(57)【要約】【課題】容易、迅速な横鋼管の設置、撤去を可能として、河川の上流側から流下する巨礫、流木等を横鋼管で確実に捕捉することのできる砂防堰堤及び鋼管壁の取付方法を提供する。【解決手段】スリット部１５が形成された堰堤本体部１０に鋼管壁２が取り付けられた砂防堰堤１に関する。鋼管壁２は、堰堤本体部１０に設けられて水深方向Ｙに延びる縦鋼管３と、スリット部１５に設けられて川幅方向Ｘに延びる横鋼管４とを備える。横鋼管４は、川幅方向Ｘの端部にガイド部材６が取り付けられて、縦鋼管３と堰堤本体部１０との間に形成される間隙Ｇに、ガイド部材６が差し込まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット部が形成された堰堤本体部に鋼管壁が取り付けられた砂防堰堤であって、
前記鋼管壁は、前記堰堤本体部に設けられて水深方向に延びる縦鋼管と、前記スリット部に設けられて川幅方向に延びる横鋼管とを備え、
前記横鋼管は、川幅方向の端部にガイド部材が取り付けられて、前記縦鋼管と前記堰堤本体部との間に形成される間隙に、前記ガイド部材が差し込まれること
を特徴とする砂防堰堤。
【請求項２】
前記縦鋼管は、前記スリット部の両側方で、前記堰堤本体部の上流側に、前記堰堤本体部に沿って設けられること
を特徴とする請求項１記載の砂防堰堤。
【請求項３】
前記縦鋼管は、河床に設けられた基礎鋼管が下端部に差し込まれ、天端材に設けられた取付鋼管が上端部に差し込まれること
を特徴とする請求項１又は２記載の砂防堰堤。
【請求項４】
前記縦鋼管は、前記スリット部の両側方で、川幅方向の内側及び外側に段階的に設けられること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の砂防堰堤。
【請求項５】
スリット部が形成された堰堤本体部に取り付けられる鋼管壁の取付方法であって、
水深方向に延びる縦鋼管の下端部を河床に設けられた基礎鋼管に取り付けて、前記縦鋼管を前記堰堤本体部に設ける第１工程と、
川幅方向に延びる横鋼管の端部に取り付けられたガイド部材を、前記縦鋼管と前記堰堤本体部との間に形成された間隙に差し込んで、前記横鋼管を前記スリット部に設ける第２工程と、
天端材に設けられた取付鋼管を前記縦鋼管の上端部に差し込んで、前記堰堤本体部に設けられた前記縦鋼管を拘束する第３工程とを備えること
を特徴とする鋼管壁の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川内でスリット部が形成された堰堤本体部に鋼管壁が取り付けられた砂防堰堤及び鋼管壁の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、河川の下流側に巨礫、流木等が流出することによって引き起こされる土砂災害を防止することを目的として、特許文献１〜３に開示されるような砂防堰堤が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された砂防堰堤は、平常時において、コンクリートスリット堰堤のスリット部を開放して土砂等を流下させるとともに、洪水時において、コンクリートスリット堰堤のスリット部を閉鎖して河川の流量を制限し、これによって河川の上流側で堰き上げを発生させ、河川の下流側への巨礫、流木等の流出を抑制するものである。
【０００４】
特許文献１に開示された砂防堰堤は、平常時において、コンクリートスリット堰堤の上流側の側壁にＨ形鋼の鋼製基材を固定しておき、洪水時において、このＨ形鋼の鋼製基材の前面に複数の横梁を着脱可能に取り付けることによって、コンクリートスリット堰堤のスリット部を閉鎖して、河川の流量を制限するものとなる。
【０００５】
特許文献２、３に開示された砂防堰堤は、平常時において、コンクリートスリット堰堤の本体部に溝を形成しておき、洪水時において、この溝に梁部材の両端部を挿入して複数の梁部材を着脱可能に取り付けることによって、梁部材の両端部を土石流から保護するとともに、河川の上流から流下する巨礫、流木等を複数の梁部材で捕捉するものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−５０４３５号公報
【特許文献２】特開２００７−５６４８８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６８８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された砂防堰堤は、コンクリートスリット堰堤の上流側の側壁でＨ形鋼の鋼製基材が露出した状態で固定されるため、巨礫、流木等が鋼製基材の前面から衝突することによって、Ｕボルト等で横梁が取り付けられた部分で、Ｈ形鋼の鋼製基材が変形することになり、横梁の着脱が困難なものになるという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に開示された砂防堰堤は、複数の横梁の両端部が取り付けられる水深方向の各々の位置で、Ｈ形鋼の鋼製基材に横梁の両端部がＵボルトで挟み込まれて取り付けられるものであるため、コンクリートスリット堰堤の上流側の側壁で足場を構築する必要があることから、施工コストが増大するとともに、施工期間が長期化するという問題点があった。
【０００９】
さらに、特許文献１に開示された砂防堰堤は、洪水時において、コンクリートスリット堰堤の上流側の側壁で足場を構築してから、横梁の両端部をＨ形鋼の鋼製基材に取り付けるため、施工期間が長期化することによって、河川の上流側から巨礫、流木等がコンクリートスリット堰堤に到達するまでに、横梁の取付作業が間に合わないおそれがあるという問題点があった。
【００１０】
特許文献２、３に開示された砂防堰堤は、コンクリートスリット堰堤の本体部の溝に複数の梁部材の両端部を挿入して、梁部材の両端部を保護するものであるが、既設のコンクリートスリット堰堤の本体部を切削加工して、又は、新設のコンクリートスリット堰堤の本体部に特殊な型枠を用いることによって、水深方向に延びる溝を形成することが必要となることから、溝を形成するための施工コストが増大するという問題点があった。
【００１１】
また、特許文献２に開示された砂防堰堤は、複数の梁部材の間にスペーサーを介在させて、このスペーサーを連結するものであり、特許文献３に開示された砂防堰堤は、複数の梁部材の間に発泡スチロールの充填材を取り付けるものである。このため、特許文献２、３に開示された砂防堰堤は、梁部材の取付作業が複雑化して施工コストが増大するだけでなく、施工期間が長期化することによって、河川の上流側から巨礫、流木等がコンクリートスリット堰堤に到達するまでに、梁部材の取付作業が間に合わないおそれがあるという問題点があった。
【００１２】
さらに、特許文献２、３に開示された砂防堰堤は、コンクリートスリット堰堤の本体部の溝に土砂が入り込んだ場合や、河川の上流側から巨礫、流木等が衝突して梁部材の両端部が変形した場合等に、梁部材の両端部が溝で引っ掛かることになるため、洪水が引いた後に、溝から梁部材の両端部を引き上げることが困難なものとなるという問題点があった。
【００１３】
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、容易、迅速な横鋼管の設置、撤去を可能として、河川の上流側から流下する巨礫、流木等を横鋼管で確実に捕捉することのできる砂防堰堤及び鋼管壁の取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１発明に係る砂防堰堤は、スリット部が形成された堰堤本体部に鋼管壁が取り付けられた砂防堰堤であって、前記鋼管壁は、前記堰堤本体部に設けられて水深方向に延びる縦鋼管と、前記スリット部に設けられて川幅方向に延びる横鋼管とを備え、前記横鋼管は、川幅方向の端部にガイド部材が取り付けられて、前記縦鋼管と前記堰堤本体部との間に形成される間隙に、前記ガイド部材が差し込まれることを特徴とする。
【００１５】
第２発明に係る砂防堰堤は、第１発明において、前記縦鋼管は、前記スリット部の両側方で、前記堰堤本体部の上流側に、前記堰堤本体部に沿って設けられることを特徴とする。
【００１６】
第３発明に係る砂防堰堤は、第１発明又は第２発明において、前記縦鋼管は、河床に設けられた基礎鋼管が下端部に差し込まれ、天端材に設けられた取付鋼管が上端部に差し込まれることを特徴とする。
【００１７】
第４発明に係る砂防堰堤は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記縦鋼管は、前記スリット部の両側方で、川幅方向の内側及び外側に段階的に設けられることを特徴とする。
【００１８】
第５発明に係る鋼管壁の取付方法は、スリット部が形成された堰堤本体部に取り付けられる鋼管壁の取付方法であって、水深方向に延びる縦鋼管の下端部を河床に設けられた基礎鋼管に取り付けて、前記縦鋼管を前記堰堤本体部に設ける第１工程と、川幅方向に延びる横鋼管の端部に取り付けられたガイド部材を、前記縦鋼管と前記堰堤本体部との間に形成された間隙に差し込んで、前記横鋼管を前記スリット部に設ける第２工程と、天端材に設けられた取付鋼管を前記縦鋼管の上端部に差し込んで、前記堰堤本体部に設けられた前記縦鋼管を拘束する第３工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
第１発明〜第４発明によれば、縦鋼管及び横鋼管において、巨礫、流木等の衝突によるエネルギーを吸収させて、これらの耐力を十分に発揮させることができ、縦鋼管及び横鋼管の破損を防止して、巨礫、流木等の流下を確実に阻止することが可能となる。
【００２０】
第１発明〜第４発明によれば、洪水の発生や火山の噴火等によって土石流が発生し、流水方向の上流側から巨礫、流木等が流下した場合であっても、これらの巨礫、流木等が横鋼管で確実に捕捉され、流水方向の下流側への巨礫、流木等の流下を阻止することができ、流水方向の下流側の民家等で土砂災害が発生することを防止することが可能となる。
【００２１】
第１発明〜第４発明によれば、流水方向の上流側から流下した巨礫、流木等が、縦鋼管及び横鋼管に衝突した場合であっても、ガイド部材から堰堤本体部に外力を伝達させることができ、堰堤本体部に外力を十分に伝達させて、巨礫、流木等の衝突による衝撃力を堰堤本体部に分散させることが可能となる。
【００２２】
第１発明〜第４発明によれば、流水方向の上流側から流下した巨礫、流木等の衝突によって、横鋼管が流水方向に跳ね上がるように変形しようとした場合であっても、ガイド部材が間隙で拘束されるものとなり、横鋼管が流水方向に跳ね上がるように変形することを抑制して、横鋼管が脱離することを防止することが可能となる。
【００２３】
第１発明〜第４発明によれば、ガイド部材が間隙に差し込まれ、堰堤本体部にガイド部材を沿わせながら、横鋼管を堰堤本体部の天端面から落とし込むことができるため、堰堤本体部の水深方向の各々の位置で足場等を構築することを必要としないで、複数の横鋼管をスリット部に容易、迅速に設置することが可能となる。
【００２４】
第１発明〜第４発明によれば、縦鋼管と堰堤本体部との間に間隙を形成して、ガイド部材を間隙に差し込むのみで、複数の横鋼管を容易、迅速に設置することができるため、コンクリートスリット堰堤に溝を形成する場合と比較して、溝の形成に必要となる施工コストを削減することができ、低い施工コストで砂防堰堤を構築することが可能となる。
【００２５】
第１発明〜第４発明によれば、流水方向の上流側から流下した巨礫、流木等が、縦鋼管の前面から衝突するものとなるため、ガイド部材や間隙を巨礫、流木等の衝突から保護することができ、間隙に差し込まれたガイド部材を引き抜くときに、ガイド部材が間隙で引っ掛かることを防止して、複数の横鋼管を容易、迅速に撤去することが可能となる。
【００２６】
第５発明によれば、堰堤本体部の水深方向の各々の位置で足場等を構築することを必要としないで、鋼管壁を容易、迅速に取り付けることができるものとなり、施工コストの増大を抑制することが可能となるとともに、施工期間の長期化を抑制することが可能となる。
【００２７】
第５発明によれば、施工期間の長期化を抑制することができ、洪水の発生や火山の噴火等によって土石流の発生が予想される場合であっても、流水方向の上流側から巨礫、流木等が到達するまでの間に、複数の横鋼管を確実に設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した砂防堰堤の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明を適用した砂防堰堤が用いられる堰堤本体部とスリット部とを示す正面図であり、（ｂ）は、その堰堤本体部を示す左側面図である。
【図３】（ａ）は、本発明を適用した砂防堰堤の縦鋼管を示す左側面図であり、（ｂ）は、その断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明を適用した砂防堰堤の横鋼管を示す平面図であり、（ｂ）は、その左端部を示す拡大左側面図であり、（ｃ）は、その左端部を示す一部拡大平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第１工程を実施する前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その左側面図である。
【図６】本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第１工程における縦鋼管の上端部を示す一部拡大左側面図である。
【図７】（ａ）は、本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第１工程を実施した後の状態を示す平面図であり、（ｂ）は、その左側面図である。
【図８】本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第１工程における縦鋼管を示す一部拡大図である。
【図９】（ａ）は、本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第２工程を実施する前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その左側面図である。
【図１０】本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第２工程における縦鋼管及び横鋼管を示す一部拡大図である。
【図１１】本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第２工程を実施した後の状態を示す正面図である。
【図１２】（ａ）は、本発明を適用した鋼管壁の取付方法の第３工程を実施する前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その左側面図である。
【図１３】本発明を適用した砂防堰堤の第１実施形態を示す正面図である。
【図１４】本発明を適用した砂防堰堤の第１実施形態を示す左側面図である。
【図１５】本発明を適用した砂防堰堤に巨礫、流木が衝突する状態を示す平面図である。
【図１６】本発明を適用した砂防堰堤に巨礫、流木が衝突した状態で、横鋼管から作用する外力を示す一部拡大図である。
【図１７】本発明を適用した砂防堰堤の第１実施形態において複数の横鋼管が水深方向に隙間を空けて設けられた状態を示す正面図である。
【図１８】本発明を適用した砂防堰堤の第２実施形態を示す正面図である。
【図１９】本発明を適用した砂防堰堤の第２実施形態におけるガイド部材を示す一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を適用した砂防堰堤１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。
【００３０】
本発明を適用した砂防堰堤１は、第１実施形態において、図１に示すように、河川内の堰堤本体部１０に設けられる縦鋼管３と、スリット部１５に設けられる横鋼管４とを備えるものであり、縦鋼管３と横鋼管４とで鋼管壁２が構成されて、この鋼管壁２が堰堤本体部１０に取り付けられる。
【００３１】
堰堤本体部１０は、図２に示すように、河川内に設置された左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２とを備える。堰堤本体部１０は、この左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２が河床からコンクリートで立設されることによって、コンクリートスリット堰堤が構築されるものとなる。
【００３２】
堰堤本体部１０は、左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２とが川幅方向Ｘに所定の間隔を空けて立設されることで、水深方向Ｙの上端１５ａから下端１５ｂまで略矩形状に開口されたスリット部１５が形成される。これにより、スリット部１５は、平常時において、流水方向Ｚの上流側Ａから下流側Ｂまで、微細な土砂等を流下させるものとなる。
【００３３】
堰堤本体部１０は、これに限らず、如何なる材料で河床から立設されてもよく、また、如何なる形状に開口されたスリット部１５が形成されてもよい。さらに、堰堤本体部１０は、左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２の何れか一方のみが河床から立設され、左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２の何れか他方に代えて、河川の右岸部又は左岸部が利用されるものであってもよい。
【００３４】
縦鋼管３は、図３に示すように、上端部３ａから下端部３ｂに亘って、水深方向Ｙに延びる断面略円形状の鋼管が流水方向Ｚに傾斜されて用いられる。縦鋼管３は、これに限らず、断面略矩形状の鋼管等、如何なる断面形状の鋼管が用いられてもよい。
【００３５】
縦鋼管３は、上端部３ａから下端部３ｂに亘って、流水方向Ｚの下流側Ｂの下流側面３ｃに間隔保持片５が設けられる。間隔保持片５は、鋼製の板材等が用いられるものであり、縦鋼管３の下流側面３ｃに溶接等によって取り付けられて、縦鋼管３の下流側面３ｃから所定の高さｈで延びて形成される。
【００３６】
間隔保持片５は、必ずしも設けられなくてよく、また、鋼製の棒材や、断面略円形状、断面略矩形状の鋼管等が用いられることによっても、縦鋼管３の下流側面３ｃから所定の高さｈで延びて形成される。間隔保持片５は、縦鋼管３の上端部３ａから下端部３ｂまで、全長に亘って連続的に設けられるものに限らず、断続的、部分的に設けられるものであってもよい。
【００３７】
横鋼管４は、図４に示すように、左端部４ａから右端部４ｂに亘って、川幅方向Ｘに延びる断面略円形状の鋼管が用いられる。横鋼管４は、これに限らず、断面略矩形状の鋼管等、如何なる断面形状の鋼管が用いられてもよい。
【００３８】
横鋼管４は、左端部４ａ及び右端部４ｂにおいて、流水方向Ｚの下流側Ｂの下流側面４ｃに取り付けられたガイド部材６を備える。ガイド部材６は、鋼材等が用いられるものであり、平板状に形成された当接部６１と、当接部６１の端部から略垂直に延びる係止部６２とを有する。ガイド部材６は、係止部６２に貫通孔６２ａが形成されるとともに、当接部６１から横鋼管４の内面まで架設される取付部６３が溶接等で固定されて、横鋼管４に取り付けられる。
【００３９】
本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、河川内に設置された堰堤本体部１０に鋼管壁２を取り付けるものであり、縦鋼管３を堰堤本体部１０に沿わせて設ける第１工程と、横鋼管４をスリット部１５に設ける第２工程と、縦鋼管３を拘束する第３工程とを備えるものである。
【００４０】
本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第１工程において、図５に示すように、縦鋼管３の下端部３ｂを河床に設けられた基礎鋼管７に取り付けて、縦鋼管３を堰堤本体部１０に沿わせて設けるものである。ここで、基礎鋼管７は、平常時において、スリット部１５の川幅方向Ｘの両側方で、堰堤本体部１０の流水方向Ｚの上流側Ａにあらかじめ設けられる。
【００４１】
基礎鋼管７は、河床に埋設された固定部７１から水深方向Ｙの上方に向けて、流水方向Ｚの下流側Ｂに傾斜させて設けられる。基礎鋼管７は、流水方向Ｚに傾斜した堰堤本体部１０の上流面１０ａから所定の間隔で離間した状態で、堰堤本体部１０の上流面１０ａと略同一の流水方向Ｚの傾斜角度で設けられる。基礎鋼管７は、縦鋼管３の内径以下の大きさの外径で形成されて、縦鋼管３の下端部３ｂに差し込まれるものとなる。
【００４２】
縦鋼管３は、基礎鋼管７が下端部３ｂに差し込まれ、図６に示すように、アングル材等の仮止部材３１の水平部３１ａが、堰堤本体部１０の天端面１０ｂにアンカー等で固定されるとともに、仮止部材３１の鉛直部３１ｂが、縦鋼管３の上端部３ａにボルト等で固定されて、縦鋼管３の上端部３ａと堰堤本体部１０の天端面１０ｂとが仮止部材３１で架設された状態で固定される。
【００４３】
このとき、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第１工程において、図７に示すように、スリット部１５の川幅方向Ｘの両側方で、２本の縦鋼管３の各々の下端部３ｂに基礎鋼管７が差し込まれ、堰堤本体部１０の流水方向Ｚの上流側Ａで、左側堰堤本体部１１及び右側堰堤本体部１２の各々に沿って縦鋼管３が設けられて、２本の縦鋼管３が川幅方向Ｘで一対となって設けられる。
【００４４】
縦鋼管３は、図７、図８に示すように、上端部３ａから下端部３ｂに亘って、下流側面３ｃから所定の高さｈで延びて形成された間隔保持片５が設けられるため、縦鋼管３の下端部３ｂに基礎鋼管７が差し込まれた状態で、下流側面３ｃと堰堤本体部１０の上流面１０ａとが所定の間隔で離間され、下流側面３ｃと堰堤本体部１０の上流面１０ａとの間に間隙Ｇが形成される。
【００４５】
本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第２工程において、図９に示すように、横鋼管４の左端部４ａ及び右端部４ｂで、ガイド部材６の係止部６２の貫通孔６２ａにワイヤー４１を取り付けて、川幅方向Ｘで一対となって設けられた２本の縦鋼管３の間に、このワイヤー４１で吊るされた横鋼管４を落とし込んで、横鋼管４をスリット部１５に設けるものである。このワイヤー４１は、各々の横鋼管４を落とし込んだ後に回収するものとしてもよいし、横鋼管４を落とし込んだ後に回収することなくスリット部１５に放置して、迅速な作業を実現するものとしてもよい。
【００４６】
このとき、横鋼管４は、左端部４ａ及び右端部４ｂにおいて、図１０に示すように、縦鋼管３の下流側面３ｃと堰堤本体部１０の上流面１０ａとの間に形成された間隙Ｇに、ガイド部材６の当接部６１が差し込まれる。横鋼管４は、堰堤本体部１０の上流面１０ａにガイド部材６の当接部６１を沿わせながら落とし込まれることによって、ガイド部材６を間隙Ｇでガイドさせながら、川幅方向Ｘで一対となった２本の縦鋼管３の間に設置される。
【００４７】
これにより、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第２工程において、図１１に示すように、川幅方向Ｘで一対となった２本の縦鋼管３の間に複数の横鋼管４を順次落とし込んで、複数の横鋼管４を水深方向Ｙに積み重ねることによって、スリット部１５の上端１５ａから下端１５ｂまで、スリット部１５を塞ぐようにして複数の横鋼管４が設置されるものとなる。
【００４８】
本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第３工程において、図１２に示すように、天端材８１に設けられた取付鋼管８を縦鋼管３の上端部３ａに取り付けて、縦鋼管３を拘束するものである。取付鋼管８は、川幅方向Ｘに延びる天端材８１の両端部から、水深方向Ｙの下方に向けて設けられる。取付鋼管８は、縦鋼管３の内径以下の大きさの外径で形成されて、縦鋼管３の上端部３ａに差し込まれることによって、堰堤本体部１０の上流面１０ａと略同一の流水方向Ｚの傾斜角度で取り付けられる。なお、天端材８１は、天端材８１を吊り下ろすための取付片８２が、天端材８１の両端部から水深方向Ｙの上方に向けて設けられてもよい。
【００４９】
このとき、天端材８１は、図１３に示すように、川幅方向Ｘに延びる１本の断面略円形状等の鋼管によって構成されて、この１本の鋼管の両端部に取り付けられた２本の取付鋼管８が、川幅方向Ｘで一対となった２本の縦鋼管３の上端部３ａに差し込まれることによって、２本の縦鋼管３の上端部３ａが、川幅方向Ｘで互いに離間しないように拘束される。
【００５０】
これにより、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、図１３、図１４に示すように、縦鋼管３が堰堤本体部１０に設けられ、さらに、横鋼管４がスリット部１５に設けられることによって、既設又は新設のコンクリートスリット堰堤等に鋼管壁２が取り付けられるものとなり、流水方向Ｚの上流側Ａと下流側Ｂとを遮断するように、本発明を適用した砂防堰堤１が構築されるものとなる。
【００５１】
本発明を適用した砂防堰堤１は、スリット部１５の上端１５ａから下端１５ｂまで、複数の横鋼管４が水深方向Ｙに積み重ねられるため、図１５に示すように、流水方向Ｚの上流側Ａから流下する巨礫９２、流木９１等を複数の横鋼管４で確実に捕捉することができる。
【００５２】
これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、洪水の発生や火山の噴火等によって土石流が発生し、流水方向Ｚの上流側Ａから巨礫９２、流木９１等が流下した場合であっても、これらの巨礫９２、流木９１等が複数の横鋼管４で確実に捕捉され、流水方向Ｚの下流側Ｂへの巨礫９２、流木９１等の流下を阻止することができ、下流側Ｂの民家等で土砂災害が発生することを防止することが可能となる。
【００５３】
また、本発明を適用した砂防堰堤１は、図１５に示すように、縦鋼管３及び横鋼管４に鋼管が用いられることから、流水方向Ｚの上流側Ａから巨礫９２、流木９１等が流下して、縦鋼管３及び横鋼管４に衝突した場合であっても、この衝突に対する耐力を縦鋼管３及び横鋼管４で適確に評価することができる。
【００５４】
これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、縦鋼管３及び横鋼管４において、巨礫９２、流木９１等の衝突によるエネルギーを吸収して、これらの耐力を十分に発揮させることができ、縦鋼管３及び横鋼管４の破損を防止して、巨礫９２、流木９１等の流下を確実に阻止することが可能となる。
【００５５】
本発明を適用した砂防堰堤１は、平常時において、縦鋼管３及び横鋼管４を設置しないものとしてスリット部１５を開放し、微細な土砂や火山灰等を流下させることができる。また、本発明を適用した砂防堰堤１は、梅雨や台風の発生が予想される夏期の直前や、多量の積雪が予想される冬期の直前に、横鋼管４をスリット部１５に設置しておき、夏期の洪水時の土石流や春期の雪崩等によって流下する巨礫９２、流木９１等を、複数の横鋼管４で確実に捕捉することが可能となる。
【００５６】
本発明を適用した砂防堰堤１は、図１５に示すように、流水方向Ｚの上流側Ａから流下した流木９１等が横鋼管４に衝突した場合であっても、図１６に示すように、ガイド部材６の当接部６１から堰堤本体部１０の上流面１０ａに外力Ｐ１を伝達させることができる。また、本発明を適用した砂防堰堤１は、横鋼管４の左端部４ａ及び右端部４ｂが、堰堤本体部１０の上流面１０ａと川幅方向Ｘで重なるように設けられるため、横鋼管４の左端部４ａ及び右端部４ｂから堰堤本体部１０の上流面１０ａに外力Ｐ２を伝達させることができる。
【００５７】
これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、流水方向Ｚの上流側Ａから流下した巨礫９２、流木９１等が、縦鋼管３及び横鋼管４に衝突した場合であっても、堰堤本体部１０の上流面１０ａに外力Ｐ１及び外力Ｐ２を伝達させて、巨礫９２、流木９１等の衝突による衝撃力を堰堤本体部１０に分散させることが可能となる。
【００５８】
また、本発明を適用した砂防堰堤１は、図１５に示すように、流木９１等が横鋼管４の川幅方向Ｘの中央付近に衝突し、横鋼管４が流水方向Ｚに跳ね上がるように変形しようとした場合であっても、図１６に示すように、ガイド部材６の当接部６１から外力Ｐ３が縦鋼管３の下流側面３ｃに作用するとともに、ガイド部材６の係止部６２から外力Ｐ４が堰堤本体部１０の内側面１０ｃに作用して、ガイド部材６を拘束するものとなる。これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、横鋼管４が巨礫９２、流木９１等の衝突によって流水方向Ｚに跳ね上がるように変形することを抑制して、横鋼管４が脱離することを防止することが可能となる。
【００５９】
本発明を適用した砂防堰堤１は、図１５に示すように、流水方向Ｚの上流側Ａから流下した巨礫９２、流木９１等が、縦鋼管３の前面から衝突するものとなるため、図１６に示すように、縦鋼管３の下流側面３ｃの変形を防止することができる。これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、ガイド部材６や間隙Ｇを巨礫９２、流木９１等の衝突から保護することができ、間隙Ｇに差し込まれたガイド部材６を引き抜くときに、ガイド部材６が間隙Ｇで引っ掛かることを防止して、複数の横鋼管４を容易、迅速に撤去することが可能となる。
【００６０】
また、本発明を適用した砂防堰堤１は、縦鋼管３の下流側面３ｃやガイド部材６が巨礫９２、流木９１等の衝突によって変形した場合であっても、ガイド部材６を切断することによって、複数の横鋼管４を容易、迅速に撤去することが可能となる。さらに、本発明を適用した砂防堰堤１は、コンクリートスリット堰堤に溝を形成する場合と比較して、縦鋼管３と堰堤本体部１０の上流面１０ａとの間に多くの隙間が形成されるため、この隙間に入り込んだ土砂等にガイド部材６が引っ掛かることなく、複数の横鋼管４を容易、迅速に撤去することが可能となる。
【００６１】
本発明を適用した砂防堰堤１は、図１０に示すように、ガイド部材６の当接部６１が間隙Ｇに差し込まれ、堰堤本体部１０の上流面１０ａにガイド部材６の当接部６１を沿わせながら、図９に示すように、横鋼管４を堰堤本体部１０の天端面１０ｂから落とし込むことができるため、堰堤本体部１０の水深方向Ｙの各々の位置で足場等を構築することを必要としないで、川幅方向Ｘで一対となった２本の縦鋼管３の間に、複数の横鋼管４を容易、迅速に設置することが可能となる。
【００６２】
また、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、図１４に示すように、基礎鋼管７に対する縦鋼管３の下端部３ｂの取付作業、複数の横鋼管４の設置作業、縦鋼管３の上端部３ａの取付鋼管８による拘束作業等、第１工程から第３工程に至るまで、全ての作業を堰堤本体部１０の天端面１０ｂで実施することができる。
【００６３】
このとき、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、堰堤本体部１０の水深方向Ｙの各々の位置で足場等を構築することを必要としないで、本発明を適用した砂防堰堤１を容易、迅速に構築することができるものとなり、施工コストの増大を抑制することが可能となるとともに、施工期間の長期化を抑制することが可能となる。
【００６４】
これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、施工期間の長期化を抑制することができるため、図１５に示すように、洪水の発生や火山の噴火等によって土石流の発生が予想される場合であっても、流水方向Ｚの上流側Ａから巨礫９２、流木９１等が到達するまでの間に、複数の横鋼管４を確実に設置することが可能となる。
【００６５】
本発明を適用した砂防堰堤１は、図１０に示すように、縦鋼管３の下流側面３ｃと堰堤本体部１０の上流面１０ａとの間に間隙Ｇを形成して、ガイド部材６の当接部６１を間隙Ｇに差し込むのみで、複数の横鋼管４を容易、迅速に設置することができるため、コンクリートスリット堰堤に溝を形成する場合と比較して、溝の形成に必要となる施工コストを削減することができ、本発明を適用した砂防堰堤１を低い施工コストで構築することが可能となる。
【００６６】
本発明を適用した砂防堰堤１は、これに限らず、第１実施形態において、図１７に示すように、水深方向Ｙに延びる間隔保持鋼管４２が設けられた複数の横鋼管４が設置されてもよい。このとき、本発明を適用した砂防堰堤１は、スリット部１５の上端１５ａから下端１５ｂまで、複数の横鋼管４が水深方向Ｙに隙間を空けて設けられるものとなる。
【００６７】
これにより、本発明を適用した砂防堰堤１は、平常時において、複数の横鋼管４に設けられた水深方向Ｙの隙間から、微細な土砂や火山灰等を流下させることができるとともに、洪水時や火山の噴火時において、土石流の発生によって流水方向Ｚの上流側Ａから流下する巨礫９２、流木９１等を、複数の横鋼管４で確実に捕捉することが可能となる。
【００６８】
次に、本発明を適用した砂防堰堤１の第２実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【００６９】
本発明を適用した砂防堰堤１は、第２実施形態において、図１８に示すように、河川の右岸部及び左岸部がコンクリート等で構築されて、左側堰堤本体部１１と右側堰堤本体部１２とが河川内に設置された堰堤本体部１０で、短尺の縦鋼管３が川幅方向Ｘの内側に一対となるとともに、長尺の縦鋼管３が川幅方向Ｘの外側に一対となって、縦鋼管３が段階的に設けられる。
【００７０】
また、本発明を適用した砂防堰堤１は、第２実施形態において、水深方向Ｙの上端１５ａが広く開口されるとともに、下端１５ｂが狭く開口されたスリット部１５が形成されて、複数の短尺の横鋼管４が水深方向Ｙの下側に積み重ねられて設けられるともに、複数の長尺の横鋼管４が水深方向Ｙの上側に積み重ねられて設けられる。
【００７１】
横鋼管４は、左端部４ａ及び右端部４ｂにガイド部材６を備え、図１９に示すように、ガイド部材６は、平板状に形成された当接部６１を有し、当接部６１から横鋼管４の内面まで架設される取付部６３が溶接等で固定されて、横鋼管４に取り付けられる。
【００７２】
本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第２実施形態において、図１８に示すように、縦鋼管３を堰堤本体部１０に設ける第１工程で、狭く開口されたスリット部１５の下端１５ｂの両側方に、短尺の縦鋼管３が一対となって設けられるとともに、一対となって設けられた短尺の縦鋼管３の両側方に、長尺の縦鋼管３が一対となって設けられる。
【００７３】
また、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第２実施形態において、横鋼管４をスリット部１５に設ける第２工程で、最初に、川幅方向Ｘで一対となった２本の短尺の縦鋼管３の間に複数の短尺の横鋼管４が積み重ねられて設置され、次に、川幅方向Ｘで一対となった２本の長尺の縦鋼管３の間に複数の長尺の横鋼管４が積み重ねられて設置される。
【００７４】
このとき、川幅方向Ｘで一対となった２本の短尺の縦鋼管３は、複数の短尺の横鋼管４が積み重ねられて設置された後に、最下段の長尺の横鋼管４の下面に取り付けられたプレート状の拘束金具４３で、２本の短尺の縦鋼管３の上端部３ａが、川幅方向Ｘで互いに離間しないように拘束される。拘束金具４３は、これに限らず、略Ｌ型状のアングル材等が用いられ、２本の短尺の縦鋼管３の上端部３ａの側方で、堰堤本体部１０の上流面１０ａにアンカー等で取り付けられ、２本の短尺の縦鋼管３の上端部３ａを川幅方向Ｘで拘束させてもよい。
【００７５】
さらに、本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第２実施形態において、縦鋼管３を拘束する第３工程で、天端材８１に設けられた取付鋼管８を長尺の縦鋼管３の上端部３ａに取り付けることによって、２本の長尺の縦鋼管３の上端部３ａが、川幅方向Ｘで互いに離間しないように拘束される。
【００７６】
本発明を適用した砂防堰堤１は、第２実施形態において、水深方向Ｙの上端１５ａが広く開口されるとともに、下端１５ｂが狭く開口されたスリット部１５に、複数の横鋼管４を水深方向Ｙに積み重ねて、流水方向Ｚの上流側Ａから流下する巨礫９２、流木９１等を複数の横鋼管４で確実に捕捉することができ、縦鋼管３及び横鋼管４の破損を防止して、下流側Ｂの民家等で土砂災害が発生することを防止することが可能となる。
【００７７】
本発明を適用した砂防堰堤１は、第２実施形態において、堰堤本体部１０の水深方向Ｙの各々の位置で足場等を構築することを必要としないで、川幅方向Ｘで一対となって設けられた縦鋼管３の間に、複数の横鋼管４を容易、迅速に設置することが可能となる。また、本発明を適用した砂防堰堤１は、第２実施形態において、ガイド部材６が間隙Ｇで引っ掛かることを防止して、複数の横鋼管４を容易、迅速に撤去することが可能となる。
【００７８】
本発明を適用した鋼管壁２の取付方法は、第２実施形態において、堰堤本体部１０の水深方向Ｙの各々の位置で足場等を構築することを必要としないで、本発明を適用した砂防堰堤１を容易、迅速に構築することができるものとなり、施工コストの増大を抑制することが可能となるとともに、施工期間の長期化を抑制することが可能となり、洪水の発生や火山の噴火等によって土石流の発生が予想される場合であっても、流水方向Ｚの上流側Ａから巨礫９２、流木９１等が到達するまでの間に、複数の横鋼管４を確実に設置することが可能となる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【００８０】
例えば、本発明を適用した砂防堰堤１は、堰堤本体部１０の内側面１０ｃに溝を形成して、この溝に縦鋼管３を設けるものとしてもよく、また、流水方向Ｚの下流側Ｂで堰堤本体部１０に縦鋼管３を設けるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１        ：砂防堰堤
１０      ：堰堤本体部
１０ａ    ：上流面
１０ｂ    ：天端面
１０ｃ    ：内側面
１１      ：左側堰堤本体部
１２      ：右側堰堤本体部
１５      ：スリット部
１５ａ    ：上端（スリット部）
１５ｂ    ：下端（スリット部）
２        ：鋼管壁
３        ：縦鋼管
３ａ      ：上端部（縦鋼管）
３ｂ      ：下端部（縦鋼管）
３ｃ      ：下流側面（縦鋼管）
３１      ：仮止部材
３１ａ    ：水平部
３１ｂ    ：鉛直部
４        ：横鋼管
４ａ      ：左端部（横鋼管）
４ｂ      ：右端部（横鋼管）
４ｃ      ：下流側面（横鋼管）
４１      ：ワイヤー
４２      ：間隔保持鋼管
４３      ：拘束金具
５        ：間隔保持片
６        ：ガイド部材
６１      ：当接部
６２      ：係止部
６２ａ    ：貫通孔
６３      ：取付部
７        ：基礎鋼管
７１      ：固定部
８        ：取付鋼管
８１      ：天端材
８２      ：取付片
９１      ：流木
９２      ：巨礫
Ａ        ：上流側
Ｂ        ：下流側
Ｇ        ：間隙
Ｘ        ：川幅方向
Ｙ        ：水深方向
Ｚ        ：流水方向
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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