特許 7624174 流下物堆積量推測方法並びに流下物捕捉体及び情報管理システム

(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】2025-01-22

(45)【発行日】2025-01-30

(54)【発明の名称】流下物堆積量推測方法並びに流下物捕捉体及び情報管理システム

(51)【国際特許分類】

   E02B 7/02 20060101AFI20250123BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

E02B7/02 B

G01B21/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021059148

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022155761

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2024-03-29

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】000195971

【氏名又は名称】西松建設株式会社

(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】西村 佳樹

(72)【発明者】

【氏名】宮松 宣隆

(72)【発明者】

【氏名】山口 聖地

(72)【発明者】

【氏名】西本 安志

(72)【発明者】

【氏名】永山 智之

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 大毅

(72)【発明者】

【氏名】原田 耕司

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０９０３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２０６１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２５７０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７５６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｂ ７／０２

Ｇ０１Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

砂防堰堤にて流下物を捕捉する流下物捕捉体における流下物堆積量推測方法であって、
前記流下物捕捉体に組み込まれている、流水を透過可能であり前記流下物を捕捉可能である、可撓性の捕捉部材の位置の変化を計測して変位情報を得る変位計測工程と、
前記変位情報及び予め設定した前記捕捉部材の情報に基づき、前記捕捉部材にかかっている引張荷重及び前記捕捉部材のたわみ量を算出し、算出された前記引張荷重及び前記たわみ量に基づき、前記捕捉部材にかかっている上載荷重を算出し、算出された前記上載荷重及び予め設定した前記流下物の比重情報に基づき、前記流下物捕捉体における前記流下物の堆積量を推測する堆積量推測工程とを備える、流下物堆積量推測方法。

【請求項2】

砂防堰堤にて流下物を捕捉する流下物捕捉体及び情報管理システムであって、
前記流下物捕捉体は、流水の流路において流水方向を横断するように配置され、前記流水を透過可能であり前記流下物を捕捉可能である、可撓性の捕捉部材と、
前記捕捉部材を、前記流路において脱着自在に固定可能な支持部材と、
前記捕捉部材の位置の変化を計測して変位情報を得る変位計測装置と、
前記変位情報を得て外部の前記情報管理システムに報知する、報知装置とを備え、
前記情報管理システムは、前記変位情報及び予め設定した前記捕捉部材の情報に基づき、前記捕捉部材にかかっている引張荷重及び前記捕捉部材のたわみ量を算出し、算出された前記引張荷重及び前記たわみ量に基づき、前記捕捉部材にかかっている上載荷重を算出し、算出された前記上載荷重及び予め設定した前記流下物の比重情報に基づき、前記流下物捕捉体における前記流下物の堆積量を推測する、流下物捕捉体及び情報管理システム。

【請求項3】

前記捕捉部材は、鋼製チェーンと、前記鋼製チェーンを緩ませた状態でこれを埋設する弾性体とを含む、請求項２記載の流下物捕捉体及び情報管理システム。

【請求項4】

前記変位情報は、前記捕捉部材の伸び量である、請求項２又は３記載の流下物捕捉体及び情報管理システム。

【請求項5】

前記変位計測装置は、
前記支持部材に固定される装置本体と、
一本の糸状形状を有し、一方端部が前記装置本体に接続され前記装置本体を基準に伸縮可能であり、他方端部が前記捕捉部材に接続される糸状部材とを備え、
前記装置本体は、前記糸状部材の前記伸び量を計測して前記変位情報を得る変位情報取得手段を備え、
前記報知装置は、前記装置本体に組み込まれる、請求項４記載の流下物捕捉体及び情報管理システム。

【請求項6】

前記報知装置は、無線にて前記変位情報を報知する、請求項５記載の流下物捕捉体及び情報管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は流下物堆積量推測方法並びに流下物捕捉体及び情報管理システムに関し、特に砂防堰堤にて流下物を捕捉する流下物捕捉体及びそのような流下物捕捉体における流下物堆積量推測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、砂防堰堤で捕捉されず越流した流木等の流体物を捕捉することができる流体物捕捉構造体が存在する（特許文献１）。

【0005】

図１５は、従来の流体物捕捉構造体を示す概略平面図であり、図１６は、図１５で示したＸＶＩ－ＸＶＩラインの矢視図であり、図１７は、図１５で示したＸＶＩＩ－ＸＶＩＩラインの矢視図であって、流体物捕捉構造体の流体物捕捉体を流水方向に直交する方向から見たものである。

【0006】

これらの図を参照して、流体物捕捉構造体７１は、流水方向に直交する方向に３列設置された、平面視略コの字状の流体物捕捉体７２ａ～７２ｃから構成されている。

【0007】

又、特に図１７に示されるように、例えば流体物捕捉体７２ｃは、捕捉部材７５ｃと、支持部材７６とから構成されている。そして、捕捉部材７５ｃは、流水方向に平行であって下流側から上流側に向かって下るように傾斜する一対の捕捉材７７ａ、７７ｂと、捕捉材７７ａ、７７ｂ同士を横切るように取り付けられた第１の横桟７８ａ～７８ｃとを含むものである。第１の横桟７８ａは、軸としての鋼製チェーン６８と、鋼製チェーン６８の一部を緩ませた状態でこれを埋設する弾性体６９とを備えたものであり、流体物による衝撃を弾性体６９にて吸収して、緩衝しつつ流体物を捕捉する。第１の横桟７８ｂ及び７８ｃの各々も、第１の横桟７８ａと同様の構成である。

【0008】

このように構成することで、流水は流体物捕捉体７２ｃを通過し、一方で、流体物は捕捉材７７ａ、７７ｂ及び第１の横桟７８ａ～７８ｃにより捕捉されるため、水の流れがせき止められることを防止しながら、流体物の捕捉効率を向上させることができる。

【0009】

尚、上記のような流体物捕捉構造体７１は、捕捉された流木等の流体物が捕捉限界容量を超えると捕捉能力が損なわれてしまうが、流体物捕捉構造体７１では、流体物の発生や流体物の堆積状態を検知できない。そこで、流体物の有無の確認や除木の要否を検討するために、流体物捕捉構造体７１の設置箇所である現地での目視点検の必要があった。

【0010】

しかし、主に山岳地に設置される流体物捕捉構造体７１の目視点検には危険が伴う。災害直後は特に危険が伴う。又、流体物捕捉構造体７１は山岳地に点在するが、目視点検のため現地に派遣できる人員が限られていることから１日に点検できる流体物捕捉構造体７１の数が限られてしまい、非効率且つ高コストという課題もあった。

【0011】

尚、土石流を検知するものとしては、従来、土石流検知システム（特許文献２）や検知装置（特許文献３）が存在している。

【0012】

図１８は、従来の土石流検知システムを用いた鋼製の透過型砂防堰堤の平面図であり、図１９は、図１８で示したＸＩＸ－ＸＩＸラインの側面図であり、図２０は、図１９で示した“Ｚ”部分の拡大図であり、図２１は、図２０で示したＸＸＩ－ＸＸＩラインの（下流側から見た）矢視図であり、図２２は、従来の検知装置を示す図であり、図２３は、図２２で示した検知装置が採用するチューブ状スイッチの一例を示す図であり、図２４は、図２２で示した検知装置の敷設例を示す図である。

【0013】

まず、図１８から図２１までを参照して、８０はダム、８１はダム８０の所定箇所に設けられた特定の幅をもった水路、８２は鋼製の縦部材を構成するためのフランジ付きパイプ、８３は鋼製の横部材を構成するためのフランジ付きパイプ、８４ａ、８４ｂはフランジ付きパイプ８２が接続されて構成された複数の鋼製の縦部材とフランジ付きパイプ８３が接続されて構成された複数の鋼製の横部材が交差するように組み合わされて形成された格子状壁、８５は格子状壁８４ａ、８４ｂを水路８１の流れ方向に連結し、櫓状に組み上げるための鋼製の連結部材を構成するためのフランジ付きパイプ、８６は鋼製の透過型砂防堰堤本体に加えられた衝撃（例えば、土石流等）を検知するための加速度計、８７は土石流や外部環境から加速度計８６を保護するための保護部材としての硬質パテ、８８は加速度計８６により検知された加速度信号を外部の信号処理部に伝送するためのケーブルである。

【0014】

従来の土石流検知システムは上記の構成を用いて、砂防堰堤本体に加えられた衝撃を加速度計８６で加速度信号として検知し、この検知した加速度信号に、信号処理部にて所定の処理を施すことにより衝撃が土石流によるものであると判断した場合には、土石流信号を発信するものである。

【0015】

次に、図２２から図２４までを参照して、検知装置９０は、１本のチューブ状スイッチ９１と、このチューブ状スイッチ９１の両側に平行に配置される２本のワイヤーロープ９２ａ、９２ｂと、これらチューブ状スイッチ９１及び各ワイヤーロープ９２ａ、９２ｂに螺旋状に巻回された２本のラッシングロッド９３ａ、９３ｂとからなる。チューブ状スイッチ９１は、柔軟性のあるチューブ部材９４の内面に、一部が内部空間に露出するように固定された一対の導電性部材９５と、導電性部材９５に接続された図示しない検出回路とを備えたものである。チューブ部材９４が外力を受けて潰れたり変形すると、一対の導電性部材９５は、互いに接触し、検出回路及び一対の導電性部材９５をつなぐ閉回路が形成され、これによってチューブ部材９４が外力を受けたこと、例えば落石等によって潰されたことを検出することができる。

【0016】

検知装置９０は、例えば、山の斜面に立設されたポール９７、９８にワイヤーロープ９２ａ、９２ｂを固定することにより敷設される。このような状態で、土石等がラッシングロッド９３ａに当たると、チューブ状スイッチ９１は潰され、内部の導電性部材９５が導通し、検出回路が落石があったこと及び落石箇所を検出する。検出回路で落石を検出すると、その信号は、警報装置に伝送され、サイレン、音声などによる警報が出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0017】

【文献】特開２０１９－０９０３０７号公報

【文献】特開２０１１－０２１４４６号公報

【文献】特開２００３－１４９０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

しかしながら、上述の従来の土石流検知システムや検知装置９０は、土石流等の発生及び一過を検知するのみであって、流体物の堆積の有無及び堆積量までを検知するものではない。したがって、仮にこれらと流体物捕捉構造体７１とを合わせたとしても、流体物の堆積の有無の確認や除木の要否の検討には、やはり目視点検を要する。

【0019】

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、経済的且つ安全な流下物堆積量推測方法並びに流下物捕捉体及び情報管理システム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】

【0020】

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、砂防堰堤にて流下物を捕捉する流下物捕捉体における流下物堆積量推測方法であって、流下物捕捉体に組み込まれている、流水を透過可能であり流下物を捕捉可能である、可撓性の捕捉部材の位置の変化を計測して変位情報を得る変位計測工程と、変位情報及び予め設定した捕捉部材の情報に基づき、捕捉部材にかかっている引張荷重及び捕捉部材のたわみ量を算出し、算出された引張荷重及びたわみ量に基づき、捕捉部材にかかっている上載荷重を算出し、算出された上載荷重及び予め設定した流下物の比重情報に基づき、流下物捕捉体における流下物の堆積量を推測する堆積量推測工程とを備えるものである。

【0021】

このようにすると、堆積量の推測に捕捉部材を流用できる。

【0022】

請求項２記載の発明は、砂防堰堤にて流下物を捕捉する流下物捕捉体及び情報管理システムであって、流下物捕捉体は、流水の流路において流水方向を横断するように配置され、流水を透過可能であり流下物を捕捉可能である、可撓性の捕捉部材と、捕捉部材を、流路において脱着自在に固定可能な支持部材と、捕捉部材の位置の変化を計測して変位情報を得る変位計測装置と、変位情報を得て外部の情報管理システムに報知する、報知装置とを備え、情報管理システムは、変位情報及び予め設定した捕捉部材の情報に基づき、捕捉部材にかかっている引張荷重及び捕捉部材のたわみ量を算出し、算出された引張荷重及びたわみ量に基づき、捕捉部材にかかっている上載荷重を算出し、算出された上載荷重及び予め設定した流下物の比重情報に基づき、流下物捕捉体における流下物の堆積量を推測するものである。

【0023】

このように構成すると、現地に行かずとも堆積量推測に必要な情報を入手できる。

【0024】

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成において、捕捉部材は、鋼製チェーンと、鋼製チェーンを緩ませた状態でこれを埋設する弾性体とを含むものである。

【0025】

このように構成すると、流下物の捕捉時に弾性体の部分が特に伸びやすい。又、流下物の衝突により捕捉部材に加わった力は、鋼製チェーンの伸び及び鋼製チェーン間の弾性体の圧縮により吸収される。

【0026】

請求項４記載の発明は、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、変位情報は、捕捉部材の伸び量であるものである。

【0027】

このように構成すると、捕捉部材の状態をより具体的に把握できる。

【0028】

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、変位計測装置は、支持部材に固定される装置本体と、一本の糸状形状を有し、一方端部が装置本体に接続され装置本体を基準に伸縮可能であり、他方端部が捕捉部材に接続される糸状部材とを備え、装置本体は、糸状部材の伸び量を計測して変位情報を得る変位情報取得手段を備え、報知装置は、装置本体に組み込まれるものである。

【0029】

このように構成すると、簡易な構造物により、捕捉部材の伸び量を把握できる。

【0030】

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の構成において、報知装置は、無線にて変位情報を報知するものである。

【0031】

このように構成すると、設置にあたっての有線工事が不要となる。

【発明の効果】

【0032】

以上説明したように、請求項１記載の発明は、堆積量の推測に捕捉部材を流用できるので、経済的且つ安全な流下物堆積量推測方法となる。

【0033】

請求項２記載の発明は、現地に行かずとも堆積量推測に必要な情報を入手できるので、現地での目視確認の回数が削減でき、経済的且つ安全となる。

【0034】

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の効果に加えて、流下物の捕捉時に弾性体の部分が特に伸びやすい。又、流下物の衝突により捕捉部材に加わった力は、鋼製チェーンの伸び及び鋼製チェーン間の弾性体の圧縮により吸収されるので、高い捕捉性能、緩衝性能及び耐久性能を兼ね備えた捕捉部材となる。

【0035】

請求項４記載の発明は、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、捕捉部材の状態をより具体的に把握できるので、状況確認及び保守点検の要否判断をより正確に下せる。

【0036】

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、簡易な構造物により、捕捉部材の伸び量を把握できるので、変位計測装置及び報知装置にかけるコストが低減すると共に変位情報の正確性が増す。

【0037】

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明の効果に加えて、設置にあたっての有線工事が不要となるので、工期の短縮及び設置コストの削減ができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】この発明の第１の実施の形態による流下物捕捉体を流路に設置した状態の側面図及び正面図である。

【図2】図１で示した“Ｖ”部分の拡大図及び変位計測装置の模式図である。

【図3】図２で示した変位計測装置のブロック図及び変位計測装置を含む推測システムの全体構成図である。

【図4】図１で示した流下物捕捉体が流下物を捕捉した状態の側面図及び部分拡大側面図である。

【図5】この発明の第２の実施の形態による流下物捕捉体の部分拡大側面図であって第１の実施の形態の図２の（１）に対応する図及び部分拡大正面図である。

【図6】この発明の第３の実施の形態による流下物捕捉体を流路に設置した状態の正面図である。

【図7】図６で示した“Ｘ”部分の拡大図である。

【図8】図７で示した流下物捕捉体の平面図である。

【図9】図７で示したＩＸ―ＩＸラインの断面図である。

【図10】図６で示した流下物捕捉体が流下物を捕捉した状態の正面図である。

【図11】図１０で示した“Ｙ”部分の拡大図である。

【図12】この発明の第４の実施の形態による流下物捕捉体を流路に設置した状態の部分拡大正面図であって第３の実施の形態の図７に対応する図である。

【図13】図１２で示した流下物捕捉体の平面図である。

【図14】図１２で示したＸＩＶ―ＸＩＶラインの断面図である。

【図15】従来の流体物捕捉構造体を示す概略平面図である。

【図16】図１５で示したＸＶＩ－ＸＶＩラインの矢視図である。

【図17】図１５で示したＸＶＩＩ－ＸＶＩＩラインの矢視図であって、流体物捕捉構造体の流体物捕捉体を流水方向に直交する方向から見たものである。

【図18】従来の土石流検知システムを用いた鋼製の透過型砂防堰堤の平面図である。

【図19】図１８で示したＸＩＸ－ＸＩＸラインの側面図である。

【図20】図１９で示した“Ｚ”部分の拡大図である。

【図21】図２０で示したＸＸＩ－ＸＸＩラインの（下流側から見た）矢視図である。

【図22】従来の検知装置を示す図である。

【図23】図２２で示した検知装置が採用するチューブ状スイッチの一例を示す図である。

【図24】図２２で示した検知装置の敷設例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１は、この発明の第１の実施の形態による流下物捕捉体を流路に設置した状態の側面図及び正面図であり、図２は、図１で示した“Ｖ”部分の拡大図及び変位計測装置の模式図であり、図３は、図２で示した変位計測装置のブロック図及び変位計測装置を含む推測システムの全体構成図である。

【0040】

まず、図１の（１）及び（２）を参照して、砂防堰堤１にて後述する流下物を捕捉すべく、砂防堰堤１の流路２（水叩き部）に、流下物捕捉体１０が設置されている。尚、図１の（１）において左側が下流側、右側が上流側であり、図１の（２）において、紙面手前側が下流側、紙面奥側が上流側である。

【0041】

流下物捕捉体１０は、捕捉部材１１ａ及び１１ｂと、支持部材１５と、変位計測装置２０とを備える。

【0042】

支持部材１５は、主にＨ型鋼をボルト等で連結して組んだ鋼製荷台よりなり、柱状部１５１ａ及び１５１ｂ、固定部１５２ａ及び１５２ｂ、傾斜部１５３ａ及び１５３ｂ、接続部１５４を備える。支持部材１５は、流水の流路２において流水方向を横断するように傾斜部１５３ａ及び１５３ｂの間に配置される捕捉部材１１ａ及び１１ｂを固定している。捕捉部材１１ｂは、流水方向中ほどに設けられており、補足部材１１ａは、捕捉部材１１ｂよりも上方、すなわち、傾斜の上端付近に設けられる。又、支持部材１５は、固定部１５２ａ及び１５２ｂにおいてアンカーボルト１６を用いて流路２の底面に脱着自在に固定されている。すなわち、支持部材１５は、捕捉部材１１ａ及び１１ｂを流路２において脱着自在に固定可能な構成となっている。

【0043】

捕捉部材１１ｂは、芯材としての鋼製チェーン１２と、鋼製チェーン１２の端部の各々の近辺において、鋼製チェーン１２の一部を緩ませた状態でこれを埋設する弾性体１３とを備えたものであり、捕捉部材１１ｂ全体として可撓性を有し、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。

【0044】

このように構成すると、後述する流下物の捕捉時に弾性体１３の部分が特に伸びやすくなる。又、流下物の衝突により捕捉部材１１ｂに加わった力は、鋼製チェーン１２及び鋼製チェーン１２の外方の弾性体１３の伸びと、鋼製チェーン１２間の弾性体１３の圧縮とにより吸収されるので、高い捕捉性能、緩衝性能及び耐久性能を兼ね備えた捕捉部材１１ｂとなる。尚、捕捉部材１１ａも捕捉部材１１ｂと同様の構成を有する。

【0045】

次に、図２の（１）及び（２）を参照して、変位計測装置２０には、主に亀裂（クラック）管理に用いられる特開２０２０－７１１９４号公報に記載の計測装置を用いる。

【0046】

変位計測装置２０は、取付部材１７を介して支持部材１５に固定される装置本体２１と、一本の鋼製ワイヤーよりなる糸状部材２２とを備える。装置本体２１は、具体的には、支持部材１５の接続部１５４のウェブ部１５５の下方に取り付けられている。糸状部材２２の一方端部２３は装置本体２１に接続され、他方端部２４は捕捉部材１１ａに接続され、糸状部材２２は装置本体２１と捕捉部材１１ａとの間で弛み無く張られている。

【0047】

装置本体２１には、プーリー２５が設けられている。又、プーリー２５には、取付部材１７に固定するブラケット２７とプーリー２５及び装置本体２１を繋ぐシャフト２６とが連結している。装置本体２１はシャフト２６を軸中心として、基準の位置（図２の（１）に示す位置）から回動自在且つ、基準の位置に戻るように付勢された状態で、ブラケット２７を介して取付部材１７に固定されている。

【0048】

尚、プーリー２５には糸状部材２２が巻き取り且つ引き出し可能に取り付けられており、糸状部材２２が装置本体２１を基準に伸縮可能となると共に、糸状部材２２の巻き取り又は引き出しに伴って装置本体２１が回動するように構成されている。

【0049】

取付部材１７には取り付け時に上流側になる位置にガイドローラー１８が設けられており、プーリー２５から引き出された糸状部材２２は、ガイドローラー１８を介して上流側に向かい、接続部１５４の上流側のフランジ部１５６に設けられた通し穴１５７を通って捕捉部材１１ａへと伸びる。他方端部２４は鋼製チェーン１２が露出する捕捉部材１１ａの中央部にある、鋼製チェーン１２の素子の一つに取り付けられる。

【0050】

装置本体２１は、基準の位置からの装置本体２１の回転状態を計測して回転情報を得、回転情報に基づいて糸状部材２２の伸び量を計測し、糸状部材２２の伸び量に基づいて後述する捕捉部材１１ａの伸び量を計測し、捕捉部材１１ａの伸び量を変位情報として得る変位情報取得手段２８を備える。変位情報取得手段２８としては、例えば、傾きに対応する加速度を計測する加速度センサ等が採用できる。又、装置本体２１には、変位情報を得て外部に報知する報知装置２９が組み込まれている。

【0051】

ここで、図３を参照して、変位計測装置２０は、サーバ、ストレージ、ネットワーク等から構成されるクラウド・コンピューティング等よりなる情報管理システム１０３を含む推測システム１００を構成する。

【0052】

推測システム１００においては、変位情報取得手段２８が変位情報を得ると、報知装置２９がＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）方式の無線にて、中継基地としての基地局１０４に変位情報を報知する。情報管理システム１０３は、基地局１０４を介して変位情報を受信し、必要に応じた演算及び計測結果の記憶を行う。又、インターネット等のネットワーク１０５を通じた、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピューター等からなる情報処理装置１０２からの要求に応じて、記憶した計測結果を情報処理装置１０２に提供する。このように構成したことによる効果は後述する。

【0053】

図４は、図１で示した流下物捕捉体が流下物を捕捉した状態の側面図及び部分拡大側面図である。

【0054】

まず、図４の（１）を参照して、流下物捕捉体１０の捕捉部材１１ａ及び１１ｂに、流下物（流木）６が捕捉されている。説明の便宜上、図においては流下物６を一本の流木として図示しているが、実際には無数の流木が流下物６として捕捉されているものとする。尚、上述したように捕捉部材１１ａは支持部材１５により固定され、又、図１の（２）で示した弾性体１３の部分を中心に伸びやすく構成されている（流下物６の荷重により鋼製チェーン１２間の弾性体１３が圧縮される）から、流下物６の重みにより捕捉部材１１ａが伸びる。

【0055】

ここで、図４の（１）の“Ｗ”部分の拡大図である図４の（２）を参照して、捕捉部材１１ａの伸びに追従して、糸状部材２２が装置本体２１を基準に引き出されるように伸び、糸状部材２２の伸びに伴って、装置本体２１が図の２点鎖線で示した基準の位置から、図の実線で示した位置まで回転する。

【0056】

すると、変位計測装置２０の装置本体２１の回転情報に基づいて変位情報取得手段２８が順次、換算により糸状部材２２の伸び量及び捕捉部材１１ａの伸び量を計測し、変位情報を得る（変位計測工程）。

【0057】

ここで、再度図３も参照して、得られた変位情報が報知装置２９を介して無線にて基地局１０４に報知され、続いて基地局１０４から情報管理システム１０３に送信される。

【0058】

情報管理システム１０３では、報知された変位情報が予め設定した規定値に達していると、変位情報及び予め設定した捕捉部材１１ａの情報（伸び量と荷重との関係に係る情報）に基づき、まず、捕捉部材１１ａにかかっている引張荷重及び捕捉部材１１ａのたわみ量が算出される。次いで、算出された引張荷重及びたわみ量に基づき、捕捉部材１１ａにかかっている上載荷重が算出される。最後に、算出された上載荷重及び予め設定した流下物の比重情報に基づき、流下物６に係る流下物捕捉体１０における流下物６の堆積量（堆積荷重）が推測される（堆積量推測工程）。このようにして得られた推測流下物堆積量は、計測結果として情報管理システム１０３に記憶され、又、情報処理装置１０２の要求に応じてネットワーク１０５を通じて情報処理装置１０２に提供される。情報処理装置１０２では画面表示にて、推測流下物堆積量（計測結果）をユーザーに提示する。表示方法としては例えば時間経過と計測結果との変化を示すグラフ等の形式が挙げられる。このようにして提示された推測流下物堆積量は、目視点検や除去作業の要否判断のための情報として用いられる。

【0059】

このようにすると、流下物の堆積量の推測に捕捉部材１１ａを流用できるので、経済的且つ安全な流下物堆積量推測方法となる。

【0060】

又、このように構成すると、現地に行かずとも堆積量推測に必要な情報を入手できるので、現地での目視確認の回数が削減でき、経済的且つ安全となる。

【0061】

更に、捕捉部材１１ａの状態をより具体的に把握できるので、状況確認及び保守点検の要否判断をより正確に下せる。

【0062】

更に、簡易な構造物により、捕捉部材１１ａの伸び量を把握できるので、変位計測装置２０及び報知装置２９にかけるコストが低減すると共に変位情報の正確性が増す。

【0063】

更に、設置にあたっての有線工事が不要となるので、工期の短縮及び設置コストの削減ができる。

【0064】

図５は、この発明の第２の実施の形態による流下物捕捉体の部分拡大側面図であって第１の実施の形態の図２の（１）に対応する図及び部分拡大正面図である。

【0065】

尚、第２の実施の形態による流下物捕捉体３０の構成は、上述した第１の実施の形態による流下物捕捉体１０と基本的に同様であるため、以下、相違点を中心に説明する。

【0066】

図を参照して、流下物捕捉体３０は、流路２において既に設置されている支持部材１５及び捕捉部材１１ａに、変位計測装置２０を後付けするものである。

【0067】

変位計測装置２０は取付部材１７に取り付けられた状態で、取付部材１７が設置されている側面視Ｕ字型の板状の設置部材３１、４本のＬ型鋼３２ａ～３２ｄ及び４本の連結ボルト３３ａ～３３ｄにて構成される枠体３４を、支持部材１５の接続部１５４を挟み込むように取り付けることにより、支持部材１５に後付けされる。このように構成すると、既設の設備に手軽に流下物堆積量推測機能を付加することができる。

【0068】

図６は、この発明の第３の実施の形態による流下物捕捉体を流路に設置した状態の正面図であり、図７は、図６で示した“Ｘ”部分の拡大図であり、図８は、図７で示した流下物捕捉体の平面図であり、図９は、図７で示したＩＸ―ＩＸラインの断面図である。

【0069】

まず、図６を参照して、砂防堰堤１にて流下物を捕捉すべく、砂防堰堤１の本堤３の流路４（水通し部）に、流下物捕捉体４０が設置されている。尚、図６において、紙面手前側が下流側、紙面奥側が上流側である。

【0070】

流下物捕捉体４０は、捕捉部材４１ａ及び４１ｂと、支持部材４５ａ～４５ｄと、変位計測装置２０とを備える。尚、変位測定装置２０、変位計測工程及び堆積量推測工程は上述の第１の実施の形態によるものと同一であるため、ここでは詳述しない。

【0071】

次に、図６から図９を参照して、捕捉部材４１ａは、芯材としての鋼製チェーン４２と、鋼製チェーン４２の端部の各々の近辺において、鋼製チェーン４２の一部を緩ませた状態でこれを埋設する弾性体４３ａ及び４３ｂとを備えたものであり、捕捉部材４１ａ全体として可撓性を有し、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、流下物の捕捉時に弾性体４３ａ及び４３ｂの部分が特に伸びやすい。又、流下物の衝突により捕捉部材４１ａに加わった力は、鋼製チェーン４２及び鋼製チェーン４２の外方の弾性体４３の伸びと、鋼製チェーン４２間の弾性体４３の圧縮とにより吸収されるので、高い捕捉性能、緩衝性能及び耐久性能を兼ね備えた捕捉部材４１ａとなる。尚、捕捉部材４１ｂも同様の構成を有する。捕捉部材４１ａと４１ｂとは、各々の中央付近に掛け渡される連結チェーン４４を介して連結されている。

【0072】

支持部材４５ａは、本堤３に埋め込まれるアンカーボルト４６ａ～４６ｄと、金属製の固定プレート４７を備え、本堤３の内壁に取り付けられている。固定プレート４７は、捕捉部材４１ａの端部を脱着自在に固定する。尚、支持部材４５ｂ～４５ｄの各々も同様の構成を有し、捕捉部材４１ａ及び４１ｂの端部の各々を固定する。このように構成したことにより捕捉部材４１ａ及び４１ｂは、支持部材４５ａ～４５ｄを介して流路４において脱着自在に固定可能となっている。

【0073】

支持部材４５ａの固定プレート４７には、変位計測装置２０を取り付ける取付部材４８も固定されている。取付部材４８は、側面視略コの字型の板状形状を有し、弾性体４３ａの端部側に被さるように配置されている。変位計測装置２０は、取付部材４８の上面４９に取り付けられることで支持部材４５ａに固定され、糸状部材２２の他方端部２４は、弾性体４３ａを跨いだ先の鋼製チェーン４２のシャックル部１４２に接続し、糸状部材２２は弾性体４３ａを跨いで装置本体２１と捕捉部材４１ａとの間で弛み無く張られている。このように構成したことによる効果は後述する。

【0074】

図１０は、図６で示した流下物捕捉体が流下物を捕捉した状態の正面図であり、図１１は、図１０で示した“Ｙ”部分の拡大図である。

【0075】

まず、図１０を参照して、流下物捕捉体４０の捕捉部材４１ａ及び４１ｂに、流下物（流木）６が捕捉されている。説明の便宜上、図においては流下物６を一本の流木として図示しているが、実際には無数の流木が流下物６として捕捉されているものとする。尚、上述したように捕捉部材４１ａは支持部材４５ａ及び４５ｂにて固定され、又、弾性体４３ａ及び４３ｂの部分を中心に伸びやすく構成されている（流下物６の荷重により鋼製チェーン４２間の弾性体４３ａ及び４３ｂが圧縮される）から、流下物６の重みにより捕捉部材４１ａが伸びる。

【0076】

ここで、図１１を参照して、捕捉部材４１ａ（弾性体４３ａ）の伸びに追従して、糸状部材２２が装置本体２１から引き出されるように伸び、糸状部材２２の伸びに伴って、装置本体２１が図の２点鎖線で示した基準の位置から、図の実線で示した位置まで回転する。この回転情報から捕捉部材４１ａの伸び量である変位情報が得られ（変位計測工程）、変位情報に基づき流下物６に係る流下物捕捉体４０における流下物の堆積量が推測される（堆積量推測工程）。

【0077】

このようにすると、流下物の堆積量の推測に捕捉部材４１ａを流用できるので、経済的且つ安全な流下物堆積量推測方法となる。

【0078】

図１２は、この発明の第４の実施の形態による流下物捕捉体を流路に設置した状態の部分拡大正面図であって第３の実施の形態の図７に対応する図であり、図１３は、図１２で示した流下物捕捉体の平面図であり、図１４は、図１２で示したＸＩＶ―ＸＩＶラインの断面図である。

【0079】

尚、第４の実施の形態による流下物捕捉体５０の構成は、上述した第３の実施の形態による流下物捕捉体４０と基本的に同様であるため、以下、相違点を中心に説明する。

【0080】

これらの図を参照して、流下物捕捉体５０は、流路４において既に設置されている捕捉部材４１ａ及び支持部材４５ａに、変位計測装置２０を後付けするものである。

【0081】

変位計測装置２０を取り付ける取付部材５８は、正面視略Ｌ字型の板状形状を有し、捕捉部材４１ａの端部側上方を覆うように配置され、支持部材４５ａのアンカーボルト４６ａ及び４６ｂに固定されている。変位計測装置２０は、取付部材５８の上面５９に取り付けられることで支持部材４５ａに固定されている。このように構成すると、固定プレート４７による捕捉部材４１ａの固定状態を保ちながら、既設の設備に手軽に流下物堆積量推測機能を付加することができる。

【0082】

尚、上記の各実施の形態では、捕捉部材の伸び量を変位情報とする変位計測工程が行われていたが、捕捉部材の位置の変化を計測した結果を変位情報とし、これを計測する変位計測工程が行われてもよい。

【0083】

又、上記の各実施の形態では、捕捉部材は鋼製チェーンと弾性体よりなる特定構造を有するものであったが、全体として可撓性のものであれば他の構成及び構造よりなるものであってもよい。例えば、鋼製チェーンのみよりなるもの、弾性体のみよりなるもの、ワイヤーロープを編んだもの等であってもよい。捕捉部材は、剛性を有する部材を一部に含んでいてもよく、少なくとも一部に伸縮自在な部分を含んでいればよい。

【0084】

更に、上記の各実施の形態では、捕捉部材は特定形状を有するものであったが、流水方向を横断するように配置され流水を透過可能であり流下物を捕捉可能であれば、他の形状であってもよい。例えば、網状、格子状、スクリーン状等であってもよい。

【0085】

更に、上記の各実施の形態では、支持部材は特定形状及び特定構造を有するものであったが、捕捉部材を流路において脱着自在に固定可能なものであれば、他の形状及び他の構造を有するものであってもよい。

【0086】

更に、上記の各実施の形態では、糸状部材は伸縮するものであったが、伸縮せずに装置本体を回転させるのみであってもよい。

【0087】

更に、上記の各実施の形態では、糸状部材はワイヤーよりなるものであったが、一本の糸状形状を有するものであればよい。

【0088】

更に、上記の各実施の形態では、変位計測装置に特定の計測装置を用いたが、糸状部材及び捕捉部材の伸び量を計測して変位情報を得られるものであれば他の計測装置を用いてもよい。又、その他の捕捉部材の位置の変化を計測して変位情報を得る他の計測装置を用いてもよい。

【0089】

更に、上記の各実施の形態では、糸状部材の他方端部は露出している鋼製チェーンの一部に取り付けられるものであったが、弾性体の途中に取り付けられてもよい。

【0090】

更に、上記の第３の実施の形態及び第４の実施の形態では、糸状部材の他方端部は鋼製チェーンのシャックル部に接続するものであったが、連結チェーンに接続してもよい。

【0091】

更に、上記の各実施の形態では、装置本体は特定構造により支持部材の特定箇所に固定されていたが、支持部材に固定されれば他の構造及び支持部材の他の箇所に固定されてもよい。

【0092】

更に、上記の各実施の形態では、装置本体は支持部材に固定されていたが、捕捉部材に固定されていてもよい。

【0093】

更に、上記の各実施の形態では、報知装置は無線にて報知するものであったが、有線にて報知してもよい。

【0094】

更に、上記の各実施の形態では、報知装置は外部の情報管理システムに報知するものであったが、外部に変位情報を報知するものであればよい。例えば、単なる警報等であってもよい。

【0095】

更に、上記の各実施の形態では、報知装置は装置本体に組み込まれていたが、変位計測装置とは別に設置されるものであってもよい。

【0096】

更に、上記の各実施の形態では、流下物捕捉体は特定構造を有するものであったが、これら以外の構造を有するものであってもよい。

【0097】

更に、上記の各実施の形態では、堆積量推測工程は情報管理システムにより行われていたが、変位情報に基づいて人により堆積量推測工程が行われてもよい。

【符号の説明】

【0098】

１…砂防堰堤
２…流路
４…流路
１０…流下物捕捉体
１１ａ、１１ｂ…捕捉部材
１２…鋼製チェーン
１３…弾性体
１５…支持部材
２０…変位計測装置
２１…装置本体
２２…糸状部材
２３…一方端部
２４…他方端部
２８…変位情報取得手段
２９…報知装置
３０…流下物捕捉体
４０…流下物捕捉体
４１ａ、４１ｂ…捕捉部材
４２…鋼製チェーン
４３ａ、４３ｂ…弾性体
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ…支持部材
５０…流下物捕捉体
１００…推測システム
１０３…情報管理システム
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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】