JP6007147B2 - 防護柵における支柱下端の保全構造および保全方法 - Google Patents

Description

本発明は落石、雪崩、崩落土砂等を対象とした防護柵の補強技術に関し、殊に支柱をコンクリート基礎に埋め込んだ支柱下端の保全構造および保全方法に関する。

間隔を隔てて立設したＨ鋼または鋼管などの支柱間に複数のロープ材を多段的に横架し、複数のロープ材の間に金網を敷設して構成し、金網やロープ材の一部に作用した雪崩や落石などの衝撃を、最終的には下部構造であるコンクリート基礎に埋め込んだ支柱の強度で受け止める構造の防護柵（「既設防護柵」という）は周知であり（特許文献１，２）、道路、鉄道等の近傍に多数設置されている。

これらの既設防護柵は、昭和４０年代の高度経済成長時代に架設されたものが多数を占め、その全国の総延長は数千ｋｍから１万ｋｍにも及ぶ。
既設防護柵の老朽化に伴い、高強度の新しい防護柵との交換が望まれているが、延長が膨大なうえ、単位長さ当たりの建設コストが既設防護柵の１０倍以上に達することから、既設防護柵の構造要素を活かした延命化技術の提案が望まれている。

一般に支柱を立設したコンクリート基礎の天端が水平に形成されていることから、天端に溜まった雨水等が原因で支柱下端の腐食が進行する。
殊にＷ／Ｃ比が高いコンクリート基礎の天端を鏝仕上げする際に支柱下端周面のコンクリート天端が硬化中に窪みになり易いために、支柱下端の腐食が進行し易い。
既設防護柵の構造要素を活かして延命化を図るうえで、金属製の支柱下端の腐食の問題を解決する必要がある。

特開平８−３３３７２４号公報 特開平１１−３３６０２５号公報

従来の防護柵にあってはつぎのような問題点がある。
＜１＞建て替えが求められている既設防護柵の総延長が膨大なうえ、単位長さ当たりの建設コストが既設防護柵の１０倍以上に達することから、危険性が予知されながら、防護柵の建て替えが順調に進んでいないのが実状である。
＜２＞既設防護柵の強度に最も重要な支柱下端の錆を放置すると、錆が進行して鋼材の肉厚を著しく薄くしたり穴空きができたりする。
支柱上部は健全であるにもかかわらず、最も強度が要求される支柱下端が腐食すると断面欠損を生じ、既設防護柵の弱体化が増々進んでいく。
＜３＞現場で混練したモルタルをコンクリート基礎の天端に盛り付けて天端に排水勾配を付ける方法が考えられるが、追加施工に多くの労力と時間を要するだけでなく、後付けしたモルタルと天端の接着性がよくないためにその境界面にできた隙間を通じて支柱下端に雨水等が浸水して滞水するといった多くの問題が生じる。
＜４＞上記した現状において、既設防護柵の構造要素を活かした低コストで実効性の高い延命化技術の提案が望まれているが、未だ好適な技術の提案が成されていない。

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、低コストで金属製の支柱の強度減少を抑えられる防護柵における支柱下端の保全構造および保全方法を提供することにある。

本願の第１発明は、コンクリート基礎に立設した金属製の支柱と、前記支柱間に横架した防護ネットとを具備した落石、雪崩、または崩落土砂用の既設の防護柵において、支柱下端を囲繞可能な複数の分割体で構成するガードブロックを使用し、前記ガードブロックはコンクリート基礎の天端に接面可能な連続した平らな底面と、中央部から裾部へ向けて躯体の厚さを漸次薄くしてその上面を下り勾配にした傾斜面とを有する中実構造体であり、支柱下端を支柱から離隔させて前記複数の分割体を突き合せて囲繞し、前記コンクリート基礎の天端とガードブロックの底面間を通じた支柱下端への浸水を規制できるように、前記コンクリート基礎の天端の不陸を吸収する接着剤を介してコンクリート基礎の天端に前記コンクリートブロックの前記底面全面を固着して止水すると共に、前記支柱下端とガードブロックの間に形成される隙間を、支柱の変形が可能な緩衝シーリング材で封止したことを特徴とする、防護柵における支柱下端の保全構造を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、ガードブロックが変形しない硬質素材（コンクリート、モルタル、プラスチック樹脂等）または可撓性を有する半硬質素材（ゴム、ウレタン樹脂等）であることを特徴とする、防護柵における支柱下端の保全構造を提供する。
本願の第３発明は、コンクリート基礎に立設した金属製の支柱と、前記支柱間に横架した防護ネットとを具備した落石、雪崩、または崩落土砂用の既設の防護柵における支柱下端の保全方法であって、支柱下端を囲繞可能な複数の分割体で構成するガードブロックを使用し、前記ガードブロックはコンクリート基礎の天端に接面可能な連続した平らな底面と、中央部から裾部へ向けて躯体の厚さを漸次薄くしてその上面を下り勾配にした傾斜面とを有する中実構造体であり、前記複数の分割体を突き合せて支柱下端を支柱から離隔させてガードブロックで囲繞し、前記コンクリート基礎の天端の不陸を吸収する接着剤を介してコンクリート基礎の天端にガードブロックの前記底面全面を固着して止水して、前記コンクリート基礎の天端とガードブロックの底面間を通じた支柱下端への浸水を規制し、前記支柱下端とガードブロックの間に形成される隙間に、支柱の変形が可能な緩衝シーリング材で封止して前記隙間を通じた支柱下端への浸水を規制したことを特徴とする、防護柵における支柱下端の保全方法を提供する。

本発明は少なくとも次のひとつの効果を得ることができる。
＜１＞支柱の下端をガードブロックで囲繞してコンクリート基礎の天端に固着することで、浸水による支柱下端の腐食および断面欠損の進行を効果的に抑制することができる。
したがって、防護柵が老朽化した既設防護柵である場合、既設の支柱を活かし低コストで実効性の高い延命化を図ることができる。
＜２＞支柱下端に囲繞させたガードブロックを支柱から離隔させ、その隙間を緩衝シーリング材で封止したことで、支柱の変形時にガードブロックの破壊を防止できるだけでなく、支柱の変形後においても高い止水性を確保することができる。
＜３＞ガードブロックの傾斜面を通じて排水できるため、ガードブロック上に滞水することがない。
＜４＞接着剤を介してガードブロックを天端に固着すると、接着剤がコンクリート基礎の天端の不陸を吸収して高い止水性を確保することができる。
＜５＞ガードブロックを品質管理された工場で製作することにより、ガードブロックに十分な強度と靱性を付与できるので、運搬中や取扱い時にガードブロックを落下させたり物にぶつかっても容易に壊れることがない。
＜６＞ガードブロックを取扱性に配慮した重量で複数に分割することで、分割体の運搬性と取扱性がよくなるだけでなく、現場における支柱下端へのガードブロックの設置作業性もよくなる。

本発明に係る防護柵における支柱下端の保全構造の説明図 ガードブロックの斜視図 ガードブロックを設置した支柱下端の平面図 図３におけるＩＶ−ＩＶの断面図 円形鋼管製の支柱に適用した支柱下端の保全構造の説明図

図面を参照しながら本発明を実施するための好適な形態について説明する。

＜１＞前提とする防護柵
図１に防護柵を構成する支柱１０の下端（地際）の斜視図を示す。
本発明では、コンクリート基礎２０に間隔を隔てて立設した複数の支柱１０と、隣り合う支柱１０間に横架した防護ネット（図示を省略）とを具備した防護柵を前提とする。
支柱１０の下部はコンクリート基礎２０に埋設してあり、コンクリート基礎２０の天端２１は水平に成形してある。

＜１．１＞防護ネット
防護ネットは複数のロープ、金網等の一種または複数種からなる公知のネット状物である。
複数のロープは支柱１０間に多段的に横架したもの、リング状またはループ状にして横架したものを含む。また防護ネットの素材は金属製に限定されず樹脂製、繊維製であってもよい。

＜１．２＞支柱
支柱（端末支柱と中間支柱を含む）１０は金属製の支柱で、本例ではウェブ１１の両端に一対のフランジ１２，１２を連設したＨ形鋼である場合について説明する。

＜２＞ガードブロック
既設の支柱１０の基部の発錆による強度減少を抑制して防護柵の延命化を図るため、支柱１０の下端には該支柱１０を囲繞可能なガードブロック３０を使用する。

＜２．１＞ガードブロックの構成
図１，２を参照して説明すると、ガードブロック３０は支柱１０を囲繞可能な工場製作のブロック体で、コンクリート基礎２０の天端２１に接面する平らな底面３１と、中央部から裾部へ向けて躯体の厚さを漸次薄くしてその上面を下り勾配に形成した傾斜面（テーパ面）３２とを有する。

ガードブロック３０の上面を傾斜面３２として形成したのは、支柱１０の下端周辺に雨水等が溜まらないように排水するためである。傾斜面３２の勾配は適宜選択し、また傾斜面３２は平面または湾曲面の何れでもよい。
またガードブロック３０は中空構造であっもてもよい。

＜２．２＞ガードブロックの平面形状
ガードブロック３０の平面形状は図示した矩形に限定されず、円形、楕円形等の適宜の形状を適用できる。

＜２．３＞ガードブロックの分割体
支柱１０の側方から後付けするためガードブロック３０は複数に縦割りしてあるが、円形支柱などでは円弧上や円筒を分割したものでもよい。
本例ではガードブロック３０を二つ割りにした一対の分割体３０Ａ，３０Ｂで構成する形態を示し、その対向面に支柱１０を構成する一対のフランジ１２，１２を収容可能な切欠３３，３３を形成している。
ガードブロック３０の分割数は二つに限定されず、支柱１０の側方から囲繞可能に組み付けできれば適宜の分割数でよい。

＜２．４＞ガードブロックの素材
ガードブロック３０の素材は取扱性、耐久性、および加工性に優れた素材であれば特に制約がなく、変形しない硬質素材（コンクリート、モルタル、プラスチック樹脂、合成樹脂等）、または可撓性を有する半硬質素材（ゴム、ウレタン樹脂、発砲スチロール等）を使用できる。
衝撃荷重による割れや破壊に対する靱性を確保するために、コンクリートまたはモルタルに補強材（鋼繊維、ガラス繊維、高分子繊維、ステンレス鋼材等）や混和剤（減水剤、消泡剤等）等を混入することもできる。

＜２．５＞支柱とガードブロックとの接触関係
ガードブロック３０を支柱１０に接触させて配置すると、支柱１０の変形時にガードブロック３０が損傷するおそれがある。
そこで図４に拡大して示すように、ガードブロック３０を支柱１０に囲繞したときに、ガードブロック３０が直接支柱１０に接触しないようにガードブロック３０と支柱１０との間に隙間Ｇを設けてある。

＜３＞ガードブロックの固着手段
ガードブロック３０の底面３１とコンクリート基礎２０の天端２１間の止水性を確保するには、隙間のない状態でガードブロック３０の底面３１を天端２１に固着する必要がある。
ガードブロック３０の固着手段としては、接着剤またはボルト止め等を適用できる。
本例では止水性、耐候性、および接着性に優れた公知の接着剤４０を用いて固着する形態について説明する。

＜４＞緩衝シーリング材
ガードブロック３０は支柱１０の変形の影響を受けない距離だけ支柱１０から離間して配置される。ガードブロック３０と支柱１０との間に形成された隙間Ｇを通じた浸水を阻止するため、隙間Ｇの全域を緩衝シーリング材５０で封止する。
緩衝シーリング材５０は緩衝機能とシール機能を併有したシーリング材であり、シリコン系樹脂等の公知の素材または、耐候性、耐熱耐寒性に優れたフッ素混入シーリング材等を適用できる。

緩衝シーリング材５０の粘性（または弾性）が小さいと支柱１０とガードブロック３０の間の隙間に充填した緩衝シーリング材５０の上部に窪みができ、また緩衝シーリング材５０の粘性が大きすぎると支柱１０とガードブロック３０に接面する緩衝シーリング材５０との間に空隙ができる可能性がある。
したがって、緩衝シーリング材５０には適切な粘性を有するものを使用する。

緩衝シーリング材５０はシーリング材に限定されず、変形が可能なパッキン材を隙間Ｇに直接圧入するか、或いは接着剤を介して挿入する場合もある。

［取付方法］
つぎにガードブロック３０の取付方法について説明する。

＜１＞事前処理
支柱１０の下端に錆が生じている場合は、錆を取り除き、防錆塗料を塗布する等の補修を施しておく。
公知の方法でコンクリート基礎２０の天端２１に付着した接着剤の付着性能を低下させる異物を除去しておく。

＜２＞ガードブロックの設置
図１，３に示すように、支柱１０の左右両側から分割体３０Ａ，３０Ｂを嵌め込んで支柱１０の下端にガードブロック３０を設置する。

＜３＞ガードブロックの固着
このとき、コンクリート基礎２０の天端２１、またはガードブロック３０の底面３１に予め接着剤４０を塗布しておき、ガードブロック３０の底面３１を天端２１に固着する。分割体３０Ａ，３０Ｂの外方端部の突合せ端面３４，３４の間を接着剤等により連結して一体化する。

＜４＞緩衝シーリング材の充填
天端２１に固着したガードブロック３０と支柱１０との間に形成された連続した隙間Ｇの全域に緩衝シーリング材５０を充填して封止する。
図４に示すように、滞水を回避するため、緩衝シーリング材５０の露出する上面をガードブロック３０の上面から凸状に盛り上がるようにしておく。
緩衝シーリング材５０の上面を盛り上げるには、例えば隙間Ｇの全域に緩衝シーリング材５０の充填した後に、時間をおいて先行充填した緩衝シーリング材５０の上面に沿って緩衝シーリング材５０を追加充填することで容易に行える。

以上のように、各支柱１０の下端にガードブロック３０を囲繞させてコンクリート基礎２０の天端２１に固着した後、その隙間Ｇに緩衝シーリング材５０を装填するだけの作業工程で以て、支柱周辺の天端２１に排水勾配を付与することができる。
ガードブロック３０は現場製作ではなく、工場製作であるので品質にバラツキがなく高品質であり、数十年単位で長期間に亘り遮水作用および排水作用を保証することができる。
さらにガードブロック３０が運搬と取扱に配慮した重量となるように、複数に分割してあるので、作業の省力化と効率化を図ることができる。

＜５＞支柱下端の止水性について
雨水等がガードブロック３０に降り注いだ場合、雨水は傾斜面３２の勾配によりガードブロック３０の周辺へ排水されて滞水することがない。
さらに支柱１０を伝って滴下した雨水は、ガードブロック３０の隙間Ｇ内に密着して介挿した緩衝シーリング材５０を経てガードブロック３０の傾斜面３２へ誘導されて排水される。

コンクリート基礎２０の水平な天端２１に降り注いだ雨水は、支柱１０の裾部へ流れようとするが、ガードブロック３０の底面３１がコンクリート基礎２０の天端２１に固着して止水してあるので、両面２１，３１間への浸水を確実に阻止する。殊に接着剤４０の層厚を選択することで天端２１に存在する窪みや凹凸等の不陸を吸収して両面２１，３１間における高い止水性を確保できる。

支柱１０の下端部をガードブロック３０で被覆して遮水することで支柱１０の下端周辺に雨水等が溜まらないため、支柱１０の下端部における腐食の防止と腐食の進行を抑制できる。
したがって、防護柵が既設の場合、支柱１０の上部だけでなく下部についても健全性を確保できることから防護柵の弱体化を阻止できる。

＜６＞支柱の変形時
防護柵に作用する落石、雪崩、崩落土砂等の荷重が支柱１０の曲げ強度を超えると支柱１０が変形する。
特に、支柱１０下端は曲げモーメントが大きく曲げによる曲率が大きい。
ガードブロック３０が支柱１０の変形を拘束する構造であると、ガードブロック３０がひび割れまたは破壊するおそれがある。
本発明では、支柱１０が変形可能なように、支柱１０とガードブロック３０の間に隙間Ｇを設けてあり、さらに隙間Ｇに緩衝シール材５０を介挿してあるので、支柱１０が変形したときにガードブロック３０に大きな荷重が直接作用することがない。
したがって、支柱２０が変形してもガードブロック３０にひび割れや破壊が生じない。

［変形例１］
図５に円形鋼管製の支柱１０に適用した他の形態を示す。
本例の説明に際し、前記した実施例と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

断面円形の支柱１０の下端を覆うには、中心部に円形孔３５を形成したガードブロック３０を使用する。
本例のガードブロック３０でも先の実施例と同様に平らな底面３１と、中心部から周囲へ向けて下り勾配の傾斜面３２を形成していて、その中心部に支柱１０より大径の円形孔３５を形成している。
ガードブロック３０の平面形状はリング形（環状体）または矩形を呈している。
ガードブロック３０を複数に分割して構成することや、ガードブロック３０の取付方法は先の実施例と同様であるので説明を省略する。

［変形例２］
また支柱１０に囲繞させたガードブロック３０を支柱１０の下端に接面させて、緩衝シーリング材５０を省略する場合もある。

１０・・・・・・支柱
２０・・・・・・コンクリート基礎
２１・・・・・・コンクリート基礎の天端
３０・・・・・・ガードブロック
３０Ａ，３０Ｂ・・・ガードブロックの分割体
３１・・・・・・ガードブロックの底面
３２・・・・・・ガードブロックの傾斜面
３３・・・・・・ガードブロックの切欠
３５・・・・・・ガードブロックの円形孔
４０・・・・・・接着材
５０・・・・・・緩衝シーリング材

Claims (3)

1. コンクリート基礎に立設した金属製の支柱と、前記支柱間に横架した防護ネットとを具備した落石、雪崩、または崩落土砂用の既設の防護柵において、
   支柱下端を囲繞可能な複数の分割体で構成するガードブロックを使用し、
   前記ガードブロックはコンクリート基礎の天端に接面可能な連続した平らな底面と、中央部から裾部へ向けて躯体の厚さを漸次薄くしてその上面を下り勾配にした傾斜面とを有する中実構造体であり、
   支柱下端を支柱から離隔させて前記複数の分割体を突き合せて囲繞し、
   前記コンクリート基礎の天端とガードブロックの底面間を通じた支柱下端への浸水を規制できるように、前記コンクリート基礎の天端の不陸を吸収する接着剤を介してコンクリート基礎の天端に前記コンクリートブロックの前記底面全面を固着して止水すると共に、
   前記支柱下端とガードブロックの間に形成される隙間を、支柱の変形が可能な緩衝シーリング材で封止したことを特徴とする、
   防護柵における支柱下端の保全構造。
2. 請求項１において、ガードブロックが変形しない硬質素材、または可撓性を有する半硬質素材であることを特徴とする、防護柵における支柱下端の保全構造。
3. コンクリート基礎に立設した金属製の支柱と、前記支柱間に横架した防護ネットとを具備した落石、雪崩、または崩落土砂用の既設の防護柵における支柱下端の保全方法であって、
   支柱下端を囲繞可能な複数の分割体で構成するガードブロックを使用し、
   前記ガードブロックはコンクリート基礎の天端に接面可能な連続した平らな底面と、中央部から裾部へ向けて躯体の厚さを漸次薄くしてその上面を下り勾配にした傾斜面とを有する中実構造体であり、
   前記複数の分割体を突き合せて支柱下端を支柱から離隔させてガードブロックで囲繞し、
   前記コンクリート基礎の天端の不陸を吸収する接着剤を介してコンクリート基礎の天端にガードブロックの前記底面全面を固着して止水して、前記コンクリート基礎の天端とガードブロックの底面間を通じた支柱下端への浸水を規制し、
   前記支柱下端とガードブロックの間に形成される隙間に、支柱の変形が可能な緩衝シーリング材で封止して前記隙間を通じた支柱下端への浸水を規制したことを特徴とする、
   防護柵における支柱下端の保全方法。

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