JP6947404B2 - 防護柵における上弦材の架設構造 - Google Patents

Description

本発明は落石、崩落土砂、雪崩等の崩落物に対応可能な防護柵に関し、特に回動連結機構を改良した防護柵における上弦材の架設構造に関する。

特許文献１には、隣り合う支柱の周面間にロープ材をループ状に巻き付けて多段的に横架した防護ループを具備した、一般に「ループフェンス」と呼ばれる防護柵が開示されている。
図８（Ａ）を参照してこの防護柵を説明すると、隣り合う支柱１０の周面間に防護ループ３０を横架する際にループ状に巻き付けたロープ材を締め付けているが、ロープ材を締め付ける際に隣り合う支柱１０が互いに引き寄せられて傾倒するおそれがある。
そこで、防護ループ３０の横架作業の前に、隣り合う支柱１０の頭部間に上弦材２０を架け渡すことで支柱１０の間隔を一定に保持している。
さらに上弦材２０には間隔保持材４０を垂下し、鉛直にのびる間隔保持材４０の帯板と多段的に横架した防護ループ３０との交点を固定することで、防護ループ３０の上下間隔を一定に保持している。
間隔保持材４０には鉛直にのびる帯板の部位にチェーンを適用したものも知られていて、上弦材２０に垂下して鉛直にのびる各チェーンと多段的に横架した防護ループ３０との交点を固定している。

上弦材２０を具備する防護柵は、斜面の起伏等に対応して組立てできるように、支柱１０の頭部と上弦材２０の端部との間にナックル型の回動連結機構６０を組み込んで、上弦材２０を首振り可能に連結している。
図８（Ｂ）を参照して従来の回動連結機構６０について説明すると、支柱１０の頭部にはヘッドキャップ１３が設けてある。上弦材２０の端部には半球体６１を収容した端筒６２が外装してある。
ヘッドキャップ１３を間に挟んで向かい合わせに配置した二つの半球体６１の間を水平に貫通させた１本の支軸ボルト６３で連結した構造となっている。

また特許文献２には、回動連結機構を支柱の側部に設け、上弦材を前後方向および上下方向へ向けて首振り可能に構成した防護柵が開示されている。

特開２００３−１８４０３５号公報 特開２００３−３４９１２号公報

従来の回動連結機構を具備した防護柵はつぎの問題点を内包している。
＜１＞特許文献１に記載の回動連結機構６０は構成部品点数が多く、組付けに手数がかかり改善の余地がある。
＜２＞さらに特許文献１に記載の回動連結機構６０は、支柱１０に対する上弦材２０の首振角度が小さいため、防護柵を平面「く」字状に大きく屈曲させて施工することが困難である。
＜３＞特許文献１に記載の防護柵を平面「く」字状に大きく屈曲させて施工すると、支柱１０に無用な回転力が生じるだけでなく、防護ループ３０の直線部と上弦材２０がねじれの関係となるために、間隔保持材４０と防護ループ３０の交点の固定作業がし難くなる。
さらに、防護ループ３０と間隔保持材４０にねじり力がはたらいて、防護ループ３０による衝撃吸収作用に悪影響を及ぼすおそれがある。
＜４＞間隔保持材４０にチェーンを適用した形式にあっても、防護柵を平面「く」字状に大きく屈曲させて施工すると、上弦材２０と防護ループ３０がねじれた位置関係となって、上弦材２０から最上段の防護ループ３０の山側と谷側までの距離が徐々に変わっていく。
垂下位置によって上弦材２０から防護ループ３０までの距離が変化していると、チェーン製の間隔保持材４０と防護ループ３０の交点の固定作業がし難いだけでなく、防護ループ３０までの距離が短い方のチェーンが弛むので、防護ループ３０の上下間隔を一定に保持できない。
＜５＞特許文献２に記載の回動連結機構は支柱の外部に並設した縦向きの支軸の形成間隔が不変であるため、特許文献１に記載の防護柵に適用した場合には前記＜２＞と同様の問題が生じる。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくともつぎのひとつの防護柵における上弦材の架設構造を提供することにある。
＜１＞回動連結機構の簡略化を図り、支柱の頭部に対する上弦材の首振り範囲を拡張できること。
＜２＞回動連結機構の組付け作業が簡単であること。
＜３＞支柱に対して隣り合う上弦材を屈曲させて連結しても、間隔保持材と防護ループの交点の固定作業がし易く、防護ループによる衝撃吸収作用に悪影響を及ぼすことがないこと。

本発明は、隣り合う支柱の周面間にロープ材をループ状に巻き掛けて多段的に横架された複数の防護ループと、回動連結機構を介在して隣り合う支柱の頭部間に横架され、支柱間隔を一定に保持する複数の上弦材と、上弦材に垂下されて防護ループの上下間隔を一定に保持する間隔保持材とを具備した防護柵における上弦材の架設構造であって、前記回動連結機構が、支柱の頂面に重ねて載置され、支柱の中心軸を中心に個別に回動可能に枢支された複数の重合板からなり、支柱に対して隣り合う上弦材の端部と個別の重合板との間が横支軸により縦向きに首振り可能に連結されている。
本発明では、従来と比べて回動連結機構の構造を簡略化しつつ、支柱の頭部に連結した上弦材の横向きの首振り範囲を拡張できる。
したがって、防護柵を平面「く」字形に屈曲させて構築しても、上弦材の軸心と防護ループの直線部との平行な位置関係を維持したまま、上弦材を防護ループの中央位置に配置できるので、間隔保持材が帯板製の形態では間隔保持材と防護ループの間に無用なねじれ力が生じずに済み、間隔保持材がチェーン製の形態では、上弦材から最上段の防護ループの山側と谷側までの距離を一定に保ってチェーンの弛みに起因した防護ループの間隔保持機能を損ねることがない。
そのため、防護柵を直線的に施工する場合と同様に円滑に防護柵の各資材を組み付けできるうえに、防護ループによる衝撃吸収作用に悪影響を及ぼす心配もなくなる。
本発明の他の形態において、上弦材の軸心と防護ループの直線部とが平行な位置関係を維持するように、支柱に対して隣り合う上弦材の軸心が個別の重合板の中心へ向けて配設されていると共に、前記上弦材が支柱の中心軸を中心に横向きに首振り可能になっている。
本発明の他の形態において、上弦材の端部に端筒が外装され、該端筒の端部に突設された連結片と、複数の重合板に設けられた連結片の間が横支軸により回動可能に連結されている。
本発明の他の形態において、前記複数の重合板の対向面に複数の凸部と、前記凸部と嵌合可能な複数の凹部とが形成されている。
本発明の他の形態において、前記複数の重合板が支柱の頂面に螺着された枢支ボルトにより回動可能に枢支されている。
本発明の他の形態において、前記防護ループが隣り合う支柱間にループ状に巻き掛け可能な全長を有するロープ材と、ロープ材の両端部近くの重合部を把持する摩擦摺動式の緩衝具とを具備している。

本発明は少なくともつぎのひとつの効果を奏する。
＜１＞回動連結機構の構成部品が重合板のみであるので、回動連結機構の構成部品の削減と構造の簡略化を図りつつ、支柱の頭部に対する上弦材の横向きの首振り範囲を大幅に拡張できる。
＜２＞支柱の頂面に重ねて載置した複数の重合板を複数の枢支ボルトで螺着するだけの簡単な作業で回動連結機構を組み付けできる。
＜３＞隣り合う上弦材の屈曲角度の大小に拘わらず、各上弦材の軸線と防護ループの直線部との平行な位置関係を維持したまま、上弦材を防護ループの中央位置に配置できるので、上弦材から最上段の防護ループの山側と谷側までの距離が均一となって、間隔保持材と防護ループの間にねじれや山側と谷側で間隔保持材の取付け長さに差が生じない。
そのため、防護柵を平面「く」字状に屈曲させて連結しても、間隔保持材と防護ループの交点の固定作業がし易く、防護ループによる衝撃吸収作用に悪影響を及ぼすことがない。
＜４＞複数の重合板の対向面に凸部と凹部を形成すると、複数の重合板の自由な回動を拘束できるので、複数の重合板に各間隔保持材を安定して連結できる。

回動連結機構を具備した本発明に係る防護柵の斜視図 支柱頭部に設けた回動連結機構の縦断面図 回動連結機構の分解組立図 緩衝具の斜視図 重合板の一部を省略した回動連結機構の平面図 防護柵の組立て方法の説明図で、（Ａ）は隣り合う支柱の頭部間に複数の上弦材を屈曲させて横架する工程の説明図、（Ｂ）は隣り合う支柱の間に防護ループを横架する工程と間隔保持材を取り付ける工程の説明図 回動連結機構の他の実施例に係る説明図で、重合板の周縁部の斜視図 本発明が前提とする防護柵の説明図で、（Ａ）は一部を省略した防護柵の側面図、（Ｂ）は一部を破断した従来の回動連結機構の縦断面図

以下図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。

＜１＞防護柵
図１〜３を参照して説明すると、本発明が前提とする防護柵は、所定の間隔を隔てて立設した複数の支柱１０と、隣り合う支柱１０の頭部間に横架した上弦材２０と、隣り合う支柱１０間に連鎖的に横架した緩衝機能を有する複数の防護ループ３０と、複数の防護ループ３０の山側に取り付けた金網３３と、上弦材２０に垂下して設けたループ用の間隔保持材４０とを具備する。
各支柱１０の頭部と上弦材２０の端部との間に後述する回動連結機構５０が介在してあって、各上弦材２０が支柱１０に対して縦横方向へ向けて首振り（回動）可能に連結してある。本発明は回動連結機構５０を改良したものである。
以下に防護柵の主要な構成部材について説明する。

＜２＞支柱
図３を参照して説明すると、支柱１０は、例えば鋼管、コンクリート充填鋼管、コンクリート柱等である。
支柱１０の周面には防護ループ３０を高さ方向に位置決めするためのフックまたは溝等の複数の位置決め要素１１が多段的に設けてある。さらに支柱１０の頂面には回動連結機構５０を取り付けるためのボルト孔１２が設けてある。

＜３＞防護ループ
防護ループ３０は隣り合う各支柱１０間にループ状に巻き掛け可能な全長を有するワイヤーロープ等のロープ材３１と、ロープ材３１の両端部近くの重合部を把持する摩擦摺動式の緩衝具３２とを具備する。

図４に例示した緩衝具３２について説明すると、この緩衝具３２は板体の中央を折り返してロープ材３１の両端部近くの重合部を収容可能な拘束板３２ａと、拘束板３２ａ内に介挿する仕切板３２ｂと、拘束板３２ａを収縮方向に締付ける締付手段３２ｃとを具備していて、拘束板３２ａ内に挿通させたロープ材３１の両端部近くを締付手段３２ｃで締め付けることで摺動可能に把持し得る構造になっている。
緩衝具３２は、防護ループ３０の一部に一定以上の衝撃荷重が張力として作用したときに緩衝具３２とロープ材３１との間で摺動を生じ、この摺動抵抗により衝撃荷重を減衰する。

＜４＞上弦材
図２，３を参照して説明すると、上弦材２０は隣り合う支柱１０の頭部間に横架可能な全長を有する鋼製の中空管であり、その端部には有底構造の端筒２１が外装してある。
上弦材２０は受撃時に機能させる部材ではなく、防護ループ３０の取付け時に支柱１０の間隔保持材として機能させるのであるから、特別に高剛性を付与する必要がない。

＜２．１＞端筒
端筒２１は上弦材２０の長さ調整用の筒体であり、上弦材２０の端部に外装して使用する。
端筒２１の開放側の周面には軸方向に沿ってスリット２２が開設してあり、端筒２１の周面を締付ボルト２３で締付けることで摺動不能に固定できる。

＜２．２＞連結片
端筒２１の先端面には横向きのピン穴を有する連結片２４が一体に突設してある。他の形態において、端筒２１を省略して連結片２４を上弦材２０の端面に直接設けてもよい。

＜３＞回動連結機構
図２，３，５を参照して回動連結機構５０を説明する。
回動連結機構５０は支柱１０の頂面に重ねて載置して枢支した複数の重合板５１からなる。

＜３．１＞重合板
重合板５１は支柱１０の頂面に載置可能な円板であり、連結予定の上弦材２０と同数を重ねて使用する。重合板５１を重ねて使用するのは、他の重合板５１の影響を受けずに個別に回動させるためである。

＜３．２＞重合板の枢支構造
複数の重合板５１は支柱１０の頂面に支柱１０の中心軸を中心に個別に回動可能に枢支してある。
複数の重合板５１を回動可能に枢支するには、例えば重合板５１の対称位置に設けた複数の円弧状のガイド穴５２と、ガイド穴５２に挿通させる枢支ボルト５４を組み合せて枢支できる。本形態の場合、支柱１０に対する上弦材２０の横方向へ向けた最大首振り（回動）角度はガイド穴５２の全長を選択することで変更可能である。

重合板５１の枢支構造は本例に限定されるものではない。

＜３．３＞支柱頭部と上弦材の枢支構造
各重合板５１の周縁には横向きのピン穴を有する連結片５３が重合板５１の中心へ向けて突設してある。
各重合板５１の連結片５３は重合板５１を重ねたときに他の重合板５１と干渉しない位置に形成してある。

図３に示すように端筒２１および重合板５１の連結片２４，５３を重合させ、両連結片２４，５３の重合させたピン穴に横支軸５５を挿通することで、端筒２１を具備した上弦材２０と支柱１０の頭部の間を縦向きに首振り可能に連結できる。
このように各重合板５１に連結した上弦材２０は、支柱１０の中心軸を中心に横向きに首振り可能であるだけでなく、横支軸５５を中心に縦向きの首振りも可能である。
特に、各上弦材２０の端部を個別の重合板５１に連結したことで、上弦材２０の横向きに首振り角度を大きくできる。

＜３．４＞上弦材と防護ループの直線部との位置関係
連結片５３を重合板５１の中心へ向けて形成したのは、重合板５１へ連結した上弦材２０の軸心が常に重合板２１の中心へ向くようにするためである。
換言すれば、支柱１０に対して隣り合う左右一対の上弦材２０の連結角度（屈曲角度）を変更した場合でも、上弦材２０の軸心と防護ループ３０の直線部との平行な位置関係を維持したまま、平面視したときに防護ループ３０の中央位置に上弦材２０を配置するためである。

＜４＞間隔保持材
図１を参照して説明すると、間隔保持材４０は防護ループ３０の上下間隔を一定に保持する部材で、複数の防護ループ３０に跨って取り付け可能な長さを有する。
本例の間隔保持材４０は帯板をＵ字状に折り返して構成し、その折返し部を上弦材２０に取り付けて垂下する一方、下方にのびる二つの帯板４１と各防護ループ３０の交点をＵボルト等の固定具４２で固定する形態について説明するが、帯板４１の箇所にチェーンを適用した形態でもよい。
間隔保持材４０にチェーンを適用した場合、下方にのびるチェーンと各防護ループ３０との交点はＵボルト等の固定具で固定する。

［防護柵の組立て方法］
つぎに防護柵の組立て方法について説明する。

＜１＞回動連結機構の仮組みと支柱の立設
所定の間隔を隔てて複数の支柱１０を立設する。この際、枢支ボルト５４を螺着して各支柱１０の頂面に複数の重合板５１を予め仮組みしておくとよい。

＜２＞上弦材の架設
以下の作業を行って隣り合う支柱１０の頭部間に上弦材２０を横架する。
図３に示すように横向きの上弦材２０を支柱１０の頭部高さまで吊り上げる。
つぎに図５に示すように支柱１０の頂面に仮組みした各重合板５１を個別に回動操作して連結片５３を連結方向に合せ、重合させた両連結片２４，５２に横支軸５５を挿通して連結する。
各重合板５１の回動を終えたら、枢支ボルト５４を締付けて複数の重合板５１を回動不能に固定する。

本発明では回動連結機構５０による上弦材２０の首振り範囲が大きいので、図６（Ａ）に示すような支柱２０に対して隣り合う左右の上弦材２０を平面「く」の字状に大きく屈曲させて連結できる。隣り合う左右の上弦材２０の屈曲角度の大小に拘わらず、常に各上弦材２０の軸線が支柱１０の中心軸に向くことになる。
さらに図５に示すように、上弦材２０が支柱１０に対して縦向きの首振りを可能に連結してあるため、隣り合う支柱１０の頭部間の高低差にも追従できる。

＜３＞防護ループの横架
つぎに隣り合う支柱１０の周面間に複数の防護ループ３０を多段的に横架する。
防護ループ３０を形成する際、ロープ材３１の両端部を締付けると隣り合う支柱１０が互いに引き寄せられるが、上弦材２０が支柱１０の傾倒を阻止して隣り合う支柱１０の間隔が一定に保たれる。
ロープ材の締付力が上弦材２０を経由して隣り合う支柱１０の中心軸へ向けて作用するため、ロープ材の締付力によって支柱１０は回転しない。

＜４＞間隔保持材の取り付け
防護ループ３０の架設後または架設作業中に間隔保持材４０を上弦材２０に垂下する。
間隔保持材４０から下方にのびる二つの帯板４１と各防護ループ３０の交点に固定具４２を取り付け固定する。

図６（Ｂ）に示すように、隣り合う上弦材２０を屈曲させて連結しても、各上弦材２０の軸線と防護ループ３０の直線部との平行な位置関係を維持したまま、上弦材２０を防護ループ３０の中央位置に配置できるので、上弦材２０から最上段の防護ループ３０の山側と谷側までの距離が一定となって、間隔保持材４０を組み付ける際に間隔保持材４０と防護ループ３０の間にねじれが生じない。
そのため、隣り合う左右の上弦材２０を直線状に配置した形態と同様に、間隔保持材４０と防護ループ３０の交点の固定作業がし易い。

間隔保持材４０がチェーン製の場合も、上弦材２０から最上段の防護ループ３０の山側と谷側までの距離が変わらないので、チェーンの弛みを防止できる。

＜５＞金網の取付け
最後に図１に示すように複数の防護ループ３０の受撃面に金網３３を取り付ける。

＜６＞防護柵の衝撃吸収作用
防護柵の受撃面に落石等が衝突すると、防護ループ３０と金網３３が谷側へ変形し、衝撃荷重が一定値を超えると防護ループ３０を構成するロープ材３１と緩衝具３２との間で摺動することで、摺動中の摩擦抵抗により衝撃荷重を吸収する。
防護ループ３０を具備した防護柵は衝撃荷重の吸収に伴いループ長が長くなるが、谷側へ向けた変形量はロープ材のシングルタイプと比べて小さいといった特性を有する。

図６（Ｂ）に示すように、隣り合う左右の上弦材２０が平面的に屈曲していても、防護ループ３０と間隔保持材４０の間にねじれ力がはたらかないため、防護ループ３０本来の衝撃吸収作用を発揮できる。

［他の実施例］
以降に他の実施例について説明するが、その説明に際し、前記した実施例と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

＜１＞他の回動連結機構
図７を参照して他の回動連結機構５について説明する。
本例では、回動連結機構５０を構成する複数の重合板５１の対向面に複数の凸部５１ａと、前記凸部５１ａと嵌合可能な複数の凹部５１ｂとを形成した形態について説明する。
凸部５１ａの突起形状に特別な制限はなく、また凹部５１ｂは貫通穴または有底溝の何れでもよい。
凸部５１ａと凹部５１ｂの形成位置は重合板５１の周縁部に限定されず、任意の位置に形成できる。

＜２＞本実施例の作用効果
本実施例にあっては、凸部５１ａと凹部５１ｂが嵌合することで重ね合せた重合板５１の自由な回動を拘束できるので、枢支ボルト５４の取着後における複数の重合板５１の回動拘束効果が格段に高くなる。

１０・・・・支柱
２０・・・・上弦材
２１・・・・端筒
２４・・・・端筒の連結片
３０・・・・防護ループ
３１・・・・ロープ材
３２・・・・緩衝具
３３・・・・金網
４０・・・・間隔保持材
５０・・・・回動連結機構
５１・・・・重合板
５１ａ・・・重合板の凸部
５１ｂ・・・重合板の凹部
５２・・・・ガイド穴
５３・・・・重合板の連結片
５４・・・・枢支ボルト
５５・・・・横支軸

Claims (5)

1. 隣り合う支柱の周面間にロープ材をループ状に巻き掛けて多段的に横架された複数の防護ループと、回動連結機構を介在して隣り合う支柱の頭部間に横架され、支柱間隔を一定に保持する複数の上弦材と、上弦材に垂下されて防護ループの上下間隔を一定に保持する間隔保持材とを具備した防護柵における上弦材の架設構造であって、
   前記回動連結機構が、支柱の頂面に重ねて載置され、支柱の中心軸を中心に個別に回動可能に枢支された複数の重合板と、
   支柱の頂面に螺着して前記複数の重合板を固定する複数の枢支ボルトとを具備し、
   前記複数の重合板は対称位置に円弧状を呈する複数のガイド穴を有し、
   支柱に対して隣り合う上弦材の端部との連結位置に合わせて個別に回動操作された複数の重合板が前記複数のガイド穴に挿通された前記複数の枢支ボルトにより回動不能に固定され、
   支柱に対して隣り合う上弦材の端部と個別の重合板との間が横支軸により縦向きに首振り可能に連結されていることを特徴とする、
   防護柵における上弦材の架設構造。
2. 上弦材の軸心と防護ループの直線部とが平行な位置関係を維持するように、支柱に対して隣り合う上弦材の軸心が個別の重合板の中心へ向けて配設されていると共に、前記上弦材が支柱の中心軸を中心に横向きに首振り可能であることを特徴とする、請求項１に記載の防護柵における上弦材の架設構造。
3. 上弦材の端部に端筒が外装され、該端筒の端部に突設された連結片と、複数の重合板に設けられた連結片の間が横支軸により回動可能に連結されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の防護柵における上弦材の架設構造。
4. 前記複数の重合板の対向面に複数の凸部と、前記凸部と嵌合可能な複数の凹部とが形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の防護柵における上弦材の架設構造。
5. 前記防護ループが隣り合う支柱間にループ状に巻き掛け可能な全長を有するロープ材と、ロープ材の両端部近くの重合部を把持する摩擦摺動式の緩衝具とを具備していることを特徴とする、請求項１または２に記載の防護柵における上弦材の架設構造。

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