JP2005133535A - Snow-fall protection fence and bridge equipped with it - Google Patents
Snow-fall protection fence and bridge equipped with it Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005133535A JP2005133535A JP2004256085A JP2004256085A JP2005133535A JP 2005133535 A JP2005133535 A JP 2005133535A JP 2004256085 A JP2004256085 A JP 2004256085A JP 2004256085 A JP2004256085 A JP 2004256085A JP 2005133535 A JP2005133535 A JP 2005133535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- snow
- lattice
- prevention fence
- snowfall prevention
- snowfall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、メンテナンス作業を要することなく、橋梁の上弦材からの落雪による事故の発生を回避するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for avoiding the occurrence of an accident due to falling snow from the upper chord material of a bridge without requiring maintenance work.
積雪地においては、これまで橋梁の上弦材に冠雪や着雪が発生し、これが雪氷塊となって落雪することによって、通行車両等に損傷を与える事故が発生している。従来の対策は、雪氷塊にならないうちの密度の低い状態で上弦材から雪を落下させることで、落雪があっても通行車両等に損傷を与えないようにするものであった。そのためのいずれの方法も、除雪などの作業を完全には排除することができず、メンテナンスのためのコストがかかるという問題があった。 In snowy areas, there have been incidents of damage to vehicles and the like due to snowfall and snow accretion on the upper chord material of bridges, which fell as snow ice blocks. A conventional measure is to prevent snow from falling on the upper chord material in a low density state before it becomes a snow and ice lump so as to prevent damage to traffic vehicles and the like even if snow falls. Any of the methods for that purpose cannot eliminate work such as snow removal completely, and there is a problem that costs for maintenance are required.
これに対して、特に建物やトンネルの開口部において適用することを想定したものではあるが、早期の落雪を図るのではなく、落雪そのものを防止しようとする技術が提案されている(例えば、特許文献1乃至3参照)。これら特許文献1〜3の技術では、建物やトンネルの開口部における雪庇の形成を格子状の雪庇防止体(網板)により阻止することで、落雪の発生を防止しようとするものである。 On the other hand, although it is assumed to be applied particularly to the opening of a building or a tunnel, a technique for preventing snowfall itself is proposed instead of aiming for early snowfall (for example, patents). References 1 to 3). In the techniques of these Patent Documents 1 to 3, an attempt is made to prevent the occurrence of snowfall by preventing the formation of snowfall at the opening of a building or tunnel by a lattice-shaped snowfall prevention body (net plate).
しかしながら、特許文献1〜3の技術は、雪庇防止体(網板)の格子間隔が非常に狭い(例えば、2mm〜8mm:特許文献1、1ページ左23行参照)ので、雪庇形成端部の外側に積もった雪は早期に落下するが、雪が有する粘弾性の性質から、雪庇形成端部の内側に積もった雪は落下することなく内部に滞留する。すなわち、雪庇形成端部の内側は、雪庇防止体の位置までほぼ隙間なく雪で埋められることとなる。
However, in the techniques of Patent Literatures 1 to 3, the lattice spacing of the snow scum prevention body (net plate) is very narrow (for example, 2 mm to 8 mm: Patent Literature 1, see
ここで、雪庇防止体の高さが十分でなければ、長期に亘る大量の降雪で冠雪量が非常に多くなったときには、容易に雪庇防止体の高さを越えて冠雪してしまうこととなる。この場合、雪庇防止体の位置までほぼ隙間なく雪で埋められてしまっているので、雪庇防止体の上端部を越えて雪庇が形成されてしまう虞が大きかった。しかも、非常に大量の降雪時には、圧雪された比較的密度の高い雪庇が形成される虞があった。このため、短期間に大量の降雪があったときなどには、人の手により除雪作業を行わなければ、比較的密度の高い雪の固まりが落下してしまうという問題があった。 Here, if the snowfall prevention body is not high enough, if the amount of snowfall becomes very large due to a large amount of snowfall over a long period of time, it will easily exceed the height of the snowfall prevention body. It becomes. In this case, since the snow scum prevention body is filled with snow almost without any gap, there is a great risk that a snow squirt will be formed beyond the upper end of the snow sack prevention body. In addition, when a very large amount of snow falls, there is a risk that a snowpack with a relatively high density that has been compressed is formed. For this reason, there has been a problem that, when there is a large amount of snowfall in a short period of time, a snow mass with a relatively high density will fall unless the snow removal operation is performed manually.
また、特許文献1〜3の技術では、雪庇防止体の外側に雪が落下してしまうのを完全に防止しようとするものである。これに対して、雪庇防止体の内側に傾斜があったり、雪庇防止体の内側に積もった雪が風などの外力を受けると、そこに積もった雪全体が雪庇防止体の外側に向けて滑動することがある。特に大量の降雪があった場合などには、滑動した雪が外部に落下するのを完全に防ごうとすれば、雪庇防止体の材質や取り付けに相当な強度が要求されることとなる。十分な強度を得ようとすれば、材質や取り付け方法の選択幅が限られてしまい、一方、十分な強度が得られなければ、雪庇防止体の取り付け場所が限られてしまうという問題があった。 Moreover, in the techniques of Patent Documents 1 to 3, it is intended to completely prevent snow from falling outside the snow scum prevention body. On the other hand, if the inside of the snow scum prevention body is inclined or the snow accumulated inside the snow sack prevention body receives an external force such as wind, the entire snow piled there slides toward the outside of the snow sack prevention body. Sometimes. In particular, when there is a large amount of snowfall and the like, if it is intended to completely prevent the slidable snow from falling to the outside, a considerable strength is required for the material and attachment of the snow bag preventer. If sufficient strength is obtained, the selection range of materials and attachment methods is limited. On the other hand, if sufficient strength is not obtained, there is a problem in that the installation location of the snow bag prevention body is limited. .
ところで、特許文献1〜3の技術を適用することを想定している建物やトンネル開口部と異なり、橋梁の場合には、その全体が周囲の景観との調和を図るように美観的に設計されている。このため、落雪防止のための装置として余りに大規模な装置を敷設してしまうと、景観を損ねてしまう虞がある。また、橋梁は、ものによってはかなり大規模なものとなり、特許文献1〜3の技術を適用することを想定している建物やトンネル開口部などのように、その上弦材に人が立ち入るのは容易なことではない。このため、ほぼ完全なメンテナンスフリーを実現することが望まれていた。 By the way, unlike buildings and tunnel openings that are supposed to apply the techniques of Patent Documents 1 to 3, the entire bridge is designed aesthetically so as to harmonize with the surrounding landscape. ing. For this reason, if an excessively large device is laid as a device for preventing snowfall, the landscape may be damaged. In addition, some bridges are quite large, and it is difficult for people to enter the upper chords such as buildings and tunnel openings that are supposed to apply the techniques of Patent Documents 1 to 3. It ’s not easy. For this reason, it has been desired to realize almost complete maintenance-free operation.
本発明は、除雪などのメンテナンス作業を要することなく、密度が高く、重量の重い雪氷塊を上弦材から落下させないことで、落雪による事故の発生を回避するための落雪防止フェンス、及びこれを備える橋梁を提供することを目的とする。 The present invention provides a snowfall prevention fence for avoiding the occurrence of an accident due to snowfall by preventing a snow mass with high density and weight from falling from the upper chord material without requiring maintenance work such as snow removal, and the like. The purpose is to provide a bridge.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかる落雪防止フェンスは、水平面に対して0°〜45°の傾斜を有する橋梁の上弦材の開放端部に取り付けられ、少なくとも前記上弦材の上面と45°〜90°の角度をなすように30mm〜120mmの間隔で5mm〜20mmの太さの格子が形成されるとともに前記上弦材の上面から上部までの長さが100mm〜400mmの範囲に設定された格子部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a snowfall prevention fence according to a first aspect of the present invention is attached to an open end of an upper chord member of a bridge having an inclination of 0 ° to 45 ° with respect to a horizontal plane, and at least the upper chord member A grid having a thickness of 5 mm to 20 mm is formed at an interval of 30 mm to 120 mm so as to form an angle of 45 ° to 90 ° with the upper surface of the upper chord and the length from the upper surface to the upper portion of the upper chord material is in the range of 100 mm to 400 mm It has the grating | lattice part set to (5).
上記の落雪防止フェンスが取り付けられている橋梁の上弦材に冠雪したとき、その冠雪は、短時間で大きな力が加わると弾性破壊する。ここで、格子の間隔が少なくとも30mmあるため、弾性破壊により生じた小さな雪片は、圧縮されて密度が高くなる前に、早期に落雪させることができる。このように密度の低い小さな雪片で落雪させれば、それが橋梁を通過する車両等に衝突しても損傷を与える危険がない。 When snow falls on the upper chord material of the bridge to which the above snowfall prevention fence is attached, the snow can be elastically destroyed when a large force is applied in a short time. Here, since the lattice spacing is at least 30 mm, small snowflakes caused by elastic fracture can be snowed early before being compressed to increase density. If it is made to snow with small snowflakes with such a low density, there is no risk of damage even if it collides with a vehicle or the like passing through a bridge.
一方、早期に落雪しないで上弦材の上面に残った冠雪は、雪粒子同士の結合力が増すとともに、重力や風の力などの長期間の小さな力が働いて塑性変形しようとする。このときに、冠雪に働く力が格子により遮られるので、圧雪されて密度の高くなってからの冠雪の落下を阻止することができる。格子の隙間を冠雪が通過しても、30mm〜120mmの範囲と落下する雪の固まりの大きさが小さくなるので、橋梁を通行する車両等に危険を及ぼさない。また、冠雪の最下部に生じ、密度が最も大きくなる氷板の落下を、格子によって防ぐことができるようになる。 On the other hand, the snow remaining on the upper surface of the upper chord material without falling snow early increases the bonding force between the snow particles, and attempts to plastically deform by a long-term small force such as gravity or wind force. At this time, the force acting on the snow canopy is blocked by the lattice, so that the snow can be prevented from falling after being compressed and becoming dense. Even if snow canopy passes through the gaps in the lattice, the size of the falling snow mass is reduced to a range of 30 mm to 120 mm, so there is no danger to vehicles traveling through the bridge. In addition, it is possible to prevent the ice plate falling at the lowest part of the snow-covered snow and having the highest density by the lattice.
このように、上記の落雪防止フェンスでは、危険を生じないような状態で冠雪を落下させると共に、落下により危険を生じるように成長した雪氷塊などの落下阻止とを、除雪などのメンテナンス作業を行うことなく、実現することができる。また、危険を生じない状態でなるべく冠雪を落下させることで、雪氷塊の成長も抑えることができる。 In this way, the above snowfall prevention fence allows the snow covered snow to fall in a state that does not pose a danger, and prevents the fall of snow and ice blocks that have grown so as to cause danger due to the fall, and maintenance work such as snow removal. It can be done without doing it. Moreover, the growth of snow ice blocks can be suppressed by dropping the snow cover as much as possible without causing danger.
また、橋梁の上弦材の高さでは、一般に地表面よりも風が強く、できる限り冠雪を小さな雪片で早期に落下させることができるので、通常想定される程度の降雪量であれば、この程度の高さのフェンスで十分に対応することができる。橋梁は、周囲の景観と調和させるように外観のデザインがされているものが多いが、落雪防止フェンスの高さがこの程度であれば、橋梁の大きさに比較して十分に小さいものとなるので、橋梁の外観を損ねることがない。仮にフェンスの高さを超える積雪により生じた雪庇が落下しても、密度が小さく、また、橋梁の高さを考えると落下中にある程度の大きさまで崩壊するので、危険は生じない。 In addition, the height of the upper chord material of the bridge is generally stronger than the ground surface, and the snow can be dropped as early as possible with as little snow as possible. A fence with a height of about enough can cope with it. Many bridges are designed to be in harmony with the surrounding landscape, but if the height of the snowfall prevention fence is this level, it will be sufficiently small compared to the size of the bridge. Therefore, the appearance of the bridge is not impaired. Even if a snowfall caused by snow accumulation exceeding the height of the fence falls, the density is small, and considering the height of the bridge, it collapses to a certain size during the fall, so there is no danger.
上記第1の観点にかかる落雪防止フェンスにおいて、前記垂直方向の格子は、30〜60mmの間隔で形成されていることが好ましい。 In the snowfall prevention fence according to the first aspect, it is preferable that the vertical grids are formed at intervals of 30 to 60 mm.
垂直方向の格子の間隔を、この程度に細かいものとすることで、冠雪から溶け出して生じた水の流路を分散させることができ、氷柱の成長を抑えることができるようになる。 By making the vertical lattice spacing as fine as this, the flow path of water generated by melting from the snow can be dispersed, and the growth of ice pillars can be suppressed.
上記第1の観点にかかる落雪防止フェンスにおいて、前記上弦材の開放端部に該上弦材の前記格子部との間に、上部までの長さが30mm〜100mmの範囲で前記上弦材の上面と45°〜90°の角度をなすプレートが形成されていることが好ましい。 In the snowfall prevention fence according to the first aspect, the upper chord member has an upper surface between the open end portion of the upper chord member and the lattice portion of the upper chord member in a range of 30 mm to 100 mm. It is preferable that a plate having an angle of 45 ° to 90 ° is formed.
このようなプレートを形成することで、冠雪から溶け出して生じた水が上弦材から垂れないようにすることができるので、氷柱の成長をほぼ完全に抑えることができるようになる。また、このプレートによって、冠雪の最下部に生じる氷板の落下を完全に抑えることができるようになる。 By forming such a plate, it is possible to prevent the water generated by melting from the snow from dripping from the upper chord material, so that the growth of icicles can be suppressed almost completely. In addition, this plate can completely suppress the fall of the ice plate that occurs at the bottom of the snow cover.
上記第1の観点にかかる落雪防止フェンスにおいて、前記格子部には、前記上弦材の開放端部と実質的な並行方向に30mm〜120mmの間隔で20mm以下の太さの格子がさらに形成されていることが好ましい。 In the snowfall prevention fence according to the first aspect, the lattice portion is further formed with a lattice having a thickness of 20 mm or less at an interval of 30 mm to 120 mm in a substantially parallel direction to the open end portion of the upper chord material. Preferably it is.
上弦材の上に積もった雪は、同時期に降った雪は同一の質を有していることから、層構造をなすものとなる。上弦材の開放端部と実質的な平行方向に格子を設けることで、異なる層の雪を容易に剥離させて、格子の隙間を通り抜けて落下する雪の固まりの大きさを小さくすることができる。これにより、格子の隙間を通り抜けて落下した雪の固まりが橋梁を通過する車両等に衝突しても、これによって大きな損傷を与えるのを防ぐことができる。 The snow piled on the upper chord has a layered structure because the snow falling at the same time has the same quality. By providing a grid in a direction substantially parallel to the open end of the upper chord material, different layers of snow can be easily separated, and the size of snow falling through the gaps in the grid can be reduced. . Thereby, even if the snow lump that has fallen through the gap of the lattice collides with a vehicle or the like passing through the bridge, it can be prevented from causing great damage.
また、本発明の第2の観点にかかる橋梁は、上記第1の観点にかかる落雪防止フェンスを、上弦材の端部に取り付けたことを特徴とするものである。 The bridge according to the second aspect of the present invention is characterized in that the snowfall prevention fence according to the first aspect is attached to the end portion of the upper chord material.
上記目的を達成するため、本発明の第3の観点にかかる落雪防止フェンスは、斜張橋の主塔と桁部とを結ぶケーブルの太さが太くなった前記主塔との取付端部に取り付けられ、少なくとも前記ケーブルの伸延方向と実質的な垂直方向に50mm〜150mmの間隔で格子が形成された格子部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a snowfall prevention fence according to the third aspect of the present invention is provided at an attachment end of the main tower with a thick cable connecting the main tower and the girder of the cable-stayed bridge. It is attached, and has a grating | lattice part by which the grating | lattice was formed at the space | interval of 50 mm-150 mm at least in the substantially perpendicular direction with the extending direction of the said cable.
斜張橋のケーブル上の冠雪は、スクレーパーを用いてほぼ除去することができるが、主塔との取付端部の太くなった部分にはスクレーパーが届かないため、冠雪を除去することができない。この部分に上記の落雪防止フェンスを取り付けることによって、ケーブルの取付端部への冠雪を、密度の低い小さな雪片として早期に落雪させることができるとともに、早期に落雪せずに密度が高くなった冠雪から雪庇を形成させることがなく、これを落雪させることがない。また、ケーブルの伸延方向と実質的な垂直方向に形成された格子が異なる雪質の雪に作用して、落雪防止の効果を十分に発揮することができる。 The snow canopy on the cable of the cable stayed bridge can be almost removed with a scraper, but the snow can not be removed because the scraper does not reach the thickened end of the main tower. Can not. By attaching the above snowfall prevention fence to this part, it was possible to make the snow on the cable attachment end snow as early as a small piece of snow with low density, and the density increased without falling early. There is no formation of snow leopards from snow covered snow, and no snow falls. In addition, the lattice formed in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the cable acts on snow of different snow quality, and the effect of preventing snow fall can be sufficiently exhibited.
上記第2の観点にかかる落雪防止フェンスにおいて、前記格子部には、前記垂直方向の格子の間隔以上の間隔で前記伸延方向と実質的な平行方向の格子がさらに形成されていることが好ましい。 In the snowfall prevention fence according to the second aspect, it is preferable that a lattice in a direction substantially parallel to the extending direction is further formed in the lattice portion at an interval greater than or equal to the interval between the lattices in the vertical direction.
この場合、ケーブルの伸延方向と実質的な平行方向に形成された格子によっても、冠雪に働く力を遮ることができるので、格子の隙間からの冠雪のオーバーハングをより効果的に防ぐことができるようになる。 In this case, since the force acting on the snow can also be blocked by the grid formed in a direction substantially parallel to the cable extension direction, the snow can overhang more effectively from the gap of the grid. Will be able to.
また、本発明の第4の観点にかかる橋梁は、上記第2の観点にかかる落雪防止フェンスを、斜張橋のケーブルの主塔への取付端部に取り付けたことを特徴とするものである。 A bridge according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that the snowfall prevention fence according to the second aspect is attached to an end of the cable stayed cable bridge attached to the main tower. .
本発明によれば、橋梁の上弦材への冠雪を、密度の低い雪片として早期に落雪させるとともに、早期に落雪せずに密度が高まったときには落雪させないようにすることができ、落雪による事故の発生を回避できる。この作用効果を得るため、除雪などのメンテナンス作業は必要ない。 According to the present invention, the snow canopy on the upper chord material of the bridge can be dropped early as a low-density snow piece, and can be prevented from falling when the density is increased without falling early. Can be avoided. To obtain this effect, maintenance work such as snow removal is not necessary.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態にかかる落雪防止フェンスを適用したニールセンローゼ橋の部分斜視図である。図示するように、ニールセンローゼ橋1の上弦材10のうち上横構10bの長辺方向端部は、主構10aなどとの接続がなく開放状態となっており、その開放状態となった長辺方向端部に落雪防止フェンス11が取り付けられている。例えば、このニールセンローゼ橋1が自動車道として用いられる場合は、上横構10bの下部を車両等が通行することとなるからである。
FIG. 1 is a partial perspective view of a Nielsen Rose bridge to which a snowfall prevention fence according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in the drawing, the long side direction end portion of the upper
上横構10bの上面が水平面に対してなす角度は、0°以上45°以下の範囲となっている(場所により異なる)。上横構10bの上面が水平面に対してなす角度が0°よりも大きくなる場合には、落雪防止フェンス11の取り付け側は、傾斜の低くなっている方である。
The angle formed by the upper surface of the upper
ここではニールセンローゼ橋1の主構10aの下部に道路が形成されておらず、車両等の通行がないことを前提としているので、落雪防止フェンス11は取り付けられていないが、主構10aの下部にも車両等の通行がある場合には、ここにも落雪防止フェンス11が取り付けられる。なお、図では全体構成を示していないが、このニールセンローゼ橋1は、降雪地に設置されたものであって、その長さは200m程、幅は16m程、最上部までの高さは 21m程となっている。
Here, it is assumed that no road is formed in the lower part of the
図2は、図1の落雪防止フェンス11の構成を詳細に示す図である。落雪防止フェンス11は、金属や木材などによって構成されている。落雪防止フェンス11の上部には、格子部11aが構成されている。格子部11aを構成する部材の太さは5mm〜20mm程である。格子部11aは、落雪防止フェンス11の1つあたりについて、縦横それぞれ120mm間隔で、縦に3つ、横に10個の格子が形成されて、全体としての横幅は1200mmとなっている(長さは、格子部11aを構成する部材の中心を基準に計測されている。以下、同じ)。なお、上横構10bの末端部に取り付けられるフェンスでは、横方向が1200mmも小さくなる場合がある。
FIG. 2 is a diagram showing in detail the configuration of the
落雪防止フェンス11は、ボルト11bによって上横構10bの上面と実質的に垂直となるように取り付けられる。上横構10bの長さに足らない場合には、複数の落雪防止フェンス11がボルト11cで連結されて用いられる。落雪防止フェンス11は、上横構10bの上面から格子部11aの上端部までの高さが330mmとなる位置に、また、上横構10bの末端部の隙間が150mm以内となる位置に固定される。この取り付け位置において、格子部11aの構成面は、上横構10bの上面とほぼ垂直をなす。
The
上横構10bの端部には、落雪防止フェンス11のみを取り付けるものとすることもできるが、落雪防止方向フェンス11の格子部11aの内側であって、上横構10bの長辺方向端部に水処理プレートをさらに取り付けるものとすることができる。図3(a)及び(b)は、水処理プレートの構成及び取り付け状態を示す図である。図3(a)は、落雪防止フェンス11の取り付け側から見た図を、図3(b)は、図3の前後方向における断面を示す。図3(a)において、水処理プレート12は、網がけにして示している。
Although it is possible to attach only the
図示するように、水処理プレート12は、厚さが1mm〜3mm程度の金属板によって構成され、上横構10bの長辺方向端部であって格子部11aの内側となる位置にボルト12bによって取り付けられる。上弦材10bの上面から水処理プレート12の上部までの長さは、90mm程度となっている。水処理プレート12も、上横構10bの上面と実質的に垂直をなす。
As shown in the figure, the
次に、落雪防止フェンス11の作用について説明する。ニールセンローゼ橋1が設置されている地域に降雪があると、その上弦材10に着雪及び冠雪(これらをまとめて単に冠雪という)が生じる。降った直後の雪は、90%以上が空気で占められていて、その密度は、0.05〜0.1g/cm3と非常に低い。また、冠雪の個々の雪粒子は、互いの接触点において焼結現象によっても結合し、三次元の網目構造が形成される。もっとも、降った時期により雪質が異なるため、異なる雪質の雪が層構造となって堆積されるものとなる。
Next, the operation of the
次に説明するように雪氷塊に成長する前の冠雪に対して、強風などにより短時間で強い力が加わると、この冠雪に弾性破壊が生じる。弾性破壊により生じた雪片のうちで比較的小さな雪片は、さらに風の力を受けることにより、格子部11aの格子の隙間を通り、上横構10bの下部に落下する。この雪片は、依然として密度が低い状態にあり、大きさも小さくて重量が軽いので、上横構10bから落下したとしても、下部を通行する車両に衝突したとしても、その車両に損傷を加える程の衝撃を与えるものとはならない
As will be described below, when a strong force is applied to the snow covered with snow before it grows into a snowy ice block in a short time due to strong winds or the like, the snow is subject to elastic fracture. Of the snowflakes generated by the elastic fracture, the relatively small snowflakes are further subjected to wind force, and pass through the lattice gap of the
小さな雪片となって格子の隙間から落下しなかった冠雪に対しては、雪そのものの重量により、或いは比較的弱い風の力により、小さな力が長期間加わることとなる。このような力に対しては、冠雪は塑性変形する。ここで、冠雪に対して働く力の方向、すなわち上横構10bの上面に傾斜がついていれば斜面の下方向、風の力を受けていれば風下の方向に張り出すように、冠雪が変形しようとする。
A small force is applied for a long time to the snow covered with snow, which has become a small snowflake and does not fall from the gap between the lattices, due to the weight of the snow itself or the relatively weak wind force. For such a force, the snow cap is plastically deformed. Here, the direction of the force acting on the snow covered, that is, if the upper surface of the upper
ここで、落雪防止フェンス11が取り付けられた方向に冠雪が変形しようとした場合、格子部11bに形成された格子、特に縦方向に形成された格子が、120mmという適度な間隔を有しているために、雪粒子に働く力を隣接する雪粒子に分散させて、冠雪が固まりとなって落下するのを防いでいる。もっとも、格子の隙間から少しずつ雪がはみ出していくが、落下する雪の固まりが格子の間隔以上にまとまった大きさとなるのを防いでいる。また、横方向の格子は、質の異なる雪の層を剥離させて、格子の間隔を通り抜けて落下する雪の固まりの大きさを、小さくするように作用している。
Here, when the snow is about to deform in the direction in which the
最下部にある冠雪は、上横構10bの上面の温度がプラスのときは熱伝導によって溶け出すが、気温が下がったときには再び凍結して、氷板が形成されることとなる。この氷板も、格子部11aの縦方向の格子によって上横構10bの下部に落下することが防止されることとなる。さらに、格子の付近から冠雪が溶け出すことにより、溶け出した水の流路は、格子のそれぞれの付近で生じる。これによって、上横構10bの上面の熱伝導によって溶け出した水も、各格子付近の流路に分散されて流れることとなるので、上横構10bと格子部11aとの隙間から垂れた水が再び凍結することで形成される氷柱(つらら)の成長を抑えることができる。
The snow at the bottom melts away by heat conduction when the temperature of the upper surface of the upper
さらに、水処理プレート12を取り付けた場合には、氷板の落下をこれで完全に抑えられる。また、冠雪から溶け出して生じた水が上横構10bと格子部11aとの隙間から垂れるのを防ぐことができるので、氷柱の成長もほぼ完全に抑えられる。つまり、水処理プレート12は、最も密度の高い氷板や氷柱が上横構10bから落下するのを、完全に抑えるものとなる。
Further, when the
また、上横構10bの傾斜や風力が小さく、冠雪に加わる力が弱い場合には、格子の付近の冠雪、特に格子に触れている冠雪が、格子からの熱放射によって容易に溶けたり、昇華蒸発するようになる。こうして冠雪が融解、昇華蒸発することによって、格子と冠雪との間に隙間が生じることとなるので、雪の重みが落雪防止フェンス11にかかりにくくなる。
In addition, when the inclination of the upper
なお、短期間に大量の降雪があった場合には、落雪防止フェンス11の格子部11aの上部を越えて冠雪する場合もある。格子部11aの上部よりも高い位置の冠雪により、格子部11aの上部から雪庇が張り出す場合もある。内部の雪が沈降することにより、この雪庇が落下する場合もある。しかし、この雪庇は、雪自体の重量による圧力をそれほど受けてなく、また、降雪したときから比較的時間を経過していないものであるので、比較的密度が低く、その多くが落下中に飛散するものとなる。また、大きなまま落下したとしても、落下時の衝撃は大きくならない。
In addition, when there is a large amount of snowfall in a short period of time, there is a case where the snow falls over the upper part of the
以上説明したように、この実施の形態にかかるニールセンローゼ橋1では、上弦材10の上横構10bの長辺端部に、格子部11aを有する落雪防止フェンス11を取り付けている。上横構10bの上面への冠雪は、短期間に大きな力を受けた場合には弾性破壊するが、小さな雪片は格子の隙間を通り抜けて、下部に落下する。格子の隙間を通り抜けることのできる小さな雪片以外は、上横構10bの上面に残ることとなる。
As described above, in the Nielsen Rose bridge 1 according to this embodiment, the
つまり、上横構10bの上面への冠雪を密度の低い状態で、大きな雪氷塊とせずに格子の隙間から早期に落雪させる。このような状態で落雪させることによって上横構10bの下部を通行する車両等に損傷を与えることがない。ここで、危険のない雪片をなるべく早期に落下させることで、上横構10bの上面に残る冠雪の量を少なくすることができ、なるべく大きな雪氷塊とならないようにすることができる。
In other words, the snow on the upper surface of the upper
早期に落雪せずに上横構10bの上面に残った冠雪は、特に下部の方で圧力を受けて密度が高くなり、融雪と凍結の繰り返しにより雪氷塊に成長する。また、この冠雪は、力の働く方向に塑性変形しようとするが、その力が格子(特に縦方向の格子)によって遮られ、格子の外側に大きな雪氷塊が落下するのを防ぐことができる。特に上横構10bが水平であるか、勾配があっても僅かなものである場合には、格子によって冠雪に働く力をほぼ完全に防ぐことができるので、格子の外側に雪庇がはみ出して落下するのを防ぐことができる。
The snow covered with snow on the upper surface of the upper
上横構10bの勾配が大きい場合など冠雪に働く力によっては、格子の隙間から雪の固まりが落下することがあるが、格子を通り抜ける程度の大きさのものしか落下し得ない。特に横方向の格子は、縦方向の格子に比べて冠雪の落下を防ぐという点での効果は少ないが、雪質の異なる層を剥離させて、落下する雪の固まりを小さくすることができる。格子の隙間を抜けて落下した雪の固まりによって、下部を通行する車両等に大きな損傷を与えることがなくなる。また、このように危険のない状態でなるべく冠雪を落下させることで、雪氷塊の成長を防ぐこともできる。
Depending on the force acting on the snow cover, such as when the gradient of the upper
さらに、格子により溶け出した水の流路も多く作るので、大きな氷柱を成長させることがない。落雪防止フェンス11に加えて水処理プレート12も設置した場合には、この水処理プレートによって上横構10bから水が垂れるのを防ぐことができるので、最も密度の高い氷板の落下や、氷柱の成長を完全に抑えることができるようになる。このように、上記した落雪防止フェンス11及び水処理プレート12によって、密度が高く、下部を通行する車両等に損傷を与える可能性のある大きな雪片や雪氷塊、最下部に生じる氷板、或いは氷柱の落下を防ぐことができる。
Furthermore, since many channels of water melted by the lattice are created, a large ice column does not grow. When the
さらに、上横構10bの上面から落雪防止フェンス11の格子部11aの上部までの高さは、330mm程となっているが、ニールセンローゼン橋1の全体の大きさから比較すれば、非常に僅かなものでしかない。このため、周囲の景観との調和を考慮して外観がデザインされたニールセンローゼン橋1の形状が、落雪防止フェンス11の存在によって大きく変わるようなこともなく、その外観を損ねることもない。この高さを超える積雪によって生じた雪庇が落下しても、その密度は小さく、落差の大きさから落下中に崩壊するので、下部を通行する車両等に大きな損傷を与えることがなくなる。
Furthermore, although the height from the upper surface of the upper
本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記の実施の形態の変形態様について説明する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment applicable to the present invention will be described.
上記の実施の形態では、落雪防止フェンス11の格子部11aは、縦横それぞれ120mm間隔で、格子が形成されるものとしていたが、これに限るものではない。図4(a)、(b)、図5(a)〜(d)は、それぞれ他の構成を有する落雪防止フェンス31〜36を示す図である。なお、これらの落雪防止フェンス31〜36を上横構10bに取り付ける場合も、水処理プレートを併せて取り付けた方が好ましいが、ここでは水処理プレートを省略している。
In the above embodiment, the
図4(a)に示す落雪防止フェンス31は、格子部31aにおいて縦に2段で格子が形成されている。図4(b)に示す落雪防止フェンス32は、格子部32aにおいて縦に一段で格子が形成されている。格子部31a、32aにおける格子の間隔は、上記した落雪防止フェンス11のものと同じである。従って、上弦材10の上面から格子部32a、32bの上端部までの高さは、それぞれ220mm、100mm程度となる。なお、落雪防止フェンス31、32と併せて取り付けられる水処理プレートの高さは、上記した水処理プレート12の高さよりも小さくてよい。
The
降雪量や雪質によっては、上弦材10の上面への冠雪がそれほど多くならない橋梁もある。想定される上弦材10の上面への冠雪の量によっては、図4(b)に示す落雪防止フェンス32のような100mm程度の高さであっても、これを越える程にまで雪氷塊が成長することがない。想定される冠雪の量がやや多くなるときには、図4(a)に示す落雪防止フェンス31のように220mm程度の高さがあれば、これを越える程にまで雪氷塊が成長することがない。
Depending on the amount of snowfall and the quality of snow, there are some bridges where the amount of snow on the upper surface of the
上弦材10の高さでは、地表面より風が強く、可能な限り小さな雪片での早期落下ができるものとなるので、日本国内の降雪地で想定される冠雪の量であれば、上弦材の上面から400mm程度の高さのフェンスで、ほとんど対応できることが計算上求められている。密度の高い雪氷塊に成長していない冠雪であれば、想定される冠雪の量が少なくても、落雪防止フェンス31、32の高さを越えて雪庇が形成されることもあるが、密度の低い雪の固まりの状態で早期に落下させられるので、下部を通行する車両等に損傷を与えることがない。
At the height of the
図5(a)に示す落雪防止フェンス33は、上記した落雪防止フェンス11の格子部33aの格子の間隔が半分の60mmとなっている。図5(b)に示す落雪防止フェンス34は、格子部34aの格子の間隔がさらに半分の30mmとなっている。この程度の格子間隔でも短期間の強い力により弾性破壊した密度の低い雪片を、格子の隙間から落下させることができる。一方、早期に格子の隙間から落下しなかった雪が、その後に働く力により格子の隙間から落下する場合でも、その大きさをさらに小さくすることができる。また、このように格子の間隔をさらに小さくした場合には、冠雪から溶け出した水の流路がさらに多くなるので、大きな氷柱を成長させることがない。
In the
図5(d)に示す落雪防止フェンス35は、格子部35aにおける縦方向(すなわち、上横構10bの長辺方向と実質的な垂直方向)の格子の間隔は、上記した落雪防止フェンス11の格子の間隔と同じ120mmであるが、横方向(すなわち、上横構10bの長辺方向と実質的な平行方向)の格子の間隔は、これの1.5倍の180mmとなっている。図5(d)に示す落雪防止フェンス36は、格子部36aにおいて縦方向に120mm間隔で格子が形成されているが、格子部36aの上部まで横方向の格子は形成されていない。
The
落雪防止フェンス35、36を用いた場合でも、横方向に長い固まりとなった雪が格子の隙間から落下することはない。もっとも、このような構造の落雪防止フェンス35、36では、格子部35a、36aの格子の隙間から縦方向に長い固まりとなった雪が落下することがあり得なくはない。もっとも、冠雪は、層構造をなして堆積しているため、横方向で自然に断裂して小さくなった雪片が落下する場合が多い。また、縦方向でまとまった大きさの固まりの雪が落下しても、落下時に働く力によって雪の層と雪の層とが剥離しやすく、多くの場合において、地上に落下するまでの間に小さな雪片に崩壊してしまうこととなる。
Even when the
上記の実施の形態では、水処理防止プレート12は、落雪防止フェンス11とは別部材で構成されて橋梁1の上弦材10bに取り付けられ、落雪防止フェンス11と一体となって落雪防止のために作用するものとしていた。言い換えれば、本発明としての効果を最も奏する落雪防止フェンスが、本体(落雪防止フェンス11)と本体とは別の水処理プレート12という2つの部品によって構成されるものとなっていた。これに対して、上弦材10bの開放端部に隙間を生じさせないように水処理プレートを取り付けられるのであれば、格子部と水処理プレートとが一体に形成された落雪防止フェンスを適用することもできる。
In the above embodiment, the water
上記の実施の形態では、格子部11aの格子面が上横構10bの上面に対してほぼ垂直をなすように、落雪防止フェンス11を取り付けるものとなっていたが、上横構10bの上面に対して傾斜をなすように取り付けるものとしてもよい。特に上横構10bに水勾配がある場合には格子面が水平面に対して垂直となるように、すなわち水勾配の大きさに応じて上横構10bの上面に対して45°〜90°の傾斜をなすように落雪防止フェンス11を取り付けることができる。
In the above embodiment, the
以上のような変形例を含めて、本発明においては、落雪防止フェンスとして次のような格子部を有するものを適用することができる。格子は、少なくとも縦方向に設けるものとし、その間隔は、30mm以上120mm以下の範囲とする。格子の隙間を通り抜けて落下する雪の大きさを一定範囲に抑えるため、格子の間隔は、30mm以上60mm以下の範囲とすることが好ましい。30mm以上60mm以下に格子の間隔を設定した場合には、水処理プレートを取り付けていない場合であっても、冠雪から溶け出して生じた水の流路を分散させることができ、氷柱の成長を抑えることができるようになる。 Including the above modifications, in the present invention, a snowfall prevention fence having the following lattice portion can be applied. The grid is provided at least in the vertical direction, and the interval is in the range of 30 mm to 120 mm. In order to keep the size of snow falling through the gap between the lattices within a certain range, the interval between the lattices is preferably in the range of 30 mm to 60 mm. When the grid spacing is set to 30 mm or more and 60 mm or less, even if no water treatment plate is installed, the flow path of the water generated by melting from the snow can be dispersed, and the growth of icicles Can be suppressed.
もっとも、格子の間隔に関わらず、水処理プレートを取り付けた場合には、冠雪から溶け出して生じた水による氷柱の形成をほぼ完全に抑えることができ、また、冠雪の最下部に生じる氷板の落下を完全に防ぐことができるので、格子の間隔に関わらず、水処理プレートを取り付けるものとすることが好ましい。水処理プレートは、氷柱の成長を抑えると共に氷板の落下を抑えるため、さらには一定の強度を持たせるため、上端までの長さが30mm以上100mm以下となるものとすることができる。なお、水処理プレートは、格子部とは別個の部材として橋梁に取り付けられるものとしても、格子部と一体に取り付けられたものであってもよい。 However, regardless of the lattice spacing, when a water treatment plate is installed, the formation of icicles due to water that has melted out of the snow can be almost completely suppressed, and it occurs at the bottom of the snow. Since it is possible to completely prevent the ice plate from falling, it is preferable to attach the water treatment plate regardless of the lattice spacing. The water treatment plate can have a length to the upper end of 30 mm or more and 100 mm or less in order to suppress the growth of icicles and to suppress the falling of the ice plate, and to have a certain strength. The water treatment plate may be attached to the bridge as a member separate from the lattice portion, or may be attached integrally to the lattice portion.
横方向の格子は、必ずしもなくてもよいが、層構造となって積もった異なる質の雪を剥離させ、格子の隙間を通り抜けて落下する雪の大きさを一定範囲以内に抑えるためには、これが形成されたものとすることが好ましい。その間隔は、異なる質の雪を剥離させるのを妨げないようにするため、ある程度の間隔を有しているものとすることが好ましく、縦方向の格子の間隔として適用されるのと同じ、30mm以上120mm以下の範囲とすることが好ましい。 The lateral grid does not necessarily have to be, but in order to separate the different quality snow accumulated in a layered structure, and to keep the size of snow falling through the gap of the grid within a certain range, It is preferable that this is formed. The spacing should preferably have some spacing so as not to prevent the different quality snow from being peeled off, which is the same as that applied as the longitudinal grid spacing, 30 mm. It is preferable to be in the range of 120 mm or less.
橋梁の上弦材の上面から格子部の上端までの長さは、想定される降雪量や雪質に従って、さらには周辺の景観と橋梁の外観も考慮して、100mm以上400mm以内の範囲とすることができる。水処理プレートの上端までの長さは、上記したように30mm以上100mm以下の範囲とするが、この長さは、格子部の上端までの長さに合わせて決めることができる。 The length from the upper surface of the upper chord material of the bridge to the upper end of the lattice part should be in the range of 100 mm to 400 mm, taking into consideration the amount of snowfall and snow quality, and the surrounding landscape and the appearance of the bridge. Can do. The length to the upper end of the water treatment plate is in the range of 30 mm to 100 mm as described above, but this length can be determined according to the length to the upper end of the lattice portion.
落雪防止フェンスの取り付け方向は、縦方向の格子が上弦材の上面と45°以上90°以下の角度をなすようにすることができる。また、水処理プレートの取り付け方向も、上弦材の上面と上弦材の上面と45°以上90°以下の角度をなすようにすることができる。もっとも、取り付けの容易さや取り付け強度の観点から、縦方向の格子や水処理プレートは、上弦材の上面と実質的に垂直方向に取り付けるものとすることができる。 The attachment direction of the snowfall prevention fence can be such that the vertical lattice forms an angle of 45 ° or more and 90 ° or less with the upper surface of the upper chord material. In addition, the direction in which the water treatment plate is attached can also be at an angle of 45 ° to 90 ° with the upper surface of the upper chord material and the upper surface of the upper chord material. However, from the viewpoint of ease of attachment and attachment strength, the vertical grid and the water treatment plate can be attached in a direction substantially perpendicular to the upper surface of the upper chord material.
上記の実施の形態では、上横構10bの長辺方向端部にのみ落雪防止フェンス11を取り付けるのではなく、これと垂直方向に所定間隔で格子を設けて、箱形に落雪防止フェンスを設置するものとしてもよい(水処理プレート12は、長辺方向端部のみに設定すればよく、箱形とする必要はない)。この場合、垂直方向の格子によって冠雪が区切られることとなるため、冠雪がその箱の大きさよりも大きな雪氷塊に成長することがない。このため、上横構10bから雪氷塊が滑り落ちようとしたときであっても、それが巨大な雪氷塊であることがないため、滑り落ちようとする雪氷塊の重量に落雪防止フェンス11が強度的に耐えられなくなることがなくなる。
In the above embodiment, the
上記の実施の形態では、ニールセンローゼ橋に落雪防止フェンスを取り付けた場合を例として説明したが、これ以外のタイプのアーチ橋やトラス橋の上弦材、さらには吊り橋の橋脚上部に上記の構成を有する落雪防止フェンスを取り付けるものとすることもできる。橋梁としては、道路橋だけではなく、鉄道橋や人道橋などの上弦材の下部を車両や人が通行するものであれば、任意のものに適用することができる。 In the above embodiment, a case where a snowfall prevention fence is attached to the Nielsen Rose bridge has been described as an example, but the above-described configuration is provided on the upper piers of other types of arch bridges and truss bridges, and further on the piers of suspension bridges. It is also possible to attach a snowfall prevention fence having. As a bridge, not only a road bridge, but also any vehicle that can pass through a lower part of an upper chord material such as a railway bridge or a humanitarian bridge can be applied.
また、橋梁が完成した後に、上弦材とは別に構成した落雪防止フェンスを取り付けるのではなく、落雪防止フェンスが上弦材と一体となったものであってもよい。この場合、格子状の落雪防止フェンスを一体として周囲の景観に合わせて橋梁をデザインすることが可能となる。もっとも、橋梁の上弦材に落雪防止フェンスを別に取り付ける場合でも、最初から落雪防止フェンスが取り付けられた状態を考慮して橋梁をデザインすることもできる。 Further, after the bridge is completed, a snowfall prevention fence configured separately from the upper chord material is not attached, but the snowfall prevention fence may be integrated with the upper chord material. In this case, it is possible to design the bridge in accordance with the surrounding landscape by integrating the lattice-shaped snowfall prevention fence. However, even when a snowfall prevention fence is separately attached to the upper chord material of the bridge, the bridge can be designed in consideration of the state in which the snowfall prevention fence is attached from the beginning.
さらには、斜張橋のケーブルに落雪防止フェンスを取り付けるものとすることもできる。斜張橋のケーブルへの冠雪及び着雪は、従来より専用のスクレーパーを用いて除雪されてきた。もっとも、主塔への取り付け端部において、ケーブルの太さが太くなっているため、この部分については、スクレーパーで除雪をすることが困難であった。そこで、斜張橋においては、スクレーパーによる除雪が困難なケーブル端部に落雪防止フェンスを取り付けることによって、とりわけ効果を得ることができる。 Furthermore, a snowfall prevention fence can be attached to the cable of the cable-stayed bridge. Conventionally, snow and snow accretion on cables of cable-stayed bridges have been removed using a dedicated scraper. However, since the thickness of the cable is thick at the attachment end to the main tower, it was difficult to remove snow with this scraper. Therefore, in cable-stayed bridges, the effect can be obtained particularly by attaching a snowfall prevention fence to the end of the cable that is difficult to remove snow with a scraper.
図6は、本発明の実施の形態にかかる落雪防止フェンスを適用した斜張橋の部分斜視図である。図示するように、斜張橋2は、主塔20に複数のケーブル21が取り付けられ、これらのケーブル21の他端を桁部に取り付けて、桁部を支える構造となっている。ケーブル21の主塔20から1〜2m程度の位置にある取付端部21aは、その太さが他の部分よりも太くなっている。取付端部21aの太さは、200mm程度である。
FIG. 6 is a partial perspective view of a cable-stayed bridge to which the snowfall prevention fence according to the embodiment of the present invention is applied. As shown in the figure, the cable-stayed
斜張橋2において、ケーブル21への冠雪は、従来よりケーブル21上を自走するスクレーパーによって除去されている。もっとも、太くなっている取付端部21aまでは、スクレーパーが届かず、冠雪を除去することができない。このスクレーパーで冠雪を除去することができない取付端部21aに、上記した落雪防止フェンス11と同様の作用を奏する落雪防止フェンス22が取り付けられている。
In the cable-stayed
図7は、図6の落雪防止フェンス22の取り付け状態及び構成を詳細に示す図である。図7(a)に示すように、ケーブル21の取付端部21aには、落雪防止フェンス22を取り付けるためのUボルト23が止め金具24を用いて固定される。Uボルト23の上部に対向して一対の落雪防止フェンス22が、ボルト22b(図7(b)参照)を用いて固定される。つまり、取付端部21aの上部を挟むように、一対の落雪防止フェンス22が取り付けられるものとなる。さらに、対向する落雪防止フェンス22の垂直方向に(少なくとも取付端部21aの末端に)、70mmの間隔で太さが10mmの格子が形成されたフェンス25を取り付けている。
FIG. 7 is a diagram showing in detail the mounting state and configuration of the
図7(b)に示すように、落雪防止フェンス22は、金属によって構成され、その上部には格子部22aが設けられている。格子部22aにおいて、縦に2つ、横に10個の格子が形成されている。縦方向の格子の間隔は、82mmとなっており、横方向の格子の間隔は、両端以外では100mm、両端では70mmとなっており、落雪防止フェンス22の1枚当たりの横幅が940mmとなっている。落雪防止フェンス22は、少なくともケーブル21が太くなる取付端部21aの43mmの位置までは取り付けられる。1枚の落雪防止フェンス22の横幅が取付端部21aの長さに足らなければ、図に示すように、複数の落雪防止フェンス22が連結される。
As shown in FIG.7 (b), the
斜張橋2が設置されている地域に降雪があると、取付端部21aを含めてケーブル21にも着雪及び冠雪(これらをまとめて単に冠雪という)が生じる。ケーブル21の冠雪は、スクレーパーによって除去されるが、スクレーパーの届かない取付端部21aには、その冠雪が除去されずに残ることとなる。スクレーパーで除去できない取付端部21aの冠雪は、上記した上横構10bの上部の冠雪と同様に、格子部22aの格子の隙間から密度の低い小さな雪片の状態で早期に落雪させることが可能になるとともに、早期に落雪させることができなかった冠雪を格子によって阻止して下部に落下させないようにすることができる。さらに対向する落雪防止フェンス22の垂直方向に取り付けられたフェンス25により、ケーブル21の取付端部21aからの雪氷塊の落下を完全に防ぐことができるようになる。
If there is snowfall in the area where the cable stayed
なお、ケーブル21の取付端部21aに取り付ける落雪防止フェンスの格子部も、少なくとも縦方向(ケーブル21の伸延する方向と実質的な垂直方向)の格子が形成されたものであればよく、その間隔は50mm〜150mmの範囲に設定することができる。また、横方向(ケーブル21の伸延する方向と実質的な平行方向)の格子の間隔は、50mm以上の任意の長さに設定することができ、縦方向の格子の間隔は、これ以下であることが好ましい。
In addition, the lattice part of the snowfall prevention fence attached to the
また、一対の落雪防止フェンス22の垂直方向にフェンス25を取り付けているが、このフェンス25は、必ずしもなくてもよい。ケーブル21の取付端部21aに一対の落雪防止フェンス22を取り付けた場合において、取付端部21aに残った冠雪から成長した雪氷塊は、雪の粘弾性の性質により格子部22aである程度まで抑えることができ、ほぼ落下することがないからである。
Moreover, although the
(第1実験)
上記の実施の形態で示した落雪防止フェンスの有効性を検証するため、ニールセンローゼ橋、及びローゼ橋またはトラス橋において上弦材の傾斜が(あまり)ない場合を想定した実験装置を用いて実験を行った。図8は、落雪防止フェンスの有効性を検証するための第1実験における実験装置を示す図である。ここで適用した落雪防止フェンス41a、41bは木製であり、格子の太さを20mm、格子の間隔を縦横それぞれ120mmに設定している。また、格子は縦方向に3段設けられており、上記の実施の形態で示した落雪防止フェンス11とほぼ同様の作用をするものとなっている。
(First experiment)
In order to verify the effectiveness of the snowfall prevention fence shown in the above embodiment, an experiment was conducted using an experimental device that assumed a case where there was no (too much) inclination of the upper chord material at the Nielsen Rose Bridge, Rose Bridge, or Truss Bridge. went. FIG. 8 is a diagram showing an experimental apparatus in the first experiment for verifying the effectiveness of the snowfall prevention fence. The
図8において、(a)は、落雪防止フェンス41aを取り付け、トラス橋を想定した水勾配のない実験装置4aを、(b)は、落雪防止フェンス41bを取り付け、ニールセンローゼ橋を想定した3°の水勾配を設けた実験装置4bを示す。(c)は、比較として落雪防止フェンスを取り付けていないトラス橋を想定した水勾配のない実験装置4cを、(d)は、比較として落雪防止フェンスを取り付けていないニールセンローゼ橋を想定した3°の水勾配を設けた実験装置4dを示す。
In FIG. 8, (a) is an
また、これらの実験装置4a〜4dは、橋梁の上弦部に近い条件を得るため、屋外に設置して自然の状態の降雪と外気温を得るものとするとともに、地上からある程度の高さの位置に設置して自然の風が当たるものとした。ここで降雪と融雪とを繰り返していくことにより、それぞれの実験装置の平板42a〜42dの上において、冠雪43a〜43dの量が増していくものとなる。そして、この冠雪43a〜43dの挙動を連続的に観測した。この間に人の手による除雪作業などは一切行っていない。この冠雪43a〜43dの時間の経過に伴う挙動を、図9により説明する。
In addition, these
図9(a)に示すように、実験装置4aでは、風の影響により冠雪43aに力が加わっても、落雪防止フェンス41aの格子によってその力が遮られており、平板42aの外側に格子の間から雪庇の張り出しが生じないことが観測された。また、強風など短期間の強い力で冠雪43aに弾性破壊が生じて形成された小さな雪片44aは、格子の隙間を通り抜けて早期に落雪することも観測された。
As shown in FIG. 9 (a), in the
これに対して、図9(c)に示すように、落雪防止フェンスのない実験装置4cでは、風の影響により冠雪43cに力が働くと、その力の方向に冠雪43cが滑動することとなる。この滑動により、冠雪43cが平板42cの外側にオーバーハングして、比較的密度の高い雪庇44cが形成されることが観測された。さらなる滑動によりオーバーハング量が大きくなると、大きな塊として雪庇44cが落下することも観測された。また、冠雪43cから溶け出した水が最凍結して、平板42cの端部に比較的大きな氷柱45cが形成されることも観測された。
On the other hand, as shown in FIG. 9C, in the experimental device 4c without the snowfall prevention fence, when a force acts on the
また、図9(b)に示すように、実験装置4bでは、風の影響の他に平板42bに設けられた勾配により、冠雪43bに対してやや大きな力が働くこととなる。もっとも、勾配の影響により冠雪43bにやや大きな力が働いても、なおも落雪防止フェンス41bの格子によりその力が遮られ、平板42bの外側に格子の間から雪庇の張り出しが生じないことが観測できた。また、実験装置4aの場合と同様に、強風など短期間の強い力で冠雪43bに弾性破壊が生じて形成された小さな雪片44bが、格子の隙間を通り抜けて早期に落雪することも観測された。
Further, as shown in FIG. 9B, in the
これに対して、図9(d)に示すように、落雪防止フェンスのない実験装置4dでは、冠雪43dが一定量以上となると、平板42dに設けられた勾配により働く力によって、次々と冠雪43dがオーバーハングして雪庇44dが形成され、雪片45dとなって平板42dから滑落することが観測された。平板42dから滑落する雪片45dの中には、比較的密度の高いものも含まれていること、或いは比較的大きく、全体としてかなりの重量があるものも含まれていることが観測された。
On the other hand, as shown in FIG. 9 (d), in the
また、実験装置4a、4bにおいては、平板42a、42bの上に残った冠雪が成長した雪氷塊の下に、厚さが10mmほどの氷板が形成されているのを観測することができた。しかし、この氷板は、落雪防止フェンス41a、42aにより直接的に滑動が阻止され、またその上の冠雪の滑動も阻止されていることによっても滑動が阻止されて、平板42a、42bから落下することがないことが観測できた。
Further, in the
さらに、実験装置4dにおいては、冠雪の落雪量が大きいので氷柱の形成は観測されなかったが、上述したように、実験装置4cにおいては、平板42cの端部に比較的大きな氷柱45cが形成されることが観測された。これに対して、実験装置4a、4bにおいては、落雪防止フェンス41a、41bの格子の近辺に比較的小さな氷柱が形成されるのが観測されただけとなった。
Furthermore, in the
以上の第1実験の実験結果から、橋梁の上弦材に水平または僅かな勾配がある場合には、格子を形成した落雪防止フェンスを橋梁の上弦材に設置した場合には、上弦材の上部への冠雪を、密度の低い小さな雪片で早期に落下させることができるものと推定することができる。また、上弦材から早期に落下せずに密度が高くなり、さらには雪氷塊に成長した冠雪の落下を落雪防止フェンスによって阻止することができるものと推定することができる。さらに、落雪防止フェンスによって巨大な氷柱が形成されるのを阻止することができるものとも推定することができる。 From the results of the first experiment described above, if the upper chord material of the bridge is horizontal or slightly inclined, if a snowfall prevention fence with a lattice is installed on the upper chord material of the bridge, go to the upper part of the upper chord material. It can be estimated that the snow can be quickly dropped by small snowflakes with low density. In addition, it can be estimated that the density increases without falling early from the upper chord material, and further, the fall of the snow covered with snow and ice can be prevented by the snow fall prevention fence. Furthermore, it can be estimated that a huge ice column can be prevented from being formed by the snowfall prevention fence.
(第2実験)
また、ニールセンローゼ橋、及びローゼ橋またはトラス橋において上弦材に大きな傾斜がある場合を想定した実験装置を用いて実験を行った。図10は、落雪防止フェンスの有効性を検証するための第2実験における実験装置を示す図である。ここで適用した実験装置では、上弦材を想定した平板50に水平面に対して30°の傾斜を付けている。また、異なるタイプのフェンスを取り付けた部分毎に仕切り板50a〜50eで仕切っている。
(Second experiment)
In addition, the experiment was performed using an experimental apparatus that assumed a case where the upper chord material had a large inclination in the Nielsen Rose Bridge, the Rose Bridge, or the Truss Bridge. FIG. 10 is a diagram illustrating an experimental apparatus in a second experiment for verifying the effectiveness of the snowfall prevention fence. In the experimental apparatus applied here, the
仕切り板50a〜50eでそれぞれ仕切られた部分が実験装置51〜54となる。実験装置51に取り付けられた落雪防止フェンス61の縦方向の格子の間隔は240mm、実験装置52、53に取り付けられた落雪防止フェンス62の縦方向の格子の間隔は120mm、実験装置54に取り付けられた落雪防止フェンス64の縦方向の格子の間隔は60mmである。落雪防止フェンス61には、最上部と最下部以外に横方向の格子はないが、落雪防止フェンス62、64には、縦方向の格子と同じ間隔で横方向の格子が設けられている。
The portions partitioned by the
また、実験装置53には、落雪防止フェンス62に加えて、高さが90mmの金属製の水処理プレート63が取り付けられている。実験装置51〜54に取り付けられた落雪防止フェンス61、62、64の格子は、いずれも金属製で、太さが6mmである。また、落雪防止フェンス61、62、64、及び水処理プレート63は、いずれも平板50と垂直をなすように取り付けられている。
Further, in addition to the
図10に示す実験装置も、橋梁の上弦部に近い条件を得るため、屋外に設置して自然の状態の降雪と外気温を得るものとするとともに、地上からある程度の高さの位置に設置して自然の風が当たるものとした。この実験装置では、平板50に30°という大きな傾斜がついているため、平板50の上の冠雪には、落雪防止フェンス61、62、64の方向に向けて動く力が働くものとなる。そして、平板50の上の冠雪の挙動を連続的に観測した。この間に人の手による除雪作業などは一切行っていない。
In order to obtain conditions close to the upper chord of the bridge, the experimental apparatus shown in FIG. 10 is also installed outdoors to obtain natural snowfall and outside air temperature, and is installed at a certain height from the ground. It was assumed that the natural wind hit. In this experimental apparatus, since the
図11は、この第2実験における実験結果を一覧にして示すテーブルである。格子間隔が240mmの落雪防止フェンス61を取り付けた実験装置51では、平板50の上に積もった雪が格子の隙間を抜けて落下し、しかも落下するまでの時間が短いことが観測できた。落下する雪塊の大きさは、縦横方向の長さが格子の間隔以内となるが、前後方向にも比較的長く、かなりの大きさがあることが観測できた。また、その雪塊には、最下部に生じた密度の高い氷板を含んでいることが観測できた。さらに、大きなつららが形成されるのが観測できた。
FIG. 11 is a table showing a list of experimental results in the second experiment. In the
格子間隔が120mmの落雪防止フェンス62のみを取り付けた実験装置52では、平板50の上に積もった雪が格子の隙間を抜けて落下し、しかも落下するまでの時間が比較的短いことが観測できた。落下する雪塊の大きさは、縦方向の長さが格子の間隔以内となるが、前後方向の長さは実験装置51の場合に比べて短くなり、全体として十分に小さいものとなることが観測できた。もっとも、一番下の格子の隙間を抜けて落下する雪塊には、密度の高い氷板が含まれる場合があることが観測できた。さらに、比較的大きなつららが形成されるのが観測できた。
In the
格子間隔が120mmの落雪防止フェンス62と水処理プレート63とを取り付けた実験装置53では、平板50の上に積もった雪のうち水処理プレート63の高さを超える部分が格子の隙間を抜けて落下することが観測できた。落下するまでの時間は、実験装置52に比べても十分に長いものとなることが観測できた。落下する雪塊の大きさは、実験装置52の場合とあまり変わらないが、上層の部分であって密度としては低いものであることが観測できた。最下部の氷板は、全く落下しない。さらに、つららも全く形成されていないことが観測できた。
In the
格子間隔が60mmの落雪防止フェンス64を取り付けた実験装置54では、平板50の上に積もった雪が格子の隙間を抜けて落下することはあったが、落下するまでの時間は、実験装置53と同程度であった。落下する雪塊の大きさは、格子の間隔が小さいことからかなり小さくなり、また、最下部に形成される氷板の落下を阻止できることが観測できた。また、縦方向の格子が多いことから冠雪から溶け出した水に対して多くの流路ができ、つららができても、それほど大きくは成長しないことが観測できた。
In the
なお、縦横の格子間隔が30mmの落雪防止フェンスを取り付けた実験装置を用いて同様の実験を行ったが、格子間隔が60mmの落雪防止フェンス64を取り付けた実験装置54とほぼ同様の実験結果が得られた。また、格子間隔が60mmの落雪防止フェンス64に加えて水処理プレート63も取り付けた実験装置を用いて同様の実験を行ったが、格子間隔が120mmの落雪防止フェンス62と水処理プレート63とを取り付けた実験装置53とほぼ同様の実験結果が得られた。
In addition, although the same experiment was performed using the experimental apparatus to which the snowfall prevention fence with the vertical and horizontal grid intervals of 30 mm was attached, the experimental result was almost the same as the
また、いずれの実験装置においても、平板50の面から落雪防止フェンス61、62、64の上部までの高さ(平板50の面に対して垂直となる方向の長さ)を330mmとしたが、この高さを超える冠雪が観測された場合があり、フェンスの上部を越えて形成された雪庇が落下する場合があった。もっとも、落下した雪庇は、比較的まとまった大きさで落下することもあったが、密度が非常に小さく、落下中に崩壊することも観測できたので、橋梁の上弦材から落下したとしても、その下を通行する車両等に大きな損害を与えるものとならないと考えられる。
In any experimental apparatus, the height from the surface of the
落雪防止フェンスの格子の間隔が120mmまでであれば、橋梁の上弦材から落下する雪塊の大きさを十分に小さくすることができることが分かる。もっとも、格子の間隔を小さくし過ぎると小さな雪片すら落下させることができなくなり、滞留した雪によりかなりの重量がフェンスにかかってしまうこととなるが、格子の間隔が30mmあれば、小さな雪片として落下させることができることが分かる。 It can be seen that if the distance between the lattices of the snowfall prevention fence is up to 120 mm, the size of the snow mass falling from the upper chord material of the bridge can be made sufficiently small. However, if the lattice spacing is too small, even small snowflakes cannot be dropped, and the accumulated snow will put a considerable weight on the fence, but if the lattice spacing is 30 mm, it will fall as small snowflakes. You can see that
格子の間隔が30mm乃至60mmであれば、水処理プレートがなくても、氷板の落下を防ぎ、大きなつららが成長するのを抑えることができることが分かる。落雪防止フェンスに加えて、水処理プレートを取り付けることで、氷板の落下を完全に防ぎ、つららの形成も完全に抑制することができることが分かる。以上の実験結果から、格子の間隔が120mm(30mmまでであれば、これより小さくてもよい)の落雪防止フェンスと共に水処理プレートを橋梁の上弦材に取り付けることで、橋梁の下を通行する車両等に損失を与えるような雪氷塊の落下を防ぐことができるものと推定できる。 It can be seen that if the lattice spacing is 30 mm to 60 mm, the ice plate can be prevented from falling and large icicles can be prevented from growing without a water treatment plate. It can be seen that by attaching a water treatment plate in addition to the snowfall prevention fence, the ice plate can be completely prevented from falling and icicles can be completely suppressed. From the above experimental results, a vehicle that passes under the bridge by attaching a water treatment plate to the upper chord material of the bridge together with a snowfall prevention fence with a grid spacing of 120 mm (up to 30 mm may be smaller) It can be presumed that the fall of snow and ice blocks that would cause loss to the snow etc. can be prevented.
10 上弦材
11 落雪防止フェンス
12 水処理プレート
21 ケーブル
22 落雪防止フェンス
31〜36 落雪防止フェンス
10
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004256085A JP3999220B2 (en) | 2003-10-09 | 2004-09-02 | Snowfall prevention fence and bridge comprising the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003351317 | 2003-10-09 | ||
JP2004256085A JP3999220B2 (en) | 2003-10-09 | 2004-09-02 | Snowfall prevention fence and bridge comprising the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005133535A true JP2005133535A (en) | 2005-05-26 |
JP3999220B2 JP3999220B2 (en) | 2007-10-31 |
Family
ID=34656071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004256085A Expired - Fee Related JP3999220B2 (en) | 2003-10-09 | 2004-09-02 | Snowfall prevention fence and bridge comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3999220B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008156981A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Katsumata Kinzoku Kogyo Kk | Cornice prevention member |
RU2534695C1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-12-10 | Леонид Николаевич Михайлов | Device for receiving falling icicles from roofs of residential buildings, balconies and other facilities and keeping pedestrian alive when passing underneath these buildings |
CN107587432A (en) * | 2017-09-20 | 2018-01-16 | 王赛飞 | A kind of bridge construction equipment |
-
2004
- 2004-09-02 JP JP2004256085A patent/JP3999220B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008156981A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Katsumata Kinzoku Kogyo Kk | Cornice prevention member |
RU2534695C1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-12-10 | Леонид Николаевич Михайлов | Device for receiving falling icicles from roofs of residential buildings, balconies and other facilities and keeping pedestrian alive when passing underneath these buildings |
CN107587432A (en) * | 2017-09-20 | 2018-01-16 | 王赛飞 | A kind of bridge construction equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3999220B2 (en) | 2007-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6502497B2 (en) | Roof paver lock system | |
US20150135613A1 (en) | Eco-friendly structure capable of reducing strong wind pressure and storing rainwater and method for manufacturing structure | |
JP3999220B2 (en) | Snowfall prevention fence and bridge comprising the same | |
CN201686943U (en) | Double-layer flexible shed tunnel | |
CN113931093B (en) | Defeated formula of leading is empty reed bundle formula sand barrier down | |
KR100698882B1 (en) | Falling stone prevent equipment of railroad | |
US7104733B2 (en) | Avalanche protection system | |
JPH0492064A (en) | Snow damage prevention type steel tower and prevention of snow damage | |
JP3134480U (en) | Avalanche prevention fence | |
JP2007063754A (en) | Grating for side ditch cover | |
JP6895618B2 (en) | Avalanche prevention fence cornice formation prevention body and cornice formation prevention method | |
RU2583107C1 (en) | Cooling structure for earth structures on permanently frozen soils and erection method thereof | |
Chen et al. | Analysis of the Interstate 10 twin bridge’s collapse during Hurricane Katrina | |
JP3785621B2 (en) | Snow fence | |
KR102580231B1 (en) | Fence with angle-adjustable snow/sand blocking board | |
CN113931094B (en) | Self-adaptive elastic-plastic deflection reed bundle type sand barrier | |
RU2462550C1 (en) | Anti-avalanche protective device | |
CN212714608U (en) | A protection canopy for mountain tunnel entrance to a cave | |
JP6322479B2 (en) | Covered structure | |
CN215714735U (en) | Side slope rockfall buffering protection system | |
KR102580245B1 (en) | Roadside barriers to prevent icing on the road surface and block dust wind | |
CN219862368U (en) | Drainage structure for cable-stayed bridge anti-icing design | |
JPH0516486B2 (en) | ||
JP6994235B2 (en) | Avalanche prevention fence and its installation method | |
JP5569979B2 (en) | How to install a snowfall prevention tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070601 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070731 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |