(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路脇に予め定められた間隔をもって立設される複数の支柱と、隣り合った支柱間ごとに縦方向に複数枚ずつ横架されるパネル部材と、を備えた防雪柵であって、
前記パネル部材は、前記横架方向に対する直行方向での断面形状が略ジューコフスキー翼型であることを特徴とする防雪柵。
【請求項２】
前記パネル部材は、前記翼型断面形状の翼弦方向が鉛直方向に対して３０度以上の傾斜角度で前記支柱に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の防雪柵。
【請求項３】
前記パネル部材は、前記翼型断面形状の翼弦方向が鉛直方向に対して５０度以上、７０度以下の傾斜角度範囲で前記支柱に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の防雪柵。
【請求項４】
隣り合う一対の支柱が同一の基礎上に設置されることを特徴とする請求項１に記載の防雪柵。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冬季間における道路上の積雪を防ぐための防雪柵に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
積雪寒冷地における冬期間の道路の安全走行機能の確保は、道路交通に依存した現在の流通経済活動においてきわめて重要な課題である。冬期間の道路交通障害の改善の一つとして、現在のところ防雪柵が用いられている。即ち、道路上の積雪を防止して冬季間の交通を確保するために、道路脇の風上側に防雪柵が連続的に設置されている。
【０００３】
この防雪柵の基本的な構造は、ある間隔をもって道路に沿って複数の支柱を立設し、各支柱間に、防雪板が縦方向に複数枚ずつ横架されてなるものである。各防雪板は地面に対して適当な角度で傾いており、これによって、風雪時には飛雪が風上側から防雪板間をその板面に沿って通ることにより風速が強められ、雪が道路を越えて長い飛距離を吹き飛ばされ、あるいは道路上を吹き払われるものである。従って、ドライバーの視程を確保できると共に、道路上への積雪を避けることができる。
【０００４】
従来の防雪柵としては、例えば、柵高3.0〜3.5ｍ程度のもので防雪板としてフラットなパネルが縦方向に４枚ほど支柱間に取り付けられているものが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の如き従来の防雪柵では、道路全幅に渡る充分な防雪効果は得られていない。防雪柵の性能は、それに取り付けられている防雪板に支配されるが、現在のところ防雪板として、単にフラットなパネルを採用しているため、防雪板間を通過する流れと下部間隙流との干渉が激しく、柵高の1.5〜2.0倍下流で吹雪は巻上がり、視程の悪化と吹き溜まりが発生してしまう。
【０００６】
そのために一般道路はもちろんのこと、道路幅が20ｍを越える高規格道路にも充分対応できるような吹き払い効果の高い高性能の防雪柵の開発が強く望まれている。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、道路上の積雪を防止するのに最適な防雪柵を得ることを主目的とする。本発明は、防雪柵下流での流れの吹き上がりを防止し、濃度の高い吹雪でも地面に沿って道路幅全体に渡って移動させて吹き払うことができる高性能な防雪板を備えた防雪柵を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る防雪柵では、道路脇に予め定められた間隔をもって立設される複数の支柱と、隣り合った支柱間ごとに縦方向に複数枚ずつ横架されるパネル部材と、を備えた防雪柵であって、前記パネル部材は、前記横架方向に対する直交方向での断面形状を略ジューコフスキー翼型としたものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明に係る防雪柵では、請求項１に記載の防雪柵において、前記パネル部材は、前記翼型断面形状の翼弦方向が鉛直方向に対して３０度以上の傾斜角度で取り付けられるものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明に係る防雪柵では、請求項２に記載の防雪柵において、前記パネル部材は、前記翼型断面形状の翼弦方向が鉛直方向に対して５０度以上、７０度以下の傾斜角度範囲で取り付けられるものである。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明に係る防雪柵では、請求項１に記載の防雪柵において、隣り合う一対の支柱が同一の基礎上に設置されるものである。
【００１２】
本発明においては、防雪柵を構成する防雪板として、略ジューコフスキー翼型の断面形状をもつパネル部材を用いるものである。ジューコフスキー型の翼断面形状は、写像平面上の円をジューコフスキー変換することによって得られる。即ち、半径ｒ（ｒ＞ａ）の円の中心がｘ−ｙ平面の第２象限におかれた場合に、任意の点（Ｘ，Ｙ）をｚ＝ｘ＋ｉｙで記述してなるｚ平面から、ζ＝ｚ＋ａ２／ｚ，ａ＞０で与えられる写像関数を用いる変換により、ζ平面（ξ−η平面のζ＝ξ＋ｉηで記述される）上に円を等角写像して得られる骨格線の曲がった翼型であり、一般的にジューコフスキー翼と呼ばれているものである。この翼型は、前記円の中心位置を写像平面上で変化させることによって自由に変えられる。
【００１３】
本発明による防雪柵では、このような断面翼型のパネル部材を備えたものであるため、このパネル部材間を通過した風雪流れは、その翼形状によって変化され、この流れの変化に伴う運動量変化によって推力が生じ、従来のように単なるフラット板間を通過する場合に比べて雪粒子がより遠くへ吹き飛ばされ、道路上には積雪することなく道路を越えて吹き払われる。
【００１４】
このような吹き払い力の強さはパネル部材に作用する揚力に依存するが、パネル部材の取り付け角度によって揚力は変化する。後述の防雪柵に作用する空気力特性測定において、水平方向からの流れに対してパネル部材の翼弦方向の鉛直方向に対する傾斜角度が３０度以上である場合、発生する揚力は従来型のパネル部材に発生する揚力より大きくなることが明らかとなった。従って、請求項２に記載したように、パネル部材の翼弦方向が鉛直方向に対して３０以上の傾斜角度であれば、従来の防雪柵より高い吹き払い効果が期待できる。
【００１５】
さらに、前記空気力測定結果においては、特に傾斜角度が６０度付近であるときに最も高い揚力係数が得られることが明らかとなった。従って、本発明の防雪柵においては、請求項３に記載したように、パネル部材の翼弦方向が鉛直方向に対して５０度以上、７０度以下の傾斜角度範囲にあれば、最も高い吹き払い効果が期待できる。
【００１６】
また、前記傾斜角度は、小さすぎると、パネル部材間を通過した吹雪が下方へ偏向されすぎて路面に衝突すると共に柵下部の間隙流との干渉が大きく、柵後方の道路上で再び激しく巻きあがり、ドライバーにとって視程悪化となる。一方、前記傾斜角度が大きすぎると、吹雪の下方への偏向が少なすぎてそのままドライバーの視程高さで通り過ぎてしまい視程悪化となる。
【００１７】
従って、前記傾斜角度範囲内で適度な角度をもってパネル部材を支柱に取り付ければ、ドライバー視程より低い位置での吹き抜けとなると共に、防雪柵通過後の吹雪の路面への衝突や柵下部の間隙流との干渉は大幅に軽減され、従来のような柵下流での吹雪の巻上がりは生じ難くなるため、視程悪化や吹き溜まりの発生という問題も解消される。
【００１８】
また、従来から、防雪柵の支柱は、所定の間隔を持って道路脇に基礎を形成し下部を基礎に阻止込み固定することによって設置されているが、それぞれ一本毎に専用の基礎を形成するのが一般的である。
【００１９】
これに対して、請求項４に記載したように、隣り合う一対の支柱を単位として基礎を共有させれば、その分、基礎の施工が省ける。このとき、一対の支柱の間隔を下方で狭めれば、基礎の大きさも前記間隔方向で短くできると共に取り付け作業も容易となるので、全施工作業はより簡便になる。また、このように２本一対の支柱を一単位として扱う場合、両支柱を一体的に形成しても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態として、同一基礎に設置される一対の支柱を単位として道路脇に配置され、防雪板として略ジューコフスキー翼断面形状を持つパネル部材が縦に５段（枚）設置される防雪柵を図１に示す。ここでは説明の簡単のため、前記一単位分、すなわち一対の支柱とこの支柱間に横架されるパネル部材からなる防雪柵の構成を示す。
【００２１】
本実施形態による防雪柵では、図１（ａ）の背面（道路外側から見た）図および（ｂ）の側面図に示すように、まず、道路脇に設置された基礎４に、一対の支柱２ａ，２ｂの下端が固定されている。この一対の支柱２ａ，２ｂは、約４ｍのパネル部材を支持する上方部分では２ｍ以上の間隔を持ち、下方部分では、部分的曲がりによってその間隔が 0.9ｍ程度に縮小されている。これに伴って、基礎４の支柱間隔方向の大きさもは小さくて済むため、施工は簡便である。
【００２２】
又、一対の支柱２ａ，２ｂは、上端部を横架部材２ｃで連結することによって強度的に安定した構成となっている。さらに、基礎４上面が道路面と一致するものとして、基礎４上面からの柵高さが約３ｍになる設計とした。
【００２３】
一対の支柱２ａ，２ｂには、それぞれ同じ高さ位置に、縦方向に同間隔で５つずつ、パネル部材１を支持するための腕部４が道路側に向かって突設されている。この腕部４は、パネル部材１の裏面を固定するものであり、所定の傾斜角度α、即ち鉛直方向に対するパネル部材１の前縁と後縁を結ぶ翼弦方向の角度が、例えば約６０度となる状態でパネル部材１を支持するものである。ここでは、腕部４のパネル部材１の前縁側が当接し固定される支柱付近の高さ位置に対して、後縁側が当接して固定される先端部が低くなっている。
【００２４】
本実施形態による防雪柵で用いられるパネル部材１は、図１（ｃ）の断面図に示したように、略ジューコフスキー翼断面形状を持つ、幅、すなわち翼弦長約65cm、最大厚さ約10cm、長さ約４ｍのほぼ空洞状パネルである。このパネル部材１は、上側のスチール製表板１１と、下側のスチール製裏板１２と、これら上下のスチール板を前後縁でそれぞれつなぐアルミニウム製前縁部材１３と、アルミニウム製後縁部材１４と、表板１１と裏板１２の間で両板の所定間隔を維持するためのｚ形軽鋼部材１５との５部材が、それぞれ互いにリベット接合されて構成されている。
【００２５】
上記のように、主に同一基礎３上に設置される一対の支柱２ａ，２ｂと各支柱の腕部４によって縦方向に支持される５枚の断面略ジューコフスキー翼型のパネル部材１から構成される防雪柵を、道路脇に防雪を必要とする領域に渡って複数設置し、冬季間における道路上の積雪の防止が良好に行われる。
【００２６】
なお、上記実施形態の防雪柵においては、一対の支柱を単位として構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、独立した支柱を一本ずつ所定間隔で道路脇に立設し、この間隔に相当する長さを持つパネル部材を隣り合う支柱の間に設置する構成としても良い。ただし、この場合は、支柱一本毎に専用の基礎を形成する必要がある。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明の実施例として、防雪柵モデルについて、風洞を用いた空力測定実験および吹雪障害実験を行った結果を示す。なお、以下に示す風洞モデル実験での結果は、同程度の風速における実物での結果を再現するものと考えられる。
【００２８】
即ち、まず吹雪時の防雪柵周辺の流れを規定する無次元パラメータとして、(1)柵高Ｈに基づくレイノルズ数ＲH （＝ＨＵ／ν），(2) 雪粒子の径ｄに基づくレイノルズ数Ｒd （＝ｄＵ／ν），(3) 雪粒子の径ｄに基づくフルード数Ｆr （Ｕ／√dg），(4) 雪粒子の径ｄと柵高Ｈとの比ｄ／Ｈ，が考えられる。本実施例における雪粒子モデルとしては実際の雪粒子を用いるため、Ｒd およびＦr は実物とモデルとにおいて同一となり、考慮する必要がなくなる。
【００２９】
又、流体力学的には、レイノルズ数が１０4 を超えると流れはそれに無関係となるが、防雪柵モデルと実物防雪柵のレイノルズ数ＲH は、それぞれ（1.87〜2.65）×１０5 および1.58×１０6 であり、いずれも１０4 を超えた値となるため、パラメータＲH は同じく考慮する必要はなくなる。
【００３０】
一方、雪粒子モデルの径ｄと柵高Ｈとの無次元パラメータｄ／Ｈは、柵寸法を１／ｎスケールとした場合には、雪粒子の大きさも１／ｎとしなければならない。その結果、雪粒子のレイノルズ数Ｒd は、実際のＲd ＝50〜100（ｄ＝0.1 〜0.2mm）の１／ｎとなる。しかし雪粒子の運動は低レイノルズ数ではＲd に強く依存するため、雪粒子の大きさをモデル寸法にあわせて小さくすると、実物とモデル実験とにおける雪粒子の運動は、互いにかなり異なったものとなる。
【００３１】
従って、本実施例におけるモデル実験では、相似則を規定する上で相反するものとなる二つの無次元パラメータＲd とｄ／Ｈのうち、Ｒd を一致させる手法を採用した。従って、以上のことから、実際の雪粒子を用いた風洞モデル実験の結果は、柵高に基づくモデルのレイノルズ数を１０4 より大きくした場合には、実物のものと同一であるものと考えて良いことになる。
【００３２】
（実施例１）本発明の第１の実施例として、柵高３ｍの防雪柵の縮小モデルに関して、測定部断面1.3ｍ ×1.3ｍ ，長さ10ｍの吹き出し型風洞を用いて防雪柵に作用する空気力、即ち柵に作用する抗力係数ＣD 及び揚力係数ＣL についてそれぞれ測定を行った結果を以下に説明する。
【００３３】
なお、本実施例の空気力測定に用いたロードセルは、セル上に取り付けられた三次元形状の構造物に作用する定常、または非定常空気力の測定を行うものであり、構造物に作用する力の位置（作用点）に無関係に空気力を測定できるものである。図２の抗力測定のための装置構成図および図３の揚力測定のための装置構成図に示したように、各種防雪柵モデルについてそれぞれを構成する支柱（２本）の下端をロードセルに取り付け、流速１０ m/sを一定とし、抗力および揚力の測定を行った。
【００３４】
防雪柵モデルは、防雪板が２つのタイプのジューコフスキー翼形状についてそれぞれ異なる翼弦長を持つものを用意した。ジューコフスキー翼型防雪板としては、図４の（ａ）に示すように断面翼形状がタービン翼に近く比較的そり角が大きいもの、ここではキャンバ角20度のもの（以下、Ａ型とする）と、（ｂ）に示すように航空機の翼に近く比較的そり角が小さいもの、ここではキャンバ角10度のもの（以下、Ｂ型とする）との２タイプについて、実物大で３ｍの柵高さにおいてそれぞれ防雪板の幅でもある翼弦長Ｗが50cmと60cm相当のもの、即ち全４種をモデルスケールで構成した。いずれも下部間隙は柵高の30%とした。
【００３５】
Ａ型50cmおよびＢ型50cmの防雪板幅が小さい方の場合は取り付け段数を５枚とし、且つモデルスケールを実物の1/12とした。一方、Ａ型60cmおよびＢ型60cmの防雪板幅が大きい方の場合は取り付け段数を４枚とし、モデルスケールを1/14.4とした。ここで翼弦長の違いによってモデルスケールを異ならしめたのは、同じモデルスケールでは異なる翼弦長に応じた防雪板モデルをそれぞれ作製しなければならないが、スケールの方を変えることによって同じ防雪板モデルを用いても異なる翼弦長の場合の防雪柵モデルを構成できるため、防雪板モデルの作製の手間が省けるためである。
【００３６】
まず、上記のような４種の防雪柵モデルについて、図２の装置構成において、各々垂直にたてられた支柱に対する翼弦方向の角度で表される防雪板の取り付け傾斜角度βを10〜80度の範囲で変化させながら、ロードセルによって流れ方向の防雪板に作用する力（抗力）Ｄを測定し、抗力係数ＣD を求めた。また同時に、比較として従来型のフラットな防雪板（実物スケールで厚さ５cm、幅66cm、４枚）を備えた防雪柵モデルに関しても同様に抗力係数ＣD を求めた。
【００３７】
抗力係数ＣD は、ＣD ＝Ｄ／0.5ρＵ2Ａ，の式で定義される。なお、抗力Ｄは、防雪板が取り付けられた防雪柵全体に働く力から、防雪板が取り付けられていない時の防雪柵に働く力を引いたものであり、よって防雪板のみに働く力を表す。またＵは風速、ρは空気の密度、Ａは下部間隙部分を除いた防雪柵の防雪板が取り付けられている領域の投影面積でＡ＝ｈ・ｂ（ｈ：投影面積の柵高さ方向の長さ、ｂ：柵のスパン方向の長さ）得られる。従って、それぞれの防雪板に働く力Ｄは、防雪板の取り付け枚数ｎで割ったものとなる。
【００３８】
以上の方法で求められた抗力係数ＣD の結果は図５の線図に示す通りである。図中、Ａ型50cmの抗力係数ＣD は白円（○）、Ｂ型50cmの抗力係数ＣD は黒円（●）、Ａ型60cmの抗力係数ＣD は白三角（△）、Ｂ型60cmの抗力係数ＣD は黒三角（▲）、従来型防雪板の抗力係数ＣD は白四角（◇）でそれぞれ示した。
【００３９】
図５の線図から明らかなように、測定角度βの全領域に渡って、防雪板の取り付け枚数と形状の相違によってＣD 値に大きな差は認められなかった。また、取り付け傾斜角度が50度を超えると、従来型のものより小さくなっていくことがわかった。このことは、取り付け傾斜角度が50度以上の防雪板間を通過する流れは、従来型に比べて比較的整然とした流れになっていることを示唆するものである。
【００４０】
次に、上記抗力測定と同様の４種及び従来型の防雪柵モデルについて、図３の装置構成において、防雪板の取り付け傾斜角度βを10〜80度の範囲で変化させながら、ロードセルによって防雪板に作用する揚力Ｌを測定し、揚力係数ＣL を求めた。
【００４１】
揚力係数ＣL は、ＣL ＝Ｌ／0.5ρＵ2Ａ，の式で定義される。求められた揚力係数ＣL の結果は図６の線図に示す通りである。図中、Ａ型50cmの揚力係数ＣL は白円（○）、Ｂ型50cmの揚力係数ＣL は黒円（●）、Ａ型60cmの揚力係数ＣL は白三角（△）、Ｂ型60cmの揚力係数ＣL は黒三角（▲）、従来型防雪板の揚力係数ＣL は白四角（◇）でそれぞれ示した。
【００４２】
図６の線図から明らかなように、まず、４種の翼型防雪板に関しては、防雪板の取り付け枚数と形状の相違によって揚力係数に大きな差違は認められなかった。しかし、４種の翼型防雪板と従来型とでは、取り付け傾斜角度が30度付近以降から両者の差が開きはじめているのがわかる。特に、β＝60度では、４種の翼型防雪板は最高の揚力係数を示し、これは、同じ取り付け傾斜角度β＝60度における従来型の揚力係数の最大約２倍である。
【００４３】
以上の結果から、防雪柵に翼型防雪板を用いる場合、まず取り付け傾斜角度βを30度以上とすれば、従来型防雪板を備えた防雪柵より高い吹き払い効果が期待でき、特に、揚力係数が最大であったβ＝60度付近、例えば50度〜70度の範囲内で翼型防雪板を取り付ければ、最も高い吹き払い効果が期待できる。
【００４４】
（実施例２）次に、本発明の第２の実施例として、柵高３ｍの各種タイプの防雪柵の縮小モデルについてに関して、測定部断面 1.3ｍ× 1.3ｍ ，長さ10ｍの吹き出し型風洞を用いて柵性能評価として吹雪障害実験、即ち防雪柵後方の、吹き溜まり、及びドライバーの視程障害の度合いを示す吹雪濃度分布の測定を行った結果を以下に説明する。
【００４５】
風洞装置は、図７に示すように、測定部入り口から約 3.7ｍの範囲で、その床面の可動シート上に雪を一様に散布し、風を送り込みながらドラムで可動シートを繰り込むと同時に回転ブラシを回転させてシート上の雪を払いあげることによって雪を飛翔させつつ風を送り込むことにより吹雪を発生させるものである。防雪柵モデルは、測定部入り口から 4.8ｍ下流位置に設置し、風速は６〜８m/s とした。
【００４６】
防雪柵後方の吹雪の濃度は、天井壁に設けたスリット光源から光を照射し、雪粒子による散乱光強度が雪粒子の空間濃度に応じて変わることを利用して、風洞内のビデオカメラによる連続観測画像をコンピュータに取り込んで計算処理し、２５６階調の濃度分布から６段階に分けた等濃度線図を求め、これによって吹雪濃度を評価した。なお、防雪柵後方の吹雪は非定常性が強いため、画像処理した１０画面を加算平均化したものを評価した。
【００４７】
評価は、一般的なドライバーの視程高さの 1.35ｍを基準とし、柵高Ｈを位置単位とした柵後方距離ｘ（横軸：ｘ／Ｈ）に渡る濃度分布パターンにおいて、モデルスケールでの相当する視程高さを超えて吹雪が分布する場合を視程障害発生状態とし、視程高さ以下の領域で吹雪が分布している場合を視程障害緩和状態とする。吹雪分布領域が低いほど、即ち吹雪の通過高さが低いほど視程障害緩和効果は優れていることになる。また、吹き溜まり位置は、それぞれの吹雪濃度分布評価後、目視によって行った。
【００４８】
防雪柵モデルは、前記実施例１において用いたのと同様のＡ型およびＢ型２つのタイプのジューコフスキー翼型防雪板について、それぞれ実物大で柵高３ｍでの翼弦長Ｗが50cm，60cm，70cm相当のものに関して構成した。また下部間隙はいずれのものも柵高の30％とした。
【００４９】
なお、モデルスケールは翼弦長Ｗの小さい順にそれぞれ 1/6，1/7.2 ，1/8.4 とした。本実施例においても、タイプ毎にスケールの方を変えることによって同じ防雪板モデルを用いても異なる翼弦長の場合の防雪柵モデルを構成し、防雪板モデルの作製の手間を省いた。
【００５０】
まず、Ａ型とＢ型とにおける柵後方の吹雪濃度の比較検討を行った。なお両者とも実物大における翼弦長Ｗ＝60cm相当，取り付け枚数ｎ＝６とした。吹雪濃度評価は、それぞれ、各種取り付け傾斜角度βについて行い、その結果を図８の６段階濃度分布パターンとして示す。ここでは、高い視程障害緩和効果が示された付近の傾斜角度βの場合について、即ちＡ型についてはβ＝50度，60度，65度、Ｂ型についてはβ＝50度，55度，60度の場合について図示した。
【００５１】
図８の濃度分布パターン（図中、視程高さを点線で示す）から明らかなように、最も視程障害緩和効果が高かったのは、Ａ型ではβ＝60度、Ｂ型ではβ＝55度であったが、このときの両者のパターンを比較すると、Ａ型の方がＢ型より若干優れた視程障害緩和効果を示していると思われる。
【００５２】
また、いずれの型でも、道路幅方向に相当する柵後方距離ｘにおいて、柵高Ｈの６倍以上の距離に渡って、吹雪は視程高さ以下の領域を通過しており、視程障害はほとんど発生していないことが明らかである。また、前記柵高６倍距離に渡る路面上には吹き溜まりは全く生じていないことが観測され、高い吹き払い効果が確認された。
【００５３】
柵高Ｈの６倍以上の距離とは、実物スケールにして18ｍ以上であり、ほぼ高規格道路の幅に相当する。従って、上記の評価結果から、Ａ型及びＢ型の翼型防雪板を備えた防雪柵では、一般道路はもちろん、高規格道路においても、優れた視程障害緩和効果と共に、高い吹き払い効果が期待できる。
【００５４】
次に、防雪板の取り付け傾斜角度βの相違による防雪柵性性能の比較検討を行った。即ち、Ａ型防雪板（実物大における翼弦長Ｗ＝50cm相当，取り付け枚数ｎ＝６）に関して、取り付け傾斜角度βを変化させた場合の、それぞれの角度における吹雪濃度分布を測定した。結果は、図９の６段階濃度分布パターンとして示す。ここでは、β＝40度，50度，60度の特徴的な３つの場合を示した。
【００５５】
図９の濃度分布パターン（図中、視程高さを点線で示す）から明らかなように、取り付け傾斜角度βが小さいと、防雪板を通過した吹雪は、流れの下方への偏向が急激であるために路面に衝突してしまい、防雪柵後方の路面上で再び巻き上がって視程障害が発生する。β＝40度の場合の濃度分布パターンでは、柵高Ｈの２倍距離以降から視程高さを超えた巻き上がりが確認できる。
【００５６】
また、逆に取り付け傾斜角度βが大きいと、吹雪が防雪板を通過する際に下方へ偏向される流れは小さく、そのままの高さで通り抜ける吹雪が多いため、視程は悪くなる。図９中、β＝60度の場合の濃度分布パターンをβ＝50度の場合と比較するとその傾向は明らかである。以上の結果から、防雪板の取り付け会社角度は、防雪柵の性能を支配する最も重要なパラメータであることがわかる。
【００５７】
次に、防雪板の取り付け段数（枚数ｎ）の相違による防雪柵性能の比較検討を行った。即ち、同一形状の翼型防雪板について、取り付け枚数が異なる場合に生じる視程障害の度合いの差違を観測した。具体的には、Ａ型で翼弦長Ｗ＝60cm，取り付け傾斜角度β＝60度の防雪板について、それぞれ取り付け枚数をｎ＝４，５，６とした場合について評価し、結果を図１０の６段階濃度分布パターンとして示す。
【００５８】
図１０に示したように、取り付け枚数がｎ＝４およびｎ＝５と比較的少ない場合には、防雪板間隔が大きくなる分、下方へ偏向されることなく防雪板間を通過する吹雪の割合が多くなるため、視程高さ（図中、点線で示す）付近にも吹雪の分布が見られ、視程障害が生じる。しかし、取り付け枚数がｎ＝６と多くなると、大部分の吹雪は下方へ偏向され、視程高さより低い領域で通過するため、視程はきわめて良好となっている。この結果から、防雪柵に取り付ける防雪板の枚数は、互いの間隔が離れ過ぎず、通過する吹雪のほとんどを偏向させるのに十分密な配列となる枚数を設定することが重要である。
【００５９】
次に、防雪板幅＝翼弦長Ｗの相違による防雪柵性能の比較検討を行った。即ち、Ａ型で取り付け傾斜角度β＝60度、取り付け枚数ｎ＝６という同条件において、それぞれ、実物大における翼弦長がＷ＝50cm，60cm，70cm相当である場合について、視程障害の差違を観測した。結果は、図１１の６段階濃度分布パターンとして示した。
【００６０】
図１１からわかるように、実物大における翼弦長Ｗ＝70cm相当という比較的長い幅の場合は、防雪板間を通過する流れによって下部に閉塞現象が生じ、これに干渉された下部間隙流に路面上での巻き上がりが生じるため、視程は悪くなっている。また、実物大における翼弦長Ｗ＝50cm相当という比較的短い幅の場合には、下方へ偏向されないで取り抜ける吹雪の割合が多くなるため、視程障害が生じている。
【００６１】
しかしながら、実物大における翼弦長Ｗ＝60cm相当の場合には、ほとんどの吹雪が下部間隙流との干渉を生じることなく下方へ偏向され、視程高さ以下の領域を通過するため、視程は極めて良好であった。このような結果から、良好な視程状態を得るには、前記防雪板の取り付け枚数の設定だけでなく、ほとんどの吹雪が下方へ偏向されるような防雪板間隔となる十分な長さで、且つ下部間隙流に干渉を生じさせ得る長さを超えない防雪板幅を設定することが重要であることが示された。
【００６２】
次に、翼型防雪板と従来型防雪板とにおける防雪柵性能の比較検討を行った。以上に示した結果から、最も吹き払い効果が高く、且つ視程が良好出会った防雪板、即ち、Ａ型で実物大における翼弦長Ｗ＝60cm相当の幅を持つ防雪板を取り付け傾斜角度β＝60度でｎ＝６枚取り付けた場合と、Ｂ型で実物大における翼弦長60cm相当の幅を持つ防雪板を取り付け傾斜角度β＝55度でｎ＝６枚取り付けた場合とを、従来型防雪板（実物大スケールで幅66cm相当、厚さ５cm相当）を取り付け傾斜角度β＝30度でｎ＝４枚取り付けた防雪柵モデルを対照として、視程障害の差違を観測した。結果は、図１２の６段階濃度分布パターンとして示した。
【００６３】
図１２から明らかなように、ジューコフスキー翼型防雪板を備えた防雪柵では、吹雪は柵高Ｈの６倍以上の距離に渡って視程高さ以下の領域、しかもほとんど路面近傍を通過しており、ドライバーの視程高さ以上に分布することなく極めて良好な視程となっており、視程高さを超えて広い範囲で吹雪が分布している従来型防雪柵に比べて格段に優れたものであることがわかる。また、翼型防雪板の防雪柵後方には、柵高Ｈの６倍以上の距離に渡る路面上に吹き溜まりが生じておらず、路面上に吹き溜まりの生じている従来型に比べて高い吹き払い効果を持つことも明らかである。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明による防雪柵では、略ジューコフスキー翼型防雪板を備えたことによって、従来型の防雪柵に比べて優れた吹き払い効果と良好な視程障害緩和効果を持つものである。従って、本防雪柵を設置すれば、一般道路はもちろん、道路幅20ｍ程度の高規格道路においても、良好な積雪防止と良好なドライバー視程が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による防雪柵を示す概略構成図であり、（ａ）は全体背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は防雪板付近の部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における抗力測定に用いた風洞の装置構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施例における揚力測定に用いた風洞の装置構成を示す概略構成図である。
【図４】（ａ），（ｂ）それぞれ本発明の実施例に用いた２タイプの防雪板の翼断面形状を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施例における抗力測定の結果を示す線図（横軸：防雪板取り付け角度β、縦軸：抗力係数ＣD ）である。
【図６】本発明の第１の実施例における揚力測定の結果を示す線図（横軸：防雪板取り付け角度β、縦軸：揚力係数ＣL ）である。
【図７】本発明の第２の実施例における防雪柵性能評価に用いた風洞装置を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第２の実施例における防雪板形状の異なる各種防雪柵モデルにおける視程障害評価の結果を示す吹雪濃度分布パターンの模式図である。
【図９】本発明の第２の実施例における防雪板取り付け傾斜角度の異なる各種防雪柵モデルにおける視程障害評価の結果を示す吹雪濃度分布パターンの模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施例における防雪板の取り付け枚数の異なる各種防雪柵モデルにおける視程障害評価の結果を示す吹雪濃度分布パターンの模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施例における防雪板幅の異なる各種防雪柵モデルにおける視程障害評価の結果を示す吹雪濃度分布パターンの模式図である。
【図１２】本発明の第２の実施例における翼型防雪板と従来型防雪板との防雪柵モデルにおける視程障害評価の比較結果を示す吹雪濃度分布パターンの模式図である。
【符号の説明】
１：パネル部材
２ａ，２ｂ：支柱
２ｃ：横架部材
３：基礎
４：腕部
１１：表板
１２：裏板
１３：前縁部材
１４：後縁部材
１５：Ｚ型軽鋼部材
【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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