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無流水渓流向け杭式（杭基礎）土石流・流木対策工

アーバンガード®

URBAN GUARD
  • NETIS
    国土交通省新技術情報提供システム
    登録番号
    KT-210079-A
工種カテゴリ
土石流・流木対策工
適用範囲
対応土石流流体力・堆砂土圧：条件に応じて設計
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  • 特長
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  • 実験
  • 施工手順
  • 災害抑止例

Topics

建設技術審査証明：第1901号

無流水渓流での土石流対策で
本設として使用可能な恒久構造物

アーバンガードは、主に0次谷などの無流水渓流で発生する土石流・流木を捕捉する杭式（杭基礎）構造の土石流・流木対策工です。構造部材としてねばり強さと強度に優れた支柱を採用しており、高い耐久性と安全性を確保しています。透過型砂防堰堤と同等な機能を有しているため、無流水渓流での土石流・流木対策で本設として使用可能です。
アーバンガードとは
  1. 無流水渓流での土石流・流木対策に最適
  2. 繰り返しの土石流・流木を捕捉できる対策工
  3. ねばり強さと強度に優れた支柱を採用
  4. 少ない設置面積と工期の短縮を実現する杭式（杭基礎）構造
  5. 様々な現場条件に対応できる高い施工性
  • Features

    特長

    河床の改変や掘削が最小限な杭基礎構造。
    初期設置費用を縮減でき、
    短い工期と低コストを実現します。

    　詳細はこちら

  • Structure

    構造

    ねばり強さと強度に優れた
    独自の支柱部材を採用。
    構造全体に冗長性をもたらします。

    　詳細はこちら

  • Construction flow

    施工手順

    アーバンガードの基本的な
    施工手順を紹介します。

    　詳細はこちら

抑止事例

　詳細はこちら

実験

　詳細はこちら

Case study

アーバンガードの施工事例紹介

土石流・流木対策において、
本設として道路際や山間部で施工した事例と、
仮設として堰堤築造までの応急対策を行った
事例を紹介しています。　
Special feature

特集ページ

　
Features

特長

  1. 工期短縮に貢献する杭基礎構造
  2. 様々な現場条件に対応できる高い施工性
  3. 維持管理と景観に優れた対策工
  4. 現場に合わせた格子幅のワイヤロープ
  5. 建設技術審査証明を取得
Features1

工期短縮に貢献する杭基礎構造

支柱基礎が杭基礎構造であるため、河床の地盤改変が少なく、工期を短縮できます。安全対策などの緊急性を要する現場で、短い工期での設置が期待できます。また、上流部のアンカーを用いないため、上流部の地盤条件や用地確保にかかわらず設置が可能です。

  • 軟弱地盤の場合でも特別な地盤改良を必要とすることがほとんどありません。

Features2

様々な現場条件に対応できる
高い施工性

クレーンの搬入や使用ができない狭い場所や、山奥などの現場では、モノレールで機材や材料を搬入します。施工も作業構台を設置して、ダウンザホールハンマを用いて削孔を行います。設置スペースの少ない現場でも効果的に施工することができます。

  • 設置スペースの確保が最小限で済むため、狭隘地での採用実績も多くなっています。

支柱が長尺で、モノレールの搬入や支柱の建込が困難な現場では、支柱を分割することで対応が可能です。分割した支柱は現場で継手を行い施工します。継手部分の静的載荷実験により、上部支柱と同等程度の耐荷性能があることを確認しています。継手位置に制限がなく自由な設計が可能です。

  • 実験で継手部分の耐力を確認しています。

Features3

維持管理と景観に優れた対策工

設計荷重内であれば、土石流・流木捕捉後に除石等を行うことで繰り返し使用できます。緩衝装置を用いないため、部材の交換がほとんど必要ありません。シンプルかつ軽量な部材で構成されており、除石、除木、部材の取り換えが容易に行なえます。また、透過性に優れており、周囲の景観に調和します。

  • 支柱と連結部材を環境色にすることで、より景観になじませることができます。

Features4

現場に合わせた格子幅の
ワイヤロープ

土石流・流木を捕捉するワイヤロープは、複数本を格子状に組み合わせ配置しています。格子幅は現場条件に合わせて設定することが可能で、格子幅の広がりを防ぐ連結部材を使用します。また、ワイヤロープの最上、下段には、耐摩耗性に優れた部材を設置します。

  • 想定の石礫が小さくなる場合は、ワイヤロープと併用してワイヤネットで小礫の流出を防ぎます。

Features5

建設技術審査証明を取得

アーバンガードは、2020年2月27日に一般財団法人 砂防・地すべり技術センターから、「建設技術審査証明」を取得しました。アーバンガードが、無流水渓流における土石流・流木対策工として有効であることが証明されました。（建設技術審査証明：第1901号）
Structure

構造

アーバンガードは、主に支柱、ワイヤロープ、ワイヤネットで構成されています。透過部に配置した支柱とワイヤロープで、流下する土石流・流木を受け止めます。間隙部には流出防止のワイヤネットを配置しており、左右両岸にアンカーで係留しています。想定の礫径が小さくなる場合は、透過部にもワイヤネットを併用することで小礫の流出を防ぎます。
 
画像を左右にスクロールできます

上流側正面図

 
画像を左右にスクロールできます

断面図

支柱部材には、外部鋼管内に小口径鋼管や鉄筋を配置し、鋼管同士の隙間にモルタルを充填した「蓮根型中空構造鋼管（LST鋼管）」を採用しています。従来のコンクリート充填鋼管以上のねばり強さと強度を実現しています。鋼管内部に補強鉄筋を挿入することで、さらに耐力を向上させることが可能です。
 
画像を左右にスクロールできます

支柱断面図

実物支柱供試体に対する静的荷重載荷実験を行い、支柱部材の耐力を確認しています。小口径鋼管の変形効果により外部鋼管への応力集中を防止するため、最大変形の45度を超えても支柱は破断せず、耐力を保持したまま変形を続けました。
この実験により、LST鋼管は「ねばり強さがあること」と「強度に優れていること」が確認されました。

静的荷重載荷実験のようす

実験後の支柱断面図

Experiment

実験

支柱部材の曲げ耐力確認実験
実験方法 支柱供試体に対する静的荷重載荷実験
時期 2018-2019年
場所 新潟県
外部鋼管の内部に小口径鋼管を挿入しモルタルを充填した「LST鋼管」、鋼管の内部にモルタルを充填した「充填鋼管」、鋼管のみの「中空鋼管」の3種類の実物支柱供試体に対する静的荷重載荷実験を行い、耐荷性能および変形性能を比較しました。

「LST鋼管」は最も大きな曲げ耐力を示し、支柱が最大45°変形しても脆性破壊は発生せず、設計曲げ耐力も確保できることを確認しました。

土石流捕捉性能の確認実験
実験方法 水理模型実験
時期 2018-2019年
場所 茨城県
土石流の捕捉機能を水理模型実験にて確認しました。1/30の縮尺で作製した実験用水路の上流部に堆積土砂を設置し、所定の水量を流して土石流を発生させました

水路勾配を20°（土石流発生勾配）にしたとき、水路の下流部に設置したアーバンガードが99.2%の土砂を捕捉しました。

ネット目相と部材強度の確認実験
実験方法 実物供試体に対する重錘落下実験
時期 2017年
場所 新潟県
実規模のワイヤロープとジョイント金具に対する衝撃実験を行い、部材の性能確認を行いました。重錘をネット目相の中央部に連続して載荷することで、重錘のすり抜けの有無を確認しました。

目相の1辺の最大寸法は、礫径の0.8倍以下とすることで捕捉可能であることが確認されました。また、ワイヤロープを繋ぐジョイント金具の損傷がなく、繰り返し使用できることが確認されました。

Construction flow

施工手順

  • アンカー削孔

    ロータリーパーカッションや軽量ボーリングマシンで控えアンカーの削孔を行います。

  • アンカー体組立挿入

    所定の削孔長を確保し、削孔した穴にアンカー体を挿入します。孔壁が自立しない場合は、孔壁保護管を使用します。

  • グラウト注入

    グラウト材を注入し、口元からのリターンを確認します。

  • アンカー確認試験

    所定の荷重をかけて、アンカーの耐力を確認します。確認試験はアンカー全数に対して行います。

  • 削孔

    削孔位置を決定後、大口径ボーリングマシンで削孔します。

  • 支柱建込

    所定の削孔長を確保し、削孔した穴に支柱を建て込みます。

  • 支柱調整

    支柱の角度、高さ、間隔、ブラケットの向きを調整します。

  • モルタル充填

    支柱の外周部分にモルタルを注入し、充填します。

  • ワイヤロープ設置

    ワイヤロープを各支柱のブラケットとピンボルトで設置します。形状維持ロープを設置し、透過部ワイヤロープにたるみが生じないように緊張させます。

  • ワイヤネット設置

    間隙部ワイヤネットを端部支柱の頭部・基部及びアンカーに接続します。

  • 完成

Disaster prevention

災害抑止例

  • CASE 1

    台風による大雨の影響で、本渓流で土石流が発生しました。流木が多く流下していましたが、アーバンガードが捕捉し、下流側道路へのすり抜けはありませんでした。
    時期 2023年
    場所 千葉県夷隅郡大多喜町
    状況 土砂・流木の捕捉

  • CASE 2

    大雨の影響で発生した土石流により、土砂や流木の流出がありました。中でも流木が多く観測されていましたが、すり抜けもなくアーバンガードが確実に捕捉しました。
    時期 2024年
    場所 長野県大町市
    状況 土砂・流木の捕捉
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