(57)【要約】【課題】  衝撃吸収性能を犠牲にすることこなく施工コストの大幅削減が図れること。【解決手段】  斜面１０に立設した支柱２０と、これらの支柱２０間に横架した防護ネット３０とを具備し、前記支柱２０が基礎部と、該基礎部と連続して一体に形成した起立部とを有し、前記支柱２０の基礎部を地中に挿入して定着し、前記支柱の起立部に防護ネット３０を横架する。【選択図】  図１
2007023566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面に立設した支柱と、支柱間に横架した防護ネットとを具備した衝撃吸収構造体であって、
前記支柱が基礎部と、該基礎部と連続して一体に形成した起立部とを有し、
前記支柱の基礎部を地中に挿入して定着し、
前記支柱の起立部間に防護ネットを横架したことを特徴とする、
衝撃吸収構造体。
【請求項２】
請求項１において、前記支柱の基礎部と起立部を夫々別体で構成し、先行して定着した基礎部の上端に起立部の下端を一体に接続して形成したとを特徴とする、衝撃吸収構造体。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、支柱に嵌装する支圧板と、支圧板を地山に圧接するように支柱に螺合する定着ナットを具備することを特徴とする、衝撃吸収構造体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかにおいて、前記防護ネットが、支柱の起立部間に多段的に横架した複数の水平ロープと、水平ロープの端部近くを支柱に巻き掛け、ロープの重合部を把持する緩衝装置とにより構成したことを特徴とする、衝撃吸収構造体。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れかにおいて、前記防護ネットが、支柱の起立部間に多段的に横架した複数の水平ロープと、各水平ロープの一端を外方に位置する支柱に巻き掛けた後、この水平ロープの端部と内方の支柱の間に介在させた弾性体とにより構成したことを特徴とする、衝撃吸収構造体。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかにおいて、前記支柱がＰＣ鋼棒または全長にねじ加工を施した鋼棒であることを特徴とする、衝撃吸収構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石、雪崩、崩壊土砂が保有する衝撃を吸収する簡易型の衝撃吸収構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の構造体としては斜面に設置される落石防止柵が広く知られている。
この落石防止柵は、重力式の基礎コンクリートに所定の間隔を隔てて立設した支柱と、これらの支柱間に横架した防護ネットを具備していて、防護ネットに衝突した落石の衝撃を最終的に支柱へ伝え、最終的に基礎コンクリートで以って支柱に作用する衝撃を吸収する構造になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記した従来の衝撃吸収技術や斜面安定化工法、落石防止工法にあっては、つぎのような問題点がある。
（１）道路に面した斜面はロックボルト工法や法枠工法等の斜面安定化工法で施工されているが、落石防止機能や雪崩防止機能がない。
そのため、斜面安定化工法で施工した後に、落石防止工法や雪崩防止工法を併用して施工する場合があり、全体工費が極めて高くなり、経済性に劣る問題がある。
斜面安定化工法の施工箇所からさらに上方から落石が落下した報告もあり、多くの道路等で経済的な落石対策工の開発が緊急課題となっている。
（２）衝撃の吸収性能を高めるために、例えば支柱を鋼管とコンクリートの合成構造体として形成したり、コンクリート中にＰＣ材を配置したりして支柱を高強度に設計している。
支柱の強度を高めようとするほど、支柱の製作コストだけでなく、支柱を支える基礎コンクリートも大型化して資材コストに止まらず施工コストも大幅に嵩む問題がある。
殊に最近の厳しい経済環境下においては、性能を犠牲にすることなく低コスト化を図れる新技術の提案が切望されている。
（３）落石防止柵が大型化するほど、使用重機が大型化する傾向にある。
その一方で、設置現場の大半は山岳地帯で足場の悪い急峻な場所であるから、建設資材や施工重機が大型化するほど現場への搬入が困難となる。
しかも大型重機を現場まで陸送する場合には、立木の大量伐採や大量切土を伴う作業道路の建設を強いられるため、自然環境保護の観点から見直しを迫られている。
（４）施工現場では何時落石が発生するか分からない。また地盤が不安定な現場で大型重機の安定性を確保することも難しい。このような悪環境下では作業時間が長くなるほど作業の危険度が増すため、作業の安全性確保が難しい。
【０００４】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、つぎのひとつの衝撃吸収構造体を提供することにある。
（１）衝撃吸収性能を犠牲にすることなくコストの大幅削減と、工期の大幅短縮が図れること。
（２）作業の安全性が向上すること。
（３）自然環境の破壊を抑制すること。
（４）斜面の安定機能と落石や雪崩等の衝撃吸収機能を併有した構造体を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の第１発明は、斜面に立設した支柱と、支柱間に横架した防護ネットとを具備した衝撃吸収構造体であって、前記支柱が基礎部と、該基礎部と連続して一体に形成した起立部とを有し、前記支柱の基礎部を地中に挿入して定着し、前記支柱の起立部間に防護ネットを横架したことを特徴とする、衝撃吸収構造体を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記支柱の基礎部と起立部を夫々別体で構成し、先行して定着した基礎部の上端に起立部の下端を一体に接続して形成したとを特徴とする、衝撃吸収構造体を提供する。
本願の第３発明は前記第１発明または第２発明において、支柱に嵌装する支圧板と、支圧板を地山に圧接するように支柱に螺合する定着ナットを具備することを特徴とする、衝撃吸収構造体を提供する。
本願の第４発明は、前記第１発明乃至第３発明の何れかにおいて、前記防護ネットが、支柱の起立部間に多段的に横架した複数の水平ロープと、水平ロープの端部近くを支柱に巻き掛け、ロープの重合部を把持する緩衝装置とにより構成したことを特徴とする、衝撃吸収構造体を提供する。
本願の第５発明は、前記第１発明乃至第３発明の何れかにおいて、前記防護ネットが、支柱の起立部間に多段的に横架した複数の水平ロープと、各水平ロープの一端を外方に位置する支柱に巻き掛けた後、この水平ロープの端部と内方の支柱の間に介在させた弾性体とにより構成したことを特徴とする、衝撃吸収構造体を提供する。
本願の第６発明は、前記第１発明乃至第５発明の何れかにおいて、前記支柱がＰＣ鋼棒または全長にねじ加工を施した鋼棒であることを特徴とする、衝撃吸収構造体を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は次の少なくともひとつの効果を得ることができる。
【０００７】
（１）支柱の設置に必要な主要な機材は削孔装置だけでよく、バックホー等の特別な大型重機を使用する必要がない。
加えて、本発明は支柱の基礎部を地中に挿入して定着するだけでよく、従来のように重力式の基礎コンクリートを構築する必要もなくなる。
したがって、衝撃吸収性能を犠牲にすることこなく施工コストの大幅低減と工期の短縮が図れる。
【０００８】
（２）支柱の設置はその基礎部を地中に挿入して定着するだけの簡単な作業で済み、また防護ネットの設置も簡単に行えるので、現場での施工性に優れる。
【０００９】
（３）大型重機を使用しないことと、工事期間が短いため、施工現場における作業者の危険負担を大幅に軽減できる。
そのため、従来と比べて作業の安全性が格段に向上する。
【００１０】
（４）施工現場への搬入機材が小型機械で済むため、機材の搬入のために森林の伐採量を大幅に低減できて自然環境の破壊を抑制することができる。
【００１１】
（５）支柱は特別な構造体ではなく、市販のＰＣ鋼棒等を使用可能であるため、安価な衝撃吸収構造体を提供できる。
さらに防護ネットを複数の水平ロープと緩衝装置、または複数の水平ロープと弾性体とにより構成した場合は、さらに衝撃吸収構造体の低廉化を実現できる。
【００１２】
（６）定着ナットで支柱を締め付けて支圧板を地山に圧着させるので、地山の安定度が増す。
したがって、地山の補強と衝撃吸収のふたつの目的を同時に達成できる。
して、地盤が補強される。
そのため、支柱の基礎部を支持する地盤の支持力が増強されて、支柱の支持強度と支柱の抜け出しに対する耐力が高くなる。
【００１３】
（７）衝撃の吸収と地山の補強を同時に達成できる。
【００１４】
（８）支柱の基礎部と起立部を夫々別体で構成し、現場で一体に接合可能に構成すると、現場への搬入が容易になるだけでなく、支柱の起立部を基礎部の定着角度と異なる任意の角度で立設できるから、斜面の傾斜に対し防護ネットを最適な角度で取り付けることかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以降に図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（１）衝撃吸収構造体
図１〜図６に本発明に係る衝撃吸収構造体の一例を示す。
図１、図２に示すように、本発明に係る衝撃吸収構造体は、斜面１０に所定の間隔を隔てて立設した支柱２０と、これらの支柱２０間に横架した防護ネット３０とにより構成される。
【００１７】
図示を省略するが、支柱２０上部と斜面間は控えロープ、または公知の各種緩衝装置を介在させた控えロープが張設されていて、支柱２０自体の曲げ耐力を補強している。
以下に各部について詳述する。
【００１８】
（２）支柱
従来の支柱はコンクリート製、または鋼管とコンクリートの合成構造体等で構成し、支柱下部を基礎コンクリートに埋設していた。
これに対して本発明では、曲げ耐力に優れた棒状の支柱２０を使用すると共に、支柱２０の下半を地中に定着するようにした。ここでいう「棒状」には中空構造も含む。
【００１９】
支柱２０の定着には、支柱２０の貫挿孔を有する支圧板５０と、支柱２０の中間部に裸着するナット式の定着ナット５１を使用する。
【００２０】
支柱２０の素材としては、ＰＣ鋼棒が好適であるが、鋼棒以外に例えばコンクリート柱、中空管、鋼管とコンクリートの合成柱、コンクリートリート中にＰＣ材を配置したプレストレス構造柱、またはＦＲＰ（ガラス繊維）を棒状に成型した柱であってもよい。要は支柱２０の外周面の一部または全長に亘っておねじが形成されていて、定着ナット５１を螺着できるようになっていればよい。
【００２１】
また支柱２０は機能上、地表へ突出した範囲で、防護ネット３０を取り付ける起立部と、地中に埋設されて受撃時の反力源となる基礎部とを有し、これらが連続して一体に形成されている。
支柱２０の起立部は防護ネット３０を横架可能な最低長さを有する。
基礎部の長さは、地質等を考慮して受撃時に支柱２０が斜面１０から抜け出さない程度の引抜抵抗を確保し得る長さとする。
また支柱２０の径は予想される衝撃の大きさを考慮して適宜選択する。
【００２２】
支柱２０は連続した一本ものの棒体で構成されることが最も望ましいが、基礎部を複数に分割して構成し、完成支柱２０の全長よりも短い形態で現場へ搬入し、孔１１内に挿入しながら現場で一体に接続してもよい。このように分割組立式に構成すると支柱２０の現場への運搬性と取扱性がよくなる。
【００２３】
（３）防護ネット
本例では、支柱２０の間に多段的に横架した複数の水平ロープ３１と、金網等の補助ネット３２と、水平ロープ３１を支柱２０に取り付けるための緩衝装置３３とにより防護ネット３０を構成する場合について説明する。
【００２４】
水平ロープ３１は複数の支柱２０の立設間隔より長い寸法のロープ材で、例えばワイヤロープやＰＣストランド等を使用できる。
ロープ径や水平ロープ３１の配設間隔は現場の状況等に応じて適宜選択する。
水平ロープ３１の端部近くは、支柱２０に巻き掛け、二重に折り返したロープ３１の重合部を単数または複数の緩衝装置３３で把持して固定する。
緩衝装置３３は、水平ロープ３１に作用する衝撃（張力）が緩衝装置３３による拘束力を超えたときに水平ロープ材３１が摺動を開始して衝撃を減衰できるように構成されていて、例えばワイヤクリップ、二枚の板体をボルトで締め付け可能に構成した所謂、摩擦抵抗式の緩衝装置を使用できる。
【００２５】
また図４に示すように水平ロープ３１の端末には、水平ロープ３１の抜け出しを防止するストッパ３４が楔定着手段３５等を介して固着されている。ストッパ３４はロープ径より大径のガイド孔３６を有し、巻き掛け前の水平ロープ３１がガイド孔３５に挿通されていて、重合する水平ロープ３１の相対移動を所定の範囲だけ許容し得るようになっている。
【００２６】
補助ネット３２は水平ロープ３１で捕捉困難な小さな落石を捕捉するための帯状ネットで、例えば金網で構成し、連結コイルや結束線で複数の水平ロープ３１に跨って取り付けられる。
尚、補助ネット３２は必須ではなく、水平ロープ３１と緩衝装置３３とにより防護ネット３０を構成する場合もある。
【００２７】
（４）施工方法
つぎに衝撃吸収構造体の構築方法を説明する。
【００２８】
［支柱工］
斜面１０を所定の深さに削孔した後（図５Ａ）、この孔１１内に支柱２０の埋設部を挿入する（図５Ｂ）。孔１１内に固結材４０を注入して支柱２０の埋設部を定着する（図５Ｃ）。
【００２９】
固結材４０の注入範囲は、地質等を考慮して孔１１の全域に充填するか、または孔１１の奥部のみに注入する。孔１１の奥部のみに固結材４０を注入する場合、孔１１内で露出する支柱２０の埋設部をシース等で遮蔽して防錆処理を施しておくとよい。
【００３０】
支柱２０に支圧板５０をセットした後、支柱２０にナット構造の定着ナット５１を螺着して締め付けて支圧板５０を地山に圧接する（図２）。
その結果、支柱２０の基礎部から反力を得て地盤が支圧板５０で加圧されて補強されることに伴い、支柱２０の支持力が増強される。
【００３１】
本発明では支柱２０を立設するのに必要な機材は、孔１１を穿孔するための削孔装置だけで、特別な大型重機を使用する必要がない。
加えて、本発明では支柱２０の基礎部を地中に挿入して定着するだけの簡単な作業で済むので、従来のようにバックホー等の重機で地山を開削した後、大量のコンクリートを打設して基礎コンクリートを構築する必要もなくなるから、工期や工費の点で有利である。
【００３２】
［防護ネットの組付工］
各支柱２０の山側に、複数の水平ロープ３１を弛みなく多段的に配置すると共に、各水平ロープ３１の端部近くを、支柱２０の起立部に巻き掛け、二重にしたロープ３１の重合部に複数の緩衝装置３３を取り付けて把持する。
水平ロープ３１の端末に設けるストッパ３４は、予め取り付けておくか、或いは現場で取り付ける。
また、水平ロープ３１は隣り合う一対の支柱２０，２０間に横架してもよいし、或いは図３に示すように水平ロープ３１の両端部間に数本の支柱２０を位置させて横架してもよい。
【００３３】
つぎに複数の水平ロープ３１群に跨って帯状の補助ネット３２を配置し、水平ロープ３１との交差部に連結コイルや結束線を取り付けて防護ネット３０を完成させる。
【００３４】
（５）衝撃吸収作用
図１，２において、落石が防護ネット３０に衝突すると、この衝撃は防護ネット３０に対しては谷側へ向けた変形力として働き、また支柱２０に対しては転倒モーメントとして働く。
【００３５】
防護ネット３０に作用した衝撃は防護ネット３０を構成する補助ネット３２と水平ロープ３１に伝わり、両材３２，３１を谷側へ弾性変形させる。
補助ネット３２は小径落石の透過を阻止しつつ、衝撃を水平ロープ３１に伝える。
衝撃は水平ロープ３１に引張力として働く。この引張力が緩衝装置３３による保持力を超えない範囲では水平ロープ３１の強度で以ってエネルギーを吸収する。
水平ロープ３１に働く引張力が緩衝装置３３による保持力を超えると、水平ロープ３１が摺動を開始しつつ、この摺動抵抗によりエネルギーを効率的に吸収する。
【００３６】
また支柱２０に働く転倒モーメントに対しては、支柱２０の基礎部が地中に定着されているので、支柱２０の基礎部の周囲の地盤が反力源となる。
そのため、支柱１０の基礎部が周囲の地盤に支持される結果、支柱２０は転倒しない。
水平ロープ３１が摺動している間は支柱２０が容易に曲げ変形を起こさないで起立状態を維持する。
水平ロープ３１の端末のストッパ３４が緩衝装置３３に当接して摺動が拘束されたときに、支柱２０が曲げ変形を起こす。このときの支柱２０の変形抵抗により衝撃吸収を継続する。
支柱２０が曲げ変形を起こしても支柱２０の基礎部が地中にしっかりと定着されているので容易に抜け出すことはない。
【００３７】
図６は落石ａの発生が予想される斜面１０の傾斜に沿って複数箇所に衝撃吸収構造体を配置した場合を示す。本発明に係る衝撃吸収構造体は、低コストで施工できるので、従来の大型の落石防止柵を一列建設する費用で、複数列の建設が可能となる。
そのため、落石ａが一部の衝撃吸収構造体を仮に突破したとしても、次の衝撃吸収構造体で捕捉し得るので、従来と比べて安全性が向上する。
【００３８】
（６）他の実施の形態
図７，８に他の緩衝形式の防護ネット３０を備えた衝撃吸収構造体のモデル図を示す。
【００３９】
本例は、防護ネット３０を構成する各水平ロープ３１の一端を外方に位置する支柱２０に巻き掛けた後、この水平ロープ３１の端部に、ばね部材等の弾性体３７を介在させて内方の支柱２０に接続したものである。
【００４０】
本例にあっては、図８に示すように落石ａの衝突に伴い防護ネット３０を構成する水平ロープ３１に引張力が作用すると、弾性体３７が伸長に対する抵抗要素になってエネルギーを効率的に吸収することができる。
【００４１】
また以上は支柱２０を一本ものの連続した棒体で構成する場合について説明したが、支柱２０の基礎部と起立部を夫々別体で構成し、現場で一体に接合可能に構成してもよい。
接合手段としては、例えば筒状のジョイント具を使用し、先行して定着した支柱２０の基礎部の上端部に、起立部の下端部の間に筒状のジョイント具を間に介装して一体に接続する。
ジョイント具と支柱２０との固定手段としては、例えば螺着、或いは溶接により簡易に固定することができる。
ジョイント具はストレート管でもよいが、「く」字形に予め曲げておいてもよい。曲げた場合、周面に補強リブを付設するとジョイント具の曲げ耐力が高くなる。
またジョイント具は支柱２０の基礎部の上端部と起立部の下端部に貫入するタイプか、或いはこれらを組み合わせて支柱２０の内外両方から連結するようにしてもよい。
【００４２】
支柱２０の基礎部と起立部を夫々別体で構成すると、支柱２０の現場への搬入性がよくなるうえに取り扱いも容易となる。
さらにジョイント具が予め曲げてある場合は、支柱２０の起立部を基礎部の定着角度と異なる任意の角度で立設できるから、斜面１０の傾斜に影響を受けることなく落石等の落下物を捕捉し易い最適な角度で防護ネット３０を配設することかできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る衝撃吸収構造体の斜視図
【図２】図１におけるＩ−Ｉの矢視図
【図３】衝撃吸収構造体の水平断面図
【図４】ストッパの断面図
【図５】衝撃吸収構造体の施工方法の説明図
【図６】衝撃吸収構造体の設置例の説明図
【図７】他の実施の形態に係る衝撃吸収構造体のモデル図
【図８】受撃時における衝撃吸収構造体のモデル図
【符号の説明】
【００４４】
１０・・・・・斜面
１１・・・・・孔
２０・・・・・支柱
３０・・・・・防護ネット
３１・・・・・水平ロープ
３２・・・・・補助ネット
３３・・・・・緩衝装置
３４・・・・・ストッパ
３７・・・・・弾性体
４０・・・・・固結材
５０・・・・・支圧板
５１・・・・・定着ナット
【図１】
2007023566.tif 000003
【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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