JP6466760B2 - コンクリート壁面パネル及び堰堤 - Google Patents

Description

本発明は、河川に設けられる堰堤の壁部の構築に用いられるコンクリート壁面パネル及び堰堤に関する。

土砂災害を防ぐ砂防施設として、砂防堰堤が知られている。この堰堤は、河川の上流側に面する上流壁部と、河川の下流側に面する下流壁部と、上流壁部と下流壁部との間に充填された中詰材とを備えている。上流壁部は、矩形状の波鋼板と各辺に設けられたフランジとを有するライナープレートから構成されている。下流壁部は、矩形状のコンクリート壁面パネルから構成されている（例えば、特許文献１参照）。
下流壁部を構成するコンクリート壁面パネルは、型枠にコンクリートを打設し、コンクリートが固化した後に型枠を取り外すことにより、型枠の形状に合ったパネルが製造される。型枠を用いてコンクリート壁面パネルを製造することは、同じ種類、大きさのコンクリート壁面パネルを量産する際に好ましい方法である。

特開２０１２−０９２５８３号公報

しかし、上記のようなコンクリート壁面パネルの製造に用いられる型枠は高価であるため、コストが嵩んでしまう。また、コンクリート壁面パネルは、表面にコンクリートが露出した状態であるため、角部等が接触することで欠けてしまい、品質の低下を招くことがある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、コストを低減することができると共に、品質の低下を抑えることができるコンクリート壁面パネル及び堰堤を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、コンクリート壁面パネルであって、複数の板材を連結して平面視多角形状に形成された枠体と、前記枠体内に打設されて形成されたコンクリート体と、を備えることを特徴とする。

また、前記枠体の少なくとも一辺の板材は、コンクリート打設時の型枠となる型枠部と、前記型枠部に連続し、前記枠体の外側又は内側に向けて延び、隣接する枠体に連結される連結部と、を有することが好ましい。

また、前記枠体の少なくとも一辺の板材は、コンクリート打設時の型枠となる型枠部と、前記型枠部に連続し、前記枠体の外側又は内側に向けて延びる延出部と、前記延出部に連続し、隣接する枠体に連結される連結部と、を有することが好ましい。

また、前記延出部は、前記型枠部に対してその面方向が直交し、前記連結部は、前記型枠部に対してその面方向が平行で、かつ前記延出部に対してその面方向が直交することが好ましい。

また、前記枠体は、平面視四角形状に形成されており、互いに対向する板材が前記型枠部、前記延出部及び前記連結部を備えることが好ましい。

また、前記互いに対向する板材の各延出部は、各型枠部から同じ方向に延びており、前記互いに対向する板材の各連結部は、各延出部から同じ方向に延びていることが好ましい。

また、前記枠体の少なくとも一辺の板材には表面から裏面にわたって貫通する貫通孔が形成されており、前記コンクリート体における前記貫通孔との対向部には、吊り具を着脱する着脱具が設けられていることが好ましい。

また、前記コンクリート体には、隣接する枠体同士を連結してコンクリートの壁面を構築した際に、当該壁面の補強部材を連結する連結具が設けられていることが好ましい。

また、前記コンクリート体には、隣接する枠体同士を連結する連結部材を取り付ける取付具が設けられていることが好ましい。

また、前記枠体は、隣接する板材に架け渡されたリブを備えることが好ましい。

また、前記板材は、鋼材で形成されていることが好ましい。

本発明は、堰堤であって、コンクリート壁面パネルを連結して構成され、河川の上流側又は下流側の少なくとも一方に対向するように設けられる壁部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、コストを低減することができると共に、品質の低下を抑えることができる。

コンクリート壁面パネルの斜視図である。 枠体の斜視図である。 堰堤の一部を断面視した斜視図である。 下流壁部の一部を拡大視した斜視図である。 隣接するコンクリート壁面パネル同士の連結部を説明する図である。 隣接するコンクリート壁面パネル同士の連結部を説明する図である。 コンクリート壁面パネルの連結作業を説明する図である。

本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の実施形態をとり得る。

＜コンクリート壁面パネルの構成＞
図１は、コンクリート壁面パネルの斜視図であり、図２は、枠体の斜視図である。
図１に示すように、コンクリート壁面パネル１は、枠体２と、コンクリート体３とを備えている。

（枠体）
図２に示すように、枠体２は、複数（４枚）の板材２１〜２４を連結して平面視四角形状に形成したものである。板材２１〜２４は、一方向に長尺な帯状の鋼材（例えば、ＳＳ４００等）から形成されている。枠体２は、隣接する板材２１〜２４の端部同士を溶接により接合して平面視四角形状に形成している。すなわち、隣接する板材２１〜２４の面方向のなす角が直角となるように各板材２１〜２４が接合されている。
枠体２は、使用時に上側に配置される上板部２１と、下側に配置される下板部２２と、左側に配置される左板部２３と、右側に配置される右板部２４と、リブ２５とを備えている。

上板部２１の長手方向中央部から同じ距離となる二カ所の位置には、表面から裏面にわたって貫通する矩形状の貫通孔２１ａが形成されている。これは、貫通孔２１ａからコンクリート体３を露出させ、露出されたコンクリート体３に吊り具を着脱するためである。
なお、枠体２を運搬する際の吊り具の着脱のために上板部２１だけに貫通孔２１ａが形成されているが、貫通孔を下板部２２だけに形成してもよいし、上板部２１と下板部２２の双方に貫通孔を形成してもよい。

下板部２２は、その面方向が上板部２１の面方向と平行になるように配置されている。下板部２２は、上板部２１と同じ大きさに形成することが望ましいが、異なる大きさに形成してもよい。

左板部２３は、横断面が二カ所で屈曲するように形成されている。左板部２３は、型枠部２３ａと、延出部２３ｂと、連結部２３ｃとを有しており、これらは連続して一体に形成されている。
型枠部２３ａは、コンクリート体３を形成するためにコンクリートを打設する時の型枠となるものであり、その主面が打設されたコンクリートに対向する。
延出部２３ｂは、型枠部２３ａの一端部に連続して形成され、枠体２の外側に向けて延びている。延出部２３ｂは、その主面の面方向が型枠部２３ａの主面の面方向に対して直交している。
連結部２３ｃは、複数のコンクリート壁面パネル１を連結して堰堤１００の壁面を構築する際に、隣接する枠体２と連結する部分である。連結部２３ｃは、延出部２３ｂの一端部に連続して形成され、堰堤１００の壁面の内側となる方向に向けて延びている。連結部２３ｃは、その主面の面方向が型枠部２３ａの主面の面方向に対して平行で、かつ延出部２３ｂの主面の面方向に対して直交している。連結部２３ｃの主面には複数の連結孔２３ｈが形成されており、隣接する枠体２の連結孔２３ｈ同士を重ね合わせてボルトを通し、ナットで締結することにより、隣接する枠体２と連結することができる。

右板部２４は、横断面が二カ所で屈曲するように形成されている。右板部２４は、型枠部２４ａと、延出部２４ｂと、連結部２４ｃとを有しており、これらは連続して一体に形成されている。
型枠部２４ａは、コンクリート体３を形成するためにコンクリートを打設する時の型枠となるものであり、その主面が打設されたコンクリートに対向する。
延出部２４ｂは、型枠部２４ａの一端部に連続して形成され、枠体２の内側に向けて延びている。延出部２４ｂは、その主面の面方向が型枠部２４ａの主面の面方向に対して直交している。
連結部２４ｃは、複数のコンクリート壁面パネル１を連結して堰堤１００の壁面を構築する際に、隣接する枠体２と連結する部分である。連結部２４ｃは、延出部２４ｂの一端部に連続して形成され、堰堤１００の壁面の内側となる方向に向けて延びている。連結部２４ｃは、その主面の面方向が型枠部２４ａの主面の面方向に対して平行で、かつ延出部２４ｂの主面の面方向に対して直交している。連結部２４ｃの主面には複数の連結孔２４ｈが形成されており、隣接する枠体２の連結孔２４ｈ同士を重ね合わせてボルトを通し、ナットで締結することにより、隣接する枠体２と連結することができる。

左板部２３と右板部２４は、同じ構成であり、型枠部２３ａ，２４ａ、延出部２３ｂ，２４ｂ及び連結部２３ｃ，２４ｃは、同じ方向に同じ長さだけ延びている。これにより、枠体２の左板部２３の連結部２３ｃと、その枠体２の左側に隣接する枠体２の右板部２４の連結部２４ｃとを連結することができる。このとき、左板部２３は延出部２３ｂを有しており、右板部２４は延出部２４ｂを有しているので、隣接する枠体２の間にほとんど隙間なく連結することができるようになっている。

リブ２５は、枠体２の強度を高めるものであり、枠体２において、隣接する板材に架け渡されるようにそれぞれの板材に接合されている。リブ２５は、一方向に長尺な帯状の鋼材（例えば、ＳＳ４００等）から形成されている。具体的には、リブ２５は、４つ設けられており、上板部２１と左板部２３、左板部２３と下板部２２、下板部２２と右板部２４及び右板部２４と上板部２１とに架け渡されている。

（コンクリート体）
コンクリート体３は、枠体２内に打設されて形成されたものであり、堰堤１００の壁面となるものである。
コンクリート体３は、上板部２１、下板部２２及び型枠部２３ａ，２４ａの幅とほぼ同じ厚さとなるように枠体２内にコンクリートが打設されて形成されている。したがって、打設されたコンクリートの固化後は、上板部２１、下板部２２及び型枠部２３ａ，２４ａの内側の面がコンクリート体３によって覆われた状態となる。リブ２５は、コンクリート体３内に埋設された状態となる。
コンクリート体３における枠体２の上板部２１の貫通孔２１ａとの対向部には、吊り具を着脱するためのアンカーナット３１（着脱具）がその一端を露出した状態で埋設されている。
コンクリート体３の内面側（複数のコンクリート壁面パネル１を連結して堰堤１００の下流壁部８を構築した時の内面側をいう。図３参照）には、隣接する枠体２同士を連結してコンクリートの壁面を構築した際に、当該壁面の補強部材４（図４参照）を連結するＵ字金具（連結具）３２が設けられている。
コンクリート体３の内面側には、上下方向に隣接する枠体２同士を連結する連結部材５を取り付けるアンカーナット（取付具）３３が設けられている。

＜堰堤の構成＞
次に、コンクリート壁面パネル１を連結して構成される壁部を有する堰堤について説明する。
図３は、河川に設けられる不透過型の砂防堰堤１００の斜視図であり、一部を断面視している。堰堤１００は、基礎部６と、上流壁部７と、下流壁部８と、中詰材９とを備えている。

（基礎部）
図３に示すように、基礎部６は、コンクリートで形成されており、河川の流れる方向に直交する方向（河川の幅方向）に沿って河川の底部に設けられている。基礎部６は、２つ設けられており、上流側と下流側とに所定の間隔をあけて配置されている。
各基礎部６の上面は、それぞれ平面状に形成されており、上流側の基礎部６の上面に上流壁部７が設けられ、下流側の基礎部６の上面に下流壁部８が設けられている。
基礎部６には、略Ｕ字状に形成された係止部材６１が埋設されており、係止部材６１の湾曲部分が基礎部６の上面から突き出されている（図４参照）。係止部材６１は、例えば、鉄筋から形成されている。

（上流壁部）
図３に示すように、上流壁部７は、上流側の基礎部６の上面に設けられており、河川の上流側に対向するように設けられている。
上流壁部７は、複数のセグメント７１が連結されることにより構成されている。セグメント７１は、連結した際に、隣接するセグメント７１同士が同じ高さにならないように上下方向にずらして千鳥状に配置されている。
セグメント７１は、鋼製のパネルから構成されており、表面が波形状に形成された矩形の鋼板と、鋼板の各縁に溶接等によって接合されたフランジとを有している。フランジには、縁の延在方向に沿って複数の孔が形成されており、隣接するセグメント７１の孔同士を合わせた状態でボルトを通し、ナットで締結される。
隣接するセグメント７１の間にはシール部材としての止水テープが貼り付けられていてもよい。その場合、止水テープは、隣接するセグメントのリブに跨がるように貼り付けられる。

（下流壁部）
図３に示すように、下流壁部８は、下流側の基礎部６の上面に設けられており、河川の下流側に対向するように設けられている。
下流壁部８は、複数のコンクリート壁面パネル１が連結されることにより構成されている。コンクリート壁面パネル１は、連結した際に、隣接するコンクリート壁面パネル１同士が同じ高さにならないように上下方向にずらして千鳥状に配置されている。
図４は、下流壁部８を堰堤１００の内側から見た斜視図である。図５及び図６は、コンクリート壁面パネル１の接続部位の拡大図である。
図４及び図５に示すように、下流壁部８は、コンクリート壁面パネル１における左板部２３及び右板部２４の連結部２３ｃ，２４ｃと、隣接するコンクリート壁面パネル１の左板部２３及び右板部２４の連結部２３ｃ，２４ｃとをボルトＢ及びナットＮで締結することによって連結されて、構成される。図５に示すように、連結部２３ｃ，２４ｃは、２カ所の屈曲部分を有しているため、隣接するコンクリート壁面パネル１の型枠部２１同士を突き合わせた際に、連結部２３ｃ，２４ｃは、型枠部２１から一方のコンクリート壁面パネル１側にずれた位置で当接する。図６に示すように、左右に隣接するコンクリート壁面パネル１の延出部２３ｂ，２４ｂとがコンクリート壁面パネル１の厚さ方向に重なる範囲Ａにおいては、ボルトＢとナットＮの締結位置を微調整できるので、コンクリート壁面パネル１の大きさに多少の誤差があっても問題なく連結できる。

左右方向に隣接するコンクリート壁面パネル１とは連結部２３ｃ，２４ｃを介して連結されるが、上下方向に隣接するコンクリート壁面パネル１とは、連結部材５の一端側をボルトによって一方のコンクリート壁面パネル１に締結し、連結部材５の他端側をボルトによって他方のコンクリート壁面パネル１に締結することによって連結される。ボルトはアンカーナット３３に螺合される。連結部材５は、例えば、山形鋼によって形成されている。
基礎部６の近傍のコンクリート壁面パネル１には、補強部材４と支持部材１０が連結されている。
補強部材４は、コンクリート壁面パネル１を補強するものであり、例えば、鉄筋から形成されている。補強部材４の一端は、一部がコンクリート壁面パネル１に埋設されたＵ字金具３２に連結され、他端は基礎部６の上面に設けられた係止部材６１に連結される。
支持部材１０は、コンクリート壁面パネル１の倒壊を防止するものであり、例えば、山形鋼から形成されている。支持部材１０の一端はコンクリート壁面パネル１に連結され、他端は基礎部６の上面に連結される。支持部材１０のコンクリート壁面パネル１及び基礎部６への連結は、予め設けられたアンカーナット３３等にボルトを螺合することにより固定する。
隣接するコンクリート壁面パネル１の間にはシール部材としての止水テープが貼り付けられていてもよい。その場合、止水テープは、隣接するコンクリート壁面パネルに跨がるように貼り付けられる。

（中詰材）
図３に示すように、中詰材９は、上流壁部７と下流壁部８との間にある空間Ｓ内に打設されるものである。
具体的に、中詰材９は、現場の発生土にセメントと水を混合して作成したソイルセメントである。ここで用いられるソイルセメントは、スランプの有無について問われることはない。すなわち、ソイルセメントに流動性があってもなくても対応可能な堰堤であることを意味する。したがって、現場発生土の性状がどのようなものであっても、セメントと水の量を調整することで堰堤として構築することができる。

＜堰堤の施工方法＞
次に、堰堤１００の施工方法について説明する。
堰堤１００の施工位置にコンクリートを打設し、基礎部６を構築する。基礎部６上にコンクリート壁面パネル１及びセグメント７１をそれぞれ組み上げていき、一回のソイルセメント打設分の高さに相当する上流壁部７及び下流壁部８を構築する。上流壁部７は、セグメント７１をボルト及びナットを用いて連結することにより構築される。下流壁部８は、隣接するコンクリート壁面パネル１の連結部２３ｃ，２４ｃを重ね合わせてボルトＢ及びナットＮにて締結することにより連結される。ここで、図７に示すように、コンクリート壁面パネル１の連結を行う際には、既に設置された一方のコンクリート壁面パネル１Ａの延出部２３ｂ，２４ｂに、これから連結するコンクリート壁面パネル１Ｂを預けた状態で組み立て作業を行うことができるので、作業効率の向上に寄与する。
なお、上流壁部７及び下流壁部８の構築の際に、補強部材４及び支持部材１０も、それぞれ基礎部６とコンクリート壁面パネル１及びセグメント７１に連結しておく。
この作業後、または、この作業に並行して、施工現場に混合施設（混合枡）を設け、この混合施設内で現場発生土にセメント及び水を加えて混合し、中詰材９としてのソイルセメントを作成する。なお、この混合作業は、現場発生土を掘削したバックホウのバケットを利用して現場発生土とセメントと水とを混合する。
次に、作成したソイルセメントを上流壁部７と下流壁部８との間にできた空間Ｓ内に打設し、打設したソイルセメントを均して締め固める。
ソイルセメントの養生、固化後、次のソイルセメント打設分の高さに相当する上流壁部７及び下流壁部８を構築し、ソイルセメントを打設する。このとき、補強部材４も随時連結しておく。この作業を所定の高さまで繰り返した後、天端に保護コンクリート１１を打設し、これをもって堰堤１００が完成する。

＜作用、効果＞
以上のような構成を有するコンクリート壁面パネル１によれば、枠体２をコンクリート体３の製造時の型枠として用いることができるので、従来のように、別途型枠を準備する必要がなく、コンクリート壁面パネル１の製造コストを低減することができる。
コンクリート壁面パネル１の完成後は、枠体２がコンクリート体３の補強材として機能するので、コンクリート壁面パネル１の強度を向上することができる。
枠体２の内部にコンクリートを打設することから、コンクリート体３の角部等が枠体２によって保護されているため、接触による欠損を大幅に減らすことができ、コンクリート壁面パネル１及び堰堤１００の品質を向上することができる。
左板部２３及び右板部２４は、型枠部２３ａ，２４ａに対して位置の異なる連結部２３ｃ，２４ｃを有しているので、コンクリート体３の境界面と連結部２３ｃ，２４ｃの境界面とをずらすことができ、中詰材９の打設時にコンクリート壁面パネル１の間から中詰材９が漏れにくくなる。これにより、中詰材９に含まれる水が抜けて堰堤１００が強度不足になることを防止するとともに、堰堤１００の景観の悪化を防止できる。
枠体２自身が隣接するコンクリート壁面パネル１との連結部材を有しているので、別途準備すべき連結部材の部品点数を減らすことができる。
左板部２３及び右板部２４は、型枠部２３ａ，２４ａと延出部２３ｂ，２４ｂの主面方向が直交しているので、コンクリート壁面パネル１の連結を行う際には、既に設置された一方のコンクリート壁面パネル１の左板部２３及び右板部２４に、これから連結するコンクリート壁面パネル１の重量を預けた状態で組み立て作業を行うことができるので、作業効率が向上する。枠体２に多少の寸法誤差があっても、延出部２３ｂ，２４ｂが重なり合っている範囲内で微調整することができるので、出来高管理が容易となる。
左板部２３及び右板部２４は、連結部２３ｃ，２４ｃを有しているので、コンクリート体３に隣接するコンクリート体３との継ぎ目の段差を形成する必要がなくなり、コンクリート体３の強度が向上する。
左板部２３及び右板部２４の連結部２３ｃ，２４ｃは、下流壁部８の内側に向けて延びているので、コンクリート壁面パネル１を連結する際の作業効率が向上する。
左板部２３及び右板部２４は、型枠部２３ａ，２４ａと延出部２３ｂ，２４ｂとの境界、及び延出部２３ｂ，２４ｂと連結部２３ｃ，２４ｃとの境界で屈曲するように形成されているので、枠体２の剛性を高めることができ、枠体２の製造時（溶接時やメッキ処理時）の変形を抑制することができる。
コンクリート体３にはアンカーナット３１が設けられているので、吊り具を簡単に着脱することができる。
コンクリート体３にはアンカーナット３３が設けられているので、上下方向に隣接するコンクリート壁面パネル１に跨って連結部材５を簡単に連結することができる。
コンクリート体３にはＵ字金具３２が設けられているので、下流壁部８の補強部材４を簡単に連結することができる。
枠材２は、複数の鋼製の板材から形成されているので、アンカーナット３１，３３、Ｕ字金具３２の設置が容易となる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲を超えない範囲で適宜変更が可能である。例えば、上記の左板部や右板部のような構造は、上板部及び下板部に採用してもよい。もちろん、枠体を構成する全ての板材を上記の左板部や右板部のような構造としてもよい。
左板部及び右板部に延出部を形成することなく、型枠部に連結部が連続するように形成し、連結部が枠体の内側又は外側に向かって延びるような構成であってもよい。このような構成においても、左板部及び右板部の各連結部の主面の面方向を平行にしておくことで、隣接するコンクリート壁面パネル同士を連結することができる。
枠体は、平面視矩形状に限らず、三角形や六角形等の多角形状でもよい。
リブの設置位置や貫通孔の形成位置も任意であって枠体の大きさや形状に応じて自由に変更可能である。
連結部材及び補強部材を設ける位置、その数量は任意であって、コンクリート壁面パネルの形状や大きさに応じて自由に変更可能である。
コンクリート壁面パネルは、下流壁部だけでなく、上流壁部の構築に用いてもよい。

１ コンクリート壁面パネル
２ 枠体
３ コンクリート体
４ 補強部材
５ 連結部材
８ 下流壁部
２１ 上板部
２１ａ 貫通孔
２２ 下板部
２３ 左板部
２４ 右板部
２５ リブ
２３ａ，２４ａ 型枠部
２３ｂ，２４ｂ 延出部
２３ｃ，２４ｃ 連結部
３１ アンカーナット（着脱具）
３２ Ｕ字金具（連結具）
３３ アンカーナット（取付具）
１００ 堰堤

Claims (9)

1. 複数の板材を連結して平面視多角形状に形成された枠体と、
   前記枠体内に打設されて形成されたコンクリート体と、
   を備え、
   前記枠体の少なくとも一辺の板材は、
   コンクリート打設時の型枠となる型枠部と、
   前記型枠部に連続し、前記型枠部に対してその面方向が直交して、前記枠体から露出している前記コンクリート体の面が位置する平面に対向する位置で、前記枠体の外側又は内側に向けて延びる延出部と、
   前記延出部に連続し、前記型枠部に対してその面方向が平行で、かつ前記延出部に対して前記コンクリート体から離れる方向にその面方向が直交し、隣接する枠体に連結される連結部と、
   を有することを特徴とするコンクリート壁面パネル。
2. 前記枠体は、平面視四角形状に形成されており、
   互いに対向する板材が前記型枠部及び前記連結部を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート壁面パネル。
3. 前記互いに対向する板材の各延出部は、各型枠部から同じ方向に延びており、
   前記互いに対向する板材の各連結部は、各延出部から同じ方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート壁面パネル。
4. 前記枠体の少なくとも一辺の板材には表面から裏面にわたって貫通する貫通孔が形成されており、
   前記コンクリート体における前記貫通孔との対向部には、吊り具を着脱する着脱具が設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のコンクリート壁面パネル。
5. 前記コンクリート体には、隣接する枠体同士を連結してコンクリートの壁面を構築した際に、当該壁面の補強部材を連結する連結具が設けられていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のコンクリート壁面パネル。
6. 前記コンクリート体には、隣接する枠体同士を連結する連結部材を取り付ける取付具が設けられていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載のコンクリート壁面パネル。
7. 前記枠体は、隣接する板材に架け渡されたリブを備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のコンクリート壁面パネル。
8. 前記板材は、鋼材で形成されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載のコンクリート壁面パネル。
9. 請求項１から８までのいずれか一項に記載のコンクリート壁面パネルを連結して構成され、河川の上流側又は下流側の少なくとも一方に対向するように設けられる壁部を備えることを特徴とする堰堤。

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