JP2023123086A - 防護柵用支柱の立設構造 - Google Patents
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Abstract
Description
<1>支柱の建て込み予定の地山が平らとはかぎらず起伏がある場合が多い。
そのため、隣り合う支柱の頭部位置と頭部間隔を設計通りにするために、立設した支柱の傾倒を現場で調整する必要がある。
支柱下部に一体に設けた着床板は支柱の傾倒に追従して変位するため、着床板が傾倒すると着床板の一部に集中荷重が作用するだけでなく、地山が柔らかいと地山が沈下して設計通りに支柱を立設できない。
<2>地山にモルタルを打設してベース状の調整ベッドを構築し、この調整ベッドの上面に支柱の下部に設けた着床板を載置することが知られている。
調整ベッドの上面に支柱を建て込んだ場合は、支柱下部の着床板が支柱の傾倒に追従して着床板の一部に集中荷重が作用するといった問題点だけでなく、調整ベッドの上面と変位した着床板の間に隙間が生じて支柱の姿勢が不安定となる。
<3>以上の理由から従来の着地式の支柱は、支柱の下部を中心とした支柱の傾倒調整の可動域が狭く、支柱の建て込み工の作業性に悪影響を与えている。
<4>支柱の傾倒の可動域が小さいことを補うため、支柱の建て込み予定の地山や調整ベッドの上面を高精度に仕上げようとしているが、その調整には限界がある。
本発明の他の形態において、前記支柱の下部に一体に設けた基板と地山の間に緩衝パッドを介装した。
本発明の他の形態において、前記支柱の下部に基板を一体に設け、前記基板と地山の間にベースプレートを配置し、前記地山とベースプレートの間、または前記基板とベースプレートの間、または前記基板とベースプレートの間および前記地山とベースプレートの間に緩衝パッドを介装した。
本発明の他の形態において、前記地山にモルタル製の調整ベッドを構築し、前記支柱の下部に一体に設けた基板と前記調整ベッドの上面の間に緩衝パッドを介装した。
本発明の他の形態において、前記地山にモルタル製の調整ベッドを構築し、前記調整ベッドにベースプレートを載置し、前記支柱の下部に一体に設けた基板と前記ベースプレートの間、または前記調整ベッドとベースプレートの間、または前記基板とベースプレートの間および前記調整ベッドとベースプレートの間に緩衝パッドを介装した。
本発明の他の形態において、前記支柱の底面に下向きのピンを設け、前記ピンを中心に支柱が傾倒可能である。
本発明の他の形態において、前記防護ネットが三角ネットを正立させた複数の正立三角ネットと、三角ネットの上下を逆転させた複数の倒立三角ネットとを交互に連設してなる。
本発明の他の形態において、前記複数の据付用ロープが、各支柱の下部と斜面山側アンカーとの間に配設した山側下部ロープと、各支柱の下部と斜面谷側アンカーとの間に配設した谷側下部ロープと、隣り合う支柱の下部間に下部横ロープとを含む。
<1>着地式の支柱の下方に弾性変形が可能な緩衝パッドを配置するだけの簡易な構造により、支柱の傾倒を自在に調整することができる。
そのため、緩衝パッドを使用した経済的で簡易な調整手段により、支柱の建て込み作業において、支柱の傾倒調整を簡単に行えるので、従来と比べて大幅に施工性を改善することができる。
<2>緩衝パッドは、支柱の傾倒角度の調整機能だけでなく、防護柵の受撃時における緩衝機能を併有するので、防護柵の衝撃吸収性能が向上する。
<3>緩衝パッドの支持面をラフに形成しても、緩衝パッドが支持面の成形誤差を吸収するので、支柱を精度よく建て込むことができる。
<4>除荷後においては、緩衝パッドの弾性復元力により、支柱を変形前の元の位置に復元できる。
<5>支柱の既存の支持構造体を変更せずに、緩衝パッドを設置することができる。
<1>本発明が前提とする防護柵
図1~3を参照して本発明が前提とする防護柵10について説明する。
本発明に係る防護柵10は落石と雪崩予防の兼用の防護柵であり、間隔を隔てて斜面に立設した複数の支柱20と、支柱20の山側斜面側に配置し、複数の三角ネット33の集合体からなる防護ネット30と、支柱20の位置決めと倒立を支える複数の据付用ロープとを具備する。
支柱20を間に挟んで斜面の上下にそれぞれ複数の斜面山側アンカー50と斜面谷側アンカー51を設けると共に、端末の支柱20の外方に側方アンカー52を設ける。
支柱20は地中等に根入れしない着地式の支柱であり、H鋼やコンクリートを充填した鋼管、PC鋼材を内挿しコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管等の剛性部材である。
図3,4を参照して説明すると、支柱20はその底面に一体に付設した基板21と、基板21の下面中央に下向きに向けて突設した位置決め用のピン22とを具備する。
支柱20は基板21を着地させて立設する。
図1,2を参照して、複数の据付用ロープとアンカー50~52を使用した支柱20の下部の位置決め手段について説明する。
各支柱20の下部と斜面山側アンカー50との間に配設した山側下部ロープ40と、各支柱20の下部と斜面谷側アンカー51との間に配設した谷側下部ロープ41と、隣り合う支柱20の下部間に下部横ロープと42により、支柱20の下部を定位置に位置決めする。
これら複数のロープ40~42により据付用ロープを構成する。
端末の支柱20と側方アンカー52との間も下部横ロープ42により位置決めする。
図1,2を参照して支柱20の上部の位置決め手段について説明する。
各支柱20の上部と斜面山側アンカー50との間に配設した防護ネット30と、各支柱20の上部と斜面谷側アンカー51の間に配設した複数の谷側控えロープ43とにより、支柱20の下部を定位置に位置決めする。
端末の支柱20はその上部と側方アンカー52の間に配設した側方控えロープ44が端末の支柱20の左右方向へ向けた傾倒を阻止する。
防護ネット30はその上辺側を支柱20の上部で支持し、防護ネット30の下辺側を斜面山側アンカー50に固定することで、防護ネット30を斜面山側に傾けて取り付ける。
防護ネット30は帯状の阻止面を有するネット状物であり、本例では複数の三角ネット33を組み合わせて構成する。
防護ネット30は必要に応じて三角ネット33の片面に重合可能な金網(図示省略)を追加配置する。
三角ネット33は三角形を呈する枠ロープ31と、枠ロープ31の内方に一体に編成した内接ネット32とを有し、その素材はワイヤロープ、PC鋼線、PC鋼より線、炭素繊維等のロープ材からなる。
複数の三角ネット33を連続して繋ぎ合わせることで形成される防護ネット30の阻止面が、可撓性と連続性を有することで、落石用防護柵としてだけでなく、雪崩予防柵としても機能する。
枠ロープ31は三角ネット33の周縁部に位置する無端構造のロープ材で、正三角形または二等辺三角形を呈する。
各三角ネット33は枠ロープ31を介して支柱20の上部と斜面山側アンカー50に取り付け可能である。
内接ネット32は枠ロープ31の内方に位置させた網状物である。
本例では内接ネット32の網目が菱形の形態について示しているが、網目形状はその他に三角形やリング形等でもよい。
三角ネット33は、従来と同様に三角形の底辺を下位に位置させる正立三角形の形態と、三角形の底辺を上位に位置させる逆三角形の形態を交互に配置し、三角ネット33の隣り合う側辺間をロープ材等で連結して帯状の防護ネット30を組み立てる。
緩衝パッド60は弾性変形が可能な均一厚の板体であり、その中心に貫通孔61を有する。
緩衝パッド60は、支柱20の建て込み作業時における支柱20の傾倒角度の調整機能と、防護柵の受撃時における緩衝機能を併有する。
支柱20の傾倒角度の調整機能とは、支柱20の下部を中心とした全方向へ向けた傾倒の調整範囲(可動域)を拡張して、支柱20の傾倒の自由度を高める機能を意味する。
緩衝パッド60の設置位置は、支柱20の基板21の下方に設置する。
本例では、ベースプレート75と支柱20の基板21の間に緩衝パッド60を介装する形態について説明するが、ベースプレート75を省略して地山Gと基板21の間に緩衝パッド60を介装してもよい。
緩衝パッド60は支柱20の重量を支持しつつ、弾性変形が可能な弾発力を有する。
緩衝パッド60は弾性力と粘弾性を併有する弾性材を使用できる。
緩衝パッド60の素材としては、例えばゴム、または荷重が加わると硬くなり、除荷すると基に戻る感圧硬化ゴム等のエラストマー系弾性材を使用できる。
緩衝パッド60の外形は特に制約がなく、例えば矩形等の多角形や円形を呈する。
緩衝パッド60の大きさは、支柱20の基板21から食み出ないように、基板21の大きさと同じか僅かに小さい寸法を有する。
緩衝パッド60の厚さは、適宜選択が可能であるが、基板21の板厚以上の厚さを有する。
緩衝パッド60は支柱20の総重量を支持可能な弾発力を有する。
この弾発力とは、支柱20の総重量が作用したときに、緩衝パッド60の圧縮変形を許容しつつ、緩衝パッド60の全体が完全に圧潰しない弾性力を意味する。
ベースプレート75は支柱20の基板21より支圧面積が大きい板体であり、その板面の中央に貫通孔76を有する。
ベースプレート75は支柱20に作用する載荷重を分散して、不陸調整用の調整ベッド70または地山Gに伝えるために機能する。
つぎに防護柵の施工方法について説明する。
斜面の所定位置に削孔したアンカー孔内にアンカー体を挿入し、グラウト材を注入して、図1に示した斜面山側アンカー50、斜面谷側アンカー51、側方アンカー52を構築する。
<1>調整ベッドの構築(図5(A))
支柱20の立設位置にモルタルを打設して調整ベッド70を構築する。
この際、調整ベッド70の中央に位置決め孔71を形成する。
なお、調整ベッド70は必須ではなく、地山Gが平らな場合は調整ベッド70を省略する場合もある。
つぎに調整ベッド70の上面または地山Gにベースプレート75を設置する。
支柱20の建て込み前において、ベースプレート75の上面に板状の緩衝パッド60を設置する。
つぎに支柱20の頭部に三角ネット33の一部を連結した後、支柱20を地山Gに建て込む。
この際、緩衝パッド60およびベースプレート75の貫通孔61,76と調整ベッド70の位置決め孔71を位置合わせし、これらの孔61,76,71に跨って支柱20の底面から突出するピン22を挿し込むことで支柱20の下部を位置決めする。
ベースプレート75は緩衝パッド60と基板21を介して支柱20を支持し、調整ベッド70はベースプレート75を介して支柱20の重量を支持する。
本例では、ベースプレート75の上面が緩衝パッド60の支持面となる。
基板21とベースプレート75の間に緩衝パッド60が介在するため、基板21とベースプレート75の間は直接接面していない。
支柱20の重量により緩衝パッド60は多少圧縮変形するものの、基板21とベースプレート75の間は離間状態を保ったままである。
基板21とベースプレート75の間に位置する緩衝パッド60は、その上面全面が基板21と接面し、緩衝パッド60の下面全面がベースプレート75と接面する。
支柱20の重量は緩衝パッド60およびベースプレート75を経て調整ベッド70で支持している。
現場の地山Gの起伏等の影響を受けることから、全ての支柱20の傾倒方向と傾倒角度を同一に揃えて建て込むことは極めて困難である。
これに対して本発明では、緩衝パッド60が支柱20の傾倒に応じて任意の厚さに圧縮変形することで、基板21とベースプレート75の間が非平行な関係となる。
例えば、支柱20を斜面山側または斜面谷側に向けて傾倒したり、斜面の左右横方向に向けて傾倒したりすることが可能となって、支柱20の傾倒の自由度を高めることができる。
基板21の一部がベースプレート75に当接するまで、支柱20の傾倒を調整することができる。
<1>防護ネットの下辺の取付け工(図1)
防護ネット30を構成する三角ネット33の下部を斜面山側アンカー50に取り付け、隣り合う三角ネット33の間を別途のロープで連結する。
各アンカー50~52と支柱20の頭部間、および各アンカー50~52と支柱20の下部間に各種ロープ40~44を設置する。
必要に応じて、防護ネット30の片面に図外の金網を取付けて防護柵10の施工を完了する。
つぎに緩衝パッド60の各種作用について説明する。
図7(A)は受撃前における支柱20の下部を示している。
受撃前において、緩衝パッド60は基板21とベースプレート75とを離間したまま、支柱20に作用する載荷重を支持している。
図7(B)は受撃時における支柱20の下部を示している。
防護柵が受撃すると、支柱20が斜面谷側へ向けて傾倒する。
支柱20が斜面谷側へ向けて傾倒することで、緩衝パッド60の斜面谷側の厚さが漸減するように圧縮変形する。
緩衝パッド60の圧縮変形に伴い、緩衝パッド60の粘弾性により支柱20に作用する衝撃力の一部が吸収されると共に、緩衝パッド60の変形時間に比例して緩衝時間が伸びるので、防護柵の緩衝性能が向上する。
すなわち、受撃時において、緩衝パッド60は緩衝機能を発揮するので、緩衝パッド60と支持地盤の緩衝機能により衝撃力を効率よく減衰できる。
落石による衝撃荷重や積雪による積雪荷重が作用して、支柱20の角度が変化する際に緩衝パッド60が圧縮変形することは既述したとおりである。
落石の撤去や融雪により防護柵に作用していた荷重が取り除かれると、緩衝パッド60の弾性復元力により支柱20が変形前の位置に復元する。
すなわち、除荷後において、緩衝パッド60は支柱20を変形前の位置に復元する機能を発揮する。
以降に他の実施例について説明するが、その説明に際し、前記した実施例と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
先の実施例では、緩衝パッド60を支柱20の下部の基板21とベースプート75の間に介装した形態について説明したが、緩衝パッド60の介装位置はこの形態に限定されるものではなく、以下に例示する位置に介装することも可能である。
図8(A)の配置形態にあっては、緩衝パッド60が既述した実施例1と同様の作用効果を発揮することの他に、つぎの効果を奏する。
緩衝パッド60が地山Gの変形に応じて追従して下面全面を地山Gに接面できて、荷重を均等(等圧)に伝達できるだけでなく、緩衝パッド60が地山Gの洗掘抑制効果を発揮する。
図8(B)の配置形態にあっては、前記した図8(A)の配置形態の効果に加え、緩衝パッド60a,60bの配置枚数が増えるので、支柱20の傾倒調整の自由度がさらに高くなると共に、受撃時における緩衝パッド60a,60bの緩衝性能も高くなる。
<1>緩衝パッドの他の配置例
図9(A)は、ベースプート75と調整ベッド70の間に緩衝パッド60を介装した形態を示し、図9(B)は、基板21とベースプート75の間と、ベースプート75と調整ベッド70との間の二箇所に緩衝パッド60a,60bを介装した形態を示している。
図9(A)の配置形態または基板21とベースプート75の間に緩衝パッド60を介装した形態にあっては、緩衝パッド60が既述した実施例1と同様の作用効果を発揮する。
図9(B)の配置形態にあっては、衝パッド60a,60bの配置枚数が増えるので、支柱20の傾倒調整の自由度がさらに高くなると共に、受撃時における緩衝パッド60a,60bの緩衝性能も高くなる。
20・・・・支柱
21・・・・支柱の下部の基板
22・・・・ピン
23・・・・下部ブラケット
24・・・・上部ブラケット
30・・・・防護ネット
31・・・・枠ロープ
32・・・・内接ネット
33・・・・三角ネット
40・・・・山側下部ロープ
41・・・・谷側下部ロープ
42・・・・下部横ロープ
43・・・・谷側控えロープ
44・・・・側方控えロープ
50・・・・斜面山側アンカー
51・・・・斜面谷側アンカー
52・・・・側方アンカー
60・・・・緩衝パッド
61・・・・緩衝パッドの貫通孔
70・・・・調整ベッド
71・・・・ベースの位置決め孔
72・・・・ベースの上面
Claims (8)
- 所定の間隔を隔てて立設した着地式の支柱と、前記支柱上部に懸架して山側斜面との間に掛け渡した防護ネットとを有し、支柱下部を中心に斜面山側アンカーと斜面谷側アンカーとの間および隣り合う支柱の下部間に複数の据付用ロープを配索して支柱の下部を位置決めした防護柵用支柱の立設構造であって、
前記支柱の下部に基板を一体に設け、
前記基板の下方に弾性変形が可能な緩衝パッドを配置し、
前記支柱の建て込み時に前記緩衝パッドが弾性変形して支柱を傾倒可能に立設したことを特徴とする、
防護柵用支柱の立設構造。 - 前記支柱の下部に一体に設けた基板と地山の間に緩衝パッドを介装したことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
- 前記支柱の下部に基板を一体に設け、前記基板と地山の間にベースプレートを配置し、前記地山とベースプレートの間、または前記基板とベースプレートの間、または前記基板とベースプレートの間および前記地山とベースプレートの間に緩衝パッドを介装したことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
- 前記地山にモルタル製の調整ベッドを構築し、前記支柱の下部に一体に設けた基板と前記調整ベッドの上面の間に緩衝パッドを介装したことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
- 前記地山にモルタル製の調整ベッドを構築し、前記調整ベッドにベースプレートを載置し、前記支柱の下部に一体に設けた基板と前記ベースプレートの間、または前記調整ベッドとベースプレートの間、または前記基板とベースプレートの間および前記調整ベッドとベースプレートの間に緩衝パッドを介装したことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
- 前記支柱の底面に下向きのピンを設け、前記ピンを中心に支柱が傾倒可能であることを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
- 前記防護ネットが三角ネットを正立させた複数の正立三角ネットと、三角ネットの上下を逆転させた複数の倒立三角ネットとを交互に連設してなることを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
- 前記複数の据付用ロープが、各支柱の下部と斜面山側アンカーとの間に配設した山側下部ロープと、各支柱の下部と斜面谷側アンカーとの間に配設した谷側下部ロープと、隣り合う支柱の下部間に下部横ロープとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の立設構造。
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