(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する支柱間に４枚の円弧翼型防雪板を互いに間隔を存して横向きに架設することにより上下方向に列設し、最上端の円弧翼型防雪板の上方に間隔を存して１枚の有孔板を前記支柱間に架設して構成してなる吹き払い式防雪柵。
【請求項２】
先端部および後端部に高さ２６ｍｍのコ字型リブ，中間部付近に高さ２６ｍｍの山型リブを有する４枚の円弧翼型防雪板と幅が３５０ｍｍ〜４００ｍｍ，有孔率４０％〜５０％，そして取り付け位置は最上端の円弧翼型防雪板との間隔が１６０ｍｍ〜１８０ｍｍなる１枚の有孔板とで構成された請求項１記載の吹き払い式防雪柵。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積雪寒冷地における，冬期間の吹雪による道路上の吹き溜まりの防止と，視程の確保のために設置される吹き払い式防雪柵に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の吹き払い式防雪柵に取り付けられている防雪板は，フラットな板である。そのために防雪板間を通過する流れはほとんど無く，その背後に大きな渦領域が形成され，柵の下部間隙を通過した吹雪流は，柵高の１．５倍〜２．０倍下流で急激に巻き上がる。そのため，防雪柵の吹き払い能力は，柵高（３．０ｍ〜３．３ｍ）の１．５倍〜２．０倍下流までが限度である。
【０００３】
したがって，従来の吹き払い式防雪柵は，上下１車線道路（道路幅８ｍ）に対しては有効ではあるが，歩道を有する２車線道路（道路幅１３ｍ），あるいは４車線道路（道路幅２０ｍ）においては，反対車線では，吹き溜まりの増加と視程の悪化の逆効果が生じている。
【０００４】
また，現在の防雪柵を構成するフラットな防雪板には，非定常空気力に基づく空力振動が発生し，防雪板の疲労破壊を引き起す。その結果，空力振動による防雪板の疲労破壊を防止する上で大きな材料強度が必要となり，必然的に防雪板の総重量は大きなものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフラットの防雪板を有する防雪柵では，道路全幅をカバーできる防雪効果は得られていない。そのためには一般道路はもちろんのこと，道路幅２０ｍを越える高規格道路にも，充分に対応できる吹き払い効果の高い高性能の防雪柵が必要となっている。
【０００６】
本研究は，上記の問題点を鑑み，柵下流での吹雪の巻き上がりを防止し，濃度の高い吹雪を路面に沿って移動させて，吹き払うことができる高性能の防雪柵を得ることを目的とする。
【０００７】
また，本発明では防雪板の空力振動を防止するための方法を見出し，それによって防雪板の疲労破壊の原因となる空力振動を防止することによって，その材料強度を下げ，防雪板の軽量化を図る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、対向する支柱間に４枚の円弧翼型防雪板を互いに間隔を存して横向きに架設することにより上下方向に列設し、最上端の円弧翼型防雪板の上方に間隔を存して１枚の有孔板を前記支柱間に架設して構成したものからなる。
【０００９】
円弧翼型防雪板で構成される最適形状防雪柵は，柵高３．３ｍ，下部間隔１．２ｍ，円弧翼型防雪板の取り付け角度が３５゜のものである。
【００１０】
また，円弧翼型防雪板の空力振動の防止と，防雪柵の更なる吹き払い効果の向上を図るために，柵上端に請求項２に記載の発明に係わる有孔板を有する。
【００１１】
有孔板の形状は，請求項３に記載の発明に係わる幅が３５０ｍｍ〜４００ｍｍ，有孔率が４０％〜５０％，そして，その取り付け位置は，最上端の円弧翼型防雪板との間隔が１６０ｍｍ〜１８０ｍｍなるものである。
【００１２】
さらに請求項４に記載の発明に係わる円弧翼型防雪板は，１枚の鋼板で製作するものとする。また，円弧翼型防雪板は強度を得るために，円弧翼型防雪板の先端部および後端部にコ字型リブ，そして中間部付近に山型リブを有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき，図面を参照して説明する。本発明の吹き払い式防雪柵は，図１に示す形状を有する。本発明の防雪柵は高さ３．３ｍとし，４枚の円弧翼型防雪板１，有孔板２，４ｍ間隔の支柱３，下支柱４，基礎部５，補強ダイパー６で構成されている。
【００１４】
円弧翼型防雪板は図２に示すように幅が６２０ｍｍ，スパン長さが４０００ｍｍである。円弧翼型防雪板は厚さ１．６ｍｍの亜鉛メッキされた鋼板で製作し，強度を与えるために先端部および後端部にコ字型リブ７，中間部付近に山型リブ８を有している。
【００１５】
柵上端に取り付ける有孔板は，図３に示すものである。最適有孔板の形状は幅が３５０ｍｍ〜４００ｍｍ，最上端の円弧翼型防雪板との間隔が１６０ｍｍ〜１８０ｍｍ，有孔率が４０％〜５０％である。
【００１６】
また，夏期の不要時期に道路景観を阻害しないように，円弧翼型防雪板および有孔板を支柱に直接固定せず，支持部材を用いてそれらをリンク部材で結合し，折りたたみ収納が可能な構造とする。
【００１７】
【実施例１】
本発明の実施例として，防雪柵モデルに関して飛雪風洞実験を実施した。飛雪風洞は北見工業大学流体工学研究室に設置されているもので，図４に示す断面１．３ｍ×１．３ｍ，長さ１０ｍの測定部を有する吹き出し型風洞である。本風洞装置は実物の雪粒子を用いて吹雪を再現できるものである。
【００１８】
飛雪風洞モデル実験における吹雪の濃度分布の測定は，浮遊する雪粒子の空間濃度によって，スリット光源から照射された散乱光の強度が変わる事を利用して，コンピュータに取り込んだ画像を濃淡分布に分けることによって行った。具体的には、表１に示すように吹雪濃度を６階調に分けて評価した。なお表１に示す階調数は、それが大きい程高濃度の吹雪となっている。
【００１９】
【表１】
0003829297.tif 000002
【００２０】
図５は，飛雪風洞モデル実験によって得られた柵後方の吹雪濃度分布を示したものである。フラットな防雪板を有する従来型防雪柵では，柵下流の１．５倍付近から下部間隔を通過した吹雪は巻き上がり，一般乗用車の視程高さ１．３５ｍを越えた道路空間全体に広がっている。しかし，本発明柵では高濃度の吹雪流は巻き上がることなく，一般乗用車の視程高さ１．３５ｍ以下の位置を通過しており，柵高の５倍下流を越えても高い吹き払い効果を維持している。したがって，道路幅が２０ｍを越える高規格道路にも充分に対応できる。
【００２１】
【実施例２】
本発明の実施例として，発明した実物柵モデルを野外に設置し，視程の観測と，柵風上側および道路風下側に生ずる堆雪形状の評価を行った。実物柵モデルは全長３０．５ｍとし，従来柵に隣接する形で設置した。
【００２２】
図６は，柵風上側と道路風下側における堆雪の観測結果である。柵風上側における本発明柵の堆雪量は少なく，堆雪による柵の下部間隙の閉そくも生じていない。したがって，常に吹き払い機能を保持していることとなる。一方道路風下側の堆雪は，本発明柵では最大５０ｃｍ程度であるが，従来柵のそれは２００ｃｍにも達している。このことから，本発明柵の吹き払い能力は，従来柵と較べて極めて高いものであると判断される。
【００２３】
【実施例３】
本発明の実施例として，風洞モデル実験を遂行して，円弧翼型防雪板の空力振動特性を調べた。空力振動特性の評価に当っては，測定部断面１．２ｍ×０．３ｍ，長さ３ｍの環流型風洞を用いて行った。円弧翼型防雪板は，図７に示すように回転シャフトに取り付けた。回転シャフトは，軸受およびアームに取り付けた４本のコイルバネによって支持され，自由に回転振動ができる。
【００２４】
図８は，有孔板の有無による円弧翼型防雪板の振動性状を示したものである。有孔板が無い場合には最上端の防雪板は発散振動を起こしているが，有孔板を有する場合には，いずれの防雪板にも空力振動の発生は全く認められない。柵上端に設置した有孔板は，円弧翼型防雪板の空力振動防止に極めて有効である。
【００２５】
【実施例４】
本発明の実施例として，同じく飛雪風洞モデルを遂行し，有孔板の有無による柵後方の吹雪の濃度分布を調べた。有孔板の有孔率を４通り，最上端の防雪板との間隔を１６０ｍｍ，その幅を４００ｍｍとした。
【００２６】
図９は有孔率を０％，２０％，３０％，４０％と変化させた場合の吹雪の濃度分布を示したものである。有孔率が４０％の場合には，有孔板が無い場合に較べて，視程はかなり向上している。したがって，有孔板は，視程障害緩和効果に対しても極めて有効である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したとおり，本発明の吹き払い式防雪柵は，従来のフラットな防雪板と形状が全く異なる円弧翼型防雪板，そして柵上端に有孔板を備えたことによって，従来型防雪柵に較べて，数段高い吹き払い効果と，良好な視程障害緩和効果を有するものである。また，有孔板は円弧翼型防雪板の空力振動を防止し，材料強度の低減化によって，その軽量化を図ることができるものである。したがって，本発明防雪柵を設置すれば，一般道路はもちろん，道路幅が２０ｍを越える高規格道路の吹雪を防止できることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による防雪柵の組立図である。（ａ）は全体図，（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の実施形態による円弧翼型防雪板の概略図である。
【図３】本発明の実施形態による有孔板の概略図である。
【図４】本発明の第１の実施例における飛雪風洞の測定部の概略図である。
【図５】本発明の第１の実施例における柵後方の吹雪濃度分布の測定結果である。（ａ）は本発明柵，（ｂ）は従来柵である。
【図６】本発明の第２の実施例における本発明柵の実物モデルの柵風上側と，道路風下側の堆雪形状の野外観測結果である。（ａ）は本発明柵，（ｂ）は従来柵である。
【図７】本発明の第３の実施例における円弧翼型防雪板の空力振動測定装置の概略図である。
【図８】本発明の第３の実施例における有孔板の有無による円弧翼型防雪板の空力振動性状である。（ａ）は有孔板無し，（ｂ）は有孔板有りである。
【図９】本発明の第４の実施例における有孔板の有無による柵後方の吹雪濃度分布の測定結果である。
【符号の簡単な説明】
１：円弧翼型防雪板
２：有孔板
３：支柱
４：下支柱
５：基礎部
６：ダイパー
７：コ字型リブ
８：山型リブ
【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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