(57)【要約】  【課題】緩衝性能、経済性、景観適応性、環境性、維持・管理性、施工性のいずれにも優れたダム用緩衝構造体を提供する。  【手段】緩衝構造体７は、ダムの工事現場又はその近くで伐採した丸太（主として間伐材）を緩衝材として使用している。丸太群９は、台座６に載ると共に、ダムの袖部３の壁面に沿って丸太群９が立てた状態で複数層に並べられており、且つ、丸太群９はワイヤー１０，１３で倒れ不能に保持されている。丸太群９は複数のユニット１１に区分されており、ワイヤー１０，１３は袖部３に固定された固定金具１２に固定されている。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムの上流側の面に配置して土石流の衝撃を緩和する緩衝構造体であって、
ダムの上流側の壁面に重なるように配置された木製緩衝層と、木製緩衝層をダムから脱落しない状態に保持する保持手段とを備えており、前記木製緩衝層は、ダムの壁面と平行に延びる姿勢で配置された多数本の丸太群から成っており、この丸太群を、ダムの上流側の壁面に沿って単層状又は複層状に並ぶように配置している、
ダムの緩衝構造体。
【請求項２】
前記ダムは、厚さが下方に行くほど大きくなっている裾広がり状の主堰堤と、前記主堰堤の上端に設けた等厚状の袖部とを備えており、主堰堤の上部又は袖部の下端部に前記丸太群を支持する台座が設けられている一方、
前記丸太群は現場の近くで伐採した間伐材のような伐木群からなっており、この丸太群を、各丸太が縦長の姿勢になるようにして単層状又は複数状に並べて前記受け部で支持しており、更に、前記保持手段は各丸太と交叉する方向に延びる姿勢で丸太群の上流側に張られた１本又は複数本のワイヤーを備えており、このワイヤーで丸太群を倒れ不能に保持している、
請求項１に記載したダムの緩衝構造体。
【請求項３】
前記ワイヤーは、一端と両端とがダムの袖部に金具を介して固定されていると共に、一端と両端との間の１カ所又は複数箇所が金具を介してダムの袖部に金具を介して固定又は係止されており、木材群を、水平方向に隣合った金具の間に配置されたものが１つのユニットとなるように複数のユニットに区分している、
請求項２に記載したダムの緩衝構造体。
【請求項４】
縦長姿勢に配置された木材の多数本から成る木材群を複数段に積み重ねており、上下に隣合った木材群の間に、金属ネットのような通水構造の受け材を配置している、
請求項２又は３に記載したダムの緩衝構造体。
【請求項５】
ダムの上流側の面に、縦長の姿勢で配置された木材の多数本からなる丸太群を、各丸太の高さよりも遥かに長い寸法で水平状に長く広がるように配置し、この木材群を、各木材の軸線と交叉するように張られたワイヤーによって倒れ不能に保持するという緩衝構造体の施工方法であって、
前記丸太群を水平方向に並んだ複数のユニットに区分し、これら各ユニットを、ユニット群の並び方向のうちの一端部に位置したユニットから他端部に位置したユニットに向けて、各ユニットをワイヤーにて順次固定していくことを特徴とする、
ダムにおける緩衝構造体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砂防ダムや治山ダムのようなダムを土石流や転石から保護するための緩衝構造体及びその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
砂防ダムや治山ダムは上流から流れ来た土砂や岩石をせき止めるためのもので、日本全国に多数建設されている。これらの砂防ダムや治山ダムは、その本来の性質からして土石流や岩石が衝突するものであるが、岩石の衝突の繰り返しによってダム（堰堤）が破壊されたり亀裂が生じたりすることが報告されている。
【０００３】
甚だしい場合は、土石流に伴う巨岩の衝突によってダムの一部が破壊・分離し、本体から分離破壊されたコンクリート塊が自から岩石流と化して猛烈な速度で下流に向けて数Ｋｍも流下する現象も見られている。すなわち、国土と国民を守るべき砂防ダムが土石流によって凶器と化しているのであり、その対策は国土保全事業の急務となっている。
【０００４】
砂防ダムは、厚さが下方に向けて大きくなっている裾広がり状の主堰堤の上端に略等しい幅の裾部を備えた構造になっていることが多く、土石流による破壊・亀裂は袖部に集中している。そこで、ダムの土石流対策としての一つの方法として、ダムを袖部が備わっていない頑丈な構造にすることが考えられているが、これはコストが嵩むのみならず既設のダムには適用し難いという問題がある。そこで、土石流対策の他の方法として、ダムの袖部に、台座で支持された緩衝構造体を付設することが行われている。
【０００５】
ダムに付設する従来の緩衝構造体では、緩衝主材として古タイヤと砂とが使用されている。緩衝主材に古タイヤを使用したものは、特許文献１に記載されているように、多数の古タイヤを寝かせた状態に積み上げることによって古タイヤ製の筒体を構成し、この古タイヤ製筒体を袖部の壁面に沿って並べると共に、古タイヤ製筒体の内部に円筒状の内枠を配置してその内部に鉄筋入りのコンクリートを充填している。
【０００６】
緩衝材として砂を使用する場合、二つの態様に分かれている。一つの態様は、ゴム製の袋に砂を充填して成る砂袋を袖部の壁面に沿って積み重ねて、これらをカバーシートで覆ったものであり、各砂袋は袖部に埋設したアンカーに固定されている。砂を使用した他の態様は、台座上に、袖部の表面と間隔を空けた空けた状態で木製（間伐材製）の型枠を立設し、袖部と形枠との間の空間に砂を充填したものである。
【特許文献１】特開２０００−８３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、ダムに付設する緩衝構造体を評価する基準としては、例えば、土石流に対する緩衝能力の良否（緩衝効果）、施工・作業の容易性（作業性）、維持管理に要する手間やコストの多寡（維持管理性）、環境への影響（環境性）、体裁・景観との調和（景観適応性）、施工コスト（経済性）の多寡が挙げられる。そこで、このような評価基準に基づいて従来技術について検討してみる。
【０００８】
ａ．古タイヤを使用した緩衝構造体
◎緩衝効果：車を緩衝するのと同様にタイヤの弾性変形を利用して衝撃を緩衝するものであるが、岩石の衝突と同時にタイヤが変形し切ってしまうような大きな衝撃力が作用すると、タイヤは存在しないと同様の状態になるため、中小岩石の流石や転石への有効性は期待できるが、巨大な土石流に対する緩衝効果は疑問である。
【０００９】
◎作業性：タイヤを高く積み上げてその内部にコンクリートを充填するという作業であるため、施工性はあまり良くないといえる。特に、既設のダムに付設する場合、コンクリートの打設作業には多大の手間がかかる。
【００１０】
◎維持・管理性：タイヤが劣化して弾性力を無くしたら交換する必要があるが、例えば古タイヤを袖部の壁面に音って多列に配置している場合、袖部に近い列のタイヤの交換は非常に厄介であり、また、劣化を発見すること自体も難しいと言える。従って、維持・管理性はあまり良くないと言える。
【００１１】
◎環境性：土石流によって破壊されて古タイヤが下流に流出したり、効果したタイヤをそのまま放置したりすると、環境を害する虞が高い。よって、環境性はさほど良くないと言える。
【００１２】
◎景観適応性：砂防ダムや治山ダムは山中に建設されるものであるため、周囲は林で囲まれており、林道やハイキングコースが近くを通っている場合も多いが、古タイヤの存在は周囲との調和に欠け、恰かも廃棄物の処理場であるかのような観を呈する場合もあるため、景観適応性は良くないと言える。
【００１３】
◎経済性：廃材である古タイヤを使用するので材料費は不要であるが、運搬費やコンクリートの打設にかなりの費用が嵩む。また、タイヤを寝かせた状態に配置することから、緩衝構造体の幅はいきおい広くならざるを得ず、このため台座の張り出し寸法も大型化してその分コストが嵩む。
【００１４】
ｂ．砂袋を使用した緩衝構造体
◎緩衝効果：岩石の衝突に伴って砂が袋内で移動する現象、或いは砂袋がずれ動く現象を利用して緩衝するものであるが、岩石の衝突と同時にゴム袋が破れるような大きな衝撃力が作用すると緩衝効果は期待できない。よって、中小岩石の流石や転石への有効性は期待できるが、巨大な土石流に対する緩衝効果は疑問であると言える。
【００１５】
◎作業性：砂袋を台座上に積み上げながら袖部のアンカーに固定していくもので、コンクリートの打設のような大がかりな工事は不要であるため、作業性は比較的良いと言える。
【００１６】
◎維持・管理性：砂を詰めたゴムやカバーシートが劣化したり転石によって破れたりした場合は交換しなけれはならないが、例えば下部に位置した砂袋を交換するのは多大の手間がかかる。また、カバーシートを捲らないと砂袋の劣化の有無を発見できないため、点検作業は厄介であると言える（平地ならまだしも、山中での点検作業には多大の手間と危険が伴う）。従って、維持・管理性はあまり良くないと言える。
【００１７】
◎環境性：土石流によって破壊されてゴム袋やカバーシートが下流に流出したり、交換したゴム袋をそのまま放置したりすると、環境を害する虞が高い。よって、環境性はさほど良くないと言える。
【００１８】
◎景観適応性：カバーシート及びゴム袋とも古タイヤと同様に人工物であるため、周囲との調和に欠け、景観適応性は良くないと言える。
【００１９】
◎経済性：ゴム袋入りの砂を使用するため、材料費や運送費が嵩み、経済性は悪いと言える。
【００２０】
ｃ．砂と木製枠とを使用した緩衝構造体
◎緩衝効果：木製枠によって砂層に対する衝撃力が分散するため、緩衝効果は高いと言える。
【００２１】
◎作業性：コンクリートの打設のような大がかりな工事は不要であるため、作業性は比較的良いと言える。
【００２２】
◎維持・管理性：雨によって砂が流出しないように定期的に点検したり、雨で固まった砂をほぐしたりする作業が必要であり、かつ、木製枠が破損したり腐朽すると交換しなければならないため、維持管理にある程度の手間がかかる。
【００２３】
◎環境性：金具類を除いた大部分が自然物であため、仮に破壊されても環境への影響はない。従って、環境性は優れていると言える。
【００２４】
◎景観適応性：外観は木製枠で構成されているため、周辺景観との調和性は高いと言える。
【００２５】
◎経済性：木製型枠として間伐材を使用できるものの、砂が漏洩しないように角材状に鋸引き作業をしなければならないため、その分、加工費が嵩むことになる。但し、施工は単純であるため、全体としての建設費用は他の２態様よりも低廉である。
【００２６】
本願発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
ところで、砂防ダムや治山ダムは山中に建設されるものであり、周囲には林になっているのが通常である。また、ダムの周囲に人造林が広がっている場合、その人造林の多くは、間伐すべきなのに間伐がされずに山が荒れている未間伐の問題を抱えていると言える。
【００２８】
本願発明者たちはこの点に着目し、緩衝材として現場（或いはその近く）で伐採した樹木を殆どそのまま使用できれば、緩衝効果、作業性、維持管理性、環境性、景観適応性、経済性のいずれについても優れた緩衝構造体を構築できるのみならず、間伐材の有効利用によって山林の保全育成にも貢献できるのではないかと考え、実験と研究とを繰り返すことにより、本願発明を完成させるに至った。
【００２９】
請求項１の発明は、ダムの上流側の面に配置して土石流の衝撃を緩和する緩衝構造体において、ダムの上流側の壁面に重なるように配置された木製緩衝層と、木製緩衝層をダムから脱落しない状態に保持する保持手段とを備えており、前記木製緩衝層は、ダムの壁面と平行に延びる姿勢で配置された多数本の丸太群から成っており、この丸太群を、ダムの上流側の壁面に沿って単層状又は複層状に並ぶように配置している。
【００３０】
請求項２の発明では、請求項１において、前記ダムは、厚さが下方に行くほど大きくなっている裾広がり状の主堰堤と、前記主堰堤の上端に設けた等厚状の袖部とを備えており、主堰堤の上部又は袖部の下端部に前記丸太群を支持する台座が設けられている。
【００３１】
そして、前記丸太群は現場の近くで伐採した間伐材のような伐木群からなっており、この丸太群を、各丸太が縦長の姿勢になるようにして単層状又は複数状に並べて前記受け部で支持しており、更に、前記保持手段は各丸太と交叉する方向に延びる姿勢で丸太群の上流側に張られた１本又は複数本のワイヤーを備えており、このワイヤーで丸太群を倒れ不能に保持している。
【００３２】
請求項３の発明は、請求項２において、前記ワイヤーは、一端と両端とがダムの袖部に金具を介して固定されていると共に、一端と両端との間の１カ所又は複数箇所が金具を介してダムの袖部に金具を介して固定又は係止されており、木材群を、水平方向に隣合った金具の間に配置されたものが１つのユニットとなるように複数のユニットに区分している。
【００３３】
請求項４の発明は、請求項２又は３において、縦長姿勢に配置された木材の多数本から成る木材群を複数段に積み重ねており、上下に隣合った木材群の間に、金属ネットのような通水構造の受け材を配置している。
【００３４】
本願発明は施工方法も含んでいる。この施工方法は、請求項５に記載したように、ダムの上流側の面に、縦長の姿勢で配置された木材の多数本からなる丸太群を、各丸太の高さよりも遥かに長い寸法で水平状に長く広がるように配置し、この木材群を、各木材の軸線と交叉するように張られたワイヤーによって倒れ不能に保持するにおいて、前記丸太群を水平方向に並んだ複数のユニットに区分し、これら各ユニットを、ユニット群の並び方向のうちの一端部に位置したユニットから他端部に位置したユニットに向けて、各ユニットをワイヤーにて順次固定していくことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３５】
木材は繊維で構成されており、多少の弾性復元力を持っていて曲がったり圧縮したりすると共に、許容限度以上の荷重がかかると、主として、折れる、潰れるという２つの態様で破断する。
【００３６】
本願発明において、丸太は立てたり寝たりした姿勢になっているため、土石流等によって丸太に衝撃力がかかる場合、丸太にはその長手方向と直交した方向からの圧縮荷重として作用し、許容限度以上の荷重がかかると圧潰して破損する。
【００３７】
そして、緩衝材としての丸太の特徴は、砂や古タイヤとは異なって、圧縮応力が荷重に比例して増大し続けること、換言すると、荷重に対する反力（弾性復元力）が圧潰するまで増大し続けることであり、このため、巨岩が衝突してもその衝突エネルギーを的確に吸収して、高い緩衝効果を発揮することができる。
【００３８】
また、本願発明では木材は例えば角材状に鋸引きするような加工を施す必要はなく、例えば現場の近くに生えている木を伐採して、チェーンソー等で適当な長さに切り揃えるだけでそのまま使用できる。また、太さの異なる木や曲がった木も使用できる。更に、ダムを新設する場合は、ダムの工事のために伐採した木をそのまま使用できる。
【００３９】
また、木材群の保持手段としては請求項２に記載したワイヤーのような簡単な構造のもので良く、工事においても、砂を使用した場合のような漏洩のための配慮は不要であると共に、コンクリート打設工事のような面倒な工事も不要であり、このため、施工性も良い。
【００４０】
このように施工性に優れていることと、緩衝材として現場で調達した木をそのまま使用できることとが相俟って、施工コストを各従来技術に比べて著しく抑制することができる。
【００４１】
更に、間伐材を切り揃えるだけでそのまま緩衝材として使用できるため、間伐材を有効利用することもでき、その結果、樹林の育成と国土保全にも大きく貢献することができる。
【００４２】
また、間伐材を初めとした丸太は腐朽には相当の年月がかかるため、ワイヤー等の保持部材を耐候性（特に防錆機能）の高い素材製とすることにより、木材及び保持手段とも長年（例えば２０年前後）にわたって交換することなく維持し続けることができる。すなわち、メンテナンスフリーとすることができるのであり、このため、維持・管理のコストを著しく抑制することかできる。
【００４３】
また、自然物である丸太を緩衝材として使用するものであるため、周囲の環境とマッチして景観を壊すことはなく、かつ、土石流による破壊で流失したり腐朽したりしても水質汚染のような環境上の問題は生じない。すなわち、環境性と景観適応性とにも優れている。
【００４４】
請求項２のように保持手段としてワイヤーを使用すると、多数本の丸太群を少ない本数のワイヤーで押さえ保持できるため、施工性やコストの面で更に好適である。
【００４５】
一般に、砂防ダムは中央部の水通しを挟んだ両側に主堰堤を振り分けて配置し、左右の主堰堤に袖部を設けて構造になっていることが多い。ダムの規模は川や谷の大きさによって千差万別であるが、左右の主堰堤及び袖部の長さはそれぞれ短くても数メートル、長い場合は数十メートルある。従って、例えば、袖部の一端と他端との間にワイヤーを張ってワイヤーの両端のみを固定し、このワイヤーで丸太群の全体を押さえ保持していると、施工が面倒になる虞があると共に、土石流に際してワイヤーが断線すると丸太群の全体が脱落するという虞がある。
【００４６】
これに対して請求項３及び請求項５のように丸太群を複数のユニットに区分すると、一つのユニットずつ施工していけば良いため施工が容易であり、また、丸太の交換も楽である。特に、ワイヤーを各金具に固定しておくと、例えば、一つのユニットの箇所で土石流のためにワイヤーが破断して丸太群が脱落しても、他のユニットにおいては丸太群を保持し続けることができるため、緩衝機能を向上できる利点がある。
【００４７】
砂防ダムにおいては、袖部の高さは例えば６メートルというように相当の高さがある場合が多い。この場合、丸太の長さを袖部の高さに揃えて丸太群を１段のみとすることも可能ではあるが、これでは丸太の扱いが面倒であるのみならず、下と上とで直径が異なって緩衝層の密度に精粗ができる虞もある。
【００４８】
そこで、丸太群を多段に積むのが好適である。そして、このように丸太群を複数段に積むにおいて、請求項４のように構成すると、下段の丸太の長さに多少の違いがあっても上段の丸太群を的確に支持することができ、また、上下丸太群の段差箇所に雨水が溜まって腐朽が促進されることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００５０】
(1).第１実施形態（図１〜図10）
≪ダムの概要≫
図１〜図１０では第１実施形態を示している。図１は砂防ダムを上流側から見た正面図、図２は図１のII−II視断面図である。両図から理解できるように、砂防ダムの基本構造は従来と同様であり、水通し２を挟んだ両側に主堰堤１が形成されている。主堰堤１は下方に向けて厚さ（流水方向の寸法）が大きくなる裾広がり状に形成されており、上端には等幅の袖部３を一体に形成している。
【００５１】
袖部３のうち角度が２段階で傾斜した傾斜面４になっている。水通し２には鋼製の岩止めフレーム５を設けている。なお、水通し２を形成せずに、主堰堤１が全長にわたって連続した形態とすることも可能である（この場合は、主堰堤１の下部に水通し穴を空けることになる）。
【００５２】
左右の主堰堤１の上部には、袖部３の下端から上流側に向けて張り出すコンクリート製の台座６を形成しており、台座６で緩衝構造体７を支持している。なお、台座６は必ずしもコンクリート製とする必要はない。
【００５３】
図３は図２の部分的な拡大図であり、この図３から理解できるように、台座６の張り出し寸法は緩衝構造体７の厚みよりも相当に大きい。これは作業通路を確保するためである。ダムの袖部３の上流側の面は木製型枠８で構成されており、木製型枠８の外側に緩衝構造体７を配置している。
【００５４】
木製型枠８はコンクリートを打設するための型枠であり、略角形に鋸引きされた間伐材の群からなっており、構造及び工法の詳細は特開２００２−３５８００号公報に記載されている。
【００５５】
≪緩衝構造体の詳細≫
次に、図４以下の図を参照して緩衝構造体７の詳細を説明する。図４は左岸側の緩衝構造体７を上流側から見た正面図、図５は図４のV-V 視断面図、図６は図５のVI−VI視断面図、図７は固定金具の斜視図、図８は受け材の平面図、図９は図４の矢印IXで示す部分の平面図、図１０は図９のX-X 視断面図である。
【００５６】
図４の全体図から理解できるように、緩衝構造体７は上下２段の丸太群９を主要構成要素としており、両丸太群９は、基本的には３段に張った鋼製の主ワイヤー１０で倒れ不能に保持されている。上下の丸太群９とも適当な幅（例えば１．５〜２ｍ）の間隔で区分してユニット化されており、各ユニット１１ごとに主ワイヤー１０で押さえ固定している。主ワイヤー１０は固定金具１２に固定されており、固定金具１２は袖部３に固定されている。
【００５７】
袖部３のうち傾斜面４がある部分では丸太群９も斜面に沿うように切り揃えられている。そして、斜面部に配置された丸太の頭は、傾斜面３に沿って延びるように張られた副ワイヤー１３で押さえ保持されている。副ワイヤー１３も固定金具１２を介して袖部３に固定されている。なお、隣合ったユニット１１の間には固定金具１２の横幅と略等しい隙間が空いているが、傾斜面４の近くにおいて一つのユニット１１の範囲内で固定金具１２を配置する場合は、該当箇所の丸太１６をカットすることにより、固定金具１２の設置スペースを確保すれば良い。
【００５８】
例えば図５に示すように、丸太群９は立てた状態で２層に並べて配置している。丸太群９の層数は予想される土石流の規模に応じて設定したら良い。なお、図面では各丸太１４を等しい直径で真円に描いて精密に並べているが、実際には各丸太１４は太さが相違すると共に曲がりもあるため、図のような綺麗な並びにはならないが、もちろん、それでも差し支えない。丸太１４がテーパ状になっている場合は、根元が下と上とに交互になるように並べると、隙間なく並べることができる。
【００５９】
図６や図７に示すように、固定金具１２は左右方向に開口した中空角形に形成されており、これに空けた２対の穴１６にＵボルト１７を通して、Ｕボルト１７に内側からナット１８をねじ込むことによってワイヤー１０，１３を固定している。ワイヤー１０，１３の端部はＵボルト１７及びナット１８で縛り固定されている。
【００６０】
固定金具１２は、袖部３に埋設した板状の支持部材１９にボルト２０及びナット１８で固定されており、支持部材１９は木製型枠８を構成する木材の間の隙間から露出している。また、支持部材１９には補強用の棒鋼２１が溶接されている。棒鋼２１及び支持部材１９は、コンクリートの打設前に木製型枠８を保持する役割も担っている。本実施形態では、ワイヤー１０，１３と固定金具１２と支持部材１９及びボルト類とが請求項に記載した保持手段を構成している。
【００６１】
固定金具１２を配置するに当たっては、Ｕボルト１７が緩衝構造体７の前面よりも内側（袖部の側）に位置するように配置する。そうでないと、各ユニット１１を構成する丸太群９を袖部３の側に引き寄せることができない。
【００６２】
図９及び図１０に示すように、１つの固定金具１２に主ワイヤー１０と副ワイヤー１３とを固定（或いは通す）必要がある場合がある。そこで、図７に明瞭に示すように、固定金具１２の前面板と上面板とにそれぞれ２対ずつの穴１６を空けておくことにより、その前面と上面とにＵボルト１７を取り付けできるようになっている。
【００６３】
固定金具１２を支持部材１９に固定するボルト２０が通る穴をＵボルト１７の挿通用穴１６と同じピッチにしておくと、固定金具１２は上下の方向性がなくなるため更に好適である。更に、４つの面にそれぞれ等しいピッチで２対ずつの穴を空けておいても良い。
【００６４】
既述のように緩衝構造体７は上下２段の丸太群９を備えているが、図４及び図８に示すように、上下の丸太群９の間には金属製ネット（金網）からなる受け材２２を配置している。
【００６５】
受け材２２は金属板も使用できるが、本実施形態のようにネットを使用すると、雨水が溜まることはなくて丸太１４の腐及び受け材２２の腐食を抑制できる利点があり、また、軽量であるため施工性にも優れており、更に、長手方向に延びる縁を袖部３の側に折り曲げることにより、外れない状態にすることができる。通水性の受け材としては、ラス板やパンチングメタル等も使用できる。
【００６６】
≪施工手順≫
本実施形態の緩衝構造体７は新設のダムに付設されるものであり、準備段階として、予め各支持部材１９をインサートした状態で袖部３を構築しておく。そして、ダムの本体が完成した後、各支持部材１９に固定金具１２を取付けて、次いで、下段の丸太群９の箇所において各固定金具１２に主ワイヤー１０を挿通しておき、下段の丸太群９を固定したあと、上段の丸太群９を固定する。
【００６７】
上下の丸太群９とも、谷側のユニット１１から順に固定していく。具体的には、図５に一点鎖線で示すように各ワイヤー１０，１３を弛ませた状態で一つのユニット１１の分だけ丸太１４を並べていき、一つのユニット１１において丸太１４を並べ終えたらワイヤー１０，１３を張ってこれを固定金具１２に固定し、次いで、隣のユニット１１の構築に移行するという作業を繰り返す。下段の丸太群９を固定し終えたら、上段の丸太群９は谷側のユニット１１から順に固定していく。
【００６８】
各ユニット１１ごとに独立したワイヤー１０，１３で固定することも可能であるが、これではワイヤー１０，１３の本数が増えて作業性が悪くなる。これに対して本実施形態のように袖部３の全長にわたって長く延びる主ワイヤー１０を使用すると、両端の間ではＵボルト１７の締め込み作業だけで良いため、作業性に優れている。
【００６９】
なお、主ワイヤー１０が過度に長くなり過ぎると却って扱いにくくなり、また、主ワイヤー１０が切断した場合の補修も面倒になる。そこで、ある程度以上の大型のダムの場合は、例えば５〜１０ユニット程度の丸太群を一つの単位としてこれを一群の主ワイヤー１０で固定することも可能である。
【００７０】
≪その他≫
ワイヤー１０，１３は岩石の衝突によって伸び勝手になるが、本実施形態のようにワイヤー１０，１３が複数のユニットに跨がる長さであると、岩石の衝突による伸びが吸収されるため、岩石の衝突による切断を防止又は抑制できる利点がある。
【００７１】
特に、本実施形態のようにワイヤー１０，１３をＵボルト１７で固定金具１２に押さえ固定すると、Ｕボルト１７が丸棒製であることによってワイヤー１０，１３がＵボルト１７と固定金具１２とに対して滑り移動し得るため、岩石の衝突に際してのワイヤー１０，１３の伸びをより確実ならしめることができる利点がある。
【００７２】
主ワイヤー１０は、水平状に張ることに代えて又はこれに加えてＸ字状に張ることも可能である。また、袖部３の傾斜部の箇所では、ワイヤー１０，１３の端部を傾斜面４の側に回り込ませた状態にすることも可能である（この場合は、金具１２は袖部３の傾斜面４に固定することになる）。
【００７３】
固定金具１２を固定するアンカー部材としては例えばチャンネル材や山形鋼のような型鋼に固定することも可能であるが、岩石の衝突に際してアンカー部材が袖部３に対して突っ張り作用を果たすと好ましくない。この点、本実施形態のように支持部材１９として板材を使用すると、岩石の衝突によって簡単に曲がり変形するため、緩衝効果を損なわない利点がある（型鋼を使用する場合は、袖部３の壁面に対して傾斜した姿勢にすることにより、容易に曲がり変形するように配慮したら良い）。
【００７４】
主ワイヤー１０及び副ワイヤー１３は、Ｕ字釘等のファスナー類で丸太１４に固定してもよい。また、上下に隣合った丸太をカスガイで連結しても良い。
【００７５】
(2).第２〜第３実施形態（図11〜図12）
図１１に示すのは第２実施形態であり、この実施形態では、固定金具１２は後付けされる拡張式等のアンカー２４を介して袖部３に固定されている。スペーサ２５には固定金具１２を専用して既設のダムに付設する場合は、このような各種の後付け式アンカーを使用したら良い。なお、この例では丸太群９は３層（３列）に配置している。緩衝構造体７の厚さに応じて固定金具２５の数を調節したらよい。
【００７６】
図１２に示すのは台座６の別例でありる第３実施形態であり、この台座６は、アングル材等の型鋼で構成したフレーム２６に鋼板やエキスパンドメタル、ラス板等の台板２７を張った構造になっており、アンカー２４及びボルト２０によって主堰堤１の壁面に固定されている。緩衝構造体７を既設のダムに付設する場合、コンクリートの打設工事を伴うとコストが嵩むので、このような鋼製の台座６が好適であると言える。
【００７７】
(3).第４〜第５実施形態（図13〜図15）
図１３〜１４では保持手段の別例である第４実施形態を示している。図１３は平面図、図１４は図１３のXIV-XIV 視断面図である。この実施形態では、ワイヤー１０，１３を張るための手段しとしてアイボルト２８を使用しており、アイボルト２８を板状の固定金具１２にナット１８で固定している。
【００７８】
図１５はワイヤー１０，１３の固定手段としてフックボルト２９を使用した第５実施形態であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。この実施形態では、固定金具１２に一対の穴１６を空けてこれにフックボルト２９を挿通し、一つのナット１８で固定している。ナット１８は１個であるため作業能率はアップする。なお、図１４及び図１５の例とも、アイボルト２８及びフックボルト２９はアンカー部材に直接に取付けてもよい。
【００７９】
(4).第６実施形態（図16）
図１６は、保持手段としてネット３０を使用した第６実施形態を示している。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。なお、（Ｂ）では丸太群９と省略している。
【００８０】
ネット３０は押さえ部材３１を介して固定金具１２にボルト２０及びナット１８で固定されている。この場合は、押さえ部材３１の左右両端を平面視でカールさせることにより、衝撃作用時に応力が集中することを防止している。なお、ネット３０は樹脂製も使用可能であり、環境面や強度の面から金属製が好ましい。
【００８１】
(5).第７実施形態（図17）
図１７では第７実施形態を示している。（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視平面断面図である。この実施形態では、台座６から多数本の支柱３２を立設して、支柱３２と袖部３との間に丸太群９を寝かせせた状態で収納している。
【００８２】
支柱３２は水平方向に適当な間隔で多数本配置されており、また、上下適当な間隔で配置したステー部材３３を介して袖部３に固定されている。丸太群は岩石の衝突によって上方に飛散しないようにステー部材３３又は保持しておくのが好ましい。丸太群をワイヤーで縛っておくのも好適である。
【００８３】
(6).実証実験
本願発明者たちは、重錘落下装置を使用して木材の緩衝効果について実験を行った。その方法及び結果を図１８に示している。その内容は次の通りである。
【００８４】
≪実験方法≫
（Ａ）に示すように、ロードセルで支持された受け台に試料を載せて、上方から重錘を落として破壊の有無を視認で確認し、かつ、ロードセル（５００ＫＮ）にて伝播荷重を算出した。試料のコンクリートは３０ｃｍ四方で厚さ１４ｍｍのものを用いた。コンクリートは砂防ダム用として国土交通省で規定している性能に準じ、基準強度２１Ｎ／ｍｍ2 を満足するように製造した。
【００８５】
試料としては、緩衝層を備えていないもの（試料ａ）、木製緩衝層として厚さ６ｃｍに割った丸太を１層だけ並べたもの（試料ｂ）、試料ｂの割り丸太の上に更に直径６ｃｍの丸太群を交叉した姿勢に並べたもの（試料ｃ）の３種類を用意し、各試料について２回ずつ実験を行った。木製緩衝層の素材には杉の間伐材を使用した。
【００８６】
≪実験結果≫
破壊の有無を表したのが（Ｆ）に示す表である（空欄の部分では実験していない）。試料ａは２．８ｍ／ｓの荷重によって１個は破壊され、それ以上の荷重は悉く破壊されている。他方、試料ｂ，ｃは６．２ｍ／ｓまでは無傷であり、木材の緩衝効果が確認された。なお、衝突速度１０．０ｍ／ｓにおいて緩衝層が二層の場合よりも一層の場合が良好な結果になっているが、これは、コンクリート板の強度にバラツキがあるためと推測される。
【００８７】
（Ｇ）のグラフでは、衝突速度とロードセルに作用する最大荷重との関係を示している。木製緩衝層のない試料ａには、衝突速度に比例して大きな衝突エネルギーが作用している。
【００８８】
他方、木製緩衝層を備えた試料ｂ，ｃは、荷重の絶対値が著しく小さいのみならず、衝突エネルギーの増大率に比べて荷重の増加率はきわめて僅かであり、このことから木製緩衝層が高い緩衝効果を備えていることが分かる。また、木製緩衝層の厚さが厚くなると緩衝効果も高くなることが把握できる。
【００８９】
(7).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、保持手段としてはワイヤーやネットの他にも棒鋼や線材（番線）、鎖等の各種のものを使用できる。また、ワイヤーを張る場合、実施形態のような固定金具を使用せずに、ダムの袖部等の壁面にアイボルトを埋設又はアンカーにて固定し、このアイボルトにワイヤーを通すといったことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】砂防ダムを上流側から見た正面図である。
【図２】図１のII−II視断面図である。
【図３】図２の部分的な拡大図である。
【図４】左岸側の緩衝構造体を上流側から見た正面図である。
【図５】図４のV-V 視断面図である。
【図６】図５のVI−VI視断面図である。
【図７】固定金具の斜視図である。
【図８】図８は受け材の平面図である。
【図９】図４の矢印IXで示す部分の平面図である。
【図１０】図９のX-X 視断面図である。
【図１１】第２実施形態を示す図である。
【図１２】第３実施形態を示す図である。
【図１３】第４実施形態の平面図である。
【図１４】図１３のXIV-XIV 視断面図である。
【図１５】第５実施形態の平面図である。
【図１６】第６実施形態の平面図である。
【図１７】第７実施形態の平面図である。
【図１８】実験方法及び結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  主堰堤
３  袖部
６  台座
７  緩衝構造体
８  木製型枠
９  丸太群
１０  主ワイヤー
１１  ユニット
１２  固定金具
１３  副ワイヤー
１７  Ｕボルト
【図１】
2005325656.tif 000003
【図２】
2005325656.tif 000004
【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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