(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルダムの堤体内部に水平多段状に層状補強材を埋設し、
該層状補強材は、所定間隔で略上下流方向に延長する複数の帯状部材を略ダム軸方向に延長する帯状部材で連結して形成し、
垂直方向にそれぞれ隣合う層状補強材間を層間連結材で連結してなるフィルダム堤体の免震構造。
【請求項２】
前記帯状部材を土質材料で巻いたことを特徴とする請求項１記載のフィルダム堤体の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルダム堤体の免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
均一型、ゾーン型および表面遮水壁型の三形式に大別されるフィルダムにおいて、地震による被害事例として以下のようなものが報告されている。
▲１▼堤頂付近にダム軸に平行な亀裂が入り、パイピングを誘発する。
▲２▼堤頂が沈下して余裕高が減少し、越流による侵食の可能性が増加する。
▲３▼ダム上下流面に深層すべり、または浅層すべりが発生する。
▲４▼ダム上下流法面にふくらみが発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような被害は、地震によりダム堤体が弾性体として水平方向に揺れて、ダム堤頂部に基礎地盤よりも大きな水平加速度が生じ、ダム堤体の塑性力が減少することにより発生するものである。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決せんとしたものであり、その目的は、フィルダムの耐震性を向上することができる免震構造を提供することにある。
【０００５】
また本発明の別の目的は、フィルダム堤体の水平振動を減衰することができると共に、フィル材料間に生じる剪断力への強い耐力を有するフィルダム堤体の免震構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的に鑑みてなされたものであり、その要旨は、フィルダムの堤体内部に水平多段状に層状補強材を埋設し、該層状補強材は、所定間隔で略上下流方向に延長する複数の帯状部材を略ダム軸方向に延長する帯状部材で連結して形成し、垂直方向にそれぞれ隣合う層状補強材間を層間連結材で連結してなるフィルダム堤体の免震構造にある。
【０００７】
本発明のフィルダム堤体の免震構造において、前記帯状部材の周りには、これを巻くように土質材料を配置しても良い。かように土質材料を配置すれば、帯状部材に沿って水が浸透して水みちが形成されるのを防止でき、さらに、フィルダム材料に対する帯状部材の摩擦抵抗を高めることができ、フィルダム材料と帯状部材との間での滑りを生じ難くすることができる。
【０００８】
本発明のフィルダム堤体の免震構造において、前記帯状部材は、土、砂礫及び岩石等のフィルダム材料から受ける摩擦力や引張力により破断しない程度の耐力を有する材料で形成すれば良く、また、前記層状補強材は、地震等の外力によりフィルダム堤体内に発生しようとする変形を拘束できるように、帯状部材を適当な間隔及び密度で配置して形成する。かような帯状部材としては、例えば、塩化ビニール樹脂等の材料、またはゴム製二次製品等により、厚さ１０〜２０ｍｍ程度で幅３００〜５００ｍｍ程度に形成したものを採用することができる。
【０００９】
また本発明のフィルダム堤体の免震構造において、前記層間連結材は、層状補強材間に介在して、各層状補強材に発生した応力を他の層状補強材に伝達する媒体として作用することができる部材であれば良く、例えば、前記帯状部材と同様の材料によって同様な形状に形成しても良い。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のフィルダム堤体の免震構造を示す上下流方向の断面図であり、図２は図１のフィルダムのダム軸方向の断面図であり、図３は図１のフィルダムの平面図である。
【００１１】
図１乃至図３では、本発明の免震構造を適用するフィルダム堤体として中央土質遮水壁型ロックフィルダムの堤体２０を例示したが、本発明の免震構造は、この中央土質遮水壁型ロックフィルダムに限定されず、他の構成から成るフィルダムの堤体にも適用することができる。ここで前記中央土質遮水壁型ロックフィルダムの堤体とは、中央に土質材料を配置して形成したコア部２１と、このコア部２１の上下流方向両側に砂礫材料を配置して形成したフィルター部２２と、さらにフィルター部２２の上下流方向両側に岩石材料を配置して形成したシェル部２３とを備える堤体をいう。
【００１２】
本発明のフィルダム堤体の免震構造は、複数の上下流方向ストリップ１１ａと、これら上下流方向ストリップ１１ａを連結するダム軸方向ストリップ１１ｂとからなる層状補強材１１を水平多段状に配置し、これら層状補強材１１間を層間連結ストリップ１２で連結して形成する。
【００１３】
ここで前記上下流方向ストリップ１１ａ、前記ダム軸方向ストリップ１１ｂおよび前記層間連結ストリップ材１２としては、塩化ビニール樹脂材料で厚さ１０〜２０ｍｍ程度、幅３００〜５００ｍｍ程度に形成した帯状材を使用する。そして、この上下流方向ストリップ１１ａは、フィルダム堤体内部の全ての部分、すなわちコア部２１、フィルター部２２及びシェル部２３にわたって略上下流方向に延長するように所定間隔で複数本を配置する。また前記ダム軸方向ストリップ１１ｂは、全ての上下流方向ストリップ１１ａを連結してフィルダム堤体のコア部２１に延設する。さらに、前記層間連結ストリップ材１２は、各層状補強材１１のダム軸方向ストリップ１１ｂどうしを所定間隔ごとに連結するように配置する。
【００１４】
なお、層間連結ストリップ材１２は、上下流方向ストリップ１１ａとダム軸方向ストリップ１１ｂとの連結部どうしを連結するように配置しても良い。また上下流方向ストリップ１１ａとダム軸方向ストリップ１１ｂとは、図４（ａ）に示した水平接合材１５を用いて連結しても良く、ダム軸方向ストリップ１１ｂと層間連結ストリップ材１２とは、図４（ｂ）に示した垂直接合材１６を用いて連結しても良い。さらに、図７に示したように、上下流方向ストリップ１１ａの周りを被うように、その上下面及び両側面に、コア部２１に用いた土質材料２１ａを配置しても良い。
【００１５】
次に、本発明のフィルダム堤体の免震構造の作用について説明する。
図５に示したように地震等の水平力を受けると、フィルダム堤体２０は弾性体として水平方向に振動し、堤頂部に最大の水平加速度を生じ、フィルダム堤体２０には点線で示したような面で滑りを発生させようと剪断応力が作用する。この剪断応力は、さらに図６に矢印で示したような引張応力として上下流方向ストリップ１１ａに伝達される。
【００１６】
これに対して、上下流方向ストリップ１１ａは層間連結ストリップ１２と伴に引張抵抗を示し、その表面に巻かれた土質材料を介する摩擦力により、フィルダム堤体を構成する材料を拘束して滑りの発生を防止する。
【００１７】
また堤体２０の水平振動時には、最上層の上下流方向ストリップ１１ａに最も強い水平加速度が作用するが、最上層の上下流方向ストリップ１１ａは、層間連結ストリップ１２を介して他の層状補強材１１に支持されているため、ダム堤頂付近に生じる応力は、ダム軸方向ストリップ１１ｂや層間連結ストリップ１２に伝達して分散し、堤頂部２０ｂの水平振動は抑制されると共に大きく減衰される
【００１８】
。
【発明の効果】
本発明のフィルダム堤体の免震構造では、堤体内部の上下流方向及びダム軸方向に延設した帯状部材を連結して層状補強材を形成し、この層状補強材を水平多段上に配置して、さらに、これら層状補強材間を層間連結材で連結したので、堤体内部には帯状部材と層間連結材とからなる補強材の連続体が形成される。したがって、地震等の外力によりダム堤体内で垂直方向に不均一な応力が作用しても、帯状部材と層間連結材とによって応力が伝達して分散されると共に、それぞれの帯状部材や層間連結材がフィルダムを構成する材料を拘束するため、特に、ダム堤頂付近に生じる水平振動を減衰することができる。
【００１９】
また上下流方向に延設した帯状部材が、堤体材料に作用する剪断力に引張抵抗を示すため、堤頂付近に生じる亀裂、沈下およびダム上下流面の滑りやふくらみを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルダム堤体の免震構造を示す上下流方向の断面図である。
【図２】図１のフィルダムのダム軸方向の断面図である。
【図３】図１のフィルダムの平面図である。
【図４】（ａ）は、上下流方向とダム軸方向との帯状部材を連結する接合材であり、（ｂ）は層状補強材と層間連結材とを連結する接合材である。
【図５】本発明のフィルダム堤体の免震構造に作用する外力を説明するための概略断面図である。
【図６】図５のフィルダム堤体における帯状部材と層間連結材とに作用する応力を示した概略断面図である。
【図７】土質材料で巻いた上下流方向ストリップを示す断面図である。
【符号の説明】
１１  層状補強材
１１ａ  上下流方向ストリップ（帯状部材）
１１ｂ  ダム軸方向ストリップ（帯状部材）
１２  層間連結ストリップ（層間連結材）
２０  フィルダム堤体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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