(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼矢板を連続状態に打ち込んで形成された護岸の川面側にスタッドボルトが取付けられ、前記スタッドボルトを利用して護岸の川面側の横方向に腹起こし状の支持枠が設置され、平面形状が川面側へ突き出る凸状をなし壁面に通水口が設けられている通水枠の両端部が、前記支持枠へ垂直なピン連結構造によって取り付けられ、前記通水枠の空洞内部に水質浄化材が装填されていることを特徴とする、鋼矢板護岸の水質浄化構造。
【請求項２】
鋼矢板を連続状態に打ち込んで形成された護岸の川面側の上下に複数列をなす配置でスタッドボルトが取付けられ、前記スタッドボルトを利用して護岸の川面側の横方向に腹起こし状の支持枠が上下に複数段設置され、平面形状が川面側へ突き出る凸状をなし壁面の略全面に通水口が設けられている通水枠の両端部が、上下に複数段設置された前記支持枠へ垂直なピン連結構造によって取り付けられ、前記通水枠の空洞内部に水質浄化材が装填されていることを特徴とする、鋼矢板護岸の水質浄化構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した通水枠の両端部に、各段の支持枠が嵌まる大きさ、形状の凹欠部が設けられていると共に、前記凹欠部に嵌まった支持枠のボルト通し孔と一致する位置の上下方向に、ボルト通し孔とナットスリ−ブがそれぞれ垂直に設けられ、各々のボルト通し孔へボルトを共通に通しナットスリ−ブヘねじ込み締詰して取付けが行われていることを特徴とする、鋼矢板護岸の水質浄化構造物。
【請求項４】
請求項１に記載した上下に複数段設置された支持枠に、立面方向に見てコ字形をなす連結具の垂直軸部が、垂直方向に貫通させた状態で回転可能に設置され、前記連結具の上下の横向き腕部が、通水枠の上下に設けられた箱型受け部のボルト孔へ通され、ナットを締結して取り付けられていることを特徴とする、鋼矢板護岸の水質浄化構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、河川の護岸が鋼矢板を連続状態に打ち込んで形成されている場合に、同鋼矢板護岸の川面側に水没状態の凹凸を形成し水質浄化を行うため設備される水質浄化構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河川の護岸を鋼矢板で形成し、鋼矢板護岸の川面側に水質浄化構造物を設置する技術は、例えば特開平３−６０８００号、特開平４−４９３０７号公報等に記載されて公知に属する。
前記特開平３−６０８００号公報に開示された護岸水域の浄化設備は、鋼矢板護岸の川面側に、取水口及びエアーリフトポンプを設けた取水槽と、下部が前記取水槽と連通し、内部に接触材（浄化材）を充填し、底部に散気管が設けられた曝気槽と、上部が前記曝気槽と連通し、底部にコンベアー式汚泥スクレーパーが設けられ、同スクレーパーの出側に汚泥溜まりが設けられ、同汚泥溜まりの汚泥を排出する手段を備え、浄化水の排出口が設けられた沈殿槽とを設置した構成とされている。
【０００３】
また、前記特開平４−４９３０７号公報に開示された護岸構造は、鋼矢板護岸よりも更に川面側に、並列的にもう一つの鋼矢板護岸を設けてテラス護岸部を設けた、二重締切り式階段護岸を形成し、河川水を取り入れ浄化して再び河川に戻す浄化装置を前記テラス護岸部に埋設した構成とされている。河川の護岸を鋼矢板で形成し、鋼矢板護岸の川面側にブロックを取付けて消波、魚巣を構築する技術も開示されている。
【０００４】
更に、前記特開平６−１０８４８１号公報に開示された土留め工取付け用ブロックは、鋼矢板護岸の川面側に、所謂Ｔ形鋼をブロックの幅寸と等しい間隔で垂直方向に各々平行に配置し、同Ｔ形鋼のウエブを鋼矢板へ連続隅肉溶接法によって接合し、かくして両隣のＴ形鋼が形成するコ字形溝の中へ土留め工取付け用ブロックの両端部を嵌めて落とし込む方法により設置されている。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
従来の上記特開平３−６０８００号、特開平４−４９３０７号公報に開示された鋼矢板護岸の水質浄化構造物は、水質浄化の機能はともかくとして、水質浄化構造物の構造が複雑で、設置の施工が簡単でなく、また、護岸の美観もあまり考慮されておらず、良くない。さらに、浄化材又は浄化装置が老朽化しても、その交換作業は至難である。
【０００６】
次に、特開平６−１０８４８１号公報に記載された技術は、消波、魚巣等を目的としたもので、美観上も悪くないが、設置の施工が困難で、水質浄化構造物としても適当でない。即ち、仮にＴ形鋼の取付けを護岸工事の事後に行うときは、水中での全面隅肉溶接となるから、現状の溶接技術に照らしてとうてい不可能というほかない。従って、当該土留め工取付け用ブロックの設置が予定される場所には、鋼矢板護岸の建設当時に、該当位置の鋼矢板の片面へ予め陸上でＴ形鋼を溶接して用意しておかねばならず、そうでないかぎり、護岸工事の事後に土留め工取付け用ブロックの設置を計画し施工することは不可能に近い。また、土留め工取付け用ブロックを、Ｔ形鋼が形成するコ字形溝内へ嵌め込み設置するためには、クレーン等の重機を使用して吊り込むことが必要である。従って、土留め工取付け用ブロックの内側に水質浄化材を装填してある場合に、該水質浄化材を交換する場合、或いは川底のヘドロ等を浚う場合などには、やはりクレーン等の重機を用意して土留め工取付け用ブロックを吊り上げて撤去する必要があり、重機使用費用が嵩むし、面倒この上ない。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、鋼矢板護岸に対して水質浄化の構造物を可及的簡単に設置できるようにすること、しかも自然の景観を損なわず、美観に優れた護岸を提供することであり、さらにいえば、随時の後付け施工が可能であり、また、水質浄化材の出し入れや交換の作業、川底のヘドロ浚い作業等も重機を必要とすることなく容易に行える構成に改良した、鋼矢板護岸の水質浄化構造物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１の発明に係る鋼矢板護岸の水質浄化構造物は、鋼矢板を連続状態に打ち込んで形成された護岸の川面側にスタッドボルトが取付けられ、前記スタッドボルトを利用して護岸の川面側の横方向に腹起こし状の支持枠が設置され、平面形状が川面側へ突き出る凸状をなし壁面に通水口が設けられている通水枠の両端部が、前記支持枠へ垂直なピン連結構造によって取り付けられ、前記通水枠の空洞内部に水質浄化材が装填されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、鋼矢板を連続状態に打ち込んで形成された護岸の川面側の上下に複数列をなす配置でスタッドボルトが取付けられ、前記スタッドボルトを利用して護岸の川面側の横方向に腹起こし状の支持枠が上下に複数段設置され、平面形状が川面側へ突き出るように湾曲した凸状をなし壁面の略全面に通水口が設けられている通水枠の両端部が、上下に複数段設置された前記支持枠へ垂直なピン連結構造によって取り付けられ、前記通水枠の空洞内部に水質浄化材が装填されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、前記請求項１又は２に記載した発明における通水枠の両端部に、各段の支持枠が嵌まる大きさ、形状の凹欠部が設けられていると共に、前記凹欠部に嵌まった支持枠のボルト通し孔と一致する位置の上下方向に、ボルト通し孔とナットスリ−ブがそれぞれ垂直に設けられ、各々のボルト通し孔へボルトを共通に通しナットスリ−ブヘねじ込み締詰して取付けが行われていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、前記請求項１又は２に記載した、上下に複数段設置された支持枠に、立面方向に見てコ字形をなす連結具の垂直軸部が、垂直方向に貫通させた状態で回転可能に設置され、前記連結具の上下の横向き腕部が通水枠の上下に設けられた箱型受け部のボルト孔へ通され、ナットを締結して取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、鋼矢板護岸を前提として実施される。鋼矢板護岸の建設時に水質浄化構造物の設計、施工を行う場合は勿論のこと、護岸を建設後の供用状態においても随時計画し、施工することが容易に可能である。仮に、スタッドボルトの取付けが水中溶接になるとしても、現状の溶接技術に照らして、さして困難ではないからである。
【００１３】
本発明は、鋼矢板護岸の川面側の横方向に、通水枠の取付けに必要な長さの支持枠を、スタッドボルトを利用することによって設置し、該支持枠へ通水枠を取り付ける手順で実施される。支持枠は１段でも良いが、通水枠の設置状態の安定性、信頼性を確保するには少なくとも上下２段で実施するのが好ましい。
通水枠は、鉄筋コンクリート造製品、又は鋼構造製品その他の材質で製作し実施される。通水枠の平面形状は、鋼矢板護岸の川面側へ、水質浄化材の装填に適切な空洞部を形成するように、半円形状、角形状、三角形、多角形等の凸状に形成すると共に、その壁面には縦又は横方向のスリット状、又は孔状の通水口（開口）を設けた構成で実施される。河川を流れる水は、通水枠の開口部から空洞部内へ入り水質浄化材と接触しつつ流通することにより浄化される。
【００１４】
通水枠は、その両端部を、支持枠へ垂直なピン連結構造によって取り付けられる。従って、河川に水没状態で設置され、増水その他の原因で想像以上に大きな水圧、水流抵抗を受けることがあっても、通水枠の取付け状態の安定性、信頼性を確保できる。そして、通水枠の空洞部内に装填された水質浄化材が老朽化した場合の交換作業、或いは川底に溜まったヘドロ等の浚い作業を行う場合には、片端のピン連結構造を外すことにより、他端のピン連結構造をヒンジ代用として通水枠は人の手作業として回動（開閉）操作して対処することが出来、重機を必要とはしない。
【００１５】
通水枠は、河川の鋼構造護岸の川面側の長手方向（水の流れ方向）、つまり支持枠の長手方向に沿って、連続的に凹凸を形成する配置、又は不連続的な凸の配置で設置される。しかも、通水枠がコンクリート製品である場合には、その型枠に石垣模様、或いは岩肌模様等の凹凸を備えた特殊模様型枠を併用することによって川面側の壁面に前記の凹凸模様を装飾し、また、鋼構造製品である場合には前記同様の模様を表現した装飾パネルを川面側の壁面へ取り付けて護岸の自然な景観、美観を高めることも実施される。要するに、護岸の自然にマッチした景観を高めると共に水質浄化の作用（空洞部内の水質浄化材を通過する水の流れ）にも好適な配置を設計して実施される。
【００１６】
【実施例】
次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は川岸に沿って連続状態に打ち込まれた鋼矢板１…により形成した鋼矢板護岸の川面側の上下に横２列の配置で、スタッドボルト２…を約６０ｃｍのピッチで水平に取付け、このスタッドボルト２を利用して鋼矢板護岸の川面側の横方向に腹起こし状の支持枠３を設置する段階を示している。図５に示したように、通水枠はおよそ水没状態のレベルで設置される。必然、支持枠３も水中に設置されるが、スタッドボルト２は周知の水中溶接法により鋼矢板へ熔着して取り付けられる。図１以下に示した本実施例の支持枠３は、２本の溝形鋼３ａ、３ｂを向かい合わせて平行に組み合わせ、両者の間の長手方向に適度な間隔で配置した複数の繋ぎプレート３ｃを介して溶接等の方法で接合した組み立て材として構成されている。この支持枠３は、前記２本の溝形鋼３ａ、３ｂの中間へスタッドボルト２を通して鋼矢板護岸へ当てがい、外側から座金４を介してナット５をスタッドボルト２へねじ込み締結することにより強固な取付けが行われている。なお、支持枠３を構成する２本の溝形鋼３ａ、３ｂのウエブ中央の長手方向には、通水枠の両端を垂直なボルトにより取り付けるのに好適な間隔、一例として１２０ｃｍの間隔で垂直方向に中心が一致するボルト通し孔６が複数設けられている。
【００１７】
次に、図２は前記した上下２段の支持枠３、３へ、通水枠７の両端部を、垂直なピン連結構造によって取り付ける要領を示している。本実施例の通水枠７は鉄筋コンクリート造のプレキャスト製品であり、図３及び図４に示したように、平面形状が護岸から川面側へ半円形状に湾曲した凸状をなすものとして形成され、その壁面には縦方向に長いスリット形状の通水口８…が全面に均等配置で複数設けらている。該通水枠７の両端部には、上下２箇所の位置に、図２で明らかなように、前記２段の支持枠３、３が略ぴったり嵌まる大きさで矩形状の凹欠部９、９が設けられ、中間部にも矩形状の作業用凹部１０が設けられている。そして、凹欠部９の上側部分には金属スリーブの埋め込みによりボルト通し孔１１が貫通され、下側部分には金属製のナットスリーブ１２を埋め込んで垂直方向に前記ボルト通し孔１１と中心が一致するネジ孔１３が設けられている。従って、通水枠７の取付け作業は、図３と図５に示したように、上下の凹欠部９、９を、鋼矢板護岸の上下２段の支持枠３、３へ嵌め合わせ、同支持枠３のボルト通し孔６と、通水枠７の前記ボルト通し孔１１の中心を一致させ、十分な長さを持つ通しボルト１４を上下方向に一連の各ボルト通し孔１１、６へ下向きに通し、その先端のネジ部１４ａをナットスリーブのネジ孔１３へねじ込みしっかりと締結することにより垂直なピン連結構造で強固な取付けが達成される。下段の支持枠３に対するボルト止め作業の際に、前記中間部の作業用凹部１０が有効に利用される。
【００１８】
もっとも、図６に示した実施例のように、通水枠７の端部には上下２箇所に支持枠３が嵌まる凹欠部９、９のみ設けて、作業用凹部は設けず、下位の凹欠部９まで貫通するボルト通し孔１１、１１を一連に設け、下位の凹欠部９の下側部分にのみナットスリーブ１２を埋め込んで前記ボルト通し孔１１と垂直方向に中心が一致するネジ孔１３を設けた構成でも同様に実施される。本実施例の場合は、通水枠７の縦の長さ寸法に匹敵する長さの１本の通しボルト１４を上方から下向きに、ボルト通し孔１１、６、１１、６の順で一連に通し、最終的にナットスリーブ１２のネジ孔１３へねじ込み締結して垂直なピン連結構造による取付けが行われる。
【００１９】
本発明の場合、通水枠７の取付け（設置の作業）は、同通水枠をクレーン等で吊り込み、その両端部を同時にボルト止めする手順によるほか、片端づつ前後する順序で取付けを行う手順も実施出来る。というのも、通水枠７の片端をボルト止めすると、それが垂直なピン連結構造の故にヒンジ代用となり、当該通水枠７は前記通しボルト１４を中心として回動（開閉）操作するとができる。よって、以後はクレーンにりよる吊り状態を解除しても、他端部のボルト止めによる取付け作業を支障無く行え、重機の稼働効率を高められる。
【００２０】
鋼矢板護岸に対する通水枠７の取付け態様は、図３に示したように、およそ１個おきの不連続な凸状配置で設置する場合のほか、要求される水質浄化の条件、鋼矢板護岸の自然の景観、美観上の考慮その他の理由により、連続的に凹凸を形成する配置、或いは部分的に凹凸の群を形成するような配置で設置される。更に必要に応じて、通水枠の川面側の壁面に石垣模様、或いは岩肌模様等の凹凸模様を装飾し、又は前記同様の模様を表現した装飾パネルを川面側の壁面へ取り付けて護岸の自然な景観、美観を高めることも実施される。そして、前記のように設置された各通水枠７の空洞部内に、水質浄化材１５が装填される（図４参照）。水質浄化材１５は、目的とする水質浄化の内容、程度に応じて、石塊、又は貝殻を焼却処分したもの、或いは古タイヤをチップ状に裁断したものなどが、金網又は合成樹脂（ジオテキスタイル）等で形成した袋に収納した状態で装填される。従って、こうした水質浄化材１５を装填する便宜上、通水枠７の空洞部内の下部に底板を設けることも好都合である。
【００２１】
【第２の実施例】
図７と図８に示した実施例も、通水枠７を上下２段の支持枠３、３へ垂直なピン連結構造によって取り付けるが、垂直なボルト止め構造ではなく、立面方向にみて大略コ字形をなす連結具を使用していること、及び同連結部の垂直軸部は通水枠７の端面から突き出た位置にある構成を示している。即ち、鉄筋コンクリート造の通水枠７の両端面部の上下２箇所の位置に、一例を図９に示したように複数のアンカー鉄筋１６を配置した箱型受け部１７が一体的に埋設されている。この箱型受け部１７の端板１９にボルト通し孔１８が設けられており、該ボルト通し孔１８の背後部分にナット締結の作業に支障無い広さの空所２０が形成されている。前記端板１９が通水枠７の端面と面一に埋設されている。これに対して、上下２段の支持枠３、３における、該当位置のボルト通し孔６には、軸径がやや太く上端にＬ形状に屈曲された横向き腕部２１を一体的に備えた垂直軸部２２が回転自在に通され、単独でＬ形状をなす下側の横向き腕部２３の垂直部２３’を差し込める孔２４が前記垂直軸部２２の下端に開口されている。従って、当該通水枠７の取付け作業は、予め上下２段の支持枠３、３の各ボルト通し孔６、６へ共通に通した垂直軸部２２における上端の横向き腕部２１に対して、クレーン等で吊り込んだ通水枠７の端面の上位のボルト通し孔１８を一致させ、同腕部２１を孔１８へ通す。他方、下位のボルト通し孔１８には下側の横向き腕部２３を通し、しかる後に同腕部２３の垂直部２３’を前記垂直軸部２２の孔２４へ差し込んで仮止め状態と成し、つづいて各横向き腕部の先端ネジ部２１ａ、２３ａへ空所２０を利用してナット２５をねじ込み強固に締結することにより、実質垂直なピン連結構造の取付けが行われている。
【００２２】
【第３の実施例】
図１０は鋼構造通水枠７の実施例を示している。この通水枠７は、形鋼材を湾曲加工した上部枠７ａ、及び下部枠７ｂの間を、縦方向に鋼製の角パイプ７ｃで繋ぎ、同角パイプ相互間の隙間が通水口８として構成されている。本実施例の場合、支持枠３は上下方向に略等間隔で、上、中、下の３段に設けられている。これに対応して、前記通水枠７の両端部には、前記の各支持枠３の上下を挟む上下一対のブラケット２６が合計３組設けられている。そして、各段の支持枠３とその上下を挟む一対のブラケット２６、２６は垂直なピン軸２７で止着され、もって実質垂直なピン連結構造の取付けが行われている。
【００２３】
【発明が奏する効果】
本発明に係る鋼矢板護岸の水質浄化構造物は、河川の鋼矢板護岸に対して比較的簡単に水質浄化構造物を取付け施工することができ、しかも美観に優れ、河川の自然な景観を損なわないものとすることができる。とりわけ、本発明の水質浄化構造物は、鋼矢板護岸の建設時に同時に施工することは勿論可能であるが、建設後でも随時の後付け施工が容易に可能である。また、同水質浄化構造物は、一端部の垂直なピン連結構造をヒンジ代用として通水枠の他端側を回動させ、水質浄化材の交換、あるいは川底のヘドロ等の浚え作業などを重機がなくても、人力の範囲で容易に行えて至便である。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼矢板護岸へ支持枠を設置する要領を示した斜視図である。
【図２】支持枠へ通水枠を取り付ける要領を示した斜視図である。
【図３】通水枠の取り付け状況を示した斜視図である。
【図４】支持枠へ通水枠を取り付けた状態の平面図である。
【図５】支持枠へ通水枠を取り付けた状態の側面図である。
【図６】支持枠へ異なる構造の通水枠を取り付ける要領を示した斜視図である。
【図７】支持枠へ更に異なる構造の通水枠を取り付ける要領を示した斜視図である。
【図８】支持枠へ前記通水枠を取り付けた状態の側面図である。
【図９】箱型受け部の構造を示した斜視図である。
【図１０】鋼構造通水枠の取り付け状態を示した側面図である。
【符号の説明】
１    鋼矢板
２    スタッドボルト
３    支持枠
８    通水口
７    通水枠
１５    水質浄化材
９    凹欠部
１１    ボルト通し孔
１２    ナットスリーブ
１４    通しボルト
２２    垂直軸部
２１    横向き腕部
２３    横向き腕部
１７    箱型受け部
１８    ボルト孔
２５    ナット
【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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