JPH11117262A - 落差工構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 外形が立方体で、内部から六つの外面に
連通した中空部３ａを有する複数のコンクリートブロッ
ク体３を、河川１３の川床１４に設置した基礎床版３０
上に、上流側川床と下流側川床との間に段差が生じるよ
うに面的に配置することによって落差工構造物１０を構
築する。各々のコンクリートブロック体３の中空部３ａ
同士が河川１３の流下方向およびこれを横断する方向に
連通した複数の流路が形成される。 【効果】 大規模な地盤改良などを必要とせず、構築工
事が容易であり、魚道としての機能も兼備した落差工構
造物を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川の流速緩和あ
るいは川床の洗掘防止などを目的として設置される落差
工構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】河川の急勾配部分などにおいては、河川
の流速を緩和したり、川床の洗掘を防止するため落差工
が設けられている。

【０００３】従来の落差工の構造としては、河川などの
流路横断面内の上流側と下流側との間にコンクリートな
どを用いて落差を形成することにより、川床勾配を自然
勾配よりも緩やかにするものである。

【０００４】ところが、従来の落差工では、河川の上流
側と下流側との間に階段部や斜面部などが設けられてい
るため、鮭などの魚類が産卵を目的として下流から上流
へ遡る際の障害物となって遡上を妨げるため、生態系に
悪影響を及ぼし、これが自然破壊の一因ともなってい
る。

【０００５】そこで、近年は、落差工に隣接して、いわ
ゆる魚道が設けられているが、魚がその場所を発見でき
なかったり、魚の種類によっては遡上が困難な構造のも
のもある。

【０００６】このような状況に対処するため、魚類の遡
上が容易な落差工構造物が、特開平５−３０６５１１号
公報、特開平６−２６４４２９号公報、特開平８−１２
０６５５号公報などに開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２６４４２
９号公報、特開平８−１２０６５５号公報などに開示さ
れている落差工構造物の場合、それぞれ所定形状のブロ
ック体を一定規則に従って川床部分などに正確に配列す
ることによって形成するものであるため、工事が面倒で
あり、施工に多大な労力と時間を必要としている。

【０００８】また、特開平５−３０６５１１号公報に開
示されているブロック体は、構造が複雑であるため製造
に手間がかかるだけでなく、配列形態、連結手段などが
限定されているため、施工が面倒であり、施工現場の地
形によっては、大規模な地盤改良を必要としたり、構築
が困難となる場合がある。

【０００９】さらに、これらの公報に開示されている落
差工構造物の場合、ここを通過する流水表面は露出状態
で、いわゆる日陰部分がないため、警戒心の強い魚類が
遡上をためらったり、魚道を遡上する途中で魚類が休息
する場所を確保することが困難であるという問題があ
る。

【００１０】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、大規模な地盤改良などを必要とせず、構築工事が容
易であり、魚道としての機能も兼備した落差工構造物を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の落差工構造物は、内部から外面に連通した
中空部を有する複数のコンクリートブロック体を、河川
の流路断面内に上流側川床と下流側川床との間に段差が
生じるように面的に配置したことを特徴とする。

【００１２】このような構成とすることにより、複数の
コンクリートブロック体を川床に並べるだけで、魚道と
しての機能も兼備した落差工構造物を構築することがで
きるため、大規模な地盤改良などは不要となり、構築工
事を容易化することができるとともに、生態系への悪影
響を防止することができる。

【００１３】この場合、複数のコンクリートブロック体
同士を隙間なく配置することにより、流水は中空部を通
過していくため、魚道としての機能を維持しつつ、川床
の洗掘防止機能を向上させることができる。

【００１４】また、本発明の落差工構造物では、面的に
配置されたコンクリートブロック体の中空部を上流側か
ら下流側まで連続状態とし、連続した中空部を流路とす
ることにより、落差工部分において連続した流路が形成
されるため、川床が連続した河川と同様、魚類が遡上し
やすい状態となり、魚道としての機能を向上させること
ができる。

【００１５】さらに、本発明の落差工構造物において
は、コンクリートブロック体として、六面以上の外面を
有する多面体であってその内部に前記外面のうち四面以
上の外面に連通した中空部を有するものを用いることに
より、コンクリートブロック体の空隙率が高まり、コン
クリートブロック体そのものを軽量化することができる
ため、流量の増大、施工性の向上を図ることができる。
また、水の流れ方向が多様化するため、自然の傾斜川床
と同様、魚類が遡上しやすい状態となり、魚道としての
機能を向上させることができる。

【００１６】一方、本発明の落差工構造物では、コンク
リートブロック体の中空部の形状を、曲面体の一部、多
面体の一部、円筒体、角筒体のうちの少なくとも一つを
含む形状とすることができる。ここで、曲面体とは、連
続した曲面によって囲まれた立体をいい、例えば、球面
体、楕円体、卵形状体、ラグビーボール形状体などのほ
か、不規則な曲面で囲まれた立体も含むものとする。

【００１７】コンクリートブロック体の中空部の形状
を、曲面体の一部、多面体の一部を含む形状とすること
により、中空部内に流れ込む水の流速や水深の変化が生
じるようになるため、魚類に限らず様々な水生生物にと
って好適な移動路、休息場所となる。

【００１８】一方、コンクリートブロック体の中空部の
形状を、円筒体を含む形状とすることにより、強度が高
まり、流水や転石などに対する耐久性が向上する。一
方、角筒体を含む形状とすることにより、必要レベルの
耐久性を保持しつつ、流路や魚道として機能する中空部
の拡大を図ることができる。

【００１９】さらに、本発明の落差工構造物では、コン
クリートブロック体を立方体または直方体とすることに
より、川床に配置する場合の密着状態の確保が容易とな
り隙間が発生しにくくなるため、川床の洗掘防止機能お
よび施工後の安定性が向上する。また、配列の自由度が
増大するため、施工現場の地形への対応性、施工性など
も向上し、工期短縮を図ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は実施の形態である落差工構
造物を示す一部切欠斜視図、図２は落差工構造物の垂直
断面構造を示す図である。

【００２１】図１，２に示すように、本実施形態の落差
工構造物１０は、立方体であって内部から六つの外面に
連通した中空部３ａを有する複数のコンクリートブロッ
ク体３を、河川１３の川床１４に設置した基礎床版３０
上に、上流側川床と下流側川床との間に段差が生じるよ
うに面的に配置している。

【００２２】このような構成とすることにより、コンク
リートブロック体３の中空部３ａ同士が河川１３の流れ
方向およびこれを横断する方向に連通した複数の流路が
形成されるため、河川１３の水はこれらの流路を通過し
て流下していくことができ、魚類３１などもこれらの流
路を通過して遡上していくことができる。すなわち、落
差工構造物１０は、落差工としての機能はもちろん、魚
道としての機能も兼備したものとなる。

【００２３】このように、複数のコンクリートブロック
体３を川床１４に設置した基礎床版３０上に並べるだけ
で、魚道としての機能も兼備した落差工構造物１０を構
築することができるため、大規模な地盤改良などを行う
必要がなく、構築工事も容易であり、生態系への悪影響
も防止することができる。

【００２４】また、落差工構造物１０の場合、複数のコ
ンクリートブロック体３同士を隙間なく配置しているた
め、落差工部分において、流水は中空部３ａを通過し川
床１４に直接接触することがないため、川床１４の洗掘
防止機能に優れている。

【００２５】さらに、本実施形態の落差工構造物１０で
は、面的に配置されたコンクリートブロック体３の中空
部３ａを上流側から下流側まで連続状態とし、連続した
中空部３ａを流路とすることにより、落差工部分におい
て連続した流路を形成しているため、川床が連続した河
川と同様、魚類３１が遡上しやすい状態となり、魚道と
しての機能も優れている。

【００２６】一方、落差工構造物１０においては、コン
クリートブロック体３として、立方体であって六つの外
面に連通した中空部３ａを有するものを用いているた
め、空隙率が約８０％と高く、比較的軽量である。した
がって、流量の増大、施工性の向上を図ることができる
だけでなく、河川１３の水の流れ方向が多様化するた
め、自然の傾斜川床と同様、魚類３１が遡上しやすい状
態となる。

【００２７】また、コンクリートブロック体３は立方体
であるため、どの面を下にして配置しても同じ状態が得
られ、複数配置する場合の密着状態の確保が容易となり
隙間が発生しにくく、川床１４の洗掘防止機能および施
工後の安定性が向上する。また、配列の自由度が増大す
るため、施工現場の地形への対応性、施工性などが向上
するとともに、工期も短縮する。

【００２８】さらに、流水が通過する中空部３ａにおい
て、流水の入口および出口となる開口部分は全て円形で
あるため、図２に示すように、河川１３の水位が、豊水
時水位１７と渇水時水位１８との間で変化しても安定し
た流下状態を保つことができ、流水の連続性が確保さ
れ、魚道としての機能を維持することができる。

【００２９】ここで、図３，４を参照して、落差工構造
物１０を構成するコンクリートブロック体３の中空部３
ａ内における水の流れについて説明する。図３は落差工
構造物１０の一部切欠平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断
面図である。

【００３０】図３，４に示すように、中空部３ａの形状
は、球状体の一部をなす形状であるため、中空部３ａ内
に流れ込んだ水は図３に示すように水平方向に広がり、
部分的に流速の変化が生じるとともに、図４に示すよう
に、水深が、水深３３から水深３２へと変化する。この
ように、中空部３ａ内において流速や水深の変化が生じ
るため、魚類３１に限らず河川１３に棲息する様々な水
生生物にとって好適な移動路や休息場所となる。また、
流速の速い方へ向かって泳ぐ習性を有する魚種にも対応
可能である。

【００３１】ここで、図５，６を参照して、コンクリー
トブロック体３およびその製造方法について説明する。
図５はコンクリートブロック体を示す斜視図、図６は前
記コンクリートブロック体の製造方法を示す斜視図であ
る。

【００３２】本実施形態の落差工構造物１０を構成して
いるコンクリートブロック体３は、図５に示すように、
外形が立方体で、中空部３ａは球状体の一部をなす形状
であり、中空部３ａはコンクリートブロック体３の中心
と同心に配置され、前記球状体の直径をコンクリートブ
ロック体３の一辺の長さより大とすることによって、各
外面に円形の開口３ｂがそれぞれ形成されている。

【００３３】ここで、図６を参照して、コンクリートブ
ロック体３の製造方法について説明する。図６に示すよ
うな型枠４内に、収縮状態にある弾性中子５を環状体４
ｄを通して装入した後、空気供給ホース５ａを接続し
て、圧縮空気を送り込むことによって全体を球状に膨張
させる。このとき、弾性中子５の膨張に伴って、その表
面が、型枠４を構成する創成板４ａの開口４ｂおよび治
具４ｃの環状体４ｄの中に嵌まり込むように変形するこ
とによって、弾性中子５が位置決めされる。

【００３４】弾性中子５を所定状態まで膨張させたら、
環状体４ｄの周囲の開放部分から弾性中子５と創成板４
ａとの間にコンクリートを充填する。そして、コンクリ
ートが硬化したら、弾性中子５内の空気を排出して収縮
させ、環状体４ｄを通して抜き取った後、型枠４から脱
型すると、図５に示すコンクリートブロック体３が得ら
れる。

【００３５】一方、本発明の落差工構造物においては、
コンクリートブロック体３の代わりに、あるいはコンク
リートブロック体３と組み合わせて、図７に示すような
コンクリートブロック体１２を用いることもできる。

【００３６】ここで、図７，８を参照して、コンクリー
トブロック体１２およびその製造方法について説明す
る。図７はコンクリートブロック体１２を示す斜視図、
図８はコンクリートブロック体１２の製造方法を示す斜
視図である。

【００３７】図７に示すコンクリートブロック体１２
は、外形が立方体であり、立方体を構成する六面のそれ
ぞれに連通した開口１１ａを有する円筒体形状の中空部
１１を備えている。また、中空部１１は、コンクリート
硬化後に取り出し可能な複数の分割中子８によって形成
されたものである。

【００３８】ここで、図８を参照して、コンクリートブ
ロック体１２の製造方法について説明する。図８に示す
ように、分解可能な複数の構成部材８ａ，８ｂ，８ｃ，
８ｄ８ｅからなる分割中子８を、型枠９内に配置し、分
割中子８と型枠９との間にコンクリートを充填した後、
上板９ａを被せて型枠９を密閉状態とする。そして、コ
ンクリートが硬化したら、型枠９を取り外し、分割中子
８の構成部材８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅをそれぞれ軸方向
に抜き取った後、構成部材８ａを軸方向に抜き取れば、
図７に示すコンクリートブロック体１２を得ることがで
きる。

【００３９】コンクリートブロック体１２は、中空部１
１が円筒体形状であるため、コンクリート床版にそのま
ま設置すると中空部１１内に流れ込む水の流速や水深の
変化などが少ないが、コンクリート床版に凹部を設けそ
の上に設置すれば水の流速や水深に変化が生じるため、
多様性に富んだ水流が形成される。

【００４０】このように、コンクリートブロック体３，
１２は、中空部３ａ，１１の形状がそれぞれ異なってい
るため、落差工構造物を形成した場合、以下に述べるよ
うに、それぞれの形状に応じた機能を発揮する。

【００４１】コンクリートブロック体３は中空部３ａが
球状体の一部を含む形状であるため、中空部３ａにおけ
る流速や水深の変化が滑らかなものとなる。一方、コン
クリートブロック体１２は中空部１１が円筒体形状の空
間を互いに交差させた形状であるため、コンクリート床
版に凹部などを設けることにより流速や水深に様々な変
化を与えることができる。

【００４２】次に、本発明の落差工構造物は、コンクリ
ートブロック体３，１２の代わりに、あるいはコンクリ
ートブロック体３，１２と組み合わせて、図９に示すよ
うなコンクリートブロック体１６を用いて構築すること
もできる。

【００４３】ここで、図９，１０を参照して、コンクリ
ートブロック体１６およびその製造方法について説明す
る。図９はコンクリートブロック体１６を示す斜視図、
図１０はコンクリートブロック体１６の製造方法を示す
斜視図である。

【００４４】コンクリートブロック体１６は、図９
（ａ）に示すように、外形が立方体で、円筒体形状の中
空部１５を有し、図９（ｂ）に示すように、中空部１５
は底面１６Ｘを除く五つの外面に連通する開口１５Ｙを
有している。また、中空部１５はコンクリート硬化後に
分解して取り外し可能な分割中子によって形成されたも
のである。

【００４５】ここで、図１０を参照して、コンクリート
ブロック体１６の製造方法について説明する。図１０に
示すように、分解可能な主中子１９ａおよび副中子１９
ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅで構成された分割中子１９
を型枠２０内に配置して上枠２０ａを装着した後、上枠
２０ａの開口部分から分割中子１９と型枠２０との間に
コンクリートを充填する。コンクリートが硬化したら、
上枠２０ａおよび型枠２０を取り外し、分割中子１９を
構成する副中子１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅをそれ
ぞれ軸方向に抜き取った後、主中子１９ａを軸方向に抜
き取れば、図９に示すコンクリートブロック体１６が得
られる。コンクリートブロック体１６は底面１６Ｘが閉
塞されているため、底面１６Ｘを下にして川床に配置す
るだけで落差工構造物を構築することも可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。

【００４７】（１）内部から外面に連通した中空部を有
する複数のコンクリートブロック体を、河川の流路断面
内に上流側川床と下流側川床との間に段差が生じるよう
に面的に配置することにより、複数のコンクリートブロ
ック体を川床に並べるだけで、魚道としての機能も兼備
した落差工構造物を構築することができるため、大規模
な地盤改良などは不要となり、構築工事を容易化するこ
とができるとともに、生態系への悪影響を防止すること
ができる。

【００４８】（２）複数のコンクリートブロック体同士
を隙間なく配置することにより、流水は中空部のみを通
過していくため、魚道としての機能を維持しつつ、川床
の洗掘防止機能を向上させることができる。

【００４９】（３）面的に配置されたコンクリートブロ
ック体の中空部を上流側から下流側まで連続状態とし、
連続した中空部を流路とすることにより、落差工部分に
おいて連続した流路が形成されるため、川床が連続した
河川と同様、魚類が遡上しやすい状態となり、魚道とし
ての機能を向上させることができる。

【００５０】（４）コンクリートブロック体として、六
面以上の外面を有する多面体であってその内部に前記外
面のうち四面以上の外面に連通した中空部を有するもの
を用いることにより、コンクリートブロック体の空隙率
が高まり、コンクリートブロック体そのものを軽量化す
ることができるため、流量の増大、施工性の向上を図る
ことができる。また、水の流れ方向が多様化するため、
自然の傾斜川床と同様、魚類が遡上しやすい状態とな
り、魚道としての機能も向上する。

【００５１】（５）コンクリートブロック体の中空部の
形状を、曲面体の一部、多面体の一部を含む形状とする
ことにより、中空部を通過する水の流速や水深の変化が
生じるため、魚類に限らず、多種多様な水生生物に好適
な移動路、休息場所となる。

【００５２】（６）コンクリートブロック体の中空部の
形状を円筒体を含む形状とすることにより、強度が高ま
り、流水や転石の衝撃に対する耐久性が向上する。一
方、角筒体を含む形状とすることにより、必要レベルの
耐久性を確保しつつ、流路や魚道などとして機能する中
空部の拡大を図ることができる。

【００５３】（７）コンクリートブロック体を立方体ま
たは直方体とすることにより、川床に配置する場合の密
着状態の確保が容易となり隙間が発生しにくくなるた
め、川床の洗掘防止機能および施工後の安定性が向上す
る。また、配列の自由度が増大するため、施工現場の地
形への対応性、施工性などが向上し、工期短縮を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態である落差工構造物を示す一部切欠
斜視図である。

【図２】落差工構造物の垂直断面構造を示す図である。

【図３】図１に示す落差工構造物の一部切欠平面図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ線における断面図である。

【図５】コンクリートブロック体を示す斜視図である。

【図６】図５のコンクリートブロック体の製造方法を示
す斜視図である。

【図７】他のコンクリートブロック体を示す斜視図であ
る。

【図８】図７のコンクリートブロック体の製造方法を示
す斜視図である。

【図９】他のコンクリートブロック体を示す斜視図であ
る。

【図１０】図９のコンクリートブロック体の製造方法を
示す斜視図である。

【符号の説明】

３，１２，１６ コンクリートブロック体 ３ａ，１１，１５ 中空部 ３ｂ，１１ａ，１５Ｙ 開口 ４，９，２０ 型枠 ４ａ 創成板 ４ｂ 開口 ４ｃ 治具 ４ｄ 環状体 ５ 弾性中子 ５ａ 空気供給ホース ８，１９ 分割中子 ８ａ，１９ａ 主中子 ８ｂ〜８ｅ，１９ｂ〜１９ｅ 副中子 ９ａ，２０ａ 上枠 １０ 落差工構造物 １３ 河川 １４ 川床 １６Ｘ 底面 １７ 豊水時水位 １８ 渇水時水位 ３０ 基礎床版 ３１ 魚類 ３２，３３ 水深

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部から外面に連通した中空部を有する
   複数のコンクリートブロック体を、河川の流路断面内に
   上流側川床と下流側川床との間に段差が生じるように面
   的に配置したことを特徴とする落差工構造物。
2. 【請求項２】 前記コンクリートブロック体同士を隙間
   なく配置したことを特徴とする請求項１記載の落差工構
   造物。
3. 【請求項３】 面的に配置された前記コンクリートブロ
   ック体の中空部を上流側から下流側まで連続状態とし、
   連続した前記中空部を流路としたことを特徴とする請求
   項１，２記載の落差工構造物。
4. 【請求項４】 前記コンクリートブロック体が、六面以
   上の外面を有する多面体であってその内部に前記外面の
   うち四面以上の外面に連通した中空部を有するものであ
   ることを特徴とする請求項１〜３記載の落差工構造物。
5. 【請求項５】 前記コンクリートブロック体の中空部の
   形状が、曲面体の一部、多面体の一部、円筒体、角筒体
   のうちの少なくとも一つを含む形状である請求項１〜４
   記載の落差工構造物。
6. 【請求項６】 前記コンクリートブロック体が、立方体
   または直方体であることを特徴とする請求項１〜５記載
   の落差工構造物。