JP7355426B1 - 落石防護網およびその改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設または新設のポケット式の落石防護網において、落石衝突時に防護網（ネット）の突出が道路空間の安全性を損なわないようにするための手段を提供すること。【解決手段】ネット２０と一体化するように配置する横ロープ３０とは別個に、ネット２０の外表面側でネット２０と一体化させない態様で配置する突出制御材４０を少なくとも一箇所以上設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、落石防護網およびその改良方法に関する。

落石防護網には、大別して、ポケット式と覆式の二種類が存在する。
このうち、ポケット式の落石防護網は、図５に示すように、斜面ｄに設置する支柱ａと、支柱ａ間に設置するネットｂと、ネットｂと一体化するように張設しつつ前記斜面に固定される横ロープｃと、を少なくとも具備してあり、落石ｅをネットに衝突させて、ネットｂや横ロープｃの変形等によって衝撃を吸収し、落石ｅを斜面ｄとネットｂの間の空間で斜面下まで誘導させて、道路ｆを防護する機能を有する。
そのため、従来行われている落石防護網の設計では、現場で想定される落石エネルギーに応じて、各部材の強度、横ロープｃの配置間隔、横ロープｃとアンカーとの間に設ける緩衝装置の有無などが検討されている。

落石対策の実務書として知られる以下の非特許文献１では、平成２９年の改訂に伴い、以下の記載が追加された。
「（１５５ページ）５－５－２ 設計の考え方と手順 ポケット式落石防護網の設計においては、落石が飛び越えずに開口部に誘導されるようその高さを確保し、想定される落石エネルギーを吸収できるように部材断面、設置範囲を決定し、かつアンカーの安定が確保されることを確認する。また、路側に設置する場合には、落石衝突時に防護網の突出が道路空間の安全性を損なわないことを確認する。」

落石対策便覧（編集・発行：公益社団法人日本道路協会、平成２９年１２月２７日 改訂版第１刷発行）

この「落石衝突時に防護網の突出が道路空間の安全性を損なわないこと」の要求を満足すべく、新たに構築する落石防護網に限らず、既設の落石防護網についても別途安全対策を施す必要がある場合があった。

よって、本発明は、既設または新設のポケット式の落石防護網において、落石衝突時に防護網（ネット）の突出が道路空間の安全性を損なわないようにするための手段の提供を目的とするものである。

上記課題を解決すべくなされた本発明は、斜面に設置する支柱と、前記支柱間に吊設するネットと、前記ネットと一体化するように配置する横ロープと、を少なくとも具備する、ポケット式の落石防護網であって、前記ネットの外表面側で前記ネットと一体化させない態様で配置する、突出制御材を、少なくとも１箇所以上設けたことを特徴とする。
前記発明では、前記ネットに対する前記突出制御材の配置箇所を前記ネットの衝突面以下の高さに設定することができる。
前記発明では、前記ネットに対する前記突出制御材の配置箇所を前記ネットの衝突面の直下に配置する前記横ロープ以下の高さに設定することができる。
前記発明では、前記突出制御材が可撓性を有する構成、前記突出制御材をたるませた状態で設置する構成、前記突出制御材に緩衝装置を設ける構成、前記突出制御材が剛性を有する構成、前記突出制御材を可撓性物品と剛性物品の組み合わせとする構成、およびまたは前記突出制御材を単一物品とする構成などを採用することができる。

また、本発明は、斜面に設置する支柱と、前記支柱間に吊設するネットと、前記ネットと一体化するように配置する横ロープと、を少なくとも具備する、既設のポケット式の落石防護網に対する改良方法として、前記ネットの外表面側で前記ネットと一体化させない態様で配置する突出制御材を、少なくとも１箇所以上追加することを特徴とする。
前記発明では、落石防護網の設置現場において想定される落石の衝突によって突出するネットが、道路空間の安全性を損なわないように、前記ネットに対する前記突出制御材の配置箇所を特定することができる。

また、本発明は、斜面に設置する支柱と、前記支柱間に吊設するネットと、前記ネットと一体化するように配置する横ロープと、を少なくとも具備する、既設のポケット式の落石防護網に対する改良方法として、前記ネットの外表面側で前記ネットと一体化させてある前記横ロープのうち、少なくとも何れか１つの前記横ロープについて、前記ネットとの一体化を解除して、前記ネットの突出を制御する突出制御材へと転用することを特徴とする。
前記発明では、落石防護網の設置現場において想定される落石の衝突によって突出するネットが、道路空間の安全性を損なわないように、前記ネットとの一体化を解除する前記横ロープを特定することを特徴とする。

本発明によれば、落石の衝突時のネットの突出態様（突出位置、突出方向、突出量など）を突出制御材によって制御することができる。その結果、落石の衝突時に防護網（ネット）の突出が道路空間の安全性を損なわないようにすることができる。
また、既設の落石防護網についてさらなる安全対策を施す際にも、突出制御材をネットに一体化させない形でネットの外表面側に追加する工事や、既設の横ロープを突出制御材に転用する工事などで対応が可能となり、支柱の山側への移設（更なる用地買収を要する。）、高強度なネットへの張り替えや横ロープの追加（再施工に近い）、などの大きな負担を要する工事が不要となる。

本発明に係る落石防護網の全体構成を示す概略図。 突出制御材の変形例を示す概略図。 突出制御材の追加前後の落石防護網の全体構成を示す概略図。 突出制御材の追加前後の落石防護網の実験結果を示す写真。 従来のポケット式の落石防護網の概略側面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

＜１＞全体構成（図１）
図１に、本発明に係る落石防護網の全体構成を示す。
本発明に係る落石防護網は、支柱１０、ネット２０、横ロープ３０および突出制御材４０を少なくとも具備して構成する。
また、本発明に係る落石防護網は、その他の部材として、横ロープ３０と交差するようにネット２０に配置する縦ロープ（図示せず）などを具備しても良い。
以下、各構成要素の詳細について説明する。

＜２＞支柱（図１）
支柱１０は、ネット２０を吊設するための部材である。
支柱１０は、斜面に設けた基礎やアンカーを介して固定する方法や、斜面に載置して別途控えをとりながら位置決めする方法など、その他公知の方法を用いて斜面に立設するよう構成する。
支柱１０の頭部近傍には、各種控え材または各種ロープの連結または挿通を行うことが可能な連結部（図示せず）を設けている。

＜３＞ネット（図１）
ネット２０は、斜面の山側からの衝突物を受けとめるための部材である。
この衝突物には、落石・土砂・積雪・雪崩などが含まれる。
ネット２０の形状、材質は、衝突要因に対する所望の衝撃吸収性能によって適宜決定されるものであり、本発明において特段限定しない。
ネット２０として特に好適な例としては、厚み方向において横方向に連続する空間を有するタイプの金網（菱形金網など）がある。

＜４＞横ロープ（図１）
横ロープ３０は、ネットの縦方向に所定間隔毎に設けて、斜面に設けた横アンカーへと直接または間接的に接続するための部材である。
横ロープ３０の材質、配置位置、配置本数などは、所望の衝撃吸収性能によって適宜決定されるものであり、本発明において特段限定しない。
横ロープ３０は、結合コイルなどの一体化手段３１で、ネットと一体化される。
また、図１では、横ロープ３０を、ネット２０の上端に一箇所、中間部に二箇所、下端に一箇所設けている。横ロープ３０とアンカー３２の間には、横ロープ３０に所定以上の張力が発生した際にスリップすることで緩衝機能を発揮する緩衝装置を設けても良い。

＜５＞突出制御材（図１）
突出制御材４０は、落石の衝突時におけるネット２０の突出態様（突出位置、突出方向、突出量など）を制御するための部材である。
突出制御材４０は、ネット２０の外表面側（図１における紙面手前側）において、ネット２０と一体化させない態様で配置し、且つネット２０の幅方向（図１における紙面左右方向）に延ばして、突出制御材４０の端部を不動点（斜面または斜面に構築した基礎構造物等）に直接または間接的に固定して構成する。

＜５．１＞ネットとの一体化について
本発明において、突出制御材４０の配置態様を特定する「ネット２０と一体化させない」とは、「落石の衝突時に発生するネット２０の変形や突出に伴い、同時に突出制御材が移動または変形しない」程度の意味を表すに過ぎず、ネット２０に対し、突出制御材４０を、何らの結合手段も用いずに独立して配置する態様のみに限定解釈するものではない。
よって、本発明において「ネット２０と一体化させない」態様の中には、落石の衝突時に、破断が予想されるような脆弱な結合コイルなどによってネット２０に突出抑制材４０を連結した態様などが当然含まれる。

＜５．２＞突出制御材として使用可能な物の例（図１，図２）
本発明において、突出制御材４０として使用可能な物品としては、物品全体として可撓性を有するもの（可撓性物品）や、物品全体として剛性を有するもの（剛性物品）による単一物品、あるいはこれらを適宜組み合わせた複合物品を用いることができる。

可撓性物品としては、図１に示した横ロープ３０としても使用可能なワイヤーロープなどが考えられる。

剛性物品としては、図２に示すように、単管４２を用いたもの（図２（ａ））、形鋼４３を用いたもの（図２（ｂ））、これらの部材を適宜組み合わせたものなどが考えられる。各部材の素材は特段限定しない。

可撓性材料と剛性材料の組み合わせとしては、図２（ｃ）に示すように、単管４２にワイヤーロープ４１を挿通して、単管４２を回転可能に構成したものなどが考えられる。

＜５．３＞突出制御材の張設度
本発明において、突出制御材４０は、張設した状態を必須とするものではなく、斜面の不陸等に対応する形でたるんだ状態であってもよい。

＜５．４＞突出制御材の配置箇所
本発明において、突出制御材４０を配置する箇所（高さ）は、突出制御材４０を除いた落石防護網と比較したときに、落石衝突時における道路空間の安全性を損なわない範囲、例えば突出制御材４０を配置することによって「安全性が求められる道路空間」へのネット２０の侵入を抑制できる範囲で検討する。

（１）道路空間の定義
本発明において、「安全性が求められる道路空間」とは、例えば、道路構造例第１２条で規定される「建築限界」で定めた空間が挙げられるが、今後、落石対策便覧等で別途規定が定められた場合には、当該定めた範囲も含むものとする。

（２）突出制御材の配置箇所の検討例
突出制御材４０の配置箇所を検討するにあたっては、斜面の勾配、防護対象となる斜面下の道路からの落石防護網の開口部までの高さ、各部材の性能等の種々の要因を考慮する必要があると考えられる。
突出制御材４０の配置箇所の検討例を以下に示す。

（２．１）例１：突出制御材を、ネットの衝突面以下の高さに配置する場合。
本発明において「ネット２０の衝突面２１」とは、「落石防護網の設計時や性能試験時に想定する落石の衝突位置」を指す。
例えば、落石の衝突時におけるネット２０の突出状態は、ネット２０の衝突面２１を山の頂点として、ネット２０の上下方向に山なりに膨むことになる。
よって、突出制御材４０を除いた落石防護網において、ネット２０の衝突面２１以下の箇所で突出したネット２０が、落石対策便覧上で安全性が求められる道路空間内に侵入する場合には、当該箇所のネット２０の突出量を抑えるように、ネット２０の衝突面２１以下の高さに突出制御材４０を配置する方法が考えられる。

（２．２）例２：突出制御材を、ネットの衝突面の直下に配置する横ロープ以下の高さに配置する場合。
例えば、落石の衝突時におけるネット２０の突出量は、ネット２０の変形による吸収エネルギーだけでなく、横ロープ３０の抵抗による吸収エネルギーによっても影響を受け、特に衝突面２１を上下方向に挟む直上および直下の横ロープ３０が最も落石の衝突に対して抵抗するものと考えられる。
よって、突出制御材４０を除いた落石防護網において、ネット２０の衝突面２１の直下に配置する横ロープ３０以下の箇所で突出したネット２０が、落石対策便覧上で安全性が求められる道路空間内に侵入する場合には、当該箇所のネット２０の突出量を抑えるように、ネット２０の衝突面２１の直下に配置する横ロープ３０以下の高さに突出制御材４０を配置する方法が考えられる。

＜５．５＞突出制御材の数
本発明において、突出制御材４０の配置本数は特段限定せず、「落石衝突時において安全性が求められる道路空間」へのネット２０の侵入を抑制できる範囲で検討すればよい。

＜５．６＞突出制御材の作用
突出制御材４０は、ネット２０と一体化させない態様で配置されることにより、落石の衝突時に発生するネット２０の変形や突出に影響を受けずに、同位置（同高さ）に留まるように作用するため、突出制御材４０に対してあたかもネット２０が相対的に摺動するように作用する。その結果、突出制御材４０を除いた落石防護網と比較したときに、ネット２０の膨む方向が変化することになり、突出制御材４０を配置した箇所周辺はネット２０の突出が抑えられることになる。

また、突出制御材３０として、ワイヤーロープ４１を単管４２に挿通したもの（図２（ｃ））を用いた場合、落石の衝突時に、突出制御材４０に対してネット２０が摺動する際に、単管４２があたかもローラーのように回転して摺動を促進する効果や、単管４２に挿通したワイヤーロープ４１がネット２０と擦れて破損することを防止する効果も期待できる。

＜５．７＞突出制御材の追加態様
本発明では、新設の落石防護網の設計時に予め突出制御材４０を組み込んでおく態様に限定するものではない。
例えば、既設の落石防護網の改良方法として、既設の落石防護網に、突出制御材４０を新たに追加しても良い。
また、既設の落石防護網に組み込まれている横ロープ３０のうち任意の横ロープ３０に対し、ネット２０との一体化を解除（例：一体化手段３１の除去）することで、当該横ロープ３０を突出制御材４０に用途転用させるものであってもよい。この場合、横ロープ３０としての機能が失われる都合上、落石防護網として許容される吸収エネルギーの最大値は低下することになるものの、当初の設計に余裕がある現場であれば十分に採用の余地がある。
さらに、これらの態様を適宜組み合わせて使用してもよい。

＜６＞実験例（図３，図４）
次に、突出制御材４０の追加前後の落石防護網についての衝突試験の結果について説明する。

＜６．１＞落石防護網の全体構造（図３）
図３（ａ）は、突出制御材の追加前の落石防護網を模擬した試験体を正面視した写真である。
試験体の構成は、以下の通りである。
ネット：幅１０ｍ、高さ１０ｍの菱形金網を使用。
横ロープ：５ｍ間隔でネットの上端、中間部、下端にそれぞれ配置する。上端の横ロープの両端には緩衝装置を二個ずつ配置し、中間部の横ロープの両端には緩衝装置を一個ずつ配置し、下端の横ロープは緩衝装置を設けない構成とした。各横ロープは、最終的に左右両側に構築したコンクリート反力体に設置したアンカーに連結されている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す構成から、突出制御材４０を追加した試験体を正面視した写真である。
突出制御材４０は、横ロープと同材料のワイヤーロープを用い、中間部の横ロープよりも下方に一箇所配置し、両端に緩衝装置を二個ずつ配置した構成とした。

＜６．２＞試験内容
各試験体に対し、当該試験体が想定する最大の衝突エネルギー（本実施例では、走行パレットに搭載した重錘（１２００ｋｇ）を、高さ３５ｍから傾斜路上を走行させ、走行パレットから切り離した重錘をネットの所定箇所（上端の横ロープと中間部の横ロープとに挟まれた箇所）に略垂直に衝突させて、４００ＫＪの衝突エネルギーを加えた時のネットの突出状況を側面側から観察した。

＜６．３＞試験結果（図４）
図４は、図３で説明した突出制御材の追加前後の試験体の衝突試験時のネットの挙動を示す遷移写真である。
図４（ａ）が突出制御材４０の追加前、図４（ｂ）が突出制御材４０の追加後である。
図４（ａ）では、重錘の衝突後に突出するネットが、仮想で特定した道路空間内に侵入する結果となった。
一方、図４（ｂ）では、突出制御材４０によるネットの突出制御によって、重錘の衝突後に突出するネットが、仮想で特定した道路空間内に侵入しない結果となった。

＜６．４＞まとめ
このように、落石防護網に対し、突出制御材を好ましい箇所に追加する作業のみで、ネットの突出量を部分的に抑えるなどの突出態様の制御が可能となる。

Ａ：落石防護網
１０：支柱
２０：ネット
２１：衝突面
３０：横ロープ
３１：一体化手段
３２：アンカー
３３：緩衝装置
４０：突出制御材
４１：ワイヤーロープ
４２：単管
４３：形鋼

Claims (4)

1. 斜面に設置する支柱と、前記支柱間に吊設するネットと、前記ネットと一体化するように配置する横ロープと、を少なくとも具備し、前記ネットに衝突した衝突物を前記斜面と前記ネットとの間の空間から斜面下へと誘導させる、既設のポケット式の落石防護網に対する改良方法であって、
   前記ネットの谷側表面に、前記ネットを横方向に跨ぐように、突出制御材を、少なくとも１箇所以上配置し、
   前記突出制御材は、当該突出制御材の両端部を、前記斜面または前記斜面に構築した基礎構造物を少なくとも含む不動点に直接または間接的に固定しつつ、前記落石防護網の構成要素の全てと一体化させずに配置することを特徴とする、
   落石防護網の改良方法。
2. 落石防護網の設置現場において想定される落石の衝突によって突出するネットが、道路空間の安全性を損なわないように、前記ネットに対する前記突出制御材の配置箇所を特定することを特徴とする、
   請求項１に記載の落石防護網の改良方法。
3. 斜面に設置する支柱と、前記支柱間に吊設するネットと、前記ネットと一体化するように配置する横ロープと、を少なくとも具備し、前記ネットに衝突した衝突物を前記斜面と前記ネットとの間の空間から斜面下へと誘導させる、既設のポケット式の落石防護網に対する改良方法であって、
   前記ネットの谷側表面で、前記横ロープのうち、少なくとも何れか１つの前記横ロープについて、前記落石防護網の構成要素の全てとの一体化を解除して、前記ネットの突出態様を制御する突出制御材として転用し、
   前記突出制御材の両端部を、前記斜面または前記斜面に構築した基礎構造物を少なくとも含む不動点に直接または間接的に固定しつつ、前記突出制御材を、前記ネットを横方向に跨ぐように配置することを特徴とする、
   落石防護網の改良方法。
4. 落石防護網の設置現場において想定される落石の衝突によって突出するネットが、道路空間の安全性を損なわないように、前記ネットとの一体化を解除する前記横ロープを特定することを特徴とする、
   請求項３に記載の落石防護網の改良方法。