JPH1088527A - 落石等を受け止め、その高運動エネルギーを吸収する防護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】落石を受け止める防護装置を、現場の状況に応
じて想定される落石衝撃エネルギーに対応できるよう
に、しかもそのような効果を比較的簡単な構成によって
得ることができるようにすることである。 【解決手段】防護の必要な地山に所要の間隔で立設さ
れ、基部がヒンジを介して地山に固定された支柱１の列
を有し、各支柱の上部と支柱列山側の地山部との間には
控えロープ５が張られており、また、支柱列全体に亘っ
てその谷側に張り巡らされ、支柱間において支柱の上部
と下部にそれぞれ張り渡たされた保持ロープ１１、１２
によって上下で保持された網状体１３が設けてある防護
装置において、上記の網状体１３を多数のリング部材１
３ａを組み合わせて構成し、しかもそれぞれ隣り合うリ
ング部材１３ａの内周側が接触するように相互に連結す
ることによって構成すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、落石、雪崩などを
受け止め、道路や線路の安全を確保するための防護装置
に係り、殊に落石等の高運動エネルギーを吸収すること
のできる防護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような防護装置として特公平
３−４５１６１号に示されているものがある。この従来
装置は、地山の所要箇所にヒンジ部を介して立設した複
数の支柱に、各支柱に亘って複数の横梁を上下方向に並
べて固着して防護壁を設け、更に各支柱の上部と、防護
壁山側斜面の所定箇所との間に控えロープを張り、この
控えロープの中途に、ロープ端部を重ね合わせて締付け
部材で締付け、ロープ端部重複部にロープ間の摩擦抵抗
が生じるようにしたブレーキ装置が設けてある。この従
来装置では、防護壁が剛性であるため、防護壁が受ける
落石のエネルギーは、支柱及び防護壁の変形によって一
部吸収されるが、その量は僅かであって、大部分のエネ
ルギー吸収は上記のブレーキ装置が受け持つことにな
る。しかしながらロープ端部重複部の締付けによる摩擦
抵抗のみでは１５０〜２００ＫＪ以上の大きな落石エネ
ルギーの吸収は困難であり、大重量岩石の落下の虞のあ
る地域には設置できない。

【０００３】また、他の従来装置として、地山の所要箇
所に固定的に立設した支柱に、各支柱に亘って横ロープ
を張り渡し、各横ロープは複数のロープ片を継ぎ合わせ
る構成とし、各ロープ片の端部に重複部分を設け、この
重複部分にロープとの間で滑り摩擦を生じる緩衝具を設
けた構造のものが提案されている。この従来装置におい
ても、山側に控えロープが設けてあり、控えロープの中
途にはブレーキ装置が設けてある。このブレーキ装置
も、ロープと緩衝具との間での滑り摩擦によってエネル
ギー吸収を行うようになされている。

【０００４】このように、この従来装置においても、エ
ネルギー吸収は主としてロープと緩衝具との間の滑り摩
擦に依存しており、吸収可能の運動エネルギーは、前述
の従来装置と比較して増加するが、最大でも４００〜５
００ＫＪ迄である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、現場
の状況に合わせて吸収すべき運動エネルギーの設定が容
易に行うことができると共に、従来装置によつて達成さ
れる以上の運動エネルギー吸収を行うことができ、しか
もこのような効果を比較的簡単な構成によって得ること
ができるようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、請求項１に記載の発明は、防護の必要な傾斜箇所の
所要の長さ範囲に亘って所要の間隔で立設され、基部が
ヒンジを介して地山に固定された支柱の列を有し、各支
柱の上部と支柱列山側の地山部との間には控えロープが
張られており、また、支柱列全体に亘ってその谷側に張
り巡らされ、支柱間において支柱の上部と下部にそれぞ
れ張り渡たされた保持ロープによって上下で保持された
網状体が設けてある防護装置において、上記の網状体が
多数のリング部材を、それぞれ隣り合うリング部材の内
周側が接触するように相互に連結することによって構成
されていることを特徴とするものである。

【０００７】多数のリング部材を連結して構成した網状
体、即ちリングネットは、防護装置において落石による
衝撃を受けると、各リング部材が他のリング部材との係
合箇所で外方へ引張られ、例えば係合箇所が周全体で４
箇所であれば、リング部材は矩形に変形し、このように
リング部材を変形させる力が吸収エネルギーとなり、支
柱間のリングネットにおける全リング部材の変形は、極
めて大きなエネルギー吸収を果たす。また、直接的衝撃
を受けたリング部材から、その周辺のリング部材への力
の伝達が均一に行われ、リングネット全体でのエネルギ
ー吸収が極めて円滑に行われる。リング部材の材質、構
成線材の太さ、リング部材の直径を適宜選択することに
より、吸収すべきエネルギーの大きさに簡単に対応させ
ることができる。

【０００８】請求項２に記載の本発明の防護装置は、網
状体を構成するリング部材が、線材を複数回巻き、周方
向の数箇所を締結手段によって線材を束ねて固定するこ
とによって構成されていることを特徴とする。この構成
によれば、線材の材質、太さ、巻数を適宜選択すること
により、吸収すべきエネルギーの大きさに合わせてリン
グネットを構成することが容易である。

【０００９】請求項３に記載の本発明の防護装置は、線
材が一定の間隔置きに拡径部を有する異形の線材である
ことを特徴とする。この構成によれば、リング部材を構
成する線材相互間の滑動が拡径部によって阻止されるの
で、相当の衝撃エネルギーを受けてもリング部材の径は
拡がることはなく、リング部材の長期にわたる形状維持
が達成される。

【００１０】請求項４に記載の本発明の防護装置は、網
状体を構成するリング部材が、ワイヤーロープのリング
から成っていることを特徴としている。この構成によ
り、リング部材の変形に要する力が増大し、従って大き
な運動エネルギーの吸収が可能となる。

【００１１】請求項５に記載の本発明の防護装置は、支
柱間に張り渡たされた保持ロープの中途に、同保持ロー
プに及んでくる衝撃エネルギーを吸収するためのブレー
キ装置が設けてあり、このブレーキ装置が、重ね合わさ
れた両端部を緊締部材によって固結したループ管を有し
ており、当該保持ロープがこのループ管の重ね合わされ
た両端部の内の一方端部の管口から入り、ループ管内を
通り、他方端部の管口から出て延びていることを特徴と
している。この構成により、リングネットで賄いきれな
い衝撃エネルギーは、リングネットから保持ロープへ波
及し、ブレーキ装置によって吸収される。伝達した衝撃
エネルギーによって保持ロープへ及ぼされる張力は、ブ
レーキ装置におけるループ管の径を縮少させるように作
用し、その際ループ管の重ね合わされた両端部が緊締部
材によって緊締されているために、ループ管径の縮少動
作が生じると、緊締部でのループ管重畳部の摩擦及びル
ープ管と緊締部材との間の摩擦並びに、ループ管それ自
体の強さによってエネルギー吸収が行われ、また、ルー
プ管の径縮少に要する力もエネルギー吸収となる。これ
によって、保持ロープに大きな荷重負担を与えることな
く、効果的にエネルギー吸収ができる。

【００１２】請求項６に記載の本発明の防護装置は、地
山と支柱との間に張られた控えロープの中途に、同控え
ロープに及んでくる衝撃エネルギーを吸収するためのブ
レーキ装置が設けてあり、このブレーキ装置が、重ね合
わされた両端部を緊締部材によって固結したループ管を
有しており、当該控えロープがこのループ管の重ね合わ
された両端部の内の一方端部の管口から入り、ループ管
内を通り、他方端部の管口から出て延びていることを特
徴としている。この構成により、控えロープに波及する
衝撃エネルギーが、同ロープに設けてあるブレーキ装置
により吸収される。ブレーキ装置の作用は、前記と同様
である。

【００１３】請求項７に記載の本発明の防護装置は、控
えロープの地山への定着箇所が、防備装置の正面から見
て、支柱と支柱の間の箇所に置かれていることを特徴と
している。この構成により、控えロープがリングネット
に対して斜の方向に延びることになり、リングネットに
落石が衝突してネットが谷側へ突き出され、その結果支
柱がネットに引き寄せられて斜めの方向へ傾倒した際、
控えロープが支柱の傾倒方向と略同方向へ延びているこ
とにより、控えロープに設けたブレーキ装置の作用が速
やかにもたらされる。

【００１４】請求項８に記載の本発明の防護装置は、控
えロープの地山への定着部に設けたアンカー頭部が首振
り可能に設けてあることを特徴としており、この構成に
より、アンカー頭部に結合された、延長方向の異なる２
本の控えロープのうちの何れのロープに引張力が作用し
ても、その方向に追随してアンカー頭部の向きを変えら
れるので、引張荷重以外の荷重がアンカー頭部に及ぼさ
れることが減少し、耐用寿命が長くなるという利点が得
られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明による防護装置を正
面から見た概略図であって、実際に設置した状態では紙
面の手前側が谷側であり、紙面の裏側が山側である。こ
のことは図２の側面図を参照すると明らかである。

【００１６】防護装置は、複数の金属支柱１を有してお
り、これら支柱は所定の間隔を置いて設置されたコンク
リート基礎２の上に、或は地山の土又は岩盤上に直接立
設されている。詳細には、例えばコンクリート基礎２の
上に支柱を立設する場合には、コンクリート基礎２の上
に金属基板が取り付けられ、金属基板の上部に設けたジ
ョイント部と支柱下部に設けたジョイント部とをヒンジ
式に結合し、支柱が基礎に対して傾動可能に支持されて
いる。傾動は谷側、山側の何れの方向へも可能であり、
また斜めの方向へも行い得る。

【００１７】地山の斜面上方には、控えロープ定着用ア
ンカー３が地山又は岩盤に固定され、その頭部４が図２
に示すように地上に露出せしめられる。アンカーの頭部
４と支柱１の上部との間には控えロープ５が張設され、
その中途には追って説明されるブレーキ装置６が設けて
ある。各控えロープに設けるブレーキ装置６は、予想さ
れる落石の落下エネルギーに応じて、設置個数が変えら
れる。

【００１８】両端にある端末支柱１の側方にもアンカー
７が地山または岩盤に固定されており、同アンカーの頭
部８と端末支柱１の上部との間には側方上部アンカーロ
ープ９が、また端末支柱１の下部との間には側方下部ア
ンカーロープ１０が展張されている。落石の落下エネル
ギーが大きいと予想される場合には、上記のアンカーロ
ープ９にブレーキ装置６を設置するのが望ましい。

【００１９】隣り合う支柱と支柱の間の上部には上側支
持ロープ１１が、下部には下側支持ロープ１２がそれぞ
れ展張されており、各ロープの端部は支柱に結合されて
いる上側及び下側の支持ロープ１１、１２はそれぞれダ
ブルで設けてもよく、或は場合によっては３本以上の本
数にしてもよい。これら上側及び下側支持ロープ１１、
１２にも、下記のようなブレーキ装置６が設けてある。
上側及び下側支持ロープ１１、１２に取り付けられるブ
レーキ装置６は、予想される落石の落下エネルギーを考
慮して、１個乃至複数個設けてある。

【００２０】隣り合う支柱と支柱の間には、上記の上側
支持ロープ１１と下側支持ロープ１２によって支持され
た網状体１３が張り渡されている。この網状体１３は、
図３に示すように、多数のリング部材１３ａを、それぞ
れ隣合うリング部材の内周側が接触するように相互に連
結することによって構成されている。図面には、円形の
リング部材１３ａのみを用いた網状体が示されている
が、円形に近い多角形状のものを用いても良く、或は円
形のものと多角形状のものを複合的に組み合わせて網状
体のもにしても良い。更に、三角形や四角形のリング部
材と円形又は多角形状リングとを複合連結し、網状体を
構成することも可能であり、更に様々な形状のリング部
材を組み合わせて網状体を構成してもよい。上方及び下
方のリング部材と、上側支持ロープ１１及び下側支持ロ
ープ１２との連結は、図３に示すように、各支持ロープ
をリング部材１３ａの環の中を通して行うものの他に、
リング部材１３ａと上下支持ロープとを連結する結合部
材（図示せず）を用いて行ってもよい。

【００２１】上記リング部材１３ａは、図４に示すよう
に、線材を複数回巻き、周方向の数箇所を締結手段１３
ｂによって線材束を固定することによって構成される。
締結手段は、具体的には、例えば断面Ｃ形の筒状の金具
であって、その開放部を通して線材束に嵌めた後に、締
め付け工具によって線材束に固定される。線材の巻数を
加減することにより、或いは線材の太さを選定すること
により、リング部材１３ａのエネルギー吸収力が調整可
能である。線材は例えば鋼製であって、図４（Ｂ）に示
すように一様な径を有する丸鋼線材であってもよいし、
図４（Ｃ）に示すように一定の間隔を置いて拡径部を有
する異形の丸鋼線材であってもよい。図４（Ｃ）に示す
異形の丸鋼線材を巻いて線材束としたリング部材１３ａ
の場合、このリング部材１３ａが落石の衝撃エネルギー
を受けたときに、線材が周方向に引張力を受けても、隣
り合う線材の拡径部が引っ掛かって、線材相互間の滑動
が阻止され、リング部材１３ａの径が変化し難くなって
いるので、極めて大きな衝撃エネルギーを受けて変形し
たり、破断したりしない限り、長期にわたって本来の径
のリング形状を維持し続けることができる。

【００２２】より大きなエネルギー吸収力を必要とする
場合には、リング部材１３ａはワイヤーロープによって
構成される。ワイヤーロープ製のリング部材は、例え
ば、所要の長さのワイヤーロープをリング状に曲げ、両
端部を“かしめ”部材によってかしめて結合することに
よって製作することができる。

【００２３】上記のリング部材１３ａは、図４のように
線材を巻いて製作するものであれ、或いはワイヤーロー
プにて製作するものであれ、種々の材料で製作すること
が可能であり、例えばスチール、炭素繊維、アラミド繊
維などで製作可能である。

【００２４】上記のリング部材１３ａを連結して構成さ
れた網状体１３、即ちリングネットが落石による衝撃を
受けたとき、図３のように衝撃力が衝撃中心部からリン
グ部材を伝達し外方へ均一に拡がっていき、その際に各
リング部材が他のリング部材との連結箇所で外方へ引張
られ、各リング部材の受ける引張力に応じて変形し、リ
ングネットが図５のように谷側へ張り出した状態にな
り、その結果エネルギーが吸収される。リング部材１３
ａが最も大きく変形した場合が図５に示されているが、
受ける力の大きさによって、また力の掛かり具合によっ
て、変形の度合は異なり、また変形形状も異なる。この
ような多数のリング部材１３ａの変形によって極めて大
きなエネルギーの吸収が達成される。前述のように、リ
ング部材の構成によって、リングネットにより吸収され
るエネルギー量は任意に変更することができる。

【００２５】上記のリングネットによれば、大エネルギ
ーの吸収が可能であるが、前述のように、上下の保持ロ
ープ１１、１２及び控えロープ５にブレーキ装置６を設
けることにより、防護装置におけるエネルギー吸収能力
が更に増大する。図７は、このブレーキ装置６の具体例
を示すものであって、図示のように、ループ管６ａと緊
締部材６ｂとより成っており、ループ管６ａには上記の
保持ロープ、控えロープの中途部分が挿通されている。
ループ管６ａの両端部は並列して重ね合わされており、
この重畳部は緊締部材、例えば圧縮スリーブ６ｂによっ
て締固され、圧縮スリーブによって締固されている部分
でループ管の重畳部は相互に摩擦接触し、またループ管
と圧縮スリーブの間においても摩擦接触がもたらされて
いる。ループ管６ａは鋼性管であることが好ましいが、
他の金属材料、プラスチック材料で製作することができ
る。

【００２６】上記ブレーキ装置の作用について説明する
と、保持ロープ１１、１２及び控えロープ５に落石によ
る衝撃力が波及し、これらロープに異常な張力が発生す
ると、ループ管６ａの径を縮少しようとする力が働き、
ループ管の両端部はロープに沿って互に反対方向へ向う
力を受ける。ロープ張力に加わっている張力が、圧縮ス
リーブ６ｂによる締固箇所におけるループ管同志及びル
ープ管と圧縮スリーブとの間の摩擦力を超えると、相互
間に滑りが生じ衝撃による運動エネルギーは吸収され
る。ループ管の変形によっても運動エネルギーの吸収が
行われる。

【００２７】ループ管６の直径、壁厚及び材料を選択す
ることにより、エネルギー吸収能力は様々に変更可能で
あり、様々な要求に簡単に対応することができる。

【００２８】図７の実施の形態では、ループ管が一巻き
である場合が示されているが、２重巻き又はそれ以上の
巻数であってもよい。

【００２９】上記の控えロープ５は前記のように、山側
に固定したアンカーの頭部と、各支柱の上端部との間に
張り渡されているが、この張設の態様は図１に示すよう
にすることが特に好ましい。即ち、図１に示すように、
アンカーは、設置した防護装置の正面から見て、隣り合
う２本の支柱１のほぼ中間に位置している。従って、控
えロープ５はリングネット１３の面に対して斜めの方向
に延びた状態になる。控えロープのこのような張設の仕
方によって次のような効果が得られる。即ち、いずれか
のリングネット１３に落石が衝突した際、リングネット
は衝撃により図５に示すように前方へ張り出すが、その
際リングネットは上側保持ロープ１１を介して支柱１に
対し斜めの方向へ傾倒する力を及ぼす。この支柱傾倒方
向は同支柱に結合されている控えロープの延長方向と略
々同方向になり、控えロープに効率よく張力が及ぼされ
ることになるので、その控えロープに設けてあるブレー
キ装置６もただちに反応して、運動エネルギー吸収の作
用を果たす。

【００３０】上記のアンカーは、米国特許５３２１９２
２号明細書に示されているものが有利に使用可能であ
る。斜面から突出しているアンカー頭部４（図２）はル
ープ状に形成されて、控えロープ５との結合が容易に行
い得るようになされていると共に、首振りが自在になさ
れるように構成されており、従って２本の控えロープに
結合されていても、張力の生じた控えロープの方向へ無
理なく方向転換でき、張力以外の力の作用が掛かる度合
が少ないので長期間の使用に耐え得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による防護装置を正面から見た概略図で
ある。

【図２】図１の防護装置を側面から見た概略図である。

【図３】網状体、即ちリングネットの拡大尺図である。

【図４】リングネットを構成するリング部材の一例を示
す斜視図（Ａ）であり、リング部材を構成する線材の一
部を示す斜視図（Ｂ）（Ｃ）である。

【図５】落石の衝撃を受けたリングネットの状態を示す
側面図である。

【図６】衝撃を受けたリング部材の変形を示す図であ
る。

【図７】ブレーキ装置の具体例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・支柱 ２・・・基礎 ３・・・控えロープ定着用アンカー ４・・・アンカー頭部 ５・・・控えロープ ６・・・ブレーキ装置 ６ａ・・ループ管 ６ｂ・・圧縮スリーブ ７・・・アンカー ８・・・アンカー頭部 ９・・・側方上部アンカーロープ １０・・・側方下部アンカーロープ １１・・・上側支持ロープ １２・・・下側支持ロープ １３・・・網状体 １３ａ・・リング部材 １３ｂ・・締結手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 防護の必要な傾斜箇所の所要の長さ範囲
   に亘って所要の間隔で立設され、基部がヒンジを介して
   地山に固定された支柱の列を有し、各支柱の上部と支柱
   列山側の地山部との間には控えロープが張られており、
   また、支柱列全体に亘ってその谷側に張り巡らされ、支
   柱間において支柱の上部と下部にそれぞれ張り渡たされ
   た保持ロープによって上下で保持された網状体が設けて
   ある防護装置において、上記の網状体が多数のリング部
   材を、それぞれ隣り合うリング部材の内周側が接触する
   ように相互に連結することによって構成されていること
   を特徴とする、落石等を受け止め、その高運動エネルギ
   ーを吸収する防護装置。
2. 【請求項２】 網状体を構成するリング部材が、線材を
   複数回巻き、周方向の数箇所を締結手段によって線材を
   束ねて固定することによって構成されていることを特徴
   とする、請求項１に記載の防護装置。
3. 【請求項３】 線材が一定の間隔置きに拡径部を有する
   異形の線材であることを特徴とする、請求項２に記載の
   防護装置。
4. 【請求項４】網状体を構成するリング部材が、ワイヤー
   ロープのリングから成っていることを特徴とする、請求
   項１に記載の防護装置。
5. 【請求項５】 支柱間に張り渡たされた保持ロープの中
   途に、同保持ロープに及んでくる衝撃エネルギーを吸収
   するためのブレーキ装置が設けてあり、このブレーキ装
   置が、重ね合わされた両端部を緊締部材によって固定し
   たループ管を有しており、当該保持ロープがこのループ
   管の重ね合わされた両端部の内の一方端部の管口から入
   り、ループ管内を通り、他方端部の管口から出て延びて
   いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに
   記載の防護装置。
6. 【請求項６】 地山と支柱との間に張られた控えロープ
   の中途に、同控えロープに及んでくる衝撃エネルギーを
   吸収するためのブレーキ装置が設けてあり、このブレー
   キ装置が、重ね合わされた両端部を緊締部材によって固
   定したループ管を有しており、当該控えロープがこのル
   ープ管の重ね合わされた両端部の内の一方端部の管口か
   ら入り、ループ管内を通り、他方端部の管口から出て延
   びていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１
   つに記載の防護装置。
7. 【請求項７】 控えロープの地山への定着箇所が、防備
   装置の正面から見て、支柱の延長線から外れた箇所に設
   置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれ
   か１つに記載の防護装置。
8. 【請求項８】 控えロープの地山への定着部に設けたア
   ンカー頭部が首振り可能に設けてあることを特徴とす
   る、請求項１〜７のいずれか１つに記載の防護装置。