JP4996198B2 - 衝撃吸収フェンス - Google Patents

Description

本発明は、落石、斜面崩落、雪崩などの衝撃を受け止めて、その衝撃を吸収する衝撃吸収フェンスに関するものである。

落石、斜面の崩落、雪崩等が、その下の道路や人家に大きな被害を与えないように、その衝撃を吸収するための衝撃吸収構造体が開発されている。衝撃を吸収するための構造体は、吸収エネルギーの大きさにより、大規模用、中規模用に大別される。このような衝撃吸収構造体は、何れの場合も、コンクリート基礎、高剛性支柱、大径ロープ、大型緩衝具などの使用によって、大型な施設となって、そのため施工も大掛かりなものとなるため、コストが高くなり、その施工労力も大きなものとなっていた。

本件出願人は、これら大掛かりな施工を必要としない衝撃吸収構造体として、特許第３３８５５０８号に係る発明を提案した。同発明は、適宜間隔隔てて支柱を立設し、その支柱に沿って防護ネットを配してある。防護ネットは、支柱の上下にワイヤロープを配し、そのロープの少なくとも一端を、把持力を越えた引張力で摺動を許容する緩衝金具によって保持してある。上下のワイヤロープの間には、金網などの網材を張ってある。落石などの衝撃がこの防護ネットに作用すると、ワイヤロープの端部が、緩衝金具内を摩擦しながら摺動して伸び、その摩擦力が衝撃に対してブレーキ力として作用して、衝撃エネルギーを吸収するものである。

このような衝撃吸収フェンスともいうべき構造体は、落石などの衝撃を、ワイヤロープの摺動時の摩擦力や網材の伸びだけで吸収するのであって、その衝撃が大きいと、図１５に示すように、金網ａや緩衝線材ｂが大きく変形し過ぎて、時には破損することがあった。つまりは、大きな衝撃力に対しては、これを受け止め切れないことがあり、その用途が限られていたというのが現状であった。

他方、山林の資源である間伐材の有効活用の問題がある。伐採した間伐材を廃棄処分にすることなく、それを有効活用する手段として、間伐材を支柱や防護ネットの代替材として用いることが提案されている。しかしながら、これまでのような使用の仕方であると、間伐材の消費量が充分でなく、その有効活用とまで至っていないのが現状であった。また、木材は鋼材と比較して低強度のため、構造体のエネルギー吸収性能が低下することもあった。
特許第３３８５５０８号公報

本発明が解決しようとする課題は、落石などの衝撃を、防護ネットの緩衝性能だけで衝撃吸収していたことである。

本発明に係る衝撃吸収フェンスは、間隔を隔てて立設した支柱に沿わせて、防護ネットを張設してなる衝撃吸収フェンスにおいて、該防護ネットに沿わせて並設した柱状を呈する複数の錘体を防護ネットにぶら下げて前記複数の錘体の重量を防護ネットに付加し、受撃時に防護ネットと一体となった前記複数の錘体の重量によってブレーキ力が作用するように構成したものである。
また、錘体としては、金属製や、コンクリート製のものや、砂袋のようなものも採用できるが、間伐材などの木材を使用することもある。
また、錘体は、複数個を連結して、連結部分で屈曲可能にしてもよい。
また、錘体には、溝状のスリットを形成し、衝撃力が作用したとき、スリット部分にて折れ曲がったり破断するようにしてもよい。
また防護ネットは、上下に渡したワイヤロープと、そのワイヤロープ間に張設した網材より構成することもある。

（ａ）エネルギーの吸収量は物体の重量と移動量の積であるので、本発明に係る衝撃吸収フェンスは、防護ネットの重量に錘体の重量が加わるため、この衝撃エネルギーを、防護ネットと錘体の重量が、衝撃に対するブレーキ力のように作用して、落石等の衝撃を吸収、すなわち減衰して、衝撃吸収性能が大幅に向上する。
（ｂ）前記のように重量を増すために、単にネットに錘をぶら下げるだけでは、ネットの上部がたるんで、落石などがネットの上から反対側へこぼれ落ちてしまうことがある。このようなことを防ぐには、フェンス全面が石を包みながら移動する必要が有る。このためには、ネット全体を重くする必要があり、柱状（棒状）体をネット全体に配置することで、ネットの全体の重量を重くできる。この柱状とすることで取付けやすく、間隔保持も容易である。
（ｃ）上下のロープと柱状の錘材を接続する接続部を可動とすることで、この部分でもエネルギー吸収が可能である。
（ｄ）防護ネットの自重調整が、錘体の設置数を増減することによって簡単に行える。これにより、予想される必要エネルギー吸収量に応じて取付け本数を決定して必要重量付与が可能となり、受撃時の変形量を制限可能となる。
（ｅ）木材などの錘体によって、落石等の衝撃を直接受けることができるため、防護ネットに直接作用する衝撃力が減じられ、防護ネットの破損を避けることができる。
（ｆ）木材を錘体として使用することにより、大量の間伐材を資源として有効利用も図れ、また破損した場合の取り替えも容易である。
（ｇ）錘体は、複数個を連結して、その連結部分で屈曲可能にすることにより、落石等の衝撃を錘体が屈曲して受け止め、錘体そのものの破損も少なく、衝撃をより有効に吸収できる。
（ｈ）錘体に溝状のスリットを形成することによって、落石等の一定以上の衝撃力によって錘体が破断するようにして、錘体の破壊強度が制御可能である。これにより、エネルギー吸収性能を定量的に把握できる。その折れ曲ったり、破断するときに衝撃エネルギーを吸収し、より吸収力を高めることができる。
（ｉ）錘体が屈曲或いは折曲することによって、防護ネットの本来の変形性能を阻害しない。つまりは防護ネット本来の衝撃吸収性能に悪影響を与えないこととなる。

この発明に係る衝撃吸収フェンスは、防護ネットに沿わして木材などの錘材を複数並設することによって、衝撃の吸収性能の大幅な向上を実現した。

＜１＞ 全体の構成
この発明にかかる衝撃吸収フェンスは、適宜間隔離して立設した支柱１と、この支柱に沿って配設する防護ネット、及びその防護ネットに沿って並設する錘体９から成る。支柱１や防護ネットは、これまで様々な形式や材質のものが採用されており、支柱１としては、衝撃が作用したとき傾いて衝撃力を吸収する傾倒式のもの、或いは基礎に埋め込み衝撃力が作用しても傾くことのない非傾倒式のもの、いずれも採用できる。防護ネットとしては、ロープ製のものも、ロープ３・５と金網などの網材８を組み合わせたものの、等様々な形式のものが採用できる。

＜２＞支柱
図１及び図２に示すのは、この発明の第１実施例であって、支柱１として傾例式のものが採用されており、複数本のパイプ状の支柱１が、適宜間隔離れて立設されている。各支柱１内には、ワイヤロープ２が配してあり、それらワイヤロープ２は、地表近くの支柱１の上端で、それらを把持する緩衝金具４によって保持してある。支柱１に横方向の荷重が作用して、緩衝金具４の把持力を越えると、緩衝金具４の内側をワイヤロープ２が摺動して、その摩擦力が荷重に対するブレーキ力となって吸収しながら、支柱１が傾くようになっている。

＜３＞支柱の控
左右両端の支柱１よりも更に外側に伸びたワイヤロープ３が、地山に埋設したアンカーの地上部分に固定した緩衝金具４により、所定の力で把持されている。（図３）ワイヤロープ３の端部は、緩衝金具４を超えて伸びており、ワイヤロープ３が伸びたとき、緩衝金具４の把持力を越えて、その先端が支柱１側へ摺動する。また、各支柱１の上端に連結したワイヤロープ５は、山側に張り出されて、地山に埋設したアンカー６の地上に固定した緩衝金具７に固定されている。ワイヤロープ５は、緩衝金具７よりもその端部が伸びており、支柱１に谷側へ傾く方向の荷重が作用すると、ワイヤロープ５が緩衝金具７の把持力に抗してその中を摺動し、支柱１側へ移動する。そのときの摩擦力によって衝撃荷重を減衰する。

＜４＞防護ネット
支柱１の上下端には、それぞれワイヤロープ３が渡してある。ワイヤロープ３の両端のうち、少なくともいずれか一端は、支柱１に取付けた緩衝金具４によって把持している。（図４）緩衝金具４は、間に挟んで締め付ける力によって、ワイヤロープ３を掴むが、その把持力以上の力が引張力として作用すると、ワイヤロープ３がその挟み込む力に抗して緩衝金具４の中を摺動する。その時の摩擦力によって引張力を減衰させ、荷重を吸収する。図において、上下のワイヤロープ３の一端或いは両端は緩衝金具４によって把持されており、荷重を受けて引張力が作用すると、緩衝金具４の把持力を越えてワイヤロープ３が荷重を受けた方向へ摺動して、その摩擦力によって衝撃荷重を減衰する。実施例では、防護ネットとして、ワイヤロープ３・５と網材８によって構成されるものを採用しており、上下のワイヤロープ３の間に、網材８が張設されている。網材８は、金網でもよく、或いは合成樹脂製の網材でもよい。

＜５＞錘体
防護ネットに沿わして、錘体９が複数本配設されている。錘体９は、防護ネットに錘体９の重量分付加させるためのもので、その本数は、予想される衝撃力に応じてその数が決定される。錘体９の作用は、例えば二重に平行に配したワイヤロープを連結して一体化させるために使用されるのではなく、一重に張られた防護ネットに、その重量を付加して、その重みによって押し返そうとするブレーキ作用となって、衝撃そのものを減衰するものである。この実施例では、錘体９は、網材８の山側に配してある。錘体９としては、様々な材質なものが考えられるが、間伐材のような木製、金属製、コンクリート製のものなど様々な材質のものが使用でき、実施例では間伐材を使用している。錘体９の取付け手段としては様々なものが考えられるが、上下に針金などを通し、これを防護ネットのワイヤロープ３や網材８に直接結びつけることも出来る。

＜６＞衝撃吸収作用
落石などがあって、フェンスに落石等が衝突したとき、防護ネットと一体となった錘体９の重量によって落石等を押し返そうとするブレーキ力が作用する。
そのブレーキ力によって衝撃エネルギーを減衰、つまりは吸収して、防護ネットそのものや支柱へ作用する衝撃力を弱めることとなる。
また、防護ネットではなく、錘体９に直接落石等が衝突することにより、その衝撃の多くを錘体９が受け止めるため、防護ネットが衝撃によって破損する危険性が少なくなる。（図６）
錘体９が間伐材などの木材であれば、衝撃によって破損しても、フェンスそのものの性能には影響を及ぼさず、錘体９を取り替えるのも容易で、安価である。
錘体９によって吸収された落石等の衝撃が、防護ネットのワイヤロープ３・５や網材８にも引張力として作用して各緩衝金具４・７の把持力を越えると、ワイヤロープ３・５が緩衝金具４・７内を摺動して、移動する。その時の摩擦力がブレーキ力となって作用し、落石等の衝撃エネルギーを減衰する。
このように、本願発明にかかる衝撃吸収フェンスは、重量を付与することによる衝撃エネルギー減衰効果の向上と、フェンス本来の衝撃エネルギー減衰効果の相乗効果によって、従来のフェンスにはない衝撃吸収効果を達成するものである。

＜７＞その他
錘体９の数は、予想される衝撃エネルギーに応じてフェンス全体の重量を決定し、その重量に応じて設置方数を決定する。
錘体９は、防護ネットの山側、或いは谷側のいずれかの面に沿って配することが出来、その両側に配することも可能である。
また、錘体９が割れたり、折れたりするときの破壊時においても、その衝撃をより吸収でき、間伐材やコンクリートの柱状錘体などの幅方向に、予め溝状のスリットを入れておき、衝撃によってスリット部分で破断することによって錘体の破壊強度を制御可能である。これによって、エネルギー吸収性能を定量的に把握できる。
また、これら錘体の屈曲や、折曲や破断することにより、防護ネットそのものの変形を阻害せず、ネット本来の衝撃吸収性能に悪影響を与えない。

図５に示すのは、錘体９配設の他の実施例であり、間伐材から成る錘体９を横方向に寝かせて、配設したものである。図７に示すのは、錘体９を上下二段に分割して連結し、これを網材８の谷側であって、上下のワイヤロープ３の間に配してある。落石等の衝撃が作用したとき、連結部分で折れ曲り、落石を包み込むように受け止め、その衝撃をより良好に吸収できる。

図８に示すのは、錘体９である間伐材の一取付け手段を示すものであって、間伐材の側面の一部を切り欠いて、ここに上下のワイヤロープ３を嵌め込むようにして取付けてある。

図９に示すのは、錘体９である間伐材の他の取付け手段を示すものであって、間伐材の中心線方向に孔１０を貫通してくり貫き、この孔１０にワイヤ１１を通して、上下のワイヤロープ３に、クロスクリップ１２によって取付けたものである。

図１０及び図１１に示すのは、錘体９の他の取付け手段であって、上下の緩衝線材３の端部にＵ字形の金具１３を取付け、この金具１３の中に、錘体９の上下を掴むようにしてもよい。

図１２〜図１４に示すのは、錘体９の他の取付け手段を示すのであって、上下のワイヤロープ３に吊下げ可能なＣ字形金具１４を取付け、この金具１４の中に、錘体９を回転可能に取付けるものである。落石等が当ったとき、錘体９が回転して、その衝撃を更に吸収できるものである。

衝撃吸収フェンスの一実施例の斜視図である。 図１に示すフェンスの正面図である。 支柱の上端部の側面図である。 ワイヤロープを緩衝金具に通した状態の側面図である。 フェンスの他の実施例の正面図である。 落石が衝突した状態の側面図である。 落石が衝突した状態の他の実施例の側面図である。 錘体の一取付け手段の斜視図である。 錘体の他の取付け手段の斜視図である。 錘体の他の取付け手段の斜視図である。 図８に示す取付け手段の平面図である。 錘体の他の取付け手段の斜視図である。 図１０の取付け手段の側面図である。 図１０の取付け手段の平面図である。 従来の簡易衝撃吸収フェンスの衝撃吸収図である。

符号の説明

１：支柱
２：ワイヤロープ
３：ワイヤロープ
４：緩衝金具
５：ワイヤロープ
６：アンカー
７：緩衝金具
８：網材
９：錘体

Claims (5)

1. 間隔を隔てて立設した支柱に沿わせて、防護ネットを張設してなる衝撃吸収フェンスにおいて、
   該防護ネットに沿わせて並設した柱状を呈する複数の錘体を防護ネットにぶら下げて前記複数の錘体の重量を防護ネットに付加し、
   受撃時に防護ネットと一体となった前記複数の錘体の重量によってブレーキ力が作用する衝撃吸収フェンス。
2. 錘体として木材を使用したことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収フェンス。
3. 錘体は、複数個を連結して、連結部分で屈曲可能にしたことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収フェンス。
4. 錘体には、溝状のスリットを形成し、衝撃力が作用したとき、スリット部分にて折れ曲がったり、或いは破断するようにしたことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収フェンス。
5. 防護ネットは、上下に渡したワイヤロープと、そのワイヤロープ間に張設した網材より構成されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収フェンス。

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