JP5771030B2 - 雪崩防止構造 - Google Patents
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Description
また、小段の長手方向に沿って連続して延びる突出部によって、小段における雪の滑りを広い範囲で防ぐことができ、広範囲で雪崩をくい止めることができる。
さらに、小段の長手方向に沿って当該小段に設置される平板状の台座部では、突出部よりも山側の部分に台座部の全長にわたって小段上の雪が積もることによって、当該台座部が小段表面に押し付けられるので、台座部と小段表面との間の摩擦抵抗が増大し、台座部および突出部が谷側へずれたり、または突出部が転倒するなどの不具合を防止できる。
図1に示されるような切土法面S1の途中に設けられた小段S2は、法面S1の安定の他に、法面S1の排水処理や管理用通路に活用されており、その小段S2の幅Lは、一般的に土木仕様などによって所定の幅(例えば、1.5m)に設定されている。このような状況の中で積雪地方においては、小段S2に積もった雪A2が締め固まって雪塊となり、小段S2上の雪A2の滑りを防止する効果が発生する。この効果を利用して、法面1の雪A1の斜面雪圧P0(その水平分力である水平雪圧P1)に対して、小段S2に積もった雪A2の摩擦抵抗によって発生する抵抗雪圧P2が抵抗することにより、谷側への押出しによる小段S2上の雪A2の崩落を防止し、法面S1における雪崩を防止することが可能である。
小段S2の表面に図1〜2に示される高さ50cm程度の突出部3を備えた滑り防止部材2を設置することにより、小段S2の抵抗雪圧P2の増大を図り、雪崩を防止している。ここで、通常の小段S2の表面における摩擦係数(μ2)は0.35程度、一方、突出部3を突出させた小段s2の表面における摩擦係数(μ3)は0.5程度に設定される。なお、上記の摩擦係数μ2およびμ3の数値は、小段では法面と比較して雨水や融雪水などが停滞しやすい点、およびそれによって小段上の積雪層の密度が大きくなる点などを考慮して、過去の調査などから発明者が推定した値である。
つぎに、具体的な事例として、現場条件を用いて雪崩防止条件を算定する。
・設計積雪深さH=2.00m、
・法面S1の傾斜角θ=40度、
・小段S2の幅L=1.50m、
・法面S1上の雪A1の密度ρ1=0.35、
・小段S2上の雪A2の密度ρ2=0.40、
・法面S1上の雪A1と法面S1表面との間の摩擦係数μ1=0.25、
・小段S2上の雪A2と小段S2表面との間の摩擦係数μ2=0.35、
・荷重圏L0=1.5・H
ここで、荷重圏とは、法面S1上の雪A1において水平分力P1が発生していると推定される領域をいう。
法面S1に沿った方向の雪圧である斜面雪圧P0と、その斜面雪圧P0の水平成分である水平雪圧P1を、以下のように算出する。
・法面S1の積雪重量W1=H・(L0・cosθ)・ρ1=2.00×(1.5×2.00×cos40°)×0.35=1.608(トン/m)
・斜面雪圧P0=W1・(sinθ−μ1・cosθ)=1.608×(sin40°−0.25×cos40°)=0.725(トン/m)
・水平雪圧P1=P0・cosθ=0.725×cos40°=0.555(トン/m)
(2)小段S2の幅L=1.5mのときの抵抗雪圧P2の算出(なお、小段S2の傾斜角θ’=0°とする)
・小段S2の幅Lの積雪重量W2=H・L・ρ2=2.00×1.5×0.40=1.200(トン/m)
・抵抗雪圧P2=W2・(sinθ’−μ2・cosθ’)=1.200×(sin0°−0.35×cos0°)=0.420(トン/m)
(3)小段上の雪の安定性の確認
上記の項目(1)、(2)で求めた水平雪圧P1と抵抗雪圧P2を比較すれば、
(水平雪圧P1=0.555(トン/m))>(抵抗雪圧P2=0.420(トン/m))のように、水平雪圧P1の方が抵抗雪圧P2よりも大きくなっている。
図1に示される本実施形態の滑り防止部材2を小段S2に設置することによって、小段S2上の雪A2と小段S2表面との間の摩擦抵抗を増大させる。その場合、設置前の摩擦係数μ2=0.35は、設置後の摩擦係数μ3=0.5まで向上する。その結果、
設置後の抵抗雪圧P2’=W2・(sinθ’−μ3・cosθ’)=1.200×(sin0°−0.50×cos0°)=0.600(トン/m)
まで向上する。
上記の項目(4)で求めた滑り防止部材2設置後の抵抗雪圧P2’を用いて、水平雪圧P1と設置後の抵抗雪圧P2’を比較すれば、
(水平雪圧P1=0.555(トン/m))<(設置後の抵抗雪圧P2’=0.600(トン/m))のように、滑り防止部材2を設置後の抵抗雪圧P2’の方が水平雪圧P1よりも大きくなっている。
(A)
上記実施形態では、図1〜2に示されるように、滑り防止部材2をアンカーボルトBによって小段S2に固定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の雪崩防止構造の変形例として、図3に示されるように、滑り防止部材12がその自重を利用してアンカーボルトを用いることなく小段S2に設置された構造を採用してもよい。
また、上記実施形態では、図1〜2に示されるように、滑り防止部材2が台座部4を有しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の雪崩防止構造の他の変形例として、図4に示されるように、台座部4を有しない滑り防止部材22を採用してもよい。
また、上記実施形態では、法面S1の途中に形成された小段S2に突出部を設けた例をあげて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、法面S1の少なくとも一部の下側の水平部において雪崩の発生を防止する雪崩防止構造であって、前記水平部上に積もった雪が当該水平部の上面に対して滑るのを阻止するように、当該水平部から立ち上がる突出部が設けられているものであればよく、小段S2以外の他の水平部として、例えば、法面S1の最下端から延びる平面に突出部を設けてもよい。具体例として、以下、図5に示される雪崩防止構造31について説明する。
道路標識柱Qよりも山側の位置、具体的には、路側部分R1における車道側端部に沿ってそれぞれ立設されている。梁材34は、支柱33の上端部の間を横断して設けられている。梁材34は、路側部分R1の車道側端部に沿って延びている。また、基礎材35は、路側部分R1に沿って延びる梁材であり、路側部分R1に若干埋め込まれて設けられている。基礎材35は、支柱33の間を互いに連結している。このすべり防止部材42では、支柱33および梁材34によって本発明の突出部を構成している。この突出部は、路側部分R1の車道側端部に沿って連続的に延び、路側部分R1の車道側端部から上向きに立ち上がっている。これにより、路側部分R1の幅全体における路側部分R1に積もった雪A4と路側部分R1表面との間の摩擦抵抗を増大させる。
2、12、22、42 滑り防止部材
3、12 突出部
4、14 台座部
S1 法面
S2 小段
A1、A3 法面上の雪
A2 小段上の雪
A4 路側部分の雪
P0 法面上の雪が小段上の雪を押す力
P1 水平分力
P2 摩擦抵抗
Claims (2)
- 法面の途中に形成された小段において雪崩の発生を防止する雪崩防止構造であって、
前記小段の幅方向において幅を有する平板状であり、当該小段の表面に固定された台座部と、前記小段上に積もった雪が当該小段の上面に対して滑るのを阻止するように、前記台座部における前記小段の谷側に位置する端部から上向きに立ち上がる突出部とを一体に有する滑り防止部材を備え、
前記台座部および前記突出部は、前記小段の長手方向に沿って連続に延び、
前記台座部のうち前記突出部よりも前記小段の山側の部分は、雪を載せることが可能なように、前記小段の長手方向に沿って当該台座部の全長にわたって形成されている、
ことを特徴とする雪崩防止構造。 - 前記突出部は、前記小段上に積もった雪が当該小段の上面に対して谷側に滑るのを阻止するように、当該小段の谷側端部から立ち上がる状態で配置されている、
請求項1に記載の雪崩防止構造。
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