JP3427152B2 - 衝撃吸収用ネット及び衝撃吸収方法 - Google Patents

衝撃吸収用ネット及び衝撃吸収方法

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JP3427152B2 JP15911098A JP15911098A JP3427152B2 JP 3427152 B2 JP3427152 B2 JP 3427152B2 JP 15911098 A JP15911098 A JP 15911098A JP 15911098 A JP15911098 A JP 15911098A JP 3427152 B2 JP3427152 B2 JP 3427152B2
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    • E01F7/045Devices specially adapted for protecting against falling rocks, e.g. galleries, nets, rock traps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/08Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は雪崩や落石等の各種
の衝撃エネルギーを効率良く減衰して受け止める衝撃吸
収用ネット及び衝撃吸収方法に関する。
【0002】
【従来の技術】落石防護柵においては、斜面に立設した
支柱間に複数の横ロープ材を水平方向に張り巡らして構
成し、支柱と横ロープ材の強度で以て落石を受け止める
ことは周知である。また落石時に横ロープ材が上下に開
かないように開き防止用の縦ロープ材を交差させて取り
付けたネットや、各縦横ロープ材の交差部に緩衝具を取
り付け、ロープ材と緩衝具間の摺動摩擦抵抗により衝撃
エネルギーを減衰するネットも提案されている。またロ
ープ材の円形に丸め、その両端を固定してリング体を形
成し、このリング体の内周を相互に接触させて鎖状に形
成したネットが特開平8−53814号公報や特開平1
0−88527号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これまでは、ロープ材
の持つ引張強度で衝撃エネルギーを受け止め、ロープ材
の伸びや緩衝具とロープ材間の摺動摩擦抵抗により衝撃
エネルギーを減衰する方式である。この減衰原理の下で
大規模な衝撃エネルギーを減衰するには、ロープ材の線
径を大きくしたり、緩衝具によるロープ材の把持力を大
きくして摺動摩擦抵抗を大きく設定する等の対策が考え
られる。これらの対策案にあっては、重量やコストが増
大するだけでなく、取扱性や組立作業性が悪化して実現
性に乏しい。
【0004】本発明は以上の点に鑑みて成されたもの
で、その目的とするところは、衝撃エネルギーの減衰効
率が格段に向上する、衝撃吸収用ネット及び衝撃吸収方
法を提供することにある。さらに本発明の他の目的は、
大規模な衝撃エネルギーを受ける用途に適した、衝撃吸
収用ネット及び衝撃吸収方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
ロープ材をネット状に編成して構成し、所定の間隔を隔
てて立設した支柱間に取り付けられる衝撃吸収用ネット
において、ロープ材で構成する複数の連続輪要素と、二
本のロープ材を摺動を許容して把持する複数の緩衝具と
からなり、前記連続輪要素が1本のロープ材で以て連続
性を有する複数の単体輪で構成し、一方の連続輪要素の
各単体輪と他方の連続輪要素の各単体輪を相互に係合
し、前記各単体輪に少なくとも1つの緩衝具を取り付け
たことを特徴とする。請求項2に係る発明は、請求項1
に記載の衝撃吸収用ネットにおいて、隣接する各単体輪
の間でロープ材を相互に巻き掛けたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の
衝撃吸収用ネットにおいて、各単体輪を形成するロープ
材の交差部に緩衝具を取り付けたことを特徴とする。請
求項4に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の衝
撃吸収用ネットにおいて、各単体輪を形成するロープ材
の交差部に緩衝具を取り付けると共に、隣接する各単体
輪の間に緩衝具を取り付けたことを特徴とする。請求項
5に係る発明は、請求項1又は請求項2にに記載の衝撃
吸収用ネットにおいて、各単体輪を形成するロープ材の
交差部に緩衝具を取り付け、隣接する各単体輪の間に緩
衝具を取り付けると共に、隣接する各連続輪要素の各単
体輪の間に緩衝具を取り付けたことを特徴とする。請求
項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに
記載の衝撃吸収用ネットにおいて、緩衝具が、ロープ材
を収容可能な溝を両面に形成した中間板と、中間板の両
側に配置され、中間板との対向面にロープ材を収容可能
な溝を形成した外板と、これらの板を締結するボルト及
びナットよりなり、前記ボルト及びナットの締結力によ
り、各板の間に挟持したロープ材の摺動摩擦抵抗が調整
可能であることを特徴とする。請求項7に係る発明は、
ロープ材をネット状に編成した衝撃吸収用ネットを用い
て衝撃エネルギーを減衰する、衝撃減衰方法において、
前記請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の衝撃吸収
用ネットを使用し、衝撃エネルギーを全体の単体輪に分
散して伝達し、各単体輪の変形による減衰作用と、隣接
する各単体輪に設置した緩衝具及び単体輪を構成するロ
ープ材間の摺動摩擦抵抗による減衰作用の複合作用によ
って衝撃エネルギーを減衰することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態1】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。 〈イ〉衝撃吸収用ネットの構成 図1に衝撃吸収用ネットの一例を示す。衝撃吸収用ネッ
トは複数の連続輪要素10a,10b,10c…と、複
数の緩衝具30とにより構成される。各連続輪要素10
a,10b,10c…は隣接して係合されている。本発
明ではロープ材20の巻き掛けの有無に関係なく、ロー
プ材20が相互に力の伝達が可能な状態を「係合」と定
義づける。
【0007】尚、本発明に係る衝撃吸収用ネットの向き
は図1に示す向きに限定されるものではなく、例えば図
の上下を反対にしたり、或いは図を90度、又は45度
回転した状態であってもよい。
【0008】〈ロ〉連続輪要素 連続輪要素10aは1本のロープ材をループ形状(又は
スパイラルを展開した形状)に編成した複数の単体輪2
0a,20a…の連続体により構成される。他の連続輪
要素10b,10c…についても同様に、1本のロープ
材1をもとに素材的に連続した複数の単体輪20b,2
0b…、20c,20c…により構成される。
【0009】各単体輪20a,20a…の間(20b,
20b…の間、20c,20c…の間)と、隣接する各
連続輪要素10aと10bの間の単体輪20aと20
b、20bと20c……は相互に係合している。これは
縦横方向に隣接する各連続輪要素10a,10b,10
c…間に連続性を持たせるためである。
【0010】各連続輪要素10a,10b,10c…の
構造について詳しく説明する。各連続輪要素10a,1
0b,10c…は、チェーンの如く多数の独立形リング
体を連鎖した構造体を含むものではない。各連続輪要素
10a,10b,10c…は、前述したように1本のロ
ープ材20を用いて単体輪20a,20a…、20b,
20b…、20c,20c…を連続的に形成したもので
あり、引張力等の外力が作用したとき、各単体輪20
a,20b,20cの内径が小さく変化可能な構造体に
なっている。
【0011】また単体輪20a,20b,20cの形状
は、図示する円形の他に楕円形、三角形や四角形等の多
角形であってもよく、またこれらの形状を組み合わせた
ものであってもよい。
【0012】また衝撃吸収用ネットを構成するロープ材
は、ワイヤロープが好適であるが、PC鋼線、PC鋼よ
り線や炭素繊維、アラミド繊維も使用可能である。
【0013】〈ハ〉緩衝具 緩衝具30は少なくとも各単体輪に1つ取り付けられ
る。本実施の形態1は、各単体輪20a,20a…(2
0b,20b…、20c,20c…)を構成するロープ
材20の交差部に緩衝具30を設置した場合について説
明する。
【0014】緩衝具30は交差する複数のロープ材をそ
の両側から把持し、設定した把持力を越えるとロープ材
の摺動を許容するように作用するもので、把持力(摺動
摩擦抵抗)の調整機能を具備している。緩衝具30は、
隣接する各単体輪20a,20a…、20b,20b
…、20c,20c…の間で、過大な外力(引張力)が
作用したときに摺動抵抗を発生する構造であれば良い。
【0015】図2を基に緩衝具30について説明する。
緩衝具30は、両面に断面半円形の収容溝35を形成し
た中間板31と、中間板31の両側に重ねる2枚の外板
32,32と、これらの板体31,32,32を締結す
る締結ボルト33及びナット34とよりなる。
【0016】中間板31の両面及び中間板31と対向す
る各外板32,32の側面には、夫々断面半円形の収容
溝35が凹設されている。これらの収容溝35は各単体
輪20a、(20b,20c…)を構成するロープ材2
0の二箇所を収容して把持できるようになっている。収
容溝35はロープ材20の湾曲形状に合わせて円弧形に
形成し、その端部をラッパ状に拡径しておくことが望ま
しい。また収容溝35の内周面に摩擦抵抗を大きくする
ために突起群を形成しておく場合もある。締結ボルト3
3及びナット34の締結力を調整することで、ロープ材
20の把持力(摺動摩擦抵抗力)を調整することができ
る。
【0017】上記した緩衝具30は一例であり、その他
に2枚の板体の間にロープ材の二箇所を挟み込み、ボル
ト、ナットで締め付けて把持する構造の治具や、公知の
ワイヤクリップ等を使用できる。
【0018】
【衝撃減衰作用】衝撃吸収用ネットは従来と同様に図示
しない支柱間に取り付けられる。支柱の上部とネット背
面の地山との間に控えロープが接続されている。
【0019】以降の説明は、衝撃吸収用ネットに例えば
落石が衝突した場合、支柱や控えロープによる衝撃エネ
ルギーの減衰作用を除き、衝撃吸収用ネットのみによる
衝撃減衰作用について説明する。
【0020】衝撃吸収用ネットの一部に衝撃が作用する
と、この衝撃は連続性を有する連続輪要素10a,10
b,10c…及び単体輪20a,20b,20cを経由
してネット全体に伝達され、以下に説明する複数の減衰
作用に起因した相乗効果によって、効率的に衝撃エネル
ギーが減衰される。衝撃吸収用ネットの全体に分散され
た衝撃エネルギーはまず、ネット全体の変形により減衰
される。さらに衝撃エネルギーは単体輪20a,20
b,20c群が円形から非円形に変形する際に、ロープ
材の変形抵抗力により減衰される。衝撃エネルギーは各
単体輪20a,20b,20cを構成する各ロープ材2
0に引張力として作用する。この引張力が緩衝具30の
把持力(摺動摩擦抵抗)を越えると、ロープ材20が摺
動して衝撃エネルギーを減衰する。ロープ材20の摺動
に伴い、単体輪20a,20b,20cが縮径する。
【0021】衝撃吸収用ネットを構成する単体輪20
a,20b,20cが相互に連続性を有することから、
各単体輪20a,20b,20cの縮径方向の変形を伴
う衝撃エネルギーの減衰作用はネット全体で行われる。
したがって、分散した衝撃エネルギーを効率よく、かつ
速やかに減衰することが可能となる。この作用効果は、
単なる独立したリング体をチェーンの如く連鎖して形成
したネットと比較すれば、顕著である。
【0022】前記のチェーン構造のネットと、本発明の
衝撃吸収用ネットを同径のワイヤロープを用いて、同径
のリング径に設定して、減衰能力の比較実験を行った。
その結果、チェーン構造のネットの減衰可能なエネルギ
ーは最大で1500KJ程度あったが、本発明の衝撃吸
収用ネットでは4000KJであった。本発明に係る衝
撃吸収用ネットは、単なるチェーン構造のネットと比較
してその減衰性能が格段に増大することが確認できた。
【0023】
【発明の実施の形態2】以降の説明に際し、既述した実
施の形態と同一の部位は同一の符号を付して構造や作用
についての詳しい説明を省略する。
【0024】図3及び図4に前述した実施の形態1の構
成に緩衝具30の設置箇所を追加した他の実施の形態を
示す。図3は各連続輪要素10a,10b,10cを構
成する隣接する単体輪20a,20a…(20b,20
b…、20c,20c…)の隣接部(交差部)にも緩衝
具30aを追加して設けた場合を示す。図4は図3の構
成を前提として、各連続輪要素10a,10b,10c
の単体輪20a,20b(20b,20c…)の隣接部
(交差部)にも緩衝具30bを追加して設けた場合を示
す。
【0025】図3に示す衝撃吸収用ネットにあっては、
ロープ材20の交差部に設けた緩衝具30だけでなく、
各単体輪20a,20a…(20b,20b…、20
c,20c…)の交差部に設けた緩衝具30aによる減
衰作用も加わり、実施の形態1の衝撃吸収用ネットに比
べて衝撃エネルギーの減衰量が大きくなる。
【0026】図4に示す衝撃吸収用ネットの場合は、各
単体輪20a,20b,20cが三角形になる組み合わ
せで配置され、隣接する各単体輪20aと20b間、2
0bと20cの間というように、ひとつの単体輪に対し
て六つの緩衝具30a,30bが取り付けられることに
なるため、図3に比べて衝撃エネルギーの減衰量が格段
に大きくなる。
【0027】緩衝具30,30a,30bの設置位置に
ついては、図1,図3,図4を組み合わせてもよい。
【0028】
【発明の実施の形態3】既述した実施の形態は、各連続
輪要素10a,10b,10c…を構成する単体輪20
a,20a…、20b,20b…、20c,20c…の
ロープ材を相互に巻き掛け(係合)たり、各単体輪20
aと20b、20bと20cの如く連続輪要素10a,
10b,10c…間でロープ材を相互に巻き掛ける場合
について説明したが、ロープ材20を各単体輪20a,
20b、20cの間で絡み合わせずに単に並べて各緩衝
具30,30a,30bで把持して連結するようにして
もよい。
【0029】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、ロープ材
や単体輪の各重合部(交差部)に緩衝具を取り付けるだ
けの簡単に構造の衝撃吸収用ネットを使用することで、
連続輪要素を構成する単体輪の変形と、各単体輪の摺動
摩擦抵抗等との複合作用により、従来のネットと比べて
衝撃エネルギーの減衰効率が格段に向上する。
【0030】特に大規模な衝撃エネルギーを効果的に減
衰できるため、大型の落石や雪崩が予想される衝撃吸収
柵や、砂防ダムなどに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 発明の実施の形態1に係る衝撃吸収用ネット
の一部の正面図
【図2】 図1におけるII−IIの断面図
【図3】 発明の実施の形態2に係る衝撃吸収用ネット
の一部の正面図
【図4】 緩衝具の設置位置を追加した他の衝撃吸収用
ネットの一部の正面図
【符号の説明】
10a,10b,19c… 連続輪要素 20 ロープ材 20a 連続輪要素10aを構成する単位輪 20b 連続輪要素10bを構成する単位輪 20c 連続輪要素10cを構成する単位輪 30,30a,30b 緩衝具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E01F 7/04

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロープ材をネット状に編成して構成
    し、所定の間隔を隔てて立設した支柱間に取り付けられ
    る衝撃吸収用ネットにおいて、 ロープ材で構成する複数の連続輪要素と、 二本のロープ材を摺動を許容して把持する複数の緩衝具
    とからなり、 前記連続輪要素が1本のロープ材で以て連続性を有する
    複数の単体輪で構成し、 一方の連続輪要素の各単体輪
    と他方の連続輪要素の各単体輪を相互に係合し、 前記
    各単体輪に少なくとも1つの緩衝具を取り付けたことを
    特徴とする、 衝撃吸収用ネット。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の衝撃吸収用ネットに
    おいて、隣接する各単体輪の間でロープ材を相互に巻き
    掛けたことを特徴とする、衝撃吸収用ネット。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の衝撃吸
    収用ネットにおいて、各単体輪を形成するロープ材の交
    差部に緩衝具を取り付けたことを特徴とする、衝撃吸収
    用ネット。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2にに記載の衝撃
    吸収用ネットにおいて、各単体輪を形成するロープ材の
    交差部に緩衝具を取り付けると共に、隣接する各単体輪
    の間に緩衝具を取り付けたことを特徴とする、衝撃吸収
    用ネット。
  5. 【請求項5】 請求項1又は請求項2に記載の衝撃吸
    収用ネットにおいて、各単体輪を形成するロープ材の交
    差部に緩衝具を取り付け、隣接する各単体輪の間に緩衝
    具を取り付けると共に、隣接する各連続輪要素の各単体
    輪の間に緩衝具を取り付けたことを特徴とする、衝撃吸
    収用ネット。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記
    載の衝撃吸収用ネットにおいて、緩衝具が、ロープ材を
    収容可能な溝を両面に形成した中間板と、中間板の両側
    に配置され、中間板との対向面にロープ材を収容可能な
    溝を形成した外板と、これらの板を締結するボルト及び
    ナットよりなり、前記ボルト及びナットの締結力によ
    り、各板の間に挟持したロープ材の摺動摩擦抵抗が調整
    可能であることを特徴とする、衝撃吸収用ネット。
  7. 【請求項7】 ロープ材をネット状に編成した衝撃吸
    収用ネットを用いて衝撃エネルギーを減衰する、衝撃減
    衰方法において、 前記請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の衝撃吸収
    用ネットを使用し、 衝撃エネルギーを全体の単体輪に分散して伝達し、 各単体輪の変形による減衰作用と、 隣接する各単体輪に設置した緩衝具及び単体輪を構成す
    るロープ材間の摺動摩擦抵抗による減衰作用の複合作用
    によって衝撃エネルギーを減衰することを特徴とする、 衝撃減衰方法。
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