(57)【要約】      （修正有）【課題】吹き払い柵の下部空間を吹き抜ける風力を増強する装置を有する吹き払い柵を提供する。【解決手段】地上に立設される支柱間に上下に複数枚の防雪板を斜設してなる吹き払い柵において、最下部の防雪板と地面との間に、この最下部防雪板と地面間を通過する下部空間の風力増強装置を設けた吹き払い型防雪柵であることを特徴とする。【選択図】図９−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に立設される支柱間の上下に複数枚の防雪板を斜設してなる吹き払い型防雪柵において、最下部の防雪板と地面との間に、この最下部の防雪板と地面間を通過する下部空間の風力増強装置を設けたことを特徴とする下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項２】
下部空間風力増強装置を、最上位置の上部整流体と、中間位置の中間整流体と、最下位置の下部整流体で構成してなる請求項１記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項３】
各整流体を、平面視長方形かつ側面視湾曲形状の板体により形成してなる請求項２記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項４】
上部整流体及び中間整流体を上方向凸面の湾曲面を有して形成し、下部整流体を下方向凸面の湾曲面を有して形成してなる請求項３記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項５】
各整流体を風上方向に対し、仰角を有して設けてなる請求項２〜４のいずれかの項に記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項６】
中間整流体と下部整流体を上下に近接もしくは接触して設けてなる請求項２〜５のいずれかの項に記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項７】
道路構造や風の流れる状況により、上部整流体の仰角と、中間整流体及び下部整流体の仰角を個別に設定可能としてなる請求項５〜６のいずれかの項に記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【請求項８】
各整流体の仰角において、上部整流体の仰角を１５度〜３０度の範囲とし、中間整流体及び下部整流体の仰角を５度〜２５度の範囲としてなる請求項５〜７のいずれかの項に記載の下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、降雪地帯の道路交通安全のために設置する防雪柵（防雪・防風柵と称することもある）の下部空間に下部空間風力増強装置を有する吹き払い型防雪柵（以下、吹き払い柵と略称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】  降雪地帯において使用する防雪柵は道路交通安全を確保するために、道路面に雪を積もらせないよう、また視程障害を緩和させるよう、様々な工夫がなされてきた。この防雪柵には、吹溜型、吹止型、吹き払い型などがあり、この中の代表的な柵である吹き払い型についてその基本構造が非特許文献１に示されている。【０００３】  吹き払い柵は、柱に備えられた複数枚の防雪板に角度が設けられ、風上からの風雪がそれらの防雪板を通過し下部へ誘導される。一方、柵の下部には１メートル程度の空間が設けられその空間から吹き抜ける風雪が加速されながら複数枚の防雪板によって誘導された風雪と合流し、路面の雪を吹き払う事で道路上の視程障害を緩和する効果がある。【０００４】  また風雪は車を運転するドライバーの目線高さよりも下方向へ誘導されるため視程障害緩和効果があり、従来の吹き払い柵による視程障害緩和領域は、柵高さの２倍から３倍程度となる。一般的に柵高さは４メートル以下であり最大で１２メートル程度の吹き払い効果があるとされる。しかし歩道を有する道路や広幅員道路では、吹き払い柵の効果範囲よりも道路幅員の方が広いため、吹き払い効果が減少される課題がある。【０００５】  本発明は前記のような課題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、従来の吹き払い柵の下部空間に本発明の下部空間風力増強装置を設置することにより、歩道を有する道路や広幅員道路に対して、従来の吹き払い柵による吹き払い効果以上の視程障害緩和領域を確保することにある。【０００６】  さらに、本発明に用いる下部空間風力増強装置は、既設の吹き払い柵へ後付にて取付けられる構造体となっているため、既設の吹き払い柵による吹き払い効果が発揮できていない箇所においても、新規の防雪柵を設置することなく、本装置を後付にて取付けることで従来の吹き払い柵以上の吹き払い効果を発揮し視程障害を緩和することが可能となる。【０００７】  本発明の下部空間風力増強装置に用いた整流体は、その場で各々角度を変えることが出来るため、道路構造や風の流れに対応出来る。【０００８】  本発明の下部空間風力増強装置は、夏期の未使用時にその場で収納することが可能であり、景観や維持管理にも配慮した構造となっている。【０００９】  なお、従来から様々な吹き払い柵が多用され開発されてきたが、既設の吹き払い柵に後付され、吹き払い効果が向上できる装置は発明されてきていないため、本発明に至った。
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】  独立行政法人土木研究所  寒地土木研究所道路吹雪対策マニュアル（平成２３年改訂版、平成２３年３月発行）［Ｐ３−２−１３〜１４］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  冬季降雪地域においては、車両通行路面の雪の堆積を軽減もしくは視程障害を緩和するために、防雪柵が多用されており、その一つに吹き払い柵がある。これは、路肩近傍に支柱を立設するとともに、この支柱間に路面方向へ下向き傾斜を保つ防雪板を上下に所定間隔にて複数枚連設したものである。風上側から雪とともに吹き付ける風は、この防雪板により下向きの流れとなって路面上に収束することとなる。
また、吹き払い柵の下部には１メートル程度の空間があり、風上側から吹き付ける風がこの空間を吹き抜ける際、強い風が発生する。これは、風上側の相対的な面積と、防雪板と路面の空間に出来る面積の違いによって発生するものである。下部に収束する風は、この下部空間を吹き抜ける強い風と合流し、ドライバー視線高さより低い位置を吹き抜けるために、視程障害の緩和が期待できる。しかし、この従来の吹き払い柵には以下の様な課題がある。
１．風上側から吹き付ける風が、防雪板により変化する風向の路面に対する角度が大きいため、風の乱れすなわち渦や乱流が発生し、吹き払い領域が小さくなるため、その吹き払う領域の末端から風下側では吹き溜まりの発生により交通障害になる恐れがある。
２．従来の吹き払い柵における吹き払い性能は、除雪が行われて路面が露出している場合、柵高の２〜３倍程度とされている。これは、上下二車線の道路に採用されていた。しかし、昨今の道路拡幅や高規格道路などの広幅員道路に対して、吹き払い性能が不十分であり視程障害による交通障害が発生している箇所が散見されている。【００１２】  本発明は以上の課題を解決するために、防雪柵の下部空間に風向整流体構造を用いた下部空間風力増強装置を設けることで、有用な手段を提供することを目的として発明されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
本発明は、吹き払い柵の下部空間に、整流体を設け、路面から見て仰角となるように設置可能な下部空間風力増強装置を有する吹き払い柵である。整流体は主に上部・中間・下部に位置させ、これらの各整流体を適切な角度に取付け、一体化したことを特徴とする吹き払い柵である。
また本発明は、風上側に仰角を有して上下に斜方連設された防雪板を有する地上立設の防雪柵において、最下部防雪板の下方に、前述の各整流体を位置させているため、防雪柵下部を通過する空気流の通過断面積を大から小へとゆるやかに変化させることが可能となり、従来の吹き払い柵によって道路上に生じていた風の乱れすなわち渦や乱流の発生を抑え、従来の吹き払い柵以上の強い風を道路上に生み出し、下部空間の風力増強効果によって、道路面に対する吹き払い性能を高めることを特徴とする吹き払い柵である。【００１４】  本発明の下部空間風力増強装置は、整流体と両端に設置された柱によって構成されている。【００１５】  本発明の下部空間風力増強装置は単独で構成されているため既設の吹き払い柵へ後付設置が可能である。【００１６】  また、下部空間風力増強装置の整流体は、角度を変えることが可能であるため、吹き払い柵設置位置における道路構造の違いや、風の吹き付ける角度の違い、吹き払い柵の種類によって使い分ける事が可能となり多岐に渡り利用できる。【００１７】  下部空間風力増強装置の整流体は、装置内で収納が可能であり、夏期の未使用時において設置したその場で収納が出来るため、景観にも配慮され維持管理作業も容易に行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１８】  本発明の下部空間風力増強装置によれば、吹き払い柵の下部空間から流れる風が、整流体を吹き抜け風下側の道路上を吹き抜ける風が、従来の吹き払い柵より強く整流となっているため、従来の吹き払い柵における吹き払い性能の２倍程度の範囲を吹き払う効果がある。【００１９】  そのため、本発明の下部空間風力増強装置を用いることで、広幅員道路への吹き払い性能が発揮できる。【００２０】  本発明に用いる下部空間風力増強装置は、整流体とそれを固定する柱による構造体であり、既設の吹き払い柵への後付可能な取付け構造を有しており、道路拡幅工事にて生じる既設の吹き払い柵の防雪効果が不足する課題に、新たな防雪柵を設置する必要がなく、本発明の吹き払い柵装置を取付けることで、従来の吹き払い柵以上の性能を発揮することが可能となる。【００２１】  また、整流体は、柱から容易に取り外すことが出来、本発明の吹き払い柵下部に収納することが可能であるため、夏場の未使用時期における設置場所での維持管理作業も容易となる。【００２２】  本発明に用いる下部空間風力増強装置は、全ての吹き払い柵に対して後付で取付ける事が可能な構造であり既存製品への取付けも可能となる。【００２３】  本発明の吹き払い柵は、整流体がその場で角度を変えることが出来るため、道路構造や風向による違いに対しても対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  本発明の実施態様に係る下部空間風力増強装置を取付け道路側から見た斜視図
【図２】  本発明の実施態様に係る下部空間風力増強装置を取付け風上側から見た斜視図
【図３】  本発明の実施態様に係る下部空間風力増強装置の道路側から見た正面図
【図４】  本発明の下部空間風力増強装置の構成説明図
【図５】  本発明の実施態様に係る整流体の取り付け説明図
【図６】  本発明の実施態様に係る下部空間風力増強装置の説明図（側面視）
【図７】  本発明の実施態様に係る整流体の構造説明図
【図８】  本発明の実施態様に係る従来例の説明図
【図９−１】  本発明の実施態様に係る機能の説明図
【図９−２】表１  解析条件表
【図１０】  従来例の流体数値シミュレーション図
【図１１】  本発明の流体数値シミュレーション図
【図１２】  整流体拡大例図
【図１３】  整流体の拡大変化例図
【発明を実施するための形態】
【００２５】  本発明の吹き払い柵は、
（１）防雪すべき地面に複数の支柱が設けられ、支柱と支柱との間に複数の防雪板が斜設柵状に掛け渡されるとともに、最下部防雪板と道路の間に空間を有する吹き払い柵と、
（２）前記吹き払い柵の最下部防雪板と道路との空間に整流体を取付け、
（３）風上側から吹き付ける風がこの防雪板の周囲を整流として強く吹き抜けることにより従来の吹き払い柵以上の下部空間における風力増強効果が生じ、吹き払い性能を向上させることを特徴としている。
【００２６】  防雪柵とは、非特許文献１において定義されており、吹雪対策のために鋼板等の材料で作られた防雪板で柵前後（風上、風下）の風速や風の流れを制御して、道路の吹きだまり防止や視程障害の緩和を図ることを目的とした吹雪対策施設を示し、防雪柵の型式としては、吹溜型、吹止型、吹き払い型などが挙げられるが本明細書は、そのうちの吹き払い型について説明する。
【００２７】  以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１〜６は、本発明に係る吹き払い柵の一例が示されている。図１は、本発明に係る下部空間風力増強装置を有する吹き払い柵を道路側から見た斜視図であり、図２は風上側からみた斜視図、図３は正面図、図４は本発明の下部空間風力増強装置の構成説明図、図６は本発明に係る下部空間風力増強装置の説明図（側面視）である。
図１〜３において、支柱１０１に、４枚の防雪板１０２が掛け渡されて防雪柵を形成しており、防雪板１０２の最下部直下に図５に示す整流体からなる上部整流体２０１が設置され、そのさらに下に中間整流体２０２と下部整流体２０３を設置している。
上部整流体は金属・非金属・樹脂等からなる剛体による上に凸面を有する細長湾曲体である。
この湾曲体の側面視における中央部分は金属・非金属・樹脂等からなる剛体であり、凹部２０１ａを有し、この中央部分に連続して湾曲板状部分が一体化している。中間整流体は、上部整流体と同様の湾曲体、下部整流体は下に凸の湾曲体による中間整流体と同一構成の金属・非金属・樹脂等からなる剛体であり、上部整流体の下方に若干の距離を置いて中間整流体が位置し、この中間整流体に近接もしくは接触して下部整流体が位置する。これらの各整流体は適宜支持部材にて風上側に対して所定の仰角を有して、最下部の防雪板と地面との間にて、支柱に取り付けられる。また、整流体の仰角は、上部整流体は１５度〜３０度中間整流体及び下部整流体の仰角は５度〜２５度が適切である。
本発明の下部空間風力増強装置は、図８の従来吹き払い柵における、風上側から吹き付けた風が、最下部防雪板１０２から道路上に鋭角に吹き付けることによって生じる渦、すなわち不正流域４０１を解消し、最下部防雪板１０２と道路の隙間を吹き抜ける強い風をさらに強くすることによる吹き払い性能向上が目的である。そのため図６に示す最下部防雪板１０２の下に道路に対して仰角を保った上部整流体２０１・中間整流体２０２・下部整流体２０３を設け、図９に示す各々の整流体の隙間を流れる収束し整流された強い流れａ・ｂ・ｃを発生させることが可能となり、従来の吹き払い柵で生じていた図８に示す不整流域４０１を解消することが出来、さらに従来の吹き払い柵以上に整流で強い風が道路上を吹き抜けるために、従来の吹き払い柵以上の吹き払い性能が発揮でき、広幅員道路に対する防雪効果が可能となる。
【００２８】  図７の態様において、上部整流体２０１と中間整流体２０２および下部整流体２０３が、道路に対してそれぞれ１５°（θ１〜θ３）になるように固定されている。これは本発明における一例であるため、道路構造や風向により角度を可変してもよい。また防雪板１０２の最下部と道路との距離である下部空間は通常約１０００〜１２００ｍｍであり、これは吹き払い柵として一般的な距離であるが、設置場所の状況に応じて適宜選択される。また、下部整流体２０３と道路との間隙は６００ｍｍ程度としているが、前記同様に道路構造や風向および設置場所の状況に応じてこちらも適宜選択される。
【００２９】  （下部空間風力増強装置）
本発明の下部空間風力増強装置は、図７に示す各整流体２０１〜２０３と、それを支持する増強装置部３００で構成されている。次に、この増強装置部３００について説明する。
図において、３０１は増強装置固定金具で、図４にて示すように、有孔突片を有する平面視略コ字形板体を一対設けて、この孔を介してボルトとナットにて支柱の選択した位置に押圧固定される。（一部図示略）また、該金具の一部にはＵ字形の増強装置位置決め溝部３０２が設けられる。３０３は増強装置位置決め金具で、上記切除部に挿入される部分である。３０４は増強装置外枠で、正面視長四角形の枠体であって、その両端に前記の増強装置位置決め金具が固着突設される。３０５は固定接続体で、増強装置外枠の内方に突設される剛体部分である。３０６は整流体固定板で、前記の固定接続体に固着される。この整流体固定板には内方へ向かって所定長円柱体による整流体固定軸３０７が突設される。３０８は整流体固定金具で、両端に有孔平面部分を有する円弧状板体である。３０９は固定ピンで、前記固定金具の孔を介して整流体に穿設される孔に圧入される。この圧入にて、固定金具の円弧状箇所に前記整流板固定軸を当接させることにて、整流体は整流体固定軸に選択した角度にて固定され、すなわち、支柱に固定される。なお、前記のピンに代えて、ボルトとナットによる螺合方式としてもよい。
当然のごとく、整流体固定金具の円弧状部分の形状は整流板固定軸と近似であるが、その形状とサイズは整流板固定軸を固定するに足るサイズと形状でなければならない。
整流体は板体加工にて形成するほかに押し出し成形もしくは切削加工にて製作してもよく、前記の整流体のボルト止めの場合など、整流体が所定厚さを有すると、所定深さまでの雌ねじが設けられて都合がよい。
【００３０】  整流体は既述した単純湾曲形（図１２）以外に、図１３にて示すような略Ｓ字断面形その他図示しないこれらと近似の構成とすることができる。
【００３１】  整流体は、金属・非金属・樹脂等からなる剛体とする。
【実施例】
【００３２】  以下、実施例から本発明を詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。【００３３】  （吹き払い柵）
図６に示す下部空間風力増強装置による吹き払い性能検証を、流体数値シミュレーションを用いて実施した。従来の吹き払い柵との比較検証により、本発明の吹き払い柵における吹き払い性能の効果を見出すことを目的とした。【００３４】  （流体数値シミュレーション）
図７に示す下部空間風力増強装置を、図１の従来の吹き払い柵における最下部の防雪板と地面の間に取付けた３次元モデルにて、表１の解析条件下において実施した。【００３５】  （解析モデル寸法）
整流体の形状として、翼を応用した形状にて実施した。
整流体の最外形寸法は、幅４０ｃｍ・高さ１０ｃｍ、長さ３５０ｃｍとし、従来の吹き払い柵の最下部防雪板の直下に上部整流体、中間整流体、下部整流体を配置した。
整流体の設置高さは、道路上からそれぞれ下記寸法とした。
・上部整流体  →  ９１ｃｍ
・中間整流体  →  ７４ｃｍ
・下部整流体  →  ６６ｃｍ
また、整流体の道路に対する角度を１５°（θ１〜θ３）として道路側に傾け設置した。【００３６】  （解析結果）
従来の吹き払い柵と本発明の下部空間風力増強装置を有する吹き払い柵による風速等値線図をそれぞれ図１０および図１１に示す。結果から、本発明の吹き払い型防雪柵による吹き払い性能の検証を、道路上を吹き抜ける強風領域と、その強風領域末端位置を吹き上がり位置としその吹き上がり位置までを吹き払い効果範囲とした場合の比較検証にて実施するものとする。【００３７】  図１０の結果から、従来吹き払い柵による下部空間を吹き抜ける強風領域は、柵高さの１．５倍程度までとなっている。また、防雪板によって収束された風が道路にぶつかりその後上方へ巻き上がる強風領域末端部も柵高さの１．５倍程度までである。
一方、図１１から本発明による吹き払い型防雪柵の場合は、従来の吹き払い柵の下部空間に整流体を位置させたことにより、強風領域が従来の吹き払い柵に比べて２倍程度拡大している。また、従来の吹き払い柵以上の強風領域も存在している。吹溜りの開始点は、本発明の下部空間風力増強装置による吹き払い防雪柵で、従来の吹き払い柵の２倍程度遠くに位置されていることが確認できる。さらに、従来の吹き払い柵よりも強風領域の高さ幅が低くなっており、本発明に関わる下部空間風力増強装置によって吹き払い性能が向上していることが確認できる。上記理由は、本発明に関わる下部空間風力増強装置に用いた整流体を吹き抜ける風が、従来の吹き払い柵の近傍で発生していた渦による不整流域を整流とすることで解消でき、さらに効率よく整流された風が道路上を吹き抜け、従来の吹き払い柵以上の強風領域が生じたためである。
【符号の説明】
【００３８】１０１    支柱
１０２    防雪板
２０１    上部整流体
２０１ａ  凹部
２０２    中間整流体
２０３    下部整流体
２０４    整流体（変化例）
３００    増強装置部
３０１    増強装置固定金具
３０２    増強装置位置決め溝部
３０３    増強装置位置決め剛体部
３０４    増強装置外枠
３０５    固定軸体
３０６    整流体固定板
３０７    整流体固定軸
３０８    整流体固定金具
３０９    固定ピン
４０１    不整流域
ａ        最下部防雪板と上部整流体間を通過する風の流れ
ｂ        上部整流体と中間整流体間を通過する流れ
ｃ        下部整流体と道路との間を通過する流れ
θ１      上部整流体の道路側から見た仰角
θ２      中間整流体の道路側から見た仰角
θ３      下部整流体の道路側から見た仰角
【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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【図９−１】
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【図９−２】
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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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