(57)【要約】【課題】積雪層の雪圧によってアンカーボルトが破断したり引き抜かれたりせず、強固に雪崩防止構造物を定着することができる雪崩防止構造物の定着工法を提案する。【解決手段】斜面Ｇの傾斜方向山側に山側アンカーボルト１Ａを設けるとともに谷側に山側アンカーボルト１Ａよりも長さの短い谷側アンカーボルト１Ｂを設け、山側アンカーボルト１Ａを雪崩防止構造物２の基板５上に立設する支柱部４よりも山側で且つこの基板５の谷側基板端部５Ａから間隔Ｌ１をおいて設けた山側ボルト孔６Ａに貫通配設し、谷側アンカーボルト１Ｂを前記支柱部４よりも谷側で且つ谷側端部５Ａから間隔Ｌ２をおいて設けた谷側ボルト孔６Ｂに貫通配設して、基板５を斜面Ｇ上に設け、基板５上に突出する夫々のボルト部７にナット８を螺着して定着固定する雪崩防止構造物の定着工法。【選択図】図１
2014167249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
降雪によって表面上に積雪層が形成される斜面に設置し、この斜面に形成された積雪層の崩落による雪崩の発生を防止する雪崩防止構造物の定着工法であって、前記斜面の傾斜方向山側に山側アンカーボルトを設けるとともに谷側に前記山側アンカーボルトよりも長さの短い谷側アンカーボルトを設け、前記山側アンカーボルトを雪崩防止構造物の柵体となる横架材を支持する支柱部を立設する基板の前記支柱部よりも山側で且つこの基板の谷側基板端部から間隔Ｌ１をおいて設けた山側ボルト孔に貫通配設し、前記谷側アンカーボルトを前記基板の前記支柱部よりも谷側で且つ前記谷側端部から間隔Ｌ２をおいて設けた谷側ボルト孔に貫通配設して、前記基板を前記斜面上に設け、前記山側ボルト孔及び前記谷側ボルト孔から基板上に貫通突出した前記山側アンカーボルトと前記谷側アンカーボルトの夫々のボルト部にナットを螺着して、前記雪崩防止構造物を前記斜面に定着固定し、前記斜面に形成された積雪層の雪圧Ｐが前記雪崩防止構造物に作用することで前記山側アンカーボルトに作用する引張力Ｔ１及びせん断力Ｑ、並びに谷側アンカーボルトに作用する引張力Ｔ２及びせん断力Ｑを求め、この引張力Ｔ１，Ｔ２、及びせん断力Ｑから前記山側アンカーボルト及び前記谷側アンカーボルトの夫々の必要ボルト断面積を算出し、この算出した必要ボルト断面積に基づき前記引張力Ｔ１，Ｔ２及び前記せん断力Ｑに耐え得るボルト径の前記山側アンカーボルト及び前記谷側アンカーボルトを選定することを特徴とする雪崩防止構造物の定着工法。
【請求項２】
前記引張力Ｔ１は、下式（１）から求められ、前記引張力Ｔ２は、下式（２）から求められることを特徴とする請求項１記載の雪崩防止構造物の定着工法。
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（１）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（２）
ここで、Ｍ１は雪崩防止構造物に作用する転倒モーメントであり、この転倒モーメントＭ１は雪崩防止構造物に作用する雪圧Ｐとこの雪圧Ｐが作用する雪崩防止構造物の横架材の設置高ｈから求めることができ、具体的には、Ｍ１＝Ｐ×ｈで求められる。また、Ｌ１は基板の谷側基板端部からこの基板を固定する山側アンカーボルトまでの距離であり、Ｌ２は基板の谷側基板端部からこの基板を固定する谷側アンカーボルトまでの距離である。
【請求項３】
前記山側アンカーボルト及び前記谷側アンカーボルトの選定において、前記せん断力Ｑにより前記雪崩防止構造物の基板を固定する前記山側アンカーボルト及び前記谷側アンカーボルトに作用するせん断応力τを下式（３）から求め、このせん断応力τに耐え得るものを選定することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の雪崩防止構造物の定着工法。
τ＝τ１＋τ２−τ３＝（Ｐ／Ａ）＋（Ｍ２／Ｚ）−（Ｔ×μ３／Ａ）  ・・・（３）
ここで、τ１は雪圧Ｐにより作用するせん断応力であり、τ２は斜面と基板との間に隙間Ｕが生じた際に生じる曲げモーメントにより作用するせん断応力であり、τ３は斜面と基板との間に生じる摩擦抵抗によりせん断応力を軽減する軽減せん断応力である。また、Ｐは雪崩防止構造物に作用する雪圧であり、Ａは基板を固定するアンカーボルトの総ボルト断面積であり、Ｍ２はアンカーボルトに作用する曲げモーメントであり、Ｍ２＝雪圧Ｐ×隙間Ｕにより求められる。また、Ｚは山側アンカーボルト、谷側アンカーボルトの断面係数であり、Ｚ＝π／４×ｒ３（ｒはアンカーボルト断面の半径）により求められる。Ｔは山側アンカーボルトに作用する引張力Ｔ１と谷側アンカーボルトに作用する引張力Ｔ２の和、即ちＴ＝Ｔ１＋Ｔ２であり、μ３は斜面Ｇに対する基板の摩擦係数である。
【請求項４】
前記山側アンカーボルト及び前記谷側アンカーボルトの夫々の先端部側にボルト部が貫通突出するようにして押圧により収縮変形する収縮部材を設け、この収縮部材で斜面に削孔した埋設孔の開口部を閉塞するようにして前記山側アンカーボルト及び前記谷側アンカーボルトを前記斜面に埋設固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の雪崩防止構造物の定着工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雪によって表面上に積雪層が形成される斜面に設置し、この斜面に形成された積雪層の崩落による雪崩を防止する雪崩防止構造物の定着工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
切土や盛土によって形成された人工斜面は、自然斜面と違って斜面に形成した積雪層の滑り（グライド）を止める樹木が無いため、降雪により斜面に形成された積雪層の雪崩が発生し易い状態となっている。そのため、従来、この人工斜面においては、樹木の代わりに積雪層の滑りを止めるための雪崩防止構造物を斜面途中に設置し、雪崩の発生を未然に防止している。
【０００３】
このような従来の雪崩防止構造物は、一般的には、特許文献１に示すような、アンカーボルトを用いて斜面に定着固定する構成のものが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３８６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、春になって積雪層内に埋もれている雪崩防止構造物が露出すると、この種の雪崩防止構造物は、この雪崩防止構造物を固定しているアンカーボルトが積雪層の雪圧によって折れ曲がったり破断したりして、或いは打設したアンカーボルトが引き抜かれて倒壊している状態のものが多く確認される。
【０００６】
これは、従来、雪崩防止構造物を斜面に定着固定する定着工法において、特別な理論構成もなく漫然としてアンカーボルトの引張力を設定していたため、結果的に、アンカーボルトに設定した引張力以上の引張応力やせん断応力、積雪層の雪圧が作用し、この雪圧の荷重にアンカーボルトが耐え切れずに折れ曲がったり破断したりすることで倒壊したと考える。
【０００７】
また、更に、従来の雪崩防止構造物の定着工法は、図６に示すように、斜面の山側を主体にして雪崩防止構造物22をアンカーボルト21で固定した工法であるが、斜面に設置した雪崩防止構造物22の基板25は、雪圧の作用により、基板の谷側端部を支点とした回転力が作用するから、斜面の谷側も固定する必要があると考えるが、この谷側の固定処理が不十分であるため、山側のアンカーボルト21に負荷が掛り過ぎて破損したり打設したアンカーボルト21が引き抜かれ、または破断して雪崩防止構造物22が倒壊したと考える。
【０００８】
本発明は、上述したような従来工法の問題点に鑑み、積雪層の雪圧によってアンカーボルトが破断したり引き抜かれたりせず、強固に雪崩防止構造物を定着することができる雪崩防止構造物の定着工法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１０】
降雪によって表面上に積雪層が形成される斜面Ｇに設置し、この斜面Ｇに形成された積雪層の崩落による雪崩の発生を防止する雪崩防止構造物の定着工法であって、前記斜面Ｇの傾斜方向山側に山側アンカーボルト１Ａを設けるとともに谷側に前記山側アンカーボルト１Ａよりも長さの短い谷側アンカーボルト１Ｂを設け、前記山側アンカーボルト１Ａを雪崩防止構造物２の柵体となる横架材３を支持する支柱部４を立設する基板５の前記支柱部４よりも山側で且つこの基板５の谷側基板端部５Ａから間隔Ｌ１をおいて設けた山側ボルト孔６Ａに貫通配設し、前記谷側アンカーボルト１Ｂを前記基板５の前記支柱部４よりも谷側で且つ前記谷側端部５Ａから間隔Ｌ２をおいて設けた谷側ボルト孔６Ｂに貫通配設して、前記基板５を前記斜面Ｇ上に設け、前記山側ボルト孔６Ａ及び前記谷側ボルト孔６Ｂから基板５上に貫通突出した前記山側アンカーボルト１Ａと前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト部７にナット８を螺着して、前記雪崩防止構造物２を前記斜面Ｇに定着固定し、前記斜面Ｇに形成された積雪層の雪圧Ｐが前記雪崩防止構造物２に作用することで前記山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１及びせん断力Ｑ、並びに谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２及びせん断力Ｑを求め、この引張力Ｔ１，Ｔ２、及びせん断力Ｑから前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の必要ボルト断面積を算出し、この算出した必要ボルト断面積に基づき前記引張力Ｔ１，Ｔ２及び前記せん断力Ｑに耐え得るボルト径の前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂを選定することを特徴とする雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。
【００１１】
また、前記引張力Ｔ１は、下式（１）から求められ、前記引張力Ｔ２は、下式（２）から求められることを特徴とする請求項１記載の雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。                                                                            
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（１）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（２）
ここで、Ｍ１は雪崩防止構造物２に作用する転倒モーメントであり、この転倒モーメントＭ１は，雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐと、この雪圧Ｐが作用する雪崩防止構造物２の横架材３の設置高ｈから求めることができ、具体的には、Ｍ１＝Ｐ×ｈで求められる。また、Ｌ１は、基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａまでの距離であり、Ｌ２は、基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する谷側アンカーボルト１Ｂまでの距離である。
【００１２】
また、前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂの選定において、前記せん断力Ｑにより前記雪崩防止構造物２の基板５を固定する前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂに作用するせん断応力τを下式（３）から求め、このせん断応力τに耐え得るものを選定することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。                              
τ＝τ１＋τ２−τ３＝（Ｐ／Ａ）＋（Ｍ２／Ｚ）−（Ｔ×μ３／Ａ）  ・・・（３）
ここで、τ１は雪圧Ｐにより作用するせん断応力であり、τ２は斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じた際に生じる曲げモーメントにより作用するせん断応力であり、τ３は斜面Ｇと基板５との間に生じる摩擦抵抗によりせん断応力を軽減する軽減せん断応力である。また、Ｐは雪崩防止構造物２に作用する雪圧であり、Ａは、基板５を固定するアンカーボルトの総ボルト断面積であり、Ｍ２はアンカーボルトに作用する曲げモーメントであり、Ｍ２＝雪圧Ｐ×隙間Ｕにより求められる。また、Ｚは山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの断面係数であり、Ｚ＝π／４×ｒ３（ｒはアンカーボルト断面の半径）により求められる。Ｔは、山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１と谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２の和、即ちＴ＝Ｔ１＋Ｔ２であり、μ３は斜面Ｇに対する基板５の摩擦係数である。
【００１３】
また、前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の先端部側にボルト部７が貫通突出するようにして押圧により収縮変形する収縮部材９を設け、この収縮部材９で斜面Ｇに削孔した埋設孔10の開口部を閉塞するようにして前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂを前記斜面Ｇに埋設固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上述のようにしたから、積雪層の雪圧によってアンカーボルトが破断したり引き抜かれたりせず、強固に雪崩防止構造物を定着することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
【００１５】
即ち、本発明は、雪崩防止構造物の基板を斜面に固定する際に、アンカーボルトの配置が、この基板上に立設する支柱部よりも山側の位置と支柱部よりも谷側の位置となるように、即ち、斜面の傾斜方向に並設するように配置するから、従来の山側に斜面の幅方向に並設状態に配置して固定する場合に比べて、雪崩防止構造物の斜面の谷側方向への滑り移動が抑制されて、より強固に定着固定することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
【００１６】
しかも、このように山側と谷側とで固定することで、谷側アンカーボルトに作用する引張力は、山側アンカーボルトに作用する引張力よりも小さく、負荷が少ないので、この谷側アンカーボルトは山側アンカーボルトよりも短いものを採用することができ、工費のコスト削減を図ることもできる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施例の雪崩防止構造物を示す平面図及び側断面図である。
【図２】本実施例における雪崩防止構造物の設置状態を示す説明図である。
【図３】本実施例の雪崩防止構造物を示す説明正面図である。
【図４】本実施例における雪崩防止構造物の設置状態を説明側面図である。
【図５】本実施例において斜面と基板の間に隙間が生じた状態を示す説明図である。
【図６】従来の雪崩防止構造物の定着工法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１９】
本発明の雪崩防止構造物の定着工法において、例えば斜面Ｇ途中に小段11が形成されている場合、雪崩防止構造物２は、小段11から、この小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈよりも短い距離の位置に設置する。これは、雪崩防止構造物２の設置位置が小段11から離れすぎると、小段11上に形成される積雪層と斜面Ｇに形成される積雪層とが分断して不安定な積雪層が形成され雪崩が起き易くなるので、これを防ぐため、雪崩防止構造物２の設置位置を小段11よりに設け、小段11上に形成された積雪層と斜面Ｇに形成された積雪層が分断されず、連続した安定な積雪層を形成するようにしている。
【００２０】
また、本発明は、雪崩防止構造物２を斜面Ｇに設置する際は、アンカーボルトを用いて定着固定する。
【００２１】
具体的には、斜面Ｇの山側に埋設固定した山側アンカーボルト１Ａと谷側に埋設固定した谷側アンカーボルト１Ｂとの夫々を、基板５に設けた山側ボルト孔６Ａ、谷側ボルト孔６Ｂに挿通させて、基板５から各アンカーボルトのボルト部７が突出するようにして基板５を斜面Ｇに設置し、突出したボルト部７にナット８を螺着し締め付けによりこの基板５を斜面Ｇに定着固定することで雪崩防止構造物２が斜面Ｇに設置されることとなる。
【００２２】
また、この斜面Ｇに設置した雪崩防止構造物２には、斜面Ｇ上に形成された積雪層による雪圧Ｐが斜面Ｇの山側から谷側に向かって作用する。
【００２３】
この雪圧Ｐの作用により、雪崩防止構造物２を固定する山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの夫々には引張力Ｔ１，Ｔ２が作用するので、施工時の山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの選定は、この引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得るボルト断面積を有するものを選定することで、雪圧Ｐに耐え得る耐久性に優れた雪崩防止構造物の定着工法となる。
【００２４】
具体的には、雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐは、例えば下式（４），（５）により求めることができる。                                                            
Ｐ＝Ｐ１×Ｌ＝（Ｗ×（ｓｉｎθ−ｃｏｓθ×μ１））×Ｌ  ・・・（４）
Ｗ＝Ｈ×（ＬＡ×ｃｏｓθ）×γ  ・・・（５）
ここで、Ｐ１は横架材３に掛かる単位長さあたりの雪圧であり、Ｌは支柱部４間に架設する横架材３の長さであり、Ｗは支柱部４間に架設した横架材３に掛かる単位長さあたりの積雪重量であり、θは斜面Ｇの傾斜勾配であり、μ１は斜面Ｇに対する積雪層の摩擦係数である。また、Ｈは最高積雪深、ＬＡは雪崩防止構造物２の斜面Ｇの傾斜方向設置間隔であり、γは積雪層の雪密度である。
【００２５】
また、この雪圧Ｐが雪崩防止構造物２の高さｈの位置に設置した横架材３に作用すると、雪崩防止構造物２には転倒モーメントＭ１が作用する。この転倒モーメントＭ１は、例えば下式（６）により求めることができる。                                        
Ｍ１＝Ｐ×ｈ  ・・・（６）
ここで、Ｐは式（４）より求められる雪圧Ｐであり、ｈは雪崩防止構造物２の横架材３の設置高である。
【００２６】
この雪崩防止構造物２に作用する転倒モーメントＭ１によって、この雪崩防止構造物２を固定している山側アンカーボルト１Ａに引張力Ｔ１が作用し、谷側アンカーボルト１Ｂに引張力Ｔ２が作用する。この引張力Ｔ１，Ｔ２は、例えば、下式（１），（２）により求めることができる。                                                            
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（１）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（２）
ここで、Ｍ１は上記で求めた転倒モーメントであり、Ｌ１は図１に示すように基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａまでの距離であり、Ｌ２は基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する谷側アンカーボルト１Ｂまでの距離である。
【００２７】
この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２が求められることで、この作用する引張力Ｔ１に対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ１と、作用する引張力Ｔ２に対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ２を算出することができる。このボルト断面積Ａ１，Ａ２は、例えば下式（７），（８）から求めることができる。                                          
Ａ１＝Ｔ１×Ｆ／σｍ  ・・・（７）
Ａ２＝Ｔ２×Ｆ／σｍ  ・・・（８）
ここで、Ｆは安全率であり、σｍは山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの許容引張応力である。
【００２８】
この算出したボルト断面積Ａ１，Ａ２に基づき、このボルト断面積Ａ１，Ａ２よりも大きい断面積となるボルト径のものを選定することで、作用する引張力Ｔ１，Ｔ２によって破損することが無くなり、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの破損による雪崩防止構造物２の倒壊を可及的に低減することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
【００２９】
また、例えば、雪崩防止構造物２を定着固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト断面積（ボルト径）を設定するうえで、上述した山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力以外に、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用するせん断力Ｑも考慮することが好ましい。
【００３０】
例えば、本発明の場合、雪崩防止構造物２に作用するせん断力Ｑは、雪圧Ｐであり、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、均等に雪圧Ｐが作用するため、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、雪圧Ｐ／アンカーボルト本数のせん断力Ｑ（例えば、アンカーボルト２本の場合はＰ／２ずつのせん断力Ｑ）が作用することとなる。
【００３１】
このせん断力Ｑが求められることで、この作用するせん断力Ｑに対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ３と、作用するせん断力Ｑに対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ４を算出することができ、この算出したボルト断面積Ａ３，Ａ４よりも大きい断面積を有する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂを選定することで、せん断力Ｑによって破断しない耐久性を有する山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂを夫々選定することができる。このせん断力Ｑからのボルト断面積Ａ３，Ａ４は、例えば下式（９）から求めることができる。                      
Ａ３＝Ａ４＝Ｑ×Ｆ／τｍ  ・・・（９）
ここで、本発明の場合、せん断力Ｑは雪圧Ｐを使用するアンカーボルト本数で除した値（例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂ、夫々一本ずつで固定する場合は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに夫々に作用するせん断力Ｑは、Ｑ＝Ｐ／２）となり、Ｆは安全率であり、τｍは山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの許容せん断応力である。
【００３２】
このように、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑとの両面からボルト断面積を算出し、山側アンカーボルト１Ａにおいては、引張力Ｔ１から算出したボルト断面積Ａ１と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ３との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定し、谷側アンカーボルト１Ｂにおいては、引張力Ｔ２から算出したボルト断面積Ａ２と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ４との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定することで、引張力Ｔ１，Ｔ２、せん断力Ｑの両方に耐え得る山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂを夫々選定することができる。
【００３３】
このように、本発明は、雪崩防止構造物２を斜面Ｇに定着固定する際に、基板５の谷側基板端部５Ａを回転軸としてとらえ、基板５上に立設する支柱部４よりも谷側を谷側アンカーボルト１Ｂで固定することで、雪崩防止構造物２（基板５）が斜面Ｇの谷側に滑り移動することを抑制し安定状態に斜面Ｇに定着させることができ、しかも、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、夫々、雪崩防止構造物２によって作用する引張力Ｔ１，Ｔ２から算出した必要ボルト断面積以上の断面積を有するものを選定するので、雪圧Ｐによって山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂが破損せず、雪崩防止構造物２を斜面Ｇに強固に定着固定することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
【００３４】
また、本発明においては、基板５上に立設する支柱部４の山側と谷側とを夫々山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂで固定する工法としたので、てこの原理から山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１に対して、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は小さくなる。従って、谷側アンカーボルト１Ｂは、山側アンカーボルト１Ａよりも耐久性を必要としないので、山側アンカーボルト１Ａよりも根入れ長さを深くする必要がなく、よって、谷側アンカーボルト１Ｂは、山側アンカーボルト１Ａよりも長さの短いもの（例えば、約１／２程度の長さのもの）を選定することができ、これにより、谷側アンカーボルト１Ｂは山側アンカーボルト１Ａよりもコストが掛からず、低コスト化を図ることもできる。
【実施例】
【００３５】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００３６】
本実施例は、降雪によって積雪層が形成される傾斜勾配θの人工斜面Ｇに設置し、この人工斜面Ｇに形成された積雪層の崩落による雪崩の発生を防止する雪崩防止構造物２を、この人工斜面Ｇに形成される積雪層の雪圧Ｐによって倒壊しない様、この雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに強固に定着固定するための雪崩防止構造物の定着工法であり、本実施例においては、図２に示すように、小段11を有する人工斜面Ｇに複数の雪崩防止構造物２を斜面傾斜方向に沿って並設状態に設置する場合について説明する。
【００３７】
まず、本実施例に用いる雪崩防止構造物２について説明する。
【００３８】
本実施例の雪崩防止構造物２は、図１，図３に示すように、基板５に支柱部４を立設した横架材支持体12を人工斜面Ｇの幅方向に所定間隔ＬＡをおいて並設し、この並設した横架材支持体12の支柱部４で横架材３を架設状態に支持して成るものである。
【００３９】
より具体的には、基板５は、この基板５上に立設した支柱部４の山側にこの基板５の山側を固定する山側アンカーボルト１Ａを挿通する山側ボルト孔６Ａを設け、支柱部４の谷側に基板５の谷側を固定する谷側アンカーボルト１Ｂを挿通する谷側ボルト孔６Ｂを設けた構成とし、この山側ボルト孔６Ａは、基板５の谷側基板端部５Ａから距離Ｌ１の位置に設け、また、谷側ボルト孔６Ｂは谷側基板端部５Ａから距離Ｌ２の位置に設けた構成としている。
【００４０】
また、横架材３の設置高ｈについては、本願出願人は、人工斜面Ｇに形成される積雪層の積雪深に関わらず、横架材３の設置高ｈは、４０〜５０ｃｍ程度であれば、人工斜面Ｇの法面長さ方向に連続して安定した積雪層が形成されることを実験により確認している。そこで、本実施例の雪崩防止構造物２の横架材３の設置高ｈは、４０〜５０ｃｍの範囲に設定する構成としている。
【００４１】
また、本実施例は、この雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する際、図２に示すように、支柱部４を人工斜面Ｇに千鳥配置状に設置して、積雪層の中抜け現象の予防効果を図っている。
【００４２】
また、各雪崩防止構造物２は、人工斜面Ｇの傾斜方向に略等間隔の設置間隔ＬＡで設置してゆくが、小段11の谷側の一段目となる雪崩防止構造物２は、この小段11から所定間隔ＬＢをおいた位置に設置する。
【００４３】
この所定間隔ＬＢ、即ち小段11から谷側一段目の雪崩防止構造物２までの間隔ＬＢは、小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈよりも小さい値の間隔に設定する。これは、間隔ＬＢが最高積雪深Ｈよりも広いと、小段11上に形成される積雪層と人工斜面Ｇに形成される積雪層とが分断して不安定な積雪層が形成され雪崩が起き易くなるので、これを防ぐため、前記間隔ＬＢは、小段11上に形成される最高積雪深Ｈよりも小さくし、小段11上に形成された積雪層と人工斜面Ｇに形成された積雪層が分断されず、連続した安定な積雪層を形成するようにしている。即ち、小段11から谷側一段目の雪崩防止構造物２までの間隔ＬＢ＜小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈとなるように間隔ＬＢを設定する。尚、本実施例では、各雪崩防止構造物２の設置間隔ＬＡ＝小段11から谷側一段目の雪崩防止構造物２までの間隔ＬＢ＜小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈとし、この最高積雪深Ｈは、例えば気象庁観測資料から最寄りのデータを引用することで求めることができる。
【００４４】
また、本実施例は、雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する際、この人工斜面Ｇに埋設固定したアンカーボルトにより定着固定する。
【００４５】
本実施例は、このアンカーボルトを人工斜面Ｇに埋設固定する際、人工斜面Ｇの山側に基板５の山側ボルト孔６Ａに挿通する山側アンカーボルト１Ａを埋設固定し、この山側アンカーボルト１Ａから所定間隔（本実施例ではＬ１−Ｌ２の間隔）をおいて谷側ボルト孔６Ｂに挿通する谷側アンカーボルト１Ｂ埋設固定する。
【００４６】
また、本実施例は、この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂを人工斜面Ｇに埋設固定する際、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じた際、この隙間を無くすための再緊張を可能とするため山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に収縮部材９を設けている。
【００４７】
具体的には、収縮部材９は、弾性変形可能な合成樹脂材又はゴム材から成る中央に貫通孔を有する肉厚キャップ体９に構成し、山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の先端部側にボルト部７が貫通突出するようにして肉厚キャップ体９を設け、この肉厚キャップ体９で人工斜面Ｇに削孔した埋設孔10の開口部を閉塞するようにして山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト部７が人工斜面Ｇから突出するようにして埋設固定している。
【００４８】
この人工斜面Ｇに埋設固定した山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々を、横架材支持体12の基板５に設けた山側ボルト孔６Ａ、谷側ボルト孔６Ｂを通して基板５を人工斜面Ｇに設置し、この山側ボルト孔６Ａ、谷側ボルト孔６Ｂから突出するボルト部７をナット８で螺着し締め付け固定することで横架材支持体12を人工斜面Ｇに設置してゆき、この人工斜面Ｇに設置した横架材支持体12（具体的には支柱部４）間に横架材３を架設し雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する。
【００４９】
このように雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する際、具体的には雪崩防止構造物２の基板５を人工斜面Ｇに定着固定する際、本実施例のように、基板５の支柱部４の山側を山側アンカーボルト１Ａで定着固定し、谷側を谷側アンカーボルト１Ｂで定着固定することで、谷側に滑り移動する応力に抗する効果が向上し、雪崩防止構造物２の谷側方向への滑り移動が抑制されて強固な定着力を発揮することができる。
【００５０】
また、本実施例は、上述したように雪崩防止構造物２を山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂで人工斜面Ｇに定着固定する工法であるが、この雪崩防止構造物２を固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、夫々、この雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐによって、山側アンカーボルト１Ａには引張力Ｔ１が作用し、谷側アンカーボルト１Ｂには引張力Ｔ２が作用する。従って、山側アンカーボルト１Ａは、引張力Ｔ１に耐え得るもの、谷側アンカーボルト１Ｂは、引張力Ｔ２に耐え得るものを選定しなければ、雪圧Ｐにより破損し雪崩防止構造物２の倒壊を招いてしまう。
【００５１】
従って、本実施例では、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得るボルト断面積（太さ）を有するものを選定し使用している。即ち、従来は、このアンカーボルトの選定に関して、特別な理論構成も無く漫然とアンカーボルトの太さや長さを設定していたため、雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐに耐えることができないアンカーボルトを選定したり、必要以上の耐久性、即ち必要以上の太さや長さを有するアンカーボルトを選定する可能性があったことから、設計者によりコストに変動が生じ、最適なアンカーボルトの選定方法が確立されていなかった。
【００５２】
本実施例においては、この基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの選定に際して、雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐによって山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に生じる引張力Ｔ１，Ｔ２を算出し、この算出した引張力Ｔ１，Ｔ２から、夫々、山側アンカーボルト１Ａが引張力Ｔ１に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ１及び、谷側アンカーボルト１Ｂが引張力Ｔ２に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ２を算出し、耐久性は勿論のこと、経済的にもプラスとなる最適なアンカーボルトの選定方法を採用している。
【００５３】
以下、本実施例における山側アンカーボルト１Ａが引張力Ｔ１に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ１及び、谷側アンカーボルト１Ｂが引張力Ｔ２に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ２の算出方法について、図１〜図４を用いて説明する。
【００５４】
この引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得るために必要な山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト断面積Ａ１，Ａ２を算出するには、先ず、雪崩防止構造物２、具体的には、雪崩防止構造物２の横架材３を支持する支柱部４に作用する雪圧Ｐを算出する。
【００５５】
この雪圧Ｐの算出は、具体的には、先ず、下式（１０）により支柱部４間に架設した横架材３に掛かる単位長さあたりの積雪重量Ｗを求める。                              
Ｗ＝Ｈ×（ＬＡ×ｃｏｓθ）×γ  ・・・（１０）
ここで、Ｈは最高積雪深、ＬＡは雪崩防止構造物２の人工斜面Ｇの傾斜方向設置間隔、θは人工斜面Ｇの傾斜勾配、γは積雪層の雪密度である。
【００５６】
次に、この積雪重量Ｗから、下式（１１）により横架材３に掛かる単位長さあたりの雪圧Ｐ１を求める。                                                                
Ｐ１＝Ｗ×（ｓｉｎθ−（ｃｏｓθ×μ１））  ・・・（１１）
ここで、μ１は人工斜面Ｇに対する積雪層の摩擦係数である。
【００５７】
最後に、この雪圧Ｐ１に二本の支柱部４に架設する横架材３の長さ、即ち支柱部４の設置間隔Ｌを乗する下式（１２）により支柱１本当たりに作用する雪圧Ｐを求める。      
Ｐ＝Ｐ１×Ｌ  ・・・（１２）
ここで、Ｌは支柱部４の設置間隔（支柱部４間に架設する横架材３の長さ）である。
【００５８】
即ち、二本の支柱部４間に架設した横架材３に上記雪圧Ｐが作用し、この横架材３に雪圧Ｐが作用することで、この横架材３を支持する二本の支柱部４の夫々にも、同様に雪圧Ｐが作用する。従って、例えば、Ｈ＝４．０ｍ、ＬＡ＝２．７ｍ、θ＝４０°、γ＝０．３５ｔｏｎ／ｍ３、μ１＝０．４、Ｌ＝２．０ｍとした場合、雪崩防止構造物２の横架材３を支持する支柱部４に作用する雪圧Ｐは、１．９４６（ｔｏｎ／本）＝１９４６（ｋｇ／本）となる。
【００５９】
次に、この雪圧Ｐを用いて、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２を算出する。
【００６０】
山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１、及び谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は、夫々、下式（１），（２）により算出することができる。            
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（１）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（２）
ここで、Ｍ１は、雪圧Ｐによって雪崩防止構造物２作用する転倒モーメントであり、Ｍ１＝雪圧Ｐ×横架材３の設置高ｈにより求めることができるから、引張力Ｔ１，Ｔ２の算出式は、下式（１’），（２’）となる。                                          
Ｔ１＝（Ｐ×ｈ×Ｌ１）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（１’）
Ｔ２＝（Ｐ×ｈ×Ｌ２）／（Ｌ１２＋Ｌ２２）  ・・・（２’）
ここで、Ｌ１は基板５の谷側基板端部５Ａから山側アンカーボルト１Ａまでの距離であり、Ｌ２は基板５の谷側基板端部５Ａから山側アンカーボルト１Ａまでの距離である。
【００６１】
例えば、本実施例において、ｈ＝４０ｃｍ、Ｌ１＝４５ｃｍ、Ｌ２＝５ｃｍとした場合、山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１は、Ｔ１＝１７０９ｋｇとなり、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は、Ｔ２＝１９０ｋｇとなる。
【００６２】
この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２が求められることで、この作用する引張力Ｔ１に対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ１と、作用する引張力Ｔ２に対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ２を算出することができ、各ボルト断面積Ａ１，Ａ２は、下式（７），（８）から求めることができる。                                                    
Ａ１＝Ｔ１×Ｆ／σｍ  ・・・（７）
Ａ２＝Ｔ２×Ｆ／σｍ  ・・・（８）
ここで、Ｆは安全率であり、σｍは山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの許容引張応力である。
【００６３】
例えば、Ｆ＝２．５とし、また、σｍ＝１８００ｋｇ／ｃｍ２（山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＤ３４５・Ｍ２４の断面積ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２を採用した場合）とした場合、山側アンカーボルト１Ａに必要なボルト断面積Ａ１は、(Ａ１＝２．３４ｃｍ２)＜(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ２は、(Ａ２＝０．２６ｃｍ２)＜(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、安全性が確認される。
【００６４】
また、例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＳ４００を採用した場合は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の許容引張応力σｍは、σｍ＝１４００ｋｇ／ｃｍ２となり、よって、山側アンカーボルト１Ａに必要なボルト断面積Ａ１は、Ａ１＝３．０５ｃｍ２となり、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ２は、Ａ２＝０．３４ｃｍ２となる。
【００６５】
このように、本実施例は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ１，Ｔ２を算出し、この引張力Ｔ１，Ｔ２に基づき、夫々の山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂがこの引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得る必要なボルト断面積Ａ１，Ａ２よりも大きい断面積のアンカーボルトを選定することで、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、作用する引張力Ｔ１，Ｔ２によって破損することが無くなり、この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの破損による雪崩防止構造物２の倒壊を可及的に低減することができることとなる。
【００６６】
しかしながら、実際には、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積を設定するうえでは、上述した引張力Ｔ１，Ｔ２以外に、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用するせん断力Ｑも考慮しなくてはならない。
【００６７】
本実施例の場合、雪崩防止構造物２に作用するせん断力Ｑは、雪圧Ｐであり、各アンカーボルトには均等に雪圧Ｐが作用するため、各アンカーボルトには、雪圧Ｐ／ｎ（ｎ：アンカーボルト本数）のせん断力Ｑ、即ち、本実施例は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは各一本ずつの構成なので、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、Ｐ／２ずつのせん断力Ｑが作用することとなる。
【００６８】
即ち、本実施例では、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、Ｑ＝Ｐ／２＝１９４６／２＝９７３ｋｇのせん断力Ｑが作用する。
【００６９】
このせん断力Ｑが求められることで、この作用するせん断力Ｑに対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ３と、作用するせん断力Ｑに対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ４を算出することができ、各ボルト断面積Ａ３，Ａ４は、下式（９）から求めることができる。                                                
Ａ３＝Ａ４＝Ｑ×Ｆ／τｍ  ・・・（９）
ここで、Ｆは安全率であり、τｍは山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの許容せん断応力である。
【００７０】
例えば、Ｆ＝２．５とし、また、τｍ＝７７１ｋｇ／ｃｍ２（山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＤ３４５・Ｍ２４の断面積ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２を採用した場合）とした場合、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ３，Ａ４は、（Ａ３＝Ａ４＝３．１５ｃｍ２)＜(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、安全性が確認される。
【００７１】
また、例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＳ４００を採用した場合は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の許容せん断応力τｍは、τｍ＝６００ｋｇ／ｃｍ２となり、よって、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ３，Ａ４は、（Ａ３＝Ａ４＝４．０６ｃｍ２）＞(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、安全性の確保は出来ない。
【００７２】
即ち、本実施例において、基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａと谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積を、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑの両面から検討した場合、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの各ボルト断面積Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、下表１に示すようになる。
【００７３】
【表１】
2014167249.tif 000003
【００７４】
このように、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑとの両面からボルト断面積を算出し、山側アンカーボルト１Ａにおいては、引張力Ｔ１から算出したボルト断面積Ａ１と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ３との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定し、谷側アンカーボルト１Ｂにおいては、引張力Ｔ２から算出したボルト断面積Ａ２と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ４との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定することで、引張力Ｔ１，Ｔ２、せん断力Ｑの両方に耐え得る山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂを夫々選定することができる。
【００７５】
また、この引張力Ｔ１，Ｔ２が求められることで、この作用する引張力Ｔ１に対して必要な山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１と、作用する引張力Ｔ２に対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２を算出することができ、夫々の根入れ長ＬＤ１，ＬＤ２は、下式（１３），（１４）から求めることができる。                        
ＬＤ１＝（Ｔ１×ＦＳ）／（π×Ｄ×μ２）＋ｈ０  ・・・（１３）
ＬＤ２＝（Ｔ２×ＦＳ）／（π×Ｄ×μ２）＋ｈ０  ・・・（１４）
ここで、ＦＳは引き抜き安全率であり、Ｄはアンカーボルト１Ａ，１Ｂを埋設する埋設孔10の直径であり、μ２は人工斜面Ｇの埋設孔10にアンカーボルトを固定するコンクリートモルタルと埋設孔10内周面の土砂との抵抗値（付着力）であり、ｈ０は人工斜面Ｇ表面の地盤周面摩擦抵抗が期待できない軟弱層の厚みである。
【００７６】
例えば、ＦＳ＝２．５、Ｄ＝６．５ｃｍ、μ２＝１．１２ｋｇ／ｃｍ２、ｈ０＝２０ｃｍとした場合、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１は、ＬＤ１＝２０６ｃｍとなり、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２は、ＬＤ２＝４１ｃｍとなる。
【００７７】
上記結果では、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２は、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１の１／５程度となるが、現実的には、せん断力Ｑから求められたボルト断面積も考慮することとなるため、本実施例においては、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２は、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１の１／２程度（５０ｃｍ単位で切り上げ）とし、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１＝２５０ｃｍ、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２＝１５０ｃｍに設定している。
【００７８】
また、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の選定に際しては、更に、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用するせん断応力についても検討することが好ましい。
【００７９】
このせん断応力については、従来、せん断力Ｑ（支柱部４、一本当たりに作用する雪圧Ｐ）によってアンカーボルトに作用するせん断応力τ１（τ１＝Ｑ（せん断力）／Ａ（アンカーボルト断面積）についてのみ検討されていた。
【００８０】
しかしながら、この人工斜面Ｇに設置した雪崩防止構造物２は、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、図５に示すように、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じることがあり、この人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じてしまうと、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に、曲げモーメントによるせん断応力τ２が作用するから、この曲げモーメントによるせん断応力τ２も考慮しなくてはならない。
【００８１】
この曲げモーメントによるせん断応力τ２は、下式（１５）から求めることができる。
τ２＝Ｍ２／Ｚ  ・・・（１５）
ここで、Ｍ２はアンカーボルトに作用する曲げモーメントであり、本実施例の場合、Ｍ２＝雪圧Ｐ×隙間Ｕにより求められる。また、Ｚは山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの断面係数であり、Ｚ＝π／４×ｒ３（ｒはアンカーボルト断面の半径）により求められる。
【００８２】
更に、人工斜面Ｇと基板５との間には摩擦抵抗によるせん断応力の軽減が作用するので、このアンカーボルトに作用するせん断応力の軽減作用を軽減せん断応力τ３として考慮することがより好ましい。
【００８３】
この軽減せん断応力τ３は、下式（１６）から求めることができる。                
τ３＝Ｔ×μ３／Ａ  ・・・（１６）
ここで、Ｔは山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１と谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２の和、即ちＴ＝Ｔ１＋Ｔ２であり、μ３は人工斜面Ｇに対する基板５の摩擦係数であり、Ａは山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積と山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積の和である。
【００８４】
従って、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用するせん断応力について検討する場合、せん断応力τは、下式（３）のようになる。                
τ＝τ１＋τ２−τ３＝（Ｐ／Ａ）＋（Ｍ２／Ｚ）−（Ｔ×μ３／Ａ）  ・・・（３）
【００８５】
この式（３）においては、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じていない場合は、Ｍ２＝０となるため、実際にはτ＝τ１−τ３となり、また、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じている場合は、τ３＝０となるため、実際にはτ＝τ１＋τ２となる。
【００８６】
例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに夫々Ｍ２４（有効断面積３．５３ｃｍ）のアンカーボルトを採用する場合についてのせん断応力を検討する場合について以下に説明する。尚、せん断応力の算出にあたり、各数値は次のとおりとする。せん断力Ｑ＝雪圧Ｐ＝１９４６ｋｇ、ボルト断面積Ａ＝３．５３＋３．５３＝７．０６ｃｍ２、隙間Ｕ＝０．５ｃｍ、ボルト断面係数Ｚ＝０．８３２１ｃｍ３、アンカーボルトに作用する引張力Ｔ＝１７０９＋１９０＝１８９９ｋｇ、摩擦係数μ３＝０．２。
【００８７】
先ず、施工後の経年数が浅く、まだ人工斜面Ｇに浸食が起きていない状態、或いは本実施例のように山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に収縮部材９を設け、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じても、この隙間を無くすことができる場合は、人工斜面Ｇと基板５との間の隙間Ｕは、Ｕ＝０となるので曲げモーメントの作用によるせん断応力τ２はτ２＝０となるから、せん断応力τは、τ＝τ１−τ３＝２７５−５４＝２２１ｋｇ／ｃｍ２となり、ＳＤ３４５，Ｍ２４のアンカーボルトの許容せん断応力τｍは、７７１ｋｇ／ｃｍ２なので、許容せん断応力τｍ＞せん断応力τとなって、作用するせん断応力τに対して問題ないことが確認できる。
【００８８】
また、収縮部材９を採用しない場合や施工後の年数が経過し、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じた場合、人工斜面Ｇと基板５との間には摩擦抵抗が生じないので軽減せん断応力τ３＝０となるから、せん断応力τは、τ＝τ１＋τ２＝２７５＋１１６９＝１４４４ｋｇ／ｃｍ２となり、ＳＤ３４５，Ｍ２４のアンカーボルトの許容せん断応力τｍは、７７１ｋｇ／ｃｍ２なので、許容せん断応力τｍ＜せん断応力τとなって、作用するせん断応力τが許容せん断応力τｍよりも大きくなるので、アンカーボルトの破断の可能性がある。従って、このような場合、より径の大きい、即ちボルト断面積が大きいアンカーボルトを選定し、許容せん断応力τｍ＞せん断応力τとなるように対応が必要であることが確認できる。
【００８９】
このように、本実施例は、雪崩防止構造物２の基板５を人工斜面Ｇに固定するアンカーボルト１Ａ，１Ｂの配置が、この基板５上に立設する支柱部４よりも山側の位置と支柱部４よりも谷側の位置となるように、即ち、人工斜面Ｇの傾斜方向に並設するように配置するから、従来の山側に人工斜面Ｇの幅方向に並設状態に配置して固定する場合に比べて、雪崩防止構造物２の人工斜面Ｇの谷側方向への滑り移動が抑制されて、より強固に定着固定することができる。
【００９０】
また、このように基板５を山側と谷側とで固定することで、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は、山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１よりも小さく、負荷が少ないので、この谷側アンカーボルト１Ｂは山側アンカーボルト１Ａよりも長さが短いものを採用することができ、工費のコスト削減を図ることもできる。
【００９１】
しかも、本実施例は、この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの選定において、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑの両面から必要なボルト断面積を算出し、引張力Ｔ１，Ｔ２、せん断力Ｑの双方に耐え得る山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂを選定するから、雪圧Ｐに耐え得る最適なアンカーボルトを採用することができ、雪崩防止構造物２を強固に定着固定することができる
更に、本実施例は、この人工斜面Ｇに埋設固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に収縮部材９を設けたので、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じても、再緊張によりこの隙間を無くすことができ、これにより、隙間が生じることによって山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する曲げモーメントによるせん断応力τ２の作用を回避することができ、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用するせん断応力τを軽減することができる。
【００９２】
このように、本実施例は、雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置するにあたり、雪圧Ｐによって雪崩防止構造物２が倒壊しない強固な定着固定を実現できる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
【００９３】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００９４】
１Ａ  山側アンカーボルト
１Ｂ  谷側アンカーボルト
２  雪崩防止構造物
３  横架材
４  支柱部
５  基板
５Ａ  谷側基板端部
６Ａ  山側ボルト孔
６Ｂ  谷側ボルト孔
７  ボルト部
８  ナット
９  収縮部材
10  埋設孔
Ｇ  斜面
ｈ  横架材の設置高
Ｌ１  山側アンカーボルトと谷側基板端部との離間間隔
Ｌ２  谷側アンカーボルトと谷側基板端部との離間間隔
Ｍ１  雪崩防止構造物に作用する転倒モーメント
Ｐ  雪圧
Ｔ１  雪圧により山側アンカーボルトに作用する引張力
Ｔ２  雪圧により谷側アンカーボルトに作用する引張力
【図１】
2014167249.tif 000004
【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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