(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎に固定される平板状のベース部と、
前記ベース部の一端側から立ち上がって設けられている平板状の前板と、
前記ベース部の他端側から立ち上がって設けられている中空状の柱部と、
前記ベース部から立ち上がって設けられているとともに、前記前板の幅方向中間部と前記柱部の幅方向の中間部とを接続する平板状の中板と、
を備え、横梁を支持する防護柵支柱であって、
前記柱部は、中空とすることにより、前記前板側からの曲げ抵抗力を高めて最大荷重を低減可能であり、
前記柱部は、前記ベース部側の端部において前記前板側に内側と外側とを連通する開口を有することを特徴とする防護柵支柱。
【請求項２】
前記柱部の軸線に対し垂直な断面は、前記前板と前記柱部とを結ぶ方向が短い偏平な形状であることを特徴とする請求項１記載の防護柵支柱。
【請求項３】
前記柱部の断面は、長方形状であることを特徴とする請求項２記載の防護柵支柱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路に沿って設けられる防護柵を支持する防護柵支柱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両および歩行者などの安全を確保するために、道路に沿って防護柵が設けられている。防護柵は、道路に沿って伸びる横梁と、この横梁を支持する防護柵支柱とから構成されている。防護柵支柱は、例えばボルトなどの締結部材により地中に埋め込まれたコンクリート製の基礎に固定される。防護柵支柱として、例えば断面が矩形状の角パイプ、あるいは断面がＨ字形状の柱部が採用されている。このような防護柵支柱は、公的な安全基準を満たす必要がある。
【０００３】
ところで、近年、耐用年数を過ぎた古い防護柵の更新が進められている。古い防護柵は、数十年前の比較的緩い安全基準に基づいて設けられている。すなわち、更新の対象となる防護柵は、横梁、防護柵支柱、締結部材および基礎のいずれも緩い安全基準にしたがっている。そこで、防護柵の更新にあわせて、近年の厳しい安全基準に基づいた防護柵の設定が進められている。
【０００４】
しかしながら、厳しい安全基準に基づく防護柵を設置すると、基礎の強度が不足するという問題がある。すなわち、基礎を再利用する場合、横梁や防護柵支柱の強度を高めても、基礎の強度が不足し、防護柵全体は安全基準を満たすことが困難となる。一方、防護柵の更新にあわせてすべての基礎部分の掘り起こし、基礎を再形成するとなると、多大な工数および費用を必要とするという問題がある。
【特許文献１】特開２００７−２７０５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基礎を更新することなく、安全基準を満たす防護柵支柱を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、基礎に固定される平板状のベース部と、前記ベース部の一端側から立ち上がって設けられている平板状の前板と、前記ベース部の他端側から立ち上がって設けられている中空状の柱部と、前記ベース部から立ち上がって設けられているとともに、前記前板の幅方向中間部と前記柱部の幅方向の中間部とを接続する平板状の中板と、を備え、横梁を支持する防護柵支柱であって、前記柱部は、中空とすることにより、前記前板側からの曲げ抵抗力を高めて最大荷重を低減可能であることを特徴とする。
【０００７】
これにより、前板側からの荷重に対する柱部の強度は高くなる。中空の柱部は、横方向への変形に対する耐性が大きい。そのため、前板側から加わる荷重は、中空の柱部によって横方向へ逃がされることなく後方へ加わる。その結果、中空の柱部を含む防護柵支柱は、全体として大きな荷重に対し対応可能となる。すなわち、前方から加わる荷重に対し、特定の方向への逃げを低減し、加わる荷重を中空の柱部が有効に受け持つことが可能となる。荷重が加わると、柱部の変形に先立って前板が変形し、前板側から加わる荷重を緩和する。その結果、ベース部に加わる荷重は緩和される。ベース部に加わる荷重が緩和されることにより、基礎の強度の向上は要求されない。したがって、基礎を更新することなく、安全基準を満たすことができる。
また、請求項１記載の発明は、前記柱部は、前記ベース部側の端部において前記前板側に内側と外側とを連通する開口を有する。
中空の柱部は、腐食の防止を図るために表面処理が施される。この場合、中空の柱部の内部にも、表面処理が施される。例えばめっきなどを利用する場合、柱部に開口を設けることにより、中空の柱部の内側に充填されためっき液は開口から排出される。これにより、中空の柱部の内側も、腐食の防止を図る表面処理が可能となる。また、柱部のベース部側において前板側に開口を設けることにより、前板側から荷重が加わると、柱部は強度が低い開口の近傍において変形する。これにより、前板側からの荷重は、柱部の変形によっても吸収される。したがって、基礎を更新することなく安全基準を満たすことができるとともに、柱部の腐食を防止することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記柱部の軸線に対し垂直な断面は、前記前板と前記柱部とを結ぶ方向が短い偏平な形状である。
これにより、前板側からの荷重に対する柱部の強度は、形状的に向上する。したがって、簡単な構造で柱部の強度を高めることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記柱部の断面は、長方形状である。
これにより、一般的に流通している矩形で中空の部材を柱部として利用可能である。したがって、入手が容易な簡単な構造の部材で柱部の強度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態による防護柵支柱を図面に基づいて説明する。
図１に示す本発明の一実施形態による防護柵支柱１０は、道路に沿って設けられる横梁１１を支持する。図１において横梁１１は、二点鎖線の仮想線で示している。横梁１１は、直径の大きな大径横梁１２と、大径横梁１２の下方に設けられている直径の小さな二本の小径横梁１３、１４から構成されている。防護柵支柱１０は、基礎１６に固定される。基礎１６は、例えば橋梁などの構造物に設けられている地覆などによって構成されている。防護柵支柱１０は、ベース部２１、前板２２、柱部２３および中板２４を備えている。ベース部２１は、図２に示すように例えば基礎１６の形状に応じた矩形の板状に形成されている。ベース部２１は、矩形状の角部を面取りしてもよい。ベース部２１は、孔２５を有している。図１に示すように基礎１６に設けられているボルト１７は、ベース部２１の孔２５を貫く。
【００１１】
前板２２は、ベース部２１から立ち上がっている。すなわち、前板２２は、ベース部２１から基礎１６とは反対側へ伸びて設けられている。前板２２とベース部２１とは、溶接により一体に接続している。前板２２は、板状の部材からなり、ベース部２１側の端部近傍に二カ所の屈曲部２６、２７を有している。前板２２は、ベース部２１から屈曲部２６までほぼ天方向へ伸びており、屈曲部２６においてベース部２１と反対側が柱部２３側へ傾斜している。そして、前板２２の屈曲部２７よりもベース部２１と反対側は、屈曲部２６と屈曲部２７との間よりも柱部２３への傾斜が緩やかになっている。これにより、前板２２は、屈曲部２６および屈曲部２７を境に折れ曲がった形状をなしている。
【００１２】
柱部２３は、ベース部２１から立ち上がっている。すなわち、柱部２３は、前板２２と同様にベース部２１から基礎１６とは反対側へ伸びて設けられている。柱部２３とベース部２１とは、溶接により一体に接続している。柱部２３は、図２に示すように前板２２と異なり中空の部材からなる。柱部２３は、ベース部２１から先端にかけて全体がやや前方へ傾斜している。
【００１３】
中板２４は、前板２２および柱部２３と同様にベース部２１から立ち上がっている。すなわち、中板２４は、前板２２および柱部２３と同様にベース部２１から基礎１６とは反対側へ伸びて設けられている。中板２４とベース部２１とは、溶接により一体に接続している。中板２４は、前板２２と柱部２３とを接続している。具体的には、中板２４は、前板２２の幅方向すなわち図２に示す幅方向の中心付近と、柱部２３の幅方向の中心付近とを接続している。中板２４の前板２２側の端部は、前板２２と溶接により接続している。また、中板２４の柱部２３側の端部は、柱部２３と溶接により接続している。これにより、ベース部２１、前板２２、柱部２３および中板２４は、すべて溶接により一体に接続している。
【００１４】
前板２２および中板２４の先端すなわちベース部２１と反対側の端部は、支持部３１を有している。支持部３１は、断面が略円弧状に形成されている。支持部３１は、道路に沿って伸びる横梁１１を支持する。すなわち、横梁１１を構成する大径横梁１２は、支持部３１に取り付けられる。また、横梁を構成する小径横梁１３および小径横梁１４は、前板に取り付けられる。
【００１５】
次に、柱部２３について詳細に説明する。
柱部２３は、図２に示すように中空の部材から形成されており、断面が長軸および短軸を有する偏平な形状に形成されている。すなわち、柱部２３の断面は、図２に示す前後方向の長さに対し、これに垂直な方向つまり図２に示す幅方向が長くなっている。本実施形態の場合、柱部２３の断面は、前後方向が短軸となる長方形状である。なお、柱部２３の断面は、長方形状に限らず、図２に示す前後方向に沿った短軸を有していれば、例えば楕円形や多角形など任意の形状としてもよい。
【００１６】
柱部２３は、図３に示すようにベース部２１側の端部において前板２２側に開口３２を有している。開口３２は、中空の柱部２３の外側と内側とを連通している。防護柵支柱１０を構成するベース部２１、前板２２、柱部２３および中板２４は、いずれも鋼などで形成されている。そのため、ベース部２１、前板２２、柱部２３および中板２４は、表面にめっき層などの腐食を防止するための表面処理が施されている。柱部２３は中空に形成されているため、内側にも表面処理が施される。例えばめっきによる表面処理を施す場合、柱部２３の内側にもめっき液が注入される。柱部２３のベース部２１側の端部に開口３２を形成することにより、柱部２３の内側に注入されためっき液は、開口３２を経由して柱部２３の内側から外側へ流出する。これにより、柱部２３は、外側だけでなく内側にも確実に表面処理が施され、めっき液などの残留が防止される。
防護柵支柱１０は、基礎１６に固定される。基礎１６は、天方向へ立ち上がっているボルト１７を有している。このボルト１７は、ベース部２１の孔２５に挿入される。そして、ボルト１７の基礎１６と反対側にナット１８を締め付けることにより、防護柵支柱１０は基礎１６に固定される。
【００１７】
次に、上記の構成による防護柵支柱１０の強度について説明する。
本発明の一実施形態による防護柵支柱１０は、ベース部２１、前板２２、柱部２３および中板２４がいずれも鋼（ＳＳ４００）で形成されている。ベース部２１は、板厚が１９ｍｍ、前後方向の全長が２２０ｍｍ、左右の幅方向の全幅が１２５ｍｍに設定されている。防護柵支柱１０の下端部から上端部までの全高は、８５０ｍｍに設定されている。前板２２は、板厚が６ｍｍに設定され、ベース部２１の下端部から６０ｍｍ上方の屈曲部２６で柱部２３側へ折り曲げられ、この屈曲部２６からさらに１４０ｍｍ上方の屈曲部２７で再び柱部２３とは反対側へ折り曲げられている。柱部２３は、前後方向の全長が２０ｍｍであり、左右方向の全幅が４０ｍｍの長方形の筒状に形成されている。また、柱部２３の板厚は、３．２ｍｍに設定されている。ベース部２１側の下端部における中板２４の前後方向の全長、すなわち前板２２と柱部２３との間は、１２４ｍｍに設定されている。中板２４の板厚は、６ｍｍに設定されている。柱部２３のベース部２１側の端部に設けられている開口３２は、左右方向の幅が２０ｍｍに設定され、高さが１５ｍｍに設定されている。
【００１８】
上記の条件による防護柵支柱１０について静荷重試験を行った結果を図４に示している。静荷重試験は、平成２０年１月付けの社団法人日本道路協会発行の「防護柵の設置基準・同解説」に基づくものである。図４に示すように、本実施形態の防護柵支柱１０の場合、最大支持力ＰｍａｘはＰｍａｘ＝２５．２０ｋＮとなり、極限支持力ＰｗはＰｗ＝２２．０６ｋＮとなった。すなわち、最大支持力Ｐｍａｘの低減を図りつつ、極限支持力Ｐｗの下限値である２１．９ｋＮを上回っている。
【００１９】
比較のために図５に示す従来の防護柵支柱１００について静荷重試験を行った結果を図６に示している。従来の防護柵支柱１００は、図５に示すように前板１０１が屈曲部を有しないほぼ平板状であり、柱部１０２も板状に形成されている。但し、柱部１０２は、ベース部１０３側の端部近傍に屈曲部１０４、１０５を有している。前板１０１と柱部１０２とは、中板１０６によって接続している。したがって、図５（Ｂ）に示すように防護柵支柱１００の断面は、略Ｈ字形状となる。このような防護柵支柱１００の場合、図６に示すように最大支持力ＰｍａｘはＰｍａｘ＝４２．１ｋＮとなり、極限支持力ＰｗはＰｗ＝２５．９ｋＮとなった。
【００２０】
このように、本発明の一実施形態による防護柵支柱１０は、従来の防護柵支柱１００と比較して最大支持力を低減しつつ、極限支持力の確保が図られている。
以上、説明したように、本発明の一実施形態では、前板２２側からの荷重に対する柱部２３の強度は高くなる。前板２２は屈曲部２６、２７を有しているため、柱部２３の変形に先立って前板２２の屈曲部２６、２７が変形し、前板２２側から加わる荷重を緩和する。その結果、前板２２側からの荷重は前板２２の屈曲によって吸収され、ベース部１０３に加わる荷重は緩和される。ベース部１０３に加わる荷重が緩和されることにより、基礎１６の強度の向上は要求されない。したがって、基礎１６を更新することなく、安全基準を満たした防護柵を設置することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態では、柱部２３の断面形状を矩形の筒状としている。そのため、一般的に流通している矩形で中空の部材を柱部２３として利用可能である。したがって、入手が容易な簡単な構造の部材で柱部２３の強度を高めることができる。
さらに、本発明の一実施形態では、中空の柱部２３は、腐食の防止を図るために表面処理が施される。この場合、中空の柱部２３の内部にも、表面処理が施される。例えばめっきなどを利用する場合、柱部２３に開口３２を設けることにより、中空の柱部２３の内側に充填されためっき液は開口３２から排出される。これにより、中空の柱部２３の内側も、腐食の防止を図る表面処理が可能となる。また、柱部２３のベース部２１側において前板２２側に開口を設けることにより、前板２２側から荷重が加わると、柱部２３は強度が低い開口３２の近傍において変形する。これにより、前板２２側からの荷重は、開口３２付近の柱部２３の変形によっても吸収される。したがって、基礎を更新することなく安全基準を満たすことができ、あわせて柱部２３の腐食を防止することができる。
【００２２】
また、柱部２３として中空の部材を適用することにより、横方向への変形に対する耐性が向上する。そのため、前板２２側である前方から荷重が加わると、柱部２３はその荷重を横方向へ逃がすことなく、後方へ逃がす。特に、このとき、柱部２３の前板２２とは反対側に位置する後壁面は中央部が前板２２側すなわち内側へ湾曲した状態で撓みを生じる。これにより、前方から加わる荷重に対する柱部２３の耐性が向上し、防護柵支柱１０の全体として大きな荷重を受け止めることができる。すなわち、柱部２３を中空に形成することにより、荷重の特定方向への逃げが低減され、柱部２３が有効に荷重を受け止めることができる。
【００２３】
また、防護柵支柱１０に加わる荷重は、例えば後方へ数百ｍｍ程度の変位を確保することによって、中空の柱部２３の座屈によって吸収される。そして、荷重は、柱部２３の座屈だけでなく、上述のように柱部２３の後壁面の撓みによっても受け止められる。柱部２３は、中空であるため肉厚が薄く、容易に座屈する。前方からの荷重に対する耐性は、柱部２３のベース部２１側における断面積により調整可能である。さらに、この耐性は、開口３２の寸法および形状によっても変化する。したがって、前方からの荷重に対する耐性を適切に調整することができる。
【００２４】
柱部２３に加わる荷重は、柱部２３のベース部２１側における座屈だけでなく、柱部２３の各面の変形によっても受け止めている。そのため、柱部２３は、横方向への変形が極めて低減される。その結果、柱部２３の変形を前板２２の屈曲部２７の近傍に集中させることができる。
柱部２３を中空にすることにより、上述のように横方向への変形が低減される。また、柱部２３を中空にすることにより、軽量化が容易である。そして、中空の柱部２３により横方向への変形が低減されるとともに、ベース部２１側における変形が促されるため、防護柵支柱１０はスリムな形状とすることができる。その結果、防護柵支柱１０は、軽量化とともに形状のスリム化が図られ、外観の美感を向上させることができる。
【００２５】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば、上記の実施形態では、防護柵支柱１０の各部を鋼で形成する例について説明した。しかし、防護柵支柱１０の各部は、例えばステンレスなど他の部材で形成してもよい。また、中空の柱部２３は、前板２２側に開口３２を有する例について説明した。しかし、柱部２３の前板２２と反対側の面に設けてもよい。但し、開口３２を前板２２側に設けることにより、開口３２が目立ちにくく美感が向上する。さらに、開口３２は、ベース部２１に形成した孔により中空の柱部２３の内側に連通する構成としてもよい。これにより、柱部２３の内側に注入されためっき液は、ベース部２１の孔を経由して外部へ排出される。このように、柱部２３に開口３２を設けない場合、柱部２３の変形に対する強度は向上する。そのため、開口３２の寸法および形状だけでなく開口３２の有無までも含めて柱部２３の荷重に対する強度を調整することができる。
さらに、本発明の一実施形態では、前板２２に屈曲部２６、２７を設ける例について説明した。しかし、前板２２は、屈曲することなくベース部２１から直線状に立ち上がる形状としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による防護柵支柱の側面視を示す概略図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面を示す概略図
【図３】（Ａ）は図２のIII−III線における断面のベース部近傍を拡大した概略図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面を示す概略図
【図４】本発明の一実施形態による防護柵支柱の静荷重試験結果を示す概略図
【図５】（Ａ）は従来の防護柵支柱の側面視を示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面を示す概略図
【図６】従来の防護柵支柱の静荷重試験結果を示す概略図
【符号の説明】
【００２７】
図面中、１０は防護柵支柱、１１は横梁、１６は基礎、２１はベース部、２２は前板、２３は柱部、２４は中板、３２は開口を示す。
【図１】
0005107800.tif 000002
【図２】
0005107800.tif 000003
【図３】
0005107800.tif 000004
【図４】
0005107800.tif 000005
【図５】
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【図６】
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