JP4769704B2 - High energy absorbing rockfall protection fence - Google Patents

Description

本発明は、落石や土砂崩壊等の防護工として山間部等の道路沿いに設けられる落石防護柵に関する。   The present invention relates to a rockfall protection fence provided along a road such as a mountainous area as a protective work against falling rocks and landslides.

落石防護柵は、山間部の斜面からの小規模な落石を防護するために全国的に普及している落石対策の代表的工法である。例えば山間部の道路は落石や土砂崩れなどに遭遇する危険があるため、図１や図２に示すように、落石防護柵を道路の山側に沿って設置している。その標準的な構成部材は、コンクリート基礎、支柱（Ｈ形鋼）、横張りワイヤロープ、金網である。これらの部材が塑性変形するときのエネルギ吸収により落石を食い止めるようにしている。   The rockfall protection fence is a typical method for rockfall countermeasures that is widely used nationwide to protect small-scale rockfalls from mountain slopes. For example, roads in mountainous areas are likely to encounter rockfalls and landslides, so as shown in FIGS. 1 and 2, a rockfall protection fence is installed along the mountainside of the road. The standard components are concrete foundations, struts (H-shaped steel), horizontal wire ropes, and wire mesh. The rocks are stopped by energy absorption when these members are plastically deformed.

特許文献１は、複数の突起をもつロープ連結部材とＵボルトにより横張りワイヤロープを両側から挟み込み、落石を受けたときに横張りワイヤロープが滑り動かないようにロープを屈曲状に強固に締結した落石防護柵を開示している。   In Patent Document 1, a rope connecting member having a plurality of protrusions and a U-bolt are used to sandwich a horizontal wire rope from both sides, and the rope is firmly fastened in a bent shape so that the horizontal wire rope does not slide when receiving a falling rock. The fallen rock guard is disclosed.

特許文献２は、係合孔をもつ係合管をＨ型鋼支柱のウエブの横孔に取り付け、これに横張りワイヤロープを摺動自在に挿通係合した落石防護柵を開示している。
実公平１−４４５８０号公報（実開昭６０−１９０８０４号）；実用新案登録請求の範囲、第５図 実公平７−５６３２８号公報（実開平６−２４００９号）；段落０００７〜０００８、図１-Ｃ、図２ Patent Document 2 discloses a rock fall protection fence in which an engagement tube having an engagement hole is attached to a horizontal hole of a web of an H-shaped steel column, and a horizontal wire rope is slidably inserted into the fence.
Japanese Utility Model Publication No. 1-44580 (Japanese Utility Model Application Publication No. 60-190804); Claim for Utility Model Registration, FIG. Japanese Utility Model Publication No. 7-56328 (Japanese Utility Model Publication No. Hei 6-24009); paragraphs 0007 to 0008, FIG. 1-C, FIG.

しかし、特許文献１の防護柵に落石が衝突すると、その衝突エネルギが周囲に分散される時間的余裕がないために衝撃力がロープから支柱に直接的かつ集中的に伝わり、過大な荷重が掛かって支柱が地際線のところから折れ曲がるおそれがある。特許文献１の防護柵では、落石に柵を突破されないように横張りワイヤロープに高張力鋼のような高い引張強度レベルのワイヤロープを用いているため、横張りワイヤロープは支柱等の基本構造物とほとんど同じ剛体として作用し、瞬間的に掛かる衝突エネルギの吸収と分散が不十分になるからである。また、落石の衝突エネルギが周囲の構造部材に分散されるのが間に合わず、落石が衝突した部分のみに衝撃荷重が集中するため、落石がロープとロープの間を突き破って防護柵を突破するおそれがある。   However, when a falling rock collides with the protective fence of Patent Document 1, there is no time to disperse the collision energy to the surroundings, so the impact force is transmitted directly and intensively from the rope to the support column, and an excessive load is applied. There is a risk that the column will be bent from the borderline. In the protective fence of Patent Document 1, a wire rope having a high tensile strength level such as high-tensile steel is used for the horizontal wire rope so that the fence does not break through the fallen rock. This is because it acts as almost the same rigid body as an object, and absorption and dispersion of collision energy applied instantaneously are insufficient. In addition, it is not in time for the impact energy of rock fall to be distributed to surrounding structural members, and the impact load concentrates only on the part where the rock falls, so there is a risk that the fall rock will break between the ropes and break through the protective fence. There is.

また、特許文献２の落石防護柵においては、ロープが係合管に拘束されることなく係合管内を自由に摺動するので、落石の衝突エネルギが周囲の構造部材に分散され難く、落石が衝突した部分（ロープ及びその端末を支持する支柱）のみに衝突エネルギが局部的に集中して、落石がロープとロープの間隙を押し広げて防護柵を突破するおそれがある。   In addition, in the rockfall protection fence of Patent Document 2, the rope slides freely in the engagement pipe without being restrained by the engagement pipe, so that the collision energy of the rockfall is difficult to be distributed to the surrounding structural members, Collision energy is concentrated locally only on the colliding part (the support supporting the rope and its terminal), and there is a possibility that the falling rocks may spread the gap between the rope and break through the protective fence.

このように従来の落石防護柵は、瞬間的に掛かる衝撃荷重の分散・吸収性能が小さく、落石の衝突エネルギが局部に集中しやすいため、その構造を設計する際に過大な安全係数を掛けた安全設計を行わざるを得ず、支柱を太く頑丈なものとし、かつ大規模のコンクリート基礎支持構造にする必要があり、コスト高になるという問題点がある。   In this way, the conventional rockfall guard fence has a small dispersion / absorption performance of the impact load that is instantaneously applied, and the collision energy of the rockfall tends to concentrate locally, so an excessive safety factor was applied when designing its structure. There is a problem that it is necessary to perform safety design, and it is necessary to make the struts thick and sturdy, and to make a large-scale concrete foundation support structure, resulting in high costs.

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、落石衝突エネルギの吸収性能に優れ、防護柵の基本構造である支柱等に掛かる衝撃負荷を大幅に軽減することができる高エネルギ吸収落石防護柵を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has high energy absorption capability that is excellent in the performance of absorbing rock fall collision energy and can significantly reduce the impact load applied to the pillars and the like that are the basic structure of the protective fence. The purpose is to provide a rockfall protection fence.

本発明に係る高エネルギ吸収落石防護柵は、山間部の道路の山側に沿って互いに間隔をあけて立設された複数の支柱と、
前記支柱の相互間に張設され、落下物を受けたときに非弾性的に塑性変形伸びを生じて前記落下物の運動エネルギを吸収する複数の横張りワイヤロープと、
前記複数の横張りワイヤロープと前記複数の支柱とで形成される面を覆うように設けられた防護網と、
前記支柱の相互間において少なくとも２本以上の前記横張りワイヤロープを横断するように取り付けられ、前記少なくとも２本以上の横張りワイヤロープを所定の間隔に保持する複数の間隔保持部材と、
前記支柱および前記間隔保持部材の少なくとも一方に所定の間隔に取り付けられ、その内径が実質的に一様であり、前記横張りワイヤロープに直接または間接に接触して前記横張りワイヤロープとの間に生じる摩擦力により前記横張りワイヤロープを半拘束状態に保持するスリーブ部を有し、その内径が前記スリーブ部の内径よりも大きくなるように漸次増加し、前記落下物を受けて前記横張りワイヤロープが変位したときに前記横張りワイヤロープを傷付けないように滑らかに案内する拡径開口部を有する金属からなる複数のロープホルダと、を具備し、
前記横張りワイヤロープは、前記落下物を受けたときに下式の関係を満たすことを特徴とする高エネルギ吸収落石防護柵。
１．２Ｑ＋２０≦Ｔ≦１．８Ｑ＋８０
但し、Ｔ：横張りワイヤロープに生じる発生張力（ｋＮ）
Ｑ：衝突時の落下物の運動エネルギ（ｋＪ） The high energy absorption rockfall guard fence according to the present invention, a plurality of support columns erected at intervals along the mountain side of the mountain road,
A plurality of horizontal wire ropes stretched between the struts and inelastically deforming plastically when receiving a falling object to absorb the kinetic energy of the falling object ;
A protective net provided to cover a surface formed by the plurality of horizontal wire ropes and the plurality of struts;
A plurality of spacing members which are attached so as to traverse at least two or more of the horizontal wire ropes between the struts, and hold the at least two or more horizontal wire ropes at a predetermined interval;
At least one of the struts and the spacing member is attached at a predetermined interval, and the inner diameter thereof is substantially uniform, and is in direct or indirect contact with the horizontal wire rope and between the horizontal wire rope and the horizontal wire rope. A sleeve portion for holding the horizontal wire rope in a semi-constrained state by a frictional force generated in the sleeve, the inner diameter of the sleeve portion gradually increases so as to be larger than the inner diameter of the sleeve portion, A plurality of rope holders made of metal having a diameter-enlarged opening for smoothly guiding the wire rope so that the wire rope is not damaged when the wire rope is displaced ,
The said horizontal wire rope satisfy | fills the relationship of the following Formula, when the said fallen object is received, The high energy absorption falling-stone protection fence characterized by the above-mentioned.
1.2Q + 20 ≦ T ≦ 1.8Q + 80
T: Generated tension (kN) generated in the horizontal wire rope
Q: Kinetic energy (kJ) of falling objects at the time of collision

本発明では内径が実質的に一様なストレート筒形状のスリーブ部を用いて横張りワイヤロープを半拘束状態で保持するようにしているため、落石の無い平常時においてロープの撓みを最小限に抑えることができる。一方、落石時には大きく伸びて変位するロープを傷付けることなく拡径開口部により滑らかに案内するため、ホルダ端部のエッジでロープを傷付けることがなくなり、ロープの破断（剪断）を有効に回避することができる。
横張りワイヤロープは、落下物を受けたときに１．２Ｑ＋２０≦Ｔ≦１．８Ｑ＋８０の関係を満たす。但し、Ｔは横張りワイヤロープに生じる発生張力（ｋＮ）を示し、Ｑは衝突時の落下物の運動エネルギ（ｋＪ）を示す。発生張力Ｔが１．２Ｑ＋２０を下回る（Ｔ＜１．２Ｑ＋２０）と、伸びが過大になるため、伸びたロープとともに落下物（落石）が防護網を突き破る可能性がある。すなわち、図１７に示す特性線Ｋ１を下回る発生張力Ｔでは、落石が支柱間をすり抜けて防護柵を突破してしまうおそれがある。
一方、発生張力Ｔが１．８Ｑ＋８０を超える（Ｔ＞１．８Ｑ＋８０）と、伸びが小さくなりすぎるため、ロープのエネルギ吸収量が不足して、支柱に掛かる負荷が過大になる。すなわち、図１７に示す特性線Ｋ２を超えると、支柱が傾斜するか、または支柱が倒され、落石が防護柵を突破してしまうおそれがある。 In the present invention, the straight wire-shaped sleeve portion having a substantially uniform inner diameter is used to hold the horizontal wire rope in a semi-constrained state, so that the bending of the rope is minimized in a normal state without falling rocks. Can be suppressed. On the other hand, when the rock falls, it guides smoothly through the enlarged diameter opening without damaging the rope that stretches and displaces greatly, so that the rope will not be damaged at the edge of the holder end, effectively avoiding the breaking (shearing) of the rope Can do.
The horizontal wire rope satisfies the relationship of 1.2Q + 20 ≦ T ≦ 1.8Q + 80 when it receives a fallen object. Here, T represents the generated tension (kN) generated in the horizontal wire rope, and Q represents the kinetic energy (kJ) of the falling object at the time of collision. When the generated tension T is less than 1.2Q + 20 (T <1.2Q + 20), the elongation becomes excessive, and there is a possibility that falling objects (falling rocks) may break through the protective net together with the stretched rope. That is, when the generated tension T is lower than the characteristic line K1 shown in FIG. 17, falling rocks may pass through the columns and break through the protective fence.
On the other hand, if the generated tension T exceeds 1.8Q + 80 (T> 1.8Q + 80), the elongation becomes too small, and the energy absorption amount of the rope is insufficient, and the load applied to the support becomes excessive. That is, when the characteristic line K2 shown in FIG. 17 is exceeded, there is a possibility that the support column will be inclined or the support column will be tilted, and falling rocks will break through the protective fence.

さらに、抵抗部材をロープホルダのスリーブ部と横張りワイヤロープとの間に挿入し、スリーブ部とロープとの間に生じる摩擦力を増加させることが好ましい。このような抵抗部材を用いることにより、平常時にはロープに弛みを生じることなくロープを張った状態（半拘束状態）で保持する一方で、落石時には拘束が解除されてロープが摺動し、落石の衝撃エネルギが周囲の部材（間隔保持部材および他段のロープ）にも伝播・拡散されるとともに、ロープに塑性変形伸びを生じ、落石の衝撃エネルギが吸収されるようになる。これにより落石が衝突した部位のロープのみに落石の衝撃エネルギが局部集中することなく周囲に分散・吸収され、防護柵が落石に突破され難くなる。   Furthermore, it is preferable to insert a resistance member between the sleeve portion of the rope holder and the horizontal wire rope to increase the frictional force generated between the sleeve portion and the rope. By using such a resistance member, the rope is kept in a tensioned state (semi-constrained state) without causing slack in the normal time, but when the rock falls, the restraint is released and the rope slides, The impact energy is propagated and diffused to the surrounding members (the spacing member and the other stage rope), and the rope is plastically deformed and stretched to absorb the impact energy of the falling rock. As a result, the impact energy of the fallen rock is dispersed and absorbed around the rope only at the part where the fallen rock collides, and the protective fence is not easily broken through by the fallen rock.

さらに、ロープホルダのスリーブ部の内面をローレット加工などの表面処理を用いて高摩擦係数とすることが好ましい。このような表面加工処理をスリーブ部の内面に施すことにより、ロープとの間に生じる摩擦力を更に増加させることができ、施工時においてロープの締結作業が容易になり、ロープをピンと張った状態で張設することができる。   Furthermore, it is preferable that the inner surface of the sleeve portion of the rope holder has a high friction coefficient by using a surface treatment such as knurling. By applying such surface treatment to the inner surface of the sleeve portion, the frictional force generated between the rope and the rope can be further increased, and the rope can be tightened easily at the time of construction. Can be stretched with.

本発明によれば、落石の衝突エネルギの大半は横張りワイヤロープの塑性変形伸びに消費吸収され、残りのエネルギの大半はロープホルダを介して周囲の部材に分散吸収されるので、支柱の負荷が大幅に軽減され、支柱が折れ曲がるような大規模の損壊を有効に回避することができる。たとえ落石の衝突を受けて支柱が曲がったとしても、その曲がりの程度が従来よりも軽度で済むため、落石が防護柵を乗り越えて道路に落下するおそれがほとんどない。   According to the present invention, most of the impact energy of falling rocks is consumed and absorbed by plastic deformation and elongation of the horizontal wire rope, and most of the remaining energy is dispersed and absorbed by the surrounding members via the rope holder. Is greatly reduced, and large-scale damage such as bending of the support can be effectively avoided. Even if the struts are bent due to the impact of falling rocks, the degree of bending is less than before, so there is almost no risk of falling rocks over the protective fence and falling onto the road.

また、本発明によれば、複数の横張りワイヤロープを複数の間隔保持部材およびロープホルダにより所定の間隔を保って保持した状態で、間隔保持部材及びロープホルダを介して落石の衝突エネルギが周囲のロープに分散されるので、落石がロープとロープとの間のスペースを押し広げて突破し難くなる。   Further, according to the present invention, in the state where a plurality of horizontal wire ropes are held at a predetermined interval by a plurality of interval holding members and rope holders, the collision energy of falling rocks is surrounded by the interval holding members and rope holders. Because it is distributed to the ropes, falling rocks push the space between the ropes and make it difficult to break through.

さらに、本発明のロープホルダは、平常時においてストレート状のスリーブ部によりロープを半拘束状態に保持するため、ロープの撓みを可能な限り小さく抑えることができ、落石時には拡径開口部により伸びて変位するロープを傷付けることなく滑らかに案内するため、ホルダ端部（エッジ）でロープを傷付けることがなくなり、ロープの破断を有効に回避することができる。   Furthermore, since the rope holder of the present invention keeps the rope in a semi-constrained state by a straight sleeve portion at normal times, the rope bending can be suppressed as small as possible, and when the rock falls, the rope holder is extended by the enlarged diameter opening portion. Since the moving rope is guided smoothly without being damaged, the rope is not damaged at the end of the holder (edge), and the breakage of the rope can be effectively avoided.

さらに、本発明によれば、ロープ端末に掛かる荷重が従来の約１／３程度まで低減するので、防護柵を支持する支持構造物（支柱など）を経済的に設計することが可能になる。具体的には、防護柵の設計において支柱の直径を細くすることができるとともに、支柱の本数を減らすことも可能になる。また、支柱の直径や本数が既定の設計仕様により決まっている場合は、従来よりも更に安全設計の防護柵となり、巨大な落石を受けた場合であっても突破されることなく落石を停止することができる。   Furthermore, according to the present invention, since the load applied to the rope end is reduced to about 1/3 of the conventional one, it becomes possible to economically design a support structure (such as a column) that supports the protective fence. Specifically, in the design of the protective fence, the diameter of the support can be reduced and the number of support can be reduced. In addition, if the diameter and number of columns are determined according to the predetermined design specifications, it will be a safer fence for safety design than before, and even if it receives a huge rock fall, it will stop falling without breaking through be able to.

以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための種々の実施の形態について説明する。   Hereinafter, various embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示すように、道路側１と山側３の境界部にコンクリート基礎２が打設され、コンクリート基礎２の上に落石防護柵１０が構築されている。落石防護柵１０は、支柱１１，１２，１３、防護網１６、横張りワイヤロープ２０、間隔保持部材１４、金網支持ワイヤ１５などを備えている。   As shown in FIG. 1, a concrete foundation 2 is placed at the boundary between the road side 1 and the mountain side 3, and a rock fall protection fence 10 is constructed on the concrete foundation 2. The rockfall protection fence 10 includes support columns 11, 12, 13, a protection net 16, a horizontal wire rope 20, a spacing member 14, a wire net support wire 15, and the like.

図３に示すように、コンクリート基礎２の基準点に沿って多数の支柱１１，１２，１３が短い間隔をおいて立設され、これに防護網１６と複数本の横張りワイヤロープ２０が張設されている。   As shown in FIG. 3, a large number of support pillars 11, 12, and 13 are erected along a reference point of the concrete foundation 2 at short intervals, and a protective net 16 and a plurality of horizontal wire ropes 20 are stretched thereon. It is installed.

落石防護柵１０の両端部には端末支柱１１が立設され、落石防護柵１０の設置範囲が規定されている。一対の端末支柱１１の間には多数の中間支柱１２および補助中間支柱１３が所定のピッチ間隔に立設されている。端末支柱１１、中間支柱１２および補助中間支柱１３は、ほぼ同じ高さに揃えられ、通常規模の防護柵においては１．５〜４ｍ程度の高さ、特に大規模の防護柵においては４〜６ｍの高さである。端末支柱１１と中間支柱１２には、Ｈ型鋼のように断面係数が極めて大きい型鋼が用いられる。補助中間支柱１３には、チャンネル型鋼のような断面係数がほどほどに大きい型鋼が用いられる。なお、端末支柱１１は、図５に示すように、Ｈ型鋼からなる複数の補強部材１１ａ，１１ｂ，１１ｃにより補強されている。   Terminal columns 11 are erected on both ends of the rock fall protection fence 10, and the installation range of the rock fall protection fence 10 is defined. A large number of intermediate struts 12 and auxiliary intermediate struts 13 are erected between the pair of terminal struts 11 at a predetermined pitch interval. The terminal column 11, the intermediate column 12 and the auxiliary intermediate column 13 are arranged at substantially the same height. In a normal scale guard fence, the height is about 1.5 to 4 m, particularly in a large scale guard fence, 4 to 6 m. Of height. For the terminal strut 11 and the intermediate strut 12, a steel mold having an extremely large section modulus such as H steel is used. For the auxiliary intermediate strut 13, a steel mold having a moderately large section modulus such as channel steel is used. In addition, the terminal support | pillar 11 is reinforced with the some reinforcement member 11a, 11b, 11c which consists of H-shaped steel, as shown in FIG.

防護網１６は、線径３．２ｍｍ、網目の開口寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍの鋼線を編み合わせた金網からなり、柵の一端側の端末支柱１１から他端側の端末支柱１１までにわたり柵全体を覆うように張設されている。防護網１６は、その上端部分を金網支持ワイヤ１５により吊り下げ支持されるとともに、支柱１１〜１３および間隔保持部材１４に適所々々において保持金具やワイヤ等で締結されている。なお、金網支持ワイヤ１５は、図６の（ａ）（ｂ）に示すようにＵボルト１７により支柱１２，１２Ａ等に支持されている。   The protective mesh 16 is made of a wire mesh knitted with a steel wire having a wire diameter of 3.2 mm and a mesh opening size of 50 mm × 50 mm. The entire fence extends from the terminal support 11 on one end of the fence to the terminal support 11 on the other end. Is stretched to cover. The upper end portion of the protective mesh 16 is supported by being suspended by a metal mesh support wire 15 and is fastened to the support posts 11 to 13 and the interval holding member 14 by holding metal fittings or wires at appropriate places. Note that the wire mesh support wire 15 is supported on the columns 12, 12A and the like by U bolts 17 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

複数本の横張りワイヤロープ２０は、防護網１６に沿ってほぼ水平に張設され、支柱１１〜１３および間隔保持部材１４に取り付けた多数のロープホルダ２５によって互いの間隔がほぼ等間隔に保たれて平行になるように半拘束支持されている。横張りワイヤロープ２０の本数は、防護柵の規模に応じて５〜２０本の範囲で適宜選択されるが、通常規模の柵では５〜１３本、大規模の柵では１４〜２０本とすることができる。   The plurality of horizontal wire ropes 20 are stretched almost horizontally along the protective mesh 16, and the distance between them is kept almost equal by a plurality of rope holders 25 attached to the support columns 11 to 13 and the spacing member 14. It is supported semi-constrained so that it is parallel to lean. The number of the horizontal wire ropes 20 is appropriately selected in the range of 5 to 20 according to the scale of the protective fence, but it is 5 to 13 for the normal scale fence and 14 to 20 for the large scale fence. be able to.

横張りワイヤロープ２０の弾性係数ＥＷは、３０ｋＮ／ｍｍ²以上７５ｋＮ／ｍｍ²以下の範囲とすることが好ましい。ロープの弾性係数ＥＷが３０ｋＮ／ｍｍ²未満であると、ロープ表面に疵が付き易く、剪断強度が不十分であるため、疵が付いた部分がロープ破断の基点となるからである。一方、ロープの弾性係数ＥＷが７５ｋＮ／ｍｍ²を超えると、伸びが小さくなり、エネルギ吸収量が不足するからである。すなわち、弾性係数ＥＷが７５ｋＮ／ｍｍ²を超えると、下式（１）に示すようにロープの伸びによるエネルギ吸収量ＥＲが小さくなり、ロープの中間締結部や端末部を介して支柱に伝播される衝突エネルギが増大し、支柱に掛かる負荷が大きくなり過ぎて、降伏点を超えて支柱が曲がるおそれがあるからである。 The elastic coefficient EW of the horizontal wire rope 20 is preferably in the range of 30 kN / mm ^{2 to} 75 kN / mm ² . This is because if the elastic modulus EW of the rope is less than 30 kN / mm ² , the surface of the rope is easily wrinkled and the shear strength is insufficient, so that the portion with the wrinkle becomes the starting point of the rope breakage. On the other hand, when the elastic modulus EW of the rope exceeds 75 kN / mm ² , the elongation becomes small and the energy absorption amount becomes insufficient. That is, when the elastic modulus EW exceeds 75 kN / mm ² , the energy absorption amount ER due to the elongation of the rope is reduced as shown in the following formula (1), and is transmitted to the support via the intermediate fastening portion and the terminal portion of the rope. This is because the collision energy increases, the load applied to the column becomes too large, and the column may bend beyond the yield point.

ＥＲ＝（Ｌ／ＥＷ）×Ａ×（Ｔ²−Ｔｏ²） …（１）
但し、Ｌ：ロープ長
ＥＷ：ロープの弾性係数
Ａ：ロープの断面積
Ｔ：ロープ張力
Ｔｏ：ロープ初期張力
横張りワイヤロープ２０は、引張強度が０．２５〜０．５５ｋＮ／ｍｍ²、０．３０〜０．３５ｋＮ／ｍｍ²の静的荷重を受けたときの伸び値が２０〜６０％を示すオーステナイト系ステンレス鋼線を撚り合せたロープであることが好ましい。引張強度が０．２５ｋＮ／ｍｍ²を下回ると強度不足となるからである。一方、静的引張強度が０．５５ｋＮ／ｍｍ²を超えると、ロープの剛性が過大になり、落石の衝撃力を周囲の部材に伝達する弾性体としての機能が低下するからである。 ER = (L / EW) × A × (T ² −To ² ) (1)
However, L: Rope length EW: Rope elastic modulus A: Rope cross-sectional area T: Rope tension To: Rope initial tension The horizontal wire rope 20 has a tensile strength of 0.25 to 0.55 kN / mm ² . A rope formed by twisting austenitic stainless steel wires having an elongation value of 20 to 60% when subjected to a static load of 30 to 0.35 kN / mm ² is preferable. This is because the strength is insufficient when the tensile strength is less than 0.25 kN / mm ² . On the other hand, if the static tensile strength exceeds 0.55 kN / mm ² , the rigidity of the rope becomes excessive, and the function as an elastic body that transmits the impact force of falling rocks to surrounding members decreases.

図１０に示すように、横張りワイヤロープ２０は、７本の素線２１を撚り合せたストランド２２を３つ撚り合わせてなる３×７構造のロープである。本発明の横張りワイヤロープを構成する素線２１はすべて鋼線（スチールワイヤ）である。繊維ロープは本発明の横張りワイヤロープに用いることができない。ナイロン等の繊維ロープは、大きな伸びを得ることはできるが、剪断に弱く、落石の鋭いエッジが当たると容易に破断するからである。   As shown in FIG. 10, the horizontal wire rope 20 is a rope having a 3 × 7 structure formed by twisting three strands 22 obtained by twisting seven strands 21. All the strands 21 which comprise the horizontal wire rope of this invention are steel wires (steel wire). The fiber rope cannot be used for the horizontal wire rope of the present invention. This is because a fiber rope such as nylon can obtain a large elongation, but is weak against shearing and easily breaks when hit by a sharp edge of falling rock.

ロープの構成材料としてのオーステナイト系ステンレス鋼は、質量％で、Ｎｉ：６．０〜２２．０％、Ｃｒ：１４．０〜２６．０％、Ｃ：０．００１〜０．１５％、Ｓｉ：０．０１〜１．５％、Ｍｎ：０．３〜３．０％、Ｎ：０．０２％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物元素からなり、所定の加工熱処理により軟質化された金属組織を含むものである。このような金属組織は、比較的安定なオーステナイト相にマルテンサイト相が混在する混合組織である。   The austenitic stainless steel as a constituent material of the rope is mass%, Ni: 6.0 to 22.0%, Cr: 14.0 to 26.0%, C: 0.001 to 0.15%, Si : 0.01-1.5%, Mn: 0.3-3.0%, N: 0.02% or less, with the balance being Fe and inevitable impurity elements, softened by a predetermined processing heat treatment Including a metallic structure. Such a metal structure is a mixed structure in which a martensite phase is mixed in a relatively stable austenite phase.

オーステナイト系ステンレス鋼の組成を上記のようにする理由について成分ごとに説明する。Ｎｉは、組織をオーステナイト化させ、耐食性と製造コストの観点から下限を６．０％、上限を２２．０％とする。Ｃｒは、ステンレス鋼としての耐食性を得るために下限を１４．０％とし、製造コストの観点から上限を２６．０％とする。Ｃは、固溶強化元素として調整添加するが、延性を確保するために上限を０．１５％とし、製造コストの観点から下限を０．００１％とする。Ｓｉは、強度上昇に寄与するが、過剰に添加すると延性が低下するため、上限を１．５％とし、脱酸に最小限必要な量として下限を０．０１％とする。Ｍｎは、オーステナイトを安定化させるために下限を０．３％とし、過剰に添加すると耐食性が劣化するため上限を３．０％とする。Ｎは、延性を低下させるため低いことが望ましく、上限を０．０２％とする。Ｐは、特性上有利にはたらくことがないため可能な限り低くすることが望ましいが、精錬コストの観点から不可避不純物として０．０５％以下が許容される。Ｓは、これも可能な限り低くすることが望ましいが、精錬コストの観点から不可避不純物として０．０５％以下が許容される。   The reason why the composition of the austenitic stainless steel is as described above will be described for each component. Ni austenizes the structure, and the lower limit is 6.0% and the upper limit is 22.0% from the viewpoint of corrosion resistance and manufacturing cost. Cr has a lower limit of 14.0% in order to obtain corrosion resistance as stainless steel, and an upper limit of 26.0% from the viewpoint of manufacturing cost. C is added as a solid solution strengthening element, but the upper limit is made 0.15% to ensure ductility, and the lower limit is made 0.001% from the viewpoint of manufacturing cost. Si contributes to an increase in strength, but if added excessively, the ductility decreases, so the upper limit is 1.5%, and the minimum amount required for deoxidation is 0.01%. Mn has a lower limit of 0.3% in order to stabilize austenite, and if added in excess, the corrosion resistance deteriorates, so the upper limit is set to 3.0%. N is preferably low in order to reduce ductility, and the upper limit is made 0.02%. P is desirably as low as possible because it does not work in terms of characteristics, but 0.05% or less is allowed as an inevitable impurity from the viewpoint of refining cost. S is also desirably as low as possible, but 0.05% or less is allowed as an inevitable impurity from the viewpoint of refining costs.

ロープに外力を印加したときに、個々の素線ワイヤに加わる応力は均等ではなく、最も高い応力の素線が塑性変形し、塑性伸びを生じるが、通常のワイヤロープでは素線の加工硬化が大きくないので、他の素線に変形がほとんど分担されないまま、最大応力を受けた素線が最初に破断し、これに引き続き他の素線も次々に破断する。その結果、エネルギ吸収量は小さなものとなってしまう。これを防ぐためには最初に塑性変形する素線が大きく加工硬化して強化されることが肝要である。このような特性は、オーステナイトステンレス鋼に所定の固溶化熱処理を施すことにより得られる。固溶化熱処理の条件は、例えば９８０〜１１５０℃×２〜１０分間とし、その後、急冷（水冷）する。このような処理によりオーステナイトステンレス鋼は、落石の衝突エネルギのような衝撃力を受けたときの瞬間的な伸び値が飛躍的に増大する。   When an external force is applied to the rope, the stress applied to each strand wire is not uniform, and the strand with the highest stress undergoes plastic deformation and causes plastic elongation. Since it is not large, the deformation | transformation which hardly receives the deformation | transformation to other strands, the strand which received the largest stress fractures | ruptures first, and the other strands also fracture | rupture one after another subsequently. As a result, the amount of energy absorption becomes small. In order to prevent this, it is important that the wire that undergoes plastic deformation first is greatly hardened by work hardening. Such characteristics can be obtained by subjecting austenitic stainless steel to a predetermined solution heat treatment. The conditions for the solution heat treatment are, for example, 980 to 1150 ° C. × 2 to 10 minutes, and then rapid cooling (water cooling). By such treatment, the austenitic stainless steel dramatically increases the instantaneous elongation value when it receives impact force such as falling rock impact energy.

図４の（ａ）に示すように、横張りワイヤロープ２０は間隔保持部材１４に取り付けた多数のロープホルダ２５によって適所を保持されている。ロープホルダ２５は固定部材２６を用いて間隔保持部材１４に締結されている。固定部材２６として、番線のようなワイヤを用いてもよいし、ボルト・ナットで締結されるクランプ形状の金具を用いてもよい。   As shown in FIG. 4A, the horizontal wire rope 20 is held in place by a number of rope holders 25 attached to the spacing member 14. The rope holder 25 is fastened to the spacing member 14 using a fixing member 26. As the fixing member 26, a wire such as a number wire may be used, or a clamp-shaped fitting fastened with a bolt and a nut may be used.

図６の（ａ）（ｂ）に示すように、横張りワイヤロープ２０は支柱１２，１２Ａ（１１，１３）に取り付けた多数のロープホルダ２５によって半拘束状態に保持されている。支柱１１〜１３においても上述した間隔保持部材１４と同様にロープホルダ２５は番線のような固定部材２６によって固定されている。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the horizontal wire rope 20 is held in a semi-constrained state by a number of rope holders 25 attached to the support columns 12 and 12A (11 and 13). Also in the support columns 11 to 13, the rope holder 25 is fixed by a fixing member 26 such as a number line, similarly to the spacing member 14 described above.

図５に示すように、ロープ端末２０ａは、金属製のシングルロックにより保護被覆され、端末支柱１１に固定された索端金具１９に軸まわり回転可能に連結されている。索端金具１９は、ネジ駆動により長手方向に変位可能であり、張設されるロープ２０の張力を調整することができるようになっている。   As shown in FIG. 5, the rope end 20 a is protected and covered with a single lock made of metal, and is connected to a cable end fitting 19 fixed to the end support 11 so as to be rotatable about its axis. The cable end bracket 19 can be displaced in the longitudinal direction by screw driving, and can adjust the tension of the rope 20 to be stretched.

次に、図７〜図９を参照してロープホルダについて詳しく説明する。   Next, the rope holder will be described in detail with reference to FIGS.

図７に示すように、ロープホルダ２５は、内径が実質的に一様なストレート筒形状のスリーブ部２５ａと、スリーブ部２５ａの内径よりも大きくなるように内径が漸次増加するトランペット形状の拡径開口部２５ｂとを備えている。ロープホルダ２５は、耐候性を有する金属材料、例えば亜鉛メッキ鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金などを用いることが好ましい。さらに、ロープ２０との間に生じる摩擦力を増加させるために、スリーブ部２５ａの内面をローレット加工することもできる。トランペット形状の拡径開口部２５ｂは、エッジでロープ２０を傷つけないように滑らかな曲面をなしている。このようなロープホルダ２５は、冷間プレス加工やダイカスト加工を用いて製造することができる。   As shown in FIG. 7, the rope holder 25 includes a straight cylindrical sleeve portion 25a having a substantially uniform inner diameter, and a trumpet-shaped enlarged diameter in which the inner diameter gradually increases so as to become larger than the inner diameter of the sleeve portion 25a. And an opening 25b. The rope holder 25 is preferably made of a weather-resistant metal material such as galvanized steel, austenitic stainless steel, aluminum, aluminum alloy or the like. Further, in order to increase the frictional force generated between the rope 20 and the inner surface of the sleeve portion 25a, the inner surface of the sleeve portion 25a can be knurled. The trumpet-shaped enlarged diameter opening 25b has a smooth curved surface so as not to damage the rope 20 at the edge. Such a rope holder 25 can be manufactured using cold pressing or die casting.

下記にロープホルダ２５の各部サイズを示す。   The size of each part of the rope holder 25 is shown below.

１）ロープホルダ２５の長さＬ１：７０ｍｍ
２）スリーブ部２５ａの長さＬ２：５０ｍｍ
３）スリーブ部２５ａの内径ｄ１：２２ｍｍ
４）スリーブ部２５ａの外径ｄ２：２８ｍｍ
５）拡径開口部２５ｂの直径ｄ３：３５ｍｍ
６）平均厚さｔ１ ： ３ｍｍ
図８の（ａ）に示すように、ロープホルダ２５は、スリーブ部２５ａに番線のような固定部材２６を巻き付けて他部材（間隔保持部材１４等）に固定されるが、図８の（ｂ）に示すロープホルダ２５Ａでは、スリーブ部２５ａの外面に溝状の凹所２５ｃを形成し、この凹所２５ｃに固定部材２６をはめ込むようにしてもよい。このようなロープホルダ２５Ａでは、固定部材２６が横ずれすることなく所定位置に巻き付けられるので、更にしっかりと固定することができる。 1) Length L1: 70 mm of the rope holder 25
2) Length L2 of the sleeve portion 25a: 50 mm
3) Inner diameter d1: 22 mm of sleeve portion 25a
4) Outer diameter d2 of sleeve portion 25a: 28 mm
5) Diameter d3 of expanded diameter opening 25b: 35 mm
6) Average thickness t1: 3 mm
As shown in FIG. 8A, the rope holder 25 is fixed to other members (such as the spacing member 14) by winding a fixing member 26 like a wire around the sleeve portion 25a. In the rope holder 25A shown in FIG. 5A, a groove-like recess 25c may be formed on the outer surface of the sleeve portion 25a, and the fixing member 26 may be fitted into the recess 25c. In such a rope holder 25A, since the fixing member 26 is wound around a predetermined position without lateral displacement, it can be more firmly fixed.

図９の（ａ）に示すように、ロープホルダ２５とロープ２０との間に抵抗部材２７Ａを配置し、両者２０，２５間の接触摩擦抵抗を増加させるようにしている。この抵抗部材２７Ａは、スリーブ部２５ａの内面をほぼ覆うようにロープホルダ２５に接着剤で強固に接着され、その両端部は外側から内側に向けて漸次厚みが減少するようにテーパ状に切り揃えられている。抵抗部材２７Ａの各部サイズは、例えば、厚みｔ２が０．５〜２．０ｍｍ、長さが５０ｍｍ、内径ｄ0が１８ｍｍである。また、ロープホルダ２５の各部サイズは、例えば、スリーブ部２５ａの厚みｔ１が３ｍｍ、スリーブ部２５ａの内径ｄ１が２２ｍｍ、スリーブ部２５ａの外径ｄ２が２８ｍｍである。   As shown in FIG. 9A, a resistance member 27 </ b> A is disposed between the rope holder 25 and the rope 20 to increase the contact friction resistance between the both 20 and 25. The resistance member 27A is firmly bonded to the rope holder 25 with an adhesive so as to substantially cover the inner surface of the sleeve portion 25a, and both end portions thereof are trimmed in a tapered shape so that the thickness gradually decreases from the outside toward the inside. It has been. The size of each part of the resistance member 27A is, for example, a thickness t2 of 0.5 to 2.0 mm, a length of 50 mm, and an inner diameter d0 of 18 mm. The size of each part of the rope holder 25 is, for example, that the thickness t1 of the sleeve portion 25a is 3 mm, the inner diameter d1 of the sleeve portion 25a is 22 mm, and the outer diameter d2 of the sleeve portion 25a is 28 mm.

また、図９の（ｂ）に示すように、抵抗部材２７Ｂの長さをロープホルダ２５の長さよりも十分に長く、少なくともスリーブ部２５ａよりも長くしてもよい。この場合には、抵抗部材２７Ｂをロープホルダ２５に必ずしも接着しないでもよい。この場合には、ロープホルダ２５を長手に沿って半割りとし、ホルダの半割部品をヒンジやクランプを用いて互いに連結して開閉可能に構成することが好ましい。このようにすると、ロープホルダ２５にロープ２０を挿通させる作業が容易化するとともに、抵抗部材２７Ｂをロープ２０に巻き付けるだけですむので抵抗部材２７Ｂの装着作業も容易化するというメリットがある。   Further, as shown in FIG. 9B, the length of the resistance member 27B may be sufficiently longer than the length of the rope holder 25 and at least longer than the sleeve portion 25a. In this case, the resistance member 27B does not necessarily have to be bonded to the rope holder 25. In this case, it is preferable that the rope holder 25 is halved along the length, and the halved parts of the holder are connected to each other using a hinge or a clamp so as to be opened and closed. This facilitates the operation of inserting the rope 20 into the rope holder 25 and has the merit of facilitating the mounting operation of the resistance member 27B because only the resistance member 27B is wound around the rope 20.

このような抵抗部材２７Ａ，２７Ｂによりロープホルダ２５とロープ２０との間に生じる摩擦力を増加させることができ、平常時にはロープ２０に弛みを生じることなくロープ２０を張った状態（半拘束状態）で保持する一方で、落石時には拘束が解除されてロープ２０が摺動し、落石の衝撃エネルギが周囲の部材（間隔保持部材１４および他段のロープ２０）にも伝播・拡散されるとともに、ロープ２０に塑性変形伸びを生じ、落石の衝撃エネルギが有効に吸収されるようになる。抵抗部材２７として、高い摩擦係数をもつとともに高い絶縁性を有する材料、例えばゴムやゴム系複合材料、樹脂や樹脂系複合材料、不織布などを用いることができる。   A frictional force generated between the rope holder 25 and the rope 20 can be increased by the resistance members 27A and 27B, and the rope 20 is stretched without causing the rope 20 to be slack in a normal state (semi-constrained state). On the other hand, when the rock falls, the restraint is released and the rope 20 slides, and the impact energy of the rock falls is propagated and diffused to surrounding members (the spacing member 14 and the rope 20 at the other stage), and the rope 20 causes plastic deformation and elongation, and the impact energy of falling rocks is effectively absorbed. As the resistance member 27, a material having a high coefficient of friction and high insulation, for example, rubber, a rubber-based composite material, a resin, a resin-based composite material, a nonwoven fabric, or the like can be used.

次に、本発明の落石防護柵を構築するときの施工手順の概要を説明する。   Next, the outline | summary of the construction procedure when constructing the rockfall protection fence of this invention is demonstrated.

先ず、施工対象となる山間部道路沿いの斜面底辺を測地し、その測地結果に基づいて防護柵を設置すべき領域の範囲を決定する。決定した領域範囲にマーキングし、そのマーキングに沿って斜面底辺を掘削して所定深さの溝を掘る。この溝にコンクリートを打設し、コンクリート基礎２を形成する。コンクリート基礎２の適所には予め複数の孔が形成されており、これらの孔に支柱１１〜１３をそれぞれ立設し、各孔にコンクリートを流し込み、支柱１１〜１３をコンクリート基礎２に固定する。端末支柱１１と中間支柱１２には、Ｈ型鋼のように断面係数が極めて大きい型鋼を用いる。また、補助中間支柱１３には、チャンネル型鋼のように断面係数が比較的大きい型鋼を用いる。   First, the bottom of the slope along the mountain road to be constructed is measured, and the range of the area where the protective fence is to be installed is determined based on the geodetic result. Mark the determined area range, and excavate the bottom of the slope along the marking to dig a groove of a predetermined depth. Concrete is placed in this groove to form the concrete foundation 2. A plurality of holes are formed in advance at appropriate positions of the concrete foundation 2, and the pillars 11 to 13 are erected in these holes, the concrete is poured into each hole, and the pillars 11 to 13 are fixed to the concrete foundation 2. For the terminal column 11 and the intermediate column 12, a steel mold having a very large section modulus such as an H-shaped steel is used. The auxiliary intermediate strut 13 is made of a steel having a relatively large section modulus such as channel steel.

支柱１１〜１３にロープホルダ２５及び横張りワイヤロープ２０をそれぞれ取り付ける。ロープホルダ２５には横張りワイヤロープ２０が予め挿通され、かつ抵抗部材２７がロープ２０との間に挿入されており、ロープホルダ２５の位置を調整しながらこれを固定部材２６で支柱１１〜１３に順次固定していく。ロープ２０およびロープホルダ２５の取り付け後、ロープ端末２０ａを索端金具１９にそれぞれ連結し、索端金具１９によりロープ２０の張力を調整する。   The rope holder 25 and the horizontal wire rope 20 are attached to the columns 11 to 13, respectively. A horizontal wire rope 20 is inserted in the rope holder 25 in advance, and a resistance member 27 is inserted between the rope 20 and the post 11-13 with the fixing member 26 while adjusting the position of the rope holder 25. It will be fixed in order. After attaching the rope 20 and the rope holder 25, the rope end 20 a is connected to the rope end fitting 19, and the rope 20 is adjusted for tension by the rope end fitting 19.

次いで、間隔保持部材１４をロープ２０に取り付け、ロープ２０の相互間隔を調整する。間隔保持部材１４の取り付けにおいて、間隔保持部材１４は予めロープ２０を挿通してあるロープホルダ２５に固定部材２６で固定される。なお、間隔保持部材１４を予めロープホルダ２５を介してロープ２０に取り付けておき、ロープ２０／間隔保持部材１４のアッセンブリを予め製作しておいてもよい。   Next, the spacing member 14 is attached to the rope 20 and the mutual spacing of the ropes 20 is adjusted. In attaching the space holding member 14, the space holding member 14 is fixed to the rope holder 25 through which the rope 20 is inserted in advance by the fixing member 26. The interval holding member 14 may be attached to the rope 20 via the rope holder 25 in advance, and the rope 20 / interval holding member 14 assembly may be manufactured in advance.

次いで、金網支持ワイヤ１５をＵボルト１７で支柱１１〜１３に締結し、金網支持ワイヤ１５に防護網１６の端辺を番線などで締結し、ワイヤ１５に防護網１６を吊り下げていく。さらに、防護網１６の適所を支柱１１〜１３や間隔保持部材１４などに締結する。このようにして防護網１６をフェンス面に沿って張設していく。   Next, the wire mesh support wire 15 is fastened to the pillars 11 to 13 with the U bolts 17, the end of the protective mesh 16 is fastened to the wire mesh support wire 15 with a number line or the like, and the protective mesh 16 is suspended from the wire 15. Further, an appropriate position of the protective net 16 is fastened to the support columns 11 to 13 and the spacing member 14. In this way, the protective net 16 is stretched along the fence surface.

以上のようにして落石防護柵１０が完成する。本実施形態の落石防護柵１０ではロープ２０がロープホルダ２５を介して間隔保持部材１４および支柱１１〜１３に連結されているため、落石の衝突を受けたときにその衝撃エネルギの分散が周囲部材に対して迅速かつバランス良く行われるとともに、落石エネルギの大部分をロープ２０の塑性変形伸びにより吸収させることができる。このため落石防護柵１０の防護性能と信頼性がさらに高められる。   The rock fall protection fence 10 is completed as described above. In the rock fall protection fence 10 of the present embodiment, the rope 20 is connected to the interval holding member 14 and the columns 11 to 13 via the rope holder 25, so that when the rock falls, the impact energy is dispersed. As a result, a large portion of the rock fall energy can be absorbed by the plastic deformation and elongation of the rope 20. For this reason, the protection performance and reliability of the rock fall protection fence 10 are further improved.

次に、図１１〜図１３を参照して落石が衝突したときに防護柵に生じる力学的作用について説明する。   Next, with reference to FIG. 11 to FIG. 13, a description will be given of the mechanical action that occurs in the protective fence when a falling rock collides.

図１１に示すように、質量Ｗをもつ落石４が斜面を落下してきて防護柵１０に衝突したときのことを想定した場合に、落石の衝突エネルギＥは次式（２）で与えられる。   As shown in FIG. 11, when it is assumed that the falling rock 4 having the mass W has fallen on the slope and collided with the protective fence 10, the collision energy E of the falling rock is given by the following equation (2).

Ｅ＝（１＋β）｛１−（μ／ｔａｎθ）｝Ｗ・Ｈ …（２）
但し、β：回転エネルギ係数（＝０．１）、μ：等価摩擦係数、θ：斜面の勾配（°）、Ｗ：落石の質量、Ｈ：落石発生位置と防護柵との落差（ｍ）である。 E = (1 + β) {1- (μ / tan θ)} W · H (2)
However, β: Rotational energy coefficient (= 0.1), μ: Equivalent friction coefficient, θ: Slope gradient (°), W: Mass of rock fall, H: Head drop (m) between rock fall occurrence position and guard fence is there.

防護柵が吸収し得るエネルギ量ＥＴは、次式（３）で与えられる。   The amount of energy ET that can be absorbed by the protective fence is given by the following equation (3).

ＥＴ＝ＥＲ＋ＥＮ＋ＥＰ …（３）
但し、ＥＲ：ロープの伸びによる吸収エネルギ量、ＥＮ：金網による吸収エネルギ量、ＥＰ：支柱の変形による吸収エネルギ量である。 ET = ER + EN + EP (3)
However, ER: the amount of energy absorbed by the elongation of the rope, EN: the amount of energy absorbed by the wire mesh, EP: the amount of energy absorbed by the deformation of the support.

本発明の落石防護柵では、ロープの伸びによる吸収エネルギ量ＥＲは約５０〜７０ｋＪ、金網による吸収エネルギ量ＥＮは約２５ｋＪにそれぞれ見積もられている。   In the rock fall protection fence of the present invention, the absorbed energy amount ER due to the stretch of the rope is estimated to be about 50 to 70 kJ, and the absorbed energy amount EN due to the wire mesh is estimated to be about 25 kJ.

落石４が衝突すると、図１２に示すように、横張りワイヤロープ２０は伸びを生じて変位する。ロープの伸びには、弾性域での伸び（弾性変形伸び）と塑性域での伸び（塑性変形伸び）とが含まれる。本発明ではロープの剛性を低く設定する（軟質にする）ほうが望ましい。衝撃荷重を受けて瞬間的にロープに大きな塑性変形伸びを生じさせ、落石の衝突エネルギの大半を吸収させようとするからである。   When the falling rock 4 collides, as shown in FIG. 12, the horizontal wire rope 20 is stretched and displaced. The elongation of the rope includes elongation in the elastic region (elastic deformation elongation) and elongation in the plastic region (plastic deformation elongation). In the present invention, it is desirable to set the rope stiffness low (soften). This is because, upon receiving an impact load, a large plastic deformation and elongation is instantaneously generated in the rope to absorb most of the collision energy of falling rocks.

ロープ張力Ｔが弾性域にある場合（Ｔ＜Ｔｙ）は、ロープの伸びによる吸収エネルギ量ＥＲは次式（４-１）で与えられる。   When the rope tension T is in the elastic range (T <Ty), the absorbed energy amount ER due to the elongation of the rope is given by the following equation (4-1).

ＥＲ＝（Ｌ／ＥＷ・Ａ）×（Ｔ²−Ｔ_０ ²） …（４-１）
ロープ張力Ｔが降伏張力Ｔｙより小さい弾性域では、図１８に示す斜線領域の面積がロープの伸びによる吸収エネルギ量ＥＲに相当する。 ER = (L / EW · A) × (T ² −T ₀ ² ) (4-1)
In the elastic region where the rope tension T is smaller than the yield tension Ty, the area of the hatched region shown in FIG. 18 corresponds to the absorbed energy amount ER due to the elongation of the rope.

ロープ張力Ｔが塑性域にある場合（Ｔ≧Ｔｙ）は、ロープの伸びによる吸収エネルギ量ＥＲは次式（４-２）と（４−３）で与えられる。   When the rope tension T is in the plastic region (T ≧ Ty), the absorbed energy amount ER due to the elongation of the rope is given by the following equations (4-2) and (4-3).

ＥＲ＝２Ｔ×Ｓ …（４-２）
Ｓ＝ＥＷ・Ａ／Ｔｙ …（４-３）
但し、Ｌ：ロープ長、ＥＷ：ロープの弾性係数、Ａ：ロープ断面積、Ｔ：ロープ張力、Ｔ_０：初期ロープ張力、Ｔｙ：ロープの降伏張力である。 ER = 2T × S (4-2)
S = EW · A / Ty (4-3)
Where L: rope length, EW: rope elastic modulus, A: rope cross-sectional area, T: rope tension, T ₀ : initial rope tension, Ty: rope yield tension.

なお、支柱は、図１３に示すように、落石４が衝突した支柱１２は最大許容傾斜角φまで傾いても安全性が確保される（落石が柵を乗り越えない）ように設計されている。支柱の最大許容傾斜角φは、図１と図６（ａ）に示す直立型の柵では例えば１５°であり、図２と図６（ｂ）に示す折り返し型の柵では例えば２０°である。   As shown in FIG. 13, the support column is designed so that safety is ensured even if the support column 12 with which the falling rock 4 collides is tilted to the maximum allowable inclination angle φ (the falling rock does not get over the fence). The maximum allowable inclination angle φ of the support is, for example, 15 ° in the upright fence shown in FIGS. 1 and 6A, and is, for example, 20 ° in the folded fence shown in FIGS. 2 and 6B. .

次に、ロープ性能を評価するための落石試験について説明する。   Next, a rock fall test for evaluating rope performance will be described.

（落石試験装置）
落石試験においては、図１４に示す模擬落石試験装置３０を用いて表１に示す実施例１〜４および比較例１〜３のロープの衝撃負荷に対する性能をそれぞれ評価した。 (Oppishi test equipment)
In the rock fall test, the performance with respect to the impact load of the ropes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1 was evaluated using a simulated rock fall test apparatus 30 shown in FIG.

模擬落石試験装置３０の概要を説明する。   An outline of the simulated rock fall test apparatus 30 will be described.

４本以上の支柱３２を固い地盤３１の上に立設し、支柱３２の上端に頭部３３を取り付け、鋼製やぐらを構築する。長さ２ｍのロープ２０の一端を固定金具３４により鋼製やぐらの頭部３３に外れないように強固に取り付ける。ロープ２０の上半部にロープ張力測定用のテンションバー３５を取り付ける。テンションバー３５には後述するひずみ計３６が貼り付けられている。   Four or more struts 32 are erected on the hard ground 31 and a head 33 is attached to the upper end of the struts 32 to construct a steel tower. One end of the rope 20 having a length of 2 m is firmly attached by the fixing bracket 34 so as not to be detached from the head portion 33 made of steel. A tension bar 35 for measuring the rope tension is attached to the upper half of the rope 20. A strain gauge 36 to be described later is attached to the tension bar 35.

ロープ２０の他端に質量Ｗ（ｋＮ）の錘４０を取り付ける。クレーンで錘４０を高さＨ（ｍ）まで吊り上げ、吊り上げた状態から錘４０をクレーンから切り離し、錘４０を落下させる。そのときの落下エネルギをＷ・Ｈ（ｋＪ）として、発生したロープ張力Ｔ（ｋＮ）をテンションバー３５に貼り付けられたひずみ計３６により測定する。落下後の状態で、ロープ２０の伸びを測定する。なお、本明細書中において「落石の衝突エネルギ（落下エネルギ）」とは、質量Ｗの物体が落差（落下高さ）Ｈから落下するときの運動エネルギＱ（＝Ｗ×Ｈ）のことをいうものと定義する。   A weight 40 having a mass W (kN) is attached to the other end of the rope 20. The weight 40 is lifted to a height H (m) by a crane, the weight 40 is separated from the crane from the lifted state, and the weight 40 is dropped. The generated rope tension T (kN) is measured by a strain gauge 36 attached to the tension bar 35, with the drop energy at that time being W · H (kJ). In the state after dropping, the elongation of the rope 20 is measured. In the present specification, “impact energy of falling rock (falling energy)” means kinetic energy Q (= W × H) when an object of mass W falls from a drop (falling height) H. It is defined as a thing.

図１５の（ａ）（ｂ）に示すように、テンションバー３５は、主要部の幅と厚みが一様であり、その両端部が若干膨らみ、膨らんだ両端部にボルト孔３５ａがそれぞれ形成されている。図１６に示すように、テンションバー３５のボルト孔３５ａとロープ端末２０ａのシングルロック４１のボルト孔４１ａとに連結ボルト４２が挿通され、この連結ボルト４２とナット４３を締結することによりテンションバー３５とロープ２０とが一体に連結されている。なお、シングルロック４１はロープ端末２０ａを端末処理する金属部品である。   As shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the tension bar 35 has a uniform width and thickness at its main part, and its both ends are slightly swelled, and bolt holes 35a are formed at both swelled ends. ing. As shown in FIG. 16, a connecting bolt 42 is inserted into the bolt hole 35a of the tension bar 35 and the bolt hole 41a of the single lock 41 of the rope end 20a, and the tension bar 35 is fastened by fastening the connecting bolt 42 and the nut 43. And the rope 20 are integrally connected. In addition, the single lock 41 is a metal part for terminal-processing the rope terminal 20a.

テンションバー３５の長手中央にはひずみ計３６が貼り付けられている。ひずみ計３６は２本のリード線３７により電圧検出器３８に接続されている。一方のリード線３７はテンションバー３５の長手方向（Ｘ方向）の歪み量を検出するための歪みゲージに接続され、他方のリード線３７はテンションバー３５の長手に直交する方向（Ｙ方向）の歪み量を検出するための歪みゲージに接続されている。テンションバー３５とともにひずみ計３６がＸ方向およびＹ方向に変位して歪むと、それらの歪み量に見合った電圧変化が電圧検出信号Ｓ１，Ｓ２として電圧検出器３８にそれぞれ送られるようになっている。電圧検出器３８には更にプロセスコンピュータ（図示せず）が接続され、電圧検出信号Ｓ１，Ｓ２がコンピュータに入力されるようになっている。コンピュータは、入力信号Ｓ１，Ｓ２と所定の数式（メモリから呼び出したデータ信号）とに基づきＸ方向およびＹ方向の歪み量を演算により求める。さらに、Ｘ方向とＹ方向の各歪み量から所定の数式を用いて演算によりロープ張力Ｔを求める。   A strain gauge 36 is attached to the longitudinal center of the tension bar 35. The strain gauge 36 is connected to a voltage detector 38 by two lead wires 37. One lead wire 37 is connected to a strain gauge for detecting the strain amount in the longitudinal direction (X direction) of the tension bar 35, and the other lead wire 37 is in a direction (Y direction) perpendicular to the longitudinal direction of the tension bar 35. It is connected to a strain gauge for detecting the amount of strain. When the strain gauge 36 is displaced in the X direction and the Y direction together with the tension bar 35 and is distorted, voltage changes corresponding to the amounts of distortion are sent to the voltage detector 38 as voltage detection signals S1 and S2, respectively. . A process computer (not shown) is further connected to the voltage detector 38, and voltage detection signals S1 and S2 are input to the computer. The computer obtains the amount of distortion in the X direction and the Y direction by calculation based on the input signals S1 and S2 and a predetermined mathematical formula (data signal called from the memory). Further, the rope tension T is obtained by calculation using a predetermined mathematical expression from the respective strain amounts in the X direction and the Y direction.

（落石試験結果）
上記の模擬落石試験装置３０を用いて、表１に示す実施例１〜４と比較例１〜３の各サンプルロープについて表２に示す条件で落石試験をそれぞれ実施した。落石試験では、落下エネルギＱ（＝Ｗ・Ｈ）を種々変えて実施例１〜４のロープと比較例１〜３のロープに発生する張力Ｔをそれぞれ調べた。その結果を図１７および表２にそれぞれ示した。図１７において、特性線Ｋは実施例１〜４の結果をプロットして最小二乗法で求めた直線に該当し、特性線Ｊは比較例１〜３の結果をプロットして最小二乗法で求めた直線に該当する。図から明らかなように、比較例１〜３のロープは低エネルギ域でのエネルギ増加に伴い、高い発生張力（ロープ張力）Ｔで増加する傾向にあることが分かる。また、実施例１〜４のロープは、比較例１〜３のロープと比べて発生張力Ｔが約半分でも吸収エネルギが約２．５倍を示すという画期的な高エネルギ吸収特性が得られた。 (Falling rock test results)
Using the simulated rock fall test apparatus 30, rock fall tests were performed on the sample ropes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1 under the conditions shown in Table 2. In the rock fall test, the fall energy Q (= W · H) was varied, and the tension T generated on the ropes of Examples 1 to 4 and the ropes of Comparative Examples 1 to 3 was examined. The results are shown in FIG. 17 and Table 2, respectively. In FIG. 17, the characteristic line K corresponds to the straight line obtained by plotting the results of Examples 1 to 4 and obtained by the least square method, and the characteristic line J is obtained by plotting the results of Comparative Examples 1 to 3 and obtained by the least square method. It corresponds to a straight line. As is apparent from the figure, it can be seen that the ropes of Comparative Examples 1 to 3 tend to increase with a high generated tension (rope tension) T as the energy increases in the low energy range. Further, the ropes of Examples 1 to 4 have an epoch-making high energy absorption characteristic that the absorbed energy is about 2.5 times that of the ropes of Comparative Examples 1 to 3 even when the generated tension T is about half. It was.

また、図中の特性線Ｋ１は、模擬落石試験で得られた実測特性線Ｋの安全側を見込んで傾き係数とＹ切片値とを規定したものであり、伸びたロープとともにエネルギＱを有する落石が防護網を突き破るおそれがまったく無い発生張力Ｔの下限に該当し、直線式Ｔ＝１．２Ｑ＋２０で与えられる。さらに、特性線Ｋ２は、模擬落石試験で得られた実測特性線Ｋの安全側を見込んで傾き係数とＹ切片値とを規定したものであり、ロープのエネルギ吸収量が不足して、支柱に掛かる負荷が過大にならない（支柱の傾斜や支柱の倒壊が発生しない）発生張力Ｔの上限に該当し、直線式Ｔ＝１．８Ｑ＋８０で与えられる。   In addition, the characteristic line K1 in the figure defines the slope coefficient and the Y intercept value in anticipation of the safe side of the actually measured characteristic line K obtained in the simulated rock fall test. Corresponds to the lower limit of the generated tension T with no possibility of breaking through the protective net, and is given by the linear equation T = 1.2Q + 20. Furthermore, the characteristic line K2 defines the slope coefficient and the Y intercept value in anticipation of the safe side of the measured characteristic line K obtained in the simulated rock fall test, and the rope absorbs insufficient energy and This corresponds to the upper limit of the generated tension T in which the applied load does not become excessive (the inclination of the support column and the collapse of the support column do not occur), and is given by the linear expression T = 1.8Q + 80.

発生張力Ｔが１．２Ｑ＋２０を下回る（Ｔ＜１．２Ｑ＋２０）と、伸びが過大になるため、伸びたロープとともに落石が防護網を突き破る危険性がある。すなわち、図１７の特性線Ｋ１を下回る発生張力Ｔでは、落石が支柱間をすり抜けて防護柵を突破してしまうおそれがある。   If the generated tension T is less than 1.2Q + 20 (T <1.2Q + 20), the elongation becomes excessive, and there is a risk that falling rocks will break through the protective net together with the stretched rope. That is, when the generated tension T is lower than the characteristic line K1 in FIG. 17, falling rocks may pass through the support columns and break through the protective fence.

一方、発生張力Ｔが１．２Ｑ＋８０を超える（Ｔ＞１．２Ｑ＋８０）と、伸びが小さくなりすぎるため、ロープのエネルギ吸収量が不足して、支柱に掛かる負荷が過大になる。すなわち、図１７の特性線Ｋ２を超えると、落石が防護柵を突破してしまうおそれがある。   On the other hand, if the generated tension T exceeds 1.2Q + 80 (T> 1.2Q + 80), the elongation becomes too small, and the energy absorption amount of the rope becomes insufficient, and the load applied to the support becomes excessive. That is, when the characteristic line K2 in FIG. 17 is exceeded, there is a possibility that the falling rock may break through the protective fence.

以上のことから、落石の衝突エネルギ、すなわち落下エネルギＱ（＝Ｗ・Ｈ）を受け止めたときに発生するロープ張力Ｔが下記の不等式（５）の関係を満たすように、ロープの弾性係数ＥＷ、ロープ長Ｌ、ロープ断面積Ａをそれぞれ設定することが好ましい。   From the above, the elastic modulus EW of the rope, so that the rope tension T generated when the impact energy of falling rock, that is, the falling energy Q (= W · H) is received, satisfies the relationship of the following inequality (5). It is preferable to set the rope length L and the rope cross-sectional area A, respectively.

１．２Ｑ＋２０≦Ｔ≦１．８Ｑ＋８０ …（５）
この関係式（５）は上述した模擬落石試験を用いて求めたものである。さらに簡略的には、落下エネルギＱが大略５〜２０ｋＪの範囲において伸び値が３％以上を示すロープ条件（弾性係数ＥＷ、ロープ長Ｌ、ロープ断面積Ａ）を設定することも可能である。落下エネルギＱが５〜２０ｋＪの範囲では、近似的に上式（５）の関係を満たし得るからである。 1.2Q + 20 ≦ T ≦ 1.8Q + 80 (5)
This relational expression (5) is obtained using the above-mentioned simulated rock fall test. More simply, it is possible to set a rope condition (elastic coefficient EW, rope length L, rope cross-sectional area A) in which the elongation value is 3% or more in the range where the fall energy Q is approximately 5 to 20 kJ. This is because when the fall energy Q is in the range of 5 to 20 kJ, the relationship of the above equation (5) can be approximately satisfied.

なお、ロープ条件として更に、０．３０〜０．３５ｋＮ／ｍｍ²の静的荷重を受けたときの伸び値が２０〜６０％の範囲を示すという静的な機械特性をロープに加重することもできる。このように大きな静的伸び値は、落石のような衝撃荷重を受けたときの動的伸び値との間にはっきりした相関があるとは必ずしも言えないが、一定の金属材料に関してある程度の相関をもつことが予測されている。代表的なオーステナイト系ステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３２４などについては基本的な機械的特性のデータ蓄積量が年々増加しているので、近い将来において静的伸び値と動的伸び値との間の相関データが一般に公開されることが期待される。 In addition, as a rope condition, a static mechanical characteristic that an elongation value when the static load of 0.30 to 0.35 kN / mm ² is applied is in a range of 20 to 60% may be applied to the rope. it can. Such a large static elongation value does not necessarily have a clear correlation with the dynamic elongation value when subjected to impact loads such as falling rocks, but has a certain degree of correlation with a certain metal material. It is predicted to have. For typical austenitic stainless steels such as SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS324, etc., the amount of data stored for basic mechanical properties is increasing year by year. Correlation data between values is expected to be publicly available.

次に、実施例１〜４を比較例１〜３と対比させて本発明の効果について説明する。   Next, Examples 1-4 are compared with Comparative Examples 1-3, and the effect of this invention is demonstrated.

実施例１〜４と比較例１〜３のロープの静的引張試験結果を表１に示す。   Table 1 shows the static tensile test results of the ropes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.

実施例１〜４と比較例１〜３のロープの衝撃引張試験結果を表２に示す。   Table 2 shows the impact tensile test results of the ropes of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.

全試験ケースにおいてサンプルロープの破損は認められなかった。   In all test cases, the sample rope was not damaged.

（実施例１）
軟質ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４Ｌ）からなる３×７構造ロープ（径１８．２ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験（衝撃引張試験）を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 Example 1
A static tensile test and a simulated rock fall test (impact tensile test) were performed using a 3 × 7 structure rope (diameter 18.2 mm) made of soft stainless steel wire (SUS304L). The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が８３．２ｋＮ、伸びが５４．６％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 83.2 kN and the elongation was 54.6%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが５８．０８ｋＮ、伸びが５．７％であった。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 58.08 kN and the elongation was 5.7%.

（実施例２）
軟質ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４Ｌ）からなる３×７構造ロープ（径１８．２ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 (Example 2)
A static tensile test and a simulated rock fall test were performed using a 3 × 7 structural rope (diameter 18.2 mm) made of soft stainless steel wire (SUS304L). The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が８３．２ｋＮ、伸びが５４．６％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 83.2 kN and the elongation was 54.6%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが５９．３５ｋＮ、伸びが３．１％であった。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 59.35 kN and the elongation was 3.1%.

（実施例３）
軟質ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４Ｌ）からなる３×７構造ロープ（径１８．３ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 (Example 3)
A static tensile test and a simulated rock fall test were performed using a 3 × 7 structure rope (diameter 18.3 mm) made of soft stainless steel wire (SUS304L). The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が８３．６１ｋＮ、伸びが５１．９％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 83.61 kN and the elongation was 51.9%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが６８．６８ｋＮ、伸びが６．３％であった。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 68.68 kN, and the elongation was 6.3%.

（実施例４）
軟質ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４Ｌ）を普通撚りした３×７構造ロープ（径１８．３ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 Example 4
A static tensile test and a simulated rock fall test were carried out using a 3 × 7 structure rope (diameter 18.3 mm) in which a soft stainless steel wire (SUS304L) was normally twisted. The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が８２．６１ｋＮ、伸びが５１．９％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 82.61 kN and the elongation was 51.9%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが７１．４３ｋＮ、伸びが１５．３％であった。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 71.43 kN and the elongation was 15.3%.

（比較例１）
亜鉛めっき鋼線を普通撚りした３×７構造ロープ（径１８．４ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 (Comparative Example 1)
A static tensile test and a simulated rock fall test were performed using a 3 × 7 structure rope (diameter 18.4 mm) in which a galvanized steel wire was normally twisted. The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が１３１．１４ｋＮ、伸びが７．３％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 131.14 kN and the elongation was 7.3%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが１３１．１４ｋＮ、伸びは無かった（０％）。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 131.14 kN and there was no elongation (0%).

（比較例２）
亜鉛めっき鋼線を普通撚りした３×７構造ロープ（径１８．４ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 (Comparative Example 2)
A static tensile test and a simulated rock fall test were performed using a 3 × 7 structure rope (diameter 18.4 mm) in which a galvanized steel wire was normally twisted. The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が１５２．１３ｋＮ、伸びが７．３％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 152.13 kN and the elongation was 7.3%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが１５２．１３ｋＮ、伸びは０．６％であった。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 152.13 kN, and the elongation was 0.6%.

（比較例３）
亜鉛めっき鋼線を普通撚りした３×７構造ロープ（径１８．４ｍｍ）を用いて静的引張り試験と模擬落石試験を実施した。模擬落石試験の条件は表２に示す通りである。 (Comparative Example 3)
A static tensile test and a simulated rock fall test were performed using a 3 × 7 structure rope (diameter 18.4 mm) in which a galvanized steel wire was normally twisted. The conditions of the simulated rock fall test are as shown in Table 2.

静的引張試験結果は、破断加重が２１６．６５ｋＮ、伸びが７．３％であった。   As a result of the static tensile test, the breaking load was 216.65 kN and the elongation was 7.3%.

衝撃引張試験結果は、発生張力Ｔが２１６．６５ｋＮ、伸びは無かった（０％）。   As a result of the impact tensile test, the generated tension T was 216.65 kN and there was no elongation (0%).

（伸び試験結果）
図１９は、横軸に伸びをとり、縦軸にロープ張力（ｋＮ）をとって、両者の相関について調べた特性線図である。図中の特性線Ｂは比較例１〜３の結果を、特性線Ａは実施例１〜４の結果を示す。図から明らかなように、実施例１〜４のロープは、比較例１〜３のロープに比べて伸びが非常に大きくなることが認められた。

(Elongation test results)
FIG. 19 is a characteristic diagram in which the horizontal axis indicates elongation and the vertical axis indicates rope tension (kN), and the correlation between the two is examined. The characteristic line B in the figure shows the results of Comparative Examples 1 to 3, and the characteristic line A shows the results of Examples 1 to 4. As is clear from the figure, it was confirmed that the ropes of Examples 1 to 4 had a much larger elongation than the ropes of Comparative Examples 1 to 3.

本発明は、落石や土砂崩壊等の防護工として山間部の道路に沿って設置される落石防護柵に用いることができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a rockfall protection fence that is installed along a mountain road as a protective work against falling rocks and landslides.

落石防護柵の斜視図。The perspective view of a rockfall protection fence. 他の落石防護柵の斜視図。The perspective view of other rock fall protection fences. 本発明の高エネルギ吸収落石防護柵の全体概要を示す正面図。The front view which shows the whole high energy absorption rockfall protection fence of this invention. （ａ）は図３のＡ部分を拡大して示す斜視図、（ｂ）は図３のＡ部分を側方から見て示す図。FIG. 4A is an enlarged perspective view showing a portion A in FIG. 3, and FIG. 4B is a view showing the portion A in FIG. 3 as viewed from the side. 図３のＢ部分を拡大して示す斜視図。The perspective view which expands and shows the B section of FIG. （ａ）は図１の落石防護柵の支柱を側方から見て示す図、（ｂ）は図２の落石防護柵の支柱を側方から見て示す図。(A) is a figure which shows the support | pillar of the rockfall protection fence of FIG. 1 from the side, (b) is a figure which shows the support of the rockfall protection fence of FIG. 2 from the side. （ａ）はロープホルダの縦断面図、（ｂ）はロープホルダの側面図。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a rope holder, (b) is a side view of a rope holder. （ａ）はロープホルダの一部を切り欠いて示す部分切欠断面図、（ｂ）は他の実施形態のロープホルダの一部を切り欠いて示す部分切欠断面図。(A) is a partially cutaway sectional view showing a part of the rope holder, and (b) is a partially cutaway sectional view showing a part of the rope holder of another embodiment. （ａ）は抵抗部材とロープホルダを示す縦断面図、（ｂ）は他の抵抗部材とロープホルダを示す縦断面図。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows a resistance member and a rope holder, (b) is a longitudinal cross-sectional view which shows another resistance member and a rope holder. 横張りワイヤロープの横断面図。The cross-sectional view of a horizontal wire rope. 落石モデルを用いて防護柵の高さを設定するときの模式図。The schematic diagram when setting the height of a protection fence using a falling rock model. 落石モデルから横張りワイヤロープが受ける力を求めるための模式図。The schematic diagram for calculating | requiring the force which a horizontal wire rope receives from a falling rock model. 落石モデルから支柱が受ける力を求めるための模式図。The schematic diagram for calculating | requiring the force which a support | pillar receives from a falling rock model. 模擬落石荷重を受けたときの発生張力を測定する試験装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the test apparatus which measures the tension | tensile_strength generate | occur | produced when the simulated rock fall load is received. （ａ）は歪ゲージを貼り付けたテンションバーを示すブロック模式図、（ｂ）は歪ゲージを貼り付けたテンションバーを示す模式図。(A) is a block schematic diagram showing a tension bar with a strain gauge attached thereto, and (b) is a schematic diagram showing a tension bar with a strain gauge attached thereto. テンションバーと被検体ロープとの取り付け部分を示す分解図。The exploded view which shows the attachment part of a tension bar and a subject rope. 実施例と比較例とを比べて落下エネルギ（落石の衝突エネルギ）とロープ発生張力との相関を示す特性線図。The characteristic diagram which shows the correlation of fall energy (crash energy of falling rock) and rope generation | occurrence | production tension | tensile_strength compared an Example and a comparative example. ロープの伸びと張力との相関を模式的に示す特性線図。The characteristic diagram which shows typically the correlation of the elongation of a rope, and tension | tensile_strength. 実施例と比較例とを比べてロープの伸びと張力との相関を示す特性線図。The characteristic diagram which shows the correlation of the elongation of a rope and tension | tensile_strength compared an Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１…道路側、２…コンクリート基礎、３…山側、４…落石、
１０…落石防護柵、
１１，１２，１２Ａ，１３…支柱、
１４…間隔保持部材、
１５…金網支持ワイヤ、
１６…防護網、
１７…Ｕボルト、
１９…索端金具、
２０…横張りワイヤロープ、２０ａ…ロープ端末部、
２１…構成ワイヤ、２２…ストランド、
２５…ロープホルダ、２５ａ…スリーブ部、２５ｂ…拡径開口部、
２６…固定部材（番線）、
２７…抵抗部材。 1 ... road side, 2 ... concrete foundation, 3 ... mountain side, 4 ... rock fall,
10 ... Rockfall protection fence,
11, 12, 12A, 13 ... struts,
14 ... spacing member,
15 ... wire support wire,
16 ... Protective net,
17 ... U bolt,
19 ... Rope end bracket,
20 ... Horizontal wire rope, 20a ... Rope end,
21 ... Constituent wire, 22 ... Strand,
25 ... Rope holder, 25a ... Sleeve part, 25b ... Diameter-expanded opening,
26: Fixing member (number wire),
27: Resistance member.

Claims (2)

山間部の道路の山側に沿って互いに間隔をあけて立設された複数の支柱と、
前記支柱の相互間に張設され、落下物を受けたときに非弾性的に塑性変形伸びを生じて前記落下物の運動エネルギを吸収する複数の横張りワイヤロープと、
前記複数の横張りワイヤロープと前記複数の支柱とで形成される面を覆うように設けられた防護網と、
前記支柱の相互間において少なくとも２本以上の前記横張りワイヤロープを横断するように取り付けられ、前記少なくとも２本以上の横張りワイヤロープを所定の間隔に保持する複数の間隔保持部材と、
前記支柱および前記間隔保持部材の少なくとも一方に所定の間隔に取り付けられ、その内径が実質的に一様であり、前記横張りワイヤロープに直接または間接に接触して前記横張りワイヤロープとの間に生じる摩擦力により前記横張りワイヤロープを半拘束状態に保持するスリーブ部を有し、その内径が前記スリーブ部の内径よりも大きくなるように漸次増加し、前記落下物を受けて前記横張りワイヤロープが変位したときに前記横張りワイヤロープを傷付けないように滑らかに案内する拡径開口部を有する金属からなる複数のロープホルダと、
を具備し、
前記横張りワイヤロープは、前記落下物を受けたときに下式の関係を満たすことを特徴とする高エネルギ吸収落石防護柵。
１．２Ｑ＋２０≦Ｔ≦１．８Ｑ＋８０
但し、Ｔ：横張りワイヤロープに生じる発生張力（ｋＮ）
Ｑ：衝突時の落下物の運動エネルギ（ｋＪ） A plurality of pillars erected at intervals along the mountain side of the mountain road,
A plurality of horizontal wire ropes stretched between the struts and inelastically deforming plastically when receiving a falling object to absorb the kinetic energy of the falling object ;
A protective net provided to cover a surface formed by the plurality of horizontal wire ropes and the plurality of struts;
A plurality of spacing members which are attached so as to traverse at least two or more of the horizontal wire ropes between the struts, and hold the at least two or more horizontal wire ropes at a predetermined interval;
At least one of the struts and the spacing member is attached at a predetermined interval, and the inner diameter thereof is substantially uniform, and is in direct or indirect contact with the horizontal wire rope and between the horizontal wire rope and the horizontal wire rope. A sleeve portion for holding the horizontal wire rope in a semi-constrained state by a frictional force generated in the sleeve, the inner diameter of the sleeve portion gradually increases so as to be larger than the inner diameter of the sleeve portion, A plurality of rope holders made of metal having a diameter-enlarged opening for smoothly guiding the wire rope so that the wire rope is not damaged when the wire rope is displaced;
Comprising
The said horizontal wire rope satisfy | fills the relationship of the following Formula, when the said fallen object is received, The high energy absorption falling-stone protection fence characterized by the above-mentioned.
1.2Q + 20 ≦ T ≦ 1.8Q + 80
T: Generated tension (kN) generated in the horizontal wire rope
Q: Kinetic energy (kJ) of falling objects at the time of collision 前記横張りワイヤロープと前記ロープホルダとの間に挿入され、前記横張りワイヤロープと前記ロープホルダとの間に生じる摩擦力を増加させるゴム、ゴム系複合材料、樹脂、樹脂系複合材料、不織布のいずれかからなる抵抗部材をさらに有することを特徴とする請求項１記載の落石防護柵。 Rubber, rubber-based composite material, resin, resin-based composite material, and non-woven fabric inserted between the horizontal wire rope and the rope holder to increase the friction force generated between the horizontal wire rope and the rope holder The falling rock protection fence according to claim 1 , further comprising a resistance member made of any one of the following .

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