JP4095880B2

JP4095880B2 - 木製ビームを有する防護柵

Info

Publication number: JP4095880B2
Application number: JP2002317038A
Authority: JP
Inventors: 弘一平田; 健夫末成; 義悟佐藤
Original assignee: Nikken Fence and Metal Corp; Nippon Steel and Sumikin Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nikken Fence and Metal Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004150140A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、資源の有効利用の一環として間伐材等を用いてなる木製ビームを有する防護柵に係り、特に、支柱と木製ビームとの接合構造に特徴がある木製ビームを有する防護柵に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路の側部に沿って設置されている防護柵（ガードレール）においては、支柱とビームとの接合構造を如何に合理化するかが改良点の主要部を占めており、これに関する改良案が従来多く提案されている。また、従来のガードレールの多くは金属製であるが、前述の間伐材等を用いた木製の防護柵の改良案も提案されている。木製と金属製の両防護柵において、支柱とビームとの接合構造に関しては共通に適用でき構造部分と、適用できない構造部分とがある。
【０００３】
本発明の対象である木製ビームを有する防護柵に関しての従来技術としては、例えば、後記の特許文献１、２、３、４、５等がある。これらの従来例は、木製ビームを有する防護柵に関するものではあるが、本発明とは基本的な構造が相違する。本発明と若干の関連性がある従来例として、金属製のガードレールに関する特開平９−２２８３３３号があり、これを説明する。
【０００４】
この先行技術の概要を図８〜図１１によって説明すると、道路の側部に間隔をあけて複数の支柱１が立設されており、この支柱１の正面に取付け金具３を介して金属パイプからなるビーム２が架設されてガードレールを構成している。前記の支柱１と取付け金具３とビーム２との取付け構造は次のようになっている。すなわち、支柱１の道路側壁上部に略Ｌ型で下部に支持部３ｂを有する取付け金具３の垂直部３ａを当てがい、この垂直部３ａと支柱１に開設したボルト孔に取付けボルト４を挿通しナットを締結することで、支柱１に取付け金具３を固着する。さらに、この略Ｌ型の取付け金具３の支持部３ｂに短尺筒状の接続金具５を載置して固定ボルト６で固定する。
【０００５】
次に、この接続金具５よりも一回り大径の金属パイプからなるビーム２の端部を接続金具５の両端から嵌合し、かつこの嵌合部に接合ボルト９を挿通することで、接続金具５とビーム２を固着する。こうして支柱１の前面において、接続金具５を介して道路側部に沿って伸長する複数のビーム２の端部同士を接続するものである。
【０００６】
ところで、間伐材を利用した防護柵における木製ビームを前記従来の接合構造に適用するときは、図１０又は図１１の構造となる。この場合、木製ビーム７は中実であるから金属管の接続金具５の外側に嵌めることができず、図のように筒状の接続金具５の内側に挿入することになる。そして、接続金具５と中実の木製ビーム７を貫通して接合ボルト９ａを設けることにより両部材を結合することになる。
【０００７】
図１０に示す木製ビームを有する防護柵において、運転ミスなどにより支柱１に自動車が衝突した際、図１１のように木製ビーム７は衝撃応力を受けて最終破壊部位８を残して折れ曲がり、破損する。これは木製ビーム７よりも金属製の接続金具５の強度が高いからであり、支柱１の前面側から衝撃が加わった際、接続金具５と木製ビーム７とが一体になって衝撃に抵抗するとき、接続金具５と木製ビーム７との境界部位（イ）に応力が集中し、該部が破壊されて衝撃を吸収するからである。なお、図９の金属管のビーム２では、前述のような破損はないが、ビーム２が曲がることで衝撃を吸収するか、或いは、金属製の接続金具５とビーム２の剛性が一定以上に高ければ、その衝撃は自動車自体を大きく破損させることになる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−３５０８００号公報
【特許文献２】
特開２０００−７３３２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１０３１号公報
【特許文献４】
実公昭６２−１４１６７号公報
【特許文献５】
登録実用新案第３０３１３１６号公報
【特許文献６】
特開平９−２２８３３３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
木製ビームを有する防護柵における支柱と木製ビームとの接合構造には、通常、自動車が衝突したとき（１）衝撃を円滑に吸収できること、（２）接合部が破損し、飛び散らない構造であること、（３）構造をできるだけ簡潔にし、木製ビームがはずれないことなどが求められるが、従来提案されている技術はその要望に必ずしも応え得るものではない。特に、木製ビームを有する防護柵はその実績が少ないこともあって、前記（１）、（２）、（３）の観点から提案された改良技術は存在しない。また、木製ビームを有する防護柵には、強度や構造の面で金属製ガードレールと異なる問題があり、金属製ガードレールに関する既存技術を木製ビームを有する防護柵にそのまま適用できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みて提案するもので、その目的は、木製ビームを有する防護柵における支柱と木製ビームとの接合構造を、自動車が衝突したとき（１）衝撃を円滑に吸収できること、（２）接合部の破損、飛び散り等を少なくすること、（３）構造をできるだけ簡潔にし、木製ビームがはずれないようすること、これらの要望に応える新技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明は次のように構成する。
【００１２】
第１の発明は、所定間隔で地中に立設された支柱の前面にブラケットを固着し、該ブラケットに木製ビームの端部を支持させることで支柱間に木製ビームを架設する防護柵であって、前記ブラケットは木製ビームの外形に沿う円弧状部を具備しており、該円弧状部は支柱側円弧部と下部側円弧部からなり、前記木製ビームの支柱側部位を押さえる支柱側円弧部の上端は木製ビームの支柱側の中間部位を越えて上側に伸びていると共に、木製ビームの下側部を支持する下部側円弧部の先端は木製ビームの下端部位を越えて支柱の反対側に伸びており、前記支柱側円弧部の木製ビーム長手方向長さが前記下部側円弧部の木製ビーム長手方向長さよりも長寸に設けられ、前記支柱側円弧部と木製ビームの軸芯部を通して水平方向に接合ボルトを挿通するにことにより、隣接する木製ビームの端部を前記ブラケットに固着することを特徴とする。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明における前記ブラケットを、前記円弧状部を形成した円弧状本体部と、該円弧状本体部の背面側に固定した後部支持腕とから構成し、後部支持腕の後端部を支柱に当てがい、該支柱と後部支持腕を貫通する前記取付けボルトにより両部材を固着することを特徴とする。
【００１５】
図１、図２に示す模式図によって、本発明をさらに説明する。
【００１６】
各図において、所定間隔に立設された鋼管等の金属管からなる支柱１間に木製ビーム７が架設され、隣接する前記木製ビーム７の端部同士が前記支柱１の前面に取付けボルト１０で固着されたブラケット１１を介して接合されている。
【００１７】
前記ブラケット１１は断面が真円形状の木製ビーム７の外形に沿う円弧状本体部１１ａと、該円弧状本体部１１ａの背面側に突出する後部支持腕１１ｂとからなる。円弧状本体部１１ａは、さらに木製ビーム７の支柱側部位を押さえる支柱側円弧部１１ｃと、木製ビーム７の下側部位を支持する下部側円弧部１１ｄとからなる。また、後部支持腕１１ｂは、さらに上下の傾斜腕部１２と後部垂直腕部１３とを有し、上下の傾斜腕部１２の先端を円弧状本体部１１ａの背面上下部に溶接にて一体化する。
【００１８】
そして、後部支持腕１１ｂの後部垂直腕部１３を支柱１に当てがったうえ、支柱１と後部支持腕１１ｂを貫通して取付けボルト１０を設けることにより、ブラケット１１が支柱１の前面所定の高さに固着する。
【００１９】
ブラケット１１における円弧状本体部１１ａの支柱側円弧部１１ｃは木製ビーム７の支柱側の円弧状部位を押さえており、かつその上側端部は、木製ビーム７の支柱側の中間部位を越えて上側に伸びている。また、円弧状本体部１１ａの下部側円弧部１１ｄは木製ビーム７の円弧状の下部側部位を支え、かつその先端はビーム下端部（ロ）を越えて支柱１の反対側に伸びている。
【００２０】
前記ブラケット１１の円弧状本体部１１ａにおける支柱側円弧部１１ｃは平面的にみて支柱１の左右側（つまり、木製ビームの長手方向に）に所定寸法の長さ（Ｌ）だけ伸長している。また、下部側円弧部１１ｄは、支柱側円弧部１１ｃの長さ（Ｌ）よりも短い寸法の長さ（Ｌ₁）だけ木製ビームの長手方向に伸長している。
【００２１】
こうして支柱１の左右側に隣接する木製ビーム７のそれぞれの端部を下部側円弧部１１ｄで支持させる。さらに、下部側円弧部１１ｄの両端よりも外側寄りの部位において、支柱側円弧部１１ｃと木製ビーム７の軸芯部を通して水平方向に接合ボルト１４を挿通することにより、前記ブラケット１１に木製ビーム７を固着する。
【００２２】
本発明の木製ビームを有する防護柵において、運転ミスなどにより支柱１に自動車が衝突したとき、図２（Ａ）に平面的に示すように、ブラケット１１の円弧状本体部１１ａにおける、特に支柱側円弧部１１ｃが支柱１の部分を頂点として、「く」の字状に変形しそれに伴って、支柱１の左右側に伸びる木製ビーム７、７は円弧状本体部１１ａと一体に変位し、この変位によって衝撃を吸収すると共に、木製ビーム７、７自体も破損することがない。
【００２３】
また本発明では、図のように、下部側円弧部１１ｄの長さ（Ｌ₁）を木製ビーム７の端部を支持するのに必要な限度とし、支柱側円弧部１１ｃの長さ（Ｌ）よりも小さく設けておくことにより、下部側円弧部１１ｄが木製ビーム７の変位を拘束することが少なく、しかも、支柱側円弧部１１ｃは木製ビーム７の端部をしっかりと固定できる。したがって、支柱１の前側から衝撃が加わったとき、隣接する木製ビーム７の端部は支柱側円弧部１１ｃと一体に、「く」の字状に円滑に変形して、衝突による衝撃を確実に吸収できるうえ、木製ビーム７の破損も可及的に少なくすることができる。
【００２４】
さらに、ブラケット１１の支柱側円弧部１１ｃに開設するボルト孔１５は木製ビーム長手方向に長径が位置する楕円とすることで、衝突時、接合ボルト１４がボルト孔１５内で相対変位できて木製ビーム７の軸方向の変位に対応でき、この手段によっても木製ビーム７の破損を少なくできる。本発明の木製ビームを有する防護柵のさらなる強度対策として、支柱１のスパンを調整することで対応できる。すなわち、道路のカーブなどにおいては、支柱１の設置間隔を短くして、支柱本数を増加することで強度向上が図れる。
【００２５】
本発明の特徴を整理すると次の（１）〜（５）となる。
（１）木製ビーム７をブラケット１１に支持させ、接合ボルト１４で背面側から止めることで、衝突時ブラケット１１が変形し、支柱１の変位に木製ビーム７が追従し、対応できる。
（２）木製ビーム７の軸直角方向に貫通して接合ボルト１４を挿入するための、ブラケット１１の円弧状本体部１１ａに形成するボルト孔１５は、長径がビーム長手方向とした楕円に形成することで衝突時、木製ビーム７の伸び（長手方向の変位）に対応できる。
（３）接合ボルト１４を木製ビーム７に水平方向に挿通して止めるため、作業性、施工性がよい。
（４）衝突方向に接合ボルト１４が位置しているので、木製ビーム７の端部の破壊強度が高い。
（５）木製ビーム７の配置時の勾配に対応できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図３〜図７を参照して説明する。なお、図１、図２と同一要素には同一符号を付して説明する。
【００２７】
図３（Ａ）は、実施形態に係る木製ビームを有する防護柵の正面図、同（Ｂ）は、同（Ａ）の側面断図、図４は、図３（Ａ）の（ハ）部の拡大平面図、図５は、図４の正面図、図６（Ａ）は、図５の（ニ）−（ニ）断面図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の（ホ）−（ホ）矢視図である。また、図７は、（Ａ）は、ブラケットの一部破断平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の中央部縦断側面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は斜視図である。
【００２８】
図３に示すように、支柱１が道路１６の側部に所定の間隔をあけて立設されている。すなわち、支柱１の下端部は、図３（Ｂ）に示すように地中に所定深さ掘削した穴１７に支柱１が挿入され、支柱１と穴１７の間隙に補強金を介してアスファルト又はモルタル１８を充填して道路１６の側部にしっかりと埋設されている。この支柱１の前面において、ブラケット１１を介して上下２段の木製ビーム７が接続され道路１６沿って配置されている。
【００２９】
図４以下に示すように、ブラケット１１の後部支持腕１１ｂにおける後部垂直腕部１３にはボルト孔１９が開設されていて、支柱１を貫通する取付けボルト１０の先端を前記ボルト孔１９に挿通し、ナット２０を締めることでブラケット１１をしっかりと支柱１に固定できる。
【００３０】
つぎに、支柱１に固定したブラケット１１の円弧状本体部１１ａの中間部で隣り合う木製ビーム７の端部同士を突き合わせるよう配置し、長さ寸法（Ｌ₁）の下部側円弧部１１ｄで木製ビーム７の下側部位を支持させ、長さ寸法（Ｌ）の支柱側円弧部１１ｃで木製ビーム７の支柱側円弧部を押さえる。
【００３１】
さらに、木製ビーム７の端部に軸芯を通して軸直角方向に開設したボルト孔２１と、支柱側円弧部１１ｃの両端よりの部位に開設したボルト孔１５に接合ボルト１４を挿入したうえ、支柱側からナット２３を締めることで、木製ビーム７の端部をブラケット１１に固着する。ボルト孔２１の木製ビーム７の前面側の端部にはビーム表面をえぐることにより、ボルト頭部が嵌る凹部２２が形成されていて、ボルト頭部１４ａは、この凹部２２に位置することで、木製ビーム７の表面から突出することがない。
【００３２】
前記円弧状本体部１１ａの支柱側円弧部１１ｃに開設したボルト孔１５は、その長径部が木製ビーム７の長手方向に位置するような楕円孔とすることで、衝突時、木製ビーム７の伸びに対応でき、その接合部に無理な力が作用するのを低減できる。
【００３３】
本実施形態において、自動車の衝突などにより支柱１に前面側から衝撃が加わったとき、図２で説明したように、ブラケット１１が「く」の字に変形し、支柱１の変位に木製ビーム７も追従でき、衝撃を吸収できると共に、木製ビーム７が折損するおそれを解消できる。支柱側円弧部１１ｃの長さ寸法（Ｌ）と下部側円弧部１１ｄの長さ寸法（Ｌ₁）を、Ｌ＞Ｌ₁とすることにより、支柱１の前面部位に衝撃が加わったとき、支柱側円弧部１１ｃと一体に木製ビーム７を一層円滑に変形させて確実に衝撃を吸収できると共に、木製ビーム７を破損させないことは、図２で説明したのと同じである。
【００３４】
本発明の図に示した構成を適宜設計変更して実施することは、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によると、木製ビームを有する防護柵において、支柱と木製ビームとの接合構造を、自動車が衝突したとき衝撃を吸収でき、しかも前記接合部の破損をできるだけ少なくすることができ、さらに構造が簡潔である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明に係る木製ビームを有する防護柵の平面模式図、（Ｂ）は、正面模式図、（Ｃ）は、側面模式図である。
【図２】（Ａ）は、図１の木製ビームを有する防護柵が衝撃を受けて変形する状態を示す平面模式図、（Ｂ）は、正面模式図、（Ｃ）は、側面模式図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の実施形態に係る木製ビームを有する防護柵の正面図、（Ｂ）は、側断面図である。
【図４】図３（ハ）部の拡大平面図である。
【図５】図４の正面図である。
【図６】（Ａ）は、図５の（ニ）−（ニ）断面図、（Ｂ）は、同図（Ａ）の（ホ）−（ホ）矢視図である。
【図７】（Ａ）は、ブラケットの一部破断平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の中央部縦断側面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は斜視図である。
【図８】従来例に係る木製ビームを有する防護柵の正面図である。
【図９】（Ａ）は、従来例に係る木製ビームを有する防護柵の平面模式図、（Ｂ）は、正面模式図、（Ｃ）は、側面模式図である。
【図１０】（Ａ）は、比較例として示す木製ビームを有する防護柵の平面模式図、（Ｂ）は、正面模式図、（Ｃ）は、側面模式図である。
【図１１】（Ａ）は、図１０の木製ビームを有する防護柵が衝撃を受けて変形する状態を示す平面模式図、（Ｂ）は正面模式図、（Ｃ）は、側面模式図である。
【符号の説明】
１支柱
２ビーム
３取付け金具
３ａ垂直部
３ｂ支持部
４接合ボルト
５接続金具
６固定ボルト
７木製ビーム
８最終破壊部位
１０取付けボルト
１１ブラケット
１１ａ円弧状本体部
１１ｂ後部支持腕
１１ｃ支柱側円弧部
１１ｄ下部側円弧部
１２傾斜腕部
１３後部垂直腕部
１４接合ボルト
１５ボルト孔
１６道路
１７穴
１８アスファルト又はモルタル
１９ボルト孔
２０ナット
２１ボルト孔
２２凹部
２３ナット

Claims

所定間隔で地中に立設された支柱の前面にブラケットを固着し、該ブラケットに木製ビームの端部を支持させることで支柱間に木製ビームを架設する防護柵であって、前記ブラケットは木製ビームの外形に沿う円弧状部を具備しており、該円弧状部は支柱側円弧部と下部側円弧部からなり、前記木製ビームの支柱側部位を押さえる支柱側円弧部の上端は木製ビームの支柱側の中間部位を越えて上側に伸びていると共に、木製ビームの下側部を支持する下部側円弧部の先端は木製ビームの下端部位を越えて支柱の反対側に伸びており、前記支柱側円弧部の木製ビーム長手方向長さが前記下部側円弧部の木製ビーム長手方向長さよりも長寸に設けられ、前記支柱側円弧部と木製ビームの軸芯部を通して水平方向に接合ボルトを挿通するにことにより、隣接する木製ビームの端部を前記ブラケットに固着することを特徴とする木製ビームを有する防護柵。
前記ブラケットは、前記円弧状部を形成した円弧状本体部と、該円弧状本体部の背面側に固定した後部支持腕とから構成され、後部支持腕の後端部を支柱に当てがい、該支柱と後部支持腕を貫通する前記取付けボルトにより両部材を固着することを特徴とする請求項１記載の木製ビームを有する防護柵。