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エネルギー吸収型小規模落石防護柵

ARCフェンス

ARC FENCE
国土交通省新技術情報提供システム
(NETIS)登録番号
CB-020004-VE
■対応対策
  • 落石対策
■適用範囲
対応落石エネルギー:〜50kJ/〜100kJ
ARCフェンス
圧倒的な採用実績を誇る
エネルギー吸収型小規模落石防護柵
ARCフェンスは、主に斜面に設置して道路や民家を落石から守る落石防護柵です。最大100kJの落石エネルギーに対応し、小規模落石対策で経済性を発揮します。
1. 斜面設置型の防護柵
2. 落石エネルギー100kJまで対応
3. 小規模落石対策で経済性を発揮
4. 全国で480件以上の採用実績

特長

1. 支柱間​隔を調整し、様々な地形に配置可能
2. 軽量・シンプルな構造で設置が容易
3. 環境への負荷が少ない
4. 落石捕捉後の復旧作業が容易
 
支柱間​隔を調整し、様々な地形に配置可能
支柱間隔を5.0mから10.0mまで、1.0mずつ変えることができるため、地形に応じた配置計画が可能です。木々を避けて設置できるため、伐採を最小限に抑えられるほか、起伏のある現場や、法枠斜面等にも適用することができます。


木々を避けて配置することで、伐採を最小限に抑えます。


起伏のある斜面でも地形に合わせて配置し、地山との隙間を生じにくくします。
 
軽量・シンプルな構造で設置が容易
シンプルな構造であり、部材が軽量なので、容易に設置・撤去を行うことができます。人力運搬・人力施工が可能なため、短工期・低コストで施工を行うことができます。


部材が軽量なため、人力施工が可能です。
 
環境への負荷が少ない
アンカーで地山に係留させる構造のため、大掛かりな基礎が不要です。立木の伐採や地山の掘削、廃土の発生を最小限に抑えることができ、環境への負荷を低減します。
 
落石捕捉後の復旧作業が容易
シンプルな構造のため、落石を捕捉した後の復旧作業が容易です。落石捕捉後は各部材の点検を行い、損傷が見られた部材は補修します。

構造

ARCフェンスは、支柱、金網、ワイヤロープ、緩衝金具で構成されています。基礎はアンカー構造であり、いずれもアンカーロッドを用います。金網の変形及び緩衝金具とワイヤロープの摩擦により、効率良く落石エネルギーを吸収します。

ARCフェンスには、3つのタイプがあります。
N(ノーマル)タイプ 通常のタイプで、斜面に直角な面に金網を配置しています。落石エネルギー100kJまで対応します。
P(ポケット)タイプ 金網下部にL型の金網を追加配置しています。地山との隙間を小さくすることで、落石の抜け落ちを防ぐタイプです。落石エネルギー100kJまで対応します。
ARC50(小規模落石対策タイプ) 対応落石エネルギーを50kJまでに限定した小規模落石対策タイプです。
 
N(ノーマル)タイプ
正面図



断面図


 
エネルギー吸収機構
ARCフェンスは、各所に緩衝金具がバランス良く配置されており、構造物全体で効率良く落石エネルギーを吸収します。
  • 1.金網が変形し、落石エネルギーを吸収します。
  • 2.ワイヤロープに張力が発生します。
  • 3.ワイヤロープの張力がスリップ張力に達すると、緩衝金具内のワイヤロープが滑り出します。緩衝金具とワイヤロープの摩擦により、エネルギーを吸収します。
  • 4.落石の停止



緩衝金具

 
P(ポケット)タイプ
金網を落石衝突面の下部から斜面に沿って配置しています。金網と地山の隙間を小さくすることで、落石が金網の下部から抜け落ちるのを防止します。Nタイプと同様、100kJまでの落石エネルギーに対応します。
 
Nタイプを用いて遷急線付近で対策する場合、落石の抜け落ちが懸念されるため、遷急線から5m離してフェンスを配置する必要がありました。Pタイプを用いることで、遷急線に近づけた配置が可能となります。必要な用地の面積を抑えることができ、用地取得にかかるコストの縮減が期待されます。
 


金網を地山に沿って配置し、落石の抜け落ちを防ぎます。

Nタイプ・Pタイプ対比図




 
ARC50
落石エネルギー50kJ以下の小規模な落石対策に有効なタイプです。支柱下方部に配置した緩衝金具で支柱内のロープを緊張させ、支柱を自立させる構造になっています。ロープ及び緩衝金具の点数を減らすことで、施工性向上とコスト縮減を実現しました。小規模な落石対策では、ARC50を用いることでより経済的に対策することができます。
 
正面図



支柱下部拡大図


 
 
落石エネルギーに応じたタイプ選定表
捕捉対象となる落石の径・重量及び落下高さより、最適なタイプをご検討いただけます。
※色の付いている項目は、それぞれのタイプの適用範囲を示します。
 ARC50   Nタイプ/ Pタイプ
単位:kJ
落石径 0.30m 0.50m 0.75m 0.90m 1.00m
落石重量 0.4kN 1.7kN 5.7kN 9.9kN 13.6kN
落石高 5.0m 1 6 21 35 49
10.0m 3 12 41 71 97
15.0m 4 18 62 106 146
20.0m 5 24 82 142 195
25.0m 7 30 103 177 243
30.0m 8 37 123 213 292
35.0m 9 43 144 248 341
40.0m 11 49 164 284 389
※表は右記の条件による  斜面勾配θ=45°等価摩擦係数μ=0.35

 
各タイプ対比一覧
タイプ 対応落石エネルギー 柵高 支柱規格 スパン長
Nタイプ 100kJ 2.0m Φ114.3 t=4.5 5.0m~10.0m
3.0m Φ114.3 t=4.5 5.0m~10.0m
Pタイプ 100kJ 2.0m Φ114.3 t=4.5 5.0mのみ
3.0m Φ114.3 t=4.5 5.0m~10.0m
ARC50 50kJ 2.0m Φ89.1 t=3.2 5.0m~10.0m
3.0m Φ89.1 t=3.2 5.0m~10.0m

実験

実物供試体に重錘を衝突させ、ARCフェンスの落石捕捉性能を確認しました。また実験結果から、各条件における落石捕捉時の金網の設計最大変形量を設定しました。
 
タイプ 柵高 支柱間隔 設計最大変形量
Nタイプ 2.0m, 3.0m共通 5.0m 3.5m
6.0m 4.0m
7.0m 4.5m
8.0m~10.0m 5.0m
Pタイプ 2.0m 5.0m 3.0m
3.0m 5.0m~10.0m 4.0m
ARC50 2.0m, 3.0m共通 5.0m~10.0m 5.0m


落石に対する性能照査実験
実験対象 ARCフェンスNタイプ
実験方法 実物供試体に対する振り子式重錘衝突実験
時期 1998年
場所 富山県
重錘重量 4.7kN
載荷エネルギー 100kJ

 

落石に対する性能照査実験
実験対象 ARCフェンスPタイプ
実験方法 実物供試体に対する振り子式重錘衝突実験
時期 2008年
場所 新潟県
重錘重量 4.7kN
載荷エネルギー 100kJ


落石に対する性能照査実験
実験対象 ARC50
実験方法 実物供試体に対する振り子式重錘衝突実験
時期 2016年
場所 新潟県
重錘重量 2.0kN
載荷エネルギー 50kJ


実車両への重錘衝撃実験
実験対象 実車両
実験方法 実車両に対する振り子式重錘衝突実験
時期 1998年
場所 富山県
重錘重量 4.7kN
載荷エネルギー 100kJ
ARCフェンスを取り外した状態で、実際の車両に重錘を衝突させ、100kJのエネルギーが車両へ及ぼす影響を確認しました。

施工

1. アンカー削孔
1. アンカー削孔
各アンカーの打設位置に、削岩機を用いて所定の角度で削孔し、アンカー体を挿入します。
2. グラウト注入
2. グラウト注入
グラウトを所定の配合で練り混ぜ、孔内に注入します。グラウトの強度が設計値を満足するまで養生します。
3. アンカー確認試験
3. アンカー確認試験
アンカーの確認試験を行い、設計耐力を満足しているか確認します。
4. 支柱建込み
4. 支柱建込み
支柱内にワイヤロープを通し、支柱を建て込みます。ワイヤロープを緊張させ、支柱を自立させます。
5. ワイヤロープ設置①
5. ワイヤロープ設置①
支柱頭部と基部から、端部と山側に控えロープを設置します。ロープを緊張させてアンカー位置で定着します。
6. ワイヤロープ設置②
6. ワイヤロープ設置②
各支柱間に、水平ワイヤロープと斜めワイヤロープを設置します。上部水平ロープに柵高保持材を取り付けます。
7. 金網設置
7. 金網設置
支柱谷側に金網を設置します。金網は結合コイルでワイヤロープと結合します。
8. 完成
8. 完成

災害抑止例




推定落石エネルギー120kJの落石をしっかりと捕捉し、容易に復旧することができました。
 
時期 2003年
場所 秋芳洞入口(山口県美祢市)
状況 落石の捕捉
対応 変形した山側控え支柱パイプの交換、ワイヤロープの引き直し
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