JP3973583B2 - Accidental equipment fall prevention methods on highways, bridges, high-speed railways, etc. - Google Patents

Accidental equipment fall prevention methods on highways, bridges, high-speed railways, etc. Download PDF

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JP3973583B2 JP2003075118A JP2003075118A JP3973583B2 JP 3973583 B2 JP3973583 B2 JP 3973583B2 JP 2003075118 A JP2003075118 A JP 2003075118A JP 2003075118 A JP2003075118 A JP 2003075118A JP 3973583 B2 JP3973583 B2 JP 3973583B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は高速道路、橋梁、高速鉄道等における付帯設備の落下防止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高速道路や橋梁、高速鉄道等においては、付帯設備として遮音壁、標識,照明灯などが設備されており、このような設備は車両の衝突、地震、破壊疲労に対処するために落下防止索で落下を防止するのを通例としている。
【0003】
前記落下防止索は、通常、ワイヤロープが用いられ、一端部を落下防止対象物に連結し、他端部を固定構造物にアンカーリングし、荷重がかかった時にエネルギーを吸収させるようにしている。
その場合、従来では、安全率を2以上に設計し、図1のようにロープの弾性域内(丸1の数字で示している)で落下エネルギーを吸収するようにしていた。そして、エネルギー吸収を1本のロープで許容しない場合には、複数本に増して張設していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにロープ弾性域内でエネルギーを吸収する方式では、エネルギー吸収効率の点から、ロープ径が大きくなり、かつ発生張力も増加する。
その結果、施工性が悪くなり、ロープ端部の発生張力の増加に対応すべく定着部としてのアンカーの強度を大きく、大型化しなければならなかった。このため、施工費用が増し、道路や橋梁などの本体に悪影響が生じていた。
【0005】
本発明は前記問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、ロープのエネルギー吸収性能を最大限利用でき、ロープ径を小さくできるとともに発生張力を小さくできる高速道路や橋梁、高速鉄道等における遮音壁、標識,照明灯などの付帯設備の落下防止方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、常態において張力が発生しないように柱状、パネル状等をなした落下防止対象の付帯設備に一端が固定され、他端が落下防止対象物を支える構造物に固定されたワイヤロープを備えた落下防止装置において、前記ワイヤロープが、所定の長さの相対的に短いワイヤロープと、このワイヤロープの長さに伸び量を加えた以上の長さをもつ相対的に長いロープからなり、落下防止対象の付帯設備の落下時に、短いロープが伸びて降伏点に達しさらに伸びが持続するように塑性変形して破断するまでの塑性域内で落下エネルギーを吸収させ、その後長いロープで短いロープが吸収した残りの落下エネルギーと2次落下エネルギーを吸収させることを特徴としている。
【0007】
【作用】
従来の高速道路、橋梁、高速鉄道等における付帯設備の落下防止装置はロープによるエネルギー吸収を弾性域内で捉えていたが、本発明はその発想を転換し、塑性領域をエネルギー吸収範囲としたもので、そのため長さに長短のある複数本のロープを使用し、相対的に短いロープが塑性域に達し破断するまでエネルギーを吸収させた後、この相対的に短いロープが吸収し得なかった残りのエネルギーを相対的に長いロープで吸収させるようにしている。
このようにロープの塑性域をエネルギー吸収に利用することからエネルギー吸収量は弾性域の3〜4倍となり、したがって、使用するロープ径を細くすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図2と図3は本発明を高速道路や橋梁、高速鉄道等における付帯設備の落下防止手段に適用した第1実施例を示しており、1は道路、2は対象設備、この例では標識柱であり、支柱2aの上部に標識本体2bを固定している。前記支柱2aは下端部が道路の路面から立ち上がる側壁(高欄)10に固定金具20により固定されている。
【0009】
3は前記標識の側壁10からの落下を防止する落下防止索であり、複数本(図では2本)のワイヤロープ3a、3bが用いられているが、ワイヤロープ3a、3bは同じ長さではなく、片方のワイヤロープ3bは、他方のワイヤロープ3bの長さL1よりも相対的に大きな長さL2を有している。ワイヤロープ3bの長さL2は、少なくとも、ワイヤロープ3aの長さL1にワイヤロープ3aの破断までの伸び量を加算した長さが必要であり、それに適度な長さを加えてもよい。
【0010】
前記ワイヤロープ3a、3bは、それぞれ一端が支柱2aの中間部に取り付けた支持金具4に連結され、他端が側壁10に固定した左右の固定金具5,5に連結されている。固定金具5,5は支柱ないし支持金具4から等距離に位置しているので、相対的に短いワイヤロープ3aは略弓状に張られるが、相対的に長いワイヤロープ3bはUターン状に垂れるがごとき余長をもっている。
【0011】
図4は本発明の第2実施例を示しており、この実施例では、相対的に長いワイヤロープ3bは短いワイヤロープ3aの外周を取り巻くようにコイル状に導かれている。
この態様は、固定金具が片側でたり、また外観上もあたかも1本の索を呈するので、体裁がよくなる。また長いロープの余長部分の揺れやそれによる騒音、他物との衝突による損傷も防止できる。
【0012】
図示するものはあくまでも数例であり、これに限定されるものではない。
1)ワイヤロープ3a、3bの構成は任意である。ロープ太さは通常同一とするが、相違していてもよい。
2)ワイヤロープ3a、3bの数は、外観上では1本の状態を呈していてもよいが、実質的には少なくとも2本は必要である。しかし、吸収すべきエネルギーの大きさなどに応じて増加してもよい。すなわち、2本目のロープ張力が所定の安全率(通常2倍以上)を満足しない場合には、2本目のロープを破断域まで利用し、2本目のロープの長さ+伸び以上の長さを持った3本目のロープを併設するのである。以下4本以上の場合も同じである。
3)本発明は、標識や照明灯の落下防止だけでなく、遮音壁の落下防止にも適用される。
【0013】
【実施例の作用】
本発明の作用を、第1実施例を例にとって説明すると、正常な状態では、標識は図2,3の状態にあり、支柱2aは固定金具20で高強度構造物である側壁10にしっかりと固設されているので、ワイヤロープ3a、3bには張力が発生していない。
いま、道路を走行中の車両が標識の支柱2aに激突したり、地震が発生して、支柱2aが固定金具ごとあるいは固定金具20から離脱して転倒・落下しようとした場合、相対的に短いワイヤロープ3aの両端に張力が発生する。この時、長いワイヤロープ3bは余長を有するためまだ張力が発生しない。
【0014】
前記ワイヤロープにより落下エネルギー吸収がなされる過程のロープの荷重・伸び曲線を描くと図5のごとくであり、弾性域内は比例直線的に伸びが増加し,降伏点を過ぎるとカーブは寝てくる。従来では、直線部の途中までの部分をエネルギー吸収範囲として捉えていたが、本発明は、長いワイヤロープ3bが短いワイヤロープ3aの伸び以上の長さを有しているので、短いワイヤロープ3aが1次吸収作用を発揮し、伸びて降伏点に達しさらに伸びが持続するように塑性変形して破断するまでの塑性域(丸2の数字で示す)内で落下エネルギーを吸収する。短いロープ3aは補助ロープとして機能し、長いロープ3bは最終的に落下を防止するメインロープとして機能するということができる。
【0015】
長いワイヤロープ3bは設置状態で短いワイヤロープ3aの伸び以上の長さを有しているため、前記短いワイヤロープ3aの破断まで伸びた直後あるいは破断直前から張力が発生し、短いワイヤロープ3aが吸収した残りのエネルギーを自らの破断までのあいだ吸収する。すなわち、対象物(ここでは標識)の残落下エネルギーと2次落下エネルギーを吸収するのである。言い換えると、落下エネルギー=弾性域内でのエネルギー吸収+塑性域内でのエネルギー吸収の関係とするのであり、図5における丸付き数字1,2及び3によって、エネルギーを吸収するのである。図6は落下パターンを示している。
したがって、各ロープの可能吸収エネルギーを最大限利用することができ、従来と同等の荷重吸収エネルギーを得る場合には、細い径のロープで足りることになる。
【0016】
詳述すると、本発明は、最後のロープ(n+1)は弾性域で落下重量を支持できることが必須条件であり、次式を満足するロープ長さとエネルギー吸収を実現するものである。
式(1) W・S<Es1+Es2+...+Esn+Es(n+1)
式(2) Esn=1/2・σ・P・△Ln+α・P・LRn・γ
式(3) △Ln=(1+ε0)・LRn・σ・P/(E・A)
式(4) Es(n+1)=1/2・P/△L(n+1)/SF
式(5) △L(n+1)=(1+ε0)・LR(n+1)・P/SF/(E・A)
【0017】
ここで、Wは落下重量(N)、Sは落下高さ(mm)で、s1は1本目のロープでの落下高さ、s2は2本目のロープでの落下高さ、snは最終の1本前のロープでの落下高さ、s(n+1)は最終ロープでの落下高さ、Eはロープの弾性係数(N/mm)、σは弾性限での係数であり、通常、0.3≦α≦1.0である。Pはロープ規格破断荷重(N)、αは塑性域での効率つまりロープ破断までの塑性変形安全率であり、通常、0.3≦α≦1.0である。△Lはロープの弾性伸び(mm)、LRはロープ長(mm)、γは塑性域でのロープの伸び率(%)、ε0はロープの初期歪(%)、SFはロープの安全率、Aはロープの断面積である。
【0018】
いま、対象物を標識あるいは照明柱(以下標識柱という)とし、これの落下を長短の2本のロープを使用して落下エネルギーを吸収したとする。すなわち短(補助)ロープを破断させて落下エネルギーを吸収させ、その後、長(メイン)ロープで柱の残落下エネルギーを吸収させるとする。
【0019】
標識柱の落下エネルギーとロープの吸収エネルギー(塑性域を含む)が等価であるとすると、標識柱の落下エネルギーは、Es1=W・S1,Es2=W・s2、ΣEs=Es1+Es2となる。
短ロープの吸収エネルギーは塑性域なので、次式で求められる。
Er1=1/2・σ・P・△L1+α・P・LR1・r
△L1=(1+ε)・LR1・σ・P/(E・A)
長ロープの吸収エネルギーは、弾性域内なので、次式で求められる。
Er2=1/2・P・△L2/SF
△L2=(1+ε)・LR2・P/SF/(E・A)、
LR1は短ロープのロープ長(mm)、LR2は長ロープのロープ長(mm)である。
【0020】
いま、落下重量Wを2300N、落下高さs1(一次落下距離)を2985mm、落下高さs2(二次落下距離)を626mmとし、落下防止索として、構成が6×19、ロープ径:16mm、規格破断荷重:117000N、有効断面積:89mm 短ロープとしてロープ長(LR1)が2500mmのもの、長ロープとしてロープ長(LR2)が3000mmのものを使用し、塑性域でのロープの伸び率rを1.5%、弾性限での係数σを0.7とし、塑性域での効率αを0.9とし、ロープの初期歪εを0.5%、安全率SFを2とすると、標識柱の落下エネルギーは、Es1=W・S1=686.6kN・cmとなり、Es2=W・S2=144kN・cmとなり、ΣEs=Es1+Es2=830.5kN・cmとなる。
【0021】
落下防止索の吸収エネルギーは、短ロープにおいて、△L1=68mmであり、Er1=673.3kN・cmとなる。長ロープにおいて、△L2=58.3mmとなり、Er2=170.5kN・cmとなる。したがって、総合吸収エネルギーΣErは843.9kN・cmとなる。これは、標識柱の落下エネルギーΣEsの830.5kN・cmよりも大きいので、安全に落下防止を図ることができることがわかる。
【0022】
これに対して、汎用の方式では、ロープの吸収エネルギーは、対象物(この例では標識柱)の落下エネルギーとロープの吸収エネルギー(塑性域を含む)が等価であるとすると、下記の基本式(1)(2)が成り立つ。
式(1)W・S=1/2・P・△L・SF
式(2)(1+ε)・LR・P/(E・A)
【0023】
図7のように、落下防止索として前記本発明と同じ仕様で、長さがそれぞれ2500mmの2本のワイヤロープ3a、3aを用いた場合(比較例)、吸収エネルギーは次のごとくである。図8はこの比較例の場合の落下パターンを示している。
【0024】
標識柱の落下エネルギーW・Sは686.6kN・cmとなり、落下防止索の吸収エネルギーErは、△L=97.1mmであるから、284kN・cmとなる。
これは標識柱の落下エネルギーW・S:686.6kN・cmよりも著しく低いため、不適格であり、太さを増して強度を高めなければ対応できない。
【0025】
【発明の効果】
以上説明した本発明の請求項1によるときには、常態において張力が発生しないように柱状、パネル状等をなした落下防止対象付帯設備に一端が固定され、他端が落下防止対象物を支える構造物に固定されたワイヤロープを備えた落下防止装置であって、前記ワイヤロープが、所定の長さの相対的に短いワイヤロープと、このワイヤロープの長さに伸び量を加えた以上の長さをもつ相対的に長いロープからなり、付帯設備の落下時に、短いロープが伸びて降伏点に達しさらに伸びが持続するように塑性変形して破断するまでの塑性域内で落下エネルギーを吸収させ、その後長いロープで短いロープが吸収した残りの落下エネルギーと2次落下エネルギーを吸収させるので、ロープのエネルギー吸収性能を最大限利用でき、ロープ径を小さくできるとともに発生張力を小さくでき、したがって、高速道路や橋梁、高速鉄道等における付帯設備としての遮音壁、標識,照明灯などに対する落下防止効果が高く、しかも施工が容易で安価に実施できるというすぐれた効果が得られる。
【0026】
請求項2によれば、外観上1本のロープのような形態を呈するので体裁がよく、余長部分の揺れやそれによる騒音、他物との衝突による損傷を防止できるというすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のロープによるエネルギー吸収メカニズムを示す荷重―伸び曲線図である。
【図2】 本発明を適用した落下防止設備の一例を示す正面図である。
【図3】 (a)は本発明を適用した落下防止設備の側面図、(b)は使用するワイヤロープの側面図である。
【図4】 落下防止設備の他例を示す正面図である。
【図5】 本発明のエネルギー吸収原理を示す荷重―伸び曲線図である。
【図6】 本発明の落下パターンを示す説明図である。
【図7】(a)は比較例の落下防止設備の正面図、(b)は側面図である。
【図8】 比較例の落下パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
2 対象設備
3a 短ロープ
3b 長ロープ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fall prevention method for incidental facilities on highways, bridges, high-speed railways and the like.
[0002]
[Prior art]
In highways, bridges, high-speed railways, etc., sound insulation walls, signs, lighting lights, etc. are installed as ancillary equipment, and such equipment falls with a fall prevention cord to deal with vehicle collision, earthquake, and fracture fatigue. It is customary to prevent this.
[0003]
The fall prevention cord is usually a wire rope, one end is connected to a fall prevention object, the other end is anchored to a fixed structure, and energy is absorbed when a load is applied. .
In that case, conventionally, the safety factor is designed to be 2 or more, and the fall energy is absorbed within the elastic region of the rope (shown by the number of the circle 1) as shown in FIG. And when energy absorption was not permitted with one rope, it was stretched more than a plurality of ropes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this method of absorbing energy within the rope elastic region, the rope diameter increases and the generated tension increases from the viewpoint of energy absorption efficiency.
As a result, the workability deteriorated, and the anchor strength as the fixing portion had to be increased and increased in size in order to cope with the increase in the generated tension at the rope end. For this reason, construction costs increased, and the main bodies such as roads and bridges were adversely affected.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to make maximum use of the energy absorption performance of the rope, to reduce the rope diameter and to reduce the generated tension, and to expressways and bridges, The object is to provide a fall prevention method for incidental facilities such as sound insulation walls, signs, and illumination lights in high-speed railways.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a structure in which one end is fixed to a fall prevention target incidental equipment having a columnar shape, a panel shape or the like so that no tension is generated in the normal state and the other end is a structure that supports the fall prevention target object. In the fall prevention device having a fixed wire rope, the wire rope is a relatively short wire rope having a predetermined length and a relative length having a length more than the length of the wire rope plus an extension amount. It consists of long ropes, and when the incidental equipment subject to fall prevention falls, the fall rope absorbs the fall energy within the plastic area until it reaches the yield point and plastically deforms and breaks so that the elongation continues. After that, the long rope absorbs the remaining fall energy and secondary fall energy absorbed by the short rope.
[0007]
[Action]
Conventional fall prevention devices for incidental facilities on highways, bridges, high-speed railways, etc. have captured energy absorption by ropes within the elastic region, but the present invention has changed its concept and made the plastic region an energy absorption range. Therefore, after using a plurality of ropes with long and short lengths to absorb the energy until the relatively short rope reaches the plastic zone and breaks, the remaining rope that this relatively short rope could not absorb Energy is absorbed by a relatively long rope.
Since the plastic region of the rope is used for energy absorption in this way, the energy absorption amount is 3 to 4 times that of the elastic region, and therefore the diameter of the rope to be used can be reduced.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
2 and 3 show a first embodiment in which the present invention is applied to a fall prevention means for ancillary equipment on highways, bridges, high-speed railways, etc., where 1 is a road, 2 is a target equipment, and in this example is a sign post The sign body 2b is fixed to the upper part of the support 2a. The column 2a is fixed to a side wall (hand rail) 10 whose lower end rises from the road surface by a fixing bracket 20.
[0009]
Reference numeral 3 denotes a fall-preventing rope for preventing the sign from falling from the side wall 10, and a plurality of (two in the figure) wire ropes 3a and 3b are used. However, the wire ropes 3a and 3b have the same length. Instead, one wire rope 3b has a length L2 that is relatively larger than the length L1 of the other wire rope 3b. The length L2 of the wire rope 3b needs to be at least the length L1 of the wire rope 3a plus the amount of elongation until the wire rope 3a breaks, and an appropriate length may be added thereto.
[0010]
One end of each of the wire ropes 3a and 3b is connected to a support metal fitting 4 attached to an intermediate portion of the column 2a, and the other end is connected to left and right fixing metal fittings 5 and 5 fixed to a side wall 10. Since the fixing brackets 5 and 5 are located at an equal distance from the support column or the support bracket 4, the relatively short wire rope 3a is stretched in a substantially arcuate shape, while the relatively long wire rope 3b is suspended in a U-turn shape. Has extra length.
[0011]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a relatively long wire rope 3b is guided in a coil shape so as to surround the outer periphery of the short wire rope 3a.
In this aspect, the appearance of the fixing metal fitting is improved because the fixing bracket is provided on one side and the appearance is as if one cord is present. It can also prevent the extra length of the long rope from shaking, the resulting noise, and damage from collision with other objects.
[0012]
What is shown is only a few examples and is not limited thereto.
1) The configuration of the wire ropes 3a and 3b is arbitrary. The rope thickness is usually the same, but may be different.
2) Although the number of the wire ropes 3a and 3b may be one in appearance, at least two are required substantially. However, it may be increased according to the magnitude of energy to be absorbed. In other words, if the tension of the second rope does not satisfy the predetermined safety factor (usually more than twice), use the second rope up to the breaking zone and set the length of the second rope plus the length equal to or greater than the elongation. A third rope with it will be added. The same applies to the case of four or more.
3) The present invention is applied not only to prevent the signs and illumination lamps from falling, but also to prevent the sound insulation walls from falling.
[0013]
[Effect of the embodiment]
The operation of the present invention will be described by taking the first embodiment as an example. Under normal conditions, the sign is in the state shown in FIGS. Since it is fixed, no tension is generated in the wire ropes 3a and 3b.
If a vehicle traveling on the road crashes into the sign post 2a or an earthquake occurs, the post 2a is separated from the fixing bracket or from the fixing bracket 20 and tries to fall or fall relatively short. Tension is generated at both ends of the wire rope 3a. At this time, since the long wire rope 3b has a surplus length, no tension is generated yet.
[0014]
When drawing the load / elongation curve of the rope in the process of absorbing the fall energy by the wire rope, it is as shown in FIG. 5, and the elongation increases linearly in the elastic region, and the curve goes to sleep after the yield point. . Conventionally, the portion up to the middle of the straight line portion is regarded as the energy absorption range. However, in the present invention, since the long wire rope 3b has a length longer than the elongation of the short wire rope 3a, the short wire rope 3a. Exerts a primary absorption action, and absorbs the falling energy within a plastic region (indicated by the number of the circle 2) until it reaches the yield point and plastically deforms and breaks so that the elongation continues. It can be said that the short rope 3a functions as an auxiliary rope, and the long rope 3b finally functions as a main rope for preventing the fall.
[0015]
Since the long wire rope 3b has a length longer than the elongation of the short wire rope 3a in the installed state, a tension is generated immediately after the short wire rope 3a is extended to the break or immediately before the break, and the short wire rope 3a is The remaining energy absorbed is absorbed until it breaks. That is, it absorbs the residual fall energy and secondary fall energy of the object (here, the sign). In other words, falling energy = energy absorption in the elastic region + energy absorption in the plastic region, and energy is absorbed by the circled numbers 1, 2 and 3 in FIG. FIG. 6 shows a fall pattern.
Therefore, the possible absorbed energy of each rope can be utilized to the maximum, and when a load absorbed energy equivalent to the conventional one is obtained, a rope having a small diameter is sufficient.
[0016]
More specifically, in the present invention, it is an essential condition that the last rope (n + 1) can support the fall weight in the elastic region, and the rope length and energy absorption satisfying the following formula are realized.
Formula (1) W * S <Es1 + Es2 +. . . + Esn + Es (n + 1)
Formula (2) Esn = 1/2 · σ · P · ΔLn + α · P · LRn · γ
Formula (3) ΔLn = (1 + ε0) · LRn · σ · P / (E · A)
Formula (4) Es (n + 1) = 1/2 · P / ΔL (n + 1) / SF
Expression (5) ΔL (n + 1) = (1 + ε0) · LR (n + 1) · P / SF / (E · A)
[0017]
Here, W is the fall weight (N), S is the fall height (mm), s1 is the fall height of the first rope, s2 is the fall height of the second rope, and sn is the final 1 The fall height of the previous rope, s (n + 1) is the fall height of the final rope, E is the elastic modulus (N / mm 2 ) of the rope, and σ is the coefficient at the elastic limit. 3 ≦ α ≦ 1.0. P is the rope standard breaking load (N), α is the efficiency in the plastic region, that is, the plastic deformation safety factor up to the rope breaking, and is usually 0.3 ≦ α ≦ 1.0. ΔL is the elastic elongation of the rope (mm), LR is the rope length (mm), γ is the elongation percentage of the rope in the plastic region (%), ε0 is the initial strain of the rope (%), SF is the safety factor of the rope, A is the cross-sectional area of the rope.
[0018]
Now, let us assume that the object is a sign or an illumination pillar (hereinafter referred to as a sign pillar), and the fall energy is absorbed by using two long and short ropes. That is, it is assumed that the short (auxiliary) rope is broken to absorb the fall energy, and then the remaining fall energy of the column is absorbed by the long (main) rope.
[0019]
Assuming that the falling energy of the marker column and the absorption energy of the rope (including the plastic region) are equivalent, the falling energy of the marker column is Es1 = W · S1, Es2 = W · s2, and ΣEs = Es1 + Es2.
Since the absorption energy of the short rope is a plastic region, it can be calculated by the following equation.
Er1 = 1/2 · σ · P · ΔL1 + α · P · LR1 · r
ΔL1 = (1 + ε 0 ) · LR1 · σ · P / (E · A)
Since the absorption energy of the long rope is within the elastic range, it can be obtained by the following equation.
Er2 = 1/2 · P · ΔL2 / SF
ΔL2 = (1 + ε 0 ) · LR2 · P / SF / (E · A),
LR1 is the rope length (mm) of the short rope, and LR2 is the rope length (mm) of the long rope.
[0020]
Now, the fall weight W is 2300 N, the drop height s1 (primary fall distance) is 2985 mm, the drop height s2 (secondary drop distance) is 626 mm, and the fall prevention rope has a configuration of 6 × 19, the rope diameter: 16 mm, Standard breaking load: 117000 N, effective area: 89 mm 2 , rope length (LR1) of 2500 mm as a short rope and rope length (LR2) of 3000 mm as a long rope When r is 1.5%, the coefficient σ at the elastic limit is 0.7, the efficiency α in the plastic region is 0.9, the initial strain ε 0 of the rope is 0.5%, and the safety factor SF is 2. The falling energy of the marker column is Es1 = W · S1 = 686.6 kN · cm, Es2 = W · S2 = 144 kN · cm, and ΣEs = Es1 + Es2 = 830.5 kN · cm.
[0021]
The absorption energy of the fall prevention cord is ΔL1 = 68 mm and Er1 = 673.3 kN · cm in the short rope. In the long rope, ΔL2 = 58.3 mm and Er2 = 170.5 kN · cm. Therefore, the total absorbed energy ΣEr is 843.9 kN · cm. This is larger than 830.5 kN · cm of the drop energy ΣEs of the sign post, and it can be seen that the fall can be safely prevented.
[0022]
On the other hand, in the general-purpose method, if the rope's absorbed energy is equivalent to the fall energy of the object (in this example, the sign column) and the rope's absorbed energy (including the plastic zone), (1) (2) holds.
Formula (1) W * S = 1/2 * P * △ L * SF
Formula (2) (1 + ε 0 ) · LR · P / (E · A)
[0023]
As shown in FIG. 7, when two wire ropes 3 a and 3 a having the same specifications as the present invention and having a length of 2500 mm are used as the fall prevention rope (comparative example), the absorbed energy is as follows. FIG. 8 shows a drop pattern in this comparative example.
[0024]
The drop energy W · S of the marker pillar is 686.6 kN · cm, and the absorption energy Er of the fall prevention cord is ΔL = 97.1 mm, so it is 284 kN · cm.
This is significantly lower than the falling energy W · S of the marker pillar: 686.6 kN · cm, so it is unqualified and cannot be dealt with unless the thickness is increased to increase the strength.
[0025]
【The invention's effect】
According to claim 1 of the present invention described above, a structure in which one end is fixed to a fall prevention target incidental equipment having a columnar shape, a panel shape or the like so that no tension is generated in a normal state, and the other end supports the fall prevention target object. A wire rope fixed to the wire rope, wherein the wire rope is a relatively short wire rope having a predetermined length, and a length more than the length of the wire rope plus an extension amount. When the incidental equipment falls, the short rope stretches to reach the yield point and absorbs the fall energy within the plastic zone until it breaks and plastically deforms so that the elongation continues. The long rope absorbs the remaining fall energy and secondary fall energy absorbed by the short rope, so the energy absorption performance of the rope can be used to the maximum and the rope diameter can be reduced. As a result, the generated tension can be reduced. Therefore, it is highly effective in preventing falling of sound insulation walls, signs, and lighting lamps as incidental equipment on highways, bridges, and high-speed railways. Is obtained.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, since it looks like a single rope in appearance, the appearance is good, and an excellent effect is obtained that it is possible to prevent the excess length portion from shaking, the resulting noise, and damage caused by collision with other objects. It is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a load-elongation curve diagram showing an energy absorption mechanism by a conventional rope.
FIG. 2 is a front view showing an example of a fall prevention facility to which the present invention is applied.
FIG. 3A is a side view of a fall prevention equipment to which the present invention is applied, and FIG. 3B is a side view of a wire rope to be used.
FIG. 4 is a front view showing another example of the fall prevention equipment.
FIG. 5 is a load-elongation curve diagram showing the energy absorption principle of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fall pattern of the present invention.
7A is a front view of a fall prevention facility of a comparative example, and FIG. 7B is a side view.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a drop pattern of a comparative example.
[Explanation of symbols]
2 Target equipment 3a Short rope 3b Long rope

Claims (2)

常態において張力が発生しないように柱状、パネル状等をなした落下防止対象の付帯設備に一端が固定され、他端が落下防止対象物を支える構造物に固定されたワイヤロープを備えた落下防止装置において、前記ワイヤロープが、所定の長さの相対的に短いワイヤロープと、このワイヤロープの長さに伸び量を加えた以上の長さをもつ相対的に長いロープからなり、落下防止対象の付帯設備の落下時に、短いロープが伸びて降伏点に達しさらに伸びが持続するように塑性変形して破断するまでの塑性域内で落下エネルギーを吸収させ、その後長いロープで短いロープが吸収した残りの落下エネルギーと2次落下エネルギーを吸収させることを特徴とする高速道路、橋梁、高速鉄道等における付帯設備の落下防止方法Fall prevention with a wire rope fixed to a structure that supports the object to be prevented from falling, with one end fixed to a column-shaped, panel-like incidental facility so that tension does not occur under normal conditions In the apparatus, the wire rope is composed of a relatively short wire rope having a predetermined length and a relatively long rope having a length equal to or greater than the length of the wire rope plus an extension amount, and is a fall prevention target. When the incidental equipment falls, the short rope stretches, reaches the yield point, and plastically deforms and breaks until the elongation continues. A fall prevention method for incidental facilities on highways, bridges, high-speed railways, etc., characterized by absorbing the fall energy and secondary fall energy 長さ大きなワイヤロープが、短いロープの周りを巡るように位置している形態を含む請求項1に記載の高速道路、橋梁、高速鉄道等における付帯設備の落下防止方法2. The method of preventing incidental equipment falling on a highway, a bridge, a high-speed railway, or the like according to claim 1, including a form in which the long wire rope is positioned so as to go around the short rope.
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