(57)【要約】【課題】支柱内部に溜まる水が凍結することによる支柱の上昇を防止することが可能な防護柵およびその施工方法、ならびに弾性体を提供する。【解決手段】防護柵１は、道路に隣接する場所に埋め込まれる中空の筒状体であるとともに下端に開口１２が形成された埋込み部分１４を有する複数の支柱２と、複数の支柱２の間に配設された梁部材３と、支柱２の埋込み部分１４の内部に水が溜まったときに当該水に接触する位置に配置され、当該埋込み部分１４の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する弾性体４とを備えている。【選択図】図３
2015010315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に沿って配置される防護柵であって、
前記道路に沿う方向に間隔をあけて立設される支柱であって、前記道路に隣接する場所に埋め込まれる中空の筒状体であるとともに下端に開口が形成された埋込み部分を有する複数の支柱と、
前記複数の支柱の間に配設された梁部材と、
前記支柱の埋込み部分の内部に水が溜まったときに当該水に接触する位置に配置され、当該埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する弾性体と
を備えている防護柵。
【請求項２】
前記弾性体は、圧縮力を受けたときに収縮し、当該圧縮力が無くなったときに復元する材料で構成されている、請求項１に記載の防護柵。
【請求項３】
前記弾性体の少なくとも一部は、前記埋込み部分の内部に配置されている、
請求項２に記載の防護柵。
【請求項４】
前記弾性体は、
前記埋込み部分の内部に配置され、前記埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を収縮しながら吸収する本体と、
前記本体の下方に配置され、前記埋込み部分の半径方向外側へ突出するつば部と
を有する、
請求項３に記載の防護柵。
【請求項５】
前記弾性体は、前記埋込み部分の下端の開口よりも下方に位置し、かつ、当該埋込み部分の外径よりも大きい外径を有する部分を有する、
請求項１に記載の防護柵。
【請求項６】
前記弾性体の高さは、前記埋込み部分の高さの０．１〜０．３倍に設定されている、
請求項１から５のいずれかに記載の防護柵。
【請求項７】
前記弾性体は、独立気泡を含む材料によって製造されている、
請求項１から６のいずれかに記載の防護柵。
【請求項８】
中空の筒状体であるとともに下端に開口が形成された埋込み部分を有する複数の支柱、および前記複数の支柱の間に配設された梁部材を有する防護柵本体と、
前記埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する弾性体とを備えている防護柵の施工方法であって、
前記防護柵本体を用意する工程と、
前記支柱の埋込み部分の内部に前記弾性体を挿入する工程と、
前記埋込み部分内部に前記弾性体が挿入された状態で、前記支柱の埋込み部分を前記道路に隣接する場所に埋め込んで前記支柱を立設させる工程と、
を含むことを特徴とする、
防護柵の施工方法。
【請求項９】
道路に沿って埋設される防護柵の支柱に取り付けられる弾性体であって、
前記支柱の埋込み部分の内部に水が溜まったときに当該水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する、
弾性体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路沿いに設置される防護柵およびその施工方法、ならびに弾性体に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の車道沿い等には、車道からの車両の逸脱を防止するために、種々の防護柵が設置されている。一般的に用いられる防護柵は、道路に沿う方向に間隔をあけて立設される複数の支柱と、複数の支柱の間に配設された梁部材（いわゆる、ビーム）とを備えている。支柱としては、中空の筒状体からなる金属製のパイプが一般に用いられている。
【０００３】
このような防護柵は、特許文献１記載のように、土中に埋め込まれたプレキャストコンクリートブロックなどのコンクリート製の基礎体に固定された状態で設置される。基礎体の上面には、複数の縦穴が形成され、その縦穴に防護柵の支柱が挿入され、支柱の外周面と縦穴の内周面との隙間には、モルタルなどの充填材が充填されて固着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような防護柵では、支柱に形成されたボルト穴などの小孔を介して支柱内部に水が浸入したり、支柱内部で結露が発生したりするなどの原因によって支柱内部に水が溜まることがある。また、寒冷地に設置された防護柵の場合、支柱内部に溜まった水が夜間などにおいて凍結することがある。その場合、支柱内部に溜まった水が氷に変化するときに生じる体積の増加によって、支柱が持ち上がる現象が生じるおそれがある。このような支柱が持ち上がる現象は、具体的には、以下のようなプロセスによって生じると考えられる。
【０００６】
まず、図１５に示されるように、防護柵の支柱１０１は、中空の円筒である。支柱１０１の埋込み部分１０１ａは、土中に埋め込まれたコンクリート製の基礎体１０２の縦穴１０３に挿入されている。支柱１０１の外周面と縦穴１０３の内周面との隙間には、モルタル１０４が充填され、当該モルタル１０４によって支柱１０１は、基礎体１０２の縦穴１０３内部に立設状態で固定されている。このように基礎体１０２に固定された支柱１０１の内部の空間１０５に水が溜まり、夜間に水Ｗが凍っていく。このとき、地中よりも地表面１０６（すなわち基礎体１０２の上面）の方が冷えやすいので、図１５に示されるように、例えば、夜間に気温が０℃以下まで低下したとき、まず、支柱１０１の内部の空間１０５のうち地表面１０６よりも上の部分において水Ｗが凍結し（氷ＩＣの部分）、その後、地表面１０６より下にある水Ｗが凍結していく。
【０００７】
このとき、支柱内部では、図１６に示されるように、地表面１０６付近の水Ｗがすでに凍結しているので、それよりも下方にある水Ｗは凍るときに下方へ膨張しながら凍っていく。水Ｗから氷ＩＣへ変化するときには体積がおよそ１０％増加し、氷ＩＣの一部が支柱１０１の埋込み部分１０ａの下端から下方へ突出する。このとき、下方へ突出した氷ＩＣが基礎体１０２を下方へ押すことにより、支柱１０１に対して上向きの反力が作用する。この反力がモルタル１０４による支柱１０１の保持力を超えたとき、支柱１０１は、水Ｗから氷ＩＣへ変化したときに生じる膨張した高さ分だけ持ち上げられる。
【０００８】
そして、図１７に示されるように、例えば、昼間、気温が氷点下以上に上昇したとき、支柱１０１の中の氷ＩＣは融けて水Ｗに戻るが、支柱１０１は、当該支柱１０１と縦穴１０３の内周面との隙間に充填されたモルタル１０４によって保持されているので、支柱１０１の高さは夜間に氷ＩＣによって持ち上げられた高さに維持される。
【０００９】
上記の図１５〜１７のステップが長期に亘って複数回繰り返されて支柱１０１の上昇分が累積されていくと、結果的に、支柱１０１は施工直後の位置から大きく上方へずれてしまう。
【００１０】
支柱１０１が所定の位置から大きく上昇すると、支柱１０１がモルタル１０４で固定されている長さ分が減少し、防護柵の強度が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、支柱内部に溜まる水が凍結することによる支柱の上昇を防止することが可能な防護柵およびその施工方法、ならびに弾性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】
【００１２】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の防護柵は、道路に沿って配置される防護柵であって、前記道路に沿う方向に間隔をあけて立設される支柱であって、前記道路に隣接する場所に埋め込まれる中空の筒状体であるとともに下端に開口が形成された埋込み部分を有する複数の支柱と、前記複数の支柱の間に配設された梁部材と、前記支柱の埋込み部分の内部に水が溜まったときに当該水に接触する位置に配置され、当該埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する弾性体とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、支柱の埋込み部分の内部に水が溜まり、当該埋込み部分の内部の水が凍った場合でも、水に接触する弾性体が水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収するので、埋込み部分内部に生じた氷が下方へ膨張して支柱の埋込み部分の下端の開口から突出する長さ分は、弾性体の収縮した長さ分によって相殺される。その結果、支柱が持ち上がる現象を回避することが可能である。一方、氷が融けて水に戻ることによって体積が減少するのに合わせて弾性体が弾性変形しながら膨張するので、支柱の埋込み部分における水が溜まることが可能な容積を抑えることが可能である。
【００１４】
前記弾性体は、圧縮力を受けたときに収縮し、当該圧縮力が無くなったときに復元する材料で構成されているのが好ましい。
【００１５】
かかる構成により、弾性体を構成する材料の弾性により当該弾性体が収縮変形することによって、埋込み部分内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を確実に吸収することが可能である。
【００１６】
また、前記弾性体の少なくとも一部は、前記埋込み部分の内部に配置されているのが好ましい。
【００１７】
かかる構成によれば、弾性体は、支柱の埋込み部分の内部において当該埋込み部分の内部に溜まった水に確実に接触することが可能になる。そのため、弾性体は、埋込み部分内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を当該弾性体の弾性変形によって確実に吸収することが可能である。
【００１８】
また、前記弾性体は、前記埋込み部分の内部に配置され、前記埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を収縮しながら吸収する本体と、前記本体の下方に配置され、前記埋込み部分の半径方向外側へ突出するつば部とを有するのが好ましい。
【００１９】
かかる構成によれば、つば部が弾性体の本体の下方に配置され、埋込み部分の半径方向外側へ突出しているので、当該つば部が支柱の埋込み部分の下端の開口の縁に当接することによって、弾性体の本体を埋込み部分内部に過度に入り込むことがなく、当該埋込み部分の下端部に確実に位置決めすることが可能である。
【００２０】
また、前記弾性体は、前記埋込み部分の下端の開口よりも下方に位置し、かつ、当該埋込み部分の外径よりも大きい外径を有する部分を有するのが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、弾性体における埋込み部分の外径よりも大きい外径を有する部分は、埋込み部分の下端の開口よりも下方の位置において、当該下端の開口を通して支柱の埋込み部分の内部に溜まった水に接触し、埋込み部分内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能である。
【００２２】
また、前記弾性体の高さは、前記埋込み部分の高さの０．１〜０．３倍に設定されているのが好ましい。
【００２３】
水が氷に変わるときには体積がおよそ１０％程度増加するので、それを考慮して、弾性体の高さを支柱の埋込み部分の高さの０．１〜０．３倍に設定することにより、埋込み部分内部に生じた氷が下方へ膨張する長さ分が、弾性体の収縮した長さ分によって確実に相殺され、支柱が持ち上がる現象を確実に回避することが可能である。
【００２４】
また、前記弾性体は、独立気泡を含む材料によって製造されているのが好ましい。
【００２５】
かかる構成によれば、弾性体に含まれる独立気泡は外部から閉じているので、弾性体内部への水の浸入を防ぎながら弾性体を大きく弾性変形させることが可能である。
【００２６】
本発明の防護柵の施工方法は、中空の筒状体であるとともに下端に開口が形成された埋込み部分を有する複数の支柱、および前記複数の支柱の間に配設された梁部材を有する防護柵本体と、前記埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する弾性体とを備えている防護柵の施工方法であって、前記防護柵本体を用意する工程と、前記支柱の埋込み部分内部に前記弾性体を挿入する工程と、前記埋込み部分内部に前記弾性体が挿入された状態で、前記支柱の埋込み部分を前記道路に隣接する場所に埋め込んで前記支柱を立設させる工程とを含むことを特徴とする。
【００２７】
かかる方法によれば、弾性体を支柱の埋込み部分に挿入することにより、当該埋込み部分内部に水が溜まっても、埋込み部分内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性体が弾性変形することによって吸収することが可能である。その結果、支柱内部に溜まる水が凍結して膨張することによる支柱の上昇を防止することができる。しかも、支柱の埋込み部分の内部への水の浸入を防ぐためのシール処理を施す必要がないので、防護柵の施工が容易である。
【００２８】
本発明の弾性体は、道路に沿って埋設される防護柵の支柱に取り付けられる弾性体であって、前記支柱の埋込み部分の内部に水が溜まったときに当該水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有することを特徴とする。
【００２９】
かかる構成によれば、弾性体を支柱の埋込み部分内部に水が溜まったときに当該水に接触する位置に配置することにより、当該埋込み部分内部に水が溜まっても、埋込み部分内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性体が弾性変形することによって吸収することが可能である。その結果、支柱内部に溜まる水が凍結して膨張することによる支柱の上昇を防止することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明の防護柵によれば、支柱内部に溜まる水が凍結することによる支柱の上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の防護柵の一実施形態に係わる正面図である。
【図２】図１の防護柵の平面図である。
【図３】図１の支柱の埋込み部分周辺の拡大断面図である。
【図４】図３の支柱の内部に水が溜まった状態を示す断面図である。
【図５】図３の支柱の内部に溜まった水のうち地表面より上の部分が凍結して氷に変化した状態を示す断面図である。
【図６】図３の支柱の内部に溜まった水がすべて凍結して氷に変化したときに、弾性体が弾性変形して収縮している状態を示す断面図である。
【図７】支柱が水の凍結によって持ち上がる現象を調べるための実験に用いられる模型の構成を示す断面図である。
【図８】支柱が水の凍結によって持ち上がる現象を調べるための実験として、パイプに水が溜まった状態で気温を下げたときのパイプの変位量を示すグラフである。
【図９】支柱が水の凍結によって持ち上がる現象を調べるための実験として、パイプ内部に水のみを入れた場合とパイプ内部に水および弾性体を入れた場合とにおける水の凍結によって生じるパイプの変位量を示す表である。
【図１０】支柱が水の凍結によって持ち上がる現象を調べるための実験として、パイプ内部に水のみを入れた場合とパイプ内部の埋込み部分の下半分に防水パテを入れてその上に水を入れた場合とにおける水の凍結によって生じるパイプの変位量を示す表である。
【図１１】支柱が水の凍結によって持ち上がる現象を調べるための実験として、パイプ内部に水のみを入れた場合とパイプ内部の埋込み部分の全体に防水パテを入れた場合とにおける水の凍結によって生じるパイプの変位量を示す表である。
【図１２】本発明の防護柵の変形例に係わる支柱の埋込み部分の内部に弾性体の全体が挿入されている状態を示す断面説明図である。
【図１３】本発明の防護柵の他の変形例に係わるつば部を有する弾性体が支柱の埋込み部分に取り付けられた状態を示す断面説明図である。
【図１４】本発明の防護柵の他の変形例に係わる支柱の埋込み部分の下方に弾性体の本体が位置している状態を示す断面説明図である。
【図１５】従来の防護柵において支柱の内部に溜まった水のうち地表面より上の部分が凍結して氷に変化した状態を示す断面図である。
【図１６】図１５の支柱の内部に溜まった水がすべて凍結して氷に変化したときに、支柱が持ち上げられる状態を示す断面図である。
【図１７】図１６の支柱の内部の氷が融けて水に戻ったときに、支柱が持ち上がったままの状態になっていることを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
つぎに図面を参照しながら本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００３３】
図１〜３に示される防護柵１は、道路Ｒに沿って設置され、主として、道路Ｒに沿って間隔をあけて地面に立設された複数の支柱２と、支柱２の間に配設された複数のビームパイプ３と、それぞれの支柱２の下部に配置された弾性体４とを備えている。
【００３４】
支柱２は、それぞれ、中空の筒状体、例えば、鉄製の円筒パイプで製造され、その内部に空間部１１を有している。支柱２の下端には、開口１２が形成されている。また、支柱２の上端は蓋１３で閉じられている。
【００３５】
各支柱２は、道路Ｒに沿って設けられた基礎体３１の長尺方向に間隔をあけて地面に立設されている。具体的には、支柱２は、図３に示されるように、支柱１の下端側の部分は、土中に埋め込まれたコンクリート製の基礎体３１の縦穴３２に挿入されている。ここで、支柱２における基礎体３１の上面３１ａよりも下方に位置する部分は、埋込み部分１４を構成している。上記の開口１２は、埋込み部分１４の下端に位置している。支柱２の埋込み部分１４と縦穴３２の内周面との隙間には、充填材としてモルタル３３が充填されている。支柱２は、モルタル３３によって、基礎体３１の縦穴３２内部に立設状態で固定されている。
【００３６】
ビームパイプ３は、支柱２を横切る方向に延び、互いに異なる支柱２にそれぞれ両端部が連結される梁部材である。ビームパイプ３は、支柱２が延びる方向に複数段並べて（図１に示される本実施形態では３段）設けられている。ビームパイプ３の両端部は、端部連結用ブラケット５およびネジなどによってそれぞれ支柱２に連結されている。さらに、ビープパイプ３の中間部は、中間ブラケット６およびネジなどによって支柱２に固定されている。
【００３７】
弾性体４は、支柱２の埋込み部分１４の内部に水Ｗが溜まったときに当該水Ｗに接触する位置に配置され、当該埋込み部分１４の内部の水Ｗが氷ＩＣへ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有する部材である。具体的には、弾性体４は、支柱２の埋込み部分１４の内径よりも少し大きい外径を有する円柱状の弾性部材からなり、埋込み部分１４の内部に挿入されて使用される。弾性体４は、例えば、埋込み部分４の下端付近に配置され、この状態では、弾性体４の下面は、コンクリート製の基礎体３１の縦穴３２の底面３２ｂに当接している。
【００３８】
弾性体４は、圧縮力を受けたときに収縮し、当該圧縮力が無くなったときに復元する材料で構成される。弾性体４は、変形しやすくかつ内部に水が染み込みにくい独立気泡を含む材料、例えば、天然ゴムを発泡させたものなどによって製造されるのが好ましい。
【００３９】
また、弾性体４の高さｈ１は、埋込み部分１４の内部に溜まった水が氷に変化するときに１０％程度膨張するので、その膨張率を考慮して、埋込み部分１４の高さｈ２の０．１〜０．３倍に設定されている。例えば、埋込み部分１４の高さＨ２が４００ｍｍとした場合、弾性体４の高さｈ１は、４０ｍｍ〜１２０ｍｍ程度に設定される。
【００４０】
上記のように構成された防護柵１を施工する場合、以下のようにして行われる。
【００４１】
まず、上記の支柱２およびビームパイプ３を有する防護柵本体を用意する。
【００４２】
そして、支柱２をコンクリート製の基礎体３１の縦穴３２に挿入する前に、支柱２の埋込み部分１４の内部に上記の弾性体４を挿入する。具体的には、埋込み部分１４の下端の開口１２から弾性体４を挿入する。
【００４３】
そして、埋込み部分１４の内部に弾性体４が挿入された状態で、埋込み部分１４を道路Ｒに隣接する場所に埋め込むことによって支柱２を立設する。具体的には、道路Ｒの路側に沿ってあらかじめコンクリート製の基礎体３１を土中に埋め込んでおき、その基礎体３１の縦穴３２に対して、支柱１の埋込み部分１４を挿入する。ついで、支柱２の埋込み部分１４と縦穴３２の内周面との隙間にモルタル３３を充填し、当該モルタル３３を固化させることにより、支柱２を縦穴３２内部に立設状態で固定する。これにより、防護柵１を道路Ｒに沿って設置することが可能である。
【００４４】
本実施形態の防護柵１では、上記のように道路Ｒに沿って取り付けられた状態では、図４に示されるように、支柱２に形成されたネジ孔などの小孔などを通して支柱２内部の空間１１に水Ｗが溜まったり、または結露などによって水Ｗが溜まる場合がある。さらに、寒冷地などでは、図５〜６に示されるように、支柱２の埋込み部分１４の内部の水Ｗが凍って氷ＩＣに変化する場合がある。そのような場合でも、本実施形態の防護柵１では、図５〜６に示されるように水Ｗに接触する弾性体４が、水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能である。
【００４５】
具体的には、図４に示されるように、基礎体３１に固定された支柱２の内部の空間１１に水Ｗが地表面の上まで（すなわち、基礎体３１の上面３１ａの上まで）溜まり、その水Ｗが夜間に凍っていく。このとき、図５に示されるように、地中よりも地表面の方が冷えやすいので、図５に示されるように、例えば、夜間に気温が０℃以下まで低下したとき、まず、支柱２の内部の空間１１のうち基礎体３１の上面３１ａよりも上の部分において水Ｗが凍結し（氷ＩＣの部分）、その後、基礎体３１の上面３１ａより下にある埋込み部分１４内部の水Ｗが凍結していく。すなわち、支柱２の埋込み部分１４の内部では、図６に示されるように、基礎体３１の上面３１ａ付近の水Ｗがすでに凍結しているので、それよりも下方にある埋込み部分１４の内部の水Ｗは凍るときに下方へ当該水Ｗの体積のおよそ１０％の体積分を膨張しながら凍っていく。
【００４６】
このとき、図６に示されるように、埋込み部分１４内部に生じた氷ＩＣが下方へ膨張して支柱２の埋込み部分１４の下端の開口１２から突出する長さ分ｈ３は、弾性体４の収縮した長さ分ｈ１−ｈ４（＝ｈ３）によって相殺される。その結果、支柱２が持ち上がる現象を回避または大幅に抑制することが可能である。
【００４７】
なお、支柱２の持ち上がる量は、防護柵１の強度や外観に影響を与えない程度の微小量（例えば１ｍｍ程度）であれば、許容される。
【００４８】
一方、昼間などにおいて、気温が上昇して氷ＩＣが融けて水に戻ることによって体積がおよそ１０％減少するが、その体積の減少に合わせて弾性体４が弾性変形しながら膨張する。これによって、支柱２の埋込み部分１４における水が溜まることが可能な容積を抑えることが可能である。
【００４９】
（実験例）
本発明者は、本実施形態の防護柵１が解決する課題である支柱の持ち上がり現象について支柱の模型を用いて検証を行った。その内容を以下に説明する。
【００５０】
実験に用いられる模型は、図７に示されるように、支柱として内径２０ｍｍ程度の鋼製のパイプ５１の下部がコンクリートの基礎体５２の縦穴５３（深さ６０ｍｍ程度）に挿入され、パイプ５１の外周面と基礎体５２の内周面との間に発泡ウレタン５４が充填されて固化されることによって構成されている。この模型では、さらに、パイプ５１の下端から水が漏れないように薄い止水ゴム５５が縦穴５３の底面５３ａに配設されている。
【００５１】
このような模型において、パイプ５１の内部の空間５４に水Ｗを３０ｃｃ入れることにより、水Ｗの水面が基礎体５２の上面５２ａの上方へ位置している状態にし、その状態で模型が配置されている空間の気温θ１を下げていき、パイプ５１内部の水Ｗを凍らせ、そのときのパイプ５１の変位量δ１を計測する。その結果は図８のグラフに示される通りになった。
【００５２】
図８のグラフには、模型の置かれた空間の温度θ１が時間Ｔの経過とともに低下したときにおけるパイプ５１の変位量δ１が示され、さらに、パイプ５１表面の温度θ２および基礎体５２内部の温度θ３があわせて示されている。このグラフに示されるように、実験開始から約１７０分経過したときに、基礎体５２内部の温度θ３が−１２℃まで下がり、パイプ５１の変位量δ１の増加が始まり、その後、変位量δ１の増加が継続することがわかった。
【００５３】
この図８のグラフを見れば、パイプ５１内部の水Ｗが凍結して水から氷へ変化したときの体積の増加分によってパイプ５１が持ち上げられる現象が生じることがわかる。
【００５４】
つぎに、パイプ５１の内部の空間５４に水Ｗを入れて凍らせた後、一旦水に戻してから再度凍らせることにより、パイプ５１が累積的に持ち上げられる現象を、パイプ５１内部に水Ｗを２０ｃｃのみ入れた場合と、本実施形態に対応するモデルとして水２０ｃｃと厚さ１０ｍｍの弾性ゴムを入れた場合とでそれぞれ調べた。その結果が、図９（ａ）、（ｂ）の表に示される通りになった。この実験では、弾性ゴムは、パイプ５１の下端開口から挿入され、パイプ内部の下端付近に配置されている。
【００５５】
ここで、パイプ５１内部に水Ｗを２０ｃｃのみ入れた場合、図７に示されるように、水Ｗの上面は基礎体５２の上面５２ａの上方へ位置している状態になる。具体的には、パイプ５１の下端から基礎体５２の上面５２ａまでの高さ、すなわちパイプ５１の埋込み深さがｈ１１（図７参照）が５０ｍｍ程度、パイプ５１の下端から水Ｗの水面Ｗ１までの高さｈ１２が８０ｍｍ程度になる。パイプ５１の下端からその状態で水Ｗを入れて凍らせた後、一旦水に戻してから再度凍らせる試験を２回行った。その結果が、図９（ａ）のＩ〜ＩＩにそれぞれ示されている。この図９（ａ）の表から明らかなように、パイプ５１内部の水Ｗを断続的に２回凍らせることによって、パイプの上昇量が累積されて、パイプ５１は、３．５〜４ｍｍ程度まで上昇することがわかる。また、この場合、凍結１回当たりでは、パイプ５１は平均１．９ｍｍ程度上昇することがわかる。
【００５６】
また、パイプ５１内部に水２０ｃｃと厚さ１０ｍｍの弾性ゴムを入れて、上記と同様の実験を行った結果、図９（ｂ）のＩ〜ＩＩに示されるように、パイプ５１の上昇は計測できなかった。この結果を見れば、パイプ５１内部の水が氷に変化したときの体積増加分は弾性ゴムによって吸収され、パイプ５１は氷によって持ち上げられなかったことがわかる。
【００５７】
また、他の実験として、パイプ５１内部に水Ｗを２０ｃｃのみを入れた場合と、水２０ｃｃと防水パテをパイプ５１の埋込み深さｈ１１（５０ｍｍ）の半分まで入れた場合とで、パイプ５１の持ち上がる現象を調べた結果が、図１０（ａ）、（ｂ）の表に示される通りになった。
【００５８】
図１０（ａ）のＩには、水２０ｃｃのみを入れた場合において、水を断続的に３回凍らせた試験におけるパイプの上昇量が示され、パイプ５１の上昇量が累積されて、パイプ５１は最終的には５．５ｍｍまで持ち上がったことがわかる。
また、同図１０（ａ）のＩＩには、水を１回凍らせたときのパイプの上昇量が示されている。また、この場合、凍結１回当たりでは、パイプ５１は平均２．０ｍｍ程度上昇することがわかる。
【００５９】
また、パイプ５１内部に水２０ｃｃとともに防水パテをパイプ５１の下端から埋込み深さｈ１１（５０ｍｍ）の半分まで入れた場合で、上記と同様の実験を行った結果、図１０（ｂ）のＩ〜ＩＩに示されるように、パイプ５１の上昇量は平均０．９ｍｍ程度であることがわかる。この結果を見れば、防水パテをパイプの埋込み深さｈ１１の半分まで充填した場合には、パイプ５１内部の水が氷に変化したときの体積膨張分を半分程度までしか吸収できないことがわかった。したがって、上記のように弾性ゴムを入れた場合（図９（ｂ）参照）の方が、防水パテを埋込み深さｈ１１の半分まで入れた場合と比較して、この体積膨張分を吸収する効果が高いことがわかる。
【００６０】
また、さらに他の実験として、パイプ５１内部に水Ｗを２０ｃｃのみを入れた場合と、水２０ｃｃと防水パテをパイプ５１の埋込み深さｈ１１（５０ｍｍ）の全体まで入れた場合とで、パイプ５１の持ち上がる現象を調べた結果が、図１１（ａ）、（ｂ）の表に示される通りになった。
【００６１】
図１１（ａ）のＩ〜ＩＩには、水２０ｃｃのみを入れた場合において、水を断続的に２回凍らせた試験におけるパイプの上昇量がそれぞれ示され、パイプ５１の上昇量が累積されて、パイプ５１は最終的には３〜４ｍｍまで持ち上がったことがわかる。この場合、凍結１回当たりでは、パイプ５１は平均１．９ｍｍ程度上昇することがわかる。一方、パイプ５１内部に水２０ｃｃとともに防水パテをパイプ５１の埋込み深さｈ１１（５０ｍｍ）の全体まで入れた場合では、上記と同様の実験を行った結果、図１１（ｂ）のＩ〜ＩＩに示されるように、パイプ５１の上昇は計測できなかった。この結果を見れば、防水パテをパイプ５１の埋込み深さｈ１１（５０ｍｍ）の全体まで入れたことにより、その部分における水が氷に変化したときの体積増加分は生じなかったので、パイプ５１は持ち上げられなかったことがわかる。
【００６２】
さらに、追加の実験として、実際に道路Ｒに沿って設置される防護柵の支柱と同程度の寸法のパイプ（外径９０ｍｍ程度）を用いて、上記のような模型を作成し、パイプの持ち上がり現象を調べた。
【００６３】
まず、パイプの内部に水５６０ｃｃ程度（高さ１００ｍｍ程度）のみを入れた場合では、水の凍結によってパイプは約１０ｍｍ程度（すなわち水の高さの約１／１０の高さ）持ち上がった。それに対して、パイプの下端内部にスポンジゴム（厚さ２０ｍｍ、直径８５ｍｍ程度）を挿入した状態で当該パイプ内部に水５６０ｃｃ程度（高さ１００ｍｍ程度）を入れた場合では、水の凍結によるパイプの上昇量は、１ｍｍ程度まで抑えることができた。これらの実験結果より、パイプ内部にスポンジゴムを入れることにより、水の凍結によって生じるパイプの上昇を確実に抑制できることがわかった。
【００６４】
（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の防護柵１およびその施工方法、ならびに弾性体４では、支柱２の埋込み部分１４の内部に水Ｗが溜まったときに当該水Ｗに接触する位置に弾性体４が配置されている。そのため、支柱２の埋込み部分１４の内部に水が溜まり、当該埋込み部分１４の内部の水が凍った場合でも、水に接触する弾性体４が水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能である。これにより、埋込み部分１４内部に生じた氷が下方へ膨張して支柱２の埋込み部分１４の下端の開口１２から突出する長さ分ｈ３（図６参照）は、弾性体４の収縮した長さ分ｈ１−ｈ４（＝ｈ３）によって相殺される。その結果、支柱２が持ち上がる現象を回避することが可能である。一方、氷が融けて水に戻ることによって体積が減少するのに合わせて弾性体４が弾性変形しながら膨張するので、支柱２の埋込み部分１４における水が溜まることが可能な容積を抑えることが可能である。
【００６５】
（２）
弾性体４は、圧縮力を受けたときに収縮し、当該圧縮力が無くなったときに復元する材料で構成されているので、弾性体４を構成する材料の弾性により当該弾性体４が収縮変形することによって、埋込み部分１４内部の水Ｗが氷ＩＣへ変化するときの体積の増加分を確実に吸収することが可能である。
【００６６】
（３）
本実施形態の防護柵１では、弾性体４が埋込み部分１４の内部に配置されているので、支柱２の埋込み部分１４の内部において当該埋込み部分１４の内部に溜まった水に確実に接触することが可能になる。そのため、弾性体４は、埋込み部分１４内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を当該弾性体４の弾性変形によって確実に吸収することが可能である。
【００６７】
しかも、弾性体４を支柱２の埋込み部分１４の開口１２に挿入するだけで、弾性体４を支柱２に容易に装着することが可能である。
【００６８】
（４）
水が氷に変わるときには体積がおよそ１０％程度増加するので、それを考慮して、本実施形態の防護柵１では、弾性体４の高さを支柱２の埋込み部分１４の高さの０．１〜０．３倍に設定されている。これにより、埋込み部分１４内部に生じた氷が下方へ膨張する長さ分が、弾性体４の収縮した長さ分によって確実に相殺され、支柱２が持ち上がる現象を確実に回避することが可能である。
【００６９】
しかも、弾性体４の高さを埋込み部分１４の高さと同じまたはそれ以上にして埋込み部分１４の全長分を防水パテなどで塞ぐ場合と比較して、製造コストを抑えることが可能である。
【００７０】
（５）
本実施形態の防護柵１では、弾性体４に含まれる独立気泡は外部から閉じているので、弾性体４内部への水の浸入を防ぎながら弾性体４を大きく弾性変形させることが可能である。
【００７１】
（６）
本実施形態の防護柵１の施工方法では、上記のように弾性体４を用いて、支柱２内部に溜まる水が凍結して膨張することが可能であるので、支柱２の上昇を防止する支柱２の埋込み部分１４の内部への水の浸入を防ぐためのシール処理（例えば埋込み部分１４の内部をモルタルで塞ぐなど）を施す必要がないので、防護柵１の施工が容易である。
【００７２】
（変形例）
（Ａ）    
上記の実施形態では、弾性体４は、弾性体４が支柱２の埋込み部分１４の下端付近に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の変形例として、図１２に示されるように、弾性体４を支柱２の埋込み部分１４内部において当該埋込み部分１４の下端よりも上方の位置（例えば、埋込み部分１４の中間付近）に配置するようにしてもよい。これにより、埋込み部分１４の内部において弾性体４の上側および下側に溜まる水が氷に変化するときに体積が膨張しても、弾性体４が上下方向に収縮することにより、埋込み部分１４内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能である。
【００７３】
（Ｂ）
また、本発明の他の変形例として、図１３に示されるように、つば部４ｂを有する弾性体４を採用してもよい。
【００７４】
具体的には、図１３に示される弾性体４は、埋込み部分１４の内部に配置された本体４ａと、本体４ａの下方に配置されたつば部４ｂとを有する。本体４ａは、埋込み部分１４の内部の水Ｗが氷ＩＣへ変化するときの体積の増加分を収縮しながら吸収する弾性を有する。つば部４ｂは、埋込み部分１４の半径方向外側へ突出する。つば部４ｂの外径は、支柱２の内径よりも大きくなるように設定されている。つば部４ｂの下面は、コンクリート製の基礎体３１の縦穴３２の底面３２ｂに当接している。
【００７５】
弾性体４の本体４ａおよびつば部４ｂは、例えば、発泡天然ゴムによって一体形成される。なお、つば部４ｂは、発泡ゴムではない一般的なゴムでもよい。
【００７６】
支柱２の埋込み部分１４の内部に上記の弾性体４を取り付ける場合、つば部４ｂが支柱２の埋込み部分１４の下端に当接する位置まで、埋込み部分１４の下端の開口１２に弾性体４の本体４ａを挿入すればよい。
【００７７】
図１３に示される変形例では、つば部４ｂが弾性体４の本体４ａの下方に配置され、埋込み部分１４の半径方向外側へ突出しているので、当該つば部４ｂが支柱２の埋込み部分１４の下端の開口１２の縁に当接することによって、弾性体４の本体４ａを埋込み部分１４内部に過度に入り込むことがなく、当該埋込み部分１４の下端部に確実に位置決めすることが可能である。
【００７８】
（Ｃ）    
また、弾性体４は、支柱２の埋込み部分１４の内部に水Ｗが溜まったときに当該水Ｗに接触する位置に配置されていればよいので、本発明のさらに他の変形例として、図１４に示されるように、埋込み部分１４の下端の開口１２よりも下方に位置し、かつ、当該埋込み部分１４の外径よりも大きい外径を有する部分である本体４ｃを有するようにしてもよい。図１４に示される弾性体４は、本体４ｃと、本体４ｃの上面から突出する突起４ｄとを有する。本体４ｃは、埋込み部分１４の外径よりも大きく、かつ、基礎体３１の縦穴３２の内径よりも小さい外径を有する。突起４ｄの外径は、支柱２の埋込み部分１４の開口１２に嵌合できるように、当該開口１２の内径と同じまたはやや小さい大きさに設定されている。
【００７９】
このような図１４に示される構成では、弾性体４は、埋込み部分１４の下端の開口１２よりも下方の位置において、当該下端の開口１２を通して支柱２の埋込み部分１４の内部に溜まった水に接触し、埋込み部分１４内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能である。
【００８０】
（Ｄ）
本発明の弾性体は、支柱の埋込み部分の内部の水が氷へ変化するときの体積の増加分を弾性変形しながら吸収することが可能な弾性を有していればよいので、一体成形品にとくに限定されるものではない。したがって、例えば、複数のゴム板を積層させて互いに接着したものを本発明の弾性体として採用してもよい。また、異なる硬さや材質の複数のゴム板を組み合わせることによって本発明の弾性体を構成してもよい。
【００８１】
（Ｅ）
さらに、本発明の弾性体として、バネを含む構成を採用してもよい。例えば、支柱の埋込み部分の内部を上下に移動するピストンと、そのピストンを下方から支持するバネとを備え、水が凍結したときにピストンが下方へ押されたときにバネが弾性変形しながら水から氷へ変化するときの体積変化分を吸収するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  防護柵
２  支柱
３  ビームパイプ（梁部材）
４  弾性体
４ａ  本体
４ｂ  つば部
１２  開口
１４  埋込み部分
３１  基礎体
３１ａ  上面
３２  縦穴
３３  モルタル
【図１】
2015010315.tif 000003
【図２】
2015010315.tif 000004
【図３】
2015010315.tif 000005
【図４】
2015010315.tif 000006
【図５】
2015010315.tif 000007
【図６】
2015010315.tif 000008
【図７】
2015010315.tif 000009
【図８】
2015010315.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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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