(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線径０．１〜２．０ｍｍの熱可塑性合成重合体からなる多数の連続線条の各々が不規則に屈曲して相互に交差しつつ山部、谷部を形成して所定の幅、長さの平面を形成しながら長手方向に延び、且つそれぞれの交差点において熱接着されてなるマット状網状体に厚さ方向の平行光線透過率が５〜９０％、曲げ弾性率が５０００〜１０００００ｋｇｆ／ｃｍ2 （ＪＩＳＫ７２０３測定法による）の粗目ネットが２層以上重ね合わされ、該連続線条が粗目ネットに交絡することにより一体化しており、粗目ネットと他の粗目ネットの間にも多数の連続線条が不規則に屈曲し、粗目ネット間に空間を形成してなる立体網状構造物。
【請求項２】
粗目ネットはひとつの目の大きさが５〜１００ｃｍ2 、引張り強度５００ｋｇｆ／ｍ以上の熱可塑性重合体からなる格子状成型物である請求項１記載の立体網状構造物。
【請求項３】
線径０．１〜２．０ｍｍの熱可塑性合成重合体を連続線条体として紡出落下させ、該連続線条体が固化しない間にその上にスペースローラーにより間隔をあけて２枚以上の粗目ネットを供給し、連続線条と粗目ネットとを熱接着により一体化する請求項１に記載の立体網状構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中に沈めて固定したり、土木材料として使用する立体網状構造物に関する。特に重錘となるブロック体に植付けて海底面に設置して波浪や潮流により海岸の砂が持ち去られるのを防止するための漂砂制御や、集魚のための人工魚礁や、河川や海中に棲息する水質浄化用生物基盤材や埋立地の表層安定工事に適した補強材や、海岸や河川の根固め、沈床洗掘防止および山斜面、河川や道路の土手斜面などの土砂崩れ防止の土木材料として利用出来る嵩高な立体網状材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性合成重合体の多数の線条からなる嵩高な立体網状構造物としては、例えば特公昭６３−５３３３２号公報に記載され、またこのような立体網状構造物の形態を安定させるために、粗目金網や糸状の合成樹脂成型品によって形成された粗目ネットを併用した網状体は、実公昭６３−９６１３号、実開平２−３７９４０号、特開平６−１４６２３１号公報に記載されている。
【０００３】
そして上記特公昭６３−５３３３２号公報に記載された立体網状構造物は、線条物の直径０．１〜１．５ｍｍ多数の合成重合体連続線条の各々が不規則なループをなしてそれぞれの交差点において相互に接着されてなり、嵩高であり圧縮抵抗が大きいことから専ら軟弱地盤の安定化や排水材に適用され、また実公昭６３−９６１３号、実開平２−３７９４０号公報に記載されたようなネットに合成重合体連続線条を絡ませた網状体は、土壌保持性に富み空隙率が極めて大きく凹凸面に対して順応性があることから主として植生用に使用されている。
【０００４】
また特開平６−１４６２３１号公報に記載されているような合成樹脂製ネットに合成重合体連続線条を絡ませた網状体は、嵩高にして空隙率が大きいにも拘わらず圧縮強度、引張り強度に富み、粗目ネット材と合成重合体連続線条で形成された網状部が不可分に一体化されているから苛酷な条件下に使用される漂砂制御材や人工魚礁等海中施設用や盛土の法面補強材等に使用されている。
【０００５】
また、土砂流出防止工法の一つシガラ工では竹やシダなどで平織り状に編込んだものとか、平板状の合成樹脂成型品が重用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記特公昭６３−５３３３２号公報に記載されたような立体網状構造物は、圧縮強度は比較的大きいが、横方向の引張り強度が乏しく、使用時に網状体の長さ方向や幅方向に強力を受ける用途、例えば漂砂制御材や、人工魚礁には利用できない。
【０００７】
また上記実公昭６３−９６１３号、実開平２−３７９４０号公報に記載されたようなネットに合成重合体連続線条を絡ませた網状体は、ネットによって幾分引張り強力が向上するが、ネットのストランドが細く柔軟であるため連続線条とネットとの絡みが弱く厚さ方向に外力が作用するとネットと網状物とが分離するという現象が生じ、上記と同様に漂砂制御材や人工魚礁材等の海中施設用には不向きである。
【０００８】
また特開平６−１４６２３１号公報に記載されたような合成樹脂製ネットに合成重合体連続線条を絡ませた網状体は、粗目ネットと合成重合体連続線条が不可分に一体化されているから大幅に引張り強力が向上し、波浪によるくり返し屈曲にも耐えるものであるが、曲げ応力に対する抵抗力が弱い。その対策として合成樹脂製からなる粗目ネットのストランドの断面積を大きくすると曲げ応力は向上するが波浪によるくり返し屈曲に対する抵抗力が低下することにより苛酷な条件下での漂砂制御材や人工魚礁材等海中施設用には不向きである。また、土砂流出防止工法の１つシガラ工では竹やシダで土止めに編上げるには手間と訓練を要し一般的でなく、又合成樹脂製は平板が故に目詰まりがしやすく更には単位面積当たりの重量が重く運搬に不便である。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明は、嵩高にして空隙率が大きいにも拘らず圧縮強度、引張り強度、くり返し屈曲に対する抵抗性に富み、粗目ネット材と合成重合体連続線条で形成された網状部とが不可分の状態に絡み合い、苛酷な条件下に使用される漂砂制御材や人工魚礁材等の海中施設用に好適な補強された立体網状体構造物に関するものである。
【００１０】
すなわち本発明は、線径０．１〜２．０ｍｍの熱可塑性合成重合体からなる多数の連続線条の各々が不規則に屈曲して相互に交差しつつ山部、谷部を形成して所定の幅、長さの平面を形成しながら長手方向に延び、且つそれぞれの交差点において熱接着されてなるマット状網状体に厚さ方向の平行光線透過率が５〜９０％、曲げ弾性率が５０００〜１０００００ｋｇｆ／ｃｍ2 （ＪＩＳＫ７２０３測定法による）の粗目ネットが２層以上重ね合わされ、該連続線条が粗目ネットに交絡することにより一体化しており、粗目ネットと他の粗目ネットの間にも多数の連続線条が不規則に屈曲し、粗目ネット間に空間を形成してなる立体網状構造物である。
【００１１】
さらに粗目ネットは、ひとつの目の大きさが５〜１００ｃｍ2 、引張り強度５００ｋｇｆ／ｍ以上の熱可塑性重合体からなる格子状成型物であることが好ましい。
【００１２】
このような立体網状構造物は次のようにして製造する。線径０．１〜２．０ｍｍの熱可塑性合成重合体を連続線条体として紡出落下させ、該連続線条体が固化しない間にその上にスペースローラーにより間隔をあけて２枚以上の粗目ネットを供給し、連続線条と粗目ネットとを熱接着により一体化することにより製造できる。
【００１３】
【発明の実施の態様】
上記立体網状構造物の網状部を形成している熱可塑性重合体としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、ナイロン６、ナイロン６，６等のポリアミド系等の重合体もしくは共重合体を適宜選択して使用出来るが、製造コストおよび成型のしやすさを考慮した場合には比較的融点の低いポリエチレン、ポリプロピレンが好都合である。
【００１４】
補強材となる粗目ネットとしては、目の開口面積が５〜１００ｃｍ2 であって骨材部が厚さ１〜５ｍｍ、幅が１．５〜１０ｍｍ分成樹脂製ネット、２軸延伸された厚さ１〜５ｍｍの穿孔シートから得られたネット、又は太さが２〜５ｍｍ合成樹脂製モノフィラメント製等のものが使用できる。いずれも引張り強度が大きく、曲げ弾性率が５００〜３００００ｋｇｆ／ｃｍ2 の樹脂ネット材が好適であり、特に網状物を形成する上記熱可塑性合成重合体と同系または同質のものがよい。
【００１５】
本発明の立体網状構造物の製造には、上記熱可塑性重合体もしくは共重合体を溶融紡糸して線径０．１〜２．０ｍｍの連続線条にして使用する。
まず表面が山部、谷部の凹凸を持った搬送体を設置し、搬送体の上に搬送体と間隔をあけて２枚以上の粗目ネットを供給する。搬送体と粗目ネットとを緩やかに移動させながらその上から上記熱可塑性重合体を溶融紡糸して、未だ固化しないうちに自然落下させて集積する。このとき紡糸速度を搬送体の移動速度より速くすることにより連続線条は搬送体上を凹部の底辺まで落下し、不規則に屈曲して山部、谷部を形成するとともに粗目ネットを立体網状構造物と一体化する。この直後にニップローラで押圧し立体網状構造物と粗目ネットの接着を強固にするとともに上面を平滑にする。
【００１７】
上記立体網状構造物の目付は、耐久性と望ましい空隙率を考慮すると目付が１０００〜３５００ｇ／ｍ2 程度が好ましい。見掛けの厚さは１０〜５０ｍｍ程度がよい。かくして形成された本発明の立体網状構造物は、空隙率６０〜９８％、厚さ方向の平行光線透過率は５〜９０％を有し、海中における適度な潮流の通過性を備え、漂砂制御材や人工魚礁の用途に好都合になる。またシガラ工などの土砂流出防止材など土木材料の用途として好都合になる。
【００１８】
空隙率が６０％よりも小さく、平行光線透過率が５％よりも小さくなると、漂砂制御材や人工魚礁材に適用した時潮流による負荷が大きくなって漂砂制御材や人工魚礁材の損傷を招きやすくなる。また空隙率が９８％以上で、平行光線透過率が９０％以上になると潮流の通過が良好過ぎて所望の機能、例えば海岸の砂の流出を防止する機能を損なう恐れがある。
【００１９】
またシガラ工などの土砂流出防止材などの土木材料の用途としても上記立体網状構造物に使用する粗目ネットの曲げ弾性率は、単板材料においては５００〜３００００ｋｇｆ／ｃｍ2 のものを使用し、該粗目ネットを２枚以上重ね合わせて網状体で複合して形成した立体網状構造物としての曲げ弾性率を５０００〜１０００００ｋｇｆ／ｃｍ2 となすことが好ましい。
【００２０】
上記単板粗目ネットの曲げ弾性率が５００ｋｇｆ／ｃｍ2 より小さいと曲げ応力に対して柔軟しすぎて２枚以上複合しても海中における波浪エネルギーで揺動しやすくなる。また３００００ｋｇｆ／ｃｍ2 より大きいと剛直となり２枚以上複合した場合更に剛直となりくり返し屈曲に亀裂が入りやすく波浪エネルギーに耐えられなくなり一挙に破壊される危険性がある。
【００２１】
本発明の上記立体網状構造物を海中施設用、例えば漂砂制御材として適用する場合には図５に示すように、枠状に成型したコンクリートブロックの上面に溝を設け、その溝に立体網状構造物の下端部分を埋め込んで、高さ約３０〜１００ｃｍに垣根状に立設し、海中に並列設置するとよい。
【００２２】
また人工魚礁材として用いる場合には、図６に示すようなコンクリートブロックに立設して沈み魚礁とするとか、上記立体網状体構造物を任意の形状となして重錘とブイを使用して浮き魚礁とし設置できる。
【００２３】
また、例えばシガラ工土止め材として用いる場合には、例えば図７、図８に示すような支柱間に上記立体網状構造物の該網状突部を外面にして敷設すれば、上記立体網状構造物は土砂流出防止の機能を発揮すると共に、網状突部にも地山からの流出土砂が溜まり植生地盤を形成するので格好の緑化基盤材を提供すると共に、該網状突部は連続線条で形成されているため柔軟性があるので外力に対して格好の弾性壁体を提供する。
【００２４】
【作用】
本発明の立体網状構造物は熱可塑性合成重合体の連続線条によって形成されている空隙率の高い立体網状部分は、例えば漂砂制御材にあっては潮流速度を緩和しながら潮流を円滑に通過させ、海岸の漂砂が潮流と共に沖へ運ばれて行くのを防止する。そして重ね合わされた粗目ネットは網状部分を補強しコンクリートブロックに立設された垣根状形態を保持して海藻のように揺れ動くことを抑制し、海流による応力に対して抵抗力を発揮する。
【００２５】
また、粗目ネット２枚以上の複合部分は外からの応力に対して外へ面する部分が伸長し、内に面する部分が圧縮応力となり互いに応力を分担するので曲げ応力に対してはより抵抗力を発揮しくり返し屈曲性が向上する。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例を図について説明すると、図１は立体網状構造物の部分斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線の断面図を示し、（１）は立体網状構造物、（２）は立体網状部、（３）は粗目ネットである。
粗目ネット（３）は本実施例においては、ポリプロピレン樹脂を押出して２軸延伸して得られた、骨材部（４）の幅が３．２ｍｍ厚さが１．７ｍｍ、１つの目の大きさが約７ｃｍ2 、引張り強度が約４０００ｋｇｆ／ｍ、曲げ弾性率が１８０００ｋｇｆ／ｃｍ2 （ＪＩＳＫ７２０３測定方法による）の２軸延伸ネットを２枚適用している。
【００２７】
そして溶融紡糸機から押し出された直径１．１ｍｍの連続線条（５）が立体網状部を形成すると同時に、上記粗目ネット（３）に不規則なループをなして網状に交絡して接着している。粗目ネット（３）の空隙部分から連続線条（５）は下方に膨出し立体網状部を形成する。さらに連続線条（５）の一部はが粗目ネット（３）の骨材部（４）に周回し、立体網状部（２）と粗目ネット（３）を一体に接着している。
【００２８】
実施例において立体網状構造物（１）は、連続線条（５）の立体網状部の目付が１６００ｇ／ｍ2 、見掛けの厚さが約３５ｍｍあって、全体が不規則な網状をなし、その空隙率は９２％、厚さ方向の平行光線透過率は約３０％であった。
【００２９】
上記した立体網状構造物（１）は次のようにして製造することができる。即ち図３に略示しているように、溶融紡糸機（１１）に配設した紡糸ノズル（１２）から直径１．１ｍｍ多数のポリプロピレン樹脂連続線条（５）を多数横列となして紡出し、溶融紡糸機（１１）の下方に図４に示したような山部（１３）と谷部（１４）とを表面に備えた搬送体（１５）を矢印の方向にならべて配置し、この搬送体（１５）とスペースローラー（１６）（１７）（１８）で間隔をあけて粗目ネット（３）を供給し、搬送体（１５）と粗目ネット（３）とを共に、紡出溶融した連続線条（５）の落下連度よりも遅い速度で矢印方向に移動させながら、その上から紡出樹脂連続線条（５）が未だ固化しないうちに自然落下させて集積すると、その集積時に各連続線条（５）は不規則に屈曲して粗目ネット（３）の目の間に垂下し膨出すると共に交差点を自己融着する。この直後にニップローラー（１９）でもって押圧し、立体網状構造物（１）を得ることができる。
【００３０】
本発明の立体網状構造物（１）の厚さ方向の平行光線の透過率や空隙率は、搬送体（１５）の速度や連続線条（５）の目付や太さを変更することによって調整することが出来る。
かくして得られた立体網状構造物（１）は、全体の目付が３５００ｇ／ｍ2 、連続線条（５）の目付が１６００ｇ／ｍ2 、立体網状構造物（１）の厚みが３５ｍｍ厚み方向の平行光線透過率が３０％であった。
【００３１】
（性能試験）
上記本発明の立体網状構造物の性能試験を実施した。
（１）  曲げ弾性率
ＪＩＳＫ７２０３に準じて測定した。結果を表１に示す。
弾性率Ｅｆ＝（Ｌ3 ／４ｂｈ3 ）×（Ｆ／Ｙ）
Ｅf：  弾性率ｋｇｆ／ｍｍ2
Ｌ ：  支点間距離（ｍｍ）
ｂ ：  試験片の幅（ｍｍ）
ｈ ：  試験片の厚み（ｍｍ）
Ｆ ：  荷重一撓み曲線の初めの直線部分の任意の荷重（ｋｇｆ）
Ｙ ：  荷重Ｆにおける撓み（ｍｍ）
【００３２】
（２） 屈曲試験
ＪＩＳＫ７１１８に準じて両振りでくり返し屈曲試験をし、サンプルに亀裂が入った時点の振幅回数を測定した。結果を表１に示す。
尚、両振り角度は試験片の平面に２００ｋｇｆ／ｍ2 の力が加わった時の曲げ角度で各々のサンプルについて測定した。
【００３３】
（比較例１）
本発明の立体網状構造物生産に使用した粗目ネットを１枚使用して曲げ弾性率、くり返し屈曲回数を測定した。結果を表１に示す。
【００３４】
（比較例２）
粗目ネットの厚みが大きくなった場合に曲げ弾性率、くり返し屈曲回数がどのように変化するか確認のため、ポリプロピレン樹脂を押出し２軸延伸して得られたサンプルを使用した。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0003766504.tif 000002
【００３６】
本発明の立体網状構造物を漂砂制御材（３１）として使用する場合には、例えば図５に示すような、枠状に成形したコンクリートブロック（３２）の上面に溝を設け、その溝に立体網状構造物（１）の下端部分を埋め込んで高さ約３０〜１００ｃｍに垣根状に立設して海中に並列状に沈設すればよく、コンクリートブロックの枠状の形状や、コンクリートブロックへの取付方法について特定するものではない。
また、人工魚礁（３３）として、用いる場合には、図６に示すようなコンクリートに立設して沈み魚礁とするとか、上記立体網状構造物（１）を任意の形状にして重錘とブイを使用して浮き魚礁として設置してもよい。
【００３７】
また、立体網状構造物（１）をシガラ工法の土止め材（３４）として使用する場合には、例えば図７に示すような支柱（３５）間に上記立体網状構造物（１）の立体網状部（２）を外面に、粗目ネット（３）面を地山（３６）側にして敷設すれば、上記立体網状構造物（１）は土砂流出防止の機能を発揮するとともに、立体網状部（２）へも土砂がたまり、その土砂だまりが植生基盤を形成するので格好の緑化基盤材を提供し、該植物の根茎によって土砂止め機能が更に発揮される。また、該網状突部は線径０．１〜２．０ｍｍの連続線条で形成されているため、柔軟性があり、外力に対して格好の弾性壁体を提供する。
【００３８】
（発明の効果）
このように本発明の立体網状構造物は、嵩高で空隙率の大きい立体網状部が強靭にして耐蝕性に優れた構造物に形成されているため、漂砂制御材として使用した場合とは、潮流に対して適度な抵抗力を有して海底の漂砂域における潮流の減速効果を発揮し、波と潮流によって海岸で発生する漂砂が沖へ持ち運ばれるのを防止することができる。
【００３９】
また、人工魚礁として使用した場合にも同様な潮流減速効果を発揮するとともに、該立体網状構造物を形成する連続線条で形成された立体網状部や粗目ネットに連続線条が交絡し、圧着または接着して形成された微細な凹凸が海藻の泡子が活着する基盤として最適な場を提供することになり、海中生物が繁茂する。
したがって子魚等の絶好の餌場と待避場所を提供することができる。
【００４０】
また、立体網状構造物を土止め材として使用した場合には、曲げ弾性率が大きいから土圧等の外力に対して抵抗力を示すと共に、網状構造物の平行光線透過率の小さいものは連続線条で形成された立体網状部で土砂流出が阻止される。
従って土砂流出による地盤沈下が阻止できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の立体網状構造物の一例を示す部分斜視図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図３は、本発明の立体網状構造物の製造工程を示す概略側面図である。
図４は、搬送体の一部を示す斜視図である。
図５は、漂砂制御材の一例を示す一部破断概略斜視図である。
図６は、人工魚礁の一例を示す一部破断概略斜視図である。
図７は、シガラ工の一例を示す一部破断概略斜視図である。
図８は、図７のシガラ工を上方から見た平面図である。
【符号の表示】
１  立体網状構造物
２  立体網状部
３  粗目ネット
４  骨材部
５  連続線条
１１  溶融紡糸機
１２  紡糸ノズル
１３  山部
１４  谷部
１５  搬送体
１６  スペースローラー
１７  スペースローラー
１８  スペースローラー
１９  ニップローラー
３１  漂砂制御材
３２  コンクリートブロック
３３  人工魚礁
３４  土止め材
３５  支柱
３６  地山
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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