JP5235816B2 - 傾倒式支柱を備えた防護柵 - Google Patents

Description

本発明は落石、雪崩、土砂崩壊等に対応可能な防護柵に関し、より詳細には支柱の全方向への傾倒を許容する傾倒式支柱を備えた防護柵に関するものである。

コンクリート基礎に金属製の支柱を傾倒不能に立設し、最終的に運動エネルギーを支柱の曲げ強度により支持吸収する防護柵が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載された防護柵は、高剛性の支柱を使用したり、支柱を支えるためにコンクリート基礎を構築したりする必要があり、緩衝性能が低い割に施工性が悪く施工コストが高くつくといった難点がある。

また支柱の根元部分にヒンジ装置を設け、支柱を傾倒可能に構成した防護柵が特許文献２に記載されている。
特許文献２の防護柵は、コンクリート基礎上に取付けた金属板のジョイント部と支柱下部のジョイント部をピンヒンジで結合し、支柱が斜面山側及び斜面谷側へ向けて傾倒可能になっている。

特開２００９−２４３７８号公報 特開平１０−８８５２７号公報

従来の防護柵には以下のような問題がある。
（１）従来のヒンジ装置は、支柱の傾倒方向が斜面山側及び斜面谷側に限定され、それ以外の方向へ向けた傾倒とねじれに追従することが不能な構造である。
そのため、受撃時にヒンジ装置の回転方向以外の外力が作用すると、ヒンジ装置が破壊され易い。
（２）支柱を立設する場合、支柱下部に固着した接地板を２本以上のアンカーで固定する必要があり、支柱下部の固定作業に手数がかかる。
また受撃時にヒンジ装置の回転方向以外の外力が作用したときに、アンカーの破断や抜出しが起き易い。
（３）一般に支柱が非傾倒式である場合は支柱上部と斜面山側の間に控えロープを張設して支柱を支持しているが、支柱が傾倒式である場合は斜面山側の控えロープにくわえて、支柱上部と斜面谷側の間にも控えロープを張設している。
そのため、１本の傾倒式支柱に対して少なくとも２本の控えロープを張設する必要があり、防護柵全体として控えロープの設置本数が多くなる。
（４）従来の防護柵は支柱の取付け取外しがし難い構造である。
そのために防護柵が起立した状態で越冬を迎える際に、雪圧により防護柵が変形破壊を起こし易い。

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少なくとも何れか一つの傾倒式支柱を備えた防護柵を提供することにある。
＜１＞簡易な構造により支柱の全方向の傾倒とねじれを許容すること。
＜２＞支柱下部の固定構造を簡略化すること。
＜３＞控えロープの張設数を削減すること。
＜４＞支柱の取付け取外しがし易い構造であること。

本願の第１発明は、所定の間隔を隔てて傾倒可能に立設した支柱と、支柱間に張り渡した防護ネットとを有する防護柵であって、斜面に設けた支柱用アンカーと、支柱を傾倒可能に立設する自由ヒンジ装置とを具備し、前記自由ヒンジ装置は、アンカー孔を有する接地板と、支柱の下部と着脱自在に連結する連結筒と、連結筒の下面および該下面と対向する接地板の対向面の間に形成した全方向へ向けた傾倒とねじれを許容する自在継手と、接地板の上面に立設し、前記連結筒の特定方向の傾倒を規制する規制板と、接地板のアンカー孔を通じて貫通した支柱用アンカーに螺着して連結筒を接地板に連結するためのナットとを具備することを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、自在継手が連結筒の下面および該下面と対向する接地板の対向面の何れか一方の面に形成した半球状の凸継手と、連結筒の下面および該下面と対向する接地板の対向面の何れか他方の面に形成し、該凸継手と嵌合可能な凹継手とにより構成することを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵を提供する。
本願の第３発明は、前記第１発明又は第２発明において、前記規制板に連結筒又は支柱の側面と当接可能な調整ボルトを螺着して支柱の傾倒規制角度を調整可能に構成したことを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵を提供する。
本願の第４発明は、前記第１発明又は第２発明において、連結筒の側面にボルトを螺着し、該ボルトの締結又は弛みにより支柱を着脱自在に構成したことを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵を提供する。
本願の第５発明は、前記第１発明乃至第４発明の何れかにおいて、連結筒を斜面谷側に向け、規制板を斜面山側へ向けて前記自由ヒンジ装置を斜面に設置したことを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵を提供する。

本発明によれば、下記の効果のうち少なくとも何れか一つを得ることができる。
＜１＞自由ヒンジ装置が簡易な構造の自在継手を具備するため、支柱の自由な傾倒やねじれを許容した状態で支柱を立設することができる。
＜２＞自在継手を連結する支柱用アンカーを活用して自由ヒンジ装置を斜面に固定できるので、従来のように接地板に複数の孔を開設したり、複数のアンカーピンで固定したりする必要がなくなり、支柱下部の固定構造を簡略化することができる。
＜３＞自在継手は縦方向に貫通した支柱用アンカーと干渉せずに全方向へ向けた傾倒を許容するため、受撃時において支柱用アンカーにせん断力がほとんど働かず、支柱用アンカーが破壊したり抜出したりする危険がなくなる。
＜４＞自由ヒンジ装置が斜面山側へ向けた傾倒範囲を規制できるため、支柱の上部と斜面谷側の間に張設していた控えロープの設置を省略できる。
したがって、防護柵全体として控えロープだけでなくアンカーの設置数も大幅に削減することができる。
＜５＞自由ヒンジ装置の連結箱に螺着したボルトの締付け、又は弛めるだけの簡単な操作で支柱を自由ヒンジ装置へ取付けたり取外したりすることができる。
＜６＞越冬前に自由ヒンジ装置から支柱を取外しておけば、雪圧による防護柵の変形破壊を回避することができる。

本発明が前提とする防護柵の斜視図 防護柵の縦断面図 防護柵における支柱上部の斜視図 一部を破断した自由ヒンジ装置の分解組立図 支柱下部を組付けた自由ヒンジ装置の拡大図 図５におけるＶＩ−ＶＩの断面図 図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩの断面図 自由ヒンジ装置の設置方法の説明図 完成した自由ヒンジ装置の説明図

以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

＜１＞前提とする防護柵
図１，２に本発明が前提とする防護柵を示す。本発明は支柱１０の下部と地盤の間に、自由ヒンジ装置３０を介在して支柱１０を全方向に向けて傾倒可能に立設したものである。
少なくとも所定の間隔を隔てて立設した傾倒式の支柱１０と、支柱１０間に張り渡した防護ネット２０を具備した防護柵であれば適用可能である。
以降に防護柵の主要な構成部材について説明する。

＜２＞支柱
支柱１０は断面形状が角形又は円形等を呈する筒体又は柱材で、防護ネット２０を支持可能な強度を有する剛性体であればよい。

必要に応じて支柱１０の上部と斜面山側の間に控えロープ（図示を省略）を張設する。
また隣り合う支柱１０，１０の頂部間にはスパン単位で間隔保持ロープ２８を掛け渡しているが、間隔保持ロープ２８は必須ではない。

＜３＞防護ネット
防護ネット２０は落石等の荷重を受けためるためのロープ材や金網等により形成した公知のネット体であり、支柱１０は防護ネット２０を直接的、又は間接的に支持する。

本例の防護ネット２０は複数のロープ製のリング２１ａを互いに係合させて帯状に編成したネット２１と、ネット２１の上辺及び下辺に連続して設けた上部及び下部サポートロープ２２，２３とよりなる。

＜３．１＞防護ネットの懸架構造
本例では防護ネット２０を支柱１０の斜面谷側に配置し、２本を一対とする上部及び下部展開ロープ２５，２６によって防護ネット２０を懸架している。

上部及び下部展開ロープ２５，２６は、支柱１０の上下端部に貫通して設けたガイド孔にそれぞれ挿通し、各一端を上部及び下部サポートロープ２２，２３に連結し、２本の上部及び下部展開ロープ２５，２６の両他端を斜面山側にアンカーを介して設けた共通のブレーキ装置２７に接続してあって、上部及び下部展開ロープ２５，２６に作用する張力を１つのブレーキ装置２７により吸収できるようになっている。
上述した防護ネット２０の懸架構造や防護ネット３０とブレーキ装置２４，２７による荷重の吸収方法については出願人が先に提案した特開２００２−２５６５１７号公報等に開示しているので詳しい説明は省略する。

図３は支柱１０の上端部のガイド孔１１に貫挿した上部展開ロープ２５の一端を、上部サポートロープ２２に連結した形態を示している。図１，２に示した下部展開ロープ２６と下部サポートロープ２３の連結形態についても基本的に図３と同様である。

また図１に示すように連続した上部及び下部サポートロープ２２，２３の端部は、斜面に設けた共通のブレーキ装置２４に接続してあって、上部及び下部サポートロープ２２，２３に作用する張力を１つのブレーキ装置２４により吸収できるようになっている。

＜３．２＞ブレーキ装置
ブレーキ装置２４，２７は、例えば単数又は複数のロープ材を両側から挟み込む複数の挟持板と、これら複数の挟持板を締付けるボルトナット等からなる摩擦摺動式の緩衝具が好適であるが、公知のブレーキ装置を適用することが可能である。各ブレーキ装置２４，２７は、斜面に設けたアンカーに固定する。

本例では上部及び下部展開ロープ２５，２６と上部及び下部サポートロープ２２，２３をそれぞれブレーキ装置２４，２７と接続した形態について示すが、ブレーキ装置２４，２７は防護柵の必須要素ではなく、ブレーキ装置を省略してこれらの各ロープをアンカーに直接固定する場合もある。

＜４＞支柱の固定手段
本発明では衝撃吸収用支柱１０の固定手段として自由ヒンジ装置３０と支柱用アンカー４０を用いる。

＜４．１＞支柱用アンカー
図５に示す支柱用アンカー４０は、ロックボルトや鋼棒等からなり、少なくとも地表に露出した部位におねじを形成している。支柱用アンカー４０は自由ヒンジ装置３０を地面に固定する機能だけでなく、後述する自在継手機構３３を構成するために機能する。

＜４．２＞自由ヒンジ装置
図４〜６に自由ヒンジ装置３０を拡大して示す。
自由ヒンジ装置３０は、支柱１０の全方向の傾倒とねじれを許容するピボット機能と、支柱１０の特定方向（斜面山側）の傾倒を一定範囲に規制するストッパ機能を併有した装置である。

自由ヒンジ装置３０は、接地板３１と、支柱１０の下部を収容する連結筒３２と、連結筒３２の下面と、該下面と対向する接地板３１の対向面に設けた自在継手３３と、接地板３１の上面に立設した規制板３４と、接地板３１を貫通した支柱用アンカー４０に螺着して連結筒３２を接地板３１に固定するためのナット３５を具備する。

＜４．２．１＞接地板
接地板３１は斜面に接地して支柱１０の下部を支えるための長方形を呈する板体である。
接地板３１はその一部に支柱用アンカー４０を挿通するためにひとつのアンカー孔３１ａを有する。

＜４．２．２＞連結筒
連結筒３２は支柱１０の下部を収容可能な筒体であり、本例では支柱１０の断面形状に合わせて断面四角形を呈する。
連結筒３２の側面には単数又は複数のボルト３６を螺着していて、ボルト３６の締付け又は弛緩により連結筒３２に対して支柱１０の取付け取外しが可能である。

＜４．２．３＞自在継手
自在継手３３は接地板３１に対して連結筒３２を全方向の傾倒とねじれを許容して連結する継手で、半球状の凸継手３７と、該凸継手３７と嵌合可能な凹継手３８とにより構成する。
本例では連結筒３２の下面に半球状の凸継手３７を設け、該凸継手３７と対向する接地板３１に凹継手３８を形成した場合について説明する。

凸継手３７は連結筒３２の底面から外方へ突出した突起体で、例えば平板を半球状にプレス加工して形成する。
凸継手３７の中心部には支柱用アンカー４０より大径のアンカー孔３７ａを有する。アンカー孔３７ａは連結筒３２の傾倒するときに支柱用アンカー４０と干渉しない寸法関係にある。

接地板３１の上面には、アンカー孔３１ａと同心円上に円筒状の凹継手３８を突設している。
凹継手３８の内径は、半球状の凸継手３７が全方向へ向けた回動を許容するように、凸継手３７の外周面と当接可能な寸法関係にある。
本例では凸継手３７と凹継手３８とが線接触する場合を示すが、両継手を面接触させるように形成してもよい。

接地板３１に連結筒３２を連結する際には、図５に示すように凸継手３７内に半球座金３９を収容し、半球座金３９から突出する支柱用アンカー４０にナット３５をねじ込んで締結することで、凸継手３７と凹継手３８を分離不能に連結する。

半球座金３９は必須ではなく、ナット３５の片面に半球座金を一体に形成したものであってもよい。
またナット３５はねじ結合に限定されるものではなく、公知の代替可能な締結手段を含むものである。

従来の傾倒式支柱は水平軸を中心として斜面山側と斜面谷側へ向けて傾倒するが、本発明では縦向きの支柱用アンカー４０を中心として連結筒３２が全方向へ傾倒する。

尚、自在継手３３を構成する継手３７，３８の形成部材を代えて、連結筒３２の下面に凹継手３８を設け、接地板３１に半球状の凸継手３７を設けてもよい。

＜４．２．４＞規制板
凹継手３８の近傍であって、接地板３１の上面に立設した規制板３４は、連結筒３２が起立板３４の接近方向（斜面山側）へ向けて傾倒するのを規制するためのストッパである。
規制板３４には調整ボルト３４ａが貫通して螺着してある。
調整ボルト３４ａは連結筒３２又は支柱１０の側面と当接可能であり、調整ボルト３４ａを回転操作することで連結筒３２の傾倒規制角度を調整することができる。

連結筒３２の傾倒角度を規制するのは、支柱１０の上部と斜面谷側の間に張設していた控えロープを省略するためであり、また連結筒３２の傾倒規制角度を調整可能としたのは、設置現場において異なる斜面の勾配変化に対応して支柱１０の起立角度を調整するためである。

尚、符号３４ｂは規制板３４の背面と接地板３１の上面の間に付設した補強リブである。
また図５に示すように、本例では下部展開ロープ２６を支柱１０の下端部のガイド孔１２に貫挿する関係から、規制板３４と連結筒３２の側面には対応する高さにガイド孔３２ａ，３４ｃを形成している。

［支柱の立設方法］
次に支柱１０の立設方法について説明する。

＜１＞接地板の設置
図８に示すように、支柱用アンカー４０の露出部にアンカー孔３１ａを挿通して接地板３１を斜面に接地する。
接地板３１を設置するにあたり、凹継手３８を斜面谷側に向け、規制板３４を斜面山側へ向けて設置することが肝要である。

＜２＞自在継手の組立て
つぎに図９に示すように、連結箱３９の底部に設けた凸継手３７を接地板３１の凹継手３８に搭載する。このとき、支柱用アンカー４０の露出部に凸継手３７のアンカー孔３７ａを挿通する。
両継手３７，３８を連結するため、連結箱３９の内部に位置する支柱用アンカー４０に半球座金３９を差し込み、ナット３５で締結して自在継手３３を完成させる。

本発明は支柱用アンカー４０にナット３５を締付けることで、自由ヒンジ装置３０を斜面に固定できるだけでなく、全方向へ向けて傾倒可能な自在継手３３を組立てることができる。
したがって、従来のように接地板３１に複数の孔を開設したり、複数のアンカーピンで固定したりする必要がなくなる。

＜３＞支柱の組付け
最後に図５に示すように連結箱３９に支柱１０の下部を挿入し、ボルト３６を締付けるだけの簡単な操作で支柱１０を分離不能に固定することができる。

自由ヒンジ装置３０を介した支柱１０の立設作業を完了したら、支柱１０間に防護ネット３０を取付けて図２に示した防護柵を完成する。
支柱１０は自由ヒンジ装置３０の連結筒３２又は支柱１０の側面が調整ボルト３４ａに当接してそれ以上の傾倒が規制されるため、支柱１０の上部と斜面谷側の間に張設していた控えロープとアンカーの設置を省略することができる。

［自由ヒンジ装置の作用］
防護ネット２０に落石等の荷重が作用すると、上部及び下部展開ロープ２５，２６を通じて支柱１０にも斜面谷側のあらゆる方向へ向けて傾倒力が作用する。
支柱１０は自由ヒンジ装置３０の自在継手３３を通じて斜面山側を除いた全方向の傾倒とねじれを許容する状態で立設されているから、図７の二点鎖線で示すように支柱１０が自在継手３３を中心に傾倒したり、ねじれを許容する。

このとき、自在継手３３が支柱用アンカー４０と干渉しないので自在継手３３が破壊される心配がないだけでなく、支柱用アンカー４０にせん断力がほとんど働かず、支柱用アンカー４０が破壊したり抜出したりする危険がなくなる

［支柱の取外し方法］
支柱１０を取外すには、自由ヒンジ装置３０のボルト３６を弛めて連結箱３９から支柱１０を抜き取るだけの簡単な操作で取外すことができる。
したがって、越冬前に防護柵の支柱１０を取外しできるので、雪圧により防護柵が変形破壊を起こすことを回避できる。
また斜面に点在する自由ヒンジ装置３０を残置したとしても、自由ヒンジ装置３０に作用する雪圧が小さいため、雪圧により自由ヒンジ装置３０が破損することもない。
融雪後、自由ヒンジ装置３０の連結筒３２に支柱１０を組付けて防護柵を再組立てする。

１０・・・・・支柱
２０・・・・・防護ネット
２５・・・・・上部展開ロープ
２６・・・・・下部展開ロープ
２４，２７・・ブレーキ装置
３０・・・・・自由ヒンジ装置
３２・・・・・連結箱
３３・・・・・自在継手
３４・・・・・規制板
４０・・・・・支柱用アンカー

Claims (5)

1. 所定の間隔を隔てて傾倒可能に立設した支柱と、支柱間に張り渡した防護ネットとを有する防護柵であって、
   斜面に設けた支柱用アンカーと、
   支柱を傾倒可能に立設する自由ヒンジ装置とを具備し、
   前記自由ヒンジ装置は、アンカー孔を有する接地板と、
   支柱の下部と着脱自在に連結する連結筒と、
   連結筒の下面および該下面と対向する接地板の対向面の間に形成した全方向へ向けた傾倒とねじれを許容する自在継手と、
   接地板の上面に立設し、前記連結筒の特定方向の傾倒を規制する規制板と、
   接地板のアンカー孔を通じて貫通した支柱用アンカーに螺着して連結筒を接地板に連結するためのナットとを具備することを特徴とする、
   傾倒式支柱を備えた防護柵。
2. 請求項１において、自在継手が連結筒の下面および該下面と対向する接地板の対向面の何れか一方の面に形成した半球状の凸継手と、連結筒の下面および該下面と対向する接地板の対向面の何れか他方の面に形成し、該凸継手と嵌合可能な凹継手とにより構成することを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵。
3. 請求項１又は請求項２において、前記規制板に連結筒又は支柱の側面と当接可能な調整ボルトを螺着して支柱の傾倒規制角度を調整可能に構成したことを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵。
4. 請求項１又は請求項２において、連結筒の側面にボルトを螺着し、該ボルトの締結又は弛みにより支柱を着脱自在に構成したことを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項において、連結筒を斜面谷側に向け、規制板を斜面山側へ向けて前記自由ヒンジ装置を斜面に設置したことを特徴とする、傾倒式支柱を備えた防護柵。

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