JP5227060B2 - Shock absorber - Google Patents
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Description
本発明は、衝撃緩衝体及び、衝撃緩衝方法に関し、特に、山岳地帯や海岸線部等の急峻な地形やその下部領域に敷設された道路や鉄道等の構築施設や人を保護するために落石等を受け止める衝撃緩衝体及び衝撃緩衝方法に関する。 The present invention relates to an impact buffer and an impact buffering method, and in particular, steep terrain such as a mountainous area and a coastline part, roads and railroads laid in the lower area thereof, rock fall to protect people, etc. The present invention relates to an impact buffer and an impact buffering method.
例えば、山腹に建設された道路、鉄道、及び建築物等の構造物は、上方斜面からの落石の危険にさらされている場合がある。このような落石から人的被害や構築施設自体の損傷を回避することを目的として、洞門工やロックシェッド等の落石覆工が施されている。しかし、落石覆工の設置後に岩盤劣化が進行することにより、設計荷重以上の落石が発生する事態が予想される場合がある。このように、設計荷重以上の落石が発生する危険性のある場所に設けられた落石覆工には、落石のエネルギーを分散、吸収して落石覆工自体の損壊を防止するために、その屋根の部分に緩衝構造層が設けられている。この緩衝構造層には、一般的に砂やEPS(発泡スチロール)などの緩衝素材が使用されている。 For example, structures such as roads, railways, and buildings constructed on mountainsides may be exposed to the risk of falling rocks from an upper slope. For the purpose of avoiding human damage and damage to the construction facility itself from such rock fall, rock fall lining such as Tomon construction and rock shed is applied. However, there are cases where rock fall over the design load occurs due to the deterioration of the rock mass after the fall rock lining. In this way, a rockfall lining provided in a place where there is a risk of falling rocks exceeding the design load has its roof to disperse and absorb the energy of the rockfall to prevent the rockfall lining itself from being damaged. The buffer structure layer is provided in this part. For this buffer structure layer, a buffer material such as sand or EPS (Styrofoam) is generally used.
しかし、上述のように緩衝素材として砂を用いる場合、落石の衝撃を打ち消す十分な緩衝効果を得るためにはそれを多量に用いる必要がある。従って、死荷重が増大してしまい、この死荷重に耐えるために落石覆工の構造を強化しなければならず、工事費が増大してしまうという問題があった。 However, when sand is used as the buffer material as described above, it is necessary to use a large amount of the sand in order to obtain a sufficient buffering effect to counteract the impact of falling rocks. Accordingly, the dead load increases, and the structure of the falling stone lining must be strengthened to withstand the dead load, resulting in an increase in construction costs.
一方、EPSは砂に比べて重量が小さく、緩衝素材としてそれを多量に用いても死荷重が小さいので、落石覆工の構造を強化することなく緩衝効果を得ることができる。しかし、一般的にEPSは単独使用よりも他の緩衝素材と組み合わせて使用される施工が煩雑になりその費用が増大する。また、EPSそのものも高価な材料であるため、緩衝効果を高めるために厚みを大きくすると、その分コストの増大を招く可能性があるという問題があった。 On the other hand, EPS has a smaller weight than sand, and even if it is used in a large amount as a buffer material, the dead load is small, so that a buffer effect can be obtained without strengthening the structure of the falling stone lining. However, in general, the construction of EPS in combination with other buffer materials becomes more complicated than the single use, and the cost increases. Moreover, since EPS itself is also an expensive material, there is a problem that if the thickness is increased in order to enhance the buffering effect, the cost may be increased accordingly.
また、上述の砂及びEPSの2つの緩衝素材に共通することとして、落石の際、衝撃で緩衝素材が飛散してしまうことから、その石が落ちた部分の近傍の緩衝効果が極端に弱くなり、群発落石に耐えることができないという問題もあった。 In addition, as common to the two cushioning materials of sand and EPS described above, when a rock falls, the cushioning material will be scattered by impact, so the buffering effect in the vicinity of the part where the stone has fallen becomes extremely weak. There was also the problem of being unable to withstand swarm rocks.
一方、衝撃緩衝体に関する従来の技術の文献として、特許文献1には、ペットボトルを収容袋体に収容して形成した衝撃緩衝体が記載されている。この衝撃緩衝体においては、落下物の衝撃力をペットボトルが潰れる際のクッション作用で吸収する。これによれば、使用済みのペットボトルを緩衝素材として用いるので、砂やEPSを緩衝素材として用いる場合と比較して、コストを削減することができる。 On the other hand, as a prior art document relating to an impact buffer, Patent Document 1 describes an impact buffer formed by accommodating a plastic bottle in an accommodation bag. In this shock absorber, the impact force of the falling object is absorbed by the cushion action when the plastic bottle is crushed. According to this, since a used plastic bottle is used as a buffer material, cost can be reduced compared with the case where sand or EPS is used as a buffer material.
しかし、特許文献1の記載の衝撃緩衝体においては、ペットボトルの1つ1つのクッション作用は、極めて小さいので、大きい落石のような大荷重の落下物の衝撃を吸収するには、収容袋体自体を大きくして落石の方向に沿って多量のペットボトルを重ねて収容するか、或いは、ペットボトルを収容した収容袋体を落石の方向に沿って多数重ねて配置するなどして、実質的に多層の厚いペットボトル層を形成し緩衝効果を高める必要がある。たとえれば、綿で弾丸を受け止めるようなものである。 However, in the shock absorber described in Patent Document 1, the cushioning action of each PET bottle is extremely small. Therefore, in order to absorb the impact of a large load falling object such as a large falling rock, By enlarging itself and accumulating a large amount of PET bottles along the direction of falling rocks, or by arranging a large number of accommodating bag bodies containing PET bottles along the direction of falling rocks, It is necessary to form a multilayer PET bottle layer to increase the buffering effect. It's like taking a bullet with cotton.
ところが、落石の落下場所は、山の斜面等の急峻な地形の下部領域であるので、施工のためのスペースは限られている。従って、上述のように、十分な衝撃緩衝効果を得るために、ペットボトルの層を厚くするように衝撃緩衝体を配置することは難しいという問題があった。 However, the place where the falling rock falls is in a lower region of a steep terrain such as a mountain slope, so the space for construction is limited. Therefore, as described above, in order to obtain a sufficient impact buffering effect, there is a problem that it is difficult to dispose the impact buffer so as to increase the thickness of the PET bottle layer.
また、上述のように、この衝撃緩衝体のペットボトルは、落石の衝撃を吸収して潰れることでクッション作用を発揮しているので、一度落石を受け止めると再度の落石の衝撃力を吸収することはできなかった。従って、群発落石に対応することが難しいという問題を依然として解決できるものではなかった。 In addition, as mentioned above, this shock buffer PET bottle absorbs the impact of falling rocks and exerts a cushioning action by being crushed, so once receiving a falling rock, it absorbs the impact force of falling rock again. I couldn't. Therefore, the problem that it is difficult to cope with swarms has not been solved.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、死荷重の増加、及びコストの増加を招くことなく比較的薄い層の緩衝素材で十分な緩衝効果を得ることができ、しかも群発落石にも耐えることのできる衝撃緩衝体、及び衝撃緩衝方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain a sufficient buffering effect with a relatively thin layer of buffer material without causing an increase in dead load and an increase in cost. Another object of the present invention is to provide an impact buffer and an impact buffering method capable of withstanding a swarm of falling rocks.
上記課題を解決するために請求項1に記載の衝撃緩衝体は、落石の衝撃力を受けたときに変形する緩衝素材と、弾性変形可能な部材にて形成されるとともに前記緩衝素材を少なくとも側方から保持して収容する略円筒状の収容体と、を有し、前記略円筒状の収容体には、その外側面部に沿って拘束ロープが周設されたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the shock absorber according to claim 1 is formed of a shock-absorbing material that is deformed when subjected to the impact force of falling rocks, and an elastically deformable member, and at least the side of the shock-absorbing material. A substantially cylindrical container that is held and accommodated from the side, and a restraining rope is provided around the outer surface of the substantially cylindrical container .
本発明によれば、この衝撃緩衝体に落石が衝突すると、その衝突の衝撃力が緩衝素材を介して落石の衝突位置からその周囲に拡がるが、緩衝素材が収容体によって側方から弾性的に拘束されるので、鉛直方向の落石の衝撃力が、緩衝素材を介して水平方向の力に変換されて収容体の側部側により効率よく分散する。そして、この分散の過程における緩衝素材の衝撃力による変形によって、落石の衝撃のエネルギーを吸収して軽減することができる。また、この分散された衝撃力が収容体の側部に到達すると、収容体が側方向に弾性膨張変形して、その応力で衝撃力が緩衝される。更に、収容体が復元する際に収容体に蓄えられているエネルギーは、再び緩衝素材に伝達され、緩衝素材の形状の復元に使用される。 According to the present invention, when a falling rock collides with this shock buffer, the impact force of the collision spreads from the collision position of the falling rock through the buffer material to the periphery thereof, but the buffer material is elastically formed from the side by the container. Since it is restrained, the impact force of the falling rock in the vertical direction is converted into a horizontal force through the buffer material and is more efficiently dispersed on the side of the container. And the energy of the impact of falling rocks can be absorbed and reduced by the deformation due to the impact force of the buffer material in the process of dispersion. When the dispersed impact force reaches the side portion of the container, the container is elastically expanded and deformed in the lateral direction, and the impact force is buffered by the stress. Furthermore, when the container is restored, the energy stored in the container is transmitted again to the buffer material and used for restoring the shape of the buffer material.
従って、本発明にかかる衝撃緩衝体では、落石の衝撃力を緩衝するために収容体の弾性膨張変形による応力を利用することとなるので、緩衝素材をそのまま配置する場合と比べて少ない量の緩衝素材を用いる場合でも遥かに高い衝撃緩衝効果を得ることができる。これにより、使用する緩衝素材自体の量を削減して緩衝素材の層を薄くすることができるとともに、死荷重の増大を防止することができるので、緩衝素材にかかるコストを削減することができるとともに、この衝撃緩衝体を配置する設備の構造を簡素化して設計することができる。また、構造自体も収容体に緩衝素材を収容して形成したシンプルなものであるので、工事費にかかるコストも軽減することができる。 Therefore, in the shock absorber according to the present invention, since the stress due to the elastic expansion and deformation of the container is used to buffer the impact force of the falling rock, a smaller amount of the buffer than the case where the buffer material is arranged as it is. Even when a material is used, a much higher shock absorbing effect can be obtained. As a result, the amount of the buffer material itself to be used can be reduced and the layer of the buffer material can be thinned, and an increase in dead load can be prevented, so that the cost of the buffer material can be reduced. The structure of equipment for disposing the shock absorber can be simplified and designed. Moreover, since the structure itself is a simple structure formed by accommodating the buffer material in the container, the cost for the construction cost can be reduced.
また、本発明の衝撃緩衝体では、緩衝素材が収容体に収容されていることから、緩衝素材の飛散を防止することができる上に、落石の衝撃力が緩衝された後に収容体にその弾性力で復元作用が働くので、一度落石を受け止めた後であっても元の形状に復帰する作用が働く。従って、群発落石が発生しても、再び、衝撃緩衝効果を得ることができる。
更に、拘束ロープの張力によって収容体が拘束されるので、弾性膨張時の収容体の側方への大きな広がりを防止することができるとともに、弾性膨張変形時における応力も実質的に増加させることができる。従って、特に、比較的高さのある衝撃緩衝体で収容体の弾性膨張変形時の変形量が大きくなることが想定される場合であっても、拘束ロープを用いることで弾性膨張変形時の変形量を小さくしつつ、なお十分な応力を得ることができる。
Further, in the shock absorber according to the present invention, since the shock absorbing material is accommodated in the container, it is possible to prevent the shock absorbing material from being scattered, and in addition, after the impact force of the falling rock is buffered, the elastic material is applied to the container. Since the restoring action works with force, it works to return to its original shape even after receiving a fallen rock. Therefore, even if a swarm of rocks occurs, an impact buffering effect can be obtained again.
Furthermore, since the container is restrained by the tension of the restraining rope, it is possible to prevent the container from being greatly expanded laterally during elastic expansion, and to substantially increase the stress during elastic expansion deformation. it can. Therefore, in particular, even when it is assumed that the amount of deformation at the time of elastic expansion and deformation of the container becomes large with a relatively high impact buffer, the deformation at the time of elastic expansion and deformation by using a restraining rope. Sufficient stress can still be obtained while reducing the amount.
請求項2に記載の衝撃緩衝体は、落石の衝撃力を受けて該衝撃力を側方に分散する緩衝素材としての複数の砂利と、前記砂利を少なくとも側方から保持して収容するとともに、前記分散される衝撃力を受けることによる側方への形状に基づく弾性変形を許容する網目構造及び金属線材相互の連結構造を備えた金網によって形成された筒状の収容体と、を有することを特徴とする。
The impact buffer according to
本発明によれば、網状に編成された部材の構造的な特徴によって、収容体に作用する落石の衝撃力は、収容体全体に効率よく分散され、局部での応力集中を防止することができる。従って、衝撃緩衝体への落石の衝突角度、及び衝突位置にかかわらず、落石の衝撃力を収容体上でバランス良く分散させることができる。また、収容体全体に多量の材料を使用しない金網構造で収容体が実質的な弾性体として機能するための所望の弾性力を得ることができる。なお、上記網状に編成された部材は、菱形金網、亀甲型金網、又はリングネットであることが好ましい。 According to the present invention, due to the structural features of the members knitted in a mesh shape, the impact force of falling rocks acting on the container is efficiently distributed throughout the container, and stress concentration at the local part can be prevented. . Therefore, the impact force of the falling rock can be distributed on the container in a well-balanced manner regardless of the collision angle and the collision position of the falling rock to the impact buffer. In addition, it is possible to obtain a desired elastic force for the container to function as a substantially elastic body with a wire mesh structure that does not use a large amount of material for the entire container. In addition, it is preferable that the member knitted in the net shape is a rhombus metal net, a turtle shell metal net, or a ring net.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の衝撃緩衝体において、前前記金網は、菱形金網、亀甲型金網、又はリングネットであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the shock absorber according to the second aspect, the front wire mesh is a rhombus wire mesh, a turtle shell wire mesh, or a ring net .
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の衝撃緩衝体において、前記収容体が、略円筒状に形成されたことを特徴とする。本発明によると、円柱形状の収容体においては、上述のように緩衝素材を介して分散する落石の衝撃力に対する収容体の応力の応答が、他の非円柱形状で収容体を形成した場合と比較して早く、また、この収容体の側部に到達した落石の衝撃力による変形量も小さい。従って、緩衝素材にはこの弾性膨張変形による応力が効率良く作用し、落石の衝撃力を緩衝する効果を高めることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the shock absorber according to the second or third aspect , the container is formed in a substantially cylindrical shape. According to the present invention, in the cylindrical container, as described above, the response of the stress of the container to the impact force of the falling rock dispersed through the buffer material is formed in another non-cylindrical shape. Compared to this, the amount of deformation due to the impact force of the falling rock that has reached the side of the container is small. Therefore, stress due to this elastic expansion deformation acts efficiently on the buffer material, and the effect of buffering the impact force of falling rocks can be enhanced.
本発明によれば、緩衝素材として不均一な粒状素材を用いたことにより、収容体内で粒状素材間に一定の空隙が生じる。従って、落石の衝突によって衝撃力が分散する過程、及び収容体の復元力で落石の衝撃力が再び粒状素材に伝達する過程で、粒状素材同士の衝突や摩擦により消費されるエネルギーが、一様な形状の粒状素材を用いる場合と比較して多いので、落石の衝撃力をより効率よく軽減することができる。 According to the present invention, since a non-uniform granular material is used as the buffer material, a certain gap is generated between the granular materials in the container. Therefore, the energy consumed by the collision and friction between the granular materials is uniform in the process in which the impact force is dispersed due to the collision of the falling rocks and in the process in which the impact force of the falling rocks is again transmitted to the granular material by the restoring force of the container. As compared with the case of using a granular material with a simple shape, the impact force of falling rocks can be reduced more efficiently.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の衝撃緩衝体において、前記収容体には、前記側部の上端縁部及び/又は下端縁部を結合する可撓性カバー体が設けられたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the shock absorber according to any one of the first to fourth aspects, an upper end edge and / or a lower end edge of the side portion can be coupled to the container. A flexible cover body is provided.
これによれば、カバー体が収容体の側部の上端縁部及び/又は下端縁部を可撓性カバー体で被覆することによって、収容体の側部も全体的に拘束され、収容体の弾性力を実質的に増加させることができる。また、落石の衝撃により収容体の上部が広がりこの広がった部分から収容体内部の緩衝素材が外部に飛散してしまうことを防止することができる。更に、収容体の側部の下端縁部にカバー体を設けることによって、収容体の底から緩衝素材が漏れ出てしまうことを防止することができる。 According to this, the cover body covers the upper edge and / or the lower edge of the side of the container with the flexible cover body, so that the side of the container is also constrained as a whole. The elastic force can be substantially increased. Moreover, it is possible to prevent the buffer material inside the container from being scattered outside from the expanded portion due to the impact of falling rocks. Furthermore, it is possible to prevent the buffer material from leaking out from the bottom of the container by providing the cover at the lower edge of the side of the container.
請求項6に記載の衝撃緩衝体の設置方法は、請求項1〜5に記載の衝撃緩衝体を、前記収容体の側面部が部分的に接するとともに、落石を受ける上面部分を落石の方向に向けた状態で略隙間なく複数並列に載置して配置したことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the shock absorber according to any one of the first to fifth aspects, wherein the side surface portion of the container is partially in contact with the upper surface portion that receives the falling rock in the direction of falling rock. It is characterized by being placed and arranged in parallel with almost no gap in the state of facing.
本発明によれば、衝撃緩衝体を落石覆工の屋根部に略隙間なく配置するので、落石覆工への落石を確実に衝撃緩衝体で受け止めることができるようにした上で、衝撃緩衝体同士の部分的な接触で1つの衝撃緩衝体は周囲の緩衝体に完全には拘束されることなくその衝撃緩衝効果を発揮することができる。また、1つの衝撃緩衝体が比較的大きな落石を受けて、収容体が大きく弾性膨張変形した場合であっても、この変形によって落石の衝撃力が実際に落石を受けた衝撃緩衝体から周囲の衝撃緩衝体に伝達する。従って、1つの落石の衝撃力を実質的に複数の衝撃緩衝体の衝撃緩衝効果を用いて緩衝することができる。 According to the present invention, since the shock absorber is disposed on the roof portion of the falling rock lining without any gap, the falling shock to the falling rock lining can be reliably received by the shock absorbing body. One impact buffer can exert its impact buffering effect without being completely constrained by surrounding buffers due to partial contact with each other. Further, even when one impact buffer receives a relatively large rock fall and the container is greatly elastically expanded and deformed, the impact force of the fall rock from the shock buffer actually receiving the rock fall due to this deformation Transmit to shock absorber. Therefore, the impact force of one falling rock can be substantially buffered by using the impact buffering effect of a plurality of impact buffers.
請求項7に記載の衝撃緩衝体の設置方法は、請求項6の方法において、前記衝撃緩衝体を、結束手段を用いて相互に複数並列に結束した衝撃緩衝体群として配置することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the shock absorber according to the sixth aspect, wherein the shock absorbers are arranged as a group of shock buffers that are bound in parallel with each other using a binding means. To do.
本発明によれば、上記請求項1〜6の何れか1項に記載の衝撃緩衝体を相互に結合して衝撃緩衝体群を形成することによって、実質的に1つの大きな衝撃緩衝体を得ることができる。特に、この衝撃緩衝体群は、単体の衝撃緩衝体を同程度の大きさで形成する場合よりも衝撃緩衝効果が大きくなるので、大きな落石の衝撃力であっても効果的に緩衝することができる。 According to the present invention, the impact buffer according to any one of claims 1 to 6 is coupled to each other to form an impact buffer group, thereby substantially obtaining one large impact buffer. be able to. In particular, this shock buffer group has a larger shock buffering effect than the case where a single shock buffer body is formed with the same size, so that even a large falling rock impact force can be effectively buffered. it can.
本発明の衝撃緩衝体によれば、鉛直方向の落石の衝撃力が水平方向の力に効率よく変換され収容体の側部側に分散される。そして、この分散の過程で緩衝素材が落石の衝撃力のエネルギーを吸収するので落石の衝撃力を軽減することができる。また、この分散された衝撃力が収容体の側部に到達すると、収容体が側方向に弾性膨張変形して、その応力で衝撃力が緩衝される。更に、収容体が復元する際に収容体に蓄えられているエネルギーは、再び緩衝素材に伝達し緩衝素材の形状の復元に使用される。 According to the shock absorber of the present invention, the impact force of the falling rock in the vertical direction is efficiently converted into the force in the horizontal direction and dispersed on the side portion side of the container. And in the process of this dispersion | distribution, since the buffer material absorbs the energy of the impact force of falling rocks, the impact force of falling rocks can be reduced. When the dispersed impact force reaches the side portion of the container, the container is elastically expanded and deformed in the lateral direction, and the impact force is buffered by the stress. Further, when the container is restored, the energy stored in the container is transmitted again to the buffer material and used for restoring the shape of the buffer material.
従って、本発明にかかる衝撃緩衝体では、落石の衝撃力を緩衝するために収容体の弾性膨張変形による応力を利用することとなるので、緩衝素材をそのまま配置する場合と比べて少ない量の緩衝素材を用いる場合でも遥かに高い衝撃緩衝効果を得ることができる。これにより、使用する緩衝素材自体の量を削減して緩衝素材を薄くすることができので、緩衝素材にかかるコストを削減することができるとともに、死荷重の増大を防止することができ衝撃緩衝体を配置する設備の構造を簡素化して設計することができる。また、構造自体も収容体に緩衝素材を収容して形成したシンプルなものであるので、工事費にかかるコストも軽減することができる。 Therefore, in the shock absorber according to the present invention, since the stress due to the elastic expansion and deformation of the container is used to buffer the impact force of the falling rock, a smaller amount of the buffer than the case where the buffer material is arranged as it is. Even when a material is used, a much higher shock absorbing effect can be obtained. As a result, the amount of the buffer material itself to be used can be reduced and the buffer material can be made thinner, so that the cost of the buffer material can be reduced, and an increase in dead load can be prevented. It is possible to simplify the structure of the equipment for arranging the components. Moreover, since the structure itself is a simple structure formed by accommodating the buffer material in the container, the cost for the construction cost can be reduced.
また、本発明の衝撃緩衝体では、緩衝素材が収容体に収容されていることから、緩衝素材の飛散を防止することができる上に、落石の衝撃力が緩衝された後に収容体にその弾性力で復元作用が働くので、一度落石を受け止めた後であっても元の形状に復帰する作用が働く。従って、群発落石が発生しても、再び、衝撃緩衝効果を得ることができる。 Further, in the shock absorber according to the present invention, since the shock absorbing material is accommodated in the container, it is possible to prevent the shock absorbing material from being scattered, and in addition, after the impact force of the falling rock is buffered, the elastic material is applied to the container. Since the restoring action works with force, it works to return to its original shape even after receiving a fallen rock. Therefore, even if a swarm of rocks occurs, an impact buffering effect can be obtained again.
そして、上記衝撃緩衝体を弾性膨張変形によって衝突しないように衝撃緩衝体を落石覆工の屋根部に複数載置して配置することによって、落石を受け止めてその衝撃を緩衝し、落石覆工で保護される対象である構築施設や人への落石を防止することができる。また、衝撃緩衝体を相互に結合して衝撃緩衝体群とすることで、衝撃緩衝体を単独で用いるよりも緩衝力の高い1つの衝撃緩衝体として機能させることもできる。 And by placing a plurality of impact buffers on the roof of the falling stone cover so as not to collide with the impact buffer due to elastic expansion deformation, the impact buffer is received and the impact is buffered by the falling stone cover. It is possible to prevent falling stones to construction facilities and people that are protected. Further, by combining the impact buffers together to form an impact buffer group, it is possible to function as one impact buffer having a higher buffering force than using the impact buffer alone.
以下、本発明にかかる実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の形態にかかる衝撃緩衝体の構成を説明する説明図である。図示のように、衝撃緩衝体10は、直径約0.5〜1.5m、高さ約0.3〜1.0mの略円筒形状で上部が開口した収容体12の内部に緩衝素材である砂利14が収容されることで形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a configuration of an impact buffer according to the present embodiment. As shown in the figure, the
図2は、収容体12の構成を説明する説明図である。収容体12は、金網により形成された本体部16と、この本体部16内に装填された可撓性を有する布製の袋体18を有している。図示のように、緩衝素材である砂利14は、この袋体18に入れられ収容体12に収容されている。なお、本実施の形態の収容体12の本体部16は、後述する収容体12の側方への大きな広がりと下部から砂利14が漏れ出てしまうことを防止する目的でその側部の下端縁部を結合する可撓性カバー体を設けることが好適である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the
図3は、収容体12の本体部16を構成する菱形金網を説明する図である。図示のように、菱形金網20は、金属線材をジグザグ状に屈曲成形して得られる屈曲線材21同士を屈曲部21aの位置で組み合わせ、その端部21bで連結することで1単位として構成されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a rhombus wire mesh that constitutes the
本実施の形態では、このように形成された1単位の菱形金網20を、本体部16の略円筒形状に合わせて、適宜、変形、切断及び連結等の加工を行うことで本体部16を容易に形成することができる。上述のように、収容体12の本体部16が菱形金網で形成されていることによって、収容体12全体に多量の材料を使用しない菱形の金網構造で、収容体12が実質的な弾性体として機能するための所望の弾性力を効率よく得ることができる。
In the present embodiment, the
一方、砂利14は、粒径3〜10cm程度の相互に不均一な形状に形成されており、収容体12の内部に収容されている。この砂利14の相互に不均一な形状により収容体12内に収容された状態で砂利14間に一定の空隙が生じている。袋体18は、小径の砂利14が菱形金網で形成された本体部16の網目からこぼれ出ないように設けられるものである。なお、本実施の形態では、袋体18には、布、不織布、ポリエステル、ポリプロピレン、又は植物繊維等の種々の材料を用いることができる。
On the other hand, the
図4は、(a)は、落石22の衝撃力の分散方向を示し、同図(b)は、収容体12の弾性膨張変形による応力の方向を示している。また、図5は、収容体12が弾性膨張変形した状態を示す図であり、図6は、収容体12が復元した状態を示す図である。
4A shows the direction of dispersion of the impact force of the falling
図4(a)に示されるように、この衝撃緩衝体10に落石22が衝突すると、その衝突の衝撃力が砂利14を介して水平方向の力に変換されて落石22の衝突位置Aから収容体12の側部12a側、すなわち、図の矢印方向に分散する。本実施の形態では、砂利14が収容体12によって側方から弾性的に拘束されているので、上述の衝撃力の水平方向への変換がより効率良く行なわれる。
As shown in FIG. 4A, when the falling
また、落石22の衝撃力が分散する過程でその衝撃力により砂利14同士の衝突が起こる。そして、この砂利14同士の衝突や摩擦力により消費されるエネルギーによって落石22の衝撃力が軽減される。エネルギーによって、落石22の衝撃のエネルギーが消費されることで、落石22の衝撃力が軽減される。特に、本実施の形態では、不均一な形状の砂利14を緩衝素材として用いたことにより、一様な形状の緩衝素材を用いる場合と比較して、緩衝素材同士の衝突や摩擦により消費されるエネルギーが多くなるので、落石22の衝撃力を効率良く軽減することができる。
Further, in the process in which the impact force of the falling
そして、この衝撃力が収容体12の側部12aに到達すると、図5に示されるように、収容体12がその側方向に弾性膨張変形し、その弾性膨張変形による応力(図4(b)の矢印の方向)で落石の衝撃力が緩衝される。特に、本実施の形態では、収容体12が略円筒状であることから、上述のように砂利14を介して分散する落石22の衝撃力による収容体12の応力応答が、他の非円柱形状で収容体を形成した場合と比較して早く、また、この収容体12の側部12aに到達した落石22の衝撃力による変形量も小さい。従って、砂利14にはこの弾性膨張変形による応力が効率良く作用し、落石の衝撃力を緩衝する効果を高めることができる。
When this impact force reaches the
そして、落石22の衝撃力が収容体12の弾性膨張変形による応力で緩衝された後、図6に示されるように、収容体12の復元力で衝撃緩衝体10が落石の衝撃力を受ける前の元の形状にほぼ戻るように変形する(図の矢印で復元力の方向を示す)。これにより、衝撃緩衝体10は、群発落石が発生しても再び衝撃緩衝効果を発揮することができる。また、この復元の際に、収容体12に蓄えられているエネルギーは、再び砂利14に伝達され、再び、砂利14の衝突や摩擦に消費される。
Then, after the impact force of the falling
このように、本実施の形態にかかる衝撃緩衝体10では、落石22の衝撃力を緩衝するために収容体12の弾性変形による応力を利用することとなるので、砂利14をそのまま配置する場合と比べて少ない量の砂利14を用いる場合でも遥かに高い衝撃緩衝効果を得ることができる。これにより、使用する砂利14の量を削減して砂利14の層を比較的薄くすることができ、砂利14にかかるコストを削減することができる。また、多量に砂利14を使用することによる死荷重の増大を防止することができるので、衝撃緩衝体10を配置する設備の構造を簡素に設計することができる。更に、構造自体も収容体12に砂利14を収容して形成したシンプルなものであるので、工事費にかかるコストも軽減することができる。
As described above, in the
また、上述のように収容体12が菱形金網20で形成されていることによって、収容体12に作用する落石の衝撃力は、収容体12全体に効率よく分散され、応力集中を防止することができる。従って、衝撃緩衝体10への落石の衝突角度、及び衝突位置に依存することなく、落石22の衝撃力を収容体12上でバランス良く分散させることができる。
Further, since the
図7は、本実施の形態にかかる衝撃緩衝体10が、落石覆工の屋根部に配置された状態を示す図である。図示のように、略円筒形状の衝撃緩衝体10は、その外側面、すなわち、収容体12の側部12aが相互に接するとともに、落石22を受ける上面部分を落石の方向である上方に向けた状態で落石覆工の屋根部30にほぼ隙間なく複数並列に載置して配置されている。なお、略円筒形状の衝撃緩衝体10を配置する際において、落石覆工の屋根部30の端部近傍等に衝撃緩衝体10が配置されない隙間部分が生じてしまう場合には、例えば、比較的小さい楕円形状の衝撃緩衝体11を配置する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the
このような配置方法によって、落石覆工への落石を確実に衝撃緩衝体10で受け止めることができるようにした上で、衝撃緩衝体10同士の部分的な接触で1つの衝撃緩衝体10は周囲の衝撃緩衝体10に完全には拘束されることなくその衝撃緩衝効果を発揮することができる。また、1つの衝撃緩衝体10が比較的大きな落石22を受けて、収容体12が大きく弾性膨張変形した場合であっても、この変形によって落石22の衝撃力が実際に落石22を受けた衝撃緩衝体10から周囲の衝撃緩衝体10に伝達する。従って、1つの落石22の衝撃力を実質的に複数の衝撃緩衝体10の衝撃緩衝効果を用いて緩衝することができる。
With such an arrangement method, the
図8は、収容体12の側面部に沿って拘束ロープが周設された例を示す図である。図示のように、収容体12の側面部に、拘束ロープ24を周設する。本実施の形態では、拘束ロープ24を収容体12に巻きつけた際にロープが2重になる部分に、ロープと金属の摩擦を利用してロープを係止する摩擦係止クリップ25を設けることで拘束ロープ24が収容体12に固定されている。そして、この拘束ロープ24の張力によって、収容体12が拘束されるので、弾性膨張変形時における収容体12の側方への大きな広がりを防止することができるとともに、収容体12の応力も実質的に増加させることができる。従って、特に、衝撃緩衝体10を比較的高く設計してその弾性膨張変形時の変形量が大きくなることが想定される場合であっても、拘束ロープ24を用いることで弾性膨張変形時の変形量を小さくしつつ、それでもなお十分な応力を得ることができる。
FIG. 8 is a view showing an example in which a restraining rope is provided along the side surface of the
図9は、可撓性を有する上部カバー体を設けた収容体12を説明する図である。図示のように、上部カバー体27は、収容体12の本体部16と同様に、菱形金網で形成されており、収容体12の側部12aの上端縁部に結合されている。これにより、収容体12が上部カバー体27に拘束されるので収容体12の弾性力を実質的に増加させることができ、落石22の衝撃を緩衝する力、及び衝撃緩衝後の収容体12の復元効果をより増加させることができる。また、落石の衝撃力により収容体12の上部開口が広がり内部の砂利18が外部に飛散してしまうことを防止することができる。
FIG. 9 is a view for explaining the
なお、本実施の形態においては、収容体12が略円筒形状に形成されているが、これに限られるものではなく、断面が楕円の柱形状や立方体形状等の他の種々の形状で形成しても良い。また、収容体12の構成部材も菱形金網ではなく、亀甲型の金網やリングネット方式のような網状のもの等の種々の金網を用いることができる。更に、落石の衝撃力を受けて容易に塑性変形又は破損しないものであれば、金属や樹脂等で形成された金網ではない構造の容器を収容体とし用いても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、収容体12に上部カバー体27を設けたが、この上部カバー体27の代わり、或いは、この上部カバー体27と併用して、収容体12の側部12a上端縁部の対向位置同士を連結して拘束する連結ロープ等を設け、落石の衝撃力による収容体12の上部開口の広がりを防止するとともに、収容体12の弾性力を実質的に増加させることも可能である。また、連結ロープを本体部16の上端縁部ではなく、例えば、本体部16の中腹位置で対向する側部同士に設けても良い。これにより、落石の衝撃による弾性膨張変形において、収容体12が側方側に過度に膨張変形してしまうことを防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
図10は、複数の衝撃緩衝体10で形成された衝撃緩衝体群26を説明する図である。図示のように、衝撃緩衝体群26は、上述の衝撃緩衝体10を、結束手段である金属製の結束ロープ28を用いて相互に複数結束することで形成されている。特に、本実施の形態では、7個の衝撃緩衝体10の収容体12の外側面を相互に接触させ、その状態で全体に結束ロープ28を周方向に沿って巻き付けることによって衝撃緩衝体群26を形成している。このように形成された衝撃緩衝体群26は、実質的に1つの大きな衝撃緩衝体として機能する。特に、この衝撃緩衝体群26は、単体の衝撃緩衝体を同程度の大きさで形成する場合よりも衝撃緩衝効果が大きくなるので、大きな落石の衝撃力であっても効果的に緩衝することができる。そして、この衝撃緩衝体群26を、上述の衝撃緩衝体10の配置と同様に落石覆工の屋根部30に配置することで、上述の衝撃緩衝体10を配置する場合と同様の効果が得られる。
FIG. 10 is a view for explaining an
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態では、緩衝素材として、多数の粒状素材である砂利14を使用したが、これに限られるものではなく、落石の衝撃力を収容体12の側部12a側に分散させることのできるものであれば、礫等の他の種々の粒状素材や高密度ゴム体等の単体の緩衝素材を用いても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible within the range of the summary of invention. For example, in the present embodiment,
また、衝撃緩衝体群26を形成するために結束される衝撃緩衝体10の数は、上述の7個に限定されるものではなく、予想される落石の大きさや衝撃緩衝体群を設置する落石覆工の規模の大きさに合わせて種々変更することが可能である。
Further, the number of impact buffers 10 to be bound to form the
更に、本実施の形態における衝撃緩衝体10の配置方法では、落石覆工への落石を確実に受け止めるために、衝撃緩衝体10をほぼ隙間なく配置したが、落石の衝撃による衝撃緩衝体10又は衝撃緩衝体群26の弾性膨張を考慮して、若干の隙間を空けてそれらを配置しても良い。また、本実施の形態における衝撃緩衝体10の配置は、上方からの落石22を想定して落石覆工の屋根部30に落石を受ける部分を上方に向けた状態で行なわれているが、例えば、斜面上を転がってくる横方向から落石を想定して、衝撃緩衝体10を、その落石を受ける部分を落石の方向である横方向に向けて配置するようにしても良い。
Furthermore, in the arrangement method of the
また、本実施の形態では、衝撃緩衝体10を落石の衝撃を緩衝するために用いているが、落石だけでなく、他の落下物などの種々の衝撃物の衝撃力を緩衝するために用いても良い。
In the present embodiment, the
10 衝撃緩衝体
12 収容体
14 砂利(緩衝素材)
20 菱形金網
22 落石
24 拘束ロープ(拘束ロープ)
26 衝撃緩衝体群
27 上部カバー体(可撓性カバー体)
28 結束ロープ(結束手段)
10
20
26
28 Bundling rope (Bundling means)
Claims (7)
弾性変形可能な部材にて形成されるとともに前記緩衝素材を少なくとも側方から保持して収容する略円筒状の収容体と、を有し、
前記略円筒状の収容体には、
その外側面部に沿って拘束ロープが周設されたことを特徴とする衝撃緩衝体。 A cushioning material that deforms when subjected to the impact of falling rocks,
A substantially cylindrical container that is formed of an elastically deformable member and holds and holds the buffer material from at least the side , and
In the substantially cylindrical container,
An impact buffering body characterized in that a constraining rope is provided around the outer surface portion .
前記砂利を少なくとも側方から保持して収容するとともに、前記分散される衝撃力を受けることによる側方への形状に基づく弾性変形を許容する網目構造及び金属線材相互の連結構造を備えた金網によって形成された筒状の収容体と、
を有することを特徴とする衝撃緩衝体。 A plurality of gravel as a buffer material that receives the impact force of falling rocks and distributes the impact force to the side,
By holding the gravel at least from the side and containing it, and by allowing the elastic deformation based on the shape to the side by receiving the distributed impact force, and a metal mesh provided with a connection structure between metal wires A formed cylindrical container; and
Impact buffer member and having a.
菱形金網、亀甲型金網、又はリングネットであることを特徴とする請求項2に記載の衝撃緩衝体。 The wire mesh is
The shock absorber according to claim 2 , wherein the shock absorber is a rhombus wire mesh, a turtle shell wire mesh, or a ring net .
前記側部の上端縁部及び/又は下端縁部を結合する可撓性カバー体が設けられたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の衝撃緩衝体。 In the container,
The impact buffer according to any one of claims 1 to 4, wherein a flexible cover body that joins the upper edge and / or the lower edge of the side portion is provided.
前記収容体の側面部が部分的に接するとともに、落石を受ける上面部分を落石の方向に向けた状態で略隙間なく複数並列に載置して配置したことを特徴とする衝撃緩衝方法。 The impact buffer according to any one of claims 1 to 5 ,
An impact buffering method characterized in that a plurality of side surfaces of the container are in contact with each other, and a plurality of upper surfaces for receiving rock fall are placed and arranged in parallel with substantially no gap in a state of facing the rock fall direction.
結束手段を用いて相互に複数並列に結束した衝撃緩衝体群として配置することを特徴とする請求項6に記載の衝撃緩衝方法。 7. The impact buffering method according to claim 6 , wherein the impact buffer is arranged as a group of impact buffers that are bound in parallel with each other using a binding means.
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