JP2021075906A - Stone fall absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、岩石などの落下のエネルギーを吸収する落石吸収装置に関するものである。 The present invention relates to a rockfall absorbing device that absorbs the energy of falling rocks and the like.
斜面からの落石のエネルギーを吸収してその後の被害を防ぐために各種の装置が開発されている。
例えば特許文献1に示すような技術が公知である。
これは本件と同一の出願人によるものであるが、従来の落石吸収装置では、落石の衝突時にネットの下縁と地面との距離が大きく離れて、後続する落石がその間隔を通過してしまう、という問題に着目してなされたものである。(特許文献1[0003]<ハ><ニ>の記載)
そのような問題を解決するためになされた特許文献1記載の発明は、貫通したガイド孔を開口したガイド支柱cとネットdと、一端を地上に固定したスライドワイヤaで構成してある。
そして支柱cの上端と下端付近のガイド孔に挿通させた一対のスライドワイヤaの一端を制動装置bに固定し、他端をネットdの上縁と下縁に固定したものである。(図7)
このように構成すると、落石の衝撃でネットdが谷側に後退した場合、上側のスライドワイヤaが引き出されるが、同様に引き出された下側のスライドワイヤaがゆるみ、そのためにネットdの衝突した落石は下側へ誘導される。(同[0015])
同時にネットdの下縁と地表面との間隔が大きく開くことがない、という効果を期待できるものである。(同[0016][0017])
Various devices have been developed to absorb the energy of falling rocks from the slope and prevent subsequent damage.
For example, a technique as shown in Patent Document 1 is known.
This is due to the same applicant as in this case, but in the conventional rockfall absorber, the distance between the lower edge of the net and the ground is greatly separated at the time of a rockfall collision, and subsequent rockfalls pass through that distance. It was made by paying attention to the problem of. (Description of Patent Document 1 [0003] <c><d>)
The invention described in Patent Document 1 made to solve such a problem is composed of a guide column c and a net d having a through-through guide hole, and a slide wire a having one end fixed to the ground.
Then, one end of the pair of slide wires a inserted through the guide holes near the upper end and the lower end of the support column c is fixed to the braking device b, and the other end is fixed to the upper edge and the lower edge of the net d. (Fig. 7)
With this configuration, when the net d recedes to the valley side due to the impact of falling rocks, the upper slide wire a is pulled out, but the lower slide wire a also pulled out loosens, and therefore the net d collides. The falling rocks are guided downward. (Same as [0015])
At the same time, the effect that the distance between the lower edge of the net d and the ground surface does not widen can be expected. (Same as [0016] [0017])
前記した特許文献1記載の発明から18年ほど経過し、多数の工事実績、実物試験を繰り返した。その結果、次のような問題があることが見いだされた。
<イ>ネットの下縁と地表面との間隔の発生を抑制できるが、それとは別にネットの上縁が下がってしまう、という問題もあることが分かった。
<ロ>設計時に想定した落石の跳躍高さをカバーするはずのネットの上縁が下がると、支柱が倒れるタイプ(特許文献1の図8)ほどではないにしろ、後続する落石がネットの上縁を飛び越してしまう可能性もあるということになる。
About 18 years have passed since the invention described in Patent Document 1 described above, and a large number of construction results and actual tests have been repeated. As a result, it was found that there are the following problems.
<B> It was found that the occurrence of a gap between the lower edge of the net and the ground surface can be suppressed, but there is also the problem that the upper edge of the net is lowered.
<B> If the upper edge of the net, which should cover the jumping height of the rockfall assumed at the time of design, is lowered, the pillars will fall down (Fig. 8 of Patent Document 1), but the subsequent rockfall will be on the net. It means that there is a possibility of jumping over the edge.
上記のような目的を達成するために、本発明の落石吸収装置は、
落石の衝撃を吸収するために斜面に敷設するネットと、
斜面に設立した支柱とで構成し、
支柱には横断方向に、かつ複数箇所に貫通したガイド孔を開口し
各ガイド孔にはスライドワイヤを挿通し、
少なくともいずれか2本のスライドワイヤを1対として共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定し、
ガイド孔を挿通させた各スライドワイヤの他端を、ネット支持水平ワイヤの対応する位置に連結して構成したことを特徴としたものである。
In order to achieve the above object, the rockfall absorbing device of the present invention
A net laid on the slope to absorb the impact of falling rocks,
Consists of pillars established on the slope,
Guide holes are opened in the columns in the transverse direction and penetrated at multiple points, and slide wires are inserted into each guide hole.
At least any two slide wires are indirectly fixed to a common braking device as a pair.
Other slide wires are indirectly fixed to independent braking devices for each wire.
The other end of each slide wire through which the guide hole is inserted is connected to the corresponding position of the net support horizontal wire.
本発明によれば以下の効果のうち少なくともいずれか一つを得ることができる。
<イ>前記したように発注者は跳躍高さの上限とともに、落石エネルギーも上限を想定して落石吸収装置を設計する。そして落石エネルギー=落石質量×衝突速度の二乗×0.5であり、跳躍高さも落石エネルギーも正規分布するとすれば、中央付近かつ中規模エネルギーの頻度が大きくなるという前提がある。
<ロ>落石がネットの中央付近に衝突すると、ネットの中央付近が大きく変形し、その位置に近い位置のスライドワイヤが大きく谷側にスライドする。しかし衝突位置から離れたスライドワイヤはネットの変形量が少ないことからそのスライド量は小さい。
<ハ>そのように上下のワイヤのスライド量が小さいことから、ネットの上縁の下がり量は少なくなる。その結果、後続する落石がネットの上縁を飛び越してしまう可能性を抑制することができる。
<ニ>落石の衝撃でまず中央付近のスライドワイヤが大きく谷側にスライドし、その影響で他のスライドワイヤが徐々に谷側にスライドし、最後に最上段、最下段のスライドワイヤがスライドする、というようにスライドワイヤのスライドには時間差が生じる。そのために衝撃のエネルギーを徐々に吸収するという効果を期待することができる。
<ホ>さらに制動装置の限界に対する効果が期待できる。制動装置は地面に固定しているから制動に伴う反力はアンカーの力以下でなければならず、アンカー力はアンカー長と比例し、アンカー体もアンカー力に応じた強度を必要とする。
しかし地質によってアンカーの長さ当たりのアンカー力(付着力)が大きく取れない場合もあり、費用対効果を考えるとアンカー力には限界がある。
<ヘ>たとえば特許文献1記載の発明において許容エネルギーを増やそうとすると、制動力を大きくし、スライドワイヤを太くし、スライド長を長くし、というような対策が理論上考えられる。しかし上記のようにアンカー力に限界がある以上、この方法では最大エネルギー吸収量を増加させることが困難であった。
この点、本発明ではアンカー個数は増加するが、しかし1基のアンカー力に大きな値を期待する必要がなく、最大エネルギー吸収量を増やすことができるという効果を期待できる。
According to the present invention, at least one of the following effects can be obtained.
<B> As described above, the ordering party designs the rockfall absorption device assuming the upper limit of the jump height and the upper limit of the rockfall energy. And if rockfall energy = rockfall mass x collision velocity squared x 0.5, and if the jump height and rockfall energy are normally distributed, it is assumed that the frequency of medium-scale energy near the center will increase.
<B> When a rockfall collides with the center of the net, the center of the net is greatly deformed, and the slide wire at a position close to that position slides largely toward the valley side. However, the slide wire away from the collision position has a small amount of deformation because the amount of deformation of the net is small.
<C> Since the amount of sliding of the upper and lower wires is small, the amount of lowering of the upper edge of the net is small. As a result, it is possible to suppress the possibility that subsequent rockfalls will jump over the upper edge of the net.
<D> Due to the impact of falling rocks, the slide wire near the center slides largely to the valley side, and as a result, the other slide wires gradually slide to the valley side, and finally the top and bottom slide wires slide. , And so on, there is a time lag in the slide of the slide wire. Therefore, the effect of gradually absorbing the impact energy can be expected.
<E> Furthermore, the effect on the limit of the braking device can be expected. Since the braking device is fixed to the ground, the reaction force associated with braking must be less than or equal to the force of the anchor, the anchor force is proportional to the anchor length, and the anchor body also requires strength corresponding to the anchor force.
However, depending on the geology, the anchor force (adhesive force) per length of the anchor may not be large, and the anchor force is limited in consideration of cost effectiveness.
<F> For example, in the invention described in Patent Document 1, when trying to increase the allowable energy, it is theoretically possible to take measures such as increasing the braking force, increasing the thickness of the slide wire, and increasing the slide length. However, since the anchor force is limited as described above, it is difficult to increase the maximum energy absorption amount by this method.
In this respect, although the number of anchors is increased in the present invention, it is not necessary to expect a large value for the anchor force of one unit, and the effect that the maximum energy absorption amount can be expected can be expected.
以下図面を参照しながら本発明の落石吸収装置と吸収方法の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the rockfall absorbing device and the absorbing method of the present invention will be described with reference to the drawings.
<イ>ネット。
落石の落下のエネルギーを吸収するために、面状の有孔体であるネット1を使用する。
このネット1の水平方向の幅は、扱いやすさから支柱2間の幅を1枚のネット1で構成し、左右への延長はネット1端をシャックルやワイヤロープで連結して行う。
ネット1としては、一般には金網が知られている。
その他、図5に示すような、多数の環状部材12を相互にからめてネット1を形成することもできる。その場合には多数の環状部材12は相互に密着することなく、一定の間隔を介してからまっているから、落石を吸収する機能が高い。
ネット1の孔にはその上端、下端、および中間の位置に、水平方向にネット支持水平ワイヤ11を通してある。この場合の水平方向とは、ネット1を展張した状態における水平方向である。
<B> Net.
Net 1, which is a planar perforated body, is used to absorb the energy of falling rocks.
The width of the net 1 in the horizontal direction is such that the width between the columns 2 is composed of one net 1 for ease of handling, and the extension to the left and right is performed by connecting the ends of the net 1 with a shackle or a wire rope.
A wire mesh is generally known as the net 1.
In addition, as shown in FIG. 5, a large number of
The net supporting
<ロ>支柱。
支柱2は、角パイプ、円形パイプなどのような長尺材を斜面に固定して設立して構成する。
ただし本発明の装置に使用する支柱2は、その上側と下側付近、およびそれよりも中央寄りでかつ上側寄りに、中心軸の横断方向、すなわち山側から谷側方向へ向けて貫通したガイド孔21を開口する。
<B> Support.
The support column 2 is constructed by fixing a long material such as a square pipe or a circular pipe to a slope.
However, the support column 2 used in the apparatus of the present invention has a guide hole penetrating in the transverse direction of the central axis, that is, from the mountain side to the valley side in the vicinity of the upper side and the lower side thereof, and closer to the center and the upper side thereof. 21 is opened.
<ハ>ガイド孔とスライドワイヤ。
ガイド孔21は支柱の中央よりも上側に複数、下側に単数を開設する。
そして各ガイド孔21にはスライドワイヤ3を挿通する。
スライドワイヤ3は、ネット1に落石のエネルギーが作用した場合に、そのエネルギーによって谷側へスライドする機能するワイヤである。
<C> Guide hole and slide wire.
A plurality of
Then, the
The
<ニ>制動装置。(図5)
スライドワイヤ3の一端は、上下の一対ごとに、地上に固定した制動装置5に間接的に取り付ける。
制動装置5は例えば、2枚のバネ鋼板51の間と基盤52とを、両者を貫通するボルト53で接合し、鋼板51と基盤52との間に制動用ワイヤ54を挟んでおく。
そして2本の制動用ワイヤ54のネット1側の端は、一か所にまとめてアイスプライス加工55をしておく。一方、一対ごとのスライドワイヤ3の制動装置5側の端部を前記制動装置5のアイスプライス55に挿通し、折り返して緊張した状態でワイヤクリップで固定する。
このような構造なので、一対のスライドワイヤ3のうち上下で勝ち負けができた場合でも制動装置5側の制動ワイヤ54はスライドしてしまい、たとえば上側のスライドワイヤ3の張力が大きくて摺動する場合、下側スライドワイヤ3がたるむという現象が発生する。
<D> Braking device. (Fig. 5)
One end of the
In the
Then, the ends of the two
With such a structure, the
<ホ>スライドワイヤの固定。
上側のスライドワイヤ3群のうち、最上段のスライドワイヤa1と、下側のスライドワイヤb1を1対として共通の制動装置に間接的に固定する。
上側の他のスライドワイヤa2、a3・・・は、ワイヤごとに独立した制動装置5に間接的に固定する。
制動装置5は上記したような構造だから、上下一対のスライドワイヤa1,b1のうち上下で勝ち負けができた場合でも制動装置5に設けた制動ワイヤ54はスライドしてしまい、上端のライドワイヤa1の張力が大きくて摺動する場合、下端のスライドワイヤb1がたるむという現象が発生する。
<E> Fixing the slide wire.
Of the three groups of upper slide wires, the uppermost slide wire a1 and the lower slide wire b1 are indirectly fixed to a common braking device as a pair.
The other slide wires a2, a3 ... On the upper side are indirectly fixed to the
Since the
<ヘ>下側にも複数のガイド孔を開設する場合。
本発明の明細書では説明の簡単のために、ガイド孔21は中央より上側に複数、下側に単数を開設した例を説明する。
しかし下側に複数のガイド孔21を開設することも可能である。
その場合には、支柱2の上からn段目のスライドワイヤ3と、下からn段目のスライドワイヤ3を1対として共通の制動装置に間接的に固定する構造は同じである。
その構成では、複数対のスライドワイヤ3を、それぞれ1対ごとに共通の制動装置5に間接的に固定し、他のスライドワイヤ3は独立した制動装置5に間接的に固定することになる。
<F> When opening multiple guide holes on the lower side as well.
In the specification of the present invention, for the sake of simplicity, an example in which a plurality of guide holes 21 are provided above the center and a
However, it is also possible to open a plurality of guide holes 21 on the lower side.
In that case, the structure in which the
In that configuration, a plurality of pairs of
<ト>ネットの展張。
ネット1は、ネット1の多数の孔にネット支持水平ワイヤ11があらかじめ通してある。
この水平ワイヤ11日に、その位置に対応する位置のスライドワイヤ3の他端、すなわち制動装置5に固定していない他端を取り付けることによってネット1全体を展張する。
その際に例えば図1に描いたように、1スパンのネット支持水平ワイヤ11の端をアイスプライス加工し、支柱2の前に集めた両側のアイスプライスと、それに直角に交わる方向のスライドワイヤ3端部に加工したアイスプライスとをシャックルで連結して吊るすような構成を採用することができる。
なおアイスプライス加工とは、ワイヤロープの端に輪(アイ)を作り、荷掛け用ロープや台付け用ロープを作るための技法である。
<To> Net expansion.
In the net 1, the net support
On the 11th day of the horizontal wire, the entire net 1 is stretched by attaching the other end of the
At that time, for example, as shown in FIG. 1, the ends of the one-span net-supporting
Ice-price processing is a technique for making a loop (eye) at the end of a wire rope to make a loading rope or a pedestal rope.
<チ>スライドワイヤのスライドの説明。
落石が発生するとネット1に衝突するが、前記したようにネット1の上縁の高さは発注者が落石の跳躍高さの限界を想定してその高さまで阻止できるよう設計してある。そのために通常の落石は最上部ではなく、それよりも中央寄りに衝突するケースが多い。
そのために落石がネット1の中央寄りに衝突すると、まず受撃位置に近い位置のスライドワイヤ3が制動装置5の制動力を超えて大きく斜面の谷側にスライドする。
その際に、ネット1を通して図2の上下の一対のスライドワイヤa1、b1もスライドするが、そのスライド量は小さい。そのために、ネット1の上縁が下へ下がる下降幅は小さく、同様に下縁が上に上がる上昇幅も小さい。
その結果、後続する落石がネット1の上縁を飛び越してしまうことや、ネット1の下縁から飛び出してしまう可能性を大きく抑制することができる。
<C> Explanation of slides for slide wires.
When a rockfall occurs, it collides with the net 1, but as described above, the height of the upper edge of the net 1 is designed so that the orderer can prevent the height of the rockfall by assuming the limit of the jumping height of the rockfall. For this reason, ordinary rockfalls often collide with the center rather than the top.
Therefore, when the falling rock collides with the center of the net 1, the
At that time, the pair of upper and lower slide wires a1 and b1 in FIG. 2 also slide through the net 1, but the slide amount is small. Therefore, the lowering width of the upper edge of the net 1 is small, and the rising width of the lower edge is also small.
As a result, it is possible to greatly suppress the possibility that the subsequent rockfall jumps over the upper edge of the net 1 and jumps out from the lower edge of the net 1.
<リ>エネルギーを吸収するメカニズム。
落石がネット1の中央付近に衝突すると、まず中央に近いスライドワイヤ3が大きく谷側にスライドし、続いてその影響で上端、下端のスライドワイヤa1,b1が徐々に谷側にスライドする、というようにスライドワイヤ3のスライドには時間差が生じる。そのために衝撃のエネルギーを徐々に吸収するという効果を生じる。
<Re> A mechanism that absorbs energy.
When a rockfall collides with the center of the net 1, the
<ヌ>上下のスライドワイヤのスライド差。
落下のエネルギーによって、支柱2の最上端のスライドワイヤa1がスライドすると、同じ制動装置5で拘束した下端のスライドワイヤb1も同じ量だけスライドする。
しかし落石の衝撃でネット1の上側が下側よりも大きく谷側に膨らんでいる場合には、上側のスライドワイヤa1に比較して下側のスライドワイヤb1は落石の影響が少なく、その結果下側のスライドワイヤb1は緊張せずに多少、弛んだ状態となる。
そのために、ネット1の下方に緩みが生じて、衝突した落石をネット1に沿って下方へ誘導することができる。
<N> Slide difference between the upper and lower slide wires.
When the slide wire a1 at the uppermost end of the support column 2 slides due to the energy of the fall, the slide wire b1 at the lower end restrained by the
However, when the upper side of the net 1 bulges to the valley side more than the lower side due to the impact of falling rocks, the lower slide wire b1 is less affected by the falling rocks than the upper slide wire a1, and as a result, the lower side The slide wire b1 on the side is not tense and is in a slightly loosened state.
Therefore, a slack is generated below the net 1, and the colliding rock fall can be guided downward along the net 1.
<ル>他の実施例1。(図3)
この実施例では、支柱2の上側、下側に複数のガイド孔21を開設する。
そして各ガイド孔21にスライドワイヤ3を挿通する。
そして少なくとも上下で隣接する1対のスライドワイヤa1、a2を、共通の制動装置に取り付ける。
その他のワイヤ3はワイヤ3ごとに独立した制動装置5に取り付ける。
このような構造の落石吸収装置は砂防ダムに代わって、流れを横断する方向にネット1を展張する場合に採用することができる。
なぜならそのような急峻な地形では、制動装置5を整然と設置することが困難であるため、位置の離れた上端と下端のスライドワイヤ3を1対として組み合わせて配置することが不可能な場合が多いからである。
しかもすべてのワイヤ3ごとにそれぞれを独立した制動装置5に取り付ける構成と比較すると、制動装置5の数、すなわち制動装置5を固定するアンカーの数を減らすことができる。
さらに、隣接する支柱2が同じ制動装置への固定や、スライドワイヤ3のまとめ方をする必要も発生しない。
<Le> Another Example 1. (Fig. 3)
In this embodiment, a plurality of guide holes 21 are provided on the upper side and the lower side of the support column 2.
Then, the
Then, at least a pair of slide wires a1 and a2 that are adjacent to each other at the top and bottom are attached to a common braking device.
The
The rockfall absorbing device having such a structure can be adopted when the net 1 is extended in the direction crossing the flow instead of the sabo dam.
Because it is difficult to install the
Moreover, the number of
Further, it is not necessary to fix the adjacent columns 2 to the same braking device or to organize the
<ヲ>他の実施例2(図4)
この実施例では、支柱2の上側、下側に複数のガイド孔21を開設する。
そして各ガイド孔21にスライドワイヤ3を挿通する。
そしてすべてのスライドワイヤ3を、ワイヤごとに独立した制動装置5に取り付ける。
このような構造の落石吸収装置も、上記の実施例1の場合と同様に、砂防ダムに代わって、流れを横断する方向にネット1を展張する場合に採用することができる。
なぜならそのような急峻な地形では、制動装置5を整然と設置することが困難であるため、上下1対のスライドワイヤ3を1対として組み合わせて配置することが不可能な場合が多いからである。
<Wo> Another Example 2 (Fig. 4)
In this embodiment, a plurality of guide holes 21 are provided on the upper side and the lower side of the support column 2.
Then, the
Then, all the
Similar to the case of the first embodiment, the rockfall absorbing device having such a structure can also be adopted when the net 1 is extended in the direction crossing the flow instead of the sabo dam.
This is because it is difficult to install the
1:ネット
2:支柱
3:スライドワイヤ
5:制動装置
1: Net 2: Strut 3: Slide wire 5: Braking device
Claims (3)
斜面に設立した支柱とで構成し、
支柱には横断方向に、かつ複数箇所に貫通したガイド孔を開口し
各ガイド孔にはスライドワイヤを挿通し、
少なくともいずれか2本のスライドワイヤを1対として共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定し、
ガイド孔を挿通させた各スライドワイヤの他端を、ネット支持水平ワイヤの対応する位置に連結して構成した落石吸収装置。 A net laid on the slope to absorb the impact of falling rocks,
Consists of pillars established on the slope,
Guide holes are opened in the columns in the transverse direction and penetrated at multiple points, and slide wires are inserted into each guide hole.
At least any two slide wires are indirectly fixed to a common braking device as a pair.
Other slide wires are indirectly fixed to independent braking devices for each wire.
A rock fall absorber configured by connecting the other end of each slide wire through which a guide hole is inserted to the corresponding position of the net support horizontal wire.
ガイド孔は支柱の中央より上側に複数、下側に単数を開設して構成し、
最上段のスライドワイヤと、
最下段のスライドワイヤを1対として共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定して構成した、
落石吸収装置。 In the rockfall absorbing device according to claim 1,
Multiple guide holes are opened above the center of the column and a single guide hole is provided below.
The top slide wire and
The bottom slide wire is indirectly fixed to a common braking device as a pair,
The other slide wires were configured by indirectly fixing each wire to an independent braking device.
Rockfall absorber.
少なくとも上下で隣接する1対のスライドワイヤを共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定して構成した、
落石吸収装置。 In the rockfall absorbing device according to claim 1,
At least a pair of adjacent slide wires on the top and bottom are indirectly fixed to a common braking device.
The other slide wires were configured by indirectly fixing each wire to an independent braking device.
Rockfall absorber.
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