JP2007120091A - 防雪柵 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 支柱間5,5を支持部とし、その間に防風雪板4とその上端側に位置する誘導斜板2とを夫々横設し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱5,5間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板2よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲して風上側が凹面状とされた反転整流板3を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側にずれるよう規制された姿勢θで横設する一方、該反転整流板3上端縁の直上付近から上方には、当該誘導斜板2が風下側に適宜角度傾斜姿勢αとして横設されてなる防雪柵1である。
【選択図】 図11
Description
我が国は比較的緯度が低い割に、冬季に大陸からの寒気団に伴った季節風の吹き付けを受け、国土の広い範囲に積雪があり、路面の着雪や凍結等によって自動車交通網に多大な不利益を被ることがあり、特に降雪地帯にあっては轍にハンドルを取られたり、吹雪による視界悪化や局地的に発生する地吹雪、前方車両が巻き上げる雪煙等によって突然視界が閉ざされた場合等、様々な要因によって事故が多発する危険性が高まることから、こうした道路上の安全を確保するものとして吹き溜め柵、吹き止め柵、吹き払い柵、吹き上げ防止柵等様々な形式のものが、その設置箇所の気象条件や沿道環境、道路構造等に応じて選択、設置されている。
そうした中にも、その打開策となるようなものとして、例えば特開2005−232957号公報「斜風対応型防雪柵」発明として提案されているもののように、両側の支柱の間に複数の防雪板を多段状且つ折り畳み可能に設けると共に、最上段の防雪板の上に、風向を変え、吹き上げて飛ばす変風向吹上げ板を数段傾斜可能に配置し、流入風角度が45°から直角の吹雪に対して適応可能とし、風向を変えながら吹き上げるようにすることによって道路上を横断するバリアを形成し、広幅員道路にも適用可能としたものや、特開2004−218393号公報に開示された「回動型吹上柵」発明のように、複数個連設された支柱間に、風上側に対し下向き傾斜角を有する複数枚の整流板を、展開および折り畳み可能なリンク構造を伴ったものとして設け、整流板の折り畳み手段および傾斜角保持手段を有するものとして、通過する風雪を柵の上方に導き、道路上の吹き溜まりを排除可能としたもの等が散見される。
上述したとおり、従前までに提案のある「斜風対応型防雪柵」や「回動型吹上柵」などでは、何れも風下側を上方に傾斜させた変風向吹上げ板および整流板等が、吹き付けた風雪を上方に向けて誘導し、風来型の防雪柵に比較すれば、より風下側へ遠く飛ばすことができるようになってはいるものの、それら変風向吹上げ板や整流板は、風下側に渦流を発生させてしまい、防雪柵の上側を通過しようとする風雪までを下向きに巻き込み、防雪範囲を狭めてしまうという欠点は解消されず、そのままの構造によってより広い範囲を防雪しようとすると、防雪柵の上下寸法をより高く設定しなければならないこととなり、その結果、設置や冬期間前後の組み立て、折り畳み作業の工数や経費等を大幅に拡大してしまうという新たな問題を生じさせている。
そこで、この発明は、新たな問題を生じさせることなく、従来型と同等程度の設置高さであっても柵上端における風雪の巻き込み現象を大幅に低減し、風下側のより広い範囲に渡って防雪効力を発揮できるようにする新たな防雪技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の防雪柵を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の防雪柵は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、所定間隔を隔てて立設した各支柱を支持部とし、その間に防風雪板およびその上端側に位置する誘導斜板を夫々横設、掛け渡し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲もしくは屈曲して風上側が凹面状とされた反転整流板を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側にずれるよう規制された姿勢で横設するようにする一方、該反転整流板上端縁の直上付近から上方には、当該誘導斜板が風下側に適宜角度傾斜姿勢として横設されてなるものとした構成を要旨とする防雪柵である。
支柱は、誘導斜板、反転整流板、防風雪板を、所定の高さ位置に所定の姿勢角度で掛け渡し状に支持可能とする機能を果たすものであり、2本以上がそれらの板状部品を掛け渡し状に支持可能な所定間隔を隔てて十分な強度を有して立設されたものとしなければならず、防雪柵を必要とする冬期間には立設可能であり、その他の期間中は折り畳み、あるいは分解撤去可能な構造を有するものとするのが望ましい。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
図7の地上付近から誘導斜板の下端付近まで反転整流板を延伸させた防雪柵の側面図に示すものは、前述の各実施例において地上付近から反転整流板3の下側に掛けて設けていた防風雪板4を廃止し、地上付近から誘導斜板2下端付近に至る範囲に、曲率を拡大した反転整流板3を掛け渡したものであり、換言すれば防風雪板4に反転整流板3の曲率形状をもたせて一体化したものであるということができる。
以上のとおりの構成からなる実施例1の防雪柵1について概念的な地吹雪計算シミュレーションを、以下のようにして行った。
1)計算シミュレーションプログラムの選定
実績のある2次元地吹雪シミュレーションモデルを使用し、気流シミュレーションモデル及び飛雪拡散シミュレーションモデルにより計算する。
ア)気流シミュレーションモデル
2次元の流れの運動方程式1,2および連続の式3において地形断面を境界条件として数値的に解くものである。
u:風速の水平(x)成分(m/s)
w:風速の鉛直(z)成分(m/s)
p:気圧(Pa)
ρ:空気密度(・/m3)
KX、KZ:渦拡散係数(m2/s)
KX=KZ=k u* z
k:カルマン定数(≒0.4)
u*:摩擦速度(m)
初期入力データの整備は、以下のとおりとして設定した。
a 道路構造
平地構造
路側:3.2m、歩道:1.5m、車道:3.25m(道路中央まで)
b 地形条件
粗度長:雪面(0.01m)
c 気象条件
風向風速:10.0m/s、飛雪密度:2.5g/m3
d 対策工種
防雪柵高性能タイプ
e 柵構造
柵高:4.0m、下部:0.78m、防雪板4枚(反転整流板有り)
f 柵の設置位置
道路からの距離:3.2m
当該防雪柵を吹止柵とし、表1の各設定値に基づいてシミュレーションを行った。
なお、空気抵抗係数κは30(1/s)(落下終速度g/κ≒0.3m/s、標準的な雪の値)とした。また、視程は北海道土木試験所の観測結果から求めた以下の近似式9による。
[視程近似式]
以上のような構成からなる実施例1の防雪柵1は、前記この発明の効果の項で記載の特徴に加え、図1ないし図3に示したように、各支柱5,5,……を地上所定の寸法位置から折り畳み可能とし、各防風雪板4,4,……、反転整流板3,3,……、および誘導斜板2,2,……を取り外して積層状に重ねて収納可能とし、春期から秋期に掛けて道路Wからの視界を確保して景観を高めることができ、冬期間にあっては、各支柱5,5,……を立ち上げて固定し、各防風雪板4,4,……、反転整流板3,3,……および誘導斜板2,2,……を所定の高さ位置に掛け渡して仮固定して防雪柵1としての機能を発揮させることができるという特徴が得られる。
叙述の如く、この発明の防雪柵は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの防雪柵と同一の全高寸法に設定したとしても、風下側に形成できる防雪空間範囲を大幅に拡大することができる上、各誘導斜板、反転整流板ならびに防風雪板の組み立て姿勢が予め規定されており、組み立ての際や使用途中に、気象条件の変化等に応じて取り付け角度の変更を行わずとも十分に高い防雪効果を得ることができる上、組立て設置および設置後の整備作業等が簡便で管理費用の高騰を抑制できて経済性にも秀れたものとなることから、道路交通網のように都市機能にとって重要な施設を管理する公共団体や地方自治体等に大いに歓迎されると共に、その秀れた防雪効果から、当該防雪柵を設置した道路を利用する通行者や運転者等各方面からも高く評価されて広範に利用、普及していくものになると予想される。
2 誘導斜板
21 同 屈曲プレート
22 同 底部
23 同 上側整流面
24 同 下側整流面
25 同 接続縁
3 反転整流板
31 同 屈曲プレート
32 同 底部
33 同 上側整流面
34 同 下側整流面
35 同 接続縁
4 防風雪板(キーストンプレート)
41 同 屈曲プレート
42 同 底部
43 同 上側整流面
44 同 下側整流面
45 同 接続縁
5 支柱
51 同 ベースプレート
52 同 折畳み機構
53 同 直立柱部
54 同 弓形柱部
55 同 連結補強板
F 従来型防雪柵
W 道路
B 風雪の向き
BG 斜めに吹き付けた風雪
IL 仮想直線
H 防風雪板地上高
β 防風雪板の風下側への傾斜角度
h 反転整流板の上下寸法
HL 水平線
VL 鉛直線
V 屈曲プレートの縦寸法
D 屈曲プレートの奥行き寸法
L 屈曲プレートの整流面長さ
γ1 屈曲プレート風上側底部と整流面との開き角度
γ2 屈曲プレート風下側整流面裏と接続縁との開き角度
S 接続縁の長さ
d 接続縁の傾斜寸法
Φ1 反転整流板屈曲プレート上側整流面の水平線に対する角度
Φ2 誘導斜板屈曲プレート下側整流面の水平面に対する角度
Φ3 防風雪板屈曲プレート下側整流面の水平面に対する角度
Claims (10)
- 所定間隔を隔てて立設した各支柱を支持部とし、その間に防風雪板およびその上端側に位置する誘導斜板を夫々横設、掛け渡し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲もしくは屈曲して風上側が凹面状とされた反転整流板を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側にずれるよう規制した姿勢で横設するようにする一方、該反転整流板上端縁の直上付近から上方には、当該誘導斜板が風下側に適宜角度傾斜姿勢として横設されてなるものとしたことを特徴とする防雪柵。
- 所定間隔を隔てて立設した各支柱を支持部とし、その間に防風雪板およびその上端側に位置する誘導斜板を夫々横設、掛け渡し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲もしくは屈曲して風上側が凹面状とされた反転整流板を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側にずれるよう規制された姿勢で横設するようにする一方、該反転整流板上端縁の直上付近から上方には、当該誘導斜板が風下側に適宜角度傾斜姿勢として横設されてなるものとし、反転整流板に直接吹き付ける風雪に、それよりも下位にある防風雪板に沿って上昇してきた風雪を巻き込んで当該凹面に沿って反転、上昇させて誘導斜板のより上位側に向うよう整流し、支柱立設位置から風下側の防風雪範囲を、より風下側へ拡大可能となるようにしたことを特徴とする防雪柵。
- 所定間隔を隔てて立設した各支柱を支持部とし、その間に防風雪板およびその上端側に位置する誘導斜板を夫々横設、掛け渡し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲もしくは屈曲して風上側が凹面状の概略横転1/2ないし1/10截断筒型とした反転整流板を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側にずれるよう規制された姿勢で横設するようにする一方、該反転整流板上端縁の直上付近から上方には、当該誘導斜板が風下側に適宜角度傾斜姿勢として横設されてなるものとしたことを特徴とする防雪柵。
- 所定間隔を隔てて立設した各支柱を支持部とし、その間に防風雪板およびその上端側に位置する誘導斜板を夫々横設、掛け渡し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲もしくは屈曲して風上側が凹面状の概略横転1/2ないし1/10截断筒型とした反転整流板を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側に傾斜した89°ないし80°の角度姿勢に規制して横設するようにする一方、該反転整流板上端縁の直上付近から上方には、当該誘導斜板が風下側に適宜角度傾斜姿勢として横設されてなるものとしたことを特徴とする防雪柵。
- 所定間隔を隔てて立設した各支柱を支持部とし、その間に防風雪板およびその上端側に位置する誘導斜板を夫々横設、掛け渡し、その地上付近から上端付近に及ぶ範囲の支柱間を風上側と風下側とに区画すると共に、その上下方向の中間位置よりも上位であって誘導斜板よりも下位に相当する上下所定巾部分に、風下側に彎曲もしくは屈曲して風上側が凹面状の概略横転1/2ないし1/10截断筒型とした反転整流板を、その上端縁が同下端縁よりもやや風下側に傾斜した89°ないし80°の角度姿勢に規制して横設するようにする一方、該反転整流板上端縁の直上付近から上方400・ないし1500・の範囲には、当該誘導斜板が風下側に45°ないし80°の角度傾斜姿勢として横設されてなるものとしたことを特徴とする防雪柵。
- 誘導斜板が、縦断面波形に組み合わせられた複数枚の概略「く」字型断面の屈曲プレートからなり、各屈曲プレートの風上に向かう下側整流面の水平に対する立ち上がり傾斜角度を、75°ないし85°となる姿勢に組み込んだものとしてなる、前記請求項1ないし5何れか一項記載の防雪柵。
- 反転整流板が、縦断面波形に組み合わせられた複数枚の概略「く」字型断面の屈曲プレートからなり、各屈曲プレートの風上に向かう上側整流面の水平に対する立ち上がり傾斜角度を、30°ないし70°となる姿勢に組み込んだものとしてなる、前記請求項1ないし6何れか一項記載の防雪柵。
- 誘導斜板および反転整流板よりも下側配置とされた防風雪板が、縦断面波形に組み合わせられた複数枚の概略「く」字型断面の屈曲プレートからなり、各屈曲プレートの風上に向かう上側整流面の水平に対する立ち上がり傾斜角度を、50°ないし60°となる姿勢に組み込んだものとしてなる、前記請求項1ないし7何れか一項記載の防雪柵。
- 誘導斜板および反転整流板よりも下側配置とされた防風雪板を、縦断面波形のキーストンプレート製のものとしてなる、前記請求項3ないし7何れか一項記載の防雪柵。
- 誘導斜板および反転整流板よりも下側配置とされた防風雪板が、その上端側を風下に向けて、水平に対して89°ないし80°に傾斜された姿勢に固定したものとしてなる、前記請求項1ないし9何れか一項記載の防雪柵。
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CN111101966A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-05-05 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种大型岩溶空洞防落石弹性隧道结构及构筑方法 |
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