(57)【要約】【課題】作業者が河川内における工事を容易に行うことを可能とする。【解決手段】水制工１は、河川の水流を減勢させたい対象領域Ｓの上流側に配置された壁体である第１の構造物１１と、対象領域Ｓの下流側に第１の構造物１１から分離されて配置された壁体である第２の構造物１２を備える。第１の構造物１１は、下流に向かうに従い河川の左岸に近づく上流側部分１１１１を有する第１の壁体１１１と、第１の壁体１１１と上流側において接し下流に向かうに従い河川の右岸に近づく上流側部分１１２１を有する第２の壁体１１２とを有する。第２の構造物１２は、上流に向かうに従い河川の左岸に近づく下流側部分１２１１を有する第３の壁体１２１と、第３の壁体１２１と下流側において接し上流に向かうに従い河川の右岸に近づく下流側部分１２２１を有する第４の壁体１２２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の水流を減勢させたい対象領域の上流側に配置された、下流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分を有する第１の壁体と、前記第１の壁体と上流側において接し下流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分を有する第２の壁体とを有する第１の構造物と、
前記対象領域の下流側に前記第１の構造物から分離されて配置された、壁体を有する第２の構造物と
を備える水制工。
【請求項２】
前記第１の壁体は、下流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分の下流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有し、
前記第２の壁体は、下流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分の下流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有する
請求項１に記載の水制工。
【請求項３】
前記第２の構造物が有する壁体は、上流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分を有する第３の壁体と、前記第３の壁体と下流側において接し上流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分を有する第４の壁体とを有する
請求項１又は２に記載の水制工。
【請求項４】
前記第３の壁体は、上流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分の上流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有し、
前記第４の壁体は、下流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分の上流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有する
請求項３に記載の水制工。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の水流を減勢する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川内で工事を行う際、河川の水流が速い程、工事に困難が伴う。
【０００３】
上述した問題を解決するために、河川の工事を行う領域の水流を減勢させるための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、水上構造物の基礎部の構築、維持、補修にあたって硬質地盤に支持層を貫入させた鋼管矢板壁板で基礎部を囲むことによって流水の影響から防護し、環境保全、景観向上を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載の技術による場合、水流が減勢されるが、工事を行う領域の三方又は全周が鋼管矢板壁板により囲まれるため、領域に作業船が出入りすることができない。
【０００６】
上記の事情に鑑み、本発明は、作業者が河川内における工事を容易に行うことを可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、河川の水流を減勢させたい対象領域の上流側に配置された、下流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分を有する第１の壁体と、前記第１の壁体と上流側において接し下流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分を有する第２の壁体とを有する第１の構造物と、前記対象領域の下流側に前記第１の構造物から分離されて配置された、壁体を有する第２の構造物とを備える水制工を第１の態様として提案する。
【０００８】
上記の第１の態様に係る水制工によれば、第１の構造物と第２の構造物に挟まれた領域における水流が減勢される。また、第１の構造物と第２の構造物は分離されているため、第１の構造物と第２の構造物に挟まれた領域に対する作業船の出入りが容易である。従って、作業者は、第１の構造物と第２の構造物に挟まれた領域において工事を容易に行うことができる。
【０００９】
また、上記の第１の態様に係る方法において、前記第１の壁体は、下流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分の下流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有し、前記第２の壁体は、下流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分の下流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有する、という構成が本発明の第２の態様として採用されてもよい。
【００１０】
上記の第２の態様に係る水制工によれば、第１の壁体及び第２の壁体が有する水流の方向と平行に延伸する部分によって、第１の構造物と第２の構造物に挟まれた領域における水流がより効果的に減勢される。
【００１１】
また、上記の第１の態様又は第２の態様に係る水制工において、前記第２の構造物が有する壁体は、上流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分を有する第３の壁体と、前記第３の壁体と下流側において接し上流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分を有する第４の壁体とを有する、という構成が本発明の第３の態様として採用されてもよい。
【００１２】
上記の第３の態様に係る水制工によれば、工事を行う領域が河口付近であり、下流側から上流側へ水が逆流した場合であっても、第１の構造物と第２の構造物に挟まれた領域における水流が減勢される。
【００１３】
また、上記の第３の態様に係る水制工において、前記第３の壁体は、上流に向かうに従い前記河川の左岸に近づく部分の上流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有し、前記第４の壁体は、下流に向かうに従い前記河川の右岸に近づく部分の上流側において水流の方向と平行に延伸する部分を有する、という構成が本発明の第４の態様として採用されてもよい。
【００１４】
上記の第４の態様に係る水制工によれば、水が逆流した場合であっても、第３の壁体及び第４の壁体が有する水流の方向と平行に延伸する部分によって、第１の構造物と第２の構造物に挟まれた領域における水流がより効果的に減勢される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、作業者は河川内において工事を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る水制工の平面図。
【図２】一実施形態に係る水制工の側面図。
【図３】一実施形態に係る水制工を構成する鋼管矢板の平面図。
【図４】比較例に係る水制工の平面図。
【図５】比較例に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図６】比較例に係る水制工の平面図。
【図７】比較例に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図８】比較例に係る水制工の平面図。
【図９】比較例に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１０】一実施形態に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１１】一実施形態に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１２】一実施形態に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１３】一実施形態に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１４】一変形例に係る水制工の平面図。
【図１５】一変形例に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１６】一変形例に係る水制工の平面図。
【図１７】一変形例に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【図１８】一変形例に係る水制工の平面図。
【図１９】一変形例に係る水制工が配置された河川の流速分布図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態］
以下に本発明の一実施形態に係る水制工１を説明する。図１は、河川Ｒの対象領域Ｓにおける水流を減勢するために配置された水制工１の平面図であり、図２は水制工１の側面図である。なお、図１及び図２には、対象領域Ｓ内に配置された工作物１００も併せて記載されている。
【００１８】
図１において、河川Ｒは左岸ＢＬと右岸ＢＲの間を矢印Ａの方向に流れている。すなわち、図１の右側が河川Ｒの上流側、左側が河川Ｒの下流側となる。
【００１９】
対象領域Ｓは、例えば工作物１００の新設工事、又は、既設の工作物１００の補修工事を行うために、河川Ｒの水流を減勢させたい領域である。なお、工作物１００の形状は図１に示した形状に限られない。
【００２０】
水制工１は対象領域Ｓの上流側に配置された壁体である第１の構造物１１と、対象領域Ｓの下流側に第１の構造物１１から分離されて配置された壁体である第２の構造物１２を備える。
【００２１】
第１の構造物１１は、左岸ＢＬ側に配置された第１の壁体１１１と、右岸ＢＲ側に配置され、第１の壁体１１１と上流側において接する第２の壁体１１２を有する。
【００２２】
第１の壁体１１１は、下流に向かうに従い左岸ＢＬに近づく上流側部分１１１１と、上流側部分１１１１の下流側において水流の方向と平行に延伸する下流側部分１１１２を有する。
【００２３】
第２の壁体１１２は、下流に向かうに従い右岸ＢＲに近づく上流側部分１１２１と、上流側部分１１２１の下流側において水流の方向と平行に延伸する下流側部分１１２２を有する。
【００２４】
第２の構造物１２は、左岸ＢＬ側に配置された第３の壁体１２１と、右岸ＢＲ側に配置され、第３の壁体１２１と下流側において接する第４の壁体１２２を有する。
【００２５】
第３の壁体１２１は、上流に向かうに従い左岸ＢＬに近づく下流側部分１２１１と、下流側部分１２１１の上流側において水流の方向と平行に延伸する上流側部分１２１２を有する。
【００２６】
第４の壁体１２２は、上流に向かうに従い右岸ＢＲに近づく下流側部分１２２１と、下流側部分１２２１の上流側において水流の方向と平行に延伸する上流側部分１２２２を有する。
【００２７】
水制工１は複数本の鋼管矢板を、図１に示される平面形状を描くように整列配置したものである。図２に示されるように、水制工１の上端は河川Ｒの最高水位ＬＨより高く、水制工１の下端は地盤Ｇに打設されている。
【００２８】
図３は、水制工１を構成する鋼管矢板９の平面図である。鋼管矢板９は、鋼管本体９１と、鋼管本体９１の外周面上の互いに対向する位置に取り付けられた継手９２及び継手９３を有する。継手９２は軸に平行な方向に延伸する開口部９２１を有する管体である。また、継手９３は軸に平行な方向に延伸する開口部９３１を有する管体である。継手９２及び継手９３の水平断面形状はＣ字を示す。鋼管矢板９の継手９２及び継手９３は、隣接する他の鋼管矢板９の継手９２又は継手９３と連結される。
【００２９】
以下に、図１に示した平面形状の水制工１が効果的に対象領域Ｓにおける水流を減勢することを、シミュレーションモデルの解析結果を用いて説明する。
【００３０】
図４は、水制工１が備える第１の構造物１１の水流の減勢効果を確認するための比較例に係る水制工７の平面図である。水制工７は、対象領域Ｓの上流側に、平面形状が水流の方向と垂直な方向に延伸する一文字である壁体の構造物を備え、対象領域Ｓの下流側には構造物を備えない。
【００３１】
図５は、水制工７が配置された河川の流速分布図である。図５及び以下の説明で参照する図７、図９、図１０〜図１３、図１５、図１７、図１９において、横軸は河川の流れ方向の位置を示し、縦軸は河川の幅方向の位置を示し、色が白に近い程、その領域の水流が減勢されていることを示す。なお、水流の方向は右から左へ向かう方向であり、流速は３ｍ／ｓが設定されている。
【００３２】
図６は、他の比較例に係る水制工８の平面図である。水制工８は、対象領域Ｓの上流側に配置された、下流に向かうに従い左岸に近づく壁体８１と、壁体８１と上流側で接し下流に向かうに従い右岸に近づく壁体８２を備える。図７は、水制工８が配置された河川の流速分布図である。図７は、水制工８の減勢効果が水制工７より高いことを示している。
【００３３】
図８は、他の比較例に係る水制工１０の平面図である。水制工１０は、対象領域Ｓの上流側に配置された、水制工１が備える第１の構造物１１と同じ形状の壁体を備える。図９は、水制工１０が配置された河川の流速分布図である。図９は、水制工１０の減勢効果が水制工８より高いことを示している。
【００３４】
図１０は、本実施形態に係る水制工１が配置された河川の流速分布図である。図１０は、水制工１の減勢効果が水制工１０より高いことを示している。すなわち、対象領域Ｓの上流側に壁体を配置するとともに、対象領域Ｓの下流側にも壁体を配置することで、対象領域Ｓにおける水流の減勢効果が高まることが分かる。
【００３５】
図１１〜図１３は、水制工１の第１の構造物１１と第２の構造物１２の距離を変化させた場合に、対象領域Ｓにおける水流の減勢効果がどのように変化するかを確認するために行ったシミュレーションモデルの解析結果を示している。図１０〜図１３の流速分布図から、第１の構造物１１と第２の構造物１２の距離を、第１の構造物１１又は第２の構造物１２の幅方向の長さの２倍以上に広げても、対象領域Ｓにおける水流は十分に減勢されることが分かる。
【００３６】
上述した水制工１によれば、対象領域Ｓにおける水流が十分に減勢される。その結果、作業員は対象領域Ｓにおいて容易に工事を行うことができる。また、水制工１は対象領域Ｓの側方を覆わず、対象領域Ｓの上流側及び下流側にも広いスペースを確保するため、作業船が対象領域Ｓに出入りする妨げとならない。
【００３７】
また、上述した水制工１が備える第２の構造物１２は下流から上流に向かい河川の幅方向に拡がる形状の壁体である。そのため、例えば対象領域Ｓが河川Ｒの河口付近であり、潮流が卓越して水の流向が逆転する時間帯があっても、対象領域Ｓにおける水流の減勢効果が損なわれることがない。
【００３８】
［変形例］
上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。
【００３９】
対象領域Ｓの下流側に配置される壁体の平面形状は、図１に示したものに限られない。
【００４０】
図１４は、水制工１の第２の構造物１２に代えて、対象領域Ｓの下流側に平面形状が一文字である第２の構造物２２を備える水制工２の平面図である。図１５は、水制工２が配置された河川の流速分布図である。
【００４１】
図１６は、水制工１の第２の構造物１２に代えて、対象領域Ｓの下流側に平面形状が「コ」の字である第２の構造物３２を備える水制工３の平面図である。図１７は、水制工３が配置された河川の流速分布図である。
【００４２】
図９と図１５及び図１７を比較すると明らかなように、対象領域Ｓの下流側に配置される壁体の平面形状が異なっても、下流側に壁体を配置しない場合と比較して、対象領域Ｓにおける水流の減勢効果が高まる。
【００４３】
対象領域Ｓの上流側に配置される壁体の平面形状は、図１に示したものに限られない。
【００４４】
図１８は、水制工１の第１の構造物１１に代えて、対象領域Ｓの上流側に平面形状が「Ｖ」字である第１の構造物４１を備え、対象領域Ｓの下流側に平面形状が「Ｖ」字である第２の構造物４２を備える水制工４の平面図である。図１９は、水制工４が配置された河川の流速分布図である。
【００４５】
図７と図１９を比較すると明らかなように、対象領域Ｓの上流側に配置される壁体の平面形状が異なっても、下流側に壁体を配置することによって、対象領域Ｓにおける水流の減勢効果が高まる。
【００４６】
水制工を構成する壁体は鋼管矢板に限られない。例えばハット型鋼矢板、Ｕ形鋼矢板等の他の形状の矢板により本発明に係る水制工が構成されてもよい。また、一定間隔に打設されたＨ形鋼等の親杭の間に横矢板を挿入して形成される壁体により本発明に係る水制工が構成されてもよい。また、一定間隔で打設した杭に予め作製した壁体を嵌め込んで形成されるジャケット式の壁体により本発明に係る水制工が構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…水制工、２…水制工、３…水制工、４…水制工、７…水制工、８…水制工、９…鋼管矢板、１０…水制工、１１…第１の構造物、１２…第２の構造物、２２…第２の構造物、３２…第２の構造物、４１…第１の構造物、４２…第２の構造物、８１…壁体、８２…壁体、９１…鋼管本体、９２…継手、９３…継手、１００…工作物、１１１…第１の壁体、１１２…第２の壁体、１２１…第３の壁体、１２２…第４の壁体、９２１…開口部、９３１…開口部。
【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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