説明

落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材

【課題】経済性に優れ、効果的に耐力を向上することができる落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材を提供する。
【解決手段】鋼管2の内部に補強体3を設けた落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材において、補強体3は、鋼管2の内面に沿って該鋼管2の引張領域と圧縮領域にそれぞれ設けられた板状補強リブ11,11と、これら板状補強リブ11,11を連結する連結材12とを備える。引張領域側と圧縮領域側にそれぞれ板状補強リブ11,11があるため、これが曲げにより生じる引張力と圧縮力に抗して引張領域側の引張応力と圧縮領域側の圧縮応力が向上し、荷重に対する耐力を向上することができる。この場合、板状補強リブ11が鋼管2の内面に沿って近接しているため、耐力を効果的に向上することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物の支柱や梁などに用いる保護構造物用耐荷材に関する。
【背景技術】
【0002】
落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物である防護柵として、例えば、山腹の斜面に間隔を置いて縦孔を穿孔し、この縦孔に建て込んだパイプ支柱を並設するとともに、これら各パイプ支柱に複数段のケーブルとともに金網を張設したもの(例えば特許文献1)がある。
【0003】
そして、落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物に用いる材料として、両端を開放した鋼管と、この鋼管の両端部に配置した支圧板と、鋼管内に軸方向に収納し、両端を前記支圧板に定着したアンポンドタイプの鋼線あるいは鋼棒と、鋼管内に充填したコンクリートとよりなる、耐荷材(例えば特許文献2)が提案されており、この耐荷材では、補強材に緊張力を導入せず、耐荷材が変形すると、引張側の補強材が伸ばされるため、この時点で初めて緊張力が導入(公報第0007段)される。そして、PC鋼棒によるコンクリートの抜け出し防止、及び補強による曲げ強度の上昇が可能(公報第0017段)なことが記載されており、補強材としてはアンポンドタイプのPC鋼棒が用いられている。
【0004】
また、支柱は鋼管内に、シース材で被覆されたアンポンドタイプのPC鋼材を配置すると共に、鋼管内にコンクリートを充填して製作した剛性部材である。PC鋼材は支柱の引張側に配列し、各PC鋼材は製作時に緊張力を導入せずにその両端が定着してあり、支柱に曲げ力が作用したときにPC鋼材に緊張力が導入されるように配置する(例えば特許文献3)。
【0005】
上記のものは、PC鋼材によりプレストレストを付与していた従来例に対して、PC鋼材に緊張力を付与することなく、曲応力が加わると、該PC鋼材に緊張力が発生するように構成することにより、強度向上を図っている。しかし、これらのものはいずれもアンポンドタイプのPC鋼材等を用いるから、一般の鉄筋などに比べて材料費と製作費が嵩むという問題がある。
【0006】
このような問題を考慮したものとして、鋼管の内部にセメントを混合した混合材を充填した落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用充填鋼管において、断面円形の鋼管の内部に、断面三角形の補強リブを内接して設けると共に、前記補強リブの2つの頂点を鋼管の引張領域側に配置した耐荷材(例えば特許文献4)が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平7−197423号公報
【特許文献2】特開平6−146225号公報
【特許文献3】特開平7−26519号公報
【特許文献4】特開2002−266321号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記耐荷材では、鋼管内部の補強リブにより、断面において内部のセメント混合材が拘束され、圧縮応力が向上し、引張領域側に補強リブの2つの頂点を連結するリブがあるため、これが曲げにより生じる引張力に抗して引張領域側の引張応力が向上し、荷重に対する応力を効果的に向上することができる。
【0009】
しかし、補強リブを三角形に配置し、その頂点をリブにより連結するため、加工に手間が掛かる面があり、さらに、引張領域となる補強リブが鋼管の内面から離れているため、効果が低下する面がある。
【0010】
そこで、本発明は上記した問題点に鑑み、経済性に優れ、効果的に耐力を向上することができる落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項1に係る発明は、鋼管の内部に補強体を設けた落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材において、前記補強体は、前記鋼管の内面に沿って該鋼管の引張領域と圧縮領域にそれぞれ設けられた板状補強リブと、これら板状補強リブを連結する連結材とを備えることを特徴とする。
【0012】
また、請求項2に係る発明は、前記板状補強リブが前記鋼管の内面に沿った円弧状をなすことを特徴とする。
【0013】
また、請求項3に係る発明は、前記鋼管の内面に沿って前記板状補強リブの左右に補強材が設けられたことを特徴とする。
【0014】
また、請求項4に係る発明は、前記板状補強リブの厚さが前記鋼管の厚さより厚いことを特徴とする。
【0015】
また、請求項5に係る発明は、前記連結材が前記鋼管の直径方向に設けられていることを特徴とする。
【0016】
また、請求項6に係る発明は、前記連結材が前記板状補強リブの端部間を連結することを特徴とする。
【0017】
また、請求項7に係る発明は、前記連結材の左右にスペーサーを設けたことを特徴とする。
【0018】
また、請求項8に係る発明は、前記鋼管の内部に充填材を充填したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
請求項1の構成によれば、引張領域側と圧縮領域側にそれぞれ板状補強リブがあるため、これが曲げにより生じる引張力と圧縮力に抗して引張領域側の引張応力と圧縮領域側の圧縮応力が向上し、荷重に対する耐力を向上することができる。この場合、板状補強リブが鋼管の内面に沿っているため、耐力を効果的に向上することができる。
【0020】
また、請求項2の構成によれば、円弧状をなす板状補強リブが鋼管の内面と面で接するので、荷重に対する耐力をより効果的に向上することができる。
【0021】
また、請求項3の構成によれば、引張領域側と圧縮領域側にそれぞれ対応して板状補強リブと補強材があり、これらが鋼管の内面に沿って配置されているため、荷重に対する耐力をより効果的に向上することができる。
【0022】
また、請求項4の構成によれば、肉厚の鋼管を使用する場合に比べて、使用材料を軽減しながら、耐力の向上を図ることができる。
【0023】
また、請求項5の構成によれば、直径方向の連結材により、両側の板状補強リブを位置決め一体化することができる。
【0024】
また、請求項6の構成によれば、両側の板状補強リブの端部を連結材により連結して位置決め一体化することができる。
【0025】
また、請求項7の構成によれば、スペーサにより連結材を確実に位置決め固定することができる。
【0026】
また、請求項8の構成によれば、充填材により鋼管と補強体とが一体化される。また、その鋼管内部の補強体により、断面において内部の充填材が拘束され、圧縮応力が向上し、さらに、補強体が鋼材の場合、充填材により補強体の腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の実施例1を示す断面図である。
【図2】同上、使用状態の断面図である。
【図3】本発明の実施例2を示す断面図である。
【図4】本発明の実施例3を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例4を示す断面図である。
【図6】本発明の実施例5を示す使用状態の断面図である。
【図7】同上、他の使用状態の断面図である。
【図8】本発明の実施例6を示す断面図である。
【図9】本発明の実施例7を示す断面図である。
【図10】本発明の実施例8を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材を採用することにより、従来にない落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材が得られ、その落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材を夫々記述する。
【実施例1】
【0029】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図1〜図2は本発明の実施例1を示し、図1に示すように、耐荷材1は、断面円形状である鋼管2内の略全長にわたって補強体3を挿入配置したものである。前記補強体3は、鋼材からなり、耐荷材1の前後、すなわち引張領域側と圧縮領域側に鋼管2の内面に沿って平面視で円弧状をなす板状補強リブ11,11を配置し、これら板状補強リブ11,11の中央を鋼管2の直径方向の板状の連結材12により連結する。そして、耐荷材1の使用状態において、前記板状補強リブ11,11が引張領域側と圧縮領域側に配置される。また、図1に示すように、耐荷材1は前後で対象な断面形状をなし、板状補強リブ11,11は引張領域側と圧縮領域側に対して交差方向にあたる左右方向に円弧状をなす。
【0030】
前記板状補強リブ11の厚さT1は、前記鋼管2の厚さtより厚く(T1>t)、また、板状補強リブ11は鋼管2の中心に対して、角度θが50〜100度、好ましくは60〜90度の角度をなし、この例では角度θが90度の場合を図示している。この場合、角度θが100度を超えると、使用材料が増加する割に耐力向上の効果が得れず、50度未満では、補強効果が低くなるため、上記の範囲とした。
【0031】
前記連結材12の厚さT2は、前記鋼管2の厚さtより厚く、かつ前記板状補強リブ11の厚さT1より薄い(T1>T2>t)。また、前記連結材12の端部を溶接部13により前記板状補強リブ11,11に溶着固定している。尚、板状補強リブ11の厚さT1と前記連結材12の厚さT2が、前記鋼管2の厚さtと同一でもよい(T1=T2=t)。
【0032】
また、この例では、鋼管2内に充填材を充填せず、耐荷材1を、どぶ漬けなどにより溶融亜鉛鍍金処理を行う。
【0033】
図2は使用状態の一例を示し、同図は耐荷材1を落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物たる防護柵21に用いた例であり、この防護柵21は、支柱となる耐荷材1をコンクリートなどの基礎22に間隔を置いて複数立設し、耐荷材1,1・・・間に金網などを調節して耐荷材1,1・・・間を塞ぎ、前記金網が落石,雪崩や崩壊土砂などを受ける防護面23となる。
【0034】
したがって、下端が基礎22に固定された耐荷材1は、山側Yからの落石,雪崩や崩壊土砂などを受けると、上端側が反山側である谷側Tに移動するように曲げが発生するから、断面において、山側Yが引張領域となり、谷側Tが圧縮領域となる。
【0035】
このように本実施例では、鋼管2の内部に補強体3を設けた落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材1において、補強体3は、鋼管2の内面に沿って該鋼管2の引張領域と圧縮領域にそれぞれ設けられた板状補強リブ11,11と、これら板状補強リブ11,11を連結する連結材12とを備えるから、引張領域側と圧縮領域側にそれぞれ板状補強リブ11,11があるため、これが耐荷材1の曲げにより生じる引張力と圧縮力に対抗して、引張領域側の引張応力と圧縮領域側の圧縮応力が向上し、荷重に対する耐力を向上することができる。この場合、板状補強リブ11が鋼管2の内面に沿って近接しているため、耐力を効果的に向上することができる。
【0036】
また、このように本実施例では、板状補強リブ11の厚さT1が鋼管2の厚さtより厚いから、肉厚の鋼管2を使用する場合に比べて、使用材料を軽減しながら、耐力の向上を図ることができる。
【0037】
また、このように本実施例では、連結材12が鋼管2の直径方向に設けられているから、この直径方向の連結材12により、両側の板状補強リブ11,11を位置決め一体化することができる。
【0038】
また、実施例上の効果として、板状補強リブ11は鋼管2の中心に対して、角度θが好ましくは60〜90度の角度をなし、角度θが90度を超えると、使用材料が増加する割に耐力向上の効果が十分に得れず、60度未満では、補強効果が低下し、上記の範囲とすることにより耐力を効果的に向上することができる。
【実施例2】
【0039】
図3は、本発明の実施例2を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、前記鋼管2内に、セメントを混合した混合物である充填材たる無収縮モルタル14を充填している。
【0040】
このように本実施例では、上記実施例1と同様な作用・効果を奏する。
【0041】
また、このように本実施例では、鋼管2の内部に充填材たる無収縮モルタル14を充填したから、無収縮モルタル14により鋼管2と補強体3とが一体化される。また、その鋼管2内部の補強体3により、断面において内部の無収縮モルタル14が拘束され、圧縮応力が向上し、さらに、補強体3が鋼材の場合、無収縮モルタル14により補強体3の腐食を防止することができる。
【実施例3】
【0042】
図4は、本発明の実施例3を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この補強体3Aは、耐荷材1の前後に鋼管2Aの内面に沿って引張領域側と圧縮領域側にそれぞれ平面視で円形状をなす板状補強リブ11A,11Aを配置し、これら板状補強リブ11A,11Aの両端を鋼管2Aの直径方向と略平行をなす板状の連結材12A,12Aにより連結してなる。
【0043】
前記板状補強リブ11Aと連結材12Aは同じ厚さで、前記板状補強リブ11Aの厚さT1は、前記鋼管2Aの厚さtより厚い(T1>t)。尚、板状補強リブ11Aの厚さT1と前記連結材12Aの厚さが、前記鋼管2Aの厚さtと同一でもよい(T1=t)。
【0044】
尚、板状補強リブ11A,11Aと連結材12A,12Aとは溶接などにより一体化される。
【0045】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【0046】
また、このように本実施例では、連結材12Aが板状補強リブ11A,11Aの端部間を連結するから、両側の板状補強リブ11A,11Aの端部を連結材12Aにより連結して位置決め一体化することができる。
【実施例4】
【0047】
図5は、本発明の実施例4を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、実施例3の鋼管2A内に無収縮モルタル14を充填した例を示し、鋼管2Aと補強体3Aの間と補強体3A内とに無収縮モルタル14を充填している。
【0048】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【0049】
また、このように本実施例では、鋼管2Aの内部に充填材たる無収縮モルタル14を充填したから、無収縮モルタル14により鋼管2Aと補強体3Aとが一体化される。また、その鋼管2A内部の補強体3Aにより、断面において内部の無収縮モルタル14が拘束され、圧縮応力が向上し、さらに、補強体3Aが鋼材の場合、無収縮モルタル14により補強体3Aの腐食を防止することができる。
【実施例5】
【0050】
図6及び図7は、本発明の実施例5を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、耐荷材1の使用状態を示し、図6は耐荷材1を落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物たる防護柵21に用い、支柱となる耐荷材1を谷側Tの平坦な地山24に建て込んでおり、図7は耐荷材1を落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物たる防護柵21に用いた例であり、支柱となる耐荷材1を斜面に地山25に建て込んでいる。これらの場合、地山24,25に掘削孔を形成し、この掘削孔に耐荷材1の下部を挿入し、耐荷材1と掘削孔との隙間に充填材を充填することにより耐荷材1を建て込んでいる。
【0051】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例のように基礎22を用いることなく、地山24,25を耐荷材1を建て込んで支柱とすることができる。
【実施例6】
【0052】
図8は、本発明の実施例6を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、補強体3を鋼管2の全長に設けずに、部分的に設けており、図8では、耐荷材1には基礎22の上面位置において最大曲げモーメントが加わるから、基礎22の上面位置の上下に跨るように補強体3を鋼管2内に設けている。この場合、基礎22に埋まる鋼管2の長さに対して、基礎に埋まる補強体3の長さを1/2以上にすることが好ましい。
【0053】
尚、上記図6では、地山24の地面の上下に補強体3が跨るように鋼管2内に部分的に補強体3を設けてもよく、上記図7では、地山24の斜面の上下に補強体3が跨るように鋼管2内に部分的に補強体3を設けてもよい。
【0054】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例のように耐荷材1の荷重が大きく加わる箇所に補強体3を部分的に設けることにより、材料費を軽減できる。
【実施例7】
【0055】
図9は、本発明の実施例7を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。補強体3Bは、鋼管2Bの内面に沿って平面視で方形状をなす板状補強リブ11B,11Bを対面させて配置し、これら板状補強リブ11B,11Bの中央を鋼管2Bの直径方向に配置される板状の連結材12Bにより連結してなる。
【0056】
前記補強体3Bが有する板状補強リブ11B,11Bは、鋼管2Bの中心に対する角度θを60度未満の範囲になるよう形成されており、これら板状補強リブ11B,11Bの左右には、異形棒鋼等からなる補強材26,26が配置される。前記補強材26,26は、板状補強リブ11B,11Bと同様に、鋼管2Bの内面に沿って配置されており、板状補強リブ1B,11Bとともに鋼管2Bの内面を略円弧状に補強している。そして、略円弧状に補強する補強材26,26と板状補強リブ11B,11Bは、荷重に対する耐力を効果的に向上することができる範囲、すなわち、鋼管2Bの中心に対して、60〜90度の角度となるように配置される。
【0057】
さらに、本実施例では、連結材12Bの左右に、連結材12Bに対して交差方向に配置されるスペーサー27,27を設けている。前記スペーサー27,27は、平面視で略長方形状をなす薄い板状部材で構成され、補強体3Bとともに鋼管2Bの略全長にわたり挿入配置されている。また、前記スペーサー27,27は、平面視で略長方形状をなす薄い板状部材の連結材12B側の内端部を連結材12Bに溶接などにより固着し、その先端部と鋼管2B内面との間に僅かな隙間を有し、これにより連結材12Bは確実に位置決め固定される。尚、スペーサー27,27は補強材26,26を位置決めするものであるから、必ずしも鋼管2Bの略全長にわたって設ける必要はなく、長さ方向に間隔を置いて部分的に設けてもよい。
【0058】
本実施例では、前記連結材12Bの端部を溶接部13により板状補強リブ11B,11Bに溶着固定している。また、本実施例では、円弧状に補強する補強材26,26と板状補強リブ11B,11Bとの間に間隙が形成されているが、これに限らず、鋼管2Bの中心に対して、60〜90度の角度であれば、板状補強リブ11Bを左右方向に延ばすなどして、板状補強リブ11Bの両隣に設けられる補強材26,26を板状補強リブ11Bに当接させてもよい。さらに、本実施例では、平面視で方形状をなす板状補強リブを用いたが、これに限らず、上記各実施例のように平面視で円弧状をなす板状補強リブを用いてもよい。尚、本実施例の連結材12Bの厚さT4は、前記鋼管2Bの厚さtよりも厚く、かつ前記板状補強リブ11Bの厚さT3より薄い(T3>T4>t)としているが、これに限らず、板状補強リブ11Bの厚さT3と前記連結材12Bの厚さT4が、前記鋼管2Bの厚さtと同一でもよい(T3=T4=t)。
【0059】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【0060】
また、このように本実施例では、実施例1に用いられる板状補強リブ11,11に相当する構成を、板状補強リブ11B,11Bと補強材26,26により構成したから、補強体3Bを軽量化することができるので、板状補強リブ11,11を用いた場合と同様の効果を奏するとともに、施工現場までの運搬から施工までを、より簡便に行うことができる。
【実施例8】
【0061】
図10は、本発明の実施例8を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、実施例7の鋼管2B内に無収縮モルタル14を充填した例を示し、鋼管2Bと補強体3Bの間と補強体3B内とに無収縮モルタル14を充填している。
【0062】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【0063】
また、このように本実施例では、鋼管2Bの内部に充填材たる無収縮モルタル14を充填したから、無収縮モルタル14により鋼管2Bと補強体3Bとが一体化される。また、その鋼管2B内部の補強体3Bにより、断面において内部の無収縮モルタル14が拘束され、圧縮応力が向上し、さらに、補強体3Bが鋼材の場合、無収縮モルタル14により補強体3Bの腐食を防止することができる。
【0064】
尚、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、セメントを混合した混合材は、コンクリート,モルタルなど充填後に固化するものであれば、各種のものを用いることができる。また、落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物は実施例で示した防護柵に限らず、落石,雪崩や崩壊土砂を受ける屋根を備えたものなど各種の保護構造物に用いることができる。
【符号の説明】
【0065】
1 耐荷材
2,2A,2B 鋼管
3,3A,3B 補強体
11,11A,11B 板状補強リブ
12,12A,12B 連結材
14 無収縮モルタル(充填材)
21 防護柵(落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物)
26 補強材
27 スペーサー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼管の内部に補強体を設けた落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材において、前記補強体は、前記鋼管の内面に沿って該鋼管の引張領域と圧縮領域にそれぞれ設けられた板状補強リブと、これら板状補強リブを連結する連結材とを備えることを特徴とする落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項2】
前記板状補強リブが前記鋼管の内面に沿った円弧状をなすことを特徴とする請求項1記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項3】
前記鋼管の内面に沿って前記板状補強リブの左右に補強材が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項4】
前記板状補強リブの厚さが前記鋼管の厚さより厚いことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項5】
前記連結材が前記鋼管の直径方向に設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項6】
前記連結材が前記板状補強リブの端部間を連結することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項7】
前記連結材の左右にスペーサーを設けたことを特徴とする請求項3に記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。
【請求項8】
前記鋼管の内部に充填材を充填したことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の落石・雪崩・土砂崩壊等保護構造物用耐荷材。




【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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【公開番号】特開2012−26206(P2012−26206A)
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−167580(P2010−167580)
【出願日】平成22年7月26日(2010.7.26)
【出願人】(501047173)株式会社ライテク (30)
【出願人】(500464528)和光物産株式会社 (24)
【出願人】(511124862)株式会社総合開発 (6)
【Fターム(参考)】