(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の管の一部を互いに重合させて組み立てる組立式の支柱を地中に打ち込んで建て込んだ後に、該支柱内に固結材を充填して立設する防護柵用支柱の立設方法であって、
地表から上方へ向けて所定の地上範囲に亘って突出する露出部と、地中に建て込む建込部とを有する外装管と、
地表に突出する露出部と、前記外装管に挿入する挿入部とを有する内挿管とを具備する組立式の支柱と、
前記支柱に内挿して打撃可能な圧密治具とを使用し、
前記圧密治具を打撃して圧密治具とともに前記外装管の建込部を地中に貫入して建て込み、
前記外装管内に取り込んだ土砂を前記圧密治具で打撃して外装管内の下部に圧密土塊を形成し、
前記圧密土塊で閉鎖した外装管の内部に内挿管の挿入部を挿入し、
前記内挿管を通じて内挿管と外装管の内部全域に固結材を充填し、
前記外装管を介して前記圧密土塊と固結材とを一体に拘束したことを特徴とする、
防護柵用支柱の立設方法。
【請求項２】
固結材の充填前に、前記外装管の露出部と内挿管の挿入部の間に連結具を貫挿し、該連結具を介して外装管と内挿管を回転不能に連結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立設方法。
【請求項３】
複数本の管の一部を互いに重合させて組み立てる組立式の支柱を地中に打ち込んで建て込んだ後に、該支柱内に固結材を充填して立設する防護柵用支柱であって、
地表から上方へ向けて所定の地上範囲に亘って突出する露出部と、地中に建て込む建込部とを有する外装管と、
地表に突出する露出部と、前記外装管に挿入する挿入部とを有する内挿管と、
前記内挿管に内挿して打撃可能な圧密治具と、
前記外装管内の土砂を前記圧密治具で圧密した圧密土塊と、
前記内挿管を通じて内挿管と外装管の内部全域に充填した固結材とを具備し、
前記外装管が前記圧密土塊と固結材とを拘束して一体化したことを特徴とする、
防護柵用支柱。
【請求項４】
前記外装管の露出部と内挿管の挿入部の間に連結具を貫挿し、該連結具を介して外装管と内挿管を回転不能に連結したことを特徴とする、請求項３に記載の防護柵用支柱。
【請求項５】
前記組立式の支柱が内挿管の挿入位置の規制手段を具備し、前記規制手段が内挿管の露出部と挿入部の境界部に固着した環状を呈するストッパ笠であることを特徴とする、請求項３又は４に記載の防護柵用支柱。
【請求項６】
前記外装管の露出部と内挿管の露出部の全長に亘り多段的に配置した複数の横ロープを保持するための複数の保持手段が設けてあることを特徴とする、請求項３乃至５の何れか一項に記載の防護柵用支柱。
【請求項７】
前記外装管の露出部及び内挿管の露出部に環状ブラケットが溶接により取り付けてあり、該環状ブラケットの一部に保持手段が設けてあることを特徴とする、請求項６に記載の防護柵用支柱。
【請求項８】
前記支柱の応力集中範囲と等しい長さの内補強材を更に具備し、前記内部補強材を前記内挿管の内部に位置させて補強したことを特徴とする、請求項３乃至５の何れか一項に記載の防護柵用支柱。
【請求項９】
前記支柱の応力集中範囲と等しい長さの外部補強材を更に具備し、前記外部補強材を前記外装管の外周面に一体に固着して補強したことを特徴とする、請求項３乃至５又は８の何れか一項に記載の防護柵用支柱。
【請求項１０】
前記外装管の露出部の全長が、０．５〜２ｍであることを特徴とする、請求項３に記載の防護柵用支柱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は落石、雪崩、崩落土砂等の災害を防止する防護柵用支柱の立設技術に関し、特に削孔せずに地中に打ち込んで支柱を立設する防護柵用支柱の立設方法及びその支柱に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管製の支柱の一部を地中深く建て込み、支柱の地上部に防護ネットを取り付けた杭式防護柵が知られている(特許文献１)。
防護柵用支柱の地上部には複数のブラケットが所定の間隔を隔てて溶接してあり、各ブラケットに設けた保持手段に防護ネットを構成する複数の横ロープを保持させている。
特許文献２には支柱の運搬性と搬入性を改善するため、支柱本体を上下に分割した組立式の支柱が開示されている。
この組立式の支柱は鋼管製の外管、中管、内管の三重管からなり、地中深く建て込んだ外管の上口に、内管入りの中管の下部を内挿し、外管の上端と中管の途中に夫々設けた環状フランジの重合部をボルト連結している。
この種の支柱を立設するには、１）特許文献３に開示されているようなダンザホールハンマを使用して、地中深くまで削孔を行う削孔工程、２）ダンザホールハンマを撤去する工程、３）孔内に支柱本体を構成する各管を挿入して支柱本体を組み立てる工程、４）支柱本体の内部にセメント系の固結材を充填して三重管を一体化する工程を経て立設している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１７４０号公報(図１，２)
【特許文献２】特開２００９−２４４７９号公報(図２)
【特許文献３】特開平９−４８５８８号公報(図４)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダウンザホールハンマを用いて防護柵用支柱を立設する従来技術はつぎの問題点を有する。
＜１＞ダウンザホールハンマ工は、クレーン等の大型建機を使用して施工するために、１本の孔の削孔コストが支柱単価と同額かそれ以上となって極めて高いものとなる。
そのため、支柱の立設費用が防護柵の施工コストの上昇要因となっている。
＜２＞支柱が合成構造である場合、強度確保の観点から支柱本体内の全長に亘って固結材を充填している。
そのため、支柱本体の内部空間の全域に充填するだけの大量の固結材が必要となり、固結材コストが支柱コストを上昇させる一因となっている。
＜３＞上記した工費と資材コストが嵩むことから杭式防護柵の普及が阻害されている。
機能的に優れている杭式防護柵を普及するために、工費と資材コストの大幅な削減が可能な改良技術の提案が切望されている。
＜４＞小中規模の防護柵において、支柱を小径化することは施工性及び施工コストの面で有益である。
支柱を合成構造とすれば一般の非合成構造のものと比べて支柱を小径化できる。
その一方で、合成構造の支柱を小径化すると、支柱本体を構成する鋼管の外周面の片側に複数のブラケットを溶接して取り付ける際に、支柱の一部に溶接熱が部分的に作用することから支柱が熱変形（歪）を引き起こす。
殊に横ロープの端部近くを把持して固定する端末支柱のブラケットの固定には、横ロープの破断強度以上の溶接が必要となるために、端末支柱が熱変形を引き起こし易い。
そのため、支柱の小径化に限界があった。
【０００５】
ダウンザホールハンマを用いて削孔せずに、両端開放構造の鋼管を直接地中に打込む方法が考えられるが、この打込み方法はつぎのような解決すべき新たな課題を内包している。
＜１＞支柱を直接地中に貫入すると、支柱内部に大量の土砂が入り込んでしまい、土砂が入り込んだ分だけ固結材の充填空間が失なわれる。
支柱内部に大量の土砂が入り込んだままの構造体では、所望の支柱強度が得られない。
所望の支柱強度を得るためには、支柱内部に入り込んだ土砂を外部へ排出した後に固結材を充填しなければならない。そのためには、支柱の引き抜き作業と、支柱内の土砂を排出する作業等が新たに増えるが、引抜抵抗により孔壁が自立する可能性は極めて低い。
＜２＞土砂の入り込み防止のために支柱の下端に蓋をして閉鎖すると、貫入抵抗が増して支柱の打込みが困難となる。
又、支柱の下端が転石や玉石等に衝突すると蓋が簡単に破損してしまう。
更に、鋼管製の支柱をメッキ槽に浸漬してメッキ処理をする際に、メッキ液の出口がなくなり、メッキ方法を新たに考えなければならない。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、少なくともつぎの何れかひとつの防護柵用支柱の立設方法及びその支柱を提供することにある。
＜１＞ダウンザホールハンマを用いずに支柱を立設できて、支柱の立設コストの大幅削減が可能であること。
＜２＞支柱強度の低下を回避しつつ、セメント系固結材の充填量を削減できること。
＜３＞支柱が組立式である場合、組立式支柱の利点を保持しつつ、衝撃荷重を支柱の全長に亘って分散して伝達できて、大規模な衝撃荷重に対抗できること。
＜４＞支柱の荷重負担を各部材に分散して支柱の全長を短くできること。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数本の管の一部を互いに重合させて組み立てる組立式の支柱を地中に打ち込んで建て込んだ後に、該支柱内に固結材を充填して立設する防護柵用支柱の立設方法であって、地表から上方へ向けて所定の地上範囲に亘って突出する露出部と、地中に建て込む建込部とを有する外装管と、地表に突出する露出部と、前記外装管に挿入する挿入部とを有する内挿管とを具備する組立式の支柱と、前記支柱に内挿して打撃可能な圧密治具とを使用し、前記圧密治具を打撃して圧密治具とともに前記外装管の建込部を地中に貫入して建て込み、前記外装管内に取り込んだ土砂を前記圧密治具で打撃して外装管内の下部に圧密土塊を形成し、前記圧密土塊で閉鎖した外装管の内部に内挿管の挿入部を挿入し、前記内挿管を通じて内挿管と外装管の内部全域に固結材を充填し、前記外装管を介して前記圧密土塊と固結材とを一体に拘束したことを特徴とする。
又、本発明の他の形態では、固結材の充填前に、前記外装管の露出部と内挿管の挿入部の間に連結具を貫挿し、該連結具を介して外装管と内挿管を回転不能に連結しておくとよい。
又、本発明は、複数本の管の一部を互いに重合させて組み立てる組立式の支柱を地中に打ち込んで建て込んだ後に、該支柱内に固結材を充填して立設する防護柵用支柱であって、地表から上方へ向けて所定の地上範囲に亘って突出する露出部と、地中に建て込む建込部とを有する外装管と、地表に突出する露出部と、前記外装管に挿入する挿入部とを有する内挿管と、前記内挿管に内挿して打撃可能な圧密治具と、前記外装管内の土砂を前記圧密治具で圧密した圧密土塊と、前記内挿管を通じて内挿管と外装管の内部全域に充填した固結材とを具備し、前記外装管が前記圧密土塊と固結材とを拘束して一体化したことを特徴とする。
又、本発明の他の形態では、前記外装管の露出部と内挿管の挿入部の間に連結具を貫挿し、該連結具を介して外装管と内挿管を回転不能に連結しておくとよい。
又、本発明の他の形態では、前記組立式の支柱が内挿管の挿入位置の規制手段を具備し、前記規制手段が内挿管の露出部と挿入部の境界部に固着した環状を呈するストッパ笠であり、該ストッパ笠を介して内挿管の露出部と挿入部の境界部を封止してもよい。
又、本発明の他の形態では、前記外装管の露出部と内挿管の露出部の全長に亘り多段的に配置した複数の横ロープを保持するための複数の保持手段が設けてある。
又、本発明の他の形態では、前記外装管の露出部及び内挿管の露出部に環状ブラケットが溶接により取り付けてあり、該環状ブラケットの一部に保持手段を設けるようにしてもよい。
又、本発明の他の形態では、前記支柱の応力集中範囲と等しい長さの内部補強材を更に具備し、前記内部補強材を前記内挿管の内部に位置させて補強してもよい。
又、本発明の他の形態では、前記支柱の応力集中範囲と等しい長さの外部補強材を更に具備し、前記外部補強材を前記外装管の外周面に一体に固着して補強してもよい。
又、本発明の他の形態では、前記外装管の露出部の全長は約０．５〜２ｍの長さである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は少なくともつぎのひとつの効果を奏する。
＜１＞支柱を構成する管体を打ち込んで立設できるので、ダウンザホールハンマを用いて削孔する従来工法と比較して、支柱の立設コストを大幅に削減できる。
＜２＞支柱を構成する管体内の下部に形成した土砂製の圧密土塊を固結材の代替材として活用できるので、支柱強度の低下を回避しつつ、セメント系固結材の充填量を削減することができる。
＜３＞工費と資材コストの大幅な削減が可能となるから、機能的に優れた杭式防護柵の普及に貢献することができる。
＜４＞支柱が組立式である場合、組立式支柱の利点を保持しつつ、衝撃荷重を支柱の全長に亘って分散して伝達できて、支柱径に比して大きな衝撃荷重に対抗することができる。
＜５＞固結材に土砂の混入を防止しつつ、ストッパ笠の防水作用により雨水の侵入を防止できて、高品質の支柱を得ることができる。
＜６＞外装管と内挿管との間を連結具で強固に連結すると、横ロープを張設する際や防護柵に衝撃が作用したときに、内挿管の回転を確実に阻止できる。
＜７＞支柱を構成する管体の露出部に溶接した環状ブラケットを介して横ロープの保持手段を設けた場合、全周溶接を行うだけの簡単な作業で以て環状ブラケットを取り付けできるだけでなく、溶接熱による支柱の変形を効果的に防止することができる。
＜８＞支柱が組立式である場合、支柱の荷重負担を各部材に分散して支柱の全長を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一部を省略した実施例１に係る防護柵の斜視図
【図２】図１におけるII-IIの横断面図
【図３】支柱の分解図で、（Ａ）は中間を省略した外装管の斜視図、（Ｂ）は中間を省略した内挿管の斜視図、（Ｃ）は中間を省略した外部補強材の斜視図
【図４】外装管と内挿管と内部補強材を重合させた支柱の重合部の斜視図
【図５】摩擦摺動式の保持手段の説明図で、（Ａ）は摩擦摺動式の保持手段を環状ブラケットに取り付ける組立図、（Ｂ）は環状ブラケットに取り付けた摩擦摺動式の保持手段の平面図
【図６】係留式の保持手段の斜視図
【図７】図２におけるＶII−ＶIIの断面図
【図８Ａ】圧密治具を用いて地中に打ち込んだ外装管の縦断面図
【図８Ｂ】支柱の構築方法の説明図で、（Ａ）は圧密治具を用いて外装管を打ち込む工程の説明図、（Ｂ）は外装管に内挿管を挿入する工程の説明図
【図８Ｃ】支柱の構築方法の説明図で、（Ｃ）は内挿管内に内部補強材を吊り降ろす工程の説明図、（Ｄ）は支柱の内部に固結材を充填する工程の説明図
【図９】圧密治具の説明図で、（Ａ）は一部を省略した非長さ調整式の圧密治具の斜視図、（Ｂ）は一部を省略した長さ調整式の圧密治具の斜視図
【図１０】従来の防護柵と本発明の支柱を具備した防護柵のモデル図で、（Ａ）は従来の防護柵のモデル図、（Ｂ）は本発明の支柱を具備した防護柵のモデル図
【図１１】実施例２に係る支柱の説明図で、（Ａ）は中間を省略した外装管の斜視図、（Ｂ）は完成した支柱の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。
【００１１】
［実施例１］
＜１＞防護柵の概要
図１に例示した防護柵について説明する。防護柵は、間隔を隔てて立設した複数の支柱１０（端末支柱１０ａと中間支柱１０ｂ）と、これらの支柱１０間に横架した防護ネット２０とを具備する。
本例では防護ネット２０を構成する複数の横ロープ２１間に跨って隔保持材１１を縦向きに配置し、その交差部を固定して横ロープ２１の間隔を一定に保持し、更に隣り合う支柱１０の頭部間に間隔保持用のサポート梁１２を横架した形態について示すが、これらの間隔保持材１１やサポート梁１２は必須ではなく、省略する場合もある。
【００１２】
＜２＞組立式の支柱
本例では支柱１０が複数の鋼管等を組み合せた組立式の支柱である場合について説明する。
組立式の支柱１０は端末支柱１０ａと中間支柱１０ｂの二種類を含み、両支柱１０ａ，１０ｂは防護ネット２０を構成する横ロープ２１の保持手段１３，１４を除いて他は同一構造であるので、以降は横ロープ２１の保持手段１３，１４を除いて二種類の支柱１０ａ，１０ｂを共通の支柱１０として説明する。
図２，３を参照して説明すると、組立式の支柱１０は管上部を地表Ｇに突出させ管下部を地中に建て込む外装管３０と、管上部を地表Ｇに露出させ管下部を外装管３０に挿入する内挿管４０と、内挿管４０内に収容した内部補強材５０と、現場にてこれらの両管３０，４０内に充填することで、外装管３０の下部を除いた両管３０，４０及び内部補強材５０の三部材を一体化するセメント系の固結材１５と、外装管３０の下部に圧密状態で収容された圧密土塊Ｇ１とを具備した、鋼と固結材と圧密土砂によるハイブリッド合成構造の支柱である。
外装管３０及び内挿管４０は共に地表Ｇから上方へ突出させた管上部の所定範囲に亘り、各横ロープ２１を保持するための複数の保持手段１３，１４を有している。
外装管３０は内挿管４０に対して大径であり、外装管３０に内挿管４０を挿入したときに両管３０，４０の周面間に環状の隙間を形成し、この隙間が固結材充填用の空間となる。
外装管３０の下部の建込部３２の全長は内挿管４０の全長より長い寸法関係にあり、例えば内挿管４０の下部の挿入部４２が外装管３０の全長の１／２以上の長さ分を挿入し、両管３０，４０を地中に建て込んだときに外装管３０が最深部に達する。
内部補強材５０の全長は内挿管４０と同じか、又は、内挿管４０の全長よりやや短い寸法関係にあり、内部補強材５０は内挿管４０の露出部４１内だけでなく、内挿管４０の挿入部４２と外装管３０との重合部の適宜の範囲にも跨って配置する。
内部補強材５０の下部は例えば外装管３０の全長の１／２以上の長さ分を挿入する。
【００１３】
＜２．１＞外装管
図３（Ａ）を参照して説明すると、外装管３０は、地中に建て込むための両端を開口した均一径の中空管であり、地表Ｇから上方へ突出する露出部３１と、地中に打ち込んで建て込む建込部３２を有する。
外装管３０の露出部３１の長さは防護柵の全高や衝突物の種類に応じて適宜選択するが、少なくとも地表Ｇから０．５ｍ以上の長さを有し、実用的には地表Ｇから１〜２ｍ程度の長さを有することが望ましい。
外装管３０の建込部３２は地質や最大衝撃荷重等に応じた適宜の長さを有する。
【００１４】
＜２．２＞内管
図３（Ｂ）を参照して説明すると、内挿管４０は外装管３０に内挿して立設するための両端を開口した均一径の中空管であり、外装管３０から上方へ突出する露出部４１と、外装管３０内へ挿入する挿入部４２を有する。
内挿管４０の露出部４１の長さは防護柵の全高等に応じて適宜選択する。
内挿管４０の挿入部４２の長さは外装管３０の全長の１／２以上の長さが望ましい。
内挿管４０の挿入部４２の外周面には所定の間隔を隔ててセンタリング用の複数の突起スペーサ４３が突設してある。
複数の突起スペーサ４３は外装管３０の内周面に当接可能な突起体であり、内挿管４０は複数の突起スペーサ４３を介してして外装管３０に内挿することが可能である。
【００１５】
＜２．３＞外管に対する内管の挿入位置の規制手段
支柱１０は外装管３０に対する内挿管４０の挿入位置の規制手段を有する。
図４を参照して外装管３０に対する内挿管４０の挿入位置の規制手段について説明する。内挿管４０の露出部４１と挿入部４２の境界部の外周面には、径方向に向けて突出した環状のストッパ笠４５を有する。
ストッパ笠４５はその下面を外装管３０の上口端に当接させることで、外装管３０に対する内挿管４０の挿入位置を特定位置に規制することができる。
ストッパ笠４５を環状に形成したのは、外装管３０の環状を呈する上口を封鎖して外部からの浸水を防止するためである。
【００１６】
＜２．４＞外装管と内挿管の回転防止手段
支柱１０は外装管３０と内挿管４０の回転防止手段を具備する。
図４を参照して説明すると、本例では外装管３０の露出部３１の上部周面及び内挿管４０のストッパ笠４５の下方の周面に設けた単数又は複数の貫通穴３３，４６と、これらの両管３０，４０の貫通穴３３，４６に貫挿する単数又は複数の通しボルト、ナット等の連結具３４との組み合わせからなる。
両管３０，４０及び内部補強材５０の重合部に連結具３４を貫通することで両管３０，４０の相互間の回転を確実に防止できる。
【００１７】
＜２．５＞横ロープの保持手段
本発明が前提とする防護柵は、外装管３０の露出部３１に同種の保持手段１３（１４）を複数設けだけでなく、内挿管４０の露出部４１にも間隔を隔てて同種の保持手段１３（１４）を複数設け、両管３０，４０の露出部３１，４１の範囲に亘って複数の横ロープ２１を保持し得るように構成した。
以降に端末支柱１０ａに適用した摩擦摺動式の保持手段１３と、中間支柱１０ｂに適用した係留式の保持手段１４について説明する。
【００１８】
＜２．５．１＞摩擦摺動式の保持手段
図５には端末支柱１０ａを構成する外装管３０の露出部３１と内挿管４０の露出部４１に設ける摩擦摺動式の保持手段１３を示している。
この保持手段１３は二枚の挟持板１３ａ，１３ａと、これらの挟持板１３ａ，１３ａを締め付け可能な把持ボルト１３ｂ、ナット１３ｃ等の締結具を具備した緩衝具であり、両管３０，４０の露出部３１，４１に亘って等間隔に設けてある。
各挟持板１３ａの対向面には横ロープ２１を収容可能な断面半円形の溝を有していて、両挟持板１３ａ，１３ａを突き合せたときに横ロープ２１の外周面を把持可能な把持溝１３ｄを形成する。
さらに両挟持板１３ａ，１３ａの板面には複数の貫通孔１３ｅが穿設してあって、貫通孔１３ｅに挿通した把持ボルト１３ｂにナット１３ｃを締め付けることで横ロープ２１を所定の把持力で保持することが可能である。
摩擦摺動式の保持手段１３は本例に限定されず、公知の緩衝具が適用可能である。
【００１９】
＜２．５．１．１＞環状ブラケット
端末支柱１０ａの溶接熱による熱変形を防止するため、環状ブラケット１６を使用して保持手段１３を取り付ける。
図５を参照して説明すると、環状ブラケット１６は外装管３０又は内挿管４０に外装して溶接可能なリング部１６ａと、リング部１６ａの一部に垂設した取付板１６ｂとからなる。
取付板１６ｂの上下部には把持ボルト１３ｂの軸部を収容可能な溝１６ｃを形成している。
本例では各収容溝１６ｃに収容させた把持ボルト１３ｂとナット１３ｃを活用して、保持手段１３を取付板１６ｂへ固定しつつ、保持手段１３を構成する二枚の挟持板１３ａ，１３ａに所定の把持力を付与する場合について示すが、これらを個別のボルト、ナットで行ってもよい。
【００２０】
＜２．５．１．２＞環状ブラケットを採用した理由
端末支柱１０ａは中間支柱１０ｂと比べて横ロープ２１を介して大きな荷重が作用するため、保持手段１３を強固に取り付ける必要がある。
従来の取付け技術のように端末支柱１０ａの外周の一部に単片ブラケットを溶接すると、溶接熱が偏って鋼管製の端末支柱１０ａが熱変形するおそれがある。
そこで、端末支柱１０ａの全周面に溶接熱を均等に作用させるために環状ブラケット１６を採用した。
環状ブラケット１６を用いることで、リング部１６ａと小中径鋼管製の外装管３０又は内挿管４０の間を簡単な全周溶接によって強固に固定することができる。
【００２１】
＜２．５．２＞係留式の保持手段
図６に例示した係留式の保持手段１４について説明する。
係留式の保持手段１４は横ロープ２１を中間支柱１０ｂに分離不能に係留するための係留部材であり、両管３０，４０の露出部３１，４１に亘って等間隔に設けてある。
本例の保持手段１４は横ロープ２１を挿通可能なリング体１４ａと、リング体１４ａを固定する固定部１４ｂとからなり、その固定部１４ｂを両管３０，４０の露出部３１，４１の周面に突設したブラケット１９に一体に固定してある。
例示した以外の保持手段１４としては、Ｕ字形のフックの両端、又はリングの一部を中間支柱１０ｂの外周面に直接固着したものでもよい。
【００２２】
＜２．６＞内部補強材
内部補強材５０は、支柱１０の地表Ｇの上位及び下位の連続区間であって、最も大きな曲げモーメントが働く応力集中範囲を連続的に補強する鋼製の管内補強材である。
【００２３】
図３（ｃ）と図４，７を参照して内部補強材５０について説明する。
本例の内部補強材５０は角パイプ製等の中空の補強芯５１と、補強芯５１の相対向する一対の短辺側の側面に一体に付設した主補強材である帯状の内補強板５２と、内補強板５２の側面に一体に付設した副補強材である外補強板５３とを具備する。
芯材５１は両端を開放した角パイプに限定されず、Ｈ鋼等の公知の鋼材を含む。
内外補強板５２，５３の板厚と横幅は図示した形態に限定されず、適宜選択するものとする。又、内外補強板５２，５３の何れか一方を省略する場合もある。
内部補強材５０を構成する各資材の全長は、補強芯５１、内補強板５２、外補強板５３の順に短く形成してある。
最も大きな曲げモーメントが発生する支柱１０の地上区間と地中区間は、補強芯５１の両側（引張側と圧縮側）に両補強板５２，５３を積層配置して補強し、次に大きな曲げモーメントが発生する区間は補強芯５１の両側（引張側と圧縮側）に内補強板５２を付設して補強する。
【００２４】
内部補強材５０は上記した形態に限定されるものではなく、公知の各種の補強部材の組み合せを適用できる。又、内部補強材５０を省略する場合ある。
【００２５】
＜３＞防護ネット
本例では、防護ネット２０を隣り合う支柱１０間に水平に向けて多段的に横架した金属製、又は繊維製の複数の横ロープ２１と、複数の横ロープ２１に付設した金属製、繊維製、又は樹脂製のネット２２とにより構成する場合について説明するが、防護ネット２０は図示した形態に限定されず、落石、雪崩、崩落土砂等を捕捉可能な公知の防護ネットを含む。
【００２６】
＜４＞圧密治具
図８Ａ，９を参照して説明すると、圧密治具８０は外装管３０を地中に建て込む際に外装管３０に内挿して使用し、外装管３０内に入り込んだ土砂を加圧して圧密するための治具である。
圧密治具８０は柱状を呈し、外装管３０に内挿可能な杆部８１と、杵部８１の基端に拡径して形成した外装管３０に内挿不能な受撃頭部８２を具備する。
杵部８１の先端には外装管３０に内接可能な押圧部８３を形成していて、押圧部８３が外装管３０の内空を遮断することで、外装管３０の下部に取込空間３５を画成する。
杵部８１の周面には単数又は複数のセンタリング用のスペーサ８４が設けてある。
受撃頭部８２は外装管３０より大径の受撃部材であり、受撃頭部８２の下面を外装管３０の上口端に当接して頭部８２に作用する打込力を外装管３０へ伝達する。
図９に例示した圧密治具８０について説明すると、同図の（Ａ）は杵部８１を一本ものの部材で形成した形態を示す。
同図の（Ｂ）は杵部８１の全長を調整可能に構成した形態を示す。本例では杵部８１をスライド可能な複数の内管８１ａと外管８１ｂで構成し、内管８１ａ及び外管８１ｂをスライドさせて全長を調整し、両管８１ａ，８１ｂに穿設したピン穴に連結ピン８１ｃを差し込んで固定する形態を示すが、杵部８１の長さ調整機構は公知の機構が適用可能である。
【００２７】
＜４．１＞竿部の全長
図８Ａを参照して説明すると、圧密治具８０の杵部８１の全長Ｌ４は外装管３０の全長Ｌ５より短く、かつ、図２に示した内挿管４０の挿入部４２の全長Ｌ６とほぼ等しい寸法関係にある。
圧密治具８０の杵部８１の全長をこのような寸法関係にしたのは、外装管３０を地中に打ち込んだときに外装管３０の下口を通じて管内に所定の軸長（Ｌ５−Ｌ４）の土砂を取り込むためである。
【００２８】
＜４．２＞圧密治具と外装管の連結手段
圧密治具８０を使用する際には、圧密治具８０と外装管３０の上部間に連結ボルト８５を貫挿して圧密治具８０と外装管３０との間を連結する。
連結ボルト８５を介して圧密治具８０と外装管３０を一体に連結するのは、外装管３０の打込み時のガタツキを防止するとともに、外装管３０の建込み高さを調整するためである。
【００２９】
［防護柵の構築方法］
つぎに図８Ａ〜８Ｃを参照しながら防護柵の構築方法について説明する。
尚、図８Ａ〜８Ｃでは施工の理解をし易くするために、便宜的に支柱１０（端末支柱１０ａ、中間支柱１０ｂ）の保持手段１３，１４の表記を省略している。
【００３０】
＜１＞支柱の資材の現場搬入
図３に示すように、組立式の支柱１０は、外装管３０、内挿管４０、及び内部補強材５０がそれぞれ分離独立しているので、軽量化したこれらの各資材を別々に輸送して現場へ搬入した後、以降に説明する作業工程を経て一体構造の支柱１０を現場で組み立てるものである。したがって、狭隘な施工現場であっても、資材の搬入と施工が容易である。
【００３１】
＜２＞外装管の建込み（図８Ａ，図８Ｂ（Ａ））
建込み予定の外装管３０に圧密治具８０を内挿し、連結ボルト８５を介して圧密治具８０と外装管３０を一体に連結する。
圧密治具８０と一体の外装管３０を吊り上げ、圧密治具８０の受撃頭部８２に打込み力を加えて外装管３０を地中に貫入して所定の深さまで建て込む。
外装管３０はその全長を地中に建込むのではなく、外装管３０の露出部３１が地表Ｇから所定の長さだけ突出する深さまで建て込む。
外装管３０の打込み手段９０としては、例えば公知のモンケンや各種の杭打機を使用できる。実用的にはガードレール用支柱の打込機が好適である。
又、外装管３０の上端に直接打撃力を加えるのではなく、圧密治具８０の受撃頭部８２を介して間接的に打撃力を加えるので、外装管３０の上端部の潰れや変形を防止できる。
【００３２】
＜３＞管内土砂の圧密（図８Ａ，図８Ｂ（Ａ））
外装管３０の下端開口は開放されたままであるため、外装管３０の打込みに伴い外装管３０の取込空間３５内に土砂が徐々に入り込んでいく。
外装管３０の打込み作業を継続すると、圧密治具８０の押圧部８３が取込空間３５内に充満した土砂を徐々に圧密して圧密土塊Ｇ１を形成する。
取込空間３５内に取り込んだ土砂に玉石等が存在しても、圧密治具８０の押圧部８３が玉石等を押圧するため、外装管３０の打込みが阻害されることはない。
取込空間３５内には土砂の逃げ場がないため、外装管３０の建込み深さに比例して圧密土塊Ｇ１の圧密が進行して徐々に硬度を増していき、外装管３０の内面に分離不能に付着して一体化する。
【００３３】
＜４＞圧密治具の撤去
外装管３０の建込みを完了したら、図８Ａに示した連結ボルト８５を抜き取り、外装管３０内の圧密治具８０を撤去する。
圧密治具８０を撤去すると、取込空間３５内に取り込んだ圧密土塊Ｇ１が外装管３０の下部を閉鎖し、外装管３０内の圧密土塊Ｇ１の上方は開放空間のままである。
換言すれば、外装管３０は圧密土塊Ｇ１を形成した高さ分だけ底上げされる。
回収した圧密治具８０は転用可能であり、新たな支柱１０の立設作業で繰り返し使用する。
【００３４】
＜５＞内挿管の挿入（図８Ｂ（Ｂ））
外装管３０の上口を通じて外装管３０内に内挿管４０の挿入部４２を挿入する。
内挿管４０の周面に突出したストッパ笠４５の下面が外装管３０の上口端に当接することで、内挿管４０のそれ以上の挿入が規制され、内挿管４０は宙吊り状態で位置決めされる。内挿管４０の重量は、ストッパ笠４５を介して外装管３０によって支持される。
既述した圧密治具８０の杵部８１の全長Ｌ４が内挿管４０の挿入部４２の全長Ｌ６と等しい場合は、ストッパ笠４５の下面が外装管３０の上口端に当接するとともに、内挿管４０の下端が圧密土塊Ｇ１の上面にも当接する。
【００３５】
＜５．１＞ストッパ笠による空間閉鎖（図８Ｂ（Ｂ））
ストッパ笠４５の下面が外装管３０の上口端に当接することで、ストッパ笠４５が両管３０，４０の周面間に形成される環状空間の上口を閉鎖する。
【００３６】
＜５．２＞地表に突出する支柱の部位（図８Ｃ（Ｃ））
外装管３０内に内挿管４０の挿入部４２を挿入することにより、地表Ｇに近い側に外装管３０の露出部３１が位置し、この露出部３１の延長線上に内挿管４０の露出部４１が位置する。
【００３７】
＜６＞内部補強材の挿入（図８Ｃ（Ｃ））
上口を通じて内挿管４０内に内部補強材５０を挿入して垂下した後、内部補強材５１の上部と内挿管４０の上部間に通しボルト等の固定具１７を貫挿する。
又、内挿管４０内に予め内部補強材５０を収容して固定具１７を貫挿して連結し、一体に連結した内挿管４０と内部補強材５０とを共通の外装管３０内に垂下するようにしてもよい。
【００３８】
＜７＞両管の回転規制（図４，図７，図８Ｃ（Ｄ））
外装管３０の露出部３１の上部周面及び内挿管４０のストッパ笠４５の下方の周面に設けた貫通穴３３，４６と内部補強材５０の貫通穴５１ａとを位置合わせし、これらの貫通穴３３，４６，５１ａに通しボルト等の連結具３４を貫挿して両管３０，４０の回転を拘束する。
【００３９】
＜８＞固結材の充填（図２）
内挿管４０の上口を通じて、外装管３０、内挿管４０、及び内部補強材５０内にセメント系の固結材１５を充填する。
固結材１５としては、例えばセメントミルクやモルタル等の公知のものを使用できる。
最後に、内挿管４０の上端の開口にキャップ４４を取り付けて支柱１０の施工を終了する。
硬化した固結材１５は、外装管３０と内挿管４０との間、及び内挿管４０と内部補強材５０との間を強固に一体化する。
【００４０】
＜９＞防護ネットの取付け（図１）
既述した工程で構築した各支柱１０間に防護ネット２０を横架する。
本例の場合には、各横ロープ２１の端部近くを端末支柱１０ａの摩擦摺動式の保持手段１３に把持させた後、隣り合う中間支柱１０ｂの係留式の保持手段１４に挿通させて水平に張設する。必要に応じて横ロープ２１間に間隔保持材１１を取り付ける。
複数の横ロープ２１の横架作業を完了したら、ネット２２を付設して防護ネット２０の取付けを完了する。
本発明に係る防護柵用の支柱１０は、大規模な落石、雪崩、崩壊土砂等に対応可能な防護柵を提供することができる。
【００４１】
＜１０＞防護柵の衝撃吸収作用（図１，２）
山側からの雪崩、崩壊土砂等が防護柵の防護ネット２０に衝突すると、防護ネット２０が谷側へ撓み変形をしつつ、衝撃荷重を支柱１０へ伝達し、最終的に支柱１０の強度で以て衝撃荷重を支持する。
山側からの落石が防護ネット２０に衝突すると、ネット２２を介して横ロープ２１に張力が作用する。この張力が端末支柱１０ａの摩擦摺動式の保持手段１３の把持摩擦力を超えると、横ロープ２１が保持手段１３に対して摺動し、このときの摺動抵抗により衝撃荷重が減衰される。
【００４２】
［支柱の特性］
つぎに支柱１０の特性について説明する。
【００４３】
＜１＞支柱の曲げ強度について（図２）
一般的に、防護柵の受撃時には支柱１０の地表Ｇに近い所定（地表Ｇから０．５〜２ｍ程度の高さ）の地上範囲Ｌ１に谷側へ向けて最も大きな曲げモーメントを生成し、支柱１０の地表Ｇに近い所定（地表Ｇから支柱根入深さの２／３程度の深さ）の地中範囲Ｌ２には山側へ向けて最も大きな曲げモーメントを生成する。
既述したように支柱１０は、鋼（外装管３０と内挿管４０）と固結材１５と圧密土砂（圧密土塊Ｇ１）の三部材によるハイブリッド合成構造体であり、最も大きな曲げモーメントが生成される支柱１０の地上範囲Ｌ１と地中範囲Ｌ２を含む応力集中範囲Ｌ３に亘って、固結材１５を充填した外装管３０と内挿管４０の二重管構造体とし、更にその中心部に内部補強材５０を埋設して曲げ強度を高めている。
したがって、曲げモーメントの大きさに応じて支柱１０の応力集中範囲Ｌ３を最も強く補強することができる。
【００４４】
尚、支柱１０の地表Ｇに近い所定の地上範囲Ｌ１は外装管３０の露出部３１の高さと略等しい関係にある。又、支柱１０の地表Ｇに近い所定の地中範囲Ｌ２は内挿管４０の挿入部４２の全長とほぼ等しい関係にある。
更に、支柱１０の応力集中範囲Ｌ３は内部補強材５０の全長とほぼ等しい関係にある。
【００４５】
＜２＞支柱の下部の強度について（図２）
一般的に地表Ｇから支柱根入深さの２／３の範囲には大きな曲げモーメントが作用するが、それより下方（支柱根入深さの１／３程度の範囲）には大きな曲げモーメントが作用しない。
本発明ではこの点に着目し、支柱根入深さの１／３程度の範囲に形成した取込空間３５内には固結材１５を充填せずに、圧密土塊Ｇ１を収容させるようにして、圧密土塊Ｇ１を固結材１５の代替材として用いるものである。
固結材１５と圧密土塊Ｇ１は異質の素材の組み合せであるが、共通の外装管３０で拘束することで固結材１５と圧密土塊Ｇ１が構造的に一体の構造物となる。
したがって、支柱１０全体の強度を落とすことなく、圧密土塊Ｇ１の容積分の固結材１５を省略できて経済的である。
【００４６】
＜３＞外装管の上端と内挿管との境界位置について（図２）
図１０（Ａ）に従来の組立式の支柱６０と防護ネット７０とを具備した防護柵における受撃時のモデル図を示す。
従来の支柱６０は、上下の建込柱体６１と地上柱体６２の連結位置が地表Ｇに非常に近い位置にあるため、支柱６０の連結部６３が強度的に弱点となっており、更に地中に建て込んだ建込柱体６１は大きな曲げモーメントが生成される地上範囲Ｌ１の強度部材としてまったく機能しなかった。
【００４７】
これに対して本発明の組立式の支柱１０では、外装管３０の上部の露出部３１を地表Ｇから高く突出させて応力集中範囲Ｌ３内に外装管３０の上端と内挿管４０と境界部が位置しないようにした。
これにより、支柱１０の応力集中範囲Ｌ３には強度的弱点がなくなり、更に応力集中範囲Ｌ３に位置する外装管３０を強度部材として機能させることが可能となる。
【００４８】
例えば、待受け型の防護柵の設計において、落下物が崩壊土砂Ｆである場合は崩壊土砂Ｆの衝突高さを１ｍと規定して設計している。
組立式の支柱１０は、外管３０の露出部３１の地表Ｇからの高さが崩壊土砂Ｆの衝突高さＨの範囲内にあるため、崩壊土砂Ｆに対して支柱１０の突出部、特に外装管３０の露出部３１の強度を最大限に活用して衝撃荷重（衝撃力）に対抗できる。
【００４９】
＜４＞外装管の露出部に防護ネットを取り付けた理由
図１０（Ａ）を参照して説明すると、防護ネット７０の上辺と下辺に取り付けた横ロープ７１，７２を、地上柱体６２の上部と下部の二箇所で支持する構造の防護柵が知られている。
この従来の防護柵では、防護ネット７０に作用した衝撃力が地上柱体６２の上部と下部に局所的に伝達して地上柱体６２に谷側へ向けて大きな曲げモーメントがはたらく。
【００５０】
図１０（Ｂ）に本発明の組立式の支柱１０と防護ネット２０を具備した防護柵における受撃時のモデル図を示す。
本例の防護柵は、地表Ｇから突出させた外装管３０の露出部３１と内挿管４０の露出部４１の範囲に跨って防護ネット２０を取り付けた構造である。
具体的には外装管３０の露出部３１の複数箇所に防護ネット２０の下部に横架した複数の横ロープ２１を取り付け、外装管３０の露出部３１の全体に衝撃荷重を分散して伝達できる構造となっている。
したがって、防護ネット２０に作用した衝撃力を両管３０，４０の露出部３１，４１の全体で衝撃荷重を分散して支持できるので、地上に突出した両管３０，４０の露出部３１，４１にはたらく曲げモーメントが小さくなる。
【００５１】
＜５＞外装管と内挿管の回転防止作用について（図７）
外装管３０と内挿管４０の周面間に充填した環状の固結材１５ａは両管３０，４０の回転を間接的に拘束している。
更に外装管３０と内挿管４０に貫挿した連結具３４がそ両管３０，４０の回転を直接的に拘束しているため、外装管３０に対する内挿管４０の回転防止効果が格段に高くなっている。
したがって、横ロープ２１の張設時や防護柵に衝撃が作用したときに、内挿管４０の回転を確実に阻止することができる。
【００５２】
＜６＞ストッパ笠による止水作用（図４，７）
支柱１０は外装管３０に対する内挿管４０の挿入位置を規制する規制手段である環状のストッパ笠４５が止水機能を併有する。
したがって、ストッパ笠４５の下面が外装管３０の上口端に当接すると、両管３０，４０の周面間に充填した環状の固結材１５ａの上面をストッパ笠４５が封鎖して雨水等の浸水を防止する。
したがって、浸水に起因した支柱１０の腐食や環状固結材１５ａの凍結破壊や管の腐食を回避することができる。
【００５３】
＜７＞充填後の固結材の品質について（図８Ｃ（Ｄ））
地表Ｇから上方に離れた位置から支柱１０内へ固結材１５を充填できるから、地表Ｇの位置、又は地表Ｇに非常に近い位置から充填する場合と比べて固結材１５に土砂が混入することがなくなり、高品質の状態のままの固結材１５を充填できる。
【００５４】
＜８＞外装管と内挿管の連結部の外観について（図２）
既述したように、本発明の支柱１０は外装管３０と内挿管４０の両管を固結材１５により一体化するものであり、従来の支柱のように柱体の連結端に環状フランジを形成したり、環状フランジ間を連結するために多数のボルト、ナットを締結したりする必要がない。
したがって、支柱１０の連結コストを低減できるだけでなく、不自然な突出物が存在しないので見た目もよくなる。
【００５５】
［実施例２］
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１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。
【００５６】
＜１＞本例の支柱
図１１に外装管３０の外周面に板状の外部補強材５５を一体に付設して補強して形成した他の支柱１０を示す。
本例では外装管３０の引張側と圧縮側の外周面に一対の外部補強材５５，５を外装管３０の略全長に亘り連続して固着した形態について説明する。
【００５７】
＜２＞外部補強材
外部補強材５５は帯状の鋼板を外装管３０の曲率に合せて湾曲させた補強材であり、溶接等により外装管３０の外周面に固着する。
最も大きな曲げモーメントが生成される支柱１０の応力集中範囲に亘って、外装管３０の外周面に外部補強材５５，５５が固着してあればよい。
【００５８】
＜３＞本実施例の効果
図１１（Ｂ）に示すように、本実施例にあっては、固結材１５を充填した外装管３０と内挿管４０の二重管構造体に対し、内部補強材５０と外部補強材５５，５５とが協働して補強できるので、支柱１０の径を大径にすることなく、支柱１０の曲げ強度を高めることができる。
更に、支柱１０の径を大径化せずに済むため、支柱１０の根入れ深さを深くする必要がなくなるので、経済的に施工できる。
【００５９】
［実施例３］
以上の実施例では外装管３０と内挿管４０の一部を重合させた組立式の支柱１０である場合について説明したが、一本ものの連続した単管（鋼管）で構成してもよい。
単管は両端を開口した鋼管であり、単管支柱１０の内部に既述した内部補強材５０を収容して支柱１０を構成する。必要に応じて単管の外周面に外部補強材５５，５５を付設する。
【符号の説明】
【００６０】
Ｇ・・・・・・地表
Ｇ１・・・・・圧密土塊
Ｌ３・・・・・支柱の応力集中範囲
１０・・・・・組立式の支柱
１０ａ・・・・端末支柱
１０ｂ・・・・中間支柱
１３・・・・・摩擦摺動式の保持手段
１４・・・・・係留式の保持手段
１５・・・・・固結材
２０・・・・・防護ネット
２１・・・・・横ロープ
２２・・・・・ネット
３０・・・・・外装管
３１・・・・・外装管の露出部
３２・・・・・外装管の建込部
３４・・・・・連結具（管の回転防止手段）
４０・・・・・内挿管
４１・・・・・内挿管の露出部
４２・・・・・内挿の挿入部
４５・・・・・ストッパ笠
５０・・・・・内部補強材
５１・・・・・補強芯
５２・・・・・内補強板
５３・・・・・外補強板
５５・・・・・外部補強材
【要約】
【課題】ダウンザホールハンマを用いた削孔をせずに支柱を簡易に立設できて、支柱の立設コストの大幅削減が可能な防護柵用支柱の立設技術を提供する。
【解決手段】上下端を開口した中空構造の管体からなる支柱に内挿して打撃可能な圧密治具８０を使用し、圧密治具８０を打撃して圧密治具８０とともに支柱を構成する外装管３０の一部を地中に貫入して建て込み、外装管３０内に取り込んだ土砂を圧密治具８０で圧密して圧密土塊Ｇ１を形成し、圧密土塊Ｇ１で閉鎖した外装管３０の内部全域に固結材を充填し、外装管３０を介して圧密土塊Ｇ１と固結材とを一体化する。
【選択図】図８Ａ【図１】
0005856333.tif 000002
【図２】
0005856333.tif 000003
【図３】
0005856333.tif 000004
【図４】
0005856333.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005856333.tif 000007
【図７】
0005856333.tif 000008
【図８Ａ】
0005856333.tif 000009
【図８Ｂ】
0005856333.tif 000010
【図８Ｃ】
0005856333.tif 000011
【図９】
0005856333.tif 000012
【図１０】
0005856333.tif 000013
【図１１】
0005856333.tif 000014