(57)【要約】【課題】山岳地等の現地組立てに適しかつ漂流物の排除が容易に実施できる鋼管を用いた過型砂防ダム用構造物を提供すること。【解決手段】透過型砂防ダム用鋼管構造物１００は、複数の鋼管１からなる骨組み部材２と、隣接鋼管１を連結する継手スリーブ３と、連結された鋼管１を固定する鋼索緊張機構４と、骨組み部材２の頂部に搭載されたクレーン・デッキ５とを備えている。クレーン・デッキ５には、自走クレーン６を常設するか、必要に応じて搭載してもよい。自走クレーン６は、ブーム６１の伸縮自在なラフタ型クレーンが好ましい。【選択図】　　図３
2004036259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼管からなる骨組み部材と、隣接鋼管を連結する継手スリーブと、連結された鋼管を固定する鋼索緊張機構と、前記骨組み部材の頂部に搭載されたクレーン・デッキとを備えた、透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【請求項２】
複数の鋼管からなる骨組み部材と、隣接鋼管を連結する継手スリーブと、連結された鋼管を固定する鋼索緊張機構と、前記骨組み部材の頂部に搭載されたクレーン・デッキと、該クレーン・デッキ上に搭載された自走クレーンとを備えた、透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【請求項３】
前記骨組み部材は、鋼管支柱と、鋼管横梁と、鋼管縱梁と、鋼管斜め梁とからなる、請求項１または２に記載の透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【請求項４】
前記継手スリーブは、スリーブ本体と、該スリーブ本体の長手方向のほぼ中央外周に予め溶接されたストッパ・リングとからなる、請求項１または２に記載の透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【請求項５】
前記鋼索緊張機構は、複数本のスチール・ワイヤを撚り合わせた鋼索と、該鋼索の一端を鋼管の一端に固定するソケット部材と、鋼管の他端において鋼索の他端を把持しかつ緊張させる締付け部材とからなる、請求項１または２に記載の透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【請求項６】
前記クレーン・デッキは、前記骨組み部材の頂部横梁に溶接された複数のベース・プレートと、該ベース・プレートにボルト止めされた複数のＨ形鋼からなる床部材とを備えた、請求項１または２に記載の透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【請求項７】
前記自走クレーンは、ブームの伸縮自在なラフタ型クレーンである、請求項２に記載の透過型砂防ダム用鋼管構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に砂防ダム用鋼管構造物に関し、さらに詳しく言えば、頂部にクレーン・デッキを搭載した透過型砂防ダム用鋼管構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
砂防ダムは、山岳地等の河川・湖沼において台風、地震等による地盤崩壊が起こり、岩石を含む土砂、樹木等の転落・流出に対して、下流地域の環境保全、人命保護を図るために河川・湖沼に設けられる構造物である。この種の砂防ダムの形式は、大別して２種類ある。その１つは比較的高さが小さく（例えば、１−３ｍ）、発生した土石流の砂、岩石、流木を共に堰き止める形式のいわゆる不透過型砂防ダムである。他の１つは、高さが大きく（例えば、１０―２０ｍ以上）、比較的大きな岩石、大流木を堰き止め、土砂等は下流に流す方式の透過型砂防ダムである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記いずれの形式の構造物を用いるとしても、土石流、流木、岩石の転落を堰き止める機能として、既存の各種鋼管は曲げおよび座屈耐力の点で優れている。特に、鋼管は透過型砂防ダム用構造物に適している。しかし、鋼管を透過型砂防ダム用構造物に適用するには、現地組立ての点でいくつかの問題がある。まず、鋼管相互を接続するためには、慣用の一般フランジ継手を用いるか、現地溶接が行われる。これらの接続作業は山岳地においては適していない。また、砂防ダムの建設場所は、狭く、険しいので、建設器材の運搬・保管には不便であり、索道等の特殊な手段を採らざるをえず、多大な費用と労力を要する。
【０００４】
既設の多くの透過型砂防ダムは、流木、岩石等が建設後わずかな年月で満杯となり、そのまま放置しておくと本来の透過型砂防ダムの役割が果せなくなる。そこで、これらを除去、清掃するために、保守用のクレーン設置が望まれているが、クレーンの設置自体に多大の費用と労力を要していた。
【０００５】
透過型砂防ダム用構造物を鋼管で構成すれば、クレーン・デッキも鋼材で構成でき、現地でボルト止め作業のみで簡単にクレーン・デッキを組み立てることができる。
【０００６】
本発明は、山岳地等の現地組立てに適しかつ漂流物の排除が容易に実施できる鋼管を用いた過型砂防ダム用構造物を提供することを課題にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物は、複数の鋼管からなる骨組み部材と、隣接鋼管を連結する継手スリーブと、連結された鋼管を固定する鋼索緊張機構と、骨組み部材の頂部に搭載されたクレーン・デッキとを備えている。クレーン・デッキには、自走クレーンを常設するか、必要に応じて搭載してもよい。自走クレーンは、ブームの伸縮自在なラフタ型クレーンが好ましい。
【０００８】
骨組み部材は、鋼管支柱と、鋼管横梁と、鋼管縱梁と、鋼管斜め梁とからなる。継手スリーブは、スリーブ本体と、スリーブ本体の長手方向のほぼ中央外周に予め溶接されたストッパ・リングとからなる。鋼索緊張機構は、複数本のスチール・ワイヤを撚り合わせた鋼索と、鋼索の一端を鋼管の一端に固定するソケット部材と、鋼管の他端において鋼索の他端を把持しかつ緊張させる締付け部材とからなる。
【０００９】
クレーン・デッキは、骨組み部材の頂部横梁に溶接された複数のベース・プレートと、ベース・プレートにボルト止めされた複数のＨ形鋼からなる床部材とを備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物の好適実施例について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１、３−５、１５、１６に示すように、本発明にもとづく透過型砂防ダム用鋼管構造物１００は、山岳地等における河川・湖沼の砂防ダム２００のコンクリート基礎３００上に設置される。これらの図において、白抜き矢印４００は、土石流を総称して表す。
【００１２】
透過型砂防ダム用鋼管構造物１００は、図１−６、１５、１６に示すように、複数の鋼管１からなる骨組み部材２と、隣接鋼管１を連結する継手スリーブ３と、連結された鋼管１を固定する鋼索緊張機構４と、骨組み部材２の頂部に搭載されたクレーン・デッキ５とを備えている。クレーン・デッキ５には、自走クレーン６を常設するか（図１５）、必要に応じて搭載してもよい（図１９））。自走クレーン６は、ブーム６１（図２１）の伸縮自在なラフタ型クレーンが好ましい。
【００１３】
図１、３―５に最も良く示すように、骨組み部材２は、鋼管支柱２１と、鋼管横梁２２と、鋼管縱梁２３と、鋼管斜め梁２４とからなる。継手スリーブ３は、図２、６、９、１０に最も良く示すように、スリーブ本体３１と、スリーブ本体３１の長手方向のほぼ中央外周に予め溶接３２（図１０）されたストッパ・リング３３とからなる。図２に最も良く示すように、隣接鋼管１の各一端が継手スリーブ３１のスリーブ本体３２の外周に嵌められ、ストッパ・リング３３に突き合わされる。接続鋼管１は、後に詳述するように、鋼索緊張機構４によって固定される。鋼管１の穴開け、継手スリーブ３の溶接は、予め工場において加工される。
【００１４】
図６は、本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物１００に用いられる鋼管支柱２１の一例を示す縦断面図である。鋼索緊張機構４の一例を、鋼管支柱２１に使用される場合について説明する。鋼索緊張機構４は、複数本のスチール・ワイヤを撚り合わせた鋼索４１と、鋼索４１の一端（図示例では下端）を鋼管１の一端に固定するソケット部材４２と、鋼管１の他端において鋼索４１の他端（図示例では上端）を把持しかつ緊張させる締付け部材４３とからなる。
【００１５】
ソケット部材４２は、図６、１１に最も良く示すように、基礎３００に固定されたベース・プレート４２１と、ベース・プレート４２１に溶接されたソケット定着用プレート４２２と、プレート４２２に固定されていて連結鋼管１の内部を貫通する鋼索４１の下端を把持するソケット４２３と、ソケット定着用ボルト４２４とからなる。ソケット部材４２は、図示するように、鋼管内部に配置される。
【００１６】
締付け部材４３は、図６、７、８に最も良く示すように、鋼管１の上端面に溶接固定された鋼管端プレート４３１と、その上に乗せられた支圧板４３２と、鋼索４１の上端を把持するソケット４３３と、ソケット４３３を支持する締付けボルト４３４とからなる。締付け部材４３は、図示するように、締付けボルト４３４の頭部のみが鋼管上端に露出しているが、それ以外の部品はすべて鋼管１の内部に配置される。締付けボルト４３４を締め付けることによって、鋼索４１は緊張され、それに伴って連結鋼管も堅固に固定される。
【００１７】
鋼管１が直線状に連結さる鋼管横梁２２、鋼管縱梁２３、鋼管斜め梁２４の連結固定は、上述した鋼管支柱２１と同様になされるので、説明を省略する。
【００１８】
鋼管支柱２１、鋼管横梁２２、鋼管縱梁２３、鋼管斜め梁２４が互いに交差する場合は、図１２−１４に示すように連結固定される。例えば、鋼管支柱２１と鋼管横梁２２とが直交して連結固定される場合について説明する。第１鋼管横梁２２ａと第２鋼管横梁２２ｂとは前述の継手スリーブ３によって接続される。第１鋼管横梁２２ａの一端は湾曲に切断されて鋼管支柱２１の上端に係合される。当て金４３５が第１鋼管横梁２２ａとは反対側の鋼管支柱２１の上端に当てられ、鋼索緊張機構４の締付け部材４３の締付けボルト４３４によって鋼管支柱２１に固定される。鋼管横梁２２の反対端は、前述のソケット部材４２が同様に固定される。
【００１９】
鋼管接続部の強度は、曲げ応力に対しては継手スリーブのスリーブ本体で抵抗し、引張り応力に対しては鋼索の張力で抵抗し、圧縮応力に対しては、継手スリーブのストッパ・リング支圧板で抵抗できる。
【００２０】
鋼管骨組み部材２、継手スリーブ３、鋼索緊張機構４の穴開け、溶接、切断等の作業は、予め工場においてなされているので、現地の組立て作業においては、鋼管相互の接続、ソケットと鋼索との接続、ボルトの取付けおよび締付けのみでよい。したがって、現地組立て作業は、容易、迅速、安全になされうる。
【００２１】
次に、図１５−２２を参照して、クレーン・デッキ５および自走クレーン６について説明する。クレーン・デッキ５は、骨組み部材２の頂部横梁２２に溶接された複数のベース・プレート５１と、ベース・プレート５１にボルト止めされた複数のＨ形鋼５２からなる床部材５３とを備えている。頂部横梁２２とベース・プレート５１との溶接、Ｈ形鋼５２およびベース・プレート５１の孔開けは、予め工場にて加工しておく。
【００２２】
クレーン・デッキ５には、自走クレーン６を常設するか（図１５）、必要に応じて搭載してもよい（図１９））。自走クレーン６は、ブーム６１（図２１）の伸縮自在なラフタ型クレーンが好ましい。自走クレーン６をクレーン・デッキ５に搭載するには、次のような方法がある。図１９に示すように、ダム２００の堤防からクレーン・デッキ５まで小さな仮桟橋７を掛け、自走クレーン６をクレーン・デッキ５まで走行させる。図２０に示すように、ダム建設時に地上から仮桟橋８クレーン・デッキ５まで掛け、自走クレーン６をクレーン・デッキ５まで走行させる。この場合、仮桟橋８の傾斜角θは、ｔａｎθが０．６以下であることが好ましい。その他、大形ウインチ、大形クレーン、または大形ヘリコプタ等を利用して空中に吊り下げてクレーン・デッキ５に搭載することもできる。
【００２３】
自走クレーン６による保守作業の一例を図２１、２２に示す。ラフタ型クレーンをしようした場合、作業最大半径約２６ｍ、作業最大角度３６０度の広範囲の清掃が可能になる。
【００２４】
資材の現地搬入は、索道等を利用して行う。継手位置、鋼管部材の最大長さおよび重量は輸送手段にもとづいて予め設定する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が得られる。
（１）従来のフランジ継手のように鋼管の外側に突起がなく、流木等の引掛りが減少する。
（２）輸送手段が限定され、部材の大きさおよび重量が制約された作業現場においても、組立て作業が容易にできる。
（３）鋼管の接続部がほぼ平滑で外観に優れている。
（４）鋼管骨組み部材および継手スリーブを予め工場生産できるので、資材の標準化および現場作業の省力化が可能となる。
（５）現場組立てが容易であるから、高所の困難な作業環境にも容易に順応できる。
（６）継手スリーブおよび鋼索緊張機構は従来のフランジ継手または溶接継手に十分匹敵する強度を有しているので、台風、地震等の災害に対しても信頼性のある構造物となる。
（７）ダム内の清掃が簡単に行えるので、定期的保守点検が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物に用いられる骨組み部材の概略斜視図である。
【図２】本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物に用いられる鋼管接続機構の原理を示す接続鋼管の縦断面図である。
【図３】本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物の側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線から見た正面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線から見た平面図である。
【図６】本発明の砂防ダム用鋼管構造物に用いられる鋼管柱の一例の縦断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見た平面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線から見た横断面図である。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線から見た横断面図である。
【図１０】図６の鋼管接続部の部分拡大縦断面図である。
【図１１】図６のＸＩ−ＸＩ線から見た横断面図である。
【図１２】本発明の砂防ダム用鋼管構造物に用いられる鋼管梁の一例の部分縦断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線から見た縦断面図である。
【図１４】図１２の鋼管梁の接続部分に用いられる当て金の斜視図である。
【図１５】本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物の頂部に設けたクレーン・デッキに自走クレーンを搭載した状態を示す側面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線から見た平面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線から見たクレーン・デッキの一部の縱断面図である。
【図１８】図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線から見たクレーン・デッキの一部の横断面図である。
【図１９】本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物の頂部に設けたクレーン・デッキに自走クレーンを移動させる方法を示す正面図である。
【図２０】本発明の透過型砂防ダム用鋼管構造物の頂部に設けたクレーン・デッキに自走クレーンを移動させる別の方法を示す正面図である。
【図２１】遠隔操作クレーンが流木等の漂流物を撤去する動作を示す側面図である。
【図２２】図１９の平面図である。
【符号の説明】
１　　鋼管　　　　　　　　　　　　　２　　骨組み部材
３　　継手スリーブ３　　　　　　　　４　　鋼索緊張機構
５　　クレーン・デッキ　　　　　　　６　　自走クレーン
２１　　鋼管支柱　　　　　　　　　　２２　　鋼管横梁
２３　　鋼管縱梁　　　　　　　　　　２４　　鋼管斜め梁
３１　　スリーブ本体　　　　　　　　３２　　溶接
３３　　ストッパ・リング　　　　　　４１　　鋼索
４２　　ソケット部材　　　　　　　　４３　　締付け部材
５１　　ベース・プレート　　　　　　５２　　Ｈ形鋼
５３　　床部材　　　　　　　　　　４２１　　ベース・プレート
４２２　　ソケット定着用プレート　　４２３　　ソケット
４２４　　ソケット定着用ボルト　　　４３１　　鋼管端プレート
４３２　　支圧板　　　　　　　　　　４３３　　ソケット４３３
４３３　　ソケット　　　　　　　　　４３４　　締付けボルト
１００　　透過型砂防ダム用鋼管構造物
２００　　砂防ダム
３００　　コンクリート基礎
【図１】
2004036259.tif 000003
【図２】
2004036259.tif 000004
【図３】
2004036259.tif 000005
【図４】
2004036259.tif 000006
【図５】
2004036259.tif 000007
【図６】
2004036259.tif 000008
【図７】
2004036259.tif 000009
【図８】
2004036259.tif 000010
【図９】
2004036259.tif 000011
【図１０】
2004036259.tif 000012
【図１１】
2004036259.tif 000013
【図１２】
2004036259.tif 000014
【図１３】
2004036259.tif 000015
【図１４】
2004036259.tif 000016
【図１５】
2004036259.tif 000017
【図１６】
2004036259.tif 000018
【図１７】
2004036259.tif 000019
【図１８】
2004036259.tif 000020
【図１９】
2004036259.tif 000021
【図２０】
2004036259.tif 000022
【図２１】
2004036259.tif 000023
【図２２】
2004036259.tif 000024