防護柵 (道路)
本項では道路用の防護柵(ぼうごさく)について解説する。
道路での防護柵の設置の主目的は、進行方向を誤認した車両の路外逸脱防止、車両乗員の傷害や車両の破損の最小化、逸脱車両による第三者への人的・物的被害の防止、車両の進行方向復元である。
防護柵の所有者は該当の道路管理者、すなわち国土交通省、都道府県、市町村などである。ガードレール設置工事単価は、2022年3月時点で最も等級の低いものが1mあたり7,340円である。
日本国内では車両用防護柵は強度(車両衝突時に突破されない衝撃力)と設置場所の違いで以下の通り分類される(これを「種別」とする)。なお、kJとはキロジュールを指す。
車両は車両総重量25トンの車両が、26・30・45・50・65・80・100 km/hの7段階の速度で、衝突角度15度とした場合の衝撃力により必要な強度を設定している。欧米で行われる衝突実験では大型車15度、乗用車20度となっており、日本国内の基準でもその衝突角度を前提としている。
この種別に応じて、防護柵が車両の衝突を受けても突破されず、変形量(最大進入行程)や車両の受ける加速度が一定の値以下でなくてはならない。
これらの性能を受けて、以下の通り種別が適用される。
下り勾配で走行速度が高くなりやすい区間や線形条件が厳しく衝突角度が大きくなりやすい区間ではより強い防護柵を適用することができる。
車両用防護柵と比べ低い強度設定となっている。
いずれの場合も荷重は防護柵の最上部に作用する場合を考える。
それぞれの設定強度は、種別Pは標準的な体重の成人が防護柵に座る場合・寄りかかる場合を想定した強度で、種別SPは標準的な体重の成人が密着して座る場合・集団で押す場合を想定したものである。原則として種別Pを用いることとし、歩行者等の滞留が予想される区間や橋梁、高架橋で転落防止を目的に設置するものは種別SPを用いる。
なお、生活道路用柵は種別Pの高強度型として設計されたもので、車両重量8 トンの車両が速度40 km/h・角度10度(衝撃度15 kJ)で衝突した場合を想定している。衝突によって防護する側の歩道に車両が突破しないこと、衝突時に歩道側への変形量が小さいこと(たわみ性柵では0.15 m以下)が求められる。
車両用防護柵は路面から防護柵上端までの高さを原則0.6 m - 1.0 m以下の間としている。車両誘導の観点から0.6 m以上とする一方で、1.0 m以下とする理由は車両が防護柵に衝突した場合に乗員の頭部が防護柵部材に直接衝突することを防止するためである。ただし、大型車の誘導性を向上させる場合や転落防止を目的とした歩行者自転車用柵を兼用する場合、落下防止柵を付加する場合は1.0 m以上の高さが必要となる場合、この場合は形状を考慮(頭部の高さにビームを設けない、地覆を設けるなど)することで乗員頭部に衝撃を与えない工夫が加えられる。
歩行者自転車用柵は転落防止のものは路面から上端まで1.1 m、横断防止などを目的とするものは0.7 - 0.8 mが設置高の標準となる。転落防止の1.1 mの高さは歩行中と自転車に乗った場合の2ケースで成人男子の重心高さを考えて双方の場合で転落を確実に防止できる高さとしているが、圧迫感を抑え美観を保つため特別な場合を除いて1.2 m以下とするのが望ましい。横断防止の0.7 - 0.8mの高さは歩行者が容易に乗り越えられず、かつ美観を阻害しないための数値としている。
防護柵として用いられる材料は十分な強度を持ち、耐久性に優れ、維持管理が容易なものがふさわしい。鋼材・アルミニウム合金材・ステンレス鋼材が材料として用いられる。歩行者自転車用柵には人との親和性に配慮した材料として木材が用いられるケースも多い。
突起物や部材の継ぎ目などは人体または衣服に危害を及ぼしてはならない。特に歩行者自転車用柵はボルトや部材の継ぎ目など細部にわたって形状への配慮を行う必要がある。
錆や腐食が生じると強度が著しく低下して機能面に問題が生じるため、十分に防錆・防食処理を施す必要がある。鋼製材料に対しては溶融亜鉛めっきによって防錆・防食処理をする方法が優れているため一般に広く用いられている。仕上げとして塗装による場合や溶融亜鉛めっき地肌による場合がある。アルミニウム合金材料の場合は表面処理を施さなくても機械的性能の低下がほとんど見られないが、表面の変色による美観阻害を防ぐために塗装を施すことが望ましいほか、鋼材との接触部で異種金属材料による接触腐食を防ぐため絶縁処理を施す必要がある。ステンレス鋼材料を用いる場合は十分な耐食性能を有し、生地のまま利用できる。海岸に近接する区間や凍結防止剤を散布する区間などの設置条件や、地域環境や気象状況を勘案して対策を講じる。海岸部に隣接した区間では10年程度で海に面した側全体に腐食が生じたり、凍結防止剤を散布する区間ではその防止剤が雪と共に支柱地際部に滞留して設置後10年程度で腐食が生じた例がある。対策として高耐食塗装を施す、支柱地際部に防食テープを巻き付けることが挙げられる。なお、歩行者自転車用柵は車両用防護柵よりも合理性を追求しやすい性能要件となっていることから、塩分の影響を受けにくい合理的な材料を選定することが望ましい。
ボルト部や継手部に車両が接触した際に車体の引っかかり、車体の一部が引きちぎれ金属片としてボルト部や継手部に付着することがある。2005年(平成17年)5月28日、埼玉県行田市で自転車に乗った中学生がガードレールの継ぎ目に刺さっていた鋭い三角形の金属片に触れてケガをする事故が起こり、金属片問題の対策を行うようになった。
悪質なイタズラ説や人為説などが浮上する騒動となったが、その後の調査では、同年6月3日時点で全都道府県の4,200か所以上にガードレールの継ぎ目に鋭利な金属片が刺さっていたことが判明し、それを受けた国土交通省の緊急点検結果報告では、6月8日時点で3万7,893か所で同様のものが確認された。
その後、国土交通省で専門家による「防護柵への付着金属片調査委員会」を発足させて詳しい原因を調査した結果、同年7月29日に「ほぼ自動車の接触事故が原因」とする最終報告書が出された。調査委員会は今後の安全対策として、道路管理者が歩行者の視点に立った道路点検などを検討するよう提言し、金属片が付着しにくい防護柵の開発を目指すべきと委員会が設けられた。これを受け、基準の解説書の改訂版が取りまとめられた。
防護柵の設置にあたっては現地の地盤または定着部のコンクリート強度が十分な支持力を有するか照査する必要がある。支持力が不十分な場合は地盤の置換・改良やコンクリートの打ち換えによって所定の支持力を確保する必要があるが、特に土工部に設置するたわみ性防護はコンクリートの根巻き構造によって地盤支持力を補完できることもある。
たわみ性防護柵の中でもビーム型防護柵(ガードレール・ガードパイプ・ボックスビーム)の場合は「A:支柱穴を掘り、支柱設置後に埋め戻す方法」「B:オーガなどである程度掘削し、その後打ち込む方法」「C:はじめから打ち込む方法」の3種類に工法が分かれる。一般に施工法として用いられるのはCである。Aの場合、設置穴の底部は十分に突き固め、支柱を建て、土砂を埋め戻す(Bの場合も突き固めて土砂を埋め戻す)。BやCの場合、モンケンやバイブロパイルハンマーなどで所定の場所に打ち込むが、支柱頭部に損傷を与えないため保護用のキャップを用いる。いずれの場合も地下埋設物に注意しながら施工する。ケーブル型防護柵(ガードケーブル)では端末支柱を土中に設置する場合にコンクリート基礎を用いるが、中間支柱はビーム型防護柵と同様の設置方法が取られる。なお、土中に基礎や柱を設置できない場合や一時的に設置する場合は仮設の基礎を用いた置き式防護柵を採用することがある。
橋梁や高架などの構造物上に設置する場合は支柱設置穴を設けた埋込み方式とアンカーボルトとアンカープレートによって地面と定着させるベースプレート方式がある。歩行者自転車用柵で埋め込み方式を行う場合は箱抜鋼管を使用せず、地覆コンクリート打設時に型枠または発泡スチロールで箱抜を形成する方法が一般的である。そのほか、地覆鉄筋や型枠をりようして柵を固定した後に地覆コンクリートを打設する同時打ち方式もある。
剛性防護柵は舗装地盤内に所定の埋め込み深さで設置される「土中式」と構造物(橋梁や擁壁など)と一体化させる「構造物用」に分けられる。「土中式」では設置後の衝突で十分な水平抵抗力を得られるように防護柵周辺の所定の深さを必要に応じて良質な地盤材料で埋め戻したり舗装を施工して埋め込まなければならない。橋梁や高架などの構造物の上に設置する場合は、防護柵の基礎部と構造物の間で鉄筋やアンカーなどを利用して鋼材を介して結合する方法が取られるほか、プレキャスト工法を用いるのであればアンカーボルトなどを用いて構造物と防護柵を一体化させて設置する。
1~3日程度に1回の頻度で行われる通常巡回では道路パトロールカーの車内から目視で車両衝突による損傷がないか確認し、定期巡回の際には徒歩によって目視でボルトやナットのゆるみ・脱落や外観による腐食状況を確認する。大型車の交通量が多い場所では交通振動によりボルトやナットのゆるみが生じやすい。ボルトやナットのゆるみが防護柵の機能を大きく低下させるため、巡視・点検時にはボルトやナットの締付けに注意する必要があり、ゆるみが認められたら締め付ける必要がある。そして、防護柵の損傷が認められた場合は速やかに復旧して本来の機能を取り戻す必要がある。自動車との接触による金属片が確認される場合はすみやかに除去する必要がある。
塵埃や排気ガスの付着が防護柵の腐食の原因となり、汚損の状況や景観への影響を勘案して洗浄を行う必要がある。特に凍結防止剤を散布する区間や海岸に近接する区間では腐食の進行が早く、凍結防止剤散布期間後や台風時期後に洗浄を行うと効果的である。ブラケット金具は鋼板を折り曲げて製作することから塗膜が薄くなりやすい端部が多く、その部分が腐食の起点となりやすい。
すり傷によって塗装が剥離した場合は表面の付着物を除去して再塗装する。経年劣化で塗膜劣化が激しい場合や表面的な錆が生じている場合は事後の維持管理のしやすさを考えた上で取替えや再塗装などの措置を講じる。
積雪地域に設置された防護柵は除雪時に雪由来の側圧で損傷を受けやすい。対策として、除雪方法に注意するほか、スノーポールの設置による防護柵位置の明示や、冬期間のみ防護柵の水平材の撤去などが考えられる。
白色の防護柵は視線誘導効果が高い一方で、錆や汚れが目立ち周辺環境から浮く事例が見られた。かつて防護柵による視線誘導を副次的機能として期待していたが、防護柵は地域に応じて景観に配慮することとして、視線誘導は視線誘導標や反射シートで確保することとする。
防護柵の必要性を検討した上で、不要と考えられる区間では既設の防護柵の撤去を行うことで景観保護するのが望ましい。また、道路の新設・改築時には防護柵の設置を必要としない道路構造にして景観保護することもできる。具体的には植樹帯が設けられた道路での横断防止に設けられた防護柵や、車道と周辺地盤との高低差が小さいため人的被害が小さくなる考えられる場所などでは防護柵設置の必要性が低くなる。
山口県内では1963年(昭和38年)の第18回国民体育大会を行うにあたりガードレールの塗装に県の特産品であるナツミカンをイメージとした黄色を採用し、現在でも用いられている。
良好な景観形成には防護柵は地域の特性に応じた色彩を選定し、周辺景観の中で防護柵が必要以上に目立たない色を選定することが原則である。景観に配慮した鋼製の防護柵に用いる色彩はダークグレー、ダークブラウン、オフグレー、グレーベージュが挙げられる。アルミ製防護柵やステンレス製防護柵の場合は素材そのものの色を用いることが原則で、特に周辺景観との融和が必要な場合は電解着色を行う(電解着色できない色は塗装で対応する)。
「景観に配慮した道路附属物等ガイドライン」では「シンプルな形状」「透過性の配慮」「存在感の低減」「人との親和性に配慮したデザイン、材質」の4つの方針で景観への配慮に繋げられるものと考えられる。
「シンプルな形状」は構造的・機能的に必要最低限の部材で防護柵を設計することである。具体的には道路延長方向に延びるビーム部を滑らかに連続させる、支柱間隔を等間隔にする等が挙げられる。地域の名物などをイメージしたレリーフや絵を防護柵に入れ込むことは景観の中では主張が強く浮いてしまい望ましいとは言えない。
「透過性への配慮」は自然景観や田園景観などが広がる地域で防護柵の透過性を高める工夫を指す。ガードパイプやガードケーブルなど透過性が高い形状にするほか、防護柵のビームが車両の乗員の視線を遮らない高さに位置するようにするのが望ましい。
「存在感の低減」は、特に剛性防護柵(コンクリート製防護柵)はコンクリート壁面が連続して面としての存在感が強いため、コンクリート壁面の存在感を薄くする工夫を指す。壁面の高さを抑える、または壁面の輝度を下げるなどの対策がある。
「人との親和性に配慮したデザイン、材質」は歩道のある道路では歩行者にとって防護柵が間近に存在することを配慮したものに設計することである。防護柵の歩道側の面は歩行者にとって表面となるので、歩行者にとって裏側であると印象付けさせないデザインが望ましい。突起を少なくして丸みを帯びた滑らかな形状にすることや、歩行者の衣服や鞄類が引っかからない端部形状をすることはバリアフリーの観点から相応しい形状である。材質の工夫として、直接触れた際の手触り感を向上する材質を用いることや、地域によって木製防護柵を用いることが挙げられる。
ガードレールは国ごとで基準が異なり、形状や凹凸などにその違いが見られる。特にドイツは日本と比べて高速で車両が走行するため、より高強度の防護柵を用いる傾向がある。
日本で1956年(昭和31年)に神奈川県箱根町の国道1号にはじめてガードレールが設置された。1965年(昭和40年)4月に日本で初めての防護柵設置基準となる「ガードフェンス設置要綱」が策定され、1972年(昭和47年)10月にメーカーが独自に開発していた構造諸元(形状・寸法)を統一して製品どうしに互換性を持たせた「防護柵設置要綱」が策定された。1998年(平成10年)には「防護柵の設置基準」で種別Sを4段階に分け、仕様規定から性能規定へ変更を実施。この改正により所定の性能を満たせば材料を問わず、木製のガードレールが開発されるきっかけとなった。2008年(平成20年)1月に行われた「防護柵の設置基準」の改定で福岡海の中道大橋飲酒運転事故を受けて橋梁・高架部での防護柵の設置条件が見直され、金属片問題の対策として点検を強化するよう基準に盛り込まれた。
ガードレールは進行方向に重ねられ、沖縄県の730で、アメリカ式の右側通行から日本式の左側通行に改めたときに、進行方向に合わせて重ね直された。