JP2566867B2 - 堰 堤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に堰堤に関し、特
に、急峻な地形の多い山間部や複雑な地形の多い丘陵地
帯縁辺部等において生じやすい土石流等の土砂災害や、
集中豪雨に起因する鉄砲水、中小河川の溢水等の水害か
ら集落を防護するのに好適な堰堤に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の堰堤は、大出力の水力発電や広
域に亘るかん漑事業のために設けられた大規模な堰堤と
は異なり、一般に、比較的小規模な構築物である。即
ち、該堰堤は、河川の上流域である急峻且つ複雑な地形
の多い山間部等において、既存の地形を可能な限り保全
した状態で、土砂災害を誘発するような大規模な土砂の
移動を抑制するために設けられるものである。該堰堤
は、設置するに際して、上記のように、既存の地形の大
規模な変更工事を伴わないのが一般的である。そのた
め、工事施行箇所へと通ずる道路が各種資材を搬入する
のに使用する道路として不適当であったり、工事施行箇
所がとりわけ急峻であったり、起伏に富んだ複雑な地形
であったり、或いは工事施行箇所及びその付近一帯の地
盤が軟弱地盤である等、工事施行に際して種々の悪条件
があっても、これらの悪条件の下で上記堰堤の構築が行
われることとなる。よって、各種作業工程において作業
能率の低下をきたすのみならず、作業従事者が極めて危
険な作業環境下で作業に従事しなければならないという
問題もあった。

【０００３】そこで、このような事情に鑑みて、従来よ
り上記堰堤に関する提案がなされ、該提案に係る堰堤が
実用に供されている。

【０００４】上記提案に係る堰堤は、主として現場に設
置されている鋼製続枠と、この鋼製続枠によって画定さ
れる収容空間部に、中詰材料として充填された玉石、砕
石等とから成るものである。上記構成において、鋼製続
枠は、柔軟な角形鋼管を材料とするフレーム（枠）やビ
ームと、グレーティングやその他の小部材から成るもの
であり、該鋼製続枠は、工場等において製作された後現
場に搬入された上記各部材にて所定の形状に組立てられ
る完全プレハブ構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
従来の堰堤では、前述した悪条件下において作業能率の
向上を図り、作業環境の危険度の低減を図ることが可能
となった。

【０００６】然るに、上記構成の堰堤は、コンクリート
打設や杭打等の基礎工が施されておらず、土石流による
土圧や軟弱地盤等に起因する外力等の負荷に対しては中
詰材料の重量を主とする堰堤の自重によって耐える構造
（所謂重力式）となっている。然も、鋼製続枠自体は重
量がそれほどないから、堰堤を大重量の構造物とするた
めにはどうしても堰堤自身の規模を大きくしなければな
らないこととなる。

【０００７】このように、堰堤の規模をある程度以上の
大きさにしなければならないとすると、現場の地形が複
雑な場合に、既存の地形の保全を図りつつ、既存の地形
その他の地理的、地質的諸条件に見合った形状、大きさ
の堰堤を構築することが非常に困難となる。

【０００８】従って本発明は、上記事情を考慮してなさ
れたもので、その目的は、堰堤を構築するための各種作
業工程において作業能率の向上を図ることができ、作業
環境の危険度の低減を図ることができ、且つ既存の地形
その他の地理的、地質的な諸条件に見合った形状、大き
さで構築が可能な構成の堰堤を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、所定の間隔で地面から地盤に向けて掘
削された複数の穴を充填すべく形成された複数の基礎杭
と、これら各々の基礎杭と一体的に構成され、これら各
々の基礎杭から夫々地上に突設せしめられた複数の地上
杭と、これら各々の地上杭が突設せしめられている領域
において、前記各々の地上杭間を連結することにより前
記各々の地上杭とともに複数の収容空間部を画定すべく
形成された複数の梁と、前記複数の収容空間部に充填さ
れる中詰材料と、を備え、前記複数の梁は地上に形成さ
れ、前記複数の基礎杭の地中部の長さは前記地上杭の長
さより大であり、前記各々の基礎杭、各々の地上杭及び
各々の梁は、いずれも、複数の鋼製深礎工法材を組付け
て成る型枠と、この型枠によって画定される内部空間に
形成された鉄筋コンクリートから成る構造体と、を有し
た構造物であり、前記中詰材料は、前記各構造物を設け
るに際して生じた砕石、栗石、或いは残土である構成と
した。

【００１０】

【作用】上記構成において、複数の地上杭は、地中に埋
設された状態にある複数の基礎杭と一体的に形成されて
各基礎杭から地上に突設せしめられており、然も、各々
の基礎杭と同様に鋼製深礎工法材を組付けて成る型枠
と、この型枠によって画定される内部空間に形成された
鉄筋コンクリートから成る構造体と、を有した構造物に
よって構成されているために、単に地上に設置されてい
るだけの構造物に比して極めて堅固であり、外力、例え
ば、土石流等によって生ずる土圧や流水による水圧等に
対する耐荷重性に優れている。即ち、各地上杭は、従来
技術に係る構造物とは異なり、自重だけではなく、構造
それ自体が外力に対して充分に耐え得るものとなってい
る。

【００１１】このように、基礎杭の地中部の長さを地上
杭の長さより大としたため、単独でも非常に堅固で耐荷
重性に優れた構造の各地上杭を用いて力学的に見て更に
耐荷重性に優れた構造物を実現するために、本発明で
は、上記各地上杭と同様な構造の複数の梁によって各地
上杭間を連結することとした。上記構造とすることによ
り、例えば土石流等の土圧や流水の水圧が外力として加
わっても、この外力に対して充分に耐えることができ
る。また、この複数の梁は、地上部分にのみ形成するの
で、充分な耐荷重性を有しつつ、しかも梁部分の下方は
地表を掘削する必要が無いので、工事費用の節減や工期
の短縮に効果がある。

【００１２】本発明では、上記構成に加えて更に、前記
各々の地上杭と前記各々の梁とによって画定される複数
の収容空間部に、基礎杭を始め、地上杭、梁等の各構造
物を設けるに際して生じた砕石、栗石、或いは残土等
を、中詰材料として充填することとしているので、単に
力学的に耐荷重性に優れた構造を有するに止まらず、従
来より用いられている自重を重くすることによって外力
に耐える方式（所謂、重力式と称される堰堤）の特長を
も兼ね備えた堰堤の実現が可能となった。

【００１３】なお、基礎杭を始め、地上杭、梁の型枠と
なる鋼製深礎工法材は、通常、運搬しやすい大きさと重
量に規格が定まっているから、運搬作業そのものに、堰
堤設置箇所の地形等、地理的条件の制約は殆どなく、作
業の危険度の低減も図れる。このように運搬しやすい複
数の鋼製深礎工法材を、深礎工法により、各穴の内壁面
に沿って組付けて型枠を形成し、この型枠によって画定
される内部空間に、鉄筋コンクリートから成る構造体を
形成することで、各基礎杭を形成することができる。各
地上杭及び各梁の形成工程についても、型枠形成作業に
おいて若干相違点（特に地上杭の場合、型枠を地中に形
成することはない）はあるものの、上記基礎杭の形成工
程と略同様である。各梁についても、地上杭と同様に、
地中に基礎と成る構造物を設置し、この基礎となる構造
物から立上げる構造とすることも可能である。そのう
え、所謂重力式のような規模の大きな構造物とする必要
がないために、現場の地形や地盤の強弱に見合った構造
物の設計が可能である。

【００１４】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例に從う堰堤の構
成を示した一部破断の側面図である。本発明の一実施例
に從う堰堤は、図１にて示すように、複数の基礎杭、即
ち、深礎杭１，３，５，７，９，１１，１３，１５と、
複数の地上杭１７，１９，２１，２３，２５，２７，２
９，３１と、複数の梁３２，３３，３５，３７，３９，
４１，４３，４５，４７，４９と、上述した複数の地上
杭１７〜３１と複数の梁３２〜４９とによって画定され
る複数の収容空間部（図２、図３において符号５０，５
１，５３で示す）内に、中詰材料として充填された多量
の砕石（或いは栗石）５５とから成るものである。な
お、図１では、図示の都合上、上述した複数の深礎杭、
複数の地上杭及び複数の梁のうち、符号１，３に係る深
礎杭、符号１７，１９に係る地上杭及び符号３２に係る
梁についてのみ掲載している。

【００１６】上記構成につき更に詳述すれば以下のよう
である。即ち、上述した各深礎杭１〜１５は、所定の間
隔で地面６５から地盤に向けて略垂直に掘削された、符
号５７，５９にて示すごとき複数の穴に設けられるもの
で、一般的な土木工事における工法の１つである深礎工
法に用いられる多量の鋼製深礎工法材６８を組付けて成
る型枠１ａ〜１５ａと、この型枠１ａ〜１５ａによって
画定される内部空間に形成された鉄筋コンクリートから
成る構造体（図２、符号１ｂ〜１５ｂにて示す）とを備
えた構造物である。各々の型枠１ａ〜１５ａは多量の鋼
製深礎工法材６８を深礎工法によって上記複数の穴（本
実施例では、符号５７，５９にて示すごとき穴は少なく
とも８箇所以上掘削されている）の内周面に沿って組付
けられて形成されるものである。本実施例では、本実施
例に従う堰堤の平面図である図２を参照して明らかなよ
うに、上記複数の穴の断面が円形状を呈しているため
に、各型枠１ａ〜１５ａは、円筒形状に組付けられてい
る。

【００１７】上述した鋼製深礎工法材６８としては、例
えば、ライナープレートやアングル深礎リングや鋼製セ
グメント、或いはコルゲートパイプ等が挙げられるが、
本実施例に従う深礎杭の型枠１ａ〜１５ａの形成に際し
ては、例えば、１枚当り２０〜３０Ｋｇ程度の重量で所
定の曲率で湾曲せしめられたライナープレートを採用す
ることとした。該ライナープレートは、特に、山間部に
おいて設置される基礎杭に好適な材料として用いられ
る。なお、各型枠１ａ〜１５ａ内の前記構造体１ｂ〜１
５ｂは、これら各型枠１ａ〜１５ａによって画定される
内部空間に配筋された複数の鉄筋材と、前記各型枠１ａ
〜１５ａと前記配筋された複数の鉄筋材との空隙部に充
填されたコンクリート材とによって円柱状に形成される
ものである（なお、符号６８については、図示の都合に
より１個の鋼製深礎工法材にのみ付すこととした）。

【００１８】上記各地上杭１７〜３１は、上述した各々
の深礎杭１〜１５と夫々一体的に構成され、これら各々
の深礎杭１〜１５の形成工程完了後に、これら各々の深
礎杭１〜１５から夫々地上に突設せしめられたもので、
上記各々の深礎杭１〜１５と同様な構成となっている。
即ち、上記各地上杭１７〜３１は、多量の鋼製深礎工法
材６８を組付けて成る型枠１７ａ〜３１ａと、この型枠
１７ａ〜３１ａによって画定される内部空間に形成され
た鉄筋コンクリートから成る構造体（図２、符号１７ｂ
〜３１ｂにて示す）とを備えた構造物である。各々の型
枠１７ａ〜３１ａは、前掲の図２及び既述の内容から明
らかなように、夫々円筒形状に形成されている。又、各
々の構造体１７ｂ〜３１ｂについても、各型枠１７ａ〜
３１ａが円筒形状に形成されているために、円柱状に形
成されることとなる。上述した鋼製深礎工法材６８に
は、上記深礎杭１〜１５におけると同様なライナープレ
ートが用いられている。

【００１９】上記各地上杭１７〜３１の型枠１７ａ〜３
１ａの側面部には、図示のごとく多数の水抜き穴６３が
開口しており、且つ防錆のために溶融亜鉛メッキが施さ
れている。（なお、符号６３については、図示の都合に
より１個の水抜き穴にのみ付すこととした）。又、上記
各地上杭１７〜３１の側面部と地面６５との接合部に
は、符号６７にて示すように、コンクリート材による仕
上げが施されている。更に、上記各地上杭１７〜３１の
上部には、符号５１にて示すように、所定厚さのコンク
リート材で天端仕上げが施されている。このコンクリー
ト材による天端仕上げは、後に、詳述するように、各梁
３２〜４９の上部にも、上記各地上杭１７〜３１におけ
ると同様な態様で施されている（なお、符号６８につい
ては、図示の都合により１個の鋼製深礎工法材にのみ付
すこととした）。

【００２０】上記梁３２〜４９は、各々の地上杭１７〜
３１が突設せしめられている領域において、前記各々の
地上杭１７〜３１間を連結することにより前記各々の地
上杭１７〜３１とともに、図２にて示すごとき複数の収
容空間部５０，５１，５３を画定すべく形成されるもの
である。即ち、上記各梁３２〜４９は、多量の鋼製深礎
工法材６８を組付けてなる型枠３２ａ〜４９ａと、この
型枠３２ａ〜４９ａによって画定される内部空間に形成
された鉄筋コンクリートから成る構造体（図２、符号３
２ｂ〜４９ｂにて示す）とを備えた構造物である。各々
の型枠３２ａ〜４９ａは、上部から見た形状が前掲の図
２にて示すような態様に形成されており、本実施例で
は、これら各々の型枠３２ａ〜４９ａを形成するのに使
用される鋼製深礎工法材６８には、ライナープレートの
直線材が使用されている。上記各鋼製深礎工法材６８
（即ち、ライナープレートの直線材）の重量も、１枚当
り２０〜３０Ｋｇ程度に設定されている。各々の構造体
３２ｂ〜４９ｂについても、各型枠３２ａ〜４９ａによ
って画定される内部空間に形成されるために、上部から
見た形状が各型枠３２ａ〜４９ａと同様に前掲の図２に
て示すような態様に形成されることとなる。

【００２１】上記各梁３２〜４９の型枠３２ａ〜４９ａ
の側面部には、図示のごとく多数の水抜き穴６３が開口
しており、且つ防錆のために溶融亜鉛メッキが施されて
いる（なお、符号６３については、図示の都合により１
個の水抜き穴にのみ付すこととした。）又、上記各梁３
２〜４９の側面部と地面６５との接合部にも、前述した
符号６７にて示したようなコンクリート材による仕上げ
が施されている（なお、上記各梁３２〜４９に対応する
符号６７については、図面が輻輳するので付していな
い）。更に、上記各梁３２〜４９の上部にも、符号５１
にて示すように、所定厚さのコンクリート材で天端仕上
げが施されている。このコンクリート材による天端仕上
げは、前述した各地上杭１７〜３１におけると同様な態
様で施されている（なお、符号６８については、図示の
都合により１個の鋼製深礎工法材にのみ付すこととし
た）。

【００２２】上記のごとき態様で形成された各深礎杭１
〜１５、各地上杭１７〜３１、各梁３２〜４９のうち、
各地上杭１７〜３１と各梁３２〜４９とによって、図２
にて示すように、略矩形状を呈する複数個の収容空間部
５０，５１，５３が画定される。

【００２３】このようにして画定された各収容空間部５
０，５１，５３に対し、前記各深礎杭１〜１５、各地上
杭１７〜３１、各梁３２〜４９を構築するに当って発生
した砕石、栗石、或いは残土等（本実施例では、砕石或
いは栗石とする）等が符号５５にて示すように中詰材料
として充填されている。

【００２４】本実施例に係る堰堤は、以上説明したごと
き各種工程を経て、図３にて示すごとき態様に組みつけ
られることと成る。なお、図３において、図１及び図２
にて示したものと同一物には同一符号を付している。

【００２５】上記構成において、各々の地上杭１７〜３
１は、地中に埋設された状態にある各々の深礎杭１〜１
５と一体的に形成されて各深礎杭１〜１５から地上６５
に突設せしめられており、然も、各々の深礎杭１〜１５
と同様に複数の鋼製深礎工法材６８を組付けて成る型枠
１７ａ〜３１ａと、これら型枠１７ａ〜３１ａによって
画定される内部空間に形成された鉄筋コンクリートから
成る構造体１７ｂ〜３１ｂと、を有した構造物によって
構成されている。そのため、従来におけるこの種の構造
物のように、単に地上に設置されているだけのものに比
して極めて堅固であり、外力、例えば、土石流等によっ
て生ずる土圧や流水により水圧等に対する耐荷重性に優
れている。即ち、各地上杭１７〜３１は、自重ではな
く、構造それ事態が外力に対して十分に耐え得るものと
なっている。

【００２６】このように、単独でも非常に堅固で耐荷重
性に優れた構造の各地上杭１７〜３１を用いて、力学的
にみて更に耐荷重性に優れた構造物を実現するために、
本実施例では、上記各地上杭１７〜３１と同様な構造の
複数の梁３２〜４９によって各地上杭１７〜３１間を連
結することとした。上記構造とすることにより、例えば
土石流等の土圧や流水の水圧が外力として加わっても、
この外力に対して充分に耐えることができる。即ち、単
なる重力式構造ではないから、構造物の規模をある程度
以上に大きくしなくても、外力に対して充分に耐えるこ
とができるものである。

【００２７】本実施例に係る堰堤では、上記構成に加え
て更に、前記各々の地上杭１７〜３１と前記各々の梁３
２〜４９によって画定された前記各収容空間部５０，５
１，５３に、深礎杭１〜１５を始め、地上杭１７〜３
１，梁３２〜４９等の各構造物を設けるに際して生じた
砕石、栗石等を、中詰材料５５として充填することとし
ているので、単に力学的に耐荷重性に優れた構造を有す
るに止まらず、従来より用いられている自重を重くする
ことによって外力に耐える、重力式と称される堰堤の特
長をも兼ね備えている。

【００２８】なお、深礎杭１〜１５を始め、地上杭１７
〜３１，梁３２〜４９の型枠となる鋼製深礎工法材６８
は、通常、運搬しやすい大きさと重量（２０〜３０Ｋ
ｇ）に規格が定まっているから、運搬作業そのものに、
堰堤設置箇所の地形等、地理的条件の制約は殆どない。
又、現場の地形が複雑であったり、急峻であったり、或
いは軟弱地盤である等の悪条件下においても、重力式堰
堤と異なってある程度以上の規模にする必要がないため
に、既存の地形の保全を図りつつ、各地上杭１７〜３１
の形状及び根入長の長さ等、既存の地形その他の地理
的、地質的諸条件に見合った形状、大きさの堰堤とする
ことができる。各種作業工程において、危険度の低減を
も図れる。更に、本実施例に従う堰堤において、その内
部に浸入した雨水等は、充填された中詰材料５５から各
構造物にかけて形成されている図示しない水抜き機構を
介して図１〜図３にて夫々示す各水抜き穴６３から外部
へと排出される。

【００２９】以上説明した内容は、あくまで本発明の一
実施例に従う堰堤に関するものであって、本発明が上記
内容のみに限定されることを意味するものではない。

【００３０】例えば、各梁３２〜４９に関しても、各地
上杭１７〜３１におけると略同様に、夫々深礎杭のごと
き基礎構造物と一体的に構成されるものとして、これら
基礎構造物から立上げるようにすれば、力学的にみて耐
荷重性により優れた構造物となり得る。又、本実施例で
は、図１に示すように、深礎杭１ー１５を形成するため
の穴５７，５９等を、地面６５に対して略垂直になるよ
うに掘削することとしたが、上記各穴の地面６５となす
角度は、現場の状況に応じて最も適したものに設定する
ことができる。各地上杭１７〜３１と各梁３２〜４９と
によって画定される収容空間部５０〜５３についても、
図２にて示すように必ずしも矩形状を呈するものに限定
されるものではなく、図５に示すような正方形形状や、
図４、図６、図７にて夫々示すような形状とすることも
可能である、各地上杭と各梁との配置パターンについて
も、必ずしも所謂“面一”とする必要はなく、図７にて
示す配置パターンとすることが可能である。更には、各
梁の上部から見た形状についても、図４や図６にて示す
ような形状に設定することも可能である。鋼製深礎工法
材６８についても、ライナープレートのみに限定される
ものではない。

【００３１】なお、図４〜図７において、符号７１ａ〜
７１ｄは地上杭を、又、符号７３ａ〜７３ｄは梁を示し
ている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したよに、本発明によれば、複
数の鋼製深礎工法材を組付けて成る型枠と、この型枠に
よって画定される内部空間に形成された鉄筋コンクリー
トから成る構造体と、を有した構造物にて、複数の地下
部分を長く構成した深礎杭、複数の地上杭及び複数の地
上部分のみに形成される梁を構成することとし、且つ、
複数の地上杭と複数の梁とによって画定された複数の収
容空間部に、上記各構造物を設けるに際して生じた砕
石、栗石、残土等を中詰材料として充填することとした
ので、堰堤を構築するための各種作業工程において作業
能率の向上を図ることができ、作業環境の危険度の低減
を図ることができ、且つ既存の地形をその他の地理的、
地質的な諸条件に見合った形状、大きさで構築が可能な
構成の堰堤を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に従う堰堤の構成を示した一
部破断の側面図。

【図２】図１にて示した構成の堰堤を示した平面図。

【図３】本発明の一実施例に従う堰堤の構成を示した斜
視図。

【図４】本発明に従う変形例を示した平面図。

【図５】本発明に従う別の変形例を示した平面図。

【図６】本発明に従う更に別の変形例を示した平面図。

【図７】本発明に従う更に別の変形例を示した平面図。

【符号の説明】

１，３，５，７，９，１１，１３，１５ 深礎杭 １ａ，３ａ，５ａ，７ａ，９ａ，１１ａ，１３ａ，１５
ａ 深礎杭の型枠 １ｂ，３ｂ，５ｂ，７ｂ，９ｂ，１１ｂ，１３ｂ，１５
ｂ 鉄筋コンクリートから成る構造体 １７，１９，２１，２３，２５，２７，２９，３１ 地
上杭 １７ａ，１９ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２
９ａ，３１ａ 地上杭の型枠 １７ｂ，１９ｂ，２１ｂ，２３ｂ，２５ｂ，２７ｂ，２
９ｂ，３１ｂ 鉄筋コンクリートから成る構造体 ３２，３３，３５，３７，３９，４１，４３，４５，４
７，４９ 梁 ３２ａ，３３ａ，３５ａ，３７ａ，３９ａ，４１ａ，４
３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａ 梁の型枠 ３２ｂ，３３ｂ，３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，４１ｂ，４
３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂ 鉄筋コンクリートから
成る構造体 ５０，５１，５３ 収容空間部 ５５ 中詰材料 ５７，５９ 穴 ６５ 地面

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔で地面から地盤に向けて掘削
   された複数の穴を充填すべく形成された複数の基礎杭
   と、 これら各々の基礎杭と一体的に構成され、これら各々の
   基礎杭から夫々地上に突設せしめられた複数の地上杭
   と、 これら各々の地上杭が突設せしめられている領域におい
   て、前記各々の地上杭間を連結することにより前記各々
   の地上杭とともに複数の収容空間部を画定すべく形成さ
   れた複数の梁と、 前記複数の収容空間部に充填される中詰材料と、 を備え、 前記複数の梁は地上に形成され、 前記複数の基礎杭の地中部の長さは前記地上杭の長さよ
   り大であり、 前記各々の基礎杭、各々の地上杭及び各々の梁は、いず
   れも、 複数の鋼製深礎工法材を組付けて成る型枠と、 この型枠によって画定される内部空間に形成された鉄筋
   コンクリートから成る構造体と、 を有した構造物であり、 前記中詰材料は、前記各構造物を設けるに際して生じた
   砕石、栗石、或いは残土であることを特徴とする堰堤。