JP5809716B2 - Avalanche prevention structure fixing method - Google Patents
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Description
本発明は、降雪によって表面上に積雪層が形成される斜面に設置し、この斜面に形成された積雪層の崩落による雪崩を防止する雪崩防止構造物の定着工法に関するものである。 The present invention relates to a fixing method for an avalanche prevention structure that is installed on a slope where a snow layer is formed on the surface by snowfall and prevents avalanche due to the fall of the snow layer formed on the slope.
切土や盛土によって形成された人工斜面は、自然斜面と違って斜面に形成した積雪層の滑り（グライド）を止める樹木が無いため、降雪により斜面に形成された積雪層の雪崩が発生し易い状態となっている。そのため、従来、この人工斜面においては、樹木の代わりに積雪層の滑りを止めるための雪崩防止構造物を斜面途中に設置し、雪崩の発生を未然に防止している。 Unlike natural slopes, artificial slopes formed by cuts and embankments do not have trees that stop the sliding (glide) of the snow layer formed on the slope, so avalanches of the snow layer formed on the slope are likely to occur due to snowfall It is in a state. For this reason, conventionally, on this artificial slope, an avalanche prevention structure for stopping slippage of the snow layer is installed in the middle of the slope in place of trees to prevent an avalanche from occurring.
このような従来の雪崩防止構造物は、一般的には、特許文献１に示すような、アンカーボルトを用いて斜面に定着固定する構成のものが多い。
In general, such conventional avalanche prevention structures are generally fixed to an inclined surface using anchor bolts as shown in
しかしながら、従来、春になって積雪層内に埋もれている雪崩防止構造物が露出すると、この種の雪崩防止構造物は、この雪崩防止構造物を固定しているアンカーボルトが積雪層の雪圧によって折れ曲がったり破断したりして、或いは打設したアンカーボルトが引き抜かれて倒壊している状態のものが多く確認される。 However, conventionally, when an avalanche prevention structure buried in the snow layer is exposed in the spring, this type of avalanche prevention structure has an anchor bolt that secures the avalanche prevention structure to the snow pressure of the snow layer. In many cases, the bent anchor bolt is broken or broken, or the cast anchor bolt is pulled out and collapsed.
これは、従来、雪崩防止構造物を斜面に定着固定する定着工法において、特別な理論構成もなく漫然としてアンカーボルトの引張力を設定していたため、結果的に、アンカーボルトに設定した引張力以上の引張応力やせん断応力、積雪層の雪圧が作用し、この雪圧の荷重にアンカーボルトが耐え切れずに折れ曲がったり破断したりすることで倒壊したと考える。 This is because, in the past, the anchoring method for anchoring and fixing an avalanche prevention structure to a slope has set the tension force of the anchor bolt loosely without any special theoretical structure. Tensile stress, shear stress, and snow pressure of the snow layer act, and it is thought that the anchor bolt collapsed by bending or breaking without being able to withstand this load of snow pressure.
また、更に、従来の雪崩防止構造物の定着工法は、図６に示すように、斜面の山側を主体にして雪崩防止構造物22をアンカーボルト21で固定した工法であるが、斜面に設置した雪崩防止構造物22の基板25は、雪圧の作用により、基板の谷側端部を支点とした回転力が作用するから、斜面の谷側も固定する必要があると考えるが、この谷側の固定処理が不十分であるため、山側のアンカーボルト21に負荷が掛り過ぎて破損したり打設したアンカーボルト21が引き抜かれ、または破断して雪崩防止構造物22が倒壊したと考える。
Furthermore, the conventional avalanche prevention structure fixing method is a method in which the
本発明は、上述したような従来工法の問題点に鑑み、積雪層の雪圧によってアンカーボルトが破断したり引き抜かれたりせず、強固に雪崩防止構造物を定着することができる雪崩防止構造物の定着工法を提案することを目的とする。 In view of the problems of the conventional method as described above, the present invention provides an avalanche prevention structure capable of firmly fixing an avalanche prevention structure without causing anchor bolts to be broken or pulled out by the snow pressure of the snow layer. The purpose is to propose a fixing method.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
基板５に支柱部４を立設した複数の横架材支持体12を斜面Ｇの幅方向に所定間隔Ｌをおいて並設し、この並設した横架材支持体12の前記支柱部４で横架材３を架設状態に支持して成る雪崩防止構造物２を、降雪によって表面上に積雪層が形成される斜面Ｇに設置する雪崩防止構造物の定着工法であって、前記横架材支持体12を前記斜面Ｇに設置する際、前記斜面Ｇに形成された積雪層の雪圧Ｐが前記支柱部４に作用することで前記山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１及びせん断力Ｑ、並びに谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２及びせん断力Ｑを求めると共に、前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂに作用するせん断応力τを、前記雪圧Ｐにより作用するせん断応力τ１と、前記斜面Ｇと前記基板５との間に隙間Ｕが生じた際に生じる曲げモーメントにより作用するせん断応力τ２と、前記斜面Ｇと前記基板５との間に生じる摩擦抵抗により前記せん断応力を軽減する軽減せん断応力τ３とを加味した下式（１）より求め、この引張力Ｔ１，Ｔ２、及びせん断力Ｑに耐え得るボルト断面積を有すると共に、前記せん断応力τよりも大きい許容せん断応力τｍを有するものを選定した山側アンカーボルト１Ａと谷側アンカーボルト１Ｂとを夫々、前記斜面Ｇの傾斜方向山側に山側アンカーボルト１Ａを一本設けるとともに谷側に前記山側アンカーボルト１Ａよりも長さの短い谷側アンカーボルト１Ｂを一本設け、前記山側アンカーボルト１Ａを前記基板５の前記支柱部４よりも山側で且つこの基板５の谷側基板端部５Ａから所定の間隔をおいて設けた山側ボルト孔６Ａに貫通配設し、前記谷側アンカーボルト１Ｂを前記基板５の前記支柱部４よりも谷側で且つ前記谷側基板端部５Ａから所定の間隔をおいて設けた谷側ボルト孔６Ｂに貫通配設して、前記基板５を前記斜面Ｇ上に設け、前記山側ボルト孔６Ａ及び前記谷側ボルト孔６Ｂから基板５上に貫通突出した前記山側アンカーボルト１Ａと前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト部７にナット８を螺着して、前記斜面Ｇに定着固定することを特徴とする雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。
τ＝τ１＋τ２−τ３＝（Ｐ／Ａ）＋（Ｍ２／Ｚ）−（Ｔ×μ３／Ａ） ・・・（１）
ここで、Ａは基板５を固定するアンカーボルトの総ボルト断面積であり、Ｍ２はアンカーボルトに作用する曲げモーメント（Ｍ２＝雪圧Ｐ×隙間Ｕ）であり、Ｚは山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの断面係数（Ｚ＝π／４×ｒ３（ｒはアンカーボルト断面の半径））であり、Ｔは山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１と谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２の和（Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２）であり、μ３は斜面Ｇに対する基板の摩擦係数である。
A plurality of
τ = τ 1 + τ 2 −τ 3 = (P / A) + (M 2 / Z) − (T × μ 3 / A) (1)
Here, A is the total bolt cross-sectional area of the anchor bolt that fixes the
また、前記山側アンカーボルト１Ａを前記基板５の前記支柱部４よりも山側で且つこの基板５の谷側基板端部５Ａから間隔Ｌ１をおいて設けた山側ボルト孔６Ａに貫通配設し、前記谷側アンカーボルト１Ｂを前記基板５の前記支柱部４よりも谷側で且つ前記谷側基板端部５Ａから間隔Ｌ２をおいて設けた谷側ボルト孔６Ｂに貫通配設して、前記引張力Ｔ１を下式（２）から求め、前記引張力Ｔ２を下式（３）から求めることを特徴とする請求項１記載の雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（２）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（３）
ここで、Ｍ１は雪崩防止構造物２に作用する転倒モーメントであり、この転倒モーメントＭ１は，雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐと、この雪圧Ｐが作用する雪崩防止構造物２の横架材３の設置高ｈから求めることができ、具体的には、Ｍ１＝Ｐ×ｈで求められる。また、Ｌ１は、基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａまでの距離であり、Ｌ２は、基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する谷側アンカーボルト１Ｂまでの距離である。
Further, through disposing the mountain side anchor bolt 1A to the mountain
T 1 = (M 1 × L 1 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) (2)
T 2 = (M 1 × L 2 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) (3)
Here, M 1 is a fall moment acting on the
また、前記山側アンカーボルト１Ａの根入れ長Ｌ Ｄ１ を下式（４）から求め、前記谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長Ｌ Ｄ２ を下式（５）から求めることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。
Ｌ Ｄ１ ＝（Ｔ １ ×Ｆ Ｓ ）／（π×Ｄ×μ ２ ）＋ｈ ０ ・・・（４）
Ｌ Ｄ２ ＝（Ｔ ２ ×Ｆ Ｓ ）／（π×Ｄ×μ ２ ）＋ｈ ０ ・・・（５）
ここで、Ｆ Ｓ は引き抜き安全率であり、Ｄはアンカーボルト１Ａ，１Ｂを埋設する埋設孔10の直径であり、μ ２ は斜面Ｇの埋設孔10にアンカーボルトを固定するコンクリートモルタルと埋設孔10内周面の土砂との抵抗値（付着力）であり、ｈ ０ は斜面Ｇ表面の地盤周面摩擦抵抗が期待できない軟弱層の厚みである。
The root insertion length L D1 of the mountain side anchor bolt 1A is obtained from the following equation (4), and the penetration length L D2 of the valley side anchor bolt 1B is obtained from the following equation (5). , 2 relating to the fixing method of the avalanche prevention structure according to any one of
L D1 = (T 1 × F S ) / (π × D × μ 2 ) + h 0 (4)
L D2 = (T 2 × F S ) / (π × D × μ 2 ) + h 0 (5)
Here, F S is the withdrawal safety factor, D is the diameter of the
また、前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の先端部側にボルト部７が貫通突出するようにして押圧により収縮変形する収縮部材９を設け、この収縮部材９で斜面Ｇに削孔した埋設孔10の開口部を閉塞するようにして前記山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂを前記斜面Ｇに埋設固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の雪崩防止構造物の定着工法に係るものである。
Further, a
本発明は上述のようにしたから、積雪層の雪圧によってアンカーボルトが破断したり引き抜かれたりせず、強固に雪崩防止構造物を定着することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。 Since the present invention is configured as described above, the anchor bolt is not broken or pulled out by the snow pressure of the snow layer, and the avalanche prevention structure can be firmly fixed. It becomes a construction method.
即ち、本発明は、雪崩防止構造物の基板を斜面に固定する際に、アンカーボルトの配置が、この基板上に立設する支柱部よりも山側の位置と支柱部よりも谷側の位置となるように、即ち、斜面の傾斜方向に並設するように配置するから、従来の山側に斜面の幅方向に並設状態に配置して固定する場合に比べて、雪崩防止構造物の斜面の谷側方向への滑り移動が抑制されて、より強固に定着固定することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。 That is, according to the present invention, when the substrate of the avalanche prevention structure is fixed to the slope, the anchor bolts are arranged such that the position of the anchor bolt is higher on the mountain side than the column part standing on the substrate and the position on the valley side than the column part. In other words, since it is arranged so as to be arranged side by side in the inclination direction of the slope, the slope of the avalanche prevention structure is compared with the case where it is arranged and fixed in parallel in the width direction of the slope on the conventional mountain side. This is an epoch-making fixing method for an avalanche-preventing structure that can be fixed and fixed more firmly because sliding movement in the valley side direction is suppressed.
しかも、このように山側と谷側とで固定することで、谷側アンカーボルトに作用する引張力は、山側アンカーボルトに作用する引張力よりも小さく、負荷が少ないので、この谷側アンカーボルトは山側アンカーボルトよりも短いものを採用することができ、工費のコスト削減を図ることもできる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。 Moreover, by fixing the mountain side and the valley side in this way, the tensile force acting on the valley side anchor bolt is smaller than the tensile force acting on the mountain side anchor bolt, and the load is small. This is an epoch-making fixing method for an avalanche-preventing structure, which can be shorter than the mountain-side anchor bolt and can reduce the construction cost.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
本発明の雪崩防止構造物の定着工法において、例えば斜面Ｇ途中に小段11が形成されている場合、雪崩防止構造物２は、小段11から、この小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈよりも短い距離の位置に設置する。これは、雪崩防止構造物２の設置位置が小段11から離れすぎると、小段11上に形成される積雪層と斜面Ｇに形成される積雪層とが分断して不安定な積雪層が形成され雪崩が起き易くなるので、これを防ぐため、雪崩防止構造物２の設置位置を小段11よりに設け、小段11上に形成された積雪層と斜面Ｇに形成された積雪層が分断されず、連続した安定な積雪層を形成するようにしている。
In the fixing method for an avalanche prevention structure according to the present invention, for example, when a small step 11 is formed in the middle of the slope G, the
また、本発明は、雪崩防止構造物２を斜面Ｇに設置する際は、アンカーボルトを用いて定着固定する。
Further, according to the present invention, when the
具体的には、斜面Ｇの山側に埋設固定した山側アンカーボルト１Ａと谷側に埋設固定した谷側アンカーボルト１Ｂとの夫々を、基板５に設けた山側ボルト孔６Ａ、谷側ボルト孔６Ｂに挿通させて、基板５から各アンカーボルトのボルト部７が突出するようにして基板５を斜面Ｇに設置し、突出したボルト部７にナット８を螺着し締め付けによりこの基板５を斜面Ｇに定着固定することで雪崩防止構造物２が斜面Ｇに設置されることとなる。
Specifically, the mountain side anchor bolt 1A embedded and fixed on the mountain side of the slope G and the valley side anchor bolt 1B embedded and fixed on the valley side are respectively connected to the mountain
また、この斜面Ｇに設置した雪崩防止構造物２には、斜面Ｇ上に形成された積雪層による雪圧Ｐが斜面Ｇの山側から谷側に向かって作用する。
In addition, in the
この雪圧Ｐの作用により、雪崩防止構造物２を固定する山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの夫々には引張力Ｔ１，Ｔ２が作用するので、施工時の山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの選定は、この引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得るボルト断面積を有するものを選定することで、雪圧Ｐに耐え得る耐久性に優れた雪崩防止構造物の定着工法となる。
Due to the action of the snow pressure P, tensile forces T 1 and T 2 act on each of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B for fixing the
具体的には、雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐは、例えば下式（６），（７）により求めることができる。
Ｐ＝Ｐ１×Ｌ＝（Ｗ×（ｓｉｎθ−ｃｏｓθ×μ１））×Ｌ ・・・（６）
Ｗ＝Ｈ×（ＬＡ×ｃｏｓθ）×γ ・・・（７）
ここで、Ｐ１は横架材３に掛かる単位長さあたりの雪圧であり、Ｌは支柱部４間に架設する横架材３の長さであり、Ｗは支柱部４間に架設した横架材３に掛かる単位長さあたりの積雪重量であり、θは斜面Ｇの傾斜勾配であり、μ１は斜面Ｇに対する積雪層の摩擦係数である。また、Ｈは最高積雪深、ＬＡは雪崩防止構造物２の斜面Ｇの傾斜方向設置間隔であり、γは積雪層の雪密度である。
Specifically, the snow pressure P acting on the
P = P1 × L = (W × (sin θ−cos θ × μ 1 )) × L ( 6 )
W = H × (L A × cosθ) × γ ··· (7)
Here, P1 is the snow pressure per unit length applied to the
また、この雪圧Ｐが雪崩防止構造物２の高さｈの位置に設置した横架材３に作用すると、雪崩防止構造物２には転倒モーメントＭ１が作用する。この転倒モーメントＭ１は、例えば下式（８）により求めることができる。
Ｍ１＝Ｐ×ｈ ・・・（８）
ここで、Ｐは式（６）より求められる雪圧Ｐであり、ｈは雪崩防止構造物２の横架材３の設置高である。
Further, when this snow pressure P acts on the
M 1 = P × h ( 8 )
Here, P is the snow pressure P obtained from the equation ( 6 ), and h is the installation height of the
この雪崩防止構造物２に作用する転倒モーメントＭ１によって、この雪崩防止構造物２を固定している山側アンカーボルト１Ａに引張力Ｔ１が作用し、谷側アンカーボルト１Ｂに引張力Ｔ２が作用する。この引張力Ｔ１，Ｔ２は、例えば、下式（２），（３）により求めることができる。
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（２）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（３）
ここで、Ｍ１は上記で求めた転倒モーメントであり、Ｌ１は図１に示すように基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａまでの距離であり、Ｌ２は基板５の谷側基板端部５Ａからこの基板５を固定する谷側アンカーボルト１Ｂまでの距離である。
The overturning moment M 1 acting on the
T 1 = (M 1 × L 1 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) ( 2 )
T 2 = (M 1 × L 2 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) ( 3 )
Here, M 1 is the overturning moment determined above, and L 1 is the distance from the valley side substrate end 5A of the
この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２が求められることで、この作用する引張力Ｔ１に対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ１と、作用する引張力Ｔ２に対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ２を算出することができる。このボルト断面積Ａ１，Ａ２は、例えば下式（９），（１０）から求めることができる。
Ａ１＝Ｔ１×Ｆ／σｍ ・・・（９）
Ａ２＝Ｔ２×Ｆ／σｍ ・・・（１０）
ここで、Ｆは安全率であり、σｍは山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの許容引張応力である。
By obtaining the tensile forces T 1 and T 2 acting on each of the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B, the bolt cross-sectional area A of the mountain-side anchor bolt 1A necessary for the acting tensile force T 1 is obtained. 1 and the bolt cross-sectional area A 2 of the valley anchor bolt 1B necessary for the acting tensile force T 2 can be calculated. The bolt cross-sectional areas A 1 and A 2 can be obtained from, for example, the following expressions ( 9 ) and ( 10 ).
A 1 = T 1 × F / σ m ( 9 )
A 2 = T 2 × F / σ m ( 10 )
Here, F is a safety factor, and σ m is an allowable tensile stress of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B.
この算出したボルト断面積Ａ１，Ａ２に基づき、このボルト断面積Ａ１，Ａ２よりも大きい断面積となるボルト径のものを選定することで、作用する引張力Ｔ１，Ｔ２によって破損することが無くなり、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの破損による雪崩防止構造物２の倒壊を可及的に低減することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
Based on the calculated bolt cross-sectional areas A 1 and A 2 , by selecting a bolt having a cross-sectional area larger than the bolt cross-sectional areas A 1 and A 2 , the acting tensile forces T 1 and T 2 This is an epoch-making fixing method for an avalanche-preventing structure capable of reducing collapse of the avalanche-preventing
また、例えば、雪崩防止構造物２を定着固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト断面積（ボルト径）を設定するうえで、上述した山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力以外に、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用するせん断力Ｑも考慮することが好ましい。
Further, for example, in setting the respective bolt cross-sectional areas (bolt diameters) of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B for fixing and fixing the
例えば、本発明の場合、雪崩防止構造物２に作用するせん断力Ｑは、雪圧Ｐであり、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、均等に雪圧Ｐが作用するため、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、雪圧Ｐ／アンカーボルト本数のせん断力Ｑ（例えば、アンカーボルト２本の場合はＰ／２ずつのせん断力Ｑ）が作用することとなる。
For example, in the case of the present invention, the shearing force Q acting on the
このせん断力Ｑが求められることで、この作用するせん断力Ｑに対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ３と、作用するせん断力Ｑに対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ４を算出することができ、この算出したボルト断面積Ａ３，Ａ４よりも大きい断面積を有する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂを選定することで、せん断力Ｑによって破断しない耐久性を有する山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂを夫々選定することができる。このせん断力Ｑからのボルト断面積Ａ３，Ａ４は、例えば下式（１１）から求めることができる。
Ａ３＝Ａ４＝Ｑ×Ｆ／τｍ ・・・（１１）
ここで、本発明の場合、せん断力Ｑは雪圧Ｐを使用するアンカーボルト本数で除した値（例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂ、夫々一本ずつで固定する場合は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに夫々に作用するせん断力Ｑは、Ｑ＝Ｐ／２）となり、Ｆは安全率であり、τｍは山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの許容せん断応力である。
By this shear force Q is determined, the bolt cross-sectional area A 3 of the required mountain anchor bolt 1A relative shear force Q to this effect, the bolt of the required trough side anchor bolt 1B relative shear force Q acting The cross-sectional area A 4 can be calculated, and by selecting the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B having a cross-sectional area larger than the calculated bolt cross-sectional areas A 3 and A 4 , the fracture is caused by the shearing force Q The peak-
A 3 = A 4 = Q × F / τ m ( 11 )
Here, in the case of the present invention, the shearing force Q is a value obtained by dividing the snow pressure P by the number of anchor bolts (for example, the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B; The shearing force Q acting on each of the bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B is Q = P / 2), F is the safety factor, and τ m is the allowable shear stress of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B. It is.
このように、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑとの両面からボルト断面積を算出し、山側アンカーボルト１Ａにおいては、引張力Ｔ１から算出したボルト断面積Ａ１と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ３との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定し、谷側アンカーボルト１Ｂにおいては、引張力Ｔ２から算出したボルト断面積Ａ２と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ４との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定することで、引張力Ｔ１，Ｔ２、せん断力Ｑの両方に耐え得る山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂを夫々選定することができる。 Thus, the tensile force T 1, T 2 and calculates the bolt cross-sectional area from both sides of the shear force Q, in the mountain side anchor bolt 1A, the bolt cross-sectional area A 1 calculated from the tensile force T 1, shear force Q select those having a bolt cross-sectional area that satisfies both conditions the bolt cross-sectional area a 3 calculated from the valley side anchor bolt 1B, the bolt cross-sectional area a 2 calculated from the tensile force T 2, shear force By selecting a bolt having a bolt cross-sectional area that satisfies both conditions of the bolt cross-sectional area A 4 calculated from Q, a mountain side anchor bolt 1A that can withstand both the tensile forces T 1 and T 2 and the shearing force Q Valley-side anchor bolts 1B can be selected respectively.
このように、本発明は、雪崩防止構造物２を斜面Ｇに定着固定する際に、基板５の谷側基板端部５Ａを回転軸としてとらえ、基板５上に立設する支柱部４よりも谷側を谷側アンカーボルト１Ｂで固定することで、雪崩防止構造物２（基板５）が斜面Ｇの谷側に滑り移動することを抑制し安定状態に斜面Ｇに定着させることができ、しかも、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、夫々、雪崩防止構造物２によって作用する引張力Ｔ１，Ｔ２から算出した必要ボルト断面積以上の断面積を有するものを選定するので、雪圧Ｐによって山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂが破損せず、雪崩防止構造物２を斜面Ｇに強固に定着固定することができる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
As described above, the present invention, when fixing and fixing the
また、本発明においては、基板５上に立設する支柱部４の山側と谷側とを夫々山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂで固定する工法としたので、てこの原理から山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１に対して、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は小さくなる。従って、谷側アンカーボルト１Ｂは、山側アンカーボルト１Ａよりも耐久性を必要としないので、山側アンカーボルト１Ａよりも根入れ長さを深くする必要がなく、よって、谷側アンカーボルト１Ｂは、山側アンカーボルト１Ａよりも長さの短いもの（例えば、約１／２程度の長さのもの）を選定することができ、これにより、谷側アンカーボルト１Ｂは山側アンカーボルト１Ａよりもコストが掛からず、低コスト化を図ることもできる。
Further, in the present invention, the peak side and the valley side of the
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、降雪によって積雪層が形成される傾斜勾配θの人工斜面Ｇに設置し、この人工斜面Ｇに形成された積雪層の崩落による雪崩の発生を防止する雪崩防止構造物２を、この人工斜面Ｇに形成される積雪層の雪圧Ｐによって倒壊しない様、この雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに強固に定着固定するための雪崩防止構造物の定着工法であり、本実施例においては、図２に示すように、小段11を有する人工斜面Ｇに複数の雪崩防止構造物２を斜面傾斜方向に沿って並設状態に設置する場合について説明する。
In the present embodiment, an
まず、本実施例に用いる雪崩防止構造物２について説明する。
First, the
本実施例の雪崩防止構造物２は、図１，図３に示すように、基板５に支柱部４を立設した横架材支持体12を人工斜面Ｇの幅方向に所定間隔Ｌをおいて並設し、この並設した横架材支持体12の支柱部４で横架材３を架設状態に支持して成るものである。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
より具体的には、基板５は、この基板５上に立設した支柱部４の山側にこの基板５の山側を固定する山側アンカーボルト１Ａを挿通する山側ボルト孔６Ａを設け、支柱部４の谷側に基板５の谷側を固定する谷側アンカーボルト１Ｂを挿通する谷側ボルト孔６Ｂを設けた構成とし、この山側ボルト孔６Ａは、基板５の谷側基板端部５Ａから距離Ｌ１の位置に設け、また、谷側ボルト孔６Ｂは谷側基板端部５Ａから距離Ｌ２の位置に設けた構成としている。
More specifically, the
また、横架材３の設置高ｈについては、本願出願人は、人工斜面Ｇに形成される積雪層の積雪深に関わらず、横架材３の設置高ｈは、４０〜５０ｃｍ程度であれば、人工斜面Ｇの法面長さ方向に連続して安定した積雪層が形成されることを実験により確認している。そこで、本実施例の雪崩防止構造物２の横架材３の設置高ｈは、４０〜５０ｃｍの範囲に設定する構成としている。
In addition, regarding the installation height h of the
また、本実施例は、この雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する際、図２に示すように、支柱部４を人工斜面Ｇに千鳥配置状に設置して、積雪層の中抜け現象の予防効果を図っている。
Further, in this embodiment, when the
また、各雪崩防止構造物２は、人工斜面Ｇの傾斜方向に略等間隔の設置間隔ＬＡで設置してゆくが、小段11の谷側の一段目となる雪崩防止構造物２は、この小段11から所定間隔ＬＢをおいた位置に設置する。
Each
この所定間隔ＬＢ、即ち小段11から谷側一段目の雪崩防止構造物２までの間隔ＬＢは、小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈよりも小さい値の間隔に設定する。これは、間隔ＬＢが最高積雪深Ｈよりも広いと、小段11上に形成される積雪層と人工斜面Ｇに形成される積雪層とが分断して不安定な積雪層が形成され雪崩が起き易くなるので、これを防ぐため、前記間隔ＬＢは、小段11上に形成される最高積雪深Ｈよりも小さくし、小段11上に形成された積雪層と人工斜面Ｇに形成された積雪層が分断されず、連続した安定な積雪層を形成するようにしている。即ち、小段11から谷側一段目の雪崩防止構造物２までの間隔ＬＢ＜小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈとなるように間隔ＬＢを設定する。尚、本実施例では、各雪崩防止構造物２の設置間隔ＬＡ＝小段11から谷側一段目の雪崩防止構造物２までの間隔ＬＢ＜小段11上に形成される積雪層の最高積雪深Ｈとし、この最高積雪深Ｈは、例えば気象庁観測資料から最寄りのデータを引用することで求めることができる。
The predetermined distance L B, i.e. distance L B from berm 11 to
また、本実施例は、雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する際、この人工斜面Ｇに埋設固定したアンカーボルトにより定着固定する。
In this embodiment, when the
本実施例は、このアンカーボルトを人工斜面Ｇに埋設固定する際、人工斜面Ｇの山側に基板５の山側ボルト孔６Ａに挿通する山側アンカーボルト１Ａを埋設固定し、この山側アンカーボルト１Ａから所定間隔（本実施例ではＬ１−Ｌ２の間隔）をおいて谷側ボルト孔６Ｂに挿通する谷側アンカーボルト１Ｂ埋設固定する。
In this embodiment, when this anchor bolt is embedded and fixed on the artificial slope G, a mountain-side anchor bolt 1A inserted into the mountain-
また、本実施例は、この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂを人工斜面Ｇに埋設固定する際、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じた際、この隙間を無くすための再緊張を可能とするため山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に収縮部材９を設けている。
Further, in this embodiment, when the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B are embedded and fixed on the artificial slope G, the artificial slope G is caused by freezing and thawing, erosion due to wind and rain, or ground subsidence due to earthquake and soil softening. When a gap is generated between the
具体的には、収縮部材９は、弾性変形可能な合成樹脂材又はゴム材から成る中央に貫通孔を有する肉厚キャップ体９に構成し、山側アンカーボルト１Ａ及び前記谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の先端部側にボルト部７が貫通突出するようにして肉厚キャップ体９を設け、この肉厚キャップ体９で人工斜面Ｇに削孔した埋設孔10の開口部を閉塞するようにして山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト部７が人工斜面Ｇから突出するようにして埋設固定している。
Specifically, the
この人工斜面Ｇに埋設固定した山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々を、横架材支持体12の基板５に設けた山側ボルト孔６Ａ、谷側ボルト孔６Ｂを通して基板５を人工斜面Ｇに設置し、この山側ボルト孔６Ａ、谷側ボルト孔６Ｂから突出するボルト部７をナット８で螺着し締め付け固定することで横架材支持体12を人工斜面Ｇに設置してゆき、この人工斜面Ｇに設置した横架材支持体12（具体的には支柱部４）間に横架材３を架設し雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する。
The mountain-side anchor bolt 1A and valley-side anchor bolt 1B embedded and fixed on the artificial slope G are respectively connected to the
このように雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置する際、具体的には雪崩防止構造物２の基板５を人工斜面Ｇに定着固定する際、本実施例のように、基板５の支柱部４の山側を山側アンカーボルト１Ａで定着固定し、谷側を谷側アンカーボルト１Ｂで定着固定することで、谷側に滑り移動する応力に抗する効果が向上し、雪崩防止構造物２の谷側方向への滑り移動が抑制されて強固な定着力を発揮することができる。
When the
また、本実施例は、上述したように雪崩防止構造物２を山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂで人工斜面Ｇに定着固定する工法であるが、この雪崩防止構造物２を固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、夫々、この雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐによって、山側アンカーボルト１Ａには引張力Ｔ１が作用し、谷側アンカーボルト１Ｂには引張力Ｔ２が作用する。従って、山側アンカーボルト１Ａは、引張力Ｔ１に耐え得るもの、谷側アンカーボルト１Ｂは、引張力Ｔ２に耐え得るものを選定しなければ、雪圧Ｐにより破損し雪崩防止構造物２の倒壊を招いてしまう。
In this embodiment, as described above, the
従って、本実施例では、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得るボルト断面積（太さ）を有するものを選定し使用している。即ち、従来は、このアンカーボルトの選定に関して、特別な理論構成も無く漫然とアンカーボルトの太さや長さを設定していたため、雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐに耐えることができないアンカーボルトを選定したり、必要以上の耐久性、即ち必要以上の太さや長さを有するアンカーボルトを選定する可能性があったことから、設計者によりコストに変動が生じ、最適なアンカーボルトの選定方法が確立されていなかった。
Therefore, in the present embodiment, the peak-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B are selected and used having bolt cross-sectional areas (thicknesses) that can withstand the tensile forces T 1 and T 2 acting on them. . That is, in the past, since the anchor bolt thickness and length were set without any special theoretical configuration regarding the selection of the anchor bolt, the anchor bolt cannot withstand the snow pressure P acting on the
本実施例においては、この基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの選定に際して、雪崩防止構造物２に作用する雪圧Ｐによって山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に生じる引張力Ｔ１，Ｔ２を算出し、この算出した引張力Ｔ１，Ｔ２から、夫々、山側アンカーボルト１Ａが引張力Ｔ１に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ１及び、谷側アンカーボルト１Ｂが引張力Ｔ２に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ２を算出し、耐久性は勿論のこと、経済的にもプラスとなる最適なアンカーボルトの選定方法を採用している。
In the present embodiment, when selecting the mountain-side anchor bolt 1A and valley-side anchor bolt 1B for fixing the
以下、本実施例における山側アンカーボルト１Ａが引張力Ｔ１に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ１及び、谷側アンカーボルト１Ｂが引張力Ｔ２に耐え得るために必要なボルト断面積Ａ２の算出方法について、図１〜図４を用いて説明する。 Hereinafter, the bolt cross-sectional area A 1 necessary for the mountain-side anchor bolt 1A to withstand the tensile force T 1 and the bolt cross-sectional area A necessary for the valley-side anchor bolt 1B to withstand the tensile force T 2 in this embodiment. 2 will be described with reference to FIGS.
この引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得るために必要な山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々のボルト断面積Ａ１，Ａ２を算出するには、先ず、雪崩防止構造物２、具体的には、雪崩防止構造物２の横架材３を支持する支柱部４に作用する雪圧Ｐを算出する。
In order to calculate the respective bolt cross-sectional areas A 1 and A 2 of the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B required to withstand the tensile forces T 1 and T 2 , first, an
この雪圧Ｐの算出は、具体的には、先ず、下式（７）により支柱部４間に架設した横架材３に掛かる単位長さあたりの積雪重量Ｗを求める。
Ｗ＝Ｈ×（ＬＡ×ｃｏｓθ）×γ ・・・（７）
ここで、Ｈは最高積雪深、ＬＡは雪崩防止構造物２の人工斜面Ｇの傾斜方向設置間隔、θは人工斜面Ｇの傾斜勾配、γは積雪層の雪密度である。
Specifically, the snow pressure P is first calculated by calculating the snow weight W per unit length applied to the
W = H × (L A × cosθ) × γ ··· (7)
Here, H is the maximum snow depth, L A is inclined direction installation interval of the artificial slope G of
次に、この積雪重量Ｗから、下式（１２）により横架材３に掛かる単位長さあたりの雪圧Ｐ１を求める。
Ｐ１＝Ｗ×（ｓｉｎθ−（ｃｏｓθ×μ１）） ・・・（１２）
ここで、μ１は人工斜面Ｇに対する積雪層の摩擦係数である。
Next, the snow pressure P1 per unit length applied to the
P1 = W × (sin θ− (cos θ × μ 1 )) ( 12 )
Here, μ 1 is a coefficient of friction of the snow layer with respect to the artificial slope G.
最後に、この雪圧Ｐ１に二本の支柱部４に架設する横架材３の長さ、即ち支柱部４の設置間隔Ｌを乗する下式（１３）により支柱１本当たりに作用する雪圧Ｐを求める。
Ｐ＝Ｐ１×Ｌ ・・・（１３）
ここで、Ｌは支柱部４の設置間隔（支柱部４間に架設する横架材３の長さ）である。
Finally, the snow acting on one post by the following formula ( 13 ) which rides on the snow pressure P1 by the length of the
P = P1 × L ( 13 )
Here, L is the installation interval of the support columns 4 (the length of the
即ち、二本の支柱部４間に架設した横架材３に上記雪圧Ｐが作用し、この横架材３に雪圧Ｐが作用することで、この横架材３を支持する二本の支柱部４の夫々にも、同様に雪圧Ｐが作用する。従って、例えば、Ｈ＝４．０ｍ、ＬＡ＝２．７ｍ、θ＝４０°、γ＝０．３５ｔｏｎ／ｍ３、μ１＝０．４、Ｌ＝２．０ｍとした場合、雪崩防止構造物２の横架材３を支持する支柱部４に作用する雪圧Ｐは、１．９４６（ｔｏｎ／本）＝１９４６（ｋｇ／本）となる。
That is, the snow pressure P acts on the
次に、この雪圧Ｐを用いて、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２を算出する。 Next, using this snow pressure P, tensile forces T 1 and T 2 acting on the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B are calculated.
山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１、及び谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は、夫々、下式（２），（３）により算出することができる。
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（２）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（３）
ここで、Ｍ１は、雪圧Ｐによって雪崩防止構造物２作用する転倒モーメントであり、Ｍ１＝雪圧Ｐ×横架材３の設置高ｈにより求めることができるから、引張力Ｔ１，Ｔ２の算出式は、下式（２’），（３’）となる。
Ｔ１＝（Ｐ×ｈ×Ｌ１）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（２’）
Ｔ２＝（Ｐ×ｈ×Ｌ２）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（３’）
ここで、Ｌ１は基板５の谷側基板端部５Ａから山側アンカーボルト１Ａまでの距離であり、Ｌ２は基板５の谷側基板端部５Ａから山側アンカーボルト１Ａまでの距離である。
The tensile force T 1 acting on the mountain side anchor bolt 1A and the tensile force T 2 acting on the valley side anchor bolt 1B can be calculated by the following equations ( 2 ) and ( 3 ), respectively.
T 1 = (M 1 × L 1 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) ( 2 )
T 2 = (M 1 × L 2 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) ( 3 )
Here, M 1 is a fall moment acting on the
T 1 = (P × h × L 1 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) ( 2 ′ )
T 2 = (P × h × L 2 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) ( 3 ′ )
Here, L 1 is the distance from the valley side substrate end portion 5A of the
例えば、本実施例において、ｈ＝４０ｃｍ、Ｌ１＝４５ｃｍ、Ｌ２＝５ｃｍとした場合、山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１は、Ｔ１＝１７０９ｋｇとなり、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は、Ｔ２＝１９０ｋｇとなる。 For example, in this embodiment, when h = 40 cm, L 1 = 45 cm, and L 2 = 5 cm, the tensile force T 1 acting on the mountain side anchor bolt 1A is T 1 = 1709 kg and acts on the valley side anchor bolt 1B. The tensile force T 2 to be applied is T 2 = 190 kg.
この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用する引張力Ｔ１，Ｔ２が求められることで、この作用する引張力Ｔ１に対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ１と、作用する引張力Ｔ２に対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ２を算出することができ、各ボルト断面積Ａ１，Ａ２は、下式（９），（１０）から求めることができる。
Ａ１＝Ｔ１×Ｆ／σｍ ・・・（９）
Ａ２＝Ｔ２×Ｆ／σｍ ・・・（１０）
ここで、Ｆは安全率であり、σｍは山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの許容引張応力である。
By obtaining the tensile forces T 1 and T 2 acting on each of the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B, the bolt cross-sectional area A of the mountain-side anchor bolt 1A necessary for the acting tensile force T 1 is obtained. 1 and the bolt cross-sectional area A 2 of the valley anchor bolt 1B necessary for the acting tensile force T 2 can be calculated, and the bolt cross-sectional areas A 1 and A 2 are expressed by the following formulas ( 9 ), ( 10 ).
A 1 = T 1 × F / σ m ( 9 )
A 2 = T 2 × F / σ m ( 10 )
Here, F is a safety factor, and σ m is an allowable tensile stress of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B.
例えば、Ｆ＝２．５とし、また、σｍ＝１８００ｋｇ／ｃｍ２（山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＤ３４５・Ｍ２４の断面積ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２を採用した場合）とした場合、山側アンカーボルト１Ａに必要なボルト断面積Ａ１は、(Ａ１＝２．３４ｃｍ２)＜(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ２は、(Ａ２＝０．２６ｃｍ２)＜(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、安全性が確認される。
For example, the F = 2.5, was also adopted sigma m = 1800 kg / cm 2 (mountain side anchor bolt 1A, the cross-sectional area of the SD345 · M24 valley side anchor bolt 1B A M24 = 3.53cm 2 present / cm 2 If the case), the mountain anchor bolt 1A bolts sectional area a 1 need is, (a 1 = 2.34cm 2) <(a M24 = 3.53
また、例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＳ４００を採用した場合は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の許容引張応力σｍは、σｍ＝１４００ｋｇ／ｃｍ２となり、よって、山側アンカーボルト１Ａに必要なボルト断面積Ａ１は、Ａ１＝３．０５ｃｍ２となり、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ２は、Ａ２＝０．３４ｃｍ２となる。 For example, when SS400 is adopted for the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B, the allowable tensile stress σ m of each of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B is σ m = 1400 kg / cm 2 , Therefore, the bolt cross-sectional area A 1 required for the mountain-side anchor bolt 1A is A 1 = 3.05 cm 2 , and the bolt cross-sectional area A 2 required for the valley-side anchor bolt 1B is A 2 = 0.34 cm 2 .
このように、本実施例は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ１，Ｔ２を算出し、この引張力Ｔ１，Ｔ２に基づき、夫々の山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂがこの引張力Ｔ１，Ｔ２に耐え得る必要なボルト断面積Ａ１，Ａ２よりも大きい断面積のアンカーボルトを選定することで、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは、作用する引張力Ｔ１，Ｔ２によって破損することが無くなり、この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの破損による雪崩防止構造物２の倒壊を可及的に低減することができることとなる。
Thus, in this embodiment, the tensile forces T 1 and T 2 acting on the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B are calculated, and the respective mountain side anchor bolts 1A are calculated based on the tensile forces T 1 and T 2. By selecting an anchor bolt having a cross-sectional area larger than the necessary bolt cross-sectional areas A 1 and A 2 with which the valley-side anchor bolt 1B can withstand the tensile forces T 1 and T 2 , the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor are selected. The bolt 1B is not damaged by the applied tensile forces T 1 and T 2 , and the collapse of the
しかしながら、実際には、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積を設定するうえでは、上述した引張力Ｔ１，Ｔ２以外に、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用するせん断力Ｑも考慮しなくてはならない。 However, actually, in setting the bolt cross-sectional areas of the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B, in addition to the tensile forces T 1 and T 2 described above, the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B, respectively. The shearing force Q acting on the surface must also be taken into account.
本実施例の場合、雪崩防止構造物２に作用するせん断力Ｑは、雪圧Ｐであり、各アンカーボルトには均等に雪圧Ｐが作用するため、各アンカーボルトには、雪圧Ｐ／ｎ（ｎ：アンカーボルト本数）のせん断力Ｑ、即ち、本実施例は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂは各一本ずつの構成なので、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、Ｐ／２ずつのせん断力Ｑが作用することとなる。
In the case of the present embodiment, the shear force Q acting on the
即ち、本実施例では、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂには、夫々、Ｑ＝Ｐ／２＝１９４６／２＝９７３ｋｇのせん断力Ｑが作用する。 That is, in the present embodiment, a shear force Q of Q = P / 2 = 1946/2 = 973 kg acts on the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B.
このせん断力Ｑが求められることで、この作用するせん断力Ｑに対して必要な山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積Ａ３と、作用するせん断力Ｑに対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂのボルト断面積Ａ４を算出することができ、各ボルト断面積Ａ３，Ａ４は、下式（１４）から求めることができる。
Ａ３＝Ａ４＝Ｑ×Ｆ／τｍ ・・・（１４）
ここで、Ｆは安全率であり、τｍは山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂの許容せん断応力である。
By this shear force Q is determined, the bolt cross-sectional area A 3 of the required mountain anchor bolt 1A relative shear force Q to this effect, the bolt of the required trough side anchor bolt 1B relative shear force Q acting The cross-sectional area A 4 can be calculated, and the bolt cross-sectional areas A 3 and A 4 can be obtained from the following formula ( 14 ).
A 3 = A 4 = Q × F / τ m ( 14 )
Here, F is a safety factor, and τ m is an allowable shear stress of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B.
例えば、Ｆ＝２．５とし、また、τｍ＝７７１ｋｇ／ｃｍ２（山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＤ３４５・Ｍ２４の断面積ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２を採用した場合）とした場合、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ３，Ａ４は、（Ａ３＝Ａ４＝３．１５ｃｍ２)＜(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、安全性が確認される。 For example, the F = 2.5, was also adopted τ m = 771kg / cm 2 (mountain side anchor bolt 1A, the cross-sectional area of the SD345 · M24 valley side anchor bolt 1B A M24 = 3.53cm 2 present / cm 2 ), The bolt cross-sectional areas A 3 and A 4 required for the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B are (A 3 = A 4 = 3.15 cm 2 ) <(A M24 = 3.53 cm 2 Book / cm 2 ), and safety is confirmed.
また、例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１ＢにＳＳ４００を採用した場合は、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の許容せん断応力τｍは、τｍ＝６００ｋｇ／ｃｍ２となり、よって、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積Ａ３，Ａ４は、（Ａ３＝Ａ４＝４．０６ｃｍ２）＞(ＡＭ２４＝３．５３ｃｍ２本／ｃｍ２)となり、安全性の確保は出来ない。
For example, when SS400 is adopted for the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B, the allowable shear stress τ m of each of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B is τ m = 600 kg / cm 2 , Thus, mountain side anchor bolt 1A, bolt cross-sectional area required for the valley side
即ち、本実施例において、基板５を固定する山側アンカーボルト１Ａと谷側アンカーボルト１Ｂに必要なボルト断面積を、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑの両面から検討した場合、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの各ボルト断面積Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、下表１に示すようになる。
That is, in this embodiment, when the bolt cross-sectional areas necessary for the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B for fixing the
このように、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑとの両面からボルト断面積を算出し、山側アンカーボルト１Ａにおいては、引張力Ｔ１から算出したボルト断面積Ａ１と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ３との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定し、谷側アンカーボルト１Ｂにおいては、引張力Ｔ２から算出したボルト断面積Ａ２と、せん断力Ｑから算出したボルト断面積Ａ４との両方の条件を満足するボルト断面積を有するものを選定することで、引張力Ｔ１，Ｔ２、せん断力Ｑの両方に耐え得る山側アンカーボルト１Ａ及び谷側アンカーボルト１Ｂを夫々選定することができる。 Thus, the tensile force T 1, T 2 and calculates the bolt cross-sectional area from both sides of the shear force Q, in the mountain side anchor bolt 1A, the bolt cross-sectional area A 1 calculated from the tensile force T 1, shear force Q select those having a bolt cross-sectional area that satisfies both conditions the bolt cross-sectional area a 3 calculated from the valley side anchor bolt 1B, the bolt cross-sectional area a 2 calculated from the tensile force T 2, shear force By selecting a bolt having a bolt cross-sectional area that satisfies both conditions of the bolt cross-sectional area A 4 calculated from Q, a mountain side anchor bolt 1A that can withstand both the tensile forces T 1 and T 2 and the shearing force Q Valley-side anchor bolts 1B can be selected respectively.
また、この引張力Ｔ１，Ｔ２が求められることで、この作用する引張力Ｔ１に対して必要な山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１と、作用する引張力Ｔ２に対して必要な谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２を算出することができ、夫々の根入れ長ＬＤ１，ＬＤ２は、下式（４），（５）から求めることができる。
ＬＤ１＝（Ｔ１×ＦＳ）／（π×Ｄ×μ２）＋ｈ０ ・・・（４）
ＬＤ２＝（Ｔ２×ＦＳ）／（π×Ｄ×μ２）＋ｈ０ ・・・（５）
ここで、ＦＳは引き抜き安全率であり、Ｄはアンカーボルト１Ａ，１Ｂを埋設する埋設孔10の直径であり、μ２は人工斜面Ｇの埋設孔10にアンカーボルトを固定するコンクリートモルタルと埋設孔10内周面の土砂との抵抗値（付着力）であり、ｈ０は人工斜面Ｇ表面の地盤周面摩擦抵抗が期待できない軟弱層の厚みである。
Further, since the tensile forces T 1 and T 2 are obtained, it is necessary for the root insertion length L D1 of the mountain-side anchor bolt 1A necessary for the acting tensile force T 1 and the acting tensile force T 2 . The root penetration length L D2 of the naval anchor bolt 1B can be calculated, and the respective penetration lengths L D1 and L D2 can be obtained from the following equations ( 4 ) and ( 5 ).
L D1 = (T 1 × F S ) / (π × D × μ 2 ) + h 0 ( 4 )
L D2 = (T 2 × F S ) / (π × D × μ 2 ) + h 0 ( 5 )
Here, F S is the withdrawal safety factor, D is the diameter of the
例えば、ＦＳ＝２．５、Ｄ＝６．５ｃｍ、μ２＝１．１２ｋｇ／ｃｍ２、ｈ０＝２０ｃｍとした場合、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１は、ＬＤ１＝２０６ｃｍとなり、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２は、ＬＤ２＝４１ｃｍとなる。 For example, when F S = 2.5, D = 6.5 cm, μ 2 = 1.12 kg / cm 2 , and h 0 = 20 cm, the root insertion length L D1 of the mountain side anchor bolt 1A is L D1 = 206 cm. In addition, the penetration length L D2 of the valley side anchor bolt 1B is L D2 = 41 cm.
上記結果では、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２は、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１の１／５程度となるが、現実的には、せん断力Ｑから求められたボルト断面積も考慮することとなるため、本実施例においては、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２は、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１の１／２程度（５０ｃｍ単位で切り上げ）とし、山側アンカーボルト１Ａの根入れ長ＬＤ１＝２５０ｃｍ、谷側アンカーボルト１Ｂの根入れ長ＬＤ２＝１５０ｃｍに設定している。 In the above result, the root insertion length L D2 of the valley side anchor bolt 1B is about 1/5 of the root insertion length L D1 of the mountain side anchor bolt 1A, but in reality, the bolt breakage obtained from the shearing force Q is Since the area is also taken into consideration, in this embodiment, the root insertion length L D2 of the valley side anchor bolt 1B is about ½ (rounded up by 50 cm) of the root insertion length L D1 of the mountain side anchor bolt 1A. The root insertion length L D1 of the mountain side anchor bolt 1A is set to 250 cm, and the root insertion length L D2 of the valley side anchor bolt 1B is set to 150 cm.
また、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々の選定に際しては、更に、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用するせん断応力についても検討することが好ましい。 Further, when selecting each of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B, it is preferable to further examine the shear stress acting on each of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B.
このせん断応力については、従来、せん断力Ｑ（支柱部４、一本当たりに作用する雪圧Ｐ）によってアンカーボルトに作用するせん断応力τ１（τ１＝Ｑ（せん断力）／Ａ（アンカーボルト断面積）についてのみ検討されていた。
Regarding this shear stress, conventionally, the shear stress τ 1 (τ 1 = Q (shear force) / A (anchor bolt) acting on the anchor bolt due to the shear force Q (the
しかしながら、この人工斜面Ｇに設置した雪崩防止構造物２は、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、図５に示すように、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じることがあり、この人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じてしまうと、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に、曲げモーメントによるせん断応力τ２が作用するから、この曲げモーメントによるせん断応力τ２も考慮しなくてはならない。
However, the
この曲げモーメントによるせん断応力τ２は、下式（１５）から求めることができる。
τ２＝Ｍ２／Ｚ ・・・（１５）
ここで、Ｍ２はアンカーボルトに作用する曲げモーメントであり、本実施例の場合、Ｍ２＝雪圧Ｐ×隙間Ｕにより求められる。また、Ｚは山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの断面係数であり、Ｚ＝π／４×ｒ３（ｒはアンカーボルト断面の半径）により求められる。
The shear stress τ 2 due to this bending moment can be obtained from the following equation (15).
τ 2 = M 2 / Z (15)
Here, M 2 is a bending moment acting on the anchor bolt, and in this embodiment, M 2 = snow pressure P × gap U. Z is a section modulus of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B, and is obtained by Z = π / 4 × r 3 (r is a radius of the anchor bolt section).
更に、人工斜面Ｇと基板５との間には摩擦抵抗によるせん断応力の軽減が作用するので、このアンカーボルトに作用するせん断応力の軽減作用を軽減せん断応力τ３として考慮することがより好ましい。
Furthermore, since the reduction of the shear stress due to the frictional resistance acts between the artificial slope G and the
この軽減せん断応力τ３は、下式（１６）から求めることができる。
τ３＝Ｔ×μ３／Ａ ・・・（１６）
ここで、Ｔは山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１と谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２の和、即ちＴ＝Ｔ１＋Ｔ２であり、μ３は人工斜面Ｇに対する基板５の摩擦係数であり、Ａは山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積と山側アンカーボルト１Ａのボルト断面積の和である。
This reduced shear stress τ 3 can be obtained from the following equation (16).
τ 3 = T × μ 3 / A (16)
Here, T is the sum of the tensile force T 1 acting on the mountain-side anchor bolt 1A and the tensile force T 2 acting on the valley-side anchor bolt 1B, that is, T = T 1 + T 2 , and μ 3 is the substrate for the
従って、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に作用するせん断応力について検討する場合、せん断応力τは、下式（１）のようになる。
τ＝τ１＋τ２−τ３＝（Ｐ／Ａ）＋（Ｍ２／Ｚ）−（Ｔ×μ３／Ａ） ・・・（１）
Therefore, when examining the shear stress acting on each of the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B, the shear stress τ is expressed by the following equation ( 1 ).
τ = τ 1 + τ 2 −τ 3 = (P / A) + (M 2 / Z) − (T × μ 3 / A) ( 1 )
この式（１）においては、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じていない場合は、Ｍ２＝０となるため、実際にはτ＝τ１−τ３となり、また、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じている場合は、τ３＝０となるため、実際にはτ＝τ１＋τ２となる。
In this formula ( 1 ), when there is no gap between the artificial slope G and the
例えば山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに夫々Ｍ２４（有効断面積３．５３ｃｍ）のアンカーボルトを採用する場合についてのせん断応力を検討する場合について以下に説明する。尚、せん断応力の算出にあたり、各数値は次のとおりとする。せん断力Ｑ＝雪圧Ｐ＝１９４６ｋｇ、ボルト断面積Ａ＝３．５３＋３．５３＝７．０６ｃｍ２、隙間Ｕ＝０．５ｃｍ、ボルト断面係数Ｚ＝０．８３２１ｃｍ３、アンカーボルトに作用する引張力Ｔ＝１７０９＋１９０＝１８９９ｋｇ、摩擦係数μ３＝０．２。 For example, the case where the shear stress in the case where an anchor bolt having an M24 (effective cross-sectional area of 3.53 cm) is employed for each of the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B will be described below. In calculating the shear stress, each numerical value is as follows. Shear force Q = snow pressure P = 1946 kg, bolt cross-sectional area A = 3.53 + 3.53 = 7.06 cm 2 , gap U = 0.5 cm, bolt cross-section coefficient Z = 0.8321 cm 3 , tensile force acting on anchor bolt T = 1709 + 190 = 1899 kg, friction coefficient μ3 = 0.2.
先ず、施工後の経年数が浅く、まだ人工斜面Ｇに浸食が起きていない状態、或いは本実施例のように山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に収縮部材９を設け、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じても、この隙間を無くすことができる場合は、人工斜面Ｇと基板５との間の隙間Ｕは、Ｕ＝０となるので曲げモーメントの作用によるせん断応力τ２はτ２＝０となるから、せん断応力τは、τ＝τ１−τ３＝２７５−５４＝２２１ｋｇ／ｃｍ２となり、ＳＤ３４５，Ｍ２４のアンカーボルトの許容せん断応力τｍは、７７１ｋｇ／ｃｍ２なので、許容せん断応力τｍ＞せん断応力τとなって、作用するせん断応力τに対して問題ないことが確認できる。
First, after the construction, the
また、収縮部材９を採用しない場合や施工後の年数が経過し、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間Ｕが生じた場合、人工斜面Ｇと基板５との間には摩擦抵抗が生じないので軽減せん断応力τ３＝０となるから、せん断応力τは、τ＝τ１＋τ２＝２７５＋１１６９＝１４４４ｋｇ／ｃｍ２となり、ＳＤ３４５，Ｍ２４のアンカーボルトの許容せん断応力τｍは、７７１ｋｇ／ｃｍ２なので、許容せん断応力τｍ＜せん断応力τとなって、作用するせん断応力τが許容せん断応力τｍよりも大きくなるので、アンカーボルトの破断の可能性がある。従って、このような場合、より径の大きい、即ちボルト断面積が大きいアンカーボルトを選定し、許容せん断応力τｍ＞せん断応力τとなるように対応が必要であることが確認できる。
In addition, when the
このように、本実施例は、雪崩防止構造物２の基板５を人工斜面Ｇに固定するアンカーボルト１Ａ，１Ｂの配置が、この基板５上に立設する支柱部４よりも山側の位置と支柱部４よりも谷側の位置となるように、即ち、人工斜面Ｇの傾斜方向に並設するように配置するから、従来の山側に人工斜面Ｇの幅方向に並設状態に配置して固定する場合に比べて、雪崩防止構造物２の人工斜面Ｇの谷側方向への滑り移動が抑制されて、より強固に定着固定することができる。
Thus, in this embodiment, the arrangement of the anchor bolts 1A and 1B for fixing the
また、このように基板５を山側と谷側とで固定することで、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する引張力Ｔ２は、山側アンカーボルト１Ａに作用する引張力Ｔ１よりも小さく、負荷が少ないので、この谷側アンカーボルト１Ｂは山側アンカーボルト１Ａよりも長さが短いものを採用することができ、工費のコスト削減を図ることもできる。
Further, by fixing the
しかも、本実施例は、この山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの選定において、引張力Ｔ１，Ｔ２とせん断力Ｑの両面から必要なボルト断面積を算出し、引張力Ｔ１，Ｔ２、せん断力Ｑの双方に耐え得る山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂを選定するから、雪圧Ｐに耐え得る最適なアンカーボルトを採用することができ、雪崩防止構造物２を強固に定着固定することができる。
In addition, in this embodiment, in selecting the mountain-side anchor bolt 1A and the valley-side anchor bolt 1B, the necessary bolt cross-sectional area is calculated from both sides of the tensile forces T 1 and T 2 and the shear force Q, and the tensile force T 1 , Since the mountain side anchor bolt 1A and the valley side anchor bolt 1B that can withstand both T 2 and the shearing force Q are selected, the optimum anchor bolt that can withstand the snow pressure P can be adopted, and the
更に、本実施例は、この人工斜面Ｇに埋設固定する山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂの夫々に収縮部材９を設けたので、凍結融解や風雨による浸食、或いは地震や土質の軟弱化による地盤沈下によって、人工斜面Ｇと基板５との間に隙間が生じても、再緊張によりこの隙間を無くすことができ、これにより、隙間が生じることによって山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用する曲げモーメントによるせん断応力τ２の作用を回避することができ、山側アンカーボルト１Ａ、谷側アンカーボルト１Ｂに作用するせん断応力τを軽減することができる。
Further, in this embodiment, the
このように、本実施例は、雪崩防止構造物２を人工斜面Ｇに設置するにあたり、雪圧Ｐによって雪崩防止構造物２が倒壊しない強固な定着固定を実現できる画期的な雪崩防止構造物の定着工法となる。
As described above, in this embodiment, when the
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
１Ａ 山側アンカーボルト
１Ｂ 谷側アンカーボルト
２ 雪崩防止構造物
３ 横架材
４ 支柱部
５ 基板
５Ａ 谷側基板端部
６Ａ 山側ボルト孔
６Ｂ 谷側ボルト孔
７ ボルト部
８ ナット
９ 収縮部材
10 埋設孔
12 横架材支持体
Ｇ 斜面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A Mountain side anchor bolt 1B Valley
10 buried hole
12 Horizontal member support G slope
Claims (4)
τ＝τ１＋τ２−τ３＝（Ｐ／Ａ）＋（Ｍ２／Ｚ）−（Ｔ×μ３／Ａ） ・・・（１）
ここで、Ａは基板を固定するアンカーボルトの総ボルト断面積であり、Ｍ２はアンカーボルトに作用する曲げモーメント（Ｍ２＝雪圧Ｐ×隙間Ｕ）であり、Ｚは山側アンカーボルト、谷側アンカーボルトの断面係数（Ｚ＝π／４×ｒ３（ｒはアンカーボルト断面の半径））であり、Ｔは山側アンカーボルトに作用する引張力Ｔ１と谷側アンカーボルトに作用する引張力Ｔ２の和（Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２）であり、μ３は斜面に対する基板の摩擦係数である。 A plurality of horizontal member support erected struts on the substrate and arranged at predetermined intervals L in the width direction of the oblique surface, a horizontal member in the strut of horizontal member support having the juxtaposed An avalanche prevention structure is installed on the slope where a snow layer is formed on the surface by snowfall, and the horizontal support is installed on the slope. to time, Yuki圧P is the mountain side tension acting on the anchor bolt force T 1 and shear force Q by acting on the strut of the snow layer formed on the inclined surface, and a tensile force acting on the valley side anchor bolt T 2 and shear force Q are obtained, and shear stress τ acting on the mountain-side anchor bolt and the valley-side anchor bolt is set between shear stress τ 1 acting on the snow pressure P and between the slope and the substrate. Bending moment generated when gap U occurs This tensile force T 2 is obtained from the following equation (1) in consideration of the shear stress τ 2 acting on the surface and the reduced shear stress τ 3 that reduces the shear stress by the frictional resistance generated between the slope and the substrate. 1 , T 2 , and a bolt-side anchor bolt that has a bolt cross-sectional area that can withstand a shearing force Q and that has an allowable shearing stress τ m larger than the shearing stress τ, respectively. A mountain-side anchor bolt is provided on the mountain side in the inclination direction of the slope, and a valley-side anchor bolt having a shorter length than the mountain-side anchor bolt is provided on the valley side, and the mountain-side anchor bolt is provided on the mountain side from the column portion of the substrate. In addition, a trough-side bolt hole provided at a predetermined interval from a trough-side substrate end portion of the substrate is disposed so as to pass through the trough-side anchor bolt from the support column portion of the substrate. And and penetrating disposed from the valley substrate end portion to a predetermined valley bolt hole provided at intervals in the valley side, provided with the substrate on the slopes, from the mountain side bolt hole and the valley-side bolt holes A fixing method for an avalanche prevention structure, wherein nuts are screwed onto respective bolt portions of the mountain-side anchor bolt and the valley-side anchor bolt that penetrate and project on the substrate, and are fixed to the slope.
τ = τ 1 + τ 2 −τ 3 = (P / A) + (M 2 / Z) − (T × μ 3 / A) (1)
Here, A is a total bolt cross-sectional area of the anchor bolt that fixes the substrate, M 2 is a bending moment (M 2 = snow pressure P × gap U) acting on the anchor bolt, and Z is a mountain side anchor bolt, trough Is the sectional modulus of the side anchor bolt (Z = π / 4 × r 3 (r is the radius of the anchor bolt cross section)), and T is the tensile force T 1 acting on the peak anchor bolt and the tensile force acting on the valley anchor bolt The sum of T 2 (T = T 1 + T 2 ), and μ 3 is the coefficient of friction of the substrate against the slope.
Ｔ１＝（Ｍ１×Ｌ１）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（２）
Ｔ２＝（Ｍ１×Ｌ２）／（Ｌ１ ２＋Ｌ２ ２） ・・・（３）
ここで、Ｍ１は雪崩防止構造物に作用する転倒モーメントであり、この転倒モーメントＭ１は，雪崩防止構造物に作用する雪圧Ｐと、この雪圧Ｐが作用する雪崩防止構造物の横架材の設置高ｈから求めることができ、具体的には、Ｍ１＝Ｐ×ｈで求められる。また、Ｌ１は、基板の谷側基板端部からこの基板を固定する山側アンカーボルトまでの距離であり、Ｌ２は、基板の谷側基板端部からこの基板を固定する谷側アンカーボルトまでの距離である。 The mountain side through disposed in the mountain side bolt holes spaced L 1 and valley-side substrate end portion of the substrate at a mountain side than the anchor bolt the strut of the substrate, said substrate said valley anchor bolt than said strut through disposed in the valley-side bolt holes spaced L 2 from and said valley substrate end portion in the valley, obtains the tension T 1 from the following equation (2) of, 2. The fixing method for an avalanche prevention structure according to claim 1, wherein the tensile force T2 is obtained from the following equation (3).
T 1 = (M 1 × L 1 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) (2)
T 2 = (M 1 × L 2 ) / (L 1 2 + L 2 2 ) (3)
Here, M 1 is a fall moment acting on the avalanche prevention structure, and this fall moment M 1 is a snow pressure P acting on the avalanche prevention structure and a side of the avalanche prevention structure on which this snow pressure P acts. It can be obtained from the installation height h of the frame, and specifically, it is obtained by M 1 = P × h. L 1 is the distance from the valley-side substrate end of the substrate to the mountain-side anchor bolt that fixes the substrate, and L 2 is from the valley-side substrate end of the substrate to the valley-side anchor bolt that fixes the substrate. Is the distance.
Ｌ Ｄ１ ＝（Ｔ １ ×Ｆ Ｓ ）／（π×Ｄ×μ ２ ）＋ｈ ０ ・・・（４）
Ｌ Ｄ２ ＝（Ｔ ２ ×Ｆ Ｓ ）／（π×Ｄ×μ ２ ）＋ｈ ０ ・・・（５）
ここで、Ｆ Ｓ は引き抜き安全率であり、Ｄはアンカーボルトを埋設する埋設孔の直径であり、μ ２ は斜面の埋設孔にアンカーボルトを固定するコンクリートモルタルと埋設孔内周面の土砂との抵抗値（付着力）であり、ｈ ０ は斜面表面の地盤周面摩擦抵抗が期待できない軟弱層の厚みである。 The root length L D1 of the mountain side anchor bolt is obtained from the following equation (4), and the root length L D2 of the valley side anchor bolt is obtained from the following equation (5). The fixing method of the avalanche prevention structure of Claim 1.
L D1 = (T 1 × F S ) / (π × D × μ 2 ) + h 0 (4)
L D2 = (T 2 × F S ) / (π × D × μ 2 ) + h 0 (5)
Here, F S is the withdrawal safety factor, D is the diameter of the inlay cavity embedding the anchor bolt, mu 2 is a sediment of concrete mortar with embedded bore peripheral surface to secure the anchor bolt to inlay cavity of the slope a resistance value (adhesion), h 0 is the thickness of the soft layer can not be expected ground circumferential surface frictional resistance of the slope surface.
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