(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】P2023151227
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】土木構造物
(51)【国際特許分類】
E02D 17/20 20060101AFI20231005BHJP
E02D 29/02 20060101ALI20231005BHJP
E02B 7/02 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
E02D17/20 101
E02D29/02
E02B7/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022060723
(22)【出願日】2022-03-31
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り （１）ＪＦＥ建材株式会社の顧客訪問営業記録令和３年１２月１０日，令和３年１２月１３日 （２）ＪＦＥ建材株式会社のメーリングリストの登録者へのメール令和３年１２月１３日 （３）ＪＦＥ建材株式会社のウェブサイト掲載令和４年１月７日 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｊｆｅ－ｋｅｎｚａｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓｒｅｌｅａｓｅ／ｐｄｆ／２１０１０７．ｐｄｆ
(71)【出願人】
【識別番号】000231110
【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】野▲崎▼ 裕介
【テーマコード（参考）】
2D044
2D048
【Ｆターム（参考）】
2D044DB45
2D048AA72
(57)【要約】
【課題】鋼製枠及び中詰材によって土木構造物に作用する外力に抵抗するために必要な強度を維持しつつ、使用する鋼材の使用量を減らし軽量化を図るとともに、鋼製枠の形状維持を可能にする。
【解決手段】高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗに互いに連結された複数の鋼製枠１０と、鋼製枠１０に充填されている中詰材と、を備え、鋼製枠１０は、一対の柱材１１，１２と、一対の柱材１１，１２それぞれの上端部及び下端部を幅方向Ｗに連結する一対の梁材１３，１４と、奥行き方向に対向する柱材１１，１２の上端部及び下端部を連結する繋ぎ材１５，１６と、柱材１１の上端部と柱材１２の下端部とを連結するブレース材１７と、を枠材として含み、枠材は、互いにピン構造により連結されていることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗに互いに連結された複数の鋼製枠１０と、鋼製枠１０に充填されている中詰材と、を備え、鋼製枠１０は、一対の柱材１１，１２と、一対の柱材１１，１２それぞれの上端部及び下端部を幅方向Ｗに連結する一対の梁材１３，１４と、奥行き方向に対向する柱材１１，１２の上端部及び下端部を連結する繋ぎ材１５，１６と、柱材１１の上端部と柱材１２の下端部とを連結するブレース材１７と、を枠材として含み、枠材は、互いにピン構造により連結されていることを特徴とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高さ方向及び該高さ方向に交差する一の交差方向に互いに連結された複数の鋼製枠と、
前記鋼製枠に充填されている中詰材と、
を備え、
前記鋼製枠は、複数の枠材が連結されてなり、該枠材は、前面部側の一対の前柱材と、後面部側の一対の後柱材と、前記一対の前柱材及び前記一対の後柱材それぞれの上端部を前記一の交差方向に連結する一対の上端梁材と、前記前柱材及び前記後柱材それぞれの下端部を前記一の交差方向に連結する一対の下端梁材と、前記高さ方向及び前記一の交差方向に交差する他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材の上端部を連結する上端繋ぎ材と、前記他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材の下端部を連結する下端繋ぎ材と、前記他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材において、前記前柱材の上端部と前記後柱材の下端部とを連結するブレース材と、を含み、
前記枠材は、互いにピン構造により連結されている
ことを特徴とする土木構造物。
前記鋼製枠に充填されている中詰材と、
を備え、
前記鋼製枠は、複数の枠材が連結されてなり、該枠材は、前面部側の一対の前柱材と、後面部側の一対の後柱材と、前記一対の前柱材及び前記一対の後柱材それぞれの上端部を前記一の交差方向に連結する一対の上端梁材と、前記前柱材及び前記後柱材それぞれの下端部を前記一の交差方向に連結する一対の下端梁材と、前記高さ方向及び前記一の交差方向に交差する他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材の上端部を連結する上端繋ぎ材と、前記他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材の下端部を連結する下端繋ぎ材と、前記他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材において、前記前柱材の上端部と前記後柱材の下端部とを連結するブレース材と、を含み、
前記枠材は、互いにピン構造により連結されている
ことを特徴とする土木構造物。
【請求項2】
前記ブレース材と前記前柱材及び前記後柱材とを連結するピン構造において、ボルトが挿通される孔の内径は、前記ボルトの軸径よりも大きく、前記ボルトと前記孔との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の土木構造物。
【請求項3】
前記前柱材及び前記後柱材は、Ｈ形鋼により形成されており、前記上端梁材及び前記下端梁材は、前記前柱材及び前記後柱材の一対のフランジの間に挿入されて連結されており、前記上端梁材及び前記下端梁材は、フランジに対して隙間をあけて前記前柱材及び前記後柱材に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の土木構造物。
【請求項4】
前記鋼製枠の前面部、後面部、天面部及び底面部の少なくとも１つの面部に面材が設けられており、前記面材と前記枠材とは互いにピン構造により連結されており、
前記面材の連結の用に供されるピン構造において、ボルトが挿通される孔の内径は、前記ボルトの軸径よりも大きく、前記ボルトと前記孔との間に隙間が形成されており、該隙間は、前記枠材同士のピン構造における前記隙間よりも大きい
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土木構造物。
前記面材の連結の用に供されるピン構造において、ボルトが挿通される孔の内径は、前記ボルトの軸径よりも大きく、前記ボルトと前記孔との間に隙間が形成されており、該隙間は、前記枠材同士のピン構造における前記隙間よりも大きい
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土木構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、土木構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、治山工事や砂防工事その他一般の土木工事において、堰堤、土留、擁壁等として、渓谷間に設置される、鋼製枠と、中詰材と、を備えた土木構造物が知られている。鋼製枠同士は、上下左右に互いに連結されており、鋼製枠は、前後左右に互いに間隔をあけた複数の柱材と、柱材を左右に結合する梁材と、柱材を前後に結合する奥行材（繋ぎ材）とにより形成されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の鋼製枠において、左右に面する側面の四角形枠には、斜め材（ブレース材）は設けられていない。
【0003】
特許文献１における土木構造物においては、作用する外力に対する抵抗力を鋼製枠の骨組み強度のみで負担するだけでなく、経済性，省資源の観点から、鋼材の使用量を少なくすることを目的として、鋼製枠内に充填された中詰材においても負担している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１１－２０９９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１における鋼製枠においては、その骨組みを構成する枠材から中詰材に外力が伝達されて中詰材にせん断変形が発生するが、土木構造物に外力が作用する方向において柱材を結合する斜め材が省かれている。このため、外力が作用した際に鋼製枠が外力の作用方向において過度に歪むことがあり、鋼製枠の形状を維持することが困難な状況が生じるおそれがある。
【0006】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、鋼製枠及び中詰材によって土木構造物に作用する外力に抵抗するために必要な強度を維持しつつ、使用する鋼材の使用量を減らし軽量化を図るとともに、鋼製枠の形状維持を可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る土木構造物は、高さ方向及び該高さ方向に交差する一の交差方向に互いに連結された複数の鋼製枠と、前記鋼製枠に充填されている中詰材と、を備え、前記鋼製枠は、複数の枠材が連結されてなり、該枠材は、前面部側の一対の前柱材と、後面部側の一対の後柱材と、前記一対の前柱材及び前記一対の後柱材それぞれの上端部を前記一の交差方向に連結する一対の上端梁材と、前記前柱材及び前記後柱材それぞれの下端部を前記一の交差方向に連結する一対の下端梁材と、前記高さ方向及び前記一の交差方向に交差する他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材の上端部を連結する上端繋ぎ材と、前記他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材の下端部を連結する下端繋ぎ材と、前記他の交差方向に対向する前記前柱材及び前記後柱材において、前記前柱材の上端部と前記後柱材の下端部とを連結するブレース材と、を含み、前記枠材は、互いにピン構造により連結されていることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る土木構造物の一態様においては、前記ブレース材と前記前柱材及び前記後柱材とを連結するピン構造において、ボルトが挿通される孔の内径は、前記ボルトの軸径よりも大きく、前記ボルトと前記孔との間に隙間が形成されていることが好ましい。
【0009】
また、本発明に係る土木構造物の一態様においては、前記前柱材及び前記後柱材は、Ｈ形鋼により形成されており、前記上端梁材及び前記下端梁材は、前記前柱材及び前記後柱材の一対のフランジの間に挿入されて連結されており、前記上端梁材及び前記下端梁材は、フランジに対して隙間 をあけて前記前柱材及び前記後柱材に連結されていることが好ましい。
【0010】
また、本発明に係る土木構造物の一態様においては、前記鋼製枠の前面部、後面部、天面部及び底面部の少なくとも１つの面部に面材が設けられており、前記面材と前記枠材とは互いにピン構造により連結されており、前記面材の連結の用に供されるピン構造において、ボルトが挿通される孔の内径は、前記ボルトの軸径よりも大きく、前記ボルトと前記孔との間に隙間が形成されており、該隙間は、前記枠材同士のピン構造における前記隙間よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明により、鋼製枠及び中詰材によって土木構造物に作用する外力に抵抗するために必要な強度を維持しつつ、使用する鋼材の使用量を減らし軽量化を図るとともに、鋼製枠の形状維持を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1A】本発明に係る土木構造物を下流側から見た概略的な正面図である。
【図1B】本発明に係る土木構造物を側方から見た側面図である。
【図2】下段側の鋼製枠の構成を説明するための斜視図である。
【図3】柱材と梁材とが連結された状態を説明するための図である。
【図4】最上段の鋼製枠の平面図である。
【図5】最下段の鋼製枠の底面図である。
【図6】根入れ枠の正面図である。
【図7A】斜材の構成を説明するために一部拡大した正面図である。
【図7B】斜材を正面下方から見た斜視図である。
【図7C】斜材の構成を説明するための背面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率等が異なる部分が含まれている場合がある。
【0014】
本発明に係る土木構造物１は、傾斜地の斜面に設置され、堰堤、土留、擁壁等として使用される。例えば、本発明に係る土木構造物１は、渓谷間において川幅方向に設置されて、上流から流れてくる土石流等を堰き止める。
【0015】
＜土木構造物の構成＞
図１Ａは、本発明に係る土木構造物１を下流側から見た概略的な正面図である。図１Ｂは、本発明に係る土木構造物１を側方から見た側面図である。本発明に係る土木構造物１は、鋼製枠１０と、補強枠３０と、根入れ枠５０と、中詰材７０と、を備え、屈撓性・透水性に優れており、工期短縮や通年施工が可能である。
図１Ａは、本発明に係る土木構造物１を下流側から見た概略的な正面図である。図１Ｂは、本発明に係る土木構造物１を側方から見た側面図である。本発明に係る土木構造物１は、鋼製枠１０と、補強枠３０と、根入れ枠５０と、中詰材７０と、を備え、屈撓性・透水性に優れており、工期短縮や通年施工が可能である。
【0016】
土木構造物１は、複数の鋼製枠１０を所定の高さになるように高さ方向Ｈに積み重ねて連結されているとともに、幅方向Ｗ及び奥行き方向Ｄに互いに連結されてなる。なお、説明の便宜上、土木構造物１が堰堤として設置された状態において、土木構造物１の上下方向を「高さ方向Ｈ」、川幅に沿って延びる土木構造物１の方向を「幅方向Ｗ」、河川の流れに沿って延びる土木構造物１の方向を「奥行き方向Ｄ」とする。なお、土木構造物１が土留、擁壁として設置された場合、幅方向Ｗは、地山Ｇ等の法面に沿って連続する方向であり、奥行き方向Ｄは、地山Ｇ等の法面に向かう方向である。
【0017】
本発明に係る土木構造物１は、高さ方向Ｈ及び該高さ方向Ｈに交差する幅方向（一の交差方向）Ｗに互いに連結された複数の鋼製枠１０と、鋼製枠１０に充填されている中詰材７０と、を備え、鋼製枠１０は、複数の枠材が連結されてなり、該枠材は、前面部１０ａの側の一対の柱材（前柱材）１１と、後面部１０ｂの側の一対の柱材（後柱材）１２と、一対の柱材１１及び一対の柱材１２それぞれの上端部を幅方向Ｗに連結する一対の梁材（上端梁材）１３と、柱材１１及び柱材１２それぞれの下端部を幅方向Ｗに連結する一対の梁材（下端梁材）１４と、高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗに交差する奥行き方向（他の交差方向）Ｄに対向する柱材１１及び後柱材１２の上端部を連結する繋ぎ材（上端繋ぎ材）１５と、奥行き方向Ｄに対向する柱材１１及び後柱材１２の下端部を連結する繋ぎ材（下端繋ぎ材）１６と、奥行き方向Ｄに対向する柱材１１及び柱材１２において、柱材１１の上端部と柱材１２の下端部とを連結するブレース材１７と、を含み、枠材は、互いにピン構造により連結されていることを特徴とする。以下に本発明に係る土木構造物１について具体的に説明する。
【0018】
本実施の形態に係る土木構造物１は、高さ方向Ｈに鋼製枠１０が４段重ねられている。下側の３段の鋼製枠１０は、側面視において台形又は略台形に形成されており、最上段の鋼製枠１０は、側面視において矩形又は略矩形に形成されている。土木構造物１の設置状態において、下側３段の鋼製枠１０における下流に面する側は、斜めに傾斜している。土木構造物１全体として、最下段の鋼製枠１０の下流に面する面が３段目の鋼製枠１０に向かって上流側に傾斜している。下側３段の鋼製枠１０における上流に面する側は、高さ方向Ｈにおいて鉛直又は略鉛直方向に延びている。土木構造物１の奥行き方向Ｄにおける寸法は、高さ方向Ｈに沿って下側から上側にいくに連れて小さくなっている。
【0019】
最上段の鋼製枠１０は、下側から３段目の鋼製枠１０の上側に連結されている。最上段の鋼製枠１０における上流に面する側及び下流に面する側は、鉛直又は略鉛直方向に延びている。最上段の鋼製枠１０の奥行き方向Ｄにおける寸法は、下側から３段目における鋼製枠１０の天面の奥行き方向Ｄにおける寸法と同じである。最上段の鋼製枠１０は、水通し部２が形成されるように、中央において幅方向Ｗに所定の間隔をあけて設けられている。
【0020】
本発明に係る土木構造物１は、河川に堰堤として設置された状態において、地山Ｇの斜面に対応した形状を有している（図１参照）。例えば、本実施の形態に係る土木構造物１は、高さ方向Ｈに沿って下側から上側に向かって幅方向Ｗに広がりをもって逆三角形状に構成されており、幅方向Ｗに連結されている鋼製枠１０の数は、各段において異なる。例えば、下段の鋼製枠１０の数は、幅方向Ｗの両端において、相対的に上段の鋼製枠１０よりも１つだけ少ない。
【0021】
補強枠３０は、側面視において矩形又は略矩形に形成されていて、下側２段の鋼製枠１０に幅方向Ｗに沿って上流に面する側で鋼製枠１０に連結されている。根入れ枠５０は、各段における鋼製枠１０の幅方向Ｗにおける両端部に連結されている。根入れ枠５０は、正面視において三角形状又は略三角形状に形成されている。根入れ枠５０は、土木構造物１において地山Ｇの形状に合わせて斜面に沿って形成されている。土木構造物１は、設置状態において、幅方向Ｗにおける両端部の根入れ枠５０及び根入れ枠５０に近い側の幾つかの鋼製枠１０並びに河川の底側で地盤に埋め戻されている。中詰材７０は、鋼製枠１０、補強枠３０及び根入れ枠５０内にそれぞれ充填されている。
【0022】
［鋼製枠］
図２は、下段側の鋼製枠１０の構成を説明するための斜視図である。鋼製枠１０は、鋼製の枠材を立体的に組み合わせてなる、奥行き方向Ｄにおいて下流側に面する前面部１０ａ、上流側に面する後面部１０ｂ、幅方向Ｗに面する左側面部１０ｃ、右側面部１０ｄ、高さ方向Ｈに面する天面部１０ｅ及び底面部１０ｆを有する六面体の枠である。なお、以下では、土木構造物１において最下段に設置される鋼製枠１０を例に説明する。
図２は、下段側の鋼製枠１０の構成を説明するための斜視図である。鋼製枠１０は、鋼製の枠材を立体的に組み合わせてなる、奥行き方向Ｄにおいて下流側に面する前面部１０ａ、上流側に面する後面部１０ｂ、幅方向Ｗに面する左側面部１０ｃ、右側面部１０ｄ、高さ方向Ｈに面する天面部１０ｅ及び底面部１０ｆを有する六面体の枠である。なお、以下では、土木構造物１において最下段に設置される鋼製枠１０を例に説明する。
【0023】
鋼製枠１０は、鋼製の枠材を立体的に組み合わせてなる。鋼製枠１０は、４本の柱材（枠材）１１，１２と、４本の梁材（枠材）１３，１４と、６本の繋ぎ材（枠材）１５，１６と、２本のブレース材１７と、前面材２１と、を有する。なお、図示の鋼製枠１０は、下段側に設けられる鋼製枠１０であり、最上段に設けられる鋼製枠１０については、主として側面の形状が異なる。
【0024】
４本の柱材１１，１２は、互いに幅方向Ｗ及び奥行き方向Ｄにそれぞれ所定の間隔をあけて高さ方向Ｈに延びるようにして設けられている。柱材１１，１２は、例えば、Ｈ形鋼により形成されている。柱材１１は、下流側に設けられた前柱材であり、柱材１２は、柱材１１に対して上流側に所定の間隔をおいて対向して設けられている後柱材である。柱材１１は、上流側に設けられる柱材１２に向かって高さ方向Ｈにおいて下側から上側に沿って斜めになっている。
【0025】
柱材１１，１２は、一対のフランジと、フランジを連結するウェブと、を有する。各柱材１１，１２の一対のフランジには、延び方向における両端部に連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて後述する梁材１３，１４との連結の用に供される。各柱材１１，１２は、それぞれのフランジが上流側及び下流側に面するように設けられている。
【0026】
梁材１３，１４は、柱材１１，１２を幅方向Ｗに連結する。梁材１３は、例えば、Ｈ形鋼により形成されている。梁材１３は、高さ方向Ｈにおいて梁材１４に対して上側に位置し、柱材１１，１２をそれぞれ上端部において幅方向Ｗに互いに連結している上端梁材である。梁材１３は、一対のフランジと、フランジを連結するウェブと、を有する。
【0027】
梁材１３の一対のフランジには、延び方向に沿って所定の間隔をあけて複数の連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。梁材１３は、フランジが下流側及び上流側に面するようにして柱材１１，１２に連結されている。梁材１３の一対のフランジには、延び方向に沿って所定の間隔をあけて複数の連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて柱材１１及び前面材１８等の他の枠材との連結の用に供される。梁材１３は、フランジが下流側及び上流側に面するようにして柱材１１に連結されている。なお、土木構造物１において上側に他の鋼製枠１０が連結されない最上段の鋼製枠１０の梁材１３は、長手方向に交差した断面形状がＵ字形又は略Ｕ字形の溝形鋼であってよい。
【0028】
梁材１４は、例えば、Ｈ形鋼により形成されている。梁材１４は、高さ方向Ｈにおいて梁材１３に対して下側に位置し、柱材１１，１２をそれぞれ下端部において幅方向Ｗに互いに連結している下端梁材である。梁材１４は、一対のフランジと、フランジを連結するウェブと、を有する。梁材１４の一対のフランジには、延び方向に沿って所定の間隔をあけて複数の連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて柱材１２及び他の枠材との連結の用に供される。梁材１４は、フランジが下流側及び上流側に面するようにして柱材１２に連結されている。なお、土木構造物１において上側に他の鋼製枠１０が連結されない最上段の鋼製枠１０の梁材１３は、長手方向に交差した断面形状がＵ字形又は略Ｕ字形の溝形鋼であってよい。
【0029】
図３は、柱材１１，１２と梁材１３，１４とが連結された状態を説明するための図である。一対のフランジにおいて、柱材１１，１２のフランジの間に挿入されている。柱材１１，１２と梁材１３，１４とは、それぞれのフランジが互いに隙間をもって互いに連結されている。柱材１１，１２の一対のフランジの内側の間隔Ｄ１は、梁材１３，１４の一対のフランジの外側の間隔Ｄ２よりも大きく形成されている。間隔Ｄ１は、間隔Ｄ２に対して１．０１倍～１．１０倍、好ましくは、１．０３～１．０５倍である。梁材１３，１４は、柱材１１，１２のフランジの間を隙間の分だけ移動可能である。
【0030】
上記の柱材１１，１２と梁材１３，１４とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。柱材１１，１２及び梁材１３，１４それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、例えば、丸孔であり、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔の内径は、普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍、好ましくは、１．１５～１．３２倍である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、柱材１１，１２及び梁材１３，１４は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0031】
繋ぎ材１５，１６は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＬ字形又は略Ｌ字形の山形鋼により形成されている。繋ぎ材１５は、奥行き方向Ｄにおいて対向する柱材１１，１２を、継手板ＰＬ１を介して上端部において互いに連結するとともに、奥行き方向Ｄにおいて梁材１３同士を、継手板ＰＬ１を介して連結する上端繋ぎ材である。本実施の形態においては、幅方向Ｗにおいて３個所に繋ぎ材１５が設けられている。各個所において２本の繋ぎ材１５が互いに背中合わせで設けられている。繋ぎ材１５の両端部には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。
【0032】
繋ぎ材１６は、奥行き方向Ｄにおいて対向する柱材１１，１２を、継手板ＰＬ２を介して下端部において互いに連結するとともに、奥行き方向Ｄにおいて梁材１４同士を、継手板ＰＬ２を介して連結する下端繋ぎ材である。本実施の形態においては、幅方向Ｗにおいて３個所に繋ぎ材１６が設けられている。各個所において２本の繋ぎ材１６が互いに背中合わせで設けられている。繋ぎ材１６の両端部には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。
【0033】
継手板ＰＬ１，ＰＬ２は、鋼製の板材であり、柱材１１，１２の上端部及び下端部並びに梁材１３，１４の中間部にそれぞれ取り付けられている。継手板ＰＬ１，ＰＬ２には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて繋ぎ材１５，１６との連結の用に供される。
【0034】
柱材１１，１２及び梁材１３，１４と繋ぎ材１５，１６とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。継手板ＰＬ１，ＰＬ２及び繋ぎ材１５，１６それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、例えば、丸孔であり、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔の内径は、普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍、好ましくは、１．１５～１．３２倍である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、柱材１１，１２、梁材１３，１４及び繋ぎ材１５，１６は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0035】
ブレース材１７は、所定の断面形状を有する鋼材により形成されており、奥行き方向Ｄにおいて柱材１１，１２に連結されている。具体的には、ブレース材１７の一端は、継手板ＰＬ１を介して柱材１１の上端部に連結されており、他端において継手板ＰＬ２を介して柱材１２の下端部に連結されている。ブレース材１７の両端部には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて柱材１１，１２との連結の用に供される。継手板ＰＬ１，ＰＬ２には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されてブレース材１７との連結の用に供される。
【0036】
柱材１１，１２とブレース材１７とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。継手板ＰＬ１及びブレース材１７それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、例えば、丸孔であり、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔の内径は、普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍、好ましくは、１．１５～１．３２倍である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、柱材１１，１２及びブレース材１７は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0037】
前面部１０ａは下流側に面し、２本の柱材１１と、梁材１３，１４と、によって画定されている。前面部１０ａは、後述する中詰材７０が鋼製枠１０から流出することを防止するための複数の前面材２１を幅方向Ｗに所定の間隔をあけて有する。前面材２１は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＵ字形又は略Ｕ字形の溝形鋼により形成されている。前面材２１は、一端が梁材１３に連結されていて、他端が梁材１４に連結されている。梁材１３，１４と前面材２１とは、ボルト等のピン構造により連結されている。前面材２１の両端部及び梁材１３，１４それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径は、が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、前面材２１と及び梁材１３，１４のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、前面材２１は及び梁材１３，１４は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。後面部１０ｂは上流側に面し、２本の柱材１２と、梁材１３，１４と、によって画定されている。鋼製枠１０には後面部１０ｂの側で、補強枠３０が連結されている（図１Ｂ参照）。
【0038】
図４は、最上段の鋼製枠１０の平面図である。天面部１０ｅは、高さ方向Ｈにおいて上側に面し、平面視において矩形状に形成されている。天面部１０ｅは、梁材１３と繋ぎ材１５とによって画定されている。土木構造物１のうち、高さ方向Ｈにおいて最上段の鋼製枠１０の天面部１０ｅは、後述する中詰材７０が鋼製枠１０から流出することを防止するための複数の天面材２２を有する。天面材２２は、梁材１３，の間で、幅方向Ｗに所定の間隔をあけて設けられている。高さ方向Ｈにおいて最上段以外の鋼製枠１０は、天面材２２を有していない。
【0039】
天面材２２は、例えば、長手方向に交差した断面形状が矩形又は略矩形の平鋼により形成されている。天面材２２は、一端が上流側の梁材１３に鋼製の継手板ＰＬ３を介して連結されていて、他端が下流側の梁材１３に継手板ＰＬ３を介して連結されている。天面材２２と継手板ＰＬ３とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。天面材２２の両端部及び継手板ＰＬ３それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、天面材２２及び継手板ＰＬ３のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、天面材２２は及び梁材１３は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0040】
図５は、最下段の鋼製枠１０の底面図である。底面部１０ｆは、高さ方向Ｈにおいて下側に面し、平面視において矩形状に形成されている。底面部１０ｆは、梁材１４と繋ぎ材１６とによって画定されている。土木構造物１のうち、高さ方向Ｈにおいて最下段の鋼製枠１０の底面部１０ｆは、後述する中詰材７０が鋼製枠１０から流出することを防止するための複数の底面材２３を有する。高さ方向Ｈにおいて最下段以外の鋼製枠１０は、底面材２３を有していない。
【0041】
底面材２３は、梁材１４の間で、幅方向Ｗに所定の間隔をあけて設けられている。梁材１４と底面材２３とは、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。底面材２３の両端部及び梁材１４それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、底面材２３及び梁材１４のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、底面材２３は及び梁材１４は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0042】
上側２段の鋼製枠１０において、柱材１２と梁材１３，１４とによって画定されている後面部１０ｂには、後述する中詰材７０が鋼製枠１０から流出することを防止するための複数の後面材（図示せず）を幅方向Ｗに所定の間隔をあけて有する。後面材は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＬ字形又は略Ｌ字形の溝形鋼により形成されている。後面材は、一端が梁材１３に連結されていて、他端が梁材１４に連結されている。後面材と梁材１３，１４とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。後面材の両端部及び梁材１３，１４それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、後面材と梁材１３，１４のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、後面材は及び梁材１３，１４は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0043】
［補強枠］
補強枠３０は、高さ方向Ｈにおいて下側１段目及び２段目の鋼製枠１０の上流側に設けられている。つまり、補強枠３０は、鋼製枠１０の後面部１０ｂの側に設けられている。補強枠３０は、鋼製の枠材を立体的に組み合わせてなる枠である。なお、以下では、土木構造物１において最下段に設置される鋼製枠１０に設けられている補強枠３０について説明する。
補強枠３０は、高さ方向Ｈにおいて下側１段目及び２段目の鋼製枠１０の上流側に設けられている。つまり、補強枠３０は、鋼製枠１０の後面部１０ｂの側に設けられている。補強枠３０は、鋼製の枠材を立体的に組み合わせてなる枠である。なお、以下では、土木構造物１において最下段に設置される鋼製枠１０に設けられている補強枠３０について説明する。
【0044】
補強枠３０は、鋼製の枠材を立体的に組み合わせてなる。鋼製枠３０は、２本の柱材（枠材）３１と、２本の梁材（枠材）３２，３３と、６本の繋ぎ材（枠材）３４，３５と、後面材３６と、天面材（図示せず）と、底面材３７と、を有する。
【0045】
柱材３１は、鋼製枠１０の柱材１２に対して上流側に立設されている。柱材３１は、例えば、Ｈ形鋼により形成されている。柱材３１は、一対のフランジと、フランジを連結するウェブと、を有する。各柱材３１の一対のフランジには、延び方向における両端部に連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて後述する梁材３２，３３との連結の用に供される。各柱材３１は、それぞれのフランジが上流側及び下流側に面するように設けられている。
【0046】
梁材３２は、柱材３１を幅方向Ｗに連結する。梁材３２は、例えば、Ｈ形鋼により形成されている。梁材３２は、高さ方向Ｈにおいて梁材３３に対して上側に位置し、柱材３１をそれぞれ上端部において幅方向Ｗに互いに連結している上端梁材である。梁材３２は、一対のフランジと、フランジを連結するウェブと、を有する。
【0047】
梁材３２の一対のフランジには、延び方向に沿って所定の間隔をあけて複数の連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。梁材３２は、フランジが下流側及び上流側に面するようにして柱材３１に連結されている。なお、土木構造物１において下側から２段目の補強枠３０の梁材３２は、長手方向に交差した断面形状がＵ字形又は略Ｕ字形の溝形鋼であってよい。
【0048】
梁材３３は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＵ字形又は略Ｕ字形の溝形鋼により形成されている。梁材３３は、高さ方向Ｈにおいて梁材３２に対して下側に位置し、柱材３１をそれぞれ下端部において幅方向Ｗに互いに連結している下端梁材である。梁材３３は、一対のフランジと、フランジを連結するウェブと、を有する。
【0049】
梁材３３の一対のフランジには、延び方向に沿って所定の間隔をあけて複数の連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。梁材３３は、フランジが下流側及び上流側に面するようにして柱材３１に連結されている。なお、土木構造物１において下側から２段目の補強枠３０の梁材３３は、例えば、Ｈ形鋼により形成されていてもよい。
【0050】
梁材３２，３３は、一対のフランジにおいて、柱材３１のフランジの間に挿入されている。柱材３１と梁材３２，３３とは、それぞれのフランジが互いに隙間をもって互いに連結されている。柱材３１の一対のフランジの内側の間隔は、梁材３２，３３の一対のフランジの外側の間隔よりも大きく形成されている。
【0051】
上記の柱材３１と梁材３３，３２とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。柱材３１及び梁材３２，３３それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、例えば、丸孔であり、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔の内径は、普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍、好ましくは、１．１５～１．３２倍である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、柱材３１及び梁材３２，３３は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0052】
繋ぎ材３４，３５は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＬ字形又は略Ｌ字形の山形鋼により形成されている。繋ぎ材３４は、奥行き方向Ｄにおいて対向する柱材３１を、継手板ＰＬ４を介して上端部において互いに連結するとともに、奥行き方向Ｄにおいて梁材３２同士を、鋼製の継手板ＰＬ４を介して連結する上端繋ぎ材である。本実施の形態においては、幅方向Ｗにおいて３個所に繋ぎ材３４が設けられている。各個所において２本の繋ぎ材３４が互いに背中合わせで設けられている。繋ぎ材３４の両端部には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。
【0053】
繋ぎ材３５は、奥行き方向Ｄにおいて対向する柱材３１を、継手板ＰＬ３を介して下端部において互いに連結するとともに、奥行き方向Ｄにおいて梁材３５同士を、鋼製の継手板ＰＬ５を介して連結する下端繋ぎ材である。本実施の形態においては、幅方向Ｗにおいて３個所に繋ぎ材３５が設けられている。各個所において２本の繋ぎ材３５が互いに背中合わせで設けられている。繋ぎ材３５の両端部には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて他の枠材との連結の用に供される。
【0054】
継手板ＰＬ４，ＰＬ５は、柱材１２，３１の上端部及び下端部並びに梁材１３，１４，３２，３３の中間部にそれぞれ取り付けられている。継手板ＰＬ４，ＰＬ５には、連結孔（図示せず）が形成されていて、ボルトが挿通されて繋ぎ材３４，３５との連結の用に供される。
【0055】
柱材１２，３１と、梁材１３，１４，３２，３３と、繋ぎ材３４，３５とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。継手板ＰＬ３及び繋ぎ材３４，３５それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、例えば、丸孔であり、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔の内径は、普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍、好ましくは、１．１５～１．３２倍である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、柱材１２、３１、梁材１３，１４，３２，３３及び繋ぎ材３４，３５は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0056】
後面部３０ａは上流側に面し、２本の柱材３１と、梁材３２，３３とによって画定されている。後面部３０ａは、後述する中詰材７０が補強枠３０から流出することを防止するための複数の後面材３６を幅方向Ｗに所定の間隔をあけて有する。後面材３６は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＬ字形又は略Ｌ字形の溝形鋼により形成されている。後面材３６は、一端が梁材３２に連結されていて、他端が梁材３３に連結されている。後面材３６と梁材３２，３３とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。後面材の両端部及び梁材３２，３３それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、後面材３６と梁材３２，３３のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、後面材３６は及び梁材３２，３３は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0057】
天面部３０ｂは、高さ方向Ｈにおいて上側に面し、平面視において矩形状に形成されている。天面部３０ｂは、梁材１３，３２と繋ぎ材３４とによって画定されている。土木構造物１のうち、下側から２段目の鋼製枠１０の天面部３０ｂは、後述する中詰材７０が鋼製枠１０から流出することを防止するための複数の天面材（図示せず）を有する。天面材は、梁材１３，３２の間で、幅方向Ｗに所定の間隔をあけて設けられている。最下段の補強３０は、天面材を有していない。
【0058】
天面材は、例えば、長手方向に交差した断面形状が矩形又は略矩形の平鋼により形成されている。天面材は、一端が梁材１３に継手板を介して連結されていて、他端が梁材３２に継手板を介して連結されている。天面材と継手板とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。天面材の両端部及び継手板それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、天面材と継手板のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、天面材は及び梁材１３，３２は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0059】
底面部３０ｃは、高さ方向Ｈにおいて下側に面し、平面視において矩形状に形成されている。底面部３０ｃは、梁材１４，３３と繋ぎ材３５とによって画定されている。土木構造物１のうち、最下段の補強枠３０の底面部３０ｃは、後述する中詰材７０が補強枠３０から流出することを防止するための複数の底面材３７を有する。高さ方向Ｈにおいて下側から２段目の補強枠３０は、底面材３７を有していない。
【0060】
底面材３７は、梁材１４，３３の間で、幅方向Ｗに所定の間隔をあけて設けられている。梁材１４，３３と底面材３７とは、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。底面材３７の両端部及び梁材１４，３３それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、底面材３７及び梁材１４，３７のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトに対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、底面材３７は及び梁材１４，３３は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0061】
［根入れ枠］
図６は、根入れ枠５０の正面図である。根入れ枠５０は、土木構造物１における鋼製枠１０の各段に設けられている。具体的には、根入れ枠５０は、各段の幅方向Ｗにおいて両端に設けられた鋼製枠１０と、上段の幅方向Ｗにおいて両端に設けられた鋼製枠１０との間に設けられている。なお、根入れ枠５０は、各段の幅方向Ｗにおいて両端に設けられた鋼製枠１０の一方にのみ設けられていてもよい。
図６は、根入れ枠５０の正面図である。根入れ枠５０は、土木構造物１における鋼製枠１０の各段に設けられている。具体的には、根入れ枠５０は、各段の幅方向Ｗにおいて両端に設けられた鋼製枠１０と、上段の幅方向Ｗにおいて両端に設けられた鋼製枠１０との間に設けられている。なお、根入れ枠５０は、各段の幅方向Ｗにおいて両端に設けられた鋼製枠１０の一方にのみ設けられていてもよい。
【0062】
根入れ枠５０は、斜材５１，５２を有する。斜材５１は、下流側に設けられており、幅方向Ｗに隣接する鋼製枠１０の柱材１１の下端部と、高さ方向Ｈに隣接する鋼製枠１０の梁材１４との間で斜めに延在している。斜材５２は、上流側に設けられており、幅方向Ｗに隣接する鋼製枠１０の柱材１２の下端部と、高さ方向Ｈに隣接する鋼製枠１０の梁材１４との間で斜めに延在している。
【0063】
図７Ａは、斜材５１，５２の構成を説明するために一部拡大した正面図である。図７Ｂは、斜材５１，５２を正面下方から見た斜視図である。図７Ｃは、斜材５１，５２の構成を説明するための背面斜視図である。斜材５１，５２は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＬ字形又は略Ｌ字形の山形鋼により形成されており、互いに直角又は略直角をなす壁部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂを有する。斜材５１，５２が他部材と連結された状態（以下、「連結状態」ともいう）において、壁部５１ａ，５２ａは下流側に面しており、壁部５１ｂ，５２ｂは、高さ方向Ｈにおいて下側かつ幅方向Ｗにおいて側方に斜め下側に面している。
【0064】
斜材５１，５２は、連結部５３，５４、傾斜部５５，５６と、を有する。連結状態において、連結部５３，５４は、柱材１１，１２に直接的に連結される部分であり、柱材１１，１２のフランジ間に挿入されていて、柱材１１，１２の長手方向（延在方向）に沿って延びている。斜材１１，１２は、壁部５１ａ，５２ａにおいて下流側に面する柱材１１，１２のフランジに直接的に連結されている。連結部５３，５４において柱材１１，１２との連結個所Ｃ１は、柱材１１，１２のウェブを挟んで反対側における梁材２３ｂとの連結個所Ｃ２と高さ方向Ｈにおいて同じ又は略同じ位置にある。
【0065】
傾斜部５５，５６は、連結部５３，５４に対して、所定の角度をなして上段の梁材１４に向かって延びている部分である。なお、連結部５３，５４に対する傾斜部５５，５６の角度は、適宜設定することができる。傾斜部５５，５６において壁部５１ｂ，５２ｂは、高さ方向Ｈにおいて壁部５１ａ，５２ａの下側の縁から上流側に向かって延びている。傾斜部５５，５６において壁部５１ｂ，５２ｂの長手方向の延長線上には連結部５３，５４と柱材１１，１２との連結個所Ｃ１があり、さらに、この延長線は、柱材１１，１２のウェブの下端に一致する。
【0066】
柱材１１，１２と、梁材１４と、斜材５１，５２とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。柱材１１，１２、梁材１４及び斜材５１，５２それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、例えば、丸孔であり、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔の内径は、普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍、好ましくは、１．１５～１．３２倍である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、柱材１１，１２、梁材１４及び斜材５１，５２は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0067】
奥行き方向Ｄにおいて下流側に面する前面部５０ａ及び上流側に面する後面部５０ｂは、後述する中詰材７０が根入れ枠５０から流出することを防止するための複数の前面材５７及び後面材５８をそれぞれ、幅方向Ｗに所定の間隔をあけて有する。前面材５７及び後面材５８は、例えば、長手方向に交差した断面形状がＵ字形又は略Ｕ字形の溝形鋼により形成されている。前面材５７及び後面材５８は、一端が梁材１４に連結されていて、他端が斜材５１，５２の傾斜部５５，５６に連結されている。前面材５７及び後面材５８の両端部並びに斜材５１，５２それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径は、が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、前面材５７及び後面材５８並びに斜材５１，５２のいずれかに形成された連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、前面材５７及び後面材５８並びに斜材５１，５２は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0068】
高さ方向Ｈにおいて下側にかつ幅方向Ｗにおいて側方に斜めに面する底面部５０ｃは、平面視において矩形状に形成されている。底面部５０ｃは、高さ方向Ｈにおいて上側に連結される鋼製枠１０及び幅方向Ｗにおいて連結される鋼製枠１０における繋ぎ材１６と、斜材５１，５２とによって画定されている。底面部５０ｃは、後述する中詰材７０が根入れ枠５０から流出することを防止するための複数の底面材５９を有する（図１Ｂ参照）。底面材５９は、斜材５１，５２の間で、幅方向Ｗに所定の間隔をあけて設けられている。
【0069】
底面材５９は、例えば、長手方向に交差した断面形状が矩形又は略矩形の平鋼により形成されている。底面材５９は、一端が斜材５１の壁部５１ｂに連結されていて、他端が斜材５２の壁部５２ｂに連結されている。
【0070】
斜材５１，５２と底面材５９とは、後述する中詰材７０のせん断抵抗力を有効に利用するために、例えば、普通ボルト等のピン構造により連結されている。斜材５１，５２及び底面材５９それぞれに形成されている、普通ボルトが挿通される連結孔は、普通ボルトの軸径よりも大きな内径を有している。普通ボルトが連結孔に挿通された状態において、普通ボルトと連結孔との間には所定の隙間が形成されている。連結孔は、その内径が普通ボルトの軸径に対して、１．０１～１．５０倍の丸孔であり、好ましくは、斜材５１，５２及び底面材５９のいずれかに形成されている連結孔は、その内径が普通ボルトに対して２．０～２．５倍の長孔である。連結孔の内径と普通ボルトの軸径との関係が上記の範囲内にあると、外力が土木構造物１に作用した際に、斜材５１，５２及び底面材５９は、外力を吸収しつつ互いに相対的に移動するようになり、外力を後述する中詰材７０に伝達する。
【0071】
［中詰材］
中詰材７０は、鋼製枠１０、補強枠３０及び根入れ枠５０内にそれぞれ充填されている。中詰材７０としては、透水性の観点から玉石、割石等が用いられる。本発明に係る土木構造物１は、作用する外力に対して中詰材７０のせん断抵抗力が抵抗する構造になっている。
中詰材７０は、鋼製枠１０、補強枠３０及び根入れ枠５０内にそれぞれ充填されている。中詰材７０としては、透水性の観点から玉石、割石等が用いられる。本発明に係る土木構造物１は、作用する外力に対して中詰材７０のせん断抵抗力が抵抗する構造になっている。
【0072】
本発明に係る土木構造物１の耐力は、中詰材７０として使用されている石同士の噛み合わせにより期待されている。つまり、本発明に係る土木構造物１においては、外力により石同士の摩擦を発生させて、積極的に中詰材７０のせん断変形を起こすことにより外力に対して抵抗する構造になっていて、土木構造物１の高さの１～２％程度の中詰材７０のせん断変形を見込むことができる。土木構造物１を設計する際に、中詰材７０のせん断変形を検討することができるので、せん断変形を許容しない土木構造物１に対して優位に土木構造物１を設計することができる。
【0073】
中詰材７０のせん断変形を許容した本発明に係る土木構造物１によれば、鋼製枠１０を構成する柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６ブレース材１７は、互いにピン構造により連結されている。これにより、上流側からの、例えば、土圧などの外力に対して、鋼製枠１０が下流側に向かって倒れるように変形するように鋼製枠１０は構成されており、下流側に向かって中詰材７０がせん断変形することを検討して、土木構造物１を設計することができる。
【0074】
鋼製枠１０の枠材がピン構造により互いに連結されているので、中詰材７０の単位幅あたりの抵抗モーメントＭｒを予め設計計算して、中詰材７０に対応する各枠材１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７の強度等のチェック、外力及び自重によるモーメントによる中詰材７０のせん断変形のチェック及び鋼製枠全体としての安定性等を検討することができる。本発明に係る中詰材７０における単位幅あたりの抵抗モーメントＭｒは以下の関係式により設計計算することができる。
【0075】
Ｍｒ＝１／６・γ・Ｒｏ３
γ：中詰材７０の換算単位体積重量（ｋＮ/ｍ３）
Ｒｏ（係数）：（Ｂｓ/Ｈｓ）２・（３－Ｂｓ／Ｈｓ・ｃｏｓθ)・ｓｉｎθ
Ｂｓ：換算土木構造物幅
Ｈｓ：換算土木構造物高
θ：中詰材７０のせん断抵抗角（度）
上述の土木構造物１によれば、鋼製枠１０の柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７は、互いにピン構造により連結されていて、ボルトの軸径に対して、ボルトが挿通される孔の内径が大きくなっている。これにより、土木構造物１に外力が作用した場合、鋼製枠１０が外力を吸収しつつ変形することができる。
γ：中詰材７０の換算単位体積重量（ｋＮ/ｍ３）
Ｒｏ（係数）：（Ｂｓ/Ｈｓ）２・（３－Ｂｓ／Ｈｓ・ｃｏｓθ)・ｓｉｎθ
Ｂｓ：換算土木構造物幅
Ｈｓ：換算土木構造物高
θ：中詰材７０のせん断抵抗角（度）
上述の土木構造物１によれば、鋼製枠１０の柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７は、互いにピン構造により連結されていて、ボルトの軸径に対して、ボルトが挿通される孔の内径が大きくなっている。これにより、土木構造物１に外力が作用した場合、鋼製枠１０が外力を吸収しつつ変形することができる。
【0076】
さらに、鋼製枠１０においては、ブレース材１７により、柱材１１，１２は、ピン構造により連結されている。鋼製枠１０は、外力が作用した場合に、鋼製枠１０が上流側から下流側に向かって想定を超えて変形することを抑制するとともに、ボルトの軸径に対して、ボルトが挿通される孔の内径が大きくなっているので、ブレース材１７と柱材１１，１２は、相対的に奥行き方向Ｄに移動・回動することができ、中詰材７０への外力の伝達を阻害しない。これにより、本発明に係る土木構造物１によれば、鋼製枠１０の変形及び中詰材７０のせん断変形により、作用する外力に対して土木構造物１全体で抵抗することができる。
【0077】
土木構造物１において、柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７は、ピン構造により連結されて、中詰材７０のせん断変形においても外力に対する抵抗を負担することができるので、鋼製枠１０において使用する柱材１１，１２，梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７に使用する鋼材の強度は、中詰材７０のせん断変形を許容しない土木構造物における鋼製枠に使用される枠材の強度よりも低く設定することができる。これにより、本発明に係る土木構造物１においては使用する鋼材の使用量を減じることができる。
【0078】
さらに、鋼製枠１０において、前面材２１，５７、天面材２２，５８、底面材２３，３７、後面材３６におけるピン構造のボルトが挿通される連結孔の内径は、柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７同士を連結するピン構造におけるボルトが挿通される孔の内径よりも大きくなっている。柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７は、鋼製枠１０の形状を作る骨組み部分であり、前面材２１，５７、天面材２２，５８、底面材２３，３７、後面材３６のピン構造における連結孔を、例えば、長孔として、柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７における連結孔よりも大きくすることにより、柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７の変形量を確保することができ、柱材１１，１２、梁材１３，１４、繋ぎ材１５，１６及びブレース材１７における変形は阻害されない。
【0079】
＜その他＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
【0080】
上記の実施の形態において鋼製枠１０はユニット化されていたが、高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗに連結される鋼製枠１０はそれぞれ、連結される鋼材が共通化されて構成されていてもよい。例えば、高さ方向Ｈに連結されている鋼製枠１０のうち、梁材１３、下段の鋼製枠１０の繋ぎ材１５とをそれぞれ、上段の鋼製枠１０の繋ぎ材１６と、梁材１４と共通化してもよい。また、幅方向Ｗに連結されている鋼製枠１０同士で共通の柱材１１，１２を用いてもよい。
【符号の説明】
【0081】
１・・・土木構造物
１０・・・鋼製枠、１１・・・柱材（前柱材、枠材）、１２・・・柱材（後柱材、枠材）、１３・・・梁材（上端梁材、枠材）、１４・・・梁材（下端梁材、枠材）、１５・・・繋ぎ材（上端繋ぎ材、枠材）、１６・・・繋ぎ材（下端繋ぎ材、枠材）、１７・・・ブレース材（枠材）
３０・・・補強枠
５０・・・根入れ枠
７０・・・中詰材
１０・・・鋼製枠、１１・・・柱材（前柱材、枠材）、１２・・・柱材（後柱材、枠材）、１３・・・梁材（上端梁材、枠材）、１４・・・梁材（下端梁材、枠材）、１５・・・繋ぎ材（上端繋ぎ材、枠材）、１６・・・繋ぎ材（下端繋ぎ材、枠材）、１７・・・ブレース材（枠材）
３０・・・補強枠
５０・・・根入れ枠
７０・・・中詰材
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】