JP5996258B2 - 防護柵 - Google Patents

Description

本発明は落石、崩落土砂、雪崩等の衝撃力を吸収する防護柵に関する。

図８に示すように、所定の間隔を隔てて立設した支柱８０，８０間に複数のロープ８１を多段的に横架するとともに複数のロープ８１の片面にネット８２を付設した防護柵において、多段的に配置した複数のロープ８１に跨って帯状の間隔保持材８３を配置し、間隔保持材８３とロープ８１の交差部をＵボルト等の固定具８４で固定することで、多段的に配置した複数のロープ８１間の口開きを防止することが知られている（特許文献１〜３）。
複数のロープ８１の片面にネット８２を付設する手段としては、ロープ８１とネット８２の重合箇所に螺旋状の連結コイル８５を巻き付けて連結している（特許文献４，５）。

特開２００３‐１８４０３５号公報（図１） 実開昭６０‐１９０８０４号公報（図１，７） 特開平８−２４６４２０号公報（図１，２） 特開２０１２−２０１４号公報（図１，３） 特開２００２−５４１０９号公報（図１）

従来の防護柵はつぎのような問題点がある。
＜１＞図９，１０に示すように、落石８６の衝撃吸収性能は、複数のロープ８１およびネット８２が支柱８０，８０間のスパン距離Ｌ₁に亘って自由変形をすることを前提としている。
しかしながら、間隔保持材８３の剛性がロープ８１およびネット８２の自由変形を阻害して、実際に機能するロープ８１およびネット８２の支間距離（自由変形距離)Ｌ₂を大幅に短くしている。
さらに、間隔保持材８３は受撃位置の周辺への荷重伝達も阻害している。
したがって、間隔保持材８３を具備した従来の防護柵は衝撃吸収性能を十分に発揮できなかった。
＜２＞落石８６の衝突に伴う荷重の伝達範囲と変形範囲が狭い範囲に制限されるだけでなく、間隔保持材８３や連結コイル８５はロープ８１に沿ったネット８２の横移動を拘束する。
そのため、ネット８２をロープ８１に部分的に連結した連結コイル８５が衝撃荷重に耐えきれずに引きちぎられ、つづいてロープ８１から分離したネット８２が破断し、さらに間隔保持材８３の摺動に伴い上下のロープ８１の間隔が大きく広げられて落石８６が抜け落ちる危険がある。
＜３＞間隔保持材８３とロープ８１の間で摺動を生じたときに、ロープ８１がロックしたりキンクしたりしてロープ８１が破断する。
＜４＞一本の螺旋状の連結コイル８５を取り付けるには、ネット８２をロープ８１へ押さえつつ、連結コイル８５を何度も回転させる必要があるだけでなく、回転作業の途中で連結コイル８５の先端の進行方向を修正しなければならないから、連結コイル８５を使用したネット８２の付設作業に多くの時間と労力を要する。

本発明はつぎの防護柵を提供することを目的とする。
＜１＞柵全体としての衝撃吸収性能を十分に発揮できること。
＜２＞主ロープとネットの相互間で広範囲に亘って荷重伝達を行えること。
＜３＞間隔保持材を使用しないで主ロープの間隔を保持できること。

本発明に係る防護柵は、所定の間隔を隔てて立設した支柱間に複数の主ロープを多段的に張設し、前記主ロープは支柱に対して摺動可能に取り付けてあり、前記複数の主ロープにネットを取り付けた防護柵であって、前記主ロープに沿ってネットの内部に挿通した横骨と、前記主ロープと横骨との間に、該主ロープと横骨との間の横移動を許容するように係留して、ネットを主ロープに取り付ける係留リングとを具備し、前記横骨および係留リングを介して前記主ロープとネット間、ネットと横骨との間、横骨と係留リングとの間、および係留リングと主ロープとの間の相互の横移動を許容するように構成し、受撃時に主ロープとネットが互いに干渉し合うことなく、それぞれ独立して自由変形をすることを特徴とする。
前記主ロープと衝撃吸収用支柱の交差部、または主ロープの中間部に減衰装置を設けてもよい。
前記ネットには菱形金網を使用でき、また前記係留リングにはシャックルを使用できる。

本発明は少なくとも次のひとつの効果を奏する。
＜１＞横骨および係留リングを介して主ロープとネット間で相互の横移動を許容するように構成したことで、受撃時において主ロープとネットが互いに干渉し合うことなく、それぞれ独立して自由変形をさせることができる。
したがって、間隔保持材を具備した従来の防護柵と比較して衝撃吸収性能を十分に発揮することができる。
＜２＞主ロープおよびネットに作用した衝撃力は、横骨および係留リングを経由して主ロープとネットの広範囲に伝達することが可能である。
＜３＞ネットの内部に挿通した横骨および係留リングを介してネットを主ロープに取り付けることで、主ロープの間隔を保持できるので、従来の間隔保持材を省略できる。
＜４＞ネットの内部に挿通した横骨が荷重の分散伝達機能を発揮するため、ネットの一部が引っ張られたり、過大な張力が作用したりしない。
したがって、横骨と接触するネットの線材の荷重負担が軽減されるから、ネットの破断を効果的に防止できる。
＜５＞主ロープの摺動を邪魔する間隔保持材等の抵抗要素がなくなるので、主ロープのロックやキンクに起因した主ロープの破断を未然に防止できる。
＜６＞ネットの内部に挿通した横骨と主ロープとの間の複数箇所を係留リングで連結するだけの作業で以てネットを主ロープに付設できる。
したがって、従来のような螺旋状の連結コイルが不要となり、ネットの付設作業に要する時間と労力を大幅に削減できる。

本発明に係る防護柵の側面図 図１におけるII−IIの断面図 主ロープと横骨の連結部の斜視図 主ロープと支柱の交差部に減衰装置を設けたモデル図 主ロープの中間部に減衰装置を設けたモデル図 主ロープとネットの自由変形範囲を説明するための本発明に係る防護柵の平面モデル図 自由変形範囲における主ロープとネットの説明図 間隔保持材を用いた従来の防護柵の側面図 受撃時における防護柵の側面図 主ロープとネットの自由変形範囲を説明するための従来の防護柵の平面モデル図

図１〜図７を参照しながら本発明に係る実施例について説明する。

＜１＞防護柵の構成
図１において本発明に係る防護柵は、所定の間隔を隔てて立設した支柱１０と、隣り合う支柱１０間に多段的に張設した複数の主ロープ２０と、主ロープ２０に取付けるネット３０と、側方からネット３０の内部に挿通した横骨４０と、主ロープ２０および横骨４０の間を連結する係留リング５０とを具備する。

本発明の防護柵は、図２，３に示すように、横骨４０および係留リング５０を介して、ネット３０を主ロープ２０に間接的に取り付け、主ロープ２０の全長に亘って複数の主ロープ２０とネット３０との自由変形を許容するように構成したものである。

＜２＞支柱
支柱１０は鋼管や形鋼等の鋼柱、コンクリート柱等の公知の自立可能な柱体で、必要に応じて支柱１０の頭部に控えロープが接続してある。
支柱１０の下部は基礎コンクリートや地山等に埋設するか、または地山の表面に接地して自立するタイプの何れでも良い。

＜３＞主ロープ
主ロープ２０は鋼製ロープ、繊維製ロープ、または樹脂製ロープを使用できる。
主ロープ２０の全長は支柱１０のワンスパン単位、複数スパン単位、または柵の全長単位の何れであってもよいが、少なくとも主ロープ２０の両端部は支柱１０に固定または摺動可能に取り付けてある。

＜４＞減衰装置
図１，６では図示を省略しているが、主ロープ２０には減衰装置２１が設けてあって、減衰装置２１によって衝撃力を吸収し得るようになっている。

図４には支柱１０との交差部に減衰装置２１を設置した形態を示し、図５は支柱１０，１０の中間部に減衰装置２１を設置した形態を示す。

減衰装置２１としてはつぎの公知の減衰装置や減衰機構を適用できる。
ａ．二枚のプレート間に二本の主ロープ２０の端部近くを強固に挟持し、プレートと主ロープ２０間の摩擦抵抗で以てエネルギーを減衰する摩擦抵抗式。
ｂ．主ロープ２０の端部または中間部にバネ等の伸縮可能な弾性部材を配置し、弾性部材の伸張抵抗で以てエネルギーを減衰する弾性変形抵抗式。
ｃ．主ロープ２０の中間に形成したループ部を鋼管で覆い、鋼管の変形抵抗で以てエネルギーを減衰する組成変形抵抗式。
ｄ．主ロープ２０の端部または中間部に流体式のダンパーを配置し、ダンバー内の流体抵抗で以てエネルギーを減衰する流体抵抗式等。

＜５＞ネット
ネット３０は複数の主ロープ２０と協働して落下物の捕捉、および主ロープ２０の間隔保持をするための面状部材であり、例えば公知の菱形金網、亀甲金網、ワイヤロープ製ネットまたは樹脂ロープ製ネット等が使用可能である。
ネット３０を編成する線材３１は、例えば一本の鋼線、または複数の鋼線を撚り合わせた複合線を使用でき、予想される衝撃力に対抗し得るだけの強度と変形能力が付与してある。

殊にネット３０の強度で以て主ロープ２０の間隔保持を達成するには、高強度鉄線（２９０〜１９１０Ｎ／ｍｍ²の鉄線または鋼線）で編成した菱形金網が好適である。

＜６＞横骨
主ロープ２０とネット３０との間での自由変形を許容した状態で連結するため、横骨４０と係留リング５０とを組み合せて使用する。
横骨４０は荷重の分散伝達機能と、主ロープ２０の間隔保持機能を併有した折り曲げ可能なロープ状または棒状の部材で、例えばワイヤロープや鋼棒等を使用できる。

ネット３０の内部には横一列に連続した網目空間が画成してあるから、この網目空間を利用してネット３０の側方から主ロープ２０の設置間隔に合わせて横骨４０を差し込む。
ネット３０内に位置させた横骨４０は、ネット３０の網目空間内で横移動が可能であり、ネット３０の網目空間内での上下移動が規制される。
横骨４０はネット３０内に位置させるだけであり、ネット３０に対しては非固定の関係にある。

横骨４０の全長は、主ロープ２０と同様に支柱１０のワンスパン単位、複数スパン単位、または柵の全長単位の何れであってもよい。

＜７＞係留リング
各主ロープ２０と横骨４０との間は複数の係留リング５０を介して連結する。
係留リング５０は主ロープ２０と横骨４０との間での横移動を許容するように、非固定状態で連結するための係留金具であり、予想される衝撃力に対抗し得るだけの強度が付与してある。
ネット３０の網目内に露出する横骨４０に係留させた係留リング５０の上下移動および横移動は、網目空間で規制される。

図３では係留リング５０としてシャックルを用いる場合を示しているが、シャックル以外に公知の係留式金具を使用できる。
ワンスパンにおける係留リング５０の設置数や設置間隔は想定される衝撃吸収材エネルギー等を考慮して適宜選択する。

要は、ネット３０と横骨４０との間、横骨４０と係留リング５０との間、および係留リング５０と主ロープ２０との間でそれぞれ横移動を許容する状態で連結できればよい。

［防護柵の組立方法］
本発明に係る防護柵の組立方法について説明する。

＜１＞主ロープの横架
隣り合う支柱１０の間に複数の主ロープ２０を多段的に横架する。
主ロープ２０と支柱１０との交差部、または主ロープ２０の中間部に図４，５で例示した設置形態で減衰装置２１を設置し、各主ロープ２０を弛みのない状態で支柱１０の間に張設する。
なお、本例では主ロープ２０およびネット３０を支柱１０に対して斜面山側に配設する場合について説明するが、主ロープ２０およびネット３０は支柱１０の斜面谷側に配設してもよい。

＜２＞ネットの取付け
以下の要領でネット３０を複数の主ロープ２０の片面に付設する。

＜２．１＞横骨の挿入
複数の主ロープ２０の片面をネット３０で覆い、ネット３０の側方から各主ロープ２０に対応するように横骨４０を内挿する。
本例ではひとつの網目空間内に一本の横骨４０を内挿する場合について示しているが、ひとつの網目空間内に複数本の横骨４０を内挿してもよい。
なお、予め複数の横骨４０を内挿した後にネット３０を吊り上げてもよい。

＜２．２＞係留リングの取付け
重合配置した各横骨４０と各主ロープ２０との間の複数個所に係留リング５０を取り付けて、ネット３０を主ロープ２０に取り付ける。
ネット３０の重量は横骨４０および係留リング５０を介して複数の主ロープ２０で支持する。

係留リング５０は横骨４０と主ロープ２０を係留対象とするものであるが、ネット３０を係留対象に含める場合もある。
要は、ネット３０と横骨４０との間、横骨４０と係留リング５０との間、および係留リング５０と主ロープ２０との間でそれぞれ相互に横移動が可能に連結してあればよい。

以上説明したように、ネット３０に内挿した横骨４０と、主ロープ２０との間の数箇所を係留リング５０で連結するだけの簡単な作業でネット３０を主ロープ２０に取り付けできる。

［衝撃の減衰メカニズム］
図６，７を参照して、横骨４０および係留リング５０を介してネット３０を主ロープ２０に取り付けた防護柵に落石６０が衝突したときの衝撃の減衰メカニズムについて説明する。

＜１＞荷重の伝達について
ネット３０の一部に作用した衝撃力は、ネット３０から横骨４０へ伝達され、さらに横骨４０から係留リング５０を経由して主ロープ２０へ伝達され、最終的に支柱１０から反力を得てネット３０と主ロープ２０とが斜面谷側へ向けて変形する。

ネット３０から主ロープ２０へ荷重を伝達する際、ネット３０の一部に作用した荷重は横骨４０の全長に亘って分散され、分散荷重が複数の係留リング５０を経由して主ロープ２０へ分散して伝達される。
このように本発明では、ネット３０に作用した衝撃力を、横骨４０と複数の係留リング５０を経由してネット３０と主ロープ２０との間で広範囲に伝達し合うことが可能となる。

＜２＞線材の荷重負担について
ネット３０を構成する線材３１の荷重負担について検討する。
横骨４０はネット３０の網目を形成する複数の線材３１と当接可能な状態でネット３０の全長に亘って内挿してある。
横骨４０が荷重の分散伝達部材として機能するため、受撃時においては、横骨４０とネット３０の間で荷重が分散して伝達される。
したがって、ネット３０を編成する線材３１の荷重負担が大幅に軽減されるから、線材３１の破断を効果的に防止できる。

＜３＞主ロープの自由変形について
主ロープ２０に引張力が作用すると、主ロープ２０の端部または中間に介在した減衰装置２１が荷重を減衰しながら主ロープ２０の全長を延伸する。

ネット３０と主ロープ２０の間が、横骨４０と係留リング５０とを介して相互に横移動可能に連結されているため、主ロープ２０はネット３０との連結の影響を受けずに伸長することが可能となる。つまり主ロープ２０はネット３０から分離して単独で伸長する。
より詳しく説明すると、主ロープ２０の伸張時において、主ロープ２０は係留リング５０内を円滑に移動するため、主ロープ２０の移動力が横骨４０やネット３０へ伝わらない。
そのため、横骨４０は軸方向へ向けた張力を受けず、またネット３０も主ロープ２０に引き摺られることがない。
したがって、主ロープ２０は支柱１０のスパン距離Ｌ₁に亘って自由変形することが可能となる（図６）。
殊に、本発明では多段的に配置した複数の主ロープ２０の間に高剛性の間隔保持材が存在しないので、主ロープ２０の張力は、その全長に亘って均一となる。

＜４＞ネットの自由変形について
ネット３０に衝撃力が作用すると、ネット３０は斜面谷側へ向けて変形する。
ネット３０と主ロープ２０の間は、横骨４０と係留リング５０とを介して相互に横移動可能であるから、ネット３０は主ロープ２０に沿って円滑に横移動する。
したがって、ネット３０は主ロープ２０と同様に、支柱１０間のスパン距離Ｌ₁に亘って自由変形する（図６）。
すなわち、ネット３０と主ロープ２０の支間距離（自由変形距離)は、それぞれ支柱１０間のスパン距離Ｌ₁とほぼ等しくなる。

またネット３０と係留リング５０の位置関係は変わらないが、主ロープ２０に対して係留リング５０は横移動自在に係留している。
そのため、ネット３０または主ロープ２０の何れか一方または両方が伸長したときでも、係留リング５０はネット３０を引っ張ることがないから、ネット３０を構成する線材３１の引き千切りを防止できる。

＜５＞主ロープの間隔保持について
ネット３０に内挿した横骨４０と主ロープ２０との間を係留リング５０で連結したことで、ネット３０は主ロープ２０の間隔を保持する部材として機能する。
したがって、受撃時に主ロープ２０の間隔が無制限に広がろうとしても、ネット３０の強度で以て主ロープ２０の上下方向の変形を効果的で、かつ確実に拘束できるから、従来の防護柵のような高剛性の間隔保持材を省略できる。

仮に係留リング５０に代えて、ネット３０、横骨４０および主ロープ２０の三部材の間をらせん状を呈する高強度のコイルやワイヤロープで剛結すると、連結に多くの時間と労力を要して作業性が悪くなるだけでなく、主ロープ２０に沿ったネット３０の横移動がし難くなるか、或いは横移動が不能となる。
そのため、受撃時にネット３０を編成する線材が引っ張られて破断して、ネット３０による捕捉機能と主ロープ２０の間隔保持機能を喪失する危険がある。
本発明ではこのような事態を回避するために、横骨４０および係留リング５０を介してネット３０を主ロープ２０に取り付けるようにした。

［他の実施例］
前記実施例では、主ロープ２０に減衰装置２１を設けた場合について説明したが、減衰装置２１を省略してもよい。
減衰装置２１を省略した場合は、中間用の支柱１０に主ロープ２０を挿通するための係止孔、係止フック等を設け、これらの係止孔、係止フック等に主ロープ２０を移動可能に挿通させ、主ロープ２０の端部を端末用の支柱１０に固定する。
本例における作用効果は既述した実施例と同様であるが、本例では主ロープ２０自身の伸びに起因して主ロープ２０が伸長する。

１０・・・・・支柱
２０・・・・・主ロープ
２１・・・・・減衰装置
３０・・・・・ネット
４０・・・・・横骨
５０・・・・・係留リング
６０・・・・・落石

Claims (3)

1. 所定の間隔を隔てて立設した支柱間に複数の主ロープを多段的に張設し、前記主ロープは支柱に対して摺動可能に取り付けてあり、前記複数の主ロープにネットを取り付けた防護柵であって、
   前記主ロープに沿ってネットの内部に挿通した横骨と、
   前記主ロープと横骨との間に、該主ロープと横骨との間の横移動を許容するように係留して、ネットを主ロープに取り付ける係留リングとを具備し、
   前記横骨および係留リングを介して前記主ロープとネット間、ネットと横骨との間、横骨と係留リングとの間、および係留リングと主ロープとの間の相互の横移動を許容するように構成し、
   受撃時に主ロープとネットが互いに干渉し合うことなく、それぞれ独立して自由変形をすることを特徴とする、
   防護柵。
2. 請求項１において、前記主ロープと衝撃吸収用支柱の交差部、または主ロープの中間部に減衰装置を設けたことを特徴とする、防護柵。
3. 請求項１または請求項２において、前記ネットが菱形金網であることを特徴とする、防護柵。

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