JP6001182B2 - 衝撃吸収用堤体 - Google Patents

Description

本発明は落石や雪崩等の大型落下物を捕捉する待受け形の衝撃吸収用堤体に関する。

山裾に接近した位置に道路、鉄道、或いは住宅等の既設構造物が存在する場合は、山裾に衝撃吸収用堤体を構築している。
落石や雪崩が保有する２０００ｋＪ以上の衝撃エネルギーに耐える大型の衝撃吸収用堤体が種々提案されている。

図９Ａに示すように、特許文献１には、断面が台形を呈する盛土堤体製の抵抗体６１と、抵抗体６１の受撃面に横向きにして段積みした複数の伝導体６２と、複数の伝導体６２の全面側に縦列配置した複数の受撃体６３とにより構成する衝撃吸収用堤体６０が開示されている。
図９Ｂに示すように、この衝撃吸収用堤体６０は、受撃体６３に作用した衝撃Ｆを抵抗体６１へ伝達する際に、伝導体６２が衝撃を拡散して抵抗体６１の受撃面へ伝達する特性を有している。

特開２０００−１４４６４４号公報

特許文献１に記載の衝撃吸収用堤体６０にあっては、つぎのような改善すべき点がある
＜１＞抵抗体６１の受撃面に対して衝撃Ｆの伝達範囲を拡張する方法としては、例えば伝導体６２を前後方向に二重または三重に配列する方法がある。
この方法は伝導体６２を多重に配置した分だけ衝撃吸収用堤体６０の厚さが増すことから、衝撃吸収用堤体６０の大型化とコストアップの問題が生じる。
＜２＞衝撃吸収用堤体６０は道路、鉄道、或いは住宅等の既設構造物を保護するため、山裾に設置される。
しかしながら、山裾の設置予定現場の面積が衝撃吸収用堤体６０の底面積に満たない場合には、衝撃吸収用堤体６０を設置することができない。
＜３＞衝撃吸収用堤体６０の設置面積を小さくする手段として、伝導体６２を省略する方法が考えられる。
伝導体６２が存在しないと、受撃体６３から抵抗体６１は受撃面の狭い範囲で衝撃を受け止めなければならないことから、抵抗体６１を大型に製作する必要がある。
結果として、伝導体６２を省略しても、衝撃吸収用堤体６０の小型化を達成することはできない。
＜４＞図９Ｂに示すように、縦置きした複数の受撃体６３のうちの一部の受撃体６３に衝撃Ｆが作用すると、受撃体６３の一部が瞬間的に浮き上がったり、受撃体６３が中折れして倒れたりする。
受撃体６３の一部が浮き上がると、受撃体６３から伝導体６２へ向けた衝撃Ｆの伝達面積が狭くなるから、従来の受撃体６３は伝導体６２および抵抗体６１に対して衝撃Ｆを拡散して伝達する機能を十分に発揮しきれていない。

本発明の目的は、衝撃吸収用堤体の緩衝性能を高めることと、衝撃吸収用堤体を小規模化することの両課題を同時に達成することにある。

本発明は、抵抗体を主体とする衝撃吸収用堤体であって、補強盛土製の抵抗体と、前記抵抗体の受撃面に横列させて配置した縦長の受撃体を具備し、隣り合う複数の受撃体の相互間で荷重を伝達可能なように一体構造化した柔構造を呈する緩衝連続壁とによる二重構造体からなり、受撃時に緩衝連続壁が抵抗体の受撃面から浮上するのを防止し得るように、前記緩衝連続壁を抵抗体に分離不能に支持するアンカー手段を具備する。
他の形態において、前記受撃体が縦長の袋体と、該袋体に封入された粒状の衝撃吸収材とからなる。
他の形態において、複数の受撃体の相互間で荷重を伝達可能に構成する手段としては、前記複数の受撃体の間を連結手段で連結して一体構造化するか、または複数の受撃体の周囲をシート状または網状の拘束体で被覆して一体構造化するか、または前記複数の受撃体の周囲をロープ状、またはベルト状の拘束体で結束して一体構造化する。
他の形態において、前記アンカー手段の基端を隣り合う受撃体の中間位置、または受撃体に固定して緩衝連続壁を抵抗体に分離不能に支持させる。

本発明は複数の受撃体を一体構造化した柔構造の緩衝連続壁と、緩衝連続壁のリバウンドを阻止するアンカー手段とを組み合せることで、衝撃吸収用堤体の緩衝性能を高めつつ、衝撃吸収用堤体の設置面積を小さくすることが可能である。

本発明に係る一部を省略した衝撃吸収用堤体のモデル図 衝撃吸収用堤体の横断面図 受撃体の連結手段の説明図 受撃体の他の連結手段の説明図 受撃体の他の連結手段の説明図 図２におけるIV-IVの断面図 他の実施例に係る一部を省略した衝撃吸収用堤体のモデル図 衝撃吸収用堤体の横断面図 衝撃吸収用堤体の端部近くの水平断面図 他の実施例に係る一部を省略した衝撃吸収用堤体のモデル図 従来の衝撃吸収用堤体のモデル図 受撃時における従来の衝撃吸収用堤体のモデル図

以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

［実施例１］
＜１＞衝撃吸収用堤体の概要
図１を参照して説明すると、本発明に係る衝撃吸収用堤体１０は、補強盛土製で柔構造を呈する抵抗体２０と、抵抗体２０の受撃面２１に配置した柔構造を呈する緩衝連続壁３０と、緩衝連続壁３０を抵抗体２０に分離不能に支持するアンカー手段４０とを具備する。
本発明の特徴は、緩衝連続壁３０と抵抗体２０との間における衝撃の伝達範囲を拡張して衝撃吸収用堤体１０の衝撃吸収性能を高めることと、衝撃吸収用堤体１０を小規模化することである。

＜２＞抵抗体
抵抗体２０は受撃体５０を介して作用する落石等の衝撃を最終的に支持する土塊構造物であり、階層的に盛土２２する工程とジオグリッド等の盛土補強材２３を階層的に埋設する工程とを交互に繰り返して断面台形に構築したものである。

また抵抗体２０の法面側に公知の法面保護材（図示を省略）を配置して保護してもよい。
法面保護材はエキスパンドメタルや溶接金網等の有孔板を断面Ｌ字形に屈曲したもので、法面保護材の水平部に盛土補強材２３の一端を接続すれば、法面の安定性が更に良くなる。

＜３＞緩衝連続壁
緩衝連続壁３０は、抵抗体２０の受撃面２１に縦置きした複数の受撃体５０を具備していて、複数の受撃体５０の相互間で荷重を伝達可能に構成されている。
本例では、隣り合う受撃体５０の間を連結手段３５で連結して一体構造化した形態を示す。

＜３．１＞受撃体
受撃体５０は縦長の袋体５１と、袋体５１に封入する粒状の衝撃吸収材５２とにより構成する。
本発明では連結手段３５を用いて複数の受撃体５０を一体構造化することで、緩衝連続壁３０に緩衝作用と荷重の分散伝達作用を付与することができる。
したがって、衝撃吸収用堤体１０では従来の構造要素の一つである伝導体を省略することができる。

＜３．１．１＞袋体
袋体５１は内部に衝撃吸収材５２を封入していて、受撃体５０に衝撃が作用したときに袋体５１が衝撃吸収材５２を拘束することで衝撃Ｆを吸収する。
袋体５１は引張強度に優れた素材で形成してあり、素材例としては、例えばジオテキスタイルやアラミド繊維、或いは鋼線等の高強度素線を用いることができる。
袋体５１の上口を通じて衝撃吸収材５２を中詰めした後、上口を閉鎖することで受撃体５０を製作することができる。

＜３．１．２＞衝撃吸収材
衝撃吸収材５２としては、例えば砂、砕石、現地発生土等の粒体を使用できる。
衝撃エネルギーの吸収性能を高めるためには、衝撃吸収材５２として単粒度の砕石を用いることが望ましい。

＜３．２＞連結手段
連結手段３５は、複数の受撃体５０の相互間で荷重を伝達可能に連結するものである。
受撃体５０の連結手段３５の一例を図３Ａ〜３Ｃに示す。
図３Ａは隣り合う袋体５１，５１の間をロープ等の連結具３６で縫合した形態を示し、図３Ｂは隣り合う袋体５１，５１の両側に予め延長片５３を設け、重合させた延長片５３，５３の間をロープ等の連結具３６で連結した形態を示し、図３Ｃは隣り合う袋体５１，５１の側面に予め接続片５４を一体に形成し、接続片５４を介して隣り合う袋体５１，５１の間を連結した形態を示す。
隣り合う袋体５１，５１の間の連結手段は上記した形態に限定されず、他の公知の連結手段を適用できる。

＜４＞アンカー手段
アンカー手段４０は、緩衝連続壁３０が抵抗体２０の受撃面２１から浮上することを防止するためのアンカー部材である。
アンカー手段４０としては、公知の打込み式の固定ピン、ステップル、ステーアンカ等を使用できる。
アンカー手段４０の基端の固定位置は、隣り合うふたつの受撃体５０，３０の中間位置に固定するか、または受撃体５０に直接して固定してもよい。

［衝撃吸収用堤体の構築方法］
つぎに図１，２を参照して衝撃吸収用堤体１０の構築方法について説明する。

＜１＞抵抗体の構築工程
盛土補強材２３を水平に敷設する工程と、盛土補強材２３の上に階層的に盛土２２をする工程とを繰り返して所定の高さと長さを有する抵抗体２０を構築する。

＜２＞緩衝連続壁の設置工程
以下の工程で以て、抵抗体２０の斜面山側の傾斜した受撃面２１に緩衝連続壁３０を設置する。

＜２．１＞受撃体の設置
抵抗体２０の受撃面２１に複数の受撃体５０を縦置きする。
受撃体５０は現場で袋体５１の衝撃吸収材５２を中詰めして封入するか、または現場と異なる場所で製作した衝撃吸収材５２を現場へ搬入し、クレーン等で吊り上げて設置してもよい。

＜２．２＞複数の受撃体の一体構造化
連結手段３５を用いて、隣り合う受撃体５０，５０の間を一体に連結して複数の受撃体５０を一体構造化する。
複数の受撃体５０を一体構造化することで、抵抗体２０の受撃面２１の全面を被覆する柔構造の緩衝連続壁３０が完成する。

＜３＞アンカー手段との固定工程
緩衝連続壁３０の複数箇所に複数のアンカー手段４０を打ち込み、緩衝連続壁３０を抵抗体２０の受撃面２１に固定して、衝撃吸収用堤体１０の施工を完了する。
本例では緩衝連続壁３０を設置した後にアンカー手段４０を設ける場合について説明したが、抵抗体２０を構築する際に予めアンカー手段４０を抵抗体２０に埋設して設置しておき、その後にそのアンカー手段４０を利用して緩衝連続壁３０を固定してもよい。

［衝撃吸収用堤体の作用］
つぎに図２，４を参照して衝撃吸収用堤体１０に衝撃Ｆが作用したときの緩衝作用について説明する。

＜１＞緩衝連続壁による衝撃の分散作用
緩衝連続壁３０を構成する複数の受撃体５０の間は連結手段３５で連結されていて、隣り合う受撃体５０の相互間で荷重の伝達が可能である。
したがって、緩衝連続壁３０の一部に落石等の衝撃Ｆが作用すると、その衝撃Ｆは一体構造化された柔構造の緩衝連続壁３０の全方向へ向けて分散（拡散）して伝達される。

＜２＞緩衝連続壁による衝撃の吸収作用
緩衝連続壁３０の全方向へ向けて分散された衝撃Ｆは、緩衝連続壁３０を構成する複数の受撃体５０が有する緩衝作用によって効率よく吸収される。

＜３＞アンカー手段による緩衝連続壁の浮き上がり防止作用
図２，４は緩衝連続壁３０に衝撃Ｆが局所的に作用したときの状態を示している。
図２に示すように、緩衝連続壁３０の一部に衝撃Ｆが作用すると、緩衝連続壁３０の一部に受撃面２１の離間方向へ向けた浮上力ｆ₁が発生して緩衝連続壁３０がリバウンドしようとする。
緩衝連続壁３０はアンカー手段４０を介して抵抗体２０に固定されていることから、緩衝連続壁３０にはアンカー手段４０の逆向きの抵抗力ｆ₂が生じる。
このように本発明では、常に緩衝連続壁３０に対して浮上力ｆ₁に見合った抵抗力ｆ₂が生じるため、緩衝連続壁３０を構成する受撃体５０の部分的な浮き上がりを確実に阻止できるとともに、受撃体５０の中折れも防止することができる。

＜４＞緩衝連続壁から抵抗体への衝撃の伝達面積
アンカー手段４０は受撃時における緩衝連続壁３０の部分的な浮き上がりを防止するため、緩衝連続壁３０と抵抗体２０の受撃面２１との間において、広い接触面積（抵抗面積）を確保することができる。
すなわち、図４に示すように、緩衝連続壁３０を構成する複数の受撃体５０が一体構造化されているので、複数の受撃体５０が一体構造化されていない場合比較して、抵抗体２０の受撃面２１における衝撃Ｆの伝達範囲Ｅが格段に広くなる。

＜５＞抵抗体による衝撃の吸収作用
本発明に係る衝撃吸収用堤体１０は、従来と比べて抵抗体２０による衝撃Ｆの吸収効率が格段に高くなる。
一つ目の要因は、複数の受撃体５０が一体構造化した緩衝連続壁３０を経由することで、緩衝連続壁３０から抵抗体２０の受撃面２１へ向けた衝撃Ｆの伝達面積が広範囲に拡張されることである。
二つ目の要因は、アンカー手段４０により緩衝連続壁３０の浮き上がりを拘束することで、緩衝連続壁３０と抵抗体２０の受撃面２１の間における衝撃Ｆの伝達ロスが極めて小さくなることである。

さらに、本発明に係る衝撃吸収用堤体１０では、受撃面２１の単位面積あたりの衝撃負担が小さくなるから、抵抗体２０そのものを小規模に設計することができる。
本発明では、衝撃吸収用堤体１０を衝撃Ｆの分散性能に優れた緩衝連続壁３０と、小規模断面の抵抗体２０の二重構造体として構成されるから、従来技術では設置が困難であった狭隘な現場に衝撃吸収用堤体１０を設置することが可能となる。

［実施例２］
以降に他の実施例について説明するが、その説明に際し、前記した実施例と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図５〜７を参照して、他の緩衝連続壁３０Ａを具備した衝撃吸収用堤体１０について説明する。

＜１＞緩衝連続壁
本例の緩衝連続壁３０Ａは、複数の受撃体５０をシート状または網状の拘束体３３で被覆して構成する。

＜２＞拘束体
拘束体３３は複数の受撃体５０をまとめて包囲するように外装して拘束する非伸縮性のシート状物または網状物である。
本例においては、複数の受撃体５０をシート状の拘束体３３で拘束することで一体構造化できるので、実施例１で開示した連結手段３５を省略できる。

シート状の拘束体３３の素材としては、耐候性、および引張強度に優れた例えばジオテキスタイル、アラミド繊維等を用い、網状の拘束体３３の素材としては、例えば金網、ジオグリッド等の樹脂製網等を用いることができる。

＜３＞アンカー手段
単に複数の受撃体５０を拘束体３３で巻き付けただけでは、複数の受撃体５０を一体化する効果が十分ではない。
本例では、複数の受撃体５０を外装したシート状または網状の拘束体３３に複数のアンカー手段４０の基端を固定することではじめて、拘束体３３に複数の受撃体５０の拘束効果を付与できるので、複数の受撃体５０を一体化することができる。
すなわち、本例においてアンカー手段４０は拘束体３３と協働して、複数の受撃体５０相互間で荷重伝達が可能なように複数の受撃体５０を拘束する機能と、複数の受撃体５０の浮き上がり防止する機能を併有する。
本例では、拘束体３３とアンカー手段４０とが協働して、実施例１の連結手段としての機能を発揮する。

＜４＞アンカー手段の固定位置
アンカー手段４０の基端は、シート状または網状の拘束体３３の外側に固定する。
アンカー手段４０の基端の固定位置は、図示するように隣り合う受撃体５０，３０の中間位置に固定するか、または受撃体５０を貫通させて固定する。
アンカー手段４０を隣り合う受撃体５０，３０の中間位置に固定すると、拘束体３３の弛みを解消して複数の受撃体５０の拘束効果が高くなる。

＜５＞本例の効果
緩衝連続壁３０Ａおよび抵抗体２０による緩衝作用、およびアンカー手段４０による緩衝連続壁３０Ａの浮き上がり防止作用は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

本例にあっては、拘束体３３と連結手段３５とが協働することで、緩衝連続壁３０Ａの一部に作用した衝撃を全方向へ分散させることが可能となる。
また、緩衝連続壁３０Ａを構成する拘束体３３が複数の受撃体５０の周囲を被覆するので、受撃体５０を紫外線劣化や落石の衝突等から保護できるといった利点がある。

［実施例３］
図８を参照して、他の緩衝連続壁３０Ｂを具備した衝撃吸収用堤体１０について説明する。

＜１＞緩衝連続壁
本例の緩衝連続壁３０Ｂは、複数の受撃体５０をロープ状またはベルト状の拘束体３４で結束して構成する。
＜２＞拘束体
拘束体３４は受撃体５０の交差方向に配置して、複数の受撃体５０の周囲をループ状に巻き付けて拘束する非伸縮性のロープ状物、またはベルト状物である。

拘束体３４の素材としては、耐候性、および引張強度に優れたジオテキスタイル、アラミド繊維、金網、ジオグリッド等の樹脂製網等を用いることができる。

＜３＞拘束体の設置形態
ロープ状またはベルト状の拘束体３４は、複数の受撃体５０の少なくとも上段、中段、下段をそれぞれループ状に包囲して拘束する。
本例では、複数の受撃体５０をグループ化し、グループ化した単位で拘束体３４をループ状に巻き掛ける形態を示す。
隣り合うグループの間で一部の受撃体５０を共有させて複数の拘束体３４を巻き掛けると、隣り合う各グループ間を一体構造化することができる。
また拘束体３４は、すべての受撃体５０をひとまとめにして巻き掛けてもよい。

＜４＞アンカー手段
アンカー手段４０の基端の固定位置は、ふたつの受撃体５０，３０の中間に固定するか、または受撃体５０に直接固定してもよい。
アンカー手段４０は、緩衝連続壁３０Ｂの浮き上がり防止する。
本例におけるアンカー手段４０の機能について詳しく説明すると、アンカー手段４０は拘束体３４と協働して、緩衝連続壁３０Ｂを構成する複数の受撃体５０相互間で荷重伝達が可能なように複数の受撃体５０を拘束する機能と、複数の受撃体５０の浮き上がりを防止する機能を併有する。

＜５＞本例の効果
緩衝連続壁３０Ｂおよび抵抗体２０による緩衝作用、およびアンカー手段４０による緩衝連続壁３０Ｂの浮き上がり防止作用は、実施例１と同様である。

本例にあっては、拘束体３４と連結手段３５とが協働することで、緩衝連続壁３０Ｂの一部に作用した衝撃を全方向へ分散させることが可能となる。

１０・・・・・衝撃吸収用堤体
２０・・・・・抵抗体
２１・・・・・受撃面
２２・・・・・盛土
２３・・・・・盛土補強材
３０・・・・・緩衝連続壁
３０Ａ・・・・緩衝連続壁
３０Ｂ・・・・緩衝連続壁
３５・・・・・連結手段
４０・・・・・アンカー手段
５０・・・・・受撃体
５１・・・・・袋体
５２・・・・・衝撃吸収材

Claims (6)

1. 抵抗体を主体とする衝撃吸収用堤体であって、
   補強盛土製の抵抗体と、
   前記抵抗体の受撃面に横列させて配置した縦長の受撃体を具備し、隣り合う複数の受撃体の相互間で荷重を伝達可能なように一体構造化した柔構造を呈する緩衝連続壁とによる二重構造体からなり、
   受撃時に緩衝連続壁が抵抗体の受撃面から浮上するのを防止し得るように、前記緩衝連続壁を抵抗体に分離不能に支持するアンカー手段を具備することを特徴とする、
   衝撃吸収用堤体。
2. 前記受撃体が縦長の袋体と、該袋体に封入された粒状の衝撃吸収材とからなることを特徴とする、請求項１に記載の衝撃吸収用堤体。
3. 横列させた前記複数の受撃体の間を連結手段で連結して一体構造化したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃吸収用堤体。
4. 横列させた前記複数の受撃体の周囲をシート状または網状の拘束体で被覆して一体構造化したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃吸収用堤体。
5. 横列させた前記複数の受撃体の周囲をロープ状、またはベルト状の拘束体で結束して一体構造化したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃吸収用堤体。
6. 前記隣り合う受撃体の中間位置、または受撃体にアンカー手段を打設したことを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載の衝撃吸収用堤体。

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