JP7240796B2 - 流木捕捉工 - Google Patents

Description

この発明は、河川や渓流等に設置して流木を捕捉する流木捕捉工の技術分野に属する。

近年、緊急対策工や小規模渓流に好適な流木捕捉工が要請されている。
しかしながら、従来の流木捕捉工は、例えば特許文献１、２に示したように、砂防堰堤等に鋼製の柱部材からなる流木捕捉体を打設コンクリート（基礎コンクリート）で一体化させたような大掛かり（大規模）な構造が主流であり、緊急対策工や小規模渓流には適用できない。

ところで、特許文献３には、図９が分かりやすいように、堰堤の上流側の堆砂域に前記堰堤とは切り離した構成で、かつ、打設コンクリートを必要としない基礎部３７と柱部３２とからなる鋼製捕捉体（流木捕捉工）３Ｂが開示されており、この鋼製捕捉体３Ｂに着目すると、上記特許文献１、２と比し、緊急対策工や小規模渓流に向いているようにみえる。

特開２０１２－２０７３７３号公報 特開２０１２－２０７３７２号公報 特開２０１７－７２０２０号公報

前記特許文献３に係る捕捉体（流木捕捉工）３Ｂは、その基礎部３７を上流側に長く形成して堆積する土砂の重量を増やすとともに、杭部３７ｃを土砂内に深く埋設させて抵抗力を増す構造で実施している。
しかし、土砂が堆積するまで、又は土石流が発生するまで土砂の重量は期待できず、杭部３７ｃで抵抗力を得るためには深度方向に長い杭が必要となるので、杭の打ち込み作業、掘削作業が困難であり工期が長期化する虞があった。
また、長い杭を土砂内に埋設させるため、一体に形成してクレーンなどで埋設、設置することも困難である等、緊急対策工や小規模渓流に適用するには解決するべき課題が残されている。

以上を踏まえ、現場における打設コンクリートを無用化することはもとより、長い杭を深く打ち込むための大掛かりな作業も省略化できるコンパクトで設置が容易な流木捕捉工を構築できれば、迅速な設置作業が可能になる等、緊急対策工や小規模渓流にも好適な流木捕捉工を実現できることは明らかである。

本発明は、上述した背景技術の課題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、現場での打設コンクリートの無用化、及び大掛かりな作業の省略化を実現することにより緊急対策工や小規模渓流に好適な、施工性、経済性、及び柔軟性（自在性）に優れた流木捕捉工を提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る流木捕捉工は、河川の流れ方向に延びる基材と、前記基材から立ち上がり流木を捕捉する流木捕捉柱とからなる流木捕捉ユニットが河川の幅方向に複数設けられ、隣り合う前記流木捕捉ユニット同士が横繋ぎ材で連結され、
前記流木捕捉柱よりも上流側に位置する前記基材及び／又は前記横繋ぎ材に、鉛直方向に延びる錘支持柱材が立設されてなることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した流木捕捉工において、前記錘支持柱材に、錘が掛け止められていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した流木捕捉工において、前記錘支持柱材に、コンクリートブロックが掛け止められていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した流木捕捉工において、前記コンクリートブロックは貫通孔が形成されており、前記貫通孔を利用して前記錘支持柱材に串刺し状に掛け止められていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項３又は４に記載した流木捕捉工において、前記錘支持柱材に掛け止められた隣接する前記コンクリートブロック同士は連結されていることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項１～５のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、前記基材における前記流木捕捉柱よりも下流側部分と前記流木捕捉柱とが補強部材で連結されていることを特徴とする。

請求項７に記載した発明は、請求項１～５のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、前記基材の下流側端部と前記流木捕捉柱とが補強部材で連結されていることを特徴とする。

請求項８に記載した発明は、請求項１～７のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、前記基材に、杭部材が下向きに設けられていることを特徴とする。

請求項９に記載した発明は、請求項１～８のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、底面部と壁面部とからなる錘収容部材が前記錘支持柱材及び／又は前記杭部材に位置決め可能な構成で設けられていることを特徴とする。

請求項１０に記載した発明は、請求項１～９のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、隣り合う前記流木捕捉ユニット同士は、２ｍ程度の間隔をあけて設けられていることを特徴とする。

請求項１１に記載した発明は、請求項１～１０のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、前記流木捕捉柱は、河床面から上方に１～３ｍ程度の高さ突き出されていることを特徴とする。

請求項１２に記載した発明は、請求項１～１１のいずれか１項に記載した流木捕捉工において、前記基材は、Ｈ形鋼、丸形鋼管、又は角形鋼管であることを特徴とする。

本発明に係る流木捕捉工によれば以下の効果を奏する。
コンクリートの打設作業を行うことなく、迅速かつ容易に流木捕捉工を所定の部位に安定した状態で確実に設置することができる。よって、現場での打設コンクリートを無用化し、大掛かりな作業を省略化した構築作業を行い得る。
加えて、一旦設置した流木捕捉工を必要に応じて容易に配置変更できるので、例えば河川周辺の環境変化に伴う画像解析による流木の捕捉シミュレーション等の設計変更に柔軟に対応できる等、設置の自由度が非常に高い。
したがって、施工性、経済性、及び柔軟性（自在性）に優れ、緊急対策工や小規模渓流に好適な流木捕捉工を実現できる。

本発明に係る流木捕捉工の実施例を示した斜視図である。 図１の側面図である。 図１に示した流木捕捉工にコンクリートブロックを掛け止めた（据え付けた）状態を示す斜視図である。 図３に示した流木捕捉工を河床に設置した状態を示す側面図である。 本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図である。 本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図である。 本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図である。 図７に示した流木捕捉工にコンクリートブロックを掛け止めた状態を示す斜視図である。 本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図である。 図９に示した流木捕捉工にコンクリートブロックを掛け止めた状態を示す斜視図である。 図９に示した流木捕捉工にコンクリートブロックを掛け止めた状態を示す斜視図である。 Ａは、本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図であり、Ｂは、同側面図である。 Ａは、図１２に示した流木捕捉工にコンクリートブロックを掛け止めた状態を示す斜視図であり、Ｂは、Ａに示した流木捕捉工を河床に設置した状態を示す側面図である。 Ａは、本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図であり、Ｂは、同側面図である。 Ａは、図１４に示した流木捕捉工にコンクリートブロックを掛け止めた状態を示す斜視図であり、Ｂは、Ａに示した流木捕捉工を河床に設置した状態を示す側面図である。 Ａは、本発明に係る流木捕捉工の異なる実施例を示した斜視図であり、Ｂは、同側面図である。

次に、本発明に係る流木捕捉工の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明に係る流木捕捉工は、図１、図２に示したように、河川の流れ方向に延びる基材１と、前記基材１から立ち上がり流木を捕捉する流木捕捉柱２とからなる流木捕捉ユニット３が河川の幅方向に複数（図示例では２セット）設けられ、隣り合う前記流木捕捉ユニット３、３同士が横繋ぎ材４で連結されている。また、前記流木捕捉柱２の設置部位よりも上流側Ｕに位置する前記基材１（及び／又は前記横繋ぎ材４）に、鉛直方向に延びる錘支持柱材５が立設されてなる。

要するに、前記流木捕捉工１０は、流木を捕捉するための流木捕捉柱２を備えた複数の流木捕捉ユニット３と、この複数の流木捕捉ユニット３を安定した状態で自立させるために連結する横繋ぎ材４と、流木捕捉工１０自体の重量を増加させて安定性を高めることに寄与する錘支持柱材５とを基本構造とし、河床に設置する際は、図３、図４に示したように、前記錘支持柱材５を利用して錘（図示例ではコンクリートブロック）８を設けて実施する。
ちなみに、前記流木捕捉工１０は、前記基本構造に補強部材６、杭部材７を付設して前記流木捕捉工１０の剛性や安定性を更に高める工夫を施している。
以下、前記流木捕捉工１０を構成する部材について具体的に説明する。

前記流木捕捉ユニット３は、前記基材１と前記流木捕捉柱２とを溶接等の接合手段で略逆Ｔ字状に組み合わせた構造で実施されている。
前記基材１は、外径が３２０ｍｍ程度、肉厚が１０ｍｍ程度、長さが４２００ｍｍ程度の端部を閉塞した丸形鋼管で実施している。前記基材１の形態（大きさ、形状）は勿論これに限定されず、構造設計に応じて適宜設計変更可能である。丸形鋼管の代わりにＨ形鋼（図７、図８に示した流木捕捉工４０等参照）でも実施できるし、角形鋼管（図示略）でも実施できる。
前記流木捕捉柱２は、外径が３２０ｍｍ程度、肉厚が１０ｍｍ程度、頂部の吊り金具を除いた高さが２７００ｍｍ程度の丸形鋼管で実施している。前記流木捕捉柱２の形態も勿論これに限定されず、構造設計に応じて適宜設計変更可能である。
上記構成の前記基材１と前記流木捕捉柱２とからなる略逆Ｔ字状の前記流木捕捉ユニット３は、図示例では２セットを２ｍ程度の間隔をあけて並立させて実施しているが勿論これに限定されず、構造設計に応じて所定の間隔をあけた３セット以上の流木捕捉ユニット３で実施することもできる。

前記横繋ぎ材４は、外径が１９０ｍｍ程度、肉厚が９ｍｍ程度、長さが２０００ｍｍ程度の丸形鋼管で実施している。前記横繋ぎ材４の形態も勿論これに限定されず、構造設計に応じて適宜設計変更可能である。丸形鋼管の代わりにＨ形鋼（図７、図８に示した流木捕捉工４０等参照）でも実施できるし、角形鋼管（図示略）でも実施できる。
また、前記横繋ぎ材４は、左右２本の基材１、１の間に２本の横繋ぎ材４を所定の間隔（２４００ｍｍ程度）をあけて平行に配置し、前記２本の基材１、１を溶接等の接合手段で連結しているがこれに限定されない。例えば、図５に示した流木捕捉工２０のように、左右２本の流木捕捉柱２、２の上端部を横繋ぎ材４で連結して実施する場合もあるし、図６に示した流木捕捉工３０のように、左右２本の流木捕捉柱２、２の上端部と中間部とを上下２段に配置した横繋ぎ材４、４で連結して実施する場合もある。
要するに、左右に並立させた流木捕捉ユニット３（基材１、流木捕捉柱２）のどの部分を、どのような部材で何本用いて連結する等の設計は、流木捕捉柱２の捕捉形態も勘案した構造設計に応じて適宜決定される。ちなみに、前記横繋ぎ材４を前記左右２本の流木捕捉柱２、２の間に架設する場合には流木捕捉部材としての役割も果たす。

前記錘支持柱材５は、外径が１９０ｍｍ程度、肉厚が９ｍｍ程度、高さが６００ｍｍ程度の丸形鋼管で実施している。前記錘支持柱材５の形態も勿論これに限定されず、前記錘８の嵩等を勘案した構造設計に応じて適宜設計変更可能である。
ちなみに図示例に係る錘支持柱材５は、前記左右の基材１、１における前記流木捕捉柱２よりも上流側部分の略中央部に溶接等の接合手段で立設させているがこれに限定されない。例えば、図９、図１０に示した流木捕捉工５０のように、上流側の横繋ぎ材４の略中央部に１本立設させて実施する場合もある。
要するに、前記錘支持柱材５は、前記流木捕捉柱２よりも上流側の任意の部位、具体的には、流木を捕捉した流木捕捉柱２（流木捕捉工１０等）が後方（下流側Ｄ）へ転倒することを確実に防止するために前記錘８によるカウンタウエイト効果を発揮させるのに好適な部位に設けて実施する。

前記補強部材６は、控え材とも呼ばれ、前記基材１における前記流木捕捉柱２よりも下流側Ｄ部分と前記流木捕捉柱２とを連結することにより流木捕捉柱２を補強している。前記補強部材６は、前記流木捕捉柱２を後方（下流側Ｄ）から支えることにより前記流木捕捉柱２に作用する転倒モーメントに対して効果的に抵抗する役割を果たす。
ちなみに図示例に係る補強部材６は、前記流木捕捉柱２と同一断面形状の丸形鋼管で実施されている。
なお、前記補強部材６は、想定される流木の形態（最大流木長等）、河川の性状等を勘案した構造設計に応じて適宜設計変更可能である。よって前記構造設計の結果次第では、図１２、図１３に示したように、前記補強部材６がない流木捕捉工６０でも十分に実施可能である。

前記杭部材７は、前記左右の基材１、１のそれぞれにバランスよく２つずつ下向きに溶接等の接合手段で設け、河床中に設置した流木捕捉工１０のずり動きを効果的に防止する正に杭のような役割を果たす。
ちなみに図示例に係る杭部材７は、外径が１９０ｍｍ程度、肉厚が９ｍｍ程度、高さ（深さ）が４５０ｍｍ程度の丸形鋼管で実施している。
なお、前記杭部材７は、河床の性状等を勘案した構造設計に応じて適宜設計変更可能である。よって前記構造設計の結果次第では、図示は省略するが前記杭部材７がない流木捕捉工でも十分に実施可能である。

本実施例に係る錘８は、図３、図４等に示したように、コンクリートブロック８が採用されている。図示例に係るコンクリートブロック８は、平面方向からみて略中心部位に貫通孔が形成されており、前記貫通孔を利用して前記錘支持柱材５へ串刺し状に掛け止めて実施している。
前記錘（コンクリートブロック８）の重量は、１体あたり３０００ｋｇ程度で実施しているが勿論これに限定されない。前記したような錘８によるカウンタウエイト効果を適性に発揮させるのに好適な形態（重量、形状）を勘案した構造設計に応じて適宜設計変更可能である。
貫通孔を有するコンクリートブロック（孔あきコンクリートブロック）８の形態バリエーションについては、改めて説明するまでもなく実に様々な形態が開示され実施に供されている。例えば、複数のコンクリートブロック８を近接させて実施する場合、図３、図１１等に示したような突き合わせタイプで実施するほか、図示は省略するが、隣接する一方のコンクリートブロックの凸部を他方のコンクリートブロックの凹部に嵌合可能な噛み合わせタイプで実施したり、突き出し鉄筋（挿入鉄筋）を備えたコンクリートブロックを採用し、双方の突き出し鉄筋を連結金具で連結したりして、隣接するコンクリートブロック同士を連結してコンクリートブロック全体の安定性を高めるような工夫は適宜行われるところである。

上記構成の流木捕捉工１０を例に設置手順について説明すると、あくまでも一例として、先ず、設置部位周辺を図４のＸレベル程度まで床掘りすると共に、前記杭部材７の周辺を更に床掘りする。
次に、一体的に構築されている流木捕捉工１０（図１参照）を所定箇所に設置する。
次に、前記流木捕捉工１０に設けた２つの錘支持柱材５、５にそれぞれコンクリートブロック８、８を串刺し状に挿入して掛け止める。
しかる後、前記コンクリートブロック８、８の上面のＹレベル（又は下面レベル）まで埋め戻して前記流木捕捉工１０の設置作業を終了する。
前記流木捕捉工１０を例えば河川の幅方向に複数体並設する場合、上記手順を繰り返し行ってもよいし、又は床掘り作業を複数体相当分広げて行う等、纏めて行ってもよい。
また、前記埋め戻し作業は、構造設計に応じて図４のＸレベルで止めてもよい。すなわち、埋め戻し作業は適宜行う程度で河床面をＸレベルに設定して実施することもできる。この場合は前記杭部材７の周辺のみ床掘りして前記流木捕捉工１０を設置する。
ちなみに、図４の流木捕捉工１０に係る流木捕捉柱２は、河床面（前記Ｘレベル）から上方に２．２ｍ程度に突き出した寸法で実施しているがこれに限定されない。この寸法も構造設計に応じて適宜設更されるが、通常、１～３ｍ程度に設定されることが多い。

したがって、上記構成の流木捕捉工１０等によれば、コンクリートの打設作業を行うことなく、迅速かつ容易に流木捕捉工１０等を所定の部位に安定した状態で確実に設置することができる。よって、現場での打設コンクリートを無用化し、大掛かりな作業を省略化した構築作業を行い得る。
加えて、一旦設置した流木捕捉工１０等を必要に応じて容易に配置変更できるので、例えば河川周辺の環境変化に伴う画像解析による流木の捕捉シミュレーション等の設計変更に柔軟に対応できる等、設置の自由度が非常に高い。
したがって、施工性、経済性、及び柔軟性（自在性）に優れ、緊急対策工や小規模渓流に好適な流木捕捉工を実現できる。

以上、実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため言及する。
例えば、構造設計によっては、図１４、図１５に示したように、図１の基材１よりも長さが短い基材１を用い、前記基材１の下流側端部と前記流木捕捉柱２とが補強部材６で連結されて全体的にコンパクト化した流木捕捉工７０で実施することも勿論可能である。
図１６は、底面部と壁面部とからなり上面を開口した箱形タイプの鋼製の錘収容部材９を前記流木捕捉工１０の錘支持柱材５（及び／又は杭部材７）に位置決め可能に孔をあけた構成の実施例を示している。この錘収容部材９内に、図示を省略したブロックや土砂等を詰め込み、流木捕捉工１０のカウンタウエイト効果やずり動き防止効果をより高めることができる。例えば、前記錘支持柱材５に錘収容部材９を設けると、前記錘支持柱材５に掛け止めることができない錘も錘収容部材９に収容（投入）することで容易に錘の役割を果たすことができる。前記錘収容部材９は、前記錘支持柱材５に設けて実施することもできるし（実線参照）、前記杭部材７に設けて実施することもできるし（破線参照）、双方に設けて実施することもできる。
その他、前記コンクリートブロック８以外の錘は、実に様々なものが使用できるので図示の便宜上省略しているが、例えば、前記錘支持柱材５を通す貫通孔が穿設された鋼板（鉄板）を１枚又は複数枚串刺し状に設けても十分に錘の役割を果たすことができる。

１ 基材
２ 流木捕捉柱
３ 流木捕捉ユニット
４ 横繋ぎ材
５ 錘支持柱材
６ 補強部材
７ 杭部材
８ 錘（コンクリートブロック）
９ 錘収容部材
１０ 流木捕捉工
２０ 流木捕捉工
３０ 流木捕捉工
４０ 流木捕捉工
５０ 流木捕捉工
６０ 流木捕捉工
７０ 流木捕捉工
Ｕ 上流側
Ｄ 下流側

Claims (12)

1. 河川の流れ方向に延びる基材と、前記基材から立ち上がり流木を捕捉する流木捕捉柱とからなる流木捕捉ユニットが河川の幅方向に複数設けられ、隣り合う前記流木捕捉ユニット同士が横繋ぎ材で連結され、
   前記流木捕捉柱よりも上流側に位置する前記基材及び／又は前記横繋ぎ材に、鉛直方向に延びる錘支持柱材が立設されてなることを特徴とする、流木捕捉工。
2. 前記錘支持柱材に、錘が掛け止められていることを特徴とする、請求項１に記載した流木捕捉工。
3. 前記錘支持柱材に、コンクリートブロックが掛け止められていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した流木捕捉工。
4. 前記コンクリートブロックは貫通孔が形成されており、前記貫通孔を利用して前記錘支持柱材に串刺し状に掛け止められていることを特徴とする、請求項３に記載した流木捕捉工。
5. 前記錘支持柱材に掛け止められた隣接する前記コンクリートブロック同士は連結されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載した流木捕捉工。
6. 前記基材における前記流木捕捉柱よりも下流側部分と前記流木捕捉柱とが補強部材で連結されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載した流木捕捉工。
7. 前記基材の下流側端部と前記流木捕捉柱とが補強部材で連結されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載した流木捕捉工。
8. 前記基材に、杭部材が下向きに設けられていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載した流木捕捉工。
9. 底面部と壁面部とからなる錘収容部材が前記錘支持柱材及び／又は前記杭部材に位置決め可能な構成で設けられていることを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載した流木捕捉工。
10. 隣り合う前記流木捕捉ユニット同士は、２ｍ程度の間隔をあけて設けられていることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載した流木捕捉工。
11. 前記流木捕捉柱は、河床面から上方に１～３ｍ程度の高さ突き出されていることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載した流木捕捉工。
12. 前記基材は、Ｈ形鋼、丸形鋼管、又は角形鋼管であることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか１項に記載した流木捕捉工。

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