落石防護装置
【課題】落石の大エネルギーを効果的に吸収し、且つ、分散することができる落石防護装置を提供する。
【解決手段】斜面に横方向に２本配置された支柱１４間に主索ロープ１８が張架されており、主索ロープ１８に略矩形の網体２２が吊り下げ用ロープ２０を介して谷側の斜面に張設されている。支柱１４は、山側の斜面と支柱１４との間に張架された支持ロープ１６によって起立状態を維持されている。網体２２には、両端がそれぞれ網体２２の両側部より外側の斜面に固定され、網体２２の横方向に延在して網体２２に対して所定の遊びを持って装着された横ロープ３４が設けられており、横ロープ３４の両端近傍には緩衝手段３６が設けられている。落石Ｓのエネルギーは、網体２２全体の変形と、横ロープ３４に設けられた緩衝手段３６とにより吸収され、且つ、計５本の横ロープ３４により網体２２外側の斜面方向へと分散伝達される。
【解決手段】斜面に横方向に２本配置された支柱１４間に主索ロープ１８が張架されており、主索ロープ１８に略矩形の網体２２が吊り下げ用ロープ２０を介して谷側の斜面に張設されている。支柱１４は、山側の斜面と支柱１４との間に張架された支持ロープ１６によって起立状態を維持されている。網体２２には、両端がそれぞれ網体２２の両側部より外側の斜面に固定され、網体２２の横方向に延在して網体２２に対して所定の遊びを持って装着された横ロープ３４が設けられており、横ロープ３４の両端近傍には緩衝手段３６が設けられている。落石Ｓのエネルギーは、網体２２全体の変形と、横ロープ３４に設けられた緩衝手段３６とにより吸収され、且つ、計５本の横ロープ３４により網体２２外側の斜面方向へと分散伝達される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石防護装置、特に、支柱間に張られた主索ロープに網体を吊り下げて設置される落石防護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本は山国であり、道路や家屋等の建設に利用容易な平地よりも利用困難な山の斜面や山間の谷の斜面が多い。よって、平地がある場合は良いが、平地が無い場合は地山を切り開いて得られた平地を道路等の建設用地とする。これらの平地は斜面と隣接する場合が多く、斜面側からの落石が発生すると、その傾斜下方側の平地に設けられた道路、交通機関、家屋等に大きな被害をもたらすおそれがある。
【０００３】
この落石に対する対策としては、従来、斜面に設置された支柱間に金網を谷側の斜面に垂設し、山側の斜面から転がってきた落石のエネルギーを受け止めて保持するいわゆるカーテン式の落石防護装置（例えば、特許文献１）が用いられる。
【０００４】
図１２は、従来のカーテン式の落石防護装置６０を示す斜視図である。図示のように、展延した金網６２が斜面６４に設置された各支柱６６−１、６６−２に支持されており、金網６２の上半分の部分は、各支柱６６−１、６６−２間に張架され、斜面上に垂設されている。金網６２の下半分の部分は、両端が斜面にアンカーされた横ロープ６８−１〜３により補強されると共に斜面に敷設されている。そして、金網６２には、多数の縦補強ロープ７０ａ及び横補強ロープ７０ｂが組み込まれ、補強されている。これにより、斜面上を転がってきた落石は、十分に補強された金網６２の上半分の部分に衝突した後、金網６２と斜面との間の空間を落下して金網６２の下半分の部分に保持される。
【０００５】
なお、上記落石のエネルギーの受け止めは、金網６２に密に組み込まれた縦補強ロープ７０ａ及び横補強ロープ７０ｂによってなされ、金網６２自体は小石止めの役割を果たす。
【０００６】
また、特許文献２には、例えば、スパンの大きな広い斜面領域において、全域に張架された金網に対して複数の縦補強ロープ、横補強ロープを組み込んだカーテン式の網体の構造が開示されている。そして、両端が斜面にアンカーされた横ロープが、網体の高さ方向に対して平行に数本組み込まれた構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９１６６３３号
【特許文献２】特許第３２５８９９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び２に記載されている落石防護装置によれば、金網は高強度の線材を使用しておらず、金網自体によって落石の大エネルギーを受け止めることはできない。もっぱら落石のエネルギーの受け止めは縦横に組み込まれた補強ロープによってなされる。しかし、補強ロープは構造上ほとんど変形できないので、落石のエネルギーは主に落石を受けた部位から縦横の補強ロープの伸長方向に速やかに伝達され、補強ロープへの落石の衝突時にそのエネルギーを十分に吸収することができない。すなわち、補強ロープが受け止めた落石のエネルギーはほぼ減衰することなく大きな力として速やかに支柱及び支柱を支持する支持ロープへと集中して伝達され、支柱及び支柱を支持する支持ロープに生じる初期のピーク応力が増大することとなっていた。よって、落石防護装置の構造的に支柱及び支持ロープへかかる負担が大きくなっており、問題であった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、落石の大エネルギーを効果的に吸収し、且つ、分散することができる落石防護装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決するための請求項１に記載の発明は、斜面に横方向に所定間隔をおいて立設された複数の支柱と、該各支柱と山側の斜面との間に張架され、前記各支柱の起立状態を維持する支持ロープと、前記支柱間に張架された主索ロープと、前記主索ロープにて吊り下げられ、高強度の硬鋼線によって構成された網体と、を有する落石防護装置において、前記網体には、両端がそれぞれ該網体の両側部より外側の斜面に固定され、該網体の横方向に延在して該網体に対して所定の遊びを持って装着された横ロープと、該横ロープに設けられ、該横ロープの引っ張り方向への衝撃を吸収する緩衝手段と、が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、高強度の硬鋼線によって網体が構成され、且つ、両端が網体の両側部より外側の斜面に固定された横ロープが網体の横方向に延在して網体に対して所定の遊びをもって装着されているので、落石が網体に衝突した際、網体全体が落石の衝突部を中心に引っ張られるように変形し、この網体の構造的変形を通じて落石のエネルギーが吸収される。すなわち、網体による効果的な落石エネルギーの吸収がなされる。また、網体が受けた落石のエネルギーは、横ロープを介して網体の両側部より外側の斜面に分散伝達されるとともに、落石のエネルギーが大きかった場合、緩衝手段によってその一部を効果的に吸収することができる。すなわち、斜面に固定された横ロープというエネルギー分散機構、及び、網体及び横ロープに設けられた緩衝手段という二重のエネルギー吸収機構により、落石のエネルギーを効果的に分散し、且つ、吸収することができる。よって、例えば、主索ロープ、支柱、及び支持ロープに作用する初期のピーク応力を大きく低減させることができる。
【００１２】
なお、網体中には縦補強ロープが組み込まれていないので、縦補強ロープを介して主索ロープ、支柱、及び支持ロープへ落石のエネルギーが集中し、これらに過度の負担をかけることもない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の落石防護装置において、前記横ロープは、上下に所定の間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、横ロープが上下に所定の間隔をおいて網体に複数設けられているので、落石のエネルギーが網体から横ロープに伝達されやすく、よって、横ロープに設けられた緩衝手段によってより効果的に落石のエネルギーを吸収することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の落石防護装置において、前記網体の吊り下げは、前記主索ロープに吊り下げ用ロープを所定間隔毎に垂下させて取付け、該吊り下げ用ロープの下端に前記網体の上縁部を取り付けることによってなされたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、網体の上縁部の高さ位置を、吊り下げ用ロープの長さのぶんだけ調節することができる。よって、網体全体を必要な高さ位置まで吊り上げることができる。よって、例えば、網体の横の長さを大きくした場合に、網体の上縁部の略中央部が両端部と比べて垂下し、落石が網体の上縁部の略中央部を越えて谷側へ落下するおそれが低減する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記網体は、略多角形の網目の形状を有し、該略多角形の網目の形状における内接円の半径が、４．５〜８．５ｃｍであることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、適度な大きさの網目によって網体のたわみ変形量を大きくとりつつ、落石を受け止めることができる適切な大きさの網目が構成されている。よって、落石のエネルギーの吸収効果を更に高めつつ確実に落石を受け止めることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の落石防護装置において、前記網目の形状は、菱形であり、前記網体は、前記菱形の網目の形状における長い方の対角線の伸長方向が網体の縦方向となるように設置されることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、網体は、縦方向の引っ張り強度が最も強化された構成となっており、山側の斜面からの落石を受け止めるのに適した構成となっている。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記硬鋼線は、４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2の引っ張り強度を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、網体の引っ張り強度がより強化されているので、比較的大きな落石を受けた場合であっても破断するおそれが減少する。よって、網体の補強手段等の構成の簡素化を図り、且つ、網体の軽量化を図ることが可能である。さらに、網体の引っ張り強度が強化されていることにより、落石を受けた際、網体の変形によるエネルギー吸収量が大きくなるという利点がある。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記硬鋼線は、２〜６ｍｍの線径を有することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、硬鋼線の引っ張り強度をより適切な範囲に保ちながら、硬鋼線は適度な可とう性を示すようになる。よって、構成された網体は、落石を受け止める十分な強度を示しつつ、より適切なたわみ変形量を確保することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記網体は、複数の前記硬鋼線を撚り合わせた撚り線によって構成されていることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、網体を構成する撚り線は、硬鋼線の線径自体は大きくなっていないので、同径の硬鋼線と同等の可とう性を維持したまま、引っ張り強度が大幅に強化されている。よって、撚り線により構成された網体は、その構造的変形により落石のエネルギーを吸収する性質を備えつつ、その引っ張り強度が大幅に増大している。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記支柱は、谷側の斜面に向かって傾動可能な状態で立設されていることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、落石の網体への衝突により支柱に作用する応力の一部を吸収し、支柱の折れなどを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、斜面に固定された横ロープというエネルギー分散機構、及び、網体及び横ロープに設けられた緩衝手段という二重のエネルギー吸収機構により、落石のエネルギーを効果的に分散し、且つ、吸収することができる。よって、主索ロープ、支柱、及び支持ロープに生じる初期のピーク応力を大幅に低下させることができる。よって、主索ロープ、支柱、及び支持ロープへかかる負担を低減させることができ、装置全体の耐久性が向上すると共に、例えば、支柱や各ロープの素材や構成を変更し、装置の構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態に係る落石防護装置１０の全体概容を示す平面図である。
【図２】同じく、落石防護装置１０の側面図である。
【図３】（Ａ）同じく、支柱１４の上端部の正面図である。（Ｂ）同じく、支柱１４の上端部の側面図である。
【図４】（Ａ）同じく、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大側面図である。（Ｂ）同じく、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大正面図である。
【図５】同じく、網体２２を構成する硬鋼線２８の湾曲形状を示す部分斜視図である。
【図６】（Ａ）同じく、硬鋼線２８が編み合わされて構成された網体２２の部分斜視図である。（Ｂ）同じく、網体２２の部分平面図である。
【図７】（Ａ）横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の平面図である。（Ｂ）横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の側面図である。
【図８】（Ａ）同じく、緩衝手段３６の一例を示す側面図である。（Ｂ）同じく、緩衝手段３６の一例を示す正面図である。
【図９】同じく、緩衝手段３６の他の例を示す斜視図である。
【図１０】同じく、網体２２に落石Ｓが衝突した時の落石防護装置１０の作用を示す側面図である。
【図１１】同じく、網体の別の態様を示す部分平面図である。
【図１２】従来のカーテン式の落石防護装置６０を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明に係る落石防護装置の実施の形態を図１〜１１を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る落石防護装置１０の全体概容を示す平面図であり、図２は、落石防護装置１０の側面図である。図示のように、地山を掘削して形成された法面等の斜面１２に対し、横方向に例えば約３０ｍの間隔をおいて２本の支柱１４が地山に固定されている。支柱１４は、例えば、図２に示されるように、斜面１２の地盤に浅く埋め込まれた受け台２４に、ヒンジ２６を介して取り付けられており、ヒンジ２６によって支柱１４は谷側へ傾動可能な構成となっている。この構成により、支柱１４に作用する応力の一部を吸収することができる。図３（Ａ）は、支柱１４の上端部の正面図であり、同図（Ｂ）は、支柱１４の上端部の側面図である。図示のように、支柱１４の上端部には、略Ｕ字型の金具１４ａの両端が、支柱１４の平坦な上端面１４ｂに埋め込まれ、取り付けられている。そして、支柱１４の上端近傍には、ロープを連結するためのブラケット１４ｃが支柱１４の各側面に計４カ所設けられている。支柱１４は、以下に述べる計４本の支持ロープ１６によりその起立状態を維持されている。１本目の支持ロープ１６は、４カ所のブラケット１４ｃのうち、一つのブラケット１４ｃに一端が連結され、支柱１４の上端部と山側の斜面１２との間に張架された支持ロープ１６−１である。２本目の支持ロープ１６は、金具１４ａの凹部と支柱１４の上端１４ｂとによって一部が挟持され、支柱１４の上端部と山側の斜面１２との間に張架された支持ロープ１６−２である。３本目及び４本目の支持ロープ１６は、１本目の支持ロープ１６−１と同じくブラケット１４ｃに各支持ロープの一端が連結され、支柱１４の上端部と支柱から横方向の斜面１２との間にそれぞれ張架された支持ロープ１６−３及び１６−４である。各支持ロープ１６−１、１６−３、及び１６−４とブラケット１４ｃへの連結は、ブラケット１４ｃに挿通した支持ロープの一端を周知のワイヤークリップ１５（図３Ａ及びＢを参照乞う）によって同じ支持ロープのブラケット１４ｃに挿通していない一端近傍に固定することによってなされる。また、支持ロープ１６−２は、支柱１４の上端部から支柱１４間方向へ延在し、支柱１４間に張架された主索ロープ１８を構成している。そして、通常、支持ロープ１６−２（主索ロープ１８）は、金具１４ａの凹部と支柱１４の上端１４ｂとによって挟持されており容易には移動しないが、主索ロープ１８に対して強い引っ張り力が作用した際は、金具１４ａの凹部と支柱１４の上端１４ｂの摩擦力に抗して摺動し、伝達されたエネルギーを吸収する。
【００３２】
主索ロープ１８には、複数の吊り下げ用ロープ２０が約３ｍの間隔をおいて計１１本垂下させて取付けられており、この吊り下げ用ロープ２０の下端に網体２２の上縁部２２ａが取り付けられている。よって、網体２２は上縁部２２ａから吊り下げ用ロープ２０を介して主索ロープ１８にて吊り下げられ、谷側の斜面１２に向かって垂設されている。図４（Ａ）は、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大側面図であり、同図（Ｂ）は、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大正面図である。図示のように、吊り下げ用ロープ２０は、吊り金具２１によって主索ロープ１８に取り付けられている。吊り金具２１は、平面視略矩形の板状体２１ａ及び２１ｂをネジ接合した構成を有する。板状体２１ａ及び２１ｂの接合面には、互いに対向する溝部２１ｃ及び２１ｄがそれぞれ設けられており、両溝部２１ｃ及び２１ｄ間に主索ロープ１８が挟持されている。また、吊り金具２１の図における下方側には、ボルト孔２１ｅが設けられており、このボルト孔２１ｅに通されたボルト及びこのボルトに嵌められたナットにより、吊り下げ用ロープ２０の上端が固定されている。また、吊り下げ用ロープ２０の端部は、ボルトに引っ掛けられた後、吊り下げ用ロープ２０の端部近傍と上述のワイヤークリップ１５により固定されている。ここで、吊り金具２１は、主索ロープ１８を強く挟持しているので、通常は両者の位置が容易に位置ずれすることはない。しかし、主索ロープ１８に対して強力な引っ張り力が作用した時、吊り金具２１に対して主索ロープ１８が摺動し、伝達されたエネルギーを吸収することができる。
【００３３】
そして、吊り下げ用ロープ２０の長さを調節することにより、網体２２の上縁部２２ａの高さ位置を調節することができる。よって、例えば、網体２２の横の長さを大きくした場合に、網体２２の上縁部２２ａの略中央部がその両端部と比べて垂下し、落石が網体２２の略中央部を越えて谷側へ落下するおそれが低減する。
【００３４】
支持ロープ１６は、各支柱１４につき１６−１及び１６−２の４本で構成されているが、４本以上で構成されていても良い。
【００３５】
網体２２は、支柱１４の間隔と同じく約３０ｍの横幅を有し、縦の長さは約１０ｍである。支柱１４の数を増やすことにより、網体２２の横幅をもっと大きくとることも可能である。また、網体２２の縦の長さは、網体２２の下端縁が谷側の斜面に当接する長さであれば上記長さに限られない。この網体２２は、高強度の硬鋼線２８によって構成されており、例えば、その硬鋼線２８の引っ張り強度は４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2である。このような高強度の硬鋼線２８を使用することにより、落石が網体２２に衝突した際、網体２２を構成する線材の破断を防ぐことができ、よって、補強ロープを縦横に張り巡らすことなく基本的に網体２２が落石を受け止めることができる。また、硬鋼線２８の線径は、好ましくは２〜６ｍｍである。２ｍｍより線径が小さい場合は上記必要な硬鋼線２８の強度をとることが困難となる。逆に、６ｍｍより大きな線径である場合、硬鋼線２８の可とう性が減少し、網体２２を構成する際の折り曲げ加工が困難になると共に、折り曲げ加工した部位が疲労し、よって、網体２２における網目の交点の強度損失が生じるために好ましくない。
【００３６】
本実施の形態においては、複数の上記硬鋼線２８を編み合わせることにより、菱形の網目の形状を有する網体２２を構成している。その構成の詳細を以下に説明する。図５は、網体２２を構成する硬鋼線２８の湾曲形状を示す部分斜視図である。図示のように、硬鋼線２８は、一定の間隔をおいて湾曲部２８ａで折り返しながら長手方向に向かって螺旋状に延在する構成を有する。湾曲部２８ａに挟まれた間隔は所定長の直線部２８ｂとなる。このように形成された硬鋼線２８は、平面的に見てジグザグに、断面視で略長円状の外観を有する。
【００３７】
図６（Ａ）は、硬鋼線２８が編み合わされて構成された網体２２の部分斜視図であり、同図（Ｂ）は、網体２２の部分平面図である。図示のように、上記折り返し形状を有する硬鋼線２８は、互いの湾曲部２８ａで編み合わされ、菱形の網目の形状を有する網体２２を構成する。この菱形の網目の大きさは、網体２２をたわみ変形やゆるみを生じさせずに展延させた状態における内接円の半径ｒ（同図（Ｂ）参照乞う）が約４．５〜８．５ｃｍの範囲となるような大きさで構成される。このような大きさに網目を構成することにより、網体２２の網目を落石が通過することを防止しつつ十分に大きな網目を構成することができるので、網体２２のたわみ変形量を大きくとることができ、網体２２による落石のエネルギーの吸収がより促進されることとなる。上述の網目の大きさは、例えば、構成された菱形の短い方の対角線が１０〜２０ｃｍ、長い方の対角線が２０〜３０ｃｍ、小さい方の内角ａが５０°〜７０°の範囲とすることにより得られる。このように、網目を正方形（又は正多角形）ではなく、小さい方の内角ａを有する形状とすることで、網目の一辺の長さが同一であっても内接円の半径を小さくとることができ、よって、落石を漏れなく受け止めることが可能となる。また、本実施の形態では、網体２２は、構成された菱形の長い方の対角線の伸長方向が網体２２の縦方向となるように設置されている。これにより、同じ形状の菱形の網目を形成した網体であれば、縦方向の引っ張り強度を最も強い網体とすることができるので、谷側へと落下する落石をより効果的に受け止めることができる。
【００３８】
なお、網体２２の網目の形状は、菱形に限られず、上記内径により定義された大きさを有する多角形であれば良い。
【００３９】
さらに、網体２２には、網体２２の横方向に延在して網体２２に対して装着された横ロープ３４が設けられている。横ロープ３４の両端は、網体２２の両側部から突出し、網体２２の両側部より外側の斜面に埋設されたアンカーと結合したアンカー金具３１の先端にそれぞれ結びつけられ、固定されている。この横ロープ３４は、網体２２の補強手段として存在するだけでなく、網体２２が受け止めた落石のエネルギーの一部を、支柱１４を介さず斜面１２方向へと分散伝達する分散伝達手段としての働きを有する。また、横ロープ３４は、網体２２の過剰な変形をおさえるブレーキ手段としての役割を有する。網体２２の変形により落石のエネルギーは効果的に吸収されるのであるが、過剰な変形は斜面の傾斜下方側の平地１３（図２参照乞う）に設けられた構造物にも影響を及ぼすおそれがあるからである。横ロープ３４は合計５本、それぞれの間隔は約２．５ｍである。この間隔は約１ｍ〜５ｍの範囲であることが好ましい。５ｍを越えると、落石が網体２２に衝突する位置によっては、網体２２から横ロープ３４への落石のエネルギーの伝達、及び、横ロープ３４に設けられた後述する緩衝手段による落石のエネルギーの吸収効果が低下し、好ましくない。また、間隔が１ｍより密になると、網体２２がたわみ変形しにくくなり、好ましくない。なお、本実施の形態において、網体２２に縦方向の補強ロープは組み込まれていない。上述のとおり、基本的に網体２２自体が落石のエネルギーを受け止める強度を有しており、横ロープ３４を設けたうえに縦方向の補強ロープを設けて網体２２を過剰に補強する必要がないからである。また、縦方向の補強ロープによると、落石のエネルギーを速やかに支柱１４、主索ロープ１８、及び支持ロープ１６−１、１６−２に伝達させることとなり、したがって、これらの初期のピーク応力が増大し、本発明の目的の達成が困難になるからである。
【００４０】
以下、本実施の形態において特徴的な横ロープ３４の網体２２への装着を図７により説明する。図７（Ａ）は、横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の平面図であり、同図（Ｂ）は、横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の側面図である。図示のように、網体２２を構成する硬鋼線２８に、横ロープ３４が連結金具３３によって繋がれることにより、横ロープ３４が網体２２に所定の遊びを持って装着されている。具体的には、連結金具３３は、例えば、略Ｕ字状の金具３３ａの両端部に形成された孔部に、コッタピン３３ｂが挿嵌されてなる略Ｄ字状のシャックルである。そして、連結金具３３内に網体２２を構成する硬鋼線２８と横ロープ３４は緩挿されており、それぞれ連結金具３３に固着されているわけではないので、横ロープ３４と網体２２の繋ぎ目は固着されていない。すなわち、網体２２に対して横ロープ３４はその伸長方向に変位可能であり、横ロープ３４に対して網体２２は、菱形の網目形状の少なくとも一辺の長さぶんだけ変位可能である。よって、網体２２は、横ロープ３４により補強されているにもかかわらず上述のように変位可能であり、落石衝突時に衝突部位を中心に網体２２全体が変位、変形することにより落石のエネルギーを効果的に吸収することが可能となっている。本実施の形態において、連結金具３３を、菱形の網目形状一単位に対してひとつの割合で使用し、横ロープ３４を網体２２に装着している。横ロープ３４の両端側には、それぞれ、引っ張り方向のエネルギーを吸収可能な緩衝手段３６が一つずつ設けられている。
【００４１】
図８（Ａ）は、緩衝手段３６の一例を示す側面図であり、同図（Ｂ）は、緩衝手段３６の一例を示す正面図である。図示のように、緩衝手段３６は、平行な先端側面３７ａ及び基端側面３７ｃと、これらをつなぐ傾斜面３７ｂを有する平面視略矩形の２枚の同一形状の板状体３７を有し、それぞれの先端側面３７ａを重ね合わせるとともに各基端側面３７ａに設けられた孔部３７ｄに円筒状のコッタピン３８を嵌挿させて形成された吊下げ金具３９と、コッタピン３８の側面に略Ｕ字状の屈曲部４０ａを引っ掛けた側面視略フック状の板材である緩衝金具４０と、から構成されている。コッタピン３８は、割ピン３８ａにより係止され、板状体３７からの抜けが防止されている。吊下げ金具３９の重ね合わせられた基端側面３７ａに設けられた孔部３７ｅには図７で示した連結金具３３と同形の連結金具３３のコッタピン３３ｂが挿嵌されることにより、連結金具３３が取付けられている。この連結金具３３内に斜面１２側の横ロープ３４の一端が挿通し、その挿通した一端が連結金具３３内に挿通していない横ロープ３４の一端近傍とワイヤークリップ１５により固定されている。網体２２側の横ロープ３４は、同様にして、フック状の緩衝金具４０の一端に設けられた孔部４０ｂに取り付けられた連結金具３３にワイヤークリップ１５により固定して取り付けられている。以上の構成を有する緩衝手段３６に落石を受けた網体２２側から落石のエネルギーが横ロープ３４に伝達されると、緩衝金具４０が孔部４０ｂのある一端側から矢印１００方向へと引っ張られる。そして、所定量以上の荷重がかかると緩衝金具４０の直線領域Ｒが、屈曲部４０ａ側からコッタピン３８を軸として最大でストッパー４０ｃの位置まで連続して折れ曲がる挙動を示す。これにより、伝達された落石のエネルギーを吸収することができる。
【００４２】
図９は、緩衝手段３６の他の例を示す斜視図である。図示のように、緩衝手段３６は、横ロープ３４が二本挿通可能な孔部３６ａを有する金属製の緊締部材３６に、横ロープ３４を先ず挿通させ、その横ロープ３４を環状にひと巻きした後、再度同じ方向から孔部３６ａに横ロープ３４を挿通させ、緊締部材３６をかしめることにより、挿通させた横ロープ３４に固着させた構成を有する。よって、孔部３６ａ中において、横ロープ３４は相互に摩擦接触する構成となっている。よって、落石を受けた網体２２側から落石のエネルギーが横ロープ３４に伝達されると、孔部３６ａ内において横ロープ３４相互間及び横ロープ３４と緊締部材３６間に生じる摩擦によって落石のエネルギーを吸収することができる。
【００４３】
次に、図１０を参照して、この落石防護装置１０の網体２２に落石が衝突した状態を説明する。図１０は、網体２２に落石Ｓが衝突した時の落石防護装置１０の作用を示す側面図である。図示のように、落石Ｓが斜面１２の段差部位１２ａにおいて飛び跳ね、網体２２の中央部に衝突した状態において、網体２２の縦方向に補強ロープが組み込まれておらず、且つ、横ロープ３４が網体２２に対して連結金具３３により所定の遊びをもって装着されているので、落石Ｓが網体２２に衝突した際、網体２２全体は衝突部を中心に引っ張られるように変形し、この網体２２の構造的変形を通じて落石Ｓのエネルギーが吸収される。すなわち、網体２２による効果的なエネルギーの吸収がなされる。また、斜面１２に両端が固定された５本の横ロープ３４によって、落石Ｓのエネルギーを支柱１４方向だけでなく多方向へ分散伝達させることができる。そのうえ、各横ロープ３４には、それぞれ２つずつ緩衝手段３６が組み込まれており、落石Ｓのエネルギーをさらに吸収することができる。よって、斜面１２に固定された横ロープ３４というエネルギー分散機構、及び、網体２２及び横ロープ３４に設けられた緩衝手段３６という二重のエネルギー吸収機構により、落石Ｓのエネルギーを効果的に分散し、且つ、吸収することができる。よって、主索ロープ１８、支柱１４、及び支持ロープ１６−１〜４に生じる初期の応力ピークを大幅に低減させることができる。よって、落石防護装置１０全体の耐久性が向上し、例えば、主索ロープ１８や支柱１４等の構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００４４】
網体２２に受け止められた落石Ｓは、その後、張設された網体２２に沿って斜面１２上に落下し、網体２２の最下部位置と斜面１２との間で保持される。よって、斜面１２の傾斜下方側の平地１３に設けられた道路等への落石被害を未然に防ぐことができる。
【００４５】
上記実施の形態では、網体２２を、複数の硬鋼線２８を編みあわせることによりなる構成として例示したが、これに限定されるものではなく、種々の変形の適用が可能である。
【００４６】
以下にその変形例を図１１に基づいて説明する。同図において、上述の図１〜１１に示した実施例と同様の要素には、同一の符号を付しその説明を省略する。図１１は、網体の別の態様を示す部分平面図である。図示のように、変形例に係る落石防護装置１０の網体５２は、硬鋼線２８に替えて、３本の硬鋼線２８を撚り合わせてなる撚り線５４から構成されている。撚り線５４による網体５２の編み合わせ方は上述の実施例で説明した方法と同様の方法で実施可能であり、撚り線５４により構成された網体５２の網目形状も上述の網体２２と同様菱形であることが好ましい。この網体５２を構成する硬鋼線２８自体の線径は１本の硬鋼線２８を用いる場合と変わらないので、撚り線５４は同径の硬鋼線２８と同等の可とう性を有しつつ、引っ張り強度が大幅に強化されている。従って、その撚り線５４によって構成された網体５２は、その構造的変形により落石のエネルギーを吸収する性質を備えつつ、その引っ張り強度が飛躍的に上昇している。よって、より巨大な落石や、落石群のエネルギーを受け止めることができ、且つ、支柱１４方向へと落石の大エネルギーを伝達する前に吸収することができる。
【００４７】
この撚り線５４を用いた網体５２の網目の大きさは、例えば、構成された菱形の短い方の対角線ｄ１が１５〜３５ｃｍ、長い方の対角線ｄ２が３０〜６０ｃｍ、小さい方の内角ａが５０°〜７０°の範囲とすることができる。この通り、高鋼線２８を用いて作成した網体２２と比較して、網目を大きくしつつ引っ張り強度の大きな網体５４を構成することができる。また、網目の大きさを大きくすることにより、網体５４の変形量を大きくし、網体５４によるエネルギー吸収量を高めることができる。但し、落石のうち、小さい石は網目をすり抜けるおそれがあるので、小さい石をも受け止める場合は網体５４の内角ａを狭め、網目の形状の内接円の大きさを小さくする等の工夫が必要となる点に留意すべきである。
【００４８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施の形態において、緩衝手段３６は横ロープ３４の両端側に設けられているが、網体２２又は５２が十分に落石のエネルギーを吸収できるのであれば、横ロープ３４の一端側のみに設けても良い。また、エネルギー吸収効果をさらに高めたいのであれば、緩衝手段３６を連結して用いることも可能である。これにより、落石防護装置１０全体に生じる初期のピーク応力をさらに低下させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 落石防護装置
１４ 支柱
１６−１〜４ 支持ロープ
１８ 主索ロープ
２０ 吊り下げ用ロープ
２２、５２ 網体
２８ 硬鋼線
３４ 横ロープ
３６ 緩衝手段
５４ 撚り線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落石防護装置、特に、支柱間に張られた主索ロープに網体を吊り下げて設置される落石防護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本は山国であり、道路や家屋等の建設に利用容易な平地よりも利用困難な山の斜面や山間の谷の斜面が多い。よって、平地がある場合は良いが、平地が無い場合は地山を切り開いて得られた平地を道路等の建設用地とする。これらの平地は斜面と隣接する場合が多く、斜面側からの落石が発生すると、その傾斜下方側の平地に設けられた道路、交通機関、家屋等に大きな被害をもたらすおそれがある。
【０００３】
この落石に対する対策としては、従来、斜面に設置された支柱間に金網を谷側の斜面に垂設し、山側の斜面から転がってきた落石のエネルギーを受け止めて保持するいわゆるカーテン式の落石防護装置（例えば、特許文献１）が用いられる。
【０００４】
図１２は、従来のカーテン式の落石防護装置６０を示す斜視図である。図示のように、展延した金網６２が斜面６４に設置された各支柱６６−１、６６−２に支持されており、金網６２の上半分の部分は、各支柱６６−１、６６−２間に張架され、斜面上に垂設されている。金網６２の下半分の部分は、両端が斜面にアンカーされた横ロープ６８−１〜３により補強されると共に斜面に敷設されている。そして、金網６２には、多数の縦補強ロープ７０ａ及び横補強ロープ７０ｂが組み込まれ、補強されている。これにより、斜面上を転がってきた落石は、十分に補強された金網６２の上半分の部分に衝突した後、金網６２と斜面との間の空間を落下して金網６２の下半分の部分に保持される。
【０００５】
なお、上記落石のエネルギーの受け止めは、金網６２に密に組み込まれた縦補強ロープ７０ａ及び横補強ロープ７０ｂによってなされ、金網６２自体は小石止めの役割を果たす。
【０００６】
また、特許文献２には、例えば、スパンの大きな広い斜面領域において、全域に張架された金網に対して複数の縦補強ロープ、横補強ロープを組み込んだカーテン式の網体の構造が開示されている。そして、両端が斜面にアンカーされた横ロープが、網体の高さ方向に対して平行に数本組み込まれた構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９１６６３３号
【特許文献２】特許第３２５８９９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び２に記載されている落石防護装置によれば、金網は高強度の線材を使用しておらず、金網自体によって落石の大エネルギーを受け止めることはできない。もっぱら落石のエネルギーの受け止めは縦横に組み込まれた補強ロープによってなされる。しかし、補強ロープは構造上ほとんど変形できないので、落石のエネルギーは主に落石を受けた部位から縦横の補強ロープの伸長方向に速やかに伝達され、補強ロープへの落石の衝突時にそのエネルギーを十分に吸収することができない。すなわち、補強ロープが受け止めた落石のエネルギーはほぼ減衰することなく大きな力として速やかに支柱及び支柱を支持する支持ロープへと集中して伝達され、支柱及び支柱を支持する支持ロープに生じる初期のピーク応力が増大することとなっていた。よって、落石防護装置の構造的に支柱及び支持ロープへかかる負担が大きくなっており、問題であった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、落石の大エネルギーを効果的に吸収し、且つ、分散することができる落石防護装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決するための請求項１に記載の発明は、斜面に横方向に所定間隔をおいて立設された複数の支柱と、該各支柱と山側の斜面との間に張架され、前記各支柱の起立状態を維持する支持ロープと、前記支柱間に張架された主索ロープと、前記主索ロープにて吊り下げられ、高強度の硬鋼線によって構成された網体と、を有する落石防護装置において、前記網体には、両端がそれぞれ該網体の両側部より外側の斜面に固定され、該網体の横方向に延在して該網体に対して所定の遊びを持って装着された横ロープと、該横ロープに設けられ、該横ロープの引っ張り方向への衝撃を吸収する緩衝手段と、が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、高強度の硬鋼線によって網体が構成され、且つ、両端が網体の両側部より外側の斜面に固定された横ロープが網体の横方向に延在して網体に対して所定の遊びをもって装着されているので、落石が網体に衝突した際、網体全体が落石の衝突部を中心に引っ張られるように変形し、この網体の構造的変形を通じて落石のエネルギーが吸収される。すなわち、網体による効果的な落石エネルギーの吸収がなされる。また、網体が受けた落石のエネルギーは、横ロープを介して網体の両側部より外側の斜面に分散伝達されるとともに、落石のエネルギーが大きかった場合、緩衝手段によってその一部を効果的に吸収することができる。すなわち、斜面に固定された横ロープというエネルギー分散機構、及び、網体及び横ロープに設けられた緩衝手段という二重のエネルギー吸収機構により、落石のエネルギーを効果的に分散し、且つ、吸収することができる。よって、例えば、主索ロープ、支柱、及び支持ロープに作用する初期のピーク応力を大きく低減させることができる。
【００１２】
なお、網体中には縦補強ロープが組み込まれていないので、縦補強ロープを介して主索ロープ、支柱、及び支持ロープへ落石のエネルギーが集中し、これらに過度の負担をかけることもない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の落石防護装置において、前記横ロープは、上下に所定の間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、横ロープが上下に所定の間隔をおいて網体に複数設けられているので、落石のエネルギーが網体から横ロープに伝達されやすく、よって、横ロープに設けられた緩衝手段によってより効果的に落石のエネルギーを吸収することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の落石防護装置において、前記網体の吊り下げは、前記主索ロープに吊り下げ用ロープを所定間隔毎に垂下させて取付け、該吊り下げ用ロープの下端に前記網体の上縁部を取り付けることによってなされたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、網体の上縁部の高さ位置を、吊り下げ用ロープの長さのぶんだけ調節することができる。よって、網体全体を必要な高さ位置まで吊り上げることができる。よって、例えば、網体の横の長さを大きくした場合に、網体の上縁部の略中央部が両端部と比べて垂下し、落石が網体の上縁部の略中央部を越えて谷側へ落下するおそれが低減する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記網体は、略多角形の網目の形状を有し、該略多角形の網目の形状における内接円の半径が、４．５〜８．５ｃｍであることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、適度な大きさの網目によって網体のたわみ変形量を大きくとりつつ、落石を受け止めることができる適切な大きさの網目が構成されている。よって、落石のエネルギーの吸収効果を更に高めつつ確実に落石を受け止めることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の落石防護装置において、前記網目の形状は、菱形であり、前記網体は、前記菱形の網目の形状における長い方の対角線の伸長方向が網体の縦方向となるように設置されることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、網体は、縦方向の引っ張り強度が最も強化された構成となっており、山側の斜面からの落石を受け止めるのに適した構成となっている。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記硬鋼線は、４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2の引っ張り強度を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、網体の引っ張り強度がより強化されているので、比較的大きな落石を受けた場合であっても破断するおそれが減少する。よって、網体の補強手段等の構成の簡素化を図り、且つ、網体の軽量化を図ることが可能である。さらに、網体の引っ張り強度が強化されていることにより、落石を受けた際、網体の変形によるエネルギー吸収量が大きくなるという利点がある。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記硬鋼線は、２〜６ｍｍの線径を有することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、硬鋼線の引っ張り強度をより適切な範囲に保ちながら、硬鋼線は適度な可とう性を示すようになる。よって、構成された網体は、落石を受け止める十分な強度を示しつつ、より適切なたわみ変形量を確保することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記網体は、複数の前記硬鋼線を撚り合わせた撚り線によって構成されていることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、網体を構成する撚り線は、硬鋼線の線径自体は大きくなっていないので、同径の硬鋼線と同等の可とう性を維持したまま、引っ張り強度が大幅に強化されている。よって、撚り線により構成された網体は、その構造的変形により落石のエネルギーを吸収する性質を備えつつ、その引っ張り強度が大幅に増大している。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか１項に記載の落石防護装置において、前記支柱は、谷側の斜面に向かって傾動可能な状態で立設されていることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、落石の網体への衝突により支柱に作用する応力の一部を吸収し、支柱の折れなどを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、斜面に固定された横ロープというエネルギー分散機構、及び、網体及び横ロープに設けられた緩衝手段という二重のエネルギー吸収機構により、落石のエネルギーを効果的に分散し、且つ、吸収することができる。よって、主索ロープ、支柱、及び支持ロープに生じる初期のピーク応力を大幅に低下させることができる。よって、主索ロープ、支柱、及び支持ロープへかかる負担を低減させることができ、装置全体の耐久性が向上すると共に、例えば、支柱や各ロープの素材や構成を変更し、装置の構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態に係る落石防護装置１０の全体概容を示す平面図である。
【図２】同じく、落石防護装置１０の側面図である。
【図３】（Ａ）同じく、支柱１４の上端部の正面図である。（Ｂ）同じく、支柱１４の上端部の側面図である。
【図４】（Ａ）同じく、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大側面図である。（Ｂ）同じく、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大正面図である。
【図５】同じく、網体２２を構成する硬鋼線２８の湾曲形状を示す部分斜視図である。
【図６】（Ａ）同じく、硬鋼線２８が編み合わされて構成された網体２２の部分斜視図である。（Ｂ）同じく、網体２２の部分平面図である。
【図７】（Ａ）横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の平面図である。（Ｂ）横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の側面図である。
【図８】（Ａ）同じく、緩衝手段３６の一例を示す側面図である。（Ｂ）同じく、緩衝手段３６の一例を示す正面図である。
【図９】同じく、緩衝手段３６の他の例を示す斜視図である。
【図１０】同じく、網体２２に落石Ｓが衝突した時の落石防護装置１０の作用を示す側面図である。
【図１１】同じく、網体の別の態様を示す部分平面図である。
【図１２】従来のカーテン式の落石防護装置６０を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明に係る落石防護装置の実施の形態を図１〜１１を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る落石防護装置１０の全体概容を示す平面図であり、図２は、落石防護装置１０の側面図である。図示のように、地山を掘削して形成された法面等の斜面１２に対し、横方向に例えば約３０ｍの間隔をおいて２本の支柱１４が地山に固定されている。支柱１４は、例えば、図２に示されるように、斜面１２の地盤に浅く埋め込まれた受け台２４に、ヒンジ２６を介して取り付けられており、ヒンジ２６によって支柱１４は谷側へ傾動可能な構成となっている。この構成により、支柱１４に作用する応力の一部を吸収することができる。図３（Ａ）は、支柱１４の上端部の正面図であり、同図（Ｂ）は、支柱１４の上端部の側面図である。図示のように、支柱１４の上端部には、略Ｕ字型の金具１４ａの両端が、支柱１４の平坦な上端面１４ｂに埋め込まれ、取り付けられている。そして、支柱１４の上端近傍には、ロープを連結するためのブラケット１４ｃが支柱１４の各側面に計４カ所設けられている。支柱１４は、以下に述べる計４本の支持ロープ１６によりその起立状態を維持されている。１本目の支持ロープ１６は、４カ所のブラケット１４ｃのうち、一つのブラケット１４ｃに一端が連結され、支柱１４の上端部と山側の斜面１２との間に張架された支持ロープ１６−１である。２本目の支持ロープ１６は、金具１４ａの凹部と支柱１４の上端１４ｂとによって一部が挟持され、支柱１４の上端部と山側の斜面１２との間に張架された支持ロープ１６−２である。３本目及び４本目の支持ロープ１６は、１本目の支持ロープ１６−１と同じくブラケット１４ｃに各支持ロープの一端が連結され、支柱１４の上端部と支柱から横方向の斜面１２との間にそれぞれ張架された支持ロープ１６−３及び１６−４である。各支持ロープ１６−１、１６−３、及び１６−４とブラケット１４ｃへの連結は、ブラケット１４ｃに挿通した支持ロープの一端を周知のワイヤークリップ１５（図３Ａ及びＢを参照乞う）によって同じ支持ロープのブラケット１４ｃに挿通していない一端近傍に固定することによってなされる。また、支持ロープ１６−２は、支柱１４の上端部から支柱１４間方向へ延在し、支柱１４間に張架された主索ロープ１８を構成している。そして、通常、支持ロープ１６−２（主索ロープ１８）は、金具１４ａの凹部と支柱１４の上端１４ｂとによって挟持されており容易には移動しないが、主索ロープ１８に対して強い引っ張り力が作用した際は、金具１４ａの凹部と支柱１４の上端１４ｂの摩擦力に抗して摺動し、伝達されたエネルギーを吸収する。
【００３２】
主索ロープ１８には、複数の吊り下げ用ロープ２０が約３ｍの間隔をおいて計１１本垂下させて取付けられており、この吊り下げ用ロープ２０の下端に網体２２の上縁部２２ａが取り付けられている。よって、網体２２は上縁部２２ａから吊り下げ用ロープ２０を介して主索ロープ１８にて吊り下げられ、谷側の斜面１２に向かって垂設されている。図４（Ａ）は、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大側面図であり、同図（Ｂ）は、主索ロープ１８と吊り下げ用ロープ２０の取付け部分の拡大正面図である。図示のように、吊り下げ用ロープ２０は、吊り金具２１によって主索ロープ１８に取り付けられている。吊り金具２１は、平面視略矩形の板状体２１ａ及び２１ｂをネジ接合した構成を有する。板状体２１ａ及び２１ｂの接合面には、互いに対向する溝部２１ｃ及び２１ｄがそれぞれ設けられており、両溝部２１ｃ及び２１ｄ間に主索ロープ１８が挟持されている。また、吊り金具２１の図における下方側には、ボルト孔２１ｅが設けられており、このボルト孔２１ｅに通されたボルト及びこのボルトに嵌められたナットにより、吊り下げ用ロープ２０の上端が固定されている。また、吊り下げ用ロープ２０の端部は、ボルトに引っ掛けられた後、吊り下げ用ロープ２０の端部近傍と上述のワイヤークリップ１５により固定されている。ここで、吊り金具２１は、主索ロープ１８を強く挟持しているので、通常は両者の位置が容易に位置ずれすることはない。しかし、主索ロープ１８に対して強力な引っ張り力が作用した時、吊り金具２１に対して主索ロープ１８が摺動し、伝達されたエネルギーを吸収することができる。
【００３３】
そして、吊り下げ用ロープ２０の長さを調節することにより、網体２２の上縁部２２ａの高さ位置を調節することができる。よって、例えば、網体２２の横の長さを大きくした場合に、網体２２の上縁部２２ａの略中央部がその両端部と比べて垂下し、落石が網体２２の略中央部を越えて谷側へ落下するおそれが低減する。
【００３４】
支持ロープ１６は、各支柱１４につき１６−１及び１６−２の４本で構成されているが、４本以上で構成されていても良い。
【００３５】
網体２２は、支柱１４の間隔と同じく約３０ｍの横幅を有し、縦の長さは約１０ｍである。支柱１４の数を増やすことにより、網体２２の横幅をもっと大きくとることも可能である。また、網体２２の縦の長さは、網体２２の下端縁が谷側の斜面に当接する長さであれば上記長さに限られない。この網体２２は、高強度の硬鋼線２８によって構成されており、例えば、その硬鋼線２８の引っ張り強度は４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2である。このような高強度の硬鋼線２８を使用することにより、落石が網体２２に衝突した際、網体２２を構成する線材の破断を防ぐことができ、よって、補強ロープを縦横に張り巡らすことなく基本的に網体２２が落石を受け止めることができる。また、硬鋼線２８の線径は、好ましくは２〜６ｍｍである。２ｍｍより線径が小さい場合は上記必要な硬鋼線２８の強度をとることが困難となる。逆に、６ｍｍより大きな線径である場合、硬鋼線２８の可とう性が減少し、網体２２を構成する際の折り曲げ加工が困難になると共に、折り曲げ加工した部位が疲労し、よって、網体２２における網目の交点の強度損失が生じるために好ましくない。
【００３６】
本実施の形態においては、複数の上記硬鋼線２８を編み合わせることにより、菱形の網目の形状を有する網体２２を構成している。その構成の詳細を以下に説明する。図５は、網体２２を構成する硬鋼線２８の湾曲形状を示す部分斜視図である。図示のように、硬鋼線２８は、一定の間隔をおいて湾曲部２８ａで折り返しながら長手方向に向かって螺旋状に延在する構成を有する。湾曲部２８ａに挟まれた間隔は所定長の直線部２８ｂとなる。このように形成された硬鋼線２８は、平面的に見てジグザグに、断面視で略長円状の外観を有する。
【００３７】
図６（Ａ）は、硬鋼線２８が編み合わされて構成された網体２２の部分斜視図であり、同図（Ｂ）は、網体２２の部分平面図である。図示のように、上記折り返し形状を有する硬鋼線２８は、互いの湾曲部２８ａで編み合わされ、菱形の網目の形状を有する網体２２を構成する。この菱形の網目の大きさは、網体２２をたわみ変形やゆるみを生じさせずに展延させた状態における内接円の半径ｒ（同図（Ｂ）参照乞う）が約４．５〜８．５ｃｍの範囲となるような大きさで構成される。このような大きさに網目を構成することにより、網体２２の網目を落石が通過することを防止しつつ十分に大きな網目を構成することができるので、網体２２のたわみ変形量を大きくとることができ、網体２２による落石のエネルギーの吸収がより促進されることとなる。上述の網目の大きさは、例えば、構成された菱形の短い方の対角線が１０〜２０ｃｍ、長い方の対角線が２０〜３０ｃｍ、小さい方の内角ａが５０°〜７０°の範囲とすることにより得られる。このように、網目を正方形（又は正多角形）ではなく、小さい方の内角ａを有する形状とすることで、網目の一辺の長さが同一であっても内接円の半径を小さくとることができ、よって、落石を漏れなく受け止めることが可能となる。また、本実施の形態では、網体２２は、構成された菱形の長い方の対角線の伸長方向が網体２２の縦方向となるように設置されている。これにより、同じ形状の菱形の網目を形成した網体であれば、縦方向の引っ張り強度を最も強い網体とすることができるので、谷側へと落下する落石をより効果的に受け止めることができる。
【００３８】
なお、網体２２の網目の形状は、菱形に限られず、上記内径により定義された大きさを有する多角形であれば良い。
【００３９】
さらに、網体２２には、網体２２の横方向に延在して網体２２に対して装着された横ロープ３４が設けられている。横ロープ３４の両端は、網体２２の両側部から突出し、網体２２の両側部より外側の斜面に埋設されたアンカーと結合したアンカー金具３１の先端にそれぞれ結びつけられ、固定されている。この横ロープ３４は、網体２２の補強手段として存在するだけでなく、網体２２が受け止めた落石のエネルギーの一部を、支柱１４を介さず斜面１２方向へと分散伝達する分散伝達手段としての働きを有する。また、横ロープ３４は、網体２２の過剰な変形をおさえるブレーキ手段としての役割を有する。網体２２の変形により落石のエネルギーは効果的に吸収されるのであるが、過剰な変形は斜面の傾斜下方側の平地１３（図２参照乞う）に設けられた構造物にも影響を及ぼすおそれがあるからである。横ロープ３４は合計５本、それぞれの間隔は約２．５ｍである。この間隔は約１ｍ〜５ｍの範囲であることが好ましい。５ｍを越えると、落石が網体２２に衝突する位置によっては、網体２２から横ロープ３４への落石のエネルギーの伝達、及び、横ロープ３４に設けられた後述する緩衝手段による落石のエネルギーの吸収効果が低下し、好ましくない。また、間隔が１ｍより密になると、網体２２がたわみ変形しにくくなり、好ましくない。なお、本実施の形態において、網体２２に縦方向の補強ロープは組み込まれていない。上述のとおり、基本的に網体２２自体が落石のエネルギーを受け止める強度を有しており、横ロープ３４を設けたうえに縦方向の補強ロープを設けて網体２２を過剰に補強する必要がないからである。また、縦方向の補強ロープによると、落石のエネルギーを速やかに支柱１４、主索ロープ１８、及び支持ロープ１６−１、１６−２に伝達させることとなり、したがって、これらの初期のピーク応力が増大し、本発明の目的の達成が困難になるからである。
【００４０】
以下、本実施の形態において特徴的な横ロープ３４の網体２２への装着を図７により説明する。図７（Ａ）は、横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の平面図であり、同図（Ｂ）は、横ロープ３４を網体２２に装着する連結金具３３の側面図である。図示のように、網体２２を構成する硬鋼線２８に、横ロープ３４が連結金具３３によって繋がれることにより、横ロープ３４が網体２２に所定の遊びを持って装着されている。具体的には、連結金具３３は、例えば、略Ｕ字状の金具３３ａの両端部に形成された孔部に、コッタピン３３ｂが挿嵌されてなる略Ｄ字状のシャックルである。そして、連結金具３３内に網体２２を構成する硬鋼線２８と横ロープ３４は緩挿されており、それぞれ連結金具３３に固着されているわけではないので、横ロープ３４と網体２２の繋ぎ目は固着されていない。すなわち、網体２２に対して横ロープ３４はその伸長方向に変位可能であり、横ロープ３４に対して網体２２は、菱形の網目形状の少なくとも一辺の長さぶんだけ変位可能である。よって、網体２２は、横ロープ３４により補強されているにもかかわらず上述のように変位可能であり、落石衝突時に衝突部位を中心に網体２２全体が変位、変形することにより落石のエネルギーを効果的に吸収することが可能となっている。本実施の形態において、連結金具３３を、菱形の網目形状一単位に対してひとつの割合で使用し、横ロープ３４を網体２２に装着している。横ロープ３４の両端側には、それぞれ、引っ張り方向のエネルギーを吸収可能な緩衝手段３６が一つずつ設けられている。
【００４１】
図８（Ａ）は、緩衝手段３６の一例を示す側面図であり、同図（Ｂ）は、緩衝手段３６の一例を示す正面図である。図示のように、緩衝手段３６は、平行な先端側面３７ａ及び基端側面３７ｃと、これらをつなぐ傾斜面３７ｂを有する平面視略矩形の２枚の同一形状の板状体３７を有し、それぞれの先端側面３７ａを重ね合わせるとともに各基端側面３７ａに設けられた孔部３７ｄに円筒状のコッタピン３８を嵌挿させて形成された吊下げ金具３９と、コッタピン３８の側面に略Ｕ字状の屈曲部４０ａを引っ掛けた側面視略フック状の板材である緩衝金具４０と、から構成されている。コッタピン３８は、割ピン３８ａにより係止され、板状体３７からの抜けが防止されている。吊下げ金具３９の重ね合わせられた基端側面３７ａに設けられた孔部３７ｅには図７で示した連結金具３３と同形の連結金具３３のコッタピン３３ｂが挿嵌されることにより、連結金具３３が取付けられている。この連結金具３３内に斜面１２側の横ロープ３４の一端が挿通し、その挿通した一端が連結金具３３内に挿通していない横ロープ３４の一端近傍とワイヤークリップ１５により固定されている。網体２２側の横ロープ３４は、同様にして、フック状の緩衝金具４０の一端に設けられた孔部４０ｂに取り付けられた連結金具３３にワイヤークリップ１５により固定して取り付けられている。以上の構成を有する緩衝手段３６に落石を受けた網体２２側から落石のエネルギーが横ロープ３４に伝達されると、緩衝金具４０が孔部４０ｂのある一端側から矢印１００方向へと引っ張られる。そして、所定量以上の荷重がかかると緩衝金具４０の直線領域Ｒが、屈曲部４０ａ側からコッタピン３８を軸として最大でストッパー４０ｃの位置まで連続して折れ曲がる挙動を示す。これにより、伝達された落石のエネルギーを吸収することができる。
【００４２】
図９は、緩衝手段３６の他の例を示す斜視図である。図示のように、緩衝手段３６は、横ロープ３４が二本挿通可能な孔部３６ａを有する金属製の緊締部材３６に、横ロープ３４を先ず挿通させ、その横ロープ３４を環状にひと巻きした後、再度同じ方向から孔部３６ａに横ロープ３４を挿通させ、緊締部材３６をかしめることにより、挿通させた横ロープ３４に固着させた構成を有する。よって、孔部３６ａ中において、横ロープ３４は相互に摩擦接触する構成となっている。よって、落石を受けた網体２２側から落石のエネルギーが横ロープ３４に伝達されると、孔部３６ａ内において横ロープ３４相互間及び横ロープ３４と緊締部材３６間に生じる摩擦によって落石のエネルギーを吸収することができる。
【００４３】
次に、図１０を参照して、この落石防護装置１０の網体２２に落石が衝突した状態を説明する。図１０は、網体２２に落石Ｓが衝突した時の落石防護装置１０の作用を示す側面図である。図示のように、落石Ｓが斜面１２の段差部位１２ａにおいて飛び跳ね、網体２２の中央部に衝突した状態において、網体２２の縦方向に補強ロープが組み込まれておらず、且つ、横ロープ３４が網体２２に対して連結金具３３により所定の遊びをもって装着されているので、落石Ｓが網体２２に衝突した際、網体２２全体は衝突部を中心に引っ張られるように変形し、この網体２２の構造的変形を通じて落石Ｓのエネルギーが吸収される。すなわち、網体２２による効果的なエネルギーの吸収がなされる。また、斜面１２に両端が固定された５本の横ロープ３４によって、落石Ｓのエネルギーを支柱１４方向だけでなく多方向へ分散伝達させることができる。そのうえ、各横ロープ３４には、それぞれ２つずつ緩衝手段３６が組み込まれており、落石Ｓのエネルギーをさらに吸収することができる。よって、斜面１２に固定された横ロープ３４というエネルギー分散機構、及び、網体２２及び横ロープ３４に設けられた緩衝手段３６という二重のエネルギー吸収機構により、落石Ｓのエネルギーを効果的に分散し、且つ、吸収することができる。よって、主索ロープ１８、支柱１４、及び支持ロープ１６−１〜４に生じる初期の応力ピークを大幅に低減させることができる。よって、落石防護装置１０全体の耐久性が向上し、例えば、主索ロープ１８や支柱１４等の構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００４４】
網体２２に受け止められた落石Ｓは、その後、張設された網体２２に沿って斜面１２上に落下し、網体２２の最下部位置と斜面１２との間で保持される。よって、斜面１２の傾斜下方側の平地１３に設けられた道路等への落石被害を未然に防ぐことができる。
【００４５】
上記実施の形態では、網体２２を、複数の硬鋼線２８を編みあわせることによりなる構成として例示したが、これに限定されるものではなく、種々の変形の適用が可能である。
【００４６】
以下にその変形例を図１１に基づいて説明する。同図において、上述の図１〜１１に示した実施例と同様の要素には、同一の符号を付しその説明を省略する。図１１は、網体の別の態様を示す部分平面図である。図示のように、変形例に係る落石防護装置１０の網体５２は、硬鋼線２８に替えて、３本の硬鋼線２８を撚り合わせてなる撚り線５４から構成されている。撚り線５４による網体５２の編み合わせ方は上述の実施例で説明した方法と同様の方法で実施可能であり、撚り線５４により構成された網体５２の網目形状も上述の網体２２と同様菱形であることが好ましい。この網体５２を構成する硬鋼線２８自体の線径は１本の硬鋼線２８を用いる場合と変わらないので、撚り線５４は同径の硬鋼線２８と同等の可とう性を有しつつ、引っ張り強度が大幅に強化されている。従って、その撚り線５４によって構成された網体５２は、その構造的変形により落石のエネルギーを吸収する性質を備えつつ、その引っ張り強度が飛躍的に上昇している。よって、より巨大な落石や、落石群のエネルギーを受け止めることができ、且つ、支柱１４方向へと落石の大エネルギーを伝達する前に吸収することができる。
【００４７】
この撚り線５４を用いた網体５２の網目の大きさは、例えば、構成された菱形の短い方の対角線ｄ１が１５〜３５ｃｍ、長い方の対角線ｄ２が３０〜６０ｃｍ、小さい方の内角ａが５０°〜７０°の範囲とすることができる。この通り、高鋼線２８を用いて作成した網体２２と比較して、網目を大きくしつつ引っ張り強度の大きな網体５４を構成することができる。また、網目の大きさを大きくすることにより、網体５４の変形量を大きくし、網体５４によるエネルギー吸収量を高めることができる。但し、落石のうち、小さい石は網目をすり抜けるおそれがあるので、小さい石をも受け止める場合は網体５４の内角ａを狭め、網目の形状の内接円の大きさを小さくする等の工夫が必要となる点に留意すべきである。
【００４８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施の形態において、緩衝手段３６は横ロープ３４の両端側に設けられているが、網体２２又は５２が十分に落石のエネルギーを吸収できるのであれば、横ロープ３４の一端側のみに設けても良い。また、エネルギー吸収効果をさらに高めたいのであれば、緩衝手段３６を連結して用いることも可能である。これにより、落石防護装置１０全体に生じる初期のピーク応力をさらに低下させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 落石防護装置
１４ 支柱
１６−１〜４ 支持ロープ
１８ 主索ロープ
２０ 吊り下げ用ロープ
２２、５２ 網体
２８ 硬鋼線
３４ 横ロープ
３６ 緩衝手段
５４ 撚り線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜面に横方向に所定間隔をおいて立設された複数の支柱と、該各支柱と山側の斜面との間に張架され、前記各支柱の起立状態を維持する支持ロープと、前記支柱間に張架された主索ロープと、前記主索ロープにて吊り下げられ、高強度の硬鋼線によって構成された網体と、を有する落石防護装置において、
前記網体には、
両端がそれぞれ該網体の両側部より外側の斜面に固定され、該網体の横方向に延在して該網体に対して所定の遊びを持って装着された横ロープと、
該横ロープに設けられ、該横ロープの引っ張り方向への衝撃を吸収する緩衝手段と、
が設けられていることを特徴とする落石防護装置。
【請求項２】
前記横ロープは、上下に所定の間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の落石防護装置。
【請求項３】
前記網体の吊り下げは、
前記主索ロープに吊り下げ用ロープを所定間隔毎に垂下させて取付け、該吊り下げ用ロープの下端に前記網体の上縁部を取り付けることによってなされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の落石防護装置。
【請求項４】
前記網体は、略多角形の網目の形状を有し、
該略多角形の網目の形状における内接円の半径が、４．５〜８．５ｃｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項５】
前記網目の形状は、菱形であり、
前記網体は、前記菱形の網目の形状における長い方の対角線の伸長方向が網体の縦方向となるように設置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項６】
前記硬鋼線は、４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2の引っ張り強度を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項７】
前記硬鋼線は、２〜６ｍｍの線径を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項８】
前記網体は、複数の前記硬鋼線を撚り合わせた撚り線によって構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項９】
前記支柱は、谷側の斜面に向かって傾動可能な状態で立設されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項１】
斜面に横方向に所定間隔をおいて立設された複数の支柱と、該各支柱と山側の斜面との間に張架され、前記各支柱の起立状態を維持する支持ロープと、前記支柱間に張架された主索ロープと、前記主索ロープにて吊り下げられ、高強度の硬鋼線によって構成された網体と、を有する落石防護装置において、
前記網体には、
両端がそれぞれ該網体の両側部より外側の斜面に固定され、該網体の横方向に延在して該網体に対して所定の遊びを持って装着された横ロープと、
該横ロープに設けられ、該横ロープの引っ張り方向への衝撃を吸収する緩衝手段と、
が設けられていることを特徴とする落石防護装置。
【請求項２】
前記横ロープは、上下に所定の間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の落石防護装置。
【請求項３】
前記網体の吊り下げは、
前記主索ロープに吊り下げ用ロープを所定間隔毎に垂下させて取付け、該吊り下げ用ロープの下端に前記網体の上縁部を取り付けることによってなされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の落石防護装置。
【請求項４】
前記網体は、略多角形の網目の形状を有し、
該略多角形の網目の形状における内接円の半径が、４．５〜８．５ｃｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項５】
前記網目の形状は、菱形であり、
前記網体は、前記菱形の網目の形状における長い方の対角線の伸長方向が網体の縦方向となるように設置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項６】
前記硬鋼線は、４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2の引っ張り強度を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項７】
前記硬鋼線は、２〜６ｍｍの線径を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項８】
前記網体は、複数の前記硬鋼線を撚り合わせた撚り線によって構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の落石防護装置。
【請求項９】
前記支柱は、谷側の斜面に向かって傾動可能な状態で立設されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の落石防護装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１９１９８（Ｐ２０１３−１９１９８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４２６０（Ｐ２０１１−１５４２６０）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【出願人】（５９５０５３７７７）吉佳エンジニアリング株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【出願人】（５９５０５３７７７）吉佳エンジニアリング株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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