JP2019530819A - トンネルで落下する岩石を捕捉するための保護ネット - Google Patents

Abstract

本発明は、鉄道または道路トンネルで落下する岩石を捕捉するための保護ネットであって、ｐ−アラミド繊維から構成され、かつ金属ワイヤを含まない保護ネットに関する。本保護ネットは、高い電気絶縁特性、高い耐熱性（１６０Ｃ）を有し、かつ難燃性であり、また点火されると自己消火する。

Description

本発明は、鉄道または道路トンネルで落下する岩石を捕捉するための、高い電気絶縁特性を有する保護ネットに関する。

数十年前に構築された鉄道または道路トンネルの多くは、コンクリートライニングを有さず、岩石が落下する災害のリスクは、水浸食、地震、地滑りおよび風化によって引き起こされる岩石の亀裂のために経年で増大する。このような災害を防止するために、通常、スチールワイヤネットが設置される。高強度スチールワイヤで作られた保護ネットは、十分な耐力および破棄または破断に対する良好な耐性を与えなければならない。落下岩石の一部は、０．５ｍ³よりも大きくかつ１トンを超える重さであるため、保護ネットは、通行者、貨物車、列車／車両を保護するだけでなく、トラックまたは道路表面を落下岩石からの重度の損傷から保護しなければならない。

スチールワイヤネットの課題の１つは、スチールの固有の高い導電性であり、保守作業者または通過電車および車の通過に対する静電気放電は、高い安全性リスクを常に課す。したがって、高い電気絶縁性、高い強度および高いモジュラスを有する材料、例えばｐ−アミド繊維から構成される保護ネットを開発することは、有意義な意味を有する。

本発明は、鉄道または道路トンネルで落下する岩石を捕捉するための保護ネットであって、
斜方形状で複数のメッシュを形成するために結び目を作られている少なくとも１本のネットロープから構成されるネット本体、
ネット境界としての連続周囲長部材であるフレームロープ、および
ネット本体をフレームロープに複数の固定位置で取り付けるための部材であるタイロープ
を含み、
金属ワイヤを含まず、
ネットの形状は、長方形、正方形、円形または三角形であり、
ネットの少なくとも１つの端部の長さまたはネットの直径は、１メートルより大きく、および
ネットロープ、フレームロープおよびタイロープのそれぞれは、複数のｐ−アラミドヤーンから構成され、それぞれのヤーンは、少なくとも４０００ｃＮ／テックスの引張りモジュラスを有する、保護ネットを提供する。

緩んだ形態（Ａ）での一般的な結び目ならびに本発明の保護ネットのために使用され得る結び目を作る方法（Ｂ）および（Ｃ）を示す。 メッシュサイズ定義を示す。 本発明の保護ネットの断片断面図（Ａ）およびフレームロープの２つの端部を接続する一例（Ｂ）を示す。 本発明の保護ネットでライニングされたトンネルの前面図（Ａ）および完全長さのトンネルをライニング／被覆するための本ネットの複数の対の連結の平面図（Ｂ）を示す。

本明細書で言及される刊行物、特許出願、特許および他の参考文献のすべては、特に断りのない限り、あたかも完全に示されているかのようにあらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に明確に援用される。

特に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。不一致の場合、定義を含めて本明細書が優先される。

特に明記されない限り、すべてのパーセント、部、比率などは、重量基準である。

本明細書で使用される場合、用語「から製造される」は、「含んでいる」と同義語である。本明細書で使用される場合、用語「含む」、「含んでいる」、「包含する」、「包含している」、「有する」、「有している」、「含有する」もしくは「含有しているまたはそれらの任意の他の変形は、非排他的包含に及ぶことを意図される。例えば、要素のリストを含む組成物、プロセス、方法、物品または装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されず、明確に列挙されていないかまたはそのような組成物、プロセス、方法、物品もしくは装置に固有の他の要素を含み得る。

移行句「からなる」は、明記されていないあらゆる要素、工程または原料を除外する。請求項における場合、そのような句は、それらと通常関係がある不純物を除いて列挙されるもの以外の材料の包含を請求項から排除する。

移行句「からなる」が、前文の直後ではなく請求項の本文の一節に出現した場合、その移行句は、その節に記載された要素のみを限定する。他の要素は、その請求項から全体として排除されない。

移行句「から本質的になる」は、字義どおり検討されるものに加えて、材料、工程、特徴、成分または要素を含む組成物、方法または装置を定義するために使用され、ただし、これらの追加の材料、工程、特徴、成分または要素が、特許請求される本発明の基本的および新規な特徴に実質的に影響しないことを条件とする。用語「から本質的になる」は、「含む」と「からなる」との間の中間の立場を占める。

用語「含んでいる」は、用語「から本質的になる」および「からなる」によって包含される実施形態を含むことが意図される。同様に、用語「から本質的になる」は、用語「からなる」によって包含される実施形態を含むことが意図される。

量、濃度または他の値もしくはパラメーターが範囲、好ましい範囲としてまたは上側の好ましい値および下側の好ましい値のリストとしてのいずれかで与えられる場合、これは、範囲が別個に開示されているかどうかに関わらず、任意の上側範囲限界または好ましい値と、任意の下側範囲限界または好ましい値との任意の対から形成されるすべての範囲を具体的に開示していると理解されるべきである。例えば、「１〜５」の範囲が列挙される場合、列挙された範囲は、「１〜４」、「１〜３」、「１〜２」、「１〜２および４〜５」、「１〜３および５」などの範囲を含むと解釈されるべきである。ある範囲の数値が本明細書において列挙される場合、特に明記されない限り、その範囲は、その端点ならびに範囲内のすべての整数および分数を含むことが意図される。

用語「約」という用語が範囲の値また端点を表すのに使用される場合、本開示は、言及される具体的な値または端点を含むと理解されるべきである。さらに、それと反対であることが明記されない限り、「または」は、包括的な「または」を意味し、排他的な「または」を意味しない。例えば、条件Ａ「または」Ｂは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（または存在し）かつＢが偽である（または存在しない）；Ａが偽であり（または存在せず）かつＢが真である（または存在する）；ならびにＡおよびＢの両方が真である（または存在する）。

「モル％」または「ｍｏｌ％」は、モルパーセントを意味する。

本発明を説明しおよび／または特許請求する際、用語「ホモポリマー」は、繰り返し単位の１つの化学種の重合から誘導されるポリマーを意味する。例えば、用語「ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）ホモポリマー」は、ｐ−フェニレンテレフタルアミドの繰り返し単位の１つの化学種から本質的になるポリマーを意味する。

本明細書で使用される場合、用語「コポリマー」は、２種以上のコモノマーの共重合から生じる共重合単位を含むポリマーを意味する。

本明細書で使用される場合、用語「フィラメント」は、幅に対する長さの高い比を有する、比較的可撓性の細長い本体と定義され、ここで、幅は、長手方向に垂直の横断領域の平均幅を意味する。フィラメント横断面は、円形、平形または楕円形などの任意の形状であり得るが、典型的には円形である。フィラメント横断面は、中実または中空、好ましくは中実であり得る。単繊維は、単に１本のフィラメントからまたは複数のフィラメントから形成され得る。単に１本のフィラメントから形成された繊維は、本明細書では、「単一フィラメント」繊維または「モノフィラメント」繊維のいずれかとして言及され、複数のフィラメントから形成された繊維は、本明細書では「マルチフィラメント」繊維として言及される。

本明細書で使用される場合、用語「ベースヤーン」は、ヤーン製造者から受け取ったままのフィラメントまたは繊維の束からなる単一ヤーンを意味し、これは、撚られたヤーンまたは撚りなしのヤーンを含み得る。ここで、用語「繊維」は、用語「ヤーン」と交換可能に使用される。ヤーンの繊度は、ヤーンの線密度と定義される。線密度は、長さ当たりの重量として計算され、通常、「デニール」または「デシテックス」として特徴付けられ、「デニール」は、ヤーン９０００メートルのグラムでの重量であり、「デシテックス」は、ヤーン１０，０００メートルのグラムでの重量である。「ストランド」は、ロープを形成する際の中間工程として複数のヤーンをプライし（すなわち主として互いに平行に置き）、撚りまたはブレイドすることによって得られた生成物を意味する。「ロープ」は、複数のストランドを一緒にプライするか、撚るか、またはブレイドすることによって得られた最終生成物を意味する。

本発明の概要に記載されるとおりの本発明の実施形態は、本明細書に記載される任意の他の実施形態も含み、任意の方法で組み合わせることができ、および実施形態における変形形態の記載も本発明の保護ネットに関する。

本発明は、本明細書で以下に詳細に説明される。

本発明の保護ネットは、（ａ）ネット本体、（ｂ）フレームロープ、および（ｃ）タイロープを含み、ここで、ネット本体は、少なくとも１本のネットロープから構成され、タイロープは、ネット本体をフレームロープに取り付け、およびネットロープ、フレームロープおよびタイロープのそれぞれは、複数のｐ−アラミドヤーンから構成される。

本発明の保護ネットは、ｐ−アラミド繊維から構成される少なくとも１本のネットロープから構成されるネット本体を含む。

ｐ−アラミド繊維は、それらの優れた高い引張り強度対重量比、摩耗および摩損に対する耐性、湿度の低い吸収、低い燃焼性および低い導電性のため、落下する岩石を捕捉するために使用される保護ネットを製造するのに特に適する。

本明細書で使用される場合、用語「ｐ−アラミド」は、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）ホモポリマーおよびポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）コポリマーを意味する。ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）ホモポリマーは、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）とテレフタロイルクロリド（ＴＣｌ）とのモル−モル（ｍｏｌｅ−ｆｏｒ−ｍｏｌｅ）重合から得られる。また、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）コポリマーは、ｐ−フェニレンジアミンに関して１０モル％ほどの他のジアミン、およびテレフタロイルクロリドに関して１０モル％ほどの他のジアシルクロリドの組み込みによって得られ、ただし、他のジアミンおよびジアシルクロリドは、重合反応を妨げる反応基をまったく有さないことを条件とする。ｐ−フェニレンジアミン以外のジアミンの例には、限定されないが、ｍ−フェニレンジアミンまたは３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３，４’−ＤＡＰＥ）が含まれる。テレフタロイルクロリド以外のジアシルクロリドの例には、限定されないが、イソフタロイルクロリド、２，６−ナフタロイルクロリド、クロロテレフタロイルクロリドまたはジクロロテレフタロイルクロリドが含まれる。

上に記載されたｐ−アラミドは、重合溶媒またはポリマーもしくはコポリマーのための別の溶媒のいずれかにおけるポリマーまたはコポリマーの溶液を使用して、溶液紡糸によって繊維に紡糸することができる。繊維紡糸は、当技術分野で公知であるとおりにマルチフィラメント繊維をもたらすために、乾式紡糸、湿式紡糸またはドライ−ジェット湿式紡糸（空隙紡糸としても知られる）によってマルチホール紡糸口金を通して行うことができる。紡糸後のマルチフィラメント繊維は、次いで、慣用技術を使用して必要に応じて繊維を中和、洗浄、乾燥または熱処理するために処理して、安定で有用な繊維を製造することができる。

ｐ−アラミド繊維（すなわちベースヤーン）は、市販されており、例えばＴｅｉｊｉｎ（Ｊａｐａｎ）製ＴＷＡＲＯＮ（登録商標）、Ｅ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（以下、ＤｕＰｏｎｔと略される）製ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）、Ｋｏｌｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．製ＨＥＲＡＣＲＯＮ（登録商標）である。

好ましくは、ｐ−アラミド繊維は、少なくとも２２０デシテックスの線密度、２００ｃＮ／テックスの破断テナシティ、少なくとも４，０００ｃＮ／テックスの引張りモジュラスおよび５％以下の破断点伸びを有する。

ヤーンのｃＮの単位での破断強度は、ＡＳＴＭ Ｄ７２６９法に従って測定され得、ここで、破断強度は、ヤーンが破断前に耐え得る最大力である。破断テナシティは、ヤーンの破断強度を線密度（テックスの単位）に対して除すことによって計算される。

一実施形態では、本発明の保護ネットにおいて、ネットロープ、フレームロープおよびタイロープは、約２２０〜３，３００デシテックス、好ましくは約６６０〜２，５００デシテックス、より好ましくは約１，１００〜１，８００デシテックスの線密度を有するｐ−アラミドヤーンから構成される。

別の実施形態では、本発明の保護ネットにおいて、ネットロープ、フレームロープおよびタイロープは、ｐ−アラミドヤーンから構成され、およびそれぞれは、少なくとも約４０００ｃＮ／テックス、または好ましくは約４５００ｃＮ／テックス、またはより好ましくは約４８００ｃＮ／テックスの引張りモジュラスを有する。

ネットロープ
本発明では、斜方形状の複数のメッシュを形成するために結び目を作られている少なくとも１本のネットロープから構成されるネット本体である。斜方形メッシュが約９０^oの４隅を有するように開けて引かれる場合、メッシュは、実際に正方形である。

ネットロープは、慣用のテキスタイル技術、例えば撚ること、ブレイディング、ストランディング、プライングまたはそれらの組み合わせによって複数のｐ−アラミドヤーンから製造され得る。例えば、ネットロープは、２本以上のヤーンを撚ることにより形成された複数のストランドをブレイドすることによって構築され得る。ロープが撚ることによって構築される場合、しかしながら、ストランドは、均衡された方法で撚られることが不可欠であり（均衡撚り）、これは、高い負荷力ロープをもたらすことを確実にする。例えば、均衡撚りは、一般に２工程、すなわち第１に少なくとも２本のヤーンを合わせ、第１の方向に撚り、それによってヤーン中のフィラメントがヤーンの走行方向に平行に走行して、ストランドが得られる工程、第２に次いで少なくとも２本のストランドを合わせ、第１の方向と反対の第２の方向で撚ってロープを形成し得る工程を伴う。ヤーンおよびストランドの撚りレベルは、１メートル当たりの撚りの数（ｔｐｍ）で記載される。好ましくは、ヤーンおよびストランドの撚りレベルは、５０〜２５０ｔｐｍである。撚り方向は、Ｓ撚りを生じさせるために右回り、Ｚ撚りを生じさせるために左回りであり得る。

一実施形態では、本発明の保護ネットにおいて、ネットロープは、ブレイダにおける、撚られたまたは撚られていないヤーンまたはストランドの少なくとも４本のストランドのブレイディングによって構築される。使用されるブレイダの特定のタイプに依存して、ブレイディングのためのヤーンまたはストランドの数は、好ましくは、偶数、例えば４、６、８、１０、１２以上である。ブレイデッドロープは、複数のヤーンまたはストランドから構成されるコアヤーンを含み得ることに留意されたい。

１ロープ当たりのヤーンの数が増加するにつれて、ロープの等価直径は、一般に増加し、およびロープの負荷力も同様に増加し、ただし、ロープは、同じヤーンから構成され、かつ同じ方法で構築されることを条件とする。

当業者は、１ロープ当たりのヤーンの適当な数を選択し、それらを撚らせ、ブレイドさせ、一緒にプライさせ、またはそれらの組み合わせを行うことができる。ロープの構築方法に依存して、ロープ中のそれぞれのヤーンの破断強度は、ロープの負荷力として直接総和され得ず、総和の約５０〜９０％が一般的に観察される。

本明細書で使用される場合、用語「等価直径」は、繊維またはストランドをすべて囲む外接円の直径を意味する。したがって、それは、ヤーンまたはロープの最大横断面測定値である。

手動または慣用の装置で結び目を作るための容易さを考慮すると、本発明の適当なネットロープは、少なくとも０．３ｍｍ、または１ｍｍ、または３ｍｍ、および１０ｍｍ、または８ｍｍ、または６ｍｍ以下の等価直径を有する。適当な負荷力を有する保護ネットを得るために、本発明のネットロープは、少なくとも約１，０００Ｎ、または３，０００Ｎ、または５，０００Ｎ、または７，０００Ｎ、または１０，０００Ｎ、または１２，０００Ｎの負荷力を有する。

一実施形態では、本発明の保護ネットにおいて、ネットロープは、約０．３〜１０ｍｍ、または約１〜８ｍｍ、または約３〜６ｍｍの等価直径を有する。

さらなる実施形態では、本発明の保護ネットにおいて、ネットロープは、少なくとも約１，０００Ｎ、または３，０００Ｎ、または５，０００Ｎ、または７，０００Ｎ、または１０，０００Ｎ、または１２，０００Ｎの負荷力を有する。

本発明の一部の実施形態では、ネットロープは、複数のプライドｐ−アラミドベースヤーン、例えばＫｅｖｌａｒ（登録商標）Ｋ２９（１６７０デシテックス、それぞれのベースヤーンは、破断強度３３８Ｎを有する）のブレイディングによって形成され、１ロープ当たりのヤーンの数に基づき、計算された等価直径（ｍｍ）および負荷力（Ｎ）が参照のために表１に列挙される。

* 72本のヤーンを有する等価直径および負荷力は、測定および試験から直接得た。
^a それぞれのロープの等価直径は、72本のヤーンを有するロープの全数に対するそのヤーンの全数に基づいて比例的に計算する。
^b それぞれのロープの負荷力は、72本のヤーンを有するロープの全数に対するそのヤーンの全数に基づいて比例的に計算する。

一実施形態では、本発明の保護ネットにおいて、ネットロープ１本当たりｐ−アラミドヤーンの全数は、４〜１４４本の範囲であり、ここで、ｐ−アラミドヤーンは、１６７０デシテックス（１５００Ｄ）の線密度を有する。

ネットロープはまた、例えば、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｎｈｕａｎｇ Ｒｏｐｅ Ｂｒａｉｄｉｎｇ ＣｏｍｐａｎｙおよびＺｈｅｊｉａｎｇ Ｆｏｕｒ Ｂｒｏｔｈｅｒｓ Ｒｏｐｅ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．から１２本ストランド単一ブレイドロープ、ひし形ブレイドロープおよびコアロープで市販されており、多様な直径およびスプールサイズが入手可能である。

結び目を作られたネットの製造方法は、当技術分野で周知である。

本発明では、ネット本体は、慣例の方法において手動または慣用のネット化機械で製作され得る。例えば、図１（Ａ）に示されるとおり、ネットロープは、ＺもしくはＳタイプシートベンド結び目（Ａ１およびＡ２）、シートベンド二重結び目（Ａ３）または正方形結び目（Ａ４）で結び目を作られ得、および単一ストランドまたは二重ストランド法を用いてネット本体が形成される（図１（Ｂ）および（Ｃ）を参照されたい）。単一ストランド法（図１（Ｂ））で形成された結び目の場合、ネットロープの織り方向は、ネット進行方向（または長手方向）に垂直であり、すなわち「Ｌ」で標識された矢印により示されるとおりである。対照的に、二重ストランド法（図１（Ｃ））を使用すると、ネットロープの織り方向は、ネット進行方向に平行である。

いずれの結び目を作る方法であるかに関わらず、ネットロープのストランドは、それらの交差でインターロックされたままであり、開口部の予備決定されたサイズ、すなわちメッシュサイズ（ｄ）を保持する。本ネットのメッシュサイズは、ハーフメッシュ結び目間（ｈｍｋｋ）としても知られる斜方形メッシュの２つの隣接する結び目の中心間の距離で表すことができ、完全メッシュ結び目（ｆｍｋｋ）は、２ｄに等しい伸張メッシュの２つの対向する結び目の中心間の距離と定義される（図２を参照されたい）。斜方形メッシュが開かれて引かれ、正方形になるにつれて、メッシュサイズは、ｄｘｄによっても表され得る。

比較的小さいメッシュサイズを有するネットは、比較的小さい岩石を捕捉し、より高い負荷容量を有し得るが、ただし、その使用されるネットロープは、同じであることを条件とする。しかし、それは、ネット重量および製造コストもより高くする。

本ネットの負荷力に寄与する主たる要因は、その使用されるネットロープの等価直径およびメッシュサイズである。

本発明の適用のために、保護ネットは、ＵＮＩ１１４３７−２０１２法に従って測定して少なくとも０．３トン、好ましくは少なくとも０．５トン、より好ましくは少なくとも１．０トンの耐力を有する。所与のネットロープにより、当業者は、適当なサイズのフレームロープおよびタイロープを選択し、かつメッシュサイズを調整して、特定のトンネルサイトについての負荷要件を満たすための保護ネットを製造し得る。

ネットロープの等価直径に対する保護ネットの負荷力およびメッシュサイズ間の関係について、表２に示される。

^aそれぞれのネットの耐力は、5 mmの等価直径および60 mmのメッシュサイズを有するネットロープで構築されたネットについての測定耐力に基づいて計算した。
^bそれぞれのネットの重量は、ネット本体のみの重量について推定した。

本発明の一実施形態では、保護ネットは、約３０ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲のメッシュサイズ（ｄ）を有する。

図３（Ａ）に示されるとおり、本保護ネット１００は、その周囲の可撓性境界を画定し、ネット本体１０に強度および耐久性を加えるためにフレームロープ２０を使用する。フレームロープ２０は、一般に端部メッシュを通してレーシングしている連続ロープであり、その２つの端部は、それぞれの端部を後方に折り畳んで、インターロックされたループを形成し、次いで図３（Ｂ）に示されるとおりの結び目を結び付けることによって接続される。適当なフレームロープ２０は、前に記載されたとおりのｐ−アラミド繊維から構成され、ネットロープの等価直径の約１．５〜２倍の等価直径を有する。ネット本体１０は、タイロープ３０によってフレームロープ２０に通常の方法のいずれでも結び留められ得る。例えば、タイロープ３０をネット本体１０のそれぞれの端部メッシュを通してレーシングさせ、フレームロープ２０の周囲に巻き結びで等距離間隔方式において結び付ける。タイロープ３０は、前に記載されたとおりのｐ−アラミド繊維から構成される。本発明の適用のために、適当なタイロープ３０とネットロープとの等価直径比は、約１／５〜１／２である。例えば、本保護ネットは、約５ｍｍの等価直径を有するネットロープから構成され、その場合、フレームロープは、約７．５ｍｍ〜約１０ｍｍの等価直径を有し、タイロープは、約１ｍｍ〜約２．５ｍｍの等価直径を有する。

保護ネットは、特定のトンネルサイトの要件に従う形状で長方形、正方形、円形または三角形であり得る。好ましくは、本保護ネットは、長方形ネットまたは正方形ネットである。本保護ネットのサイズは、特定の限定を有さず、典型的には、ネットの少なくとも１つの端部の長さまたはネットの直径は、１メートルよりも大きい。例えば、長方形ネットまたは正方形ネットの長さおよび幅は、１メートル〜１０メートルでそれぞれ独立して変わり得る。

輸送および設置の容易さを考慮すると、トンネルの完全長およびアーチ形トンネルシーリングの完全スパンにわたって被覆するためのオーダーメイドの巨大なネットの代わりに、単サイズネットの複数の対が設置時に縫いロープで縫合することによって一諸に連結され得る。好ましくは、単一ネットの長さ（Ｌ）または幅（Ｗ）は、アーチ形トンネルシーリングの少なくとも中心線から被覆し、図４（Ａ）に例証されるとおりに側壁の約０．５〜２メートルまで延在され得る。トンネルの長さは、変わり得るため、同じ寸法、例えば１０ｍｘ６ｍ（ＬｘＷ）の本保護ネットの複数の対を、トンネルの完全長さを被覆するために当業者に公知の慣用方法によってアーチ形トンネルシーリング上で連結固定することができる。図４（Ｂ）は、複数の保護ネットを接続する１つの方法の平面図を示す。保護ネットは、好ましくは、クランピング要素および／または繊維保護要素付きのロッドアンカー、例えばアンカープレートによってトンネルアーチ形シーリングおよび側壁領域の一部に留められる。縫いロープは、前に記載されたとおりのｐ−アラミド繊維から構成される。適当な縫いロープ対ネットロープの等価直径比は、約１．２〜２．２である。

ｐ−アラミドヤーンから構成される本保護ネットは、スチールワイヤネットと比較してかなりの重量減少のみならず、低下したドレーピング可能性も専らもたらす。さらに、合成繊維、例えばポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ６６など）または超−高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）から構成されるいずれか他のネットと異なり、ｐ−アラミドヤーンから構成される本ネットは、高い電気絶縁性、高い耐熱性（１６０℃）を有し、かつ難燃性であり、また点火されると自己消火する。ｐ−アラミドのポリマー特性のため、本ネットは、ＵＶ線をわずかに受けやすい。トンネル内部で使用される本適用にとって、ＵＶ線により劣化されるネットの機会は、非常に減少される。

一実施形態では、本保護ネットの耐力は、少なくとも０．３トン、または少なくとも０．５トン、または少なくとも１．０トンである。

別の実施形態では、本保護ネットは、ＵＬ９４、Ｖ−０等級を満たし、かつ１０⁹Ω以上の電気抵抗率を有する。

適切なコーティング材料は、本保護ネットの耐力が維持される限り、摩耗保護およびＵＶ保護の目的のために本ネットに適用され得る。適当なコーティング組成物は、少なくとも１０〜５０％のポリウレタン（ＰＵ）樹脂、担体ならびに紫外線吸収剤、増量剤、可塑剤および／または染料を含み得る。

ポリウレタン樹脂は、典型的には、イソシアネート含有成分およびヒドロキシル含有成分を反応させることから誘導される。ヒドロキシル含有成分に依存して、ポリウレタン樹脂は、アクリルポリウレタン、アルキドポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、エポキシポリウレタンなどに分けることができる。ポリウレタン樹脂は、好ましくは、ポリエステルポリウレタン、より好ましくはポリエスエル脂肪族ポリウレタンである。

担体は、トリクロロエタン、メチレンクロリド、ペルクロルエチレン、水、キシレン、キシロール、トルエン、ミネラルスピリット、例えばナフサまたはそれらの混合物であり得る。好ましくは、担体は、水である。

コーティング組成物は、日光への曝露による繊維破壊を防止することにより、コーティングされた保護ネットの寿命を延長するのに役立つ紫外（ＵＶ）線吸収剤も含み得る。いくつかのＵＶ線吸収剤、例えばベンゾトリアゾールおよびベンゾフェノンが利用可能であり、コーティング組成物のポリウレタン樹脂と相溶性である。現在好ましいＵＶ線吸収剤は、ベンゾトリアゾール、例えばＢＡＳＦ ＡＧ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能なＴＵＮＵＶＩＮ（登録商標）である。

コーティング組成物は、増量剤を含み得る。適当な増量剤は、不活性、耐久性、混和性であり、かつ摩耗耐性であり、用いられるポリウレタン樹脂と相溶性である。増量剤は、それらの同じ特性を有する充填剤でもあり得る。適当な増量剤の例には、シリケート、ガラススフェア、カーボンブラックまたは様々な独自の増量剤のいずれも含まれる。現在好ましい増量剤は、カーボンブラックであり、これは、ブランド名ＣＯＲＡＸ（登録商標）（Ｄｅｇｕｓｓａ ＡＧ，Ｇｅｒｍａｎｙ）の下で販売されている。コーティング組成物は、コーティングされたネットの可撓性および耐久性を増加させるために可塑剤も含み得る。適当な可塑剤には、フタル酸、安息香酸、アジピン酸およびセバシン酸のエステル、ポリオール、例えばエチレングリコールおよびその誘導体、ならびにヒマシ油が含まれる。好ましい可塑剤には、ブチルオクチルフタレート、ジ（ｚ−エチルヘキシル）フタレート、ジブチルフタレート、ジスコチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジプロピレングリコールジベンゾエートおよびジエチレングリコールジベンゾエートが含まれる。現在好ましい増量剤は、ベンゾエートエステルであり、これは、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＵＳＡから名称ＢＥＮＺＯＦＬＥＸ（登録商標）の下で市販されている。

一実施形態では、コーティング組成物は、水性ポリウレタン分散液である。

別の実施形態では、水性ポリウレタン分散液は、少なくとも１０〜５０％のポリウレタン樹脂を含み、ここで、ポリウレタン樹脂は、ポリエステル脂肪族ポリウレタンである。

適当なＰＵコーティング組成物は、市販の、例えばＩＣＯ−ＴＨＡＮＥの商品名の下でＩ−Ｃｏａｔｓ Ｎ．Ｖ．（Ｂｅｌｇｉｕｍ）からの水性ポリウレタン分散液である。

コーティングされた保護ネットを調製する方法は、ｉ）十分な濃度のコーティング組成物を提供する工程と、ｉｉ）コーティング組成物を保護ネットに、コーティング組成物を保護ネット繊維内に浸透させるのに十分な時間にわたって適用する工程と、ｉｉｉ）任意選択で、過剰のコーティング組成物を除去する工程と、ｉｖ）湿潤ネットを乾燥させる工程とを含む。コーティング組成物は、ディッピング、含侵、ブラッシング、ローリングまたはスプレーイングによって本発明の保護ネットに適用され得る。その適用方法によれば、当業者は、公知の方法、例えば適切な担体で希釈することによってコーティング組成物の濃度を調整することができる。湿潤ネットは、周囲温度でそれを懸架するかもしくはそれを乾燥ラックの上でドレープさせることにより、および／または５０〜８０℃のオーブン中で６０〜４００分間加熱することにより乾燥され得る。過剰のコーティグ組成物の除去は、湿潤ネットを振とうすることによるか、湿潤ネットを、２本の対向ローラを通して走行させることによるか、湿潤ネットを、一連の間隔を空けたローラの上を走行させることによるか、または当業者に公知のいくつかの他の方法により行われ得る。

乾燥後、コーティングされた保護ネットにおけるポリウレタンコーティング材料の含有量は、好ましくは、コーティングされた保護ネットの全重量に基づいて約５〜１５重量％である。

一実施形態では、本発明の保護ネットは、ポリウレタンコーティング材料をさらに含む。別の実施形態では、保護ネット中のポリウレタンコーティング材料の含有量は、コーティングされた保護ネットの全重量に基づいて約５〜１５重量％である。

さらなる詳細なしに、先の記載を使用する当業者は、本発明をその最大限に用いることができると考えられる。したがって、以下の実施例は、単に例証的なものであり、決して本開示を限定するものではないと解釈されるべきである。

材料
ベースヤーン：ＤｕＰｏｎｔから入手可能なｐ−アラミドＫ２９ＡＰ繊維、１６７０デシテックス、１０００フィラメント／ヤーン、破断強度３３８Ｎ、引張りモジュラス４，９００ｃＮ／テックス、破断点伸び３．６％。

ネットロープ：（ａ）ｐ−アラミドストランドを得るための、ブレイダ機で撚られた４〜６本ｐ−アラミドベースヤーン（ＳまたはＺ撚り、６０ｔｐｍ）、（ｂ）約３〜５ｍｍの等価直径を有するネットロープを得るための、ブレイドされた１２本ｐ−アラミドストランド。

フレームロープ：（ａ）ｐ−アラミドストランドを得るための、ブレイダ機で撚られた８〜１２本ｐ−アラミドベースヤーン（ＳまたはＺ撚り、６０ｔｐｍ）、（ｂ）約８〜１０ｍｍの等価直径を有するフレームロープを得るための、ブレイドされた１２本ｐ−アラミドストランド。

タイロープ：（ａ）ｐ−アラミドストランドを得るための、ブレイダ機でプライされた３〜４本ｐ−アラミドベースヤーン、（ｂ）約１〜１．５ｍｍの等価直径を有するタイロープを得るための、ブレイドされた６本ｐ−アラミドストランド。

ＰＵコーティング組成物：ＰＵコーティング組成物は、３０重量部の水性ポリエステル脂肪族ポリウレタン分散液（ＩＣＯ−ＴＨＡＮＥ１０、Ｉ−Ｃｏａｔｓ Ｎ．Ｖ．（Ｂｅｌｇｉｕｍ）から販売される）を７０重量部の水で希釈することによって調製した。

コーティング試験：３片のベースヤーン（６３ｃｍ長さ）を、前処理重量（Ｗ₀）を得るためにコーティング前に秤量した。ヤーンをＰＵコーティング組成物に室温で約１０分間含侵させ、次いで容器から取り出し、室温で乾燥させて置き、コーティングされた試料の重量（Ｗ₁）を得るために秤量した。コーティング材料の含有量（ΔＷ）を、以下に示される式：
ΔＷ％＝［（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₁］ｘ１００
によって計算した。

表３のデータは、水性ポリウレタン分散液に室温で１０分間含侵させることによって得られたコーテッドヤーン中の平均コーティング材料含有量が約１０．６％であったことを示した。

摩耗耐性試験：破断強度を測定し（Ｓ₀）、６本のコーテッドヤーン（ＣＹ１〜ＣＹ６）および６本の非コーテッドヤーン（Ｙ１〜Ｙ６）を含むそれぞれのおよびあらゆる試料について記録した。コーテッドヤーンは、コーティング試験で記載されたとおりの方法に従って得た。

各ヤーン（５５ｃｍ長さ）を、ヤーン摩耗テスタ（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．により製造されたモデルＳＭ−ＩＩ）を使用して摩耗処理にかけた。ヤーンの端部を、それ自体を２．５Ｋｇの荷重で横切らせることによって２つのホルダ上に固定した。ヤーンホルダが１サイクル当たり１秒の周波数で前後に動くにつれて、ヤーン試験片は、それ自体に対して擦っていた。６００サイクル後、試験片を摩耗テスタから取り外し、各試験片の破断強度を測定し（Ｓ₁）、記録した。

破断強度の損失（ΔＳ）：摩耗処理後のロープ試料での破断強度損失を、以下に示される式：
ΔＳ％＝［（Ｓ₁−Ｓ₀）／Ｓ₀］ｘ１００
によって計算した。

ヤーンの摩耗耐性は、破断強度損失の程度によって判断される。表４のデータは、ＰＵコーテッドヤーンが破断強度のより少ない損失、したがって非コーテッドヤーンのものと比較してより高い摩耗耐性を有することを示す。

電気抵抗試験：ネットロープ（長さ１０ｃｍおよび等価直径５ｍｍ）の５つの試験片を、ＩＥＣ６０４６８，１ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ，０８−１５−１９９０法に従って抵抗装置メガーを使用して電気抵抗について試験した。データは、以下の表に列挙し、ネットロープが高い電気抵抗率を有することを実証した。

負荷力試験：ネットロープ（長さ４０ｃｍおよび等価直径５ｍｍ）の５つの試験片をＩｎｓｔｒｏｎ ９９９５万能試験機で負荷力について試験した。ネットロープの負荷力は、ＡＳＴＭ Ｄ７２６９法に従って測定した。データは、以下の表に列挙し、等価直径５ｍｍを有する試験ネットロープの平均負荷力は、１６６４１Ｎであった。

耐炎性試験（ＵＬ９４）：方法：“Ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ＵＬ９４”，Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ９４に従って、ネットロープ（長さ１０ｃｍおよび等価直径５ｍｍ）の５つの試験片を試験した。Ｖ−０等級が１０の炎適用の試験結果に基づいて得られた。

実施例１〜実施例３．ネット調製
表７に特定されるとおりの等価直径を有するｐ−アラミド繊維から構成されるネットロープ、フレームロープおよびタイロープを使用して、２．５ｍｘ２．５ｍのネットを製作した。第１に、ネットロープを、単一ストランド法に従って正方形結び目を結び付けることによって手で結び目を作り、メッシュサイズは、６０ｍｍであった。第２に、ネット本体を巻き結びでタイロープによってフレームロープに留めた。

ネットを秤量し（Ｗ₀）、約５０ＬのＰＵコーティング組成物が入っている容器に室温で１０分間含侵させた。容器から取り出した後、ネットを周囲温度で一晩乾燥させて、ＰＵコーティング材料を硬化させ、再び秤量した（Ｗ₁）。コーティングされたネットのポリウレタンコーティング材料の含有量は、以下に示される式：
ΔＷ％＝［（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₁］ｘ１００
によって計算した。

負荷力試験：ネット試験片を、１０００ＫＮバーストテスト装置（Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｏｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｃｈｉｎａにより製造された）であるバーストテスタのフレームに引っ掛けた。ネットの負荷力は、５つ以下のバースティングメッシュを引き起こす最大力により決定した。

本発明が典型的な実施形態で例示されかつ記載されてきた一方、様々な修正形態および置換形態が本発明の趣旨から逸脱することなく可能であるため、それは、示された詳細に限定されることを意図されない。したがって、本明細書に開示される本発明の修正形態および均等物は、単なるルーチンにすぎない実験を使用して当業者に想到され得、すべてのそのような修正形態および均等物は、以下の請求項によって定義されるとおりの本発明の趣旨および範囲内にあると考えられる。

Claims (10)

1. 鉄道または道路トンネルで落下する岩石を捕捉するための保護ネットであって、
   斜方形状の複数のメッシュを形成するために結び目を作られている少なくとも１本のネットロープから構成されるネット本体、
   ネット境界としての連続周囲長部材であるフレームロープ、および
   前記ネット本体を前記フレームロープに複数の固定位置で取り付けるための部材であるタイロープ
   を含み、
   金属ワイヤを含まず、
   前記保護ネットの形状は、長方形、正方形、円形または三角形であり、
   前記保護ネットの少なくとも１つの端部の長さまたは前記保護ネットの直径は、１メートルより大きく、および
   前記ネットロープ、フレームロープおよびタイロープのそれぞれは、複数のｐ−アラミドヤーンから構成され、かつそれぞれのヤーンは、少なくとも４０００ｃＮ／テックスの引張りモジュラスを有する、保護ネット。
2. 約３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲のメッシュサイズを有し、および前記メッシュサイズは、斜方形メッシュの２つの隣接する結び目の中心間の距離である、請求項１に記載の保護ネット。
3. 前記ネットロープは、約０．３ｍｍ〜約１０ｍｍの等価直径を有する、請求項１に記載の保護ネット。
4. 前記ネットロープに対する前記フレームロープの等価直径は、約１．５〜２である、請求項１に記載の保護ネット。
5. 前記ネットロープに対する前記タイロープの等価直径は、約１／５〜１／２である、請求項１に記載の保護ネット。
6. 前記ネットロープは、前記ネット本体を形成するためにＺもしくはＳタイプシートベンド結び目、シートベンド二重結び目または正方形結び目で結び目を作られている、請求項１に記載の保護ネット。
7. 前記タイロープは、前記ネット本体の端部メッシュを通してレーシングしており、かつ等距離間隔方式で前記フレームロープの周囲に結び付いている、請求項１に記載の保護ネット。
8. 少なくとも０．３トンの負荷力を有する、請求項１に記載の保護ネット。
9. ＵＬ９４、Ｖ−０等級を満たし、かつ１０⁹Ω以上の電気抵抗率を有する、請求項１に記載の保護ネット。
10. ポリウレタンコーティング材料をさらに含み、および前記ポリウレタンコーティング材料の含有量は、前記コーティングされた保護ネットの全重量に基づいて約５〜１５重量％である、請求項１に記載の保護ネット。

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