特開 2023-149121 災害防護工

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023149121

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】災害防護工

(51)【国際特許分類】

   E01F 7/04 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

E01F7/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022057516

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006839

【氏名又は名称】日鉄建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】國領 ひろし

(72)【発明者】

【氏名】和田 昌敏

(72)【発明者】

【氏名】堀 謙吾

(72)【発明者】

【氏名】河野 努

(72)【発明者】

【氏名】久保 明弘

(72)【発明者】

【氏名】三上 誠

(72)【発明者】

【氏名】古谷 浩平

【テーマコード（参考）】

2D001

【Ｆターム（参考）】

2D001PA06

2D001PC03

2D001PD06

(57)【要約】

【課題】想定外の流下物が発生した場合であっても、容易に復旧することが可能となる災害防護工を提供する。
【解決手段】実施形態における災害防護工１００は、流下物を捕捉するための災害防護工１００であって、地中に埋設される円筒状の鋼管杭１と、鋼管杭１の上方に配置される円筒状の鋼管柱２と、鋼管杭１の上端部１ａと鋼管柱２の下端部２ａとを接続する機械式継手３と、を備える。鋼管柱２の耐力は、鋼管杭１の耐力よりも低いことを特徴とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流下物を捕捉するための災害防護工であって、
地中に埋設される円筒状の鋼管杭と、
前記鋼管杭の上方に配置される円筒状の鋼管柱と、
前記鋼管杭の上端部と前記鋼管柱の下端部とを接続する機械式継手と、を備え、
前記鋼管柱の耐力は、前記鋼管杭の耐力よりも低いこと
を特徴とする災害防護工。

【請求項2】

前記鋼管杭は、前記上端部を補剛する杭補剛部を有し、
前記鋼管柱は、前記下端部を補剛する柱補剛部を有すること
を特徴とする請求項１記載の災害防護工。

【請求項3】

前記杭補剛部は、前記鋼管杭の内部に設けられ、
前記柱補剛部は、前記鋼管柱の内部に設けられること
を特徴とする請求項２記載の災害防護工。

【請求項4】

前記鋼管柱の管厚は、前記鋼管杭の管厚よりも小さいこと
を特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の災害防護工。

【請求項5】

前記機械式継手は、
前記鋼管杭及び前記鋼管柱の何れか一方に設けられる雌側継手部と、
前記鋼管杭及び前記鋼管柱の何れか他方に設けられる雄側継手部と、を有し、
前記雄側継手部は、前記雌側継手部に挿入されること
を特徴とする請求項１～４の何れか１項記載の災害防護工。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、災害防護工に関する。

【背景技術】

【0002】

土砂・流木による災害を防止する防護工に関する技術として、特許文献１～３の開示技術が開示されている。

【0003】

特許文献１の防護工は、地中に設置された基礎と、基礎に着脱自在に連結されて土石流中の物体を捕捉する捕捉体と、を備え、基礎は、鋼管により形成された複数の杭部材を有し、捕捉体は、地盤上に設置されており、柱部材と、梁部材を有する。

【0004】

特許文献２のフランジ継手は、例えば巨石等を捕捉する補足体に適用され、第１フランジと、第１フランジに突き合わされて接合される第２フランジと、第１フランジに一体的に形成され、第１フランジ及び第２フランジの接合部の外周部の少なくとも一部を覆うカバー部と、を備える。

【0005】

特許文献３のフランジ付き鋼管継手構造は、一方のフランジ付き鋼管の接合端部には、他方のフランジ付き鋼管内に挿入可能なホゾ部材が突設されており、当該ホゾ部材が他方のフランジ付き鋼管内に挿入されてフランジ接合されてなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２１－１４７８２３号公報

【特許文献2】特開２０２０－０２６６５４号公報

【特許文献3】特開２０１７－０４００７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、土砂・流木や雪崩等については想定を超える規模で発生する場合がある。この場合、土砂等の流下物を捕捉したときに、防護工が損傷することもある。防護工が損傷した場合、損傷した部材を取り外し、新たな部材に交換し、防護工を復旧する必要がある。しかしながら、特許文献１の開示技術では、想定を超える土砂等が発生した場合、柱部材よりも先に基礎が損傷する場合がある。このため、防護工を復旧させるには、地中に設置された基礎を交換する必要があり、容易に復旧を行うことができない。

【0008】

特許文献２、３の開示技術は、想定を超える土砂等が発生してフランジ継手部が変形した場合には、継手性も失われてしまう。このため、部材同士の継手の取り外しを容易行うことができず、容易に復旧を行うことができない。

【0009】

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、想定外の流下物が発生した場合であっても、容易に復旧することが可能となる災害防護工を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１発明に係る災害防護工は、流下物を捕捉するための災害防護工であって、地中に埋設される円筒状の鋼管杭と、前記鋼管杭の上方に配置される円筒状の鋼管柱と、前記鋼管杭の上端部と前記鋼管柱の下端部とを接続する機械式継手と、を備え、前記鋼管柱の耐力は、前記鋼管杭の耐力よりも低いことを特徴とする。

【0011】

第２発明に係る災害防護工は、第１発明において、前記鋼管杭は、前記上端部を補剛する杭補剛部を有し、前記鋼管柱は、前記下端部を補剛する柱補剛部を有することを特徴とする。

【0012】

第３発明に係る災害防護工は、第２発明において、前記杭補剛部は、前記鋼管杭の内部に設けられ、前記柱補剛部は、前記鋼管柱の内部に設けられることを特徴とする。

【0013】

第４発明に係る災害防護工は、第１発明～第３発明の何れかにおいて、前記鋼管柱の管厚は、前記鋼管杭の管厚よりも小さいことを特徴とする。

【0014】

第５発明に係る災害防護工は、第１発明～第４発明の何れかにおいて、前記機械式継手は、前記鋼管杭及び前記鋼管柱の何れか一方に設けられる雌側継手部と、前記鋼管杭及び前記鋼管柱の何れか他方に設けられる雄側継手部と、を有し、前記雄側継手部は、前記雌側継手部に挿入されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

第１発明～第５発明によれば、鋼管杭の上端部と鋼管柱の下端部とを接続する機械式継手を備え、鋼管柱の耐力は、鋼管杭よりも耐力が低い。これにより、想定を超える土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、鋼管杭の曲げ等による破壊が発生する前に、鋼管柱の曲げ等による破壊を発生させることができる。鋼管杭と鋼管柱は、機械式継手により接続されることから、機械式継手により接続された鋼管杭と鋼管柱との接続を容易に解除することができる。このため、地中に設置された下部工となる鋼管杭を残置した状態で、破損した鋼管柱を新たな鋼管柱に交換することができる。その結果、想定を超える流下物の捕捉に伴って上部工となる鋼管柱が破損した場合であっても、容易に復旧することが可能となる。

【0016】

特に、第２発明によれば、鋼管杭は、上端部を補剛する杭補剛部を有し、鋼管柱は、下端部を補剛する柱補剛部を有する。これにより、鋼管杭の上端部と鋼管柱の下端部の破損を抑制することができる。このため、破損した鋼管柱の接続の解除と、新たな鋼管柱の接続と、を容易に行うことが可能となる。

【0017】

特に、第３発明によれば、杭補剛部は、鋼管杭の内部に設けられ、柱補剛部は、鋼管柱の内部に設けられる。これにより、土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、流下物の接触に伴う杭補剛部と柱補剛部の破損を抑制することができる。このため、破損した鋼管柱の接続の解除と、新たな鋼管柱の接続と、を更に容易に行うことが可能となる。

【0018】

特に、第４発明によれば、鋼管柱の管厚は、鋼管杭の管厚よりも小さい。これにより、想定を超える土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、鋼管杭の曲げ等による破壊が発生する前に、鋼管柱の曲げ等による破壊を発生させ易くできる。その結果、想定外の流下物の捕捉に伴って上部工となる鋼管柱が破損した場合であっても、容易に復旧することが可能となる。

【0019】

特に、第５発明によれば、機械式継手は、鋼管杭及び鋼管柱の何れか一方に設けられる雌側継手部と、鋼管杭及び鋼管柱の何れか他方に設けられる雄側継手部と、を有し、雄側継手部は、雌側継手部に挿入される。これにより、鋼管杭に対する鋼管柱の挿入と引き抜きとを容易に行うことが可能となる。このため、更に容易に復旧することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、第１実施形態における災害防護工の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態における災害防護工の一例を示す断面図である。

【図3】図３（ａ）は、図２のＡ－Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、図２のＢ－Ｂ断面図である。

【図4】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態における災害防護工の施工方法の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を適用した災害防護工を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、上下方向Ｚとし、上下方向Ｚに交わる方向を流下方向Ｘとし、上下方向Ｚと流下方向Ｘに交わる方向を幅方向Ｙとする。

【0022】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る災害防護工１００の一例を示す斜視図である。図２は、第１実施形態における災害防護工の一例を示す断面図である。図３（ａ）は、図２のＡ－Ａ断面図であり、図３（ｂ）は、図２のＢ－Ｂ断面図である。

【0023】

災害防護工１００は、土砂や雪崩等の流下物を捕捉する。災害防護工１００は、例えばスリットダムとして用いられる。災害防護工１００は、例えば雪崩を捕捉する防護柵として用いられてもよい。災害防護工１００は、例えば道路や線路等に土砂等が流下するのを防止するための防護柵として用いられてもよい。

【0024】

災害防護工１００は、鋼管杭１と、鋼管柱２と、機械式継手３と、を備える。災害防護工１００は、機械式継手３により接続された鋼管杭１と鋼管柱２とが、流下物の流下方向Ｘに交わる幅方向Ｙに、間隔を空けて複数設置される。災害防護工１００は、想定を超える流下物の捕捉に伴って鋼管柱２が破損した場合であっても、鋼管杭１と鋼管柱２とが機械式継手３により接続されるため、破損した鋼管柱２を新たに鋼管柱２に交換することが可能となる。

【0025】

鋼管杭１は、地中に埋設される。鋼管杭１は、円筒状の鋼管が用いられる。鋼管杭１は、上端部１ａを補剛する杭補剛部４を有する。杭補剛部４は、鋼管杭１の内部に設けられる。杭補剛部４は、例えば複数の鋼板４１が用いられる。鋼板４１は、鋼管杭１の内面に溶接される。複数の鋼板４１は、鋼管杭１の内部において、互いに交差するように配置される。

【0026】

鋼管柱２は、鋼管杭１の上方に配置される。鋼管柱２は、円筒状の鋼管が用いられる。鋼管柱２の下端部２ａは、地中に埋設される。なお、鋼管柱２の下端部２ａは、地表から露出されてもよい。

【0027】

鋼管柱２の耐力は、鋼管杭１の耐力よりも低い。鋼管杭１の管厚ｔ１とし、鋼管柱２の管厚ｔ２としたとき、鋼管柱２の管厚ｔ２は、鋼管杭１の管厚ｔ１よりも小さいことが好ましい。これにより、鋼管柱２の耐力は、鋼管杭１の耐力よりも低くし易い。なお、鋼管柱２が鋼管杭１よりも耐力が低ければ、鋼管柱２の管厚ｔ２は、鋼管杭１の管厚ｔ１と同じでもよい。ここでいう耐力は、曲げ、圧縮、引張、せん断、ねじり等に対する耐力をいう。災害防護工１００が流下物を捕捉した場合、鋼管杭１及び鋼管柱２には、主に曲げや圧縮が作用することになる。

【0028】

鋼管柱２は、下端部２ａを補剛する柱補剛部５を有する。柱補剛部５は、鋼管柱２の内部に設けられる。柱補剛部５は、例えば複数の鋼板５１が用いられる。鋼板５１は、鋼管柱２の内面に溶接される。複数の鋼板５１は、鋼管柱２の内部において、互いに交差するように配置される。

【0029】

機械式継手３は、鋼管杭１と鋼管柱２とを接続する。機械式継手３は、例えば地表に露出される。なお、機械式継手３は、地中に埋設されてもよい。

【0030】

機械式継手３は、鋼管杭１の上端部１ａに設けられる雌側継手部３１と、鋼管柱２の下端部２ａに設けられる雄側継手部３２と、を有する。機械式継手３は、例えばつい太郎（登録商標）が用いられる。機械式継手３の耐力は、鋼管柱２の耐力よりも高いことが好ましい。機械式継手３の耐力は、鋼管杭１の耐力よりも高いことが好ましい。

【0031】

雌側継手部３１は、円筒状に形成され、鋼管杭１の上端部１ａに溶接される。雌側継手部３１は、側壁に貫通孔３１ａが形成される。

【0032】

雄側継手部３２は、雌側継手部３１に挿入される。雄側継手部３２は、側壁に貫通孔３２ａが形成される。雌側継手部３１と雄側継手部３２とは、貫通孔３１ａと貫通孔３２ａとに配置されるピン部材３３を介して互いに接合される。

【0033】

雄側継手部３２は、鋼管柱２の下端部２ａに溶接される円環状のリング部３４と、リング部３４から雌側継手部３１側に向けて突出した突出部３５と、を有する。雄側継手部３２は、突出部３５が雌側継手部３１の内部に挿入される。突出部３５に、貫通孔３２ａが形成される。

【0034】

なお、機械式継手３は、鋼管柱２の下端部２ａに設けられる雌側継手部３１と、鋼管杭１の上端部１ａに設けられる雄側継手部３２と、を有してもよい。すなわち、機械式継手３は、鋼管杭１の上端部１ａ及び鋼管柱２の下端部２ａの何れか一方に設けられる雌側継手部３１と、鋼管杭１の上端部１ａ及び鋼管柱２の下端部２ａの何れか他方に設けられる雄側継手部３２と、を有すればよい。

【0035】

次に、第１実施形態に係る災害防護工の施工方法の一例について説明する。災害防護工の施工方法は、鋼管杭設置工程と、鋼管柱設置工程と、を備える。

【0036】

図４（ａ）に示すように、鋼管杭設置工程は、鋼管杭１を地中に設置する。鋼管杭設置工程は、例えば鋼管杭１の上端部１ａが地表に露出されるように、鋼管杭１を地中に挿入する。鋼管杭１の上端部１ａには、予め雌側継手部３１が形成される。また、鋼管杭１の上端部１ａは、予め杭補剛部４が形成される。

【0037】

図４（ｂ）に示すように、鋼管柱接続工程は、機械式継手３を介して鋼管杭１の上端部１ａと鋼管柱２の下端部２ａとを接続する。詳細には、鋼管柱接続工程は、鋼管杭１の上端部１ａに形成された雌側継手部３１に、鋼管柱２の下端部２ａに形成された雄側継手部３２を、挿入する。そして、鋼管柱接続工程は、雌側継手部３１の貫通孔３１ａと雄側継手部３２の貫通孔３２ａとにピン部材３３を配置し、雌側継手部３１と雄側継手部３２とを接合する。

【0038】

その後、必要に応じて、鋼管柱接続工程では、機械式継手３の周囲に土砂を設置して機械式継手３を地中に埋設してもよい。なお、掘削した地表に鋼管杭１を挿入した場合には、掘削した箇所に土砂を埋め戻すことにより、機械式継手３を地中に埋設してもよい。

【0039】

以上により、災害防護工の施工方法の一例が完了する。

【0040】

本実施形態によれば、鋼管杭１の上端部１ａと鋼管柱２の下端部２ａとを接続する機械式継手３を備え、鋼管柱２の耐力は、鋼管杭１よりも耐力が低い。これにより、想定を超える土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、鋼管杭１の曲げ等による破壊が発生する前に、鋼管柱２の曲げ等による破壊を発生させることができる。鋼管杭１と鋼管柱２は、機械式継手３により接続されることから、機械式継手３により接続された鋼管杭１と鋼管柱２との接続を容易に解除することができる。このため、地中に設置された下部工となる鋼管杭１を残置した状態で、破損した鋼管柱２を新たな鋼管柱２に交換することができる。その結果、想定を超える流下物の捕捉に伴って上部工となる鋼管柱２が破損した場合であっても、容易に復旧することが可能となる。

【0041】

本実施形態によれば、鋼管杭１は、上端部１ａを補剛する杭補剛部４を有し、鋼管柱２は、下端部２ａを補剛する柱補剛部５を有する。これにより、鋼管杭１の上端部１ａと鋼管柱２の下端部２ａの破損を抑制することができる。このため、破損した鋼管柱２の接続の解除と、新たな鋼管柱２の接続と、を容易に行うことが可能となる。

【0042】

本実施形態によれば、杭補剛部４は、鋼管杭１の内部に設けられ、柱補剛部５は、鋼管柱２の内部に設けられる。これにより、土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、流下物の接触に伴う杭補剛部４と柱補剛部５の破損を抑制することができる。このため、破損した鋼管柱２の接続の解除と、新たな鋼管柱２の接続と、を更に容易に行うことが可能となる。

【0043】

本実施形態によれば、鋼管柱２の管厚ｔ２は、鋼管杭１の管厚ｔ１よりも小さい。これにより、想定を超える土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、鋼管杭１の曲げ等による破壊が発生する前に、鋼管柱２の曲げ等による破壊を発生させ易くできる。その結果、想定外の流下物の捕捉に伴って上部工となる鋼管柱２が破損した場合であっても、容易に復旧することが可能となる。

【0044】

本実施形態によれば、機械式継手３は、鋼管杭１及び鋼管柱２の何れか一方に設けられる雌側継手部３１と、鋼管杭１及び鋼管柱２の何れか他方に設けられる雄側継手部３２と、を有し、雄側継手部３２は、雌側継手部３１に挿入される。これにより、鋼管杭１に対する鋼管柱２の挿入と引き抜きとを容易に行うことが可能となる。このため、更に容易に復旧することが可能となる。

【0045】

本実施形態によれば、機械式継手３は、鋼管杭１の上端部１ａに設けられる雌側継手部３１と、鋼管柱２の下端部２ａに設けられる雄側継手部３２と、を有し、雄側継手部３２は、雌側継手部３１に挿入される。これにより、鋼管杭１の内部に水が浸入するのを抑制することができる。このため、鋼管杭１の腐食を抑制することが可能となる。

【0046】

本実施形態によれば、機械式継手３は、地中に埋設される。これにより、想定を超える土砂や雪崩等の流下物を捕捉したとき、機械式継手３が流下物に接触するのを防止することができる。このため、流下物の接触に伴う機械式継手３の破損を抑制することが可能となる。

【0047】

以上、この発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。さらに、この発明は、上記の実施形態の他、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、上記の実施形態は、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0048】

１００ ：災害防護工
１ ：鋼管杭
１ａ ：上端部
２ ：鋼管柱
２ａ ：下端部
３ ：機械式継手
３１ ：雌側継手部
３１ａ ：貫通孔
３２ ：雄側継手部
３２ａ ：貫通孔
３３ ：ピン部材
３４ ：リング部
３５ ：突出部
４ ：杭補剛部
４１ ：鋼板
５ ：柱補剛部
５１ ：鋼板
Ｘ ：第１方向
Ｙ ：第２方向
Ｚ ：上下方向
ｔ１ ：管厚
ｔ２ ：管厚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】