JP5161648B2 - 鋼製スリットダムとその補修方法 - Google Patents

Description

本発明は、河川の土石流対策用或いは流木対策用に好適な鋼製スリットダムに関するものである。

従来より、河川においては、種々のタイプの鋼製スリットダムが提案されている。この鋼製スリットダムは、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や砂等の中小礫、微小礫を積極的に下流側に透過させてダム上流の貯砂容量を確保しつつ、粒径の大きな礫、流木等のみを捕捉して、これら大きな礫等の下流側への流出を防止可能とするものである。

図１３、１４は、このような鋼製スリットダム１００の代表的な実施形態の一例を示すものである。鋼製スリットダム１００は、河川Ｒの幅方向に間隔を空けて形成されるコンクリート構造体１０１と、コンクリート構造体１０１間に配置されるスリットダム本体１０２とを備えている。スリットダム本体１０２は、複数の鋼管部材１０３を組み合わせた骨組構造として形成されるものであり、コンクリート基礎１０４上に立設される柱部材１２１と、河川Ｒの流れ方向に隣り合う柱部材１２１間に架設される奥行部材１２３と、河川Ｒの川幅方向に隣り合う柱部材１２１間に架設される水平部材１２５とを備えている。

この鋼製スリットダム１００においては、主として上流側に配置される柱部材１２１によって大きな礫等を捕捉し、中小礫や微小礫は透過させている。

近年においては、このような複数の鋼管部材からなるスリットダム本体１０２に対して、更に他の部材を設けることにより、中小礫の捕捉を容易とした鋼製スリットダム１００が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。

特許文献１においては、リングネットやエキスパンドメタル、Ｈ形鋼等によって構成される間隙形成部材を、スリットダム本体の上流側に取り付けることによって、スリットダム本体の各鋼管部材が形成する格子目よりも小さな格子目をスリットダム本体の上流側に形成し、これによって、中小礫の捕捉を容易にした構成が開示されている。

特許文献２においては、複数本の縦桟、横桟をそのまま、又は格子状に組んで構成される中小礫捕捉部材を、スリットダム本体１０２の上流側に取り付けることによって、中小礫の捕捉を容易にした構成が開示されている。

特開２００５−２０１０１９号公報 特開２００７−１９１９３６号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示の技術は、スリットダム本体の上流側側面の広い範囲を、リングネットからなる間隙形成部材や、複数本の縦桟、横桟を格子状に組んだ中小礫捕捉部材のような一体的な部材によって覆う構造としている。このため、各種礫体との衝突後に損傷した間隙形成部材、中小礫捕捉部材の一部のみの交換による補修が必要な場合に、補修の必要のない他の部分まで交換することになってしまい、補修時に余計な補修コストが発生してしまうという問題点がある。これを解決するために、Ｈ形鋼からなる間隙形成部材のような単一部材を複数取り付けるという方法も考えられるが、この場合は、補修時は勿論のこと施工時において、単一の部材を一つずつ取り付ける作業が発生してしまい、施工時、補修時の作業性の観点から好ましい方法とはいえない。

また、特許文献１や特許文献２に開示の技術は、Ｈ形鋼からなる間隙形成部材や中小礫捕捉部材が、スリットダム本体の鋼管部材を上流側から交差して覆うような構造とされている。これは、礫体を捕捉する機能を有する部材を、その交差部で二重に用いていることを意味しており、その分において鋼製スリットダムの構築に無駄な材料が用いられて材料コストの高騰を招いていることになる。また、このような構造の場合、スリットダム本体の鋼管部材が各種礫体からの衝突荷重に対する衝撃吸収機能を十分に発揮できないという問題点がある。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、スリットダム本体に対して中小礫の捕捉を容易とする部材を取り付ける場合において、係る部材が損傷しても補修作業が容易であるとともに、その補修コストを抑えることができ、更には無駄な材料の使用を極力低減することが可能な鋼製スリットダムを提供することにある。

本発明者は、上述した課題を解決するために、川幅方向並びに河川の流れ方向に間隔を空けて互いに略平行に設けられた複数の柱部材と、流れ方向に間隔を空けた複数の柱部材の上部に亘って設けられた複数の奥行部材と、奥行部材の軸方向に沿って取り付けられる受け部材と、端部が受け部材に設けられた複数のスペーサの間に配置されて、複数の奥行部材間に架設される横架部材とを備えることを特徴とする鋼製スリットダムを発明した。

本願請求項１に記載の鋼製スリットダムは、河川の川幅方向に間隔を空けて形成された土木構造体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、上記川幅方向並びに河川の流れ方向に間隔を空けて設けられた複数の柱部材と、上記流れ方向に間隔を空けた複数の柱部材の上部に亘って設けられた複数の奥行部材と、上記奥行部材の軸方向に沿って取り付けられる受け部材と、端部が上記受け部材に設けられた複数のスペーサの間に配置されて、上記複数の奥行部材間に架設される横架部材とを備え、上記受け部材は、上記スペーサ上に亘って取り外し可能に配置される蓋部材を有することを特徴とする。
本願請求項２に記載の鋼製スリットダムは、河川の川幅方向に間隔を空けて形成された土木構造体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、上記川幅方向並びに河川の流れ方向に間隔を空けて設けられた複数の柱部材と、上記流れ方向に間隔を空けた複数の柱部材の上部に亘って設けられた複数の奥行部材と、上記奥行部材の側面に軸方向に沿って取り付けられる受け部材と、端部が上記受け部材に設けられた複数のスペーサの間に配置されて、上記複数の奥行部材間に架設される横架部材とを備え、上記横架部材は、複数の奥行部材に対して交差することなく、当該複数の奥行部材の間に配置されることを特徴とする。

本願請求項３に記載の鋼製スリットダムは、本願請求項１又は２に記載の発明において、上記受け部材は、平板状の底板と、上端にフランジ部を有するとともに上記底板上において上記奥行部材の軸方向に間隔を空けて配置される複数のスペーサと、該複数のスペーサのフランジ部上に亘って配置される蓋部材とを有することを特徴とする。

本願請求項４に記載の鋼製スリットダムは、本願請求項３に記載の発明において、上記横架部材は、その端部が上記底板及び／又は上記スペーサに対して載置されることによって、上記複数の奥行部材間に架設されることを特徴とする。

本願請求項５に記載の鋼製スリットダムは、本願請求項３又は４に記載の発明において、上記スペーサは、上記底板並びに上記奥行部材に対して溶接により固定されていることを特徴とする。

本願請求項６に記載の鋼製スリットダムは、本願請求項３〜５の何れか１項に記載の発明において、上記蓋部材は、上記スペーサのフランジ部に対してボルト接合により固定されていることを特徴とする。

本願請求項７に記載の鋼製スリットダムは、本願請求項１〜６の何れか１項に記載の発明において、上記スペーサは、複数枚の鋼板を組み合わせることにより構成されてなることを特徴とする。

また、本願発明者は、本願請求項１〜７の何れか１項に記載の鋼製スリットダムの損傷した横架部材を補修する鋼製スリットダムの補修方法であって、損傷した横架部材が間に配置されている上記複数のスペーサ上に亘って配置されている蓋部材を取り外すとともに、損傷した横架部材を当該複数のスペーサ間から取り除き、新たに用意した横架部材の端部を上記受け部材における複数のスペーサの間に配置して、上記複数の奥行部材間に当該新たに用意した横架部材を架設し、上記複数のスペーサ上に亘って蓋部材を配置するとともに、当該複数のスペーサに対して当該蓋部材を固定することを特徴とする、本願請求項８に記載の鋼製スリットダムの補修方法を発明した。

本願請求項１の発明によれば、中小礫の捕捉を容易とする部材である横架部材４１が損傷した場合に、交換による補修が必要な部材以外は交換することなく補修が完了するため、補修作業を容易に行うことができるとともに、余計な補修コストの発生を抑えることが可能となる。

また、横架部材４１は、スリットダム本体３の鋼管部材３０の上流側から交差して覆うように設けられているのではなく、複数の奥行部材３４、３５の間に配置される構造とされている。このため、礫体を捕捉する機能を有する部材が無駄に用いられておらず、その分において材料コストを抑えることが可能となっている。また、このような交差部が形成されない構造とされているため、スリットダム本体３の奥行部材３４、３５が各種礫体からの衝突荷重に対する衝撃吸収荷重を十分に発揮させることができる。

また、一般に、鋼製スリットダム１は、その構築される場所の周囲の地形等に応じて、各横架部材４１間の間隔等を適宜調整することが求められるところ、本発明においては、複数のスペーサ４５の間隔を調整するのみで、各横架部材４１の間隔を調整可能となっている。

本願請求項１、３の発明によれば、一組の受け部材４３を介して奥行部材３４、３５間に架設されている複数の横架部材４１の交換による補修が必要な場合において、この一組の受け部材４３における蓋部材４９の取り外し、取り付けと、横架部材４１の交換とによって補修作業を完了させることができ、補修作業を非常に簡単に行なうことのできる構造とされている。

また、横架部材４１を容易に補修することができる構造とされているため、横架部材４１の変形、損傷を前提とした低強度、低剛性、小サイズの安価な部材を横架部材４１に用いることができ、鋼製スリットダムの構築時、補修時の材料コストを抑えることが可能となる。

本願請求項４の発明によれば、中小礫の捕捉を容易とする部材である横架部材４１は、その端部４１ａが底板４４やスペーサ４５に対して載置された状態で配置されており、これら底板４４やスペーサ４５、更にはスリットダム本体３の鋼管部材３０に対して非固定の状態で架設されている。このため、本発明における横架部材４１は、他の部材に対して拘束されていない状態となっており、他の部材との間に生じる温度変化による温度応力の影響を受けにくい構成とされている。このため、更に低強度、低剛性、小サイズの部材を横架部材４１に対して用いることができ、鋼製スリットダム１の構築時、補修時における材料コストを更に抑えることが可能となる。

本願請求項５の発明によれば、スペーサ４５は、図５に示すように、溶接により底板４４並びに奥行部材３４、３５に対して固定されている。これは、スペーサ４５が間隔保持材としての機能のみでなく、底板４４をリブ補強する機能をも併せ持っていることを意味している。これにより、巨礫等との衝突により横架部材４１に加えられた衝撃力が底板４４を介してスリットダム本体３、コンクリート基礎４に伝達される場合において、底板４４がこの衝撃力に対して十分に抵抗させることができる。

本願請求項６の発明によれば、補修作業時において溶接部の切断作業や溶接作業が不要となり、補修時の作業性に優れている。また、補修作業時にフランジ部４６と蓋部材４９とをボルト接合する際に、もともとこれらに取り付けられていたボルトナットを再利用することができ、補修作業に必要となる部材数を抑えることができ補修コストを低減させることが可能となる。

本願請求項７の発明によれば、形鋼や角形鋼管により構成した場合と比較して、設計上の自由度を向上させるとともに、鋼製スリットダム１の構築時の費用を抑えることが可能となる。

以下、本発明を適用した鋼製スリットダムを実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、鋼製スリットダム１の一部横断正面図を示しており、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図を示している。

鋼製スリットダム１は、河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて形成されたコンクリート等からなる土木構造体５と、土木構造体５間に配置され、複数の鋼管部材３０を組み合わせて形成される骨組構造のスリットダム本体３とを備えている。スリットダム本体３は、土木構造体５間のコンクリート基礎７の上に配置されている。

図３は、スリットダム本体３の一部横断正面図を示しており、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図を示している。

スリットダム本体３は、河川Ｒの川幅方向や河川Ｒの流れ方向に間隔を空けてコンクリート基礎７上に立設される柱部材３１、３２、３３と、河川Ｒの流れ方向に間隔を空けて立設された柱部材３１、３２、３３の上部に亘って設けられる奥行部材３４、３５と、河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて設けられた柱部材３１、３２、３３や奥行部材３４、３５の間に架設される水平部材３６とを備えている。

本実施の形態においては、図４に示すように、柱部材として、河川Ｒの上流側から下流側にかけて順に上流側柱部材３１、中間柱部材３２、下流側柱部材３３が間隔を空けて立設されている。何れの柱部材３１、３２、３３も一端側がコンクリート基礎７内に埋め込み固定され、他端側が他の鋼管部材３０に対して連結された状態となっている。下流側柱部材３３の上端部高さは、上流側柱部材３１、中間柱部材３２の上端部高さよりも高く構成されている。

本実施の形態においては、図４に示すように、奥行部材として、上流側柱部材３１と中間柱部材３２との間に架設される上流側奥行部材３４と、中間柱部材３２と下流側柱部材３３との間に架設される下流側奥行部材３５とが設けられている。上流側奥行部材３４は、その上流側奥行部材３４を構成する鋼管部材３０の軸方向と河川Ｒの流れ方向とが略平行をなして設けられている。下流側奥行部材３５は、中間柱部材３２と下流側柱部材３３の上端部高さが異なることにより、その下流側奥行部材３５を構成する鋼管部材３０の軸方向が河川Ｒの流れ方向に対して傾斜して設けられていることになる。

これらの上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５の側面には、図１、図２に示すように、その軸方向に沿って受け部材４３が取り付けられている。また、河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて、互いに略平行に設けられている複数の上流側奥行部材３４や、複数の下流側奥行部材３５の間には、横架部材４１が架設されている。横架部材４１は、その両側に設けられている一組の受け部材４３を介して、複数の上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５間に架設されている。

図５は、横架部材４１のスリットダム本体３に対する架設状態を示している。また、図６は、図５のＣ部の拡大断面図を示している。また、図７は、図５のＤ−Ｄ線断面図を示している。

受け部材４３は、底板４４と、スペーサ４５と、蓋部材４９とを備えている。

底板４４は、スリットダム本体３の上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５の側面において、上流側奥行部材３４や下流側奥行部材３５を構成する鋼管部材３０の軸方向に沿って取り付けられている。この底板４４は、所定長さの平板状の鋼板から構成されている。この底板４４は、図７に示すように、溶接Ｗによってその上下面が上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５の側面に固着されている。なお、ここでいう上流側奥行部材３４の軸方向とは、図５における矢印Ｅ１が示す方向のことであり、下流側奥行部材３５の軸方向とは、図５における矢印Ｅ２が示す方向のことをいう。

スペーサ４５は、底板４４上において、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５の軸方向に間隔を空けて複数に亘って配置されている。このスペーサ４５は、図６、図７に示すように、本実施の形態において、複数枚の平板状の鋼板を組み合わせることにより構成されている。スペーサ４５は、底板４４に対して直交して配置され、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５の軸方向に間隔を空けて配置される二枚の側板４５ａと、二枚の側板４５ａの上端に亘って配置される天板４５ｂとを備えている。

スペーサ４５を構成する側板４５ａは、図６、図７に示すように、溶接Ｗによって底板４４、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５に固着されており、天板４５ｂは、側板４５ａ、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５に対して溶接Ｗにより固着されている。側板４５ａには、天板４５ｂには、ボルト挿通用の挿通孔４５ｃが形成されている。底板４４の端部４４ａ上に配置されるスペーサ４５は、一枚の側板４５ａと、その側板４５ａの上端において配置、固定される天板４５ｂとを有して構成されている。なお、受け部材４３に対するスペーサ４５の側板４５ａの角度は特に限定するものではない。

スペーサ４５は、その下端が底板４４に対して固定されており、その上端にフランジ部４６を有している。本実施の形態におけるスペーサ４５のフランジ部４６とは、天板４５ｂのことをいう。一つの底板４４上に配置される複数のスペーサ４５は、図５に示すように、それぞれのフランジ部４６の上面が略同一平面を形成するように配置されている。

受け部材４３は、底板４４上にスペーサ４５が間隔を空けて複数に亘って配置されることによって、図６に示すように、各スペーサ４５と、底板４４と、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５を構成する鋼管部材３０とによって囲まれて形成される収容空間４７を有している。この収容空間４７は、河川Ｒの川幅方向に間隔を空けた上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５に対して一組形成されていることになる。この収容空間４７は、川幅方向に間隔を空けて互いに略平行な上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５が互いに対向する方向に開口された状態となっている。

この一組の収容空間４７内には、図７に示すように、横架部材４１の両側の端部４１ａが配置されている。これは、横架部材４１の端部４１ａが、底板４４上における複数のスペーサ４５の間に配置されること意味しており、これによって、河川Ｒの川幅方向に間隔をあけた上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５間に、一組の受け部材４３を介して横架部材４１が架設されることになる。

蓋部材４９は、底板４４との間において横架部材４１の端部４１ａを挟むように、複数のスペーサ４５のフランジ部４６上に亘って配置されている。蓋部材４９は、所定長さの平板状の鋼板から構成されている。蓋部材４９は、略同一平面を形成するように配置されたスペーサ４５のそれぞれのフランジ部４６上面に対して、その蓋部材４９の下面を当接させた状態で配置されている。蓋部材４９は、底板４４と同様に、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５の軸方向に沿って配置されている。

蓋部材４９には、図６に示すように、ボルト挿通用の挿通孔４９ａが予め形成されている。蓋部材４９の挿通孔４９ａと、スペーサ４５の挿通孔４５ｃとは、互いに対応した位置に配置されるように予めその形成される位置が調整されており、スペーサ４５と蓋部材４９とは、これら挿通孔４５ｃ、４９ａにボルトを挿通した後にボルト接合することにより固定されている。なお、蓋部材４９の挿通孔４９ａやスペーサ４５の挿通孔４５ｃは、スペーサ４５のフランジ部４６上面に蓋部材４９を配置後にドリル等によって穴あき加工を施すことよって形成されていてもよい。

底板４４との間において横架部材４１の端部４１ａを挟むように蓋部材４９が配置されていることにより、スペーサ４５間に形成されている収容空間４７の上部が塞がれており、これにより、収容空間４７内に配置された横架部材４１の端部４１ａが抜け止め状態とされることになる。この場合において、横架部材４１の端部４１ａは、底板４４やスペーサ４５に対して載置された状態で、底板４４上における複数のスペーサ４５間に配置されていることになる。

底板４４には、図６に示すように、二枚の側板４５ａによって挟まれた箇所に、板厚方向に貫通する水抜き孔４４ｂが形成されている。また、スペーサ４５の側板４５ａには、底板４４と、上流側奥行部材３４や下流側奥行部材３５と、スペーサ４５の側板４５ａとがなす隅部において、切り欠き４５ｄが形成されている。この切り欠き４５ｄは、各スペーサの側板４５ａに形成されている。これらの水抜き孔４４ｂ、切り欠き４５ｄは、底板４４上や底板４４と側板４５ａとの間に水が貯まった場合にこれを受け部材４３外に流して逃がすために設けられている。このような効果が発揮されれば、これら水抜き孔４４ｂ、切り欠き４５ｄの形成される位置、形状等については、何ら限定するものではない。

次に、上述した構成からなる鋼製スリットダム１の構築方法について説明する。この鋼製スリットダム１の構築方法について説明するにあたっては、特に横架部材４１を架設するために必要となる手順に主眼をおいて説明する。

まず、スリットダム本体３や土木構造体５を河川Ｒの河床上に構築する。スリットダム本体３は、例えば、各柱部材３１、３２、３３や奥行部材３４、３５等を構成する鋼管部材３０を工場等において作製し、これを施工現場となる河川Ｒへ搬送し、現場にて組立てる。この場合において本実施の形態では、図８に示すように、上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５に対して、溶接等によって底板４４、スペーサ４５を工場で予め取り付けることとしている。これによって、現場にて底板４４やスペーサ４５を別々に取り付ける作業を省略でき、現場作業での施工性を向上させている。なお、底板４４、スペーサ４５は、現場にて上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５に対して別々に取り付けてよいのは勿論である。

現場では、まず、河川Ｒの河床上にコンクリートを打設、固化させた後、その上に各柱部材３１、３２、３３の下端を配置し、更にこれら柱部材３１、３２、３３に対して奥行部材３４、３５や水平部材３６を架設してスリットダム本体３を構築する。この後に、スリットダム本体３の下端から所定高さにまでコンクリートを打設して、コンクリート基礎７内にスリットダム本体３の下端を埋設、定着させる。各鋼管部材３０は、それぞれの端部に設けられたフランジ継手を当接させてボルト接合したり、鋼管部材３０同士を所定位置に突き合わせて配置した後に溶接によって接合することとなる。土木構造体５は、スリットダム本体３の構築と平行して行なわれ、土木構造体５がコンクリート構造物の場合、河川Ｒの川幅方向に間隔をあけた所定位置にコンクリートを打設、固化させて構築される。

次に、図９に示すように、底板４４上における複数のスペーサ４５の間に横架部材４１の端部４１ａを配置し、河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて互いに略平行な上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５間に横架部材４１を架設する。この場合、横架部材４１の端部４１ａは、底板４４やスペーサ４５に対して載置させる状態で配置することになる。

最後に、図１０に示すように、底板４４との間において横架部材４１の端部４１ａを挟むように蓋部材４９を配置し、この蓋部材４９をスペーサ４５のフランジ部４６に対してボルト接合等によって固定する。これによって、複数の奥行部材３４、３５間に一組の受け部材４３を介して横架部材４１が架設され、鋼製スリットダム１の構築が完了することになる。

次に、上述のような構成からなる鋼製スリットダム１の横架部材４１が損傷した場合における補修作業の工程について説明する。

まず、損傷した横架部材４１が間に配置されている複数のスペーサ４５に対して固定されている蓋部材４９を、スペーサ４５から取り外す。蓋部材４９がスペーサ４５に対してボルト接合されているのみである場合、これに取り付けられているナットを取り外すのみで蓋部材４９を取り外すことができる。

次に、損傷した横架部材４１を複数のスペーサ４５間から取り除く。そして、新たに用意した横架部材４１の端部４１ａを、横架部材４１が取り除かれた底板４４上におけるスペーサ４５間に配置する。総ての損傷した横架部材４１を新たな横架部材４１に交換した後は、再度、底板４４との間において横架部材４１の端部４１ａを挟むように蓋部材４９を配置し、この蓋部材４９をスペーサ４５のフランジ部４６に対してボルト接合等によって固定する。これによって、補修作業が完了することになる。

なお、横架部材４１のみでなく、受け部材４３の底板４４、スペーサ４５等も補修の必要がある場合は、この補修作業時において損傷した部材を切断して、新たに各部材を取り付けることとなる。

次に、このような構成からなる鋼製スリットダム１の作用効果について説明する。

巨礫、中小礫や微小礫が河川Ｒの上流側から下流側に向けて流下してきた場合、巨礫は主としてスリットダム本体３の鋼管部材３０によって捕捉され、中小礫は主として横架部材４１によって捕捉され、微小礫はそのまま下流側に向けて透過されることになる。この場合に、巨礫や中小礫等との衝突により横架部材４１に加えられる衝撃力は、横架部材４１からスペーサ４５や底板４４を介してスリットダム本体３に伝達され、最終的にコンクリート基礎４から周囲の地盤に伝達されることになる。

ここで、本発明においては、中小礫の捕捉を容易とする部材である横架部材４１が損傷した場合に、交換による補修が必要な部材以外は交換することなく補修が完了するため、補修作業を容易に行うことができるとともに、余計な補修コストの発生を抑えることが可能となる。

また、本発明における横架部材４１は、スリットダム本体３の鋼管部材３０の上流側から交差して覆うように設けられているのではなく、複数の奥行部材３４、３５の間に配置される構造とされている。このため、礫体を捕捉する機能を有する部材が無駄に用いられておらず、その分において材料コストを抑えることが可能となっている。また、このような交差部が形成されない構造とされているため、スリットダム本体３の奥行部材３４、３５が各種礫体からの衝突荷重に対する衝撃吸収荷重を十分に発揮させることができる。

また、一般に、鋼製スリットダム１は、その構築される場所の周囲の地形等に応じて、各横架部材４１間の間隔等を適宜調整することが求められるところ、本発明においては、複数のスペーサ４５の間隔を調整するのみで、各横架部材４１の間隔を調整可能となっている。

また、本発明においては、一組の受け部材４３を介して奥行部材３４、３５間に架設されている複数の横架部材４１の交換による補修が必要な場合において、この一組の受け部材４３における蓋部材４９の取り外し、取り付けと、横架部材４１の交換とによって補修作業を完了させることができ、補修作業を非常に簡単に行なうことのできる構造とされている。

また、本発明は、横架部材４１を容易に補修することができる構造とされているため、横架部材４１の変形、損傷を前提とした低強度、低剛性、小サイズの安価な部材を横架部材４１に用いることができ、鋼製スリットダムの構築時、補修時の材料コストを抑えることが可能となる。

また、本発明において中小礫の捕捉を容易とする部材である横架部材４１は、その端部４１ａが底板４４やスペーサ４５に対して載置された状態で配置されており、これら底板４４やスペーサ４５、更にはスリットダム本体３の鋼管部材３０に対して非固定の状態で架設されている。このため、本発明における横架部材４１は、他の部材に対して拘束されていない状態となっており、他の部材との間に生じる温度変化による温度応力の影響を受けにくい構成とされている。このため、更に低強度、低剛性、小サイズの部材を横架部材４１に対して用いることができ、鋼製スリットダム１の構築時、補修時における材料コストを更に抑えることが可能となる。

また、本発明におけるスペーサ４５は、図５に示すように、溶接により底板４４並びに奥行部材３４、３５に対して固定されている。これは、スペーサ４５が間隔保持材としての機能のみでなく、底板４４をリブ補強する機能をも併せ持っていることを意味している。これにより、巨礫等との衝突により横架部材４１に加えられた衝撃力が底板４４を介してスリットダム本体３、コンクリート基礎４に伝達される場合において、底板４４がこの衝撃力に対して十分に抵抗させることができる。なお、底板４４のリブ補強の効果を得られないこととなるが、スペーサ４５の下側にもフランジ部を設け、この下側のフランジ部を受け部材４３に対してボルト接合等によって固定することとしてもよい。また、リブ補強の効果を得るために、底板４４の下面に補強リブを溶接により固定し、更にこの補強リブを奥行部材３４、３５に溶接により固定することとしてもよい。

また、本発明におけるスペーサ４５のフランジ部４６と蓋部材４９とは、ボルト接合により固定されているため、補修作業時において溶接部の切断作業や溶接作業が不要となり、補修時の作業性に優れている。また、補修作業時にフランジ部４６と蓋部材４９とをボルト接合する際に、もともとこれらに取り付けられていたボルトナットを再利用することができ、補修作業に必要となる部材数を抑えることができ補修コストを低減させることが可能となる。

なお、本発明におけるスペーサ４５と蓋部材４９とは、図６に示すように、蓋部材４９の上面からボルトを挿通させて、蓋部材４９の挿通孔４９ａ、スペーサ４５の挿通孔４５ｃを挿通されたボルト下部の雄ネジに対して、スペーサ４５のフランジ部４６の下面からナットを螺合させることにより固定されている。ここで、スペーサ４５は、フランジ部４６の下面のナットの接合状態を確認可能となるように、図７に示すような方向Ｆに向けて開口されている。このため、この開口からスペーサ４５と蓋部材４９とを連結しているボルトナットの接合状態の管理が容易となる。なお、ここでいう方向Ｆとは、川幅方向に間隔を空けて配置されている上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５が互いに対向する方向のことをいう。

次に、本発明を適用した鋼製スリットダム１の各構成要素の詳細について説明する。

本発明の鋼製スリットダム１は、河川Ｒに対して適用される。この河川Ｒは、上流側から下流側に向けて流水しており、泥流、土、砂等の比較的粒径の細かい中小礫、微小礫や、流木、落石等の粒径の大きい巨礫を含む各種の流下物が流下している。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こととなる。

スリットダム本体３を構成する各鋼管部材３０の配置態様としては、横架部材４１の両側において、横架部材４１の端部４１ａを受け部材４３を介して取り付け可能な奥行部材３４、３５が配置されていれば、その他の柱部材３１、３２、３３が河川Ｒの流れ方向や河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて配置される個数や水平面に対する傾斜角等について何ら限定するものではない。また、上述の実施形態においては、柱部材３１、３２、３３や奥行部材３４、３５、水平部材３６を組み合わせて形成される一つのユニットとしてのスリットダム本体３を、河川Ｒの川幅方向の両側の土木構造体５間に一つ配置する例を示したが、このようなユニットとしてのスリットダム本体３を川幅方向に間隔を空けて複数個に亘って配置するようにしてもよい。

また、横架部材４１を架設することになる鋼管部材３０は、水平面に対して、傾斜又は略平行とされて配置されている。これにより、図９に示すように、スペーサ４５間に形成される収容空間４７が上方に向けて開口された状態となり、横架部材４１の架設作業時において、横架部材４１の端部４１ａを底板４４やスペーサ４５上に載置させてその位置を安定させた後に、蓋部材４９とスペーサ４５との間でのボルト締結作業を行うことが可能となっている。

スリットダム本体３の形態としては、例えば、図１１に示すように、上述の実施形態の例から上流側奥行部材３４を省略して、奥行部材３７のみとしたような形態や、図１２に示すように、図１１に示す形態の奥行部材３７の一端をコンクリート基礎７に埋め込み配置してこれを奥行部材３８とした形態が挙げられる。図１１、図１２に示す何れの形態の場合においても、横架部材４１は奥行部材３７、３８間に架設されることになる。このように、架設材４１は、河川Ｒの流れ方向に間隔を空けた複数の柱部材の上部に亘って設けられ、かつ、河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて互いに略平行に設けられた奥行部材間であれば、特にその架設される位置について限定するものではない。なお、この場合において、横架部材４１が架設されることとなる奥行部材は、河川Ｒの上流側に面する奥行部材とすることが好ましく、これによって、巨礫等との衝突時に受ける荷重を柱部材３１、３２、３３等を介して有効にコンクリート基礎７にまで分散させることができる。

また、スリットダム本体３を構成する鋼管部材３０は、上述の実施形態において、その形状が断面円形からなるものであったが、断面角形であってもよい。

土木構造体５は、いわゆる袖部と呼ばれるものであり、河川Ｒ周囲の基礎地盤上に立設された剛性に優れた構造体である。土木構造体５は、コンクリートの他に、例えば、鉄鋼、石材等によって形成されていてもよいが、公知の材質であれば特に限定するものではない。また、土木構造体５の大きさ、形態は任意の設計事項であり、特に限定するものではない。

横架部材４１は、断面円形、角形の鋼管から構成されており、巨礫等との衝突時において横架部材４１そのものが変形することにより衝突時の衝撃を吸収し易い構成とされている。なお、このような衝突時の衝撃を容易に吸収する機能が発揮されないことになるが、横架部材４１は、各種断面形状の形鋼等の棒状、板状の部材によって構成されていてもよく、特にその形状等について限定するものではない。また、上述の実施形態では、横架材４１が河川Ｒの川幅方向に間隔を空けて互いに略平行な上流側奥行部材３４、下流側奥行部材３５間において、河川Ｒの流れ方向に向けて間隔を空けて複数配置された例を説明したが、横架材４１の架設される本数については特に限定するものではない。また、横架材４１を鋼管から構成する場合、その肉厚、直径については特に限定するものではないが、製造コスト、材料コストを低減させる観点から、例えば、スリットダム本体３を構成する鋼管部材３０の直径、肉厚に対して１／２〜３／４程度で構成することが好ましい。

スペーサ４５は、その上側において蓋部材４９の下面を当接させて配置可能なフランジ部４６を有するものであり、複数枚の鋼板を組み合わせて構成する場合の他に、Ｔ形鋼、溝形鋼、Ｈ形鋼、Ｚ形鋼等のフランジ部を有する各種断面形状の形鋼で構成されていてもよいし、角形鋼管で構成されていてもよく、特にその形状等について限定するものではない。

なお、一般に、各種断面形状の形鋼や角形鋼管は、鋼板と比較して、大きさ、板厚等の各種寸法の制約があるうえ、コスト高とされている。このため、スペーサ４５は、複数枚の鋼板を組み合わせて構成することが好ましく、これにより、形鋼や角形鋼管により構成した場合と比較して、設計上の自由度を向上させるとともに、鋼製スリットダム１の構築時の費用を抑えることが可能となる。

蓋部材４９は、上述の実施形態においては、鋼板から構成されている場合を例に説明したが、この他にも非鉄系の金属製、合成樹脂製等のいかなる材質から構成されていてもよい。また、蓋部材４９の形状についても何ら限定するものではない。

なお、受け部材４３は、上記の実施の形態において説明したような構造に限定するものではない。例えば、受け部材４３のスペーサ４５は、底板４４や奥行部材３４、３５に固定されずに蓋部材４９に固定されていてもよい。

本発明を適用した鋼製スリットダムの一部横断正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 スリットダム本体の構成を示す一部横断正面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 横架部材のスリットダム本体に対する架設状態を説明するための一部縦断側面図である。 図５のＣ部拡大図である。 図５のＤ−Ｄ線断面図である。 横架部材を架設させる際の手順について説明するための図である。 横架部材を架設させる際の手順について説明するための他の図である。 横架部材を架設させる際の手順について説明するための他の図である。 本発明の他の実施形態例について説明するための一部縦断側面図である。 本発明の他の実施形態例について説明するための一部縦断側面図である。 従来技術について説明するための一部横断正面図である。 従来技術について説明するための一部縦断側面図である。

符号の説明

１ 鋼製スリットダム
３ スリットダム本体
５ 土木構造体
７ コンクリート基礎
３０ 鋼管部材
３１、３２、３３ 柱部材
３４、３５ 奥行部材
３６ 水平部材
４１ 横架部材
４１ａ 横架部材の端部
４３ 受け部材
４４ 底板
４４ａ 底板の端部
４４ｂ 水抜き孔
４５ スペーサ
４５ａ 側板
４５ｂ 天板
４５ｃ 挿通孔
４５ｄ 切り欠き
４６ フランジ部
４７ 収容空間
４９ 蓋部材
４９ａ 挿通孔

Claims (8)

1. 河川の川幅方向に間隔を空けて形成された土木構造体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、
   上記川幅方向並びに河川の流れ方向に間隔を空けて設けられた複数の柱部材と、
   上記流れ方向に間隔を空けた複数の柱部材の上部に亘って設けられた複数の奥行部材と、
   上記奥行部材の軸方向に沿って取り付けられる受け部材と、
   端部が上記受け部材に設けられた複数のスペーサの間に配置されて、上記複数の奥行部材間に架設される横架部材とを備え、
   上記受け部材は、上記スペーサ上に亘って取り外し可能に配置される蓋部材を有すること
   を特徴とする鋼製スリットダム。
2. 河川の川幅方向に間隔を空けて形成された土木構造体間に配置される鋼製スリットダムにおいて、
   上記川幅方向並びに河川の流れ方向に間隔を空けて設けられた複数の柱部材と、
   上記流れ方向に間隔を空けた複数の柱部材の上部に亘って設けられた複数の奥行部材と、
   上記奥行部材の側面に軸方向に沿って取り付けられる受け部材と、
   端部が上記受け部材に設けられた複数のスペーサの間に配置されて、上記複数の奥行部材間に架設される横架部材とを備え、
   上記横架部材は、複数の奥行部材に対して交差することなく、当該複数の奥行部材の間に配置されること
   を特徴とする鋼製スリットダム。
3. 上記受け部材は、平板状の底板と、上端にフランジ部を有するとともに上記底板上において上記奥行部材の軸方向に間隔を空けて配置される複数のスペーサと、該複数のスペーサのフランジ部上に亘って配置される蓋部材とを有すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の鋼製スリットダム。
4. 上記横架部材は、その端部が上記底板及び／又は上記スペーサに対して載置されることによって、上記複数の奥行部材間に架設されること
   を特徴とする請求項３に記載の鋼製スリットダム。
5. 上記スペーサは、上記底板並びに上記奥行部材に対して溶接により固定されていること
   を特徴とする請求項３又は４に記載の鋼製スリットダム。
6. 上記蓋部材は、上記スペーサのフランジ部に対してボルト接合により固定されていること
   を特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の鋼製スリットダム。
7. 上記スペーサは、複数枚の鋼板を組み合わせることにより構成されてなること
   を特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の鋼製スリットダム。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の鋼製スリットダムの損傷した横架部材を補修する鋼製スリットダムの補修方法であって、
   損傷した横架部材が間に配置されている上記複数のスペーサ上に亘って配置されている蓋部材を取り外すとともに、損傷した横架部材を当該複数のスペーサ間から取り除き、
   新たに用意した横架部材の端部を上記受け部材における複数のスペーサの間に配置して、上記複数の奥行部材間に当該新たに用意した横架部材を架設し、
   上記複数のスペーサ上に亘って蓋部材を配置するとともに、当該複数のスペーサに対して当該蓋部材を固定すること
   を特徴とする鋼製スリットダムの補修方法。

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