TW201404977A - 支柱構造 - Google Patents

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TW201404977A
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TW101150215A
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Yoichi Nishita
Toshimitsu Nomura
Shoichi Inoue
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Protec Engineering Inc
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Abstract

本發明提供一種支柱構造，其可使支柱能夠向全方向傾倒地立起，且即便於防護柵欄承受落石等時支柱傾倒，一旦移除落石等支柱便可自行恢復至原本之立起狀態。本發明之支柱構造1包括：接地板4，其於支柱用錨2上接地；支柱5；萬向接頭6，其可傾倒地支撐支柱5之下端；下支承板9、彈簧10及上支承板11，其等重疊於支柱5之上端；螺栓12，其穿過下支承板9之第1螺栓通孔9a、彈簧10之中空部及上支承板11之第2螺栓通孔11a；螺帽13，其螺合於螺栓12之螺紋部；及鋼索3，其架設於螺栓12之第1繫鋼索部12c與支柱下端附近之特定位置2a、4a之間；且藉由螺帽13緊固鋼索3使其成為拉伸狀態，藉此使支柱5成為立起狀態。

Description

支柱構造
本發明係關於一種於落石、雪崩、沙土崩塌等情況下阻擋落下物時容許支柱向全方向傾倒之支柱構造。
作為防護柵欄用之支柱構造，有如下構成者：於支柱下部固著接地板，且以複數根錨固定該接地板。該防護柵欄用之支柱構造於阻擋落下物時應力集中產生於支柱與接地板之連接部而易被破壞，又，錨易於斷裂或拔出。又，由於以複數根錨固定接地板，故而支柱之固定作業花費工時。而且，由於為不可拆卸再安裝之支柱構造，故而於防護柵欄立起之狀態下越冬時，容易因雪壓導致防護柵欄變形破壞。
又，有藉由鉸鏈(hinge)裝置將防護柵欄之支柱之下端連結於接地板而限定傾倒方向之防護柵欄用之支柱構造。然而，於受到向無法傾倒之方向之衝擊時支柱下部之鉸鏈裝置易被破壞，又，於受衝擊時，當受到鉸鏈裝置之旋轉方向以外之外力作用時，錨易於斷裂或拔出。
因此，於下述專利文獻1~3中揭示有一種於落石、雪崩、沙土崩塌等情況下阻擋落下物時容許向全方向傾倒之防護柵欄用之支柱構造及包含該防護柵欄用之支柱之防護柵欄。
日本專利特開2011-32829號公報(專利文獻1)中所記載之防護柵欄包含可向全方向傾倒之傾倒式支柱。該傾倒式支 柱為如下構成：將打入至地下之支柱用錨之頂部穿過接地板之錨孔而使該接地板接地，構成萬向接頭之2個元件分別固著於接地板與連結筒，組合該2個元件而經由該萬向接頭組合接地板與連結筒，且將支柱用錨穿過萬向接頭之孔而螺合併連結螺帽，將支柱插入至連結筒而固著，且將規制板所包含之螺栓抵接於連結筒而規制支柱向山側之傾倒。根據該傾倒式支柱，當阻擋落石等時，支柱向因落石等產生之外力作用之方向傾倒，從而可減小自由鉸鏈裝置中之彎曲應力之產生且避免發生錨之斷裂或拔出。
根據日本專利第3289238號公報(專利文獻2)所記載之袋(pocket)式覆網落石防止方法，為了遍及覆蓋由縱橫鋼索形成之網整體之金屬絲網，而包含可向全方向傾倒之傾倒式支柱。日本專利第3619962號公報(專利文獻3)所記載之落石防護用支柱係與專利文獻2相同之傾倒式支柱。該傾倒式支柱為如下構成：於打入至地下之支柱用錨上連接鋼索，將該鋼索自下方插通於固定有具有錨孔之接地板之筒體之支柱後，將該支柱立起於支柱用錨上，且於導出至支柱之上端之鋼索之端設置保持金屬件(緩衝構件)而將支柱固著於斜面。根據該傾倒式支柱，因阻擋落石等而支柱傾倒，施加至鋼索之張力為一定大小以下時該鋼索伸長並緩和能量，其後鋼索收縮而欲使支柱恢復為原本之立起狀態。然而，於此情形時，由於鋼索之伸長收縮較小，故而向原本之立起狀態之恢復力較小。而且，於落石等之壓力較大而施加至鋼索之張力係施加有一定大小以上之情形 時，藉由保持金屬件(緩衝構件)移動鋼索保持部位而吸收衝擊力。
[專利文獻1]日本專利特開2011-32829號公報
[專利文獻2]日本專利第3289238號公報
[專利文獻3]日本專利第3619962號公報
然而，根據日本專利特開2011-32829號公報(專利文獻1)所記載之防護柵欄中所使用之傾倒式支柱，阻擋落石等而傾倒之支柱係即便移除落石等亦保持著傾倒之狀態，無法進行防護柵欄之獨立恢復。
又，根據日本專利第3289238號公報(專利文獻2)及日本專利第3619962號公報(專利文獻3)所記載之傾倒式支柱，於落石等之壓力較大而施加至鋼索之張力係施加有一定大小以上之情形時，有於無法藉由保持金屬件(緩衝構件)順利地發揮移動鋼索保持部位之功能時，鋼索斷裂、或錨拔出之虞，且無法使支柱自行恢復至原本之立起狀態。
本發明係鑒於以上方面而完成者，其目的在於提供一種支柱構造，該支柱構造可使支柱能夠向全方向傾倒地立起，且即便於防護柵欄阻擋落石等時支柱傾倒，當移除落石等時支柱亦可自行恢復至原本之立起狀態。
為解決上述課題，本發明之支柱構造係(1)提供一種支柱構造，其特徵在於包括：支柱用錨，其被打入至地下或 混凝土地基；接地板，其設置於支柱用錨上；支柱，其包含筒體；萬向接頭，其可傾倒地支撐支柱之下端；下支承板，其重疊於支柱之上端，且具有第1螺栓通孔；彈簧，其重疊於下支承板上，且具有中空部；上支承板，其重疊於彈簧上，且具有第2螺栓通孔；螺栓，其於頭部具有第1繫鋼索部，且插通至下支承板之第1螺栓通孔、彈簧之中空部及上支承板之第2螺栓通孔中；螺帽，其於上支承板上螺合於螺栓之螺紋部；及鋼索，其架設於第1繫鋼索部與支柱下端附近之特定位置之間；且藉由螺帽緊固鋼索而使其成為拉伸狀態，藉此使支柱成為立起狀態。
又，(2)提供如上述(1)之支柱構造，其特徵在於萬向接頭包含：第1元件，其固定地設置於接地板，且具有第1鋼索通孔；第2元件，其固定地設置於支柱，且具有第2鋼索通孔；且第1及第2元件具有凹球面部與凸球面部而球形接合；接地板具有第3鋼索通孔；作為支柱下端附近之特定位置，鋼索係經由第1至第3鋼索通孔而架設於第2繫鋼索部，該第2繫鋼索部係設置於被打入與支柱同軸上之支柱用錨之上端。
又，(3)提供如上述(1)之支柱構造，其特徵在於萬向接頭包含：圓筒狀之第1元件，其固定地設置於接地板；及彈性構件之第2元件，其配置於第1元件之內周；且第1及第2元件具有鉸鏈部；作為支柱下端附近之特定位置，鋼索係架設於設置於接地板之支柱側之同軸上之第2繫鋼索部。
又，(4)提供如上述(3)之支柱構造，其特徵在於：彈性 構件係橡膠板。
又，(5)提供如上述(1)至(4)中任一項之支柱構造，其特徵在於：彈簧係螺旋彈簧或板彈簧。
根據本發明，可提供一種支柱構造，其可使支柱能夠向全方向傾倒地立起，且即便因防護柵欄阻擋落石等而使支柱向由落石等產生之外力作用之方向傾倒，當移除落石等時，支柱亦可自行恢復至原本之立起狀態。
以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態進行說明。
(第1實施形態)
首先，對本發明之第1實施形態進行說明。圖1表示立起狀態之防護柵欄用之支柱構造1之縱剖前視圖。防護柵欄用之支柱構造1包含如下構件而成：鋼索3，其繫於被打入至地下之支柱用錨2之第2繫鋼索部2a；接地板4，其於支柱用錨2上接地，且具有第3鋼索通孔4a；支柱5，其包含筒體；萬向接頭6，其包含第1元件7及第2元件8，且2個元件7、8具有凹球面部7b與凸球面部8c而球形接合，該第1元件7係固定地設置於接地板4且具有第1鋼索通孔7a，該第2元件8係固定地設置於支柱5且具有第2鋼索通孔8a及支柱卡合凹部8b；下支承板9，其重疊於支柱5之上端且具有第1螺栓通孔9a；壓縮螺旋彈簧10，其重疊於下支承板9上；上支承板11，其重疊於壓縮螺旋彈簧10上且具有第2 螺栓通孔11a；長螺栓12，其於頭部12a具有第1繫鋼索部12c，且由螺紋部12b前端，自下支承板9之下方穿過下支承板9之第1螺栓通孔9a、壓縮螺旋彈簧10及上支承板11之第2螺栓通孔11a；螺帽13，其於上支承板11上螺合於長螺栓12之螺紋部12b；及繫留銷14a、14b、14c，其於支柱5之上部及下部沿水平方向凸設。
以下，對各構成要素進行補充說明。
鋼索3使用經防銹處理之鋼絲索(wire rope)，於圖1中，在設置於長螺栓12之頭部12a之第1繫鋼索部12c折回而繫成環(loop)狀，且於支柱5內穿過2根，呈環狀繫於被打入至地下之支柱用錨2上，且於萬向接頭6附近使用套結件3a可解離地將其牢固地套結而設為環狀，但並不限定於該繫留方法。
作為一例，接地板4係使用厚度為10 mm之SS40C之鋼板，形成為一邊為200~300 mm之正方形且於中央具有第1元件嵌合孔4a，經熱浸鍍鋅(hot dip galvanizing)而成。第1元件嵌合孔4a兼具第3鋼索通孔之功能。
支柱5係具有可支撐防護網之剛性強度的剖面形狀呈矩形或圓形等之筒體，具體而言，其係將鋼管進行熱浸鍍鋅而成。支柱5係利用繫留銷14a、14b、14c而繫掛山側拉索(guy rope)15a，又，利用繫留銷14c繫掛山側拉索15b而立起。
萬向接頭6例如係任一者均為鋼製塊體之第1元件7與第2元件8球形接合之構成。於圖1中，係如下構成：第1元件7具有凹球面部，第2元件8具有凸球面部，凹球面部與凸球 面部球形接合，且可動側之第2元件8可相對於固定側之第1元件7球面運動。再者，亦包含第1元件7具有凸球面部、第2元件8具有凹球面部之反轉之構成。
關於第1元件7與接地板4之結合、及第2元件8與支柱5之結合，由於在受到落石等之撞擊時，以第1元件7容易地自接地板4之第1元件嵌合孔4a脫出、或支柱5容易地自第2元件8之支柱卡合凹部8b脫出之結合關係，不具有防護網之支持功能，因此為了保有防護網之支持功能，而相對於接地板4固定地設置第1元件7，且相對於支柱5固定地設置第2元件8。此處，所謂固定地設置係包含藉由螺合或熔接而固定，但並不限定於此。只要藉由壓縮螺旋彈簧10之賦能力而作用於鋼索3之牽引力維持支柱5與第2元件8及第1元件7與接地板4之緊密卡合，且具有防護網22之支持功能，則亦可為僅第1元件7嵌合於接地板4之第1元件嵌合孔4a之構造、及僅支柱5嵌合於第2元件8之支柱卡合凹部8b之構造，於圖1中，採用該構成，且可分解組裝。
下支承板9只要為以於受到落石等之撞擊時無偏移之虞之方式重疊於支柱5之上端之構成即可，但亦包含熔接之構成。
圖3表示本發明之第1實施形態之傾斜狀態之防護柵欄用之支柱構造1之縱剖前視圖。防護柵欄用之支柱構造1係立設有複數根，進而張設下述防護網而成為防護柵欄，於防護網受到落石等時，變為圖3所示之傾斜狀態。支柱5以萬向接頭6之中心為旋轉中心而傾斜，此時，張力作用於繫 留於支柱用錨2之第2繫鋼索部2a與長螺栓12之第1繫鋼索部12c之間之鋼索3，壓縮螺旋彈簧10收縮而容許支柱5之傾斜，當對於支柱5之傾倒力變小或消除時，藉由壓縮螺旋彈簧10之蓄勢恢復力對鋼索3作用張力而使支柱5恢復至立起狀態。
其次，參照圖2於以下表示使上述構成之防護柵欄用之支柱構造1之支柱5立起之順序之一例。
首先，依序重疊下支承板9、壓縮螺旋彈簧10及上支承板11，將長螺栓12自下支承板9之側穿過該等，且將螺帽13螺合於該長螺栓12之螺紋部12b。然後，將鋼索3繫留於設置於長螺栓12之頭部12a之第1繫鋼索部12c，將該鋼索3之兩端插通於支柱5內並且將長螺栓12之頭部12a插入至支柱5。
繼而，於被打入至地下之支柱用錨2上，使上表面嵌合載置有第1元件7之接地板4接地，且將穿過上述支柱5之鋼索3之兩端穿過第2元件8後，將鋼索3之一端穿過支柱用錨2之第2繫鋼索部2a並牢固地捆束兩端。
繼而，將第2元件8卡合於第1元件7，使嵌合於第2元件8之支柱5立起並保持，旋緊螺帽13直至壓縮螺旋彈簧10變為略微收縮之狀態為止，且於支柱5之上端及下端繫留下述複數根拉索並沿山側方向及橫向(自谷朝向山觀察時之左右方向)拉伸該等拉索，藉此將該支柱5固定為立起狀態。
以此方式而立起之支柱5中，由於第2元件8係可球面運動地由第1元件7支承，故而能以萬向接頭6為中心朝向全 方向傾倒且容許扭轉地立起。
上述順序係立設1根支柱5之情形，為了構築防護柵欄，例如，如圖6(a)、7及8所示，以所需間隔立設4根支柱5，並於支柱5間張設防護網(鋼絲網(wire net))22。
於立設4根支柱5時，除立設1根支柱5之情形時之上述順序以外，亦藉由2根山側拉索15a、15b將各支柱之上部及下部繫於由山側錨16固定之山側基部板17之繫鋼索部17a，並且藉由形狀維持鋼索18將互相鄰接之2根支柱5之上部彼此繫住，且藉由2根端部拉索19a、19b將右端及左端之2個位置上之支柱的上部及下部繫於由端部錨20固定之端部基部板21之繫鋼索部21a。
再者，山側錨16係被打入至與各支柱相對應之山側傾斜面之地下，而端部錨20係於端部之支柱5之側方被打入至相對於支柱排列方向之延長線偏向谷側之位置之地下。
以上述順序立設4根支柱5後，於支柱5間張設防護網(鋼絲網)22。於此情形時，使繫於互相鄰接之2根支柱之上部彼此的上邊展開鋼索23支撐防護網22之上邊，並且使繫於2根支柱之下部彼此的下邊展開鋼索支撐防護網22之下邊，一面藉由側邊連結鋼索26使防護網22之側邊之側邊展開鋼索24纏繞於支柱5上，及藉由側邊連結鋼索26使防護網22之側邊彼此纏繞於支柱5上而連結。
若藉由防護網22阻擋落石等，則通過上邊展開鋼索23及下邊展開鋼索25對支柱5作用傾倒力，山側拉索15a、15b承擔作用於支柱5之傾倒力，而避免支柱5之倒伏。由於支 柱5係以容許以萬向接頭6為中心向全方向傾倒與扭轉之狀態立設，故而即便受到傾倒力作用亦不會受到彎曲力矩之作用，且彎曲力矩亦不會作用於支柱用錨2。因此，防護柵欄用之支柱構造1無支柱5下端被破壞之虞，而因應山側拉索15a、15b之拉伸傾倒，此時，於壓縮螺旋彈簧10中一面抵抗傾倒力一面收縮，而吸收能量。此時，支柱用錨2與鋼索3相繫，由於未自鋼索3傳遞剪切力，故而無被破壞或拔出之虞。防護柵欄用之支柱構造1於因防護網22受到落石等之運動能量而引起支柱5傾倒時，壓縮螺旋彈簧10收縮而開始蓄勢恢復力，於山側拉索15a、15b因受到撞擊而延長後恢復至原本之長度時，藉由壓縮螺旋彈簧10之蓄勢恢復力而逐漸恢復至原本之立起狀態恢復，一旦移除防護網22所承受之落石等時，便大幅度地恢復至原本之立起狀態。
於拆卸支柱5時，鬆弛螺帽13而使支柱5倒伏，並於支柱5之下端使鋼索3之兩端露出而解除套結。
(第2實施形態)
其次，對本發明之第2實施形態進行說明。對與上述第1實施形態中之要素相同或相對應之要素標註相同之符號後，於以下對與第1實施形態不同之方面進行說明。
圖4表示本發明之第2實施形態之立起狀態之防護柵欄用支柱構造之縱剖前視圖，圖5表示圖4之防護柵欄用支柱構造傾斜時之縱剖前視圖。又，圖6(b)係並列地立設4根第2實施形態之支柱構造而構築之防護柵欄之平面圖。第2實 施形態中，將於第1實施形態中包含球形接合之2個元件之萬向接頭6設為由圓筒狀之第1元件7與第2元件8之組合構成鉸鏈部者，該圓筒狀之第1元件7係固定於接地板4，該第2元件8係配置於第1元件之內側且包含同為圓筒狀之橡膠板。藉由該構成，支柱5亦能可傾倒地活動，且藉由去除落石而使支柱5亦可自行恢復至立起狀態。又，作為壓縮彈簧10，代替第1實施形態之螺旋彈簧而採用板彈簧。該板彈簧係以可供長螺栓12插通之方式使中央部分成為中空。進而，於第1實施形態中支柱用錨2係於與支柱5同軸上設定有1根，但於第2實施形態中於接地板4之兩側包含複數根支柱用錨2。
1‧‧‧支柱構造
2‧‧‧支柱用錨
2a‧‧‧第2繫鋼索部(第1實施形態)
3‧‧‧鋼索
3a‧‧‧套結件
4‧‧‧接地板
4a‧‧‧第1元件嵌合孔(第3鋼索通孔)
4b‧‧‧第2繫鋼索部(第2實施形態)
5‧‧‧支柱
6‧‧‧萬向接頭
7‧‧‧第1元件
7a‧‧‧第1鋼索通孔
7b‧‧‧凹球面部
8‧‧‧第2元件
8a‧‧‧第2鋼索通孔
8b‧‧‧支柱卡合凹部
8c‧‧‧凸球面部
9‧‧‧下支承板
9a‧‧‧第1螺栓通孔
10‧‧‧壓縮螺旋彈簧
11‧‧‧上支承板
11a‧‧‧第2螺栓通孔
12‧‧‧長螺栓
12a‧‧‧頭部
12b‧‧‧螺紋部
12c‧‧‧第1繫鋼索部
13‧‧‧螺帽
14a‧‧‧繫留銷
14b‧‧‧繫留銷
14c‧‧‧繫留銷
15a‧‧‧山側拉索
15b‧‧‧山側拉索
16‧‧‧山側錨
17‧‧‧山側基部板
17a‧‧‧繫鋼索部
18‧‧‧形狀維持鋼索
19a‧‧‧端部拉索
19b‧‧‧端部拉索
20‧‧‧端部錨
21‧‧‧端部基部板
21a‧‧‧繫鋼索部
22‧‧‧防護網(鋼絲網)
23‧‧‧上邊展開鋼索
24‧‧‧側邊展開鋼索
25‧‧‧下邊展開鋼索
26‧‧‧側邊連結鋼索
圖1係本發明之第1實施形態之立起狀態之支柱構造之縱剖前視圖。
圖2係用以說明圖1之支柱構造之組裝順序之縱剖前視圖。
圖3係圖1之支柱構造傾斜時之縱剖前視圖。
圖4係本發明之第2實施形態之立起狀態之支柱構造之縱剖前視圖。
圖5係圖4之支柱構造傾斜時之縱剖前視圖。
圖6係並列地立設4根圖1之支柱構造而構築之防護柵欄之平面圖。(a)表示第1實施形態之平面圖，(b)表示第2實施形態之平面圖。
圖7係圖6中之V-V之剖面圖。
圖8係圖6中之VI-VI之剖面圖。
1‧‧‧支柱構造
2‧‧‧支柱用錨
2a‧‧‧第2繫鋼索部(第1實施形態)
3‧‧‧鋼索
3a‧‧‧套結件
4‧‧‧接地板
4a‧‧‧第1元件嵌合孔(第3鋼索通孔)
5‧‧‧支柱
6‧‧‧萬向接頭
7‧‧‧第1元件
7a‧‧‧第1鋼索通孔
8‧‧‧第2元件
8a‧‧‧第2鋼索通孔
8b‧‧‧支柱卡合凹部
9‧‧‧下支承板
10‧‧‧壓縮螺旋彈簧
11‧‧‧上支承板
11a‧‧‧第2螺栓通孔
12‧‧‧長螺栓
12a‧‧‧頭部
12b‧‧‧螺紋部
12c‧‧‧第1繫鋼索部
13‧‧‧螺帽
14a‧‧‧繫留銷
14b‧‧‧繫留銷
14c‧‧‧繫留銷
15a‧‧‧山側拉索
15b‧‧‧山側拉索

Claims (5)

  1. 一種支柱構造，其特徵在於包括：支柱用錨，其被打入至地下或混凝土地基；接地板，其設置於上述支柱用錨上；支柱，其包含筒體；萬向接頭，其可傾倒地支撐上述支柱之下端；下支承板，其重疊於上述支柱之上端，且具有第1螺栓通孔；彈簧，其重疊於上述下支承板上，且具有中空部；上支承板，其重疊於上述彈簧上，且具有第2螺栓通孔；螺栓，其於頭部具有第1繫鋼索部，且插通至上述下支承板之第1螺栓通孔、上述彈簧之中空部及上述上支承板之第2螺栓通孔中；螺帽，其於上述上支承板上螺合於上述螺栓之螺紋部；及鋼索，其架設於上述第1繫鋼索部與上述支柱下端附近之特定位置之間；且藉由上述螺帽緊固上述鋼索使其成為拉伸狀態，藉此使上述支柱成為立起狀態。
  2. 如請求項1之支柱構造，其中上述萬向接頭包含：第1元件，其固定地設置於上述接地板，且具有第1鋼索通孔；及第2元件，其固定地設置於上述支柱，且具有第2鋼索通孔；且上述第1及上述第2元件具有凹球面部與凸 球面部而球形接合；上述接地板具有第3鋼索通孔；作為上述支柱下端附近之特定位置，上述鋼索係經由上述第1至上述第3鋼索通孔而架設於第2繫鋼索部，該第2繫鋼索部係設置於被打入與上述支柱同軸上之上述支柱用錨之上端。
  3. 如請求項1之支柱構造，其中上述萬向接頭包含：圓筒狀之第1元件，其固定地設置於上述接地板；及彈性構件之第2元件，其配置於上述第1元件之內周；且上述第1及上述第2元件具有鉸鏈部；作為上述支柱下端附近之特定位置，上述鋼索係架設於設置於上述接地板之上述支柱側之同軸上之第2繫鋼索部。
  4. 如請求項3之支柱構造，其中上述彈性構件係橡膠板。
  5. 如請求項1至4中任一項之支柱構造，其中上述彈簧係螺旋彈簧或板彈簧。
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