ガードレール

ガードレール、手すり、柵、または保護ガード^{[1]は、一般に境界要素であり、}フェンスよりも光と視界を確保しながら、危険または立ち入り禁止区域へのアクセスを防止または阻止する手段となる場合があります。水平方向の手すりでは、平らで丸いエッジの管状のものが一般的ですが、家の周りの垂直方向の手すりでは、四角形の槍先または球形の先端が最も一般的です。公園や庭の手すりは、金属加工でよく、渦巻き、葉、金属板の部分、および/またはモチーフが特に門の上や横に施されます。

安全性が高い手すり（特に平らな金属で柵のようなもの）は、代わりにギザギザの先端が特徴となっている場合があり、ほとんどの金属は登り防止塗料に適しています。

手すりはガードレールよりもそれ自体の制約が少なく、サポートを提供します。

ガードレールはテクノロジーの分野でも適用されます。

多くの公共スペースには、偶発的な転落を防止するためのガードレールが設置されています。高所にアクセスできる場所で急激な高低差があると、転落の危険があります。この責任と賠償責任のため、敷地内を利用する人を保護するためにレールが設置されています。米国では、一般的に、30 インチ (0.76 m) 以上の落差がある場合にガードレールの設置が規則で義務付けられています。

この例には、建築的なものと環境的なものの両方があります。環境ガードレールは、隣接する地形が急峻なハイキング コースに沿って設置されます。また、景色の良い展望台に手すりが設置されることもあります。

建物内のガードレールは多数存在し、多くの場合、建築基準法によって義務付けられています。階段の手すりは、欄干を形成するバラスターによって支えられている場合があり、キャットウォーク(歩道橋の一種) やバルコニーにもバラスターが並んでいます。一般的な住宅用ガードレール (米国) や手すり (英国) の例としては、デッキやパティオの周りの木製の手すりがあります。米国では、これは通常、現場で圧力処理された木材から作られるため、3.5 インチ (8.9 cm) 間隔で垂直のバラスターが並ぶシンプルなデザインで、建築基準法 (基準) に準拠していることを示しています。

ケーブル手すりには通常、水平に張られたステンレス鋼のケーブルが使用されます。グランドキャニオン スカイウォークのように、ガラスの手すり子とガラスのパネルは、安全性を保ちながら視界を広げます。デッキ用の複合材の人気が高まるにつれて、TimberTech などのメーカーが複合手すり部品を提供しています。錬鉄は、伝統的で頑丈なもう 1 つの選択肢です。装飾的な例は、鉄細工と見なされます。

建築基準法では、ガードの開口部は 4 インチ (10 cm) の球体が通過できる大きさであってはならないことも規定されています。2003 年国際建築基準法第 1012.3 条には、居住者グループまたは特別なエリアに応じて、開口部が 8 インチまたは 21 インチ (20 cm または 53 cm) を超えないことを許可する 3 つの例外があります。

建築家アルヴァ・アアルトは、想像力豊かに手すりを使い社会の安定を表現した。^{[2] [3]}スペースニードルやエッフェル塔などの展望台のガードレールは、柵や檻となるほど誇張されている。これは事故や自殺を防ぐために橋や高架でも行われている。

産業現場で使用されている安全ガードレールの大部分は、加工鋼で作られています。鋼鉄製ガードレールは、もともと1933年にArmco（The American Rolling Mill Company）によって高速道路のガードレールとして開発されましたが、この用途を想定していなかったにもかかわらず、産業部門の工場や倉庫でよく使用されています。^[4]同時に、農業で牛を拘束するための別のバージョンの鋼鉄製ガードレールがKee Clamp Steelによって開発されました。これは1934年に発売され、Armcoガードレールと同様に、現在でも産業環境でよく使用されています。^[5] 安全ガードレールの製造によく使用される加工鋼の他の例には、箱形鋼とI形鋼があります。

1980年代に世界中の政府が労働者や労働組合の投票権に働きかけるにつれ、労働者の健康と安全の権利がさらに重要視されるようになった。これがきっかけとなって、1990年代には先進国で職場の安全に関する規制や法律が次々と導入される政府手続きが始まった。^[6] 米国と英国では、これらの導入と、1970年の労働安全衛生法（米国）および1974年の労働安全衛生法（英国）の明らかな成功が相まって、産業施設での職場の安全に対する取り組みがより真剣に受け止められるようになった。世界中の企業が、資産保護という直接的な商業的意味でも、保護された労働者の生産性レベルの向上という意味でも、効果的な職場の安全の価値を認識し始めた。産業職場の保護に対する要望が高まった一因として、安全ガードレールの需要増加があった。

米国では、OSHA規格1910.28(b)(15)に基づき、地面から4フィート(1.2メートル)以上の表面で作業する従業員は、手すりやガードレールなどの個人用落下防止システムを設置しなければならない。^[7] OSHA規格では、高所作業エリアの労働者を保護するためにガードレールまたはガードレールシステムを求めているが、現在の業界用語では、そのような安全システムは手すりシステムまたは安全レールシステムと呼ばれている。

産業施設や流通施設で使用される「ガードレール」という用語は、屋外の高速道路のガードレールに似た垂直の支柱に取り付けられた水平レールで構成される床設置型システムを指します。施設の安全ガードレールは、工場内の車両の交通を制御し、誤った車両接触によって財産や人に危害が及ぶ可能性のあるエリアを保護します。^[8]ガードレール システムは、通路や建物の壁に沿って使用されることがよくあります。多くの場合、ガードレールは、リフト トラックの不注意な接触を防ぐために、機器の設置場所の周囲に配置されます。ガードレールは、リフト トラックやその他の工場内の車両が機器、建物の壁、または人にぶつかるのを防ぐ安全バリアを提供します。   

「産業用」または「施設安全用」のガードレール システムにはさまざまな種類があり、それぞれに利点があります。

最も一般的な産業用または施設用安全ガードレール システムは鋼鉄製で、直立支柱は厚肉鋼管（円形または角形）で作られ、厚手のリブ付き鋼レールがボルトまたはその他の留め具で直立支柱に機械的に取り付けられています。直立支柱はベースプレートに溶接して床に固定するか、床に据え付けてコンクリートで固めることができます。産業施設や流通施設では、鋼鉄ガードレール システムが工場内の車両通行を制限および制御することで、資産と人員をしっかりと保護します。これらのガードレール システムは、施設内の車両通行の危険を人々に警告する役割も果たします。施設用安全鋼鉄ガードレール システムには、水平レールを 1 本使用するものもあれば、2 本または 3 本使用するものもあります。床面から約 15 インチ (38 cm) の高さに設置されたシングル レールの安全ガードレールは、車両の通行を制御するのに十分かもしれませんが、上部のレールが床面から約 40 インチ (100 cm) の高さにあるダブル レールまたはトリプル ガードレール システムほど目立たないため、歩行者がつまずく危険があります。

メーカーは、いくつかのグレードの鋼鉄製安全ガードレールを製造しています。各グレードは、施設内で使用される車両のサイズとタイプ、制御する交通量、または保護するエリアに関連する価値/リスクによって決まるさまざまな用途に適しています。

1992年、デトロイトを拠点とする企業がスチール製ガードレール用の黄色のポリマー製カバースリーブを導入しました^[9]。これにより、産業環境におけるスチール製安全ガードレールの視認性が向上し、継続的な再塗装の必要がなくなりました。^[要出典]このポリマーカバーが、産業環境におけるポリマー製ガードレールの始まりでした。21世紀に入ると、いくつかの企業が、産業環境向けに特別に設計されたポリマー製の安全製品を開発し、2001年には英国を拠点とする企業がスチール製ガードレールに代わる専用の産業用ガードレールを発明し、最初の固定式フレキシブルポリマー製安全ガードレールが市場に導入されました^{[10] [11]} 。 2000年代初頭には、イタリアの企業がポリマー製バンパーのバージョンを追加し^[12]、 食品業界の壁や機器用の小型バンパーを提供しました。ベルギーの企業も2010年にフレキシブルバリアを導入し^[13]、2014年には米国を拠点とする企業が産業環境向けのハイブリッドポリマースチールガードレールを導入しました^{[14] 。}

安全ガードレールの製造には、多くの種類のポリマーが使用されています。製造プロセスの一環としてポリマー粒子を混合し、さまざまな方法でポリマーの自然特性を強化することができます。使用される最も一般的なポリマーの種類は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル (PVC) です。これらの種類のポリマーを使用したポリマー ガードレールには、3 つの基本的な設計哲学があります。

• 衝撃分散は、複数のコンポーネントのエンジニアリングを適用して、ガードレールが衝撃時に曲がり、エネルギーを吸収して分散し、元の形状に戻ることを可能にします。
• ポリマーで覆われたスチールコアを備えたハイブリッド。
• セントラル フィックスは、セメントと鋼鉄の地下固定具を使用して地面に固定された固体ポリマー ポストを使用します。

ポリマー衝撃分散安全ガードレールの設計は、スチール製ガードレールよりも優れています。スチール製ガードレールは、十分なエネルギーで衝撃を受けると永久的に変形し、衝突した車両、ガードレール自体、さらには床下地の修理または交換が必要になります。^[15]  衝撃分散安全ガードレールの設計では、ガードレールが衝撃時に曲がり、エネルギーを分散して元の形状に戻ります。その結果、ガードレールや衝突した車両に損傷はありません。

2017年までは、安全ガードレールのテストの実施方法や結果の伝達方法についての標準規格は認められていませんでした。2017年にBSI（英国規格協会）は、安全バリアの衝撃耐性のテスト方法を含む職場環境内の交通管理に使用される安全バリアの実施基準PAS 13:2017（一般にPAS13と呼ばれる）という公開仕様を発表しました。これは、同等のガードレール製品を比較するためのテスト方法のガイドラインを概説しているだけでなく、職場の交通管理手順の現在のベストプラクティスであり、職場内の安全ガードレールの標準を提供しています。^[16]

米国には、ガードレールの試験に関するANSI（米国規格協会）規格^[17]がない。スチール製ガードレールシステムの製造業者は、時速4マイル（6.4 km/h）で移動する10,000ポンド（4,500 kg）の荷重による衝撃に耐えられるようにシステムを試験している^{[18] [19] [20] [21]}。一方、ポリマー製安全ガードレールシステムの製造業者^{[22] [23]}は、提供するガードレール製品システムがシンプルで衝撃エネルギーの低い歩行者用ガードレールシステムから衝撃エネルギーの高い産業用交通ガードレールシステムまで多岐にわたるため、さまざまな衝撃レベルで製品を評価および試験している。スチール製およびポリマー製ガードレールの両方の試験を標準化するために、Material Handling Industry（MHI）業界団体のProtective Guarding Manufacturers Association（ProGMA）^[24]業界団体は現在、ANSIと協力して、業界承認の試験および報告規格の開発に取り組んでいる。

交通工学において、高速道路のガードレールは、道路脇の障害物（人造のもの（標識構造物、暗渠の入口、電柱）または自然物（樹木、岩の切り株））に車を衝突させたり、道路から外れて急な斜面を転げ落ちたり、道路から外れて対向車線（一般に中央分離帯と呼ばれる）に進入したりするのを防ぎます。道路脇の障害物は、通常、固定物と呼ばれます。二次的な目的は、ガードレールに沿って車を偏向させながら、直立状態を維持することです。ガードレールに衝突するときの運転者の速度や車両の向きなどの変数は、ガードレールの性能の有効性を左右する重要な要素です。^[25]

現在使用されているガードレールの最も一般的なタイプは、ブロックアウト W ビーム (ストロング ポスト) です。^[26]ストロング ポスト W ビーム ガードレールは、木製のポストと木製のブロックアウト、または木製またはプラスチック製のブロックアウトを備えたスチール ポストで構成されています。木製またはプラスチック製のブロックアウトは、衝突時に車両がポストに引っかかるのを軽減または最小限に抑えます。さらに、ブロックアウトは、縁石などの障害物とガードレールのオフセットを増やすために使用できます。ポストの主な目的は、ポストのたわみの初期段階でガードレールの高さを維持することです。^[26]ガードレールの高さを維持することで、衝突時に車両がガードレールを飛び越える可能性も低減します。ポストは、衝突時にガードレールが受ける抵抗とたわみの量にも影響します。ストロング ポスト システムの抵抗は、レールの引張剛性と曲げ剛性、およびポストの曲げ抵抗とせん断抵抗の組み合わせによって生じます。^[26]

強柱Wビームガードレールに関する主な懸念事項の1つは、車両の重量増加に伴い重心が高くなった現代の車両をシステムが阻止し方向転換できるかどうかである。例えば、自動車に最適な強柱Wビームの高さでは、トラックが倒れるのを防げない可能性があり、バイクは高いレールの下を滑り落ちる可能性がある。これらの懸念に対処するため、さまざまな重量と高さの車両を阻止し方向転換できるシステムの重要な研究開発が開発され、衝突試験（制御およびシミュレーションの両方）が行われた。その結果、ミッドウェストガードレールシステム（MGS）が開発され、NCHRPレポート350 TL-3基準に従って衝突試験に合格した。^[26] MGSは、強柱Wビームガードレールと比較して、取り付け高さが高く、より大きなポストとブロックアウトを使用している。もう1つの重要な違いは、MGSのレールの継ぎ目が、強柱Wビームガードレールのようなポストではなく、中間スパンで行われることである。

ほとんどの場合、ガードレールは、車両が衝突したエリアの個々の支柱の強度だけでは、車両の衝撃に耐えることはできません。ガードレールは、ガードレール、支柱、レールと支柱およびレール同士の接続、およびエンド アンカー (またはターミナル) のすべてを備えたシステムとして機能し、衝撃を受けたときにガードレールがどのように機能するかに不可欠な役割を果たします。土壌の状態、レールの高さ、縁石または堤防の有無、衝突した車両の重量、支柱の背面からヒンジ ポイントまでの距離、および土壌内の支柱の深さはすべて、システムが衝撃を受けたときにどの程度機能するかを決定します。

ガードレールは、実質的には 1 本の強力なバンドで、車両の力をレール要素、支柱、および端部ターミナルまたはアンカーに伝達します。ガードレールの各終端は、レールを橋脚などの固定アンカーに移行するか、または端部ターミナルまたは端部アンカーを地面または盛土内に配置して固定する必要があります。新しいコンクリート バリアは、通常、車両による直撃に耐えるほどの強度がありますが、トラックなどの大型車両を逸らすという同様の原理で機能します。

ガードレールはたわむように設計されています。たわみの量は、衝突する車両の種類と重量、ガードレールの設置高さ、支柱が埋め込まれている土壌の種類、支柱の埋め込み長さ、ヒンジ ポイントからガードレールの表面までの距離など、いくつかの要因によって決まります。ガードレールが大きくたわむとポケットが生じる可能性があり、車両が引っかかる可能性があります。これにより、車両がひっくり返ったり、横転したり、またはレールが完全に破損して車両がガードレールを突き抜ける可能性があります。

ガードレールの最新の設備は、衝突時の荷重でガイドレールが変形し、車両をやや浅い角度で安全に道路に戻すように設計されています。ガードレール システムへのアプローチ勾配が非常に平坦であること (通常は 10:1 以上) と、ガードレールの背後の勾配と固定物が、衝突やたわみの際にガードレールの性能に影響を与えないように、一定の距離を置いて配置することが重要です。

吸収とは、衝撃力が車両とガードレールの間で直接伝達され、端部が車両に穴を開ける可能性がある状態です。これは、「クジラの尾」または鈍端処理が存在する場合に最もよく発生します。これを緩和するために、「押し出し端部処理」、「偏心ローダー」、「ドライブウェイラップ処理」など、ガイドレールの端部処理がいくつか存在し、その結果、現代の設備では鈍端が露出することはほとんどありません。

最後に、端部アンカーが埋め込まれている勾配が比較的平坦（3:1 以上）である場合、車両は、埋設された端部処理が施されたガードレールに衝突すると空中に浮かび上がる可能性があり、車両がガードレールを越えてガードレールが保護していた物体に衝突すると、ガードレールの目的が果たせなくなる可能性があります。さらに、空中に浮かんだ車両は、車両の設計目的外の衝突を起こす可能性が高く、車両の衝突安全システムが故障するリスクが高まります。ガードレールは、衝突時に多少のたわみやたわみが生じます。たわみの量は、車両の速度と重量、設置されているガードレールの種類、レールの高さ、支柱の長さ、土壌の状態、およびその他の多くの要因によって決まります。ガードレールは、衝突時にレールが破損したり、支柱が地面に埋め込まれた部分で折れたりするほど硬くならないように設置する必要があります。

交通技術者は、ガードレールの設置数をできる限り制限します。ガードレールは、路側状況がガードレール自体よりも大きな脅威をもたらす場合にのみ設置すべきだからです。実際、5 つの路側安全対策の階層^{[明確化が必要]}では、ガードレールによる遮蔽は 4 番目に位置付けられています。したがって、ガードレールは既存の道路の改修として追加されることが多いですが、新しい道路は、道路をより滑らかなカーブに沿わせたり、峡谷を埋めてガードレールがまったく必要なくなるようにしたりして、路側障害物を最小限にするように設計されています。末端処理に関する新しい研究に加えて、ドライバーとエンジニアの両方の一般の認識により、ガードレールによる負傷や死亡は徐々に減少しています。ガードレールは通常、はるかに深刻な事故を防いでいますが、ガードレールも路側障害物と見なされており、交通技術者は、ガードレールを設置することで、ガードレールを設置しなかった場合に比べて衝撃の重大さを軽減できるかどうかを検討する必要があります。一般的に、後端にエンド アンカーがあり、アプローチ端にエンド ターミナルがあるガードレールの最小長さは、62.5 ～ 75 フィート (19.1 ～ 22.9 m) です。例としては、頭上の道路標識構造がクリア リカバリ ゾーンと見なされる領域内に配置されている場合が挙げられます。この場合、エンジニアは、構造物が衝突される可能性があり、その構造物に車両が衝突した場合の衝撃はガードレールに衝突するよりもはるかに深刻であると判断する必要があります。

ガードレールには、最も脆弱で安価なものから最も強力で高価なものまで、ケーブルと木製の支柱、鋼鉄と木/金属の支柱、鋼鉄の箱形梁、コンクリート製のバリアの 4 つの一般的なタイプがあります。安価なガードレールは最も脆弱で、軽車両の衝撃で破壊されることが多いですが、安価で修理も早いため、交通量の少ない田舎でよく使用されます。一方、コンクリート製のバリアは、通常、より多様な車両タイプからの直撃に耐えられるため、高速道路や急カーブのあるランプなど、交通量の多いルートでの使用に適しています。破損することはめったにありませんが、修理にはかなりの費用と時間がかかります。コンクリート製のバリアは、両側からの頻繁な衝撃に耐えることが期待されるため、中央分離帯に設置されることが多く、路肩には安価なガードレールが設置されることが多いです。ガードレールが頻繁に衝撃を受ける可能性のあるエリアでは、高速道路の右側にコンクリート製のバリアを設置することがますます頻繁になっていますが、一日の大半の交通量が多いため、一般的なエリアや作業時間帯によってメンテナンス修理の能力が制限される可能性があります。

都市では、道路のすぐ脇に歩行者用手すり（および柵）が設置されていることがあります。しかし、自転車に乗っていた人が自動車に押しつぶされて死亡するケースもあります。^{[27] [28]}道路のすぐそばに「安全柵」を設置すると、運転手や歩行者の不注意の増加など、さまざまな理由から歩行者が負傷する可能性が高くなることが判明しています。^[29]これらの理由から、英国の一部の自治体は歩行者用手すりを撤去しました。^{[29]これは、ロンドンの}ケンジントン＆チェルシー王室特別区が撤去し、歩行者の負傷率が市内の他の地域よりも3倍速く減少したことがわかった後のことでした。 ^[29]

歩行者と車輪付き交通を隔てる障壁を取り除くことは、都市設計における共有空間のパラダイムと哲学の必須事項です。世界中の主要な橋や主要な集会エリアの周囲には、セキュリティ障壁が導入されています。

鉄道の線路には、分岐器やダイヤモンドの引っ掛かりポイントを通過する車輪を誘導するためのガードレール（チェックレールとも呼ばれます）があります。同様に、ガードレールは、非常に急なカーブの最も内側の走行レールの内側に設置されることがあります。その他の最も一般的な用途は、脱線時に他の構造物、特に橋梁への損傷を防ぐことです。

テクノロジーの文脈では、ガードレールとは、組織の戦略、リスク、アーキテクチャ、運用、サイバー セキュリティの要件に沿った方法でテクノロジーの変更を実行できる境界を定義する 成果物です。 ^{[引用が必要]}

テクノロジーガードレールの例は次のとおりです。

• 原則
• ポリシー
• 戦略
• 技術基準
• パターン
• ガイドライン
• リファレンスアーキテクチャ（概念、論理、物理）

これらのガードレールはそれぞれ、承認された境界 (ガードレールの適用範囲) 内で技術チームが実行できることを制限します。たとえば、技術標準では、特定のデータベースを組織内で使用する標準として定義する場合があります。承認された標準には、商業契約、運用および配信機能が確立され、機能的および非機能的な目的適合性評価が実施され、サイバー セキュリティ評価が完了している必要があります。技術配信チームは、ガードレールによって特定のデータベース技術を使用するよう制限されますが、使用方法が定義され承認されているシナリオでは自信を持って使用できます。技術配信チームが技術標準で定義されていない別のデータベース技術を選択した場合、前提条件となるデュー デリジェンスが実施されていないため、商業的、組織的、または運用上のリスクが生じる可能性があります。

ウィキメディア・コモンズには、手すりに関連するメディアがあります。

• 道路脇のハードウェアに関するポリシーとガイダンス – 米国連邦道路管理局
• ガラス手すり建築基準法
• 防護ガード製造業者協会 (ProGMA)