(57)【要約】【課題】車両の衝突による衝撃を吸収分散して支柱や欄干などの転倒を防止でき、基礎の部分を掘り直して新しい支柱を設置し新たにガードレールを設置し直す必要のないガードレールの衝撃吸収構造体を簡単な構造で提供すること。【解決手段】地盤に列状に立設される複数の支柱１２と、裏面側がこれらの支柱１２の側面に向けられた状態で前記支柱１２間を架け渡して横長に取付けられたガードフェンス１４との間に、略オーム形状の中間間隔具または上下が開口するパイプ形状の中間間隔具１６が配置され、締結金具１７、１８にて支柱１２及びガードフェンス１４にそれぞれに取り付されており、前記中間間隔具１６の不可逆的な変形（塑性変性）によって車両の衝突による衝撃エネルギーを吸収分散させるように構成されている。前記支柱１２に代え、例えば電柱、信号ポール、幹線道と測道の分岐点部分、高速道路の料金所手前の衝突防止部分、駐車所などの区画壁などの構造物（コンクリート製のものを含む）の表面を覆うようにも取り付けできる。【選択図】  図１
2004156426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に列状に立設される複数の支柱と、裏面側がこれらの支柱の側面に向けられた状態で前記支柱間を架け渡して横長に取付けられたガードフェンスとの間に、略Ω形状の中間間隔具もしくは上下が開口するパイプ形状の中間間隔具のいずれかが配置され、締結金具にて支柱及びガードフェンスにそれぞれに取り付されており、前記中間間隔具の不可逆的な変形によって車両の衝突による衝撃エネルギーを吸収分散させることを特徴とするガードレールの衝撃吸収構造体。
【請求項２】
地盤に立設される構造物と、裏面側がこれらの構造物の表面側に向けられた状態で取付けられたガードフェンスとの間に、略Ω形状の中間間隔具もしくは上下が開口するパイプ形状の中間間隔具のいずれかが配置され、締結金具にて支柱及びガードフェンスにそれぞれに取り付されており、前記中間間隔具の不可逆的な変形によって車両の衝突による衝撃エネルギーを吸収分散させることを特徴とするガードレールの衝撃吸収構造体。
【請求項３】
前記中間間隔具に衝撃吸収パイプ又は衝撃吸収樹脂がさらに装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガードレールの衝撃吸収構造体。
【請求項４】
前記地盤に立設される構造物が、電柱、信号ポール、分岐する道路の分岐点部分、衝突防止部、駐車場などの区画壁を含む群から選択されたいずれかであることを特徴とする請求項２又は３に記載のガードレールの衝撃吸収構造体。
【請求項５】
前記中間間隔具は、前記略Ω形状の中間間隔具複数が積層されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガードレールの衝撃吸収構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路の路側部や中央分離帯に設置されるガードレールあるいは橋梁の欄干等に適用され、車両の衝突による衝撃を吸収分散して、ガードレールを構成する支柱あるいは橋梁を構成する欄干などの転倒を防止する衝撃吸収構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばハンドル操作のミスや他の車両との衝突によって車両が車道から歩道等に飛び出すことを防止するために、道路脇にガードレールが設置されている。
【０００３】
従来のカードレール１は、一般には、長尺状のフェンス４と支柱２間に剛性の高い中間間隔材６を設け、さらに支柱２の設置間隔を狭めてガードレール１全体としての剛性を高め、衝突車のエネルギーを主に支柱２の変形で吸収しようとするものである（図７参照）。
【０００４】
一方、支柱を弾性復元可能な弾性体で形成したもの（例えば特許文献１参照）、連結した複数本の管を吸収材としてクッションカバー内部に有し、これらの管を支柱を取り囲むように配置したもの（例えば特許文献２参照）、衝撃エネルギーを最終的に受止める面を強く、それ以外の面は相対的に壊れ（変形し）易く構成されたもの（例えば特許文献３参照）も提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８０２２２号公報（特許請求の範囲、請求項１）
【特許文献２】
特開平７−１５０５２９号公報（特許請求の範囲、請求項１）
【特許文献３】
特開平１０−１８２５７号公報（第１図〜第８図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した現在一般的に設置されているガードレールに共通する特徴は、車両を減速させて支柱衝突時の衝撃を若干緩和する効果を有するものの、支柱自体は衝撃を吸収する機能がほとんどなく、ガードレール全体としての剛性を高め、衝突車両のもつエネルギーを主に支柱の変形や倒れ込みによって吸収しようとしていることである。
【０００７】
この場合、支柱１の倒れ込みに必要な面積を予めガードレールの専有面積として確保しておく必要がある。これが十分に確保されていない場合、反対側車線を走行する車両や、ガードレール外側の歩行者に危害を与えることになる。
【０００８】
また、衝突車両のエネルギーが過大であった場合、支柱の倒れ込みによって、衝突車両がガードレールに乗り上げたり、突破したりする可能性が増加し、２次災害の危険性が増す。また、支柱の倒れ込みが大きいと、衝突車両の走行車線外側への膨らみが大きくなり、衝突後の車両を安全に誘導して元の走行車線へ復帰させることが困難になる。
【０００９】
さらに、折り曲がった支柱を真っ直ぐに直そうとしてもその部分から折れてしまう。このような場合、当該破損箇所を取り外すとともに、基礎の部分を掘り直して新しい支柱を設置し新たにガードレールを設置し直す必要があり、かかる取り替え作業が厄介であるばかりか誠に不経済であった。
【００１０】
また、支柱が破損破壊された状態で放置されると、他の車両や通行者の通行障害となって二次的事故を引き起こす可能性がある。
【００１１】
一方、変形を小さく抑えるために支柱の剛性を上げると、衝突車両のエネルギーを充分に吸収することができないため、衝突時の衝撃力が大きくなり乗員の安全確保の面で問題が生じる。
【００１２】
つぎに、支柱に弾性体を配したものは、減速させて支柱衝突時の衝撃を若干緩和する効果を有するものの、衝突して停止する際に、弾性体の具有する自らの弾性で元の形状に復元する自己復元性が運転手に伝達され、重大な二次的な災害になることがあるという問題がある。
【００１３】
本発明は上記の実情に鑑み鋭意検討されたもので、その目的とするところは、車両の衝突による衝撃を吸収分散して支柱や欄干などの転倒を防止でき、基礎の部分を掘り直して新しい支柱を設置し新たにガードレールを設置し直す必要のないガードレールの衝撃吸収構造体を、簡単な構造で提供するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が採用した手段は、請求項１の発明は、地盤に列状に立設される複数の支柱と、裏面側がこれらの支柱の側面に向けられた状態で前記支柱間を架け渡して横長に取付けられたガードフェンスとの間に、略Ω形状の中間間隔具もしくは上下が開口するパイプ形状の中間間隔具のいずれかが配置され、締結金具にて支柱及びガードフェンスにそれぞれに取り付されており、前記中間間隔具の不可逆的な変形によって車両の衝突による衝撃エネルギーを吸収分散させるところに特徴を有するガードレールの衝撃吸収構造体を、その要旨とする。
【００１５】
請求項２の発明は、地盤に立設される構造物と、裏面側がこれらの構造物の表面側に向けられた状態で取付けられたガードフェンスとの間に、略Ω形状の中間間隔具もしくは上下が開口するパイプ形状の中間間隔具のいずれかが配置され、締結金具にて支柱及びガードフェンスにそれぞれに取り付されており、前記中間間隔具の不可逆的な変形によって車両の衝突による衝撃エネルギーを吸収分散させるところに特徴を有するガードレールの衝撃吸収構造体を、その要旨とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のガードレールの衝撃吸収構造体において、前記中間間隔具に衝撃吸収パイプ又は衝撃吸収樹脂がさらに装着されているものを、その要旨とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項２又は３記載の衝撃吸収構造体において、前記地盤に立設される構造物が、電柱、信号ポール、分岐する道路の分岐点部分、衝突防止部、駐車所の区画壁を含む群から選ばれたいずれかであるものを、その要旨とする。
【００１８】
請求項５の発明、請求項１〜４のいずれかに記載の衝撃吸収構造体において、前記中間間隔具は、前記略Ω形状の中間間隔具複数が積層されてなるものを、その要旨とする。
【００１９】
本発明に係るガードレールの衝撃吸収構造体によると、ガードレール全体の変形と中間間隔具の不可逆的な変形が互いに相まって、衝突車のエネルギーを吸収分散させることができる。すなわち、衝突車の減速させて支柱衝突時の衝撃を緩和することができる。
【００２０】
また、弾性体が配設されていないので、弾性体の自己復元性が運転手に伝達されることがない。すなわち、運転手に伝達された自己復元性が原因となって生じる、二次的災害を防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて詳細に説明するが、これはその代表的なものとして例示したに過ぎず、その要旨を越えない限り以下の実施例により本発明が限定されるものではなく、様々に設計変更して実施できるものとする。
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の第１実施例となる衝撃吸収構造体１０の側面図であり、ガードフェンスは断面として図示されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）の衝撃吸収構造体１０の要部断面図である。
【００２３】
図において、この衝撃吸収構造体１０は、所要の間隔で路傍に列状に立設される複数の支柱１２と、裏面側がこれらの支柱１２の側面に向けられた状態で前記支柱１２間を架け渡して横長に取付けられたガードフェンス１４と、前記支柱１２とガードフェンス１４間に配設された中間間隔具１６とを具備し、支柱１２と中間間隔具１６とは第１締結金具１７にて、そして、ガードフェンス１４と中間間隔具１６とは第２締結金具１８にて、それぞれ締結固定されている。
【００２４】
支柱１２は中空パイプ形状で表面防錆処理した鋼材製であり、路傍にコンクリートを打設して基礎を形成し、この基礎に下部が埋め込み固定されている。また、支柱１２の上部には、第１締結金具１７を貫通させる貫通孔１７ａが形成されている。
【００２５】
ガードフェンス１４は、所定間隔に屈曲してなるデッキプレート形状に形成された防錆塗装を施した鋼材製であり、後述する中間間隔具１６に締結固定するための第２締結金具１８を貫通させる貫通孔１８ａが形成されている。
【００２６】
中間間隔具は、楕円形等の閉合断面を有し塑性変形するエネルギー吸収パイプ１６ａと、このガードフェンス１４側に向けて配置される位置に溶接固定した２本のアーム部材１６ｂで構成されており、２本のアーム部材には、ガードフェンス１４の貫通孔１８ａと対応する位置に、貫通孔１９が穿設されている。
【００２７】
ただし、例えば支柱１２とガードフェンス１４の間に、エネルギー吸収パイプ１６ａを、締結金具１７’，１８’にてダイレクトに締結固定する（図３参照）ように構成したもの（これを第２実施例の衝撃吸収構造体１０’という）など、適宜設計変更して実施できるものとする。
【００２８】
なお、支柱、ガードフェンス、中間間隔具１６などの材質、寸法形状等は、想定される衝突車両の種類、速度、重量等を考慮して最も適切な緩衝効果および車両誘導性が得られるように適宜設計変更できるものとする。
【００２９】
この衝撃吸収構造体１０によると、このガードレールに車両が衝突した場合、エネルギー吸収パイプ１６ａが塑性変形することによって衝突車両のエネルギーを吸収し、衝撃を緩和する（図２参照）。すなわち、エネルギー吸収パイプ１６ａの変形によって衝突エネルギーを吸収緩和できるから、支柱が折れ曲がり難い。また、エネルギー吸収パイプ１６ａの変形によって衝突エネルギーがある程度吸収緩和された後に、支柱へエネルギー負荷がかかるため、支柱が倒れ難い。
【００３０】
そのため、従来のように、基礎の部分を掘り直して折れ曲がった支柱を取り外し、新しい支柱をあらたに設置し直すなどの設置作業が不要となり、経済的に有利になる。
【００３１】
また、想像以上の速度や重量を持った車両が衝突した場合には、支柱の変形や倒れ込みによって衝突エネルギーを吸収することができる。
【００３２】
なお、エネルギー吸収パイプの変形を小さく抑えるためにその剛性を上げると、衝突車両のエネルギーを充分に吸収できないためか、衝突時の衝撃力が大きくなり乗員の安全確保の面で問題が生じる懸念がある。
【００３３】
図４は、本発明の第２実施例となるガードレール（衝撃吸収構造体）２０の要部断面図である。
【００３４】
図において、この衝撃吸収構造体２０は、中間間隔具２６が、上記エネルギー吸収パイプ１６ａと上記２本のアーム部材１６ｂを略オーム形状に一体形成されている点を除き、他の構成は上記ガードレール（衝撃吸収構造体）１０と実質同一である。
【００３５】
また、図５に示すように、略オーム形状に形成された大小の中間間隔具３６’、３６”を２重に積み重ねて略一体化することもでき、これを第３実施例のガードレール（衝撃吸収構造体）という。
【００３６】
なお、第２、第３実施例の中間間隔具２０，３０などの材質、寸法形状等は、想定される衝突車両の種類、速度、重量等を考慮して最も適切な緩衝効果および車両誘導性が得られるように適宜設計変更できるし、また、第１、２、３実施例の各衝撃吸収構造体の複数を組合せて使用できることも無論のことである。
【００３７】
また、前記エネルギー吸収パイプの中に、あるいは、前記中間間隔具のＵ字状部分などに樹脂製棒材をさらに装着して、樹脂製棒材のみが変形するように構成してもよく、Ｕ字状部分と樹脂製棒材の両方が変形するように構成されていても構わない（図示しない）。
【００３８】
また、本発明の各衝撃吸収構造体は、地盤に列状に立設される複数の支柱と、支柱間に横長に掛け渡したガードフェンスとの間に取り付けできる外、例えば電柱、信号ポール、幹線道と測道の分岐点部分、該分岐点部分などに据置きされる一種の円筒状セーフチーコーン、高速道路の料金所手前の衝突防止部分、駐車所などの区画壁などの構造物（コンクリート製のものを含む）の表面を覆うようにも取り付けでき、これにより、上述した各作用を得ることができる。
【００３９】
【実施例】
厚み４．５ｍｍ、幅５０ｍｍのＳＳ４００鋼材の両端側を折り曲げて略オーム形状に形成した第１中間間隔具（高さ５０ｍｍ）２６と、厚み４．５ｍｍ、幅５０ｍｍのＳＳ４００鋼材の両端側を折り曲げて略オーム形状に形成した第２中間間隔部材（高さ１００ｍｍ）３６’の内側に第１中間間隔具２６を重ね合わせた第２中間間隔具（図５参照）３６の両者について、それぞれ１個をベース板上に置いて上方から荷重（ｋｇ）を負荷し、荷重と中間間隔具の変形長（ｍｍ）との関係を計測した（静的吸収実験）。
【００４０】
図６に示すように、例えば第１中間間隔具２６にあっては、３３０ｋｇの荷重を負荷するとその変形長が５ｍｍであり、７１０ｋｇの荷重を負荷するとその変形長が４０ｍｍであることが解る。なお、第１中間間隔具２６は変形長４０ｍｍまでしか変形できない。
【００４１】
また、例えば第２中間間隔具３６にあっては、５００ｋｇの荷重を負荷するとその変形長が２０ｍｍであり、８６５ｋｇの荷重を負荷するとその変形長が２５ｍｍであることが解る。すなわち、第２中間間隔具３６にあっては、荷重１８３０ｋｇまでに相当する衝突エネルギーを１個で吸収分散できる。
【００４２】
なお、想定される衝突車両の種類、速度、重量等に最も適切な緩衝効果が得られるように、中間間隔具の材質、厚み、幅寸法、装着数量などを設計変更すること無論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上、本発明のガードレールの衝撃吸収構造体によると、構造が簡単で設置現場において簡単に組み立て解体でき、エネルギー吸収パイプの変形によって衝突エネルギーを吸収緩和できるから支柱が折れ曲がったり倒れ難いから、従来のように、その都度、基礎の部分を掘り直して折れ曲がった支柱を取り外し、新しい支柱をあらたに設置し直すなどの設置作業が不要となり、経済的に有利になる。
【００４４】
また、想像以上の速度や重量を持った車両が衝突した場合、支柱自体に衝撃を吸収能がなくても、支柱の変形や倒れ込みによって衝突エネルギーを吸収することができるから、衝突車両の突破や路外への逸脱を確実に防止するばかりでなく、乗員に対する安全性が確保できる。
【００４５】
さらに、本発明の各衝撃吸収構造体は、例えば電柱、信号ポール、幹線道と測道の分岐点部分、高速道路の料金所手前の衝突防止部分、駐車所などの区画壁などに代表される構造物（コンクリート製のものを含む）にその表面を覆うように適宜取り付けでき、これにより、実効性に優れた上記各作用効果を得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の衝撃吸収構造体の側面図であり、ガードフェンスは断面として図示されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）の衝撃吸収構造体の要部断面図である。
【図２】図２は、衝突後の状態を模式的に示す要部断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の衝撃吸収構造体を模式的に示す断面図ある。
【図４】図４は、本発明の他の衝撃吸収構造体を模式的に示す要部断面図ある。
【図５】図５は、本発明の衝撃吸収構造体を構成する他の中間間隔具を模式的に示す要部断面図ある。
【図６】図６は、静的吸収実験の結果を示すグラフである。横軸は中間間隔具の変形長（ｍｍ）であり、縦軸は中間間隔具の上面に負荷した荷重（ｋｇ）である。
【図７】図７（ａ）は、従来のガードレースの構造を模式的に示す側面図であり、ガードフェンスは断面として図示されている。図７（ｂ）は、図７（ａ）の衝撃吸収構造体の要部断面図である。
【符号の説明】
１  …  従来のガードレール
２  …  支柱
４  …  フェンス
６  …  中間間隔具
１０  …  ガードレール（衝撃吸収構造体）
１０’…  ガードレール（衝撃吸収構造体）
１２  …  支柱
１４  …  ガードフェンス
１６  …  中間間隔具
１６ａ…  エネルギー吸収パイプ
１６ｂ…  アーム部材
１７  …  第１締結金具
１７’…  締結金具
１７ａ…  貫通孔
１８  …  第２締結金具
１８’…  締結金具
１８ａ…  貫通孔
１９    …  貫通孔
２０  …  ガードレール（衝撃吸収構造体）
２６  …  略オーム形状の第１中間間隔具
３０  …  ガードレール（衝撃吸収構造体）
３６  …  第２中間間隔具
３６’…  第２中間間隔部材
【図１】
2004156426.tif 000003
【図２】
2004156426.tif 000004
【図３】
2004156426.tif 000005
【図４】
2004156426.tif 000006
【図５】
2004156426.tif 000007
【図６】
2004156426.tif 000008
【図７】
2004156426.tif 000009