JP4592497B2 - 支柱の基礎構造 - Google Patents

Description

本発明は、主として防護柵、防音壁、標識柱等の道路付帯設備に用いられる支柱の基礎構造に関するものである。

道路付帯設備の支柱を地面に立設するにおいては、通常独立したコンクリートブロックや連続したコンクリート基礎に支柱の一部を埋設したり、支柱の一部を直接地面に打ち込んで埋設したり、独立したコンクリートブロックや連続したコンクリート基礎に埋設したアンカーボルトにベースプレートを取り付けた支柱をボルト止めしたりして形成している。この内、支柱の一部を埋設するものでは、例えば歩道と歩道の外との境界に設置される歩行者自転車用柵において、非特許文献１に支柱埋込みの必要深さが示されており、Ｐ種の横断抑止に設置されるものでは、独立基礎（Ｃ）であれば４００ｍｍの埋込み深さが、連続基礎（Ｗ）であれば２００ｍｍの埋込み深さが必要であると示されている。

防護柵の設置基準・同解説（改定版）Ｐ７５、表−３・４・１（社団法人 日本道路協会発行）

しかしながら、かかる支柱の埋込み深さについては、連続基礎に設置される場合と独立基礎に設置される場合とでは異なる長さの支柱を各々用意する必要があり、支柱の形成に係わる加工が繁雑となり、また一種類の長さの支柱が余剰となるなど、在庫管理が繁雑となる恐れがあった。

本発明は上記の如き課題に鑑みてなされたものであり、支柱の形成に係わる加工を簡便なものとでき、また支柱の在庫管理にも利点を生じさせることができる支柱の基礎構造を提供せんとするものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる支柱の基礎構造は、地面に掘削された基礎孔の底部にコンクリートブロックからなる剛性基礎が載置され、前記剛性基礎には上下方向に亘って貫通された埋設孔が設けられ、前記埋設孔内にスペーサーである保持手段が挿入されると共に該保持手段の上方に支柱の下端が挿入されて、支柱の下端が前記保持手段により下方から保持され、この状態で支柱の外周面と埋設孔の内周面との間にモルタルが充填され、固化されて、前記剛性基礎の埋設孔に埋設された部分を埋設柱部とし、また前記埋設孔から表出した残余の部分を表出柱部として、前記支柱が立設されていることを特徴とするものである。

本発明に係わる支柱の基礎構造によれば、独立した剛性基礎の上下方向の長さは基礎の転倒を考慮して設けられるものであり、必ずしも表出柱部を支持する分だけの長さとはならず大抵の場合埋設柱部が外部応力に耐えうる長さより大きくなるが、埋設柱部の形成時に支柱を下方から必要長さ分だけ埋設する保持手段を設けておくことで、剛性基礎の大きさや埋設孔の深さ等、剛性基礎側の状態に関わらず支柱の長さを埋設柱部の必要長さ分のみに応じたものとでき、支柱の形成に係わる加工を簡便なものとでき、また支柱の在庫管理にも利点を生じさせることができる。

本発明に係わる支柱の基礎構造によれば、剛性基礎の上下方向の長さは基礎の転倒を考慮して設けられるものであり、必ずしも表出柱部を支持する分だけの長さとはならず大抵の場合埋設柱部が外部応力に耐えうる長さより大きくなるが、支柱の下端から埋設孔の下端までの間にスペーサーを設けておくことで、剛性基礎の大きさや埋設孔の深さ等、剛性基礎側の状態に関わらず支柱の長さを任意の長さとすることができ、支柱の形成に係わる加工を簡便なものとでき、また支柱の在庫管理にも利点を生じさせることができる。

本発明に係わる最良の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。

図１は、本発明に係わる支柱の基礎構造の、実施の一形態を示す断面図である。鉄鋼製の丸形パイプである支柱１は、その下方部分がコンクリートブロックからなる独立基礎である剛性基礎２に設けられた埋設孔２１に挿入されて埋設されて、剛性基礎２から表出している表出柱部１１と、剛性基礎２に埋設されている埋設柱部１２とになされている。支柱１及び剛性基礎２は防護柵の設置に用いられるもので、一定の間隔をおいて複数の支柱１が立設され、支柱１の表出柱部１１間に取付金具Ｋを用いて防護柵パネルＰが取り付けられることで防護柵Ｆが形成されている。

ここで、防護柵Ｆは転落防止に用いられるもので、パネルＰ上端の路面からの高さは１１００ｍｍとなされ、支柱１の路面からの高さ、すなわち表出柱部１１の長さＨ１は１１００ｍｍとなされている。剛性基礎２の上下方向の高さＨ２は、表出柱部１１への横方向からかかる外部応力に対して転倒しないだけの長さが必要であり、ここでは高さＨ２は４５０ｍｍとなされている。また埋設柱部１２は２０ｃｍとなされ、埋設孔２１において、支柱１の下端と剛性基礎２の下端との間には発泡合成樹脂製のスペーサーである保持手段３が設けられている。

従来の防護柵Ｆでは、図５に示す如く、まず地面ＧＬに基礎孔Ｈを掘削し、基礎孔Ｈの底部に剛性基礎２を載置する。ここで剛性基礎２には、上下方向に亘って貫通させた支柱１の外径よりやや大きい内径とした埋設孔２１が設けられている。次に剛性基礎２を基礎孔Ｈ底部に載置した状態で埋設孔２１の上端から支柱１の下端部を挿入し、埋設孔２１の下端と支柱１の下端とが揃った状態となって支柱１の位置が上下方向に安定させた状態で、埋設孔２１の内面と支柱１の外面との間に固化後に剛性材料となるモルタルＭ等を充填して、埋設柱部１２を設けて独立した剛性基礎２を用いて支柱１を立設していた。

また予めコンクリートブロックである剛性基礎２を形成する際に、型枠内に支柱１の下方を挿入し、該型枠にコンクリートを流し込んで支柱１付きの剛性基礎２を形成する方法も採られていた。これら二つの如き従来の形成方法では、埋設柱部１２の形成は容易となるが、埋設柱部１２全体が必ずしも支柱１を立設するための強度に寄与していない場合があった。

例えば、図１に示した転落防止用の防護柵Ｆにおいて、上述の「防護柵の設置基準・同解説」においては、Ｐ種の転落防止柵は延長１ｍ当たり水平荷重３９０Ｎ／ｍに耐えうることと規定されている。支柱１を３ｍ間隔で設置した場合、一体の支柱１にかかる水平荷重は最大１１７０Ｎ／ｍとなるが、最も厳しい状態を想定して、支柱１の先端（路面から高さ１１００ｍｍ）に全応力がかかった場合を仮定すると、必要とされる埋設柱部１２の長さＬは下記の式１により算出される。尚、コンクリートの支圧応力度（割れが生じる圧力）は８１０Ｎ／ｃｍ^２とする。

（式１）

式１より必要とされる埋設柱部１２の長さＬを算出すると１３．０４ｃｍとなり、安全率を高く設定したとしても２０ｃｍ程度埋設すれば十分であることが判る。連続した剛性基礎を用いた場合、同じく「防護柵の設置基準・同解説」においては支柱１の埋設柱部１２の長さを２０ｃｍとすることが規定されており、保持手段３を用いることで用いる支柱１を独立した基礎と連続した基礎とで共通のものとできる。

図２は、本発明に係わる支柱の基礎構造における埋設柱部１２の形成を示す断面図である。まず従来の方法と同様に、地面ＧＬに掘削した基礎孔Ｈにコンクリートブロックである剛性基礎２に支柱１の外径より稍々大きい内径を有する埋設孔２１を設けておき、まずスペーサーである保持手段３を埋設孔２１内に挿入する。続いて支柱１を下端から埋設孔２１に挿入すれば支柱１の下端は下方から保持手段３により下方から保持される。この状態で支柱１の外周面と埋設孔２１の内周面との間に、固化後に剛性材料となるモルタルＭを充填して埋設柱部１２を形成する。

モルタルＭの固化後は、支柱１は上下及び左右方向に剛性基礎２と一体化したモルタルにより支持されることから、支柱１の下端の挿入からモルタルＭの固化に至るまで保持手段３は下方から支柱１を保持できればよく、長期に亘って支柱１を保持する必要がないことから、保持手段３はある程度の時間支柱１を保持できるものであれば特に形成する材料を限定するものではなく、無機系、有機系を問わず使用でき、金属、合成樹脂、紙、木材、石材、ガラス、煉瓦、陶器、瓦材等を支柱の重量や形状に応じて、適宜の厚みや形状にて用いることができる。

また保持手段３については、発泡合成樹脂、弾性体やそれらを用いた中空体、粒状体等、又はゲル状物質等の比較的容易に体積が変更可能な材料を用いて形成しておき、支柱１の下端を上方から押し引きすることで保持手段３による保持深さを現地にて任意に設定可能なものとしておいてもよい。

更にまた、剛性基礎２については、コンクリートを用いて形成したものが、転倒強度や割れ強度が高く好適であるが、支柱１を支持できるものであれば限定されるものではなく、アルミニウム、鉄鋼、ステンレス等の金属製のものを用いてもよく、割石等の基礎であってもよい。

図３は、保持手段３の他の例を示す説明図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の斜視図に示す如く、三本や四本のリブを放射状に設けたものや、円筒状のもので保持できるようにしてもよく、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）の断面図に示す如く、剛性基礎２の形成時に型枠の形状等を変更して、埋設孔２１の途中に段差を設けたり、突起部を設けて支柱１の下端が留められるようにしたり、埋設孔２１の底部自体を塞いで保持手段３としてもよい。

図４は、あるＰ種の転落防止柵における標準仕様の長さ毎の出荷割合を示す円グラフである。該グラフは出荷本数の割合であるが、（ａ）は独立した剛性基礎に用いられる支柱で、従来全長が１５５０ｍｍとなされていたもので、（ｂ）は連続した剛性基礎に用いられる支柱で、同じく全長が１３００ｍｍとなされていたものである。（ｃ）は土中に直接埋設する支柱で、（ｄ）は下端に設けられたベースプレートを用いてアンカーボルトに取り付けられる支柱である。この内、本発明に係わる支柱の基礎構造を適用し、支柱の長さを連続した剛性基礎の長さに設定しておくことで、（ａ）と（ｂ）との全体の５５％が共通の長さのものとでき、支柱の共通性が高められて製造時や保管時における利便性が高められると共に、需要変動への対応も容易なものとなり得る。

尚、上述の実施形態において転落防止柵等の防護柵における形態を示したが、本発明に係わる支柱の基礎構造は防護柵への適用に限定されるものではなく、防音壁、標識柱、信号柱等、他の道路付帯設備においても適用することができ、これらの場合には各々の設置基準に応じて剛性基礎の高さや埋設柱部の長さが決定され、その高さ及び長さに応じて保持手段を用いることで、支柱の長さを短くして用いる材料を低減したり、支柱長さの共通化を図って上述の如き効果を得ることができる。

本発明に係わる支柱の基礎構造の、実施の一形態を示す説明図である。 本発明に係わる支柱の基礎構造の、埋設柱部の形成の例を示す断面図である。 本発明に係わる支柱の基礎構造の、保持手段の例を示す説明図である。 防護柵の支柱の出荷本数の割合を示す円グラフである。 従来の支柱の基礎構造における埋設柱部の、形成の一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 支柱
１１ 表出柱部
１２ 埋設柱部
２ 剛性基礎
２１ 埋設孔
３ 保持手段

Claims (1)

1. 地面に掘削された基礎孔の底部にコンクリートブロックからなる剛性基礎が載置され、前記剛性基礎には上下方向に亘って貫通された埋設孔が設けられ、前記埋設孔内にスペーサーである保持手段が挿入されると共に該保持手段の上方に支柱の下端が挿入されて、支柱の下端が前記保持手段により下方から保持され、この状態で支柱の外周面と埋設孔の内周面との間にモルタルが充填され、固化されて、前記剛性基礎の埋設孔に埋設された部分を埋設柱部とし、また前記埋設孔から表出した残余の部分を表出柱部として、前記支柱が立設されていることを特徴とする支柱の基礎構造。