JP5118930B2 - 落石防護壁 - Google Patents

Description

この発明は、落石防護壁、特に、石を詰めた籠状枠体からなる緩衝籠体を落石発生予測場所に載置するのみで構築することができるので、工期が短くて済むと共に構築費用を削減できる落石防護壁に関するものである。

通常、落石防護壁は、図８（ａ）に示すようなコンクリート壁１３により構成されていた。

このようなコンクリート壁１３のみにより構成されている落石防護壁の場合には、コンクリート壁１３に落石（Ｓ）による衝突荷重（Ｐ）が作用すると、コンクリートは、剛性が高く、凹み変形を起こさないために、吸収エネルギーが極めて小さい。すなわち、落石（Ｓ）による衝撃力の緩衝効果が極めて小さい。

その結果、コンクリート壁１３を滑動させる力、すなわち、滑動力（Ｒ１）は、落石（Ｓ）による衝突荷重（Ｐ）とほぼ同等であり、コンクリート壁１３の滑動力に抗する抵抗力は、コンクリート壁１３の質量（Ｗ１）と地盤との摩擦係数（μ）とを乗じた力（μＷ１）となる。従って、コンクリート壁１３は、滑動しない質量（Ｗ１）を必要とする。

また、図８（ｂ）に示すように、地盤には、コンクリート壁１３の質量（Ｗ１）と衝突荷重（Ｐ）とによる転倒モーメントが作用し、台形分布の地盤支持力（Ｑ１）が作用する。

このために、コンクリート壁１３を大型化して大質量とし、しかも、強固な地盤上に構築する必要があった。

しかも、コンクリート壁１３には透水性がないので、コンクリート壁１３を水が集まる場所に構築する場合には、排水設備が不可欠となる。さらに、落石（Ｓ）の衝突によりコンクリート壁１３の一部が破損した場合には、コンクリート壁１３全体を再構築する必要があるので、多大な補修費用がかかり、しかも、補修により生じた廃コンクリート塊は、埋め立て等により処理せざるを得ず、自然環境面で好ましくない。

そこで、特許文献１（特開２００５−２８２３１７号公報）には、上記問題を解決すべく、以下のような落石防護壁が開示されている。以下、この落石防護壁を従来落石防護壁といい、図面を参照しながら説明する。

図９は、従来落石防護壁を示す側面図である。

図９に示すように、従来落石防護壁は、コンクリート基礎１４に控柱１５と主柱１６とからなる支持柱１７を構築し、支持柱１７の上流面（山側面）に、溶接金網からなる中空緩衝体１８を支持柱１７に対して着脱可能に固定したものから構成されている。

特開２００５−２８２３１７号公報

上記従来落石防護壁によれば、以下のような効果がある。

（１）中空緩衝体１８により落石による衝撃力が緩衝されるので、滑動荷重（Ｒ１）および地盤支持力（Ｑ１）を小さくでき、この結果、コンクリート壁１３に比べて小型化できる。
（２）支持柱１７および中空緩衝体１８の下方部には、空間があるので、水が集まる場所に構築する場合でも、排水設備は不要である。
（３）落石が衝突すると、先ず、中空緩衝体１８が破損するが、中空緩衝体１８は、支持柱１７に対して着脱可能に固定されているので、補修は、破損した中空緩衝体１８のみを交換すれば足り、補修費用が安価で済む。
（４）補修した中空緩衝体１８は、溶接金網からなっているので再利用ができ、自然環境面で好ましい。

しかしながら、上記従来落石防護壁は、中空緩衝体１８を支持する支持柱１７をコンクリート基礎１４に強固に構築する必要があるので、これに多大な時間と費用がかかる。

従って、この発明の目的は、コンクリート基礎や支持柱が不要であり、落石による衝撃力の緩衝効果を有するので、滑動荷重および地盤支持力を小さくでき、この結果、コンクリート壁に比べて小型化でき、また、地盤の強度にかかわらず、落石発生予測場所に容易に構築することができるので、工期が短くて済むばかりか構築費用を削減でき、さらに、透水性に優れていると共に、自然環境面で好ましく、しかも、修復作業等のメンテナンスが容易である落石防護壁を提供することにある。

この発明は、上述の目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

請求項１記載の発明は、格子状パネルからなる籠状枠体と、前記枠体内に詰められた中詰め材とからなる緩衝籠体を複数個、連設したものからなり、前記緩衝籠体は、上下左右多段に連設され、隣接する前記緩衝籠体同士は、互いに連結部材により連結され、上下の前記緩衝籠体は、水平方向に滑動可能に連結されていることに特徴を有するものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記中詰め材は、石、土砂またはこれらの混合物からなることに特徴を有するものである。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記石の平均径は、１５から２０ｃｍであることに特徴を有するものである。

請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記枠体は、平鋼または丸鋼からなっていることに特徴を有するものである。

この発明によれば、コンクリート基礎や支持柱が不要であり、落石による衝撃力の緩衝効果を有するので、滑動荷重および支持力を小さくでき、この結果、コンクリート壁に比べて小型化でき、また、地盤の強度にかかわらず、落石予測場所に容易に構築することができるので、工期が短くて済むばかりか構築費用を削減でき、さらに、透水性に優れているので、水が集まる場所に構築する場合であっても排水設備が不要である。また、自然石を利用するので、自然環境面で好ましく、しかも、修復作業等のメンテナンスが容易である。

次に、この発明の落石防護壁の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の落石防護壁の緩衝籠体を示す部分省略斜視図、図２は、この発明の落石防護壁を示す概略部分斜視図、図３は、この発明の落石防護壁の連結構造を示す断面図であり、（ａ）は、左右の緩衝籠体の連結構造を示す断面図、（ｂ）は、上下の緩衝籠体の連結構造を示す断面図である。

図１において、１は、直方体形状の緩衝籠体である。緩衝籠体１は、鋼製籠状枠体２と、枠体２内に詰められた中詰め材としての石３とからなっている。枠体２は、例えば、平鋼からなる横桟４と、横桟４に通して固定された棒鋼からなる縦桟５と、上面に固定された平鋼からなる天板６と、下面に固定された平鋼からなる底板７とからなる格子状パネルによって構成されている。なお、枠体２は、鋼以外に、鋳鉄や木材等であっても良く、要は、中詰め材を入れることができる強度を有する籠体であれば、その材質、構造は問わない。

石３の平均径は、１５から２０ｃｍであり、川原等にある自然の石を利用する。中詰め材は、石以外に土砂、または、石と土砂の混合物であっても良い。中詰め材として土砂を使用する場合には、土砂の流出を防止するために、枠体２に土砂流出防止マットを設ける必要がある。土砂を用いる場合にも石の場合と同様に、現地調達が可能であるといった利点がある。

この発明の落石防護壁は、石３が詰められている緩衝籠体１を、図２に示すように、上下左右多段に並べたものから構成されている。図３（ａ）に示すように、左右の緩衝籠体１は、連結部材８により互いに連結され、図３（ｂ）に示すように、上下の緩衝籠体１は、連結部材９により互いに連結されたものから構成されている。連結部材８、９は、例えば、棒鋼の両端にＬ形鋼を溶接やボルトにより固定したもの、あるいは、鉄筋等からなっている。連結部材８、９により緩衝籠体１同士を連結することによって、落石による衝撃力が隣接する緩衝籠体に伝播して、滑動荷重および地盤支持力を小さくすることができる。また、落石の衝突により複数個の緩衝籠体がばらばらになる恐れがなくなる。なお、上下の緩衝籠体１の連結部材として鉄筋を使用すれば、緩衝籠体１が滑動しやすくなる。

なお、石３が詰められる枠体２を格子状パネルにより構成することにより、緩衝籠体１が透水性に富むといった利点がある以外に、格子状パネルの開口から内部の石３の一部が出っ張り、これが図４に示すように、隣接の緩衝籠体１の枠体内の石と互いに噛み合うので、上下、左右の連結効果が生じて上記連結部材を設けなくても、あるいは軽微なもので済むといった利点がある。

このように構成されている、この発明の落石防護壁において、図５（ａ）に示すように、上下の緩衝籠体１の中央部に落石（Ｓ）が衝突した場合、このときの衝撃力によって、緩衝籠体１が図中、実線で示すように変形し、これと同時に、石３が緩衝籠体１内において移動する。このようにして、落石（Ｓ）が捕捉されるが、落石（Ｓ）による衝撃力の一部は、緩衝籠体１の変形および石３の運動により吸収され、滑動荷重（Ｒ２）および地盤支持力（Ｑ２）が小さくなる。

また、上下の緩衝籠体１を水平方向に滑動可能に連結することによって、落石（Ｓ）が上段の緩衝籠体に衝突した場合、上段の緩衝籠体が図５（ｂ）中、実線で示すように変形し、同時に石３が緩衝籠体１内を移動し、さらに、上段の緩衝籠体が下段の緩衝籠体に対して、図中（Ｌ）だけ滑動する。落石（Ｓ）による衝撃力は、緩衝籠体１の変形と石３の移動および上段の緩衝籠体の滑動により吸収されて、滑動荷重および地盤支持力がさらに小さくなる。この場合、下段の緩衝籠体の幅は、滑動により上段の緩衝籠体が脱落しないような幅にする必要がある。

また、上下の緩衝籠体１を滑動可能にしたので、緩衝籠体１を転倒させようとする力は、緩衝籠体１を滑動する力に変換される。この結果、より緩衝籠体１が転倒しにくくなる。

上記連結部材としては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、下方の緩衝籠体１の上面にＣ形鋼１０を緩衝籠体１の滑動方向に固定し、上方の緩衝籠体１の下面に、Ｃ形鋼１０内に挿入されるＨ形鋼１１を同じく緩衝籠体１の滑動方向に固定すれば、緩衝籠体１の滑動が可能になると共に、上下の緩衝籠体１の分離を防止することができる。

また、図７に示すように、上下、左右の緩衝籠体１間を外付けのコイルばね１２によって連結しても良い。

このように、滑動荷重（Ｒ２）および地盤支持力（Ｑ２）が小さくなり、詰められた石３の質量により滑動荷重（Ｒ２）に抵抗するので、上記従来落石防護壁では不可欠であった支持柱が不要となり、しかも、落石防護壁をコンクリート壁１３に比べて小型化でき、さらに、地盤への要求度も少なくて済むので、経済的であるばかりでなく、地盤支持力が小さい軟弱地盤でも構築が可能となる。また、自然石を利用しているので、コンクリートの養生期間が不要であり、この分、工期を短縮でき、構築費用が削減できると共に、自然環境面において好ましい。

また、石３が詰められている緩衝籠体１は、透水性に優れているので、水が集まる場所に構築する場合であっても排水設備が不要である。

さらに、落石の衝突により破損した場合、補修箇所は、外側の緩衝籠体部分であるので、部分的な補修で済み、中の石は、自然発生材料であるので、現場での再利用が可能であり、この点でも自然環境面において好ましい。

すなわち、小規模な損傷の場合には、損傷を受けた格子状パネルだけの交換で良く、石が詰められている中詰め材は容易に崩れることはないので、格子状パネルの交換は容易に行える。また、格子状パネルを交換せず、変形した部分に外側から中詰め材をあてがいその外側から新たな格子状パネルを取り付けることも可能である。大規模な損傷の場合には、防護壁全体ではなく、変形した緩衝籠体を交換することになるが、この場合も中詰め材を再利用することが可能である。

この発明の落石防護壁の緩衝籠体を示す部分省略斜視図である。 この発明の落石防護壁を示す概略部分斜視図である。 この発明の落石防護壁の連結構造を示す断面図であり、（ａ）は、左右の緩衝籠体の連結構造を示す断面図、（ｂ）は、上下の緩衝籠体の連結構造を示す断面図である。 隣接する緩衝籠体１内の石が互いに噛み合う状態を示す図である。 この発明の落石防護壁に落石が衝突したときの緩衝籠体の変形を示す側面図であり、（ａ）は、上下緩衝籠体の中央部に落石が衝突したときの緩衝籠体の変形を示す側面図、（ｂ）は、上段の緩衝籠体に落石が衝突したときの緩衝籠体の変形を示す側面図である。 この発明の落石防護壁の連結構造を示す図であり、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、正面図である。 この発明の落石防護壁の更に別の連結構造を示す側面図である。 コンクリート壁からなる落石防護壁に作用する力の説明図であり、（ａ）は、落石防護壁に作用する衝突荷重と滑動力に抗する抵抗力との関係を示す図であり、（ｂ）は、落石防護壁に作用する衝突荷重と地盤指示力との関係を示す図である。 従来落石防護壁を示す側面図である。

符号の説明

１：緩衝籠体
２：枠体
３：石
４：横桟
５：縦桟
６：天板
７：底板
８：連結部材
９：連結部材
１０：Ｃ形鋼
１１：Ｈ形鋼
１２：コイルばね
１３：コンクリート壁
１４：コンクリート基礎
１５：控柱
１６：主柱
１７：支持柱
１８：中空緩衝体

Claims (4)

1. 格子状パネルからなる籠状枠体と、前記枠体内に詰められた中詰め材とからなる緩衝籠体を複数個、連設したものからなり、前記緩衝籠体は、上下左右多段に連設され、隣接する前記緩衝籠体同士は、互いに連結部材により連結され、上下の前記緩衝籠体は、水平方向に滑動可能に連結されていることを特徴とする落石防護壁。
2. 前記中詰め材は、石、土砂またはこれらの混合物からなることを特徴とする、請求項１記載の落石防護壁。
3. 前記石の平均径は、１５から２０ｃｍであることを特徴とする、請求項２に記載の落石防護壁。
4. 前記枠体は、平鋼または丸鋼からなっていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の落石防護壁。

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