(57)【要約】【課題】本発明は、従来のコンクリート製の壁高欄よりも軽量化を図り、高欄の取替および輸送の容易化を図った鉄筋コンクリート製壁高欄およびその製造方法を提供する。【解決手段】鉄筋コンクリート製壁高欄１は、鉄筋コンクリート製の壁部材２と、壁部材２の中空部２０に装填された発泡体３とを備え、壁部材２は、設置するための設置構造４と、隣接する壁部材２同士を締結するための締結構造５とを有している。中空部２０に装填された発泡体３は、鉄筋コンクリート製壁高欄１の製造時に鉄筋コンクリート用の埋設型枠として用いられる。壁部材２の中空構造に発泡体３を備えて成るので、軽量となり、高欄を取替える作業および輸送が容易となり、また、壁部材２と発泡体３とによって強度を確保できるので、死荷重を増大させることがなくなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造とされた鉄筋コンクリート製の壁部材と、
前記壁部材の中空部に装填された発泡体と、を備えたことを特徴とする鉄筋コンクリート製壁高欄。
【請求項２】
前記発泡体は、鉄筋コンクリート用の埋設型枠とされていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート製壁高欄。
【請求項３】
前記壁部材は、施工場所に設置するための設置構造と、互いに隣接する壁部材同士を締結するための締結構造と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鉄筋コンクリート製壁高欄。
【請求項４】
前記壁部材は、対向する鉄筋コンクリート製の内外壁を繋ぎ、かつ、前記中空部を複数の空間に仕切るリブ状の梁を有したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート製壁高欄。
【請求項５】
前記発泡体は、互いに異なる発泡倍率の発泡体を組合せてなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート製壁高欄。
【請求項６】
プレキャスト製の高欄であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート製壁高欄。
【請求項７】
中空構造の壁部材の鉄筋を組む組付工程と、
中空構造内に発泡体を装填する装填工程と、
前記組付工程によって組まれた鉄筋組付部にコンクリートを充填する充填工程と、を備えたことを特徴とする鉄筋コンクリート製壁高欄の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート製壁高欄およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車が車道から逸脱するのを防止する壁体として、鋼製や鉄筋コンクリート製の壁高欄がある。このような壁高欄について、例えば、既設壁体を解体撤去することなく利用して耐久性を高めることを目的とする改修補強構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の改修補強構造は、床版に一体的に立設された既存壁体の上端部から補強板を上方に延設して嵩上げ部を形成し、嵩上げ部の内部空洞に発泡材を充填してせん断力の伝達と防音壁の機能を高めることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５４６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に示される技術は、施工現場において多くの時間と場所とを占有して補修工事を行うものであり、壁高欄の補修や新設に際し現場作業時間を短縮して迅速に行える壁高欄が求められている。また、従来の鋼製の壁高欄は軽量で強度が得られるが腐食による劣化の問題があり、従来のコンクリート製の壁高欄は耐久性があるが大きな重量を有することから設置や補修の工事および輸送が容易でなく、また、鋼製高欄に替えて設置する場合に死荷重が増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来のコンクリート製の壁高欄よりも軽量化を図りながら所要の強度を有するものとして、高欄の取替および輸送の容易化を図った鉄筋コンクリート製壁高欄およびその製造方法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】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明の鉄筋コンクリート製壁高欄は、中空構造とされた鉄筋コンクリート製の壁部材と、壁部材の中空部に装填された発泡体と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この鉄筋コンクリート製壁高欄において、発泡体は、鉄筋コンクリート用の埋設型枠とされてもよい。
【０００８】
この鉄筋コンクリート製壁高欄において、壁部材は、施工場所に設置するための設置構造と、互いに隣接する壁部材同士を締結するための締結構造と、を有してもよい。
【０００９】
この鉄筋コンクリート製壁高欄において、壁部材は、対向する鉄筋コンクリート製の内外壁を繋ぎ、かつ、中空部を複数の空間に仕切るリブ状の梁を有してもよい。
【００１０】
この鉄筋コンクリート製壁高欄において、発泡体は、互いに異なる発泡倍率の発泡体を組合せたものとしてもよい。
【００１１】
この鉄筋コンクリート製壁高欄は、プレキャスト製の高欄とするのが好ましい。
【００１２】
本発明の鉄筋コンクリート製壁高欄の製造方法は、中空構造の壁部材の鉄筋を組む組付工程と、中空構造内に発泡体を装填する装填工程と、組付工程によって組まれた鉄筋組付部にコンクリートを充填する充填工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の鉄筋コンクリート製壁高欄によれば、壁部材の中空構造に発泡体を備えて成るので、従来のコンクリート製の壁高欄よりも軽量化することができ、高欄を取替える作業および輸送が容易となる。また、壁部材と発泡体とによって強度を確保して死荷重を増大させることがなくなる。
【００１４】
本発明の鉄筋コンクリート製壁高欄の製造方法によれば、軽量化した鉄筋コンクリート製壁高欄を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄の正面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】（ａ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【図４】（ａ）は同壁高欄の設置前の斜視図、（ｂ）は透視図。
【図５】一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄の製造方法のフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は同製造方法を順に説明する断面図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は同製造方法を順に説明する上記とは異なる位置における断面図。
【図８】（ａ）（ｂ）は同壁高欄を床版に設置する様子を示す断面図。
【図９】（ａ）（ｂ）は同壁高欄を床版に設置した後の封止処理を示す断面図。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は同壁高欄を互いに締結する様子を示す断面図、（ｅ）〜（ｈ）は（ａ）〜（ｄ）の各断面に直交する断面図。
【図１１】（ａ）は他の実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄の断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図１２】同壁高欄の設置前の透視斜視図。
【図１３】（ａ）は同壁高欄の変形例の断面図、（ｂ）は同壁高欄の設置前の透視斜視図。
【図１４】（ａ）はさらに他の実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄の締結構造を示す断面図、（ｂ）は同壁高欄を締結した状態の断面図。
【図１５】（ａ）はさらに他の実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄の締結に用いられる鋼材の側面図、（ｂ）は同壁高欄を締結した状態の断面図、（ｃ）は平面図。
【図１６】（ａ）はリブを有さない鉄筋コンクリート製壁高欄の有限要素解析結果を示すモデルの斜視図、（ｂ）は集中荷重位置における断面図。
【図１７】（ａ）は上記の強度解析モデルの発泡体の発泡倍率を大きくした比較例の解析結果を示すモデルの斜視図、（ｂ）は集中荷重位置における断面図。
【図１８】（ａ）はリブを有する鉄筋コンクリート製壁高欄の有限要素解析結果を示すモデルの斜視図、（ｂ）はリブ位置かつ集中荷重位置における断面図、（ｃ）はリブ位置に隣接するリブなし位置における断面図。
【図１９】（ａ）は従来の鉄筋コンクリート製壁高欄の有限要素解析結果を比較例として示すモデルの斜視図、（ｂ）は集中荷重位置における断面図。
【図２０】（ａ）は一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄に適用される発泡体の表面形状の例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図。
【図２１】（ａ）は一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄に適用される発泡体の表面形状の他の例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図。
【図２２】一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄に適用される発泡体の構造を示す斜視図。
【図２３】（ａ）は一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄に適用される発泡体の鉄筋に対する位置決め構造を示す斜視図、（ｂ）は同位置決めに用いられる位置決め部材の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る鉄筋コンクリート製壁高欄について、図面を参照して説明する。図１に示すように、鉄筋コンクリート製壁高欄１（以下、壁高欄１という）は、鉄筋コンクリート製の壁部材２と、壁部材２の中空部２０に装填された発泡体３とを備え、壁部材２は、施工場所に設置するための設置構造４と、互いに隣接する壁部材２同士を締結するための締結構造５とを有している。壁高欄１は、施工場所である床版９０の上に設置構造４によって設置され、複数の壁部材２が締結構造５によって互いに締結される。
【００１７】
壁高欄１の寸法は、例えば、高さが約１ｍ、幅が約２ｍ、壁面の厚さが約２５０ｍｍである。これらの寸法は、ここに示した例に限られず、壁高欄１に要求される強度仕様、設置場所や施工場所（例えばカーブ区間）などから要求される寸法仕様、などに基づいて任意に設定できる。
【００１８】
図２、図３に示すように、壁部材２は、鉄筋６とコンクリートとによって形成されている。壁部材２は、車道９側の内壁２ａ、車道９とは反対側の外壁２ｂ、床版９０側の地覆部２ｃ、上方の天部２ｄ、および左右の端部２ｅを有している。ここで、左右の方向は、壁部材２の設置状態における車両等の走行方向である。中空部２０は、これらの、内壁２ａ、外壁２ｂ、地覆部２ｃ、天部２ｄ、および左右の端部２ｅによって囲まれた空間である。
【００１９】
壁高欄１の壁部分の厚さは、内壁２ａの厚さ、外壁２ｂの厚さ、中空部２０の厚さの和である。これらは、例えば、内外壁のそれぞれが６５ｍｍ、中空部が１２０ｍｍである。鉄筋６に対し、コンクリートは、最少かぶりを確保する必要がある。鉄筋６に直径が１３ｍｍのエポキシ樹脂塗料鉄筋を用いる場合、必要な鉄筋最少かぶりとして使用鉄筋の直径１３ｍｍに施工誤差を考慮し５ｍｍを加えた１８ｍｍを確保すればよい。従って、直径が１３ｍｍのエポキシ樹脂塗料鉄筋を用いることにより、壁厚６５ｍｍの内壁２ａと外壁２ｂとを実現することができる。鉄筋６の水平方向と垂直方向の各配筋密度は、壁高欄１に要求される強度仕様を満たすように設定される。
【００２０】
発泡体３は、例えば、壁高欄１の製造時に鉄筋コンクリート用の埋設型枠として用いられることにより、中空部２０に装填された状態となる。発泡体３の装填は、発泡体３を埋設型枠として用いて装填することに限られず、壁部材２の製造の途中段階、製造後の段階、これらの複数段階などに行うことができる。発泡体３を埋設型枠として用いない場合、中空部２０内で発泡材を発泡させたり、発泡済みの発泡材を中空部に充填させたり、これらを組み合わせて、中空部に装填した発泡済みの発泡材の隙間で他の発泡材を発泡させたりして発泡体３を形成すればよい。
【００２１】
発泡体３と中空部２０の面間を強く結合させて互いに一体化させることは、壁高欄１の強度を向上させるために重要である。発泡体３を埋設型枠として用いる場合、発泡体３と中空部２０の壁面とを直接接触させて互いに一体化することができ、壁部材２と発泡体３との接合強度を確保することができる。発泡体３を埋設型枠として用いない場合、壁部材２と発泡体３とを接着する接着剤を用いることができる。壁部材２と発泡体３のいずれかの、先に固体状態となっている側の表面に、接合強度を増すための接合材料を塗布や散布などによって配置しておいてもよい。発泡体３は、壁高欄１の死荷重の軽量化に貢献することに加え、壁部材２の断面形状保持に貢献し、壁部材２への車両衝突時の緩衝効果を発揮する。
【００２２】
壁部材２は、設置構造４を構成する封止空間４０と、締結構造５を構成する封止空間５０とを有しており、これらは中空部２０に連通している。壁高欄１は、施工場所とは異なる場所で製造され、製造後に、施工場所に運搬されて設置される。施工された壁高欄１の封止空間４０，５０には、中空部２０と発泡体３とを外気や雨水などの外部環境に対して封止するための発泡体３１が充填され、その上に防水モルタル２１が、さらに充填される。封止空間４０，５０は、設置や締結の際に固定用のボルトを配置したり、ナットで締め付けたりするための作業空間である。
【００２３】
設置構造４は、地覆部２ｃに設けられ、封止空間４０と、床版９０側から立設されたボルト４ｂと、ボルト４ｂを挿通する上下方向のボルト孔４ａと、ボルト４ｂにねじ止めされるナット４ｃと、発泡体３１と、防水モルタル２１とによって構成される。設置構造４は、壁部材２の左右長手方向に沿って複数箇所（本実施形態では４箇所）設けられる。また、ボルト４ｂは、設置構造４毎に、内外２本ずつ用いられている。設置構造４の配置箇所や配置個数、ボルト４ｂの本数などは、ここに示した例に限られず、壁高欄１に要求される強度仕様などに基づいて任意に設定できる。
【００２４】
締結構造５は、天部２ｄの左右に設けられ、封止空間５０と、締結用のボルト５ｂと、ボルト５ｂを挿通する水平方向のボルト孔５ａと、ボルト５ｂにねじ止めされるナット５ｃと、発泡体３１と、防水モルタル２１とによって構成される。ボルト５ｂは、各締結構造５毎に、上下２本が用いられている。締結構造５は、隣接する壁部材２の端部２ｅ同士をねじ止め固定する。締結構造５のボルト５ｂの本数や配置位置などは、ここに示した例に限られず、壁高欄１に要求される強度仕様などに基づいて任意に設定できる。
【００２５】
図４（ａ）（ｂ）は、製造後かつ施工前の壁高欄１を示し、封止空間４０，５０と、ボルト孔４ａ，５ａとが、開口状態にある。また、この状態の壁高欄１は、壁部材２と発泡体３とからなる。発泡体３は、厚板形状の一体ものとされているが、全体が１つの一体形状のものに限られず、複数の発泡体を接着や嵌合などによって組み合わせたものであってもよい。
【００２６】
本実施形態に係る壁高欄１によれば、壁部材２の中空構造である中空部２０に発泡体３を備えて成るので、従来のコンクリート製の壁高欄よりも軽量となる。また、軽量化に加え、壁部材２と発泡体３との一体的な構成によって強度を確保できる。壁高欄１によれば、死荷重を増大させることなく、腐食耐性に優れた鉄筋コンクリートの特性を生かして、従来の鋼製高欄に替えて設置することができる。また、新たに設置する際に、死荷重に対する設置場所の負荷対策を軽減することができる。死荷重が小さいことにより、橋梁などの上部工への負担を軽減でき、上部工の劣化損傷を低減できる。また、壁高欄１によれば、上部工への施工作業性（輸送・配置等）が改善され、経済的である。
【００２７】
壁高欄１は、プレキャストコンクリート製品であり、施工場所における作業時間を短縮できる。壁高欄１によれば、プレキャスト部材によるブロック施工を標準とする施工方法を採用でき、現地施工や以後の取り替え補修が容易となり、工期短縮が実現される。また、例えば、設置構造４と締結構造５とにおけるナット４ｃ，５ｃは、防水モルタル２１のはつり除去と、その下部の発泡体３１の除去によって容易に取り外しできるので、補修のための壁高欄１の交換を容易に行うことができる。壁高欄１は、プレキャスト部材として製造されるので、品質管理や工程管理が容易であり、高品質のものとすることができる。
【００２８】
次に、製造方法を説明する。図５に示すように、壁高欄１の製造方法は、中空構造の壁部材２の鉄筋６を組む組付工程（Ｓ１）と、中空構造の中空部２０に内に発泡体３を装填する装填工程（Ｓ２）と、組付工程（Ｓ１）によって組まれた鉄筋組付部にコンクリートを充填する充填工程（Ｓ３）と、を備えている。組付工程（Ｓ１）、装填工程（Ｓ２）、および充填工程（Ｓ３）は、発泡体３をどのようにして壁部材２の中空部２０に装填した状態とするかによって、互いに順番を入れ替えて実行したり、同時並行的に実行したり、さらには、互いに交互に実行順序を入れ替えながら実行したりすることができる。
【００２９】
発泡体３が、発泡材を発泡させて所定形状にできあがったものである場合、発泡体３は鉄筋コンクリート用の埋設型枠として用いられる。この場合、発泡体３を囲むように鉄筋６を組むことになり、コンクリートを充填完了したとき、発泡体３の装填が完了する。従って、組付工程（Ｓ１）の後に充填工程（Ｓ３）が行われ、これらの工程と同時並行的に、装填工程（Ｓ２）が行われることになる。
【００３０】
また、中空部２０ができあがった後に、中空部２０に発泡体３を装填した状態とする場合、組付工程（Ｓ１）の後に充填工程（Ｓ３）を行って中空部２０が形成され、その中空部２０に対して、装填工程（Ｓ２）が行われて中空部２０に発泡体３を装填した状態とされる。
【００３１】
コンクリートを充填する充填工程（Ｓ３）は、鉄筋コンクリート用の外枠や内枠を用いて行われる。発泡体３を埋設型枠（内枠）として用いる場合、充填工程（Ｓ３）は、中空部２０内に発泡体３を装填した状態の鉄筋組付部を発泡体３とともに鉄筋コンクリート用の型枠に入れた状態で、発泡体３と、型枠との間に、コンクリートを流し込んで行われる。
【００３２】
このような製造方法によれば、中空構造内に発泡体３を装填した壁高欄１を容易に製造することができる。また、壁高欄１は、プレキャスト部材として工場製作されるので、部材厚が薄い内壁２ａや外壁２ｂにコンクリートを充填する際に、粗骨材の粒度管理や、コンクリートの流動充填管理をきめ細かく行うことができる。また、充填工程（Ｓ３）にとって適切な姿勢、例えば、寝かしたり傾けたりした状態で、充填工程を行うことができる。
【００３３】
次に、図６、図７を参照して、発泡体３を埋設型枠として用いる場合における、壁高欄１の製造方法を具体的に説明する。図６は、図２（ａ）に示した断面での説明図であり、図７は、図２（ｂ）に示した断面での説明図である。まず、図６（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート用の型枠２ｘを準備する。図６（ｂ）に示すように、この型枠２ｘの中に、発泡体３と、互いに組付けられた鉄筋６とを配置する。このとき、鉄筋６と型枠２ｘの内壁との間隔が、所定間隔以上となるようにする。これは、コンクリート表面から侵入する有害環境物質による内部の鉄筋６の腐食を防止するためである。型枠２ｘは、封止空間４０，５０やボルト孔４ａ，５ａを形成するための構造を有する。型枠２ｘは、形状を問わず任意の形状とすることができる。例えば、ボルト締結を妨げない範囲であれば、封止空間４０，５０の形状を問わない。また、型枠２ｘを分割した構成とし、各分割部分を順次用いてコンクリートを段階的に充填してもよい。
【００３４】
図６（ｃ）に示すように、コンクリートを充填することにより、壁部材２が型枠２ｘ内に形成される。図６（ｄ）に示すように、型枠２ｘを取り外すと、中空部２０に発泡体３を有する壁部材２、すなわち、施工前の壁高欄１が得られる。図７については、図６の場合と同様であり、説明を省略する。
【００３５】
本実施形態に係る壁高欄１の製造方法によれば、中空構造の中空部２０内に装填した発泡体３を埋設型枠として用いるので製造が容易である。また、発泡体３に対し直接、コンクリートを接触固化させるので発泡体３と壁部材２とを強固に一体化することができ、一体化は壁高欄としての強度を確保するために寄与することができる。
【００３６】
次に、図８、図９を参照して、施工場所における壁高欄１の設置の詳細を説明する。図８（ａ）に示すように、施工場所の床版９０の上部の鋼床版９１に、設置用のボルト４ｂが立設される。ボルト４ｂは、例えば、Ｍ２４のねじ付きスタッドである。鋼床版９１の上面には、不陸調整用モルタル９２、例えば、エポキシ樹脂モルタルが塗布される。その後、壁高欄１が床版９０に載置される。このとき、ボルト４ｂが、地覆部２ｃのボルト孔４ａに挿通される。
【００３７】
図８（ｂ）に示すように、各ボルト４ｂにナット４ｃがねじ止めされ、壁高欄１が床版９０に固定される。その後、図９（ａ）に示すように、発泡体３１が封止空間４０の一部に充填され、さらに、図９（ｂ）に示すように、封止空間４０の残部に防水モルタル２１が充填されて、設置構造４による壁高欄１の設置が完了する。その後、床版９０の上部の地覆部２ｃに接する部分に、アスファルトなどの舗装が施される。なお、発泡体３１と防水モルタル２１の充填の前に、封止空間４０の表面やボルト４ｂやナット４ｃの表面に、例えば、ウレアウレタンなどを塗布して防水効果を向上させてもよい。
【００３８】
上述の設置方法は、床版９０が鋼床版９１を有する場合である。床版９０が鉄筋コンクリート製の床版の場合、ねじ付きスタッドに替えて、例えば、金属系拡張アンカーボルトなどを用いてもよい。
【００３９】
次に、図１０を参照して、壁高欄１の締結の詳細を説明する。互いに隣接する２つの壁高欄１が施工場所に設置されると、図１０（ａ）（ｅ）に示すように、壁部材２の端部２ｅ同士が隣接し、各ボルト孔５ａが、互いに連通状態になる。図１０（ｂ）（ｆ）に示すように、各ボルト孔５ａにボルト５ｂを挿通し、ナット５ｃによってねじ止めすることにより、２つの壁部材２が連結され、従って２つの壁高欄１が互いに締結される。その後、図１０（ｃ）（ｇ）に示すように、発泡体３１が封止空間５０の一部に充填され、さらに、図１０（ｄ）（ｈ）に示すように、封止空間５０の残部に防水モルタル２１が充填されて、締結構造５による壁高欄１の締結が完了する。封止空間４０，５０への発泡体３１の充填は、任意の方法で行うことができ、その場で発泡材を発泡させて発泡体３としたり、発泡済みの発泡体３を充填したりしてもよい。
【００４０】
次に、図１１、図１２を参照して、他の実施形態に係る壁高欄１を説明する。本実施形態の壁高欄１は、図３に示した壁高欄１において、壁部材２が、対向する鉄筋コンクリート製の内外壁、すなわち内壁２ａと外壁２ｂとを繋ぎ、かつ、中空構造の中空部２０を複数の空間に仕切るリブ状の梁７を有するものである。本例では、７つの梁７が、壁部材２の天部２ｄから下方の地覆部２ｃに向けて、設けられており、中空部２０を左右方向に８つの小空間２０ａに仕切っている。梁７は、封止空間４０に至るまでの高さとされている。従って、本例の場合、発泡体３は、５つに分割された状態になる。梁７にも、壁部材２と同様に鉄筋６を組付けることができる。
【００４１】
図１３（ａ）（ｂ）は、梁７を有する壁高欄１の変形例を示す。この変形例は、図１１の実施形態において、梁７のうち、封止空間４０に交わらない梁７を、地覆部２ｃに達するまで延設したものである。発泡体３は、８つに分割された状態になる。この変形例は、壁高欄１の重量が増すが、強度が向上する。
【００４２】
次に、図１４（ａ）（ｂ）を参照して、さらに他の実施形態に係る壁高欄１の締結構造を説明する。この壁高欄１は、その左右の端部２ｅに、上下に延びる凸部５１と、凹部５２とを有している。このような、壁高欄１を隣接させると、互いに他の壁高欄１に属する凸部５１と凹部５２とが互いに嵌合し、位置精度良く容易に位置決め設置することができる。また、この状態で端部ｅ間をボルト５ｂとナット５ｃを用いて締結することにより、凸部５１と凹部５２からなるキーと溝の嵌合効果が発揮され、壁の厚み方向の剪断力を高さ方向の全域で負担でき、ボルト５ｂへの負荷の集中を回避できる。
【００４３】
次に、図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して、さらに他の実施形態に係る壁高欄１の締結構造を説明する。この締結構造では、隣接した２つの壁高欄１の全体の左右間を、単体の壁高欄１の左右間よりも長い鋼材５ｄを用いて締結する。壁高欄１の端部２ｅは、上述の凸部５１と凹部５２の嵌合構造が用いられる。この締結構造は、天部２ｄの中に長いボルト孔５ａを備え、鋼材５ｄと、ナット５ｃとを用いて、壁高欄１の左右間に圧縮力を加えた状態で締結するものである。鋼材５ｄは、ワイヤの両端にボルトを備えるものであってもよい。
【００４４】
壁高欄１を連続的に３つ以上締結するには、天部２ｄの中で２本のボルト孔５ａを配置する必要があり、ボルト孔５ａは干渉を避けるため曲線状に交叉するように形成されている。封止空間５０には、防錆用の封止材が充填される。封止空間５０は、天部２ｄの上部側だけに開口するように設けることに限られず、天部２ｄと端部２ｅの両方に跨がって、左右の角部に設けてもよい。本実施形態の締結構造により、圧縮に強いが張力に弱いというコンクリートの欠点を補って、強度を向上させて、壁高欄１を締結して設置することができる。
【００４５】
次に、図１６乃至図１９を参照して、壁高欄１の発泡体３の効果を知るための有限要素解析結果について説明する。図１６（ａ）（ｂ）は、図２、図３に示した壁高欄１を想定した解析結果を示す。この壁高欄１は、図１１に示されるようなリブ状の梁７を有していない。発泡体３のデータとして、発泡倍率が４倍の発泡スチロール（ＥＰＳ）を想定した物性値を用いた。壁部材２の内壁（２ａ）面の中央上部に、車両衝突荷重を想定した集中荷重を作用させて、形状変形を求めた。図１７（ａ）（ｂ）は、比較例として、発泡スチロールの発泡倍率のみを変更して、３０倍とした結果である。なお、図において、荷重が作用して最大変位した部位を中心に等高線を描いている。外周域が暗くなっているが、変化なし、または、変化の少ない部位である。
【００４６】
形状変形による最大変位を単位なしの相対的な指標αで表現すると、図１６の場合はα＝０．３２、図１７の場合はα＝０．４０であった。発泡倍率が３０倍の方がより大きく変形する。発泡体３のヤング率Ｅは、発泡倍率４倍ではＥ＝１００ＭＰａであって充分硬く、３０倍ではＥ＝１０ＭＰａであって強度的には発泡体３がない状態に近い。これらの結果より、低発泡倍率の発泡スチロールを発泡体３とすることにより、壁高欄１の強度を向上させることができることが分かった。また、リブなしで高発泡倍率の場合は、強度低下を示すことが分かった。後述のように、高発泡倍率でもリブ状の梁７を有する場合、高欄に求められる基準はクリアできるが、低発泡倍率の方がより良い。
【００４７】
図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１１に示されるようなリブ状の梁７を有した壁高欄１を想定した解析結果を示す。発泡体３として、発泡倍率が３０倍の発泡スチロールを想定した物性値を用いた。図１９（ａ）（ｂ）は、比較例の結果であり、従来構造の鉄筋コンクリート製壁高欄の解析結果を示す。最大変位の相対的な指標αは、図１８の場合はα＝０．１１、図１９の場合はα＝０．０８であった。
【００４８】
これらの結果から次のことが分かる。壁高欄１がリブ状の梁７を備えることにより、発泡倍率が３０倍という高発泡倍率であっても強度を確保することができるが、壁部材２の重量が増加するので、軽量化に反することになる。また、高発泡倍率の発泡体３は、発泡体による強度確保の効果が望めなくとも、鉄筋コンクリート用の埋設型枠として有効に機能する。そこで、リブ状の梁７の構造と発泡倍率とを適切に設計することにより、要求される強度や目標重量を達成することができる。
【００４９】
次に、図２０乃至図２３を参照して、発泡体３について説明する。この発泡体３は、埋設型枠として用いられるものである。図２０（ａ）（ｂ）に示すように、発泡体３は、表面に蟻溝すなわち逆テーパ側壁を有する溝３ａを、例えばエッジング加工などによって多数形成したものとすることができる。このような溝３ａを表面に有する発泡体３を埋設型枠とすることにより、壁部材２と発泡体３との接合強度を増加させて、壁部材２と発泡体３との一体化を向上することができ、壁高欄１の強度を向上させることができる。
【００５０】
また、図２１（ａ）（ｂ）に示すように、発泡体３の表面に化学処理やサンドブラスト処理などによるシボ加工を施して、表面に梨地や凹凸構造などの粗面構造３ｂを持たせるようにしてもよい。このような粗面構造３ｂによって、接合表面積を増やすことにより、壁部材２と発泡体３との接合強度を増加させて、壁部材２と発泡体３との一体化を向上することができる。発泡体３の表面に、粗面構造３ｂと上述の溝３ａとを組み合わせて適用してもよい。また、発泡体３の表面を薬剤で溶かすことにより、表面のスキン層をなくして接合強度を増加させるようにしてもよい。壁部材２と発泡体３との一体性を向上することにより、壁高欄１の剪断力耐性を向上することができる。
【００５１】
図２２は、互いに異なる発泡倍率の発泡体を組合せてなる発泡体３を示す。この発泡体３は、２種類の発泡体３ｘと発泡体３ｙとを組み合わせてなり、発泡体３ｘは蜂の巣状の形状を有し、発泡体３ｙは六角柱状の形状を有している。発泡体３は、例えば、発泡体３ｘを発泡形成した後、発泡体３ｘを発泡型枠として用いて発泡体３ｘの開口部分で発泡体３ｙを発泡形成して製造される。
【００５２】
発泡倍率は、例えば、発泡体３ｘを硬く、発泡体３ｙを柔らかくするように設定し、発泡体３にハニカム構造を持たせることにより、より少ない材料でより強度の高い発泡体３を形成することができる。図の発泡体３の厚み方向は、壁部材２の内壁２ａおよび外壁２ｂの厚み方向とされる。発泡製品は、家電製品の緩衝材や自動車のバンパーなどに使用されているように、緩衝効果を発揮する。発泡体３として、発泡スチロールに限られず、発泡ポリプロピレンや任意種類の発泡体を用いることができ、任意種類の発泡体を組み合わせて用いることができる。
【００５３】
図２３（ａ）（ｂ）は、発泡体３に対して鉄筋６を組む際に用いる位置決め部材６１について示す。位置決め部材６１は、円柱の上面に鉄筋６を位置決めする溝６１ａを有し、例えばモルタルや樹脂成形によって作られる。位置決め部材６１は、発泡体３に設けられた円形凹部６０に嵌入されて、発泡体３の表面から一定の距離の位置に鉄筋６を支持するスペーサとして用いられる。位置決め部材６１を発泡体３の各表面に備えることにより、壁部材２のコンクリートを発泡体３の周辺に充填（打設）する際に、発泡体３がコンクリートの流動圧力やコンクリートによる浮力などを受けて、発泡体３の位置がずれるのを防ぐことができる。位置決め部材６１は、コンクリート打設時に発泡体３と鉄筋６との位置ずれを防止できるものであれば、円柱形や溝６１ａの形状に限られず、任意の形状のものを用いることができる。
【００５４】
上述した各種の実施形態に係る壁高欄１は、内外２壁が鉄筋コンクリート製かつ内外２壁間に中空部２０を有する壁高欄であり、その中空部２０に発泡体３を備えるものである。この壁高欄１は、従来の鉄筋コンクリート製の壁高欄に比べて軽量化されており、軽量化に加え、高欄壁として必要な機能や性能を有し、衝突時の車両や路面の保護、車両の路外逸脱防止、生産・設置・改修・保守点検等の容易性などの効果を奏するものである。すなわち、壁高欄１は、従来のコンクリート製高欄に対し、発泡体３（発泡充填材）を用いた中空構造とすることにより、軽量化したコンクリート製高欄を実現している。この中空構造は、鉄筋コンクリート製の壁高欄に囲繞されており、その中空構造部分に、鉄筋コンクリートが存在しないという意味で中空である。
【００５５】
壁高欄１が軽量化されていることにより、取替時の容易性や輸送性が向上し、経済性に優れる製品が提供可能となる。発泡体３は、製作時および外力作用時の高欄形状を保持するとともに、車両衝突時の衝撃を緩和する。この緩和効果により、当事者の被害を軽減する効果が得られる。発泡体３は、異なる発泡倍率のものを組み合わせることにより、均一なものと同等の剛性を有する発泡体を、使用する素材量を低減して実現できる。
【００５６】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。設置構造４は、ねじ付きスタッドのボルト５ｂや金属系拡張アンカーボルトなどを用いて直接固定する構造に限られない。設置構造４は、例えば、断面がＬ字状の定着金物や平板状の定着金物を床版側に設置し、その定着金物に対して、地覆部２ｃをボルトで固定するようにしてもよく、これらを併用するようにしてもよい。また、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。壁高欄１の設置は、互いに隣接させて連結する方法に限られず、床版に立設した支柱を介して連結してもよい。また、壁高欄１は、中央分離帯等の側壁として設置してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１    鉄筋コンクリート製壁高欄（壁高欄）
２    壁部材
２ａ    内壁
２ｂ    外壁
２０    中空部
２０ａ    小空間
３    発泡体
３ｘ，３ｙ    発泡体
４    設置構造
５    締結構造
６    鉄筋
７    リブ状の梁
【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】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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