JP4377868B2 - 防護柵用支柱の立設構造 - Google Patents

Description

本発明は、防護柵用支柱の立設構造に関する。

防護柵は、車両が走行車線（車道）から万が一逸脱したときに、車道の外に飛び出したり、転落するのを防ぐとともに、運転者などの被害および車両の破損を最小限に止めることなどを目的として、車道脇の路肩における地覆などに沿って延々と設置されているものであり、地覆などに沿って一定の間隔で立設される複数の支柱と、この支柱に固定される横梁とにより構成されて設置される。
車両が車道（走行車線）から逸脱した場合、車両は、横梁に接触し、横梁に接触した際の衝突エネルギーは複数の支柱に伝達され、支柱と横梁の変形によりエネルギーが吸収されることにより、被害を最小限にとどめるものである。

このように、車道からの車両の飛び出しや転落を防ぐという観点から見ると、防護柵の剛性と強度が大きい方がよいものではあるが、必要以上に大きくすると、衝突時の衝撃により運転者や搭乗者などに大きなダメージを与える恐れがある。また、防護柵に接触または衝突した車両が、防護柵で車道に跳ね返されてスピンしたり、対向車線側に飛び出して他の車両と衝突するなどの二次災害を引き起こす恐れもある。

このようなことから、防護柵には、車両が衝突したときに、横梁を含めた支柱との組み合わせからなる防護柵全体が塑性変形して衝撃エネルギーをできる限り吸収緩和するように構成することが求められる。また、その一方では、支柱には車両の衝突力によって破断したり、路肩における地覆に対する立設根元などから倒壊せずに、一定の衝撃荷重を支えることができる耐荷重強度が求められるものである。

ちなみに、支柱を車道脇の地覆などに立設させる場合、地覆に直接設けられる立設穴に支柱の下端側を内在させ、モルタルなどを流し込むことにより地覆に支柱を直接取り付ける埋め込み方式と、地覆の上面にアンカーボルトによって支柱の下端側を取り付けるベース固定方式などが一般的である。
近年では、施工性や支柱の耐久性（耐蝕性）、そして車両衝突後における修復性や、橋梁への設置を可能とするなどからベース固定方式を用いた支柱の立設が主流になってきている。

なお、車道脇の地覆などにベース固定方式で支柱を立設させて防護柵を設置することは知られている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
実開昭６２−１０５２７４号公報（明細書第６頁の[実施例]、第１３頁の[考案の効果]、および第１図〜第４図参照） 特開２００１−１９３０２９号公報（明細書段落番号０００８、００１０、および図３〜図７参照）

ところで、前記した特許文献１および特許文献２などにおいて知られているベース固定方式により支柱を地覆などに立設させるために用いられるベース金具２０は、図５に示すように、地覆Ｔなどの上面にアンカーボルト２３によって固定されるベースプレート２１に、適宜の高さにてほぼ筒状に立ち上げた支持部材２２を取り付けることにより構成されているのが一般的である。
つまり、ベース金具２０は、地覆Ｔの上面に固定（設置）された状態において、車道Ｒ側に位置する支持部材２２の支持壁２２ａの地覆上面から高さＬ３と、その反対側（例えば歩道や法面側など）に位置する支持壁２２ｂとの高さＬ４とを同じ高さとするほぼ筒状の支持部材２２をベースプレート２１に取り付けている構造となし、これによって、支柱２４の下端側を外嵌めまたは内嵌めによって嵌合し、その後に、溶接やボルト止めにより支柱２４と支持部材２２とを結合することによって、車両が激突した際の衝撃力により支柱２４がベース金具２０から抜け外れたり、倒壊しないように支柱２４の下端側を剛の状態で強固に結合保持し得るように構成されている。また、強度補強のために支持部材２２の周り補強リブ２９が設けられている。

しかしながら、筒状の支持部材２２の場合、車両の衝突時に実質的に有効に作用する部分は支持部材２２の車道と反対側の部分と、車道Ｒ側に位置する下端部側であり、車道Ｒ側に位置する支持部材２２の筒部は大部分が有効に作用しない部分であった。
また、ベースプレート２１は支持部材２２の外周を囲む位置にあり、これを地覆Ｔに固定するアンカーボルト２３も支持部材２２の車道Ｒ側にも配置されていた。また、強度補強のために設けられる補強リブ２９は支柱２４の車道Ｒ側にも設けられている。このために、車両が支柱２４や横梁に衝突する前に、支柱２４の下端側を剛の状態で結合保持するベース金具２０の支持部材２２や補強リブ２９に衝突することとなり、車体に与えるダメージは大きいものとなる。しかも、支柱２４の立設根元部分の景観も悪くなる。
以上のように、従来では衝突時に車両が横梁に沿って誘導されて衝突エネルギーが吸収される前に車道Ｒ側のアンカーボルト２３や補強リブ２９に衝突する問題点があった。
また、このような問題は、特に車高が低い車両において起こし易くなり、結果として、車体に与えるダメージが大きいばかりか、運転者や搭乗者などに対しても大きなダメージを与える恐れがあった。

また、従来のベース金具２０のアンカーボルト２３による地覆Ｔへの固定は、上記のように、ベースプレート２１が支持部材２２の車道側部分にもあり、ボルト挿通孔（図示省略）から突出させたアンカーボルト２３にナット２５を取り付けることによる締結構造であり、しかも、アンカーボルト２３の突端部およびナット２５は突起物となって地覆Ｔの上面における車道Ｒ側に存在していることから、上記したように、車両が衝突しないまでも、タイヤが地覆Ｔに乗り上げた場合に、タイヤが損傷するなどの恐れもあった。

そこで、本発明は、このような従来の問題を解消すべく創案されたものであり、ベース固定方式による防護柵用支柱の立設構造において、支柱に求められる衝突時における破断・倒壊などに対する耐荷重強度を維持した状態で、ベースプレートを構成する材料を少なくするとともに、車高が低い車両においてもベースプレートおよびベースプレートを固定するボルトやナットに直接衝突するなどがないように支柱を立設することができるように新たに開発された防護柵用支柱の立設構造を提供することを課題とし、さらに、景観（外観）がよく、運転者の視界などを良好にすることができる防護柵用支柱の立設構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、請求項１では、車道に沿った地覆などに設置される防護柵の支柱と、前記支柱を前記地覆上に立設させるために用いられるベース金具とを備える防護柵用支柱の立設構造であって、前記ベース金具は、前記支柱の下端側が内嵌めにより嵌合される支柱立設穴と、前記地覆の上面に固定されるベース部と、を備え、前記支柱立設穴は、その上下が開口しており、前記支柱の下端が、前記ベース部の下面と面一であり、前記地覆の上面に固定された状態において、前記支柱立設穴の穴壁部の車道側に位置する車道側壁部の前記地覆からの高さよりも、前記車道側とは反対側に位置する反対側壁部の前記地覆からの高さを高く形成し、かつ、前記反対側壁部と前記支柱とを当接させた状態で前記反対側壁部に前記支柱を固定することを特徴とする。

請求項１に記載の構成によれば、車道側壁部の地覆からの高さを低くすることで、車両が支柱立設穴の穴壁部に直接衝突することを防ぐことができる。そして、車道側壁部を低くした分、反対側壁部の地覆からの高さを高くすることで、少ない材料にてベース金具を形成しても車両が衝突したときに支柱に求められる破断・倒壊などに対する耐荷重強度を維持する支柱との締結壁部を前記反対側壁部に形成することができる。

また、請求項２では、前記支柱は、前記車道に面する厚肉部と、前記厚肉部の反対側に位置する薄肉部とを有し、前記反対側壁部と前記薄肉部とに挿通したボルトを、前記支柱の下端部の内面に配置したナット部材に螺合し、前記反対側壁部と前記ナット部材とで前記薄肉部を挟持することを特徴とする。

また、請求項３では、前記ベース部を、前記支柱立設穴の穴壁部の側方に一体に形成するとともに、前記地覆との締結用のボルト挿通孔が開口されていることを特徴とする。
ここで、前記穴壁部の側方とは、前記防護柵を構成する横梁と平行な方向（支柱間への横梁の横架方向）である。

請求項３に記載の構成によれば、地覆の上面に固定（設置）された状態において、例えば、地覆などにアンカーボルトにより固定されるベース部を支柱立設用穴壁部の車道側に存在させないようにすることで、仮にタイヤが地覆などに乗り上げた場合に車体が横梁に衝突する前にベース部やボルトに衝突することがなく、また、タイヤが損傷するなどを防ぐことができる。つまり、車道側にはタイヤが乗り上げた場合にタイヤを傷つける恐れがあるナットやボルトなど突起物が存在しない。

請求項４では、前記ベース金具は、鋳物材料によって一体に形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、ベース金具を簡単に、かつ、強靭に製作することができる。

本発明は以上のように構成されていることで、ベース固定方式による防護柵用支柱の立設構造において、車両の衝突時に支柱に求められる破断・倒壊などに対する耐荷重強度を維持した状態で、ベース金具の支柱立設穴の穴壁部に、車高が低い車両においても直接衝突するなどがないように支柱を立設保持することができる。
さらに、支柱根元の外観（景観）を向上させることができるなどの効果が期待できる。また、ベース金具の材料費の節約をも期待することができる。

以下、本発明に係る防護柵用支柱の立設構造の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る防護柵用支柱の立設構造におけるベース金具を示す斜視図であり、図２は、ベース金具を用いて防護柵を、地覆などに設置した状態の一例を示す斜視図であり、図３は、同設置状態を拡大して示す縦断面図であり、図４は、同横断面図である。

≪防護柵の説明≫
防護柵３は、図２に示すように、車道Ｒ脇の基礎コンクリートの打設によって構築される地覆Ｔに沿って一定の間隔をおいて立設される複数の支柱２間にわたり上下の横梁を横架するなどによって構成されるようになっている。そして、支柱２の地覆Ｔ上への立設は、地覆Ｔの上面にアンカーボルト６によって固定されるベース金具１により行われる。
なお、以下において前記上下の横梁のうち、上側を上段横梁４と称し、その下側を下段横梁５と称する。

支柱２は、図４に示すように、外形（水平断面形状）が全体としてほぼ楕円形を呈し、車両Ｓが衝突したときに塑性変形して衝撃エネルギーを吸収緩和するアルミニウム合金（例えば、ＪＩＳで規格された合金番号Ａ６０６１−Ｔ６）などの材料によって中空状に押出し成形されている。より詳細に説明すると、支柱２は、円弧と楕円の弧との組み合わせたような外形を呈している。そして、図４に示すように、支柱の車道側部分２ａが肉厚の円弧になっており、反対側部分２ｂが車道側部分２ａよりも肉薄の楕円の弧になっている。

上段横梁４および下段横梁５は、支柱２と同じくアルミニウム合金などの材料によって押出成形されるものであり、図２に示すように、支柱２の上端部位とその高さ方向の途中部位において図示省略のブラケットなどの取付金具やボルトによって取り付けられるように押出し成形されている。

≪ベース金具の説明≫
ベース金具１は、砂型鋳物材料（例えば、ＪＩＳ Ｈ ５２０２「アルミニウム合金鋳物」に規定されたＡＣ４ＣＨ−Ｔ６）などによって一体に成形される鋳造品であり、図１に示すように、中央部位に支柱２の下端側を内嵌めによって嵌合させる支柱立設穴１ａを備えている。そして、支柱立設穴１ａの穴壁部７の側方にはベース部１ｂが一体に備えられている。穴壁部７の側方とは、上段および下段横梁４，５と平行な方向である。

≪支柱立設穴の説明≫
支柱立設穴１ａは、開口形状が、支柱２の外形（水平断面形状）と同形で、ほぼ同じ寸法に形成されており、図２および図３に示すように、地覆Ｔの上面にベース金具１が固定（設置）された状態において、穴壁部７における車道Ｒ側に位置する車道側壁部７ａの地覆Ｔからの高さＬ１を低く形成している。
そして、車道側壁部７ａとは反対側（例えば歩道や法面側など）に位置する反対側壁部７ｂの地覆Ｔから高さＬ２を車道側壁部７ａの高さＬ１よりも高く形成することによって、この反対側壁部７ｂを支柱２との締結壁部８としている（図１および図３参照）。
なお、本実施形態では、反対側壁部７ｂの高さＬ２を、車道側壁部７ａの高さＬ１の２倍以上としている。

≪穴壁部の説明≫
穴壁部７は、高さＬ１の低い車道側壁部７ａと、高さＬ２の高い反対側壁部７ｂとから形成されている。
このように、穴壁部７の反対側壁部７ｂの高さＬ２を高くすることで、車両Ｓが防護柵３（主に横梁）に衝突した際の荷重は、複数の支柱２に伝わり、支柱に伝わった荷重は反対側壁部７ｂに大部分が伝達され、また、支柱２の座屈などの塑性変形によるエネルギーの吸収性能を向上させる上で有効である。
一方、車道側壁部７ａは、車両Ｓが防護柵３に衝突した際の荷重は余り掛からない（受けない）ことから、後記するように、衝撃によって支柱２が塑性変形した場合に抜け外れない程度の高さＬ１まで低くすることができる。

≪車道側壁部の説明≫
車道側壁部７ａは、支柱２の下端側が内嵌めによる嵌合のみによって支柱２を保持するように形成されており、車両Ｓの衝突により支柱２が塑性変形した場合においても支柱２が抜け外れない程度の高さＬ１を有する。つまり、車道側壁部７ａは、車両Ｓが防護柵３に衝突した際の荷重は余り掛からない（受けない）ことから、衝撃によって支柱２が塑性変形した場合に抜け外れない程度の高さＬ１まで低くすることができる。これにより、ベース金具１の材料費を減少させることができる。
そして、この車道側壁部７ａは、図３に示すように、車道Ｒ（路面）から地覆Ｔの上面までの高さＬ５との合計高さ（Ｌ５＋Ｌ１）が、車道Ｒを走行する車両Ｓの車高Ｌ（路面に接地するタイヤの接地部から車体の下面（裏面）までの高さ）よりも低くなるように、地覆Ｔの上面からの高さＬ１が設計されている。つまり、車道Ｒからの地覆Ｔの高さＬ５に応じて、地覆Ｔからの車道側壁部７ａの高さＬ１は、車高Ｌよりも低くなるように適宜設計されるようになっている。
これにより、車両Ｓのバンパーなどの車体部分が防護柵３に衝突した際、ベース金具１に直接衝突しない。つまり、衝突エネルギーを吸収しないベース金具１に直接衝突することなく、防護柵３の上段および下段横梁４，５に車両Ｓが衝突することによって、車両Ｓへの衝突ダメージを低減させるようにしている。
また、車道側壁部７ａは、図１に示すように、その壁厚が後記する側壁部の壁厚より厚く、しかも、下方に向けて漸次肉厚状（幅広状）に形成されている。

≪反対側壁部の説明≫
反対側壁部７ｂは、車両Ｓが防護柵３に衝突した際に、支柱２に求められる破断・倒壊（大部分の衝突荷重）などに対する耐荷重強度を維持し得るように支柱２の下端側を、大きな面積（高さＬ２方向の面積）と数本のボルト９による締結力とによって強固に結合保持し得るように地覆Ｔからの高さＬ２が設計されている。
つまり、車道側壁部７ａの高さＬ１は、車高Ｌの低い車両Ｓが衝突しないように低くしたが、反対側壁部７ｂは、支柱２の塑性変形によるエネルギー吸収を有効に行えるように高く形成することで、支柱２を強固に結合保持し得る高さＬ２を有する締結壁部８としている。
また、反対側壁部７ｂは、車道側壁部７ａと同じく、その壁厚が後記する側壁部の壁厚より厚く、しかも、下方に向けて漸次肉厚状に形成することによって、剛性の高い壁構造の締結壁部８としている（図１参照）。
そして、締結壁部８には、図１に示すように、上下２箇所のボルト挿通孔１０が開口されており、支柱２の下端側内面に当てがわれる板状のナット部材１１にボルト１２によってボルト止めすることによって、支柱２が締結壁部８にナット部材１１とによるサンドイッチ構造（挟着構造）によって強固に、かつ、強靭に結合保持されるように形成されている（図３参照）。
なお、図示を省略しているが、ボルト１２の頭部と締結壁部８との間にはワッシャ、座金などの介在部材が介装されており、ボルト１２の緩み止めと締結強度を強化するようにしている。また、ナット部材１１は、縦長の平板状に限らず、支柱２の内面に沿わせて平面視がほぼ円弧形状に湾曲させるなど、任意である。

このように高低差を有する穴壁部７の車道側壁部７ａと反対側壁部７ｂとの開口上端縁は、図１に示すように、側面視ほぼ逆向きへの字形状の開口上端縁を有する側壁部によって連設されている。
すなわち、車両Ｓが防護柵３に衝突した際に、横梁４，５を介して支柱２に加わる衝突エネルギーにより反対側壁部７ｂに加わる荷重に対する耐荷重強度を有効に保つことと、その荷重をベース金具１に有効に伝えられるように、車道側壁部７ａと反対側壁部７ｂとの開口上端縁を連設させている。
また、穴壁部７の車道側壁部７ａと反対側壁部７ｂとの開口上端縁を斜め直線状に連設させてもよいが、前記したように、側面視ほぼ逆向きへの字形状の連設させているのは、車両Ｓが衝突した際の荷重のベース部１ｂへの伝達に対して有効でない部分を除去することで、ベース金具１の材料費の節約に有効であるからである。

≪ベース部の説明≫
ベース部１ｂは、支柱立設穴１ａの穴壁部７における両側に一体に形成されている。すなわち、図２に矢印Ｚで示す車道Ｒ方向に位置する穴壁部７の両側に一体に備えられており、車道側壁部７aより車道Ｒ側には張り出していない。
また、ベース部１ｂには、図１に示すように、地覆Ｔとの締結用のボルト挿通孔１３が開口されており、地覆Ｔに植設（埋設）されたアンカーボルト６に、長尺筒状（パイプ状）のナット部材１４を介してボルト１５を取り付けることで、ベース部１ｂを地覆Ｔの上面に固定し得るように形成している（図３参照）。また、このアンカーボルト６は、車道側壁部７ａよりも車道Ｒに位置することはない。
このように、車両Ｓの衝突に際して、ベース金具１や、ベース金具１を固定するボルト６、ナット１５に直接衝突したりすることなく、車両Ｓが横梁４，５に衝突し、横梁４，５に沿って誘導されて衝突エネルギーが適切に吸収されることになる。

以上のように構成された本実施形態に係るベース金具１によれば、地覆Ｔの上面に固定（設置）された状態において、車道Ｒ側に位置する支柱立設穴１ａの穴壁部７の車道側壁部７ａの地覆Ｔからの高さＬ１は、図３に示すように、車道Ｒを走行する車両Ｓの車高Ｌよりも低くなるように設定されていることで、車両Ｓのバンパーなどの車体部分が防護柵３に衝突した際、ベース金具１に直接衝突しない。つまり、衝突エネルギーを吸収しないベース金具１に直接衝突することなく、防護柵３の上段および下段横梁４，５に車両Ｓが衝突することによって、車両Ｓへの衝突ダメージを低減させることができる。
そして、車道側壁部７ａとは反対側に位置する反対側壁部７ｂについては、支柱２の下端側を、大きな面積（受圧面積）と縦数本のボルト９による締結力とによって強固に結合保持させることができる高さＬ２と壁厚を有する締結壁部８としていることで、支柱２を剛の状態で強固に立設保持し、車両Ｓが衝突したときに支柱２に求められる破断・倒壊などに対する耐荷重強度を維持することができる。

また、図２および図３に示すように、地覆Ｔの上面に固定（設置）された状態において、アンカーボルト６によって固定されるベース部１ｂは車道側壁７ａよりも車道Ｒ側に存在していないことで、仮に車両Ｓのタイヤが地覆Ｔに乗り上げた場合としてもタイヤが損傷することはない。つまり、図４に示したように、地覆Ｔにタイヤが乗り上げた場合にタイヤを傷つける恐れがあるナットやボルトなど突起物が、地覆Ｔの上面における車道Ｒ側に存在していないことで、タイヤが損傷するなどを防ぐことができる。
さらに、支柱立設穴１ａの開口上端縁形状が、車道Ｒ側から反対側に向かって側面視がほぼ逆向きへの字形状や、下向き円弧形状または上向き円弧形状に連設させた傾斜線形状または曲線形状であることで、車両Ｓが衝突したとき支柱２を介して穴壁部７の反対側壁部７ｂに加わる荷重を充分な強度で受け止めることができるとともに、ベース部１ｂに有効に荷重を伝えることができる。また、支柱２根元の外観（景観）を向上させるなどの効果も期待することができる。

なお、本発明の実施形態の具体的な構成は、前記した実施形態に限られるものではなく、請求項１〜請求項４に記載の本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計において変更などがあっても本発明に含まれるものである。
例えば、支柱２の外形（水平断面形状）が円形や角形で、同じく円形や角形状に形成されたベース金具１の支柱立設穴１ａに支柱２を内嵌めにて嵌合させるなど任意である。また、ベース部１ｂを、穴壁部７の両側２方向に限らず、反対側壁部７ｂを含めた３方向に設けるなど任意である。

本発明に係る防護柵用支柱の立設構造におけるベース金具を示す斜視図である。 同ベース金具を用いて防護柵を、車道脇の地覆などに設置した状態の一例を示す斜視図である。 同設置状態を拡大して示す縦断面図である。 同設置状態を拡大して示す横断面図である。 従来のベース金具による防護柵の設置状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ベース金具
１ａ 支柱立設穴
１ｂ ベース部
２ 支柱
３ 防護柵
４ 上段横梁
５ 下段横梁
６ アンカーボルト
７ 穴壁部
７ａ 車道側壁部
７ｂ 反対側壁部
８ 締結壁部
１３ ボルト挿通孔
Ｔ 地覆
Ｒ 車道
Ｓ 車両

Claims (4)

1. 車道に沿った地覆などに設置される防護柵の支柱と、前記支柱を前記地覆上に立設させるために用いられるベース金具とを備える防護柵用支柱の立設構造であって、
   前記ベース金具は、前記支柱の下端側が内嵌めにより嵌合される支柱立設穴と、前記地覆の上面に固定されるベース部と、を備え、
   前記支柱立設穴は、その上下が開口しており、
   前記支柱の下端が、前記ベース部の下面と面一であり、
   前記地覆の上面に固定された状態において、前記支柱立設穴の穴壁部の車道側に位置する車道側壁部の前記地覆からの高さよりも、前記車道側とは反対側に位置する反対側壁部の前記地覆からの高さを高く形成し、かつ、前記反対側壁部と前記支柱とを当接させた状態で前記反対側壁部に前記支柱を固定することを特徴とする防護柵用支柱の立設構造。
2. 前記支柱は、前記車道に面する厚肉部と、前記厚肉部の反対側に位置する薄肉部とを有し、
   前記反対側壁部と前記薄肉部とに挿通したボルトを、前記支柱の下端部の内面に配置したナット部材に螺合し、前記反対側壁部と前記ナット部材とで前記薄肉部を挟持す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。
3. 前記ベース部は、前記支柱立設穴の穴壁部の側方に一体に形成されるとともに、前記地覆との締結用のボルト挿通孔が開口されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防護柵用支柱の立設構造。
4. 前記ベース金具は、鋳物材料によって一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の防護柵用支柱の立設構造。

Images