JP2020063629A - 防護柵及び防護柵の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】斜面からの落下物を防御する防護柵において、基礎や支柱が大掛かりとなることを低減しつつ、防護柵を設置するための面積の増大の低減が図られた防護柵の提供。【解決手段】斜面からの落下物を防御する防護柵であって、基礎に対して埋め込まれることによって自立して荷重を保持する複数の自立支持式支柱１１１、１１２と、当該複数の自立支持式支柱１１１、１１２の間に配された、ワイヤロープで吊られることによって荷重を保持するワイヤロープ支持式支柱１１８と、幅方向に張られる複数の索体１３１と、を備える防護柵１。【選択図】図１

Description

本発明は、斜面からの落下物を防御する防護柵及び防護柵の施工方法に関する。

対象物を所定領域に留め置くための防護柵として、ワイヤロープ等の索体を用いた防護柵や、金網等の網体を用いた防護柵（或いは索体及び網体の両方を用いた防護柵）が利用されている。
索体や網体を用いた防護柵には、例えば、道路や家屋等を落石等から保護するために、保護対象である道路や家屋等より斜面側に設置される防護柵（落石防護柵）や、雪崩の発生を低減するための雪崩予防柵などがある。
このような索体（又は網体）を用いた防護柵に関する従来技術が、特許文献１〜３によって開示されている。

特開２００８−１５０８６７号公報 特開２０１４−０８４６２４号公報 特開２０１７−０９５８９３号公報

防護柵の基本的な構成は、支柱を立ててその支柱間に索体や網体を張ることで、落石や積雪を受け止めるものである。
特許文献１や３で開示される防護柵は、支柱が基礎に埋没されて支持され、支柱が自立して荷重を保持する“自立支持式”である。自立支持式の場合、支柱が片持ち梁構造となることから、基礎部に大きな荷重が作用し、基礎が大掛かりなものになってしまう。また、支柱自体も、片持ち梁構造において荷重を保持するだけの強度が必要になるため、断面係数を大きくする必要がある。即ち、部材や施工が比較的大掛かりとなりコストが高くなるという問題がある。
一方、特許文献２で開示される防護柵は、支柱が、斜面のアンカーに締結されたワイヤロープ（控えロープ）で吊られることによって、荷重を保持する“ワイヤロープ支持式”である。ワイヤロープ支持式の支柱では、ワイヤロープによって支持されるため、基礎や支柱を、自立支持式のように大掛かりにする必要はない。しかしながら、控えロープを防護柵の幅方向の両サイドや山側、谷側のそれぞれに張る必要があるため、防護柵を設置するための面積が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑み、斜面からの落下物を防御する防護柵において、基礎や支柱が大掛かりとなることを低減しつつ、防護柵を設置するための面積の増大の低減が図られた防護柵を提供することを目的とする。

（構成１）
保護対象物を防御する防護柵であって、基礎に対して埋め込まれることによって自立して荷重を保持する複数の自立支持式支柱と、前記複数の自立支持式支柱の間に配された、ワイヤロープで吊られることによって荷重を保持するワイヤロープ支持式支柱と、幅方向に張られる複数の索体と、を備えることを特徴とする防護柵。

（構成２）
前記複数の自立支持式支柱の上端付近において固定される梁部材を備えることを特徴とする構成１に記載の防護柵。

（構成３）
前記ワイヤロープ支持式支柱が前記梁部材に対して固定されていないことを特徴とする構成２に記載の防護柵。

（構成４）
前記ワイヤロープ支持式支柱を吊る前記ワイヤロープが、山側にのみ設けられ、前記索体が前記ワイヤロープ支持式支柱に取り付けられていることを特徴とする構成１から３の何れかに記載の防護柵。

（構成５）
前記ワイヤロープ支持式支柱を吊る前記ワイヤロープが、山側にのみ設けられ、前記ワイヤロープ支持式支柱が、前記索体に対して谷側に配置されていることを特徴とする構成１から４の何れかに記載の防護柵。

（構成６）
構成１から５の何れかに記載の防護柵の施工方法であって、前記自立支持式支柱を前記基礎に建て込むステップと、前記ワイヤロープ支持式支柱の下端部を地面に固定し、前記ワイヤロープ支持式支柱の上端部付近に前記ワイヤロープの一端を取り付け、他端を山側のアンカーに取り付けるステップと、前記複数の索体を、両端の前記自立支持式支柱間に張るステップと、を有することを特徴とする防護柵の施工方法。

本発明の防護柵によれば、基礎や支柱が大掛かりとなることを低減しつつ、防護柵を設置するための面積が増大することを低減できる。

本発明に係る実施形態の防護柵の正面図（山側から見た平面図） 実施形態の防護柵の各支柱を示す図 実施形態の防護柵の支柱の設置状態を示す図 端末支柱付近を拡大した図 実施形態の防護柵の施工手順を説明する図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

図１は、本発明に係る実施形態の防護柵を示す図であり、山側からみた図である。
本実施形態の防護柵１は、傾斜地に設けられ、斜面からの落下物を防御する防護柵であり、道路や家屋等を落石等から保護するために、保護対象物である道路や家屋等より斜面側（山側）に設けられる落石防護柵や、雪崩の発生を低減するための雪崩予防柵として使用できるものである。なお、“傾斜地に設けられ”とは、防護柵１が傾斜面に設置される場合に限定されるものでは無く、防護柵１が水平面（傾斜面の途中や傾斜面の終わり（谷側）にある水平面）に設けられる場合も含む概念である。
図１に示されるように、防護柵１は、基礎に対して埋め込まれることによって自立して荷重を保持する複数の自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）と、当該複数の自立支持式支柱の間に配された、ワイヤロープ（控えロープ）で吊られることによって荷重を保持するワイヤロープ支持式支柱（中間支柱１１８）と、幅方向に張られる複数の索体１３１と、自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）の上端付近において固定され、各自立支持式支柱の間隔を保持する梁部材１２１とを備える。
また、本実施形態の防護柵１は、索体１３１に対して取り付けられる網体（金網）１４１を備える。なお、図では、見易さの観点から、網体１４１の表示を一部のみとしているが、網体１４１は、防護柵１に全面的に設けられているものである。

図２は、各支柱を示す図であり、図２（ａ）は自立支持式支柱である端末支柱１１１の側面図、図２（ｂ）は自立支持式支柱である中間支柱１１２の側面図、図２（ｃ）はワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８の側面図である。
本実施形態の端末支柱１１１と中間支柱１１２、中間支柱１１８は、何れも鋼管によって形成される。自立支持式支柱である端末支柱１１１と中間支柱１１２に用いられる鋼管は同一のものである。ワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８には、自立支持式支柱の鋼管よりも肉厚が薄く断面係数が小さい鋼管が用いられる。

図２（ａ）に示されるように、端末支柱１１１は、梁部材用ストッパー１１４と、複数のブラケットストッパー１１５と、底部用ストッパー１１６と、を備える。
ブラケットストッパー１１５は、内径が端末支柱１１１の外形と略同一かやや大きいリング状に形成され、これが鋼管である端末支柱１１１に挿通されて、それぞれ所定の位置で固着（溶接等）される。ブラケットストッパー１１５は、各索体１３１が取り付けられるブラケット材１３４を下から支持するものであり、従って、索体１３１と同じ数だけ設けられる。
なお、本実施形態では梁部材用ストッパー１１４及び底部用ストッパー１１６も、ブラケットストッパー１１５と同様の構成である。
梁部材用ストッパー１１４は、端末支柱１１１に挿通されて上端付近に固着（溶接等）され、梁部材１２１が取り付けられる梁部材用ブラケット材１２２を下から支持するものである。
底部用ストッパー１１６は、端末支柱１１１を基礎に建て込む際に、端末支柱１１１を支持する機能を有するものである。
このように、本実施形態の端末支柱１１１は、鋼管に対して各ストッパーが溶接等によって固着されており、基礎に建て込まれて自立するものである。

図２（ｂ）に示されるように、中間支柱１１２は、梁部材用ストッパー１１４と、複数の索体支持フック１１７と、底部用ストッパー１１６と、を備える。
梁部材用ストッパー１１４と、底部用ストッパー１１６は、端末支柱１１１に取り付けられるものと同様である。
索体支持フック１１７は、索体１３１が挿通されてこれを摺動可能に支持するためのものであり、Ｕ字状のフックが固着（溶接等）されることで形成される。
中間支柱１１２も端末支柱１１１と同様に、鋼管に対して各ストッパーや支持フックが溶接等によって固着されており、基礎に建て込まれて自立するものである。

図２（ｃ）に示されるように、中間支柱１１８は、控えロープ締結部１１９が支柱の上部付近に形成され、複数の索体支持フック１１７を備えている。索体支持フック１１７は、中間支柱１１２に形成されているものと同様のものである。
本実施形態の中間支柱１１８は、地面に対する埋設はされず、且つ梁部材１２１に対する固定もされないため、図２に示されるように、中間支柱１１８の長さが、端末支柱１１１や中間支柱１１２の、底部用ストッパー１１６と梁部材用ストッパー１１４の間となるように構成される。なお、本実施形態では、ワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８が、地面に対する埋設がされないものを例としているが、ワイヤロープ支持式支柱においても地面若しくは基礎に埋設するようにしてもよい。

図３は、各支柱の設置状態を示す側面図であり、図３（ａ）は自立支持式支柱である中間支柱１１２、図３（ｂ）はワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８をそれぞれ示す。
図３（ａ）に示されるように、中間支柱１１２は基礎に建て込まれることで自立して荷重（落石や積雪など）を保持する。
一方、中間支柱１１８は、図３（ｂ）に示されるように、支柱がワイヤロープ（控えロープ）１６１で吊られることによって、荷重を保持する。より具体的には、中間支柱１１８の下端側には、ヒンジ部材１５３が取り付けられ、このヒンジ部材１５３に形成されている穴に対して、アンカー１５１が締結されることで、支柱の下部が地面に固定される。また、斜面Ｓの山側にもアンカー１５２が打設され、当該アンカー１５２と支柱上部の控えロープ締結部１１９とが、ワイヤロープ（控えロープ）１６１で接続されることで、支柱がワイヤロープ１６１によって支持される。

自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）の上端付近には、各自立支持式支柱の間隔を保持する梁部材１２１が設けられる。
本実施形態における梁部材１２１は、鋼管によって形成され、各端末支柱１１１、中間支柱１１２の上端付近に設けられる梁部材用ブラケット材１２２、１２３を介して、各自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）間に設けられる。梁部材１２１や梁部材用ブラケット材１２２、１２３の構成や取り付け方法については、特許文献３におけるサポート材の取り付け構造と同様であるので、ここでの詳しい説明を省略する。
なお、前述のごとく、本実施形態においては、ワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８は梁部材１２１に対して固定しないようにしているが、中間支柱１１８も梁部材１２１に対して固定するものとしてもよい。ただし、中間支柱１１８を梁部材１２１に固定しない方が、ワイヤロープ支持式支柱としての柔軟性に基づく衝撃吸収能力をより有効に利用できる。即ち、落石衝突時等において、ワイヤロープ（控えロープ）１６１が伸びること等によるエネルギー吸収能力をより有効に機能させることができるものである。

図４は、防護柵１の一端側（端末支柱１１１付近）を示す図である。
同図に示されるように、各索体１３１は、巻付グリップ１３２とターンバックル１３３を介して、ブラケット材１３４に接続される。各ブラケット材１３４は、端末支柱１１１に対して取り付けられる。
端末支柱１１１に対するブラケット材１３４を介した索体１３１の取り付け構造については、特許文献３と同様であるので、ここでの詳しい説明を省略する。なお、本実施形態では、特許文献３の技術を使用して、索体１３１を端末支柱１１１に固定させずに取り付けるものとしているが、端末支柱１１１に対して索体１３１を固定するものであっても構わない。
各索体１３１は中間支柱１１２及び中間支柱１１８の索体支持フック１１７に挿通される。本実施形態においては、中間支柱１１２及び中間支柱１１８に対しては索体１３１が摺動可能に取り付けられる。なお、本実施形態では中間支柱１１２及び中間支柱１１８に対して索体１３１が摺動可能に取り付けられるものを例としているが、中間支柱１１２と中間支柱１１８の何れか若しくは両方に対して索体１３１が剛結されるものとしてもよい。

本実施形態では、索体１３１が中間支柱１１８に取り付けられているため、中間支柱１１８が索体１３１を介して自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）によって支えられる構造となる。
ワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８は、前述のごとく、その下端部での固定はアンカー１５１にヒンジ部材１５３を介して固定されているものであり、控えロープが無い状態においては転倒モーメントに対する耐力は大きくない。特に本実施形態の中間支柱１１８は、ヒンジ部材１５３とボルト１５４で締結され（図３（ｂ））、当該ボルト１５４を軸として中間支柱１１８が回動可能（山側や谷側に倒したり起こしたりできる）に構成されているため、控えロープが無い状態では、山側や谷側への転倒モーメントに対する耐力は大きくない。なお中間支柱１１８をヒンジ部材１５３に対して回動不能に締結する場合においても、控えロープが無い状態においては転倒モーメントに対する耐力はあまり大きくならない。
控えロープが設けられた状態においても、本実施形態では山側にのみワイヤロープ（控えロープ）１６１を設けているため、谷側への転倒モーメントに対する耐力は非常に大きいが、山側への転倒モーメントに対する耐力は大きくない。落石や積雪による荷重は、基本的に谷側への転倒モーメントしか生じさせないが、強風等によって山側への転倒モーメントが生じることもある。これに対し、索体１３１を中間支柱１１８に取り付け、中間支柱１１８が自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）によって支えられる構造とすることで、強風等による山側への転倒モーメントに対しても耐力を得ることができる。これにより、控えロープを山側のみにすることができる。
なお、ワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８が、索体１３１に対して谷側に配置されるようにすることで、索体１３１が中間支柱１１８に取り付けられていなくても、山側への転倒モーメントへの耐力を得ることができる。
本実施形態では中間支柱１１８に対して索体１３１が摺動可能に取り付けられるが、中間支柱１１８に対して索体１３１を剛結することにより、防護柵の幅方向に沿った転倒モーメントへの耐力も得ることができる。

次に図５（ａ）〜（ｅ）を参照しつつ、本実施形態の防護柵１の施工手順の概略を説明する。なお、図５では簡単化のため、中間支柱１１２の１スパン分のみ示している。
１．自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）を基礎に建て込む（図５（ａ））。ここでは、端末支柱１１１、中間支柱１１２の上部に予め梁部材用ブラケット材１２２、１２３を取り付けた状態で支柱を立てるものを例としている。なお、本実施形態では、基礎に自立支持式支柱が直接建て込まれる（埋め込まれる）ものを例としているが、特許文献３と同様に、基礎に鞘管１１３を埋設し、この鞘管に対して自立支持式支柱を建て込むもの等であってもよい（自立支持式支柱が自立して荷重を保持することができるものであれば、基礎の構造は任意のものを使用することができる）。
２．各自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）の間に、梁部材１２１を取り付ける（図５（ｂ））。
３．地面に対してヒンジ部材１５３をアンカー１５１によって固定する（図５（ｃ））。ヒンジ部材１５３を固定する箇所にも基礎を設置するものであってもよい。なお、図示はしていないが、ワイヤロープ（控えロープ）１６１を締結するためのアンカー１５２を、斜面Ｓの山側に打設する。アンカー１５１や１５２は、打設する箇所の地層の状況や求められる引抜強度等に応じて、適切なものを選択すればよい。
４．ワイヤロープ支持式支柱（中間支柱１１８）を寝かせた状態にて、ヒンジ部材１５３と中間支柱１１８の下部を接続し、支柱頭部の控えロープ締結部１１９にワイヤロープ（控えロープ）１６１に接続し、ワイヤロープ１６１を張りながら中間支柱１１８を立ち上げて、ワイヤロープ１６１をアンカー１５２に接続する（図５（ｄ））。前述のごとく、中間支柱１１８は、ヒンジ部材１５３とボルト１５４で締結され（図３（ｂ））、当該ボルト１５４を軸として中間支柱１１８を山側や谷側に倒したり起こしたりできるため、ワイヤロープ（控えロープ）１６１を引きながら中間支柱１１８を引き起こすように立ち上げることができ、作業性に優れるものである。本実施形態では、中間支柱１１８の下端と地面との間に隙間ができるように、中間支柱１１８をヒンジ部材１５３にボルト留めすることで、中間支柱１１８の引き起こしの際に、中間支柱１１８の下端が地面と干渉することを抑止しており、中間支柱１１８の引き起しの作業性がより一層優れたものとなる。
なお、中間支柱１１８を立ち上げた際には、ボルト１５４を増し締めしてヒンジ部材１５３と中間支柱１１８をしっかりと締結する（或いはさらに２点目のボルト締めをする）ことで、中間支柱１１８は自立状態となる（前述のごとく、このままでは山側への転倒モーメントに対する耐力はあまり大きくない）。
５．各索体１３１を、中間支柱１１２及び中間支柱１１８の索体支持フック１１７に挿通させて端末支柱１１１間に張る（図５（ｅ））。また、網体（金網）１４１を全面的に設置する。
なお、上記の施工工程において、３のワイヤロープ支持式支柱（中間支柱１１８）用の基礎の設置は１から２のうちどのタイミングで行っても構わない。ワイヤロープ（控えロープ）１６１の取り付け方次第で４と５は入れ替え可能である。一方、１、２のグループと４、５のグループは入れ替えられない。

以上のごとく、本実施形態の防護柵１によれば、中間支柱として、ワイヤロープ支持式支柱も用いることにより、全ての支柱を自立支持式支柱とした場合に比べ、基礎や支柱にかかるコストを低減することができる。同時に、端末支柱等に自立支持式支柱を用いていることにより、ワイヤロープ支持式の防護柵において必要となる幅方向の控えロープを不要とすることができ、防護柵を設置するための面積の増大を低減できる。また、本実施形態の防護柵１では、ワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８が索体１３１に取り付けられているため（若しくはワイヤロープ支持式支柱である中間支柱１１８が、索体１３１に対して谷側に配置されているため）、控えロープを山側のみにすることができ、防護柵を設置するための面積の増大を低減できる。

また、本実施形態の防護柵１を雪崩予防柵として用いる場合、山側に設けられた控えロープであるワイヤロープ１６１に対する着雪による荷重により、ワイヤロープ１６１を引っ張るような作用が働き、中間支柱１１８を山側へ倒すようなモーメントが発生する。雪崩予防柵としての防護柵１には積雪の荷重によって谷側へ倒すモーメントが働いているため、これらが相殺されて、各支柱で支える荷重を低減することができるという効果が得られる。

なお、本実施形態の図１においては、各自立支持式支柱の間に、３本のワイヤロープ支持式支柱が設けられているものを例としているが、本発明をこれに限るものではなく、各自立支持式支柱の間に設けられるワイヤロープ支持式支柱の数は、任意のものであってよい。
また、各自立支持式支柱の間の全てにワイヤロープ支持式支柱を設けなければならないというものではなく、例えば、ある区間では自立支持式支柱しかない箇所があっても構わない。

また、本実施形態においては、自立支持式支柱（端末支柱１１１、中間支柱１１２）の上部を梁部材１２１で接続するものを例としているが、梁部材１２１を設けずに、端末支柱１１１に対してサポート支柱（例えば、特許文献１における図３の補強部材１１ａ）や控えロープ（例えば、特許文献２における図１の部材4）等を設けるようにしてもよい。

本実施形態では、各支柱や梁部材が鋼管で形成されるものを例としているがこれに限られるものではなく、任意の部材（例えばＨ型鋼）で形成するものであってよい。

１．．．防護柵
１１１．．．端末支柱（自立支持式支柱）
１１２．．．中間支柱（自立支持式支柱）
１１８．．．中間支柱（ワイヤロープ支持式支柱）
１２１．．．梁部材
１３１．．．索体
１４１．．．網体
１６１．．．ワイヤロープ

Claims (6)

1. 保護対象物を防御する防護柵であって、
   基礎に対して埋め込まれることによって自立して荷重を保持する複数の自立支持式支柱と、
   前記複数の自立支持式支柱の間に配された、ワイヤロープで吊られることによって荷重を保持するワイヤロープ支持式支柱と、
   幅方向に張られる複数の索体と、
   を備えることを特徴とする防護柵。
2. 前記複数の自立支持式支柱の上端付近において固定される梁部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の防護柵。
3. 前記ワイヤロープ支持式支柱が前記梁部材に対して固定されていないことを特徴とする請求項２に記載の防護柵。
4. 前記ワイヤロープ支持式支柱を吊る前記ワイヤロープが、山側にのみ設けられ、前記索体が前記ワイヤロープ支持式支柱に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の防護柵。
5. 前記ワイヤロープ支持式支柱を吊る前記ワイヤロープが、山側にのみ設けられ、前記ワイヤロープ支持式支柱が、前記索体に対して谷側に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の防護柵。
6. 請求項１から５の何れかに記載の防護柵の施工方法であって、
   前記自立支持式支柱を前記基礎に建て込むステップと、
   前記ワイヤロープ支持式支柱の下端部を地面に固定し、前記ワイヤロープ支持式支柱の上端部付近に前記ワイヤロープの一端を取り付け、他端を山側のアンカーに取り付けるステップと、
   前記複数の索体を、両端の前記自立支持式支柱間に張るステップと、
   を有することを特徴とする防護柵の施工方法。

Images