コスト、施工工程を必要としてしまうという問題点があった。

また、その他の透過型砂防ダムとして、巨礫の捕捉を、リング部材を相互に連結して網状に構成したリングネットによって行う懸架式防護堰も開示されている（例えば、特許文献３参照。）しかし、特許文献３に開示された懸架式防護堰は、かかるリングネットを設けるにあたり、河川幅方向に位置する谷部の両側上部に主索を掛け渡した後、主索と谷部の谷底との間にリングネットを張設する必要がある。このため、その分の施工工程が増大するとともに、施工性に劣るという問題点があった。また、網状のリングネットによって巨礫等の捕捉をしなければならず、リングネットがどの程度変形するかを予測するのが困難であるという問題点があった。

さらに、他の透過型砂防ダムとして、巨礫の捕捉を、金属製のワイヤーロープ等によって行う技術も開示されている。（例えば、特許文献４、５参照。）しかしながら、特許文献４に開示されている技術は、巨礫の捕捉を行う張力材を、接地部である地盤等に設けるに際し支持アンカーによって地盤等に一体的に固定させている。このため、巨礫との衝突により変形した張力材を補修するに際し、いったん地盤から支持アンカーを引き抜いた後に再度支持アンカーによって固定させる必要があり、復旧作業時の施工性が劣るという問題があった。

また、特許文献５に開示されている技術は、袖部間に間隔をあけて設けられた柱材が、基礎上に固定されている。このため、柱材を設けるために余分に基礎を打設する必要があり、その分の施工コスト、施工工程が増大するという問題が生じていた。更に、礫の捕捉を行なうワイヤーロープは、ワイヤーロープが伸びることによって、ワイヤーロープの軸方向に対して直交する方向から衝突する礫の衝撃力を吸収している。しかし、ワイヤーロープは、その剛性が小さく、ワイヤーロープの軸方向に対して直交する方向から衝突する礫に対して折れ易いため、袖部間に直線状に架設されたワイヤーロープによっては、礫を捕捉する機能を十分に発揮することができないという問題点があった。
特開２００６−３１２８７１号公報 特開２００２−１０５９３１号公報 特開２００３−３４４９号公報 特開２００２−３３９３３８号公報 特開２００３−１３８５４５号公報

そこで、本発明は、上述した問題点を鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、施工コストの削減を図りつつ、施工性に優れ、さらに巨礫との衝突後の復旧作業が容易であるとともに、簡単な構成であっても優れたエネルギー吸収性能を有する透過型砂防ダムを提供することにある。

本願請求項１に記載された透過型砂防ダムは、河川の幅方向に間隔をおいて立設された二以上の構造体と、上記河川下流方向へ湾曲させた状態で上記構造体間に略水平方向に架設される一以上の棒状体とを備え、上記棒状体の両端部は、間隔をおいて隣り合う上記構造体内を貫通して外側に突出されてなるとともに、間隔をおいて隣り合う上記構造体の上流側の外面に設けた係止部材に対して係止可能な係止面を有する係止部材が一体的又は着脱可能に取り付けられて構成され、上記係止部材と上記構造体との間には、上記係止部材を介して上記棒状体から伝達される衝撃力を吸収可能な前記緩衝部材が介装され、前記係止部材は前記緩衝部材に係止されていることを特徴とする。

本願請求項２に記載された透過型砂防ダムは、請求項１記載の発明において、棒状体と略鉛直方向に交差させるとともに、河川幅方向に間隔をおいて配設される連結部材を更に備え、連結部材の底面が、河川下部の地盤に対して非固定とされていることを特徴とする。

上述した構成からなる本願請求項１に係る発明では、棒状体を下流方向に湾曲させて架設させていることから、巨礫との衝突により衝撃力が負荷された場合に、棒状体の引っ張りによる抵抗力を最大限発揮して、巨礫の捕捉を行うことが可能となる。また、巨礫を捕捉する構造が、鉄筋、ＰＣ鋼線等の棒状体のみであるため、施工コストの削減を図りつつ、施工性に優れた透過型砂防ダムを建設することが可能となる。また、棒状体が巨礫との衝突によって変形した場合でも、その補修に際して、棒状体のみを取り替えるだけで復旧することが可能となるため、補修に際しての費用、施工性に優れている。また、巨礫を捕捉する主体が棒状体のみであることから、その衝撃による変形量を容易に予測することが可能となる。

本願請求項１に係る発明では、棒状体が構造体と一体化しておらず、構造体内を貫通して設けられているため、棒状体の補修時においては、係止部材１２を取り外す、又は取り除くことにより容易に棒状体１２を取り外すことが可能となる。また、棒状体１２の取り付け時においても、新しい棒状体１２を再度構造体１１内に挿通させて、端部に係止部材を取り付けるのみの作業で棒状体を構造体に架設させることが可能となる。

本願請求項１に係る発明では、棒状体を構造体に架設するにあたり、本発明を適用した緩衝部材を介して架設することにより、所期の効果を奏しつつ、巨礫からの衝撃力に対する衝撃力吸収性能を一層向上させることが可能となる。

本願請求項２に係る発明では、各棒状体の略鉛直方向における間隔が一定に保持され、巨礫を捕捉しやすくなる。また、一の棒状体に対して負荷された衝撃力を他の棒状体に伝達可能となる。

本願発明では、棒状体を二以上の棒状部材を連結して構成することにより、棒状体の復旧作業において、棒状体全体ではなく変形した棒状部材のみを取り替えることが可能となるため、所期の効果を奏しつつ、復旧作業をより容易に行うことが可能となる。また、これにより、復旧作業における施工性を向上させ、施工コストを軽減することが可能となる。

本願発明では、構造体を３以上立設する場合であっても、構造体の川幅方向の長さを余計に確保することなく棒状体の架設をすることが可能となり、ひいては、透過型砂防ダムの施工費用の低減や、中小礫の透過率の向上に寄与することになる。

本願発明では、棒状体が、巨礫、中小礫等によって磨耗劣化することを防止でき、ひいては透過型砂防ダムの耐久性を向上させることが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照にしながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した透過型砂防ダム１の斜視図を示している。また、図２は、図１に示す透過型砂防ダム１の概略平面図を示している。更に、図３は、図１に示す透過型砂防ダム１の正面図を示している。更にまた、図４は、図１に示す透過型砂防ダム１の川幅方向からみた側面図を示している。

透過型砂防ダム１は、例えば図１に示すような河川Ｗに対して適用されるものである。この河川Ｗは、上流側から下流側に向けて流水しており、泥流、土砂等の小礫、中礫や、流木、落石等の巨礫を含む各種の流下物が流下している。特に、大雨、台風等に伴う集中豪雨によって土石流が発生した場合、非常に大きな運動エネルギー、流速を有する巨礫等が土石流中に多く含まれて流下する。

透過型砂防ダム１は、この河川Ｗの川幅方向に間隔をおいて立設された二以上の構造体１１と、河川Ｗの下流方向へ湾曲させた状態で構造体１１間に略水平方向に架設される一以上の棒状体１２とによって構成されている。

構造体１１は、河川Ｗの周囲に設けられた図示しない基礎上に立設された剛性に優れた構造体である。この構造体１１は、構造体１１に対して加えられる荷重を構造体１１内を介して基礎に対して伝達、分散可能とするものである。構造体１１の構造は、このような作用効果を奏する構造であれば、いかなる構造であってもよい。例えば、この構造体１１の構造は、断面形状が円形、角形、Ｈ形等の中空管状若しくは柱状の形状によって具体化され、更にこれらの形状からなる構造体が、直立状態、傾斜状態等の如何なる状態で立設されていてもよい。

構造体１１の材質は、一般に河川Ｗに設けられる透過型砂防ダム等の袖部を構成する材質であれば如何なる材質で形成されていてもよく、例えば、コンクリート、鉄鋼、石材等によって形成される。

特に、構造体１１は、構造体１１の立設時において河川Ｗ又はその周囲より得られる土、石、水等とセメントとにより構成されるソイルセメントによって形成されていてもよい。このようなソイルセメントを用いた場合は、構造体１１を立設するために要する材質を施工現場において調達可能なため、構造体１１の立設に要する材質の低減に寄与し、ひいては施工性及び施工コストの低減に寄与する。

また、構造体１１が中空管状の形状から構成される場合は、河川Ｗ周囲より得られる土、石等の土砂を構造体１１内部に充填するようにしてもよい。このように土砂を用いた場合は、構造体１１の立設に要する材質の低減に寄与し、施工性及び施工コストの低減に寄与する。このように内部に土砂を充填して使用される構造体１１の外殻や外枠は、例えば鋼矢板、波付き鋼板、コンクリートブロック等を使用する。また、構造体１１としては、いわゆるジオテキスタイル工法を用いて、ジオテキスタイル不織布を一定間隔で敷設し、その上に盛土をした後、その内部に浸水しないよう表面処理を施した盛土による構造体を用いてもよい。

棒状体１２は、例えば図２に示すように、湾曲することにより河川Ｗの最も下流方向に先端部１２ｂを形成し、又その両端部１２aが構造体１１内を貫通して外側に突出している。この棒状体１２の両端部１２ａは、構造体１１内に予め設けられたシース管等を介して貫通している。

この棒状体１２は、例えば図３に示すように、構造体１１間に複数個架設されており、各棒状体１２間は、略鉛直方向に間隔をおいて架設される。因みに、各棒状体１２は、交差するようにして架設されていてもよい。

この棒状体１２の形状は、少なくとも河川の下流方向に湾曲していればよく、図２に示すような滑らかな円弧状の形状以外にも、下流方向に突出する多角形状の形状で構成されていてもよい。

一の棒状体１２は、カプラー２３を介して２以上の棒状部材１５を連結することにより構成されている。これにより、巨礫等を捕捉することにより変形した棒状部材１２の復旧作業において、巨礫との衝突により変形した棒状部材１５のみを取替えることが可能となり、取替えに要する補修費用の削減が可能となるとともに、損害箇所の補修が容易となる。また、この場合において、棒状体１５の分解作業及び取替え作業とともに、棒状体１２によって堰き止められている巨礫の撤去作業を並行して行うことも可能となる。因みに、一の棒状体１２は、必ずしも複数の棒状部材１５を連結することにより構成されている必要はなく、一の棒状部材１５から構成されていてもよいのは勿論である。

棒状体１２を構成する棒状部材１５は、棒状体１２に対して張力が作用しても容易に破断せず、更に弾塑性変形が可能な棒状、紐状の形状をした構成であればいかなる材質、構成を適用してもよい。この棒状部材１５は、金属線、天然繊維、合成繊維等の単線、より線などの紐体、或いは金属棒等の棒体、或いは金属製の鎖体等によって構成され、例えば、鉄筋、ＰＣ鋼線によって具体化される。

この棒状部材１５の外面には、磨耗防止部材を被覆するようにしてもよい。これにより、構造体１１間を流下する巨礫や、土砂等の中小礫等によって棒状部材１５が磨耗劣化するのを防止でき、ひいては透過型砂防ダム１の耐久性を向上させることが可能となる。この磨耗防止部材は、例えば、ゴム、ポリエチレン、塩化ビニル、ウレタン等の有機樹脂や、ポリマーセメントモルタル等の材質からなる部材によって具体化される。また、この棒状部材１５は、磨耗劣化の防止を目的として、金属製の螺旋ワイヤー等によって具体化されていてもよい。

図５は、棒状体１２の端部１２ａの構成を示すものである。図５に示すように、棒状体１２は、その突出される端部１２ａにナット等の係止部材２１が取り付けられている。この係止部材２１と構造体１１との間には、緩衝部材１３が介装されている。この緩衝部材１３は、内部に空間３０を有する筒体３２として構成されており、この筒体３２の形状は、その空間３０を貫通している棒状体１２と略同軸方向に延長して構成されている。筒体３２の一端側には、棒状体１２が貫通している着座面３３が、また、筒体３２の他端側には、構造体１１外面に取り付けられ、棒状体１２が貫通している取付面３１が形成されている。

取付面３１は、取付面３１及び構造体１１を貫通する棒体３４と、棒体３４に取り付けられたナット３５とによって構造体１１外面に取り付けられている。この取付面３１は、ナット３５によらず、ボルトやドリルねじ等の如何なる手段を介して構造体１１外面に対して取り付けられていてもよい。

このようにして構成される緩衝部材１３は、後述するように、河川Ｗの上流側から下流方向に向けて流下してくる流木等の巨礫が棒状体１２に対して衝突し、図５（ｂ）に示すような方向Pに向けて棒状体１２を引っ張るように衝撃力が働いた場合に、係止部材２１を介して棒状体１２から伝達される衝撃力を吸収することを目的として介装されるものである。この係止部材２１を介して伝達される衝撃力は、本実施の形態においては、緩衝部材１３を構成する筒体３２そのものが変形に対して抵抗する力と、筒体３２の圧縮変形とによって変形エネルギーに転化されて吸収される。この緩衝部材１３の構成は、本実施の形態において示した構成に限定するものではなく、少なくとも係止部材２１と構造体１１との間に介装される部材であって、方向Pに向けて棒状体１２を引っ張るように衝撃力が働いた場合に、部材そのものが変形等することによってこの衝撃力を吸収可能なものであればよい。

なお、筒体３２の断面形状は、円形以外にも、楕円形、多角形であってもよく、筒体３２の延長される方向は、棒状体１２と略同軸方向でなくとも、如何なる方向に向けて延長されていてもよい。更に、緩衝部材１３の材質を天然ゴム、人工ゴム等の弾性材料から構成するようにして、緩衝部材１３の衝撃力吸収性能を一層向上させるようにしてもよい。

各棒状体１２は、例えば図１に示すように連結部材１４によって連結されている。この連結部材１４は、棒状体１２と略鉛直方向に交差しており、河川Wの川幅方向に間隔をおいて配設されている。また、連結部材１４の底面１４ａは、河川Wの下部の地盤に対して非固定の状態になっている。

このようにして構成される連結部材１４は、各棒状体１２を連結することにより、各棒状体１２間の略鉛直方向における間隔が一定に保持されて、棒状体１２が巨礫等を捕捉可能な範囲が増大し、巨礫等を捕捉しやすくなる。また、連結部材１４は、１の棒状体１２と巨礫とが衝突して棒状体１２の下流方向に向けて衝突力が負荷された場合に、他の棒状体１２に対してもこの衝突力を伝達可能としており、巨礫からの衝撃力を各棒状体１２に分散しつつ吸収可能となる。

また、連結部材１４は、その底面１４ａが非固定で河川Ｗ下部の地盤に対して接触されていることから、連結部材１４を設けるために河川Ｗに基礎を設ける必要がなくなり、その配設に際しての施工性が向上する。

連結部材１４は、図中において、断面コの字状に形成されているが、他にも平板状、ロの字状、リップ溝形状等のいかなる形状で構成されていてもよい。この連結部材１４は、例えば鉄鋼、合成樹脂、天然樹脂等の材質で構成されている。

この連結部材１４は、中空断面を有する中空管体から構成されていてもよい。この場合、連結部材１４と巨礫との衝突時に、中空管体である連結部材１４が局部変形することにより、巨礫との衝突力を吸収することが可能となる。このような効果を奏するために、中空管体である連結部材１４は、巨礫との衝突時にせん断破壊しない程度の厚さを有する鋼板、合成樹脂板等から形成されていることが望ましい。

また、この中空管体である連結部材１４の内部に充填体を圧縮して充填するようにしてもよい。これにより、巨礫と連結部材１４との衝突時において、圧縮により生じる充填体の反発力によって衝撃力に対して対抗することが可能となり、中空管体である連結部材１４の衝撃力吸収性能がより向上する。この充填体は、例えば、河川周囲の土砂、間伐材チップ等によって具体化される。

更に、この連結部材１４の形状は、金属線、樹脂線等を複数組み合わせて網状に形成されていてもよい。このような形状にすることにより、所期の機能を奏しつつ、連結部材１４によって巨礫の捕捉が可能となり、更に連結部材１４の通水性を向上させることが可能となる。

なお、連結部材１４の底面１４ａには、板材等を固着して、河川W下部の地盤に対して載置させるようにしてもよい。これにより、連結部材１４を安定して地盤上に直立させた状態を維持することが可能となる。

連結部材１４は、例えば図６に示すように、棒状体１２と取付金具４１を介して連結されている。図６（ａ）は、連結部材１４と棒状体１２との連結状態を示す平面図を、図６（ｂ）は、係る連結状態の正面図を、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＡ−Ａ´線断面図を示している。

取付金具４１は、連結部材１４に対して当接可能な面を有する上下端部４１ａと、棒状体１２を嵌合可能な湾曲面を有する中央部４１ｂとによって構成されている。取付金具４１の上下端部４１ａは、ボルト４２とナット４３とを介して連結部材１４に固定されている。また、取付金具４１の中央部４１ｂは、棒状体１２と嵌合することにより、棒状体１２を連結部材１４に対して連結されている。

なお、各棒状体１２は、取付金具４１を介して連結部材１４に連結されているが、この連結手段はこれに限定されるものでなく、他のいかなる周知の方法によってこれを具体化してもよい。

次に、上述の如き構成からなる透過型砂防ダム１の作用効果について説明をする。

図７（ａ）は、本発明を適用した透過型砂防ダム１の概略平面図を示している。河川Wの上流側より下流方向に向けて巨礫、中小礫等が構造体１１間に流れ込んできた場合、巨礫は、主として棒状体１２によって捕捉され、中小礫等は棒状体１２間を透過して下流方向に向けてそのまま流下することになる。

図７（ｂ）は、棒状体１２が巨礫を捕捉する初期の状態を示している。非常に大きな運動エネルギーを持った巨礫は、棒状体１２との衝突時に棒状体１２に対して衝撃力を負荷しつつ、棒状体１２を河川Ｗの下流方向に引っ張るようにして河川Ｗの下流方向に更に流下する。巨礫等によって引っ張られる棒状体１２は、その端部１２ａの係止部材２１が緩衝部材１３に対して係止して、構造体１１に対して固定されることになる。ここで、棒状体１２に対して負荷された衝撃力は、棒状体１２と緩衝部材１３とによって吸収されることになる。即ち、この衝撃力は、棒状体１２そのものが軸方向に引っ張られながら弾塑性変形して変形エネルギーに転化されて、その結果衝撃力が吸収される。また、この衝撃力は、棒状体１２の端部１２ａの係止部材２１を介して緩衝部材１３に伝達され、その衝撃力が一定値を超えた場合に緩衝部材１３の筒体３２を変形させ、筒体３２の変形に抵抗する力と筒体３２の圧縮変形とによって変形エネルギーに転化され、その結果、衝撃力が吸収されることになる。

図７（ｃ）は、棒状体１２が巨礫と衝突してから微小時間が経過して、まだ巨礫が河川Ｗの下流方向に向けて流下している状態を示している。この状態においては、緩衝部材１３の筒体３２が変形し終えており、棒状体１２のみによって衝撃力を吸収することになる。即ち、この状態においては、棒状体１２が更に軸方向に引っ張られながら弾塑性変形することにより、巨礫からの運動エネルギーを吸収することになる。これにより、巨礫からの運動エネルギーが零になった段階で、巨礫の運動がとまり、棒状体によって巨礫を捕捉したことになる。

このように、棒状体１２は、河川Ｗの下流方向へ湾曲させた状態で架設されているため、巨礫からの衝撃力に対して、棒状体１２の引っ張りによる抵抗力を最大限発揮することが可能となる。

特に、棒状体１２の端部１２ａにおいて、係止部材２１と構造体１１との間に本発明を適用した緩衝部材１３を用いているため、巨礫からの衝撃力に対する衝撃力吸収性能を一層向上させることが可能となる。

このようにして構成される透過型砂防ダム１は、以下の点において本発明特有の効果を奏することになる。

第１に、棒状体１２は、下線Ｗの下流方向へ湾曲させた状態で架設されているため、巨礫との衝突により衝撃力が負荷された場合に、棒状体１２の引っ張りによる抵抗力を最大限発揮して、巨礫の捕捉を行うことが可能となる。

また、第２に、本発明においては、巨礫を捕捉する構造が、鉄筋、ＰＣ鋼線等の棒状体１２のみであるため、施工コストの削減を図りつつ、施工性に優れた透過型砂防ダム１を建設することが可能となる。

また、第３に、棒状体１２が巨礫との衝突によって変形した場合でも、その補修に際して、棒状体１２を取り替えるのみで復旧することが可能となるため、補修に際しての費用、施工性に非常に優れている。

更に第４に、巨礫を捕捉する主体が棒状体１２のみであることから、その衝撃による変形量を容易に予測することが可能となる。なお、このように予測された変形量とあわせて、想定される土石流の規模、透過型砂防ダム１の設けられる施工スペース等を考慮して、棒状体１２の材質、略鉛直方向への配置間隔、湾曲の度合い又は曲率等を決定するようにしてもよい。

なお、本発明を適用した緩衝部材１３は、以下に示すような各構成を必要に応じて適用するようにしてもよい。因みに、上述した透過型砂防ダム１の構成要素と同一の構成要素、部材に関しては同一の符号を付することにより以下での説明を省略する。

緩衝部材１３は、例えば図８（ａ）に示すように、緩衝部材１３の筒体３２の周壁を、棒状体１２と略同軸方向に向けて山部と谷部とを交互に形成させるようにしてもよい。これにより、筒体３２が一層容易に変形可能となり、巨礫との衝突による衝撃力を吸収し易くなる。また、図８（ｂ）に示すように、取付面３１と着座面３３との間に弾性体３６を介装させてもよい。これにより、棒状体１２より係止部材２１を介して着座面３３に伝えられた衝撃力が、弾性体３６により吸収されることになる。なお、この弾性体３６は、コイルばね、板ばね、ぜんまいばね等の一般的に弾性体として用いられているものであれば如何なるものを用いてもよい。更に、図８（ｃ）に示すように、筒体３２は、構造体１１外面と平行方向に軸方向が延長する断面半円状の筒体３７上に形成されていてもよい。図８（ｃ）に示す緩衝部材１３の筒体３７は、断面半円状のみでなく、断面角状、断面円状等の如何なる断面形状で構成されていてもよい。

また、本発明においては、河川Ｗの川幅や、想定される土石流の規模に応じて、構造体１１の個数、棒状体１２の本数、棒状体の略鉛直方向の間隔、連結部材の川幅方向の間隔等について最適な条件で設けるようにしてもよい。

また、本発明において、棒状体１２の端部１２ａは、上流側から下流方向に向けて流下してくる巨礫等が棒状体１２に対して衝突して、棒状体１２に張力が生じた場合に、この張力によって生じる反力に対して抵抗可能となるように構造体１１に固定されていればよく、このような目的が達成できれば、棒状体１２の端部１２ａには、如何なる形状、構成、組合せの固定手段を適用するようにしてもよい。

特に、本発明においてこのような固定手段として、ナットのように棒状体１２の端部１２ａから着脱可能な係止部材２１が取り付けられている場合は、棒状体１２が構造体１１と一体化していないことから、棒状体１２の補修時において係止部材２１の取り外しによって容易に棒状体１２を交換することが可能となる。また、棒状体１２の取り付け時においても、新しい棒状体１２を再度構造体１１内に挿通させて、端部１２ａに係止部材２１を取り付けるのみの作業で棒状体１２を構造体１１に架設させることが可能となる。

また、このような固定手段としては、例えば、構造体１１内にアンカー部材を固定させて取り付けておき、アンカー部材に対して棒状体１２の端部１２ａを取り付けることにより具体化してもよい。

このようなアンカー部材５として、例えば、図９、図１０に示すようなアンカー部材５を用いてもよい。なお、図９（ａ）は、このアンカー部材５に対して棒状体１２の端部１２ａを取り付ける前の状態を示し、図９（ｂ）は、アンカー部材５に対して棒状体１２の端部１２ａを取り付けた後の状態を示している。また、図１０は、アンカー部材５に対して棒状体１２の端部１２ａを取り付けた後の透過型砂防ダム１全体の概略平面図を示している。

このアンカー部材５は、互いに対向して設けられる一対のフランジ部５１と、フランジ部５１に対して直交する方向に向けて伸び、一対のフランジ部５１間に設けられる一対のウエブ部５２とによって構成される。この一対のウエブ部５２には、一のボルト５３を挿通可能なボルト挿通用孔５２aが予め穿孔されており、一のボルト５３は、この一対のウエブ部５２のボルト挿通用孔５２aを挿通した後に、その端部にナット５４を螺合して取り付けられる。このアンカー部材５は、構造体１１の下流方向の側面に設けられた取付用孔１７の内面に、一対のフランジ部５１をボルト等によって固定して取り付けられる。

このアンカー部材５に対して、棒状体１２の端部１２ａを取り付ける場合は、棒状体１２の端部１２ａに対して、先端にボルトを挿通可能なボルト挿通用孔１８aを有するリング部材１８をカプラー２２等を介して連結した後に、一対のウエブ部５２のボルト挿通用孔５２a及びリング部材１８のボルト挿通用孔１８a内に対してボルト５３を挿通させて、ナット５４を螺合して取り付ける。このようなアンカー部材５を用いた場合は、棒状体１２が構造体１１と一体化されていないため、棒状体１２の補修作業時において、アンカー部材５のナット５４を取り外しによって容易に棒状体１２を交換することが可能となる。また、係止部材２１を取り付けるのと同様、棒状体１２の取り付け作業も非常に容易になる。

なお、構造体１１を３個以上立設する場合は、二以上の構造体１１から一の構造体１１に対して架設される複数の棒状体１２が、構造体１１の略鉛直方向の同じ高さに架設されると次のような問題が発生する。即ち、この場合は、一の構造体１１内で同一の高さに位置する複数の棒状体１２を交差させて架設することができないため、棒状体１２を交差させずに架設しようとすると、その分余計に構造体１１の川幅方向の長さを確保する必要が生じてしまう。このように構造体１１が川幅方向に長くなると、構造体１１の立設に際して余分に施工費用が増加するととともに、各構造体１１間の間隔が狭まることになり、中小礫の透過率が低下してしまう。

このような問題を解決するために、複数の棒状体１２から一の構造体１１ａに対して架設される各棒状体１２は、図１１、図１２に示すように、千鳥状に架設されること、即ち、その一の構造体１１ａの略鉛直方向に間隔をあけて架設されていることが望ましい。なお、この間隔とは、設計上想定される巨礫や中小礫等の粒径によって任意に設定することが可能である。この複数の棒状体１２の配置としては、棒状体１２を上下に一定間隔をあけて架設して千鳥状としてもよいし、鉛直方向の上部及び下部に位置する棒状体１２間の間隔を任意とした構造、即ち、鉛直方向の下部に位置する棒状体１２間の間隔を広くして下部を流下してくる巨礫を捕捉し易くし、鉛直方向の上部に位置する棒状体１２間の間隔を狭くして上部を流下してくる中小礫を捕捉し易くする構造としてもよい。このような構成にすることにより、構造体１１を３個以上立設する場合であっても、構造体１１の川幅方向の長さを余計に確保することなく棒状体１２を架設することが可能となり、ひいては、透過型砂防ダム１の施工費用の低減や、中小礫の透過率の向上に寄与することになる。

本発明を適用した透過型砂防ダムを示す斜視図である。 図１の透過型砂防ダムの平面図である。 図１の透過型砂防ダムの下流方向からみた正面図である。 図１の透過型砂防ダムの川幅方向からみた側面図である。 本発明を適用した緩衝部材の一実施形態を説明するための図である。 本発明を適用した連結部材の一実施形態を説明するための図である。 本発明を適用した透過型砂防ダムの作用効果を説明するための図である。 本発明を適用した緩衝部材の他の実施形態を説明するための図である。 本願発明を適用したアンカー部材の一実施形態を説明するための図である。 本願発明を適用したアンカー部材の一実施形態を説明するための図である。 ３以上の構造体１１を立設する場合の、棒状体１２の架設状態の一例を説明するための透過型砂防ダムの平面図である。 図１１の透過型砂防ダムの下流方向からみた正面図である。

符号の説明

１ 透過型砂防ダム
５ アンカー部材
１１ 構造体
１２ 棒状体
１２ａ 端部
１２ｂ 突出部
１３ 緩衝部材
１４ 連結部材
１４ａ 底面
１５ 棒状部材
１７ 取付用孔
１８ リング部材
２１ 係止部材
２１ａ 座面
２２ カプラー
３０ 空間
３１ 取付面
３２ 筒体
３３ 着座面
３４ 棒体
３５ ナット
３６ 弾性体
４１ 取付金具
４２ ボルト
４３ ナット
５１ フランジ部
５２ ウエブ部
５３ ボルト
５４ ナット

Claims (2)

1. 河川の幅方向に間隔をおいて立設された二以上の構造体と、
   上記河川下流方向へ湾曲させた状態で上記構造体間に略水平方向に架設される一以上の棒状体とを備え、
   上記棒状体の両端部は、間隔をおいて隣り合う上記構造体内を貫通して外側に突出されてなるとともに、間隔をおいて隣り合う上記構造体の上流側の外面に設けた係止部材に対して係止可能な係止面を有する係止部材が一体的又は着脱可能に取り付けられて構成され、
   上記係止部材と上記構造体との間には、上記係止部材を介して上記棒状体から伝達される衝撃力を吸収可能な前記緩衝部材が介装され、前記係止部材は前記緩衝部材に係止されていること
   を特徴とする透過型砂防ダム。
2. 上記棒状体と略鉛直方向に交差させるとともに、上記河川幅方向に間隔をおいて配設される連結部材を更に備え、
   上記連結部材の底面は、上記河川下部の地盤に対して非固定とされていること
   を特徴とする請求項１記載の透過型砂防ダム。

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