JP3699943B2 - 落石等防護装置および同装置用ネット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地山の斜面に設置され、落石や雪崩などを受け止めて道路や線路の安全を確保するためのネット式の落石等防護装置、および、同装置に使用するネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−８８５２７号公報には、それぞれ隣り合うリング部材の内周側が接触するように相互に連結した多数のリング部材によって網状体すなわちリングネットを構成し、かかる網状体を落石等防護装置に利用することにより、落石等を受けたときの大きな運動エネルギーを吸収できるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、網状体を構成するリング部材が、線材を複数回巻き、周方向の数箇所を締結手段によって線材を束ねて固定することによって構成されている。したがって、隣り合うリング部材の内周側が接触するように相互に連結させるには、特殊の設備が必要となる（たとえば、特開平８−５３８１４号公報参照）。
【０００４】
本発明は、上記従来技術と同等の運動エネルギー吸収効果を発揮し、しかも、より簡易に実施することのできる網状体（以下、ネットという。）および同ネットを用いた落石等防護装置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の発明は、落石等防護装置用ネットであって、縦横に整列した多数の単位ブロックと多数のリングとを有し、各単位ブロックは、少なくとも一対の円板と、前記円板間に介在するゴム板とで構成され、各円板は外周に９０度離間した二つの耳部を有し、各耳部は一対の貫通孔を有し、前記貫通孔にＵボルトを挿入してあり、一対の円板は合計四つの耳部が円周方向に等間隔で並ぶような位相に設定してあり、各リングは線材を複数回巻き回して少なくとも一箇所にて結束してなり、前記Ｕボルト内を通って延在することにより、相互に隣接する四つの単位ブロックを連結する。このように、円板の耳部に取り付けたＵボルトを介して、隣接する単位ブロックをリングで連結するようにしたので、特殊な設備を必要とすることなく、ネットを製造することができる。
【０００６】
円板は鉄、鋼、アルミニウムその他の金属製とするほか、硬質プラスチックを使用することもできる。いずれにしても耐候性を備えた材料が望ましい。文字どおりの円形に限らず、多角形でもよい。また、必ずしも円環状つまりドーナツ状とする必要はないが、円環状とした場合、軽量化が図れるほか、風の抵抗を少なくし、また、景観の妨げとなりにくいといった利点がある。
【０００７】
リングは一定長の線材を複数回巻き回して少なくとも一箇所にて結束したものであるため、線材の材質、太さ、巻数を適宜選択することにより、吸収すべきエネルギーの大きさに合わせてネットを構成することが容易である。線材の材料としては、種々の材料が可能であり、たとえば鋼線のほか、炭素繊維やアラミド繊維などを採用することも可能である。なお、リングを構成する線材は単数でも、あるいは複数の線材を引き揃えて巻き回したものでもよい。
【０００８】
落石等が発生した場合、ネットによって荷重が受け止められると同時に単位ブロックのゴム板の弾性変形と円板が相互に引っ張られることによるゴムのせん断変形および／またはリングの弾性変形によって衝撃エネルギーが吸収される。また、結束具の強度を越える荷重がリングに作用すると、結束具が破壊される結果、巻き回した線材を繰り出すようにして線材が伸びることになる。したがって、結束具の強度や個数を適宜設定することにより、比較的小荷重の下では落石等を柔軟に受け止めつつ、大荷重が作用したときはその衝撃エネルギーを吸収するように作用する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の落石等防護装置用ネットにおいて、前記ゴム板を前記円板に加硫接着してあることを特徴とするものである。円板とゴム板とからなる単位ブロックが一纏めで扱えるため、保管や運搬に便利であり、さらに当該ネットの組立作業も容易である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の落石等防護装置用ネットにおいて、単位ブロックを構成する一対の円板の一方は外周縁にカエリを有し、他方は内周縁にカエリを有し、前記内外周縁のカエリによってゴム板を半径方向に支持させた事を特徴とするものである。カエリによってゴム板が半径方向に支持されるため、ゴム板の剥離防止に役立つ。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１の落石等防護装置用ネットにおいて、単位ブロックを構成する一対の円板の一方から他方まで貫通する孔を設けて柱状の鉛を挿入したことを特徴とするものである。鉛がダンパーとしての役割を果たし、円板間のゴムのせん断変形時の円板とゴム板との接着機構を補強してゴム板の早期損傷を防止する。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかのネットと、それぞれヒンジを介して地山に固定された、所定の間隔を隔てた複数の支柱と、各支柱の上部と山側の地山との間に張られた控えロープと、支柱間において支柱の上部と下部にそれぞれ張り渡された保持ロープと、保持ロープの中途および／または控えロープの中途に設けられたブレーキ装置とを具備し、前記ネットが前記保持ロープによって前記支柱間に張り巡らされた、落石等防護装置である。
【００１３】
ネットは、防護装置において落石による衝撃を受けると、各リングおよび／または単位ブロックが他のリングおよび／または単位ブロックとの係合箇所で外方へ引っ張られ、例えば係合箇所が周全体で４箇所であれば、リングは矩形に変形し、このようにリングを変形させる力が吸収エネルギーとなり、支柱間のネットにおける全リングの変形は、極めて大きなエネルギー吸収を果たす。また、直接的衝撃を受けたリングまたは単位ブロックから、その周辺のリングおよび単位ブロックへの力の伝達が均一に行われる。リングの材質、構成線材の太さ、リングの直径を適宜選択することにより、吸収すべきエネルギーの大きさに簡単に対応させることができる。
【００１４】
ネットで賄いきれない衝撃エネルギーは、ネットから保持ロープおよび／または控えロープへ波及し、ブレーキ装置によって吸収される。伝達した衝撃エネルギーによって保持ロープおよび／または控えロープへ及ぼされる張力は、ブレーキ装置における結束具を破断させるように作用する。たとえば、ブレーキ装置は、ロープの一部分を手繰り寄せて弛みをつくり、所定値を越える荷重が作用すると破断するようにした金具を用いてその状態に保持した構成であるため、ロープに作用する張力が過大になると、金具を破断させるに至る。金具の材料を選択したり、切欠きを設けたりして破断強度を予め設定しておくことにより、設定値を越える荷重が作用すると金具が破断し、これによって、保持ロープおよび／または控えロープに大きな荷重負担を与えることなく、円滑に且つ効果的にエネルギー吸収ができる。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５の落石等防護装置において、前記支柱が二以上に分割した部材からなり、前記部材どうしを分解可能に結合したことを特徴とするものである。地山の斜面に当該装置を設置する際、車輌等の乗り入れが不可能なため資材を人力で運搬せざるを得ない場合がある。そのような場合、支柱を分割式にしておくことにり、運搬が容易となる。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６の落石等防護装置において、前記部材どうしを屈曲可能に結合し、所定値を越える荷重が作用すると破断する当て板で保持したことを特徴とするものである。部材どうしを屈曲可能とすることにより、支柱がヒンジを介して地山に固定されていることともあいまって、落石等による衝撃を受けたときのエネルギー吸収能力がさらに高まる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、落石防止ネットは、縦横に整列した多数の単位ブロック10と多数のリング20とで構成されている。
【００１８】
各単位ブロック10は、図２に示すように、一対の環形の円板11と、それらの円板11間に介在する環形のゴム板14とで構成される。ゴム板14は加硫接着により円板11に固着されている。図示するように円板間だけでなく円板の外側にもゴム層を設けることにより、衝撃時に外側ゴムは弾性変形して衝撃エネルギーの吸収に役立ち、さらに、ネットの耐候性が向上するばかりでなく、ゴム層は着色が容易であることから美観の向上にも役立つ。図面には円板11が露出させた場合を例示してあるが、円板11をゴムで覆って耳部のみを露出させる、あるいは、耳部をも含めて全体的にゴムで覆うこともでき、そうすることによって円板11の腐食防止が図れ、ネットの耐久性および美観が一層向上する。
【００１９】
各円板11は外周に90度離間した二つの耳部12を有する。図２(b)から分かるように、一対の円板11を円周方向に180度ずらして合計四つの耳部12が円周方向に等間隔で並ぶような位相に設定してある。二枚の円板間には図２（ｃ）に示すようにゴムがリング状に接着されている。衝撃力が作用した時、この成形されたゴムリングはｘおよびｙ方向に引っ張られる。二つのｘ方向の耳ＡＢおよび二つのｙ方向の耳ＣＤは互いに位相を異にしているので衝撃力によりせん断変形を生じ、ずれる。このずれによる変形はリング20の変形と共に大きなエネルギー吸収を起こす。その変形状態を図２（ｄ）に示す。
【００２０】
各耳部12には一対の貫通孔13を設けてあり、図３に示すように、貫通孔13にＵボルト15を挿入してある。周知のとおり、Ｕボルト15はＵ字形をした両脚部にねじを切ったボルトであって、ねじ部にナット18を取り付けることによりＵボルトの抜け止めを図っている。
【００２１】
リング20は図１では一点鎖線で表してあり、Ｕボルト15内を通って延在することにより、隣接する四つの単位ブロック10を相互に連結している。各リング20は、図４に示すように、一定長の線材を複数回巻き回して少なくとも一箇所、ここでは４箇所にて結束具21で結束してある。結束具21は、たとえば断面C形の筒状の金具であって、その開放部を通して線材束に嵌めた後、締め付け工具によって線材束に固定される。線材の巻数を加減することにより、あるいは、線材の太さを選定することにより、リング20のエネルギー吸収力が調整可能である。
【００２２】
図５および図６に示す実施の形態は、円板11の周縁にカエリを設けて間に介在するゴム板14の剥離・脱落を防止するようにしたものである。一対の円板11のうち、一方の円板11は外周縁にカエリ16を有し（図５）、他方の円板11’は内周縁にカエリ16’を有する（図６）。カエリ16、16’は円板11、11’間のゴム板14（図示省略）と接する側に立ち上がっていて、ゴム板14を半径方向で挟んで支持する。
【００２３】
図７に示す実施の形態は、一方の円板11から他方の円板11まで貫通する孔を設け、その中に円柱状の鉛棒17を挿入したものである。ここでは円周方向で等間隔に四つの鉛棒を設けた場合を例示してある。鉛棒17は円板11間にあるゴム板4の衝撃によるせん断変形に対しダンパーとしての役割を果たし、ゴム板14の早期破損を防止して耐久性向上に役立つ。
【００２４】
各単位ブロックを構成する円板11の数は二枚に限らず、たとえば図８に示すように四枚とすることも可能である。
【００２５】
図９ないし図12に、上述のネット（符合１で指してある。）を使用した落石等防護装置の実施の形態を示す。以下に述べるところから理解されるとおり、基本的構成は既述の特開平１０−８８５２７号公報に記載された従来装置と同様である。
【００２６】
防護装置は複数の金属製支柱31を有し、これらの支柱31は所定の間隔を置いて設置されたコンクリート基礎32の上に、あるいは、地山の土または岩盤上に直接、立設されている。詳細には、図13(c)に示すように、コンクリート基礎32の上に支柱31を立設する場合、コンクリート基礎32の上に金属基板が取り付けられ、その金属基板の上部に設けたジョイント部36aと支柱下部に設けたジョイント部36bまたは36cとをヒンジ式に結合することにより、支柱31が基礎に対して傾動可能に支持されている。傾動は谷側、山側のいずれの方向へも可能であり、また、斜めの方向へも傾動し得る。
【００２７】
図10に示されるように、地山の斜面上方には、控えロープ定着用アンカー33が地山または岩盤に固定され、その頭部34を地上に露出させてある。アンカーの頭部34と支柱31の上部との間には控えロープ35が張設され、その中途には後述するブレーキ装置43が設けてある。各控えロープ35に設けるブレーキ装置43は、予想される落石の落下エネルギーに応じて、設置個数が変えられる。
【００２８】
両端にある端末支柱31の側方にもアンカー37が地山または岩盤に固定されており、同アンカーの頭部38と端末支柱31の上部との間には側方上部アンカーロープ39が、また、端末支柱31の下部との間には側方下部アンカーロープ40が張設されている。落石の落下エネルギーが大きいと予想される場合には、上記のアンカーロープ39にブレーキ装置43を設置するのが望ましい。
【００２９】
隣り合う支柱と支柱の間の上部には上側支持ロープ41が、下部には下側支持ロープ42がそれぞれ張設されており、各ロープの端部は支柱に結合されている。上側および下側の支持ロープ41、42はそれぞれダブルで設けてもよく、あるいは、場合によっては３本以上の本数にしてもよい。これら上側および下側支持ロープ41、42に取り付けられるブレーキ装置43は、予想される落石の落下エネルギーを考慮して、１個ないし複数個設ける。
【００３０】
隣り合う支柱31間には、上側支持ロープ41と下側支持ロープ42によって支持された網状体すなわちネット１が張り渡されている。上方および下方のリングと、上側支持ロープ41および下側支持ロープ42との連結は、各支持ロープをリング20の環の中を通して行なうもののほかに、リング20と上下支持ロープとを連結する結合部材を用いて行なってもよい。
【００３１】
ネット１が落石による衝撃を受けたとき、図11のように衝撃力が衝撃中心部からリング20を伝達し外方へ均一に拡がっていき、その際に各リングが他のリングとの連結箇所で外方へ引っ張られ、各リングの受ける引張力に応じて変形し、ネットが図12のように谷側へ張り出した状態になり、その結果エネルギーが吸収される。リング20が最も大きく変形した場合が図12に示されているが、受ける力の大きさによって、また、力の掛かり具合によって、変形の度合は異なり、また変形形状も異なる。このような多数のゴム板14のせん断変形とリング20の変形によって極めて大きなエネルギーの吸収が達成される。前述のように、リングの構成によって、ネットにより吸収されるエネルギー量は任意に変更することができる。
【００３２】
上記のネット1によれば、大エネルギーの吸収が可能であるが、前述のように、上下の保持ロープ41、42および控えロープ35にブレーキ装置43を設けることにより、防護装置におけるエネルギー吸収能力がさらに増大する。
【００３３】
図13は支柱31の詳細を示す。支柱31は二分割式で、下部材31aと上部材31bを図13(a)(b)に示すようなヒンジ式ジョイント36で連結してある。ジョイント36はたとえば図13(c)のジョイント36aとジョイント36bまたは36cとをピンで連結して構成される。下部材31aと上部材31bとに分割するとそれぞれの重さは一人で運搬できる重さとなり、車両や動力式運搬装置が利用できない険しい山中へも持ち込むことができる。通常は下部材31aと上部材31bとは当て板48によって一直線に保持され、一本の支柱31を形成している。当て板48には波線で図示するような切り欠きや溝などを設けてあり、落石等による衝撃を受けた時に当て板48が破断してエネルギー吸収をする。
【００３４】
下部材31aと上部材31bにそれぞれ控えロープ35を張設し、各控えロープ35に落石等による衝撃を受けた時にエネルギー吸収をするためのブレーキ装置43を設けてある。下部材31aと上部材31bの傾斜角度は同じでもよいが、ジョイント36で屈曲可能に連結されていることを利用して、異なる傾斜角度になるようにブレーキ装置43を設定することができる（図12参照）。たとえば、下部材31bの傾斜角度α＝15度〜30度、上部材31aの傾斜角度β＝30度〜45度とする。傾斜角度が大きいほど大きなエネルギー吸収が可能となる。
【００３５】
図14および図15はブレーキ装置43の具体的な実施の形態を示す。図14では、ターンバックル44を利用してロープ35の途中に弛みをつくってある。ターンバックル44を係止するためのアイ46をもった締付け金具45を用いる。落石等による衝撃を受けた時に切断するように、締付け金具45の首47の部分に切り欠きを入れ、および／または、首47を細くしておく。あるいは、締付け金具45が、図14(b)(c)に示すように、開いた輪にロープ35を入れ、輪の口を塑性変形させて締め付けるタイプの場合、衝撃を受けると輪が開いて締付け金具45がロープ35から外れるようにしてもよい。図15に示すブレーキ装置43も実質上図14のものと同じである。
【００３６】
図16および図17に示すように、ブレーキ装置43は複数設けることができる。そして、たとえば図16に示すように破断用切れ目を順次浅くしたブレーキ装置43A〜43Dを順番に配設し、ブレーキ装置43A〜43Dの順に破断が進行するようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットの正面図である。
【図２】ａは単位ブロックを構成する円板の正面図、
ｂは一対の円板の斜視図、
ｃは単位ブロックの断面図である。
【図３】単位ブロックの部分斜視図である。
【図４】リングの斜視図である。
【図５】ａは円板の別の実施の形態を示す正面図、ｂは同じく断面図である。
【図６】ａは円板の別の実施の形態を示す正面図、ｂは同じく断面図である。
【図７】単位ブロックの別の実施の形態を示す正面図である。
【図８】単位ブロックの別の実施の形態を示す断面図である。
【図９】落石等防護装置の立面図である。
【図１０】図９の装置の側面図である。
【図１１】落石の衝撃を受けたネットの状態を示す正面略図である。
【図１２】落石の衝撃を受けたネットの状態を示す側面略図である。
【図１３】ａは分割式支柱の立面図、
ｂは分割式支柱の連結部の斜視図、
ｃはジョイントの斜視図である。
【図１４】ａはブレーキ装置の斜視図、
ｂ、cは締付け金具の斜視図である。
【図１５】ブレーキ装置の変形例を示す斜視図である。
【図１６】ブレーキ装置の設置例を示す側面略図である。
【図１７】ブレーキ装置の設置例を示す正面略図である。
【符号の説明】
１ ネット（網状体）
10 単位ブロック
11 円板
11’ 円板
12 耳部
13 貫通孔
14 ゴム板
15 Ｕボルト
16 カエリ
16’ カエリ
17鉛棒
18 ナット
20 リング
21 結束具
31 支柱
32 基礎
33 控えロープ定着用アンカー
34 アンカー頭部
35 控えロープ
36 ジョイント部
37 アンカー
38 アンカー頭部
39 側方上部アンカーロープ
40 側方下部アンカーロープ
41 上側支持ロープ
42 下側支持ロープ
43ブレーキ装置
44ターンバックル
45締付け金具
46アイ
47 首
48 当て板

Claims (7)

1. 縦横に整列した多数の単位ブロックと多数のリングとを有し、
   各単位ブロックは、少なくとも一対の円板と、前記円板間に介在するゴム板とで構成され、各円板は外周に９０度離間した二つの耳部を有し、各耳部は一対の貫通孔を有し、前記貫通孔にＵボルトを挿入してあり、一対の円板は合計四つの耳部が円周方向に等間隔で並ぶような位相に設定してあり、
   各リングは線材を複数回巻き回して少なくとも一箇所にて結束してなり、前記Ｕボルト内を通って延在することにより、相互に隣接する四つの単位ブロックを連結する、
   落石等防護装置用ネット。
2. 前記ゴム板を前記円板に加硫接着してある請求項１の落石等防護装置用ネット。
3. 単位ブロックを構成する一対の円板の一方は外周縁にカエリを有し、他方は内周縁にカエリを有し、前記内外周縁のカエリによってゴム板を半径方向に支持させた、請求項１の落石等防護装置用ネット。
4. 単位ブロックを構成する一対の円板の一方から他方まで貫通する孔を設けて柱状の鉛を挿入した、請求項１の落石等防護装置用ネット。
5. 請求項１ないし４のいずれかのネットと、それぞれヒンジを介して地山に固定された、所定の間隔を隔てた複数の支柱と、各支柱の上部と山側の地山との間に張られた控えロープと、支柱間において支柱の上部と下部にそれぞれ張り渡された保持ロープと、保持ロープの中途および／または控えロープの中途に設けられたブレーキ装置とを具備し、前記ネットが前記保持ロープによって前記支柱間に張り巡らされた、落石等防護装置。
6. 前記支柱が二以上に分割した部材からなり、部材どうしを分解可能に結合した、請求項５の落石等防護装置。
7. 前記部材どうしを屈曲可能に結合し、所定値を越える荷重が作用すると破断する当て板で保持した、請求項６の落石等防護装置。

Images