JP3216357U - 防護柵用支柱の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な補強構造により斜面傾斜方向の曲げ力だけでなく、斜面傾斜方向と直交する方向へ向けた曲げ力に対しても高い曲げ強度を発揮できる、防護柵用支柱の補強構造を提供する。【解決手段】筒状の支柱本体１５に内部補強材３０が内挿されると共に、充填された固結材により支柱本体と内部補強材とが一体化した防護柵用支柱であり、内部補強材が支柱本体の中心部に位置する補強芯材３１と、斜面傾斜方向Ｙへ向けた支柱の曲げ力に対して抵抗する傾斜方向補強板３２と、直交方向Ｘへ向けた支柱の曲げ力に対して抵抗する直交方向補強板３３とを具備する。【選択図】図２

Description

本考案は落石、雪崩、崩落土砂等の災害を防止する防護柵用支柱の補強構造に関する。

支柱下部を地中深くまで建て込んで立設した防護柵は広く知られている(特許文献１)。
この防護柵は受撃時に支柱本体に大きな曲げモーメントが発生することから、鋼管内に補強材と共にモルタルを充填したモルタル充填鋼管製の支柱を使用している。
モルタル充填鋼管製の支柱の曲げ強度を高める手段として、支柱本体の中心部に鋼製の内部補強材を埋設することが知られている。
従来の内部補強材はＨ形鋼製の芯材からなり、一対のフランジ面をそれぞれ山側と谷側に向けることで、斜面傾斜方向に対する支柱の曲げ強度を高めている。
斜面傾斜方向に対する支柱の曲げ強度をさらに高める手段として、芯材の一対のフランジ面に山側補強板と谷側補強板を固着して補強することも知られている(特許文献２)。

特開２００２−１１５２１３号公報(図１) 特開２０１４−２２７６９３号公報(図５，９)

従来の防護柵用支柱にはつぎのような問題点を有する。
＜１＞従来の防護柵用支柱は斜面傾斜方向に向けた曲げ力に対する耐力構造となっているが、斜面傾斜方向と直交方向の曲げ力に対して特に補強構造がなされておらず強度的な弱点となっている。
＜２＞支柱に対して斜面傾斜方向の曲げ力と直交方向の曲げ力は同時に作用する。
そのため、支柱が斜面傾斜方向（谷側）へ向けた強度を発揮する前に、隣り合う支柱が互いに接近する方向（斜面傾斜方向と直交する方向）へ向けて変形してしまい、斜面傾斜方向へ向けた支柱本来の曲げ強度を十分に発揮することができない。

本考案は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易な補強構造により斜面傾斜方向の曲げ力だけでなく、斜面傾斜方向と直交する方向へ向けた曲げ力に対しても高い曲げ強度を発揮できる、防護柵用支柱の補強構造を提供することにある。

本考案は、筒状の支柱本体と、支柱本体に内挿される内部補強材と、支柱本体に充填され、支柱本体と内部補強材とを一体化する固結材とを具備した防護柵用支柱である。
本考案は内部補強材に改良を加えて支柱１０の曲げ強度を高めたものであり、前記内部補強材が斜面傾斜方向へ向けた支柱の曲げ力に対して抵抗する傾斜方向補強板と、斜面傾斜方向と直交する方向へ向けた支柱の曲げ力に対して抵抗する直交方向補強板とを少なくとも具備する。
本考案の他の形態において、前記内部補強材が支柱本体の中心部に位置する中空の角パイプ製またはＨ形鋼製の補強芯材と、前記補強芯の長手方向に沿って配置され、補強芯の複数の側面のうち、斜面傾斜方向の側面に相対向して位置させた一対の傾斜方向補強板と、前記補強芯の長手方向に沿って配置され、補強芯の複数の側面のうち、前記斜面傾斜方向と直交する直交方向の側面に相対向して位置させた一対の直交方向補強板とを具備する。
本考案の他の形態において、前記内部補強材の傾斜方向補強板および直交方向補強板が、単数の板体または複数の板材を積層した重合体である。
本考案の他の形態において、前記内部補強材が支柱本体の応力集中範囲に亘って配設されている。

本考案は内部補強材に傾斜方向補強板と直交方向補強板とを具備させるだけの簡単な補強構造により、斜面の傾斜方向だけでなく、直交方向へ向けた支柱の曲げ強度を高めることができる。
したがって、支柱に対して斜面の傾斜方向に向けた曲げ力と、直交方向へ向けた曲げ力がそれぞれ同時に作用しても、支柱が有する本来の曲げ強度を十分に発揮することができる。

一部を省略した実施例に係る防護柵の斜視図 支柱を構成する支柱本体と内部補強材の斜視図 支柱の説明図で、（Ａ）は斜面の傾斜方向に沿った面で破断した支柱の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂで破断した断面図、（Ｃ）は補強芯材がＨ形鋼製である支柱の横断面図 支柱の説明図で、（Ａ）は斜面の直交方向に沿った面で破断した支柱の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂで破断した断面図

図面を参照しながら本考案について詳細に説明する。

＜１＞防護柵の概要
図１を参照して説明すると、本考案が前提とする防護柵は、間隔を隔てて立設した複数の支柱１０と、これらの支柱１０間に横架した防護ネット２０とを具備していて、落石、雪崩、崩壊土砂等の崩落物の捕捉が可能である。
なお、本考案の説明に際し、斜面の傾斜する方向（縦方向）を傾斜方向Ｙとし、斜面の傾斜方向Ｙに対して直交する方向（横方向）を直交方向Ｘと定義する。

＜２＞防護ネット
防護ネット２０は各種崩落物を捕捉可能な公知のネット状物を含む。
本例では、防護ネット２０が隣り合う支柱１０間に水平に向けて多段的に横架した金属製、または繊維製の複数の横ロープ２１と、複数の横ロープ２１に付設した金属製、繊維製、または樹脂製のネット２２とにより構成する場合について説明する。
各横ロープ２１と支柱１０の交差部は支柱１０に設けた保持手段１１により保持されている。
保持手段１１としては、横ロープ２１を摺動可能に保持する緩衝金具、横ロープ２１を摺動不能に保持する連結金具、または横ロープ２１を挿通可能なＵ字形フック等の挿通金具の何れかひとつ、またはこれら複数の組み合せを含む。

＜３＞支柱
図２〜４を参照して説明すると、支柱１０は筒状の支柱本体１５と、支柱本体１５に内挿された内部補強材３０と、支柱本体１５の全域に充填されたモルタル等の固結材１６とを具備する。
支柱１０の立設手段に制限は特になく、例えば地盤に穿孔した建込み孔に根入れして立設する形態や、基礎コンクリートに埋設して立設する形態等を含む。

＜３．１＞支柱本体
支柱本体１５は本例で例示した一本ものの連続した管体に限定されず、複数の分割管を同一線上で突き合せ、その突合せ部をボルト連結する分割管式構造体や、異径の寸法関係にある複数の管体の一部を重合させ、これら複数の管体を固結材で一体化する多重管式構造体を含む。

＜３．２＞内部補強材
内部補強材３０は、支柱１０の最も大きな曲げモーメントが働く応力集中範囲を連続的に補強する鋼製の管内補強材であり、本考案は支柱１０の曲げ強度が高まるように内部補強材３０に改良を加えたものである。

図２〜４に例示した内部補強材３０について説明する。
本例の内部補強材３０は補強芯材３１と、補強芯材３１の相対向する一対の短辺側の側面に溶接等により一体に付設された帯状を呈する一対の傾斜方向補強板３２，３２と、補強芯材３１の相対向する一対の長辺側の側面と平行に配置され、一対の傾斜方向補強板３２，３２の間に溶接等により一体に付設された帯状を対する一対の直交方向補強板３３，３３とを具備する。
内部補強材３０を構成する補強芯材３１、傾斜方向補強板３２、直交方向補強板３３の各資材の全長は、支柱１０の応力集中範囲に対応可能な寸法になっている。

＜３．２．１＞補強芯
補強芯材３１は内部補強材３０の骨格をなす鋼製補強材である。
本例では補強芯材３１が両端を開放した中空の角パイプで構成する形態について示すが、図３（Ｃ）に示すように補強芯材３１は一対のフランジ３１ａ，３１ａを有するＨ形鋼でもよい。

＜３．２．２＞傾斜方向補強板
傾斜方向補強板３２は傾斜方向Ｙへ向けた補強芯材３１の補強材である。
本例では傾斜方向補強板３２が２枚の板材を積層した重合体について示すが、１枚の板体でもよい。

＜３．２．３＞直交方向補強板
直交方向補強板３３は直交方向Ｘへ向けた補強芯材３１の補強材である。
本例では直交方向補強板３３が１枚の板体で構成する形態について示すが、補強板３２は２枚の板材を積層した重合体でもよい。

＜３．３＞固結材
固結材１６は支柱本体１５と内部補強材３０とを一体化するためのセメント系の固結材であり、例えばセメントミルクやモルタル等の公知のものを使用できる。

＜４＞支柱を立設する際の内部補強材の向きについて
図３を参照して支柱１０を立設する際の内部補強材３０の向きについて説明する。
補強芯材３１が断面長方形を呈する角パイプである場合には、補強芯材３１の短辺側を傾斜方向Ｙへ向けて位置させると共に、補強芯材３１の長辺側を直交方向Ｘへ向けて位置させる（図３（Ｂ）参照）。
補強芯材３１がＨ形鋼である場合には、一対のフランジ３１ａ，３１ａを傾斜方向Ｙへ向けて位置させると共に、ウェブ３１ｂ側を直交方向Ｘへ向けて位置させる（図３（Ｃ）参照）。

＜５＞支柱の立設方法
支柱１０を立設するには、防護柵の設置現場で製作しながら立設する方法と、現場以外の場所で予め製作した支柱１０を現場へ搬入して立設する２つの方法がある。

＜５．１＞現場製作の場合
現地地盤に直接、またはコンクリート基礎に支柱本体１５の下部を建て込んで立設した後、支柱本体１５の上方から内部補強材３０を吊り込んで内挿し、最後に支柱本体１５の上部開口から固結材１６を充填することで、現場で製作しながら支柱１０を立設することができる。
支柱１０を現場製作する場合、各補強板３２，３３の向きが既述した位置関係となるように確認して内部補強材３０を支柱本体１５に内挿する。

＜５．２＞事前製作の場合
支柱本体１５に内部補強材３０を内挿し、その後に支柱本体１５に固結材１６を充填することで、製造環境の整った工場等で支柱１０を予め製作しておき、現場へ搬入した支柱１０を現地地盤に直接、またはコンクリート基礎に立設することができる。
支柱１０を事前に製作する場合、支柱１０の内部に埋設された各補強板３２，３３の位置関係を外部から把握することが困難な場合は、支柱本体１５にマーキング等を施して、各補強板３２，３３の位置が外部から視認できるようにおくとよい。

＜６＞支柱の曲げ強度について
図１において、落石等の崩落物が防護ネット２０に衝突すると防護ネット２０が谷側へ向けて撓み変形する。防護ネット２０が撓み変形をすることで、斜面の傾斜方向Ｙに向けた曲げ力と、直交方向Ｘへ向けた曲げ力が支柱１０に作用する。

図３，４を参照しながら受撃時における内部補強材３０の補強作用について説明する。
図３において、支柱１０に対して斜面の傾斜方向Ｙに向けた曲げ力が作用した場合には、内部補強材３０の構成資材のうち、補強芯材３１と一対の傾斜方向補強板３２，３２とが協働して斜面の傾斜方向Ｙに向けた曲げ力に抵抗する。
図４において、支柱１０に対して直交方向Ｘへ向けた曲げ力が作用した場合には、内部補強材３０の構成資材のうち、補強芯材３１と一対の直交方向補強板３３，３３とが協働して直交方向Ｘへ向けた曲げ力に抵抗する。
このように本考案では、斜面の傾斜方向Ｙだけでなく、直交方向Ｘへ向けても補強されているので、二方向Ｘ，Ｙに対する支柱１０の曲げ強度が高くなる。
そのため、支柱１０に対して斜面の傾斜方向Ｙに向けた曲げ力と、直交方向Ｘへ向けた曲げ力がそれぞれ同時に作用しても、支柱１０が本来有する曲げ強度を十分に発揮することができる。

１０・・・・・支柱
１１・・・・・横ロープの保持手段
１５・・・・・支柱本体
１６・・・・・固結材
２０・・・・・防護ネット
２１・・・・・横ロープ
２２・・・・・ネット
３０・・・・・内部補強材
３１・・・・・補強芯材
３２，３２・・・傾斜方向補強板
３３，３３・・・直交方向補強板

Claims (5)

1. 筒状の支柱本体と、支柱本体に内挿される内部補強材と、支柱本体に充填され、支柱本体と内部補強材とを一体化する固結材とを具備した防護柵用支柱であって、
   前記内部補強材が斜面傾斜方向へ向けた支柱の曲げ力に対して抵抗する傾斜方向補強板と、
   斜面傾斜方向と直交する方向へ向けた支柱の曲げ力に対して抵抗する直交方向補強板とを少なくとも具備することを特徴とする、
   防護柵用支柱の補強構造。
2. 前記内部補強材が支柱本体の中心部に位置する補強芯材と、前記補強芯材の長手方向に沿って配置され、補強芯材の複数の側面のうち、斜面傾斜方向の側面に相対向して位置させた一対の傾斜方向補強板と、前記補強芯材の長手方向に沿って配置され、補強芯材の複数の側面のうち、前記斜面傾斜方向と直交する直交方向の側面に相対向して位置させた一対の直交方向補強板とを具備することを特徴とする、請求項１記載の防護柵用支柱の補強構造。
3. 前記内部補強材の傾斜方向補強板および直交方向補強板が、単数の板体または複数の板材を積層した重合体であることを特徴とする、請求項１または２に記載の防護柵用支柱の補強構造。
4. 前記内部補強材が支柱本体の応力集中範囲に亘って配設されていることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の防護柵用支柱の補強構造。
5. 前記補強芯材が中空の角パイプまたはＨ形鋼であることを特徴とする、請求項２乃至４の何れか一項に記載の防護柵用支柱の補強構造。

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