(57)【要約】  【課題】建築用の構造モジュールを所定の傾斜角度に積み重ねて並べ、直線的な傾斜形状構造物、或いは全体として湾曲を成すドーム形状又はアーチ形状構造物等を構築する方法を提供する。  【解決手段】構造モジュール２は、上下に水平な積み重ね面を有し、傾斜方向に異なる少なくとも２箇所の位置に緊結材通し孔２３、２３’を垂直方向に貫通させた構成とする。構造モジュール２ａの下面を下位の構造モジュール２ｃの上面へ水平に、且つ一部分が傾斜角度相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ね、外側位置の緊結材通し孔２３を下位の構造モジュール２ｃにおける傾斜方向内側位置の緊結材通し孔２３’と一致させ、各緊結材通し孔２３、２３’へ共通に通した緊結材３を緊張し、定着具４で定着する工程を繰り返して構築する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用の構造モジュールを所定の傾斜角度に積み重ねて構造物を構築する方法において、
前記構造モジュールは、上下に水平な積み重ね面を有し、前記傾斜方向に異なる少なくとも２箇所の位置に緊結材通し孔を垂直方向に貫通させた構成とし、
前記構造モジュールの下面を下位の構造モジュールの上面へ水平に、且つ一部分が前記傾斜角度相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ね、傾斜方向外側位置の緊結材通し孔を下位の構造モジュールにおける傾斜方向内側位置の緊結材通し孔と一致させ、前記の各緊結材通し孔へ共通に通した緊結材を緊張し、下位の構造モジュールにおける下面部より下方の部位、および上位の構造モジュールにおける構造モジュールの上面部にそれぞれ設置した定着具で定着する工程を繰り返して構築することを特徴とする、傾斜形状又はアーチ形状構造物の構築方法。
【請求項２】
構造モジュールは、水平な床版の上に構造物の傾斜角度に対応する寸法だけ傾斜方向内側へせり出す縦材モジュールを前記傾斜方向の向きに一層分の高さで複数設け、前記縦材モジュールに前記傾斜方向に異なる少なくとも２箇所の位置に緊結材通し孔を垂直方向に床版まで貫通させた構成とし、
前記構造モジュールの床版を下位の構造モジュールにおける縦材モジュールの上に水平に、且つその縦材モジュールが前記傾斜角相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ね、縦材モジュールの傾斜方向外側位置に設けた緊結材通し孔を下位の構造モジュールにおける縦材モジュールの傾斜方向内側位置に設けた緊結材通し孔と一致させ、前記の各緊結材通し孔へ共通に通した緊結材を緊張し、下位の構造モジュールにおける床版より下方の部位、および上位の構造モジュールにおける縦材モジュールの上面部にそれぞれ設置した定着具で定着する工程を繰り返して構築することを特徴とする、請求項１に記載した傾斜形状又はアーチ形状構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建築用の構造モジュールを所定の傾斜角度に積み重ねて並べ、直線的な傾斜形状構造物、或いは全体として湾曲するドーム形状又はアーチ形状構造物等を構築する方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
直線的な傾斜形状構造物、或いは全体として湾曲するドーム形状又はアーチ形状構造物等を構築する場合は、例えば図７（ａ）、（ｂ）に示したように、構造要素としてのブロック体又は構造ユニット（プレキャストコンクリート部材等。）ａを所定の傾斜角度で上下に積み重ね、緊結材ｂを積み重ねた各ブロック体ａの上下方向へ共通に通し、各位のブロック体ａは積み重ねた段階で前記緊結材ｂで圧着して緊結し構築する方法が考えられる。
しかし、図７（ａ）に示したように、上下のブロック体ａの接触面を傾斜角と直角となるように傾斜させると、自重で右方へ滑落するおそれがある。そのため、各位における緊結がなされるまでの間、ブロック体ａは不安定状態であり、これを支保する手段が大変困難である。
また、図７（ｂ）に示したように、上下のブロック体ａの接触面が互いに水平となる配置で積み重ねる場合は、安定な積み重ねを可能とするが、上下のブロック体ａの接触面が緊結材ｂと直交しない構成であるため、緊結材ｂを強く緊結した場合には前記接触面を滑らせる方向の分力が発生し不安定である。
しかも、図７（ａ）、（ｂ）に示した構築方法は共に、最下位のブロック体ａから最高位のブロック体ａまでを共通の緊結材ｂで緊結しているので、仮に緊結材ｂが損傷すると、その交換・修理が大変面倒で、作業的にも経済的にも負担が大きい。
【０００３】
下記の特許文献１には、ブロック体を下位レベルのものから順に最高位まで等高線モジュールを構成して積み重ね、錐形構造物を構築する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２３６９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された構築方法は、無支保工で力学的に安定した構築を可能とするが、積み重ねた上下のブロック体を緊結する手段については、具体的に開示されていない。
【０００６】
本発明の目的は、適度な大きさに分割されたブロック体又は構造ユニット（以下、構造モジュールと総称する。）を一段積み重ねる度に上下に隣接する三つの構造モジュールを１組として緊結する方法であり、しかも積み重ねた上下の構造モジュールを圧着する緊結材は軸力のみ働く構成で緊結して、構造的安定性に優れた、傾斜形状又はアーチ形状構造物の構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る傾斜形状又はアーチ形状構造物の構築方法は、
建築用の構造モジュール２を所定の傾斜角度に積み重ねて構造物１を構築する方法において、
前記構造モジュール２は、上下に水平な積み重ね面を有し、前記傾斜方向に異なる少なくとも２箇所の位置に緊結材通し孔２３、２３’を垂直方向に貫通させた構成とし、
前記構造モジュール２ａの下面を下位の構造モジュール２ｃの上面へ水平に、且つ一部分が前記傾斜角度相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ね、傾斜方向外側位置の緊結材通し孔２３を下位の構造モジュール２ｃにおける傾斜方向内側位置の緊結材通し孔２３’と一致させ、前記の各緊結材通し孔２３、２３’へ共通に通した緊結材３を緊張し、下位の構造モジュール２ｃにおける下面部より下方の部位、および上位の構造モジュール２ｂにおける構造モジュール２ｂの上面部にそれぞれ設置した定着具４で定着する工程を繰り返して構築することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した傾斜形状又はアーチ形状構造物の構築方法において、
構造モジュール２は、水平な床版２０の上に構造物の傾斜角度に対応する寸法だけ傾斜方向内側へせり出す縦材モジュール２１を前記傾斜方向の向きに一層分の高さで複数設け、前記縦材モジュール２１に前記傾斜方向に異なる少なくとも２箇所の位置に緊結材通し孔２３、２３’を垂直方向に床版２０まで貫通させた構成とし、
前記構造モジュール２ａの床版２０を下位の構造モジュール２ｃにおける縦材モジュール２１の上に水平に、且つその縦材モジュール２１が前記傾斜角相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ね、縦材モジュール２１の傾斜方向外側位置に設けた緊結材通し孔２３を下位の構造モジュール２ｃにおける縦材モジュール２１の傾斜方向内側位置に設けた緊結材通し孔２３’と一致させ、前記の各緊結材通し孔２３、２３’へ共通に通した緊結材３を緊張し、下位の構造モジュール２ｃにおける床版２０より下方の部位、および上位の構造モジュール２ｂにおける縦材モジュール２１の上面部にそれぞれ設置した定着具４で定着する工程を繰り返して構築することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構築方法は、構造モジュールを一段積み重ねる度に、積み重ねた上下の構造モジュール間を一段毎にその接触面と垂直な配置に緊結材を通し、上下に隣接する三つの構造モジュール同士を１組として緊結するので、積み重ね作業及び緊結作業の細分化が図れ、構造的な安定性と作業の安全性が高い。また、緊結材には軸力のみ働く構成で緊結するので、緊結力に有害な分力成分が発生せず、上下の構造モジュールを強固に緊結でき、構造的に安定な構築ができる。しかも、仮にいずれかの緊結材が損傷した場合でも、損傷した緊結材の交換・修理作業が容易であるし、構造物全体の安定性、安全性に及ぼす影響は小さく経済的でもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
構造モジュール２は、上下に水平な積み重ね面を有し傾斜方向の少なくとも２箇所の位置に緊結材通し孔２３、２３’を垂直方向に貫通させた構成とする。前記構造モジュール２ａの下面を下位の構造モジュール２ｃの上面へ水平に、且つ一部分が前記傾斜角度相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ね、傾斜方向外側位置の緊結材通し孔２３を下位の構造モジュール２ｃにおける傾斜方向内側位置の緊結材通し孔２３’と一致させ、前記の各緊結材通し孔２３、２３’へ共通に通した緊結材３を緊張し、下位の構造モジュール２ｃにおける下面部より下方の部位、および上位の構造モジュール２ｂにおける構造モジュール２ｂの上面部にそれぞれ設置した定着具４で定着する工程を繰り返して構築する。
【実施例１】
【００１１】
以下に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、構造モジュール２をその底面が水平になる配置で、所定の傾斜角度に積み重ねて構築した構造物１の積層構造の断面図を示している。
【００１２】
前記構造モジュール２は、適度な大きさに分割した例えばプレキャストコンクリート部材としてユニット化しており、その構成の一例を図２に示した。図２から理解できるように、水平な床版２０の上に構造物１の傾斜角度又はアーチ形状の曲率に対応する寸法だけ傾斜方向内側へ直線的にせり出す二つの縦材モジュール２１、２１を前記傾斜方向の向きに並列させ一定の高さで形成している。前記縦材モジュール２１、２１の前記傾斜方向のほぼ中間部に、二つの縦材モジュール２１、２１の構造的安定性を確保する繋ぎ材２２を縦材モジュール２１と同じ高さで一体的に形成している。但し、繋ぎ材２２は無くても良い。なお、前記縦材モジュール２１は前記繋ぎ材２２より傾斜方向外側位置のせいを低く形成している。そして、前記縦材モジュール２１における繋ぎ材２２より傾斜方向外側位置と内側位置に、緊結材通し孔２３、２３’を１個ずつ垂直方向に底版２０まで貫通させている。繋ぎ材２２より外側位置の緊結材通し孔２３の出入り口には、箱形の緊結材定着口２３ａを適度な深さに形成している。更に、前記縦材モジュール２１、２１には、前記繋ぎ材２２より傾斜方向内側位置に設けた緊結材通し孔２３’より更に傾斜方向内側位置に、予め埋め込まれた定着具４で垂直上向きの緊結材３を定着している。なお、床版２０の外側縁には、外壁部２４を直立させ、内側縁には水返し２５を形成している。
上記構造モジュール２は、鉄筋コンクリート造として製作することには限らず、例えば木造や石造り等として実施することもできる。
【００１３】
上記の構造モジュール２ａは、先ず、下位（下段又は下層）の構造モジュール２ｃの縦材モジュール２１、２１へ設置した定着具４により定着した緊結材３を、傾斜方向内側位置に設けた緊結材通し孔２３’へ通して、下位の構造モジュール２ｃの縦材モジュール２１、２１及び繋ぎ材２２の上に底版２０を水平に、且つ縦材モジュール２１、２１が前記傾斜角度相当だけ傾斜方向へせり出す配置に積み重ねる。そして、繋ぎ材２２よりも傾斜方向外側位置に設けた緊結材通し孔２３、２３を下位の構造モジュール２ｃの繋ぎ材２２よりも傾斜方向内側位置に設けた緊結材通し孔２３’、２３’と一致させる。
次に、前記構造モジュール２ａの縦材モジュール２１、２１及び繋ぎ材２２の上に、上位の構造モジュール２ｂを、前記構造モジュール２ａを下位の構造モジュール２ｃの上に載せた要領で積み重ねた後、最後に、前記一致した各緊結材通し孔２３、２３’へ緊結材３を共通に通し、この緊結材３に適度な張力を導入して圧着し緊張した上で、上位の構造モジュール２ｂの緊結材定着口２３ａを利用してカップラー等の定着具４で定着する。
【００１４】
一方、下位の構造モジュール２ｃの更に下位の構造モジュール２ｄの縦材モジュール２１、２１へ設置した定着具４により定着した緊結材３は、上位の構造モジュール２ａの緊結材定着口２３ａを利用して定着具４で定着する。つまり、内側位置に設けた緊結材通し孔２３’、２３’は、上位の構造モジュール２ｂ及び下位構造モジュール２ｃの緊結に用いられ、外側位置に設けた緊結材通し孔２３、２３は、下位の構造モジュール２ｃ及び下位の構造モジュール２ｃより更にもう一段下位の構造モジュール２ｄとの緊結に用いられる。
したがって、構造モジュール２を一段積み重ねる度に、積み重ねた上下の構造モジュール２、２間を一段毎にその接触面と垂直な配置に緊結材３を通し、上下に隣接する三つの構造モジュール２同士を１組として緊結材３で緊結できる。しかも、垂直な緊結材３には軸力のみ働くので、緊結力に有害な分力成分が発生せず、上下の構造モジュール２を強固に緊結でき、構造的に安定な構築ができる。
【００１５】
図３及び図４は、傾斜形状構造物の一例であるピラミッドの如き角錐構造物を上述した構築方法で構築する枢要な施工段階を概念的に示している。図中符号５は前記角錐構造物の基礎構造体を示し、符号６は頂角部に設置した天蓋を示している。この構造物は、前記基礎構造体５の上に、上述したプレキャストコンクリート部材としてユニット化した構造モジュール２を等高線上に横一連に並べ、緊結して等高線毎に閉鎖的モジュールを構築する（図３参照）。次上位の等高線閉鎖形モジュールは錐形構造物の傾斜角に対応する寸法だけ傾斜方向へせり出す配置で構造モジュール２の底版２０を水平に積み重ねて並べ、上下の等高線閉鎖形モジュールを相互に緊結し、モジュール集積方式により構築する（図４参照）。本発明の構築方法によれば、構造的に安定させて構築できるので、無支保工での構築が可能となり、支保工が必要ない分、施工の軽減、工期の短縮、工費の削減に大きく寄与することができる。
【００１６】
なお、上記ピラミッド形の角錐構造物の場合に限らず、例えば図５に示したような湾曲するドーム形状構造物、又は図６に示したようなアーチ形状構造物等でも同様に実施して構築することができる。
【００１７】
以上に本発明を図示実施例に基づいて説明したが、もちろん、本発明の技術的思想は上記実施例の限りではない。本発明の要旨、技術的思想を逸脱しない範囲で、当業者が通常行う設計変更ないし応用変形を含めて多様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】傾斜形状構造物の積層構造を示す立断面図である。
【図２】構造モジュールの一例を示す斜視図である。
【図３】傾斜形状構造物の一例とした角錐構造物の構築途中を示す鳥瞰図である。
【図４】傾斜形状構造物の一例とした角錐構造物の完成態様を示す鳥瞰図である。
【図５】ドーム形状構造物の一例を示す斜視図である。
【図６】アーチ形状構造物の一例を示す斜視図である。
【図７】(ａ)、(ｂ)は、従来工法で積み重ねた上下の構造モジュールを緊結した実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１          構造物
２(２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ)  構造モジュール
２０          床版
２１          縦材モジュール
２３、２３’  緊結材通し孔
３          緊結材
４          定着具
【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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