JP6523075B2

JP6523075B2 - 落石防護柵

Info

Publication number: JP6523075B2
Application number: JP2015130776A
Authority: JP
Inventors: 中村　努; 努中村; 栄治崎野
Original assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: JP2017014760A

Description

本発明は、傾斜地等に設置されて落石等を防ぐ落石防護柵に関する。

従来より、傾斜地等において道路や家屋等を落石等から保護するために、保護対象である道路や家屋等より斜面側に落石防護柵を設置することが行われている。
一般的な落石防護柵は、支柱、ワイヤロープ、金網で構成される上部材を、コンクリート基礎で支持する構造であり、これにより、斜面上方からの落石を受け止め、災害を防止するものである。
このような落石防護柵に関する従来技術が、特許文献１や特許文献２によって開示されている。

特開２００８−１５０８６７号公報特開２０１４−１２２５０３号公報

従来の一般的な落石防護柵は、前述のごとく、コンクリート基礎に支持される複数の支柱に対して、金網及びワイヤロープが設けられるものである。ワイヤロープは多段に複数（一般的に数十センチ間隔で取り付けられるため、例えば柵高３ｍの防護柵に３０ｃｍ間隔であると、１０本程度）設けられ、各ワイヤロープは支柱間において横方向に張られるものであり、ワイヤロープの両端が支柱に引留められているものである。
即ち、各ワイヤロープはそれぞれ独立しており、あるワイヤロープに対して落石等の衝撃が加わった場合、当該衝撃によるエネルギーの分散能力も、当該ワイヤロープ（両端が支柱に引留められているワイヤロープ）に限られるものであった。

本発明は、上記の点に鑑み、傾斜地等に設置されて落石等を防ぐ落石防護柵に関し、ワイヤロープ（索体）の新たな設置構造を有することにより、落石等の衝撃エネルギーの分散能力が向上された落石防護柵を提供することを目的とする。

（構成１）
傾斜地等に設置されて落石等を防ぐ落石防護柵であって、両端部において立設される端末支柱と、前記端末支柱間に設けられる１つ又は複数の中間支柱と、前記端末支柱又は中間支柱の間において設けられる網体と、前記端末支柱又は中間支柱の間において設けられる環状索体と、を備えることを特徴とする落石防護柵。

（構成２）
前記環状索体が、前記端末支柱又は中間支柱に対して摺動可能に設けられていることを特徴とする構成１に記載の落石防護柵。

（構成３）
前記環状索体が、１つ又は複数の緩衝装置を介して環状に形成されていることを特徴とする構成１又は構成２に記載の落石防護柵。

（構成４）
前記緩衝装置が高エネルギー吸収ロープによって構成されることを特徴とする構成３に記載の落石防護柵。

（構成５）
前記緩衝装置と並列に余長をもって接続される補助索体を備えることを特徴とする構成３又は構成４に記載の落石防護柵。

（構成６）
前記網体が、５４１〜９９９Ｎ／ｍｍ^２の材料強度を有する材料にて形成された高強度網体であることを特徴とする構成１から構成５の何れかに記載の落石防護柵。

（構成７）
前記高強度網体を構成する線材の直径が３.２ｍｍ以上であることを特徴とする構成６に記載の落石防護柵。

（構成８）
前記高強度網体が、直径が３.２〜５．０ｍｍの線材を使用し、等辺ひし形目合い若しくは縦長ひし形状目合いであって、網目が３０〜５０ｍｍに形成されていることを特徴とする構成６又は構成７に記載の落石防護柵。

（構成９）
前記中間支柱の設置間隔が３．０〜１０．０ｍであることを特徴とする構成１から構成８の何れかに記載の落石防護柵。

本発明の落石防護柵によれば、索体が環状に設けられるため、落石等により索体に衝撃が加わった際に、そのエネルギーが分散され、より効果的に落石のエネルギーを吸収することができる。

本発明に係る落石防護柵を示す正面図環状索体を示す概略図落石防護柵の構成を説明するための一部拡大図であり、（ａ）：一部拡大正面図、（ｂ）：一部拡大上面図

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

図１は、本発明に係る実施形態の落石防護柵を示す正面図である。
本実施形態の落石防護柵１は、傾斜地等において、道路や家屋等を落石等から保護するために、保護対象である道路や家屋等より斜面側に設けられるものである。
図１に示されるように、落石防護柵１は、両端部において立設される端末支柱１１と、端末支柱１１の間に設けられる複数の中間支柱１２と、端末支柱１１又は中間支柱１２の間（端末支柱１１と中間支柱１２の間、若しくは中間支柱１２の間）において設けられる高強度網体１３と、端末支柱１１又は中間支柱１２の間（端末支柱１１と中間支柱１２の間、若しくは中間支柱１２の間）において設けられる環状索体１５と、緩衝装置１７と、を備える。また、端末支柱１１を補強するサポート支柱１４等が備えられる。なお、それぞれの支柱（端末支柱１１、中間支柱１２、サポート支柱１４）は、本実施形態ではＨ型鋼で形成されている。
本実施形態においては、各中間支柱１２の設置間隔Ｗを３．０ｍとしている。

図２は、環状索体１５を示す概略図である。
環状索体１５は、環状に設けられる索体（ワイヤロープ）であり、本実施形態では、高強度網体１３全体の外周部を１周するように設けられる。即ち、環状索体１５の上辺１５ｔ（または下辺１５ｂ）は、端末支柱１１、中間支柱１２、高強度網体１３の上端部（または下端部）付近に位置し、環状索体１５の両側辺１５ｓは、端末支柱１１付近に位置するものである。
環状索体１５は、緩衝装置１７を介して環状に形成され、緩衝装置１７は接続部１６によって索体１５と接続される。また、補助索体１５´が緩衝装置１７と並列に余長をもって接続される。本実施形態では、環状索体１５と補助索体１５´は同じワイヤロープにて構成される。

緩衝装置１７は、環状索体１５よりも効率的にエネルギーを吸収可能であり、緩衝能力が大きな部材にて形成される。
より具体的には、本実施形態においては、緩衝装置１７として、エネルギー吸収ロープが用いられており、エネルギー吸収ロープは、環状索体１５よりも、１ｍあたりのロープの衝撃エネルギー吸収量（Ｅｆ）＝吸収係数（Ｋ）・引張り破断荷重（Ｐｓ）（ｋＮ・ｍ）が大きなものである。例えば特開２００７−１４６６２６号公報にて開示されるエネルギー吸収ロープが用いられる。
なお、「環状索体１５よりも効率的にエネルギーを吸収可能であり、緩衝能力が大きな部材にて形成される」とは、緩衝装置１７が、材質的に環状索体１５と異なることに限定されるものではなく、例えば、同様の材質であってもロープの構成（端的には太さ）の相違によって環状索体１５よりも緩衝能力が大きいもの等を含む。
本実施形態では、環状索体１５の上辺側において、緩衝装置１７が設けられる。

図３は、落石防護柵１の一端側（端末支柱１１付近）を示す図であり、（ａ）：正面図、（ｂ）：上面図である。
図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、落石防護柵１は、コンクリート基礎２によって支持されるものである。端末支柱１１及び中間支柱１２は、それぞれコンクリート基礎２に対してアンカーボルトＡにより固定され、同様にコンクリート基礎２にアンカーボルトＡにより固定されるサポート支柱１４によって、端末支柱１１が補強される。
各支柱（Ｈ鋼）の下端には、ベースプレート及び補強リブが溶接され、当該ベースプレートに形成されるボルト締結孔に対してアンカーボルトＡが取り付けられる。これにより、各支柱がコンクリート基礎２に対して固定される。なお、ここではアンカーボルトによって固定するものを例としたが、各支柱がコンクリート基礎２に直接埋設されるもの等であってもよい。
端末支柱１１には、サポート支柱１４が取り付けられる付近において、補強用のブラケット１１´が取り付けられる。ブラケット１１´もＨ鋼であり、ボルトによって端末支柱１１に締結される。

端末支柱１１の上部付近と下部付近にはアイボルト１８がそれぞれ取り付けられ、当該アイボルト１８に対して、シャックル等の接続金具を介して環状索体１５の角部が係留される。このような構成により、環状索体１５は、端末支柱１１に対して摺動可能に設けられる。
また、環状索体１５は、Ｕボルト１９によって各中間支柱１２に対して係留される。Ｕボルト１９による環状索体１５の取り付けは、環状索体１５を締付けないように取り付けられる。これにより、環状索体１５は、各中間支柱１２に対しても摺動可能に設けられる。
環状索体１５は、前述のごとく、緩衝装置１７を介して環状に形成されるものであり、本実施形態では、巻付グリップ１６Ａとターンバックル１６Ｂによって構成される接続部１６によって、緩衝装置１７が連結される。
緩衝装置１７は、本実施形態では前述のごとくエネルギー吸収ロープが用いられ、これに補助索体１５´が余長をもって並列に接続される。緩衝装置１７と補助索体１５´を並列に接続する構成は、両者の端部を一緒に圧着加工をすること等による。当該圧着加工をアイ圧着加工とし、当該アイ部を前記の接続部１６と接続することで、環状索体１５と緩衝装置１７を連結する。なお、緩衝装置１７と補助索体１５´の端部を一緒にアイ圧着加工するのではなく、それぞれを個別にアイ加工をして、それぞれを接続部１６と接続するものとしてもよい（各接続の方法は、各種公知の接続方法を用いればよい。）
本実施形態では、環状索体１５が、高強度網体１３を縫うように通されて設置される（環状索体１５は、高強度網体１３に対しても摺動可能）。
なお、図３では落石防護柵１の一端側のみを示しているが、他端側も同様（対称）の構成である（緩衝装置１７の構成を除く）。

本実施形態の落石防護柵１によれば、環状索体１５を備えることにより、落石等により索体に衝撃が加わった際に、索体が環状であることによってそのエネルギーが分散され、より効果的に落石のエネルギーを吸収することができる。即ち、索体が環状に形成されることにより、エネルギーが広範囲に伝搬され、特定個所に応力が集中することが抑止されるため、施設の破損等が抑止されるものである。即ち、従来では破損のおそれのあるサイズや素材であっても、本発明によれば破損を抑止し得るため、同じ防護能力の施設（落石防護柵１やコンクリート基礎２）をより安価に形成できる可能性を有するものであり非常に有用である。
本実施形態では、環状索体１５が、端末支柱１１及び中間支柱１２に対して摺動可能に設けられているため、上記の効果をより顕著に得ることができる。なお、環状索体１５が、端末支柱１１及び中間支柱１２に対して固定されている場合においても、環状索体１５によるエネルギーの分散効果は得ることができる（剛体的に固定される場合は別だが、通常の固定では剛体的に固定されることはないと言え、上記効果をある程度得ることができる）。

本実施形態では、環状索体１５に、緩衝装置であるエネルギー吸収ロープが設けられているため、落石等により環状索体１５に衝撃が加わった際に、そのエネルギーが緩衝装置１７にて吸収されることとなる。
これにより、衝撃エネルギーを緩衝装置１７に集中させることが可能となるため、他の部位へのダメージの蓄積を軽減することができる。従って、落石等があった場合に、緩衝装置１７部分のみを交換することにより、落石防護柵１´の機能を再生することが可能となり、非常に有用である。
また、落石防護柵の保守管理として、落石等によるダメージの有無を確認する必要があるが、落石防護柵が設置される環境では、草木の成長などにより、落石防護柵１の全体をチェックして回ることは簡単ではない場合がある。
これに対しても、本実施形態の落石防護柵１によれば、上述のごとく緩衝装置１７にエネルギーが集中するため、落石等の有無を緩衝装置１７部分のチェックすること（本実施形態においては、エネルギー吸収ロープが延びているか否か）によって確認することが可能となるため、管理性の面でも非常に有用である。

さらに、本実施形態の落石防護柵１によれば、緩衝装置１７と並列に余長をもって接続される補助索体１５´を備えているため、より安全性を高めることができる。即ち、緩衝装置１７は、環状索体１５よりも緩衝能力が優れるものであるが、それが故に、強度としては環状索体１５よりも劣るものである。これに対し、環状索体１５と同じ強度を有する補助索体１５´が緩衝装置１７に並列に接続されているため、万が一、緩衝装置１７が破断等した場合においても、補助索体１５´によって所定の強度が保たれるものである。また、補助索体１５´は余長をもって接続されるため、緩衝装置１７の緩衝能力に干渉することが抑止される（緩衝装置１７の伸びに対して干渉しない）。即ち、補助索体１５´の「余長」は、緩衝装置１７の最大伸び（設計値）と同等かそれより少し長く設けられる。

また、本実施形態における落石防護柵１では、高強度網体１３が、９００Ｎ／ｍｍ^２の強度を有する材料にて形成されている。また、構造はひし形金網であり、その寸法は、３．２φ×５０×５０（ｍｍ）である。
これにより、高強度網体１３によって落石等を受け止めることができるため、従来落石等を受け止めるために全面的に張られていたワイヤロープ（例えば１０本）について、中間部分のワイヤロープを削減することができる。
本実施形態における落石防護柵１によれば、従来全面的に張られていたワイヤロープを削減することができると共に、ワイヤロープが張られていない箇所（中央付近）においては、落石等のエネルギーを高強度網体１３の変形によって吸収することができ、効果的に落石等の防止をすることができると共に、各支柱等の部材の破損等も抑止される。
また、高強度網体１３の変形によってエネルギー吸収をするという設計思想においては、変形量が大きくなると、これによる防護範囲の変動が起こり、上端側での落石の乗り越えや、下端側でのすり抜けが生じる可能性があるが、本実施形態における落石防護柵１では、上端部と下端部に環状索体１５が配されるため、上端側における落石の乗り越えや、下端側におけるすり抜けを抑止することができる。

本実施形態では、高強度網体１３が、９００Ｎ／ｍｍ^２の強度を有する材料にて形成されるものを例としているが、材料強度が５４１Ｎ／ｍｍ^２以上の材料であれば、有効に落石等を防止しつつ、ワイヤロープを削減することができる。５４１〜９９９Ｎ／ｍｍ^２の材料であれば好適である。
また、高強度網体１３を形成する鋼線の線径として、３．２φのものを例としているが、３.２〜５．０φであることが好ましい。
また、高強度網体１３を形成するひし形金網のメッシュ寸法を５０×５０（ｍｍ）のものを例としているが、３０×３０〜５０×５０（ｍｍ）のものが好適である。

本実施形態では、各中間支柱１２の設置間隔Ｗが３．０ｍのものを例としているが、３．０〜１０．０ｍとすることが好ましい。
設置間隔Ｗを長くすることにより、「高強度網体１３の変形による衝撃吸収」という効果をより強く得ることができる（ただし、変形に伴う飛び出し量は大きくなるため、設置条件によっては、これとのトレードオフとなる）。
高強度網体１３の構成（鋼線の線径・断面積、材料強度、線強度、線交点強度、目合い、交点数、金網強度）の関係について、好ましい値（設定値）と、下限値、上限値を定めたものを表１として示す。
表１は、金網強度として３種類（１０７ｋＮ／ｍ前後、１６６ｋＮ／ｍ前後、２６０ｋＮ／ｍ前後）のグレードを設定値とした場合において、線径や目合いなど構成が変わった場合においても所定の金網強度（設定値）となるように材料強度を示したものである。また、設定値に対する上限値と下限値に対応した材料強度も示している。

本実施形態では、環状索体１５が高強度網体１３全体の外周部を１周するように設けられるものを例としているが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、１スパン（各中間支柱１２の間）若しくは複数スパンごとに環状となるように、環状索体１５を設けるようにしてもよい。また、高さ方向においても、上端付近と下端付近に環状索体１５の上辺１５ｔと下辺１５ｂが配されるものに限られず、中間付近に配されて環状となるものであっても構わない。
また、高強度網体ではなく、通常の網体とし、環状索体１５を複数設けることで、従来のごとく、多段に複数の索体が配されるようにしてもよい。環状を１重ではなく、２重若しくはそれ以上とすることで、索体としては１本でありながら、防護柵としては多段に複数の索体が配されるようにしてもよい。

本実施形態では、緩衝装置１７を１つ設けるものを例としているが、複数箇所に設けるものであってもよい。
また、本実施形態では、緩衝装置１７を環状索体１５の上辺１５ｔに設けるものを例としているが、下辺１５ｂや側辺１５ｓに設けるものであってもよい。ただし、前述の保守管理の観点からは、上辺１５ｔにあった方がチェックが容易である場合が多い（草木の成長などの影響が比較的少ないため）。
本実施形態では、緩衝装置１７としてエネルギー吸収ロープを例としているが、本発明における緩衝装置とは、環状索体に比してエネルギーをより多く吸収できるものであればよい。即ち、落石等があった場合に、これを受け止めた環状索体にかかるエネルギーが、緩衝装置によって吸収されるものである。

本実施形態では、環状索体１５と補助索体１５´は同じワイヤロープにて構成されるものを例としているが、異なるものであってもよい。
また、環状索体１５が高強度網体１３を縫うように通されるものとしたが、これに限られるものではなく、例えば結合コイルによって環状索体１５が高強度網体１３に巻き付けられるようなものであってもよい。

１．．．落石防護柵
１１．．．端末支柱
１２．．．中間支柱
１３．．．高強度網体（網体）
１４．．．サポート支柱
１５．．．環状索体
１５´．．．補助索体
１７．．．緩衝装置

Claims

傾斜地等に設置されて落石等を防ぐ落石防護柵であって、
両端部において立設される端末支柱と、
前記端末支柱間に設けられる１つ又は複数の中間支柱と、
前記端末支柱又は中間支柱の間において設けられた５４１Ｎ／ｍｍ ^２以上の材料強度を有する材料にて形成された高強度網体と、
前記高強度網体の上端部付近に位置する上辺と、前記高強度網体の下端部付近に位置する下辺と、端末支柱付近又は中間支柱付近に沿って位置する両側辺と、を有して略矩形状に設けられる環状索体と、
を備えることを特徴とする落石防護柵。
前記環状索体が、前記端末支柱又は中間支柱に対して摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の落石防護柵。
前記環状索体が、１つ又は複数の緩衝装置を介して環状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の落石防護柵。
前記緩衝装置が高エネルギー吸収ロープによって構成されることを特徴とする請求項３に記載の落石防護柵。
前記緩衝装置と並列に余長をもって接続される補助索体を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の落石防護柵。
前記環状索体が、前記高強度網体を縫うように通されて設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の落石防護柵。
前記高強度網体を構成する線材の直径が３.２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の落石防護柵。
前記高強度網体が、
直径が３.２〜５．０ｍｍの線材を使用し、等辺ひし形目合い若しくは縦長ひし形状目合いであって、網目が３０〜５０ｍｍに形成されていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の落石防護柵。
前記中間支柱の設置間隔が３．０〜１０．０ｍであることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の落石防護柵。