JP2649891B2 - 衝撃吸収柵 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は落石防止用柵或いはガー
ドロープ等に用いられる衝撃吸収柵に関する。

【０００２】

【従来の技術】中小規模の落石防止手段に用いられる衝
撃吸収柵は、山腹に鋼製の支柱を所定の間隔を隔てて立
設し、各支柱間に多数のロープ材を多段的に横架して構
成されている。支柱の剛性とロープ材の引張強度で以て
落石の保有する衝撃エネルギーを減衰する機構になって
いる。

【０００３】

【本発明が解決しようとする問題点】前述した衝撃吸収
柵にあってはつぎのような問題点がある。 ＜イ＞固定具を介してロ−プ材が支柱に固着されている
ことから、衝撃エネルギーがロープ材と支柱の固着部に
集中し、固定具が破損し易い。

【０００４】＜ロ＞衝撃吸収柵は予想される衝撃エネル
ギーに対抗できる強度に設計されているが、対抗できる
衝撃エネルギーに限界がある。そのため、ロープ材の引
張強度を越えた不測の衝撃が作用するとロープ材が破断
してエネルギー減衰作用をまったく期待できず、衝撃吸
収柵に対する信頼性の点で不安が残る。

【０００５】＜ハ＞エネルギー減衰効率を改善する方法
としては、例えば各支柱間に横架するロープ材の本数を
増したり、或いは高強度のロープ材や支柱を使用する方
法や、複数組の衝撃吸収柵を斜面に沿って列設する方法
が考えられる。 しかしながら、これらのいずれの方法も建設コストが高
くつき実現性に乏しい。

【０００６】

【本発明の目的】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衝撃エネルギーの減衰
効率の向上が図れ、安全に対する信頼性の向上を図れる
衝撃吸収技術を提供することを目的とする。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】即ち本発明は、間隔を
おいて立設した支柱間に多段的にロ−プ材を横架して構
成する衝撃吸収柵において、隣り合う支柱に２本のロー
プ材の途上を把持するメイン衝撃吸収装置を取り付け、
前記各支柱のメイン衝撃吸収装置に２本のロープ材の途
上を重合させて挟持させ、重合させた各ロープ材の余長
部にロープ材の抜け出しを拘束する端ストッパを取り付
け、かつ重合させた各ロ−プ材のメイン衝撃吸収装置と
端ストッパとの間を把持するサブ衝撃吸収装置を取り付
け、前記メイン衝撃吸収装置及びサブ衝撃吸収装置がロ
ープ材の引張強度以下の張力が作用した時にロープ材と
の摺動を許容する挟持力で把持し、端ストッパとサブ衝
撃吸収装置とメイン衝撃吸収装置との当接時にロープ材
の張力と支柱の曲げ力とを相互に伝達可能に構成したこ
とを特徴とする、衝撃吸収柵である。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の一実施例に
ついて説明する。 ＜イ＞衝撃吸収柵全体の構造 図１に衝撃吸収柵全体の前面図を示し、図２にその側面
図を示す。衝撃吸収柵は一定間隔を隔てて立設した支柱
１と、支柱１に多段的に取り付けたメイン衝撃吸収装置
２と、メイン衝撃吸収装置２を介して各支柱１、１間に
横架するロープ材３と、重合させたロープ材３、３に跨
がり、一方のロープ材３の端部（余長部３１）に固着す
る端ストッパ４と、重合させた各ロ−プ材３のメイン衝
撃吸収装置２と端ストッパ４との間を把持するサブ衝撃
吸収装置５より成る。

【０００９】また、支柱１は、図２に示すように、係留
ロ−プ６の一端を連結し、係留ロ−プ６の他端とＵボル
ト６１を重合させてアンカ−用衝撃吸収装置７で把持
し、かつＵボルト６１をアンカ−６２により地山に設置
する構造とする。

【００１０】＜ロ＞支柱（図３） 支柱１は、鋼管１１内にアンボンドタイプのＰＣ鋼材１
２を設置すると共に、鋼管１１内にコンクリート１３を
充填して製作した剛性部材である。

【００１１】ＰＣ鋼材１２は支柱１の引張側に配列し、
各ＰＣ鋼材１２は製作時に緊張力を導入せずにその両端
を定着し、支柱１に曲げ力が作用したときにＰＣ鋼材１
２に緊張力が導入されるように配設する。

【００１２】＜ハ＞メイン衝撃吸収装置（図３） メイン衝撃吸収装置２は二本のロープ材３，３を把持し
て支柱１に取着する部材で、二本のロープ材３，３を収
容する収容溝２１，２１を平行に凹設した本体２２と、
二本のロープ材３，３を同時に挟持する複数の挟持具２
３とからなる。

【００１３】本体２２は両溝２１，２１に跨がる峰部上
に穿設した複数の貫通孔２４と、本体２２の開放側に相
対向して形成した一対のガイド溝２５，２５とを有し、
貫通孔２４は挟持具２３のボルト部２３ａを内挿し、ま
たガイド溝２５，２５は挟持具２３の略三角形状の楔体
２３ｂを嵌合できる寸法に設定されている。

【００１４】収容溝２１，２１はその内周面に線状（溝
方向に対し交差方向）あるいは点状の多数の突起を形成
しておくと、ロ−プ材３との摺動抵抗の増大が図れる。
挟持具２３を構成する楔体２３ｂの傾斜する側面はロー
プ材３，３を直接把持する挟持面２３ｃ，２３ｃとして
形成し、挟持面２３ｃ，２３ｃは内側に湾曲する曲面或
いは直線状の面として形成する。

【００１５】ロープ材３の挟持力（摺動抵抗）は各挟持
具２３のボルト部２３ａに螺着するナット２３ｄの締結
力により求められるが、ロープ材３の破断を考慮してロ
ープ材３の破断強度より小さい値に設定しておく。メイ
ン衝撃吸収装置２はＵボルト１４とナット１５を介して
支柱１に取り付けたり、或いは溶接により支柱１に取り
付ける。

【００１６】＜ニ＞ロープ材（図１） ロープ材３はワイヤーロープやＰＣストランド製で、メ
イン衝撃吸収装置２を介して各支柱１間に水平方向に横
架する。各ロープ材３の全長は横架予定の複数組の支柱
１，１間の距離より長く設定することが肝要である。こ
れは２本のロープ材３、３を重合させてメイン衝撃吸収
装置２に把持させたときに、メイン衝撃吸収装置２を越
える各ロ−プ材３，３の端部に余長部３１を形成するた
めである。

【００１７】＜ホ＞端ストッパ（図１、４、５） 端ストッパ４はメイン衝撃吸収装置２における各ロープ
材３の摺動を規制し、ロープ材３と支柱１の両者間にお
ける力の伝達を可能とする部材で、図１に示すように一
つのメイン衝撃吸収装置２に把持させた２本のロープ材
３，３に跨がり、一方のロープ材３の余長部３１に対し
ては固着し、他方のロープ材３に対しては可動する状態
でセットされる。

【００１８】図４、５に例示した端ストッパ４について
説明すると、把持ストッパ４は一方のロープ材３の余長
部３１を挿通する固着筒体４１と、固着筒体４１と一体
に形成し、他方のロープ材３にスライド自在に係留する
半筒４２、４２と、固着筒体４１に内挿し、他方のロー
プ材３の余長部３１を固定する略三角錐体状の押圧具４
３とにより構成する。

【００１９】固着筒体４１は内部にテーパ状の把持孔４
４を形成し、把持孔４４の大径側には筒体４１の長手方
向に沿って複数の掛止溝４４ａを凹設し、小径側はおむ
すび形の角孔４４ｂを形成している。

【００２０】略三角錐体状の押圧具４３は大形側の周面
に、前記掛止溝４４ａと嵌合する複数の突起４３ａを突
設しており、また小形側は４４ｂ内での回転を拘束する
ように断面三角形状に形成されており、さらに押圧具４
３の各角部に余長部３１のストランドを収容可能な溝４
３ｂを形成している。

【００２１】一方のロープ材３の余長部３１は、固着筒
体４１の把持孔４４の小径側から大径側へ向けて挿通
し、挿通側をバラしてその中心部に押圧具４３を押し込
み、把持孔４４に内挿して楔定着できるようになってい
る。

【００２２】各半筒４２，４２は、他方のロープ材３の
スライドを許容するようにロープ材３の径より大きい径
で形成されていて、さらにその向きが互いに逆になって
いる。

【００２３】なお、端ストッパ４は例示したものに限定
されず、要は一方のロープ材３の余長部３１がメイン衝
撃吸収装置２から抜け出ないように固着できる部材であ
ればよい。

【００２４】＜ヘ＞サブ衝撃吸収装置（図６、７） 図６、７は、ロ−プ材３と余長部３１を挟持するボック
ス型のサブ衝撃吸収装置５を示す。

【００２５】箱体５１には、取り付け予定のロープ材３
と余長部３１を水平方向に挿通する挿通孔５１ａ、５１
ａを平行に穿設すると共に、箱体５１を上下方向に貫通
する貫通孔５１ｂを千鳥状に複数穿設する。

【００２６】また、図７に示すように、挿通孔５１ａと
貫通孔５１ｂは連通させると共に、さらに箱体５１の一
端面に挟持具５２の取付穴５１ｃを開設し、この取付穴
５１ｃを挿通孔５１ａ及び貫通孔５１ｂと連通させて形
成する。

【００２７】取付穴５１に挿入する挟持具５２は、ねじ
部５２ａと挟持面５２ｂを有する略Ｌ字形部材である。
挟持面５２ｂは、ねじ部５２ａ側に向けて形成した凹曲
面状あるいは直線状のテ−パ−面である。

【００２８】ロ−プ材３はサブ衝撃吸収装置５の挿通孔
５１ａ内にそれぞれ挿入し、挟持具５２を取付穴５１ｃ
内に嵌着し、貫通孔５１ｂから突出するねじ部５２ａに
ナット５３を螺着して固定する。

【００２９】各挟持具５２は、その挟持面５２ｂがロ−
プ材３に当接する方向に配置する。これによって、ロ−
プ材３は挿通孔５１ａの挟持面５１ｄと挟持具５２の挟
持面５２ｂとで挟持されて装着される。

【００３０】ロープ材３の挟持力（摺動抵抗）は、各挟
持具５２のねじ部５２ａに螺着するナット５３の締結力
により求められるが、ロープ材３の破断を考慮してロー
プ材３の破断強度より小さい値に設定しておく。

【００３１】＜ト＞アンカ−用衝撃吸収装置（図２、
８、９） アンカ−用衝撃吸収装置７は、上記のサブ衝撃吸収装置
５と同様に、箱体７１の水平方向に係留ロ−プ挿通孔７
１ａを、それと交差する方向に貫通孔７１ｂを、さらに
挟持具７２の取付穴７１ｃをそれぞれ連通させて設け
る。また、挟持具７２もねじ部７２ａと挟持面７２ｂよ
りなる同様の構造である。

【００３２】そして、挿通孔７１ａ内に係留ロ−プ６を
挿入し、挟持具７２を取付穴７１ｃより装着し、ナット
７３を螺着してセットすることができる。加えてアンカ
−用衝撃吸収装置７には、係留ロ−プ挿通孔７１ａの両
側に、平行な２本のＵボルト挿通孔７１ｄを貫通させ
る。

【００３３】このＵボルト挿通孔７１ｄには、図２に示
すように、Ｕボルト６１を挿入し、その貫通端をナット
止めし、アンカ−６２により地山面に設置する。係留ロ
−プ６の一端は支柱１に、他端は上記のようにアンカ−
用衝撃吸収装置７で挟持させる。

【００３４】

【作用】つぎに衝撃吸収作用について説明する。なお、
説明にあたりロープ材３の伸びは無視して説明する。 ＜イ＞ロープ材への衝撃作用時 落石や走行車両の衝突等の要因によりロープ材３に作用
した衝撃力はロ−プ材３を介してメイン衝撃吸収装置２
へ伝えられる。

【００３５】ロープ材３の挟持部に作用する張力が、挟
持力以下である場合は、ロープ材３の引張強度及び支柱
１の剛性とにより支持され、またロープ材３の挟持部に
作用する張力がロープ材３の挟持力を越えると、余長部
３１の距離を縮めながらロープ材３が張力の作用方向に
摺動を開始し、摺動時の摩擦抵抗により衝撃エネルギ−
を減衰する。この場合の摩擦抵抗は、メイン衝撃吸収装
置２とサブ衝撃吸収装置５の両方から得ることができ
る。

【００３６】ロープ材３の摺動による衝撃エネルギーの
減衰量は余長部３１の全長により求まる。把持ストッパ
４がサブ衝撃吸収装置５に衝突し、さらにサブ衝撃吸収
装置５がメイン衝撃吸収装置２に衝突するとロープ材３
の摺動が阻止され、その結果、ロープ材３に作用する衝
撃力は支柱１へ伝えられ、支柱１の剛性で以て支持され
る。

【００３７】衝撃エネルギーが一定値を越えると支柱１
は変形を開始し、支柱１の変形による衝撃エネルギーの
減衰作用が進行する。この際、支柱１の変形に伴い支柱
１内のＰＣ鋼材１２にプレストレスが導入され、衝撃エ
ネルギーを効率良く減衰できる。

【００３８】また、端ストッパ４がメイン衝撃吸収装置
２からのロープ材３の抜け出しを規制しているため、変
形した支柱に把持されているロープ材３が牽引され、そ
の結果隣り合う支柱１のメイン及びサブ衝撃吸収装置
２、５においてもロープ材３の摺動を生じて、衝撃エネ
ルギーの減衰作用が連鎖的に生じる。

【００３９】＜ロ＞支柱への衝撃作用時 つぎに支柱１に衝撃力が作用した場合について説明する
と、前述した支柱１の変形による衝撃エネルギーの減衰
作用が進行する。支柱１の変形に伴ってロープ材３に張
力が作用し、前述したロープ材３の摺動による衝撃エネ
ルギーの減衰作用が並行して進行する。

【００４０】現実にはロープ材３と支柱１の両部材に衝
撃力が夫々作用するが、その場合の衝撃エネルギーの減
衰作用は基本的に上記した減衰メカニズムによる。な
お、ロ−プ材３を復元する場合は、落石や自動車を撤去
した後、挟持具２３を取り外し、再び所定の余長部３１
を確保してロープ材３を装着し直す。

【００４１】＜ハ＞アンカ−用衝撃吸収装置による吸収
作用 以上は落石又は車両などの衝突時の衝撃を、衝突方向と
直交方向に吸収する場合であるが、図２に示すアンカ−
用衝撃吸収装置７は、衝突物体の衝突方向に衝撃を吸収
することができる。即ち、衝突物体の衝突によりロ−プ
材３あるいは支柱１は前方に変形する場合がある。

【００４２】このとき、アンカ−用衝撃吸収装置７の係
留ロ−プ６の挟持部に作用する張力が、挟持力以下であ
る場合は、係留ロープ６の引張強度により支持される
が、係留ロープ６の挟持力を越える場合は、係留ロープ
６が張力の作用方向に摺動を開始し、摺動時の摩擦抵抗
により衝撃エネルギ−を減衰することができる。

【００４３】なお、係留ロ−プ６の余長部６３は十分に
長くとり、抜け出さないようにする。 以上のように、
本発明の衝撃吸収柵は、メイン衝撃吸収装置２とサブ衝
撃吸収装置５により、落石又は車両などの衝突時の衝撃
を衝突方向と直交方向に吸収できると共に、アンカ−用
衝撃吸収装置７により衝突方向にも衝撃を吸収すること
ができるため、確実に衝突による衝撃を吸収することが
できる。

【００４４】

【他の実施例１】支柱１に装着するメイン衝撃吸収装置
の他の実施例として、図１０に示すように、二枚の帯鋼
板８、８１のそれぞれの対向面にスペ−サ−突起８２、
８３を設け、それらの間にロ−プ材３を挟み込んでボル
ト８４及びナット８５で締結する構造が考えられる。

【００４５】ボルト８４の過締付けは、両スペ−サ−突
起８２、８３により所定の間隔を確保することで避ける
ことができる。この構造の場合、ロ−プ材３の取付が容
易である利点を有している。

【００４６】

【他の実施例２】図１１に示すように、端ストッパ４の
半筒４２と合致する半筒片４５を設け、ロ−プ材３を半
筒４２と半筒片４５で挟持し、ボルト４６及びナット４
７で締結する構造も考えられる。この場合、ボルト４６
の締結力を調整することによって、摩擦抵抗力を得られ
るため、衝撃吸収装置として使用することができる。

【００４７】

【他の実施例３】サブ衝撃吸収装置のその他の構造とし
ては、図１２に示すように、上述のメイン衝撃吸収装置
２を短寸にした構造が考えられる。即ち、本体９に開設
した収容溝９１、９１内に２本のロ−プ材３を収容し、
その上から挟持具９２を装着してロ−プ材３を挟持する
構造である。

【００４８】その他の細部の構造はメイン衝撃吸収装置
２と同じものとする。なお、挟持具９２の構造は、図１
３に示すように、逆三角形の挟持部９２ａに貫通孔９２
ｂを貫通させ、その貫通孔９２ｂにボルト９２ｃを挿入
し、ナット９２ｄにより締結する分割構造であってもよ
い。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を奏する。 ＜イ＞衝撃吸収装置によるエネルギー減衰作用と、端ス
トッパを介した支柱の変形によるエネルギー減衰作用
と、アンカ−用衝撃吸収装置による衝突物体の衝突方向
のエネルギー減衰作用とにより、衝撃エネルギーの減衰
効率が極めて高い衝撃吸収柵を得ることができる。

【００５０】＜ロ＞ロープ材の余長部に端ストッパを設
けることで、ロープ材の摺動による減衰作用と、支柱の
変形による減衰作用とに連続性を付与できる。さらに隣
り合うロープ材や支柱に衝撃エネルギーを伝えて、連鎖
的に衝撃エネルギーを減衰できる。そのため、柵全体と
しての衝撃エネルギーの減衰量を大きく設定できる。

【００５１】＜ハ＞ロープ材に設定以上の張力が作用し
たときに、支柱に対してロ−プ材の摺動を許容し、ロー
プ材の取付部に応力が集中するのを回避できる。そのた
め、ロープ材や衝撃吸収装置の荷重負担が軽減され、ロ
ープ材を支柱に固着する従来の柵と比較して設計的に有
利である。

【００５２】＜ニ＞ロープ材の余長部を変更するだけ
で、衝撃エネルギーの減衰量を容易に設定できる。

【００５３】＜ホ＞端ストッパをロ−プ材に摺動可能に
装着することによって、衝撃エネルギーの減衰効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 衝撃吸収柵全体の前面図

【図２】 衝撃吸収柵の側面図

【図３】 支柱及びメイン衝撃吸収装置の説明図

【図４】 端ストッパの装着状態の説明図

【図５】 端ストッパの分解状態の説明図

【図６】 サブ衝撃吸収装置の斜視図

【図７】 サブ衝撃吸収装置の断面図

【図８】 アンカ−用衝撃吸収装置の斜視図

【図９】 アンカ−用衝撃吸収装置の断面図

【図１０】 メイン衝撃吸収装置の他の実施例の説明図

【図１１】 端ストッパの他の実施例の説明図

【図１２】 サブ衝撃吸収装置の他の実施例の説明図

【図１３】 サブ衝撃吸収装置の他の実施例の説明図

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔をおいて立設した支柱間に多段的に
   ロ−プ材を横架して構成する衝撃吸収柵において、 隣り合う支柱に２本のロープ材の途上を把持するメイン
   衝撃吸収装置を取り付け、 前記各支柱のメイン衝撃吸収装置に２本のロープ材の途
   上を重合させて挟持させ、 重合させた各ロープ材の余長部にロープ材の抜け出しを
   拘束する端ストッパを取り付け、 かつ重合させた各ロ−プ材のメイン衝撃吸収装置と端ス
   トッパとの間を把持するサブ衝撃吸収装置を取り付け、 前記メイン衝撃吸収装置及びサブ衝撃吸収装置がロープ
   材の引張強度以下の張力が作用した時にロープ材との摺
   動を許容する挟持力で把持し、 端ストッパとサブ衝撃吸収装置とメイン衝撃吸収装置と
   の当接時にロープ材の張力と支柱の曲げ力とを相互に伝
   達可能に構成したことを特徴とする、 衝撃吸収柵。
2. 【請求項２】 支柱は衝撃作用時における鋼管内の引張
   側にＰＣ鋼材を非緊張状態で配設すると共に鋼管内にコ
   ンクリートを充填して製作した請求項１記載の衝撃吸収
   柵。
3. 【請求項３】 端ストッパはロ−プ材の余長部に固定す
   ると共に、重合する他のロ−プ材の途上を把持するよう
   装着した請求項１又は２記載の衝撃吸収柵。
4. 【請求項４】 支柱に係留ロ−プの一端を連結し、係留
   ロ−プの他端とＵボルトを重合させてアンカ−用衝撃吸
   収装置で把持し、かつＵボルトをアンカ−により地山に
   設置する支柱の支持構造を有する請求項１乃至３のいず
   れかに記載の衝撃吸収柵。