JP5005665B2 - 落石防護柵 - Google Patents

Description

本発明は道路沿い等に設置されて落石の衝撃力をロープの伸びで吸収する形式の落石防護柵に関する。

山間地の傾斜に発生する落石から道路や家屋を守るための手段として、支柱間に複数本の水平状の横ロープを上下に間隔をもって張設し、その張設した横ロープの表面に金網を取り付けて落石を受け止めるようにした落石防護柵が用いられている。
さらに、こうした落石防護柵において、支柱と横ロープの係留部を、緩衝金具を介して結合した構造とし、山側から落下した落石がロープを直撃した際の張力によるロープと緩衝金具の滑り摩擦抵抗や金具の塑性変形により衝撃エネルギーを減衰吸収させるようにしたものが提案されている。

しかし、このような緩衝金具による衝突エネルギー吸収の方法は、緩衝金具を塑性変形させるので、ロープ端末及び緩衝金具にはロープの破断荷重以上の強度が要求される。ロープの伸び（破断伸びは５％以下）ではエネルギー吸収はそれほど期待できず、緩衝金具及びロープ端末が衝撃エネルギーを直接受けることになるので、ロープ端末や支柱の大型化は避けられない。

また、ロープの伸びにより衝撃エネルギーの吸収量を上げるためには、支柱間の距離を、例えば３０ｍ〜６０ｍといった長スパン化することが必要となる。しかし、長スパンにすると落石発生可能性面積が広がり、落石量も増大するので、ロープ強度も上げる必要があり、ロープ強度増加に合わせたロープ端末金具や支柱の大型化が避けられなくなる。さらに、防護柵全体で衝撃エネルギーを吸収する構造では、部分補修の難度は高くなり、補修費用も嵩むことになる。
特開２００２−１８０４２２号公報

本発明は前記のような問題点を解消するために創案されたもので、その目的とするところは、コンパクトで落石エネルギー吸収効率が高く、強度面、機能面及び施工面、補修面ですぐれた落石防護柵を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、所定の間隔で２本の端末支柱を設け、端末支柱間の略中央位置に支持プレートを設置し、該支持プレート上に道路側へ摺動可能に可動中間支柱を載置し、該可動中間支柱を中心として左右の端末支柱と可動中間支柱を水平状の複数段のロープで連結したことを特徴としている。（請求項１）

本発明によれば、所定の間隔の端末支柱間の略中央に設置した支持プレート上に可動中間支柱を道路側方向に摺動可能に載置し、その可動中間支柱を中心に左右の端末支柱と可動中間支柱を水平状の多段ロープで連結しているので、ロープは一方の端末支柱−可動中間支柱（１／２スパン）、可動中間支柱−他方の端末支柱（１／２スパン）で縁切りされ、小さなあるいは小規模の落石の場合は、端末支柱−可動中間支柱のロープの伸びで衝撃エネルギーを吸収し、他の端末支柱や可動中間支柱に影響を与えない。従って補修作業が容易であり、コストも安価で済む。

そして、大きなあるいは大規模な落石の場合は、ロープに加わる衝撃荷重により可動中間支柱が支持プレート上で道路側にスライドし、可動中間支柱の左右の合計（１スパン）したロープ長の伸び（塑性変形）で衝撃エネルギーを効率よく吸収する。
また、２本の端末支柱と１本の可動中間支柱を１ロット（１スパン）とした防護柵であるため防護柵のコンパクト化を達成することができ、部材および施工の標準化を容易にし、品質の信頼性を向上させることができる。また、防護柵の補修もロット単位とすることで、コスト、補修時間の圧縮が可能になる。

好適には、支持プレートが、ロープに加わる張力による可動中間支柱の道路側への移動を許容するが、山側への移動は許さないように働く位置決め手段を備えている。
これによれば、可動中間支柱を常態において的確な位置に保持することができるとともに、落石発生時には可動中間支柱の道路側へのずれを促して衝撃エネルギーを級数させることができる。
好適には、伸びＰが２０％≦Ｐ≦６５％であるロープで端末支柱と可動中間支柱が連結されている。
これによれば、ロープの塑性変形によるエネルギー吸収が大きく、衝撃エネルギーの多くをロープが効率よく吸収し、ロープ端末金具、端末支柱、可動中間支柱に加わるエネルギーが減衰されるので、これらの金具、部材の小型化が可能である。

好適には、上下複数段のロープを間隔保持材で結合し、上下複数団のロープを一体化している。
これによれば、落石が1本のロープを直撃した場合でも間隔保持材により上下のロープ全体に落石エネルギーが伝達されるので、落石エネルギーの吸収効率が高められる。

以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明による落石防護柵の実施例を示しており、ａは山側、ｂは道路側である。符号１は、道路と山側傾斜面との境界に沿って設置された本発明の高エネルギー吸収式の落石防護柵である。
前記落石防護柵1は、左右に間隔をおいて立設された端末支柱２，２と、それら端末支柱２，２間のほぼ中間位置に配され、道路側方向に移動可能な可動中間支柱４と、可動中間支柱４に一端が連結され、他端が左右の端末支柱２，２にそれぞれ連結されるように水平状に張設された左右の複数段のロープ５，５とを１スパンLとして構成されている。

端末支柱２，２は、たとえば４５０ｍｍ×４５０ｍｍ、長さ４５００ｍｍの鋼製四角柱からなり、防食および景観の効果を高めるために亜鉛めっきが施され、さらにその上に樹脂塗装されている。四角柱は角鋼管でもよいし、溝形鋼を対向状に溶接したものでもよい。
前記端末支柱２，２は道路に沿って間隔をおいて配され、所要長さたとえば１５００mmの下部２０がモルタルやコンクリートなどのセメント系基礎６０、６０に埋め込まれることで立設されている。しかし、これに限らず、下部にステーつきのプレート金具を設け、これをセメント系基礎にアンカーされたプレート金物（図示せず）に剛結することで立設していてもよい。

可動中間支柱４は、たとえば２００ｍｍ×２００ｍｍ×８ｍｍ×１２ｍｍ、高さが３０００ｍｍのＨ形鋼からなっており、防食効果を高めるために亜鉛めっきされている。さらに、景観を高めるため樹脂塗装が施されていてもよい。
前記可動中間支柱４が位置すべき左右の端末支柱２、２の略中間位置の地面には、モルタルやコンクリートで造られた基礎６１が設けられ、この基礎６１上に鋼板、樹脂あるいはコンクリートで造られた支持プレート３が設けられている。支持プレート３はたとえば４５０ｍｍ×４５０ｍｍ、厚さ７ｍｍのごときからなる。

この実施例では、図２のように、基礎６１に４本のアンカーボルト３３が頭部の雄ねじ部を上方に突出させるように埋め込まれている。支持プレート３は４隅に前記アンカーボルト３３に対応する通孔３２を穿設しており、前記基礎６１の上面に載置され、通孔３２を貫通した各アンカーボルト３３の頭部にナット３４を螺合して締結することで固定されている。支持プレート３がコンクリートの場合、基礎６１上にモルタルで接合して定着することもできるし、型枠などを用いて現場打ちで構築してもよい。

可動中間支柱４は、フランジ部４５，４５が山側及び道路側に面するように前記支持プレート３上に載置される。そして支持プレート３の表面には、ロープ５に加わる張力による可動中間支柱４の道路側への移動を許容するが、山側への移動は許さないように働く位置決め手段３１を設けている。

この実施例では、前記位置決め手段３１として、図２のように、可動中間支柱４のフランジ４５，４５と対向するように山側と道路側に突部３１A、３１Bが支持プレート状に突出しており、山側の突部３１Aは障壁として機能すべく可動中間支柱４のフランジと対向する側が垂直状面となっている。この例では断面矩形状をなしている。これに対して道路側の突部３１Bは摺動許容部であり、可動中間支柱４のフランジ４５と対向する側が傾斜状でその頂上から先が垂直ないしそれに近い角度となる断面三角形状となっていて、一定以上の荷重がかかったときに可動中間支柱４の下端が乗り越えて移動し得るようになっている。

前記突部３１A、３１Bは、この例ではフランジと同等以上の長さの突条ないし土手形態となっているが、図３（ａ）に示すように複数個の山すなわち突起に分割されていてもよい。それら突部や突起３１A、３１Bは、部材を接合あるいは溶接し、もしくは支持プレートを打出し加工することで形成される。
また、場合によっては、図３（ｂ）のように、支持プレート３を下板３０１と上板３００の２枚の重ね板で構成し、上板３００に位置決め手段３１として可動中間支柱４の下端を嵌めうる寸法形状の矩形状の窓穴を形成するとともに、この窓穴における山側の辺を障壁用の垂直面３１１Aとし、道路側の辺を摺動許容部として垂直でなく上面に向かって浅くなる傾斜状面３１１B とし、一定以上の荷重がかかったときに可動中間支柱４の下端が乗り越えて移動し得るようにしている。

可動中間支柱４は前述のようにプレート３の上にフランジ部４５，４５が山側及び道路側に面するよう配置されるが、そうした可動中間支柱４にはこれを中心として端末支柱２、２との間を水平状の多段のロープ５、５で連結している。
ロープ５は、構成するワイヤの降伏比が０．５〜０．７（降伏点/引っ張り破断荷重）の範囲にコントロールされており、かつ、伸びＰが２０％≦Ｐ≦６５％の吸収エネルギーの大きなロープが用いられる。
伸びの下限を２０％としたのはこれ未満だとエネルギー吸収が少なく十分な効果が得られないからであり、上限を６５％としたのは、これを超える伸びでは必要以上に道路側に落石がはみ出すからである。好適には大型車の交通の障害にならないように、上限を５５％に抑えることが望ましい。
ロープ５の具体例をあげると、構造が３×７、直径１８ｍｍ、材質は軟質ステンレスであり、破断荷重は８４ｋＮ、伸びは５２％、吸収エネルギーは３５ｋＮ・ｍである。ロープ５は景観の効果を高めるため樹脂塗装されていることが好ましい。

次に端末支柱２と端末支柱４へのロープ５の張設構造を説明すると、まず各端末支柱２には、ロープ５を張設するため、可動中間支柱４に対面する側とこれと反対側に、上下方向で間隔をおいてたとえば１０箇所に孔２１、２１を設けている。それら孔２１，２１は一直線上にある。
上記端末支柱２に連結するためのロープ５の端部はアイボルト端末５６となっている。すなわち、図４（ａ）に示すようにアルミニュームやステンレスなどの金属管５１２に挿通したロープ５をアイボルト５１１のリングに潜らせたのち引き返して前記金属管５１２に反対側から挿通し、この状態で金属管を圧締している。
前記アイボルト端末５６は端末支柱２の前記孔２１、２１に貫挿され、孔から突出した雄ねじにナット５８が螺合されることで端末支柱２に連結固定される。

図５のように、可動中間支柱４の山側と道路側のフランジ４５，４５には、ウエブ４６を境として左右に、ロープ５を連結するためのボルトからなる連結ピン５２を貫通させる孔４７、４７が設けてある。孔４７、４７は一直線上にあり、左右の組は平行状をなしている。
可動中間支柱４に連結するロープ５の端部は、金属管５１２に挿通したロープ５を、ループ状を呈するように折り返し、再び前記金属管５１２に挿通して金属管を圧締したトヨロック端末５７となっている。
連結にあたっては、道路側フランジ４５と山側フランジ４５の間にカラーパイプ５３、トヨロック端末５７、カラーパイプ５３の順に配置し、連結ピン５２を道路側の前記孔４７からカラーパイプ５３、トヨロック端末５７、カラーパイプ５３、山側側の孔４７へと順次貫挿し、連結ピン５２の端部の雄ねじに螺合したナット５９で締結するものである。

そして、可動中間支柱４に取り付けたトヨロック端末５７を落石の衝突から保護するために、山側フランジ４５にカバー５５を配し、前記ナット５９で固定している。カバー５５は厚さがたとえば５ｍｍ程度の長方形の鉄板をフランジよりも大きい円弧を描くように傘状に加工したもので、カバー５５の円弧の内側には可動中間支柱４に取り付けるための馬蹄形状に加工されたばね板部５５０を有しており、ばね板部の端には連結ピン５２を貫挿させる通孔を設けている。
端末支柱２と可動中間支柱４に張設されたロープ５のロープ張力は、端末支柱２を貫通したアイボルト５１１に螺合したナット５８により調整される。可動中間支柱４−端末支柱２（１／２スパン）のロープ５取り付けは前記と同様なので説明を省略する。

多段状のロープ５，５は、図６のように端末支柱２と可動中間支柱４の略中央部で間隔保持材６にＵ型金具６０１及びナット６０２で連結固定されている。間隔保持材６は、たとえば直径９０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍのパイプが使用され、端末支柱２と可動中間支柱４の略中間点で１０段のロープ５に対して略垂直に連結固定してある。また、端末支柱２−可動中間支柱４の道路側前面には５０ｍｍ×５０ｍｍの菱形金網７が配され、結合コイル（図示せず）でロープ５に取り付けられている。
間隔保持材６と金網７は防食および景観の効果を高めるため亜鉛めっきされ、さらに樹脂塗装されている。

本実施例の落石防止柵に落石が衝突したときの様子を模式図として図７に示す。図７（ａ）に示すように落石Ｇが左の１／２スパンに衝突すると、図７（ｂ）のように左側ロープ５は道路側に伸び、端末支柱２、可動中間支柱４には道路側に引っ張る張力が働く。この張力は間隔保持材６により左の1／２スパンの上下方向に張設した全部のロープに伝達される。
この張力が一定値（例えば５０ｋＮ）を超えると、可動中間支柱４の下端部が図７（ｃ）のように支持プレート３上の位置決め手段３１の摺動許容部（道路側突部又は突起３１Ｂまたは傾斜状面３１１B）を滑り超え、可動中間支柱４は道路側に移動する。

左右のロープ５，５´は可動中間支柱４で縁切りされていたが、可動中間支柱４が道路側に移動することで右ロープ５´に張力が伝達され、右の１／２スパンのロープ５´も伸び、端末支柱間が１本のロープとして作用し、塑性変形が拡大することで衝突エネルギーの吸収効率が高められる。また、落石はG中央部に誘導され衝突エネルギーを緩和する効果もある。

可動中間支柱４のロープの連結部分にはカバー５５が覆っており、落石Gが衝突してもロープ端末が破壊しないように防護される。したがって、落石後のロープ破損の補修も略５ｍのロープを取り替えるだけでよく、カバー５５の交換もロープ取替え時に同時に行うこともできる。また、落石によるロープ５の損傷の補修においては、前述の通り落石防護柵１（１スパン）のロープ５は可動中間支柱４により左右１／２スパンの単位で縁切りされているので、可動中間支柱４が移動しない場合は１／２スパンのロープ５補修（取替え等）で済む。

第２の実施例を図８に示す。これは第１実施例に示す略１０ｍの防護柵（１スパン）を設置場所に合わせて複数連続配置したものである。なお、中間の可動中間支柱４や間隔保持材６は図示を省略している。
この実施例も、端末支柱２の左右の面にロープ連結用金具であるアイボルト端末５６を取り付けるための孔を設けるが、その孔は２組２１，２１´の孔であり、山側と道路側に間隔を置いて平行状に開けてある。
第１スパン９０１では、道路側の孔２１´を使用し、第２スパン９０２は山側の穴２１を使用することで１本の端末支柱２を第１スパン９０１と第２スパン９０２に共用することができる。第３スパン９０３以降も同様に設置することができる。

（ａ）は本発明による落石防護柵の第１実施例示す正面図、（ｂ）は平面図である。 （ａ）は本発明の支持プレートにおける位置決め手段の一例を可動中間支柱との取り合いで示す正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 （ａ）は支持プレートにおける位置決め手段の他の例を示す平面図、（ｂ）は支持プレートにおける位置決め手段の他の例を示す側面図である。 （ａ）は本発明のロープ端末と端末支柱との連結関係を示す正面図、（ｂ）は平面図である。 （ａ）は可動中間支柱とロープの連結部を示す正面図、（ｂ）は横断面図である。 （ａ）は本発明の間隔保持材を示す正面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の落石防護柵に衝突した落石の挙動と防護柵の変化を示す模式図である。 本発明の落石防護柵を複数連結した第２実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。

符号の説明

１ 落石防護柵
２ 端末支柱
３ 支持プレート
４ 可動中間支柱
５ ロープ
６ 間隔保持材
３１ 位置決め手段

Claims (4)

1. 所定の間隔で２本の端末支柱を設け、端末支柱間の略中央位置に支持プレートを設置し、該支持プレート上に道路側へ摺動可能な可動中間支柱を載置し、該可動中間支柱を中心として左右の端末支柱と可動中間支柱を水平状の複数段のロープで連結したことを特徴とする落石防護柵。
2. 支持プレートが、ロープに加わる張力による可動中間支柱の道路側への移動を許容するが、山側への移動は許さないように働く位置決め手段を備えている請求項１に記載の設けている落石防護柵。
3. ロープとして伸びＰが２０％≦Ｐ≦６５％のものを用いている請求項１又は２に記載の落石防護柵。
4. 上下複数段のロープを間隔保持材で結合している請求項１ないし３のいずれかに記載の落石防護柵。

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