(57)【要約】【課題】本発明は、コンクリート製の非越流部と金属製の格子状壁が組み合わされた構造においても、熱応力による膨張で金属製の横部材に座屈が発生せず、かつ、簡単な施工が可能な金属製透過型砂防堰堤を提供することを目的とする。【解決手段】水路１３に面する非越流部１０、１１の内側面側１０ａ、１１ａには第１の格子状壁１７を拘持するための延出部１０ｂ、１１ｂが形成され、下流側から見て延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れる延出部材１５ａ、１８ａの各先端が底部１０ｃ、１１ｃに固設され、下流側から見て延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れない延出部材１５ｄは基礎部に固設され、下流側から見て延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れる第１の格子状壁１７の下流側の部分には、土石流による荷重を延出部１０ｂ、１１ｂに伝達するために、水路１３の流れ方向を向くように複数の脚部３０がそれぞれ設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の非越流部とこの左右の非越流部の間に設けられた基礎部に囲まれて水路が形成されるとともに、複数本の金属製棒状部材が縦横に交差するように組み合わされた格子状壁が前記水路を横断するように設けられた金属製透過型砂防堰堤であって、
前記水路に面する前記両非越流部の内側面側には前記格子状壁を拘持するための拘持部が形成され、
前記格子状壁の下端側には縦方向かつ下方に延びる複数本の金属製棒状延出部材（以下、「延出部材」と称す）が設けられ、
前記複数本の延出部材の内の下流側から見て前記両拘持部によって隠れない前記延出部材の各先端は前記基礎部に固設され、
下流側から見て前記両拘持部によって隠れる前記格子状壁の下流側の部分には、前記格子状壁が捕捉した土石流による荷重を前記両拘持部に伝達するために、水路の流れ方向を向くように複数の脚部がそれぞれ設けられたことを特徴とする金属製透過型砂防堰堤。
【請求項２】
格子状壁を複数有し、この複数の格子状壁は水路の流れ方向を向く連結部材により連結され、前記複数の格子状壁の少なくともいずれか一方の格子状壁の下端側には縦方向かつ下方に延びた複数本の延出部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の金属製透過型砂防堰堤。
【請求項３】
拘持部は、非越流部の内側面側かつ下流側から水路を横断する方向に、かつ、縦方向に延びた第１の延出部とこの第１の延出部の縦方向下端側から上流側に向かって延びた底部を有したことを特徴とする請求項１または２に記載の金属製透過型砂防堰堤。
【請求項４】
底部の上流側から縦方向かつ上方に延びた第２の延出部を有したことを特徴とする請求項３に記載の金属製透過型砂防堰堤。
【請求項５】
脚部の下流側には、第１の延出部と当接するためのプレートが設けられたことを特徴とする請求項３または４に記載の金属製透過型砂防堰堤。
【請求項６】
プレートには貫通孔を有し、この貫通孔にボルトを挿通してメネジ部を備えた拘持部に前記プレートを締結したことを特徴とする請求項５に記載の金属製透過型砂防堰堤。
【請求項７】
脚部の下流側の先端が第１の延出部に埋設されたことを特徴とする請求項３または４に記載の金属製透過型砂防堰堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート製の非越流部と金属製の格子状壁が組み合わされた構造においても、熱応力による膨張で金属製の横部材に座屈が発生せず、かつ、簡単な施工が可能な金属製透過型砂防堰堤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
格子形堰堤をはじめ、透過型砂防堰堤は、土石流対策工として数多くの実績がある。これらの堰堤は、通常時には土砂を下流に供給し、土石流発生時には礫や流木を捕捉し、下流での災害を防止する。  
【０００３】
一般的な透過型砂防堰堤は、鋼管により組み上げられた立体格子形状の鋼製透過型砂防堰堤であり、土石流や土圧による荷重をこの立体格子形状に組み上げられた鋼管部で受け止め、鋼管からなる多数の縦部材でこれらの荷重を地盤に伝達する構成になっている。
【０００４】
また、土石流危険渓流地のような渓流の幅の中でも特に狭い場所に適した透過型砂防堰堤として、左右両岸に設けられたコンクリート製の非越流部とこれらの両非越流部に水路を横断するように固設された鋼管からなる横部材と縦部材が組み合わされた平面格子状壁とから構成された鋼製透過型砂防堰堤が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
また、左右両岸に設けられたコンクリート製の非越流部とこれらの両非越流部の内側面側に埋設された鞘管と両非越流部間に水路を横断するように設けられた鋼製の横部材と縦部材よりなるスリット壁とを備え、鞘管に横部材の端部を挿入するように構成された鋼製透過型砂防堰堤も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６６９８１号公報
【特許文献２】特開２００７−２７７９７２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、上記特許文献１に開示された鋼製透過型砂防堰堤では、左右両岸に設けられたコンクリート製の非越流部に鋼管からなる横部材が単純に埋め込まれ固定されているため、熱応力による膨張でこの横部材が座屈するといった課題があった。
【０００８】
また、上記特許文献２に開示された鋼製透過型砂防堰堤では、横部材の膨張収縮により発生する熱応力を回避するために、コンクリート製の非越流部に鞘管を予め埋設される施工を実施しなければならないといった難点もあった。
【０００９】
本発明の目的は、コンクリート製の非越流部と金属製の格子状壁が組み合わされた構造においても、熱応力による膨張で金属製の横部材に座屈が発生せず、かつ、簡単な施工が可能な金属製透過型砂防堰堤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
左右の非越流部とこの左右の非越流部の間に設けられた基礎部に囲まれて水路が形成されるとともに、複数本の金属製棒状部材が縦横に交差するように組み合わされた格子状壁が前記水路を横断するように設けられた金属製透過型砂防堰堤であって、
前記水路に面する前記両非越流部の内側面側には前記格子状壁を拘持するための拘持部が形成され、
前記格子状壁の下端側には縦方向かつ下方に延びる複数本の金属製棒状延出部材（以下、「延出部材」と称す）が設けられ、
前記複数本の延出部材の内の下流側から見て前記両拘持部によって隠れない前記延出部材の各先端は前記基礎部に固設され、
下流側から見て前記両拘持部によって隠れる前記格子状壁の下流側の部分には、前記格子状壁が捕捉した土石流による荷重を前記両拘持部に伝達するために、水路の流れ方向を向くように複数の脚部がそれぞれ設けられたことを特徴とする金属製透過型砂防堰堤である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
格子状壁を複数有し、この複数の格子状壁は水路の流れ方向を向く連結部材により連結され、前記複数の格子状壁の少なくともいずれか一方の格子状壁の下端側には縦方向かつ下方に延びた複数本の延出部材が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、
拘持部は、非越流部の内側面側かつ下流側から水路を横断する方向に、かつ、縦方向に延びた第１の延出部とこの第１の延出部の縦方向下端側から上流側に向かって延びた底部を有したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
底部の上流側から縦方向かつ上方に延びた第２の延出部を有したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、
脚部の下流側には、第１の延出部と当接するためのプレートが設けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
プレートには貫通孔を有し、この貫通孔にボルトを挿通してメネジ部を備えた拘持部に前記プレートを締結したことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、
脚部の下流側の先端が第１の延出部に埋設されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明に係る金属製透過型砂防堰堤によれば、
左右の非越流部とこの左右の非越流部の間に設けられた基礎部に囲まれて水路が形成されるとともに、複数本の金属製棒状部材が縦横に交差するように組み合わされた格子状壁が前記水路を横断するように設けられた金属製透過型砂防堰堤であって、
前記水路に面する前記両非越流部の内側面側には前記格子状壁を拘持するための拘持部が形成され、
前記格子状壁の下端側には縦方向かつ下方に延びる複数本の金属製棒状延出部材（以下、「延出部材」と称す）が設けられ、
前記複数本の延出部材の内の下流側から見て前記両拘持部によって隠れない前記延出部材の各先端は前記基礎部に固設され、
下流側から見て前記両拘持部によって隠れる前記格子状壁の下流側の部分には、前記格子状壁が捕捉した土石流による荷重を前記両拘持部に伝達するために、水路の流れ方向を向くように複数の脚部がそれぞれ設けられた構成であるため、
コンクリート製の非越流部と金属製の格子状壁が組み合わされた構造においても、熱応力による膨張で金属製の横部材に座屈が発生せず、かつ、簡単な施工が可能な金属製透過型砂防堰堤を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施の形態１の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＡ部詳細図である。
【図２】本発明に係る実施の形態２の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＢ部詳細図である。
【図３】本発明に係る実施の形態３の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＣ部詳細図である。
【図４】本発明に係る実施の形態４の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＤ部詳細図である。
【図５】本発明に係る実施の形態５の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明に係る実施の形態１の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＡ部詳細図である。以下、本実施の形態において、縦方向とは図１（ａ）に示すＺ軸のプラスマイナス（±）方向、横方向とは同図に示すＸ軸の±方向、上流方向とは同図に示すＹ軸の＋方向と定義する。
【００２１】
図１において、１０、１１は下流側から見たコンクリート製の左右の非越流部、１０ａ、１１ａは非越流部１０、１１の左右の内側面側、１２は非越流部１０、１１の間に設けられたコンクリート製の基礎部、１３は左右の非越流部１０、１１と基礎部１２に囲まれて設けられた水路、１０ｂは左の非越流部１０の内側面側１０ａかつ下流側（Ｙ軸のマイナス側）から水路１３を横断する方向に、かつ、縦方向に延びた拘持部を構成する延出部、１０ｃは延出部１０ｂの縦方向下端側（Ｚ軸のマイナス側）から上流側（Ｙ軸のプラス側）に向かって延びた拘持部を構成する底部、１１ｂは右の非越流部１１の内側面側１１ａかつ下流側から水路１３を横断する方向に、かつ、縦方向に延びた拘持部を構成する延出部、１１ｃは延出部１１ｂの縦方向下端側から上流側に向かって延びた拘持部を構成する底部、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは鋼製のフランジ付きパイプが接続されて構成された縦部材、１６は鋼製のフランジ付きパイプが接続されて構成された横部材、１７は１本の縦部材１５ａ、９本の縦部材１５ｂ、１本の縦部材１５ｃと４本の横部材１６が縦横に交差するように組み合わされた土石流を捕捉する下流側に設けられた第１の格子状壁、２５は第１の格子状壁１７が捕捉した土石流による荷重を延出部１０ｂ、１１ｂに伝達するために、下流側から見て左右の延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れる第１の格子状壁１７に水路１３の流れ方向（Ｙ軸のマイナス方向）を向くように各々４本づつ設けられた脚部、３０は脚部２５の下流側に延出部１０ｂ、１１ｂとそれぞれ当接するために設けられたプレートである。
【００２２】
また、第１の格子状壁１７の下端側において、下流側から見て左右の延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れない箇所（すなわち、水路１３に相当する箇所）には、縦方向かつ下方（Ｚ軸のマイナス方向）に延びる鋼製パイプからなる延出部材１５ｄが７本設けられている。これらの延出部材１５ｄの先端はそれぞれ基礎部１２に固設されている。
【００２３】
また、第１の格子状壁１７の下端側において、下流側から見て左右の延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れる箇所には、第１の格子状壁１７を構成する縦部材１５ａ、１５ｃがそれぞれ縦方向かつ下方に延長され延出部材を兼ねている。この縦方向かつ下方に延長された縦部材１５ａ、１５ｃの先端は、それぞれ底部１０ｃ、１１ｃに固設されている。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）でもわかるように、縦部材１５ａ、１５ｃの先端、延出部材１５ｄの先端は、それぞれ底部１０ｃ、１１ｃ、基礎部１２に固設され、脚部２５の下流側に設けられたプレート３０が延出部１０ｂ、１１ｂにそれぞれ当接されているため、土石流発生時には礫や流木を効率よく捕捉できるとともに、土石流による荷重を底部１０ｃ、１１ｃ、基礎部１２、延出部１０ｂ、１１ｂで分散、かつ、確実に負担することができる。
【００２５】
このように、通常時には土砂や水を下流に供給し、いざ土石流発生時には礫や流木を捕捉し、下流での災害を防止することが可能になる。
【００２６】
また、脚部２５の下流側にはプレート３０が設けられているため、通常時にはプレート３０が延出部１０ｂ、１１ｂと軽く当接、または、離間していても、いざ土石流が発生しプレート３０が延出部１０ｂ、１１ｂと強く当接した場合にも、延出部１０ｂ、１１ｂとの当接箇所に発生する応力を軽減できる。また、鋼製パイプからなる横部材１６の左右両端部が、左右の非越流部１０、１１の内側面側１０ａ、１１ａに直接固設されることなく、脚部２５を介して延出部１０ｂ、１１ｂにそれぞれ当接させる構造であるため、横部材１６と脚部２５自体で膨張収縮のエネルギーの相当量を吸収する作用効果が生ずる。また、横部材１６の左右両端部と左右の非越流部１０、１１の内側面側１０ａ、１１ａが直接接触することもないわけであるため、当然これらの間で熱応力が生ずることもなく、左右の非越流部１０、１１を破壊してしまうような心配もない。
【００２７】
（実施の形態２）
図２は本発明に係る実施の形態２の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＢ部詳細図である。本実施の形態において、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００２８】
本実施の形態においては、図２（ｂ）、（ｅ）に示すように、脚部２５の下流側に設けられたプレート３０の左右両縁部に貫通孔３０ａを有し、この貫通孔３０ａにボルト４１を座金４０を介して挿通してメネジ部（図示せず）を備えた延出部１０ｂ、１１ｂにプレート３０を締結するように構成されている。これにより、土石流による荷重の負担の安定性がより向上する。このような締結構造を採用した場合にも、実施の形態１の場合同様に、横部材１６の左右両端部が、左右の非越流部１０、１１の内側面側１０ａ、１１ａに直接固設されているわけではないため、横部材１６と脚部２５自体での膨張収縮のエネルギーの吸収効は維持される。したがって、左右の非越流部１０、１１を破壊してしまうような心配もない。
【００２９】
（実施の形態３）
図３は本発明に係る実施の形態３の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＣ部詳細図である。本実施の形態において、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３０】
図３（ｂ）、（ｅ）に示すように、本実施の形態においては、図１（ｅ）に示す脚部２５より多少長めの鋼製パイプからなる脚部２５ａの下流側にプレート３０を設け、そのまま脚部２５ａの先端を左右の延出部１０ｂ、１１ｂに埋設させた構成である。したがって、コンクリート製の非越流部１０、１１の左右の延出部１０ｂ、１１ｂと鋼製部分との一体化が可能となるばかりか、実施の形態２の場合同様に、土石流による荷重の負担の安定性がより向上する。
【００３１】
このように、脚部２５の先端を左右の延出部１０ｂ、１１ｂに埋設させた構成を採用した場合にも、実施の形態１の場合同様に、横部材１６の左右両端部が、左右の非越流部１０、１１の内側面側１０ａ、１１ａに直接固設されているわけではないため、横部材１６と脚部２５自体での膨張収縮のエネルギーの吸収効は維持される。したがって、左右の非越流部１０、１１を破壊してしまうような心配もない。
【００３２】
（実施の形態４）
図４は本発明に係る実施の形態４の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＤ部詳細図である。本実施の形態において、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、１８ａ、１８ｂ、１８ｃは鋼製のフランジ付きパイプが接続されて構成された縦部材、１９は１本の縦部材１８ａ、９本の縦部材１８ｂ、１本の縦部材１８ｃと４本の横部材１６が縦横に交差するように組み合わされた土石流を捕捉する上流側に設けられた第２の格子状壁、２０は第１の格子状壁１７と第２の格子状壁１９を連結されるための水路１３の流れ方向を向く鋼製パイプからなる連結部材である。このように格子状壁が二層構成になっているため、実施の形態１と比べて土石流発生時の礫や流木の捕捉能力が向上する。
【００３４】
また、第２の格子状壁１９の下端側において、下流側から見て左右の延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れない箇所（すなわち、水路１３に相当する箇所）には、縦方向かつ下方に延びる鋼製パイプからなる延出部材１８ｄが７本設けられている。これらの延出部材１８ｄの先端はそれぞれ基礎部１２に固設されている。延出部材１８ｄが７本設けられた代わりに、７本の延出部材１５ｄは廃止されている。延出部材は、複数の格子状壁の少なくともいずれか一方の格子状壁の下端側に、縦方向かつ下方に延びるように構成されていればそれで十分である。
【００３５】
また、第２の格子状壁１９の下端側において、下流側から見て左右の延出部１０ｂ、１１ｂによって隠れる箇所には、第２の格子状壁１９を構成する縦部材１８ａ、１８ｃがそれぞれ縦方向かつ下方に延長され延出部材を兼ねている。この縦方向かつ下方に延長された縦部材１８ａ、１８ｃの先端は、それぞれ底部１０ｃ、１１ｃに固設されている。これにより、土石流による荷重の負担能力がより向上する。
【００３６】
（実施の形態５）
図５は本発明に係る実施の形態５の金属製透過型砂防堰堤であって、（ａ）は正面図（下流側から見たもの）、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態において、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の番号を付与して詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
【００３７】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、左の非越流部１０の内側面側１０ａかつ下流側から水路１３を横断する方向に、かつ、縦方向に延びた延出部１０ｂとこの延出部１０ｂの縦方向下端側から上流側に向かって延びた底部１０ｃとこの底部１０ｃから縦方向かつ上方（Ｚ軸のプラス方向）に延びた延出部１０ｄが設けられ、これらにより左側の溝が構成される。また、右の非越流部１１の内側面側１１ａかつ下流側から水路１３を横断する方向に、かつ、縦方向に延びた延出部１１ｂとこの延出部１１ｂの縦方向下端側から上流側に向かって延びた底部１１ｃとこの底部１１ｃから縦方向かつ上方に延びた延出部１１ｄが設けられ、これらにより右側の溝が構成される。
【００３８】
この左右の溝に第１の格子状壁１７の左右両端部が収容される構成であるため、プレート３０が延出部１０ｂ、１１ｂと当接する箇所に土砂が直撃しないようにできる。
【００３９】
なお、本実施の形態１〜５においては、連結部材、延出部材、脚部や格子状壁を構成する縦横部材は、比較的軽量で、どの方向から荷重が作用しても同じ抵抗を有する、円形断面の鋼製パイプである場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、中実棒や角パイプ等、さまざまな金属製棒状部材（本明細書においては、中実体、パイプ等含めて棒状部材と称す）で構成することも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、１１：左右の非越流部
１０ａ、１１ａ：左右の非越流部１０、１１の左右の内側面側
１０ｂ、１０ｄ、１１ｂ、１１ｄ：延出部
１０ｃ、１１ｃ：底部
１２：基礎部
１３：水路
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ：縦部材
１５ｄ、１８ｄ：延出部材
１６：横部材
１７、１９：第１、第２の格子状壁
２０：連結部材
２５、２５ａ：脚部
３０：プレート
３０ａ：貫通孔
４０：座金
４１：ボルト
【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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