ダンパー装置及びエネルギー吸収体
【課題】ダンパー装置の破壊を回避しつつ、防護ネットの受圧面に作用するエネルギーを効率的に吸収すること。
【解決手段】基端を固定して傾倒自在に立設した第一の軸力吸収体１０と、前記第一の軸力吸収体１０と交差するとともに、基端を固定して傾倒自在に立設した第二の軸力吸収体２０と、前記第一の軸力吸収体１０の自由端と前記第二の軸力吸収体２０の自由端とを連結する第一の連結材３１と、前記第一の軸力吸収体１０の自由端と前記第二の軸力吸収体２０の基端とを連結する第二の連結材３２と、前記第一の軸力吸収体１０の基端を固定するアンカー５６とを具備し、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方を、湾曲した複数の撓曲材で構成する。
【解決手段】基端を固定して傾倒自在に立設した第一の軸力吸収体１０と、前記第一の軸力吸収体１０と交差するとともに、基端を固定して傾倒自在に立設した第二の軸力吸収体２０と、前記第一の軸力吸収体１０の自由端と前記第二の軸力吸収体２０の自由端とを連結する第一の連結材３１と、前記第一の軸力吸収体１０の自由端と前記第二の軸力吸収体２０の基端とを連結する第二の連結材３２と、前記第一の軸力吸収体１０の基端を固定するアンカー５６とを具備し、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方を、湾曲した複数の撓曲材で構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は落石や雪崩等の動的荷重及び積雪圧等の静的荷重（以下「エネルギー」という）の吸収に好適なエネルギー吸収技術に関し、より詳細には防護ネットに作用するエネルギーを吸収するダンパー装置及びエネルギー吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜面等に間隔を隔てて立設した支柱間に防護ネットを架設した落石防護柵や雪崩防護柵等の衝撃吸収体は周知である。
この種の衝撃吸収体は、防護ネットに作用するエネルギーを、最終的に支柱の強度と、該各支柱に接続した複数の控えロープのアンカー耐力で以って支持する構造である。
【０００３】
支柱の傾倒を支持するための控えロープとアンカーの設置数を減らした雪崩防護柵が特許文献１により公知である。
特許文献１の雪崩防護柵は、グラウンドアンカー、支柱構造体及び防護ネットとにより構成し、支柱構造体は主支柱、斜め支柱及び複数のロープ材とからなり、斜面に垂直に立設した主支柱に対して斜め支柱を斜めに交差して配置するとともに、斜め支柱の基端を斜面にグラウンドアンカーで固定する。
そして、防護ネットで受けた雪荷重を両支柱に圧縮、控え材であるロープ材に引張として伝達するように、両支柱の自由端間と基端間を夫々ロープ材で接続している。
【０００４】
特許文献１に記載された防護柵は、防護ネットに作用する雪荷重を、両支柱の圧縮耐力とロープ材の張力で対抗し、控えロープとアンカーの設置を省略できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６３８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先の特許文献１に記載された雪崩防護柵は、以下のような問題がある。
（１）主支柱及び斜め支柱は、圧縮に耐え得るだけの強度を有するものの、支柱自身は荷重の吸収機能を有しない。
そのため、主支柱及び斜め支柱に想定を超えた軸力が作用すると、支柱が突発的に座屈破壊する。
（２）支柱構造体を構成する主支柱及び斜め支柱の基端は、斜面傾斜方向に沿った回動を許容するものの、斜面傾斜方向と直交する方向への回動を拘束した状態で軸支している。
そのため、雪荷重の作用時に隣り合う支柱構造体に対して接近方向へ傾倒力がはたらき、主支柱及び斜め支柱の基端の軸支箇所が変形破壊する。
（３）防護柵に対し雪崩や落石等のように高速で、或いは局所的に荷重が作用すると、各支柱に対して圧縮だけでなく、曲げや捩じりも一緒に加わる。
支柱構造体は曲げや捩じりに対して対応できず支柱構造体の安定バランスが崩れ易く、安定バランスが崩れると支柱構造体が突発的に破壊する危険がある。
（４）防護柵を構成する複数の支柱構造体のうち一部の支柱が破壊されると破壊が連鎖的に広がり、防護柵全体としての機能を失ってしまう。
（５）破壊された支柱構造体は撤去して新たな支柱に交換する必要があるが、支柱の交換に多くの時間、労力及びコストを要する。
（５）圧縮が作用する各支柱に高強度のコンクリート充填鋼管を用い、引張が作用するロープ材の高強度のＰＣ鋼材を用いている。
そのため、支柱構造体の製造コストが高くつくだけでなく、支柱の重量が重くなって現場への搬入及び組立の作業性が悪くなる。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくとも何れか一つのダンパー装置及びエネルギー吸収体を提供することにある。
＜１＞ダンパー装置の破壊を回避しつつ、防護ネットの受圧面に作用するエネルギーを効率的に吸収すること。
＜２＞ダンパー装置に対して曲げやねじり等の三次元的な外力が加わっても、軸力に変換して吸収すること。
＜３＞積雪圧等の静的荷重に対してだけでなく、落石、雪崩等の動的荷重に対しても対応性に優れていること。
＜４＞ダンパー装置が自己復元性を有し、エネルギー吸収体の修復性に優れること。
＜５＞エネルギー吸収体の資材コスト及び施工コストを低減すること。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の第１発明は、ダンパー機能と支柱機能を併有するダンパー装置であって、基端を固定して傾倒自在に立設した第一の軸力吸収体と、前記第一の軸力吸収体と交差するとともに、基端を固定して傾倒自在に立設した第二の軸力吸収体と、前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の自由端とを連結する第一の連結材と、前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の基端とを連結する第二の連結材とを具備し、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方を、湾曲した複数の撓曲材で構成することを特徴とする。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記複数の撓曲材の両端部を収束し、かつ前記複数の撓曲材の中間部の湾曲方向を内方又は外方へ向けたことを特徴とする。
本願の第３発明は、前記第２発明において、撓曲材を折り返して連続性を持たせて前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする。
本願の第４発明は、前記第２発明において、各撓曲材の端部をピン結合して前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする。
本願の第５発明は、前記第１乃至第４発明の何れかにおいて、前記第一の軸力吸収体の基端を固定するアンカーを具備することを特徴とする。
本願の第６発明は、前記第５発明において、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を連結する第三の連結材を具備することを特徴とする。
本願の第７発明は、前記第１乃至第５発明の何れかにおいて、第二の軸力吸収体の基端を固定する別途のアンカーを具備することを特徴とする。
本願の第８発明は、前記第１乃至第５発明の何れかにおいて、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を共通の受圧板で連結したことを特徴とする。
本願の第９発明は、前記第１乃至第８発明の何れかにおいて、第二の軸力吸収体の自由端であって、前記第一の連結材の他側（斜面山側）に控えロープを接続したことを特徴とする。
【０００９】
本願の第１０発明は、防護ネットの前面に受圧面を有するエネルギー吸収体であって、前記第１乃至第９発明の何れかのダンパー装置を間隔を隔てて立設し、隣り合う前記各ダンパー装置の第二の軸力吸収体の自由端側に防護ネットの上縁を取り付けたことを特徴とする。
本願の第１１発明は、前記第８において、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方が、受圧面に作用するエネルギーによって生ずる軸力を、軸力吸収体の直立性を維持した状態で弾性変形して吸収することを特徴とする。
【００１０】
本発明における「エネルギー」とは、落石や雪崩等の動的荷重だけでなく、積雪圧等の静的荷重による運動エネルギー及び位置エネルギーを含むものである。
【００１１】
本発明における「弾性変形」とは、各軸力吸収体の長手方向への圧縮変形や、該長手方向を軸心とするねじれ変形、その他あらゆる方向への撓み変形を含むものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、下記の効果のうち少なくとも何れか一つを得ることができる。
（１）軸力吸収体を湾曲した複数の撓曲材で構成することで、軸力吸収体に生じる軸力を軸力吸収体の直立性を維持した状態で弾性変形して吸収することができる。
そのため、ダンパー装置を構成する第一及び第二の軸力吸収体の破壊を回避しつつ、防護ネットの受圧面に作用するエネルギーを効率的に吸収することができる。
（２）ダンパー装置を構成する軸力吸収体は、あらゆる方向に対して弾性変形可能であるため、予期せぬ方向からの荷重に起因する変形や、ねじれに対しても柔軟に追従することができる。
したがって、積雪等の静的荷重だけでなく、落石・雪崩等の動的荷重に対しても、十分なエネルギー吸収性能を発揮できる。
（３）従来の剛性材からなる支柱構造体のように、第一及び第二の軸力吸収体が突発的に損壊せずに済むから、エネルギー吸収体の機能喪失を回避することができる。
（４）軸力吸収体が緩衝機能を有するため、従来と比較して各連結材の張力負担とアンカー耐力が小さくできる。
そのため、ダンパー装置の構成部材を簡素化できて、製作コストを大幅に削減できる。
（５）受圧面から荷重要因が除かれた後（落石の除去、雪の溶解等）は、ダンパー装置は軸力吸収体の自己の復元力によって元の形状と位置に戻るため、部材の交換を極力抑えることができるだけでなく、エネルギーの作用前の状態を保ちエネルギー吸収体の機能を引き続き維持することができる。
（６）ダンパー装置を構成する軸力吸収体が湾曲した複数の撓曲材からなるため、ダンパー装置の現場への運搬性及び組立施工性が向上する。
（７）第二の軸力吸収体の自由端を控えロープで支持することで、ダンパー装置が不用意に転倒するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一部を省略したエネルギー吸収体の斜視図
【図２】実施例１に係るダンパー装置のモデル図
【図３】第一の軸力吸収体の基端の拡大図
【図４】第一の軸力吸収体の自由端の拡大図
【図５】第二の軸力吸収体の基端の拡大図
【図６】第二の軸力吸収体の自由端の平面図
【図７】エネルギー作用時におけるエネルギー吸収体のモデル図
【図８】実施例２に係るダンパー装置のモデル図
【図９】実施例２に係る他のダンパー装置のモデル図
【図１０】実施例６に係るエネルギー吸収体のモデル図
【図１１】実施例６に係る他のエネルギー吸収体のモデル図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
＜１＞エネルギー吸収体
図１に本発明のエネルギー吸収体Ａの斜視図を示し、図２にそのモデル図を示す。
本発明のエネルギー吸収体Ａは、斜面等に間隔を隔てて設けた複数のダンパー装置Ｂと、ダンパー装置Ｂ間に架設した防護ネットＣとにより構成する。
ダンパー装置Ｂは１本のアンカー５６により斜面にする。
防護ネットＣはその前面に受圧面Ｃ１を形成している。
【００１６】
＜２＞ダンパー装置
ダンパー装置Ｂは受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを分散しつつ、軸力に変換して吸収するダンパー機能と支柱機能を併有する装置で、基端を固定して立設した第一の軸力吸収体１０と、第一の軸力吸収体１０と交差して立設した第二の軸力吸収体２０と、各軸力吸収体１０，２０の自由端と基端の間を連結する第一の連結材３１、第二の連結材３２、第三の連結材３３とを具備する。
【００１７】
本発明は防護ネットＣで受けたエネルギーを第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に軸力として、控え材である連結材３１，３２に引張として伝達するように構成するとともに、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に作用する軸力を、直立性を維持したまま軸力吸収体１０，２０を圧縮変形させて吸収するように構成した。
以降にダンパー装置Ｂについて詳述する。
【００１８】
＜３＞第一の軸力吸収体
第一の軸力吸収体１０は受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを圧縮変形により吸収する緩衝機能を有する弾性構造体であり、複数の湾曲した撓曲材１１からなる。
複数の撓曲材１１の両端部は収束した形態になっており、また複数の撓曲材１１の両端部の間の中間部は拡径方向又は縮径方向へ圧縮変形を許容するように外方、又内方へ向けて予め湾曲している。
【００１９】
本発明において「収束した形態」とは、複数の撓曲材１１の端部を回動可能にピン結合した状態の他に、複数の撓曲材１１の端部を回動不能に一つに束ねた状態を含む。
【００２０】
撓曲材１１の中間部を予め湾曲させておくのは、軸力作用時に撓曲材１１の撓み方向を同一方向に揃えるためと、第一の軸力吸収体１０の直立性を維持した状態で圧縮変形を許容するためである。
換言すれば、圧縮変形時に各撓曲材１１が均等に圧縮変形して、第一の軸力吸収体１０が蛇行せずに、恰も第一の軸力吸収体１０の中心部に直線状のガイド軸が存在するかの如く、全体として直線性を保ったまま圧縮変形させるためである。
【００２１】
本例では各撓曲材１１の中間部を予め外方へ向けて撓ませ、端部径より大径に形成することで、拡径方向へ圧縮変形させる場合について説明するが、各撓曲材１１の中間部を予め内方へ向けて撓ませ、端部径より小径に形成することで、縮径方向へ圧縮変形させる構成とすることも勿論可能である。
【００２２】
又、本例では上下に配置した二本の撓曲材１１，１１で構成する場合について説明するが、上下の撓曲材１１の配置本数は適宜でよく、又、上下の各撓曲材１１の配置本数は同数の組合せとすることの他に、互いに相違する本数の組合せとしてもよい。
撓曲材１１の素材は例えば鋼製ロープ、バネ鋼等の金属材料や樹脂やゴム等の弾性材料を適用でき、またその形状は棒状、板状等の形状を適用できる。
要は、第１、第二の軸力吸収体１０，２０に生じる軸力によって弾性限界を超えない強度を有するものであればよい。
【００２３】
＜３．１＞第一の軸力吸収体の基端側の構造
図３に示すように、第一の軸力吸収体１０の基端は、複数の撓曲材１１が結束していて受圧板５０に支持される。
本例では撓曲材１１の折り返し部をループ状に形成し、受圧板５０に形成した支持ブラケット５２と撓曲材１１のループ部に連結ピン５１を挿入して回動自在にピン連結した形態を示す。
【００２４】
受圧板５０は第一の軸力吸収体１０に作用する軸力を地面へ分散して伝達するための板体で、アンカー孔５３にアンカーピン５６を打設して斜面へ固定する。
図中、符号５４，５５は第三の連結材３３の接続端、防護ネットＢの下縁を夫々取付けるための接続孔である。
【００２５】
＜３．２＞第一の軸力吸収体の自由端の構造
図４に示すように、第一の軸力吸収体１０の自由端は、複数の撓曲材１１が結束していて、連接ピン５７を介して中継板５８が取着してある。
本例ではループ状に形成した撓曲材１１のループ部と中継板５８の中央に連結ピン５１を挿入して中継板５８を取着した場合について説明する。
中継板５８の上下部には、孔５８ａ，５８ｂを通じて第一及び第二の連結材３１、３２の各接続端が夫々回動自在に連結する。
【００２６】
中継板５８は第一及び第二の連結材３１、３２に生じる張力を第一の軸力吸収体１０の自由端へ軸力に変換して伝達する部材であるが、中継板５８を省略し、第一及び第二の連結材３１、３２の各接続端を第一の軸力吸収体１０の自由端へ直接接続してもよい。
【００２７】
＜４＞第二の軸力吸収体
第二の軸力吸収体２０は受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを圧縮変形により吸収する緩衝機能を有する弾性構造体であり、複数の撓曲材２１からなる。
複数の撓曲材２１の両端部は収束した形態になっており、また複数の撓曲材２１の両端部の間の中間部は拡径方向又は縮径方向へ圧縮変形を許容するように外方、又内方へ向けて湾曲している。
【００２８】
複数の撓曲材２１の中間部を予め湾曲させておくのは、既述した第一の軸力吸収体１０と同様に、軸力作用時に撓曲材２１の撓み方向を同一方向に揃えるためと、第二の軸力吸収体２０の直立性を維持した状態で圧縮変形を許容するためである。
また複数の撓曲材２１の湾曲方向や素材についても、既述した第一の軸力吸収体１０と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
本例では縦向きに配置した四本の撓曲材２１で構成する場合について説明するが、撓曲材２１の配置本数は適宜でよい。
【００３０】
＜４．１＞第二の軸力吸収体の基端の構造
図５に第二の軸力吸収体２０の基端部の水平断面図を示す。
第二の軸力吸収体２０の基端は、撓曲材２１が結束するとともに、受圧板６０に対して回動自在である。
本例では撓曲材２１の下端にループを形成し、受圧板６０に形成した支持ブラケット６２と撓曲材２１のループに連結ピン６１を挿入してピン連結した場合について示す。
【００３１】
受圧板６０は第二の軸力吸収体２０に作用する軸力を地面へ分散して伝達するための板体で、斜面へ接地するだけでピンで固定しない。
図中、符号６３，６４は第二、第三の連結材３２，３３の接続端を夫々取付けるための接続孔である。
【００３２】
＜４．２＞第二の軸力吸収体の自由端の構造
図６に示すように、第二の軸力吸収体２０の自由端は、複数の撓曲材２１が結束していて、連結ピン７１を介して収束板７０に取着してある。
本例では撓曲材２１の上端にループを形成し、収束板７０に形成した支持ブラケット７２と撓曲材２１のループに連結ピン７１を挿入してピン連結した場合について示す。
【００３３】
収束板７０は防護ネットＣと、第一及び第二の連結材３１、３２に生じる張力を第二の軸力吸収体２０の自由端へ軸力に変換して伝達する部材である。
図中、符号７３，７４は第一の連結材３１と防護ネットＢを夫々取付けるための接続孔であり、防護ネットＢの上縁及び第一の連結材３１の接続端が収束板７０に夫々回動自在に連結する。
【００３４】
なお、前記第一、第二の軸力吸収体１０，２０の各端部を回動自在に連結する他の手段として公知の連結手段を適用できる。
又、各撓曲材１１に予め撓み癖を付与する構成に代えて、各撓曲材１１，２１の端部の回動方向を制限する機構を採用してもよい。
【００３５】
＜４．３＞第一及び第二の軸力吸収体の交差配置
図１，２に示すように、第一の軸力吸収体１０と第二の軸力吸収体２０は互いに交差させて配置する。
本例では、第二の軸力吸収体２０内に第一の軸力吸収体１０を貫通させた形態を示すが、第一の軸力吸収体１０内に第二の軸力吸収体２０を貫通させて交差してもよい。
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０を交差するにあたり、圧縮変形時に各撓曲材１１，２１が互いに干渉しないように配置することが肝要である。
【００３６】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０の交差角度と、各連結材３１〜３３の全長は、設置現場の状況に応じて、受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０と各連結材３１〜３３に分散して伝達しつつ、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に軸力として作用するように関係付けてあればよい。
【００３７】
＜５＞連結材
連結材３１〜３３は、引張耐力に優れた例えば鋼製又は繊維製のロープ、鋼棒、鋼板等で、第一の軸力吸収体１０の自由端と第二の軸力吸収体２０の自由端との間を第一の連結材３１が連結し、第一の軸力吸収体１０の自由端と第二の軸力吸収体２０の基端側との間を第二の連結材３２が連結し、第一の軸力吸収体１０の基端と第二の軸力吸収体２０の基端との間を第三の連結材３ｃが連結する。
【００３８】
本発明では第一、第二の軸力吸収体１０，２０が緩衝機能を有するため、従来と比較して各連結材３１〜３３の張力負担が小さくなる。
【００３９】
＜６＞防護ネット
防護ネットＣは受圧面Ｃ１を有する構造体で、例えばロープ材、網材、棒材等の何れかひとつ、或いはこれらの複数の素材を組合せた公知のものを含む。
又、防護ネットＣは複数のスパンに亘る全長を有するものの他に、ダンパー装置Ｂの１スパン単位に分割したものであってもよい。
【００４０】
防護ネットＣはダンパー装置Ｂの斜面山側に配設し、その上縁を第二の軸力吸収体２０の自由端に支持させる。
防護ネットＣの上縁の取付け形態は、第二の軸力吸収体２０の自由端に直接接続するか、或いは第二の軸力吸収体２０の自由端に接続した別途のロープ材等を介して間接的に取り付けるものとする。
防護ネットＣの下端は、第一の軸力吸収体１０の基端の受圧板５０に設置する場合の他に、山側斜面に直接設置してもよい。
【００４１】
［作用］
次にエネルギー吸収体の作用について説明する。
【００４２】
＜１＞エネルギー作用前
図２にエネルギーが作用する前におけるエネルギー吸収体Ａを示す。
防護ネットＣは斜面山側に傾倒する第二の軸力吸収体２０の自由端に支持され、受圧板６０を介して斜面に着地した第二の軸力吸収体２０の自由端は、斜面谷側へ傾倒する第一の軸力吸収体１０及び連結材３１〜３３を通じて支持されている。
受圧板５０を介して斜面に枢支した第一の軸力吸収体１０の自由端は、第二の軸力吸収体２０及び第一の連結材３１を通じて支持されている。
このようにエネルギーの作用前における防護ネットＣ及びダンパー装置Ｂを構成する第一、第二の軸力吸収体１０，２０は、互いに重量がバランスして安定した姿勢を維持する。
【００４３】
＜２＞エネルギー作用時
図７に基づきダンパー装置Ｂの作用について説明する。
【００４４】
＜２．１＞第二の軸力吸収体の傾倒拘束
受圧面Ｃ１にエネルギーが作用すると防護ネットＣが斜面谷側へ撓む。
防護ネットＣの撓みに伴い、第二の軸力吸収体２０が基端の受圧板６０を中心として斜面山側前方へ傾倒する方向の力が働く。
【００４５】
受圧板６０は斜面へ接地するだけでピンで固定しないが、第三の連結材３３を通じてアンカー５６で固定した上位の受圧板５０に支持されるため、第二の軸力吸収体２０の基端は移動せずに定位置に位置する。
【００４６】
第二の軸力吸収体２０に傾倒力が働くと、第一及び第二連結材３１，３２に張力が作用し、第一及び第二連結材３１，３２が第二の軸力吸収体２０の傾倒を拘束する。
【００４７】
＜２．２＞第一の軸力吸収体の傾倒拘束
同時に、第一及び第二連結材３１，３２に張力が作用すると、第一の軸力吸収体１０が基端を中心として反時計回りの方向へと回動しようとして第二及び第三の連結材３２，３３に張力が生じる。
第二及び第三連結材３２，３３に作用する張力は最終的にアンカー５６に支持されて、第一の軸力吸収体１０の反時計回りの方向の回動が拘束される。
【００４８】
防護ネットＣと各連結材３１〜３３に生じる張力が釣り合い、その張力の合力が各軸力吸収体１０，２０に対して軸力として作用する。
【００４９】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に作用する軸力が、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０の変形強度以下であれば、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０は圧縮変形したり傾倒したりしない。
最終的に受圧面Ｃ１に作用したエネルギーは、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０と、第一及び第二の連結材３１，３２に分散して支持される。
【００５０】
＜２．３＞軸力吸収体の圧縮変形
第一又は第二の軸力吸収体１０，２０に生じる軸力が、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の変形強度を越えると、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０のいずれか一方または両方が圧縮変形を開始する。
【００５１】
第一の軸力吸収体１０の場合、複数の撓曲材１１が予め同一方向に向けて湾曲しているため、恰も第一の軸力吸収体１０の中心部に直線状のガイド軸が存在するかの如く直立性を保ちながら、各撓曲材１１が均等に圧縮変形する。
第二の軸力吸収体２０の場合も同様に、恰も第二の軸力吸収体２０の中心部に直線状のガイド軸が存在するかの如く直立性を保ちながら、各撓曲材２１が均等に圧縮変形する。
受圧面Ｃ１に作用したエネルギーは、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０が圧縮変形をすることで吸収される。
【００５２】
本発明は弾性部材の変形方向に関係なく単に弾性変形させる発明ではない。
本発明は、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０に軸力が生じると、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０が直立性を維持しながら特定方向（拡径方向又は縮径方向）へ弾性変形するように構成した。
特に雪荷重等は第二の軸力吸収体２０の自由端に対し偏倚して使用するが、図５に示す収束板７０を通じて各撓曲材１１へ均等に荷重が分散されるため、結果的に雪荷重等は第二の軸力吸収体２０の中心の軸芯と平行に作用する。
そのため、第二の軸力吸収体２０の中間部が一方向に中折れせず、各撓曲材１１が均等に圧縮変形することが可能となる。
したがって、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が安定した緩衝機能を長時間に亘って発揮できるから、受圧面Ｃ１に作用したエネルギーを効率的に吸収することができる。
【００５３】
さらに、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に大きな軸力が作用しても、従来の剛性材からなる支柱構造体のように、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が突発的に損壊せずに済むから、エネルギー吸収体Ａの機能喪失を回避することができる。
【００５４】
又、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０を構成する撓曲材１１，２１の両端部は、あらゆる方向に対して弾性変形可能なように収束した形態になっている。
そのため、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に対して予期せぬ方向からの荷重に起因する変形や、ねじれに対しても柔軟に追従することができる。
したがって、ダンパー装置Ｂとして種々の方向から受けるエネルギーを効率よく吸収することができる。
【００５５】
＜３＞エネルギーの消滅後
防護ネットＣ（受圧面Ｃ１）からエネルギーの発生要因が取り除かれた後は、ダンパー装置Ｂを構成する第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が自己の弾性復元力によって元の待機位置へと戻る。
ダンパー装置Ｂの復元に伴い、防護ネットＣも元の位置に引き上げられる。
そのため、エネルギーの作用前の状態を保ちエネルギー吸収体Ａの機能を引き続き維持することができる。
例えば、エネルギーの発生要因が積雪圧の場合には、雪が溶けると自然に軸力吸収体１０，２０が元の位置へと戻るため、特段の処置を施すことなく、エネルギー吸収体Ａの機能を常に発揮させておくことができる。
【実施例２】
【００５６】
先の実施例１では、第二の軸力吸収体２０の基端を定位置に保持する手段として、第三の連結材３ｃを使用する場合について説明したが、図８，９に示すように第三の連結材３ｃを使用せずに第二の軸力吸収体２０の基端を定位置に保持することも可能である。
【００５７】
図８は第二の軸力吸収体２０の基端を支持する受圧板６０をアンカー６４で斜面に固定した形態を示し、図９は第一の軸力吸収体１０の基端を支持する上位の受圧板５０を斜面谷側へ延長して第二の軸力吸収体２０の基端の支持に共有させた形態を示す。
【００５８】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０を別個のアンカー５６によって個別に固定する図８の形態にあっては、第二の軸力吸収体２０の基端が直接斜面に固定されるため、第二の連結材３２の張力に対する抵抗力が増すといった利点がある。
さらに、第一の軸力吸収体１０の基端と第二の軸力吸収体２０の基端との間に高低差があったり起伏等の障害物が存在して、連結材３３の連結が困難な現場に有効である。
【００５９】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０で受圧板５０を共有する図９の形態にあっては、受圧板５０が連結材３３と比較して引張強度が大きいため、より大きなエネルギーが作用する現場に好適である。
【実施例３】
【００６０】
以上の実施例は、ダンパー装置Ｂを構成する第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が弾性変形する場合について説明したが、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の何れか一方を非弾性部材体に置換して構成してもよい。
非弾性部材体と既述した各受圧板５０，６０に対する枢支構造、及び非弾性部材体と各連結材３１〜３３の連結構造は既述した実施例と同様であり、機能的に軸力が作用したときに圧縮変形しない点だけが異なる。
非弾性部材体とは、例えば鋼材、コンクリート等の剛性材を含む。
【００６１】
本実施例におけるダンパー装置Ｂは、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の何れか他方が弾性機能を有するため、非弾性部材体の軸力負担を軽減できる。
第二の軸力吸収体２０を非弾性部材体で構成した場合は、防護ネットＣの柵高変化を小さく抑えることができ、また第一軸力吸収体１０を非弾性部材体で構成した場合は、第二の軸力吸収体２０の単独によるエネルギー吸収作用を促進できる。
要はエネルギー吸収体Ａの設置現場の周辺環境において求められる耐荷重性能や、費用対効果等の諸条件に応じて、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の何れか一方を非弾性部材体に適宜選択すればよい。
【実施例４】
【００６２】
各軸力吸収体１０，２０を構成する各撓曲材１１，２１は、少なくとも、長手方向からの圧縮力に対して夫々干渉しない方向に撓曲するように形成されていればよいため、先の実施例において説明した各軸力吸収体１０，２０の配置位置を互いに入れ替えてもよい。
【実施例５】
【００６３】
前記第一の軸力吸収体１０の両端部は、撓曲材１１を折り返して連続性を持たせて形成したが、図５，６と同様にピン結合の収束形態に形成してもよい。
【００６４】
又、前記第二の軸力吸収体２０の両端部は、ピン結合の収束形態について示したが、図３，４と同様に撓曲材２１を折り返して連続性を持たせた収束形態に形成してもよい。
【００６５】
軸力吸収体１０，２０の両端部が撓曲材１１，２１を折り返して連続性を持たせた収束形態であると、ピン結合と比較して、折り返した箇所のばね力分だけ撓曲材１１，２１の変形抵抗が大きくなる。
【実施例６】
【００６６】
図１０，１１は第二の軸力吸収体２０の自由端であって、第一の連結材３１の他側（斜面山側）に、ダンパー装置Ｂの転倒防止用の控えロープ３４を接続した形態を示す。
図１０は控えロープ３４の下端を第二の軸力吸収体２０の基端に接続した場合を示し、図１１は控えロープ３４の下端を第一及び第二の軸力吸収体１０，２０の各基端に分岐して接続した場合を示す。
図示を省略するが、控えロープ３４の下端を山側斜面に直接固定してもよい。
要は、ダンパー装置Ｂが斜面谷側へ転倒するのを規制できるように控えロープ３４が張設してあればよい。
【００６７】
本実施例にあっては、ダンパー装置Ｂが斜面谷側へ転倒するのを規制できるから、エネルギー吸収体Ａの組立時は勿論のこと、組立後に雪荷重等が作用した場合も、ダンパー装置Ｂが斜面谷側へ不用意に転倒することを防止できる。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ エネルギー吸収体
Ｂ ダンパー装置
Ｃ 防護ネット
Ｃ１ 受圧面
１０ 第一の軸力吸収体
１１ 撓曲材
２０ 第二の軸力吸収体
２１ 撓曲材
３１ 第一の連結材
３２ 第二の連結材
３３ 第三の連結材
５０，６０ 受圧板
【技術分野】
【０００１】
本発明は落石や雪崩等の動的荷重及び積雪圧等の静的荷重（以下「エネルギー」という）の吸収に好適なエネルギー吸収技術に関し、より詳細には防護ネットに作用するエネルギーを吸収するダンパー装置及びエネルギー吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜面等に間隔を隔てて立設した支柱間に防護ネットを架設した落石防護柵や雪崩防護柵等の衝撃吸収体は周知である。
この種の衝撃吸収体は、防護ネットに作用するエネルギーを、最終的に支柱の強度と、該各支柱に接続した複数の控えロープのアンカー耐力で以って支持する構造である。
【０００３】
支柱の傾倒を支持するための控えロープとアンカーの設置数を減らした雪崩防護柵が特許文献１により公知である。
特許文献１の雪崩防護柵は、グラウンドアンカー、支柱構造体及び防護ネットとにより構成し、支柱構造体は主支柱、斜め支柱及び複数のロープ材とからなり、斜面に垂直に立設した主支柱に対して斜め支柱を斜めに交差して配置するとともに、斜め支柱の基端を斜面にグラウンドアンカーで固定する。
そして、防護ネットで受けた雪荷重を両支柱に圧縮、控え材であるロープ材に引張として伝達するように、両支柱の自由端間と基端間を夫々ロープ材で接続している。
【０００４】
特許文献１に記載された防護柵は、防護ネットに作用する雪荷重を、両支柱の圧縮耐力とロープ材の張力で対抗し、控えロープとアンカーの設置を省略できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６３８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先の特許文献１に記載された雪崩防護柵は、以下のような問題がある。
（１）主支柱及び斜め支柱は、圧縮に耐え得るだけの強度を有するものの、支柱自身は荷重の吸収機能を有しない。
そのため、主支柱及び斜め支柱に想定を超えた軸力が作用すると、支柱が突発的に座屈破壊する。
（２）支柱構造体を構成する主支柱及び斜め支柱の基端は、斜面傾斜方向に沿った回動を許容するものの、斜面傾斜方向と直交する方向への回動を拘束した状態で軸支している。
そのため、雪荷重の作用時に隣り合う支柱構造体に対して接近方向へ傾倒力がはたらき、主支柱及び斜め支柱の基端の軸支箇所が変形破壊する。
（３）防護柵に対し雪崩や落石等のように高速で、或いは局所的に荷重が作用すると、各支柱に対して圧縮だけでなく、曲げや捩じりも一緒に加わる。
支柱構造体は曲げや捩じりに対して対応できず支柱構造体の安定バランスが崩れ易く、安定バランスが崩れると支柱構造体が突発的に破壊する危険がある。
（４）防護柵を構成する複数の支柱構造体のうち一部の支柱が破壊されると破壊が連鎖的に広がり、防護柵全体としての機能を失ってしまう。
（５）破壊された支柱構造体は撤去して新たな支柱に交換する必要があるが、支柱の交換に多くの時間、労力及びコストを要する。
（５）圧縮が作用する各支柱に高強度のコンクリート充填鋼管を用い、引張が作用するロープ材の高強度のＰＣ鋼材を用いている。
そのため、支柱構造体の製造コストが高くつくだけでなく、支柱の重量が重くなって現場への搬入及び組立の作業性が悪くなる。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくとも何れか一つのダンパー装置及びエネルギー吸収体を提供することにある。
＜１＞ダンパー装置の破壊を回避しつつ、防護ネットの受圧面に作用するエネルギーを効率的に吸収すること。
＜２＞ダンパー装置に対して曲げやねじり等の三次元的な外力が加わっても、軸力に変換して吸収すること。
＜３＞積雪圧等の静的荷重に対してだけでなく、落石、雪崩等の動的荷重に対しても対応性に優れていること。
＜４＞ダンパー装置が自己復元性を有し、エネルギー吸収体の修復性に優れること。
＜５＞エネルギー吸収体の資材コスト及び施工コストを低減すること。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の第１発明は、ダンパー機能と支柱機能を併有するダンパー装置であって、基端を固定して傾倒自在に立設した第一の軸力吸収体と、前記第一の軸力吸収体と交差するとともに、基端を固定して傾倒自在に立設した第二の軸力吸収体と、前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の自由端とを連結する第一の連結材と、前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の基端とを連結する第二の連結材とを具備し、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方を、湾曲した複数の撓曲材で構成することを特徴とする。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記複数の撓曲材の両端部を収束し、かつ前記複数の撓曲材の中間部の湾曲方向を内方又は外方へ向けたことを特徴とする。
本願の第３発明は、前記第２発明において、撓曲材を折り返して連続性を持たせて前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする。
本願の第４発明は、前記第２発明において、各撓曲材の端部をピン結合して前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする。
本願の第５発明は、前記第１乃至第４発明の何れかにおいて、前記第一の軸力吸収体の基端を固定するアンカーを具備することを特徴とする。
本願の第６発明は、前記第５発明において、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を連結する第三の連結材を具備することを特徴とする。
本願の第７発明は、前記第１乃至第５発明の何れかにおいて、第二の軸力吸収体の基端を固定する別途のアンカーを具備することを特徴とする。
本願の第８発明は、前記第１乃至第５発明の何れかにおいて、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を共通の受圧板で連結したことを特徴とする。
本願の第９発明は、前記第１乃至第８発明の何れかにおいて、第二の軸力吸収体の自由端であって、前記第一の連結材の他側（斜面山側）に控えロープを接続したことを特徴とする。
【０００９】
本願の第１０発明は、防護ネットの前面に受圧面を有するエネルギー吸収体であって、前記第１乃至第９発明の何れかのダンパー装置を間隔を隔てて立設し、隣り合う前記各ダンパー装置の第二の軸力吸収体の自由端側に防護ネットの上縁を取り付けたことを特徴とする。
本願の第１１発明は、前記第８において、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方が、受圧面に作用するエネルギーによって生ずる軸力を、軸力吸収体の直立性を維持した状態で弾性変形して吸収することを特徴とする。
【００１０】
本発明における「エネルギー」とは、落石や雪崩等の動的荷重だけでなく、積雪圧等の静的荷重による運動エネルギー及び位置エネルギーを含むものである。
【００１１】
本発明における「弾性変形」とは、各軸力吸収体の長手方向への圧縮変形や、該長手方向を軸心とするねじれ変形、その他あらゆる方向への撓み変形を含むものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、下記の効果のうち少なくとも何れか一つを得ることができる。
（１）軸力吸収体を湾曲した複数の撓曲材で構成することで、軸力吸収体に生じる軸力を軸力吸収体の直立性を維持した状態で弾性変形して吸収することができる。
そのため、ダンパー装置を構成する第一及び第二の軸力吸収体の破壊を回避しつつ、防護ネットの受圧面に作用するエネルギーを効率的に吸収することができる。
（２）ダンパー装置を構成する軸力吸収体は、あらゆる方向に対して弾性変形可能であるため、予期せぬ方向からの荷重に起因する変形や、ねじれに対しても柔軟に追従することができる。
したがって、積雪等の静的荷重だけでなく、落石・雪崩等の動的荷重に対しても、十分なエネルギー吸収性能を発揮できる。
（３）従来の剛性材からなる支柱構造体のように、第一及び第二の軸力吸収体が突発的に損壊せずに済むから、エネルギー吸収体の機能喪失を回避することができる。
（４）軸力吸収体が緩衝機能を有するため、従来と比較して各連結材の張力負担とアンカー耐力が小さくできる。
そのため、ダンパー装置の構成部材を簡素化できて、製作コストを大幅に削減できる。
（５）受圧面から荷重要因が除かれた後（落石の除去、雪の溶解等）は、ダンパー装置は軸力吸収体の自己の復元力によって元の形状と位置に戻るため、部材の交換を極力抑えることができるだけでなく、エネルギーの作用前の状態を保ちエネルギー吸収体の機能を引き続き維持することができる。
（６）ダンパー装置を構成する軸力吸収体が湾曲した複数の撓曲材からなるため、ダンパー装置の現場への運搬性及び組立施工性が向上する。
（７）第二の軸力吸収体の自由端を控えロープで支持することで、ダンパー装置が不用意に転倒するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一部を省略したエネルギー吸収体の斜視図
【図２】実施例１に係るダンパー装置のモデル図
【図３】第一の軸力吸収体の基端の拡大図
【図４】第一の軸力吸収体の自由端の拡大図
【図５】第二の軸力吸収体の基端の拡大図
【図６】第二の軸力吸収体の自由端の平面図
【図７】エネルギー作用時におけるエネルギー吸収体のモデル図
【図８】実施例２に係るダンパー装置のモデル図
【図９】実施例２に係る他のダンパー装置のモデル図
【図１０】実施例６に係るエネルギー吸収体のモデル図
【図１１】実施例６に係る他のエネルギー吸収体のモデル図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
＜１＞エネルギー吸収体
図１に本発明のエネルギー吸収体Ａの斜視図を示し、図２にそのモデル図を示す。
本発明のエネルギー吸収体Ａは、斜面等に間隔を隔てて設けた複数のダンパー装置Ｂと、ダンパー装置Ｂ間に架設した防護ネットＣとにより構成する。
ダンパー装置Ｂは１本のアンカー５６により斜面にする。
防護ネットＣはその前面に受圧面Ｃ１を形成している。
【００１６】
＜２＞ダンパー装置
ダンパー装置Ｂは受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを分散しつつ、軸力に変換して吸収するダンパー機能と支柱機能を併有する装置で、基端を固定して立設した第一の軸力吸収体１０と、第一の軸力吸収体１０と交差して立設した第二の軸力吸収体２０と、各軸力吸収体１０，２０の自由端と基端の間を連結する第一の連結材３１、第二の連結材３２、第三の連結材３３とを具備する。
【００１７】
本発明は防護ネットＣで受けたエネルギーを第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に軸力として、控え材である連結材３１，３２に引張として伝達するように構成するとともに、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に作用する軸力を、直立性を維持したまま軸力吸収体１０，２０を圧縮変形させて吸収するように構成した。
以降にダンパー装置Ｂについて詳述する。
【００１８】
＜３＞第一の軸力吸収体
第一の軸力吸収体１０は受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを圧縮変形により吸収する緩衝機能を有する弾性構造体であり、複数の湾曲した撓曲材１１からなる。
複数の撓曲材１１の両端部は収束した形態になっており、また複数の撓曲材１１の両端部の間の中間部は拡径方向又は縮径方向へ圧縮変形を許容するように外方、又内方へ向けて予め湾曲している。
【００１９】
本発明において「収束した形態」とは、複数の撓曲材１１の端部を回動可能にピン結合した状態の他に、複数の撓曲材１１の端部を回動不能に一つに束ねた状態を含む。
【００２０】
撓曲材１１の中間部を予め湾曲させておくのは、軸力作用時に撓曲材１１の撓み方向を同一方向に揃えるためと、第一の軸力吸収体１０の直立性を維持した状態で圧縮変形を許容するためである。
換言すれば、圧縮変形時に各撓曲材１１が均等に圧縮変形して、第一の軸力吸収体１０が蛇行せずに、恰も第一の軸力吸収体１０の中心部に直線状のガイド軸が存在するかの如く、全体として直線性を保ったまま圧縮変形させるためである。
【００２１】
本例では各撓曲材１１の中間部を予め外方へ向けて撓ませ、端部径より大径に形成することで、拡径方向へ圧縮変形させる場合について説明するが、各撓曲材１１の中間部を予め内方へ向けて撓ませ、端部径より小径に形成することで、縮径方向へ圧縮変形させる構成とすることも勿論可能である。
【００２２】
又、本例では上下に配置した二本の撓曲材１１，１１で構成する場合について説明するが、上下の撓曲材１１の配置本数は適宜でよく、又、上下の各撓曲材１１の配置本数は同数の組合せとすることの他に、互いに相違する本数の組合せとしてもよい。
撓曲材１１の素材は例えば鋼製ロープ、バネ鋼等の金属材料や樹脂やゴム等の弾性材料を適用でき、またその形状は棒状、板状等の形状を適用できる。
要は、第１、第二の軸力吸収体１０，２０に生じる軸力によって弾性限界を超えない強度を有するものであればよい。
【００２３】
＜３．１＞第一の軸力吸収体の基端側の構造
図３に示すように、第一の軸力吸収体１０の基端は、複数の撓曲材１１が結束していて受圧板５０に支持される。
本例では撓曲材１１の折り返し部をループ状に形成し、受圧板５０に形成した支持ブラケット５２と撓曲材１１のループ部に連結ピン５１を挿入して回動自在にピン連結した形態を示す。
【００２４】
受圧板５０は第一の軸力吸収体１０に作用する軸力を地面へ分散して伝達するための板体で、アンカー孔５３にアンカーピン５６を打設して斜面へ固定する。
図中、符号５４，５５は第三の連結材３３の接続端、防護ネットＢの下縁を夫々取付けるための接続孔である。
【００２５】
＜３．２＞第一の軸力吸収体の自由端の構造
図４に示すように、第一の軸力吸収体１０の自由端は、複数の撓曲材１１が結束していて、連接ピン５７を介して中継板５８が取着してある。
本例ではループ状に形成した撓曲材１１のループ部と中継板５８の中央に連結ピン５１を挿入して中継板５８を取着した場合について説明する。
中継板５８の上下部には、孔５８ａ，５８ｂを通じて第一及び第二の連結材３１、３２の各接続端が夫々回動自在に連結する。
【００２６】
中継板５８は第一及び第二の連結材３１、３２に生じる張力を第一の軸力吸収体１０の自由端へ軸力に変換して伝達する部材であるが、中継板５８を省略し、第一及び第二の連結材３１、３２の各接続端を第一の軸力吸収体１０の自由端へ直接接続してもよい。
【００２７】
＜４＞第二の軸力吸収体
第二の軸力吸収体２０は受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを圧縮変形により吸収する緩衝機能を有する弾性構造体であり、複数の撓曲材２１からなる。
複数の撓曲材２１の両端部は収束した形態になっており、また複数の撓曲材２１の両端部の間の中間部は拡径方向又は縮径方向へ圧縮変形を許容するように外方、又内方へ向けて湾曲している。
【００２８】
複数の撓曲材２１の中間部を予め湾曲させておくのは、既述した第一の軸力吸収体１０と同様に、軸力作用時に撓曲材２１の撓み方向を同一方向に揃えるためと、第二の軸力吸収体２０の直立性を維持した状態で圧縮変形を許容するためである。
また複数の撓曲材２１の湾曲方向や素材についても、既述した第一の軸力吸収体１０と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
本例では縦向きに配置した四本の撓曲材２１で構成する場合について説明するが、撓曲材２１の配置本数は適宜でよい。
【００３０】
＜４．１＞第二の軸力吸収体の基端の構造
図５に第二の軸力吸収体２０の基端部の水平断面図を示す。
第二の軸力吸収体２０の基端は、撓曲材２１が結束するとともに、受圧板６０に対して回動自在である。
本例では撓曲材２１の下端にループを形成し、受圧板６０に形成した支持ブラケット６２と撓曲材２１のループに連結ピン６１を挿入してピン連結した場合について示す。
【００３１】
受圧板６０は第二の軸力吸収体２０に作用する軸力を地面へ分散して伝達するための板体で、斜面へ接地するだけでピンで固定しない。
図中、符号６３，６４は第二、第三の連結材３２，３３の接続端を夫々取付けるための接続孔である。
【００３２】
＜４．２＞第二の軸力吸収体の自由端の構造
図６に示すように、第二の軸力吸収体２０の自由端は、複数の撓曲材２１が結束していて、連結ピン７１を介して収束板７０に取着してある。
本例では撓曲材２１の上端にループを形成し、収束板７０に形成した支持ブラケット７２と撓曲材２１のループに連結ピン７１を挿入してピン連結した場合について示す。
【００３３】
収束板７０は防護ネットＣと、第一及び第二の連結材３１、３２に生じる張力を第二の軸力吸収体２０の自由端へ軸力に変換して伝達する部材である。
図中、符号７３，７４は第一の連結材３１と防護ネットＢを夫々取付けるための接続孔であり、防護ネットＢの上縁及び第一の連結材３１の接続端が収束板７０に夫々回動自在に連結する。
【００３４】
なお、前記第一、第二の軸力吸収体１０，２０の各端部を回動自在に連結する他の手段として公知の連結手段を適用できる。
又、各撓曲材１１に予め撓み癖を付与する構成に代えて、各撓曲材１１，２１の端部の回動方向を制限する機構を採用してもよい。
【００３５】
＜４．３＞第一及び第二の軸力吸収体の交差配置
図１，２に示すように、第一の軸力吸収体１０と第二の軸力吸収体２０は互いに交差させて配置する。
本例では、第二の軸力吸収体２０内に第一の軸力吸収体１０を貫通させた形態を示すが、第一の軸力吸収体１０内に第二の軸力吸収体２０を貫通させて交差してもよい。
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０を交差するにあたり、圧縮変形時に各撓曲材１１，２１が互いに干渉しないように配置することが肝要である。
【００３６】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０の交差角度と、各連結材３１〜３３の全長は、設置現場の状況に応じて、受圧面Ｃ１に作用するエネルギーを、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０と各連結材３１〜３３に分散して伝達しつつ、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に軸力として作用するように関係付けてあればよい。
【００３７】
＜５＞連結材
連結材３１〜３３は、引張耐力に優れた例えば鋼製又は繊維製のロープ、鋼棒、鋼板等で、第一の軸力吸収体１０の自由端と第二の軸力吸収体２０の自由端との間を第一の連結材３１が連結し、第一の軸力吸収体１０の自由端と第二の軸力吸収体２０の基端側との間を第二の連結材３２が連結し、第一の軸力吸収体１０の基端と第二の軸力吸収体２０の基端との間を第三の連結材３ｃが連結する。
【００３８】
本発明では第一、第二の軸力吸収体１０，２０が緩衝機能を有するため、従来と比較して各連結材３１〜３３の張力負担が小さくなる。
【００３９】
＜６＞防護ネット
防護ネットＣは受圧面Ｃ１を有する構造体で、例えばロープ材、網材、棒材等の何れかひとつ、或いはこれらの複数の素材を組合せた公知のものを含む。
又、防護ネットＣは複数のスパンに亘る全長を有するものの他に、ダンパー装置Ｂの１スパン単位に分割したものであってもよい。
【００４０】
防護ネットＣはダンパー装置Ｂの斜面山側に配設し、その上縁を第二の軸力吸収体２０の自由端に支持させる。
防護ネットＣの上縁の取付け形態は、第二の軸力吸収体２０の自由端に直接接続するか、或いは第二の軸力吸収体２０の自由端に接続した別途のロープ材等を介して間接的に取り付けるものとする。
防護ネットＣの下端は、第一の軸力吸収体１０の基端の受圧板５０に設置する場合の他に、山側斜面に直接設置してもよい。
【００４１】
［作用］
次にエネルギー吸収体の作用について説明する。
【００４２】
＜１＞エネルギー作用前
図２にエネルギーが作用する前におけるエネルギー吸収体Ａを示す。
防護ネットＣは斜面山側に傾倒する第二の軸力吸収体２０の自由端に支持され、受圧板６０を介して斜面に着地した第二の軸力吸収体２０の自由端は、斜面谷側へ傾倒する第一の軸力吸収体１０及び連結材３１〜３３を通じて支持されている。
受圧板５０を介して斜面に枢支した第一の軸力吸収体１０の自由端は、第二の軸力吸収体２０及び第一の連結材３１を通じて支持されている。
このようにエネルギーの作用前における防護ネットＣ及びダンパー装置Ｂを構成する第一、第二の軸力吸収体１０，２０は、互いに重量がバランスして安定した姿勢を維持する。
【００４３】
＜２＞エネルギー作用時
図７に基づきダンパー装置Ｂの作用について説明する。
【００４４】
＜２．１＞第二の軸力吸収体の傾倒拘束
受圧面Ｃ１にエネルギーが作用すると防護ネットＣが斜面谷側へ撓む。
防護ネットＣの撓みに伴い、第二の軸力吸収体２０が基端の受圧板６０を中心として斜面山側前方へ傾倒する方向の力が働く。
【００４５】
受圧板６０は斜面へ接地するだけでピンで固定しないが、第三の連結材３３を通じてアンカー５６で固定した上位の受圧板５０に支持されるため、第二の軸力吸収体２０の基端は移動せずに定位置に位置する。
【００４６】
第二の軸力吸収体２０に傾倒力が働くと、第一及び第二連結材３１，３２に張力が作用し、第一及び第二連結材３１，３２が第二の軸力吸収体２０の傾倒を拘束する。
【００４７】
＜２．２＞第一の軸力吸収体の傾倒拘束
同時に、第一及び第二連結材３１，３２に張力が作用すると、第一の軸力吸収体１０が基端を中心として反時計回りの方向へと回動しようとして第二及び第三の連結材３２，３３に張力が生じる。
第二及び第三連結材３２，３３に作用する張力は最終的にアンカー５６に支持されて、第一の軸力吸収体１０の反時計回りの方向の回動が拘束される。
【００４８】
防護ネットＣと各連結材３１〜３３に生じる張力が釣り合い、その張力の合力が各軸力吸収体１０，２０に対して軸力として作用する。
【００４９】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に作用する軸力が、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０の変形強度以下であれば、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０は圧縮変形したり傾倒したりしない。
最終的に受圧面Ｃ１に作用したエネルギーは、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０と、第一及び第二の連結材３１，３２に分散して支持される。
【００５０】
＜２．３＞軸力吸収体の圧縮変形
第一又は第二の軸力吸収体１０，２０に生じる軸力が、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の変形強度を越えると、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０のいずれか一方または両方が圧縮変形を開始する。
【００５１】
第一の軸力吸収体１０の場合、複数の撓曲材１１が予め同一方向に向けて湾曲しているため、恰も第一の軸力吸収体１０の中心部に直線状のガイド軸が存在するかの如く直立性を保ちながら、各撓曲材１１が均等に圧縮変形する。
第二の軸力吸収体２０の場合も同様に、恰も第二の軸力吸収体２０の中心部に直線状のガイド軸が存在するかの如く直立性を保ちながら、各撓曲材２１が均等に圧縮変形する。
受圧面Ｃ１に作用したエネルギーは、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０が圧縮変形をすることで吸収される。
【００５２】
本発明は弾性部材の変形方向に関係なく単に弾性変形させる発明ではない。
本発明は、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０に軸力が生じると、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０が直立性を維持しながら特定方向（拡径方向又は縮径方向）へ弾性変形するように構成した。
特に雪荷重等は第二の軸力吸収体２０の自由端に対し偏倚して使用するが、図５に示す収束板７０を通じて各撓曲材１１へ均等に荷重が分散されるため、結果的に雪荷重等は第二の軸力吸収体２０の中心の軸芯と平行に作用する。
そのため、第二の軸力吸収体２０の中間部が一方向に中折れせず、各撓曲材１１が均等に圧縮変形することが可能となる。
したがって、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が安定した緩衝機能を長時間に亘って発揮できるから、受圧面Ｃ１に作用したエネルギーを効率的に吸収することができる。
【００５３】
さらに、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に大きな軸力が作用しても、従来の剛性材からなる支柱構造体のように、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が突発的に損壊せずに済むから、エネルギー吸収体Ａの機能喪失を回避することができる。
【００５４】
又、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０を構成する撓曲材１１，２１の両端部は、あらゆる方向に対して弾性変形可能なように収束した形態になっている。
そのため、第一及び第二の軸力吸収体１０，２０に対して予期せぬ方向からの荷重に起因する変形や、ねじれに対しても柔軟に追従することができる。
したがって、ダンパー装置Ｂとして種々の方向から受けるエネルギーを効率よく吸収することができる。
【００５５】
＜３＞エネルギーの消滅後
防護ネットＣ（受圧面Ｃ１）からエネルギーの発生要因が取り除かれた後は、ダンパー装置Ｂを構成する第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が自己の弾性復元力によって元の待機位置へと戻る。
ダンパー装置Ｂの復元に伴い、防護ネットＣも元の位置に引き上げられる。
そのため、エネルギーの作用前の状態を保ちエネルギー吸収体Ａの機能を引き続き維持することができる。
例えば、エネルギーの発生要因が積雪圧の場合には、雪が溶けると自然に軸力吸収体１０，２０が元の位置へと戻るため、特段の処置を施すことなく、エネルギー吸収体Ａの機能を常に発揮させておくことができる。
【実施例２】
【００５６】
先の実施例１では、第二の軸力吸収体２０の基端を定位置に保持する手段として、第三の連結材３ｃを使用する場合について説明したが、図８，９に示すように第三の連結材３ｃを使用せずに第二の軸力吸収体２０の基端を定位置に保持することも可能である。
【００５７】
図８は第二の軸力吸収体２０の基端を支持する受圧板６０をアンカー６４で斜面に固定した形態を示し、図９は第一の軸力吸収体１０の基端を支持する上位の受圧板５０を斜面谷側へ延長して第二の軸力吸収体２０の基端の支持に共有させた形態を示す。
【００５８】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０を別個のアンカー５６によって個別に固定する図８の形態にあっては、第二の軸力吸収体２０の基端が直接斜面に固定されるため、第二の連結材３２の張力に対する抵抗力が増すといった利点がある。
さらに、第一の軸力吸収体１０の基端と第二の軸力吸収体２０の基端との間に高低差があったり起伏等の障害物が存在して、連結材３３の連結が困難な現場に有効である。
【００５９】
第一及び第二の軸力吸収体１０，２０で受圧板５０を共有する図９の形態にあっては、受圧板５０が連結材３３と比較して引張強度が大きいため、より大きなエネルギーが作用する現場に好適である。
【実施例３】
【００６０】
以上の実施例は、ダンパー装置Ｂを構成する第一及び第二の軸力吸収体１０，２０が弾性変形する場合について説明したが、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の何れか一方を非弾性部材体に置換して構成してもよい。
非弾性部材体と既述した各受圧板５０，６０に対する枢支構造、及び非弾性部材体と各連結材３１〜３３の連結構造は既述した実施例と同様であり、機能的に軸力が作用したときに圧縮変形しない点だけが異なる。
非弾性部材体とは、例えば鋼材、コンクリート等の剛性材を含む。
【００６１】
本実施例におけるダンパー装置Ｂは、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の何れか他方が弾性機能を有するため、非弾性部材体の軸力負担を軽減できる。
第二の軸力吸収体２０を非弾性部材体で構成した場合は、防護ネットＣの柵高変化を小さく抑えることができ、また第一軸力吸収体１０を非弾性部材体で構成した場合は、第二の軸力吸収体２０の単独によるエネルギー吸収作用を促進できる。
要はエネルギー吸収体Ａの設置現場の周辺環境において求められる耐荷重性能や、費用対効果等の諸条件に応じて、第一又は第二の軸力吸収体１０，２０の何れか一方を非弾性部材体に適宜選択すればよい。
【実施例４】
【００６２】
各軸力吸収体１０，２０を構成する各撓曲材１１，２１は、少なくとも、長手方向からの圧縮力に対して夫々干渉しない方向に撓曲するように形成されていればよいため、先の実施例において説明した各軸力吸収体１０，２０の配置位置を互いに入れ替えてもよい。
【実施例５】
【００６３】
前記第一の軸力吸収体１０の両端部は、撓曲材１１を折り返して連続性を持たせて形成したが、図５，６と同様にピン結合の収束形態に形成してもよい。
【００６４】
又、前記第二の軸力吸収体２０の両端部は、ピン結合の収束形態について示したが、図３，４と同様に撓曲材２１を折り返して連続性を持たせた収束形態に形成してもよい。
【００６５】
軸力吸収体１０，２０の両端部が撓曲材１１，２１を折り返して連続性を持たせた収束形態であると、ピン結合と比較して、折り返した箇所のばね力分だけ撓曲材１１，２１の変形抵抗が大きくなる。
【実施例６】
【００６６】
図１０，１１は第二の軸力吸収体２０の自由端であって、第一の連結材３１の他側（斜面山側）に、ダンパー装置Ｂの転倒防止用の控えロープ３４を接続した形態を示す。
図１０は控えロープ３４の下端を第二の軸力吸収体２０の基端に接続した場合を示し、図１１は控えロープ３４の下端を第一及び第二の軸力吸収体１０，２０の各基端に分岐して接続した場合を示す。
図示を省略するが、控えロープ３４の下端を山側斜面に直接固定してもよい。
要は、ダンパー装置Ｂが斜面谷側へ転倒するのを規制できるように控えロープ３４が張設してあればよい。
【００６７】
本実施例にあっては、ダンパー装置Ｂが斜面谷側へ転倒するのを規制できるから、エネルギー吸収体Ａの組立時は勿論のこと、組立後に雪荷重等が作用した場合も、ダンパー装置Ｂが斜面谷側へ不用意に転倒することを防止できる。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ エネルギー吸収体
Ｂ ダンパー装置
Ｃ 防護ネット
Ｃ１ 受圧面
１０ 第一の軸力吸収体
１１ 撓曲材
２０ 第二の軸力吸収体
２１ 撓曲材
３１ 第一の連結材
３２ 第二の連結材
３３ 第三の連結材
５０，６０ 受圧板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパー機能と支柱機能を併有するダンパー装置であって、
基端を固定して傾倒自在に立設した第一の軸力吸収体と、
前記第一の軸力吸収体と交差するとともに、基端を固定して傾倒自在に立設した第二の軸力吸収体と、
前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の自由端とを連結する第一の連結材と、
前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の基端とを連結する第二の連結材とを具備し、
前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方を、湾曲した複数の撓曲材で構成することを特徴とする、
ダンパー装置。
【請求項２】
請求項１において、前記複数の撓曲材の両端部を収束し、かつ前記複数の撓曲材の中間部の湾曲方向を内方又は外方へ向けたことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項３】
請求項２において、撓曲材を折り返して連続性を持たせて前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項４】
請求項２において、各撓曲材の端部をピン結合して前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項において、前記第一の軸力吸収体の基端を固定するアンカーを具備することを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項６】
請求項５において、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を連結する第三の連結材を具備することを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れか１項において、第二の軸力吸収体の基端を固定する別途のアンカーを具備することを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５の何れか１項において、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を共通の受圧板で連結したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１項において、第二の軸力吸収体の自由端であって、前記第一の連結材の他側に控えロープを接続したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項１０】
防護ネットの前面に受圧面を有するエネルギー吸収体であって、
請求項１乃至９の何れか１項に記載のダンパー装置を間隔を隔てて立設し、
隣り合う前記各ダンパー装置の第二の軸力吸収体の自由端側に防護ネットの上縁を取り付けたことを特徴とする、
エネルギー吸収体。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方が、受圧面に作用するエネルギーによって生ずる軸力を、軸力吸収体の直立性を維持した状態で弾性変形して吸収することを特徴とする、エネルギー吸収体。
【請求項１】
ダンパー機能と支柱機能を併有するダンパー装置であって、
基端を固定して傾倒自在に立設した第一の軸力吸収体と、
前記第一の軸力吸収体と交差するとともに、基端を固定して傾倒自在に立設した第二の軸力吸収体と、
前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の自由端とを連結する第一の連結材と、
前記第一の軸力吸収体の自由端と前記第二の軸力吸収体の基端とを連結する第二の連結材とを具備し、
前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方を、湾曲した複数の撓曲材で構成することを特徴とする、
ダンパー装置。
【請求項２】
請求項１において、前記複数の撓曲材の両端部を収束し、かつ前記複数の撓曲材の中間部の湾曲方向を内方又は外方へ向けたことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項３】
請求項２において、撓曲材を折り返して連続性を持たせて前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項４】
請求項２において、各撓曲材の端部をピン結合して前記第一又は第二の軸力吸収体の両端部を収束したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項において、前記第一の軸力吸収体の基端を固定するアンカーを具備することを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項６】
請求項５において、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を連結する第三の連結材を具備することを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れか１項において、第二の軸力吸収体の基端を固定する別途のアンカーを具備することを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５の何れか１項において、前記第一の軸力吸収体の基端と第二の軸力吸収体の基端との間を共通の受圧板で連結したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１項において、第二の軸力吸収体の自由端であって、前記第一の連結材の他側に控えロープを接続したことを特徴とする、ダンパー装置。
【請求項１０】
防護ネットの前面に受圧面を有するエネルギー吸収体であって、
請求項１乃至９の何れか１項に記載のダンパー装置を間隔を隔てて立設し、
隣り合う前記各ダンパー装置の第二の軸力吸収体の自由端側に防護ネットの上縁を取り付けたことを特徴とする、
エネルギー吸収体。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第一又は第二の軸力吸収体の何れか一方又は両方が、受圧面に作用するエネルギーによって生ずる軸力を、軸力吸収体の直立性を維持した状態で弾性変形して吸収することを特徴とする、エネルギー吸収体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２５５６４８（Ｐ２０１０−２５５６４８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２９０９（Ｐ２００９−１０２９０９）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００２２９１２８）日本ゼニスパイプ株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００２２９１２８）日本ゼニスパイプ株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
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