(57)【要約】【課題】土石流が鋼製枠ダムを越えて下流面を流下しても、鋼製枠の下流面が土石流で損傷しないようにする。【解決手段】鋼製枠ダム１１は、柱材１，２、水平材５、奥行き材３等をボルト連結して構成した立方格子状の鋼製枠１３内に中詰め材を充填した構造である。鋼製枠１３の下流面に、Ｈ形鋼等による多数の保護材１５を左右に間隔をあけて縦に取り付ける。保護材１５の上端部は天端保護コンクリート１６に、下端部は水叩きコンクリート１７に固定する。土石流が鋼製枠ダム１１を越えて下流面を流下しても、土石流は縦の保護材１５に沿って流下し、その内側にあるスクリーン材９や水平材５は、保護材１５で保護され、損傷する恐れはない。保護材１５に作用する土石流による下向きの衝撃荷重は、水叩きコンクリート１７を通じて地盤に伝達され、鋼製枠１３には伝達されない。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の柱材と左右方向の水平材と前後方向の奥行材とをボルト接合により連結して組み立てた立方格子状の鋼製枠の少なくとも前後面に複数本のスクリーン材を間隔をあけて取り付け、内部に中詰め材を充填して構築した鋼製枠ダムであって、
前記鋼製枠の下流面に、条鋼による多数の保護材を左右に間隔をあけて縦に取り付けるとともに、前記保護材の上端部は天端保護コンクリートに、下端部は水叩きコンクリートに固定したことを特徴とする鋼製枠ダム。
【請求項２】
前記スクリーン材は、左右の柱材間に上下に間隔をあけて水平に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の鋼製枠ダム。
【請求項３】
前記保護材としてＨ形鋼を用いるとともに、そのフランジ面を前後方向に向け、かつ内側のフランジ部を前記水平材またはスクリーン材にボルトで取り付けたことを特徴とする請求項１または２記載の鋼製枠ダム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
この発明は、土石流の流下により鋼製枠の下流面が損傷する恐れのある場合に適用して好適な砂防ダム等の鋼製枠ダムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多数の柱材と左右方向の水平材と前後方向の奥行材とをボルト接合により連結して組み立てた立方格子状の鋼製枠を骨組みとし、鋼製枠の前後面にスクリーン材を取り付け、内部に中詰め材を充填して砂防ダム等の鋼製枠ダムを構築することが行なわれている。
【０００３】
鋼製枠ダムは、コンクリート構造ダムと比較して、施工が容易で、工期が短縮され、施工費も安く済み、また、透水性がある点で優れている。さらに、細分化した各部材をボルトで結合して成り立つ構造なので、緊急性を要する箇所、あるいはコンクリート運搬の困難な箇所・地盤条件の悪い箇所・地すべり帯等の鋼製枠構造でしか設置できない箇所に砂防ダムを構築するには最適である。
この種の従来の鋼製枠ダムでは、鋼製枠の上流面に緩衝壁を設ける等して、上流面を土石流等の衝撃から保護したものはあるが（特開２０００−１４４６９２号等参照）、下流面側については特に考慮されおらず、下流面には、単に柱材と水平材と多数のスクリーン材とが面しているだけである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の鋼製枠ダムは、上流面の緩衝壁で土石流の衝撃による鋼製枠上流面の損傷を防止することができる。しかし、土石流がダムを超えた場合、ダムの傾斜した下流面を流下する際に、流下する土石流が鋼製枠の下流面を損傷する恐れがある。特にスクリーン材が横向きの場合、流下する土石流で損傷し易く、その場合には中詰め材が流出する恐れがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、土石流の流下により鋼製枠の下流面が損傷する恐れのない砂防ダム等の鋼製枠ダムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、多数の柱材と左右方向の水平材と前後方向の奥行材とをボルト接合により連結して組み立てた立方格子状の鋼製枠の少なくとも前後面に複数本のスクリーン材を間隔をあけて取り付け、内部に中詰め材を充填して構築した鋼製枠ダムであって、
前記鋼製枠の下流面に、条鋼による多数の保護材を左右に間隔をあけて縦に取り付けるとともに、前記保護材の上端部は天端保護コンクリートに、下端部は水叩きコンクリートに固定したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、請求項１の鋼製枠ダムにおいて、スクリーン材が、左右の柱材間に上下に間隔をあけて水平に取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、請求項１または２の鋼製枠ダムにおいて、保護材としてＨ形鋼を用いるとともに、そのフランジ面を前後方向に向け、かつ内側のフランジ部を前記水平材またはスクリーン材にボルトで取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を河川の上流域に設置する砂防ダムとして適用した一実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１は本発明を適用して構築した砂防ダム１１の模式的な断面図（右側が上流）である。図６はこの砂防ダム１１を構成する鋼製枠１３を模式的に示した斜視図、図５はこの鋼製枠１３を構成する１つ箱枠６の詳細構造を示した斜視図である。
これらの図に示すように、鋼製枠１３は、前後に設けた例えばＨ形鋼による柱材１、２の上部間および下部間をそれぞれ例えば溝形鋼による奥行材３で連結し、左右の柱材１、１（または２、２）の上部間および下部間をそれぞれ例えば溝形鋼による水平材５で連結し、前後の柱材１、２の上下部間を例えば溝形鋼または山形鋼のブレース７で斜めに連結して箱枠６を形成するとともに、このような箱枠６を、図６のように必要に応じて左右前後上下に連続形成して組み立てられる。そして、鋼製枠１３の少なくとも前後面の左右の柱材１、１（または２、２）間に複数本のスクリーン材９を上下に間隔をあけて水平に取り付け、また、適宜の段階で鋼製枠１３の内部に中詰め材を充填し、最上段の上面に蓋スクリーン材（図示略）を設けて、砂防ダム１１を構築する。なお、各部材の連結構造の詳細は省略するが、いずれもボルト接合（ボルト・ナットによる接合）である。また、図示のスクリーン材９は、軽量溝形鋼であり、Ｈ形鋼である柱材１、２の外側フランジの内側面にボルトとナットで固定している。
【００１０】
本発明では、鋼製枠１３の下流面（図１、図２（イ）の左側の面）に、例えばＨ形鋼による多数の保護材１５を、左右に間隔をあけて縦に取り付けるとともに、前記保護材１５の上端部を天端保護コンクリート１６に、下端部は水叩きコンクリート１７に固定している。
前記保護材１５は、各箱枠６の柱材１と同じ長さの保護材片１５’に分割されるとともに、図３、図４にも詳細を示すように、上下に隣接する保護材片１５’どうしは互いに接触し、かつ、そのＨ形のウエブ面に当てたジョイントプレート２０をボルトとナットで締め付けて互いに連結して、上端から下端まで一連続の１本の保護材１５としている。
また、図示例では、各保護材片１５’は、Ｈ形の内側のフランジ部１５ａを水平材５およびスクリーン材９に当てた状態で取り付けられるが、図示例では、内側のフランジ部１５ａを水平材５および３本のスクリーン材９に、テーパワッシャ２１を介してボルト２２とナット２３で固定している。なお、保護材１５を構成する保護材片１５’の長さ、実施形態のように柱材１と同じ長さとするのが適切であるが、必ずしも同じである必要はない。
また、鋼製枠１３の下流面の最下段部分では、スクリーン材９の内側部分にコンクリート壁２５を形成している。
なお、上下に隣接する柱材１どうしは、Ｈ形の外側フランジ面に当てたジョイントプレート２６（図４（イ）参照）をボルトとナットで締め付けて互いに連結している。
【００１１】
上記の砂防ダム１１において、上流側で礫や流木を含む土石流が発生して当該砂防ダムを越えた場合、土石流（礫や流木を含む）は鋼製枠１３の下流面を流下するが、土石流は鋼製枠１３の下流面に配置した縦の保護材１５に沿って流下し、その内側にある水平なスクリーン材９および水平材５に当たることはない。すなわち、スクリーン材９および水平材５は保護材１５で保護されて、流下する土石流により磨耗したり破損したりすることは防止される。
また、流下する土石流が当たる保護材１５には、土石流による下向きの衝撃荷重が作用するが、保護材１５の下端部が水叩きコンクリート１７に固定されているので、衝撃荷重は水叩きコンクリート１７を通じて地盤に伝達され、鋼製枠１３には伝達されない。したがって、鋼製枠１３の各部材の連結部を破損する恐れもない。
また、
また、保護材１５はＨ形鋼であり、その内側のフランジ部をボルトで水平材５やスクリーン材９に取り付けているので、ボルト取付部はＨ形鋼の外側のフランジ部で保護されて、土石流が直接衝突して損傷する恐れは少ない。
【００１２】
なお、保護材１５の左右方向の間隔は、流下する可能性のある土石流に応じて、適宜の間隔に設定するとよい。
実施形態では保護材１５を構成する各保護材片１５’を、水平材５と３本のスクリーン材９との４箇所に取り付けているが、水平材５と４本以上あるいは２本以下のスクリーン材９に取り付けてもよいし、１本ないし複数本のスクリーン材９のみに、あるいは水平材５のみに取り付けてもよい。
スクリーン材９が水平の場合、流下する土石流で損傷し易いので、本発明を適用して好適であるが、スクリーン材が垂直である場合にも適用可能である。
保護材１５はＨ形鋼が適切であるが、溝形鋼その他の条鋼を用いてもよい。
本発明は、砂防ダムに適用して好適であるが、これに限定されるものではなく、通常のダムに適用することも可能である。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の鋼製枠ダムによれば、鋼製枠の下流面に、Ｈ形鋼等による多数の保護材を左右に間隔をあけて縦に取り付けるとともに、保護材の上端部は天端保護コンクリートに、下端部は水叩きコンクリートに固定したので、次のような効果を奏する。
▲１▼土石流が鋼製枠ダムを越え下流面を流下しても、土石流は縦の保護材に沿って流下し、その内側にあるスクリーン材や水平材は、保護材で保護され、損傷する恐れはない。
▲２▼保護材の下端部が水叩きコンクリートに固定されているので、保護材に作用する土石流による下向きの衝撃荷重は、水叩きコンクリートを通じて地盤に伝達され、鋼製枠には伝達されない。したがって、鋼製枠の各部材の連結部を破損する恐れもない。
▲３▼請求項３によれば、保護材の鋼製枠へのボルト取付部が、Ｈ形鋼である保護材の外側のフランジ部の内側に隠れるので、土石流がボルト取付部に直接衝突する恐れは少なく、保護材のボルト取付部自体が土石流で破損することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の鋼製枠ダムの模式的な断面図である。
【図２】（イ）は図１の下流側部分の拡大図、（ロ）は（イ）の左側面図である。
【図３】図２のＡ部の詳細拡大図である。
【図４】（イ）は図３の左側面図、（ロ）は（イ）の平面図である。
【図５】上記鋼製枠ダムにおける鋼製枠の最上段の１つの箱枠の斜視図である。
【図６】上記の鋼製枠ダムにおける鋼製枠を模式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
１、２　柱材
３　奥行梁
５　水平材
６　箱枠
７　ブレース
９　スクリーン材
１１　砂防ダム（鋼製枠ダム）
１３　鋼製枠
１５　保護材
１５’　保護材片
１６　天端保護コンクリート
１７　水叩きコンクリート
２０　ジョイントプレート
２１　テーパワッシャ
２２　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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【図６】
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