JP6559639B2 - 高強度金網及び落石予防網 - Google Patents

Description

本発明は、引張強さが高いワイヤーによって形成された高強度金網及びこれを用いた落石予防網に関する。

斜面において落石の予防や防護等を目的とした施設・工法には金網がよく用いられており、このような工法の一つとして、高強度の金網を斜面に沿って張り、これによって斜面の安定化を図る工法がある。
これに関する従来技術が特許文献１によって開示されている。

特表２００１−５２２４２２

特許文献１では、金網の軽量化を目的として、高張力鋼製ワイヤーにて構成された金網に関する記載がされている。斜面において落石の予防や防護等を目的とした施設・工法に用いることを考えた場合、設置の作業性の面から考えれば、より高強度とすることでより軽量化した方がよいが、単に高強度且つ軽量の金網を用いるだけでは、斜面へのなじみが悪くなるおそれがある。即ち、高強度のワイヤーは基本的に高反発であり、斜面の凹凸への追従性が悪くなる恐れがある。
斜面へのなじみ（斜面の凹凸への追従性）が悪いということは、斜面と金網との間に隙間が生じ易く、密着性が低下するということであり、「斜面土壌を安定化させる」という点に対しては不利に働くものである。

本発明は、上記の点に鑑み、引張強さが高いワイヤーによって形成しつつも、斜面の凹凸への追従性を有する高強度金網及びこれを用いた落石予防網を提供することを目的とする。

（構成１）
２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーによって形成され、下記条件による網体としてのたわみ量が、７０７ｍｍ以上であることを特徴とする高強度金網。
条件：網体を列線方向に片持ち梁状に支持して片持ち梁の長さを１０００ｍｍとし、この際の自由端の鉛直方向の変位量をたわみ量とする。

（構成２）
前記ワイヤーの線径が、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする構成１に記載の高強度金網。

（構成３）
金網がひし形金網であることを特徴とする構成１又は構成２に記載の高強度金網。

（構成４）
金網の基本態様がひし形金網であり、当該ひし形金網を構成する列線が厚さを持った螺旋状に形成されていることにより、金網の厚さが３０ｍｍ〜７０ｍｍであることを特徴とする構成１又は構成２に記載の高強度金網。

（構成５）
前記ひし形金網を構成する螺旋状に形成された列線の端部において、前記螺旋の１周分以上の環状部が形成されていることを特徴とする構成１〜構成４の何れかに記載の高強度金網。

（構成６）
前記ワイヤーの引張強さが２８００ＭＰａ以下であることを特徴とする構成１〜構成５の何れかに記載の高強度金網。

（構成７）
構成１〜構成６の何れかに記載の高強度金網によって形成されていることを特徴とする落石予防網。

本発明の高強度金網及びこれを用いた落石予防網によれば、引張強さが高いワイヤーによって形成しつつも、斜面の凹凸への追従性を有することができる。

本発明に係る実施形態の高強度金網を示す図 本発明に係る実施形態の高強度金網の端部を示す図 本発明に係る実施形態の高強度金網の列線をスライドさせることで畳んだ状態と展開した状態を示す図 金網を片持ち梁状に支持した状態の概略図 従来の菱形金網、従来の厚ネット、本実施形態の高強度金網１について、片持ち梁の長さとたわみ量の関係をそれぞれ示すグラフ 本発明に係る高強度金網の別の例を示す図 本発明の高強度金網を用いた落石予防網の設置状態を示す図 落石予防網の設置手順を示す概略図 落石予防網の構成を示す概略図

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

＜実施形態１＞
図１、２は、本実施形態の高強度金網を示す図であり、図１（ａ）：正面図、図１（ｂ）：側面図、図２：端部を示す図である。なお、簡単化のため列線２本分の図としている（金網全体としてはこの構造が繰り返される）。
本実施形態の高強度金網１は、引張強さが２３００ＭＰａのワイヤー（２２００ＭＰａを超え、２８００ＭＰａ以下の引張強さを有するワイヤー）によって、厚ネットとして形成されている。厚ネットとは、基本的な態様はひし形金網と同様であるが、ひし形金網を構成する列線が厚さを持った螺旋状に形成されていることにより、所定の厚さを持った金網として形成されているものである。
具体的には、線径が２．０ｍｍのワイヤーにより、目合いが４２ｍｍ、金網角度が３０°、１ｍ当たりの線交点数が２３．８、のひし形金網として形成されており、図１（ｂ）に示されるように、列線の螺旋が、側面視において略矩形に形成される（略直線状の立ち上がり部１１を有する）ことにより、厚さが３０ｍｍに形成されている。高強度金網１の金網張力は１９７．１ｋＮ／ｍである。
高強度金網１を、引張強さが高いワイヤーによって形成することで、必要な強度を細い線径（２．０ｍｍ）にて得ることができ、１ｍ^２当たりの重量が１．４５ｋｇと、軽量に形成することができる。

高強度金網１は、列線方向に片持ち梁状に支持して片持ち梁の長さを１０００ｍｍとし、この際の自由端の鉛直方向の変位量であるたわみ量が９７７ｍｍ相当である。
高強度金網１は、引張強さが２３００ＭＰａという高強度のワイヤーを使用し軽量化を図りつつも、上記のたわみ量が９７７ｍｍ相当（７０７ｍｍ以上）のしなやかな金網であり、例えば、斜面における落石の予防や防護等を目的とした施設・工法に用いた場合において、斜面へのなじみ（斜面の凹凸への追従性）が良好で、斜面と金網との間に隙間が生じ難く、斜面土壌を安定化させることができる。

斜面が平坦であれば、上述のような斜面へのなじみに関する問題は生じないが、実際の斜面には多くの凹凸が存在する。自然傾斜地における凹凸の大きさやその角部のＲは多種多様であり、これを一般化することは困難であるが、平坦（０°）から垂直の断崖（９０°）までを考慮したとして、その中間値は４５°となる。この４５°の凹凸に対して、金網がその自重でなじむということは、金網を片持ち梁状に支持した際に、これが概ね４５度でたわむということである。
図４に、金網を片持ち梁状に支持した状態の概略図を示した。ここでは簡略した図としており、片持ち梁状の金網が直線的にたわんでいる図であるが、実際には円弧状にたわむものである。この円弧状のたわみにおいて、支持端と自由端を結んだ線が概ね４５°であれば、“４５°の凹凸に対して、金網がその自重でなじむ”と言える。その条件は、図４に示したごとく、片持ち梁が１０００ｍｍである場合、たわみ量は約７０７ｍｍである。
従って、網体を列線方向に片持ち梁状に支持して片持ち梁の長さを１０００ｍｍとし、この際の自由端の鉛直方向の変位量をたわみ量とした場合に、これが７０７ｍｍ以上であれば上記基準において斜面へのなじみ（斜面の凹凸への追従性）が良好であると言えるものである。

図５には、従来の菱形金網、従来の厚ネット、本実施形態の高強度金網１について、図４のごとく金網を片持ち梁状に支持するにあたり、片持ち梁の長さを変えてそのたわみ量を測定した結果をそれぞれ示した。横軸が片持ち梁の長さであり、縦軸がたわみ量である。
“従来の菱形金網”は、線径が３．２ｍｍのワイヤー（引張強さ：４５０ＭＰａ）により、目合いが６７．６ｍｍ、金網角度が８５°、１ｍ当たりの線交点数が１４．８、のひし形金網である。また、“従来の厚ネット”は、線径が３．２ｍｍのワイヤー（引張強さ：４００ＭＰａ）により、目合いが４６ｍｍ、金網角度が８５°、１ｍ当たりの線交点数が２１．７であり、図１（ｂ）と同様に、列線の螺旋が側面視において略矩形に形成される（略直線状の立ち上がり部１１を有する）ことにより、厚さが３０ｍｍに形成されている。
なお、高強度金網１については、実験サンプルの都合上、片持ち梁の長さを６００ｍｍまで１００ｍｍ毎に測定し（実線）、それ以上については実測値から得られた近似曲線（結果的には直線）を延長して示した（破線）。
図５（ａ）に示されるように、従来の菱形金網は、片持ち梁の長さを１０００ｍｍとした際のたわみ量が約３１５ｍｍであり、自重による斜面へのなじみがあまり良くない。一方、従来の厚ネットについては、片持ち梁の長さを１０００ｍｍとした際のたわみ量が約７３０ｍｍであり、斜面へのなじみとしては必要量を得られていると言える。しかしながら、この従来の厚ネットは高張力鋼製ワイヤーを使用したものではなく、従って必要な強度を得るために一定の太さが必要となり、結果として重量が比較的大きい（３．７Ｋｇ／ｍ^２）ものである。輸送コストや傾斜地での設置作業効率を考えた場合、その重量は小さい方が優れるため、高張力鋼製ワイヤーを使用して軽量化することが考えられる。しかしながら、高強度であることや軽量化することは、“自重による斜面へのなじみ”に対してはマイナス要因となる。
これに対し、本実施形態の高強度金網１は、金網として単に“高強度且つ軽量”に留まらず、強度や自重等のバランスをも考慮することで、図５（ｃ）に示されるように、たわみ量が９７７ｍｍ相当であるしなやかな金網であり、斜面へのなじみ（斜面の凹凸への追従性）が良好で、斜面と金網との間に隙間が生じ難い。即ち、輸送コストや傾斜地での設置作業効率に優れると共に、斜面土壌の安定化においても優れているものである。

また、本実施形態の高強度金網１は、図２に示されるように、螺旋状に形成された列線の端部において、螺旋の１周分以上の環状部１２が形成されている。
従来の金網においては、その端部を切りっ放しとしているか、ナックル加工をしているものであった。切りっ放しである場合、その先端部に引っ掛かる等して、作業効率が悪化したり、作業者等が怪我をするおそれがあるものであった。端部をナックル加工することにより、このような問題は抑止されるが、端部を従来のナックル加工とした場合（例えば特許文献１の図１）、金網の列線をスライドさせて畳むこと（輸送等のためにコンパクト化すること）ができなくなってしまうものであった。
これに対し、本実施形態の高強度金網１によれば、図２に示されるように、端部に環状部１２を形成することにより、作業効率の悪化や作業者等が怪我をすることが抑止され、且つ、図３に示されるように、隣り合う列線の環状部１２が互いにリンクされつつも、列線をスライドさせて畳むこと（及び展開すること）がスムースにでき、非常に有用である。

本実施形態では、本発明に係る高強度金網として、図１（ｂ）に示されるように略直線状の立ち上がり部１１を有する厚ネットを例として説明したが、２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーによって形成され、網体としてのたわみ量が７０７ｍｍ以上となる構成であればよい。
図４には、本発明に係る高強度金網の別の例を示した。図４（図４（ａ）：正面図、図４（ｂ）：上面図）に示される高強度金網１´は、ひし形金網として形成されている。具体的には、線径が２．０ｍｍのワイヤーにより、目合いが５４ｍｍ、金網角度が８５°、１ｍ当たりの線交点数が１８．５のひし形金網として形成されており、金網張力は１９７．１ｋＮ／ｍである。
高強度金網１´を、引張強さが高いワイヤーによって形成することで、必要な強度を細い線径（２．０ｍｍ）にて得ることができ、１ｍ^２当たりの重量が１．３４ｋｇと、軽量に形成することができる。

本発明に係る高強度金網として、２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーによって形成され、網体としてのたわみ量を７０７ｍｍ以上とする要件を満たす中で、ワイヤーの線径を１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とするとよく、また、ワイヤーの引張強さを２８００ＭＰａ以下とするとよい。
２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーの線径を１．０ｍｍ未満とした場合、金網を製造するためのワイヤーの加工の際にクラックや折れが発生することにより歩留まりが著しく低下するおそれがある。また、２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーの線径を、３．０ｍｍを超えるものとすることは現状における通常の製造設備では難しい。同様に、引張強さが２８００ＭＰａを超えるワイヤーを製造することは、現状における通常の製造設備では難しいものである。

なお、“網体としてのたわみ量を７０７ｍｍ以上とする”は、“２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤー”の強度や線径の選択、及び、これを螺旋状に形成する際の各種寸法（即ち、金網としての目合い、金網角度、厚さなど）の選択を、適宜組み合わせることによって実現される。

＜実施形態２＞
実施形態２は、実施形態１の高強度金網１によって形成された落石予防網であり、図７は斜面状に設けられた落石予防網２を示す概略斜視図である。
落石予防網２は、斜面における落石の発生等を予防し、緑化の促進を図ることができるものである。

図８は、落石予防網２の施工工程の概略を示す図であり、図９は、落石予防網２の構成を示す概略図である。
本実施形態２における、落石予防網２は、金網として実施形態１の高強度金網１を用いているという点以外は、基本的に従来の落石予防網の同様の構成であるため、ここでの詳細な説明は省略するが、落石予防網２は、斜面を安定化させるための高強度金網１を対象範囲に全面的に張り、これを補強して押えるための縦ロープ２２や横ロープ２３を備え、これらの部材を相互に連結するための各種の連結部材（クリップ２４等）や、斜面に設置するための各種のアンカー（セメントアンカー２１やピンアンカー２５等）を備える。

本実施形態の落石予防網２は、実施形態１の高強度金網１を用いていることにより、軽量で作業性や輸送コスト等の点で優れており、且つ、しなやかで斜面へのなじみ（斜面の凹凸への追従性）が良好で、斜面と金網との間に隙間が生じ難く、斜面土壌を安定化させることができる。
即ち、高強度金網１の列線方向において、網体としてのたわみ量が、７０７ｍｍ以上であることにより、実施形態１で説明したごとく、高強度金網１の自重自体で斜面の起伏に沿うようになじむことができる。なお且つ、高強度金網１の列線に直交する方向においては、列線の螺旋が側面視において略矩形に形成される（略直線状の立ち上がり部１１を有する）ため、隣り合う列線が相互にスライド（図１（ｂ）において左右方向に相互にスライド）することが可能であり、この方向においても斜面へのなじみ（斜面の凹凸への追従性）が良好である。
これらから明らかなように、落石予防網２は、その施工において、軽量であるため作業性に優れ、且つ、斜面に高強度金網１を広げた際にその自重で斜面の凹凸になじむため、各種のアンカー等によって斜面に高強度金網１を固定する作業の作業性においても優れたものとなる。

従来の高強度金網を用いた落石予防網の場合、高強度且つ軽量であることにより反発性が高く、斜面の凹凸への自重での追従性が悪い。即ち、斜面に高強度金網を広げた状態では、斜面の凹凸に対して浮いた状態となる箇所が生じ、これらの浮いた箇所にてアンカー等と締結させる作業の作業性が悪くなるものであった。また、斜面に対するなじみが悪く、設置状態で浮いた箇所があると、そこでの浮石等が生じ易くなり、これが落石につながることになる。落石自体は金網によって収容された（金網の下方に溜まる）状態となるが、これが溜まってくると金網が膨出してしまい、この溜まった落石を除去する作業が必要になるおそれがある。これを抑止するためには、浮石そのものを抑止するために、網と斜面を密着させる必要があるが、従来の高強度金網を用いた落石予防網の場合、高強度であることにより反発性が高く、金網が斜面に対して浮いた箇所も多くなる。従って、金網と斜面を全体的に密着させるには、より多くのピンアンカーや締結具等が必要となり、作業効率及びコストの点で不利となる。なお且つ、反発力によって浮いている箇所をピンアンカー等で斜面と密着させるように留めるということは、ピンアンカー等を抜く方向への反発力が常に生じている状態にて設置されるということであり、ちょっとした地震その他の振動等があった際に、ピンアンカー等が抜けてしまうおそれもある。

これに対し、本実施形態の落石予防網２によれば、前述のごとく施工の作業性に優れ、且つ、斜面の凹凸への追従性が良好であることにより浮石等が抑止され、効果的に斜面土壌を安定化させることができる。
落石予防網２は、客土種子吹付工や、モルタル・コンクリート吹付工等の各種の斜面補強工の下地材としても適している。
客土種子吹付工の下地材として用いる場合には、高強度金網１の厚さを３０ｍｍ〜７０ｍｍとするとよい。３０ｍｍ未満であると吹付工を行う層が十分な厚さとならず、クラックが入り易くなるという問題があり、７０ｍｍを超えると吹付工の層の重量が過多となり、崩落し易くなるという問題があるためである。

なお、実施形態２においては、実施形態１の高強度金網１の使用例として、斜面を安定化させるために斜面上に設けられる落石予防網として説明したが、実施形態１の高強度金網１の適用をこれに限るものではなく、多用途に用いることができる。
例えば、斜面に対して垂直若しくは鉛直に設けられる落石防護網として本発明に係る高強度金網を利用しても良い。本発明に係る高強度金網は上述のごとく、高強度でありながらしなやかなものであり、エネルギー吸収能力が高いため、落石等の衝撃を受け止める落石防護網としても好適である。

１．．．高強度金網
１１．．．立ち上がり部
１２．．．環状部
２．．．落石予防網
２１．．．セメントアンカー
２２．．．縦ロープ
２３．．．横ロープ
２４．．．クリップ
２５．．．ピンアンカー

Claims (6)

1. ２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーによって形成され、基本態様がひし形金網であり、前記ひし形金網を構成する螺旋状に形成された列線の端部において、螺旋の１周分以上の環状部が形成されていることを特徴とする高強度金網。
2. ２２００ＭＰａを超える引張強さを有するワイヤーによって形成され、下記条件による網体としてのたわみ量が、７０７ｍｍ以上であり、基本態様がひし形金網であり、前記ひし形金網を構成する螺旋状に形成された列線の端部において、螺旋の１周分以上の環状部が形成されていることを特徴とする高強度金網。
   条件：網体を列線方向に片持ち梁状に支持して片持ち梁の長さを１０００ｍｍとし、この際の自由端の鉛直方向の変位量をたわみ量とする。
3. 金網の厚さが３０ｍｍ〜７０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の高強度金網。
4. 前記ワイヤーの線径が、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の高強度金網。
5. 前記ワイヤーの引張強さが２８００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の高強度金網。
6. 請求項１〜請求項５の何れかに記載の高強度金網によって形成されていることを特徴とする落石予防網。

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