(57)【要約】    【課題】  間隔をおいて配置した基礎を連結部材で連結した基礎構造において、連結部材の耐久性を向上することができる基礎構造を提供する    【解決手段】  谷側基礎32と、この谷側基礎32と間隔を置いて配置した反谷側基礎たる山側基礎33とを備えた構造物の基礎構造において、谷側基礎32と山側基礎33とを連結する連結部材51と、連結部材51を連結した谷側基礎32の反対側方向に、該連結部材51の端部51Ｔを所定量移動可能とする移動連結手段52と備える。下部の連結部材51が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段52により連結部材51が所定量たる寸法Ｋだけ移動可能なため、両側の基礎32，33が道路中央側に引っ張られたり、支持力伝達部材54と支持受部55に無理な力が加わったり、連結部材51が伸びて切断したりすることがない。【選択図】      図１
2006077552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
谷側基礎と、この谷側基礎と間隔を置いて配置した反谷側基礎とを備えた基礎構造において、前記谷側基礎と反谷側基礎とを連結する連結部材と、前記連結部材を連結した基礎の反対側方向に、該連結部材を所定量移動可能とする移動連結手段と備えることを特徴とする基礎構造。
【請求項２】
前記移動連結手段は、前記連結した基礎の反対側への前記連結部材の端部の移動を許容すると共に前記連結部材の端部が前記連結した基礎に対して所定量だけ移動した後に前記連結した基礎に前記連結部材の支持力を伝える伝達手段を備えることを特徴とする請求項１記載の基礎構造。
【請求項３】
前記伝達手段は、前記連結部材に設けられた支持力伝達部材と、前記連結された基礎に設けられ前記支持力伝達部材により支持力を受ける支持受部とを備え、前記支持力伝達部材と前記支持受部との間に間隔を設けたことを特徴とする請求項２記載の基礎構造。
【請求項４】
前記支持力伝達部材と前記支持受部との間に弾性体を介在したことを特徴とする請求項３記載の基礎構造。
【請求項５】
山に沿う被保護物の少なくとも一部を覆い該山に沿って設けられる屋根の両側を、山側支持体と反山側支持体とにより支持してなる保護構造物において、前記反山側支持体の下部に反山側基礎を設け、前記山側支持体の下部に山側基礎を設け、前記反山側基礎と山側基礎とを連結する連結部材と、前記連結部材を連結した基礎の反対側方向に、該連結部材を所定量移動可能とする移動連結手段とを備えることを特徴とする保護構造物。
【請求項６】
前記移動連結手段は、前記連結した基礎の反対側への前記連結部材の端部の移動を許容すると共に前記連結部材の端部が所定量だけ前記反対側に移動した後に前記連結した基礎に前記連結部材の支持力を伝える伝達手段とを備えることを特徴とする請求項５記載の保護構造物。
【請求項７】
前記山側支持体の上部が設定量だけ反山側に変位した際、前記山側支持体を山に支持する山側支持体支持手段を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の保護構造物。
【請求項８】
前記山側支持手段は、前記山に固定されたアンカーと、前記山側支持体の上部の反山側への変位を許容すると共に山側支持体の上部が設定量だけ反山側に変位した後に山側支持体に前記アンカーの支持力を伝える伝達手段とを備えることを特徴とする請求項７記載の保護構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎構造とこの基礎構造を用いた保護構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基礎構造として、道路構造やシェッドなどの保護構造物の基礎構造があり、道路の谷側路肩は構造上脆弱であるため、その谷側路肩付近に基礎コンクリートを設けると、その基礎コンクリートが不安定になり易く、これに対して安定した基礎を構築するために大型化を図ったり杭などを用いたりすると、施工コストの上昇を招く。このため、道路の山側にコンクリート製の山側基礎を設けると共に、谷側にコンクリート製の谷側基礎を設け、これら両基礎を鋼製連結部材により連結したもの（例えば特許文献１）がある。
【０００３】
しかし、特許文献１のものは、鋼製連結部材の両側に谷側基礎と山側基礎とを一体に剛結した構造であるから、谷側基礎に変位を生じると、連結部材と谷側基礎との連結箇所に大きな応力が発生するため、連結部材と谷側基礎には所定の耐力が必要となり、コスト面で割高となる問題がある。
【０００４】
そこで、連結部材に、鋼材、例えばＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線などを用いて両側の基礎を連結することにより、基礎構造の安定化を図ることができる。
【０００５】
しかし、このような基礎構造において、両側の基礎の間が道路であって、輪荷重が繰り返し加わると、道路下部に埋設された鋼材が、その輪荷重の影響を受けて鋼材が撓み、該鋼材に引張力が発生する。こうして鋼材に発生した引張力により、両側の基礎が道路中央側に動いたり、鋼材と基礎との連結具などに無理な力が加わって連結具を損傷したりする虞がある。また、輪荷重を繰り返し受けることにより、鋼材は撓みと復元を繰り返し生じることになるから、鋼材が伸びて切断する虞もある。
【０００６】
そこで、このような輪荷重などの影響を防ぐには、下部工を深くして鋼材も道路面から深い位置に埋設すればよいが、下部工が深い構造にするとコスト上昇を招く問題がある。
【０００７】
ところで、道路、鉄道用軌道並びに家屋、建設施設等の被保護物を落石，雪崩，土砂崩落などから防護する保護構造物は、屋根を支持体により支持して構成され、鋼製とＰＣ，ＲＣによるコンクリート製のものなどが知られている。例えばコンクリート製のシェッドは、複数のコンクリート製壁体である主桁を道路又は軌道長手方向に向う横締用ＰＣ鋼材により一体に緊結して屋根を形成し、この屋根の道路又は軌道方向の両側を柱または壁に剛結して構成（例えば特許文献２、特許文献３）されている。そして、その主桁構造は断面Ｔ型のものや断面矩形のもの等が知られており、また主桁の支持構造は主桁の両側を親柱と子柱で支持するもの、または擁壁と親柱あるいは擁壁と擁壁とで支持するもの等種々のものが知られている。
【０００８】
上記のような保護構造物の設計においては、該構造物の受ける設計荷重に対して、主に許容応力度法で強度を設定するようにしている。
【０００９】
すなわち、設計上予想される落石や地震などの最大荷重に対して、構造物の各応力度が所定の許容応力度を越えないように強度計算され、保護構造物が塑性変形を起こさない弾性範囲に収まるように強度設計がなされる。
【００１０】
しかし、実際の保護構造物は、降伏点を越えて塑性変形を起こしても、防護機能は損なわれないから、修復利用を考慮せずに防護機能のみを考慮する場合、弾性範囲による設計では強度が過剰になる面がある。
【特許文献１】特開平６−１８５０２１号公報
【特許文献２】実公平１−４８９５号公報
【特許文献３】特公平１−２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、間隔をおいて配置した基礎を連結部材で連結した基礎構造において、連結部材の耐久性を向上することができる基礎構造を提供することを目的とし、また、その基礎構造を有し、防護に必要な強度を備えた保護構造物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】
【００１２】
請求項１の発明は、谷側基礎と、この谷側基礎と間隔を置いて配置した反谷側基礎とを備えた基礎構造において、前記谷側基礎と反谷側基礎とを連結する連結部材と、前記連結部材を連結した基礎の反対側方向に、該連結部材を所定量移動可能とする移動連結手段と備えるものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、前記移動連結手段は、前記連結した基礎の反対側への前記連結部材の端部の移動を許容すると共に前記連結部材の端部が前記連結した基礎に対して所定量だけ移動した後に前記連結した基礎に前記連結部材の支持力を伝える伝達手段を備えるものである。
【００１４】
また、請求項３の発明は、前記伝達手段は、前記連結部材に設けられた支持力伝達部材と、前記連結された基礎に設けられ前記支持力伝達部材により支持力を受ける支持受部とを備え、前記支持力伝達部材と前記支持受部との間に間隔を設けたものである。
【００１５】
また、請求項４の発明は、前記支持力伝達部材と前記支持受部との間に弾性体を介在したものである。
【００１６】
請求項５の発明は、山に沿う被保護物の少なくとも一部を覆い該山に沿って設けられる屋根の両側を、山側支持体と反山側支持体とにより支持してなる保護構造物において、前記反山側支持体の下部に反山側基礎を設け、前記山側支持体の下部に山側基礎を設け、前記反山側基礎と山側基礎とを連結する連結部材と、前記連結部材を連結した基礎の反対側方向に、該連結部材を所定量移動可能とする移動連結手段とを備えるものである。
【００１７】
また、請求項６の発明は、前記移動連結手段は、前記連結した基礎の反対側への前記連結部材の端部の移動を許容すると共に前記連結部材の端部が所定量だけ前記反対側に移動した後に前記連結した基礎に前記連結部材の支持力を伝える伝達手段とを備えるものである。
【００１８】
また、請求項７の発明は、前記山側支持体の上部が設定量だけ反山側に変位した際、前記山側支持体を山に支持する山側支持体支持手段を備えるものである。
【００１９】
また、請求項８の発明は、前記山側支持手段は、前記山に固定されたアンカーと、前記山側支持体の上部の反山側への変位を許容すると共に山側支持体の上部が設定量だけ反山側に変位した後に山側支持体に前記アンカーの支持力を伝える伝達手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の構成によれば、下部の連結部材が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段により連結部材が所定量だけ移動可能なため、両側の基礎が道路中央側に引っ張られたり、連結部材と基礎との連結具に無理な力が加わったり、鋼材が伸びて切断したりすることがない。したがって、例えば、下り斜面に近い谷側基礎に、地震などによる大きな水平荷重が加わった場合でも、反谷側基礎に連結した連結部材により、谷側基礎が引張支持された安定した基礎構造が得られる。
【００２１】
また、請求項２の構成によれば、例えば、谷側基礎が設定量だけ谷側に変位した後、谷側基礎を連結部材が支持し、連結部材により谷側基礎が引張支持された安定した基礎構造が得られる。
【００２２】
また、請求項３の構成によれば、例えば、谷側基礎が設定量だけ谷側に変位した後、支持受部に支持力伝達部材が当接すると、連結部材が該谷側基礎を支持し、連結部材により谷側基礎が引張支持された安定した基礎構造が得られる。
【００２３】
また、請求項４の構成によれば、下部の連結部材が荷重を受けて撓むと、支持力伝達部材が支持受部に近づく方に移動すると共に、支持力伝達部材と支持受部との間の弾性体が縮小し、これにより連結部材が伸びきることがない。そして、連結部材が受ける荷重がなくなると、弾性体の弾性復元力により支持力伝達部材が支持受部から離れ、支持力伝達部材と支持受部との間隔が元に戻る。
【００２４】
請求項５の構成によれば、反山側支持体と屋根と山側支持体とを備えた保護構造物の基礎構造において、下部の連結部材が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段により連結部材が所定量だけ移動可能なため、両側の基礎が道路中央側に引っ張られたり、連結部材と基礎との連結具に無理な力が加わったり、鋼材が伸びて切断したりすることがない。したがって、例えば、下り斜面に近い反山側基礎に、地震などによる大きな水平荷重が加わった場合、反山側基礎が所定量だけ反山側に移動した後、山側基礎に連結した連結部材により、反山側基礎が引張支持された安定した基礎構造が得られる。
【００２５】
また、請求項６の構成によれば、例えば、反山側基礎が設定量だけ反山側に変位した後、反山側基礎を連結部材が支持し、連結部材により反山側基礎が引張支持された安定した基礎構造が得られる。
【００２６】
また、請求項７の構成によれば、反山側支持体と屋根と山側支持体とを備えた保護構造物において、落石や雪崩などにより屋根に所定以上の荷重が加わると、山側支持体の下部と山側基礎との剛結箇所に応力が集中するため、剛結箇所が塑性変形しないように強度を上げると、不効率となるが、剛結箇所において設定量だけ反山側に倒れる変位を許容し、山側支持体の上部が設定量だけ反山側に変位した際、或いはその変位により剛結箇所に塑性ヒンジが生じた際、山側支持手段により山側支持体を山に支持することにより、山側支持体の変位を制御でき、これにより剛結箇所周りの設計強度を抑えることができるから、保護構造物の耐力を抑えながら、必要な強度を得ることができる。
【００２７】
また、請求項８の構成によれば、落石や雪崩などにより屋根に所定以上の荷重が加わると、山側支持体を反山側に倒す力を受け、山側支持体の上部が設定量だけ反山側に変位し、前記山側支持体の下部と山側基礎との間に塑性ヒンジが発生するか、該塑性ヒンジが発生する近くまで、山側支持体が反山側に倒れた後、該山側支持体をアンカーが支持し、アンカーにより支持された４ヒンジ構造として安定した構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規な基礎構造とこの基礎構造を用いた保護構造物を採用することにより、従来にない基礎構造とこの基礎構造を用いた保護構造物が得られ、その基礎構造とこの基礎構造を用いた保護構造物について記述する。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の保護構造物の実施例について、図１〜図２は本発明の実施例１を示し、同図は、構造物である道路Ｍの基礎構造31を示し、道路Ｍは、山Ｙと谷Ｔとに挟まれ、その谷側に谷側基礎32を設け、この谷側基礎32と間隔を置いて反谷側基礎である山側基礎33を設け、これら基礎32，33は現場打ちコンクリートやプレキャストコンクリート部材を組み合わせて形成される。尚、図中41は道路Ｍの舗装面である。
【００３０】
基礎構造31は、谷側基礎10と反谷側基礎たる山側基礎11とを連結する連結部材51と、連結部材51を連結した基礎たる谷側基礎10の反対側方向（山側基礎11の方向）に、該連結部材51を所定量移動可能とする移動連結手段52とを備え、前記連結部材51と前記移動連結手段52とにより、前記谷側基礎32が所定量だけ谷側に変位した際、その谷側基礎32を山Ｙ側で支持することにより谷側基礎32の谷側への変位を防止する。
【００３１】
それら連結部材51と移動連結手段52について説明すると、前記連結部材51は、鋼材などからなり、例えばＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線が用いられ、前記連結部材51の一端を山側基礎33に連結固定し、他端を移動連結手段52により谷側基礎32に移動可能に連結する。前記移動連結手段52は、前記連結部材51の他端を遊挿する挿通孔53を前記谷側基礎32に設け、前記挿通孔53に前記連結部材51の他端を挿通し、その連結部材51の他端に、伝達部材を構成する板状の支持力伝達部材54を固定し、前記谷側基礎32の谷側面の挿通孔53箇所が、伝達手段を構成する支持受部55であり、この支持受部55と前記支持力伝達部材54との間に間隔56を設ける。この間隔56の寸法Ｋは、５０〜１００ｍｍ程度であり、寸法Ｋが所定量である。また、前記山側基礎33には、前記連結部材51の一端を遊挿する挿通孔58を設け、この挿通孔58に前記連結部材51の一端を挿通し、その連結部材51の一端を挿通孔58に挿通し、その一端を定着具59により定着する。この例では、連結部材51にＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線を用い、連結部材51は撓み性を有する。
【００３２】
尚、前記間隔26には、クッションなどの弾性体を設けてもよい。尚、基礎32，33の長さにもよるが、連結部材51は基礎32，33の長さ方向に複数設けることができる。
【００３３】
次に、前記構成につき、その作用を説明すると、道路Ｍを車両が通行し、道路Ｍ下部に繰り返し輪荷重が加わると、道路Ｍ下部に埋設された連結部材51がその輪荷重の影響を受け、連結部材51が撓んで引張力が発生する。このように道路下部の連結部材51が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段52により連結部材51が所定量だけ両基礎32，33の間隔方向に移動可能なため、両側の基礎32，33が道路中央側に引っ張られたり、支持力伝達部材54に無理な力が加わったり、連結部材51が伸びて切断したりすることがない。したがって、例えば、下り斜面に近い谷側基礎32に、地震などによる大きな水平荷重が加わった場合でも、山側基礎33に連結した連結部材51により、谷側基礎32が引張支持された安定した基礎構造31が得られる。
【００３４】
また、道路Ｍの谷側路肩に位置する谷側基礎32に、繰り返し荷重や地震などによる水平荷重が加わった場合、谷側基礎32が谷側に移動し、支持力伝達部材54に支持受部55が当接すると、当接後は谷側への移動が防止され、連結部材51により谷側基礎32が山側基礎33に支持される。このように基礎構造31は谷側基礎32が移動した後、該谷側基礎32を比較的安定した山Ｙ側において支持する構造であり、従来では、谷側基礎32と連結部材との剛結箇所に応力が集中するため、剛結箇所が塑性変形しないように強度を上げると、不効率となり、剛結部分に応力が集中するのに対して、谷側基礎32が設定量だけ谷Ｔ側に移動する変位を許容することにより、谷側基礎32の設計強度を抑えることができる。
【００３５】
このように本実施例では、請求項１に対応して、谷側基礎32と、この谷側基礎32と間隔を置いて配置した反谷側基礎たる山側基礎33とを備えた構造物の基礎構造において、谷側基礎32と反谷側基礎たる山側基礎33とを連結する連結部材51と、連結部材51を連結した基礎たる谷側基礎32の反対側方向に、該連結部材51を所定量移動可能とする移動連結手段52と備えるから、下部の連結部材51が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段52により連結部材51が所定量たる寸法Ｋだけ移動可能なため、両側の基礎32，33が道路中央側に引っ張られたり、支持力伝達部材54と支持受部55に無理な力が加わったり、連結部材51が伸びて切断したりすることがない。したがって、例えば、下り斜面に近い谷側基礎32に、地震などによる大きな水平荷重が加わった場合でも、山側基礎33に連結した連結部材51により、谷側基礎32が引張支持された安定した基礎構造31が得られる。
【００３６】
このように本実施例では、請求項２に対応して、移動連結手段52は、前記連結した基礎たる谷側基礎32の反対側への連結部材51の端部51Ｔの移動を許容すると共に連結部材51の端部51Ｔが所定量たる寸法Ｋだけ移動した後に前記連結した基礎たる谷側基礎32に連結部材51の支持力を伝える伝達手段たる支持力伝達部材54を備えるから、谷側基礎32が設定量だけ谷側に変位した後、谷側基礎32を連結部材51が支持し、連結部材51により谷側基礎32が支持された安定した基礎構造31が得られる。
【００３７】
また、このように本実施例では、請求項３に対応して、伝達手段は、連結部材51に設けられた支持力伝達部材54と、谷側基礎32に設けられ支持力伝達部材54により支持力を受ける支持受部55とを備え、支持力伝達部材54と前記支持受部55との間に間隔56を設けたから、谷側基礎32が設定量だけ谷側に変位した後、支持受部55に支持力伝達部材54が当接すると、連結部材51が該谷側基礎32を支持し、連結部材51により谷側基礎32が支持された安定した基礎構造31が得られる。
【実施例２】
【００３８】
図３は本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、前記間隔26にクッションやバネなどの弾性体60を設け、この例では、弾性体60として圧縮コイルバネを用いている。この場合、間隔56は前記寸法Ｋより大きく、圧縮コイルばねが最小寸法に縮小した状態まで支持力伝達部材54が支持受部55に移動可能な長さが前記寸法Ｋである。すなわち、前記間隔56の寸法は、前記寸法Ｋに弾性体60が最小寸法に縮小した寸法を加えたものである。
【００３９】
したがって、輪荷重などにより連結部材51が撓み、連結部材51の端部51Ｔが山側に移動する力が加わると、弾性体60が収縮して端部51Ｔが移動可能となる。
【００４０】
このように本実施例では、請求項４に対応して、支持力伝達部材54と支持受部55との間に圧縮コイルバネからなる弾性体60を介在したから、下部の連結部材51が荷重を受けて撓むと、支持力伝達部材54が支持受部55に近づく方に移動すると共に、支持力伝達部材54と支持受部55との間の弾性体60が縮小し、これにより連結部材51が伸びきることがない。そして、連結部材51が受ける荷重がなくなると、弾性体60の弾性復元力により支持力伝達部材54が支持受部55から離れ、支持力伝達部材54と支持受部55との間隔56が元に戻る。
【００４１】
尚、前記弾性体60には圧縮コイルバネ以外でも、縮小状態から弾性復元力を有するものであれば、板バネなどの各種のバネを用いることができる。
【実施例３】
【００４２】
図４は本発明の実施例３を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、両基礎32，33間において、連結部材51をコンクリートで巻いたコンクリート巻立部61を設け、このコンクリート巻立部61と両側の基礎32，33との間には縁切り部62が設けられている。
【００４３】
したがって、通常の使用時には、車両の通行により繰り返し荷重により連結部材51が上下方向に変位することを抑制することができ、輪荷重などの影響による端部51Ｔの移動を抑制できる。
【実施例４】
【００４４】
図５は本発明の実施例４を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、谷側の下り斜面の下には河川65が位置し、谷側基礎が護岸を形成するコンクリート等の矢板32Ａであり、この矢板32Ａに前記移動連結手段52により連結部材51を連結し、詳細には、前記矢板32Ａの上部に前記挿通孔53を挿通し、この挿通孔53に前記連結部材51の他端を挿通し、その連結部材51の他端に、伝達部材を構成する板状の前記支持力伝達部材54を固定し、前記矢板32Ａの谷側面の挿通孔53箇所が、伝達手段を構成する前記支持受部55であり、この支持受部55と前記支持力伝達部材54との間に前記間隔56を設ける。
【００４５】
このように本実施例においても、下部の連結部材51が荷重を受けて撓んでも、移動連結手段52により連結部材51が所定量たる寸法Ｋだけ移動可能なため、両側の矢板32Ａと山側基礎33が道路中央側に引っ張られたり、支持力伝達部材54と支持受部55に無理な力が加わったり、連結部材51が伸びて切断したりすることがなく、請求項１〜４に対応して上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【実施例５】
【００４６】
図６は本発明の実施例５を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、山側基礎が山Ｙに固定したアンカー67であり、このアンカー67に前記連結部材51の一端を連結しており、このように谷側基礎32を支持する反谷側基礎にはアンカーを用いることもでき、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【実施例６】
【００４７】
図７は本発明の実施例６を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、連結部材がＨ形鋼等の鋼材71からなり、前記鋼材71の一端を前記山側基礎33に固着し、前記鋼材71の他端にＰＣ鋼棒，ＰＣ鋼撚り線や鋼棒72などの鋼製線状材を固着し、前記移動連結手段52は、前記鋼棒72を前記挿通孔53に挿通すると共に、鋼棒72の端部に前記支持力伝達部材54を設け、この支持力伝達部材54と支持受部55との間に間隔56を設けてなる。尚、鋼材71に、前記コンクリート巻立部61を設けるようにしてもよい。尚、図中71Ｔは、連結部材である鋼材71の端部である。
【００４８】
したがって、下部の連結部材たる鋼材71が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段52により連結部材51が所定量たる寸法Ｋだけ移動可能なため、谷側基礎32が道路中央側に引っ張られたり、支持力伝達部材54と支持受部55に無理な力が加わったり、連結部材51が伸びて切断したりすることがなく、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【実施例７】
【００４９】
図８〜図１３は本発明の実施例７を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。同図はコンクリート製のロックシェッドを示し、このロックシェッドは、複数の主桁１を道である道路Ｍ又は軌道の長さ方向に向う横締用ＰＣ鋼材２により一体に緊結して山Ｙに沿う屋根３を形成し、その主桁１は、道路Ｍ又は軌道幅方向に向うＰＣ鋼材４によりプレテンション方式で緊張力が付与されており、前記屋根３の道路Ｍ又は軌道方向の両側を、反山側支持体である柱５および山側支持体である壁体６上の受面６Ａに載置し、屋根３の幅方向両側をアンカー７とアンカー７Ａによりそれぞれ柱５と壁体６に結合し、屋根３と柱５の間にゴム板８を介在してヒンジ結合部Ｈ１とし、屋根３と壁体６との間にはゴム板８を介在してヒンジ結合部Ｈ２としている。そして、前記柱５の下部にはメナーゼヒンジ状の接点部９が形成され、前記柱５の下部が反山側基礎である谷側基礎10とヒンジ結合されている。また、壁体６の下部は横方向の山側基礎11に剛結部12により剛結されている。尚、前記壁体６と山側基礎11との間には図示しない鉄筋が連続して設けられている。また、前記道路Ｍ又は軌道が被保護物である。尚、反山側は谷Ｔであり、道路Ｍの反山側が谷になっている。また、壁体６の背面側上部に山Ｙが位置し、山Ｙの斜面と壁体６の背面側上部との間には平坦部Ｈが形成されており、この平坦部Ｈは既設の山を削り平坦にして形成される。
【００５０】
また、前記屋根３の上面３Ｍが保護構造物の防護面であり、前記屋根３の谷Ｔ側には囲いブロック13が設けられ、この囲いブロック13は現場打ちコンクリートにより形成されたり、あるいはプレキャスト製の囲いブロック13を屋根３に固定して設けられる。そして、前記防護面13Ｍ上には、緩衝層30として、囲いブロック13と山Ｙと間に砂層を設けている。
【００５１】
前記保護構造物は、前記壁体６の下部と基礎11との間に塑性ヒンジが生じるか、該塑性ヒンジが発生する近くまで壁体６が谷側に倒れ際、壁体６を山Ｙに支持する山側支持手段21を備える。この山側支持手段21について説明すると、山Ｙにアンカー22を固定すると共に、このアンカー22を前記壁体６の上部側の挿通孔23に挿通し、前記アンカー22の先端に伝達手段を構成する板状の支持力伝達部材24を固定し、壁体６内面の挿通孔23箇所が支持受部25であり、この支持受部25と前記支持力伝達部材24との間に間隔26を設ける。この間隔26は前記壁体６が谷Ｔ側に倒れ、前記剛結部12が塑性ヒンジ化するか、該塑性ヒンジが発生する近くまで壁体６が谷側に倒れる寸法に設定することができる。すなわち、前記間隔26は保護構造物の設計により得られる設定量Ｓに設定され、この設定量Ｓは、壁体６の上部が谷側に倒れる変位量に対応して設定され、壁体６の上部が谷側に倒れ、強度計算により剛結部12が塑性ヒンジ化する変位量、あるいは塑性ヒンジ化する前後の変位量に設定する。すなわち、設定量Ｓは、壁体６が倒れる方向の弾性変形を起こし、剛結部12が塑性ヒンジ化する前の領域から、塑性ヒンジ化し、さらに変形するまでの領域で適宜設定することができる。
【００５２】
尚、前記間隔26には、クッションなどの弾性体を設けてもよい。尚、壁体６の長さにもよるが、山側支持手段21のアンカー22は壁体６の長さ方向に複数設けることができる。
【００５３】
このようなロックシェッドにおける設計方法を以下に説明する。図１０は、図８及び図９に示した保護構造物の骨組図であり、屋根３の反山側が谷Ｔとなっている場合、谷側において大きな支持力を得るには、谷側基礎10を大型化すると共に、所定の支持力を得る構造としなければならないため、山側に比べて別途施工が必要でかつ条件が悪い分だけ施工費用も割高になるから、設計上不利である。これに対し、構造的に安定する山側の壁体６及び山側基礎11により荷重に対抗することが構造上有利であり、同図に示すように３ヒンジ構造を採用する。この構造では、屋根３に落石などを受けても、接点部９により谷側基礎10には柱５から縦断方向の力のみが加わり、谷側基礎10が水平力を受けないから、谷側基礎10は比較的小型で済む。
【００５４】
前記屋根３は、複数の主桁１を道路などの長さ方向に並べると共に複数の横締用ＰＣ鋼材２により緊張一体化されている。このような屋根３上に、山Ｙの斜面から落石が落下すると、屋根３に局部的に荷重が加わる。直接落石を受けるのは主桁１の１〜数個程度であり、これら主桁１は複数が横締用ＰＣ鋼材２により緊張一体化されているから、落石を受けた主桁１には塑性ヒンジが発生しても、隣合う複数の主桁１が支えることにより、屋根３の長さ方向に連続して塑性ヒンジが発生し難く、設計最大荷重である設計最大落石荷重に対して、屋根３長さ方向に連続して塑性ヒンジが発生して屋根３が崩壊しないように該屋根３の強度を設定すると共に、屋根３に設計最大落石荷重を受けた場合に、前記剛結部12が塑性ヒンジするように壁体６及び山型基礎11の強度を設定する。前記屋根３の強度計算には立体解析などを用いることができる。尚、設計最大落石荷重は、原地調査等により照査すべき最大の落石条件を設定する。
【００５５】
一方、山Ｙの斜面から落下する雪崩の場合、屋根３の長さ方向に連続して落下する場合があるから、設計最大荷重である設計最大雪崩荷重に対して、屋根３が長さ方向に連続して塑性ヒンジを生じない強度に設計する。尚、設計最大雪崩荷重は、原地調査等により照査すべき最大の雪崩条件を設定し、屋根３に加わる荷重とその範囲（長さ）を考慮し、例えば屋根３の中央に予想される荷重と長さで雪崩を受けるとして、長さ方向に連続して塑性ヒンジを生じない強度を計算する。このように設計することにより、屋根３が設計最大落石荷重又は設計最大雪崩荷重を受けた場合、屋根３に塑性ヒンジが発生することなく、剛結部12が塑性ヒンジ化するように設定する。尚、屋根３の上側の山Ｙは斜面になっているから、該斜面から落下する落石及び雪崩は、白抜き矢印に示すように、鉛直方向力に加えて谷側に向く水平方向力を備えるから、それらを屋根３に受けると、壁体６の上部を谷側に倒す力が加わる。
【００５６】
図１３は、屋根３にが設計最大落石荷重又は設計最大雪崩荷重を受けた場合、屋根３に塑性ヒンジが発生する状態を例示しており、図１３（Ｂ）とならないように設計する。尚、図８に示す保護構造物では、柱５の上面及び壁体６の前記受面６Ａは屋根Ｍの幅方向に所定の幅を有するから、屋根３に塑性ヒンジが発生しても、柱５の上面及び壁体６の前記受面６Ａの幅方向両端側に位置する角部に、屋根Ｍ下面が当たり、新たに屋根Ｍを支持する支持点が発生するから、中央に塑性ヒンジが発生しても屋根Ｍが崩壊することはない。
【００５７】
屋根３に落石及び雪崩などを受け、該屋根３に所定以上の荷重が加わると、壁体６が山側に倒れ、剛結部12が塑性ヒンジ化するか、塑性ヒンジ化する前後まで壁体６が変位する。あるいは、屋根３に直接荷重が加わる以外でも、図１０の白抜き矢印に示すように、前記平坦部Ｈに落石及び雪崩などを受けると、壁体６を山側に倒す力が生じ、壁体６が山側に倒れ、剛結部12が塑性ヒンジ化するか、塑性ヒンジ化する前後まで壁体６が変位する。このようにして、壁体６が倒れ、剛結部12が塑性ヒンジ化するか、塑性ヒンジ化する前後まで壁体６が変位すると、倒れた壁体６の支持受部25が支持力伝達部材24に当接し、アンカー22が壁体６を支持する。図１１及び図１２の骨組図は、剛結部12が塑性ヒンジ化した状態を示し、塑性ヒンジ化すると保護構造物は４ヒンジの門形構造で、壁体６のアンカー22箇所が支点となった静定構造物となり、このように所定以上の荷重を受ける前は３ヒンジ構造物、所定以上の荷重を受けて壁体６下部が塑性ヒンジ化した後は、アンカー22により壁体６の倒れを防止するように支持した４ヒンジ構造として弾性領域で強度計算を行うことにより、従来に比べて部材強度を抑えながら、所定の構造強度を備えた保護構造物が得られる。また、図１２の骨組図で、剛結部12が塑性ヒンジ化することなく塑性ヒンジ化する近くまで壁体６が山側に倒れる変位を生じ、アンカー22により壁体６の倒れを防止するように支持された場合も、アンカー22による支持点が増設された３ヒンジ構造として強度計算を行うことができ、従来に比べて部材強度を抑えながら、所定の構造強度を備えた保護構造物が得られる。
【００５８】
このような保護構造物で、両基礎10，11を備えた基礎構造31において、谷側基礎10と反谷側基礎たる山側基礎11とを連結する連結部材51と、連結部材51を連結した基礎たる谷側基礎10の反対側方向に、該連結部材51を所定量移動可能とする移動連結手段52とを備え、前記連結部材51と前記移動連結手段52とにより、前記谷側基礎10が所定量だけ谷側に変位した際、その谷側基礎10を山Ｙ側で支持することにより谷側基礎10の谷側への変位を防止する。
【００５９】
それら連結部材51と移動連結手段52について説明すると、前記連結部材51は、鋼材などからなり、ＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線が用いられ、前記連結部材51の一端を山側基礎11に連結固定し、他端を移動連結手段52により谷側基礎10に移動可能に連結する。前記移動連結手段52は、前記連結部材51の他端を遊挿する挿通孔53を前記谷側基礎10に設け、前記挿通孔53に前記連結部材51の他端を挿通し、その連結部材51の他端に、伝達部材を構成する板状の支持力伝達部材54を固定し、前記谷側基礎10の谷側面の挿通孔53箇所が、伝達手段を構成する支持受部55であり、この支持受部55と前記支持力伝達部材54との間に間隔56を設ける。この間隔56の寸法Ｋは、５０〜１００ｍｍ程度であり、寸法Ｋが所定量である。また、前記山側基礎33には、前記連結部材51の一端を遊挿する挿通孔58を設け、この挿通孔58に前記連結部材51の一端を挿通し、その連結部材51の一端を挿通孔58に挿通し、その一端を定着具59により定着する。
【００６０】
尚、前記間隔26には、クッションなどの弾性体を設けてもよく、上記実施例２と同様に、前記間隔26にクッションやバネなどの弾性体を設け、弾性体として圧縮コイルバネを用いていることができる。尚、基礎10，11の長さにもよるが、連結部材51は基礎10，11の長さ方向に複数設けることができる。
【００６１】
このように本実施例では、引張支持手段52を備え、請求項１〜３に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、間隔26に弾性体を設ければ、請求項４に対応して、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【００６２】
また、このように本実施例では、請求項５に対応して、山Ｙに沿う被保護物たる道路Ｍ又は軌道なくとも一部を覆い該山Ｙに沿って設けられる屋根３の両側を、山側支持体たる壁体６と反山側支持体たる柱５とにより支持してなる保護構造物において、柱５の下部に谷側基礎10を設け、壁体６の下部に山側基礎11を設け、谷側基礎10と山側基礎11とを連結する連結部材51と、連結部材51を連結した基礎たる谷側基礎10の反対側方向に、該連結部材51を所定量移動可能とする移動連結手段52とを備えるから、谷側基礎10と屋根３と壁体６とを備えた保護構造物の基礎構造において、道路Ｍ下部の連結部材51が繰り返し荷重を受けて撓んでも、移動連結手段52により連結部材51が所定量たる寸法Ｋだけ移動可能なため、両側の基礎10，11が道路Ｍ中央側に引っ張られたり、連結部材51と基礎10との連結具である支持力伝達部材54に無理な力が加わったり、鋼材である連結部材51が伸びて切断したりすることがない。したがって、例えば、下り斜面に近い谷側基礎10に、地震などによる大きな水平荷重が加わった場合、山側基礎11に連結した連結部材51により、谷側基礎10が引張支持された安定した基礎構造31が得られる。
【００６３】
また、実施例上の効果として、山Ｙに沿う被保護物たる道路Ｍ又は軌道なくとも一部を覆い該山Ｙに沿って設けられる屋根３の両側を、山側支持体たる壁体６と反山側支持体たる柱５とにより支持してなる保護構造物において、柱５の下部と谷側基礎10をヒンジ結合し、柱５の上部と屋根３をヒンジ結合し、屋根３と壁体６をヒンジ結合し、この壁体６の下部を山側基礎11に剛結し、反山側基礎たる谷側基礎10が設定量たる寸法Ｋだけ反山側に変位した際、谷側基礎10を山側基礎11により支持して該谷側基礎10の変位を防止するから、柱５の下部と谷側基礎10、柱５の上部と屋根３、屋根３と壁体６の３ヒンジ構造において、落石や雪崩などにより屋根に所定以上の荷重が加わったり、繰り返し荷重や地震などの水平力が加わったりすることにより、谷側基礎10を谷側に移動する力が働いても、谷側基礎10の設計強度を抑えることができるから、谷側基礎10の耐力を抑えながら、必要な強度を得ることができる。この場合、柱５の下部と谷側基礎10をヒンジ結合とし、柱５から谷側基礎10が水平力を受けにくい構造であるから、谷側基礎10は一層小型なもので済む。
【００６４】
また、このように本実施例では、請求項６に対応して、移動連結手段52は、山側基礎11に連結された連結部材51と、連結した基礎たる谷側基礎10の反対側への連結部材51の端部51Ｔの移動を許容すると共に連結部材51の端部51Ｔが所定量たる寸法Ｋだけ前記反対側に移動した後に谷側基礎10に連結部材51の支持力を伝える伝達手段たる支持力伝達部材54とを備えるから、谷側基礎が寸法Ｋだけ谷側に変位した後、谷側基礎10を連結部材51が支持し、連結部材51により谷側基礎10が引張支持された安定した構造が得られる。
【００６５】
また、このように本実施例では、請求項７に対応して、壁体６の上部が設定量Ｓだけ反山側たる谷側に変位した際、壁体６を山Ｙに支持する山側支持手段21を備えるから、ヒンジ結合部Ｈ１，Ｈ２及びヒンジ結合部たる接点部９の３ヒンジ構造において、落石などにより屋根３に所定以上の荷重が加わると、壁体６の下部と山側基礎11との剛結部12に応力が集中するため、剛結部12が塑性変形しないように強度を上げると、不効率となるが、剛結部12において設定量Ｓだけ谷側に倒れる変位を許容し、壁体６の上部が設定量Ｓだけ谷側に変位した際、或いはその変位により剛結部12に塑性ヒンジが生じた際、山側支持手段21により壁体６を山Ｙに支持することにより、壁体６の変位を制御でき、これにより剛結部12周りの設計強度を抑えることができるから、保護構造物の耐力を抑えながら、必要な強度を得ることができる。
【００６６】
また、このように本実施例では、請求項８に対応して、山側支持手段21は、山Ｙに固定されたアンカー22と、壁体６の上部の谷側への変位を許容すると共に壁体５の上部が設定量Ｓだけ谷側に変位した後に壁体６にアンカー22の支持力を伝える伝達手段たる支持力伝達部材24及び支持受部25とを備えるから、落石や雪崩などにより屋根３に所定以上の荷重が加わり、壁体６が反山側に倒す力を受けて倒れ、壁体６の上部が設定量Ｓだけ谷側に変位し、壁体６の下部と山側基礎11との間に塑性ヒンジが発生するか、該塑性ヒンジが発生する近くまで、壁体６が谷側に倒れた後、壁体６をアンカー22が支持し、アンカー22により支持された４ヒンジ構造として安定した構造が得られる。
【００６７】
また、実施例上の効果として、山側支持手段21の伝達手段は、アンカー22に設けられた支持力伝達部材24と、壁体６に設けられ支持力伝達部材24により支持力を受ける支持受部25とを備え、支持力伝達部材24と支持受部25との間に間隔26を設け、この間隔26は前記設定量Ｓに対応するから、落石や雪崩などにより屋根３に所定以上の荷重が加わり、壁体６が谷側に倒す力を受けて倒れると、壁体６の下部と山側基礎11との間に塑性ヒンジが発生するか、該塑性ヒンジが発生する近くま壁体６が倒れ、支持受部25に支持力伝達部材24が当接すると、アンカー22が壁体６を支持し、アンカー22により支持された４ヒンジ構造或いは３ヒンジ構造として安定した構造が得られる。このように支持力伝達部材24と支持受部25とが当接した後は、アンカー22に設けた支持力伝達部材24が、壁体６の倒れを防止する支持力を壁体６に与えるものである。
【００６８】
また、屋根３は、長さ方向に複数の主桁１を並べると共に横締用ＰＣ鋼材２により一体化してなり、雪崩などによる屋根３の長さ方向に連続する所定の荷重に対して塑性ヒンジを発生しない強度を備えるから、屋根３に局部的に荷重が加わる場合は、荷重が加わった箇所に塑性ヒンジが生じても長さ方向に隣合う主桁１には塑性ヒンジは発生せず、局部的荷重に抗する強度を設定すればよい。一方、雪崩などで屋根３の長さ方向に対して連続する荷重が加わり、屋根３の長さ方向に連続する塑性ヒンジが発生か、該塑性ヒンジが発生する近くまで壁体６が倒れる前に、屋根３が崩壊するから、屋根３に雪崩などによる該屋根３の長さ方向に連続する所定の荷重に対して塑性ヒンジを発生しない強度を付与することにより、屋根３の崩壊を防止できる。
【実施例８】
【００６９】
図１４は本発明の実施例８を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記アンカー22の先端に支持力伝達部材たるボルト24Ａを固定し、壁体６内面の挿通孔23箇所が支持受部25であり、この支持受部25側に受板28を配置し、この受板と前記ボルト24Ａとの間の間隔26にコイルスプリング29を設けており、前記間隔26はボルト24Ａと支持受部25との間に設けられており、壁体６が山側に倒れると、前記コイルスプリング29が収縮し、ボルト24Ａにより支持受部25にアンカー22の支持力が伝達され、上記実施例７と同様な作用・効果を奏する。
【００７０】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例７に示した保護構造物に実施例２，３，６などの基礎構造を設けるようにしてもよい。また、連結部材は、基礎を引張支持することができるものであれば、実施例で示したワイヤーロープや形鋼以外でも各種のものを用いることができる。さらに、保護構造物について、実施例で示したロックシェッドを示したが、屋根の両側を支持体により支持するものであれば各種のものに適用可能であり、また、山側支持体は連続した壁体以外でも柱などでもよい。さらに、実施例では、コンクリート製の保護構造物を示したが、プレキャストコンクリート（ＰＣ）製、鉄筋コンクリート（ＲＣ）製のいずれでもよく、また、保護構造物は、工場製作でも現場内コンクリート製でもよく、さらに、コンクリート製以外に鋼製でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例１を示す基礎構造の断面図である。
【図２】同上、谷側基礎の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例２を示す基礎構造の断面図である。
【図４】本発明の実施例３を示す基礎構造の断面図である。
【図５】本発明の実施例４を示す基礎構造の断面図である。
【図６】本発明の実施例５を示す基礎構造の断面図である。
【図７】本発明の実施例６を示す基礎構造の断面図である。
【図８】本発明の実施例７を示す保護構造物の断面図である。
【図９】同上、一部を切欠いた保護構造物の斜視図である。
【図１０】同上、保護構造物の骨組図である。
【図１１】同上、山側支持体の下部が塑性ヒンジ化した状態を示す構造物の骨組図である。
【図１２】同上、骨組概略図である。
【図１３】同上、骨組概略図であり、図１３（Ａ）は屋根に塑性ヒンジが発生する前、図１３（Ｂ）は屋根に塑性ヒンジが発生した状態を示す。
【図１４】本発明の実施例８を示す支持手段周りの断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
２  横締用ＰＣ鋼材
３  屋根
５  柱（反山側支持体）
６  壁体（山側支持体）
９  接点部
10  谷側基礎（反山側基礎）
11  山側基礎（反谷側基礎）
12  剛結部
21  山側支持手段
22  アンカー
24  支持力伝達部材（伝達手段）
24Ａ  ボルト（支持力伝達部材・伝達手段）
25  支持受部（伝達手段）
26  間隔
31  基礎構造
32  谷側基礎（反山側基礎）
32Ａ  矢板（谷側基礎）
33  山側基礎（反谷側基礎）
51  連結部材
52  移動連結手段
54  支持力伝達部材（伝達手段）
55  支持受部（伝達手段）
56  間隔
67  アンカー（山側基礎）
71  鋼材（連結部材）
Ｋ  寸法（所定量）
Ｓ  所定量
Ｈ１  ヒンジ結合部
Ｈ２  ヒンジ結合部
【図１】
2006077552.tif 000003
【図２】
2006077552.tif 000004
【図３】
2006077552.tif 000005
【図４】
2006077552.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006077552.tif 000008
【図７】
2006077552.tif 000009
【図８】
2006077552.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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