(57)【要約】【課題】現場で容易に組み立てができ、かさばらず搬送に便利であり、軽量で良好な施工性を持つ、間伐材から加工及び組立てされた支柱と三角枠の２つのユニットにより構成された木製防雪構造物の提供を目的とする。【解決手段】間伐材丸棒をボルト及びナット等の連結具で接合して、それぞれ組み立てた三角枠と支柱部との２つのユニットにより構成され、斜面に打ち込んだ支柱部に設けた受け部に三角枠の頂点部分を落とし込み嵌合することで一体となるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間伐材丸棒をボルト及びナット等の連結具で接合して、それぞれ組み立てた三角枠と支柱部との２つのユニットにより構成され、斜面に打ち込んだ支柱部に設けた受け部に三角枠の頂点部分を落とし込み嵌合することで一体となることを特徴とする木製防雪構造物。
【請求項２】
支柱部の上部側部に短尺間伐材を連結接合して受け部を形成し、三角枠の頂点近傍に横架材を取り付けて形成した落とし込み部を嵌め込むことを特徴とする請求項１記載の木製防雪構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、間伐材丸棒を利用して組み立てたユニットを山腹斜面上で組み立て一体化させることにより、斜面上で滑動する積雪（積雪深２ｍ前後）を受け止めることができ、雪崩や植栽木の倒伏といった雪害を防止するのに優れた木製防雪構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防雪工事においては鋼製の構造物が使われてきたが、部材が重いため搬送、取り扱いが容易ではなく、また山腹上にコンクリート基礎を施工したうえで鋼材を固定する必要があるため、大がかりな施工を要した。
また、施工後は鋼材やコンクリートが周囲環境から際立つために景観を損なうという欠点もあった。
さらに施工時に植栽した苗木が成長し防雪機能を発揮するようになると、これらの構造物は不要になるがこれらの撤去は困難であるのが実情である。
【０００３】
間伐材を利用した雪崩防止のための補助構造物に関する技術が、平成１３年版森林土木木製構造物施工マニュアル，Ｐ２６４−２６５（非特許文献１）に開示されているが雪崩の防止に必要な強度は有していない。
また、特開２００３−４１５１８号公報（特許文献１）には、間伐材を利用した雪崩防止用吊枠が開示されているが、強度に必要な多くの部分は鋼管パイプが用いられていて構造も複雑な三角錐状である。
また、使用方法も傾斜面に吊置きするものである。
【０００４】
【非特許文献１】森林科学研究所：平成１３年版森林土木木製構造物施工マニュアル，新和印刷，Ｐ２６４−２６５
【特許文献１】特開２００３−４１５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、現場で容易に組み立てができ、かさばらず搬送に便利であり、軽量で良好な施工性を持つ、間伐材から加工及び組立てされた支柱と三角枠の２つのユニットにより構成された木製防雪構造物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の技術的要旨は、間伐材丸棒をボルト及びナット等の連結具で接合して、それぞれ組み立てた三角枠と支柱部との２つのユニットにより構成され、斜面に打ち込んだ支柱部に設けた受け部に三角枠の頂点部分を落とし込み嵌合することで一体となるようにした点である。
ここで間伐材丸棒とは、スギ等の間伐材を丸棒にしたものをいい、耐久性の観点からは防腐剤処理したものが良い。
【０００７】
ここで一体的に連結する方法としては、支柱部の上部側部に短尺間伐材を連結接合して受け部を形成し、三角枠の頂点近傍に横架材を取り付けて形成した落とし込み部を嵌め込む構造とするのが良い。
このように、三角枠と支柱部の２つのユニットの連結を嵌め込み方式にしたことにより、迅速な作業性と高い強度性能の両立が可能になった。
本発明においては、間伐材丸棒の接合を最小限の金物で、かつ簡単な構造にすべく次のような試験・評価及び調査を実施した。
図７に示すように、直径１０ｃｍの丸棒（長さ２ｍの丸棒材にＡＣＱ防腐薬剤を減圧加圧注入した後、１年間室内で保管したもの）と直径１０．５ｍｍのボルトを用いて試験体６体を得て、２面せん断の圧縮型、荷重速度を５ｍｍ／ｍｉｎとして接合部の負荷試験を行った。
実験での接合部の変位と荷重の関係を図８に示し、解析結果を図９（表１）に示す。
降伏荷重以降も緩やかに荷重は増加し、最後は丸棒で割裂破壊した。
接合強度の信頼率７５％の５％下限値は３３．８７ｋＮとなった。
実際の木製防雪構造物では荷重期間が１〜３月であること及びこの間は部材が湿潤状態であることが想定され、許容耐力を次式で算定した。
許容耐力＝［（５％下限値）／２（安全率）×２（長期）］×１．３（中長期）×２（個数）×２／３（湿潤状態）
その結果、表１に示すように許容耐力は１４．６８ｋＮと推定される。
【０００８】
一方、図１２に示すように標高約５００ｍの傾斜面約３５°の山腹に施工した木製構造物を利用して冬期間中の積雪荷重を連続測定した。
接合部への荷重は支柱にかかる鉛直荷重と見なして、これをロードセル及びデータロガーにより測定・記録した。その結果を図１０（グラフ）に示す。
その結果に基づいて図１１に示す最大積雪荷重時の荷重分布モデルにて解析すると、積雪荷重の最大値は支柱１４．２０ｋＮとなり、接合部の許容耐力１４．６８ｋＮ以下であることが確認された。
なお、係数は防雪工学ハンドブックを参考にした。
また、この積雪荷重から計算された三角枠部材にかかる曲げ応力に対して、使用する丸棒部材の許容曲げ応力度が安全となるように断面の大きさを予め決定する。
なお、この上記接合部の許容耐力及び三角枠部材にかかる曲げ応力に関する２つの設計項目は、設計積雪深に応じた積雪荷重を勘案して仕様を決定する必要がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、間伐材丸棒をボルト及びナットでそれぞれ組み立てた三角枠と支柱部との簡単な構成でありながら積雪荷重に耐えられるだけの充分な強度を有しているので、多雪地域での傾斜地における積雪の滑動を防止することができ、山腹での植栽木が成長阻害されるのを防ぐことができるとともに、景観を損なわず環境にも優しい。
また、本構造物による施工は勾配が３０°〜４５°の足場の悪い急斜面であっても簡便で迅速な施工が可能である。
特に、林業において用途展開が問題になっている間伐材を利用することができるのが特徴である。
植栽木が十分成長した後、使用木材は腐朽するので将来的に構造物の処理は問題とならない。
さらに、地元で産出された間伐材を丸棒加工した上で最寄りの山地で使用するため、資源を地域循環利用しており環境への負荷が小さく、今日の地球環境的な問題にも対応している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に三角枠１０の組立て図を示す。
三角枠１０は斜辺部を形成する丸棒１１、１２の頂点部１１ａ、１２ａを斜めに切断しボルト１とナット２で連結接合する。
次に底辺部を形成する丸棒１３をボルトとナットで連結接合する。
三角枠頂点は支柱２０との接合部１６（落とし込み嵌合部）を形成するため長さ５０ｃｍ程度の丸棒１４、１５を三角枠の両面にボルト及びナットで固定する。
また、図２に示すように支柱部２０は支柱２１の上部両側に２０〜３０ｃｍの短尺丸棒２２、２３を２本合わせボルト・ナットで固定し三角枠受け部２６を形成し、下部にも丸棒２４、２５をボルト・ナットで固定し、止木を形成する。
このように組み立てた支柱部２０と三角枠１０の２つのユニットをケーブルクレーンやモノレールによって山腹斜面の設置場所へと運搬する。
図３に示すように、設置個所において地面に先穴を開け、支柱をかけやで打ち込みながら立て、次に適当な角度で傾ける。
図４に示すように、三角枠の接地部分の位置をポール等を用いてつかんだ後、地山を堀込み、三角枠頂点を支柱に嵌め込み、杭３と番線４で地面に固定する。
このように組み立てた構造物等を、例えば図５に示すように積雪荷重の大きさに対して安全な間隔［積雪深２ｍでの設計例：水平間隔３ｍ、斜距離５〜２０ｍ（傾斜角に応じて変化）］で施工対象区域全体に原則としてチドリ状に配置する。
図６に示すように、必要に応じて本構造物の上下間に丸太柵工５を施工し、防雪効果を高めるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】三角枠の組立図を示す。
【図２】支柱部の斜視図を示す。
【図３】支柱部の立てる例を示す。
【図４】三角枠の据え付け例を示す。
【図５】施工地での本発明に係る防雪用木製三角枠の配置例を示す（平面図）。
【図６】施工地での本発明に係る防雪用木製三角枠の配置例を示す（側面図）。
【図７】接合部の強度試験条件を示す。
【図８】接合部の変位と荷重の試験結果を示す。
【図９】接合部の強度解析結果を示す。
【図１０】積雪荷重の調査結果を示す。
【図１１】荷重モデルを示す。
【図１２】積雪荷重の測定方法例を示す。
【符号の説明】
【００１２】
１    ボルト
２    ナット
３    地面固定用杭
４    連結線（番線）
５    丸太柵工
１０  三角枠
１１、１２、１３  三角枠を構成する丸棒
１４、１５        横架材
１６    落とし込み嵌合部
２０    支柱部
２１    支柱
２２、２３、２４、２５  短尺丸棒
【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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【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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