(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の砂防ダムの上流側に堆積した土砂を浚渫する第１工程と、
ワイヤソーなどの切断手段により前記砂防ダムのダム堤体を前記浚渫後の堆積土砂表面より上の位置に至る深さまで切込んで矩形状切断ブロックを形成する第２工程と、
前記矩形状切断ブロックをジャッキアップして、当該矩形状切断ブロックの下部に、前記ダム堤体を貫通する水抜き開口部を設け、この水抜き開口部より水を放流し、前記砂防ダム内の水位を低下させる第３工程と、
前記矩形状切断ブロックを除去して、前記ダム堤体に部分開口部を形成する第４工程とを含み、
前記第１から第４工程を順次繰り返すことにより、前記ダム堤体に所定の長さの開口部を形成することを特徴とする砂防ダムにおける開口部の形成方法。
【請求項２】
前記矩形状切断ブロックは、斜め分割線により、先細テーパ状のブロックと、逆テーパ状のブロックとの２ブロックに分断され、これらのブロックを交互にジャッキアップすることを特徴とする請求項１記載の開口部の形成方法。
【請求項３】
前記ダム堤体と前記矩形状ブロックとの間に相互に跨る一対のガイド孔を、前記ダム堤体のほぼ垂直方向に穿設し、前記ブロックをジャッキアップする際のガイド用のガイドロッドを、各ガイド孔内に挿入することを特徴とする請求項２記載の開口部の形成方法。
【請求項４】
前記開口部は、前記ダム堤体に所定の間隔を隔てて、３箇所以上設けられ、
一方側の２箇所に前記部分開口部を形成した後、残る１個所以上の開口部の予定位置周縁を仮締切りし、
前記部分開口部の下方に形成した前記水抜き開口部から水を放流しつつ、残る１個所以上の開口部の形成予定位置をドライ状態にして、
この開口部の形成予定個所に、前記部分開口部を設けることなく、所定の長さの開口部を形成することを特徴とする請求項１記載の砂防ダムにおける開口部の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砂防ダムにおける開口部の形成方法に関し、特に、既存の砂防ダムで内部に土砂が堆積している場合に、周辺に悪影響を及ぼすことなく開口部を形成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
砂防ダムの本来の目的は、鉄砲水などの急激な出水に伴う土砂流出を防止し、土石流災害などから河川の流域沿線を保護するためのものである。
【０００３】
ところが、最近では護岸などの発達により、砂防ダムの重要性が低下していて、ダム上流に堆積した土砂などによって、砂防ダムとしての機能が自由分に発揮されないものや、ヘドロ状の腐葉土の堆積による下流側の水質汚染や汚濁など、却ってその存在が環境に悪影響を及す場合などもある。
【０００４】
一方、最近では河川を淡水魚育成のための資源として見直す傾向にあるが、前述のごとき既存の砂防ダムを放置したままであると、今度は回遊性淡水魚の遡上障害となる。
【０００５】
そこで、河川流域漁業の振興およびこれに伴う漁獲量増産や、上流に作られる養魚場施設のためなどに、既存の砂防ダムに魚道用開口部を開けて、淡水魚類の遡上を可能にする方策が採られるようになってきた。
【０００６】
しかしながら、既存の砂防ダムに土砂が堆積している状態で魚道用開口部を形成する際には、以下に説明する課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、既存の砂防ダムにおいて、上流側に堆積された土砂をそのままの状態として開口部を形成してしまうと、一度に多量の堆積土砂が下流側に流れ、濁水の原因となるだけでなく、下流域における鱒、鮎などの漁業資源に大きな影響を与え、漁獲量の激減による漁業補償の問題などが起こる。
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、砂防ダムに溜った堆積土砂の下流側へ流出を避けつつ必要な開口部を形成することができる砂防ダムにおける開口部の形成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、既存の砂防ダムの上流側に堆積した土砂を浚渫する第１工程と、ワイヤソーなどの切断手段により前記砂防ダムのダム堤体を前記浚渫後の堆積土砂表面より上の位置に至る深さまで切込んで矩形状切断ブロックを形成する第２工程と、前記矩形状切断ブロックをジャッキアップして、当該矩形状切断ブロックの下部に、前記ダム堤体を貫通する水抜き開口部を設け、この水抜き開口部より水を放流し、前記砂防ダム内の水位を低下させる第３工程と、前記矩形状切断ブロックを除去して、前記ダム堤体に部分開口部を形成する第４工程とを含み、前記第１から第４工程を順次繰り返すことにより、前記ダム堤体に所定の長さの開口部を形成するようにした。
【０００９】
このように構成した本発明にかかる開口部の形成方法によれば、土砂の浚渫を行った後に、その上部側の水抜き開口部から水を放流し、さらに、浚渫と放流とを繰り返えして、部分開口部を下方に延長して、ダム堤体に所定の長さの開口部を形成するので、砂防ダムに堆積している土砂の下流側への流出を避けつつ、必要な開口部を形成することができる。
【００１０】
本発明の場合、前記矩形状切断ブロックは、斜め分割線により、先細テーパ状のブロックと、逆テーパ状のブロックとの２ブロックに分断され、これらのブロックを交互にジャッキアップすることができる。
【００１１】
この構成によれば、矩形状切断ブロックの競り合いを回避しつつ、円滑にジャッキアップすることができる。
【００１２】
また、本発明の場合、前記ダム堤体と前記矩形状ブロックとの間に相互に跨る一対のガイド孔を、前記ダム堤体のほぼ垂直方向に穿設し、前記ブロックをジャッキアップする際のガイド用のガイドロッドを、各ガイド孔内に挿入することができる。
【００１３】
この構成によれば、水流の圧力に抗して、ブロックを円滑にジャッキアップすることができる。
【００１４】
さらに、本発明の場合、前記開口部は、前記ダム堤体に所定の間隔を隔てて、３箇所以上設けられ、一方側の２箇所に前記部分開口部を形成した後、残る１個所以上の開口部の予定位置周縁を仮締切りし、前記部分開口部の下方に形成した前記水抜き開口部から水を放流しつつ、残る１個所以上の開口部の形成予定位置をドライ状態にして、この開口部の形成予定個所に、前記部分開口部を設けることなく、所定の長さの開口部を形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図８は本発明にかかる砂防ダムにおける開口部の形成方法の一実施例を示している。
【００１６】
これらの図に示した開口部の形成方法は、既存砂防ダムに魚道用の開口部を形成する際に本発明を適用した場合であり、各図には、いずれも正面図とそのＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線における断面を示している。
【００１７】
本実施例の開口部の形成方法は、
▲１▼．既存の砂防ダム１の上流側に堆積した土砂５を浚渫する第１工程と、
▲２▼．ワイヤソーなどの切断手段により砂防ダム１のダム堤体を浚渫後の堆積土砂５の表面より上の位置に至る深さまで切込んで矩形状切断ブロックＢを形成する第２工程と、
▲３▼．矩形状切断ブロックＢをジャッキアップして、当該矩形状切断ブロックＢ］の下部に、ダム堤体１を貫通する水抜き開口部Ｏを設け、この水抜き開口部Ｏより水を放流し、砂防ダム１内の水位を低下させる第３工程と、
▲４▼.矩形状切断ブロックＢを除去して、ダム堤体１に部分開口部Ｓ１を形成する第４工程とを含み、
▲５▼．これらの第１から第４工程を順次繰り返すことにより、部分開口部Ｓ１を順次下方に延長して、ダム堤体１に所定の長さの開口部Ｓを形成することを基本構成としている。
【００１８】
本実施例で開口部Ｓを形成しようとしている既存の砂防ダムは、図１に示すように、砂防ダム１の堤体が、中央に凹部が設けられたコンクリート製ダムであって、その中央下部にはやや大形の水抜き孔２および、その左右上下に小型の水抜き孔３、４が貫通形成され、角落し式のゲートなどにより、各水抜き孔２〜４を閉塞した構造になっている。
【００１９】
なお、図中符号（Ｒ）は右岸を、（Ｌ）は左岸を示す。また、破線で示す部分は、魚道用開口部Ｓの形成予定箇所を示し、これらの開口部Ｓは、各水抜き孔２、３、４の形成位置を通過して、その下方に到達するように、合計３カ所に形成する。
【００２０】
この既存砂防ダム１の施工前の状態を説明すると、当該ダム１の上流側には、概略ダム１の高さ分の土砂５が堆積し、水面ＷＬはダム１の中央部より若干高くなっていて、堤体１を溢流して下流側に放流されている。
【００２１】
この状態で、先ず各水抜き孔２，３，４を閉塞した状態で、上流側に堆積した土砂５をクラムシェルなどにより、所定の深さ位置まで土砂５を浚渫排除する（第１工程）。
【００２２】
このとき、左岸側では、ダム１の近傍まで浚渫し、その後、左岸上流側の堆積土砂５上に盛土６を施して足場を確保した上で、資材揚重と浚渫作業などを兼用するクローラクレーン７を盛土６の上部側に設置する。
【００２３】
次に、図２に示すように、予め地組みされた作業架台８を、中央および左岸（Ｌ）側のスリット形成予定位置上部にクレーン７で吊上げて設置する。
【００２４】
また、このとき左岸（Ｌ）側の上部水抜き孔３は鉄板などで閉塞する。さらに、左岸側にはブラケット足場９を複数段仮設する。次いで、作業架台８上にワイヤソー駆動装置１０を設置する。
【００２５】
そして、図３に示すように、スリット形成予定位置に、ダム１をほぼ水平に貫通するようなワイヤー通し孔を開口した後、ワイヤソーＷをこれら通し孔およびワイヤソー駆動装置１０間に掛け回し、ガイドによる左右両側および中央の鉛直切断と底部の水平切断を行い、矩形状切断ブロックＢを形成する（第２工程）。このときの切断深さは、浚渫された堆積土砂５の地表面ＥＬの若干上での水中切断が可能となる位置に設定する。
【００２６】
また、この作業と平行して切断ブロックＢのジャッキアップ用のアンカー鋼棒１１を、１ブロックに対して８本用意し、これらのアンカー鋼棒１１を各矩形状切断ブロックＢにそれぞれに挿通固定する。
【００２７】
次に、図４に示すように、作業架台８上にアンカー鋼棒１１に連結するジャッキ１２を配置し、切断ブロックＢをジャッキアップすることにより、矩形状切断ブロックＢの下部に、水位低下用の水抜き開口部Ｏをあけ、この水抜き開口部Ｏよりダム１内の水を放流し、ダム１内の背面水位を徐々に低下させる（第３工程）。
【００２８】
なお、この場合、水抜き開口部Ｏの断面積面積を大きくして、一度に開けると放流時に土砂を巻込んで濁水が発生するため、清流状態を保つべく、その開口度合をジャッキアップのリフト量により調整しながら放流する。
【００２９】
また、矩形状切断ブロックＢの切断形状と、そのジャッキアップの詳細手順については後述する。矩形状切断ブロックＢを引上げた状態で、そのまま保持し、ダム１の水位が低下したなら、図５に示すように、上流部の堆積土砂５をさらに浚渫し、この作業が完了したのなら、水抜き孔２、および４のゲートをあけ、さらに水位ＷＬを低下させる。
【００３０】
なお、本実施例の場合には、水抜き孔２が存在しているので、このような処置ができるが、水抜き孔２がない場合には、この工程は、必要としない。このようにして、ダム１内の水位が低下すると、その後、浚渫された土砂５の斜面に土嚢１５を積んでその流出を阻止する。
【００３１】
その後は、矩形状切断ブロックＢをジャッキダウンし、さらに切り分けて細分化し、クレーン６で順次吊上げ撤去することで、図６に示すように、中央および左岸（Ｌ）側の部分開口部Ｓ１が形成される。この場合、矩形状切断ブロックＢは、ジャッキダウンすることなく、そのまま上方にジッャキアップして除去することもできる（第４工程）。
また、この作業と平行して右岸（Ｒ）を浚渫し、浚渫完了後はドライ作業により、前記と同様なワイヤソーＷを用いた切断作業により順次切断しながら、この部分には、部分開口部Ｓ１を形成することなく、一度に所定長さの矩形状切断ブロックを形成し、これを除去することにより所定長さの開口部Ｓを完成させる。
【００３２】
次に図７に示すように、右岸（Ｒ）の仮締切りを撤去し、左岸（Ｌ）に土嚢１５を積んで仮締切りし、ドライ作業により、左岸側の部分開口部Ｓ１の下方に、連続して残りの部分を、前記と同様な作業手順により順次切断撤去して完全な長さの開口部Ｓを完成させる。
【００３３】
最後は、図８に示すように、中央を土嚢１５で仮締切りして左右の開口部Ｓから水を流し、ドライ作業により、中央部分の部分開口部Ｓ１の下方に、連続して残りの部分を、前記と同様な作業手順により順次切断撤去して完全な長さの開口部Ｓを完成させる。
【００３４】
図９は以上の砂防ダム１の完成状態を示すもので、ダム１の上流側と下流側水位ＷＬの落差は、開口部Ｓの底面高さに応じて極めて低いものとなり、魚類の遡上の妨げとならない程度の高さとなる。なお、図においては、開口部Ｓの底面は、下流側に向く傾斜勾配としているが、前記各開口部Ｓの底面を仕上げる段階で階段状の段差を設けても良い。
【００３５】
次に、前述した矩形状切断ブロックＢの切断形状、および、矩形状切断ブロックＢの詳細なジャッキアップ手順を図１０に基づいて説明する。
【００３６】
図１０（ａ）は、ワイヤソーＷにより切断が完了した状態の矩形状切断ブロックＢの上面図と側面図とを示している。本実施例の場合、矩形状切断ブロックＢは、左右の切断ブロックＢ１，Ｂ２に分断されている。
【００３７】
各ブロックＢ１，Ｂ２の垂直切断線Ｌ１と水平切断線Ｌ２との交点および中央の分割線Ｌ３と水平切断線Ｌ２の交点には、それぞれ予めワイヤソーＷの通し孔ＳＨが、堤体１を貫通するように穿設されている。
【００３８】
分割線Ｌ３は、垂直でなく、斜めに形成され、これによって左側ブロックＢ１を先細りのテーパ形状とし、右側ブロックＢ２を逆テーパとし、切断後のジャッキアップ作業の容易性を確保している。
【００３９】
また、両側の垂直切断線Ｌ１のほほ中央位置には、ダム１の堤体厚みの中央部分に位置するようにして、一対の円形のガイド孔ＧＨがほぼ垂直に穿設されている。
【００４０】
このガイド孔ＧＨは、ダム１の堤体と、切断線Ｌ，Ｌ２で堤体から離間された矩形状切断ブロックＢの左，右側ブロックＢ１，Ｂ２間に跨るように形成され、各ガイド孔ＧＨには、ジャッキアップする際のガイド用のガイドロッド１４が挿入されている。
【００４１】
ジャッキアップ用のアンカー鋼棒１１は、各ブロックＢ１，Ｂ２の四隅に４本ずつ埋設設置されている。このような矩形状切断ブロックＢをジャッキアップする際には、以下の手順で行われる。
【００４２】
すなわち、先ず、先細りのテーパ形状となっている左側ブロックＢ１を、アンカー鋼棒１１を介して、図示省略のジャッキにより、図１０（ｂ）に示すごとく、上方に引上げる。そして、この左側ブロックＢ１をある程度引上げたら、この位置に保持する。
【００４３】
この状態では、図１０（ｃ）に示すごとく、右側ブロックＢ２の引上げが可能となり、今度は、右側ブロックＢ２を、アンカー鋼棒１１を介して、図示省略のジャッキにより、上方に引上げる。
【００４４】
この時、右側ブロックＢ１は、左側ブロックＢ１と同じ位置まで引き上げ、その位置に保持する。このような交互ジャッキアップ操作を繰返し行うことにより、両ブロックＢ１，Ｂ２の引上げ作業が可能となり、その下部に所定の放流用の水抜き開口部Ｏを形成することができる。
【００４５】
本実施例で、矩形状切断ブロックＢを、先細りのテーパ形状と逆テーパ形状とに斜めの分割線Ｌ３で分断するのは、以下の理由による。すなわち、ワイヤソーにより切断線Ｌ，Ｌ２を形成して、矩形状のままでこれを上方に引上げようとすると、ワイヤソーＷにより形成される切断線Ｌ，Ｌ２は、その幅が十数ｍｍ程度で、比較的小さく、しかも、切削の進行に伴って、その幅が狭くなり、さらに、切削抵抗などの関係で、正確に垂直に形成することが難しいので、引上げる際に、切断面が競り合って、その引き上げが非常に困難になり、殆ど不可能になる。
【００４６】
ところが、矩形状切断ブロックＢを先細りのテーパ形状と逆テーパ形状とに斜めの分割線Ｌ３で分断すると、先細りテーパ形状のブロックＢ１を先に引き上げ、その後、交互にジャッキアップ操作を繰返してブロックＢ１，Ｂ２の引上げ作業を行うと、このような競り合いがなく円滑に引上げることができる。
【００４７】
この場合、左，右側ブロックＢ１，Ｂ２間に跨るように形成された各ガイド孔ＧＨには、ガイドロッド１４が挿入されているので、各ブロックＢ１，Ｂ２のジッャキアップが円滑に行える。
【００４８】
また、矩形状切断ブロックＢを上方に引上げる際には、ダム１内の水が下流側に流れようとして、これに伴う水圧が作用するが、この場合に、左，右側ブロックＢ１，Ｂ２間に跨るように形成された各ガイド孔ＧＨには、ガイドロッド１４が挿入されているので、この水圧に対抗して、各ブロックＢ１，Ｂ２を所定の位置および状態に保持することができ、その結果、容易に引上げ作業を行うことができる。
【００４９】
なお、上記実施例では、矩形状切断ブロックＢを形成する切断手段として、ワイヤソーＷを例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、例えば、円板状の刃物を用いる切断手段でもよく、また、これらを併用する切断手段であってもよい。
【００５０】
また、上記実施例では、２回の工程の繰り返しで、所定長さの開口部Ｓを形成する場合を例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、これ以上の回数を繰り返してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明方法では、堆積土砂の下流側への流出を防止しつつ魚道用開口部を形成することができるため、土砂流出による下流側への影響を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の最初の工程を示す説明図である。
【図２】図１に引続く次の工程を示す説明図である。
【図３】同次の工程を示す説明図である。
【図４】同次の工程を示す説明図である。
【図５】同次の工程を示す説明図である。
【図６】同次の工程を示す説明図である。
【図７】同次の工程を示す説明図である。
【図８】同最終工程を示す説明図である。
【図９】施工完成状態を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は切断ブロックの切断形状および引上げ手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１                砂防ダム
５                堆積土砂
７                クローラクレーン
ＷＬ              水面
８                作業架台
１０              ワイヤソー駆動装置
１２              ジャッキ
Ｗ                ワイヤソー
Ｓ１              部分開口部
Ｓ                開口部
Ｂ                矩形状切断ブロック
Ｂ１，Ｂ２        切断ブロック
【図１】
0003771816.tif 000002
【図２】
0003771816.tif 000003
【図３】
0003771816.tif 000004
【図４】
0003771816.tif 000005
【図５】
0003771816.tif 000006
【図６】
0003771816.tif 000007
【図７】
0003771816.tif 000008
【図８】
0003771816.tif 000009
【図９】
0003771816.tif 000010
【図１０】
0003771816.tif 000011