(57)【要約】【課題】  斜面と擁壁との間に配置して、斜面からの崩壊土砂によるピーク荷重を低減させると共に、擁壁と斜面との間に崩壊土砂の貯留スペースへの影響を抑えることができる衝撃吸収構造体を提供する。【解決手段】  衝撃吸収構造体１０は、斜面３と擁壁１との間において雛壇状に積み上げられた直方体箱形形状の複数の緩衝材１２と、積み上げられた緩衝材１２の外面を覆うように敷設された防砂シート１１とを備えている。緩衝材１２は、その外面に加わる衝撃エネルギーが所定値以上になったときに変形して、加わえられた衝撃エネルギーの一部を吸収することができるように形成されている。崩壊土砂が発生し、斜面３から擁壁１へと流下すると、まず衝撃吸収構造体１０に衝突するが、このとき、複数の緩衝材１２の変形により崩壊土砂の衝撃エネルギーの一部が吸収されるため、崩壊土砂から擁壁１へと加わる荷重を軽減することができる。【選択図】        図１
2006241770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面と、前記斜面から所定距離離れた位置に設置された擁壁との間に配置される衝撃吸収構造体であって、
その外面に加わる衝撃エネルギーが所定値以上になったときに変形して、前記衝撃エネルギーの少なくとも一部を吸収する少なくとも１つの緩衝材を備えた、衝撃吸収構造体。
【請求項２】
前記緩衝材は、前記変形することによって見かけの体積が減少する、請求項１記載の衝撃吸収構造体。
【請求項３】
前記緩衝材は、中空形状を有し、前記外面の少なくとも一部が開放されており、
前記緩衝材の前記開放された一部を少なくとも覆うように配置されたシート形状のシート体を更に備える、請求項１または請求項２記載の衝撃吸収構造体。
【請求項４】
前記緩衝材は、空隙率が７０％以上１００％未満となるように形成される、請求項３記載の衝撃吸収構造体。
【請求項５】
前記緩衝材は、前記変形した後に粉砕されるように形成される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の衝撃吸収構造体。
【請求項６】
前記衝撃吸収体は、前記緩衝材を複数備え、
前記緩衝材は、積み上げられた状態で配置される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の衝撃吸収構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は衝撃吸収構造体に関し、特に、斜面とその斜面からの崩壊土砂等を堰き止めるための擁壁との間に配置される衝撃吸収構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の擁壁の構築状態を示した斜視図である。
【０００３】
図を参照して、斜面６３から所定距離離れた地面６２上に、例えばコンクリート構造物よりなる擁壁６１が構築されている。この擁壁６１は、斜面６３の崩壊や地滑り等によって発生した崩壊土砂を堰き止め、崩壊土砂が斜面６３に近接する道路や民家等の構造物側（図における左方向）へと流出するのを防止するために設けられているものである。
【０００４】
図７は、図６において崩壊土砂が擁壁に衝突した場合を想定した実験結果の一例であって、擁壁に加わる荷重の時間変化を示した図である。尚、図において、横軸は崩壊土砂流の先端が擁壁の壁面に衝突した時点からの時間経過を示し、縦軸は擁壁に加わる荷重の大きさを示している。
【０００５】
図を参照して、擁壁に加わる荷重は、崩壊土砂流の先端が擁壁の壁面に衝突した瞬間（時間０秒）から急激に増加し、０．１５秒後にピーク荷重Ｐに達している。その後、擁壁に加わる荷重は徐々に減少し、衝突してから１秒経過した後は、ほぼ一定の大きさとなっている。この結果はすなわち、崩壊土砂流の擁壁への衝突が１秒を超えて継続した場合でも、衝突から１秒後以降は、擁壁には崩壊土砂流による動荷重が殆ど作用していないことを示している。
【０００６】
そこで、既設擁壁が崩壊土砂の衝撃力によって転倒する虞がある場合には、この崩壊土砂衝突後のピーク荷重Ｐに対して、擁壁の転倒荷重がより大きくなるように、既設擁壁の表面にコンクリートを更に打設して擁壁をより厚くする対策等が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、既設擁壁をより厚くすれば、崩壊土砂の衝撃荷重に対する擁壁の安定性を向上させることが可能となるが、擁壁の前方側（斜面と反対側）には、一般に道路や民家等の構造物が隣接していることが多く、必ずしもこのような対策を行うことができない場合がある。
【０００８】
そこで、擁壁自体を増厚する代わりに、擁壁における斜面側の壁面に例えばゴム板等よりなる緩衝材を取り付ける方法が提案されている。この方法であれば、擁壁の前面側の構造物の有無にかかわらず施工することができ、緩衝材で崩壊土砂による衝撃荷重を低減することによって、既設擁壁の転倒を防止することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、このような緩衝材を擁壁の斜面側の壁面に設置するには、擁壁と斜面との間にある程度の設置スペースが必要となるため、今度は崩壊土砂の貯留スペースが減少し、擁壁による崩壊土砂の堰き止め効果が十分に発揮されないという問題が生じる。
【００１０】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、斜面と擁壁との間に配置して、斜面からの崩壊土砂によるピーク荷重を低減させると共に、擁壁と斜面との間に崩壊土砂の貯留スペースへの影響を抑えることができる衝撃吸収構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、斜面と、斜面から所定距離離れた位置に設置された擁壁との間に配置される衝撃吸収構造体であって、その外面に加わる衝撃エネルギーが所定値以上になったときに変形して、衝撃エネルギーの少なくとも一部を吸収する少なくとも１つの緩衝材を備えたものである。
【００１２】
このように構成すると、斜面の崩壊等により生じた崩壊土砂の衝撃エネルギーの一部が緩衝材により吸収される。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、緩衝材は、変形することによって見かけの体積が減少するものである。
【００１４】
このように構成すると、減少した緩衝材の体積分だけ、斜面と擁壁との間のスペースが大きくなる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の構成において、緩衝材は、中空形状を有し、外面の少なくとも一部が開放されており、緩衝材の開放された一部を少なくとも覆うように配置されたシート形状のシート体を更に備えるものである。
【００１６】
このように構成すると、緩衝材内部への土砂等の侵入が抑制される。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成において、緩衝材は、空隙率が７０％以上１００％未満となるように形成されるものである。
【００１８】
このように構成すると、緩衝材の変形後に、斜面と擁壁との間における崩壊土砂の貯留スペースが、緩衝材がない場合の貯留スペースに近づくことになる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の構成において、緩衝材は、変形した後に粉砕されるように形成されるものである。
【００２０】
このように構成すると、緩衝材の粉砕によって、緩衝材の体積がより小さくなる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明の構成において、衝撃吸収体は、緩衝材を複数備え、緩衝材は、積み上げられた状態で配置されるものである。
【００２２】
このように構成すると、緩衝材の数と配置とが変更自在となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、斜面の崩壊等により生じた崩壊土砂の衝撃エネルギーの一部が緩衝材により吸収されるため、崩壊土砂から擁壁に加わるピーク荷重を減少させて、擁壁の転倒を抑制することが可能となる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、減少した緩衝材の体積分だけ、斜面と擁壁との間のスペースが大きくなるため、斜面と擁壁との間における崩壊土砂の貯留スペースへの影響が抑えられる。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、緩衝材内部への土砂等の侵入が抑制されるため、緩衝材を変形可能な状態に保持して緩衝性能を維持することが可能となる。また、斜面の崩壊等が発生した際には、崩壊土砂からの衝撃エネルギーを緩衝材へと確実に伝達することができ、衝撃吸収体によるエネルギー吸収が安定する。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の効果に加えて、緩衝材の変形後に、斜面と擁壁との間における崩壊土砂の貯留スペースが、緩衝材がない場合の貯留スペースに近づくことになるため、斜面と擁壁との間に十分な量の崩壊土砂を貯留することができ、崩壊土砂が擁壁を超えて流出することがより防止される。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、緩衝材の粉砕によって、緩衝材の体積がより小さくなるため、緩衝材の設置スペースををほぼ崩壊土砂の貯留スペースとして効率的に利用することが可能となる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、緩衝材の数と配置とが変更自在となるため、擁壁の大きさや崩壊土砂の貯留スペース等に応じて衝撃吸収構造体を構成することが可能となる。また、緩衝材の数と配置とによって、吸収し得る衝撃エネルギー量を設定することが可能となり使い勝手が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収構造体の概略構成を示した斜視図である。
【００３０】
図を参照して、斜面３の前方側に所定距離離れた位置の地面２上に、例えばコンクリート構造物よりなる擁壁１が設置されている。この擁壁１は、従来例と同様に斜面３の崩落や地滑り等によって生じた崩壊土砂を堰き止めるために設けられているものである。そして、斜面と擁壁との間の地面２上に、衝撃吸収構造体１０が構成されている。
【００３１】
衝撃吸収構造体１０は、擁壁１の斜面３側の壁面４に沿って、雛壇状に積み上げられた箱形形状の複数の緩衝材１２と、積み上げられた緩衝材１２の外面を覆うように敷設された防砂シート１１とを備えている。尚、この実施の形態においては、複数の緩衝材１２は全て同一の構成である。
【００３２】
図２は、図１で示した衝撃吸収構造体に用いられる緩衝材の概略構成を示した斜視図であり、図３は、図２で示したＩＩＩ−ＩＩＩラインの断面図である。
【００３３】
これらの図を参照して、緩衝材１２は、その外面に加わる衝撃エネルギーが所定値以上になったときに変形して、加わった衝撃エネルギーの一部を吸収することができるように形成されている。緩衝材１２はまた、変形時において見かけ上の体積が減少し、更に、所定量以上変形すると加わった衝撃エネルギーによって粉砕されるように形成されている。
【００３４】
一例として、この実施の形態においては、緩衝材１２は例えばポリエチレンやポリプロピレン等の剛性の高い合成樹脂の成型品よりなり、内部に中空を有するほぼ直方体箱形形状に形成されている。緩衝材１２の上壁１３には平面視ほぼ正方形状の開口１４が形成されると共に、側壁１５ａ〜１５ｄの各々には側面視ほぼ正方形状の開口１６ａ〜１６ｄがそれぞれ形成され、緩衝材１２の各面が開放されている。また、緩衝材１２の下面１７については、そのほぼ全体が開放されている。そして、この緩衝材１２は、その外形面によって規定される見かけの体積に対する空隙率が７０％以上１００％未満となるように、中空部分、開口及び各部の厚み等の寸法が設定されて形成されている。
【００３５】
図４は、図１で示した衝撃吸収構造体による衝撃エネルギーの吸収過程を模式的に示した図であり、図５は、この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収構造体を用いた場合において、擁壁に加わる荷重の変化を示した図である。尚、図４においては、説明上、変形及び粉砕された緩衝材の記載を省略している。また、図５において、図の実線で表される曲線は、この実施の形態における擁壁への荷重変化を示したものであり、二点鎖線で表される曲線は、対比のために従来例（図７）で示した擁壁への荷重変化を示したものである。
【００３６】
まず、図４の（１）を参照して、斜面３と擁壁１との間に先の図１で示したように衝撃吸収構造体１０が構成された状態において、斜面３の崩壊や地滑り等が発生した場合を想定する。このとき、発生した崩壊土砂２０は斜面３に沿って流下し、その先端が衝撃吸収構造体１０の斜面３側の部分の外面の防砂シート１１に衝突する。このとき、防砂シート１１を介して崩壊土砂２０から緩衝材１２へと加わる衝撃エネルギーが所定値以上となると、例えば図４の（１）において斜線で示した緩衝材１２が変形した後、粉砕されて、図４の（２）に示した状態となる。すなわち、この過程では図４の（１）の斜線で示した複数の緩衝材１２の変形及び粉砕によって、崩壊土砂２０のエネルギーの一部が吸収されることになる。また、図４の（２）の状態においては、緩衝材１２が粉砕されたことによって、崩壊土砂２０の貯留スペースが増加するため、図４の（１）の状態と比べて、擁壁１と斜面３との間により多くの崩壊土砂２０が貯留されている。
【００３７】
次に、図４の（２）の状態から、崩壊土砂２０が更に擁壁１側へと進行すると、同様に、崩壊土砂２０の衝撃エネルギーにより、図４の（２）の斜線で示した複数の緩衝材１２が変形及び粉砕されて、図４の（３）で示される状態となる。
【００３８】
そして、図４の（３）に示される残りの緩衝材１２が崩壊土砂２０により変形及び粉砕されると、図４の（４）に示されるように、擁壁１と斜面３との間のスペースがほぼ崩壊土砂２０で埋め尽くされ、崩壊土砂２０からの荷重が全て擁壁１へと加わる状態となる。
【００３９】
ここで、図５を併せて参照して、上述のように、擁壁１と斜面３との間に上記のような衝撃吸収体１０を配置すると、衝撃吸収体１０を構成する複数の緩衝材１２が、順に変形及び粉砕されながら崩壊土砂２０のエネルギーを徐々に吸収する。したがって、図５の実線で示されるように、擁壁１に加わる荷重は、崩壊土砂２０の衝撃吸収体１０への衝突直後から二点鎖線で示した従来例よりも緩やかに上昇する。そして、崩壊土砂２０と衝撃吸収体１０との衝突から０．１５秒より後の時間Ｔにおいて、擁壁１へと加わるピーク荷重は従来例におけるピーク荷重Ｐより小さなＰ’となる。尚、時間Ｔ以降では、擁壁１に加わる荷重は徐々に減少し、衝突後１秒以降には従来例と同一の大きさでほぼ一定となる。
【００４０】
尚、緩衝材１２が変形及び粉砕され、図４の（４）に示した状態となった後は、斜面３と擁壁１との間に堆積した崩壊土砂２０と共に、防砂シート１１と変形及び粉砕された緩衝材１２とを取り除き、新たな緩衝材１２を図４の（１）に示したように設置して衝撃吸収体１０を設置すれば、同様に擁壁１のピーク荷重を軽減して、繰り返し擁壁１を保護することが可能である。
【００４１】
以上のように、斜面３の崩壊等によって生じた崩壊土砂２０の衝突時の衝撃エネルギーの一部が緩衝材１２によって吸収されるため、従来であれば擁壁１にはＰ以上の強度が必要であるところ、この実施の形態であれば擁壁１はＰ’以上Ｐ以下の強度で良い。したがって、擁壁１の厚みを増すことなく、崩壊土砂２０から擁壁に加わる荷重を減少させて、擁壁１の転倒を抑制することが可能となる。
【００４２】
また、緩衝材１２は、崩壊土砂２０と衝撃吸収構造体１０との衝突時にその外面に加わる衝撃エネルギーが所定値以上となると、変形した後に粉砕されるが、上述のように、緩衝材１２の変形時にあっては、見かけ上の体積が減少するように形成されている。これにより、減少した緩衝材１２の体積の分だけ斜面３と擁壁１との間のスペースが大きくなるため、斜面３と擁壁１との間における崩壊土砂２０の貯留スペースへの影響が抑制されることになる。更に、緩衝材１２の粉砕時にあっては、緩衝材１２の体積がより小さくなるため、図４の（４）に示したように、緩衝材１２の設置スペースをほぼ崩壊土砂の貯留スペースとして効率的に利用することが可能となる。特に、この実施の形態においては、緩衝材１２の空隙率は７０％以上１００％未満となるように設定されているが、これによって、斜面３と擁壁１との間における崩壊土砂２０の貯留スペースが、緩衝材１２がない場合の貯留スペースに近づくことになる。よって、斜面３と擁壁１との間に十分量の崩壊土砂２０を貯留することができ、崩壊土砂２０が擁壁１を超えて民家や道路等の構造物側へと流出することがより抑制されている。
【００４３】
更に、衝撃吸収構造体１０は、複数の中空箱形形状の緩衝材１２を雛壇状に積み上げて構成されているが、緩衝材１２を所望の数や配置に変更自在であるため、擁壁１の大きさや崩壊土砂２０の貯留スペース等に応じて衝撃吸収構造体１０を構成することが可能となると共に、吸収することができるエネルギー量を容易に調整することが可能となる。
【００４４】
そして、この実施の形態においては、緩衝材１２の各々の外面は開放されるように形成されているが、積み上げられた複数の緩衝材１２の外面を覆うように防砂シート１１が敷設されている。これにより、緩衝材１２内部への土砂等の侵入が抑制されるため、緩衝材１２の各々の中空内部に土砂等が詰まって緩衝材１２の変形が阻止されることが防止されている。よって、防砂シート１１によって、緩衝材１２を常に変形可能な状態に保持して緩衝性能を維持することが可能となる。また、斜面３の崩壊等によって崩壊土砂２０が発生した際には、崩壊土砂２０の衝撃エネルギーを防砂シート１１を介して緩衝材１２へと確実に伝達させることができ、衝撃吸収体１０によるエネルギー吸収が安定して行われることになる。
【００４５】
尚、上記の第１の実施の形態では、緩衝材の材質や形状を特定しているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、その外面に加わる衝撃エネルギーが所定値以上になったときに変形することによって、加えられた衝撃エネルギーの少なくとも一部を吸収することができるものであれば、他の材料を用いて、他の形状に形成しても良い。その場合、堆積した崩壊土砂の除去後に、変形前の形状に復帰するように緩衝材を形成しても良い。
【００４６】
また、上記の第１の実施の形態では、衝撃吸収構造体は、積み上げられた複数の緩衝材の上面を覆うように敷設された防砂シートを備えているが、防砂シートはなくても良い。
【００４７】
更に、上記の第１の実施の形態では、緩衝材は中空形状を有し、外面の少なくとも一部が開放されているが、必ずしも緩衝材の外面は開放されていなくても、所定値以上の衝撃エネルギーを受けたときに変形することができれば、同様の効果を奏することが可能である。
【００４８】
更に、上記の第１の実施の形態では、緩衝材の空隙率が７０％以上１００％未満となるように設定されているが、空隙率を７０％未満に設定した場合であっても、崩壊土砂の貯留スペースは減少するが、擁壁のピーク荷重を軽減できる衝撃吸収体を構成することは可能である。
【００４９】
更に、上記の第１の実施の形態では、衝撃吸収構造体は、複数の緩衝材を雛壇状に積み上げることによって構成しているが、衝撃吸収構造体は少なくとも１つの緩衝材を備えていれば良い。また、複数の緩衝材を積み上げる際には、必ずしも雛壇状に限らず、他の外観形状に積み上げても良いことは言うまでもない。更に、緩衝材を連結構造にしておけば、より安定した緩衝効果を発揮させることが可能である。
【００５０】
更に、上記の第１の実施の形態では、緩衝材は変形した後に粉砕されるように形成されているが、必ずしも粉砕されなくても、体積が最小に近くなるように変形することができれば、同様の効果を発揮する。
【００５１】
更に、上記の第１の実施の形態では、緩衝材は直方体箱形形状に形成されているが、例えばハニカム形状などの他の形状に形成しても良い。
【００５２】
更に、上記の第１の実施の形態では、積み上げられた複数の緩衝材には全て同一のものが使用されているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、変形や粉砕が開始するときの衝撃エネルギーの大きさが相違する緩衝材を複数用意し、これらを必要に応じて組み合わせて衝撃吸収体を構成しても良い。
【００５３】
更に、上記の第１の実施の形態では、擁壁と斜面との間のスペースの一部にのみ緩衝材を配置しているが、必ずしもこのように構成する必要はなく、当該スペースの全体に緩衝材を配置して衝撃吸収構造体を構成しても良い。また、擁壁から離して緩衝材を設置しても良い。
【００５４】
更に、上記の第１の実施の形態において、防砂シートを敷設する代わりに、緩衝体毎に開口をシート等で覆う構造としても良い。また、緩衝材の外面の開口を覆うように金網等を取り付けたり、緩衝材に開口を設ける代わりに、開口の部分を適当な間隔の格子状に形成したりしても、同様に緩衝材内部への大きな土砂の侵入を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収構造体の概略構成を示した斜視図である。
【図２】図１で示した衝撃吸収構造体に用いられる緩衝材の概略構成を示した斜視図である。
【図３】図２で示したＩＩＩ−ＩＩＩラインの断面図である。
【図４】図１で示した衝撃吸収構造体による衝撃エネルギーの吸収過程を模式的に示した図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態による衝撃吸収構造体を用いた場合において、擁壁に加わる荷重の変化を示した図である。
【図６】従来の擁壁の構築状態を示した斜視図である。
【図７】図６において崩壊土砂が擁壁に衝突した場合を想定した実験結果の一例であって、擁壁に加わる荷重の時間変化を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…擁壁
３…斜面
１０…衝撃吸収構造体
１１…防砂シート
１２…緩衝材
２０…崩壊土砂
尚、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
2006241770.tif 000003
【図２】
2006241770.tif 000004
【図３】
2006241770.tif 000005
【図４】
2006241770.tif 000006
【図５】
2006241770.tif 000007
【図６】
2006241770.tif 000008
【図７】
2006241770.tif 000009