JPWO2018042470A1 - 流下物捕捉ネット - Google Patents

Abstract

[要約][課題]衝撃力の分散性能を高めてネット本体の強度を最大限に発揮できる流下物捕捉ネットを提供すること。[解決手段]ネット本体２０と複数の端末取付ロープ３０とを具備し、ネット本体２０及び端末取付ロープ３０は、両端部に端輪４１を有する複数の単索４０と、複数の中継連結具５０とを組み合せて構成した。

Description

本発明は、土石流、流木等の土砂捕捉工、河川における流木の捕捉工、斜面落石防止工、雪崩防止工等に利用可能な流下物捕捉ネットに関する。

透過型捕捉構造物において、ワイヤロープ等の鋼製ロープを縦横方向に交錯させて格子状に形成した捕捉ネットが用いられる（特許文献１)。
アンカーを使って捕捉ネットの周囲を渓岸や渓床に固定することや、捕捉ネットの両側を渓床に立設した支柱に取り付けることも知られている（特許文献２，３)。
従来の捕捉ネットの大半は鋼製ロープを交錯させて方形の網目が形成されている。

特開昭５０−３１６０４号公報 特開２０００−２５７０４９号公報（図１） 特開２００２−３３９３３８号公報（図１）

従来の流下物捕捉ネットにはつぎのような問題点がある。
＜１＞鋼製ロープの交点を固定しない流下物捕捉ネットにあっては、受撃時に網目が簡単に拡張してしまい、捕捉効果が著しく低下する。
＜２＞流下物捕捉ネットが本来の捕捉効果を発揮するには、鋼製ロープの交点を固定して当初の網目寸法を維持する必要がある。
鋼製ロープの交点をワイヤクリップ等の把持具で固定しても、受撃時に鋼製ロープが摺動して網目の拡縮変形を抑止することが難しい。
＜３＞鋼製ロープの交点を把持具で固定した流下物捕捉ネットでは、鋼製ロープの交点で摺動を生じることによる衝撃荷重の伝達ロスを生じるために、衝撃力の拡散範囲が狭く、受撃範囲に位置する横ロープに応力が集中して破断し易い。
＜４＞鋼製ロープの交点を把持具で固定した流下物捕捉ネットでは、受撃範囲に位置する縦横の鋼製ロープには大きな荷重が作用するが、非受撃範囲に位置する鋼製ロープにはそれほど大きな衝撃荷重が作用しないため、流下物捕捉ネット全体の強度を活かしきれていない。
＜５＞網目の定形性を維持するには、漁網のようにロープの交点を結節することが考えられるが、鋼製ロープ径に比例して剛性が高くなるため、高剛性ロープを用いて交点を結節させて土石流等の巨大衝撃が作用する用途の流下物捕捉ネットを編成することは技術的に困難である。

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つぎの流下物捕捉ネットを提供することにある。
＜１＞流下物捕捉ネットの衝撃力の分散性能を高めてネット本体の強度を最大限に発揮できること。
＜２＞製作加工性に優れ、低コストに製作できること。
＜３＞設置現場に合せてネット本体の輪郭形状を変更でき、更に網目サイズと網目形状を簡易に選択できること。
＜４＞受撃時に網目寸法が変化しないこと。

本発明は、透過型捕捉構造物に用いられる流下物捕捉ネットであって、複数の網目を有するネット本体と、前記ネット本体の左右両側辺から延出した複数の端末取付ロープとを具備し、前記ネット本体は両端部に端輪を有する複数の単索と、前記単索の交点に配置し、該単索の端輪とピン式連結が可能な複数の中継連結具とを組み合せて構成し、前記端末取付ロープは中継連結具を介してネット本体の左右両側辺に接続した前記単索で構成したものである。
本発明の他の形態において、ネット本体の網目が円形を除いた幾何学形状を呈するように、前記複数の単索と複数の中継連結具とを組み合せて構成する。
本発明の他の形態において、前記ネット本体が縦列方向及び横列方向に交差して配置した複数の単索と、各単索の交点に介装した複数の中継連結具とからなり、網目が方形を呈する。
本発明の他の形態において、前記ネット本体が斜めに交差して配置した複数の単索と、各単索の交点に介装した複数の中継連結具とからなり、網目が菱形を呈する。
本発明の他の形態において、前記ネット本体が縦列方向又は横列方向の何れか一方向に配置すると共に、斜めに交差して配置した複数の単索と、各単索の交点に介装した複数の中継連結具とからなり、網目が三角形を呈する。
本発明の他の形態において、前記中継連結具が着脱可能な複数の係留ピンを具備し、該係留ピンを介して単索の端輪と回動自在に連結してある。
本発明の他の形態において、前記中継連結具が相対向して配置した一対の単板と、該単板間に貫挿させて着脱可能な複数の係留ピンとを具備する。

本発明は上記した構成を有することから、つぎの何れかひとつの効果が得られる。
＜１＞単索の交点に中継連結具を介装してネット本体を構成することで、各単索の交点のずれがなくなり、中継連結具を通じて複数の単索へ衝撃荷重を分散伝達できる。
したがって、流下物捕捉ネットの一部に作用した衝撃力をネット全体へ伝達できて、流下物捕捉ネットが本来有する強度を最大限に発揮することができる。
＜２＞中継連結具を介して複数の単索を連結するだけの簡単な作業で流下物捕捉ネットを製作できるので、流下物捕捉ネットの製作加工性に優れ、低コストに製作できる。
しかも共通構造の単索を用いてネット本体と端末取付ロープを形成できるので、構成部品点数が少なくなる。
＜３＞一本の連続もののロープ材を用いずに、複数の単索と複数の中継連結具を用いるだけで設置現場に合せてネット本体を製作できると共に、単索の配置方向や全長を変更するだけで網目サイズや網目形状を任意に選択できる。
＜４＞受撃時に各単索の交点のずれがなく、しかも単索の全長が変化しないので網目寸法が変化せず、流下物の捕捉機能を保証できる。
＜５＞単索の端輪と中継連結具の間が着脱可能な係留ピンで連結してあるため、損傷した単索や中継連結具の部分交換が簡単に行えるので、流下物捕捉ネットの補修性がよくなる。
＜６＞ロープの交点を結節せずにネット状に形成できるので、単索に大径で高強度の鋼製ロープ材を使用することができる。
したがって、土石流等の巨大衝撃に対抗し得る高強度の流下物捕捉ネットを提供できる。

実施例１に係る流下物捕捉ネットの斜視図 単索の斜視図 中継連結具の分解組立図 単索と中継連結具の連結部の部分拡大断面図 衝撃力の伝達経路を説明するためネット本体の部分正面図 実施例２に係る流下物捕捉ネットの部分正面図 実施例２に係る他の流下物捕捉ネットの部分正面図 流下物捕捉ネットを透過型捕捉構造物に適用した実施例３の説明図 実施例３の説明図で、（ａ）は透過型捕捉構造物の平面図、（ｂ）は背面ループ材を介して端末取付ロープを緊張して取り付けた支柱背面部の部分断面図、（ｃ）端末取付ロープが支柱のストッパに掛止された状態を示す支柱背面部の部分断面図

［実施例１］
＜１＞流下物捕捉ネットの概要
図１〜５を参照しながら本実施例に係る流下物捕捉ネット１０について説明する。
流下物捕捉ネット１０は透過型捕捉構造物に用いられる格子ネット状物である。
流下物捕捉ネット１０は帯状のネット本体２０と、ネット本体２０の左右両側辺から水平に延出した複数の端末取付ロープ３０とにより構成する。
ネット本体２０及び端末取付ロープ３０は、両端部に無端の端輪４１，４１を有する複数の単索４０と、これら複数の単索４０の端部と連結可能な複数の中継連結具５０とを組み合せて構成されている。

＜２＞ネット本体
ネット本体２０は複数の単索４０を縦列方向及び横列方向に配置し、各単索４０の交点に中継連結具５０を介装して組み立てたネット状物である。
横方向に配列した複数の単索４０は中継連結具５０を介して同一線上に位置していて、連続した横索４２を構成する。
縦方向に配列した複数の単索４０は中継連結具５０を介して同一線上に位置していて、連続した縦索４３を構成する。
これら複数の横索４２と複数の縦索４３とが交差して格子状に組み立てられている。

＜２．１＞単索
単索４０はネット本体２０及び端末取付ロープ３０を構成する兼用ロープ材である。
図２に示すように、単索４０は１本又は複数本を撚り合せた鋼製又は繊維製のロープからなり、その両端に無端の端輪４１を有している。
透過型捕捉構造物用の捕捉ネット１０としては、単索４０に高強度の鋼製ロープ材を用い、鋼製ロープ材の両端部を折返してアイスプライス又は圧縮加工を施して端輪４１を形成する。
単索４０の全長は網目Ａ寸法やネットの取付長等を考慮して適宜選択する。

＜２．２＞中継連結具
中継連結具５０は複数の単索４０の間を着脱可能に連結するための連結具である。
図３，４に例示した中継連結具５０について説明すると、中継連結具５０は相対向して配置した一対の単板５１，５１と、単板５１，５１間に貫挿させた複数の係留ピン５２とからなる。
各単板３１の周縁には係留ピン５２を貫挿可能な複数のピン孔５３が開設されている。
本例では等間隔に４つのピン孔５３を形成した形態を示すが、ピン孔５３の形成数は適宜選択可能である。
係留ピン５２には図示したボルト及びナットの他に連結ピンを使用することも可能である。
係留ピン５２は一対の単板５１，５１と共に端輪４１に貫挿することで単索４０と中継連結具５０との間をピン構造で連結可能であり、単索４０は中継連結具５０の係留ピン５２を中心に回動可能である。

＜２．３＞網目
図５を参照して説明すると、流下物捕捉ネット１０には縦横方向に配索した４本の単索４０と４つの中継連結具５０に囲繞された方形の網目Ａが画成されている。
網目Ａの目合寸法（縦辺の長さと横辺の長さ）は各単索４０の全長により求められる。
受撃時において、網目Ａの平面形状は拡縮変化するが、網目Ａを画成する各単索４０の全長が変化しないので、網目Ａの目合寸法は変わらない。

＜２．４＞単索の交点
単索４０の交点に中継連結具５０が介装してあるために、各単索４０の交点がずれ動くことがない。
しかも各単索４０の交点がずれないために、中継連結具５０に連結された複数の単索４０の相互間における荷重が可能であるだけでなく、荷重の伝達ロスも大幅に縮小できる。

＜３＞端末取付ロープ
端末取付ロープ３０はネット本体２０の左右側辺に設けたロープであり、ネット本体２０は端末取付ロープ３０を通じて渓床に立設した支柱等の剛構造物に取り付けられる。
複数の端末取付ロープ３０は中継連結具５０を介してネット本体２０を構成する横索４２の延長線上に位置する。
端末取付ロープ３０とネット本体２０間の連結構造は図４に示した中継連結具５０を用いた連結構造と同じである。

＜４＞流下物捕捉ネットの組立方法
図１に示すように、複数の単索４０を縦横方向に配置し、各単索４０の交点に中継連結具５０を介装して帯状のネット本体２０を組み立てる。
中継連結具５０を介してネット本体２０の左右両側辺に複数の単索４０の一端を連結して端末取付ロープ３０を多段的に組み付けるだけの作業で流下物捕捉ネット１０を組み立てることができる。
流下物捕捉ネット１０は工場で組立てできることの他に、現場で組み立てることも可能である。
又、ネット本体２０を複数の分割体として予め製作しておき、現場へ小分けして搬入した複数の分割体の間に単索４０を継足して流下物捕捉ネット１０を完成させてもよい。
完成した流下物捕捉ネット１０は左右の両側辺から水平に延出した端末取付ロープ３０の端輪４１を介して、支柱（剛構造物）に取り付けることで透過型捕捉構造物を完成させる。
流下物捕捉ネット１０は連続した一本もののロープを用いないので、複数の単索４０と中継連結具５０とを組み合せて現場の形状に合せて任意の形状に組み立てできる。

［流下物捕捉ネットの砂防機能］
つぎに上記した流下物捕捉ネットの砂防機能について説明する。

＜１＞中小規模の洪水時
図５は河川等の断面積を覆うように配設された流下物捕捉ネット１０を示していて、流下物捕捉ネット１０は渓床に対して起立状態で張設されている。
中小規模の洪水の場合は、流下物捕捉ネット１０の下段の網目Ａを通じて、災害を及ぼさない程度の大きさの礫や泥水等が流下する。

＜２＞土石流の発生時
土石流等が発生すると、流下物捕捉ネット１０は網目Ａより大きな流木や土石等の流下物を捕捉し、通過させてもよい網目Ａより小さな土石等の流下物を流出させることができる。
従来の捕捉ネットでは鋼製ロープの交点がずれ動いて網目が拡張変形していたが、本発明ではネット本体２０を構成する各単索４０の交点が滑動不能に固定されているために網目Ａが拡張変形することがなく、不用意に過大な流下物を流出させることがない。
又、従来の捕捉ネットでは鋼製ロープの交点がずれ動くために、衝撃力の拡散範囲が狭く、受撃範囲に位置する横ロープに応力が集中して破断し易いものであった。
これに対し本発明では、ネット本体２０を構成する各単索４０の交点がずれ動かないことと、中継連結具５０を介して各単索４０の交点における単索４０の自由回動が可能な構造になっている。
そのために、本発明では中継連結具５０に連結されたすべての単索４０に対して衝撃荷重を分散して伝達できるので伝達ロスを極めて小さくできると共に、流下物捕捉ネット１０の一部に作用した衝撃力をネット全体へ伝達できて、流下物捕捉ネット１０が本来有する強度を最大限に発揮できる。
例えば図５に示したネット本体２０の中央部に衝撃力が作用した場合、矢印目で示すようにネット本体２０の中央部の周囲に位置する各単索４０へ衝撃力が連鎖的に伝達していく。
このように本発明では、ネット本体２０の網目Ａの拡張変形を効果的に阻止できることと、流下物捕捉ネット１０全体への衝撃荷重の伝達性能が高まることに伴い、強大なエネルギーを有する土石流を効率的に制御、抑制できる。
更に流下物捕捉ネット１０の衝撃伝達性能が高まることで、流下物捕捉ネット１０を支持する支柱等の剛構造物の負担荷重も大幅に軽減できる。

＜３＞流下物捕捉ネットの補修
流下物捕捉ネット１０を構成する単索４０は中継連結具５０に着脱可能に組み立てられている。
そのため、一部の単索４０が損傷した場合には、流下物捕捉ネット１０全体を交換せずに、損傷した単索４０のみを中継連結具５０から取り外して新たな単索４０に簡単に交換でき、又、中継連結具５０が損傷した場合も同様に中継連結具５０を簡単に付け替えて補修することができる。

［実施例２］
図６，７に他の実施例に係る流下物捕捉ネット１０について説明する。
先の実施例では、複数の単索４０を縦横方向に交差して配置し、その交点に中継連結具５０を介装してネット本体２０を構成した形態について説明したが、複数の単索４０を斜め方向に交差させて組み立ててもよい。
図６はネット本体２０の上下辺、左右辺を除き、複数の単索４０を斜め方向に交差させて、菱形の網目Ａを形成した形態を示す。
図７は複数の横方向に配置した単索４０と、交差斜め方向に配置した単索４０とを交差させ、三角形の網目Ａを形成した形態を示す。
図７に示したネット本体２０を９０度回転させた形態であってもよい。
また図１，６，７に示した複数のネット本体２０の形態を階層的に組み合わせて流下物捕捉ネット１０を組み立ててもよい。
何れの形態もネット本体２０の左右側辺に端末取付ロープ３０が取り付けられている。

本例にあっては、各中継連結具５０に連結する単索４０の連結数を変更することで、ネット本体２０内の網目Ａの形状を円形を除いた任意の幾何学形状(三角形、方形、菱形、多角形等)を選択してネット本体２０の強度を変更できる。
更に複数の単索４０と複数の中継連結具５０の組み合わせることでネット本体２０の輪郭形状も任意の形状に組み立てることが可能である。

［実施例３］
図８，９を参照して流下物捕捉ネット１０の取付例を説明する。
本例では渓床に所定の間隔を隔てて立設した剛構造物である支柱６０，６０の間に流下物捕捉ネット１０を横架する場合について説明する。

＜１＞流下物捕捉ネットの端末取付ロープの巻付け
断面円形の支柱６０，６０の側面に既述した流下物捕捉ネット１０を配置し、ネット本体２０の両側から延出した単索４０製の各端末取付ロープ３０の終端側を各支柱６０の周面に半周分だけ巻き掛ける。
支柱６０の外周面には端末取付ロープ３０の取り付け高さに合せて複数のストッパ６１を突設している。
本例ではストッパ６１を支柱６０の外側面に突設した形態を示すが、ストッパ６１は支柱６０の前面側(流下物捕捉ネット１０の設置側)から支柱６０の背面側(背面ループ材６０の設置側)に至る区間の周面に突設してあればよい。
各支柱６０の周面に巻き掛けた各端末取付ロープ３０の端輪４１を対応する各ストッパ６１に外装する。
端末取付ロープ３０の端輪４１をストッパ６１に外装したのは、端輪４１の可動域（端末取付ロープ３０の摺動量）をストッパ６１によって一定範囲に規制するためである。

＜２＞背面ループ材による流下物捕捉ネットの張設
各端末取付ロープ３０を単独で引張りながら端輪４１をストッパ６１に掛止させて流下物捕捉ネット１０を隣り合う支柱６０，６０間に張設することも可能であるが、流下物捕捉ネット１０の重量が加わるために各端末取付ロープ３０を個別に緊張するには大きな緊張力を必要とする。
そこで、図９に示すように、左右両側の端末取付ロープ３０の端輪４１，４１間に支柱６０のスパンの２倍以上の長さを有するロープ材製の背面ループ材７０を挿通して架け渡し、この背面ループ材７０を縮径方向に締め付けることで各端末取付ロープ３０を緊張する。
背面ループ材７０の重合部はワイヤクリップ等の固定具７１で摺動不能に固定する。
端末取付ロープ３０の緊張にあたり、端末取付ロープ３０の端輪４１が動滑車の役割を果たすため、背面ループ材７０を小さな緊張力で引っ張ることで、隣り合う支柱６０，６０の間に流下物捕捉ネット１０を弛みのない状態で張設できる。
図９（ｂ）では背面ループ材７０を緊張して端末取付ロープ３０の端輪４１の基端側がストッパ６１に衝当した状態を示している。

＜３＞衝撃力の伝達経路
本例では流下物捕捉ネット１０に作用する衝撃力はつぎの経路を通じて支持される。

＜３．１＞背面ループ材による衝撃力の支持作用
土石流等が流下物捕捉ネット１０に衝突すると、その衝撃力が端末取付ロープ３０，３０を介して背面ループ材７０に伝達し、背面ループ材７０によって衝撃力が支持される。
既述したように端末取付ロープ３０の端輪４１が動滑車の役割を果たすため、背面ループ材７０による衝撃力の荷重負担を大幅に軽減することができる。
そのため、背面ループ材７０は低強度の小径ロープ材で対応でき、固定具７１も小型のもので対応できる。
流下物捕捉ネット１０に作用した衝撃力は、シングル構造の流下物捕捉ネット１０及び二重構造の背面ループ材７０に分散されて支持される。

＜３．２＞支柱による衝撃力の支持作用
受撃に伴い背面ループ材７０が伸びる。背面ループ材７０の伸びに伴い、支柱６０に突設したストッパ６１に対する端末取付ロープ３０の端輪４１が流下物捕捉ネット１０側へ引き摺られ、端輪４１の先端部がストッパ６１に当接することで、端末取付ロープ３０の摺動が規制される。
図９（ｃ）は端末取付ロープ３０の端輪４１の先端部がストッパ６１に衝当した状態を示している。
端末取付ロープ３０の摺動量は、端末取付ロープ３０の端輪４１の全長により求められる。
そのため、流下物捕捉ネット１０に作用した衝撃力はストッパ６１を通じて支柱６０へ伝わり、最終的に衝撃力は流下物捕捉ネット１０と背面ループ材７０だけでなく支柱６０も協働して支持することになる。
衝撃力の支持部材に支柱６０が加わることで、背面ループ材７０の荷重負担が軽減される。
このように本例では流下物捕捉ネット１０に作用した衝撃力を最初に背面ループ材７０で支持した後に、最終的に支柱６０で支持することができる。

１０・・・・・流下物捕捉ネット
２０・・・・・ネット本体
３０・・・・・端末取付ロープ
４０・・・・・単索
４１・・・・・端輪
４２・・・・・横索
４３・・・・・縦索
５０・・・・・中継連結具
５１・・・・・単板
５２・・・・・係留ピン
６０・・・・・支柱（剛構造物）
７０・・・・・背面ループ材
７１・・・・・固定具

Claims (7)

1. 透過型捕捉構造物に用いられる流下物捕捉ネットであって、
   複数の網目を有するネット本体と、
   前記ネット本体の左右両側辺から延出した複数の端末取付ロープとを具備し、
   前記ネット本体は両端部に端輪を有する複数の単索と、
   前記単索の交点に配置し、該単索の端輪とピン式連結が可能な複数の中継連結具とを組み合せて構成し、
   前記端末取付ロープは中継連結具を介してネット本体の左右両側辺に接続した前記単索で構成したことを特徴とする、
   流下物捕捉ネット。
2. ネット本体の網目が円形を除いた幾何学形状を呈するように、前記複数の単索と複数の中継連結具とを組み合せて構成したことを特徴とする、請求項１に記載の流下物捕捉ネット。
3. 前記ネット本体が縦列方向及び横列方向に交差して配置した複数の単索と、各単索の交点に介装した複数の中継連結具とからなり、網目が方形を呈することを特徴とする、請求項１又は２に記載の流下物捕捉ネット。
4. 前記ネット本体が斜めに交差して配置した複数の単索と、各単索の交点に介装した複数の中継連結具とからなり、網目が菱形を呈することを特徴とする、請求項１又は２に記載の流下物捕捉ネット。
5. 前記ネット本体が縦列方向又は横列方向の何れか一方向に配置すると共に、斜めに交差して配置した複数の単索と、各単索の交点に介装した複数の中継連結具とからなり、網目が三角形を呈することを特徴とする、請求項１又は２に記載の流下物捕捉ネット。
6. 前記中継連結具が着脱可能な複数の係留ピンを具備し、該係留ピンを介して単索の端輪と回動自在に連結してあることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の流下物捕捉ネット。
7. 前記中継連結具が相対向して配置した一対の単板と、該単板間に貫挿させて着脱可能な複数の係留ピンとを具備することを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載の流下物捕捉ネット。

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