JP5962991B2

JP5962991B2 - 防護柵および防護柵の設置方法

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Publication number: JP5962991B2
Application number: JP2012223809A
Authority: JP
Inventors: 宮崎　洋一; 洋一宮崎; 猛右城
Original assignee: 有限会社創友
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: JP2014077230A

Description

本発明は、交通車両や落石が衝突した場合において、衝突物を受け止め、そして受け止める際には当該衝突物への衝撃を緩衝する防護柵に関するものである。

近年、交通車両の性能の向上に伴い、高い車速で走行可能な道路の建造がなされている。具体的には、バイパスや高速道路の建造である。車輌の大型化、高速化が進むなか、中央分離帯の突破や路外逸脱、転落などの人命に関わる重大事故につながる大事故が増加している。
前述したような防護柵への衝突による人命に関わる大事故は、交通車両から防護柵への力の多くが防護柵から前記交通車両に返される為である。なぜならば、防護柵の下側は地中に埋められる態様で設けられた固定部に設置されているからである。

このような問題を解決する為に、地面や道路面に載置するブロックが考えられている。（例えば、特許文献１、特許文献２）
しかしながら、特許文献１および特許文献２記載の技術においても、交通車両が防護柵に衝突した場合、接合具３（特許文献１）や接続部材３（特許文献２）は破棄されるという問題があった。すなわち、接合具３や接続部材３が破壊されるということは、瞬間的な力（衝撃）が交通車両に返るものであった。
また、防護柵の取り付け部位も破壊され、再利用が困難なものであった。

実開昭５８−５０１１０

特表２０１２−５０９４２３

そこでこの発明は、交通車両衝突時の衝撃を緩衝し、衝突後も移動させて再利用できる防護柵とその設置方法を提供するものである。

上記目的を達成するために本件発明は以下の手段を用いた。
（請求項１記載の発明）
請求項１記載の発明は、衝突物を受け止める際に当該衝突物への衝撃を緩衝する防護柵であって、防護柵は、間隔を空けて順々に配置された複数のブロックを、環状の頭部と棒状の胴部を有する接続棒で接続したものであり、ブロックは、地面上に置くものであり、長手方向の両端それぞれに少なくとも一つの連結部材を有し、それぞれの連結部材の端部に、フープ部を設け、接続棒の胴部が、フープ部中央に揺動可能に挿通されていることを特徴とする。
（請求項２記載の発明）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の防護柵に関するものであって、連結部材は、ブロックの長手方向を貫通する対応でブロックの両端それぞれに設けられており、フープ部は、連結部材を輪形状としたことを特徴とする。

（請求項３記載の発明）
請求項３記載の発明は、請求項２記載の防護柵に関するものであって、地面側を複数のブロックとし、上方側をガードレールとした、ことを特徴とする。
（請求項４記載の発明）
請求項４記載の発明は、請求項３記載の防護柵に関するものであって、前記複数のガードレールは、前記複数のブロックに設けた支柱に取り付けられており、支柱の周囲には、支柱変形空間が設けられていることを特徴とする。

（請求項５記載の発明）
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の防護柵に関するものであって、接続棒の頭部の外径は、フープ部の内径よりも大きいものであり、胴部の外径は、フープ部の内径よりも小さいものであることを特徴とする。
（請求項６記載の発明）
請求項６記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の防護柵に関するものであって、衝突物が存在する側に、緩衝材を設けたことを特徴とする。

（請求項７記載の発明）
請求項７記載の発明は、少なくとも第一ブロックと第二ブロックとを有する請求項３乃至６のいずれかに記載の防護柵の設置方法に関するものであって、接続棒をフープ部に挿通させた時、接続棒は頭部によってぶら下がる態様となり、接続棒胴部が、第一ブロックの第二ブロック側フープ部に揺動可能であると共に第二ブロックの第一ブロック側フープ部にも揺動可能に、第一ブロックと第二ブロックとを地面上に置くことを特徴とする。
（請求項８記載の発明）
請求項８記載の発明は、請求項７記載の防護柵の設置方法に関するものであって、第一ブロック、第二ブロック・・・第ｎブロックは、５〜５０ｍｍの間隔ができるように地面に置かれ、接続棒の胴部外径と両脇のフープ部の隙間それぞれは、３〜２０ｍｍとなることを特徴とする。

（請求項１の効果）
地面に置かれているブロックそれぞれが衝撃によってずり動くことができると共に、剛性体ではない連結部材を介して接続されているのでブロック同士の衝撃も吸収することができる。すなわち、連結されたブロック全体の移動により、衝突エネルギーを吸収することができる。剛性体ではない連結部材としてワイヤ類や伸びる素材を利用することができる。
また、ブロックを置くだけであるので、高速道路の工事などに用いる場合、使用後は移動させることができる防護柵となる。
（請求項２の効果）
ブロック端部に溝などを形成して連結するものではないので、端部の破損などは発生し難い。連結部材に大きな衝撃が発生してもブロック長手方向全体で力を受け止めることができ、破損しにくいものとなる。

（請求項３の効果）
防護柵全体にブロックを用いるのではなく、上側の約半分をガードレールとすることにより、衝突物の破壊を軽減することができる。
（請求項４の効果）
ガードレールに衝突物がぶつかった場合において支柱をブロック内でも変形可能な空間を設け、衝突物の破壊を軽減することもできる。また、支柱変形空間を設けると、支柱が撓むことで、衝撃物の破壊を軽減し、ブロックＫの移動距離を小さくすることができる。

（請求項５の効果）
ブロックを地面に並べて、輪の中に接続棒を差し込むだけで、ブロック同士の連結が可能となる。また、頭部によってぶら下がる態様となり、接続棒が下側から抜ける心配もない。
（請求項６の効果）
ブロックの片側側面や両側面に緩衝材を取り付け、衝突物の破壊を軽減することもできる。緩衝材の取り付け位置は衝突物の高さにあわせるのが好ましい。

（請求項７の効果）
ブロック同士の接続は若干遊びを持たせて接続するのが好ましい。このように接続すると、連結部材による衝撃の吸収がより効果的なものとなる。
（請求項８の効果）
前述の若干の遊びは、請求項７記載の範囲内とするのが最適である。

図１は、実施例１、２の防護柵の上面図である。図２は、実施例１のブロックの正面図である。図３は、実施例１のブロックの斜視図である。図４は、実施例１のブロックの接続面である。図５は、実施例１のブロックのＢ断面図である。図６は、実施例１のブロックのＣ断面図である。図７は、実施例２のブロックとガードレールの斜視図である。図８は、実施例２のブロックとガードレールのＤ断面図である。

交通車両衝突時の衝撃を緩衝し、衝突後も移動させて再利用できる防護柵とその設置方法を実施例として示す各図と共に説明する。

〔１．防護柵１の全体的な構成について〕
図１は、実施例１、２の防護柵１の上面図である。
防護柵１は、任意数ｎ個のブロックＫによって構成されている。ｎ個の複数のブロックＫは、道路に沿う態様で直線や曲線状に順々に配置することができる。
直線状にブロックＫを並べる場合、図１に示すように、第一ブロックＫ１、第二ブロックＫ２、第三ブロックＫ３・・・第ｎ−１ブロックＫｎ−1、第ｎブロックＫｎを直線状に配置する。複数のブロックＫ１〜Ｋｎは、図１のＡ部拡大図に示すように、接続棒２で接続されている。
そして、防護柵１は、衝突物Ｖ（例えば車）の衝突を受け止めるものである。

〔２．ブロックＫについて〕
図２は、実施例１のブロックＫの正面図である。図３は、実施例１のブロックＫの斜視図である。図４は、実施例１のブロックＫの接続面である。図５は、実施例１のブロックＫのＢ断面図である。実施例１のブロックＫのＣ断面図である。
ブロックＫは、コンクリート製であり、地面上に置くものであり、図２〜４に示すように、地面側を広く上側を狭くし、安定して設置できる形状とする。実施例１において、ブロックＫは、ジャージー障壁（Ｊｅｒｓｅｙｂａｒｒｉｅｒ）形状とした。ジャージー障壁は、フロリダ式ガードレールとも呼ばれており、接地面１０と、傾斜面の傾斜角を変更する傾斜角変更線１１と、上面１２と、接続面１３とからなる。図２〜４において、ブロックＫは、奥行き１９００〜３５００ｍｍ、高さ６００〜１０００ｍｍ、接地面幅５００〜７００ｍｍ、上面幅１４０〜２００ｍｍとするのが好ましい。
また、ブロックＫは、台形形状であってもよいし、図１の衝突物Ｖが存在する側の傾斜面に、緩衝材を設けてもよい。緩衝材として、ゴム、ＥＰＳ、プラスチックなど緩衝効果の高い材質を例示することができる。ブロックＫの底面側、側面側などの接続面１３の縁部を面取りし、１０〜５０ｍｍの半円形状とすると、ブロックＫが衝突物Ｖによる衝撃により移動する際に他のブロックＫと接触し底面側の四隅が欠けることを防止できるので、好ましい態様となる。

〔３．連結部材３について〕
図２〜４に示すように、ブロックＫは、長手方向の両端それぞれに少なくとも一つの連結部材３を有し、それぞれの連結部材３の端部３０に、フープ部３１を設けている。フープ部３１は、連結部材３を輪形状としたものである。フープ部３１を金属環とし、連結部材３と接続してもよい。
連結部材３は、ブロックＫの長手方向を貫通する対応でブロックＫの両端それぞれに設けるのが好ましい。連結部材３として具体的には、金属ワイヤや金属チェーンや平鉄などを例示することができる。スチールワイヤを用いるのが好ましい。
ブロックＫの奥行きが１９８５ｍｍである場合、連結部材３は、長さ２６０５ｍｍとし、端部３０から５６０ｍｍの長さをそれぞれ折り返す。そして、折り曲げ長さ６０ｍｍ（直径３８．２ｍｍ）のフープ部３１を有する全長２０４５ｍｍの連結部材３とする。残った端部３０の５００ｍｍそれぞれは、ブロックＫ中に埋め込むのが好ましい。また、連結部材３をブロックＫ内に貫通させない場合は、両端の連結部材３それぞれを５００〜９００ｍｍ程度ブロックＫ内に埋め込む態様としても良い。
連結部材３の太さは直径９〜１２ｍｍとするのが好ましく、実施例１においては、１０ｍｍとした。

〔４．接続棒２について〕
図３〜６に示すように、フープ部３１のフープ部中央３２には、接続棒２が挿通する。
図３に示すように、接続棒２は、頭部２０と胴部２１とを有し、頭部２０の外径は、フープ部３１の内径（直径２８．２ｍｍ）よりも大きいものであり、胴部２１の外径は、フープ部３１の内径（直径２８．２ｍｍ）よりも小さいものである。このようにすると、接続棒２は、上側のフープ部３１と頭部２０によって、ぶら下がる対応とすることができる。
また、図３〜６に示すように、上面１２の両端部にストッパー１４を設けて、接続棒２をぶら下がる態様とすることができる。

〔５．防護柵１の設置方法について〕
ブロックＫは、図１および図５に示すように、間隔Ｌを空けて並べられるものである。
そして、前述のように、接続棒２がフープ部３１に挿通させた時、ぶら下がる態様となった時、接続棒胴部２１が、第一ブロックＫ１の第二ブロックＫ２側フープ部３１に揺動可能であると共に、第二ブロックＫ２の第一ブロックＫ１側フープ部３１にも揺動可能に、第一ブロックＫ１と第二ブロックＫ２とを地面上に置くのが好ましい。
第一ブロックＫ１、第二ブロックＫ２・・・第ｎブロックＫｎは、５〜５０ｍｍの間隔Ｌができるように地面に置かれ、接続棒２の胴部２１外径と両脇のフープ部３１の隙間それぞれは、３〜２０ｍｍとする。間隔Ｌは５〜３０ｍｍ、隙間は３〜１０ｍｍとするのがさらに好ましい。

〔６.間隔Ｌについて〕
図４に示すように、ブロックＫは、地面に置くものであると共に間隔Ｌを空けて並べられている。衝突物ＶがブロックＫに衝突した時、前記間隔Ｌは、重量物であるブロックＫに移動する空間を与えるものである。従来のブロックＫの接地は、地面にボルトで固定されると共に間隔Ｌを設けないものであったので、衝突物Ｖの運動エネルギーは、衝突物Ｖを破壊するエネルギーとなった。しかしながら、この防護柵１は、間隔Ｌを有することによって、衝突物Ｖの運動エネルギーを、ブロックＫの移動エネルギーとし、衝突物Ｖへの破壊エネルギーを減少させることができる。
また、衝突によりブロックＫが移動し、間隔Ｌを詰め、隣接するブロックＫ同士が接触し、接続面１３それぞれが破壊する事態がある。このような事態を回避する為、接続面１３が緩衝材を備えてもよい。

〔７．防護柵１の作用・効果について〕
防護柵１は上述の通り、ブロックＫ１…Ｋｎが連なっている為、ブロックＫ単体（例えば図１のブロックＫ２）では、衝突物Ｖの運動エネルギーを受け止めることが出来ない場合、接続棒２と連結部材３の接続によって、隣接するブロックＫ（例えば図１のブロックＫ１、Ｋ３）が移動することにより、衝突物Ｖの破壊を緩衝させる。したがって、衝突物Ｖが全損および大破する可能性は、地中から延びる従来のコンクリート壁やガードレールに衝突した時に比べ、低いものとなる。

〔８.防護柵１の実験結果〕
２０１２年９月２２日に、実施例１記載の防護柵１の衝突実験を行った。衝突物Ｖは、車両重量１５８０ｋｇの乗用車とした。ブロックＫは、奥行き２４８５ｍｍ、重量１３００Ｋｇのものを並べた。
図１に示すように、時速７２ｋｍの乗用車Ｖを２０°の角度（入射角７０°）で、防護柵１に衝突させた結果、四つのブロックＫが移動した。最も移動したブロックの移動距離は、６８ｃｍであった。
そして衝突させた乗用車は、大破することなく、「防護柵の設置基準・同解説」（日本道路協会編平成２０年改訂版１６〜１８頁）に記載されている車両の逸脱防止性能、乗員の安全性能、車両の誘導性能、構成部材の飛散防止機能を満足し、乗用車を安全に誘導することができた。

次に、実施例２について説明する。図１は、実施例１、２の防護柵の上面図である。図７は、実施例２のブロックＫとガードレールＧの斜視図である。図８は、実施例２のブロックＫとガードレールＧのＤ断面図である。
実施例２において、〔１．防護柵１の全体的な構成について〕〔３．連結部材３について〕〔４．接続棒２について〕〔５．防護柵１の設置方法について〕〔６.間隔Ｌについて〕〔７．防護柵１の作用・効果について〕の内容は、実施例１と同様である。したがって、〔２．ブロックＫについて〕の欄について、実施例１と異なる点を述べる。

〔９．ブロックＫおよびガードレールＧの概要〕
図１および図７、８に示すように、地面側を複数のブロックＫ１〜Ｋｎとし、上方側をガードレールＧ１〜Ｇｎとした、防護柵１とすることができる。
ガードレールＧは、図８に示すようにブロックＫから延びる支柱４にガードレール固定具４０を用いて、固定されている。

〔１０．ブロックＫについて〕
ブロックＫは、コンクリート製であり、地面上に置くものであり、図７、８に示すように、地面側を広く上側を狭くし、安定して設置できる形状とする。ブロックＫは、ジャージー障壁（Ｊｅｒｓｅｙｂａｒｒｉｅｒ）形状とした。ジャージー障壁は、フロリダ式ガードレールとも呼ばれており、接地面１０と、傾斜面の傾斜角を変更する傾斜角変更線１１と、上面１２と、接続面１３とからなる。図７、８において、ブロックＫは、奥行き１８００〜３２００ｍｍ、高さ２５０〜５００ｍｍ、接地面幅５００〜７００ｍｍ、上面幅２７０〜４２０ｍｍとするのが好ましい。
また、ブロックＫは、台形形状であってもよいし、図１の衝突物Ｖが存在する側の傾斜面に、緩衝材を設けてもよい。緩衝材として、ゴム、ＥＰＳ、プラスチックなど緩衝効果の高い材質を例示することができる。ブロックＫの底面側、側面側などの接続面１３の縁部を面取りし、１０〜５０ｍｍの半円形状とすると、ブロックＫが衝突物Ｖによる衝撃により移動する際に他のブロックＫと接触し底面側の四隅が欠けることを防止できるので、好ましい態様となる。

〔１１．ガードレールＧについて〕
ガードレールＧは、図７、図８に示すように、ガードレール固定具４０を用いて固定されている。ガードレールＧの材質には、溶融亜鉛めっき鋼鈑及び鋼帯を用いた。ガードレールＧは、断面波形であり、奥行き１７００〜２１００ｍｍ、高さ１５０〜２５０ｍｍ、波幅４０〜８０ｍｍとするのが好ましい。また、地上から５００〜７００ｍｍの高さで、ガードレールＧの中心は、ガードレール固定具４０によって固定される。

〔１２．支柱４について〕
支柱４は、図８に示すように、ブロックＫ内に挿し込まれている。挿し込まれた支柱４の下部は、ブロックＫに設けられた中空部５を有する支柱固定具５０に溶接される。支柱固定具５０は、Ｈ型鋼柱などが用いられ、ボルト５１でブロックＫに固定されている。
支柱４の直径は１１４．３〜１３９．８ｍｍとし、全長は５００〜９５０ｍｍとするのが好ましい。
そして、支柱４の外径を、ブロックＫに設けられた円形の穴の内径の９５〜７５％とすることにより、支柱変形空間４１が形成される。

〔１３．支柱変形空間４１について〕
ブロックＫに設けられた円形の穴の内径よりも小さい外形の支柱４をブロックＫ内に挿設することにより、ブロックＫの円形の穴の内面と、支柱４の外面とに間に支柱変形空間４１が生じる。支柱変形空間４１は、ブロックＫの円形の穴の内面と、支柱４の外面との距離が５０〜１００ｍｍであることが好ましい。この支柱変形空間４１によれば、衝突部ＶがガードレールＧに衝突したときの衝突エネルギーを支柱４の折れ曲がるなどの変形に費やされるため、ブロックＫの円形の穴の内面と、支柱４の外面とが密着している場合に比べて、ブロックＫの移動距離を小さくすることができる。
衝突物ＶがガードレールＧに衝突すると、衝突エネルギーはガードレールＧを通して支柱４を弾性変形および／または塑性変形させるものである。そして、支柱４など棒状の物体は、その全長が長ければ長いほど、小さな力で変形可能となる。

〔１４．実施例２の防護柵１の作用・効果について〕
実施例２のように、防護柵１の上方をガードレールＧとすると、衝突物Ｖが接触したとしてもガードレールＧの変形によって、衝突エネルギーを消費することができ、衝突物Ｖが全損・大破する確率を下げることができる。また、衝突後も移動させて再利用する時に、軽量化され、運びやすいものとなる。

この防護柵１は、バイパス道路、高規格道路などを暫定共用する時に既存道路との取り付け部分に設けることができる。また、道路沿いの工事において作業人員を保護する為の防護柵として設けることもできる。その他には、落石を受け止める防護柵として使用することもできる。

Ｖ衝突物
Ｌ間隔
Ｋブロック
（Ｋ１第一ブロック、Ｋ２第二ブロック、…、Ｋｎ第ｎブロック）
Ｇガードレール
（Ｇ１第一ガードレール、Ｇ２第二ガードレール、…、Ｇｎ第ｎガードレール）
１防護柵
１０接地面
１１傾斜角変更線
１２上面
１３接続面
１４ストッパー
２接続棒
２０頭部
２１胴部
３連結部材
３０端部
３１フープ部
３２フープ部中央
４支柱
４０ガードレール固定具
４１支柱変形空間
５中空部
５０支柱固定具
５１ボルト

Claims

衝突物（Ｖ）を受け止める際に
当該衝突物（Ｖ）への衝撃を緩衝する防護柵（１）であって、
防護柵（１）は、
間隔（Ｌ）を空けて順々に配置された複数のブロック（Ｋ１〜Ｋｎ）を、
環状の頭部（２０）と棒状の胴部（２１）を有する接続棒（２）で接続したものであり、
ブロック（Ｋ）は、地面上に置くものであり、
長手方向の両端それぞれに少なくとも一つの連結部材（３）を有し、
それぞれの連結部材（３）の端部（３０）に、フープ部（３１）を設け、
接続棒（２）の胴部（２１）が、フープ部中央（３２）に揺動可能に挿通されている
ことを特徴とする防護柵。
連結部材（３）は、
ブロック（Ｋ）の長手方向を貫通する対応で
ブロック（Ｋ）の両端それぞれに設けられており、
フープ部（３１）は、連結部材（３）を輪形状とした
ことを特徴とする請求項１に記載の防護柵。
地面側を複数のブロック（Ｋ１〜Ｋｎ）とし、
上方側をガードレール（Ｇ１〜Ｇｎ）とした、
ことを特徴とする請求項２に記載の防護柵。
前記複数のガードレール（Ｇ１〜Ｇｎ）は、
前記複数のブロック（Ｋ１〜Ｋｎ）に設けた支柱（４）に取り付けられており、
支柱（４）の周囲には、
支柱変形空間（４１）が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の防護柵。
接続棒（２）の
頭部（２０）の外径は、フープ部（３１）の内径よりも大きいものであり、
胴部（２１）の外径は、フープ部（３１）の内径よりも小さいものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の防護柵。
衝突物（Ｖ）が存在する側に、緩衝材を設けた
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の防護柵。
少なくとも第一ブロック（Ｋ１）と第二ブロック（Ｋ２）とを有する
請求項３乃至６のいずれかに記載の防護柵（１）の設置方法であって、
接続棒（２）は頭部（２０）によってぶら下がる態様となり、
接続棒胴部（２１）が、
第一ブロック（Ｋ１）の第二ブロック（Ｋ２）側フープ部（３１）に揺動可能であると共に
第二ブロック（Ｋ２）の第一ブロック（Ｋ１）側フープ部（３１）にも揺動可能に、
第一ブロック（Ｋ１）と第二ブロック（Ｋ２）とを地面上に置く
ことを特徴とする防護柵の設置方法。
第一ブロック（Ｋ１）、第二ブロック（Ｋ２）・・・第ｎブロック（Ｋｎ）は、
５〜５０ｍｍの間隔（Ｌ）ができるように地面に置かれ、
接続棒（２）の胴部（２１）外径と両脇のフープ部（３１）の隙間それぞれは、
３〜２０ｍｍとなる、
ことを特徴とする請求項７に記載の防護柵の設置方法。