(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洪水時の巨礫の衝突エネルギーを吸収するための緩衝手段がダム本体の上流面に、前記ダム本体に対してブラケットを介して着脱自在に取り付けられ、前記ブラケットは、前記緩衝手段の下流面側に面して取り付けられ、上流面側には露出しておらず、前記緩衝手段は、縦方向に複数本に分割されていることを特徴とする透過型砂防ダム。
【請求項２】
洪水時の巨礫の衝突エネルギーを吸収するための緩衝手段がダム本体の上流面に、前記ダム本体に対してブラケットを介して着脱自在に取り付けられ、前記ブラケットは、前記緩衝手段の下流面側に面して取り付けられ、上流面側には露出しておらず、前記ブラケットは、弾性緩衝材を介して前記ダム本体に取り付けられていることを特徴とする透過型砂防ダム。
【請求項３】
前記緩衝手段は、複数本に分割されていることを特徴とする、請求項２記載の透過型砂防ダム。
【請求項４】
前記ダム本体は、基礎コンクリート上または地盤上に固定された鋼製支柱と、前記支柱間に固定された鋼製梁材とからなることを特徴とする、請求項１から３のうちの何れか１つに記載の透過型砂防ダム。
【請求項５】
前記緩衝手段は、その水平断面形状が閉断面である部材からなっていることを特徴とする、請求項１から４のうちの何れか１つに記載の透過型砂防ダム。
【請求項６】
前記緩衝手段は、円筒状鋼管からなっていることを特徴とする、請求項１から５のうちの何れか１つに記載された透過型砂防ダム。
【請求項７】
前記緩衝手段は、半円筒状鋼管からなっていることを特徴とする、請求項１から６のうちの何れか１つに記載された透過型砂防ダム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、透過型砂防ダム、特に、洪水時の巨礫の衝突によりダム本体が受ける衝突エネルギーを緩衝手段により緩衝して、ダム本体が受ける外力を軽減し、かくして、ダム本体の経済的設計を可能とし、しかも、損傷した緩衝手段を容易に交換できる透過型砂防ダムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透過型砂防ダムは、大洪水と土石流を阻止し、平常時および中小洪水時には土砂を下流側に流下させて、計画的にダムの空容量を確保し、且つ、自然の摂理に合致する等、土砂を流下させない不透過型ダムにはない利点を有している。
【０００３】
代表的な透過型砂防ダムには、図１６の斜視図で示される格子型鋼製砂防ダムと、図１７の斜視図で示されるスリット型鋼製砂防ダムと、図１８の斜視図で示されるスリット型コンクリート製砂防ダムとがある。
【０００４】
格子型鋼製砂防ダムは、開口が鉛直方向と水平方向に仕切られているものであり、スリット型ダムは、鉛直方向に開口しているものである。鋼製の透過型砂防ダムの一例としては、基礎コンクリート１と、基礎コンクリート１上（または地盤上）に固定された鋼管製柱材２と、柱材２間に固定された鋼管製梁材３とからなっており、格子型鋼製砂防ダムの場合は、鋼管製斜材４がある。柱材２と梁材３または斜材４とにより構成されている骨組は、鋼管製つなぎ梁材５により隣の骨組に連結されており、それぞれの部材端部は、互いにフランジ結合されている。なお、柱材、梁材、つなぎ梁材は、鋼管製とは限らず、他の鋼製材料、例えば、Ｈ形鋼等の形鋼材の場合もある。
【０００５】
上述した、鋼製透過型砂防ダムにおいて、洪水時の巨礫の衝突エネルギーは、以下のようにして吸収される。
（１）巨礫の衝突点における鋼管の塑性凹み変形エネルギーに変換。
（２）巨礫が衝突した部材の梁としての塑性変形エネルギーに変換。
（３）ダム本体の塑性変形エネルギーに変換。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
洪水時の巨礫の衝突による鋼管製部材およびダム本体の塑性変形により、砂防ダムとしての機能が低下したような場合には、損傷部分を新たな部材と交換するか、損傷部分を補強する必要があった。しかしながら、この作業には、多大な困難と費用を要する。
【０００７】
従って、この発明の目的は、洪水時の巨礫の衝突によりダム本体が受ける衝突エネルギーを緩衝手段により緩衝して、ダム本体が受ける外力を軽減し、かくして、ダム本体の経済的設計を可能とし、しかも、損傷した緩衝手段を容易に交換できる透過型砂防ダムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、洪水時の巨礫の衝突エネルギーを吸収するための緩衝手段がダム本体の上流面に、前記ダム本体に対してブラケットを介して着脱自在に取り付けられ、前記ブラケットは、前記緩衝手段の下流面側に面して取り付けられ、上流面側には露出しておらず、前記緩衝手段は、縦方向に複数本に分割されていることに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、洪水時の巨礫の衝突エネルギーを吸収するための緩衝手段がダム本体の上流面に、前記ダム本体に対してブラケットを介して着脱自在に取り付けられ、前記ブラケットは、前記緩衝手段の下流面側に面して取り付けられ、上流面側には露出しておらず、前記ブラケットは、弾性緩衝材を介して前記ダム本体に取り付けられていることに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記緩衝手段は、複数本に分割されていることに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のうちの何れか１つに記載の発明において、 前記ダム本体は、基礎コンクリート上または地盤上に固定された鋼製支柱と、前記支柱間に固定された鋼製梁材とからなることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のうちの何れか１つに記載の発明において、前記緩衝手段は、その水平断面形状が閉断面である部材からなっていることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のうちの何れか１つに記載された発明において、前記緩衝手段は、円筒状鋼管からなっていることに特徴を有し、請求項７記載の発明は、請求項１から６のうちの何れか１つに記載された発明において、前記緩衝手段は、半円筒状鋼管からなっていることに特徴を有するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の、透過型砂防ダムの一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、この発明の透過型砂防ダムを示す側面図、図２は、図１の透過型砂防ダムを上流側から見た正面図、図３は、この発明の透過型砂防ダムの別の結合エレメントを示す断面図、図４は、図１のＡ−Ａ線断面図、図５は、別の緩衝手段を示す断面図、図６は、更に別の緩衝手段を示す断面図、図７は、別の方法により柱材に固定した緩衝手段を示す断面図、図８は、結合エレメントに固定した緩衝手段を示す断面図、図９は、結合エレメントに固定した緩衝手段を示す部分側面図、図１０は、別の方法により結合エレメントに固定した緩衝手段を示す断面図、図１１は、別の方法により結合エレメントに固定した緩衝手段を示す部分側面図、図１２は、分割した緩衝手段を設けた、この発明の透過型砂防ダムを示す部分側面図、図１３は、この発明の別の透過型砂防ダムを示す側面図、図１４は、この発明の更に別の透過型砂防ダムを示す斜視図、図１５は、この発明の更に別の透過型砂防ダムを示す側面図である。
【００１６】
図１から図１５において、１は、基礎コンクリート、６は、基礎コンクリート１上に固定された鋼管製柱材である。なお、６Ａは、上流側柱材を示す。７は、柱材６間に固定された鋼管製梁材である。梁材７は、それぞれ鋼管によって構成された水平梁材７Ａと傾斜梁材７Ｂとつなぎ梁材７Ｃとから構成されている。８は、柱材６と梁材７とを互いに結合するための鋼製箱状結合エレメントであり、内部にコンクリート９が充填されている。なお、８Ａは、上流側の結合エレメントを示す。結合エレメント８は、多面体の箱状部材からなり、箱状部材の各面に柱材６と梁材７の結合端部が、以下のようにして結合されている。
【００１７】
なお、柱材６および梁材７（水平梁材７Ａ、傾斜梁材７Ｂ、つなぎ梁材７Ｃ）は、断面円形や断面角形の鋼管以外にＨ形鋼等の形鋼であっても良い。
【００１８】
柱材６および梁材７の結合端部は、箱状結合エレメント８の壁面を貫通してコンクリート９に埋設され、そして、柱材６および梁材７の各々の軸芯（ｌ）は、図１および図２に示すように、結合エレメント８内の一点（Ｏ）に集中している。なお、柱材６および梁材７の端部外面に鋼板１０を固定すれば、骨組の建方が容易に行える。
【００１９】
このように、柱材６および梁材７の各々の軸芯（ｌ）を、箱状結合エレメント８内の一点（Ｏ）に集中させることによって、力の伝達が明解且つ簡潔になり、かくして、合理的で経済的なダム設計が可能となる。しかも、結合エレメント８と柱材６および梁材７との結合にフランジ結合を用いないことによって、骨組の製作および現物による架設が容易となる。
【００２０】
なお、図１に示すように、頂部の結合エレメント８は、経済上、必ずしも軸芯を一致させない構造にしても良い。勿論、図中、二点鎖線で示すように、軸芯を一致させても良い。
【００２１】
図３に示すように、結合エレメント８は、それぞれ鋼板からなるフランジ材１１とウェブ材１２と補強材１３とによって構成し、結合エレメント８と柱材６および梁材７とをフランジ結合しても良い。
【００２２】
１４は、ダム本体の上流側の柱材６Ａの前面にブラケット１５を介してボルト１６により着脱自在に取り付けられた緩衝手段である。緩衝手段１４に巨礫が衝突すると緩衝手段１４が凹み変形する。これにより、衝突エネルギーが吸収されて、ダム本体の塑性変形が阻止あるいは軽減される。
【００２３】
緩衝手段１４は、図４に示すような円筒状鋼管、あるいは、図５に示すような半筒状鋼管等からなっているが、この形状以外の例えば、角筒状鋼管等であっても良い。また、分割構造のものでも良い。即ち、その水平断面形状が閉断面であれば良い。なお、これは柱材６Ａに取り付け、その結果、組み合わせたことにより閉断面となる場合も含む。緩衝手段１４は、図６に示すように、一本の柱材６Ａに対して、複数本取り付けても良い。また、図７に示すように、緩衝手段１４をゴム等の弾性緩衝材１７を介して柱材６Ａに取り付けても良い。この場合、弾性緩衝材１７は、ブラケット１５間に挟まれている。
【００２４】
また、緩衝手段１４は、上述のように柱材６Ａに取り付ける以外に、図８および図９に示すように、上流側の結合エレメント８Ａにブラケット１５を介してボルト１６により着脱自在に取り付けても良い。緩衝手段１４を結合エレメント８Ａに取り付けると、衝突エネルギーの伝達、分散がよりスムーズに行われる。この場合も、図１０および図１１に示すように、ブラケット１５と結合エレメント８Ａとの間にゴム等の弾性緩衝材１７を挟み込んでも良い。
【００２５】
更に、緩衝手段１４は、図１２に示すように、複数本に分割しても良い。緩衝手段１４を複数本に分割すると、次のような利点がある。即ち、緩衝手段１４が一本物であると、緩衝手段１４が部分的に損傷した場合であっても一本の緩衝手段をそっくり新たなものと交換する必要があり、無駄であるが、複数本に分割すれば、損傷した緩衝手段のみの交換が可能となり、経済的である。
【００２６】
以上は、柱材６および梁材７の軸芯が結合エレメント８内の一点に集中する構造のダム本体に緩衝手段１４を取り付けた格子型鋼製砂防ダムであるが、図１３に示すように、柱材６および梁材７の軸芯が一点に集中しない図１６の従来の格子型鋼製砂防ダム本体に緩衝手段１４を取り付けても良い。また、図１４に示すように、図１７のスリット型鋼製砂防ダム本体に緩衝手段１４を取り付けても良く、更に、図１５に示すように、スリット型コンクリート製砂防ダム本体に緩衝手段１４を取り付けても良い。
【００２７】
何れの場合も、緩衝手段１４に巨礫が衝突すると緩衝手段１４が凹み変形する。これにより、衝突エネルギーが吸収されて、ダム本体の塑性変形が阻止あるいは軽減される。損傷した緩衝手段１４は、ボルト１６を緩めることにより新たなものと簡単に交換できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、洪水時の巨礫の衝突エネルギーを吸収するための緩衝手段を、ダム本体の上流面にダム本体に対して着脱自在に取り付けることによって、洪水時の巨礫の衝突によりダム本体が受ける衝突エネルギーを緩衝手段により緩衝して、ダム本体が受ける外力を軽減し、かくして、ダム本体の経済的設計を可能とし、しかも、損傷した緩衝手段を容易に交換できるといった有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の透過型砂防ダムを示す側面図である。
【図２】図１の透過型砂防ダムを上流側から見た正面図である。
【図３】この発明の透過型砂防ダムの別の結合エレメントを示す断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】別の緩衝手段を示す断面図である。
【図６】更に別の緩衝手段を示す断面図である。
【図７】別の方法により柱材に固定した緩衝手段を示す断面図である。
【図８】結合エレメントに固定した緩衝手段を示す断面図である。
【図９】結合エレメントに固定した緩衝手段を示す部分側面図である。
【図１０】別の方法により結合エレメントに固定した緩衝手段を示す断面図である。
【図１１】別の方法により結合エレメントに固定した緩衝手段を示す部分側面図である。
【図１２】分割した緩衝手段を設けた、この発明の透過型砂防ダムを示す部分側面図である。
【図１３】この発明の別の透過型砂防ダムを示す側面図である。
【図１４】この発明の更に別の透過型砂防ダムを示す斜視図である。
【図１５】この発明の更に別の透過型砂防ダムを示す側面図である。
【図１６】格子型鋼製砂防ダムを示す斜視図である。
【図１７】スリット型鋼製砂防ダムを示す斜視図である。
【図１８】スリット型コンクリート製砂防ダムを示す斜視図である。
【符号の説明】
１：基礎コンクリート
２：柱材
３：梁材
４：斜材
５：つなぎ梁材
６：柱材
６Ａ：上流側梁材
７：梁材
７Ａ：水平梁材
７Ｂ：傾斜梁材
７Ｃ：つなぎ梁材
８：結合エレメント
８Ａ：上流側結合エレメント
９：コンクリート
１０：鋼板
１１：フランジ材
１２：ウェブ材
１３：補強材
１４：緩衝手段
１５：ブラケット
１６：ボルト
１７：弾性緩衝材
【図１】
0003946028.tif 000002
【図２】
0003946028.tif 000003
【図３】
0003946028.tif 000004
【図４】
0003946028.tif 000005
【図５】
0003946028.tif 000006
【図６】
0003946028.tif 000007
【図７】
0003946028.tif 000008
【図８】
0003946028.tif 000009
【図９】
0003946028.tif 000010
【図１０】
0003946028.tif 000011
【図１１】
0003946028.tif 000012
【図１２】
0003946028.tif 000013
【図１３】
0003946028.tif 000014
【図１４】
0003946028.tif 000015
【図１５】
0003946028.tif 000016
【図１６】
0003946028.tif 000017
【図１７】
0003946028.tif 000018
【図１８】
0003946028.tif 000019