JP7424702B1 - 防護柵用支柱の構造および防護柵用支柱の組立方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従来の防護柵は、そのエネルギーの吸収性能に応じて支柱の強度を設計している。
分割した支柱の連結手段としては、図9に示すように、分割支柱51の接合端面に環状のフランジ52を突設し、現場で突き合せたフランジ52,52間を複数の連結ボルト53で連結して支柱50を組み立てることが知られている。
この支柱の連結構造では、分割した各支柱の外周面に軸方向に沿って設けた棒鋼製の突条と、受筒の内周面に軸方向に沿って設けた棒鋼製の突条とを係合させて補強すると共に、受筒と支柱の周面間の隙間にモルタルを充填して固着している。
<1>分割支柱51の端面にフランジ52を形成すると支柱50の製作コストが高くなる。
<2>組立後の支柱50において、支柱50の外周面から環状のフランジ52が径方向にはみ出して形成される。
そのため、隣り合う支柱50に高低差があると、防護ネットを構成する防護ループ31がフランジ52と干渉する虞がある。
<3>支柱50の連結部にフランジ52が突出するので、防護ネットを取り付ける際に金網製のネット材(図示省略)が部分的に膨らむ。
そのため、景観が悪くなるだけでなく、連結コイルを用いてネット材を防護ループ31に連結する作業がし難くなる。
<4>分割式の支柱は支柱の連結部に応力が集中して強度的に弱点となるだけでなく、中空の鋼管製であるため、鋼管内部にコンクリートを充填したり、鉄筋を配置したりするコンクリート充填鋼管製の支柱と比べて、連結部の強度が低い。
<1>支柱下部と支柱上部の連結部を受筒で以て外部補強をしただけでは強度が不足するため、支柱と受筒の周面間に複数本の突条を配置して追加補強をしなければならない。
<2>支柱の外周面と受筒の内周面の正確な位置に複数の突条を溶接して取り付ける作業が面倒であり、支柱の連結コストが高くつく。
前記連結ソケットは、前記鋼管の分割位置および補強筋の分割位置を被覆可能な全長を有し、前記下部支柱の補強筋と上部支柱の補強筋の分割位置を固結材と鋼管の協働で被覆すると共に、前記下部支柱の鋼管と上部支柱の鋼管の分割位置を前記連結ソケットで被覆した構造になっている。
本発明の他の形態において、前記上部支柱の下部に補強筋を下向きに突設すると共に、前記下部支柱の上部に上向きの連結空間を形成し、前記上部支柱の下部に突出した補強筋を下部支柱の連結空間に収容して連結してある。
本発明の他の形態において、前記下部支柱の上部と上部支柱の下部の間に跨って補助補強筋を埋設してもよい。
本発明の他の形態において、前記下部支柱の上部に上向きの連結空間を形成し、該連結空間に連結用の固結材を充填することで前記下部支柱の固結材と上部支柱の固結材の間を一体に接続する。
本発明の他の形態において、前記連結ソケットの下端部が前記下部支柱の外周面に溶接により固定してある。
本発明の他の形態において、前記下部支柱、上部支柱または連結ソケットのうち、少なくとも上部支柱の外周面にロープ材位置決め用の係留部を多段的に設けてある。
さらに本発明は、崩落物を捕捉する防護ネットを支持し、鋼管内の全長に亘って複数の補強筋を配置すると共に固結材を充填した分割式の防護柵用支柱の組立方法であって、支柱が上下に分割した下部支柱と、上部支柱と、前記下部支柱に外装し、その一端を下部支柱または上部支柱の外周面に予め固着した連結ソケットとにより構成し、前記上部支柱の下部に補強筋を下向きに突出すると共に、前記下部支柱の上部に上向きの連結空間を形成し、先行して下部支柱を立設した後、連結ソケットを外装した下部支柱の連結空間内に前記上部支柱の下部に突出した補強筋を内挿し、前記上部支柱の下部に突出した補強筋を下部支柱の連結空間に収容した状態で該連結空間に連結用の固結材を充填することで前記下部支柱の固結材と上部支柱の固結材の間を一体に接続し、前記下部支柱を構成する鋼管と上部支柱を構成する鋼管の端面同士を突き合せただけの鋼管の分割位置と、前記下部支柱に埋設した補強筋と上部支柱に埋設した補強筋の分割位置が支柱の長手方向に沿ってずれた位置関係にあり、前記鋼管の分割位置および補強筋の分割位置に跨って前記連結ソケットを被覆する。
<1>本発明は、連結ソケットのみで連結部を補強するものではなく、下部支柱を構成する鋼管と上部支柱を構成する鋼管の分割位置と、下部支柱に埋設した補強筋と上部支柱に埋設した補強筋の分割位置を支柱の長手方向に沿ってずれた位置関係にすることで、脆弱部を分散させ全体の急激な荷重低下を効果的に防止することができる。
<2>受撃時において、鋼管の分割位置に作用した曲げ力は、連結ソケットを通じて分散して支持できると共に、補強筋の分割位置に作用した曲げ力は、周囲の固結材と鋼管を通じて分散して支持することができる。
<3>支柱の内部に補助補強筋を追加設置すると、下部支柱と上部支柱の連結強度が高くなると共に、脆弱性がさらに改善できる。
<4>支柱の連結部に従来のフランジ継手のような突起物が存在しないので、隣り合う支柱の間に高低差があっても、防護ネットを構成する防護ループを支障なく設置することができる。
<5>支柱の連結部に突起物が存在しないので、支柱の連結部を地上側の部位に設けるだけでなく、支柱の連結部を地中に埋設する部位に設けることも可能である。
<6>フランジのような突起物が存在しないので、端部にフランジ継手を一体に形成した従来の支柱と比べて経済的に支柱を製作できるうえに、フランジに当たって金網製のネット材が膨らむことを防止できる。
図1に例示した防護柵10について説明する。
防護柵10は、所定の間隔を隔てて立設した複数の支柱20と、隣り合う支柱20間に架設した防護ネット30とを具備する。
さらに本例の防護柵では、隣り合う支柱20の頭部間に横架したトップスペーサ40と、防護ループ31の高さ方向の変位を規制する間隔保持材34とを具備する。
尚、トップスペーサ40は必須ではなく、省略する場合もある。
支柱20は、鋼管21内に複数の補強筋22を配置すると共に、鋼管21内にコンクリート等の固結材23を充填した充填鋼管製の支柱構造体を前提としている。
支柱20(下部支柱20a、上部支柱20b、連結ソケット20c)の外周面には、U字形フック等の位置決め用の係留部25を長さ方向に沿って多段的に設けてあって、各係留部25にロープを挿通して防護ループ31の滑り落ちを防止している。
図4を参照して説明する。下部支柱20aは鋼管21内に配置する複数の補強筋22と、鋼管21内に充填するコンクリート等の固結材23とを具備していて、鋼管21の上部に有底構造で上向きの連結空間Sを形成している。
下部支柱20aの鋼管21に対して補強筋22と固結材23とを下方に後退させて、鋼管21内に連結空間Sを形成したのは、連結空間Sを利用して下部支柱20aと上部支柱20bとを強固に連結するためである。
図4を参照して説明すると、連結空間Sの底部には、固結材23の上端面と補強筋22の上端面を露出して形成している。
この際、連結空間S内に位置する補強筋22の上部は、固結材23の上端面より僅かに上方に突出させる。
図4を参照して説明する。連結ソケット20cは分割した両支柱20a,20bの継手部に外装して継手部を補強するために両端を開放した鋼管製の筒体である。
連結ソケット20cの内径は、分割した両支柱20a,20bの外径より僅かに大きく、両支柱20a,20bに連結ソケット20cを外装したときに両筒体が内接可能である。
連結ソケット20cは下部支柱20aの上部に外装して、連結ソケット20cの下端を鋼管21に溶接等により固着する。
連結ソケット20cの全長L3は、下部支柱20aと上部支柱20bの連結部を被覆可能な全長を有する。
すなわち、連結ソケット20cの全長L3は、下部支柱20aと上部支柱20bとを突き合せたときに、鋼管21同士の連結位置と、補強筋22同士の連結位置とを外装可能な寸法を有していればよい。
各重合代L4、L5は個別に適宜選択が可能である。
図4を参照して説明する。上部支柱20bは鋼管21内に配置する複数の補強筋22と、鋼管21内に充填するコンクリート等の固結材23とを具備する。
図面では上部支柱20bの下部を、固結材23の下面と鋼管21の下端面と同一面に形成した形態を示しているが、固結材23の下面は鋼管21の下端面を越えて下向きに突出させて形成してもよい。
固結材23の下面を鋼管21の下端面を越えて下方に突出させて形成すると、後述するように下部支柱20aの連結空間S内に充填する連結用の固結材23aの充填量を少なくできる。
補強筋22は上部支柱20bの下面から下向きに突出している。
上部支柱20bに埋設した補強筋22の突出長L6は、既述した下部支柱20aを構成する鋼管21の上端から補強筋22の上端面までの距離L2とほぼ等しい寸法関係にある。
本発明では、連結ソケット20c内で、下部支柱20aと上部支柱20bを突き合せたとき、上下の鋼管21,21の端面同士が当接すると共に、上下の補強筋22,22の端面同士が当接するが、鋼管21,21同士の分割位置(突合せ位置)P1と、補強筋22同士の分割位置(突合せ位置)P2は、同一の位置に揃わないように軸方向にずれている。
鋼管21の分割位置P1と補強筋22の分割位置P2を軸方向にずらしたのは、支柱20の連結部にかかる負荷を分散して支柱20の脆性を改善するためである。なお、支柱20の連結部の強度要因についての説明は後述する。
図1,3に示すように、防護ネット30は、隣り合う支柱20に巻き掛け可能な長さのロープ材の端部近くを緩衝具32で把持した緩衝機能付きを有する複数の防護ループ31と、隣り合う支柱20間に多段的に巻き掛けて横架した複数の防護ループ31の片面に付設したネット材33とを具備する。
防護ループ31は引張耐力に優れた例えばPC鋼線、PCより鋼線等のロープ材で、ロープ材の両端部近くの重合部を緩衝具32で把持してループ状に形成するとともに、緩衝具32の把持位置より先の範囲に夫々余長部を形成する。
余長部の設定長により防護ループ31の摺動距離が決まる。
なお、防護ループ1のロープ端の連結手段は、緩衝具32の他にターンバックル等の連結用固定金具を用いることも可能である。
防護ループ31の上下方向の配設間隔は、落石や雪崩等の透過を規制し得るように適宜選択して決定する。
緩衝具32は防護ループ31の重合部を把持し、防護ループ31に作用する引張力が、把持部の摩擦抵抗力を超えたときにロープ材の摺動を許容して衝撃力を減衰する器具である。
緩衝具32としては、例えば摩擦抵抗式の緩衝装置を使用できるが、他にも緩衝作用を有する公知の器具や装置を使用可能である。
ネット材33は菱形金網であり、防護ループ31の片面に公知のコイル材により連結してある。
図4~6を参照しながら支柱20の立設方法について説明する。
図4に示すように、支柱20の構成部材である下部支柱20a、上部支柱20bおよび連結ソケット20cを立設現場へ搬入する。
下部支柱20aと連結ソケット20cは予め工場等で一体に溶接した形態で現場搬入するとよい。
完成形の支柱20の全長が長尺で、かつ、大重量であっても、支柱20を搬入し易い形態に分割するので、簡易に搬入することができる。
図4に示すように、支柱20の立設予定位置に搬入した下部支柱20aの下部をコンクリート基礎または現地地盤に埋設して立設する。
連結ソケット20cは下部支柱20aの上部に外装して鋼管21に溶接等により予め固着しておく。
図5は下部支柱20aの上部を示していて、下部支柱20aの上部に形成した連結空間S内に、未硬化状態である連結用の固結材23aを充填する。
つぎに下部支柱20aの上部に上部支柱20bの下部を内挿する。
すなわち、連結用の固結材23aを充填した下部支柱20aの上部に形成した連結空間S内に、上部支柱20bの下方から下向きに突出した補強筋22と上部支柱20bの鋼管21とを内挿する。
下部支柱20aと上部支柱20bを突き合せることで、上下の鋼管21,21の端面同士が当接し合うと共に、上下の補強筋22,22の端面同士も当接し合う。
<1>連結部における鋼管と補強筋の分割位置について
既述したように、支柱20の連結部における鋼管21,21の分割位置P1と、補強筋22,22の分割位置P2は、それぞれ強度的に弱点(脆弱部)となる。
本発明では、これらの分割位置P1と分割位置P2が同一の位置に重ならないように、支柱20の軸方向にずらしてある。
受撃時に支柱20の連結部に曲げ力が作用したときに、連結部全体に曲げ力を分散して支持することができる。
すなわち、鋼管21,21の分割位置P1に作用した曲げ力は、内部の補強筋22と連結ソケット20cに分散して支持される。
補強筋22,22の分割位置P2に作用した曲げ力は、鋼管21と連結ソケット20cに分散して支持される。
換言すれば、連結ソケット20cの内部において、鋼管21,21の分割位置P1と補強筋22,22の分割位置P2をずらしたことで、脆弱部を分散させて全体の急激な荷重低下を効果的に防止することができる。
一般的に、分割したものを連結する際に、分割箇所の外周に補強部材を巻き付けて補強することは知られているが、これは分割することで強度低下した分割箇所を補強することが目的である。
本発明は、連結ソケット20cのみで連結部を補強するものではなく、鋼管21,21の分割位置P1と補強筋22,22の分割位置P2をずらして連結部に作用する荷重を分散して支持させるようにしたものである。
図9を参照して先に説明したように、フランジ式連結構造の場合は、隣り合う支柱50に高低差があると、防護ネットを構成する防護ループ31がフランジ52と干渉する虞があった。
さらに、防護ネット30を取り付ける際に金網製のネット材33の孕み出しがないので、景観を損ねる心配がないうえに、連結コイルを用いたネット材33と防護ループ31との連結作業がし易くなる。
先の実施例1では、連結部を支柱20の地上部に形成した形態について説明したが、支柱20の連結位置はこの実施例に限定されない。
本例における支柱20も下部支柱20aと上部支柱20bと連結ソケット20cとにより構成するが、上部支柱20bの下部と共に連結ソケット20cを地中に埋設可能に構成した。
すなわち、下部支柱20aと上部支柱20bの連結位置を地中に設定した。
地中に埋設する部位には、突出した係留部25を設けない。
本発明は、支柱20の連結部に従来のようなフランジが突出しないで済むだけでなく、支柱20の連結部を地中に配置できるので、支柱20の埋込長が長い場合であっても、支柱20の搬入作業と組立作業を円滑に行うことができる。
図8を参照して他の支柱について説明する。
本例の支柱20は、下部支柱20aと上部支柱20bと連結ソケット20cとにより構成するが、下部支柱20aと上部支柱20bの間に単数または複数の補助補強筋24を追加設置している。
補助補強筋24は鉄筋等の補強材であり、予め下部支柱20aの中心部側に埋設しておく。
補助補強筋24の上端は、下部支柱20aを構成する鋼管21の上端を越えない長さとする。
本例にあっては、支柱20の内部に補強筋22にくわえて、補助補強筋24を追加設置したので、実施例1と比べて、下部支柱20aと上部支柱20bの連結強度が高くなると共に、脆弱性もさらに改善できる。
21・・・・鋼管
22・・・・補強筋
23・・・・固結材
23a・・・連結用の固結材
24・・・・補助補強筋
30・・・・防護ネット
31・・・・防護ループ
32・・・・緩衝具
33・・・・ネット材
34・・・・間隔保持材
S・・・・・連結空間
Claims (6)
- 崩落物を捕捉する防護ネットを支持し、鋼管内の全長に亘って複数の補強筋を配置すると共に固結材を充填した分割式の防護柵用支柱の構造であって、
支柱が上下に分割した下部支柱と、上部支柱と、前記下部支柱に外装し、その一端を下部支柱の外周面に予め固着した連結ソケットとにより構成し、
前記下部支柱を構成する鋼管と上部支柱を構成する鋼管の端面同士を突き合せただけの鋼管の分割位置と、前記下部支柱に連続性をもって埋設した補強筋と上部支柱に連続性をもって埋設した補強筋の分割位置が支柱の長手方向に沿ってずれた位置関係にあり、
前記連結ソケットが前記鋼管の分割位置および補強筋の分割位置に跨って被覆することを特徴とする、
防護柵用支柱の構造。 - 前記上部支柱の下部に補強筋を下向きに突設すると共に、前記下部支柱の上部に上向きの連結空間を形成し、前記上部支柱の下部に突出した補強筋を下部支柱の連結空間に収容し、連結空間に連結用の固結材を充填することで前記下部支柱の固結材と上部支柱の固結材の間を一体に接続したことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の構造。
- 前記下部支柱の上部と上部支柱の下部の間に跨って補助補強筋を埋設したことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の構造。
- 前記連結ソケットの下端部が前記下部支柱の外周面に溶接により固定してあることを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の構造。
- 前記下部支柱、上部支柱または連結ソケットのうち、少なくとも上部支柱の外周面にロープ材位置決め用の係留部を多段的に設けたことを特徴とする、請求項1に記載の防護柵用支柱の構造。
- 崩落物を捕捉する防護ネットを支持し、鋼管内の全長に亘って複数の補強筋を配置すると共に固結材を充填した分割式の防護柵用支柱の組立方法であって、
支柱が上下に分割した下部支柱と、上部支柱と、前記下部支柱に外装し、その一端を下部支柱の外周面に予め固着した連結ソケットとにより構成し、
前記上部支柱の下部に補強筋を下向きに突出すると共に、前記下部支柱の上部に上向きの連結空間を形成し、
先行して下部支柱を立設した後、連結ソケットを外装した下部支柱の連結空間内に前記上部支柱の下部に突出した補強筋を内挿し、
前記上部支柱の下部に突出した補強筋を下部支柱の連結空間に収容した状態で該連結空間に連結用の固結材を充填することで前記下部支柱の固結材と上部支柱の固結材の間を一体に接続し、
前記下部支柱を構成する鋼管と上部支柱を構成する鋼管の端面同士を突き合せただけの鋼管の分割位置と、前記下部支柱に埋設した補強筋と上部支柱に埋設した補強筋の分割位置が支柱の長手方向に沿ってずれた位置関係にあり、
前記鋼管の分割位置および補強筋の分割位置に跨って前記連結ソケットを被覆したことを特徴とする、
防護柵用支柱の組立方法。
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