(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱と横梁とを櫓状に組んだものからなる砂防堰堤本体と、前記砂防堰堤本体の上流面に取り付けられた、中小径の礫を捕捉する中小礫捕捉部材とを備え、前記中小礫捕捉部材は、それぞれ複数本の縦桟と横桟とを格子状に組んだものからなり、前記縦桟および前記横桟の少なくとも一方の間隔は、前記支柱の間隔未満であり、前記縦桟と前記横桟とは、ヒンジ結合により組まれ、前記中小礫捕捉部材は、前記砂防堰堤本体に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする透過型砂防堰堤。
【請求項２】
前記中小礫捕捉部材は、前記砂防堰堤本体の下端部から間隔をあけて取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の透過型砂防堰堤。
【請求項３】
前記間隔は、小規模洪水時の水深以上の間隔であることを特徴とする、請求項２に記載の透過型砂防堰堤。
【請求項４】
前記中小礫捕捉部材は、前記砂防堰堤本体の上流面に間隔部材を介して取り付けられていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の透過型砂防堰堤。
【請求項５】
大径の礫を捕捉する前記支柱の間隔は、対象礫径の１倍以下であることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の透過型砂防堰堤。
【請求項６】
前記縦桟は、Ｈ形鋼からなることを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載の透過型砂防堰堤。
【請求項７】
前記横桟は、丸鋼管からなることを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載の透過型砂防堰堤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透過型砂防堰堤、特に、砂防堰堤本体の上流面に中小径の礫を捕捉する中小礫捕捉部材を、災害を引き起こすと予測される大径の礫は勿論、中小径の礫をも確実に捕捉することができ、しかも、中小礫捕捉部材によって礫衝突時の衝撃を吸収することができる結果、砂防堰堤本体の損傷を最小限に抑えることができ、また、中小礫捕捉部材を砂防堰堤本体に対して着脱自在に取り付けることによって、損傷した中小礫捕捉部材の交換が容易に行え、さらに、中小礫捕捉部材を砂防堰堤本体の下端部から間隔をあけて取り付けることによって、平常時および小規模洪水時には、砂防堰堤本体の下部から土砂や災害に影響を及ぼさない微小径の礫等を通過させることができる透過型砂防堰堤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
山岳地の渓流や沢等において、洪水時に急激に土砂と共に流出する礫を捕捉して、下流側において発生する土石流による各種災害を最小限に抑えるために、種々の砂防堰堤が構築されている。
【０００３】
従来、この種の砂防堰堤としては、コンクリート製のものがあるが、このコンクリート製砂防堰堤では、平常時および小規模洪水時において流下する微小径の礫や土砂まで堰き止めてしまうために、一度、大中規模洪水が発生すると急速に土砂の堆積が進行して、砂防堰堤としての機能が早期に失われるといった問題があった。そこで、平常時および小規模洪水時には、微小径の礫や土砂を流下させ、大中規模洪水時にのみ大径および中小径の礫を補足する機能を有する透過型砂防堰堤が各種開発され、実施されている。
【０００４】
このような透過型砂防堰堤の１つに、特許文献１（特許第３１８６９１０号公報）に開示されるものがある。以下、この透過型砂防堰堤を従来堰堤１といい、図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図６は、従来堰堤１を示す図であり、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、下流側から見た正面図である。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、従来堰堤１は、支柱１１と横梁１２とを櫓状に組んだものからなり、支柱１１の間隔を巨礫の直径の１．５〜２倍とし、支柱１１と横梁１２とによって構成される格子状の升目の大きさを、堰堤下部では大きく、すなわち、巨礫の直径の２〜３倍とし、そして、上部では小さく、すなわち、巨礫の直径以下としたものである。
【０００６】
また、特許文献２（特開２００５−２０１０１９号公報）には、別の透過型砂防堰堤が開示されている。以下、この透過型砂防堰堤を従来堰堤２といい、図面を参照しながら説明する。
【０００７】
図７は、従来堰堤２を示す斜視図である。図７に示すように、従来堰堤２は、支柱１３と横梁１４とを櫓状に組んだ砂防堰堤本体１５と、砂防堰堤本体１５の上流面にリングネット等からなる間隔形成部材１６が取り付けられ、砂防堰堤本体１５の下部には、礫捕捉部材１７が取り付けられているものである。
【０００８】
【特許文献１】特許第３１８６９１０号公報
【特許文献２】特開２００５−２０１０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来堰堤１によれば、支柱１１により巨礫を捕捉することができ、格子状の升目が小さい堰堤の上部において中小径礫を捕捉することができ、そして、堰堤の下部の格子状の升目は大きいことから、平常時および小規模洪水時における微小径の礫や土砂は、そのまま流下させることができる。従って、砂防堰堤としての機能が早期に失われるといった問題は解決される。
【００１０】
しかしながら、従来堰堤１は、大径の礫は勿論、中小径の礫衝突時の衝撃により堰堤が損傷を受けた場合、堰堤を再構築するか、損傷部分を溶断して新たな部材と入れ替える等の工事を行う必要があり、何れの場合でも、多大な労力と時間を要する。
【００１１】
また、上記従来堰堤２によれば、間隔形成部材１６と礫捕捉部材１７とを設けることによって、上述のような従来堰堤１の有する利点を有し、さらに、リングネット等からなる間隔形成部材１６は、砂防堰堤本体１５から取り外すことが可能であるので、間隔形成部材１６が礫の衝突により損傷した場合、容易に交換することができるといった利点を有している。
【００１２】
しかしながら、砂防堰堤本体１５に直接、礫が衝突した場合の堰堤本体１５が受ける損傷は免れず、この場合には、上述した従来堰堤１におけると同じ問題が生じる。
【００１３】
従って、この発明の目的は、砂防堰堤本体の上流面に中小径の礫を捕捉する中小礫捕捉部材を災害を引き起こすと予測される大径の礫は勿論、中小径の礫をも確実に捕捉することができ、しかも、中小礫捕捉部材によって礫衝突時の衝撃を吸収することができる結果、砂防堰堤本体の損傷を最小限に抑えることができ、また、中小礫捕捉部材を砂防堰堤本体に対して着脱自在に取り付けることによって、損傷した中小礫捕捉部材の交換が容易に行え、さらに、中小礫捕捉部材を砂防堰堤本体の下端部から間隔をあけて取り付けることによって、平常時および小規模洪水時には、砂防堰堤本体の下部から土砂や災害に影響を及ぼさない微小径の礫等を通過させることができる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】
【００１４】
この発明は、上述の目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、支柱と横梁とを櫓状に組んだものからなる砂防堰堤本体と、前記砂防堰堤本体の上流面に取り付けられた、中小径の礫を捕捉する中小礫捕捉部材とを備え、前記中小礫捕捉部材は、それぞれ複数本の縦桟と横桟とを格子状に組んだものからなり、前記縦桟および前記横桟の少なくとも一方の間隔は、前記支柱の間隔未満であり、前記縦桟と前記横桟とは、ヒンジ結合により組まれ、前記中小礫捕捉部材は、前記砂防堰堤本体に対して着脱可能に取り付けられていることに特徴を有するものである。
【００１６】
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、前記中小礫捕捉部材は、前記砂防堰堤本体の下端部から間隔をあけて取り付けられていることに特徴を有するものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記間隔は、小規模洪水時の水深以上の間隔であることに特徴を有するものである。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記中小礫捕捉部材は、前記砂防堰堤本体の上流面に間隔部材を介して取り付けられていることに特徴を有するものである。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、大径の礫を捕捉する前記支柱の間隔は、対象礫径の１倍以下であることに特徴を有するものである。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか１つに記載の発明において、前記縦桟は、Ｈ形鋼からなることことに特徴を有するものである。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から５の何れか１つに記載の発明において、前記横桟は、丸鋼管からなることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、砂防堰堤本体の上流面に中小径の礫を捕捉する中小礫捕捉部材を災害を引き起こすと予測される大径の礫は勿論、中小径の礫をも確実に捕捉することができ、しかも、中小礫捕捉部材によって礫衝突時の衝撃を吸収することができる結果、砂防堰堤本体の損傷を最小限に抑えることができ、また、中小礫捕捉部材を砂防堰堤本体に対して着脱自在に取り付けることによって、損傷した中小礫捕捉部材の交換が容易に行え、さらに、中小礫捕捉部材を砂防堰堤本体の下端部から間隔をあけて取り付けることによって、平常時および小規模洪水時には、砂防堰堤本体の下部から土砂や災害に影響を及ぼさない微小径の礫等を通過させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、この発明の透過型砂防堰堤の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、この発明の透過型砂防堰堤を示す斜視図、図２は、この発明の透過型砂防堰堤を示す側面図、図３は、図２のＡ方向矢視図（上流側から見た正面図）、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図、図５は、この発明の透過型砂防堰堤を示す平面図である。
【００３１】
図１から図５において、１は、支柱２と横梁３とを櫓状に組んだものからなる砂防堰堤本体であり、袖４間のコンクリート基礎５上に構築されている。支柱２は、逆Ｖ字状に組まれた上流側（図２の矢印側）支柱２Ａと下流側支柱２Ｂとからなっている。横梁３は、上流側支柱２Ａ間に配された上流側水平梁３Ａ、下流側支柱２Ｂ間に配された下流側水平梁３Ｂ、上流側支柱２Ａと下流側支柱２Ｂとの間に配された側部梁３Ｃ、および、上流側支柱２Ａと基礎３との間に配された傾斜梁３Ｄからなっている。
【００３２】
大径の礫を捕捉する上流側支柱２Ａの間隔は、対象礫径の１倍以下である。ここで、対象礫径とは、洪水時の土石流に伴って流下し、災害を引き起すと予測される礫の直径相当の径である。対象礫径の定義は、例えば、１００個の礫径を調査し、径の小さい順から数えて８０番目の礫径とする。調査対象は、堰堤サイト近傍から上下流の地形変化点までの礫径を調査対象とする。
【００３３】
６は、中小径の礫を捕捉する中小礫捕捉部材であり、砂防堰堤本体１の上流面に、間隔部材としてのブラケット７を介してボルト、ナットにより着脱可能に取り付けられている。中小礫捕捉部材６は、砂防堰堤本体１の上流面に着脱自在に直接、取り付けても良いが、ブラケット７を介して取り付けることによって、衝撃の緩衝効果がより増す。中小礫捕捉部材６は、縦桟８と横桟９とを格子状に組んだものからなっている。例えば、Ｈ形鋼からなる縦桟８と、このＨ形鋼のウエッブを貫通してこれに直角に固定された丸鋼管からなる横桟９とからなっていて、縦桟８がブラケット７を介して砂防堰堤本体１の上流側支柱２Ａに着脱可能に取り付けられている。横桟９の上下方向の間隔（Ｌ１）は、上流側支柱２Ａの間隔未満の、例えば、上流側支柱２Ａの間隔（Ｌ２）の１／２倍であり、これによって、中小径の礫を確実に捕捉することができる。大径巨礫は、中小礫捕捉部材６に衝突した後、砂防堰堤本体１によって捕捉される。中小礫捕捉部材６において、縦桟８および横桟９の少なくとも一方の間隔が上流側支柱２Ａの間隔未満であれば、中小径の礫を捕捉することができる。なお、縦桟８と横桟９とをヒンジ結合すれば、緩衝効果がより向上する。
【００３４】
中小礫捕捉部材６としては、この他、複数本の横桟あるいは複数本の縦桟からなるものであっても良い。この場合、横桟あるいは縦桟の間隔は、上流側支柱２Ａの間隔未満とする。
【００３５】
中小礫捕捉部材６は、砂防堰堤本体１の下端部から間隔（Ｌ３）をあけて取り付けられている（Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、図３参照）。間隔（Ｌ３）は、小規模洪水時の水深以上の間隔とする。このように、砂防堰堤本体１の下端部から間隔（Ｌ３）をあけて中小礫捕捉部材６を砂防堰堤本体１に取り付けることによって、砂防堰堤本体１の下部は、上流側支柱２Ａのみとなるので、平常時および小規模洪水時の土砂や災害に影響を及ぼさない微小径の礫等は、砂防堰堤本体１を自由に通過する。
【００３６】
中小礫捕捉部材６は、礫の衝突エネルギーを吸収して、砂防堰堤本体１の損傷を最小限に抑える効果を有している。すなわち、洪水時、礫が縦桟８間に固定されている横桟９に衝突すると、横桟９の弾性変形による吸収エネルギー（Ｅ１）と、横桟９を構成する鋼管の局部凹み変形による吸収エネルギー（Ｅ２）と、横桟９の塑性変形による吸収エネルギー（Ｅ３）とによって、礫の衝突エネルギーが吸収され、この結果、砂防堰堤本体１に与える損傷を最小限に抑えることができる。
【００３７】
中小礫捕捉部材６の横桟９は、砂防堰堤本体１を維持する構造部材ではなく、中小礫の捕捉機能のみを要求するものであるので、横桟９の礫衝突時のエネルギー吸収は、横桟９の塑性状態を許容した大変形までを考慮することができる。従って、より大きなエネルギー吸収が可能となる。
【００３８】
中小礫捕捉部材６は、上流側支柱２Ａにブラケット７を介してボルト、ナットにより着脱可能に取り付けられているので、礫の衝突により中小礫捕捉部材６が損傷した場合には、新しいものと容易に交換することができる。
【００３９】
以上説明したように、この発明の透過型砂防堰堤によれば、以下のような効果がもたらされる。
（１）砂防堰堤本体１の上流面に中小礫捕捉部材６を取り付けることによって、災害を引き起こすと予測される大径の礫は勿論、中小径の礫をも確実に捕捉することができる。
（２）中小礫捕捉部材６によって礫衝突時の衝撃を吸収することができる結果、砂防堰堤本体１の損傷を最小限に抑えることができる。
（３）中小礫捕捉部材６を、砂防堰堤本体１の下端部から間隔をあけて取り付けることによって、平常時および小規模洪水時には、砂防堰堤本体１の下部から土砂や災害に影響を及ぼさない微小径の礫等を自由に通過させることができる。
（４）中小礫捕捉部材６を、砂防堰堤本体１に対して着脱可能に取り付けることによって、礫の衝突により中小礫捕捉部材６が損傷した場合の交換が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の透過型砂防堰堤を示す斜視図である。
【図２】この発明の透過型砂防堰堤を示す側面図である。
【図３】図２のＡ方向矢視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】この発明の透過型砂防堰堤を示す平面図である。
【図６】従来堰堤１を示す図であり、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、下流側から見た正面図である。
【図７】従来堰堤２を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：砂防堰堤本体
２：支柱
２Ａ：上流側支柱
２Ｂ：下流側支柱
３：横梁
３Ａ：上流側水平梁
３Ｂ：下流側水平梁
３Ｃ：側部梁
３Ｄ：傾斜梁
４：袖
５：コンクリート基礎
６：中小礫捕捉部材
７：ブラケット
８：縦桟
９：横桟
１１：支柱
１２：横梁
１３：支柱
１４：横梁
１５：砂防堰堤本体
１６：間隔形成部材
１７：礫捕捉用部材
【図１】
0004680072.tif 000002
【図２】
0004680072.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004680072.tif 000005
【図５】
0004680072.tif 000006
【図６】
0004680072.tif 000007
【図７】
0004680072.tif 000008