JP6934768B2

JP6934768B2 - 防護柵

Info

Publication number: JP6934768B2
Application number: JP2017143885A
Authority: JP
Inventors: 裕介野崎
Original assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Current assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-07-25
Also published as: JP2019027024A

Description

本発明は、落石や土砂等の斜面からの落下物を捕捉する防護柵に関し、特に落下物捕捉時の衝撃を緩和する構造に関する。

従来、斜面等の地形に固定された支柱間にロープ及びネットを張り、斜面等から落下する落石や土砂等の落下物を捕捉する防護柵が知られている。特許文献１に開示されている防護柵においては、隣合う支柱間にクロスロープを架け渡している。クロスロープは、隣合う支柱の上部間、下部間、及び交差する上下斜めに連続して架け渡されている。また、クロスロープの両端部近くには、緩衝具がそなえられている。防護柵は、ネットの一部に落石等の衝撃が作用すると、ネットからクロスロープ、クロスロープから支柱に衝撃が伝達される。防護柵は、ネット及びクロスロープの強度で衝撃を吸収する。また、衝撃が緩衝具の摺動抵抗を超えると緩衝具とロープ材の間で摺動が生じ、緩衝具の摺動抵抗により衝撃を吸収する。

特開２０１５−８１４１３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された防護柵は、クロスロープの衝撃が掛かった際に、クロスロープの強度と緩衝具の摺動抵抗とにより衝撃を吸収するため、一度防護柵に落石等の衝撃が掛かった際に、クロスロープが伸びたり、緩衝具とロープ材の摺動が生じたりして、設置当初の状態から防護柵を構成する各要素が変形してしまう。すると、比較的小規模の落石等により、防護柵の各要素が変形してしまい設置当初の強度を確保できず、設計強度を満たすにはクロスロープ又は緩衝具を交換、修理をしなければならないという課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するものであり、比較的小規模の落石等の衝撃が加わっても設置当初の強度を維持できる防護柵を提供することを目的とする。

本発明に係る防護柵は、所定の距離を隔てて立設された支柱と、両端部を隣合った前記支柱のそれぞれに固定された横ロープと、隣合った前記支柱の上部間に渡された上弦材と、隣合った前記支柱の下部間に渡された下弦材と、複数の前記横ロープに固定された縦ロープと、を備え、前記横ロープは、隣合った前記支柱の間の前記距離よりも長く、前記支柱の間に中央部がたるんだ状態で懸垂され、前記縦ロープは、複数の前記横ロープの間隔が離間しないように、複数の前記横ロープの中央部に固定される。

本発明によれば、横ロープが支柱間の距離よりも長いため、比較的小規模の落石等の衝撃が掛かっても、横ロープの余長により受けた衝撃を緩和することができる。よって、防護柵に所定範囲内の衝撃が複数回掛かっても、防護柵は、設置当初の強度及び衝撃吸収能力を維持することができる。

本発明の実施の形態１に係る防護柵１００を示す正面図である。図１の防護柵１００の縦断面図である。図２の防護柵１００において山側から衝撃が加わった状態の図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る防護柵１００を示す正面図である。防護柵１００は、斜面等の地形の下部に設置され、斜面等からの落石や土砂を防護柵１００の下方に流出しないようにするためのものである。よって、例えば斜面の上から落石が速度をもって防護柵１００に衝突するため、防護柵１００は、その落石の衝撃を緩和し、かつ防護柵１００よりも下方に落石が流出しないように保持する必要がある。

図１に示されるように、防護柵１００は、地面に下端部が埋設され立設された複数の支柱３０を備える。支柱３０は、例えば鋼材、コンクリート、又はコンクリートを充填した鋼管などが用いられる。そして、隣合った支柱３０の上部間は、上弦材４０が渡されている。また、隣合った支柱３０の下部間は、地面に沿って下弦材５０が渡されている。上弦材４０は、支柱３０と同等の剛性及び強度を有する材料で構成される。

上弦材４０と下弦材５０との間には、隣合った支柱３０間に横ロープ１０が渡されている。実施の形態１においては、横ロープ１０は、上弦材４０と下弦材５０との間に２本設置されているが、１本だけ設置されていても良いし、更に多数設置されていても良い。

防護柵１００の上下方向には、縦ロープ２０が張られている。縦ロープ２０は、上弦材４０に上側の端部が固定され、下弦材５０に下側の端部が固定されている。また、縦ロープ２０と横ロープ１０とが交差する部分は、縦ロープ２０と横ロープ１０とが互いに固定されている。縦ロープ２０と横ロープ１０との固定は、例えばワイヤクリップ９０によりなされる。なお、横ロープ１０及び縦ロープ２０は、強度及び耐候性に優れたワイヤーロープなどが用いられる。

縦ロープ２０の下側の端部は、下弦材５０に固定されているだけではなく、地面に打ち込まれた第１緩衝材８０が取り付けられている。縦ロープ２０に張力が掛かった場合、その張力は、下弦材５０に伝わるだけでなく、第１緩衝材８０にも伝わる。実施の形態１においては、第１緩衝材８０は、弾性を有しており、縦ロープ２０の張力に応じて弾性的に変形し、衝撃を吸収する。

縦ロープ２０は、複数設置されている横ロープ１０のうち最も下弦材５０側に設置されている横ロープ１０と下弦材５０との間に第２緩衝材７０が取り付けられている。実施の形態１においては、第２緩衝材７０は、例えば摩擦力によりエネルギーを吸収するものである。第２緩衝材７０は、余長を持った２本のロープ材を金具により挟んで固定したものである。第２緩衝材７０は、金具とロープ材との摺動抵抗により縦ロープ２０に掛かった張力のエネルギーを吸収するものである。

図２は、図１の防護柵１００の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示している。防護柵１００は、横ロープ１０及び縦ロープ２０よりも山側に防護ネット６０が設置されている。防護ネット６０は、網目状に形成されており、比較的小さな落石や土砂などを防護柵１００よりも下方に流出させないようにするためのものである。よって、防護ネット６０は、防護柵１００の支柱３０、上弦材４０、及び地面で囲まれた空間を覆う様に設置されている。防護ネット６０は、支柱３０、上弦材４０、横ロープ１０、縦ロープ２０、下弦材５０に適宜固定されており、横ロープ１０及び縦ロープ２０とともに移動するように構成されている。

（衝撃の吸収方法）
図１に示されているように、横ロープ１０の長さｌは、隣合った支柱３０の間の距離Ｌよりも長くなっている。従って、横ロープ１０は、両端部の支柱３０との固定部３１よりも中央部が下方にある。縦ロープ２０は、図１の状態の横ロープ１０の間の間隔が離間しないようにワイヤクリップ９０で横ロープ１０に固定されている。

図３は、図２の防護柵１００において山側から衝撃が加わった状態の図である。防護柵１００は、山側から落石等が衝突する。従って、防護ネット６０に落石等が衝突し、その衝撃は横ロープ１０及び縦ロープ２０に伝達する。図３に示されるように、防護柵１００は、山側から力を受け、防護ネット６０、横ロープ１０、及び縦ロープ２０が谷側に凸する様に変形する。このとき横ロープ１０は、図１に示されるようにたるみを有するため、横ロープ１０の中央部は図３に示されるように固定部３１を中心とした弧に沿って変位する。このとき、横ロープ１０の中央部は、当初より上方に変位するため、防護柵１００に衝突した落石等は位置エネルギーが増加することになる。衝突した落石等は、その速度エネルギーが位置エネルギーに変換されるため、変換された分の速度エネルギーが吸収される。よって、衝突した落石等の速度が緩和され、結果として防護ネット６０、横ロープ１０、及び縦ロープ２０に加わる衝撃が緩和される。

縦ロープ２０は、下側の端部が下弦材５０に固定されている。実施の形態１において、下弦材５０は支柱３０間に渡されたロープ材であり、撓むことができる。縦ロープ２０は、更に弾性的に変形する第１緩衝材８０が取り付けられている。よって、防護柵１００に落石等が衝突した場合、谷側に凸する様に変形することができる。防護柵１００に衝突した落石等が、第１緩衝材８０の弾性域の範囲内であれば、その範囲内で縦ロープ２０は、変形することなく衝撃を吸収することができる。よって、防護柵１００は、上記の横ロープ１０の変位による衝撃吸収と縦ロープ２０に備えられた第１緩衝材８０とにより、所定範囲内の落石等に対しては、設置当初の強度及び衝撃吸収能力を維持することができる。つまり、防護柵１００は、所定範囲内の比較的小さい落石等に対してその性能が低下することがないため、修理及び部品交換等のメンテナンスの頻度を減らすことができるという利点がある。

上述したように、防護柵１００の横ロープ１０及び縦ロープ２０は、谷側に凸する様に変位する。よって、防護ネット６０も同様に谷側に凸する様に変位する。図２に示されるように、防護ネット６０は、地面側の端部に余長部６１が設けられている。よって、防護ネット６０が谷側に凸する様に変位した場合であっても、余長部６１は、防護柵１００の下部に隙間ができないように構成されている。余長部６１は、少なくとも横ロープ１０の両端部の固定部３１同士を結んだ仮想線と横ロープ１０の最下点との距離Ｐよりも長く設定されている。そのため、横ロープ１０及び縦ロープ２０が谷側に最大に変位した場合であっても、防護柵１００の支柱３０、上弦材４０、及び地面に囲まれた空間を塞ぐことができ、防護柵１００に衝突した落石、土砂等を谷側に流出させることがない。

（実施の形態１の効果）
（１）実施の形態１に係る防護柵１００は、所定の距離Ｌを隔てて立設された支柱３０と、両端部を隣合った支柱３０のそれぞれに固定された横ロープ１０と、隣合った支柱３０の上部間に渡された上弦材４０と、隣合った支柱３０の下部間に渡された下弦材５０と、を備える。横ロープ１０は、隣合った支柱３０の間の距離Ｌよりも長い。
このように構成されることにより、防護柵１００は、支柱３０に懸垂された横ロープ１０のたるみにより、落石等の衝撃を緩和させつつ受け止めることができる。受けた衝撃が所定範囲内であれば、落石等を受け止めた後も防護柵１００は性能が変わらないため、比較的小規模の落石等があるごとに修理又は交換をする必要が無い。

（２）実施の形態１に係る防護柵１００は、複数の横ロープ１０に固定された縦ロープ２０を更に備える。
このように構成されることにより、防護柵１００は、横ロープ１０が落石等から受ける荷重を分散させることができるため、耐衝撃性能が向上する。

（３）実施の形態１に係る防護柵１００は、縦ロープ２０は、上側の端部を上弦材４０に固定され、下側の端部を下弦材５０に固定されている。
このように構成されることにより、防護柵１００は、落石等から受けた荷重を強度の高い支柱３０及び上弦材４０に分散して伝達できるため、横ロープ１０及び縦ロープ２０が受けられる荷重が増加する。ひいては、防護柵１００の耐衝撃性能が向上する。

（４）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、縦ロープ２０は、自重により懸垂した状態の複数の横ロープ１０の間隔が離間しないように固定される。
このように構成されることにより、防護柵１００に落石等が衝突した際に、複数の横ロープ１０が連動して変位するため、確実に落石等の速度を緩和させることができる。

（５）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、縦ロープ２０は、縦ロープ２０に張力が掛かった際にエネルギーを吸収する緩衝材７０、８０が取り付けられる。
（６）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、緩衝材７０、８０は、横ロープ１０と上弦材４０との間の縦ロープ２０に取り付けられる。
（７）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、緩衝材７０、８０は、横ロープ１０と下弦材５０との間の縦ロープ２０に取り付けられる。
このように構成されることにより、防護柵１００は、横ロープ１０の変位による衝撃吸収の他に縦ロープ２０に取り付けられた緩衝材７０、８０により落石等の衝突のエネルギーを緩和させることができる。よって、防護柵１００の耐衝撃性能が向上する。

（８）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、緩衝材７０は、摩擦によりエネルギーを吸収する。
（９）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、緩衝材８０は、弾性力によりエネルギーを吸収する。
（１０）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、緩衝材は、弾性力によりエネルギーを吸収する第１緩衝材８０と、摩擦によりエネルギーを吸収する第２緩衝材７０と、を縦ロープ２０に複数直列に取り付けて構成される。
このように構成されることにより、防護柵１００は、落石等の規模に応じた衝撃に対応できる。例えば、比較的規模の小さい落石等に対しては弾性力によりエネルギーを吸収しつつ、緩衝材８０は設置当初の状態に復元可能であるため、比較的規模の小さい落石等を複数回受けても防護柵１００の性能が低下することがない。また、比較的規模の大きい落石等に対しては、摩擦力によりエネルギーを吸収することにより防護柵１００の性能を高くすることができる。また、弾性力による緩衝材により、縦ロープ２０は、横ロープ１０の変位に追従させることができるため、上記（１）で述べた横ロープ１０による衝撃吸収に対して適した構成となる。

（１１）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、横ロープ１０の山側に設けられる防護ネット６０を更に備える。
（１２）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、防護ネット６０は、上下方向の長さが支柱３０が立設された地面から上弦材４０までの距離Ｈよりも長い。
（１３）実施の形態１に係る防護柵１００によれば、防護ネット６０の上下方向の長さと距離Ｈとの差は、横ロープ１０の両端の固定部３１同士を結んだ仮想線と横ロープ１０を支柱３０の間に懸垂させた状態の最下点との距離Ｐよりも長い。
このように構成されることにより、防護柵１００は、土砂などの細かいものが防護柵１００に衝突しても谷側に流出させるのを防止することができる。また、防護ネット６０は、下端部に余長部６１があるため、土砂及び落石等が防護柵１００に衝突し、防護ネット６０、横ロープ１０、及び縦ロープ２０が谷側に凸した場合であっても、防護柵１００の下部に隙間が生じない。よって、上記（１）のように横ロープ１０の変位により衝撃を吸収させつつ、土砂等を谷側に流出させることがない構造になっている。

１０横ロープ、２０縦ロープ、３０支柱、３１固定部、４０上弦材、５０下弦材、６０防護ネット、６１余長部、７０（第２）緩衝材、８０（第１）緩衝材、９０ワイヤクリップ、１００防護柵、Ｈ距離、Ｌ距離、Ｐ距離。

Claims

所定の距離を隔てて立設された支柱と、
両端部を隣合った前記支柱のそれぞれに固定された横ロープと、
隣合った前記支柱の上部間に渡された上弦材と、
隣合った前記支柱の下部間に渡された下弦材と、
複数の前記横ロープに固定された縦ロープと、を備え、
前記横ロープは、
隣合った前記支柱の間の前記距離よりも長く、前記支柱の間に中央部がたるんだ状態で懸垂され、
前記縦ロープは、
複数の前記横ロープの間隔が離間しないように、複数の前記横ロープの中央部に固定される、防護柵。
前記縦ロープは、
上側の端部を前記上弦材に固定され、
下側の端部を前記下弦材に固定された、請求項１に記載の防護柵。
前記縦ロープは、
当該縦ロープに張力が掛かった際にエネルギーを吸収する緩衝材が取り付けられる、請求項１又は２に記載の防護柵。
前記緩衝材は、
前記横ロープと前記上弦材との間の前記縦ロープに取り付けられる、請求項３に記載の防護柵。
前記緩衝材は、
前記横ロープと前記下弦材との間の前記縦ロープに取り付けられる、請求項３又は４に記載の防護柵。
前記緩衝材は、
摩擦によりエネルギーを吸収する、請求項３〜５の何れか１項に記載の防護柵。
前記緩衝材は、
弾性力によりエネルギーを吸収する、請求項３〜５の何れか１項に記載の防護柵。
前記緩衝材は、
弾性力によりエネルギーを吸収する第１緩衝材と、摩擦によりエネルギーを吸収する第２緩衝材と、を前記縦ロープに複数直列に取り付けて構成される、請求項３〜５の何れか１項に記載の防護柵。
前記横ロープの山側に設けられる防護ネットを更に備える、請求項１〜８の何れか１項に記載の防護柵。
前記防護ネットは、
上下方向の長さが前記支柱が立設された地面から前記上弦材までの距離Ｈよりも長い、請求項９に記載の防護柵。
前記防護ネットの上下方向の長さと前記距離Ｈとの差は、
前記横ロープの両端の固定部を結んだ仮想線と前記横ロープを前記支柱の間に懸垂させた状態の最下点との距離Ｐよりも長い、請求項１０に記載の防護柵。
所定の距離を隔てて立設された支柱と、
両端部を隣合った前記支柱のそれぞれに固定された横ロープと、
隣合った前記支柱の上部間に渡された上弦材と、
隣合った前記支柱の下部間に渡された下弦材と、
前記横ロープの山側に設けられる防護ネットと、を備え、
前記横ロープは、
隣合った前記支柱の間の前記距離よりも長く、
前記防護ネットの上下方向の長さは、
前記支柱が立設された地面から前記上弦材までの距離Ｈよりも長く、
前記防護ネットの上下方向の長さと前記距離Ｈとの差は、
前記横ロープの両端の固定部を結んだ仮想線と前記横ロープを前記支柱の間に懸垂させた状態の最下点との距離Ｐよりも長い、防護柵。