(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンクリートピアを並べて建て、隣り合うコンクリートピアの間を開口部に形成したコンクリート製透過型ダムの前記開口部に、同開口部を閉鎖可能な形状、大きさの鋼製ゲートが、開口部を形成するコンクリートピアへヒンジ部により回転可能に取り付けられており、前記鋼製ゲートは、平常時は中小の出水に伴う土砂を開口部から下流へ流出させる開度に開かれてその位置が固定されており、土石流発生時にはその土石流エネルギーで固定を解かれた鋼製ゲートが閉鎖方向へ回転して開口部を閉鎖する構成とされていることを特徴とする、ゲート式土石流対策ダム。
【請求項２】
鋼製ゲートの平常時の開度位置は、土石流発生時にその土石流エネルギーで破壊される強度の止めピンをヒンジ部の相対的に回転するブラケット間に差して回転不能に固定されており、土石流発生時の土石流エネルギーで前記止めピンが破壊されると閉鎖方向へ回転した鋼製ゲートで開口部が閉鎖されることを特徴とする、請求項１に記載したゲート式土石流対策ダム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、透過型構造の土石流対策ダムに関し、平常時はその開口部を開けているが、土石流発生時には土石流エネルギーにより鋼製ゲートが開口部を閉じて土石流対策の実効をあらしめるゲート式土石流対策ダムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、透過型構造の土石流対策ダムは多く採用実施されている。透過型の土石流対策ダムは、鋼構造の鋼製スリットダム（例えば特公平４−６４３６６号、特公平４−６５９２８号公報記載の発明など参照）と、コンクリート製のスリットダムなどに大別される。
【０００３】
もっとも前記コンクリート製の透過型土石流対策ダムは、スリットの開口面積が大きいものが多く、しかも下流に近い場所に設置されていることが多いので、土石流発生時の対策機能と実効性を疑問視されている。
【０００４】
そこで、コンクリート製の透過型ダムにおけるスリット（開口部）に、鋼構造の土砂、砂礫流出抑制部材を設置した半透過型構造の土石流対策ダムも開発されている（例えば特開平１１−５０４３５号公報記載の発明など参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンクリート製透過型土石流対策ダムは、スリットの開口面積が大きいが故に、土石流が発生した場合に、災害の原因となる巨礫や多量の土砂を確実に捕捉し堆積させる機能に疑問の点を否めなかった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、コンクリート製透過型ダムの開口部を、平常時は鋼製ゲートが一定の開度に開いた状態を保ち、中小の出水時の土砂は下流へスムーズに流出させて開口での堆積（閉塞）を防ぐが、一旦土石流が発生したときは、その土石流エネルギーを利用して鋼製ゲートで開口部を閉鎖させ、災害の原因となる巨礫や多量の土砂を確実に捕捉して堆積させ、下流の被害を防ぐゲート式土石流対策ダムを提供することである。
【０００７】
本発明の次の目的は、鋼製ゲートが土石流エネルギー（衝撃力）によって多少の変形を生じても、災害の原因となる巨礫や多量の土砂を確実に捕捉して堆積させる機能までは失なわず、土石流対策の実効性と信頼性が高いゲート式土石流対策ダムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るゲート式土石流対策ダムは、
複数のコンクリートピア１、１…を並べて建て、隣り合うコンクリートピア１、１の間を開口部２に形成したコンクリート製透過型ダムの前記開口部２に、同開口部２を閉鎖可能な形状、大きさの鋼製ゲート３が、開口部２を形成するコンクリートピア１へヒンジ部４により回転可能に取り付けており、前記鋼製ゲート３は、平常時は中小の出水に伴う土砂を下流へ流出させる開度αに開かれてその位置が固定されており、土石流発生時にはその土石流エネルギーで固定を解かれた鋼製ゲート３が回転して開口部２を閉鎖する構成とされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載したゲート式土石流対策ダムにおいて、
鋼製ゲート３の平常時の開度αの位置は、土石流発生時にその土石流エネルギーで破壊される強度の止めピン３０をヒンジ部４の相対的に回転するブラケット２１，２２間へ差して回転不能に固定されており、土石流発生時の土石流エネルギーで前記止めピン３０が破壊されると回転した鋼製ゲート３で開口部２が閉鎖されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態及び実施例】
図１と図２は、請求項１、２に記載した発明に係るゲート式土石流対策ダムの実施形態を概念的に示している。
【００１１】
コンクリート製透過型ダムの通例として、渓谷を横切る配置で複数のコンクリートピア１…（又はアバットメント）を間隔をあけて並べて建て、各コンクリートピア１、１の間が、一例として縦×横が３ｍ×６ｍ位大きさのスリット状（矩形状）の開口部２…に形成されている。そして、前記の各開口部２に、同開口部２を閉鎖可能な大きさ、形状の鋼製ゲート３が、開口部２を形成する一方のコンクリートピア１の上流側に、ヒンジ部４で回転可能に取り付けられている。
【００１２】
但し、本発明の特徴として、平常時の鋼製ゲート３は、図１に例示したように、中小の出水に伴う土砂をスムーズに下流へ流出させる開度α（開度αは一例として４５゜）に開かれ、その開度αの位置が固定されている。そして、土石流発生時には、その土石流エネルギーで前記固定を解かれ、回転した鋼製ゲート３が開口部２を閉鎖する構成とされている（請求項１記載の発明）。
【００１３】
したがって、このゲート式土石流対策ダムの場合は、中小の出水に伴う土砂や礫類はスムーズに下流に流出して堆積（閉塞）を生じないし、また、当該ダムや渓谷の管理、補修を担当する人たちの通行を容易なさしめる。そして、ひとたび危険な土石流が発生した時には、その土石流エネルギーで前記開度位置の固定が解かれ、開口部２を鋼製ゲート３が閉鎖して、災害の原因となる巨礫や多量の土砂を確実に捕捉して堆積させ、下流の被害を防ぐのである。
【００１４】
即ち、本発明は、数１０年に一度ぐらいの予測し難い自然災害に備えて、直接の対策対象である土石流の自然エネルギーを利用して鋼製ゲート３で開口部２を閉鎖し、下流の被害を防ぐことに実効をあらしめる点に特徴を有する。したがって、センサーなどによる自動制御に必要なエネルギーの供給を期待できず、災害の危険を予知しても監視員などはもはや近づけず、手の打ちようがない奥深い渓谷の土石流対策ダムという特殊条件に対しての有効性が極めて高いのである。
【００１５】
図１と図２は、１個の開口部２を２個の鋼製ゲート３、３が共同して開閉する所謂観音開き形式の実施形態を示す。つまり、開口部２の中間位置に鋼製ゲート３の閉鎖位置を規定するストッパ５（コンクリートピア）を設けた構成を示しているが、この例の限りではない。１個の開口部２を１個の鋼製ゲート３で開閉する所謂片開き形式の場合にも全く同様に実施できる。
【００１６】
図３と図４には、一例として丸鋼管で製作した鋼製ゲート３の実施形態を示している。土石流エネルギーを受けてもゲートの機能を失わないように、肉厚が９mm、外径が４００mm程度の丸鋼管をゲート用部材に工場加工し、現場へ搬入した後に、各フランジ継手６の位置をボルト接合して強固な剛構造の鋼製ゲート３に組み立てて使用する。一側の縦支柱３ａの上下に、上側ヒンジ部４Ａ、及び下側ヒンジ部４Ｂが設けられており、該上下のヒンジ部４Ａ、４Ｂによりコンクリートピア１へ回転可能（開口部２を開閉可能）に取り付けられている。
【００１７】
鋼製ゲート３を一定の開度αに開いた位置に固定する手段には、例えば（１）鋼製ゲート３の回転先端側へ止着した引き綱（ワイヤー）を上流側へ配設してその上流端を地面等へ固定（アンカー）する手法、（２）鋼製ゲート３の回転先端側から直下の地面へ位置決め用の杭を打つ手法、（３）鋼製ゲートとコンクリートピアとの間に控え材（ステー）を設置する手法などが種々考えられる。
【００１８】
上述したように中小の出水に伴う土砂をスムーズに下流に流出させる開度αに開いた位置で鋼製ゲート３を固定でき、土石流発生時にはその土石流エネルギーで固定状態を解かれ（一種の破壊現象）、鋼製ゲート３の回転を許して開口部２を閉鎖せしめる構造である限り、固定手段としては上記（１）〜（３）のいずれの手法でも選択して実施できる。
【００１９】
ただし、図５以下には、鋼製ゲート３の平常時の開度αの位置を、土石流発生時にその土石流のエネルギーで剪断破壊される強度の止めピンでヒンジ部を回転不能に固定する手法（請求項２記載の発明）を採用した実施形態を示している。
【００２０】
図５、６は上側ヒンジ部４Ａの構造を示し、図７、８には下側ヒンジ部４Ｂの構造を示している。
【００２１】
図５、６に示した上側ヒンジ部４Ａは、鋼製ゲート３の縦支柱３ａの側面へ固定した上下のブラケット８、８に、球形頭部９ａを有する回転軸９の上半部へ上方から吊り込む形態の箱型スラスト軸受１０が取り付けられている。前記の球形頭部９ａには、球形の軸受メタル１１が装着されている。
【００２２】
回転軸９は、主としてその下半部が、取付板１２と一体をなす上下のブラケット１３、１３へ設置した軸受メタル１４、１５により、ラジアル荷重及びスラスト荷重の双方を負担する構造で支持されている。前記取付板１２が、コンクリートピア１の上流側面に、複数のアンカーボルト１６で強固に取付け固定されている。
【００２３】
図７、８に示した下側ヒンジ部４Ｂは、取付板２０に上下２枚のフランジ２１、２１が設けられ、回転軸２４の上下が前記２枚のフランジ２１、２１にて両端支持されている。
【００２４】
一方、鋼製ゲート３の縦支柱３ａの側面に、上下のブラケット２２、２２によって軸受筒２３が取り付けられている。この軸受筒２３が、前記上下のフランジ２１、２１の間へ横方向から挿入され、前記回転軸２を垂直に共通に差して止めた構成とされている。前記軸受筒２３の内周面に軸受メタル２５が装着されている。前記フランジ２１へ垂直に差した回転軸２４は、その上端部へ水平方向に差したカンザシ２６により回転軸２４の抜け止めが行われている。前記取付板２０が、コンクリートピア１の上流側面に、複数のアンカーボルト１６で強固に取付け固定されている。
【００２５】
上記した構成の下側ヒンジ部４Ｂにおいて、相対的に回転する関係にある、取付板２０の上下のフランジ２１、２１と、鋼製ゲート３の縦支柱３ａの側面へ固定した上下のブラケット２２、２２との間へ共通に上下方向に貫通する止めピン３０を差して、鋼製ゲート３の上記開度αの位置が固定されている。
【００２６】
したがって、止めピン３０の横断面積の大きさは、上述したように、中小の出水時に伴う土砂のエネルギーによっては決して破壊されずに鋼製ゲート３を回転不能の固定状態に保ち、土石流発生時には、その土石流エネルギーで前記止めピン３０が剪断破壊されて前記の固定を解き、鋼製ゲート３を閉鎖方向へ回転させて開口部２を鋼製ゲート３で閉鎖する設計で製作し実施されている。
【００２７】
【本発明が奏する効果】
請求項１、２記載の発明に係るゲート式土石流対策ダムは、コンクリート製透過型ダムの開口部２を、平常時は鋼製ゲート３が一定の開度αに開いた位置を保ち、中小の出水時の土砂を下流へスムーズに流出させて開口での堆積（閉塞）を防ぐ。そして、一旦土石流が発生したときは、その土石流エネルギーを利用して前記鋼製ゲート３の開度位置の固定が解除され、回転した鋼製ゲート３が開口部２を閉鎖させ、災害の原因となる巨礫や多量の土砂を確実に捕捉して堆積させ、下流の被害を防ぐので、自然災害に備える防災設備として極めて理想的である。
【００２８】
鋼製ゲート３は土石流のエネルギー（衝撃力）によって多少の変形を生じても、回転した鋼製ゲートが開口部２を閉鎖するので、下流で災害の原因となる巨礫や多量の土砂を確実に捕捉して堆積させる機能までは失なわないから、信頼性の高い土石流対策ダムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るゲート式土石流対策ダムの平面図である。
【図２】  図１の立面図である。
【図３】  鋼製ゲートの平面図である。
【図４】  鋼製ゲートの正面図である。
【図５】  上側ヒンジ部の詳細図である。
【図６】  図５の平面図である。
【図７】  下側ヒンジ部の詳細図である。
【図８】  図７の平面図である。
【符号の説明】
２      開口部
３      鋼製ゲート
３０    止めピン
４（４Ａ、４Ｂ）  ヒンジ部
【図１】
0004189939.tif 000002
【図２】
0004189939.tif 000003
【図３】
0004189939.tif 000004
【図４】
0004189939.tif 000005
【図５】
0004189939.tif 000006
【図６】
0004189939.tif 000007
【図７】
0004189939.tif 000008
【図８】
0004189939.tif 000009