(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の流れを抑制することにより川岸の浸食を抑える水制工であって、
川岸に沿う方向に延びるとともに、河床に対して横たわる状態で配置されるベース部と、
前記ベース部から直立し通過する河川水の流れを減勢させる堰部と、
前記堰部とこの堰部より下流側の前記ベース部の部位とを連結することにより、前記堰部が前記ベース部の延びる方向と直交する姿勢で前記堰部を下流側から支持する支持部と、
を備えており、
前記ベース部は、このベース部と前記支持部とが連結される部分よりもさらに下流側に延びる下流側延長部を有していることを特徴とする水制工。
【請求項２】
前記ベース部は、前記河川水の流れ方向と略平行に配置される複数本の基材と、これらの基材同士を連結する連結部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載の水制工。
【請求項３】
前記ベース部の下流側延長部には、前記基材を互いに連結する連結部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の水制工。
【請求項４】
前記ベース部は、前記堰部よりも上流側に延びる上流側延長部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水制工。
【請求項５】
前記ベース部には、その下面部分に地中側に延びる脚部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水制工。
【請求項６】
前記脚部は、前記ベース部の川幅方向に所定間隔置いて設けられており、一方の前記脚部と他方の脚部とが連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項５に記載の水制工。
【請求項７】
上記請求項１〜６のいずれかに記載の水制工を備え、この水制工が、前記水制工におけるベース部の下流側延長部が河川の下流側に向く姿勢で、前記ベース部を河床に埋設された状態で設置されていることを特徴とする水制工の設置構造。
【請求項８】
前記下流側延長部の上に、錘部材が載置されていることを特徴とする請求項７に記載の水制工の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川の河床に配置して河川の流れを抑制することにより川岸の浸食を抑える水制工に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川の川岸の浸食を抑える構造物として水制工が知られている。この水制工は、河床に埋設される基礎と、河川の流れを減勢する堰とを備えている。そして、堰が河川の流れに対して所定の角度を形成した状態で、例えば、ほぼ直交する状態で前記水制工が川岸付近に設置されることにより、水制工の上流側（堰の上流側）で河川の流れが減勢されて川岸の浸食を抑えることができる。すなわち、水制工の堰により河川の流れが減勢されることにより、堰の上流側における流れが緩やかになり、堰の上流側部分に土砂が堆積されるため、この土砂の堆積により川岸の浸食を抑えることができる。
【０００３】
上記水制工は、河川の流れを減勢させて川岸の浸食を抑える目的で使用されるが、特別な環境における河川の流れ、例えば土石流を抑制する目的では、特許文献１に示される土石流止め工が使用される。
【０００４】
前記土石流止め工は、特許文献１の図１に示されるように、上記水制工と同様に、鋼管製ベッド２（上記基礎に相当）と、この鋼管製ベッド２に連結される鋼管格子３Ａ（上記堰に相当）とを備えている。そして、この鋼管製ベッド２と鋼管格子３Ａとが上流側に設けられた門形構造３Ｂによって連結されることにより鋼管格子３Ａが支持されている。
【０００５】
この土石流止め工を河床に設置した状態で、土石流が上流から下流側（矢印４の向き）に流れると、鋼管格子３Ａを通過できない土石が鋼管格子３Ａと門形構造３Ｂとで形成される領域内に捕捉されることにより、土石が下流側に流れるのを防止できるようになっている。
【特許文献１】特開平９−１７０２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記土石流止めを長期に亘って使用すると、土石流止めの上流側における上記領域には土石が堆積する。土石流止め工の上記領域に土石が堆積した状態では、河川水は、堆積した土石の表面を流れる。すなわち、この堆積した土石表面を流れる河川水は、鋼管格子３Ａまで到達すると、この鋼管格子３Ａの到達位置から直接河床１１に落下する。このように堆積した土石表面を流れる越流水が直接河床１１に落下すると、落下地点における河床１１は洗掘されることとなる。そして、土石流止め工の長期的な使用により洗掘深さが大きくなると、土石流止め工は、鋼管格子３Ａよりも下流側には土石流止め工を支持する部材がないため、洗掘された河床１１側に傾いて正規の姿勢を維持できず土石流止め工の効果が有効に発揮されないという問題がある。
【０００７】
そのため、この土石流止め工の構成をそのまま水制工に適用すると、同様の問題が生じる。すなわち、水制工を河床に設置することにより、堰の上流側には土砂が堆積し川岸の侵食が抑制されるが、この堆積した土砂の上を流れる河川水が越流水となって河床に落下することにより、堰の下流側直後の部分が大きく洗堀される。そのため、水制工が正規の姿勢を保つことが困難になり、水制工による河川の流れを抑制する効果が低下することとなる。したがって、水制工の姿勢を維持できなくなると、上流側における土砂の堆積量にも影響し、水制工の川岸の侵食を抑制する効果が損なわれるといった問題が生じる恐れがある。
【０００８】
本発明では、上記問題点に鑑みてなされたものであり、水制工の下流側に越流水が落下することによる洗堀を抑制することにより、水制工の姿勢を保ち、水制工の侵食抑止効果を長期にわたって維持することができる水制工を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる水制工は、河川の流れを抑制することにより川岸の浸食を抑える水制工であって、川岸に沿う方向に延びるとともに、河床に対して横たわる状態で配置されるベース部と、前記ベース部から直立し通過する河川水の流れを減勢させる堰部と、前記堰部とこの堰部より下流側の前記ベース部の部位とを連結することにより、前記堰部が前記ベース部の延びる方向と直交する姿勢で前記堰部を下流側から支持する支持部と、を備えており、前記ベース部は、このベース部と前記支持部とが連結される部分よりもさらに下流側に延びる下流側延長部を有していることを特徴としている。
【００１０】
上記水制工によれば、水制工のベース部は、このベース部と前記支持部とが連結される部分よりも下流側に延びる下流側延長部を有しているため、越流水が堰部から河床に落下する場合であっても、水制工の姿勢を維持することができる。すなわち、堰部から越流水が落下した場合であっても、河床の上に下流側延長部が存在しているため、この下流側延長部直下の河床の洗掘は抑制される。したがって、堰部の下流側に支持部材のない従来の土石流止め工をそのまま適用する場合に比べて、設置後の水制工の姿勢を長期に亘って維持することができ、水制工の川岸の浸食抑制効果を持続させることができる。
【００１１】
前記ベース部の具体的な様態として、前記ベース部は、前記河川水の流れ方向と略平行に配置される複数本の基材と、これらの基材同士を連結する連結部材とを含む構成としてもよい。
【００１２】
また、前記ベース部の下流側延長部には、前記基材を互いに連結する連結部材が設けられていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、前記下流側延長部における基材を互いに連結する連結部材を設けることにより、前記下流側延長部の強度を向上させることができる。
【００１４】
また、前記ベース部は、前記堰部よりも上流側に延びる上流側延長部を有していてもよい。
【００１５】
この構成によれば、水制工を長期に亘って使用した場合に、堰部の上流側に土砂が堆積するが、この土砂が前記上流側延長部の上に堆積することにより、水制工の姿勢を安定させることができる。
【００１６】
また、前記ベース部には、その下面部分に地中側に延びる脚部が設けられていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、地中側に延びる脚部により水制工の下流側への動きが抑制されるため、水制工の姿勢を安定させることができる。すなわち、水制工の堰部が河川水の強い流れにより下流側に大きな力を受けた場合には、水制工が下流側に滑動しようとするが、前記地中側に延びる脚部が抵抗となるため、水制工の下流側への動きが抑制される。したがって、水制工の姿勢を長期に亘って安定させることができる。
【００１８】
また、前記脚部は、前記ベース部の川幅方向に所定間隔置いて設けられており、一方の前記脚部と他方の脚部とが連結部材によって連結されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ベース部の川幅方向に所定間隔置いて設けられる両脚部に連結部材が設けられることにより、これらの脚部の強度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる水制工の設置構造は、上記水制工が、この水制工におけるベース部の下流側延長部が河川の下流側に向く姿勢で、前記ベース部を河床に埋設された状態で設置されていることを特徴としている。
【００２１】
この水制工の設置構造によれば、前記ベース部の下流側延長部が河川の下流側に向く姿勢で埋設されて設置されているため、設置後の前記水制工の姿勢を安定させることができる。また、前記水制工における堰部の上流側から越流水が落下した場合であっても、下流側延長部の存在により、下流側延長部直下における河床の洗掘が抑制されるため、水制工の姿勢を長期に亘って維持することができる。
【００２２】
また、前記下流側延長部の上面部分には、錘部材が載置されている構成としてもよい。
【００２３】
この構成によれば、前記ベース部の下流側延長部の上面部分に、例えば土嚢等を載置することにより、水制工の姿勢を安定させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の水制工及びその設置構造によれば、水制工の下流側に越流水が落下することによる洗堀を抑制することにより、水制工の姿勢を保ち、水制工の侵食抑止効果を長期にわたって維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の水制工の一実施形態における平面図、図２は、図１の側面図、図３は図１の正面図である。
【００２７】
図１〜図３に示される水制工１は、川岸２に沿うように川岸２付近の河床３に設置されており、河床３に横たわる状態で配置されるベース部１０と、このベース部１０から直立する堰部２０と、この堰部２０を下流側から補強的に支持する支持部３０とを備えている。なお、図１において、上側は上流側、下側は下流側である。
【００２８】
前記ベース部１０は、川岸２に沿う方向（河川水の流れ方向）に延びる略長方形の形状を有している。このベース部１０は、一軸方向（川岸２に沿う方向）に延びる一対の基材１１と、これらの基材１１同士を連結する連結部材１２とで構成されている。具体的には、それぞれの基材１１が所定間隔おいた状態で、これらの基材１１と連結部材１２とが連結されることによって一体的に形成されている。なお、本実施形態において、基材１１の離間する方向をベース部１０の幅方向とする。
【００２９】
前記基材１１は、一軸方向（川岸２に沿う方向）に延びる鋼管部材を連結することによって形成されている。具体的には、鋼管部材の端末部には、フランジ部４０が形成されており、このフランジ部４０をボルト等で締結することにより連結されている。図示の例では、３本の鋼管部材が連結されている。
【００３０】
前記連結部材１２は、一軸方向（幅方向）に延びる鋼管部材であり、上記一対の基材１１を連結する部材である。この連結部材１２は、連結部材１２が一対の基材１１の延びる方向とほぼ直交する姿勢で、連結部材１２の両端部と基材１１とが溶接されることによって連結されている。すなわち、この連結部材１２により、前記一対の基材１１が互いに略平行となる状態で固定されている。
【００３１】
このようなベース部１０は、基材１１の長手方向について、前記堰部２０及び支持部３０が載置される中央部分１３と、この中央部分１３よりも上流側に位置する上流側延長部１４と、前記中央部分１３よりも下流側に位置する下流側延長部１５とに分けられる。
【００３２】
前記中央部分１３は、ベース部１０の軸方向中央に位置する部分であり、中央部分１３の上面部１６には、前記堰部２０及び支持部３０が連結されている。
【００３３】
前記堰部２０は、河川水の流れを減勢するものであり、一軸方向（ベース部１０とほぼ直交する方向）に延びる一対のポール２１とこれらのポール２１に連結される複数の横桟部材２２とを有している。
【００３４】
前記ポール２１は、一軸方向（基材１１とほぼ直交する方向）に延びる形状を有する鋼管部材を連結することによって形成されている。図示の例では、フランジ部４１を有する２本の鋼管部材が、このフランジ部４１でボルト等によって締結されることにより前記ポール２１が形成されている。
【００３５】
前記横桟部材２２は、一軸方向（幅方向）に延びる鋼管部材である。そして、この横桟部材２２は、ポール２１の延びる方向と直交する姿勢で、横桟部材２２の両端部分がポール２１と溶接されることにより前記ポール２１と連結されている。なお、ポール２１の上端部分に位置する横桟部材２２は、ポール２１の上端部分と横桟部材２２の側面とが溶接されることにより連結されている。そして、ポール２１に連結される横桟部材２２は、ポール２１の延びる方向に沿って、互いに所定の間隔を有するように配列されている。この横桟部材２２が配列される間隔は、河川水の流れを減勢させるのに必要な減勢力に応じて設定される。
【００３６】
このような堰部２０は、ベース部１０の基材１１の上面部１６から直立した状態で連結されている。具体的には、ポール２１が基材１１に対して直交する姿勢で、ポール２１の一方端部２３が基材１１に溶接されることにより連結されている。すなわち、堰部２０は、横桟部材２２の延びる方向が基材１１の延びる方向に対してほぼ垂直をなす姿勢でベース部１０（基材１１）に連結されている。
【００３７】
前記支持部３０は、鋼管部材を連結することによって構成されており、図示の例では、略Ｌ字状に曲げられた鋼管部材と一軸方向（基材１１に対して上流側に傾斜する方向）に延びる鋼管部材とが、それぞれのフランジ部４２を付き合わせた状態でボルト等によって連結されることによって構成されている。そして、この支持部３０は、その一方端３１が堰部２０のポール２１に溶接されることによって連結されており、他方端３２が前記堰部２０よりも下流側に位置する基材１１に溶接されることによって連結されている。すなわち、この支持部３０は堰部２０を下流側から支持している。したがって、堰部２０が上流側から下流側に河川水の流れによる力を受けた場合であっても、堰部２０は、基材１１に対して直立する姿勢を維持できるようになっている。
【００３８】
また、ベース部１０の中央部分１３における基材１１の底面部１７には、地中側（図２において下側）に延びる複数の脚部５０が連結されている。それぞれの脚部５０は、一軸方向（基材１１とほぼ直交する方向）に延びる形状を有しており、基材１１の延びる方向（河川水の流れ方向）と直交する姿勢で基材１１と溶接されることによって連結されている。そして、本実施形態では、一の脚部５０と他の脚部５０とが、ベース部１０の幅方向において対向するように一組の脚部５０として設けられており（図３参照）、また、この一組の脚部５０が、堰部２０のポール２１及び支持部３０が基材１１に溶接される部分の下方位置に１つずつ設けられている（図２参照）。
【００３９】
また、前記一組の脚部５０同士は、それぞれ一軸方向（幅方向）に延びる連結部材５１によって連結されている。すなわち、この連結部材５１は、脚部５０に連結された状態では、図３に示すように、この連結部材５１の長手方向に延びる側面部分が河川水の流れる方向（図３において紙面表裏方向）に向く状態で連結されている。
【００４０】
このような脚部５０は、ベース部１０が河床３に埋設されることにより、ベース部１０の移動を抑制することができる。すなわち、地中内に脚部５０が埋設されていることにより、ベース部１０が河床３に沿う方向の力（河川水の流れる方向の力）を受けると、基材１１に直交するように設けられている脚部５０が地中内で抵抗となるため、ベース部１０の移動を抑制することできる。また、一組の脚部５０が連結部材５１で連結されているため、河川水の流れる方向に対して直交する面積が大きくなり、脚部５０のみの場合に比べてベース部１０を下流側に移動させる抵抗が大きくなる。したがって、この脚部５０及び連結部材５１によりベース部１０の下流側への移動を有効に抑制することができる。
【００４１】
また、前記上流側延長部１４は、ベース部１０において、前記中央部分１３と前記堰部２０との連結部分よりも上流側に位置する部分である。この上流側延長部１４は、基材１１と堰部２０とが溶接される部分から上流側に延びる基材１１の延長部分１１ａと、この基材１１の延長部分１１ａ同士を連結する連結部材１２とで形成されている。具体的には、一対の基材１１の延長部分１１ａに、この基材１１の延長部分１１ａが延びる方向とほぼ直交する状態で連結部材１２が溶接されることにより形成されている。図示の例では、２本の連結部材１２によって形成されている。
【００４２】
また、前記下流側延長部１５は、ベース部１０において、前記中央部分１３と前記支持部３０との連結部分よりも下流側に位置する部分である。この下流側延長部１５は、基材１１と前記支持部３０とが溶接される部分よりも下流側に延びる基材１１の延長部分１１ｂと、この基材１１の延長部分１１ｂ同士を連結する連結部材１２とで形成されている。すなわち、下流側に延びる基材１１の延長部分１１ｂ同士は、一方向に延びる形状を有する連結部材１２と、この連結部材１２がこの基材１１の延長部分１１ｂが延びる方向とほぼ直交する状態で、溶接されることにより連結されている。図示の例では、２本の連結部材１２によって連結されている。
【００４３】
次に、このような水制工１の設置要領及び設置構造について説明する。
【００４４】
上記水制工１は、ベース部１０の下流側延長部１５が河川の下流側（図１では下側）に向く姿勢で設置される。まず、各フランジ部４０、４１、４２で分割された組立前の水制工１を設置する現場まで運搬し、水制工１を現場で組み立てる。すなわち、水制工１における各パーツのフランジ部４０、４１、４２を突き合わせてボルト等で締結することにより連結し、水制工１を組み立てる。
【００４５】
そして、水制工１の下流側延長部１５が河川の下流側（図１では下側）に位置する状態で、水制工１における堰部２０の横桟部材２２の延びる方向が河川の流れに対して、例えば、ほぼ垂直をなすように、ベース部１０を河床３に埋設する。埋設された状態では、水制工１は、ベース部１０の基材１１が川岸２に沿う状態で、図１、図２に示すように、堰部２０が河川の流れと直交する姿勢で河床３から突出する状態となっている。なお、横桟部材２２の延びる方向と河川の流れる方向とのなす角度は、ほぼ垂直をなすものに限られず、所定の角度に適宜変更してもよい。
【００４６】
そして、さらに、図２に示すように、水制工１の下流側延長部１５及び上流側延長部１４の上には、土嚢６０（錘部材）が積まれた状態で設置される。このように土嚢６０が載置されることにより、堰部２０が河川水の流れによる力を受けてベース部１０に下流側への力が作用した場合であっても、ベース部１０上の土砂及び土嚢６０の重みにより、設置された水制工１の動きが抑えられ、水制工１の下流側への移動及び転倒等が防止される。すなわち、水制工１の姿勢を安定させることができる。
【００４７】
このように水制工１が河床３に設置されることにより、上流から流れる河川水は、堰部２０を通過し下流側に流れる。すなわち、河川水は堰部２０の横桟部材２２に衝突することによりその勢いは減勢され、減勢された河川水が横桟部材２２間から下流側に流れることとなる。したがって、堰部２０の上流側部分では、減勢された河川水が滞留することにより、河川水中に含まれる土砂が堰部２０の上流側に堆積する。これにより、河川の浸食を抑えることができる。
【００４８】
そして、水制工１を長期に亘って使用することにより、堰部２０の上流側（上流側延長部１４）には土砂が堆積する。上流側延長部１４に土砂が堆積すると、この土砂の上面を流れる越流水が堰部２０の下流側の河床３に落下し堰部２０の下流側における河床３は洗掘される。しかし、基材１１間の河床３は洗掘されるものの、堰部２０の下流側には、ベース部１０と支持部３０とが連結される部分よりも下流側に延びる下流側延長部１５が存在しているため、この下流側延長部１５直下の河床３の洗掘は抑制される。したがって、この下流側延長部１５によって洗掘が抑制されるため、設置後の水制工１の姿勢を長期に亘って維持することができ、水制工１の川岸２の浸食抑制効果を持続させることができる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、水制工１の支持部３０が、図２に示す形状を有するものについて説明したが、これに限られず、例えば、図４に示す形状を有する支持部３０であってもよい。具体的には、図４における支持部３０は、一軸方向（基材１１に対して上流側に傾斜する方向）に延びる形状を有しており、一方端３１が堰部２０と溶接されることによって連結されており、他方端３２が堰部２０より下流側のベース部１０の基材１１と溶接されることによって連結されている。このような支持部３０であっても堰部２０が基材１１の延びる方向と直交する姿勢で、前記堰部２０を下流側から支持することができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、ベース部１０の基材１１が２本ある場合について説明したが、ベース部１０が３本以上の基材１１を備え、それぞれの基材１１を下流側に延長させて下流側延長部１５を構成するものであってもよい。この場合には、下流側延長部１５を構成する複数本の基材１１の延長部分１１ｂが存在するため、この延長部分１１ｂにより洗掘が抑制される河床３の割合が増える。したがって、ベース部１０の基材１１が２本である場合に比べて、水制工１をさらに安定させることができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、ベース部１０が複数本の基材１１を備える場合について説明したが、ベース部１０が河床３に沿って横たわる１枚の平板で構成される基材１１を備えており、この平板の基材１１を下流側に延長させて下流側延長部１５を構成するものであってもよい。この場合には、堰部２０の下流側における河床３全体が下流側延長部１５によって覆われるため、堰部２０から越流水が落下する場合であっても、下流側延長部１５直下の河床３の洗掘は抑制される。したがって、水制工１の姿勢を長期に亘って維持することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、基材１１を互いに連結する連結部材１２が設けられる例について説明したが、連結部材１２を設けることなく、基材１１同士を堰部２０で連結するものであってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、一例として一組の脚部５０が２個所設けられている例について説明したが、一組の脚部５０を１個所設けるものであってもよい。この場合であっても、ベース部１０が川の流れる方向に力を受けた場合に、この脚部５０が抵抗となってベース部１０の下流側への移動を抑制することができる。なお、特にベース部１０の下流側への移動を抑制する必要ない所に水制工１を設置するような場合には、脚部５０を設けない構成とすることもできる。
【００５４】
また、上記実施形態では、下流側延長部１５及び上流側延長部１４の上に土嚢６０が載置された水制工１の設置構造について説明したが、下流側延長部１５のみに土嚢６０を載置して水制工１の姿勢を安定させものであってもよい。この場合であっても、土嚢６０の重みが下流側延長部１５に作用して水制工１の姿勢を長期に亘って維持することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、鋼管部材をそのまま連結することにより水制工１を構成する例について説明したが、組立時において、鋼管部材の管内に単位体積重量の大きいリサイクル鋼材を詰めて水制工１を構成してもよい。この場合には、水制工１の自重が増えるため、河川水により押圧力を受けた場合であっても、水制工１の移動が抑制され、水制工１の姿勢を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の水制工の一実施形態における平面図である。
【図２】本発明の水制工の一実施形態における側面図である。
【図３】本発明の水制工の一実施形態における正面図である。
【図４】本発明の水制工の他の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  水制工
１０  ベース部
１１  基材
１１ｂ  延長部分
１５  下流側延長部
２０  堰部
３０  支持部
【図１】
0004652993.tif 000002
【図２】
0004652993.tif 000003
【図３】
0004652993.tif 000004
【図４】
0004652993.tif 000005