(57)【要約】【課題】接触ないし衝突車両を確実に滑動させることができ、緩衝機能の高い木製防護柵の木材ビーム取付構造を提供する。【解決手段】少なくとも車両通行域側から見ての正面部分において、前記木材ビームの端点を当該木材ビームの中間部における外表面位置より内側に位置させると共に、両木材ビームの突き合わせ位置部分を覆うカバー部材や各木材ビームを前期支柱へ固定するための固定用部材が有る場合には、これら部材の外表面位置を前記木材ビームの外表面位置より内側に位置させ、かつ、前記木材ビームの外表面から前記端点又は前記内側位置にかけての面を傾斜面とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両通行域の路側に沿って立設した複数の支柱の内側にビーム支柱用のブラケットを設け、相隣り合う支柱側から夫々延伸された木材ビームの端部を相互に突き合わせた形で前記支柱に夫々固定して支持し、前記車両通行域を走行する車両の接触ないし衝突を前記木材ビームで受けて、当該車両の挙動を安全基準内に適合させる木製防護柵の木材ビーム取付構造であって、
少なくとも前記車両通行域側から見ての正面部分において、前記木材ビームの端点を当該木材ビームの中間部における外表面位置より内側に位置させると共に、両木材ビームの突き合わせ位置部分を覆うカバー部材や各木材ビームを前記支柱へ固定するための固定用部材が有る場合には、これら部材の外表面位置を前記木材ビームの外表面位置より内側に位置させ、
かつ、前記木材ビームの外表面から前記端点又は前記内側位置にかけての面を、両位置を結ぶ傾斜面としたことを特徴とする木製防護柵の木材ビーム取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載の木製防護柵の木材ビーム取付構造において、前記木材ビームの前記支柱への固定は、相隣り合う木材ビームが相互に離反しない形で強固に固定し、前記木材ビーム相互の緊張持ち合いによって前記支柱の水平面内での回転を防止したことを特徴とする木製防護柵の木材ビーム取付構造。
【請求項３】
請求項１に記載の木製防護柵の木材ビーム取付構造において、前記固定用部材を断面コの字形のＣ形チャンネルで構成すると共に、その開口部分を前記木材ビームと当接させて結合するようにし、前記Ｃ型チャンネル及び前記木材ビームとの間に生ずる隙間を衝撃緩和のための衝撃吸収空間としたことを特徴とする木製防護柵の木材ビーム取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緩衝材を木材ビームとする木製防護柵における木材ビーム取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、緩衝材を木材ビームとする木製防護柵が開発され、実用化されてきた。木材ビームは、金属製の鋼板等による緩衝材と異なり木材特有の景観性、緩衝性を有し、高い評価を受けている。しかしながら、木材ビームとしては主に間伐材等天然の丸太材が利用されることから、車両衝突時の緩衝機能が波状鋼板とは異なり、相応の対策が必要であった。このため、本発明者等は、多数の衝突実験を繰り返しながら、種々の改善を図ってきた。
【０００３】
例えば、特許第２９７４９４９号（防護柵）では、木材ビームの強度を補償するために木材ビームの裏面に沿って鉄筋を添設し、その両端に備えた固定板の穴を、木材ビームの端部に明けた取付孔と共にコンクリート製の支柱に埋め込んだ固定ボルトに挿通し、ナットが木材ビームの前面から出ない状態で、木材ビームを支柱に対し固定するようにしている。
【０００４】
また、例えば、特許第２９５８２５４号（防護柵）では、緩衝材同士の両端連結部に、半円筒状の押えカバーを被嵌し、該押えカバーを支柱に対しカバー固定用のボルトで固定している。押えカバーの被嵌により、景観を良好とするのみならず、木材ビームの突合位置における端面処理を行うことができ、ビーム相互の持ち合い強化を図ることができる。
【０００５】
ところが、本発明者が更なる衝突実験を繰り返し研究を行った結果、木材ビームの取付構造如何によっては、一定条件下で衝突緩衝機能を阻害している場合があることが判明した。例えば、支柱の内側にビーム支持用のブラケットを設け、相隣り合う支柱側から夫々延伸された木材ビームの端部を相互に突き合わせた形で支持し両木材ビーム付近の端部を金属製の押えカバーで覆うとき、特に小型車両に規準値以上の過大な加速度を与えてしまう場合が生じた。日本道路協会が定める防護柵設置規準では、車両が受ける加速度は９ｇ以下で最大でも１２ｇ以下とされている。
【０００６】
原因調査の結果、車両の前輪が防護柵の木材ビームに衝突したとき、その衝撃で瞬時にしてチューブレスタイヤはパンクし、タイヤホイールが直接木材ビームに激突する。同時に、車両の前輪ホイールは、カバーの端面に誘導され、木材ビームの表面から僅かに突出した金属製カバー内に潜り込む形で支柱に力を与え、その反動で極めて過大な衝撃ピークを具現していたのである。因みに、カバーの厚みは３ｍｍで、木材ビームと密着していても、同様現象が生じることが確認されている。実験によれば、質量１トンの普通乗用車が時速６０ｋｍ、角度６０度で衝突した場合、車両に加わる加速度は１５ｇに及んだ。この値は、余りにも過大であり、車両及び乗員が受ける衝撃は過大であり、重大な問題点である。
【０００７】
木製防護柵の木材ビーム取付構造としては、丸太や角材、板材等による木材ビームを単に突合させただけのもの、これらの突合面を押えカバーで覆ったものの他、木材ビームの固定方法、衝撃緩和手段に関連して様々の設計が考えられている。これら各種の場合において、相応の対策が必要である。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２９７４９４９号明細書（第１頁、図１）
【０００９】
【特許文献２】
特許第２９５８２５４号明細書（第１頁、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑みて、木製防護柵に車両が接触ないし衝突したとき、車両に過大な加速度を与えることが無く、様々の設計に対応できる木製防護柵の木材ビーム取付構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することのできる本発明の木製防護柵における木材ビーム取付構造は、車両通行域の路側に沿って立設した複数の支柱の内側にビーム支柱用のブラケットを設け、相隣合う支柱側から夫々延伸させた木材ビームの端部を相互に突き合わせた形で前記支柱に夫々固定して支持し、前記車両通行域を走行する車両の接触ないし衝突を前記木材ビームで受けて、当該車両の挙動を安全基準内に適合させる木製防護柵の木材ビーム取付構造であって、
少なくとも前記車両通行域側から見ての正面部分において、前記木材ビームの端点を当該木材ビームの中間部における外表面位置より内側に位置させると共に、両木材ビームの突き合わせ位置部分を覆うカバー部材や各木材ビームを前記支柱へ固定するための固定用部材が有る場合には、これら部材の外表面位置を前記木材ビームの外表面位置より内側に位置させ、
かつ、前記木材ビームの外表面から前記端点又は前記内側位置にかけての面を、両位置を結ぶ傾斜面としたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、少なくとも前記車両通行域側から見ての正面部分において、前記木材ビームの端点を当該木材ビームの中間部における外表面位置より内側に位置させると共に、両木材ビームの突き合わせ位置部分を覆うカバー部材や各木材ビームを前期支柱へ固定するための固定用部材が有る場合には、これら部材の外表面位置を前記木材ビームの外表面位置より内側に位置させるので、各種設計において、接合部分が木材ビームの中間部分より内側に位置し、突出部分が無い。
【００１３】
さらに、前記木材ビームの外表面から前記端点又は前記内側位置にかけての面を、両位置を結ぶ傾斜面とするので、接触ないし衝突車両を進入方向から離脱方向にかけて確実に滑動させることができる。従って、車両の前輪が木材ビームに衝突したとき、チューブレスタイヤがパンクし、タイヤホイールが直接木材ビームに激突したとしても滑動し、その反動を小として、車両に与える加速度を９ｇ以下で、最大でも１２ｇ以下とすることができる。
【００１４】
上記木製防護柵の木材ビーム取付構造において、前記木材ビームの前記支柱への固定は、相隣り合う木材ビームが相互に離反しない形で強固に固定し、前記木材ビーム相互の緊張持ち合いによって前記支柱の水平面内での回転を防止し、固定部材の固定方法の如何に拘らず木材ビーム、固定部材、支柱、押えカバー、並びにブラケット等、全ての関連部材相互の持ち合いが実現され、固定部材がねじ切れるようなことも無く、柔軟かつ強靭な木製防護柵が構成される。
【００１５】
また、前記固定用部材を断面コの字形のＣ形チャンネルで構成すると共に、その開口部分を前記木材ビームと当接させて結合するようにし、前記Ｃ型チャンネル及び前記木材ビームとの間に生ずる隙間を衝撃緩和のための衝撃吸収空間とすれば、車両衝突時にＣ形チャンネルと木材ビームとの間で適度な衝撃緩和機能を実現できる。即ち、木材ビームをＣ形チャンネルに、適度な力で例えばボルトで締結した後、これに車両が衝突すると、締結力を超える過大な力により、Ｃ形チャンネルのコの字先端部が木材ビームに順次食い込み、衝突力を直線的に吸収することができ、その間に車両を木材ビームの表面側で滑動させ、衝撃力を最小化することができる。簡易な構造にして最も理想的な衝撃緩和機能を実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施に用いることのできる木材ビームの例として４種の木材ビーム１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを示す斜視図である。図２、図３は、第１の木材ビーム１Ａの使用例を示す説明図、図４、図５は、第２の木材ビーム１Ｂの使用例を示す説明図、図６は、第３の木材ビーム１Ｃの使用例を示す説明図、図７、図８は、第４の木材ビーム１Ｄの使用例を示す説明図である。
【００１７】
図１（ａ）は丸太２の両端を中間断面より狭小断面となるよう切削して狭小断面部３を形成し、この狭小断面部３と中間部との間を傾斜面４とした２重円筒型の木材ビーム１Ａを示している。狭小断面部３の円の中心は、必ずしも中間部中心と一致させる必要はない。道路内側から見ての正面部分が中間部より内側に位置するよう、偏心したものでもよく、楕円であってもよい。狭小断面部３には、支柱取付用のボルト貫通孔５が設けられる。傾斜面４の角度は、丸太２の表面から見て１０〜４５°、より好ましくは１５〜３０°程度が適切である。狭小断面部３は、押えカバー等で押えるための、くわえ代Ｌとして利用されるので、この寸法Ｌは丸太２の直径の６０％以上の長さが必要で、望ましくは１８０ｍｍ以上とされる。狭小断面部３の切削量は、押えカバーの厚み以上の量とされ、押えカバーの表面が丸太２の表面よりも外へ突き出さないことが必要条件である。
【００１８】
図１（ｂ）は、板材６の一方の面の両端を中間部より狭小幅とするよう狭小厚み部７とした板状木材ビーム１Ｂを示している。狭小厚み部７と中間部との間には傾斜面８が形成されている。狭小厚み部７の傾斜面８寄りの位置には、支柱固定用の上下貫通孔９が設けられている。
【００１９】
狭小厚み部７には、押えカバーが適用される。従って、図１（ａ）に示す２重円筒型のものと同様のくわえ代の寸法Ｌが適用され、狭小量も切削量と同等とされる。ただし、板状木材ビーム１Ｂは、１つの板材を切り込んで作るとは限らず、厚みの薄い板を積層して作ることも有るので、狭小厚み部７は、切削により製作されるとは限らない。積層により製作する場合、各板の積層により傾斜面に段差が出来るので、これは切削により滑らかに仕上げる。
【００２０】
図１（ｃ）は、丸太２の両端に傾斜面１０を形成するための切欠きを設け、その内側位置に固定ボルト挿通用の貫通孔１１に臨むボルト頭収納穴１２を設けたカバーレスの木材ビーム１Ｃを示している。
【００２１】
収納穴１２は、前述のくわえ代Ｌの内側位置に設けられている。
【００２２】
図１（ｄ）は、丸太２の両端に傾斜面１０を形成し、その内側位置で、前記くわえ代寸法Ｌより内側に、環状溝１３を設けた丸バンド固定式の木材ビーム１Ｄを示す。環状溝１３には、固定用の丸バンドが適用される。環状溝１３と、この丸バンド間には滑り止め手段が設けられ、相互が滑り、丸太２が回転しないよう、傾斜面１０を車両通行域正面に向けた状態で、確実に固定される。
【００２３】
図２及び図３は、図１（ａ）に示す２重円筒型の木材ビーム１Ａを用いた木製防護柵の木材ビーム取付構造の実施形態を示す説明図である。
【００２４】
図２及び図３に示すように、本木製防護柵１４は、道路路側１５に沿って立設した複数の支柱１６の内側にビーム支持用のブラケット１７を設け、相隣り合う支柱１６側から夫々延伸された木材ビーム１Ａの端部を相互に突き合わせた形で前記支柱１６に対し支持すると共に、その開口方向が前記木材ビーム１Ａの延伸方向と一致する筒状カバー部材１８を用いて両木材ビーム１Ａの支柱付近の端部を覆って成る。
【００２５】
前記木材ビーム１Ａの両端部は、前記筒状カバー部材１８の厚みｄ（例えば３ｍｍ）より大きな量で、かつ前記筒状カバー部材１８の内孔に嵌装可能となる寸法Ｄまで切削し、前記筒状カバー部材１８の道路内側面が前記木材ビーム１Ａの中間断面から外方に突出しない構造としている。
【００２６】
図３に詳細に示すように、木材ビーム１Ａは、天然丸太の両端部を直径Ｄの寸法まで切削し、筒状カバー部材１８に嵌装された状態で、上側よりボルト１９を挿通し、支柱１６に対し固定支持するための貫通孔５を設けている。天然丸太の場合、中間断面の直径は元口の直径の方が大きく、末口の直径が小さくなるのが普通である。筒状カバー部材１８の厚みをｄとするとき、元口及び末口における切削量は、これ以上の値となる。これにより、筒状カバー部材１８の道路内側面が木材ビーム１Ａの中間断面から外方に突出することが無い。具体的には、切削部分の外形をカバーの外径より、少なくとも５〜８ｍｍ、望ましくは１２ｍｍ〜１５ｍｍ小さい断面に加工するのが好ましい。
【００２７】
筒状カバー部材１８は、ブラケット１５と１体化されたものの例で示している。ブラケット１７には、空間部が形成され、衝突時のエネルギーをここで吸収し、緩撃機能を持たせるよう工夫している。筒状カバー部材１８の両端部には上下に１対の穴２０が明けられている。内孔に前記木材ビーム１Ａの端部を嵌装し、貫通孔５と穴２０とを一致させ、上方からボルト１９を挿通し、下方からナット２１を掛けることにより、木材ビーム１Ａを筒状カバー部材１８に対し確実に固定することができる。ボルト１９を上面から挿通するので、ボルト１９やナット２１が、木材ビーム１Ａの内側面に突出する心配は無い。
【００２８】
前記ブラケット１７は、支柱１６の対応面に明けた穴２２を支柱１６の後方から挿通されたボルト２３に通し、空間部でナットを掛けることにより、支柱１６に強固に固定することができる。
【００２９】
以上の通り構成された木製防護柵１４にあっては、木材ビーム１Ａに車両が衝突したとしても、筒状カバー部材１８にのめり込むようなことが無く、車両を円滑に滑らせ、道路内側へ反射させることができる。木材ビーム１Ａの狭小断面部３の境は傾斜面４としているので、木材ビーム１Ａをめくり上げるような力も作用しない。また、筒型カバー部材１８を介して木材ビーム１Ａ相互のずれが生じない形で固定することができ、相互持ち合いによる補強効果を実現することができる。表１に比較例と共に実施例を示す。
【００３０】
【表１】
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表１に示すように、重ねての実験を行った結果、車両のカバー部材１８への、のめり込み現象は見られず、本発明の実施によって木材ビーム特有の緩衝機能を十分に発揮させることができ、衝突時に車両に与える加速度を十分に低下させることができた。
【００３１】
図４及び図５は、図１（ｂ）に示す板状木材ビーム１Ｂを用いた木製防護柵２４の木材ビーム取付構造の実施形態を示す説明図である。図４は、図５のＦ４−Ｆ４線に沿った断面図で示している。図５の支柱１６の上端は蓋を除いた状態で示している。
【００３２】
図４及び図５に示すように、支柱１６には、上下方向に開口した変形性緩衝部を備えたブラケット２５がボルト２６を用いて取付けられ、その前方に、車両通行域方向に開口した箱状の鋼製カバー部材２７が固定されている。このカバー部材２７の開口部断面形状は、図１（ｂ）に示す木材ビーム１Ｂの端面形状と一致させており、縦横寸法共に僅かに大きな寸法とされている。また、カバー部材２７の上下の面には、図１（ｂ）に示す木材ビーム１Ｂの貫通孔９に対応する位置に、一対の穴２８が開けられている。
【００３３】
前記カバー部材２７の両側開口方向から木材ビーム１Ｂの一端を夫々突き合わせる形で挿入し、貫通孔９に穴２８を合わせた状態で上方からボルト２９を挿通し、下方からナットで締め付けて固定する。カバー部材２７の表面は、木材ビーム１Ｂの表面と同等か、もしくは木材ビーム表面より突き出さない程度とする。カバー部材２７の長さは、木材端部のくわえ代Ｌの約２倍の長さとなる。くわえ代Ｌは、木材最小寸法の６０％以上が必要であり、望ましくは１８０ｍｍ以上とされる。
【００３４】
以上の構成の木製防護柵２４の木材ビーム１Ｂの取付構造により、１枚物の木材ビーム１Ｂの正面において、ビーム表面より突き出された部分が無く、かつビームの狭小厚み部７と中間部の間には、傾斜面８が形成されているので、接触ないし衝突車両は円滑に滑動し、車両に過大な加速度を与えることが無い。また、ブラケット２５には、縦方向の空間が設けられており、衝撃緩和機能を有し、車両に与える加速度を十分緩和できる。
【００３５】
図６は、図１（ｃ）に示す木材ビーム１Ｃを用いた木製防護柵３０の木材ビーム取付構造の実施形態を示す説明図である。
【００３６】
図示のように、支柱１６に、ボルト２６を用いて、前面半円弧形状とすると共にその後方で横方向の空間を有する変形性ブラケット３１を取付け、その前面にボルト３２及びナット３３を用いて一対の木材ビーム１Ｃを取付けている。カバー部材は用いない。
【００３７】
木材ビーム１Ｃの突合面は、数ｍｍ程度の適度な空間が空けられている。設計上の誤差を吸収するためである。接合面の前面、即ち車両通行域に面する部分には傾斜面１０が設けられている。従って、接触ないし衝突車両は円滑に滑動する。かつブラケット３１には、横方向の空間が設けられており、衝撃緩和機能を有し、車両に与える加速度を緩和できる。
【００３８】
図７及び図８は、図１（ｄ）に示す木材ビーム１Ｄを用いた木製防護柵３４の木材ビーム取付構造の実施形態を示す説明図である。図８に示す支柱１６の上端に設けた蓋３５は、図７では省略して示している。
【００３９】
図７及び図８に示すように、支柱１６に変形性ブラケット２５を介して長手方向を横方向とし、かつ開口部を前方側としたＣ型チャンネル材３６を固定している。変形性ブラケット２５には、縦方向空間を有し、変形性緩衝部を形成している。Ｃ型チャンネル材３６の両端上下には、前方に位置する木材ビーム１Ｄの環状溝１３を上下から抱え込むことのできる丸バンドの上部材３７Ａ及び下部材３７Ｂが夫々固定されている。上下部材３７Ａ、３７Ｂの接合は、締付けビス３８を用いて、木材ビーム１Ｄの下方側において行われる。木材ビーム１Ｄの両端は、バンド固定位置において、滑り止め加工されている。バンド表面は、ビーム表面と同等か、もしくはビーム表面より外方に突き出ない寸法とされている。木材ビーム１Ｄの傾斜面１０は正面側に位置させて固定する。
【００４０】
以上の構成において、木材ビーム１Ｄは、丸バンド３７Ａ、３７Ｂを用いて支柱１６に固定される。また、本例では、変形性ブラケット２５及びＣ型チャンネル材３６の中空部が共に変形性緩衝部となり、Ｃ型チャンネル材３６と木材ビーム１Ｄとの接触点Ｐが、線接触となる。
【００４１】
従って、車両が木材ビーム１Ｄに接触ないし衝突すると、車両は円滑に滑動し、車両に過大な加速度を与えることが無い。また、２重の変形性緩衝部３９によって、衝撃緩和が行われ、車両に与える加速度を十分に低下させることができる。さらに、接触点Ｐによって衝撃力を時間軸に沿って直線的に吸収できるので、理想的な衝撃緩和機能を実現できる。
【００４２】
以上示した実施形態では、支柱１６を鋼管杭のような棒状部材で示したが、本発明に用いることのできる支柱はこれに限定されるものではない。例えば、上下部材を地表で接合する形のものであっても良い。また、丸であっても角であっても、さらに地上部がコンクリート製のものであっても、鋳物製のものであっても同様である。
【００４３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計的変更を加えることができ、各種態様で実施できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明は、特許請求の範囲に記載の通りの木製防護柵の木材ビーム取付構造であるので、車両を進入方向から離脱方向にかけて、確実に滑動させることができる。従って、車両の前輪が木材ビームに接触ないし衝突したとき、チューブレスタイヤがパンクし、タイヤホイールが直接木材ビームに衝突したとしても滑動し、その反動を小として、車両に与える加速度を９ｇ以下で、最大でも１２ｇ以下とすることができる。
【００４５】
カバー部材の表面を木材ビームの中間部表面より突出させない構造とするので、車両が突起によって係止されることがなく、かつ、このため木材ビームに設けた狭小部分と中間部分との間には傾斜面を形成するので、その角度の大小に拘らず、車両を円滑に滑動させることができる。
【００４６】
また、変形性ブラケットに変形性緩衝部を設けることにより、車両滑動中における衝撃緩和を行うことができ、加速度を十分低下できる。さらに、木材ビームと金具との接触部分を線状ないし点状接触としておけば、金具の木材への食い込み作用によって衝突時の衝撃を時間軸に沿って直線的に緩和させることができ、車両に与える加速度を更に小さい値とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いることができる木材ビームの構成例を示す斜視又は正面図である。
【図２】図１（ａ）に示す木材ビーム１Ａを用いた例で示す本発明の一実施形態に係る木製防護柵の斜視図である。
【図３】図２に示す木製防護柵のうち、木材ビーム取付構造部分を拡大及び分解して示す斜視図である。
【図４】図１（ｂ）に示す木材ビーム１Ｂを用いた例で示す本発明の一実施形態に係る木製防護柵の側面図である。
【図５】図４に示す木製防護柵の平面図である。
【図６】図１（ｃ）に示す木材ビーム１Ｃを用いた例で示す本発明の一実施形態に係る木製防護柵の平面図である。
【図７】図１（ｄ）に示す木材ビーム１Ｄを用いた例で示す本発明の一実施形態に係る木製防護柵の平面図である。
【図８】図７の中央断面に沿った側面図である。
【符号の説明】
１Ａ  ２重円筒型の木材ビーム
１Ｂ  板状木材ビーム
１Ｃ  カバーレス木材ビーム
１Ｄ  丸バンド固定式木材ビーム
２  丸太
３  狭小断面部
４、８、１０  傾斜面
５、９、１１  貫通孔
６  板状材
７  狭小厚み部
１２  ボルト頭収納穴
１３  環状溝
１４、２４、３０、３４  木製防護柵
１５  道路路側
１６  支柱
１７、２５、３１  ブラケット
１８、２７  カバー部材
１９、２３、２６、３２  ボルト
２０、２２、２８  穴
２１、３３  ナット
３５  支柱の蓋
３６  Ｃ型チャンネル材
３７Ａ  丸バンドの上部材
３７Ｂ  丸バンドの下部材
３８  締付けビス
３９  変形性緩衝部
Ｌ  くわえ代（寸法）
Ｐ  接触点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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