JP2005188031A - 防護柵用支柱 - Google Patents

Abstract

【課題】 丸形金属管や角形金属管などの閉鎖断面の中空部材で実施するタイプの支柱を、コンクリート基盤に固定されるベースプレート上に立設して実施するにあたり、当該支柱の構造に工夫を施すことにより、更に言えば、先行して座屈する部分を予め支柱に設けることにより、車両の衝突による衝撃力を確実に吸収できることは勿論、経済性及び作業性並びに景観性に非常に優れた防護柵用支柱を提供する。
【解決手段】 コンクリート基盤に固定されるベースプレート２上に立てられ、車両の衝突による衝撃力を吸収する防護柵用支柱１であって、前記支柱１は閉鎖断面の中空部材であり、車道と反対側の下方部位に、側面方向に見て切欠き形状の開口部１ａが形成され、前記切欠き形状の開口部１ａには、補強プレート３が取り付けられている。
【選択図】
【図１】

Description

この発明は、車道と歩道の境界などに沿って設置される防護柵の技術分野に属し、更に言えば、車両の衝突による衝撃力を吸収し、乗員の安全性を図る防護柵用支柱に関する。

従来、道路用、橋梁用などの防護柵に関しては、車両の衝突による衝撃力を吸収して事故の被害をできるだけ小さく抑え、乗員等の安全性を図るべく、防護柵用支柱（以下、適宜「支柱」と略称する）の構造等について種々の工夫が行われてきた（例えば、特許文献１〜８参照）。

支柱の立設方法については、支柱をコンクリート基盤に固定されるベースプレート上に立設するベースプレートタイプ（例えば、特許文献１〜７参照）と、支柱を地盤中に埋設して立設する従来の埋め込みタイプ（例えば、特許文献８参照）がある。

支柱の構造は、大別して、丸形金属管や角形金属管などの閉鎖断面の中空部材で実施するタイプ（例えば、特許文献１、２参照）と、フランジとウエブとで横断面をほぼＨ形又はＩ形に形成して実施するタイプ（例えば、特許文献３〜７参照）とがある。

しかしながら、前者のタイプの支柱を使用したベースプレートタイプは、単にそのままの構造で実施すると、その閉鎖断面構造の特性上、図９に示したように、車両の衝突による衝撃力Ｐに対して伸張する部分がないので座屈することなく支柱ａの溶接部ｂが破断し、車両の衝突による衝撃力を吸収できない。

そこで、前者のタイプの支柱、即ち丸形金属管や角形金属管などの閉鎖断面の中空部材で実施するタイプの支柱を、車両の衝突による衝撃力を吸収できる構造とするべく、支柱の構造に工夫を施した技術が開発されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１に開示された防護柵用支柱は、ベースプレートのほぼ中央に立設され一側が対向する他側に対して厚肉である起立部と、当該起立部の厚肉部の両端からベースプレートに向かって斜め拡大方向に付設される補強リブと、前記起立部に差し込んで下端部を結合する支柱本体とから構成されている（請求の範囲１及び第１図参照）。

この防護柵用支柱によれば、車両の衝突による衝撃力が支柱に作用した場合に、支柱を構成する起立部の薄肉部が伸張して塑性変形するので、塑性エネルギーとして吸収することができ、支柱の破断による車両の車道外への脱落等を防止することができる。

特許文献２に開示された防護柵用支柱は、ベースプレートの上面に、ビームなどの柵用材と平行な向きに垂直に固定したセンタースチフナーが設けられ、支柱には、その下端部から垂直上向きに前記センタースチフナーの高さ及び板厚相当幅の切欠部が設けられ、当該切欠部に前記センタースチフナーが嵌め込まれ、両者の接触縁部が溶接により接合されて構成されている（請求項１及び図１参照）。

この防護柵用支柱によれば、車両の衝突による衝撃力が支柱に作用した場合に、前記特許文献２に係る図４に示したように、前記センタースチフナーの曲げに伴う弾塑性エネルギーとして吸収することができ、支柱の破断による車両の車道外への脱落等を防止することができる。

実公平３−５１４８７号公報 特開平１１−１１７２４５号公報 実公昭６０−３３１号公報 実開平６１−１２１２１６号公報 実公平６−１１９６９号公報 実公平６−１１９６９号公報 特開２００１−２３４５１５号公報 特公昭４２−６７０７号公報

上記特許文献１に開示された防護柵用支柱は、前記起立部を、その肉厚を薄肉部と厚肉部とに区別して構造設計し、且つ加工しなければならないことに加え、補強リブを必須の構成要素とするのでコストが嵩み不経済であった。また、現場で施工する部材点数が多いので作業性が悪く大変煩しかった。

上記特許文献２に開示された防護柵用支柱は、シンプルな構造で部材点数もさほど多くはなく、前記問題点は見あたらない。しかしながら、前記センタースチフナーが支柱から突き出ているので景観性の点で改良の余地が認められる。また、前記センタースチフナーと支柱の下端部との接触縁部の溶接に工夫を施す必要があるので作業性の点で改良の余地が認められる。

本発明の目的は、丸形金属管や角形金属管などの閉鎖断面の中空部材で実施するタイプの支柱を、コンクリート基盤に固定されるベースプレート上に立設して実施するにあたり、当該支柱の構造に工夫を施すことにより、更に言えば、先行して座屈する部分を予め支柱に設けることにより、車両の衝突による衝撃力を確実に吸収できることは勿論、経済性及び作業性並びに景観性に非常に優れた防護柵用支柱を提供することである。

上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る防護柵用支柱は、図１〜図３に示したように、
コンクリート基盤に固定されるベースプレート２上に立てられ、車両の衝突による衝撃力を吸収する防護柵用支柱１であって、
前記支柱１は閉鎖断面の中空部材であり、車道と反対側の下方部位に、側面方向に見て切欠き形状の開口部１ａが形成されていること、
前記切欠き形状の開口部１ａには、補強プレート３が取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した防護柵用支柱において、支柱１は、角形金属管又は丸形金属管であることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した防護柵用支柱において、切欠き形状の開口部１ａは、側面方向に見て、車道とは反対側へ向かって幅広のＶ字形状又はＵ字形状に形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した防護柵用支柱において、切欠き形状の開口部１ａは、ベースプレート２から上方に向かって、支柱１の全高の１／５〜１／３程度の部位に形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した防護柵用支柱におい
て、補強プレート３は、切欠き形状の開口部１ａの縁部に沿う形状に成形されていることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項１〜５のいずれか一に記載した防護柵用支柱におい
て、補強プレート３は、Ｖ字形状材又はＵ字形状材であることを特徴とする。

請求項７に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した防護柵用支柱において、補強プレート３は、その外周縁部を湾曲状に形成されていることを特徴とする。

請求項８に記載した発明は、請求項１〜７のいずれか一に記載した防護柵用支柱において、補強プレート３は、平面方向に見て、支柱１の外周形状に収まる大きさとされていることを特徴とする。

本発明に係る防護柵用支柱によれば、支柱１における車道と反対側の下方部位が座屈し易いように、当該下方部位に切欠き形状の開口部１ａを形成し同開口部１ａに補強プレート３を取り付けて実施するので、車両の衝突による衝撃力が支柱１に作用すると当該支柱１の下方部位が座屈して前記衝撃力を可及的速やかに吸収することができ、支柱１が破断する虞がない。よって、支柱１の破断による車両の車道外への脱落等を確実に防止することができる。

前記支柱１は、汎用性のある丸形金属管や角形金属管などの閉鎖断面の中空部材の一部分を切り欠いて、そこに補強プレート３を溶接するだけの構造なので経済的であり、作業性に優れている。また、当該溶接する部位は、車両の衝突による衝撃力が圧縮力として作用する部位なので、高い溶接精度を要求されることもなく、施工性に優れている。

現場で施工する部材点数を極力少なくして実施することができるので、作業性がよく、経済的である。また、支柱１から外方に突き出る部材などは一切なく、切欠き形状の開口部１ａに補強プレート３を設ける部位も下方位置で目立たない箇所なので、景観性に優れている。

さらに、支柱１のサイズ、及びビーム、パイプ又はワイヤーケーブル等の柵用材の設置位置に対して切欠き形状の開口部１ａの切込み深さ・幅（高さ）・形状、及び補強プレート３の形状・板厚などを適切に構造設計することにより、車両の衝突による大小様々な衝撃力を受けても、平均してエネルギー吸収機能が良好に奏される。具体的には、衝突した車を撥ね返したり、逆に支柱１自体が破壊されて防護効果を喪失しまわぬように実施でき、乗員の可及的安全性を図ることができ、二次災害を防ぐことにも貢献する。また、初期剛性も調節することができることから、想定される事故状況に合わせた設計法を容易に実施できる。

本発明に係る防護柵用支柱１は、ビーム、パイプ又はワイヤーケーブル等の柵用材（図示省略）を支持してガードレール、ガードパイプ又はガードケーブル等の所謂防護柵を構成し、車両の衝突による衝撃力を吸収するものとして好適に実施される。

具体的に、請求項１〜８に記載した防護柵用支柱は、丸形金属管や角形金属管などの閉鎖断面の中空部材で実施するタイプの支柱１を、コンクリート基盤に固定されるベースプレート２上に立設して実施するにあたり、車両の衝突による衝撃力を確実に吸収できることは勿論、経済性及び作業性並びに景観性に非常に優れた防護柵用支柱を実現するべく、以下のように実施される。

図１〜図３は、本発明に係る防護柵用支柱１の構成を示している。この防護柵用支柱１は、地面などに設置したコンクリート基盤に固定されるベースプレート２上に溶接又はボルトなどの固定手段により立設されている。前記支柱１は閉鎖断面の中空部材であり、車道と反対側の下方部位に、図２に示したように、側面方向に見て切欠き形状の開口部１ａが形成されている。前記切欠き形状の開口部１ａには、補強プレート３が取り付けられている。ちなみに図示例では、前記柵用材を支持するのに好適な形状の受け材４を支柱１の上端部に取り付けて実施しているが、当該受け材４を使用しないで実施することも勿論できる（請求項１記載の発明）。

前記支柱１は、閉鎖断面の中空部材として、角形鋼管を使用して実施している。なお、当該支柱１の断面構造は角形に限定されず、図７に示したように、丸形でもほぼ同様に実施できる。また、支柱１の材質は鋼管に限定されず、アルミ管（金属管）でもほぼ同様に実施できる。（請求項２記載の発明）。ちなみに図示例の角形鋼管１の大きさは、断面が１２５mm×１２５mm×６mm、高さが８７０mmの寸法で実施されているが、これに限定されないことは勿論である。

前記支柱１に形成した切欠き形状の開口部１ａは、側面方向に見て、車道とは反対側へ向かって幅広のＶ字形状に形成して実施されている。なお、前記開口部１ａの形状は、当該支柱１が車両の衝突による衝撃力を良好に吸収して座屈できるような形状であればよく、例えば図８に示したようなＵ字形状でもほぼ同様に実施できる（請求項３記載の発明）。

前記切欠き形状の開口部１ａを形成する高さ位置、及び切込み深さなどの設計寸法は、設定される車両の衝突による衝撃力に対して、当該支柱１が良好に衝撃エネルギーを吸収して座屈するような構造設計に応じて求められている。その結果、図示例の切欠き形状の開口部１ａの高さ位置は、前記ベースプレート２から上方に向かって２００mm程度の部位に形成されている（請求項４記載の発明）。また、前記開口部１ａの設計寸法は、切込み深さが２５mmで、幅（高さ）が５０mmの当該切込み基部を頂点とする直角二等辺三角形状で実施されている。

なお、前記切欠き形状の開口部１ａを設ける高さ位置、及び切込み深さ・角度などの設計寸法は、前記構造設計に応じてフレキシブルに設計変更可能である。ちなみに、前記切欠き形状の開口部１ａの高さ位置は、ベースプレート２から上方に向かって、支柱１の全高の１／５〜１／３程度の部位に形成することが好ましい（請求項４記載の発明）。図示例の設計寸法の他に、支柱１の全高を５００mmで実施した場合には、前記ベースプレート２から上方に向かって１５０mm程度の部位に切欠き開口部１ａを形成すると、良好に衝撃エネルギーを吸収することが実施結果から分かっている。

前記補強プレート３は、前記切欠き形状の開口部１ａの縁部に沿う形状に成形して実施することが好ましい（請求項５記載の発明）。前記開口部１ａの縁部に沿わない形状で実施できないこともないが、本実施例のように、前記開口部１ａを当該開口部１ａの縁部に沿う形状の補強プレート３により密閉して実施すると、雨水による水分・塩分などの浸入を一切遮断して前記支柱１の支持強度を恒久的に維持でき、ひいては防護柵の機能を恒久的に損なわないという利点がある。

よって、本実施例に係る補強プレート３は、４１mm×１１９mmの大きさで、板厚６mmの方形状の鋼製プレートを、前記開口部１ａの形状に対応するべくＶ字形状に折り曲げ成形し、図４に示したように、当該開口部１ａに隙間無くきっちり当てがい、全周溶接により固定して実施している。なお、前記補強プレート３は、図８に示したように、切欠き形状の開口部１ａを側面方向に見てＵ字形状で実施する場合は、Ｕ字形状に折り曲げ成形して実施することが好ましい（請求項６記載の発明）。

前記補強プレート３は、安全性且つ景観性を考慮して、支柱１を平面方向に見て、当該支柱１の外周形状に収まる大きさで、そのコーナー部を湾曲状にR加工を施して実施することが好ましい（請求項７、８記載の発明）。前記補強プレート３の設計寸法はこれに限定されず、前記開口部１ａの形状及び大きさに応じて適宜設計変更されるのは勿論である。特に、当該補強プレート３のプレート厚については、前記支柱１に形成した切欠き開口部１ａの大きさ・形状と共に、前記衝撃エネルギーの吸収能率を左右するので、設定される車両の衝突による衝撃力に応じて適宜調整することに留意する。ちなみに、前記補強プレート３は、前記支柱１を丸形鋼管で実施する場合には、図７に示したように、支柱１の形状に応じて正面方向に見て楕円形状となる切欠き形状の開口部１ａとほぼ一致させるべく、楕円形状の鋼製プレートを所要の角度に折り曲げて実施することが好ましい。

したがって、上記構成の防護柵用支柱１によれば、図５と図６に示したように、車両の衝突による衝撃力Ｐを受けた場合に、当該衝撃力Ｐの大きさに応じて支柱１が曲げ変形を受け、前記支柱１に設けた切欠き形状の開口部１ａ及び補強プレート３（以下、補強プレート３取付部位と云う）が圧潰を生じて当該支柱１は徐々に後方に傾く状態となる。前記補強プレート取付部位の初期剛性が降伏限度に至ると、それ以後は曲げ変形が進むにつれて大きな塑性エネルギー吸収能力を発揮し、車両の事故破損、乗員の負傷を可及的に低減する効果を発揮する。前記支柱１の初期剛性の大きさは、前記開口部１ａの形状及び大きさ及び当該補強プレート３のプレート厚の適正な設計によりフレキシブルに調節することができる。

以上のように、請求項１〜８に記載した防護柵用支柱１によれば、上述した［発明の効果］の項に記載したように、車両の衝突による衝撃力を確実に吸収できることは勿論、経済性及び作業性並びに景観性に非常に優れた防護柵用支柱を実現することができるのである。

本発明に係る防護柵用支柱を示した斜視図である。 本発明に係る防護柵用支柱を示した側面図である。 本発明に係る防護柵用支柱を示した正面図である。 本発明に係る防護柵用支柱を示した分解斜視図である。 本発明に係る防護柵用支柱が車両の衝突による衝撃力を受けて傾斜した状態を示した側面図である。 本発明に係る防護柵用支柱が車両の衝突による衝撃力を受けて傾斜した状態を示した斜視図である。 本発明に係る防護柵用支柱のその他の実施例を示した斜視図である。 本発明に係る防護柵用支柱のその他の実施例の一部を示した側面図である。 従来技術を示した斜視図である。

符号の説明

１ 支柱
１ａ 切欠き形状の開口部
２ ベースプレート
３ 補強プレート
４ 受け材
Ｐ 衝撃力

Claims (8)

1. コンクリート基盤に固定されるベースプレート上に立てられ、車両の衝突による衝撃力を吸収する防護柵用支柱であって、
   前記支柱は閉鎖断面の中空部材であり、車道と反対側の下方部位に、側面方向に見て切欠き形状の開口部が形成されていること、
   前記切欠き形状の開口部には、補強プレートが取り付けられていることを特徴とする、防護柵用支柱。
2. 支柱は、角形金属管又は丸形金属管であることを特徴とする、請求項１に記載した防護柵用支柱。
3. 切欠き形状の開口部は、側面方向に見て、車道とは反対側へ向かって幅広のＶ字形状又はＵ字形状に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した防護柵用支柱。
4. 切欠き形状の開口部は、ベースプレートから上方に向かって、支柱の全高の１／５〜１／３程度の部位に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した防護柵用支柱。
5. 補強プレートは、切欠き形状の開口部の縁部に沿う形状に成形されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した防護柵用支柱。
6. 補強プレートは、Ｖ字形状材又はＵ字形状材であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一に記載した防護柵用支柱。
7. 補強プレートは、その外周縁部を湾曲状に形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した防護柵用支柱。
8. 補強プレートは、平面方向に見て、支柱の外周形状に収まる大きさとされていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載した防護柵用支柱。