特許 7614606 流下物捕捉構造体及び流下物捕捉構造体の設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】流下物捕捉構造体及び流下物捕捉構造体の設置方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 7/02 20060101AFI20250108BHJP

【ＦＩ】

E02B7/02 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021007030

(22)【出願日】2021-01-20

(65)【公開番号】P2022111541

(43)【公開日】2022-08-01

【審査請求日】2023-12-25

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 嶋丈示及び鳴海正寿が、２０２０年度砂防学会研究発表会概要集の第３２７頁及び３２８頁にて、嶋丈示及び鳴海正寿が発明した、流下物捕捉構造体及び流下物捕捉構造体の設置方法について公開した。

(73)【特許権者】

【識別番号】000173681

【氏名又は名称】一般財団法人砂防・地すべり技術センター

(73)【特許権者】

【識別番号】000106955

【氏名又は名称】シバタ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108442

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義孝

(74)【代理人】

【識別番号】100206195

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100224650

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 晴加

(74)【代理人】

【識別番号】100175662

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 英明

(74)【代理人】

【氏名又は名称】葛西 さやか

(72)【発明者】

【氏名】嶋 丈示

(72)【発明者】

【氏名】鳴海 正寿

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】実開平０４－０６５８２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－１１６７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２０８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９９３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９０３０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｂ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

砂防堰堤の本堤を越流する流下物を捕捉する流下物捕捉構造体であって、
前記本堤より下流側の前庭保護工の上方空間、且つ、前記本堤の水通し部よりも下方に設置される捕捉体と、
前記水通し部の下部から、前記捕捉体に向かって斜め下方に傾斜し、前記流下物を前記捕捉体に導く導流体とを備え、
前記捕捉体は、流水を透過可能であり、前記流下物を捕捉可能であり、
前記導流体は、その下端が前記捕捉体の上端よりも下流側に位置する、流下物捕捉構造体。

【請求項2】

砂防堰堤の本堤を越流する流下物を捕捉する流下物捕捉構造体であって、
前記本堤より下流側の前庭保護工の上方空間、且つ、前記本堤の水通し部よりも下方に設置される捕捉体と、
前記水通し部の下部から、前記捕捉体に向かって斜め下方に傾斜し、前記流下物を前記捕捉体に導く導流体とを備え、
前記捕捉体は、流水を透過可能であり、前記流下物を捕捉可能であり、
前記導流体の傾斜角度は、前記本堤の傾斜角度よりも緩く、
前記捕捉体の傾斜角度は、前記導流体の傾斜角度よりも緩い、流下物捕捉構造体。

【請求項3】

前記捕捉体及び前記導流体は、可撓性の網状構造を有する、請求項１又は請求項２記載の流下物捕捉構造体。

【請求項4】

少なくとも１つの捕捉体固定部材を更に備え、
前記捕捉体固定部材は、前記前庭保護工の側壁護岸に設置されて前記捕捉体を前記側壁護岸において支持する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の流下物捕捉構造体。

【請求項5】

前記捕捉体は、前記側壁護岸から脱着自在に構成されている、請求項４記載の流下物捕捉構造体。

【請求項6】

前記捕捉体及び前記導流体の少なくとも一方は、張力調整部材を更に備える、請求項３記載の流下物捕捉構造体。

【請求項7】

砂防堰堤における流下物捕捉構造体の設置方法であって、
前庭保護工の側壁護岸に、第１の挿入孔を複数個穿孔する工程と、
前記砂防堰堤の本堤の下流側の法面における水通し部の下部と、前記側壁護岸との各々に、第２の挿入孔を複数個穿孔する工程と、
アンカーボルト等の軽量部品で構成される第１の固定部材を挿入した前記第１の挿入孔、及び、前記第１の固定部材と同様に構成される第２の固定部材を挿入した前記第２の挿入孔の各々に樹脂を注入して、前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材の各々を固着する工程と、
ワイヤーロープを用いた網状構造物からなる捕捉体を、前記第１の固定部材の各々を介して、前記前庭保護工の上方の空間に設置する工程と、
ワイヤーロープを用いた網状構造物からなる導流体を、前記第２の固定部材の各々を介して、前記下部から、前記捕捉体に向かって斜め下方に傾斜するように設置する工程とを備え、
前記導流体を設置する工程は、横方向の前記ワイヤーロープを前記第２の固定部材の各々を介して前記側壁護岸に固定すると共に、縦方向の前記ワイヤーロープの上方端部を前記第２の固定部材の各々を介して前記水通し部の前記下部に固定し、縦方向の前記ワイヤーロープの下方端部を前記横方向の前記ワイヤーロープに連結する工程を含む、流下物捕捉構造体の設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は流下物捕捉構造体及び流下物捕捉構造体の設置方法に関し、特に既設の砂防堰堤に後付けで設置される流下物捕捉構造体及び流下物捕捉構造体の設置方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

山岳等の渓流において土砂災害防止のために用いられる施設として、砂防堰堤が知られている。砂防堰堤は、水を通過させる一方、土石流や洪水に含まれて運ばれる土砂礫や流木といった流下物を捕捉し、下流域の保全対象を守る働きをしている。

【0003】

しかし近年、大型化する台風や洪水の影響により発生した大量の流下物を砂防堰堤のみでは捕捉できず、砂防堰堤を流下・越流した流下物が下流域の保全対象まで到達してしまう事例が発生している。

【0004】

このような事例に対応するものとして、従来、砂防堰堤の水通し部に捕捉体を設けたものが存在する（特許文献１）。

【0005】

図１３は、従来の堰堤の正面図及び側面図であり、図１４は、図１３で示した堰堤を上流から見た斜視図である。

【0006】

これらの図を参照して、堰堤７０は、本体７１と、捕捉体７２とを備えている。本体７１は例えば、コンクリートによって構築されその底部が地盤に埋設されており、河川を横切るように河川の幅方向に沿って延在するように構築されている。

【0007】

本体７１における河川の幅方向に沿った中央近傍の上端部には、周囲よりも上端部が低くなるように切り欠かれた（凹んだ）水通し部７３が形成されている。水通し部７３は、上流から流れてくる流水を本体７１の中央近傍に集約して下流に流すために形成されている。

【0008】

捕捉体７２は、河川の上流から流れてくる流木を捕捉して流水を通すものであり、本体７１の上流壁部７４に、河川の幅方向に沿って設けられている。捕捉体７２は、本体７１の幅方向（河川の幅方向）に沿って延在する１本の梁部７５と、この梁部７５の延在方向に沿って所定間隔おきに連結された複数の柱部７６とを備えている。梁部７５と柱部７６は、例えば、鋼管によって形成されている。柱部７６は、第１の脚部７６ａと、第２の脚部７６ｂとを備えている。第１の脚部７６ａは、上端が梁部７５に溶接等にて接合されている。第２の脚部７６ｂは、上端が第１の脚部７６ａの長手方向中央部に溶接等にて接合されている。

【0009】

捕捉体７２の設置にあたっては、上流壁部７４に埋設及び固定したアンカーボルトに、クレーン等で吊るした捕捉体７２の第１の脚部７６ａ及び第２の脚部７６ｂの下端に設けられているフランジ部を通し、ナットで捕捉体７２を固定する。

【0010】

尚、他の態様として、砂防堰堤である本堤より下流側の水叩き部に設置された流体物捕捉体から構成されている流体物捕捉構造体が存在する（特許文献２）。

【0011】

図１５は、従来の流体物捕捉構造体の使用状態を示す概略断面図である。

【0012】

図を参照して、砂防堰堤である本堤８１より下流側に、流体物捕捉構造体８０が設けられている。流体物捕捉構造体８０より下流側には、本堤８１と基本的に同様の構成を有する下流側の砂防堰堤である副堤８３が位置する。

【0013】

本堤８１は、例えばコンクリートからなり、流水方向に直交する幅方向中央周辺に形成され流水９１を通過させる水通し部８４を備える。本堤８１より下流側の河床には、本堤８１（水通し部８４）から落下する流水９１による洗堀等から防護するための例えばコンクリートからなる平坦な水叩き部８６が形成されている。水叩き部８６における、本堤８１から落下する流水９１の河床接触部８７（落下する流水９１が河床に到達する予定の箇所）の上方には、流体物捕捉体８２が設置され、流体物捕捉構造体８０を構成している。

【0014】

流体物捕捉体８２は、流木や礫等の流体物９２を捕捉する捕捉部材８８と、捕捉部材８８を水叩き部８６に固定すると共に、捕捉部材８８に対する流体物９２の落下の衝撃及び堆積した流下物９２の載荷荷重から支持する支持部材８９とから主に構成されており、流水９１と共に落下する流体物９２の衝突による衝撃や堆積した流体物９２の載荷荷重等の外力に耐え得る強度の鋼材や木材等の材料、構造からなる。捕捉部材８８は、落下してきた流体物９２や、落下後に流水９１と共に流され運ばれてきた流体物９２を流水９１と分離して捕捉する。支持部材８９は、鋼製荷台であり、アンカーボルトを用いて、水叩き部８６に脱着自在に固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【文献】特開２０１８－１２７８８０号公報

【文献】特開２０１９－９０３０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

しかしながら、上述の堰堤７０に用いられる捕捉体７２や、流体物捕捉構造体８０に用いられる流体物捕捉体８２はいずれも水中（通水断面内）に設置されるものであるため、設置により砂防堰堤内の水深を変化させ得るものであった。したがって、施工にあたり水深の再計算、及び、再計算の結果次第では既設の砂防堰堤の改築を要するものであった。

【0017】

又、捕捉体７２は鋼管からなる、流体物捕捉体８２は鋼材や木材等からなる重量物であって人力のみでの運搬及び施工が困難なものであった。すなわちこれらの運搬及び施工には車等の車両やヘリコプター等の運搬手段、クレーン等の施工用重機、加えて車両や重機を乗り入れる為の作業用道路の建設等を要し、経済的なものではなかった。更にこれらは、車両や重機の乗り入れが困難なアクセス性の悪い土地に構築された砂防堰堤への施工には不向きでもあった。

【0018】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、捕捉体が下流側の通水断面を閉塞しない軽量で施工が容易な流下物捕捉構造体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】

【0019】

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、砂防堰堤の本堤を越流する流下物を捕捉する流下物捕捉構造体であって、本堤より下流側の前庭保護工の上方空間、且つ、本堤の水通し部よりも下方に設置される捕捉体と、水通し部の下部から、捕捉体に向かって斜め下方に傾斜し、流下物を捕捉体に導く導流体とを備え、捕捉体は、流水を透過可能であり、流下物を捕捉可能であり、導流体は、その下端が捕捉体の上端よりも下流側に位置するものである。

【0020】

このように構成すると、捕捉体が下流側の通水断面を閉塞しない。又、長辺が水の流れ方向に沿うように流れる流下物が、導流体から捕捉体に移動する際に、横転しやすくなる。更に、水通し部と捕捉体との間に、流水の落下角度よりも傾斜角度が緩い箇所ができる。

【0021】

請求項２記載の発明は、砂防堰堤の本堤を越流する流下物を捕捉する流下物捕捉構造体であって、本堤より下流側の前庭保護工の上方空間、且つ、本堤の水通し部よりも下方に設置される捕捉体と、水通し部の下部から、捕捉体に向かって斜め下方に傾斜し、流下物を捕捉体に導く導流体とを備え、捕捉体は、流水を透過可能であり、流下物を捕捉可能であり、導流体の傾斜角度は、本堤の傾斜角度よりも緩く、捕捉体の傾斜角度は、導流体の傾斜角度よりも緩いものである。

【0022】

このように構成すると、捕捉体が下流側の通水断面を閉塞しない。又、長辺が水の流れ方向に沿うように流れる流下物が、導流体から捕捉体に移動する際に、横転しやすくなる。更に、水通し部と捕捉体との間に、流水の落下角度よりも傾斜角度が緩い箇所ができる。

【0023】

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、捕捉体及び導流体は、可撓性の網状構造を有するものである。

【0024】

このように構成すると、軽量且つ安価な捕捉体及び導流体となる。

【0025】

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、少なくとも１つの捕捉体固定部材を更に備え、捕捉体固定部材は、前庭保護工の側壁護岸に設置されて捕捉体を側壁護岸において支持するものである。

【0026】

このように構成すると、既設構造物を用いての施工となる。

【0027】

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、捕捉体は、側壁護岸から脱着自在に構成されているものである。

【0028】

このように構成すると、捕捉体の交換が容易である。

【0029】

請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、捕捉体及び導流体の少なくとも一方は、張力調整部材を更に備えるものである。

【0030】

このように構成すると、張力調整によって捕捉体又は導流体の空間的位置が安定する。

【0031】

請求項７記載の発明は、砂防堰堤における流下物捕捉構造体の設置方法であって、前庭保護工の側壁護岸に、第１の挿入孔を複数個穿孔する工程と、砂防堰堤の本堤の下流側の法面における水通し部の下部と、側壁護岸との各々に、第２の挿入孔を複数個穿孔する工程と、アンカーボルト等の軽量部品で構成される第１の固定部材を挿入した第１の挿入孔、及び、第１の固定部材と同様に構成される第２の固定部材を挿入した第２の挿入孔の各々に樹脂を注入して、第１の固定部材及び第２の固定部材の各々を固着する工程と、ワイヤーロープを用いた網状構造物からなる捕捉体を、第１の固定部材の各々を介して、前庭保護工の上方の空間に設置する工程と、ワイヤーロープを用いた網状構造物からなる導流体を、第２の固定部材の各々を介して、下部から、捕捉体に向かって斜め下方に傾斜するように設置する工程とを備え、導流体を設置する工程は、横方向のワイヤーロープを第２の固定部材の各々を介して側壁護岸に固定すると共に、縦方向のワイヤーロープの上方端部を第２の固定部材の各々を介して水通し部の下部に固定し、縦方向のワイヤーロープの下方端部を横方向のワイヤーロープに連結する工程を含むものである。

【0032】

このように構成すると、設置に要するものが軽量物と既設構造物とになる。

【発明の効果】

【0033】

以上説明したように、請求項１記載の発明は、捕捉体が下流側の通水断面を閉塞しないので、施工にあたっての水深の再計算、及び、既設構造物の改築が不要となる。又、長辺が水の流れ方向に沿うように流れる流下物が、導流体から捕捉体に移動する際に、横転しやすくなる。更に、水通し部と捕捉体との間に、流水の落下角度よりも傾斜角度が緩い箇所ができるので、流下物の捕捉率が向上する。

【0034】

請求項２記載の発明は、捕捉体が下流側の通水断面を閉塞しないので、施工にあたっての水深の再計算、及び、既設構造物の改築が不要となる。又、長辺が水の流れ方向に沿うように流れる流下物が、導流体から捕捉体に移動する際に、横転しやすくなる。更に、水通し部と捕捉体との間に、流水の落下角度よりも傾斜角度が緩い箇所ができるので、流下物の捕捉率が向上する。

【0035】

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、軽量且つ安価な捕捉体及び導流体となるので、搬入及び施工が人力で行え、且つ、経済的なものとなる。

【0036】

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、既設構造物を用いての施工となるので、施工に伴う既設構造物の改築や新たな用地買収等が不要となり、経済的且つ工期の短縮が望めるものとなる。又、捕捉体の支持状態が安定する。

【0037】

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の効果に加えて、捕捉体の交換が容易であるので、保守性に優れたものとなる。

【0038】

請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、張力調整によって捕捉体又は導流体の空間的位置が安定するので、流下物の捕捉率が向上する。

【0039】

請求項７記載の発明は、設置に要するものが軽量物と既設構造物とになるので、設置に要する部材の搬入及び施工が人力のみで可能となり、経済的且つ工期短縮が望める設置方法となる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】この発明の第１の実施の形態による流下物捕捉構造体を砂防堰堤に設置した状態の平面図である。

【図2】図１で示した流下物捕捉構造体を砂防堰堤に設置した状態の右側面模式図である。

【図3】図１で示した捕捉体を砂防堰堤に設置した状態を示す平面図である。

【図4】図３で示した“Ｘ”部分の拡大図である。

【図5】図３で示したＶ－Ｖラインの矢視拡大模式図である。

【図6】図１で示した導流体を砂防堰堤に設置した状態を示す平面図である。

【図7】図６で示した“Ｙ”部分の拡大図である。

【図8】図６で示した“Ｚ”部分の拡大図である。

【図9】図６で示したＩＸ－ＩＸラインの矢視拡大模式図である。

【図10】図１で示した流下物捕捉構造体の設置工程を示す模式図である。

【図11】図１で示した流下物捕捉構造体により流下物を捕捉する過程を示す模式図である。

【図12】図１で示した流下物捕捉構造体により流下物が横転する過程を示す模式図である。

【図13】従来の堰堤の正面図及び側面図である。

【図14】図１３で示した堰堤を上流から見た斜視図である。

【図15】従来の流体物捕捉構造体の使用状態を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

図１は、この発明の第１の実施の形態による流下物捕捉構造体を砂防堰堤に設置した状態の平面図であり、図２は、図１で示した流下物捕捉構造体を砂防堰堤に設置した状態の右側面模式図である。

【0042】

これらの図を参照して、砂防堰堤５０に、流下物捕捉構造体１が設置されている。

【0043】

砂防堰堤５０は、河川において上流側に位置する本堤５１と、本堤５１より下流側に設けられる前庭保護工５２と、前庭保護工５２より下流側に位置する副堤５３とを備える。

【0044】

本堤５１は、例えばコンクリートからなり、流水方向に直交する幅方向中央周辺に形成され流水を通過させる水通し部５４を備える。尚、後に詳述するが、本堤５１で捕捉しきれなかった流木を主とする流下物も、水通し部５４を通過して下流側に流れていく。

【0045】

本堤５１より下流側の河床には、水通し部５４から落下する流水等による洗堀等から防護するための例えばコンクリートからなる平坦な水叩き部５５が形成され、水叩き部５５の流水方向の両端部から立ち上がる、例えばコンクリートからなる一対の側壁護岸５６ａ及び５６ｂと共に前庭保護工５２を構成している。

【0046】

副堤５３は、基本的に本堤５１と同様の構成を有する。

【0047】

流下物捕捉構造体１は、捕捉体１０と導流体３０とを備える。捕捉体１０は、前庭保護工５２の上方空間、且つ、本堤５１の水通し部５４よりも下方に設置されており、流水を透過可能であって流下物を捕捉可能とするものである。このように構成すると、捕捉体１０及び後述する蓄積した流下物が下流側の通水断面を閉塞しないので、施工にあたっての水深の再計算、及び、既設構造物である砂防堰堤５０の改築が不要となる。特に、水通し部５４の断面を阻害することが無いので、水通し部５４に新たな断面を設けるための水通し部５４周辺（袖部）の嵩上げが不要となる。又、本堤５１にかかる静水圧も変化しないので、本堤５１の増厚も不要となる。尚、捕捉体１０の構成の詳細については後述する。

【0048】

又、導流体３０は、水通し部５４の下部５９から捕捉体１０に向かって斜め下方に傾斜するように設置される。導流体３０の構成の詳細及びこのように構成したことによる効果は後述する。

【0049】

図３は、図１で示した捕捉体を砂防堰堤に設置した状態を示す平面図であり、図４は、図３で示した“Ｘ”部分の拡大図であり、図５は、図３で示したＶ－Ｖラインの矢視拡大模式図である。

【0050】

まず、図３を参照して、捕捉体１０は、複数本のワイヤーロープ１１を格子状に配置し、交点の各々にてワイヤーロープ１１同士を連結したものからなる、可撓性の網状構造を有する捕捉部１２を主とする網状構造物であって、捕捉部１２において流水を透過可能であり、流下物を捕捉可能とするものである。このように構成すると、軽量且つ安価な捕捉体１０となるので、搬入及び施工が人力で行え、且つ、経済的なものとなる。又、捕捉体１０にかかる外力は捕捉体１０の全体に分散できるため個々の構成部材には高い強度が要求されず、捕捉体１０のコストが抑えられる。更に、捕捉部１２の各構成部材の径が小さく捕捉部１２における水の接触面積が少ないこと、及び、後述するように捕捉された流下物に流水が当たらないことから、設置にあたって水圧を考慮しなくてよい。加えて、捕捉された流下物が流水に当たって再流出する虞も無い。

【0051】

尚、図１及び図２にて示した捕捉部１２の網目間隔Ｄ_１及びＤ_２は、後述する流下物の想定長さの１／√５より小さく設定されている。例えば、捕捉体１０では流下物の想定長さを５ｍとし、Ｄ_１及びＤ_２は、２．２ｍ以下の切りの良い数値である２ｍに設定されている。このように構成したことによる効果は後述する。

【0052】

次に、図４を参照して、横方向（流水方向に直交する方向）のワイヤーロープ１１ａと、縦方向（流水方向）のワイヤーロープ１１ｂとは平面視十字状に交差し、その交点においてクロスクリップ１３を用いて連結されている。ワイヤーロープ１１ａの一方端部１４ａには張力調整部材としてのターンバックル１５ａが連結されている。このように構成したことによる効果は後述する。ワイヤーロープ１１ａの一方端部１４ａにはターンバックル１５ａ及びシャックル１７ａが取り付けられている。これに対し他方端部１６ａには、シャックル１７ｂが取り付けられている。

【0053】

前庭保護工５２の側壁護岸５６ａの天端５７ａには、アンカーボルト２１と金属製の固定プレート２２との軽量部品にて構成される捕捉体固定部材（第１の固定部材）２０ａが設置されている。尚、側壁護岸５６ｂの天端５７ｂにおいて捕捉体固定部材２０ａと横方向において対向する位置にも、捕捉体固定部材２０ａと同様の構成よりなる捕捉体固定部材２０ｂが設置されている。ワイヤーロープ１１ａはシャックル１７ａ及び１７ｂを介して捕捉体固定部材２０ａ及び２０ｂの各々に脱着自在となっている。

【0054】

次に、図５を参照して、縦方向のワイヤーロープ１１ｂの一方端部（下流側端部）１４ｂには、張力調整部材としてのターンバックル１５ｂが連結されている。ターンバックル１５ｂを介したワイヤーロープ１１ｂの一方端部１４ｂ及び他方端部（上流側端部）１６ｂは、それぞれ三方クリップ１８ａ及び１８ｂを介して、横方向のワイヤーロープ１１ｃ及び１１ｄの各々とワイヤーロープ１１ｂとが平面視Ｔ字状に交差するように連結されている。

【0055】

尚、図３を参照して、他のワイヤーロープ１１においても、横方向に配置されたものは図４にて示したワイヤーロープ１１ａと、縦方向に配置されたものは図５にて示したワイヤーロープ１１ｂと、それぞれ同様の構成を有する。加えて、側壁護岸５６ａ及び５６ｂにおける他の横方向のワイヤーロープ１１の配置位置に対応した箇所の各々にも、図４にて示した捕捉体固定部材２０ａ及び２０ｂと同様の構成の捕捉体固定部材２０が設置されている。したがって、捕捉体１０は、側壁護岸５６ａ及び５６ｂから脱着自在に構成されたものとなっている。このように構成すると、捕捉体１０の交換が容易であるので、保守性に優れたものとなる。

【0056】

又、捕捉体固定部材２０の各々は、側壁護岸５６ａ及び５６ｂの各々に設置されて捕捉体１０を側壁護岸５６ａ及び５６ｂにおいて支持するものとなっている。このように構成すると、既設構造物である側壁護岸５６ａ及び５６ｂを用いての施工となるので、捕捉体１０の施工に伴う既設構造物（砂防堰堤５０）の改築や新たな用地買収等が不要となり、経済的且つ工期の短縮が望めるものとなる。又、捕捉体１０の支持状態が安定する。

【0057】

図６は、図１で示した導流体を砂防堰堤に設置した状態を示す平面図であり、図７は、図６で示した“Ｙ”部分の拡大図であり、図８は、図６で示した“Ｚ”部分の拡大図であり、図９は、図６で示したＩＸ－ＩＸラインの矢視拡大模式図である。

【0058】

まず、図６を参照して、導流体３０は、複数本のワイヤーロープ３１を格子状に配置し、交点の各々にてワイヤーロープ３１同士を連結したものからなる、可撓性の網状構造を有する導流部３２を主とする網状構造物であって、導流部３２において流下物を一時的に受け止めつつ流水を透過可能とするものである。このように構成すると、軽量且つ安価な導流体３０となるので、搬入及び施工が人力で行え、且つ、経済的なものとなる。又、導流体３０にかかる外力は導流体３０の全体に分散できるため、個々の構成部材には高い強度が要求されず、導流体３０のコストが抑えられる。更に、導流部３２の各構成部材の径が小さく導流部３２における水の接触面積が少ないことから、設置にあたって水圧を考慮しなくてよい。

【0059】

尚、図１及び図２を参照して、導流体３０の設置位置は上述の通りであるから、導流体３０に一時的に受け止められた流下物は導流体３０の傾斜に沿って捕捉体１０に導かれる。このように構成したことによる効果は後述する。又、導流部３２の網目間隔ｄ_１及びｄ_２も後述する流下物の想定長さの１／√５に設定されており、それぞれ２ｍに設定されている。このように構成したことによる効果も後述する。

【0060】

次に、図７を参照して、横方向のワイヤーロープ３１ａと、縦方向のワイヤーロープ３１ｂとは平面視十字状に交差し、その交点においてクロスクリップ３３を用いて連結されている。ワイヤーロープ３１ａの一方端部３４ａには張力調整部材としてのターンバックル３５ａが連結されている。このように構成したことによる効果は後述する。ターンバックル３５ａを介したワイヤーロープ３１ａの一方端部３４ａ及び他方端部３６ａは、それぞれ三方クリップ３８ａ及び３８ｂを介して、縦方向のワイヤーロープ３１ｃ及び３１ｄの各々とワイヤーロープ３１ａとが平面視Ｔ字状に交差するように連結されている。

【0061】

次に、図８を参照して、横方向のワイヤーロープ３１ｅと、縦方向のワイヤーロープ３１ｃとは平面視Ｔ字状に交差し、その交点において三方クリップ３８ｃを用いて連結されている。ワイヤーロープ３１ｅの一方端部３４ｂにも、張力調整部材としてのターンバックル３５ｂが連結されている。ワイヤーロープ３１ｅの一方端部３４ｂにはターンバックル３５ａ及びシャックル３７ａが取り付けられている。これに対し他方端部３６ｂには、シャックル３７ｂが取り付けられている。

【0062】

前庭保護工５２の側壁護岸５６ａの天端５７ａには、アンカーボルト４１と金属製の固定プレート４２との軽量部品にて構成される導流体固定部材（第２の固定部材）４０ａが設置されている。尚、側壁護岸５６ｂの天端５７ｂにおいて導流体固定部材４０ａと横方向において対向する位置にも、導流体固定部材４０ａと同様の構成よりなる導流体固定部材４０ｂが設置されている。ワイヤーロープ３１ｅはシャックル３７ａ及び３７ｂを介して導流体固定部材４０ａ及び４０ｂの各々に脱着自在となっている。

【0063】

次に、図９及び図２を参照して、縦方向のワイヤーロープ３１ｂの一方端部（下方端部）３４ｃは、三方クリップ３８ｃを介して、横方向のワイヤーロープ３１ｅとワイヤーロープ３１ｂとが平面視Ｔ字状に交差するように連結されている。ワイヤーロープ３１ｂの他方端部（上方端部）３６ｃにはシャックル３７ｃが取り付けられている。

【0064】

本堤５１の下流側の法面５８における水通し部５４の下部５９には、導流体固定部材４０ａと同様の構成よりなる導流体固定部４０ｃが設置されている。ワイヤーロープ３１ｂはシャックル３７ｃを介して導流体固定部材４０ｃに脱着自在となっている。

【0065】

尚、図６を参照して、他のワイヤーロープ３１においても、図８にて示したワイヤーロープ３１ｅ以外の横方向に配置されたものは図７にて示したワイヤーロープ３１ａと、縦方向に配置されたものは図９にて示したワイヤーロープ３１ｂと、それぞれ同様の構成を有する。加えて、法面５８における他の縦方向のワイヤーロープ１１の配置位置に対応した箇所の各々にも、図９にて示した導流体固定部材４０ｃと同様の構成の捕捉体固定部材４０が設置されている。したがって、導流体３０は、側壁護岸５６ａ、５６ｂ及び法面５８から脱着自在に構成されたものとなっている。このように構成すると、導流体３０の交換が容易であるので、保守性に優れたものとなる。

【0066】

又、導流体固定部材４０の各々は、側壁護岸５６ａ、５６ｂ及び法面５８の各々に設置されて導流体３０を側壁護岸５６ａ、５６ｂ及び法面５８において支持するものとなっている。このように構成すると、既設構造物である側壁護岸５６ａ、５６ｂ及び法面５８を用いての施工となるので、導流体３０の施工に伴う既設構造物（砂防堰堤５０）の改築や新たな用地買収等が不要となり、経済的且つ工期の短縮が望めるものとなる。又、導流体３０の支持状態が安定する。

【0067】

更に、導流体３０は、その設置幅が水通し部５４の幅よりも広くなるように設置されているので、後述する水通し部５４を通り抜ける流水及び流下物が、導流体３０の上部に流れ着きやすい。

【0068】

尚、ここまで述べてきた捕捉体１０、捕捉体固定部材２０、導流体３０及び導流体固定部材４０の各々を構成する部材はいずれも、腐食対策として溶融亜鉛めっき処理等が施されている。

【0069】

図１０は、図１で示した流下物捕捉構造体の設置工程を示す模式図である。

【0070】

まず、図１０（１）を参照して、砂防堰堤５０において、前庭保護工５２の側壁護岸５６ａ及び５６ｂに第１の挿入穴２３を、捕捉体固定部材２０の設置数に応じて複数個穿孔する。又、本堤５１の下流側の法面５８における水通し部５４の下部５９と、側壁護岸５６ａ及び５６ｂとの各々に第２の挿入穴４３を、導流体固定部材４０の設置数に応じて複数個穿孔する。

【0071】

次に、第１の挿入孔２３に捕捉体固定部材２０のアンカーボルト２１を、第２の挿入孔４３に導流体固定部材４０のアンカーボルト４１をそれぞれ挿入した状態で、第１の挿入孔２３及び第２の挿入孔４３の各々にエポキシ樹脂を注入し、捕捉体固定部材２０及び導流体固定部材４０の各々を固着する。

【0072】

次に、図１０（２）を参照して、捕捉体固定部材２０の各々を介して捕捉体１０を、前庭保護工５２の上方の空間である、側壁護岸５６ａの天端５７ａと側壁護岸５６ｂの天端５７ｂとの間に設置する。この際、捕捉体１０が必要以上に撓まないように、図３にて示したターンバックル１５により張力を調整する。このように構成すると、張力調整によって捕捉体１０の部材間隔が開きにくくなると共に、後述する流下物が接触した際の捕捉体１０の空間的位置が安定するので、流下物の捕捉率が向上する。

【0073】

最後に、図１０（３）を参照して、導流体固定部材４０の各々を介して導流体３０を、水通し部５４の下部５９から捕捉体１０に向かって斜め下方に傾斜するように設置する。尚、導流体３０の傾斜角度θは約４５°に設定され、導流体３０の下端は捕捉体１０の上端よりも下流側に位置している。このように構成すると、導流体３０と捕捉体１０とに重複部分が生じ導流体３０と捕捉体１０との間に隙間が生じなくなるので、流下物の捕捉率が向上する。この際、導流体３０が必要以上に撓まないように、図６にて示したターンバックル３５により張力を調整する。このように構成すると、張力調整によって導流体３０の部材間隔が開きにくくなると共に、後述する流下物が接触した際の導流体３０の空間的位置が安定するので、流下物の捕捉率が向上する。

【0074】

このようにして、流下物捕捉構造体１の設置工程を終了する。このように構成すると、流下物捕捉構造体１の設置に要するものがワイヤーロープやアンカーボルト等の軽量部品よりなる軽量物と既設構造物とになるため、設置に要する部材の搬入及び施工が人力のみで可能となる。すなわち、搬入用の車両等や施工用の重機、これらを乗り入れるための道路等及び設置場所の用地、砂防堰堤５０の改築のいずれもが不要となり、経済的且つ工期短縮が望める設置方法となる。

【0075】

図１１は、図１で示した流下物捕捉構造体により流下物を捕捉する過程を示す模式図である。

【0076】

図を参照して、水通し部５４を通り抜けて本堤５１を越流した流水（水、細粒土砂等）６１及び流下物（主に流木）６２は、導流体３０の上部に流れ着く。ここで、導流体３０の設置位置は図１０（３）に示した通りであるから、導流体３０の傾斜角度θは、水通し部５４を通り抜けると放物線を描いて落下する流水６１の落下角度よりも緩いものとなっている。言い換えれば、導流体３０が流水６１の落下軌跡と交差するように設置されているため、導流体３０によって、水通し部５４と捕捉体１０との間に流水６１の落下角度よりも傾斜角度が緩い箇所ができる。したがって、水通し部５４を通り抜けた流水６１は導流体３０を透過してそのまま放物線を描いて直接捕捉体１０に衝突せずに落下するが、流下物６２は、自身の傾きが傾き始めから流水６１の落下角度に等しくなる前に導流体３０に接触するので、導流体３０の網目をすり抜けずに導流体３０の傾斜に沿って傾いて導流体３０に一時的に受け止められる。

【0077】

このようにして流水６１と分離された流下物６２は、導流体３０の傾斜により導流体３０を滑り落ちるようにして捕捉体１０に導かれる。尚、流下物６２は導流体３０の傾斜に沿った、流水６１に乗って落下するときよりも緩い傾きで捕捉体１０にまで導かれる。すなわち、流下物６２は捕捉体１０の網目をすり抜けにくい姿勢で捕捉体１０に導かれる。

【0078】

捕捉体１０は側壁護岸５６ａ及び５６ｂに支持されるものであって導流体３０よりも更に傾斜が緩やかなものであるから、捕捉体１０に導かれた流下物６２の推進力は次第に衰え、流下物６２は捕捉体１０内にて停止し捕捉される。このように構成すると、流下物６２の捕捉率が向上する。又、流下物６２の落下距離が短くなるため、導流体３０及び捕捉体１０の受ける衝撃が小さくなり、導流体３０及び捕捉体１０が傷みにくい。特に、導流体３０を介することで捕捉体１０には直接流下物６２が衝突しないため、捕捉部１０への負荷が低減する。更に、捕捉体１０に捕捉され蓄積した流下物６２は下流側の通水断面を閉塞しないので、施工にあたっての水深の再計算及び既設構造物の改築が不要となる。

【0079】

図１２は、図１で示した流下物捕捉構造体により流下物が横転する過程を示す模式図である。

【0080】

まず図１２（１）を参照して、流木を主とする流下物６２が、長辺が流水方向に沿うようにして流れて導流体３０に到達し、その向きのまま導流体３０を滑り落ちている。ここで上述したように、導流部３２の網目間隔ｄ_１及びｄ_２は、流下物６２の想定長さＬに対し、Ｌ／√５以下となるように設定されている。すなわち、網目間隔ｄ_１及びｄ_２は流下物６２の想定長さＬの１／２以下であり、又、三平方の定理より、並列する二つの網目の対角線の長さ：ｄ_１：２ｄ_２＝√５：１：２ともなるから、流下物６２が導流体３０を滑り落ちる際には、流下物６２の少なくとも２箇所が常に導流部３２に接触する。このように構成すると、流下物６２が導流体３０を滑り落ちている間に導流部３２の網目からすり抜けて落下しにくい。

【0081】

尚、図１２（１）に示す流下物６２と異なり、流下物６２が横方向で導流体３０を滑り落ちる場合においては、網目間隔ｄ_１及びｄ_２がＬ／２に設定されていれば、流下物６２の少なくとも２箇所が常に導流部３２に接触し、流下物６２が安定して滑り落ちる。よって、網目間隔ｄ_１及びｄ_２はＬ／２以下に設定されるのが望ましく、Ｌ／√５以下に設定されるのがより望ましい。

【0082】

このようにして導流体３０から捕捉体１０に導かれる流下物６２は、導流体３０から捕捉体１０に移動する間に導流部３２の横方向のワイヤーロープ３１又は捕捉部１２の横方向のワイヤーロープ１１に衝突する。そして衝突の衝撃により、衝突したワイヤーロープ３１又は１１よりも上方に位置する導流部３２の横方向のワイヤーロープ３１に支えられながら横転する。

【0083】

次に図１２（２）を参照して、横転した流下物６２は捕捉体１０を転がり、やがて捕捉体１０内にて停止して捕捉される。ここで上述したように、捕捉部１２の網目間隔Ｄ_１及びＤ_２も流下物６２の想定長さＬに対し、Ｌ／√５となるように設定されている。したがって網目間隔Ｄ_１及びＤ_２も流下物６２の想定長さＬの１／２以下に設定されており、又、三平方の定理より、並列する二つの網目の対角線の長さ：Ｄ_１：２Ｄ_２＝√５：１：２ともなるから、流下物６２は、少なくとも２箇所が常に捕捉部１２に接触した状態で捕捉体１０を転がる。このように構成すると、流下物６２は、捕捉体１０を転がっている間に捕捉部１２の網目からすり抜けて落下しにくい。又、流下物６２の捕捉率が向上する。

【0084】

尚、流下物６２が横向きで捕捉体１０を転がる場合、網目間隔ｄ_１及びｄ_２と同様に、網目間隔Ｄ_１及びＤ_２がＬ／２に設定されていれば、流下物６２の少なくとも２箇所が常に捕捉部１２に接触し、流下物６２が安定して転がる。よって、網目間隔Ｄ_１及びＤ_２もＬ／２以下に設定されるのが望ましく、Ｌ／√５以下に設定されるのがより望ましい。

【0085】

尚、上記の第１の実施の形態では、流下物捕捉構造体は捕捉体と導流体とを備えるものであったが、捕捉体のみで構成されてもよい。

【0086】

又、上記の第１の実施の形態では、捕捉体の捕捉部及び導流体の導流部は、ワイヤーロープを用いて構成されていたが、他の部材を用いて構成されてもよい。例えば、チェーンや、チェーンリンク間にゴム材を介在させてチェーン全体をゴム材で被覆した弾性チェーン等を用いて構成されてもよい。

【0087】

更に、上記の第１の実施の形態では、各ワイヤーロープの直径は特に設定されていないが、設置する護岸の幅や捕捉する計画流木量に応じて１６ｍｍ～３０ｍｍの範囲で設定されていればよい。

【0088】

更に、上記の第１の実施の形態では、捕捉体は特定構成からなる可撓性の網状構造を有していたが、流水を透過可能であり、流下物を捕捉可能であれば他の構成及び構造であってもよい。例えば、鋼板に水抜き穴やスリットを設けたもの、金属棒を格子状に組んだもの、透水性を有するスクリーン状のもの等であってもよい。

【0089】

更に、上記の第１の実施の形態では、導流体は特定構成からなる可撓性の網状構造を有していたが、水通し部の下部から捕捉体に向かって斜め下方に傾斜し、流下物を捕捉体に導けるものであればよい。例えば、流水を透過しない滑り台状の構造物であってもよい。

【0090】

更に、上記の第１の実施の形態では、導流体は特定の傾斜角度で設置されていたが、概ね４５°以上の角度に設定されていればよく、流水の軌跡が導流体に交わるまでの平均勾配に設定されていれば尚よい。

【0091】

更に、上記の第１の実施の形態では、導流体の下端が捕捉体の上端よりも下流側に位置し、導流体と捕捉体とに重複部分が生じるように導流体が設置されていたが、流下物を捕捉体に導けるのであれば、導流体の下端が捕捉体の上端よりも上流側に位置していてもよい。

【0092】

更に、上記の第１の実施の形態では、捕捉部及び導流部ではワイヤーロープは格子状に配置されていたが、網目間隔が流下物の想定長さの１／２以下、より望ましくは１／√５以下に設定されていれば、ながれ十字や斜め等、他の形状に配置されていてもよい。

【0093】

更に、上記の第１の実施の形態では、捕捉部及び導流部の網目間隔は特定寸法に設定されていたが、流下物の想定長さの１／２以下、より望ましくは１／√５以下に設定されていればよく、網目間隔が小さければ小さいほど流下物の捕捉確率が更に向上する。

【0094】

更に、上記の第１の実施の形態では、捕捉体は側壁護岸を介して設置されるものであったが、前庭保護工の上方空間、且つ、水通し部よりも下方に設置されてれいばよい。

【0095】

更に、上記の第１の実施の形態では、捕捉体は側壁護岸に設置される複数の捕捉体固定部材により支持されていたが、少なくとも１つの捕捉体固定部材により支持されていれば他の固定部材を併用してもよい。又、捕捉体固定部材以外の固定部材のみに支持されてもよく、側壁護岸以外の場所にて支持されてもよい。

【0096】

更に、上記の第１の実施の形態では、捕捉体固定部材及び導流体固定部材は特定の樹脂を用いて固着されていたが、他の手段により固着されてもよい。

【0097】

更に、捕捉体は側壁護岸から脱着自在に構成されていたが、側壁護岸に固着していてもよい。

【0098】

更に、導流体は側壁護岸及び本堤の法面から脱着自在に構成されていたが、これらに固着してもよい。

【0099】

更に、捕捉体及び導流体は、張力調整部材としてターンバックルを備えるものであったが、他の部材が張力調整部材として用いられてもよい。例えば、チェーンリンク間に塑性変形しやすいゴム材よりなる緩衝部を挿入させたラバーリンク構造により一部に張力を持たせ、捕捉体又は導流体の全体を張らせるシステムを用いてもよい。尚、ラバーリンク構造を用いると、衝撃緩和効果も付与可能となる。又、捕捉体及び導流体の少なくとも一方に張力調整部材を備えていればよく、更には、いずれも張力調整部材を備えていなくてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１…流下物捕捉構造体
１０…捕捉体
１１、１１ａ、１１ｂ…ワイヤーロープ
１２…捕捉部
１５ａ、１５ｂ…ターンバックル
２０、２０ａ、２０ｂ…捕捉体固定部材（第１の固定部材）
２１…アンカーボルト
２３…第１の挿入孔
３０…導流体
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ…ワイヤーロープ
３２…導流部
３５ａ、３５ｂ…ターンバックル
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…導流体固定部材（第２の固定部材）
４１…アンカーボルト
４３…第２の挿入孔
５０…砂防堰堤
５１…本堤
５２…前庭保護工
５４…水通し部
５６ａ及び５６ｂ…側壁護岸
５７ａ及び５７ｂ…天端
５８…法面
５９…下部
６１…流水
６２…流下物
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】