JP3981659B2 - 支線タイプ防風壁 - Google Patents

Description

本発明は、防風、防塵、防砂等のため、地盤に固定された複数の支柱間に鋼板製折板、樹脂ネット等の防風、防塵、防砂等のための防風材を取付けて防風壁面を形成する防風壁の構造に関する。

構造物、農作物、粉状堆積物等の保護対象物を強風から保護するための防風壁構造としては、地盤に構築した基礎等に固定される複数の鉄骨組柱間に防風、防塵、防砂のために防風材を設置したものが知られている。また、農業用の高さ６ｍ程度の小規模な支柱構造としては、支柱の根入れ部分に複数の水平突出材を取付け、水平突出材の先端と支柱頂部とをワイヤーで連結したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開平７−７３８４号公報

しかし、従来の防風壁構造では、保護対象物を強風から保護する防風効果を更に高めるためには防風壁面を高い位置まで設置する必要があるが、防風壁面を高くすると、防風壁面の受風面積が大きくなるばかりでなく、風は高い位置ほど強く吹くため、それを支持するための基礎構造および支柱の構造を強固なものとしなければならず、支柱を構築するための材料費と施工コストが高価になるという問題を有するものであった。

また、特許文献１に示す防風壁構造では、高さ２０ｍ程度の大規模な支柱構造に適用するためには、防風壁面が受ける風荷重が大きくなることによって増大するワイヤーの引張力に抵抗するため、支柱に取付ける水平突出材の根入れ深さを深くする必要があるばかりでなく、大きな転倒モーメントに抵抗するために水平突出材及び支柱との接合部分を強固にしなければならず、支柱を構築するための材料費と施工コストが高価になるという問題を有するものであった。
本発明は、支柱及び基礎構造の構築のための材料費と施工コストの低減化を図ることができる防風壁を提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、支柱と支柱間に取付けられた防風材とからなる防風壁において、一定間隔毎に地盤に構築された支柱基礎と、支柱基礎列の両側に支柱基礎と同一の間隔で、隣り合う２個の支柱基礎から等距離の位置に設置されたアンカー基礎と、各アンカー基礎と最近接支柱基礎とを連結する地中梁と、各支柱から４方向に支柱上部とアンカー基礎とを連結する引張材を設置したことを特徴とする。

本第２発明は、本第１発明の防風壁構造において、引張材を支柱の上部１／３の範囲に設置したことを特徴とする。

本第３発明は、本第１〜第２発明のいずれかの防風壁構造において、引張材に初期張力を導入したことを特徴とする。

本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの防風壁構造において、引張材をタイロッドとしたことを特徴とする。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれかの防風壁構造において、防風材を昇降可能な防風ネットとしたことを特徴とする。

本発明の構成により、防風壁面が受ける風荷重の大部分は風上側の２本の引張材を経由し、風上側のアンカー基礎への引抜力と水平力として作用するが、アンカー基礎重量とアンカー基礎底面の摩擦力にて抵抗できるため、根入れ深さは浅くとも良く、支柱も風荷重の負担が少なくなるため細くすることができる。また、支柱基礎と各アンカー基礎とを地中梁で連結し、隣り合う支柱同士でアンカー基礎を兼用することにより、水平力は地中梁を経由して、全てのアンカー基礎底面の摩擦力で負担することが可能となるため、防風材を設置するための支柱及び基礎構造の強度をそれ程大きなものとする必要がなく、支柱及び基礎構造の構築のための材料費と施工コストの低減化を図ることができる。
引張材の設置位置を支柱最上部よりも低くすることにより、支柱の座屈長さを低減し、部材耐力を大きく評価することができ、特に引張材の設置位置を支柱の上部１／３の範囲とすることにより、曲げモーメントが卓越する引張材より上の部分と圧縮力が卓越する下の部分での応力度比がほぼ等しくなるため、他の範囲に設置する場合に比べて支柱を細くすることができる。
引張材に初期張力を導入することにより、支柱自身の変形を抑制するとともに、風下側引張材のたわみをも抑制できるため、荷重作用時の挙動を安定させることができる。
また、引張材をタイロッドとすることにより、クリープ等による引張材の延びを抑制できるため、荷重作用時の挙動を安定させることができる。
防風材を昇降可能な防風ネットとすることにより、例えば台風接近時などの強風時には防風材を降ろすことで負担する風荷重を低減し、構造体の過荷重による破壊・損傷を回避できる。その結果として、構造体の設計を簡素化可能となる。

本発明の一実施形態を図により説明する。
本発明の支線タイプ防風壁１は、１０ｍから２０ｍ程度の所定間隔毎（一定間隔毎）に地盤に構築されたコンクリート製の支柱基礎２，コンクリート製のアンカー基礎３、支柱基礎２とアンカー基礎３とを連結するコンクリートまたは鋼製の地中梁４、支柱基礎２に立設される高さ２０ｍ程度、太さ４００ｍｍ程度の鋼製の支柱５、アンカー基礎３と支柱５上部とを連結する太さ３０ｍｍから５０ｍｍ程度の引張材６を有する。

さらに説明すると、前記コンクリート製の各支柱基礎２の中心は、同じ直線上に位置するように地盤に構築され、各支柱基礎２により直線状配置の支柱基礎列が構成され、支柱基礎列の両側に支柱基礎２と同一の間隔で、しかも直線状配置の基礎列から横方向に離れていると共に隣り合う支柱基礎２から等距離に離れた位置にそれぞれアンカー基礎３が設けられ、各アンカー基礎３とこれに最も近接している支柱基礎２とは地中梁４により一体に連結され、各支柱５の上部から各アンカー基礎３に向けて、各支柱５から４方向に支柱上部とアンカー基礎３とは引張材６により連結されている。

前記のように構成された支線タイプ防風壁１では、防風壁面が受ける風荷重の大部分は風上側の２本の引張材６を経由し、風上側のアンカー基礎３への引抜力と水平力として作用するが、前記アンカー基礎３のアンカー基礎重量とアンカー基礎３のアンカー基礎底面の摩擦力にて抵抗できるため、前記アンカー基礎３の根入れ深さは浅くとも良く、支柱５も風荷重の負担が少なくなるため細くすることができる。

また、前記のように構成された支線タイプ防風壁１では、支柱基礎２と各アンカー基礎３とを各地中梁４で一体に連結しているため、支柱基礎２を中心とした平面Ｘ字状の基礎構造となると共に直列に隣り合う平面Ｘ字状の基礎構造相互が２つのアンカー基礎３の部分で一体に連結した連続基礎構造となり、隣り合う支柱５同士でアンカー基礎３を兼用することができ、そのため、前記水平力は地中梁４を経由して、全てのアンカー基礎底面の摩擦力で負担することが可能となるため、防風材７を設置するための支柱５及び基礎構造の強度をそれ程大きなものとする必要がなく、支柱５及び基礎構造の構築のための材料費と施工コストの低減化を図ることができる。

引張材６はタイロッド製で初期張力が導入されて、支柱５の上端から支柱５の上部１／３の範囲に引張材６の一端部が連結されるように設置されており（図示の場合は、支柱５の上端から支柱長さのほぼ１／３の位置に引張材６の一端部が連結され）、支柱５間に開口率４０％程度の鋼板製折板や樹脂製ネット等の防風材７を設置し、防風壁面８を形成する。

前記のように、引張材６の設置位置を支柱最上部よりも低くすることにより、支柱５の座屈長さを低減（短く）し、部材耐力を大きく評価することができ、特に引張材６の設置位置を支柱５の上部１／３の範囲とすることにより、曲げモーメントが卓越する引張材６より上の支柱部分と圧縮力が卓越する下の支柱部分での応力度比がほぼ等しくなるため、支柱５の他の範囲に引張材６の一端部を連結するように設置する場合に比べて支柱５を細くすることができる。

引張材６に初期張力を導入することにより、支柱５自身の変形を抑制するとともに、風下側引張材６のたわみをも抑制できるため、風荷重作用時の挙動を安定させることができる。
前記のように、引張材６をタイロッドとすることにより、クリープ等による引張材６の延びを抑制できるため、風荷重作用時の挙動を安定させることができる。

防風材７は、風速に応じて上下に昇降して開閉する形式にしてもよい。台風接近時などの強風時には防風材を降ろすことで負担する風荷重を低減し、構造体の過荷重による破壊・損傷を回避できるとともに、構造体を簡素化できるので経済的である。
なお、防風材７を支柱５に対して昇降させる機構としては、図示を省略するが、従来公知の防風材昇降用ロープ等を使用すると共にウインチ等の巻上機等を使用した各種の昇降機構および昇降駆動装置を支柱５に付属させるようにすればよい。

本発明の一実施形態を示す図

符号の説明

１：支線タイプ防風壁
２：支柱基礎
３：アンカー基礎
４：地中梁
５：支柱
６：引張材
７：防風材
８：防風壁面

Claims (5)

1. 支柱と支柱間に取付けられた防風材とからなる防風壁において、一定間隔毎に地盤に構築された支柱基礎と、支柱基礎列の両側に支柱基礎と同一の間隔で、隣り合う２個の支柱基礎から等距離の位置に設置されたアンカー基礎と、各アンカー基礎と最近接支柱基礎とを連結する地中梁と、各支柱から４方向に支柱上部とアンカー基礎とを連結する引張材を設置したことを特徴とする防風壁。
2. 引張材を支柱の上部１／３の範囲に設置したことを特徴とする請求項1記載の防風壁。
3. 引張材に初期張力を導入したことを特徴とする請求項１または２に記載の防風壁。
4. 引張材をタイロッドとしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防風壁。
5. 防風材を昇降可能な防風ネットとしたことを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載の防風壁。

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