特許 7128522 落石吸収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-23

(45)【発行日】2022-08-31

(54)【発明の名称】落石吸収装置

(51)【国際特許分類】

   E01F 7/04 20060101AFI20220824BHJP

   E01F 15/02 20060101ALI20220824BHJP

【ＦＩ】

E01F7/04

E01F15/02

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019203392

(22)【出願日】2019-11-08

(65)【公開番号】P2021075906

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2021-08-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000229128

【氏名又は名称】ベルテクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(72)【発明者】

【氏名】塩見 昌紀

(72)【発明者】

【氏名】福永一基

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１７２９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０３２８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５０７１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００２５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５６５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０１０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４８１１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｆ ７／０４

Ｅ０１Ｆ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

落石の衝撃を吸収するために斜面に敷設するネットと、
斜面に設立した支柱とで構成し、
前記支柱には、その中心軸に対する横断方向に支柱を貫通するガイド孔を、長手方向（上下方向）にわたって３個以上開設し、
これらガイド孔のそれぞれにスライドワイヤを挿通し、
これらスライドワイヤのうちの少なくともいずれか２本のスライドワイヤを１対として共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定し、
ガイド孔を挿通させた各スライドワイヤの他端を、前記ネットに配設されたネット支持水平ワイヤの対応する位置に連結して構成した落石吸収装置。

【請求項2】

請求項１記載の落石吸収装置において、
ガイド孔は支柱の中央より上側に複数、下側に単数を開設して構成し、
最上段のスライドワイヤと、
最下段のスライドワイヤを１対として共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定して構成した、
落石吸収装置。

【請求項3】

請求項１記載の落石吸収装置において、
少なくとも上下で隣接する１対のスライドワイヤを共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定して構成した、
落石吸収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、岩石などの落下のエネルギーを吸収する落石吸収装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

斜面からの落石のエネルギーを吸収してその後の被害を防ぐために各種の装置が開発されている。
例えば特許文献１に示すような技術が公知である。
これは本件と同一の出願人によるものであるが、従来の落石吸収装置では、落石の衝突時にネットの下縁と地面との距離が大きく離れて、後続する落石がその間隔を通過してしまう、という問題に着目してなされたものである。（特許文献１［０００３］＜ハ＞＜ニ＞の記載）
そのような問題を解決するためになされた特許文献１記載の発明は、貫通したガイド孔を開口したガイド支柱ｃとネットｄと、一端を地上に固定したスライドワイヤａで構成してある。
そして支柱ｃの上端と下端付近のガイド孔に挿通させた一対のスライドワイヤａの一端を制動装置ｂに固定し、他端をネットｄの上縁と下縁に固定したものである。（図７）
このように構成すると、落石の衝撃でネットｄが谷側に後退した場合、上側のスライドワイヤａが引き出されるが、同様に引き出された下側のスライドワイヤａがゆるみ、そのためにネットｄの衝突した落石は下側へ誘導される。（同［００１５］）
同時にネットｄの下縁と地表面との間隔が大きく開くことがない、という効果を期待できるものである。（同［００１６］［００１７］）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４５６０２２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記した特許文献１記載の発明から１８年ほど経過し、多数の工事実績、実物試験を繰り返した。その結果、次のような問題があることが見いだされた。
＜イ＞ネットの下縁と地表面との間隔の発生を抑制できるが、それとは別にネットの上縁が下がってしまう、という問題もあることが分かった。
＜ロ＞設計時に想定した落石の跳躍高さをカバーするはずのネットの上縁が下がると、支柱が倒れるタイプ（特許文献１の図８）ほどではないにしろ、後続する落石がネットの上縁を飛び越してしまう可能性もあるということになる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記のような課題を解決するために、本発明の落石吸収装置は、
落石の衝撃を吸収するために斜面に敷設するネットと、
斜面に設立した支柱とで構成し、
前記支柱には、その中心軸に対する横断方向に支柱を貫通するガイド孔を長手方向（上下方向）にわたって３個以上開設し、
これらガイド孔のそれぞれにスライドワイヤを挿通し、
これらスライドワイヤのうちの少なくともいずれか２本のスライドワイヤを１対として共通の制動装置に間接的に固定し、
他のスライドワイヤは、ワイヤごとに独立した制動装置に間接的に固定し、
ガイド孔を挿通させた各スライドワイヤの他端を、前記ネットに配設されたネット支持水平ワイヤの対応する位置に連結して構成したことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば以下の効果のうち少なくともいずれか一つを得ることができる。
＜イ＞前記したように発注者は跳躍高さの上限とともに、落石エネルギーも上限を想定して落石吸収装置を設計する。そして落石エネルギー＝落石質量×衝突速度の二乗×0.5であり、跳躍高さも落石エネルギーも正規分布するとすれば、中央付近かつ中規模エネルギーの頻度が大きくなるという前提がある。
＜ロ＞落石がネットの中央付近に衝突すると、ネットの中央付近が大きく変形し、その位置に近い位置のスライドワイヤが大きく谷側にスライドする。しかし衝突位置から離れたスライドワイヤはネットの変形量が少ないことからそのスライド量は小さい。
＜ハ＞そのように上下のワイヤのスライド量が小さいことから、ネットの上縁の下がり量は少なくなる。その結果、後続する落石がネットの上縁を飛び越してしまう可能性を抑制することができる。
＜ニ＞落石の衝撃でまず中央付近のスライドワイヤが大きく谷側にスライドし、その影響で他のスライドワイヤが徐々に谷側にスライドし、最後に最上段、最下段のスライドワイヤがスライドする、というようにスライドワイヤのスライドには時間差が生じる。そのために衝撃のエネルギーを徐々に吸収するという効果を期待することができる。
＜ホ＞さらに制動装置の限界に対する効果が期待できる。制動装置は地面に固定しているから制動に伴う反力はアンカーの力以下でなければならず、アンカー力はアンカー長と比例し、アンカー体もアンカー力に応じた強度を必要とする。
しかし地質によってアンカーの長さ当たりのアンカー力（付着力）が大きく取れない場合もあり、費用対効果を考えるとアンカー力には限界がある。
＜ヘ＞たとえば特許文献1記載の発明において許容エネルギーを増やそうとすると、制動力を大きくし、スライドワイヤを太くし、スライド長を長くし、というような対策が理論上考えられる。しかし上記のようにアンカー力に限界がある以上、この方法では最大エネルギー吸収量を増加させることが困難であった。
この点、本発明ではアンカー個数は増加するが、しかし１基のアンカー力に大きな値を期待する必要がなく、最大エネルギー吸収量を増やすことができるという効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の落石吸収装置に落石が衝突した場合の実施例の説明図。

【図2】支柱とスライドワイヤと支持ワイヤの取り付け状態の説明図。

【図3】他の実施例１の説明図。

【図4】他の実施例２の説明図。

【図5】スライドワイヤの端部に取り付ける制動装置の実施例の説明図。

【図6】ネットの実施例の説明図。

【図7】従来の落石吸収装置の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下図面を参照しながら本発明の落石吸収装置と吸収方法の実施例について説明する。

【0009】

＜イ＞ネット。
落石の落下のエネルギーを吸収するために、面状の有孔体であるネット１を使用する。
このネット１の水平方向の幅は、扱いやすさから支柱２間の幅を１枚のネット１で構成し、左右への延長はネット１端をシャックルやワイヤロープで連結して行う。
ネット１としては、一般には金網が知られている。
その他、図５に示すような、多数の環状部材１２を相互にからめてネット１を形成することもできる。その場合には多数の環状部材１２は相互に密着することなく、一定の間隔を介してからまっているから、落石を吸収する機能が高い。
ネット１の孔にはその上端、下端、および中間の位置に、水平方向にネット支持水平ワイヤ１１を通してある。この場合の水平方向とは、ネット１を展張した状態における水平方向である。

【0010】

＜ロ＞支柱。
支柱２は、角パイプ、円形パイプなどのような長尺材を斜面に固定して設立して構成する。
ただし本発明の装置に使用する支柱２は、その上側と下側付近、およびそれよりも中央寄りでかつ上側寄りに、中心軸の横断方向、すなわち山側から谷側方向へ向けて貫通したガイド孔２１を開口する。

【0011】

＜ハ＞ガイド孔とスライドワイヤ。
ガイド孔２１は支柱の中央よりも上側に複数、下側に単数を開設する。
そして各ガイド孔２１にはスライドワイヤ３を挿通する。
スライドワイヤ３は、ネット１に落石のエネルギーが作用した場合に、そのエネルギーによって谷側へスライドする機能するワイヤである。

【0012】

＜ニ＞制動装置。（図５）
スライドワイヤ３の一端は、上下の一対ごとに、地上に固定した制動装置５に間接的に取り付ける。
制動装置５は例えば、２枚のバネ鋼板５１の間と基盤５２とを、両者を貫通するボルト５３で接合し、鋼板５１と基盤５２との間に制動用ワイヤ５４を挟んでおく。
そして２本の制動用ワイヤ５４のネット１側の端は、一か所にまとめてアイスプライス加工５５をしておく。一方、一対ごとのスライドワイヤ３の制動装置５側の端部を前記制動装置５のアイスプライス５５に挿通し、折り返して緊張した状態でワイヤクリップで固定する。
このような構造なので、一対のスライドワイヤ３のうち上下で勝ち負けができた場合でも制動装置５側の制動ワイヤ５４はスライドしてしまい、たとえば上側のスライドワイヤ３の張力が大きくて摺動する場合、下側スライドワイヤ３がたるむという現象が発生する。

【0013】

＜ホ＞スライドワイヤの固定。
上側のスライドワイヤ３群のうち、最上段のスライドワイヤａ１と、下側のスライドワイヤｂ１を１対として共通の制動装置に間接的に固定する。
上側の他のスライドワイヤａ２、ａ３・・・は、ワイヤごとに独立した制動装置５に間接的に固定する。
制動装置５は上記したような構造だから、上下一対のスライドワイヤａ１，ｂ１のうち上下で勝ち負けができた場合でも制動装置５に設けた制動ワイヤ５４はスライドしてしまい、上端のライドワイヤａ１の張力が大きくて摺動する場合、下端のスライドワイヤｂ１がたるむという現象が発生する。

【0014】

＜ヘ＞下側にも複数のガイド孔を開設する場合。
本発明の明細書では説明の簡単のために、ガイド孔２１は中央より上側に複数、下側に単数を開設した例を説明する。
しかし下側に複数のガイド孔２１を開設することも可能である。
その場合には、支柱２の上からｎ段目のスライドワイヤ３と、下からｎ段目のスライドワイヤ３を１対として共通の制動装置に間接的に固定する構造は同じである。
その構成では、複数対のスライドワイヤ３を、それぞれ１対ごとに共通の制動装置５に間接的に固定し、他のスライドワイヤ３は独立した制動装置５に間接的に固定することになる。

【0015】

＜ト＞ネットの展張。
ネット１は、ネット１の多数の孔にネット支持水平ワイヤ１１があらかじめ通してある。
この水平ワイヤ11日に、その位置に対応する位置のスライドワイヤ３の他端、すなわち制動装置５に固定していない他端を取り付けることによってネット１全体を展張する。
その際に例えば図１に描いたように、１スパンのネット支持水平ワイヤ１１の端をアイスプライス加工し、支柱２の前に集めた両側のアイスプライスと、それに直角に交わる方向のスライドワイヤ３端部に加工したアイスプライスとをシャックルで連結して吊るすような構成を採用することができる。
なおアイスプライス加工とは、ワイヤロープの端に輪（アイ）を作り、荷掛け用ロープや台付け用ロープを作るための技法である。

【0016】

＜チ＞スライドワイヤのスライドの説明。
落石が発生するとネット１に衝突するが、前記したようにネット１の上縁の高さは発注者が落石の跳躍高さの限界を想定してその高さまで阻止できるよう設計してある。そのために通常の落石は最上部ではなく、それよりも中央寄りに衝突するケースが多い。
そのために落石がネット１の中央寄りに衝突すると、まず受撃位置に近い位置のスライドワイヤ３が制動装置５の制動力を超えて大きく斜面の谷側にスライドする。
その際に、ネット１を通して図２の上下の一対のスライドワイヤａ１、ｂ１もスライドするが、そのスライド量は小さい。そのために、ネット１の上縁が下へ下がる下降幅は小さく、同様に下縁が上に上がる上昇幅も小さい。
その結果、後続する落石がネット１の上縁を飛び越してしまうことや、ネット１の下縁から飛び出してしまう可能性を大きく抑制することができる。

【0017】

＜リ＞エネルギーを吸収するメカニズム。
落石がネット１の中央付近に衝突すると、まず中央に近いスライドワイヤ３が大きく谷側にスライドし、続いてその影響で上端、下端のスライドワイヤａ１，ｂ１が徐々に谷側にスライドする、というようにスライドワイヤ３のスライドには時間差が生じる。そのために衝撃のエネルギーを徐々に吸収するという効果を生じる。

【0018】

＜ヌ＞上下のスライドワイヤのスライド差。
落下のエネルギーによって、支柱２の最上端のスライドワイヤａ１がスライドすると、同じ制動装置５で拘束した下端のスライドワイヤｂ１も同じ量だけスライドする。
しかし落石の衝撃でネット１の上側が下側よりも大きく谷側に膨らんでいる場合には、上側のスライドワイヤａ１に比較して下側のスライドワイヤｂ１は落石の影響が少なく、その結果下側のスライドワイヤｂ１は緊張せずに多少、弛んだ状態となる。
そのために、ネット１の下方に緩みが生じて、衝突した落石をネット１に沿って下方へ誘導することができる。

【0019】

＜ル＞他の実施例１。（図３）
この実施例では、支柱２の上側、下側に複数のガイド孔２１を開設する。
そして各ガイド孔２１にスライドワイヤ３を挿通する。
そして少なくとも上下で隣接する１対のスライドワイヤａ１、ａ２を、共通の制動装置に取り付ける。
その他のワイヤ３はワイヤ３ごとに独立した制動装置５に取り付ける。
このような構造の落石吸収装置は砂防ダムに代わって、流れを横断する方向にネット１を展張する場合に採用することができる。
なぜならそのような急峻な地形では、制動装置５を整然と設置することが困難であるため、位置の離れた上端と下端のスライドワイヤ３を１対として組み合わせて配置することが不可能な場合が多いからである。
しかもすべてのワイヤ３ごとにそれぞれを独立した制動装置５に取り付ける構成と比較すると、制動装置５の数、すなわち制動装置５を固定するアンカーの数を減らすことができる。
さらに、隣接する支柱２が同じ制動装置への固定や、スライドワイヤ３のまとめ方をする必要も発生しない。

【0020】

＜ヲ＞他の実施例２（図４）
この実施例では、支柱２の上側、下側に複数のガイド孔２１を開設する。
そして各ガイド孔２１にスライドワイヤ３を挿通する。
そしてすべてのスライドワイヤ３を、ワイヤごとに独立した制動装置５に取り付ける。
このような構造の落石吸収装置も、上記の実施例１の場合と同様に、砂防ダムに代わって、流れを横断する方向にネット１を展張する場合に採用することができる。
なぜならそのような急峻な地形では、制動装置５を整然と設置することが困難であるため、上下１対のスライドワイヤ３を１対として組み合わせて配置することが不可能な場合が多いからである。

【符号の説明】

【0021】

１：ネット
２：支柱
３：スライドワイヤ
５：制動装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】