JP4629806B1 - 防護柵及びその嵩上げ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強度を減少させることなく、防護柵の防護高さを増加させ、支柱の変位方向と捩れを制御できて、低コストで、かつ、支柱の補強効果の高い防護柵の補強技術を提案すること。
【解決手段】Ｈ形鋼製の支柱を嵩上げした防護柵において、隣り合う嵩上げ支柱の上部間に一対のねじれ拘束杆を張設し、前記一対のねじれ拘束杆により受撃時における支柱の変位方向を斜面谷側のみに規制する。
【選択図】図３

Description

本発明は落石、雪崩、崩落土砂等を対象とした防護柵の補強及び嵩上げ技術に関し、特にＨ形鋼製の支柱を具備した防護柵及びその嵩上げ方法に関する。

特許文献１に記載の如く、間隔を隔てて立設したＨ形鋼製の支柱間に複数のロープ材を多段的に横架し、複数のロープ材の間に金網を敷設して構成し、金網やロープ材の一部に作用した落石の衝撃を最終的に支柱の強度で受け止める構造の防護柵は周知であり、道路、鉄道等の近傍に多数設置されている。

図１６は特許文献１に記載の防護柵に衝撃が作用したときの支柱ａ₁，ａ₂と多段的に配設したロープ材ｂ₁〜ｂ₅の変位をモデル化した図である。
各ロープ材ｂ₁〜ｂ₅の両端部は夫々端末支柱ａ₁に固定され、各ロープ材ｂ₁〜ｂ₅の端部間の区間は中間支柱ａ₂に摺動可能に取り付けられている。
この防護柵では落石等の衝撃ｃが作用すると、支柱ａ₁，ａ₂の下段から上段へ向かうにしたがって各ロープ材ｂ₁〜ｂ₅の変位量が大きくなり、各支柱ａ₁，ａ₂に対しては曲げだけでなく捩れ（回転モーメント）も同時に加わることが実験や事故現場で確認されている。

又、老朽化した防護柵の補強方法として、斜面上流側の既設防護柵と接近した位置に大型の防護柵を増築する方法が特許文献２に開示されている。

落石対策便覧（社）日本道路協会、平成12年6月ｐ.15）では、落石の跳躍量を２ｍ以下として取り扱っている関係から、既存の防護柵の防護高さ（柵高）は２．０ｍのものが大半を占めている。

特開平７−１９７４２３号公報（段落０００２，図６，７） 特開２００６−１８３３２６号公報（図４）

従来の防護柵にあってはつぎのような問題点がある。
＜１＞特許文献１に記載された防護柵にあっては、Ｈ形鋼製の支柱ａ₁，ａ₂の強度設計が斜面谷側（防護柵の延長方向に対し直角方向）への曲げに対してのみ設計され、防護柵の延長方向の曲げに対しては設計がされていなかった。
そのため、当初設計したより小さな衝撃で防護柵が破壊されてしまい、防護性能を十分に発揮することができないといった重大な欠陥を有している。
＜２＞特許文献２に開示された補強技術は、大型防護柵の増築コストが嵩むことと工期も長くかかる問題があるうえに、既設の防護柵そのものを補強することができないという問題点がある。
＜３＞既設の防護柵の防護高さが、２．０ｍと低いために、斜面勾配が斜面の途中で変化している場合や、斜面の凹凸が大きい場合等には、落石が防護柵を飛び越える事故が多発している。
＜４＞特許文献１に代表されるＨ形鋼製の支柱を具備した防護柵は、構造的な欠陥を有したまま放置され、老朽化が益々すすんでいる。
このような現状において、既設の防護柵を低コストで補強及び嵩上げできる改修技術の提案が望まれている。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、低コストで増強及び嵩上げできる防護柵の改修技術を提案することにある。
さらに本発明の目的は、Ｈ形鋼製の支柱の変位方向と捩れを制御できる防護柵の補強技術を提案することにある。

本願の第１発明は、Ｈ形鋼製の既設支柱の上部に嵩上げ支柱を一体に連結して柵を嵩上げした防護柵であって、前記一体化した前記既設支柱及び嵩上げ支柱の一部と斜面山側のアンカーとの間を控えロープで連結して補強し、受撃時における隣り合う既設支柱及び嵩上げ支柱の捩れを拘束し得るように、隣り合う嵩上げ支柱の上部間の斜面山側と斜面谷側に互いに平行に一対のねじれ拘束杆を架設したことを特徴とする防護柵を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、ねじれ拘束杆を通じた荷重伝達を局所的に留めるように、ねじれ拘束杆の中間部、又は端部近くに緩衝金具を設けたことを特徴とする防護柵を提供する。
本願の第３発明は、前記第１発明又は第２発明において、前記支柱と嵩上げ支柱との連結手段が支柱補強拘束枠体であり、該支柱補強拘束枠体を両支柱の連結部に外装して相互の捩れを防止して連結したことを特徴とする防護柵を提供する。
本願の第４発明は、前記第１乃至第３発明の何れかにおいて、前記支柱、又は嵩上げ支柱の高さ方向の中間に、ねじれを防止する中間補強拘束枠体を外装して補強したことを特徴とする防護柵を提供する。
本願の第５発明は、前記第１乃至第４発明の何れかにおいて、支柱の裾部に下部補強拘束枠体を外装して補強したことを特徴とする防護柵を提供する。
本願の第６発明は、Ｈ形鋼製の既設支柱の上部に嵩上げ支柱を一体に連結して柵を嵩上げする防護柵の嵩上げ方法であって、前記一体化した前記既設支柱及び嵩上げ支柱の一部と斜面山側のアンカーとの間を控えロープで連結して補強し、前記一対のねじれ拘束杆により受撃時における隣り合う嵩上げ支柱間の力を伝達して、既設支柱の捩れを拘束することを特徴とする防護柵の嵩上げ方法を提供する。
本願の第７発明は、前記第６発明において、ねじれ拘束杆の中間部、又は端部近くに緩衝金具を設けて前記ねじれ拘束杆を通じた荷重伝達を局所的に留めるようにしたことを特徴とする防護柵の嵩上げ方法を提供する。

本発明は少なくとも次のひとつの効果を得ることができる。
＜１＞既設支柱及び嵩上げ支柱を、控えロープを介して斜面山側のアンカーで支持することにより、防護柵の既設支柱の強度を減少させることなく嵩上げができる。
したがって、落下高さの高い落石の防護が可能となる。
＜２＞隣り合う嵩上げ支柱の上部間に一対のねじれ拘束杆を架設するだけで、隣接する多数の支柱により既設支柱の捩れに対する強度を増強することができるとともに、ねじれ拘束杆を通じて衝撃力を広範囲に分散できるので、防護柵としての受撃性能が格段に向上する。
＜３＞隣り合う嵩上げ支柱の上部間に一対のねじれ拘束杆を架設するだけで、受撃時において、ねじれを発生させることなく、既設支柱の変位方向を斜面谷側のみに規制することができる。
＜４＞支柱連結金具を使用して嵩上げ支柱を連結すると、既設支柱に一切の加工を施す必要がなく、嵩上げ支柱の連結作業を簡単で短時間に行なえる。
＜５＞ねじれ拘束杆の中間部、又は端部近くに緩衝金具を設けることで、受撃時においてねじれ拘束杆が摺動してねじれ拘束杆を通じた荷重伝達を局所的に留めることができる。
したがって、防護柵に大きな衝撃が作用しても、捩れ拘束杆の破断を回避しつつ、各既設支柱の捩れを拘束することができる。
＜６＞既設支柱のねじれ座屈を防止するために、既設支柱の中間部に中間補強拘束枠体を外装して、ねじれに対する強度の減少を阻止することができる。
＜７＞既設支柱の斜面谷側の裾部に補強拘束枠体を外装すると、既設支柱の局部的な座屈変形を拘束できて、既設支柱の曲げ変形抵抗を増強することができる。

本発明に係る防護柵を斜面山側から見た背面図 図１におけるII−IIの断面図 防護柵の平面図 防護柵の既設支柱の上部に嵩上げ支柱を連結する組立図 図２におけるＶ−Ｖの断面図 ねじれ拘束杆の補強作用の説明図で、（Ａ）は衝撃が作用する前における防護柵のモデル図、（Ｂ）は衝撃が作用したときの防護柵のモデル図 実施例３に係る説明図で、衝撃の作用前における防護柵の平面図 図７におけるVIII−VIIIの断面図 図７におけるIX−IXの断面図 シングル用の緩衝金具の斜視図 ダブル用の緩衝金具の斜視図 実施例４に係る説明図で、支柱の裾部の側面図 図１２におけるXIII−XIIIの断面図 実施例５に係る説明図で、中間補強拘束枠体の斜視図 図２におけるXV−XVの断面図 従来の防護柵の説明図で、衝撃が作用したときの支柱と多段的に配設したロープ材の変位をモデル化した図

図面を参照しながら発明を実施するための好適な形態について説明する。

＜１＞防護柵の概要
図１に本発明を適用した防護柵の斜面山側から見た背面図を示し、図２に防護柵の縦断面図を示し、図３は防護柵の平面図を示し、図４は既設の防護柵の既設支柱１０ａの上部に嵩上げ支柱１０ｂを連結する組立図を示す。

図１，２において、本発明が前提とする防護柵は、既設の防護柵で、間隔を隔てて立設したＨ形鋼製の既設支柱１０ａ（端末支柱と中間支柱を含む）と、これらの既設支柱１０ａ間に多段的に横架した複数のロープ材２０ａと、複数のロープ材２０ａに付設した金網等のネット２１ａとにより構成されていて、落石に対する防護高さ（柵高）Ｈ₁は概ね２．０ｍである。

既設支柱１０ａはフランジ１１とウェブ１２とからなる断面Ｈ形を呈する鋼材で、その下部をコンクリート基礎１５、又は斜面に直接埋設されている。

各ロープ材２０ａの両端部は夫々図示しない端末支柱に固定され、各ロープ材２０ａの端部間の区間は中間の既設支柱１０ａの斜面山側に配置され、Ｕボルト等の固定具２２を介して摺動可能に取り付けられている。

本発明は上記した既設の防護柵において、既設支柱１０ａの上部に嵩上げ支柱１０ｂを一体に連結し、嵩上げ支柱１０ｂを基に柵を嵩上げして落石に対する防護高さ（柵高）を増加したものである。
さらに本発明は、一体化した支柱１０ａ，１０ｂの一部を、控えロープを介して斜面山側に設けたアンカーに支持させることで、一体化した支柱１０ａ，１０ｂを増強した。
さらに本発明は、隣り合う嵩上げ支柱１０ｂ，１０ｂの上部間に複数のねじれ拘束杆４０を張設し、これらのねじれ拘束杆４０によって受撃時における一体化した支柱１０ａ，１０ｂの変位方向を斜面谷側のみに規制するとともに、一体化した支柱１０ａ，１０ｂのねじれを拘束するように構成したものである。
以下に主要な構成部材について詳述する。

＜２＞嵩上げ支柱
嵩上げ支柱１０ｂは既設支柱１０ａの上部に連結して落石に対する防護高さを増加するための支柱であり、既設支柱１０ａと同一断面の例えばフランジ１１とウェブ１２とからなる断面Ｈ形を呈する鋼材で構成し、その全長Ｈ₂は嵩上げ予定の落石に対する防護高さ（柵高）に応じて適宜選択する。

嵩上げ支柱１０ｂのウェブ１２には、多段的に横架させて複数のロープ材２０ｂを固定できるように、Ｕボルト等の固定具２２の取付用の孔を開設し、さらに控えロープと接続可能なフック１３が設けてある。

嵩上げ支柱１０ｂの最上部には拡張板１４が一体に固着されていて、拡張板１４を介して嵩上げ支柱１０ｂの上部にねじれ拘束杆４０を張設し得るようになっている。
以上の嵩上げ支柱１０ｂは予め工場等で製作しておく。

＜２．１＞嵩上げ支柱の連結手段
嵩上げ支柱１０ｂを既設支柱１０ａの上部に連結するには、既設支柱１０ａの上部を穴開けする等の加工をして連結する公知の連結方法、又は既設支柱１０ａの上部をまったく加工せずに連結金具を嵌着して連結する方法がある。

本例では図４，５に示す支柱連結金具３０を用いて嵩上げ支柱１０ｂを連結する場合について説明する。
支柱連結金具３０は両支柱１０ａ，１０ｂの連結部に外装して相互の捩れを防止して連結するための金具であり、両支柱１０ａ，１０ｂに跨って外装可能な断面Ｈ形の収容空間３１を有する拘束筒３２と、拘束筒３２に螺着した複数の締付ボルト３３と、控えロープを接続するためのフック３４とを具備している。
拘束筒３２内に両支柱１０ａ，１０ｂの連結端部を収容した後に締付ボルト３３を締付けることで両支柱１０ａ，１０ｂを一体に連結することができる。

支柱連結金具３０は、必ずしも頑丈なものでなくてもよく、機能としては、嵩上げ支柱１０ｂの下端のせん断力を既設支柱１０ａの頭部に伝達できればよく、必ずしも曲げモーメントを伝達できる機能を有していなくてもよい。
その理由は次記するように、アンカー１６からの控えロープ１７，１８が嵩上げ支柱１０ｂの頭部と支柱連結金具３０に接続して支持されるからである。

＜２．２＞支柱の補強手段
既設支柱１０ａの断面は、既設の防護柵の低い柵高に基づいて設計されているので、単に嵩上げ支柱１０ｂを連結して衝突高さを高く嵩上げしただけでは一体化した支柱１０ａ，１０ｂの強度が不足する。
又、既設支柱１０ａの上部を加工して嵩上げ支柱１０ｂを連結する方法や、支柱連結金具３０を用いて連結する方法の何れにあっても、嵩上げ支柱１０ｂの下端の曲げモーメントを既設支柱１０ａへ完全に伝達し得るように、剛結することも困難である。

そこで、図２に示すように、一体化した支柱１０ａ，１０ｂの強度不足を補強するために、防護柵の斜面山側にアンカー１６を設置し、曲げに弱いことが想定される上下の支柱１０ａ，１０ｂの連結部とアンカー１６を控えロープ１７で連結し、さらに、嵩上げ支柱１０ｂの上部とアンカー１６を別の控えロープ１８で連結して、斜面谷側への変形を拘束する。

この際、一体化した支柱１０ａ，１０ｂと設計落石エネルギーとのバランスを考慮して、アンカー１６と一体化した支柱１０ａ，１０ｂの間を結ぶ控えロープ１７，１８に公知の緩衝金具１９を介装する場合もある。

防護柵の斜面山側に設置するアンカー１６の設置位置は、支柱の直角山側でもよいが、図３に示すように隣り合う一体化した支柱１０ａ，１０ｂの中間位置が好ましい。
これは、防護柵に、防護柵面内の荷重が作用した場合に抵抗できるからである。

又、図示を省略するが、アンカー１６を支柱の直角山側に設置した場合には、アンカー１６と一体化した支柱１０ａ，１０ｂの間に控えロープ１７，１８をたすき状に配設することが好ましい。

又、両控えロープ１７，１８を同一のアンカー１６に連結する形態の他に、各控えロープ１７，１８を個別のアンカー１６に連結してもよい。

＜３＞拡張板
図３，４に示すように、拡張板１４は、一体化した支柱１０ａ，１０ｂとねじれ拘束杆４０間のトルク伝達長さを拡大する機能を有する治具で、その四隅に開設した取付孔１４ａにねじれ拘束杆４０の接続部４１を嵌合し、ボルトやピン等の連結要素４２を貫挿して一体に連結可能な構造になっている。

本例では嵩上げ支柱１０ｂの最上部に拡張板１４を溶接等により一体に固着した形態について示すが、既述した支柱連結金具３０と同様の連結金具の一端に拡張板１４を固着し、連結金具を介して嵩上げ支柱１０ｂの最上部に拡張板１４を組付けてもよい。

＜４＞ねじれ拘束杆
ねじれ拘束杆４０は支柱１０ａ，１０ｂのスパンと略同じ長さを有する引張耐力に優れた引張材で、例えば、鋼製、高強度繊維製のロープ材、又は鉄筋、ＰＣ鋼棒等の棒材、又は鋼管等のパイプ材を使用可能である。
ねじれ拘束杆４０の両端部には拡張板１４と連結可能な接続部４１を形成している。

図示を省略するが、ねじれ拘束杆４０の一部にターンバックル等の長さ調整用金具を介装したり、ねじれ拘束杆４０の端部と接続部４１を螺合させて、ねじれ拘束杆４０の全長を調整可能に構成してもよい。

［防護柵の嵩上げ方法］
つぎに既設の防護柵の嵩上げ方法について説明する。

＜１＞嵩上げ資材の現場搬入
図１，２において、嵩上げ資材を構成する嵩上げ支柱１０ｂ、ロープ材２０ｂ、ネット２１ｂ、ねじれ拘束杆４０等を既設の防護柵の設置現場へ搬入する。
何れの嵩上げ資材も小型で軽量であるから、現場への搬入が容易である。

＜２＞嵩上げ支柱の取付け
防護柵の各既設支柱１０の上部に嵩上げ支柱１０ｂを一体に連結して支柱の全長を高くする。

以下に支柱連結金具３０を使用した嵩上げ支柱１０ｂの連結方法を説明する。 図４に示すように、既設支柱１０ａの上部に拘束筒３２の下半を外装し、複数の締付ボルト３３を締め付けて支柱連結金具３０を既設支柱１０ａに一体に固定する。
つぎに拘束筒３２の上半に嵩上げ支柱１０ｂの下部を差し込み、締付ボルト３３を締め付けて嵩上げ支柱１０ｂの下部を支柱連結金具３０の上部に一体に固定する。

支柱連結金具３０を使用することで、既設支柱１０ａの上部を何ら加工せずに嵩上げ支柱１０ｂを連結できる。

又、予め支柱連結金具３０を嵩上げ支柱１０ｂの下部に一体に固着して製作しておき、支柱連結金具３０付きの嵩上げ支柱１０ｂを既設支柱１０ａの上部に連結する場合もある。

又、必要に応じて、既設支柱１０ａの斜面山側のフランジ１１の片面に固定してある最上位のＵクリップ製の固定具２２とロープ材２０ａを一時的に取り外すことで、支柱連結金具３０の下半を既設支柱１０ａの上部に深く差し込むことができる。
取り外したロープ材２０ａと固定具２２は、嵩上げ支柱１０ｂの連結作業の後に、既設支柱１０ａのフランジ１１又は支柱連結金具３０の一部に組付ければよい。支柱連結金具３０にロープ材２０ａを固定する場合は、固定具２２を固定できるように予め拘束筒３２に穴あけ加工を施しておく必要がある。

＜３＞控えロープの取付け
図２，３に示すように、防護柵の斜面山側にアンカー１６を設置し、アンカー１６と支柱１０ａ，１０ｂの連結部に位置させた支柱連結金具３０の間を控えロープ１７で連結し、さらに、嵩上げ支柱１０ｂの上部とアンカー１６との間を控えロープ１８で連結して、一体化した支柱１０ａ，１０ｂが斜面谷側へ変形するのを拘束する。
控えロープの設置本数や、一体化した支柱１０ａ，１０ｂに対する控えロープの接続位置は、現場状況等に応じて適宜変更可能である。

＜４＞ねじれ拘束杆の張設
図３，４に示すように、隣り合う嵩上げ支柱１０ｂの上部に取付けた拡張板１４間にねじれ拘束杆４０を架け渡し、ねじれ拘束杆４０の端部の接続部４１と、拡張板１４に形成した取付孔１４ａと位置合せを行い、ボルトやピン等の連結要素４２を縦方向に貫挿して連結要素４２を中心に回動自在に連結する。
最終的に隣り合う嵩上げ支柱１０ｂの上部間に２本のねじれ拘束杆４０が互いに平行となるように張設する。

＜５＞柵の嵩上げ
最後に、図１に示すように隣り合う嵩上げ支柱１０ｂの間にＵボルト等の固定具２２を介して多段的に複数のロープ材２０ｂを横架するとともに、複数のロープ材２０ｂに金網等のネット２１ｂを付設して既設の防護柵の嵩上げ作業を完了する。

以上は基本的な作業工程について説明したが、既設支柱１０ａに嵩上げ支柱１０ｂを連結した以降の作業工程は適宜変更が可能である。

［嵩上げした防護柵の特性］
＜１＞防護柵の防護高さ
図１，２に嵩上げを完了した防護柵を示す。
嵩上げする前の防護柵における落石に対する防護高さ（柵高）Ｈ₁は、概ね２．０ｍであるが、本発明では既設支柱１０ａの上部に連結した嵩上げ支柱１０ｂの全長Ｈ₂分だけ防護柵を嵩上げして落石に対する防護高さ（柵高）が増加した。
したがって、斜面勾配が斜面の途中で変化している場合や、斜面の凹凸が大きい場合等であっても、落石が防護柵を飛び越える事故を確実に防止できる。

＜２＞控えロープによる支柱の補強作用
単に既設支柱１０ａに嵩上げ支柱１０ｂを連結しただけでは一体化した支柱１０ａ，１０ｂの強度が不足するが、曲げに弱いことが想定される上下の支柱１０ａ，１０ｂの連結部と嵩上げ支柱１０ｂの上部にそれぞれ控えロープ１７，１８を接続して一体化した支柱１０ａ，１０ｂを増強した。
したがって、防護柵に落石等の衝撃が作用しても、控えロープ１７，１８は、一体化した支柱１０ａ，１０ｂの強度不足を補強しつつ、一体化した支柱１０ａ，１０ｂが斜面谷側へ変形するのを拘束する。
このように、嵩上げ支柱１０ｂと控えロープ１７，１８を組合せることで、防護柵の既設支柱１０ａの強度を減少させることなく防護柵の嵩上げを実現できる。

＜３＞ねじれ拘束杆による作用
図６に基づいて、ねじれ拘束杆４０の補強作用について説明する。
図６（Ａ）は落石等の衝撃Ｆの作用前における防護柵モデルの平面図であり、図６（Ｂ）は衝撃Ｆの作用後における防護柵モデルの平面図であり、両図共に図面上方が斜面山側、図面下方が斜面谷側を示している。

嵩上げした防護柵に衝撃Ｆが作用すると、受撃区間に位置する一体化した支柱１０ａ，１０ｂには、斜面谷側へ向けた力と、防護柵の延長方向へ向けた力が作用する。
本発明では隣り合う一体化した支柱１０ａ，１０ｂの上部間に一対のねじれ拘束杆４０，４０を張設して支柱の補強を図っている。
そのため、防護柵の延長方向へ向けた力は各一体化した支柱１０ａ，１０ｂの上部間に張設した一対のねじれ拘束杆４０，４０により、隣り合う一体化した支柱１０ａ，１０ｂで支持されるから、受撃区間に位置する一体化した支柱１０ａ，１０ｂは捩れることなく斜面谷側へ向けて変位するだけである。

換言すれば、一対のねじれ拘束杆４０，４０は一体化した支柱１０ａ，１０ｂの捩れ（回転モーメント）を拘束する。
この一体化した支柱１０ａ，１０ｂの変位は、ねじれ拘束杆４０を経由して受撃区間以外の一体化した支柱１０ａ，１０ｂに伝達されるので、力の伝達されたすべての一体化した支柱１０ａ，１０ｂが同様に斜面谷側へ向けて変位して、防護柵の延長方向へ向けた変位が拘束される。

したがって、ねじれの作用しない一体化した支柱１０ａ，１０ｂについては、斜面谷側へ向けて力が作用することとなり、ねじれ拘束杆４０を張設して補強しない場合と比べて、一体化した支柱１０ａ，１０ｂは曲げ変形に対する強度を十分に発揮することができる。
このように隣り合う嵩上げ支柱１０ｂの上部間に一対のねじれ拘束杆４０，４０を張設するだけで、防護柵としての受撃性能が格段に向上する。

＜４＞ねじれ拘束杆による支柱の変位方向の制御
一対のねじれ拘束杆４０，４０による一体化した支柱１０ａ，１０ｂの変位方向の制御について詳しく説明する。
図６（Ａ）に示す衝撃Ｆの作用前において、斜面山側と斜面谷側に配置した前後一対のねじれ拘束杆４０，４０の全長Ｌ₁は共に等しく、両ねじれ拘束杆４０，４０の端部間の対向距離Ｌ₂も共に等しく、前後２本のねじれ拘束杆４０，４０は平面正四角形の長辺を構成している。

図６（Ｂ）に示すように嵩上げした防護柵に衝撃Ｆが作用しても、前後のねじれ拘束杆４０，４０の全長Ｌ₁及び端部間の対向距離Ｌ₂は変化しない。
すなわち、衝撃Ｆが作用しても、前後２本のねじれ拘束杆４０，４０は平面正四角形の長辺、又は平面平行四辺形の長辺を構成し続ける。
そのため、一体化した支柱１０ａ，１０ｂの捩れ（回転モーメント）を効果的に拘束することができる。

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。

実施例１では、拡張板１４を介してねじれ拘束杆４０を張設した場合について説明したが、拡張板１４を省略し、嵩上げ支柱１０ｂのフランジ１１に直接ねじれ拘束杆４０を張設してもよい。
又、ねじれ拘束杆４０の張設位置は、嵩上げ支柱１０ｂの最上部間に限定されず、嵩上げ支柱１０ｂ又は既設支柱１０ａの中間部の間に張設してもよい。

一体化した支柱１０ａ，１０ｂに対し、高さ方向に複数組のねじれ拘束杆４０を張設すれば、一体化した支柱１０ａ，１０ｂのねじれ拘束効果がさらに高くなる。

図７〜１１に基づいて、ねじれ拘束杆４０の中間部、又は端部近くに緩衝金具を介装して、ねじれ拘束杆４０を通じた荷重伝達を局所的に留めるようにした実施例について説明する。

図７は衝撃の作用前における防護柵の平面図を示し、図８は拡張板１４の断面図を示し、図９はねじれ拘束杆４０，４０の重合部を把持したダブル用の緩衝金具６３の断面図を示している。

＜１＞ねじれ拘束杆の張設方法
図７に示すように、各ねじれ拘束杆４０の中央部はシングル用の緩衝金具６０を介して拡張板１４に対して摺動可能に取付けられる。
隣り合う嵩上げ支柱１０ｂ，１０ｂの間に位置する各ねじれ拘束杆４０は、重合した端部近くがダブル用の緩衝金具６３を介して摺動可能に把持されている。
すなわち、隣り合う拡張板１４，１４の間に弛みのない状態でねじれ拘束杆４０，４０が平行に張設されている。

本実施例では捩れ拘束杆４０の中間部、および端部の両方に緩衝金具６０，６３を配備した形態を示すが、捩れ拘束杆４０の中間部、又は端部の何れか一方に緩衝金具６０，６３が配備してあればよい。

緩衝金具６０，６３を介したねじれ拘束杆４０の架設範囲は、防護柵の一部に部分的に適用するか、或いは防護柵の全長に亘って適用することができる。

＜２＞シングル用の緩衝金具
図１０に例示したシングル用の緩衝金具６０は、一枚の矩形を呈する鋼板の中央部を１本のねじれ拘束杆４０を把持可能に略Ｕ字形に屈曲した拘束板６１と、拘束板６１の両端部を締結可能な締付けボルト６２とを具備したもので、例えば公知の特許第３８２８３６号公報に記載の緩衝金具を使用できる。

シングル用の緩衝金具６０はその両端部を拡張板１４に重合配置し、その重合部を固定する締付けボルト６２の定着力で以って、１本のねじれ拘束杆４０を把持し、この把持力を超える張力（荷重）が作用したときにねじれ拘束杆４０の摺動を許容する。

＜３＞ダブル用の緩衝金具
図１１に例示したダブル用の緩衝金具６３は、一枚の矩形を呈する鋼板の中央部を２本のねじれ拘束杆４０を把持可能に略Ｕ字形に屈曲した拘束板６１と、拘束板６１内に収容した単数、又は複数の仕切板６４と、拘束板６１の両端部を締結可能な締付けボルト６２とを具備したもので、例えば公知の特許第４０２４０７０号公報に記載の緩衝金具を使用できる。

ダブル用の緩衝金具６３を構成する拘束板６１内の空間内に仕切板６４を間に挟んで２本のねじれ拘束杆４０の重合箇所を収容し、拘束板６１の両端部を締付けボルト６２で締付けることで各ねじれ拘束杆４０を把持し、この把持力を超える張力（荷重）が作用したときに２本のねじれ拘束杆４０が互いに摺動してねじれ拘束杆４０の全長を伸長できる。
重合させた２本の拘束杆４０の伸長を許容するためには、２本のねじれ拘束杆４０の重合箇所に予め摺動代としての余長部を形成しておく。

尚、緩衝金具は上記したシングル用、又はダブル用の緩衝金具６０、６３の構成に限定されるものではなく、一定以上の張力が作用したときにねじれ拘束杆４０の摺動を許容する構造であれば公知の各種の緩衝金具を適用することができる。

＜４＞ねじれ拘束杆の作用
図６（ｂ）において、前後２本のねじれ拘束杆４０，４０の全長Ｌ₁及び端部間の対向距離Ｌ₂で形成される長方形が、衝撃Ｆの作用に伴い平行四辺形に変形することは既述したとおりである。
より大きな衝撃Ｆが作用すると、平行四辺形に変形する際に、隣り合う一体化した支柱１０ａ，１０ｂの間隔が狭められ、隣接する一体化した支柱１０ａ，１０ｂのさらに外方側の一体化した支柱１０ａ，１０ｂ全部が強制的に変位させられる結果、捩れ拘束杆４０に大きい応力が発生して破断することが想定される。

本実施例にあっては、上記した場合に緩衝金具６０，６３を介して、ねじれ拘束杆４０が摺動して、又はねじれ拘束杆４０，４０の全長が伸長することにより、ねじれ拘束杆４０を通じた荷重の伝達を阻止することができる。
したがって、より大きな衝撃Ｆが作用しても、ねじれ拘束杆４０の中間部、又は端部近くに設けた緩衝金具６０，６３との間でねじれ拘束杆４０が摺動することで、捩れ拘束杆４０の破断を回避しつつ、各嵩上げ支柱１０ｂ及び既設支柱１０ａの捩れ（回転モーメント）を拘束することができる。

図２及び図１２，１３に既設支柱１０ａの裾部に下部補強拘束枠体７０を取付けて既設支柱１０ａのさらなる補強を図った他の実施例を示す。
図１２に下部補強拘束枠体７０を設けた既設支柱１０ａの裾部の側面図を示し、図１３に既設支柱１０ａの裾部の横断面図を示す。

＜１＞下部補強拘束枠体
下部補強拘束枠体７０は既設支柱１０ａの斜面谷側の裾部を補強する部材で、コ字形を呈し、一方（斜面谷側）のフランジ１１の外側面を外装可能な背板７１と、Ｌ字形を呈し、フランジ１１の内側面とウェブ１２の側面に跨って外装可能な２枚の側板７２，７２とで構成され、内部に平面Ｔ字形の空間７４を形成している。
側板７２，７２の板面には補強拘束枠体７０を既設支柱１０ａへ固定するために複数の固定ボルト７３が螺着されている。
本例では背板７１及び側板７２，７２を溶接して製作した形態を示すが、一枚の帯状金属板を平面Ｔ字形の空間７４を形成するように折曲加工して製作してもよい。

＜２＞下部補強拘束枠体の設置方法
下部補強拘束枠体７０の設置方法について説明すると、既設支柱１０ａの裾部に斜面谷側のフランジ１１とウェブ１２に対し、既設支柱１０ａの上方から下部補強拘束枠体７０を落とし込む。
下部補強拘束枠体７０の空間７４の平面形状は既設支柱１０ａの断面形状に合わせて略Ｔ字形に形成してあるため、下部補強拘束枠体７０は既設支柱１０ａの裾部の斜面谷側のフランジ１１およびウェブ１２の外周面を被覆することができる。
最後に固定ボルト７３を締め付けることで、下部補強拘束枠体７０を既設支柱１０ａの斜面谷側の裾部へ固定して下部補強拘束枠体７０の取付けを完了する。

＜３＞下部補強拘束枠体の作用
一般に防護柵の支柱は斜面谷側が局部座屈を起こし易く、既設支柱１０ａの裾部が強度的に弱点とされていた。
下部補強拘束枠体７０を既設支柱１０ａの外装して固定するだけで、既設支柱１０ａの斜面谷側の裾部を効果的に補強することができる。
そのため、既設支柱１０ａに斜面谷側の変位を生じたとき、下部補強拘束枠体７０が既設支柱１０ａの局部座屈を拘束できて、既設支柱１０ａ全体としての曲げ変形抵抗を増強することができる。

防護柵全体の補強効果を考慮すれば、本実施例４を先の実施例１〜３と併用することが望ましいが、防護柵の既設支柱１０ａに対して本実施例４を単独で実施してもよい。

図１，２及び図１４，１５に既設支柱１０ａの中間部に中間補強拘束枠体５０を取付けて既設支柱１０ａのさらなる補強を図った他の実施例を示す。
図１４に中間補強拘束枠体５０の斜視図を示し、図１５に中間補強拘束枠体５０を設けた既設支柱１０ａの中間部の横断面図を示す。

＜１＞中間補強拘束枠体
中間補強拘束枠体５０は既設支柱１０ａの高さ方向の中間部に外装して補強する部材で、既設支柱１０ａの上部から嵌挿が可能で、斜面谷側のフランジ１１とウェブ１２に外装する第１補強拘束枠体５１と、斜面山側からロープ材２０ａとロープ２０ａの間に露出した既設支柱１０ａに組み付けが可能で、斜面山側のフランジ１１に外装する第２補強拘束枠体５２の二種類の枠体で構成されている。
中間補強拘束枠体５０を二種類の枠体５１，５２で構成したのは、既設の防護柵にまったく手を加えずに、既設支柱１０ａの中間部に中間補強拘束枠体５０を外装するためである。

＜２＞第１補強拘束枠体
第１補強拘束枠体５１は既述した下部補強拘束枠体７０と基本的に構造が同じで、コ字形を呈し、斜面谷側のフランジ１１の外側面を外装可能な背板５３と、Ｌ字形を呈し、フランジ１１の内側面とウェブ１２の側面に跨って外装可能な２枚の側板５４，５４とで構成され、内部に平面Ｔ字形の空間５５を形成している。
側板５４，５４の板面には第１補強拘束枠体５１を既設支柱１０ａへ固定するために複数の固定ボルト５６が螺着されている。

＜３＞第２補強拘束枠体
第２補強拘束枠体５２は、二つに縦割りした一対の分割枠体５７，５７と、一対の分割枠体５７，５７を一体に結合する接合ボルトナット５８と、複数の固定ボルト５９とにより構成されている。
各分割枠体５７は斜面山側のフランジ１１の内外面を外装可能なように略コ字形を呈している。

＜４＞中間補強拘束枠体の設置方法
中間補強拘束枠体７０の設置方法について説明する。
既設支柱１０ａの斜面谷側のフランジ１１とウェブ１２に対し、既設支柱１０ａの上方から第１補強拘束枠体５１を落とし込み、固定ボルト５６を締め付けることで、第１補強拘束枠体５１を所定の高さに固定する。
これにより、第１補強拘束枠体５１は既設支柱１０ａの中間部の斜面谷側のフランジ１１及びウェブ１２の外周面を被覆して補強することができる。

各分割枠体５７を斜面山側のフランジ１１の両側から嵌め込み、一対の分割枠体５７，５７の接合部を接合ボルトナット５８で固定して第２補強拘束枠体５２を組み立てる。
第２補強拘束枠体５２の設置にあたり、前記した第１補強拘束枠体５１の取付高さと同じ高さに組付ける。
最後に、複数の固定ボルト５９を締付けて第２補強拘束枠体５２で以って斜面山側のフランジ１１を補強することができる。

中間補強拘束枠体５０の設置数は一組に限定されず、既設の防護柵の現場状況等に応じて、既設支柱１０ａの高さ方向の中間部に複数組の中間補強拘束枠体５０を設置することも可能である。

＜５＞中間補強拘束枠体の作用
一般にＨ型鋼製の既設支柱１０ａの途中を拘束することなく軸力、又は曲げが作用すると、既設支柱１０ａの中間部が捩れたり、局部的な変形を引き起こす。

本実施例では、中間補強拘束枠体５０を構成する第１補強拘束枠体５１及び第２補強拘束枠体５２で既設支柱１０ａの中間部を外装して補強した。
そのため、既設支柱１０ａに斜面谷側の変位を生じたとき、中間補強拘束枠体７０が既設支柱１０ａの中間部の捩れや局部的変形を拘束できて、既設支柱１０ａ全体としての曲げ変形抵抗を増強することができる。

又、本実施例では、第１補強拘束枠体５１を既設支柱１０ａの上方からの嵌め込みにより設置でき、第２補強拘束枠体５２を既設支柱１０ａの斜面山側からの嵌め込み操作により設置できるので、中間補強拘束枠体５０の組付け操作が簡単に行える。

中間補強拘束枠体７０を既設支柱１０ａに外装して固定するだけで、既設支柱１０ａの斜面谷側の裾部を効果的に補強することができる。

防護柵全体の補強効果を考慮すれば、本実施例５を先の実施例１〜４と併用することが望ましいが、防護柵の既設支柱１０ａに対して本実施例５を単独で実施してもよい。

既設の防護柵は既述した形態に限定されるものではなく、公知の防護柵を含むものである。

１０ａ・・・・既設支柱
１０ｂ・・・・嵩上げ支柱
１４・・・・・拡張板
１６・・・・・アンカー
１７，１８・・控えロープ
２０ａ，２０ｂ・・ロープ材
２１ａ，２１ｂ・・ネット
２２・・・・・固定具
３０・・・・・支柱連結金具
４０・・・・・ねじれ拘束杆
５０・・・・・中間補強拘束枠体
６０・・・・・シングル用の緩衝金具
６３・・・・・ダブル用の緩衝金具
７０・・・・・下部補強拘束枠体

Claims (7)

1. Ｈ形鋼製の既設支柱の上部に嵩上げ支柱を一体に連結して柵を嵩上げした防護柵であって、
   前記一体化した前記既設支柱及び嵩上げ支柱の一部と斜面山側のアンカーとの間を控えロープで連結して補強し、
   受撃時における隣り合う既設支柱及び嵩上げ支柱の捩れを拘束し得るように、隣り合う嵩上げ支柱の上部間の斜面山側と斜面谷側に互いに平行に一対のねじれ拘束杆を架設したことを特徴とする防護柵。
2. 請求項１において、ねじれ拘束杆を通じた荷重伝達を局所的に留めるように、ねじれ拘束杆の中間部、又は端部近くに緩衝金具を設けたことを特徴とする防護柵。
3. 請求項１または請求項２において、前記既設支柱と嵩上げ支柱との連結手段が支柱補強拘束枠体であり、該支柱補強拘束枠体を両支柱の連結部に外装して相互の捩れを防止して連結したことを特徴とする防護柵。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記既設支柱、又は嵩上げ支柱の高さ方向の中間に、ねじれを防止する中間補強拘束枠体を外装して補強したことを特徴とする防護柵。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項において、既設支柱の裾部に下部補強拘束枠体を外装して補強したことを特徴とする防護柵。
6. Ｈ形鋼製の既設支柱の上部に嵩上げ支柱を一体に連結して柵を嵩上げする防護柵の嵩上げ方法であって、
   前記一体化した前記既設支柱及び嵩上げ支柱の一部と斜面山側のアンカーとの間を控えロープで連結して補強し、
   隣り合う嵩上げ支柱の上部間の斜面山側と斜面谷側に互いに平行に一対のねじれ拘束杆を架設し、
   前記一対のねじれ拘束杆により受撃時における隣り合う嵩上げ支柱間の力を伝達して、既設支柱の捩れを拘束することを特徴とする防護柵の嵩上げ方法。
7. 請求項６において、ねじれ拘束杆の中間部、又は端部近くに緩衝金具を設けて前記ねじれ拘束杆を通じた荷重伝達を局所的に留めるようにしたことを特徴とする防護柵の嵩上げ方法。

Images